就计算机硬件而言,指令寄存器是计算机或其他设备的中央处理单元(CPU)中的一个单元,它保存着在下一个时钟周期开始时执行的编程指令,如指令解码器,依靠指令寄存器来保存这些信息,以便对其进行解码、解析和最终执行。在某些类...
就计算机硬件而言,指令寄存器是计算机或其他设备的中央处理单元(CPU)中的一个单元,它保存着在下一个时钟周期开始时执行的编程指令,如指令解码器,依靠指令寄存器来保存这些信息,以便对其进行解码、解析和最终执行。在某些类型的微处理器体系结构中,可以有多个指令寄存器,因此可以同时处理多条指令,形成一种流水线式的逻辑,称为流水线。一般来说,新的指令是通过CPU的另一部分(即程序计数器)给指令寄存器的,它的作用非常类似,但在执行指令寄存器所保存的信息时,它可以前进到下一条指令。

指令寄存器是中央处理器的一个元素。
寄存器是微处理器或电路板上的一系列物理开关,可以打开或关闭,使每个开关相当于一个位。当几个开关(也称为锁存器)连接起来时,它们能够存储二进制数据,例如数字,在CPU中,指令寄存器可以保存正在执行的指令的计算机内存中的地址,或者为了提高效率,它可以保存指令本身,这些信息通过另一个称为程序计数器的寄存器传递给寄存器,在大多数情况下,程序计数器在传递当前指令后会跳转到下一条要执行的指令
寄存器处理的指令类型通常是低级汇编语言命令,这些指令最终被翻译成机器码或字节码。这些指令与高级编程语言中的指令明显不同,因为汇编指令是操作的在一个非常小的、直接的尺度上。一个例子是一行高级代码,它将两个数字相加并将结果存储在一个变量中,它只需要一行高级代码就可以表达出来。当代码被编译时,可以生成十几条或更多的指令来完成任务,每一条指令都是简单的,例如在计算机随机存取存储器(RAM)和实用寄存器之间对值进行洗牌。
一旦指令被指令寄存器引用,它被传递给指令译码器,这样指令就可以被转换成机器码。对可能保存变量或其他信息的内存位置的引用被解析,这些信息有时会被放在其他寄存器中。最后,将执行实际的指令。在此期间,程序计数器将由CPU递增,指向指令寄存器保存的下一条指令,这样该过程可以重复,直到整个程序执行完毕。