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我在这里有点新，所以我想先弄清楚基础知识，所以我正在研究 MARIE 组装，我注意到 MAR 有时只是 PC 的值，但为负 1，这背后有什么原因吗？这只是巧合吗？

现在查看它，我还注意到 IR 和 MBR 有时具有相同的值；为什么呢？

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这不是巧合。您所看到的是（a）不同指令类型和（b）模拟器暂停显示这些寄存器的值的组合，可能在指令之间。

MAR（内存地址寄存器）是该处理器与内存就读取/加载或写入/存储位置进行通信的唯一方式。

MBR — 内存缓冲寄存器 — 用于保存在内存传输操作期间正在读取或写入的数据。

MAR 既用于指令提取，也用于任何数据加载或数据存储操作。

取指令序列涉及

  • 三月 := 电脑
  • MBR := 内存[MAR]
  • 红外：= MBR

处理器通过将 PC 值复制到 MAR 并发出读取信号来获取指令——存储器通过读取该内存位置并将其内容放入 MBR 来响应。然后，处理器将 MBR 中的指令复制到 IR 中以进行指令解码。

在指令执行过程中，PC 前进，通常指向下一条指令。

如果一条指令不执行数据加载或数据存储操作（例如 SkipCond、Input、Output 的情况），那么在指令完成后，您将看到 MAR 保留了该指令的 PC，而 PC已经提前了，通常是 1。此外，IR 和 MBR 将保持相同的值 - 这是机器代码指令。MAR 和 MBR 反映指令取指。

但是，如果指令确实执行了数据加载或数据存储操作，那么在指令完成后，您将看到 MAR 保存数据存储器的地址，而 MBR 保存传输的数据值。这些指令仍然执行指令获取——如果您在执行这些指令期间在正确的时间点观察寄存器，您将看到 IR=MBR 和 MAR=PC，但作为完成这些指令的一部分，MAR 和 MBR被重用于数据存储器访问。

所有指令都是从内存中获取的，但有些指令还会进行数据加载/存储。

底线是 MAR 和 MBR 保持在最近的内存操作（无论是指令提取还是数据加载/存储）中使用的值，即使在该内存操作完成之后（直到它们被重新用于下一个指令提取）。

在其他一些处理器上，有一个单独的指令存储器和单独的数据存储器，因此实际上有两个 MAR 和两个 MBR，而 PC是指令存储器的 MAR。这些可能是缓存，然后统一到共享主内存。

（单独的存储器称为哈佛架构；像MARIE这样没有指令预取缓冲区或指令缓存的简单架构可以直接将PC用作MAR。如果PC在获取后更新到下一条指令，则它可以在执行时获取下一条指令当前使用 PC 作为 MAR。）

于 2020-12-18T16:22:03.483 回答