CPU寄存器与指令系统解析

"数据库系统工程师答案详解" 在计算机硬件体系中，CPU是核心组成部分，它包含多种类型的寄存器，每种寄存器都有其特定的功能。在CPU中，用于跟踪指令地址的寄存器是程序计数器（PC），选项B正确。程序计数器在执行过程中不断递增或根据分支指令改变，指向即将执行的下一条指令的内存地址，确保程序的顺序执行或分支执行。 指令系统是CPU能够理解和执行的一套指令集，不同的寻址方式使得程序员在编写程序时拥有更大的灵活性。选项D正确，采用不同寻址方式的主要目的是扩大寻址空间，允许访问更多的内存地址，并提高编程的灵活性。例如，直接寻址可直接指向内存中的数据，而间接寻址则可以通过一个地址找到另一个地址，从而访问更广泛的内存区域。 计算机系统中，总线是一种重要的设计概念，选项C正确。总线结构允许多个组件共享信息传输通道，减少了所需的信息传输线数量，简化了系统设计，提高了系统的可靠性和可扩展性。通过总线，我们可以构建模块化的计算机系统，便于设备的添加和替换，同时也有利于故障诊断和维护。 在计算机数据表示方面，补码编码方式被广泛采用，选项B正确。补码不仅可以表示正负数值，而且在计算机内部运算中能够简化设计，特别是对于负数的运算，无需额外的符号位处理，可以直接进行二进制运算，避免了像原码表示法中负数加减运算的复杂性。 这些知识点都是计算机科学和工程中的基础，对于数据库系统工程师而言，理解这些原理有助于更好地设计、管理和优化数据库系统。掌握CPU的工作原理、指令系统的设计以及数据表示方式，能够帮助工程师深入理解计算机如何执行任务，进而提升他们在数据库领域的专业素养。