CPU (Central Processing Unit) er en kompleks, men kritisk maskinvare. Det er "hjernen" i et datasystem og er ansvarlig for de ulike oppgavene som datamaskinen utfører. Under utførelsen av disse oppgavene gjør den mange beregninger. Derav spørsmålet; hvor lagrer CPU-en sine beregninger?

CPU-en bruker registre til å lagre alle sine beregninger. Registre er et midlertidig minne, lik CPU-cache og Random Access Memory (RAM). Men registre er ganske mindre og raskere.

Det finnes forskjellige CPU-registre, inkludert data-, adresse- og statusregistre, blant andre. Hver type brukes til forskjellige formål. For eksempel hjelper dataregistrene med å lagre numeriske data; statusregistre har sannhetsverdier osv.

Vi har en detaljert dekning av dette og mer nedenfor. Så fortsett å lese for å vite mer om disse CPU-lagringsområdene, hvordan de fungerer og de ulike typene som er tilgjengelige.

Hvor lagrer CPU-en sine beregninger?

CPU-en lagrer beregningene sine i unike typer midlertidig minne kjent som registre. Den bruker registre fordi det er mer effektivt å lagre data der enn i CPU-bufferen eller til og med RAM .

Registrere er en del av CPU-arkitekturen, og du kan ikke endre (legge til eller fjerne) dem. De består av en liten mengde superrask lagring som kan væretilgang til tilfeldig. Noen registre er skrivebeskyttet eller skrivebeskyttet av spesifikke årsaker.

Disse midlertidige minnetypene er ikke en del av hovedminnet (RAM), men noen ganger blir de tildelt en minneadresse. Datamaskinens CPU tar data fra andre mer betydningsfulle typer minne. Deretter laster den inn i registre for beregninger og lagringsformål . Når dataene er behandlet, lagres de vanligvis i RAM (systemets minne) for å skape plass til nye analyser.

Registre og minnehierarki

Har du noen gang hørt om begrepet minnehierarki før? Vel, det er ofte brukt i datamaskinarkitektur for å beskrive de ulike typene minne og hvordan de fungerer. Harddisker, for eksempel, er tregere og større typer minne og er plassert på bunnen hierarkisk. CPU-registrene er de raskeste (rekkefølge på tilgangstid) og minste minnetyper. Dermed er de plassert på toppen av pyramiden, etterfulgt av CPU-cachen .

CPU-registrene har forskjellige størrelser . Størrelsen på et registerminne bestemmes av antall biter det kan inneholde. For eksempel er de vanligste registerstørrelsene 8-bits (som betyr 8 bits ), 12-biters , 16-bit , 32-bit og 64-bit . Registre kan noen ganger fungere i forskjellige moduser, noe som betyr at et 32-bit register kan deles inn i 8-bits størrelser 4 ganger . Dette gjør det mulig å lagre ulike data samtidig.

CPU-bufferen og registrene er kritiske komponenter som ikke kan overses. CPU-en trenger dem for å utføre oppgavene sine rimelig og med maksimal effektivitet. Hvis cache ikke fantes, måtte CPU-ene laste inn data fra RAM, noe som gjorde datamaskiner veldig trege.

Hvordan fungerer CPU-registrene?

Vi nevnte at registre er av forskjellige typer (finn detaljer nedenfor) for ulike formål. De har ofte enten data eller adresser for å hjelpe til med å finne data som er lagret andre steder på systemet. Dataene lagres vanligvis – i CPU-hurtigbufferen eller RAM-en.

For eksempel inneholder indeksregistre i sine aritmetiske oppgaver adresser som gjør det mulig for CPU-en å finne de nødvendige dataene . Indeksregistre spiller en kritisk rolle i å forbedre effektiviteten til CPU . De reduserer minnebruken betydelig og øker prosessorens utførelseshastighet.

Typer registre

Hvis du ikke visste det, finnes det mange forskjellige typer registre. Og alle jobber for å hjelpe CPU-en med å utføre de forskjellige operasjonene. Antallet og typene registre til en CPU avhenger av dens arkitektur . Noen spiller viktigere roller enn andre.

Vi har nevnt noen av disse CPU-registrene nedenfor for å gi deg en generell idé om hvordan de fungerer. Ta en titt!

• KonstantRegistre – De lagrer Skrivebeskyttede -verdier.
• Adresseregistre – Lagrer dataadresser , som hjelper CPUen med å finne data i RAM.
• Dataregister – De lagrer numeriske data som brukes til aritmetiske oppgaver.
• Statusregistre – Hold sannhetsverdier som hjelper CPU-en avgjøre om den skal utføre en instruksjon.
• Vektorregister – De inneholder data for vektorbehandling .
• Instruksjonsregistre – Lagre instruksjoner som CPU'en kjører for øyeblikket.

Det finnes flere andre typer registre; du kan se en omfattende liste her. Alle disse registrene fungerer harmonisk med CPU-en for å gjøre datamaskinens operasjoner effektiv, rask og 100 % vellykket.

Konklusjon

Hvor lagrer CPU-en sine beregninger? Vi har lært at CPU-en bruker registre for å lagre sine beregninger. Registre er spesielle typer midlertidig minne. De er de minste og raskeste minnetypene i datasystemer.

Registrere er på toppen av pyramiden i minnehierarkiet til datamaskinarkitekturen. Den neste i rekken er CPU-bufferen . Begge spiller en kritisk rolle for å gjøre CPU-en så effektiv og rask som mulig i å utføre oppgaver.

Vi har også lært at det finnes så mange typer registre. Hver type er designet for et bestemt formål. Så,vi håper du kan svare komfortabelt på spørsmålet ovenfor nå og i fremtiden.