Centralna jednostka obliczeniowa (CPU) jest złożonym, ale krytycznym elementem sprzętu. Jest "mózgiem" systemu komputerowego i odpowiada za różne zadania wykonywane przez komputer. Podczas wykonywania tych zadań wykonuje wiele obliczeń. Stąd pytanie: gdzie CPU przechowuje swoje obliczenia?

Procesor wykorzystuje rejestry do przechowywania wszystkich swoich obliczeń. Rejestry są pamięcią tymczasową, podobną do pamięci podręcznej procesora i pamięci o dostępie swobodnym (RAM). Ale rejestry są znacznie mniejsze i szybsze.

Istnieją różne rejestry procesora, w tym między innymi rejestry danych, adresów i stanu. Każdy typ jest wykorzystywany do innego celu. Na przykład rejestry danych pomagają przechowywać dane numeryczne; rejestry stanu przechowują wartości prawdy itp.

Poniżej przedstawiamy szczegółowe informacje na ten temat i nie tylko. Czytaj dalej, aby dowiedzieć się więcej o tych obszarach pamięci procesora, ich działaniu i różnych dostępnych typach.

Gdzie procesor przechowuje swoje obliczenia?

CPU przechowuje swoje obliczenia w unikalnych typach pamięci tymczasowej znanej jako rejestry. Wykorzystuje ona rejestry ponieważ jest bardziej wydajny przechowywanie tam danych niż w Pamięć podręczna procesora lub nawet RAM .

Rejestry są częścią architektury procesora i nie można ich zmieniać (dodawać ani usuwać). Składają się z niewielkiej ilości superszybkiej pamięci, do której można uzyskać losowy dostęp. Niektóre rejestry to Tylko do odczytu lub Tylko do zapisu z określonych powodów.

Te tymczasowe typy pamięci nie są częścią pamięci głównej (RAM), ale czasami przypisywany jest do nich adres pamięci. Procesor komputera pobiera dane z innych, bardziej znaczących typów pamięci. Następnie ładuje je do pamięci RAM. rejestry do obliczeń i przechowywania danych Po przetworzeniu danych są one zwykle przechowywane w pamięci RAM (pamięci systemu), aby utworzyć miejsce na nowe analizy.

Rejestry i hierarchia pamięci

Czy kiedykolwiek słyszałeś termin Hierarchia pamięci Jest on powszechnie używany w architekturze komputerowej do opisywania różnych typów pamięci i sposobu ich działania. Na przykład dyski twarde są wolniejszymi i większymi typami pamięci i są umieszczone na dole hierarchii. Rejestry procesora to najszybszy (kolejność według czasu dostępu) i najmniejszy W związku z tym są one umieszczane na poziomie szczyt piramidy, a następnie pamięć podręczna procesora .

Rejestry CPU mają różne rozmiary Rozmiar pamięci rejestru jest określony przez liczbę bitów, które może pomieścić. Na przykład Najpopularniejsze rozmiary rejestrów są 8-bitowy (znaczenie 8 bity ), 12-bitowy , 16-bitowy , 32-bitowy oraz 64-bitowy Rejestry mogą czasami działać w różnych trybach, co oznacza, że 32-bitowy rejestr można podzielić na 8-bitowy rozmiary 4 razy Umożliwia to jednoczesne przechowywanie różnych danych.

Pamięć podręczna i rejestry procesora to krytyczne komponenty, których nie można przeoczyć. Procesor potrzebuje ich do wykonywania swoich zadań w rozsądny sposób i z maksymalną wydajnością. Gdyby pamięć podręczna nie istniała, procesory musiałyby ładować dane z pamięci RAM, co sprawiałoby, że komputery byłyby bardzo wolne.

Jak działają rejestry procesora?

Wspomnieliśmy, że rejestry są różnych typów (szczegóły poniżej) i służą do różnych celów. Często przechowują dane lub adresy, aby pomóc w znalezieniu danych przechowywanych w innym miejscu systemu. Dane są zwykle przechowywane - w pamięci podręcznej procesora lub pamięci RAM.

Na przykład, rejestry indeksów w swoich zadaniach arytmetycznych posiadają adresy, które umożliwia CPU znalezienie potrzebnych danych Rejestry indeksów odgrywają kluczową rolę w zwiększenie wydajności procesora Znacząco zmniejszają zużycie pamięci i przyspieszają wykonywanie zadań przez procesor.

Rodzaje rejestrów

Jeśli nie wiesz, istnieje wiele różnych typów rejestrów i wszystkie one pomagają procesorowi w wykonywaniu różnych operacji. Liczba i typy rejestrów procesora zależą od jego architektura Niektórzy odgrywają ważniejsze role niż inni.

Wspomnieliśmy niektóre z tych rejestrów CPU poniżej, aby dać ci ogólne wyobrażenie o tym, jak sobie radzą. Spójrz!

• Stałe rejestry - Przechowują Tylko do odczytu wartości.
• Rejestry adresowe - Sklep adresy danych które pomagają procesorowi w lokalizowaniu danych w pamięci RAM.
• Rejestr danych - Przechowują dane liczbowe używany do zadań arytmetycznych.
• Rejestry stanu - Przytrzymaj wartości prawdy które pomagają procesorowi określić, czy powinien wykonać instrukcję.
• Rejestr wektorów - Przechowują one dane dla przetwarzanie wektorowe .
• Rejestry instrukcji - Sklep instrukcje które CPU wykonuje w danym momencie.

Istnieje kilka innych typów rejestrów; ich pełną listę można znaleźć tutaj. Wszystkie te rejestry harmonijnie współpracują z procesorem, aby zapewnić wydajne, szybkie i niezawodne działanie komputera. 100% udany.

Wnioski

Gdzie procesor przechowuje swoje obliczenia? Dowiedzieliśmy się, że procesor wykorzystuje rejestry Rejestry są specjalnymi rodzajami pamięci tymczasowej. Są to najmniejsze i najszybsze rodzaje pamięci w systemach komputerowych.

Rejestry znajdują się na szczycie piramidy w hierarchia pamięci Następna w kolejce jest architektura komputerowa. Pamięć podręczna procesora Oba odgrywają kluczową rolę w umożliwieniu procesorowi tak wydajnego i szybkiego wykonywania zadań, jak to tylko możliwe.

Dowiedzieliśmy się również, że istnieje wiele rodzajów rejestrów. Każdy typ jest przeznaczony do określonego celu. Mamy więc nadzieję, że możesz odpowiedzieć na powyższe pytanie teraz i w przyszłości.