レジスタアドレスとは?初心者にもわかる解説と実例共起語・同意語・対義語も併せて解説!

  • このエントリーをはてなブックマークに追加
レジスタアドレスとは?初心者にもわかる解説と実例共起語・同意語・対義語も併せて解説!
この記事を書いた人

高岡智則

年齢:33歳 性別:男性 職業:Webディレクター(兼ライティング・SNS運用担当) 居住地:東京都杉並区・永福町の1LDKマンション 出身地:神奈川県川崎市 身長:176cm 体系:細身〜普通(最近ちょっとお腹が気になる) 血液型:A型 誕生日:1992年11月20日 最終学歴:明治大学・情報コミュニケーション学部卒 通勤:京王井の頭線で渋谷まで(通勤20分) 家族構成:一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹 恋愛事情:独身。彼女は2年いない(本人は「忙しいだけ」と言い張る)


レジスタアドレスとは?

レジスタアドレスという言葉は、プログラミングやハードウェアを勉強する時に出てきます。初めて聞く人には難しく感じるかもしれませんが、要点を押さえればとても身近な考え方です。

まず理解しておきたいのは、レジスタとはCPUの内部にある「データを一時的に保存しておく小さな箱」のことです。レジスタはとても速く動く場所ですが、数には限りがあります。

次にレジスタアドレスの意味を整理します。レジスタ自体はCPUの内部にあり、一般のプログラムからは直接番号を見たり触れたりする機会はほとんどありません。しかし、周辺機器を操作する場合や特定の命令を組み立てる場合には、どのレジスタを使うかを「位置情報」として示す必要があります。これがレジスタアドレスの役割です。現実の機器では、レジスタに対応するアドレス空間が決まっており、読む場所や書く場所を特定するための番号が割り当てられています。

実際の現場でのイメージとして、マイクロコントローラやSoCでは周辺機器のレジスタがアドレス空間の中に並んでいます。たとえば、あるデバイスのコントロールレジスタは十六進数のアドレスで示され、読み書きされます。これがメモリマップドIOの仕組みで、ソフトウェアからハードウェアを操作する入口になります。アドレスには「ここへ行け」という地図の役割があり、間違えると意図しない動作が起きることがあります。

重要なポイントをもう一度整理します。レジスタはCPUの内部、レジスタアドレスはそのレジスタを指し示す場所情報、メモリマップドIOは周辺機器とメモリ空間を結ぶ仕組みだと覚えておきましょう。

用語
レジスタCPUの内部にある小さな高速記憶領域
レジスタアドレスレジスタへアクセスするための位置情報。アドレス空間の番号として表現されることが多い
メモリマップドIO周辺機器のレジスタがメモリ空間内の特定のアドレスで読み書きされる仕組み

このように、レジスタアドレスは「どのレジスタを使うか」を決めるための情報です。普段私たちは高級なプログラミング言語を使いますが、ハードウェアを詳しく学ぶときにはこの考え方が基礎になります。実務ではデータシートを見て、各アドレスがどの機能を持つかを確認することが大切です。


レジスタアドレスの同意語

レジスタ番号
CPU内のレジスタを識別するための番号。特定のレジスタを指す際に最も基本的・一般的な表現です。
レジスタID
レジスタを一意に識別する識別子(ID)。ソフトウェアやアセンブリでレジスタを参照する際に使われることがあります。
レジスタ識別子
レジスタを特定するための名前や番号。IDと同義で使われることが多い表現です。
レジスタインデックス
レジスタの並び順を示すインデックスとして扱われる表現。配列的な参照で使われることがあります。
レジスタ名
レジスタを表す名称。EAX、RAXなど、具体的な名前で呼ぶ場合に用いられます。
レジスタ位置
レジスタがCPU内部で割り当てられている場所を指す表現。物理的な配置に近い感覚を示します。
レジスタ参照番号
レジスタを参照する際に用いる番号。特定のレジスタを指定する数字的な表現です。
レジスタコード
レジスタを識別するコード。識別子として用いられることがあります。
レジスタ識別コード
レジスタを識別するためのコード。番号や名前を組み合わせて表す場合に使われます。

