Центральний процесор (ЦП) - це складна, але дуже важлива частина апаратного забезпечення. Це "мозок" комп'ютерної системи, який відповідає за різні завдання, що виконуються комп'ютером. Під час виконання цих завдань він робить багато обчислень. Звідси виникає питання: де ЦП зберігає свої обчислення?

Процесор використовує регістри для зберігання всіх своїх обчислень. Регістри - це тимчасова пам'ять, подібна до кеш-пам'яті процесора та оперативної пам'яті (ОЗП). Але регістри значно менші та швидші.

Існують різні регістри процесора, зокрема, регістри даних, адреси та стану. Кожен тип використовується для різних цілей. Наприклад, регістри даних допомагають зберігати числові дані; регістри стану зберігають значення істинності тощо.

Нижче ми детально розповімо про це та багато іншого. Тож, будь ласка, продовжуйте читати, щоб дізнатися більше про ці області зберігання процесорів, як вони працюють та різні доступні типи.

Де процесор зберігає свої обчислення?

Процесор зберігає свої обчислення в унікальних типах тимчасової пам'яті, відомих як регістри. Він використовує реєстри тому що це ефективніше зберігати там дані ніж в Кеш-пам'ять процесора або навіть ОПЕРАТИВНА ПАМ'ЯТЬ .

Регістри є частиною архітектури процесора, і ви не можете їх змінити (додати або видалити). Вони складаються з невеликого обсягу надшвидкої пам'яті, до якої можна отримати довільний доступ. Деякі регістри Тільки для читання або Тільки для запису з певних причин.

Ці тимчасові типи пам'яті не є частиною основної пам'яті (ОЗП), але іноді їм присвоюється адреса пам'яті. Процесор вашого комп'ютера отримує дані з інших, більш значущих типів пам'яті. Потім він завантажує їх у регістри для обчислень і зберігання даних Після обробки дані зазвичай зберігаються в оперативній пам'яті (пам'яті системи), щоб звільнити місце для нових аналізів.

Регістри та ієрархія пам'яті

Ви коли-небудь чули про термін Ієрархія пам'яті Ну, він зазвичай використовується в архітектурі комп'ютерів для опису різних типів пам'яті та їхньої роботи. Жорсткі диски, наприклад, є повільнішими та більшими типами пам'яті і розташовуються внизу ієрархічної структури. Регістри процесора - це найшвидший (порядок за часом доступу) та найменший Таким чином, вони розміщуються на вершина піраміди, а потім кеш-пам'ять процесора .

Регістри процесора мають різні розміри Розмір регістрової пам'яті визначається кількістю бітів, які вона може вмістити. Наприклад найпоширеніші розміри регістрів це 8-розрядний (мається на увазі 8 біти ), 12-розрядний , 16-розрядний , 32-розрядний і 64-розрядний Іноді регістри можуть працювати в різних режимах, що означає, що 32-розрядний реєстр можна розділити на 8-розрядний розміри 4 рази Це дозволяє йому зберігати різні дані одночасно.

Кеш-пам'ять і регістри процесора - це важливі компоненти, які не можна ігнорувати. Вони потрібні процесору, щоб виконувати свої завдання розумно і з максимальною ефективністю. Якби кеш-пам'яті не існувало, процесорам довелося б завантажувати дані з оперативної пам'яті, що зробило б роботу комп'ютерів дуже повільною.

Як працюють регістри процесора?

Ми вже згадували, що регістри бувають різних типів (детальніше нижче) і призначені для різних цілей. Часто вони містять або дані, або адреси, які допомагають знайти дані, що зберігаються деінде в системі. Дані зазвичай зберігаються в кеші процесора або в оперативній пам'яті.

Наприклад, індексні регістри у своїх арифметичних задачах мають адреси, які дозволити процесору знайти необхідні дані Індексні реєстри відіграють важливу роль у підвищення ефективності роботи центрального процесора Вони значно зменшують використання пам'яті та прискорюють швидкість роботи процесора.

Типи реєстрів

Якщо ви не знали, існує безліч різних типів регістрів. І всі вони допомагають центральному процесору виконувати різноманітні операції. кількість і типи реєстрів процесора залежать від його архітектура Деякі з них відіграють важливішу роль, ніж інші.

Ми вже згадували деякі з цих регістрів процесора нижче, щоб дати вам загальне уявлення про те, як вони працюють. Погляньте!

• Постійні реєстри - Вони зберігають Тільки для читання цінності.
• Адресні реєстри - Магазин адреси даних які допомагають центральному процесору знаходити дані в оперативній пам'яті.
• Реєстр даних - Вони зберігають числові дані використовується для арифметичних задач.
• Реєстри статусів - Зачекай. істинні цінності які допомагають процесору визначити, чи потрібно виконувати інструкцію.
• Векторний реєстр - Вони зберігають дані для обробка векторів .
• Реєстри інструкцій - Магазин інструкції що виконується процесором у даний момент.

Існує ще кілька типів регістрів, повний список яких можна переглянути тут. Всі ці регістри гармонійно працюють з центральним процесором, роблячи роботу вашого комп'ютера ефективною, швидкою і безперебійною. 100% успішним.

Висновок

Де процесор зберігає свої обчислення? Ми дізналися, що процесор використовує реєстри Регістри - це особливий тип тимчасової пам'яті, найменший і найшвидший тип пам'яті в комп'ютерних системах.

Реєстри знаходяться на вершині піраміди в ієрархія пам'яті комп'ютерної архітектури. Наступним на черзі буде Кеш-пам'ять процесора Обидва вони відіграють важливу роль у забезпеченні максимальної ефективності та швидкості виконання завдань процесором.

Ми також дізналися, що існує дуже багато типів реєстрів. Кожен тип призначений для певної мети. Отже, ми сподіваємося, що ви зможете комфортно відповісти на вищезазначене питання зараз і в майбутньому.