Регистры на персональном компьютере находятся там, где

Обновлено: 25.06.2024

Регистры процессора обычно находятся на вершине иерархии памяти и обеспечивают самый быстрый способ доступа к данным. Этот термин обычно относится только к группе регистров, которые непосредственно закодированы как часть инструкции, как определено набором инструкций.

Регистры расположены в ЦП?

Регистры — это небольшие объемы высокоскоростной памяти, содержащиеся в ЦП. Они используются процессором для хранения небольших объемов данных, которые необходимы во время обработки, например: адрес следующей выполняемой инструкции.

Что такое регистры и где они находятся в компьютере?

Регистр процессора (регистр ЦП) — это один из небольшого набора мест хранения данных, которые являются частью процессора компьютера. Регистр может содержать инструкцию, адрес хранения или любой тип данных (например, битовую последовательность или отдельные символы). В некоторых инструкциях регистры указываются как часть инструкции.

Какое расположение внутренних регистров?

Каково расположение внутренних регистров процессора? Объяснение: Внутренние регистры присутствуют на кристалле. Поэтому они присутствуют внутри ЦП.

Какая память самая быстрая?

Кэш-память — это самая быстрая системная память, необходимая для того, чтобы не отставать от ЦП, когда он извлекает и выполняет инструкции. Данные, наиболее часто используемые процессором, хранятся в кэш-памяти. Самая быстрая часть кэша ЦП — это файл регистров, который содержит несколько регистров.

Найдено 41 связанный вопрос

Является ли ПЗУ основным или дополнительным хранилищем?

Двумя основными типами основного хранилища являются ПЗУ, которое является энергонезависимым, и ОЗУ, которое является энергозависимым. Энергонезависимая память сохраняет свое содержимое даже при выключенном компьютере.

Регистры быстрее оперативной памяти?

В компьютере регистр является самой быстрой памятью. . Регистры — это единицы временной памяти, которые хранят данные и расположены в процессоре, а не в ОЗУ, поэтому доступ к данным и их сохранение могут осуществляться быстрее. Кэш-память — это чрезвычайно быстрая память, встроенная в центральный процессор компьютера (ЦП).

В чем разница между регистрами и оперативной памятью?

Основное различие между регистром и памятью заключается в том, что в регистре хранятся данные, которые ЦП обрабатывает в данный момент, а в памяти хранятся данные, которые потребуются для обработки. . С другой стороны, память называется основной памятью компьютера, которая называется ОЗУ.

Что такое регистры и их типы?

Регистры — это тип компьютерной памяти, используемый для быстрого приема, хранения и передачи данных и инструкций, которые немедленно используются ЦП. . Компьютеру нужны регистры процессора для обработки данных и регистр для хранения адреса памяти.

Сколько существует типов регистров?

Объяснение. Существует 4 типа сдвиговых регистров, а именно: последовательный вход/последовательный выход, последовательный вход/параллельный выход, параллельный вход/последовательный выход и параллельный вход/параллельный выход. Объяснение: Основное различие между регистром и счетчиком заключается в том, что у регистра нет определенной последовательности состояний, за исключением некоторых специализированных приложений.

Сколько регистров у i7?

В архитектуре x86-64 имеется 16 регистров общего назначения.

Какие существуют 3 типа ЦП?

Одноядерный процессор. Это самый старый тип ЦП, который доступен и используется в большинстве персональных и служебных компьютеров. .
Двухъядерный процессор. .
Четырехъядерный процессор. .
Процессоры Hexa Core. .
Восьмиядерные процессоры. .
Десятиъядерный процессор.

Является ли регистр ALU A?

Арифметико-логическое устройство (АЛУ) процессора выполняет целочисленные арифметические и логические операции. . Один операнд для АЛУ всегда содержится в регистре. Другой операнд может находиться в регистре или может быть частью самой машинной инструкции. Результат операции помещается в регистр общего назначения.

Как работают регистры?

Регистры — это области временного хранения инструкций или данных. . Регистры работают под руководством блока управления, чтобы принимать, хранить и передавать инструкции или данные, а также выполнять арифметические или логические сравнения на высокой скорости.

Что такое 16-битная оперативная память?

В компьютерной архитектуре 16-битные целые числа, адреса памяти или другие единицы данных имеют ширину 16 бит (2 октета). Кроме того, 16-разрядные архитектуры ЦП и АЛУ основаны на регистрах, адресных шинах или шинах данных такого размера.