レジスタアドレスの対義語・反対語

メモリアドレス
レジスタアドレスがレジスタそのものを指すのに対し、メモリアドレスはメモリ上のデータ位置を指すオペランドのこと。データをレジスタに格納せず、直接メモリ上の場所を参照するケースで使われます。
即値
レジスタを介さず、値をその場で直接指定して使う表現。例えば、計算式で '5' や '10' のように定数を使う場合。オペランドがレジスタに格納された値ではなく、値そのものを意味します。
レジスタの中身
レジスタに格納されているデータ(レジスタの内容)そのものを指す概念。アドレス指定ではなく、実際のデータを扱う場面で用いられます。
メモリオペランド
メモリ上のデータを参照・操作するオペランドのこと。レジスタアドレスが対象をレジスタに限定するのに対し、こちらはメモリのデータを対象とします。
相対アドレス
アドレスを基準値に対して相対的に計算する方式。レジスタを使って直接アドレスを取るレジスタアドレスの対になる概念として捉えられることが多いです。

レジスタアドレスの共起語

レジスタ
CPU内部にある小さな高速記憶領域。演算中のデータやアドレスを一時的に保持する役割を担います。
アドレス
データが格納されているメモリ上の場所を示す識別子。レジスタアドレスではレジスタ自体を指す場合があります。
ドレッシング
命令がどのデータを参照するかを決める、データ参照の指定方法のこと。
アドレッシングモード
オペランドを取得する具体的なルールの集合。直接参照、間接参照、レジスタ間接参照などがあります。
命令
CPUが実行する基本的な操作の単位。レジスタアドレスは命令の一部として使われることがあります。
オペコード
命令の種類を識別する符号。どの演算を行うかを決定します。
オペランド
命令が操作対象とするデータ。レジスタ・メモリ・即値などがあり得ます。
レジスタファイル
複数のレジスタをまとめて管理する構造。読み書きのユニットとして機能します。
汎用レジスタ
データ演算に広く使えるレジスタ。特定用途のレジスタ(例: スタックポインタ)とは区別されます。
専用レジスタ
特定の機能にのみ使われるレジスタ。例としてプログラムカウンタやステータスレジスタがあります。
レジスタ番号
特定のレジスタを識別する番号。命令のオペランドとしてレジスタを指定する際に用いられます。
間接参照
参照先をレジスタやメモリの値を介して決定する方法。レジスタ間接参照も含まれます。
直接参照
参照先を直接的なアドレスで指定する方法。レジスタを介さずメモリ上の場所を指します。
間接アドレス
アドレスの値自体がデータの格納場所を指す参照方式の一つです(例: レジスタの値をアドレスとして使用する)。
即値
命令のオペランドとして、その場で固定の数値を使うこと。レジスタアドレスと組み合わせて使われる場合があります。
メモリ
データを長期的に保持する記憶装置。レジスタはこのメモリよりも高速で小容量です。
アドレス空間
CPUやメモリが扱えるアドレスの総範囲。レジスタアドレスを含むこともある設計要素です。
バス
CPU、メモリ、周辺機器を結ぶデータ伝送経路。レジスタとメモリ間のデータ移動を担います。
プログラムカウンタ
次に実行すべき命令のアドレスを保持する専用レジスタ。
命令レジスタ
現在実行中の命令を保持するレジスタ。デコード・実行の基点となります

