Central Processing Unit (CPU) er et komplekst, men kritisk stykke hardware. Det er "hjernen" i et computersystem og er ansvarlig for de forskellige opgaver, som computeren udfører. Under udførelsen af disse opgaver foretager den en masse beregninger. Derfor er spørgsmålet; hvor gemmer CPU'en sine beregninger?

CPU'en bruger registre til at gemme alle sine beregninger. Registre er en midlertidig hukommelse, der ligner CPU'ens cache og Random Access Memory (RAM). Men registre er meget mindre og hurtigere.

Der findes forskellige CPU-registre, bl.a. data-, adresse- og statusregistre. Hver type bruges til forskellige formål. For eksempel hjælper dataregistrene med at lagre numeriske data; statusregistre indeholder sandhedsværdier osv.

Vi har en detaljeret dækning af dette og mere nedenfor. Så fortsæt med at læse for at få mere at vide om disse CPU-lagerområder, hvordan de fungerer, og de forskellige typer, der findes.

Hvor gemmer CPU'en sine beregninger?

CPU'en gemmer sine beregninger i unikke typer af midlertidig hukommelse, der kaldes registre. Den udnytter registre fordi det er mere effektiv gemme data der end i CPU-cache eller endda RAM .

Registre er en del af CPU-arkitekturen, og du kan ikke ændre (tilføje eller fjerne) dem. De består af en lille mængde superhurtigt lager, der kan tilgås tilfældigt. Nogle registre er Skrivebeskyttet eller Kun til skrivning af specifikke årsager.

Disse midlertidige hukommelsestyper er ikke en del af hovedhukommelsen (RAM), men nogle gange tildeles de en hukommelsesadresse. Din computers CPU henter data fra andre mere betydningsfulde hukommelsestyper. Derefter indlæser den dem i registre til beregninger og opbevaring Når dataene er behandlet, gemmes de normalt i RAM (systemets hukommelse) for at skabe plads til nye analyser.

Registre og hukommelseshierarki

Har du nogensinde hørt om udtrykket Hukommelseshierarki Det bruges almindeligvis i computerarkitektur til at beskrive de forskellige typer hukommelse, og hvordan de fungerer. Harddiske er for eksempel langsommere og større typer hukommelse og er placeret nederst i hierarkiet. CPU-registre er de Hurtigst (rækkefølge efter adgangstid) og Den mindste De er derfor placeret ved de øverste toppen af pyramiden, efterfulgt af CPU'ens cache .

CPU-registrene har forskellige størrelser Størrelsen af en registerhukommelse bestemmes af antallet af bits, den kan indeholde. For eksempel er mest almindelige registerstørrelser er 8-bit (hvilket betyder 8 bits ), 12-bit , 16-bit , 32-bit , og 64-bit Registre kan nogle gange arbejde i forskellige tilstande, hvilket betyder, at en 32-bit Registeret kan opdeles i 8-bit Størrelser 4 gange Det gør det muligt at lagre forskellige data samtidigt.

CPU'ens cache og registre er kritiske komponenter, som man ikke må overse. CPU'en har brug for dem for at kunne udføre sine opgaver fornuftigt og med maksimal effektivitet. Hvis der ikke fandtes cache, ville CPU'erne være nødt til at indlæse data fra RAM, hvilket ville gøre computerne meget langsomme.

Hvordan fungerer CPU'ens registre?

Vi nævnte, at registre er af forskellige typer (se detaljer nedenfor) til forskellige formål. De indeholder ofte enten data eller adresser for at hjælpe med at finde de data, der er gemt andre steder på systemet. Dataene gemmes normalt - i CPU'ens cache eller RAM.

For eksempel, indeksregistre i deres aritmetiske opgaver har adresser, som gør det muligt for CPU'en at finde de nødvendige data . indeksregistre spiller en afgørende rolle i Forbedring af CPU'ens effektivitet De reducerer hukommelsesforbruget betydeligt og fremskynder CPU'ens eksekveringshastighed.

Typer af registre

Hvis du ikke vidste det, er der mange forskellige typer af registre. Og de arbejder alle sammen for at hjælpe CPU'en med at udføre sine forskellige operationer. antal og typer af registre af en CPU afhænger af dens arkitektur Nogle spiller en vigtigere rolle end andre.

Vi har nævnt nogle af disse CPU-registre nedenfor for at give dig en generel idé om, hvordan de klarer sig. Se selv!

• Konstante registre - De gemmer Skrivebeskyttet værdier.
• Adresseregistre - Butik Dataadresser , som hjælper CPU'en med at finde data i RAM'en.
• Dataregister - De gemmer numeriske data bruges til aritmetiske opgaver.
• Statusregistre - Hold sandhedsværdier der hjælper CPU'en med at afgøre, om den skal udføre en instruktion.
• Vektorregister - De indeholder data for vektorbehandling .
• Instruktionsregistre - Butik instruktioner som CPU'en er i gang med at udføre i øjeblikket.

Der er flere andre typer registre; du kan se en omfattende liste her. Alle disse registre arbejder harmonisk sammen med CPU'en for at gøre din computers operationer effektive, hurtige og 100% vellykket.

Konklusion

Hvor lagrer CPU'en sine beregninger? Vi har lært, at CPU'en bruger registre Registre er specielle typer af midlertidig hukommelse. De er de mindste og hurtigste typer af hukommelse i computersystemer.

Registre er i toppen af pyramiden i den hukommelseshierarki Den næste i rækken er den CPU-cache Begge spiller en afgørende rolle for, at CPU'en kan være så effektiv og hurtig som muligt til at udføre opgaver.

Vi har også lært, at der er så mange typer registre. Hver type er designet til et specifikt formål. Så vi håber, at du kan besvare ovenstående spørgsmål komfortabelt nu og i fremtiden.