在计算机系统中,工作寄存器组通常是指一组高速寄存器,被用来保存需要在CPU中临时保存的数据。若将计算机视为一个工业生产系统,那么工作寄存器组就如同生产线上的传送带,将需要处理的数据暂时放置在工作寄存器组中,等待CPU逐一取出并处理,提高计算机处理数据的效率。
工作寄存器组的作用主要体现在以下两个方面:
(1) 处理器的计算能力:CPU通过工作寄存器组进行数据的预取与缓存,能够快速提取需要运算的数据,使CPU拥有更强大的计算能力。
(2) 存储器的访问速度:CPU通过工作寄存器组将数据暂存在寄存器中,从而使存储器的访问频率降低,加快了存储器的处理速度。因而,在CPU内部使用高速寄存器代替运算器存储器,能有效的提高计算机的处理速度和效率。
工作寄存器组主要有以下几个特点:
(1) 位数较少:工作寄存器组的位数通常比通用寄存器少,如:8086CPU共有AX、BX、CX、DX四个通用寄存器,而只有2个工作寄存器,即AX与DX。
(2) 访问速度快:工作寄存器组通常都是使用高速的CMOS技术制造而成,访问速度非常快,只需几个时钟周期即可完成读写操作。
(3) 使用频繁:在CPU的大多数指令中都会使用到工作寄存器组,因此,对于CPU内部的运算效率有着非常重要的作用。
在实际应用中,工作寄存器组常用于以下几个方面:
(1) 通信控制:将两种数据互换并加以运算,例如数据的转移、位操作、BCD编码转换等;
(2) 寻址方式:利用工作寄存器组的索引寻址、基址寻址以及相对寻址等方式,简化寻址模式;
(3) 调整数据格式:将二进制、BCD码等数据格式进行转换;
(4) 存储数据:将CPU需要处理的数据暂存在工作寄存器组中,方便CPU的处理;
(5) 进行数据计算:对工作寄存器组中保存的数据经过算术与逻辑运算处理后,再将处理结果送到指定的寄存器或者存储单元中,如进行移位、循环移位、旋转、逻辑运算等运算。