寄存器和存储器的区别
1. 存储器通常位于CPU外部，包括硬盘、U盘等，它们能够在断电后保留数据。这类设备通常拥有较大的存储容量，但读写速度相对较慢，一般机械硬盘的读写速度在50MB/s左右。为了解决存储器速度不足的问题，发明了内存和寄存器这样的多层次存储机制。自20世纪50年代以来，磁芯存储器一度是主存储器的主要形式，但自20世纪70年代起，逐渐被半导体存储器替代，现今的计算机均采用半导体存储器。目前DDR2内存的读写速度通常在6至8GB/s，且这一速度与计算机性能有关。2. 寄存器（也称为缓存）通常由RS触发器的基本结构衍生而来，如D触发器，由与非门构成，并集成在CPU内部。其读写速度与CPU运作速度相匹配，但由于成本高昂，通常只有几MB的二级缓存，而一级缓存更小。使用寄存器可以减少处理时间，节省存储空间，并提高指令执行速度。
3. 寄存器有不同的功能，例如通用寄存器用于存储操作数、地址或中间结果；指令寄存器用于存放当前执行的指令。在CPU运算时，数据首先从硬盘读取到内存，然后读取到寄存器。理想情况下，CPU所需数据应全部存在于寄存器中，从而提高读写速度。若寄存器中没有所需数据，则需从内存或硬盘读取，这将显著增加数据读取时间，影响CPU运算效率。因此，除了频率，缓存也是衡量CPU性能的重要指标。
4. CPU的组成：CPU的基本任务是执行指令，这些指令最终表现为一系列的“0”和“1”。CPU可以从逻辑上分为三个模块：控制单元、运算单元和存储单元，它们通过内部总线连接。控制单元是CPU的指挥中心，负责指令的获取、译码和控制信号的发出。运算单元是执行算术和逻辑运算的核心。存储单元包括CPU内部的缓存和寄存器组，用于存放待处理和已处理的数据，以减少对内存的访问次数，提高CPU的工作效率。由于芯片面积和集成度的限制，寄存器组的容量通常不大。专用寄存器用于存储特定数据，而通用寄存器用途广泛，由程序员确定。后续将详细介绍这一部分。
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