Centrinis procesorius (CPU) yra sudėtingas, tačiau labai svarbus techninės įrangos elementas. Tai kompiuterio sistemos "smegenys", atsakingos už įvairias kompiuterio atliekamas užduotis. Vykdydamas šias užduotis jis atlieka daugybę skaičiavimų. Todėl kyla klausimas, kur CPU saugo savo skaičiavimus?

Visiems skaičiavimams saugoti procesorius naudoja registrus. Registrai yra laikinoji atmintis, panaši į procesoriaus spartinančiąją atmintį ir atsitiktinės prieigos atmintį (RAM). Tačiau registrai yra gerokai mažesni ir greitesni.

Yra įvairių procesoriaus registrų, įskaitant duomenų, adresų, būsenos ir kitus. Kiekvienas tipas naudojamas skirtingiems tikslams. Pavyzdžiui, duomenų registrai padeda saugoti skaitinius duomenis, būsenos registruose saugomos tiesos reikšmės ir t. t.

Toliau pateikiame išsamią informaciją apie tai ir dar daugiau. Taigi skaitykite toliau ir sužinokite daugiau apie šias procesoriaus saugojimo sritis, jų veikimą ir įvairius tipus.

Kur procesorius saugo savo skaičiavimus?

Centrinis procesorius savo skaičiavimus saugo unikalioje laikinojoje atmintyje, vadinamoje registrais. Jis naudoja registrai nes tai efektyvesnis saugoti duomenis. nei į CPU spartinančioji atmintinė arba net RAM .

Registrai yra procesoriaus architektūros dalis ir jų negalima keisti (pridėti ar pašalinti). Juos sudaro nedidelė itin greita saugykla, į kurią galima kreiptis atsitiktine tvarka. Kai kurie registrai yra Tik skaityti skirtas arba Tik rašyti skirtas dėl konkrečių priežasčių.

Šie laikinieji atminties tipai nėra pagrindinės atminties (RAM) dalis, tačiau kartais jiems priskiriamas atminties adresas. Kompiuterio centrinis procesorius paima duomenis iš kitų svarbesnių atminties tipų. Tada jis juos įkelia į skaičiavimams ir saugojimui skirti registrai. . Apdorojus duomenis, jie paprastai saugomi operatyviojoje atmintyje (sistemos atmintyje), kad atsirastų vietos naujoms analizėms.

Registrai ir atminties hierarchija

Ar kada nors girdėjote terminą Atminties hierarchija anksčiau? Na, kompiuterių architektūroje jis paprastai vartojamas apibūdinant įvairius atminties tipus ir jų veikimą. Pavyzdžiui, kietieji diskai yra lėtesni ir didesni atminties tipai ir hierarchiškai išdėstyti apačioje. CPU registrai yra greičiausias (pagal prieigos laiką) ir mažiausias atminties tipai. Taigi, jie yra piramidės viršuje, po kurio seka procesoriaus spartinančioji atmintinė .

Procesoriaus registrų dydžiai skiriasi . Registro atminties dydį lemia joje talpinamų bitų skaičius. pvz. dažniausiai pasitaikantys registrų dydžiai yra 8 bitų (tai reiškia, kad 8 bitai ), 12 bitų , 16 bitų , 32 bitų , ir 64 bitų . Registrai kartais gali veikti skirtingais režimais, o tai reiškia, kad 32 bitų registrą galima padalyti į 8 bitų dydžiai 4 kartus Tai leidžia vienu metu saugoti įvairius duomenis.

Procesoriaus spartinančioji atmintinė ir registrai yra labai svarbūs komponentai, kurių negalima pamiršti. Jie reikalingi procesoriui, kad jis galėtų pagrįstai ir maksimaliai efektyviai atlikti užduotis. Jei spartinančiosios atmintinės nebūtų, procesoriams tektų krauti duomenis iš operatyviosios atminties, todėl kompiuteriai būtų labai lėti.

Kaip veikia procesoriaus registrai?

Minėjome, kad registrai yra įvairių tipų (išsamią informaciją rasite toliau), skirti įvairiems tikslams. Juose dažnai saugomi duomenys arba adresai, padedantys rasti kitur sistemoje saugomus duomenis. Duomenys paprastai saugomi - procesoriaus talpykloje arba operatyviojoje atmintyje.

Pavyzdžiui, indeksų registrai savo aritmetinėse užduotyse turi adresus, kurie kad procesorius galėtų rasti reikiamus duomenis. . indeksų registrai atlieka svarbų vaidmenį didinti procesoriaus našumą. Jie gerokai sumažina atminties naudojimą ir pagreitina procesoriaus vykdymo greitį.

Registrų tipai

Jei nežinojote, yra daugybė skirtingų tipų registrų. Ir visi jie veikia tam, kad padėtų procesoriui atlikti įvairias operacijas. registrų skaičius ir tipai procesoriaus priklauso nuo jos architektūra . Kai kurie atlieka svarbesnius vaidmenis nei kiti.

Minėjome kai kurie iš šių procesoriaus registrų. Toliau pateikiame bendrą vaizdą, kaip jie veikia. Pažvelkite!

• Pastovūs registrai - Jie saugo Tik skaityti skirtas vertės.
• Adresų registrai - Parduotuvė duomenų adresai , kurie padeda procesoriui surasti duomenis operatyviojoje atmintyje.
• Duomenų registras - Jie saugo skaitiniai duomenys naudojamas aritmetinėms užduotims atlikti.
• Būsenos registrai - Laikykite tiesos vertės kurie padeda procesoriui nustatyti, ar jis turi vykdyti instrukciją.
• Vektorių registras - Juose saugomi duomenys apie vektorinis apdorojimas .
• Instrukcijų registrai - Parduotuvė instrukcijos kurį šiuo metu vykdo procesorius.

Yra dar keletas kitų registrų tipų; išsamų jų sąrašą rasite čia. Visi šie registrai darniai bendradarbiauja su centriniu procesoriumi, kad kompiuterio operacijos būtų efektyvios, greitos ir 100% sėkmingai.

Išvada

Kur centrinis procesorius saugo savo skaičiavimus? Sužinojome, kad centrinis procesorius naudoja registrai jos skaičiavimams saugoti. Registrai yra specialūs laikinosios atminties tipai. Jie yra mažiausi ir greičiausi kompiuterių sistemų atminties tipai.

Registrai yra piramidės viršuje atminties hierarchija Kompiuterių architektūra. Kitas pagal eiliškumą yra CPU spartinančioji atmintinė . Abu jie atlieka svarbų vaidmenį, kad procesorius galėtų kuo efektyviau ir sparčiau atlikti užduotis.

Taip pat sužinojome, kad yra labai daug registrų tipų. Kiekvienas tipas skirtas tam tikram tikslui. Taigi tikimės, kad dabar ir ateityje galėsite patogiai atsakyti į pirmiau pateiktą klausimą.