De Central Processing Unit (CPU) is een complex maar kritisch stukje hardware. Het is het "brein" van een computersysteem en is verantwoordelijk voor de verschillende taken die de computer uitvoert. Tijdens het uitvoeren van deze taken maakt het veel berekeningen. Vandaar de vraag: waar slaat de CPU zijn berekeningen op?

De CPU gebruikt registers om alle berekeningen in op te slaan. Registers zijn een tijdelijk geheugen, vergelijkbaar met CPU cache en Random Access Memory (RAM). Registers zijn echter kleiner en sneller.

Er zijn verschillende CPU-registers, waaronder data-, adres- en statusregisters. Elk type wordt gebruikt voor een ander doel. De dataregisters helpen bijvoorbeeld bij het opslaan van numerieke gegevens; statusregisters bevatten waarheidswaarden, enzovoort.

We hebben hieronder een gedetailleerde beschrijving van dit en nog veel meer. Lees dus verder om meer te weten te komen over deze CPU-opslagruimtes, hoe ze werken en de verschillende typen die beschikbaar zijn.

Waar slaat de CPU zijn berekeningen op?

De CPU slaat zijn berekeningen op in unieke soorten tijdelijk geheugen, registers genaamd. Hij gebruikt registreert omdat het efficiënter gegevens daar opslaan dan in de CPU-cache of zelfs RAM .

Registers zijn onderdeel van de CPU-architectuur en je kunt ze niet veranderen (toevoegen of verwijderen). Ze bestaan uit een kleine hoeveelheid supersnelle opslag die willekeurig kan worden benaderd. Sommige registers zijn Alleen-lezen of Alleen schrijven om specifieke redenen.

Deze tijdelijke geheugentypes maken geen deel uit van het hoofdgeheugen (RAM), maar soms wordt er wel een geheugenadres aan toegewezen. De CPU van je computer haalt gegevens uit andere, belangrijkere geheugentypes. Vervolgens laadt hij deze gegevens naar registers voor berekeningen en opslag Zodra de gegevens verwerkt zijn, worden ze meestal opgeslagen in het RAM (systeemgeheugen) om ruimte te maken voor nieuwe analyses.

Registers en geheugenhiërarchie

Heb je ooit gehoord van de term Geheugenhiërarchie Het wordt vaak gebruikt in computerarchitectuur om de verschillende soorten geheugen en hun werking te beschrijven. Harde schijven zijn bijvoorbeeld langzamere en grotere geheugentypes en staan hiërarchisch onderaan. CPU-registers zijn de snelste (volgorde van toegangstijd) en kleinste soorten geheugen. Daarom worden ze geplaatst bij de top van de piramide, gevolgd door de CPU-cache .

De CPU-registers hebben verschillende groottes De grootte van een registergeheugen wordt bepaald door het aantal bits dat het kan bevatten. De meest voorkomende registerformaten zijn 8-bit (betekenis 8 bits ), 12-bit , 16-bit , 32-bits en 64-bits Registers kunnen soms in verschillende modi werken, wat betekent dat een 32-bits register kan worden opgesplitst in 8-bit maten 4 keer Hierdoor kan het verschillende gegevens tegelijkertijd opslaan.

De CPU cache en registers zijn kritieke onderdelen die niet over het hoofd gezien mogen worden. De CPU heeft ze nodig om zijn taken redelijk en met maximale efficiëntie uit te voeren. Als er geen cache zou bestaan, zouden de CPU's gegevens uit het RAM moeten laden, waardoor computers erg traag zouden worden.

Hoe werken de CPU-registers?

We hebben al gezegd dat er verschillende soorten registers zijn (zie de details hieronder) voor verschillende doeleinden. Ze bevatten vaak gegevens of adressen om te helpen bij het vinden van gegevens die elders in het systeem zijn opgeslagen. De gegevens worden meestal opgeslagen - in de cache van de CPU of in het RAM-geheugen.

Bijvoorbeeld, indexregisters in hun rekenkundige taken adressen hebben die de CPU in staat stellen de benodigde gegevens te vinden Indexregisters spelen een cruciale rol in de efficiëntie van de CPU verbeteren Ze verminderen het geheugengebruik aanzienlijk en versnellen de uitvoeringssnelheid van de CPU.

Soorten registers

Als je het nog niet wist, er zijn veel verschillende soorten registers. En allemaal helpen ze de CPU bij het uitvoeren van de verschillende bewerkingen. De aantal en typen registers van een CPU afhangen van zijn architectuur Sommigen spelen een belangrijkere rol dan anderen.

We hebben het gehad over enkele van deze CPU-registers Hieronder vind je een algemeen idee van hoe ze het doen. Neem een kijkje!

• Constante Registers - Ze slaan op Alleen-lezen waarden.
• Adresregisters - Winkel gegevensadressen die de CPU helpen bij het lokaliseren van gegevens in het RAM.
• Gegevensregister - Ze slaan op numerieke gegevens gebruikt voor rekenkundige taken.
• Statusregisters - Vasthouden waarheidswaarden die de CPU helpen bepalen of een instructie moet worden uitgevoerd.
• Vectorregister - Ze bewaren gegevens voor vectorverwerking .
• Instructieregisters - Winkel instructies die de CPU op dat moment uitvoert.

Er zijn nog verschillende andere soorten registers; je kunt hier een uitgebreide lijst bekijken. Al deze registers werken harmonieus samen met de CPU om de computer efficiënt, snel en veilig te laten werken. 100% succesvol.

Conclusie

Waar slaat de CPU zijn berekeningen op? We hebben geleerd dat de CPU gebruik maakt van registreert Registers zijn speciale soorten tijdelijk geheugen. Het zijn de kleinste en snelste soorten geheugen in computersystemen.

Registers staan bovenaan de piramide in de geheugenhiërarchie De volgende in de rij is de CPU-cache Beide spelen een cruciale rol in het zo efficiënt en snel mogelijk uitvoeren van taken door de CPU.

We hebben ook geleerd dat er zo veel soorten registers zijn. Elk type is ontworpen voor een specifiek doel. We hopen dus dat je de bovenstaande vraag nu en in de toekomst gemakkelijk kunt beantwoorden.