Kayıtlar bir CPU'da nasıl çalışır?

işlemci

En büyük gerçek bilgisayar işi miktarı CPU'da gerçekleşir. CPU, bir aritmetik ve mantıksal birim (ALU), bir kontrol ünitesi (CU) ve yazmaçları içeren birçok alt parçaya sahiptir. ALU, temel aritmetik gerçekleştirir ve eşit olduklarını ya da daha büyük olup olmadığını belirlemek için iki değeri karşılaştırır. CU, veri ve talimatların CPU'daki hareketini yönetir. Kayıtlar üç tipte gelir: CPU işleminin hemen hemen her alanında yer alan veri, adres ve dizin. Bir kaydın büyüklüğü CPU'ya bağlıdır; En basit olanlar, 8 veya 16 bit veriyi kabul eden yazmaçlara sahiptir ve en karmaşık olanları 32, 48 veya 64 bitlik yazmaçlara sahiptir.

Veri kayıtları

Bir CPU, üç moddan birinde verilerle çalışabilir: iki kayıt arasında, yazmaçlarla Rastgele Erişim Belleği (RAM) konumu ve iki RAM konumu arasında. CPU kayıtlara doğrudan bağlı olduğundan, iki yazmaç içeren işlemler en hızlı olanlardır; RAM konumları arasında gerçekleşenler en yavaş olanıdır. Yani, iki kaydı bir araya getirin, bir RAM konumuna kayıt ekleyin veya iki RAM konumu ekleyin. CPU, kullanılmadan önce önce RAM'den kayıtlara veri yüklemelidir; Bu zaman alır, ancak bir kez bittiğinde, kayıt defterinin sonraki işlemleri hızlı bir şekilde yürütülür. Basit CPU'ların iki veri kaydı vardır; en gelişmiş çok var.

Adres kayıtları

Bir CPU'nun RAM'de veri depolaması ve alması için bilgi belleğinin adresine sahip olması gerekir. RAM'i içeren bu işlemler bellek adresi kayıtlarını kullanır. CPU bu kayıtlarda aritmetik gerçekleştirmiyor; bunun yerine, ihtiyaç duyduğu verileri bulmak için bunları kullanır. Örneğin, bir program ilk adınızın başlangıcını 100.000 RAM konumunda saklar. CPU, 100.000 numarayı bir adres kaydına taşıyarak adınızı işler, ardından her harfi, adın sonuna ulaşana kadar bir veri kaydına taşır.

Dizin kaydı

Bir CPU, veri kayıtlarında matematik yapamaz, ancak dolaylı olarak bir indeks kaydıyla yapabilir. Veri kayıtlarıyla çalışır ve bir programın bilgi ipliklerini verimli bir şekilde işlemesini sağlar. Örneğin, ilk isminizi işlemek için bir program 100.000'i bir adres kaydına taşır ve bir indeks kaydına sıfırlanır. Dizinlerdeki bir işlem, indeks değerini veri kaydına ekler ve 100.000 konum mektubunu alır. Ardından, program dizini bir sayı artırır ve bir sonraki harfi alır. Tüm adı taşıyana kadar bu işlemi tekrarlayın. Kendi içinde endeks kaydı çok az yapar; Değeri, yazmaçları ele almak için hız ve kolaylık sağlamasıdır.