A központi feldolgozó egység (CPU) egy összetett, mégis kritikus hardverdarab. Ez a számítógépes rendszer "agya", és felelős a különböző feladatokért, amelyeket a számítógép végez. E feladatok végrehajtása során rengeteg számítást végez. Ezért felmerül a kérdés, hogy hol tárolja a CPU a számításait?

A CPU a regisztereket használja az összes számítás tárolására. A regiszterek a CPU gyorsítótárához és a véletlen hozzáférésű memóriához (RAM) hasonló ideiglenes memória, de a regiszterek sokkal kisebbek és gyorsabbak.

A CPU-nak különböző regiszterei vannak, többek között adat-, cím- és állapotregiszterek. Mindegyik típus más-más célra szolgál. Az adatregiszterek például numerikus adatok tárolására szolgálnak, az állapotregiszterek igazságértékeket tárolnak stb.

Erről és még sok másról is részletesen beszámolunk az alábbiakban. Olvasson tehát tovább, hogy többet megtudjon ezekről a CPU-tárolóterületekről, működésükről és a különböző típusokról.

Hol tárolja a CPU a számításait?

A CPU a számításait a regisztereknek nevezett egyedi típusú átmeneti memóriában tárolja. A CPU a regiszterek mert ez hatékonyabb az adatok tárolása ott mint a a CPU gyorsítótár vagy akár RAM .

A regiszterek a CPU architektúra részét képezik, és nem lehet megváltoztatni (hozzáadni vagy eltávolítani) őket. Egy kis mennyiségű szupergyors tárolóból állnak, amelyhez véletlenszerűen lehet hozzáférni. Néhány regiszter a következő Csak olvasható vagy Csak írható meghatározott okokból.

Ezek az ideiglenes memóriatípusok nem részei a főmemóriának (RAM), de néha memóriacímet rendelnek hozzájuk. A számítógép CPU-ja adatokat vesz át más, jelentősebb memóriatípusokból. Ezután betölti azokat a regiszterek számítási és tárolási célokra Miután az adatokat feldolgozták, általában a RAM-ban (a rendszer memóriájában) tárolják, hogy helyet teremtsenek az új elemzések számára.

Regiszterek és memóriahierarchia

Hallottál már valaha a kifejezésről Memóriahierarchia Nos, a számítógép-architektúrában általában a különböző memóriatípusok és azok működésének leírására használják. A merevlemezek például lassabb és nagyobb memóriatípusok, és hierarchikusan alul helyezkednek el. A CPU regiszterek a leggyorsabb (a hozzáférési idő sorrendje) és legkisebb Így ezek a memóriatípusok a memória a piramis tetején, amelyet a következő követ a CPU gyorsítótár .

A CPU regiszterek különböző méretűek A regisztermemória méretét az határozza meg, hogy hány bitet képes tárolni. Például a leggyakoribb regiszterméretek a 8 bites (vagyis 8 bitek ), 12 bites , 16 bites , 32 bites , és 64 bites A regiszterek néha különböző üzemmódokban működhetnek, ami azt jelenti, hogy egy 32 bites a regiszter a következőkre osztható 8 bites méretek 4 alkalommal Ez lehetővé teszi a különböző adatok egyidejű tárolását.

A CPU gyorsítótár és a regiszterek olyan kritikus összetevők, amelyeket nem lehet figyelmen kívül hagyni. A CPU-nak szüksége van rájuk ahhoz, hogy feladatait ésszerűen és maximális hatékonysággal végezze. Ha nem létezne gyorsítótár, a CPU-knak a RAM-ból kellene adatokat betölteniük, ami nagyon lassúvá tenné a számítógépeket.

Hogyan működnek a CPU regiszterek?

Említettük, hogy a regiszterek különböző típusúak (részleteket alább találsz) különböző célokra. Gyakran vagy adatokat, vagy címeket tárolnak, hogy segítsék a rendszerben máshol tárolt adatok megtalálását. Az adatokat általában - a CPU gyorsítótárában vagy a RAM-ban tárolják.

Például, index regiszterek a számtani feladatokban olyan címeket tartanak, amelyeket lehetővé teszi a CPU számára, hogy megtalálja a szükséges adatokat . az index-regiszterek kritikus szerepet játszanak a CPU hatékonyságának növelése Jelentősen csökkentik a memóriahasználatot és felgyorsítják a CPU végrehajtási sebességét.

A regiszterek típusai

Ha nem tudná, a regisztereknek számos különböző típusa létezik, és mindegyik a CPU különféle műveleteinek végrehajtását segíti. a regiszterek száma és típusa egy CPU függ annak építészet Egyesek fontosabb szerepet játszanak, mint mások.

Már említettük néhány ilyen CPU regiszter az alábbiakban, hogy általános képet kapjon arról, hogyan működnek. Nézze meg!

• Állandó regiszterek - Ők tárolják Csak olvasható értékek.
• Címregiszterek - Áruház adatcímek , amelyek segítik a CPU-t a RAM-ban lévő adatok megtalálásában.
• Adatregiszter - Ők tárolják numerikus adatok aritmetikai feladatokra használják.
• Állapotregiszterek - Tartsd igazságértékek amelyek segítenek a CPU-nak eldönteni, hogy végre kell-e hajtania egy utasítást.
• Vektor regiszter - Ezek az adatok a következőkre vonatkoznak vektoros feldolgozás .
• Utasításregiszterek - Áruház utasítások amelyet a CPU éppen végrehajt.

A regisztereknek számos más típusa is létezik; egy átfogó listát itt talál. Mindezek a regiszterek harmonikusan együttműködnek a CPU-val, hogy a számítógép működése hatékony és gyors legyen. 100% sikeres.

Következtetés

Hol tárolja a CPU a számításait? Megtudtuk, hogy a CPU a számításokat regiszterek A regiszterek az ideiglenes memória speciális típusai. Ezek a legkisebb és leggyorsabb memóriatípusok a számítógépes rendszerekben.

A regiszterek a piramis csúcsán állnak a memóriahierarchia A következő a sorban a számítógép architektúra. CPU gyorsítótár Mindkettő kritikus szerepet játszik abban, hogy a CPU a lehető leghatékonyabban és leggyorsabban hajtsa végre a feladatokat.

Azt is megtanultuk, hogy nagyon sokféle regiszter létezik. Mindegyik típust egy adott célra tervezték. Reméljük tehát, hogy a fenti kérdésre most és a jövőben is kényelmesen tudsz válaszolni.