レジスタアドレスの関連用語

レジスタ
CPU内部の高速な記憶領域で、演算中のデータや直近の計算結果を一時的に保持する場所。演算の作業スペースとして機能します。
レジスタファイル
CPU内の全レジスタをまとめて管理する部品。読み出し・書き込みを同時に行えるポート数が多いほど、処理の並列性が高まり性能が向上します。
汎用レジスタ
特定用途に限定されず、様々なデータの格納と演算に使えるレジスタ。ISAごとに数と命名が異なります。
浮動小数点レジスタ
浮動小数点数を格納するレジスタ。通常は浮動小数点演算ユニット(FPU)と組み合わせて使用されます。
特殊レジスタ
プログラム状態や制御情報を格納するレジスタ。PC、PSR/SPR、SP など、用途が限定されることが多いです。
プログラムカウンタ
次に実行する命令のアドレスを保持するレジスタ。PCと呼ばれ、命令の流れを制御します。
スタックポインタ
スタックの先頭を指すレジスタ。関数呼び出し・戻り、局所変数の領域管理に使われます。
リンクレジスタ
呼び出し元の戻り先アドレスを格納するレジスタ。ARM系などで用いられることが多いです。
ステータスレジスタ / プログラム状態レジスタ
現在の状態を示すフラグ(ゼロ/キャリー等)や制御ビットを格納するレジスタ。条件分岐や割り込み制御に利用されます。
レジスタ番号
ISAがレジスタを識別するための番号。R0, R1 など、命令のオペランド指定に用いられます。
レジスタアドレス
レジスタを指す識別子。命令のエンコードでレジスタを指定する場合、実体としてはレジスタ番号フィールドを使います。実装上は物理アドレスではなく番号で表現されることが多いです。
レジスタ番号フィールド
命令フォーマット内の、オペランドとして使われるレジスタを指定するビット列。例: rs/rt/rd のような表現です。
アドレッシングモード
オペランドの指定方法を表す概念。レジスタだけで指定するレジスタアドレシングや、レジスタ+メモリの組み合わせなどがあります。
レジスタリネーム
物理レジスタと仮想レジスタの対応を実行時に動的に変更して、データ依存性を回避する技術。アウトオブオーダー実行で使われます。
物理レジスタ / 仮想レジスタ
仮想レジスタはプログラマが見ている概念上のレジスタ。実際には物理レジスタへ割り当てて使用します。
レジスタ圧力
同時に必要とされるレジスタ数が多く、レジスタ不足になる状態。コンパイラ最適化の対象となります。
レジスタ割り当て
コンパイラが変数をどのレジスタに割り当てるかを決定する過程。効率的なコード生成に直結します。
レジスタのサイズ / 幅
各レジスタが保持できるビット数。ISA依存で、32ビット・64ビットなどの規定があります。
レジスタ間転送
レジスタ同士のデータ移動・演算を行う命令。MOV/ADDなどがこれに該当します。
読み出しポート数 / 書き込みポート数
レジスタファイルが同時に読み出し・書き込み可能なポート数。多いほど並列処理性能が上がります。
I/Oレジスタ / I/Oレジスタアドレス
周辺機器を制御するための特別なレジスタ。多くはメモリ空間へマッピングされていることが多いです。
ISA依存のレジスタ命名規則
アーキテクチャごとにレジスタの呼び方が異なります。例: x0–x31(RISC-V)、R0–R31、SP/PC/LR など。

レジスタアドレスのおすすめ参考サイト


インターネット・コンピュータの人気記事

awstatsとは?初心者でもわかる使い方と基本解説共起語・同意語・対義語も併せて解説!
14595viws
bing・とは?初心者のための基本ガイド:検索エンジンの仕組みと使い方共起語・同意語・対義語も併せて解説!
2438viws
着信転送とは?初心者向けガイドで分かる使い方と設定のコツ共起語・同意語・対義語も併せて解説!
1085viws
差し込み印刷・とは?初心者でもすぐわかる使い方と仕組みガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
1067viws
com端子・とは?初心者にも分かる基礎ガイド|シリアルポートの使い方と歴史を解説共起語・同意語・対義語も併せて解説!
951viws
充電アダプターとは何かを徹底解説|初心者でも分かる基本と選び方のコツ共起語・同意語・対義語も併せて解説!
918viws
7zファイル・とは?初心者でもわかる使い方と特徴を解説共起語・同意語・対義語も併せて解説!
870viws
全角文字とは?初心者向け解説|全角と半角の違いをやさしく学ぶ共起語・同意語・対義語も併せて解説!
859viws
pinロックとは?初心者が知っておくべき基本と使い方ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
810viws
リマインドメールとは?初心者にもわかる基本ガイドと使い方のコツ共起語・同意語・対義語も併せて解説!
802viws
none とは?初心者にもやさしく解説する意味と使い方ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
733viws
16進数カラーコード・とは?初心者でもつまずかない基礎と使い方ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
718viws
xlsmとは?初心者でも分かるExcelのマクロ付きファイルの基本共起語・同意語・対義語も併せて解説!
614viws
asp・とは?初心者向けに徹底解説する基本と使い方ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
611viws
ローカルポート・とは?初心者にも分かる基本と使い方ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
598viws
countifとは?初心者でもすぐ使える基本と応用ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
559viws
ワンタイムコード・とは?初心者でも分かる基本と使い方ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
537viws
csvダウンロードとは?初心者が今すぐ使える基本ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
516viws
sha256とは?初心者が知るべき暗号ハッシュの基礎と使い道共起語・同意語・対義語も併せて解説!
496viws
googleドキュメントとは?初心者が今日から使いこなす基本ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
484viws

新着記事

インターネット・コンピュータの関連記事