レジスタとは？

レジスタの意味

CPUの内部にある、演算中のデータや命令を一時的に保持するごく小容量・最高速の記憶場所。記憶階層の中で最も高速だが容量は最も小さい。

レジスタの具体例

「2つの数値を足す」という演算を行うとき、CPUはまず対象の数値をレジスタに読み込んでから加算回路で処理し、結果を再びレジスタに置く。

レジスタは試験でどう引っ掛けられる？

記憶階層はレジスタ→キャッシュ→主記憶→補助記憶の順で、速いが小さい側から遅いが大きい側へ並ぶ。レジスタはCPU内部にあり、主記憶との速度差を埋めるキャッシュメモリとは別物である点を混同しやすい。

レジスタと関連する用語

• キャッシュメモリ
• CPU

レジスタが出た過去問

• データの読み書きが高速な順に左側から並べたものはどれか。

  正解：レジスタ，主記憶，補助記憶

  要点：記憶階層はCPUに近いほど高速小容量

  記憶装置は、CPUに近いほど高速で容量が小さく、遠いほど低速で大容量になるという階層構造をとる。CPU内部にあるレジスタが最も高速で、次にキャッシュ、主記憶が続き、ハードディスクなどの補助記憶は最も低速である。したがってレジスタ、主記憶、補助記憶の順となる。

  出典：平成23年度 秋期 ITパスポート試験 問79（IPA）

• CPUにおけるプログラムカウンタの説明はどれか。

  正解：次に実行する命令が入っている主記憶のアドレスを保持する。

  要点：プログラムカウンタは次に実行する命令のアドレスを保持する

  プログラムカウンタ（命令アドレスレジスタ）は、次に実行すべき命令が格納されている主記憶のアドレスを保持するレジスタである。命令を取り出すたびに自動的に次のアドレスへ進み、分岐命令ではその飛び先アドレスが設定されることで、プログラムの実行順序が制御される。

  出典：平成24年度 春期 ITパスポート試験 問61（IPA）

• CPU内部にある高速小容量の記憶回路であり、演算や制御に関わるデータを一時的に記憶するのに用いられるものはどれか。

  正解：レジスタ

  要点：レジスタはCPU内の最速・最小の記憶回路

  レジスタはCPU内部に置かれた極めて高速で小容量の記憶回路で、演算対象のデータや命令アドレスなど処理中の値を一時的に保持する。主記憶やSSDはCPUの外にある記憶装置で、レジスタに比べて容量は大きいが速度は遅い。

  出典：令和3年度 秋期 ITパスポート試験 問64（IPA）