■ 『アキュムレータ』の解説
アキュムレータ（）は、コンピュータのCPUのレジスタの一種で、演算論理装置の演算結果を一時的に保持するレジスタである。アキュムレータのような役割のレジスタがないと、演算（加算、乗算、シフトなど）の結果を一々主記憶装置に書き込む必要があり、おそらく次の命令で即座にそれを読み出す必要が生じる。主記憶装置へのアクセスはレジスタに比べて時間がかかる。
アキュムレータ利用の典型例として、数列の総和の計算がある。アキュムレータの初期値をゼロにしておき、アキュムレータの値と数列上の各数値の加算結果をアキュムレータに保持する。数列の総和が求められた時点でアキュムレータの値を主記憶装置に書き込んだり、アキュムレータ以外のレジスタに書き込んだりする。
アキュムレータマシン
近年のCPUは多数のレジスタを持ち、そのほとんどを演算結果の格納用に使用できる。古いコンピュータ・アーキテクチャでは、命令セットでアキュムレータをオペランドとして明示的に指定することなく使っている。このようなマシンをアキュムレータマシンと呼ぶ。例えば、次のような命令である。
ADD memaddress
この命令は、memaddress のメモリ位置にある内容を読み出し、それをアキュムレータ上の値と加算し、結果をアキュムレータに格納する。命令上はアキュムレータは全く指定されていないが、この命令は暗黙のうちに必ずアキュムレータを使用する。アーキテクチャによっては、一部の命令で暗黙のアキュムレータを使用し、別の命令では明示的にレジスタを番号指定する。
x86系マイクロプロセッサにおいて、32ビットの EAX レジスタ（あるいはその一部である AX や AL、さらには大きな数の乗算では別のレジスタである EDX も）は一部の演算命令（MUL や DIV）でアキュムレータとして暗黙のうちに使われる。しかし、他の演算命令では EAX は番号指定されるレジスタの1つに過ぎない。例えば、MUL ecx という命令では、ECX レジスタの内容と EAX の内容の乗算を行い、結果を EAX と EDX に分けて格納する（オーバフローを防ぐため）。しかし、ADD 命令は2つのオペランドを指定でき、ADD ecx, edx と書けば ECX と EDX を加算し、結果を ECX に格納する。
歴史
アキュムレータという名称は、accumulate（累算する）に由来する。
「我々の算術器官の第一の部品は…並列記憶器官であり、数を受け取ってそれを既に格納している数に加算する。また、その内容をクリアすることもでき、内容を他に格納することもできる。我々はこのような器官をアキュムレータと呼ぶ。これは計算機械としては昔からある原理であり、机上乗算器やIBMのカウンタやリレー計算機やENIACなどで採用されている」
（現代風に解釈すれば）実行可能な命令は次のようである。
- アキュムレータをクリアし、メモリ位置 x にある数を加算する。
- アキュムレータをクリアし、メモリ位置 x にある数を減算する。
- メモリ位置 x にある数をアキュムレータの内容と加算する。
- メモリ位置 x にある数をアキュムレータの内容から減算する。
- アキュムレータをクリアし、別のレジスタの内容をアキュムレータにシフトさせる。
命令のニーモニックからは、アキュムレータとどう関わるのか（入力なのか出力なのか）はわからないことが多い。ドナルド・クヌースの仮想（抽象）コンピュータ MIX では、アキュムレータへのロードを行う命令（LDA）やアキュムレータから他へのストアを行う命令（STA）がある。
参考文献
- Goldstine, Herman H., and von Neumann, John, "Planning and Coding of the Problems for an Electronic Computing Instrument", Rep. 1947, Institute of Advanced Study, Princeton. Reprinted on pp. 92-119 in Bell, C. Gordon and Newell, Allen (1971), Computer Structures: Readings and Examples, McGraw-Hill Book Company, New York. ISBN 0070043574}.
■ 『アキュムレータ』に 関連する人気アイテム
自然で女の子受けのいい服を集めました | ||
|
勝負服、持ってますか？[PR]
今女の子と飲んでるんだけど来ない？週末合コンどう？ アナタは突然の誘いにどんな服を着ていきますか？
こういうときにはは女の子目線で選んだコーディネートが一番。 今なら 10,500円 以上で送料無料。 |
|
コンテンツ提供: Amazon.co.jpアソシエイト
■ 『レジスタ』の解説 by はてなキーワード
マイクロプロセッサ等のデジタル回路の内部にある、演算結果や実行状態(コンテキスト)の保持に用いる記憶素子。RAMなどの主記憶装置と比較して動作が極めて高速だが、容量が小さい。
一般的に使われる「○○ビットCPU」という表現は、このレジスタの記憶容量を表しており、例えば「32ビットCPU」とはレジスタのビット幅が32bitであるCPUのことを指す。
レジスタにはアキュムレータ、スタックポインタ、プログラムカウンタなど専用の機能を持つ専用レジスタと、特に専用の機能を持たず汎用的なデータ保持に使用される汎用レジスタがある。
レジスタの状態を主記憶装置(通常はスタック領域)に保存しておき一時中断し、他の処理を実行させた後に元に戻すことで、一時中断した箇所からそのまま処理を再開することができる。これをコンテキストスイッチといい、擬似的に複数の処理を同時に実行すること(マルチタスク)を可能にしている。
出典: はてなキーワード