プログラムカウンタとは？CPUが次に実行する命令のアドレスを記憶するレジスタの概念
プログラムカウンタとは、CPU（中央処理装置）において、次に実行する命令のアドレスを記憶するレジスタのことです。CPUは、命令を読み込んで実行するために、メモリ上にあるプログラムの命令を順番に処理していきます。その際、現在どの命令を実行しているのかを把握する必要があるため、プログラムカウンタには次に実行する命令のアドレスが格納されます。
プログラムカウンタは、一般的にPCと略されることがあります。CPUが次に実行する命令のアドレスを記憶するレジスタであるため、プログラムカウンタはCPU内部のレジスタとして実装されています。プログラムカウンタは、コンピュータアーキテクチャにおいて非常に重要な概念であり、プログラムの実行や制御に必要不可欠な役割を果たしています。
プログラムカウンタは、次に実行する命令のアドレスを記憶するだけでなく、CPUが分岐命令を実行する際にも役立ちます。分岐命令は、プログラムの実行中に条件分岐が発生した場合に、次に実行する命令のアドレスを変更する命令です。この際、プログラムカウンタに記憶されているアドレスが、次に実行する命令のアドレスとして利用されます。
また、プログラムカウンタは、CPUが割り込みを受信した場合にも役立ちます。割り込みは、CPUが現在実行中のプログラムを停止し、別のプログラムを実行するために発生する信号です。割り込みが発生した場合、CPUは現在のプログラムの実行を中断し、プログラムカウンタに中断した命令のアドレスを保存します。割り込み処理が終了した後、プログラムカウンタに保存していたアドレスからプログラムの実行を再開します。
以上が、プログラムカウンタとは何か、その役割や概念についての解説です。プログラムカウンタは、CPUが次に実行する命令のアドレスを記憶するためのレジスタであり、コンピュータアーキテクチャにおいて非常に重要な役割を果たしています。