Aký účel slúžia registre v rámci CPU?

Registre v rámci CPU slúžia kritickej úlohe pri ukladaní a manipulácii s údajmi počas vykonávania programu. Pôsobia ako vysokorýchlostné dočasné úložné miesta pre:

1. Údaje:

* Všeobecné registre: Tieto registre obsahujú údaje, ktoré sa aktívne používajú pri výpočtoch, porovnaní a iných operáciách. Môžu sa použiť na ukladanie celočíselných aj plávajúcich údajov.

* Špeciálne registre: Tieto registre majú špecifické funkcie, napríklad uloženie adresy ďalšej inštrukcie na vykonanie (počítadlo programu), stav CPU (stavový register) alebo adresu aktuálneho rámca zásobníka (ukazovateľ zásobníka).

2. Pokyny:

* Inštrukčný register: Uskutočňuje aktuálnu inštrukciu, ktorú vykonáva CPU.

3. Adresy:

* Registry adries pamäť: Uložte adresy údajov, ku ktorým sa dostanú z pamäte.

* Indexové registre: Používa sa na výpočet adries pamäte na základe základnej adresy a offset.

4. Informácie o kontrole:

* Stavový register: Obsahuje príznaky, ktoré označujú výsledok operácií (napr. Prejdite, nula, záporné). Tieto informácie sa používajú na podmienené vetvenie v programoch.

Kľúčové výhody registrov:

* Rýchlosť: Registre sú najrýchlejšou formou úložného priestoru v rámci CPU a ponúka výrazne rýchlejší prístup ako hlavná pamäť.

* Priamy prístup: CPU môže priamo pristupovať a manipulovať s údajmi uloženými v registroch.

* Účinnosť: Častý prístup pamäte je výrazne pomalší ako prístup k registrom, vďaka čomu sú registre nevyhnutné na optimalizáciu výkonu programu.

* Flexibilita: Registrom je možné počas vykonávania programu dynamicky priradiť rôzne účely.

Príklad:

Predstavte si jednoduchý výpočet:pridanie dvoch čísel, 5 a 3. Tu je spôsob použitia registrov:

1. načítať: Čísla 5 a 3 sa načítajú do všeobecných registrov, povedzme R1 a R2.

2. ADRAD: CPU vykonáva pridanú operáciu na obsah R1 a R2.

3. Sklad: Výsledok (8) je uložený v inom registri všeobecného účelu, R3.

Záver:

Registre sú základnými stavebnými blokmi CPU, ktoré umožňujú rýchlu a efektívnu manipuláciu s údajmi. Ich rýchlosť a dostupnosť ich robia nevyhnutnosťou pre vykonávanie a optimalizáciu výkonu programu.

• Predchádzajúca strana: Aké sú potrebné vlastnosti CPU RISC? 
• Ďalšia strana: Čo je možné maskovať v mikroprocesoroch Intel 8085?