Comment fonctionnent les enregistrements dans une CPU

CPU

La plus grande quantité de travail informatique réel a lieu dans la CPU. La CPU comporte de nombreuses sous-parties, notamment une unité arithmétique et logique (ALU), une unité de contrôle (CU) et des registres. L'ALU exécute des opérations arithmétiques de base et compare deux valeurs pour déterminer si elles sont égales ou si une est plus grande. La CU gère le mouvement des données et des instructions dans la CPU. Les enregistrements sont de trois types: données, adresses et index, qui interviennent dans presque tous les aspects du fonctionnement de la CPU. La taille d'un enregistrement dépend de la CPU. les plus simples ont des registres acceptant 8 ou 16 bits de données et les plus complexes ont des registres de 32, 48 ou 64 bits.

Enregistrements de données

Une CPU peut utiliser des données dans l’un des trois modes suivants: entre deux registres, entre les registres et un emplacement de mémoire vive (RAM) et entre deux emplacements de mémoire vive. La CPU étant directement connectée aux registres, les opérations impliquant deux registres sont les plus rapides. ceux qui se produisent entre les emplacements de RAM sont les plus lents. En d'autres termes, associez deux enregistrements, ajoutez un enregistrement à un emplacement de RAM ou ajoutez deux emplacements de RAM. La CPU doit d'abord charger les données de la RAM dans les registres avant de pouvoir les utiliser. cela prend du temps, mais une fois cela fait, les opérations suivantes du registre sont exécutées rapidement. Les processeurs simples ont deux enregistrements de données; les plus avancés en ont beaucoup.

Enregistrements d'adresse

Pour qu'un processeur puisse stocker et récupérer des données dans la RAM, il doit avoir l'adresse de la mémoire d'informations. Ces opérations impliquant de la RAM utilisent des registres d’adresses mémoire. La CPU n'effectue pas d'arithmétique sur ces registres; il les utilise plutôt pour localiser les données dont il a besoin. Par exemple, un programme stocke le début de votre prénom dans un emplacement de 100 000 RAM. La CPU traite votre prénom en déplaçant le numéro 100 000 vers un registre d'adresses, puis déplace chaque lettre vers un enregistrement de données jusqu'à la fin du nom.

Enregistrement d'index

Un processeur ne peut pas faire de calcul sur des enregistrements de données, bien qu'il puisse le faire indirectement avec un enregistrement d'index. Il fonctionne avec des enregistrements de données, permettant ainsi à un programme de traiter efficacement les fils d’information. Pour traiter votre prénom, par exemple, un programme déplace 100 000 unités vers un enregistrement d'adresse et zéro vers un enregistrement d'index. Une opération sur les index ajoute la valeur de l'index à l'enregistrement, en récupérant la lettre de localisation 100 000. Ensuite, le programme augmente l'index de un et obtient la lettre suivante. Répétez cette procédure jusqu'à ce que vous ayez déplacé le nom complet. En soi, l'enregistrement d'index fait très peu; Sa valeur réside dans le fait qu’il est rapide et pratique d’adresser des registres.