736 Shares 9684 views

Głównymi asystentami są rejestry procesorów

Procesor należy do liczby urządzeń kontrolowanych przez oprogramowanie i jest przeznaczony do przetwarzania informacji. Informacje są przetwarzane zgodnie z predefiniowanym programem. W zasadzie ten proces wygląda następująco: podczas uruchamiania programu znajduje się w pamięci RAM, a stamtąd jedno polecenie po drugim trafia do procesora. Oprócz poleceń obliczeniowych, potrzebne są również dane, które mogą pochodzić zarówno z pamięci RAM, jak i urządzeń zewnętrznych.


W wyniku wykonania następnego polecenia uzyskuje się wynik, który musi zostać zapisany gdzieś. Są dwie opcje – aby wysłać wynik do pamięci RAM lub pozostawić go wewnątrz procesora, ponieważ prawdopodobnie ten wynik jest niejednoznaczny i będzie stosowany w dalszych obliczeniach. W pierwszym przypadku jest jedna duża "BUT" – w przypadku wymiany z pamięcią wydobywa się znaczną ilość czasu, a tym samym zmniejsza się wydajność systemu. W drugim przypadku procesor musi zawierać elementy pamięci strukturalnej o nazwie rejestry procesorów. Są to urządzenia służące do odbierania, przechowywania i przesyłania wielobitowego binarnego kodu danych. Rejestry procesora są podzielone na dwa typy: rejestry uniwersalne i specjalistyczne rejestry.

Rejestry procesora ogólnego przeznaczenia służą do przechowywania pośrednich wyników obliczeń. Im więcej takich rejestrów wewnątrz procesora, tym rzadziej odnosi się do pamięci RAM, to znaczy, że nie poświęca na to czasu, a zatem nie traci wydajności. Z drugiej strony liczba rejestrów jest ograniczona przez obszar chipa procesora. Nieskończony wzrost ich liczba nie może. Rejestry przeznaczone do przechowywania danych z reguły mają szerokość bitową równą szerokości magistrali danych. Każdy rejestr procesora ma własną unikalną nazwę, za pomocą której można uzyskać dostęp do rejestru za pomocą kodu programu.

Każdy z wyspecjalizowanych rejestrów ma swój szczególny cel. Na przykład jest rejestr do przechowywania adresu polecenia w pamięci RAM, który musi być odczytany przy następnym dostępie. Ten rejestr nazywany jest rejestrem adresu polecenia. Innym przykładem wyspecjalizowanego rejestru jest rejestr charakterystyk. W inny sposób nazywa się on procesorem tekstowym ( Słowo statusowe procesora – skrócone PSW). W przeciwieństwie do wszystkich pozostałych rejestrów procesora, których treść jest w całości rozpatrywana, każdy bity rejestru charakterystyk mają unikalną nazwę i osobny cel. Wśród przykładów można określić tzw. Znak zerowy (znak zero wyniku). Jeśli w wyniku wykonania dowolnego polecenia wynik wynosi zero, procesor może "nauczyć się" tego, analizując ten fragment rejestru charakterystyk.

Rejestry procesorów to bardzo szybka pamięć (nawet szybsza niż pamięć podręczna), ponieważ znajdują się w bezpośrednim sąsiedztwie rdzenia przetwarzania i działają na częstotliwości zegara wewnętrznej magistrali procesora.