Из чего сделан Рам?

Статическая оперативная память (SRAM) состоит из триггеров, бистабильной схемы, состоящей из четырех-шести транзисторов. Как только триггер сохраняет бит, он сохраняет это значение до тех пор, пока в нем не будет сохранено противоположное значение.

Почему регистры такие быстрые?

Регистры — это, по сути, внутренняя память процессора. Таким образом, доступ к регистрам проще и быстрее, чем любой другой доступ к памяти. Несколько факторов приводят к тому, что регистры работают быстрее, чем кеш.

Что такое Ram в памяти?

Оперативная память (ОЗУ) — это кратковременная память компьютера, которую он использует для обработки всех активных задач и приложений.

Что быстрее ОЗУ или кеш?

Поскольку кэш-память быстрее, чем ОЗУ, и поскольку она расположена ближе к ЦП, она может получить и начать обработку инструкций и данных намного быстрее. Та же процедура выполняется, когда данные или инструкции необходимо записать обратно в память.

В чем разница между основным и дополнительным именем файла?

основное имя файла — это фактическое имя файла, а вторичное имя файла — это расширение этого файла.

Являются ли RAM и ROM основной памятью?

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) — это первичная энергозависимая память, а постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) — первичная энергонезависимая память. Ее также называют памятью для чтения и записи, или основной памятью, или основной памятью. Программы и данные, которые требуются ЦП во время выполнения программы, хранятся в этой памяти.

В чем разница между основным и дополнительным хранилищем?

Под основной памятью обычно подразумевается оперативная память (ОЗУ), а под дополнительной памятью понимаются такие устройства, как жесткие диски, твердотельные накопители, съемные USB-накопители, компакт-диски и DVD-диски.

Воспоминания содержат один или несколько битов информации:

Содержимое памяти остается неизменным до тех пор, пока не будет перезаписано новым битовым шаблоном. Для некоторых воспоминаний содержимое «теряется» при отключении питания памяти.

Компьютеры используют множество различных типов памяти (полупроводниковая память, магнитные диски и ленты, компакт-диски и т. д.) для хранения данных и программ. Каждый тип памяти имеет свои особенности и области применения.

Зарегистрировать память

Регистры — это память, расположенная в центральном процессоре (ЦП). Их мало (редко бывает больше 64 регистров), а также небольшой размер, обычно регистр имеет размер менее 64 бит.

Однако содержимое регистра можно «прочитать» или «записать» очень быстро, часто на порядок быстрее, чем в основной памяти, и на несколько порядков быстрее, чем в дисковой памяти.

Различные типы регистров встречаются в ЦП. Регистры общего назначения доступны для общего использования программистом. Если из контекста не следует иное, мы будем использовать термин «Регистр» для обозначения регистра общего назначения внутри ЦП. Большинство современных процессоров имеют от 16 до 64 регистров общего назначения. Регистры специального назначения имеют особое назначение и либо не программируются, либо являются внутренними для ЦП, либо доступ к ним осуществляется программистом с помощью специальных инструкций.

Примеры таких регистров включают:

Хотя размер регистра (размер битовой группы регистров) имеет тенденцию варьироваться в зависимости от типа регистра, размер слова архитектуры часто (но не всегда!) определяется размером регистров общего назначения.

В отличие от основной памяти и дисковой памяти, регистры «адресуются» напрямую с помощью специальных инструкций или путем кодирования номера регистра в компьютерной инструкции. На уровне языка программирования (ассемблера) ЦП регистры обычно обозначаются специальными идентификаторами (например, R0, R1, R7, SP, PC)

И последнее: содержимое регистра теряется при отключении питания ЦП, поэтому регистры не подходят для хранения долговременной информации или информации, необходимой для хранения после отключения питания или сбоя. Однако регистры являются самой быстрой памятью, и их использование может привести к тому, что программы будут выполняться очень быстро.

Основная память (ОЗУ)

Если бы мы суммировали все биты всех регистров ЦП, общий объем памяти, вероятно, не превышал бы 5000 бит. Большинство вычислительных задач, выполняемых компьютером, требуют гораздо больше памяти. Основная память — это следующая по скорости память в компьютере, и она намного больше по размеру.

< tr>

Архитектуры компьютеров также накладывают архитектурные ограничения на максимально допустимый объем оперативной памяти. Это ограничение обычно равно двум ячейкам памяти WordSize

ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) – наиболее распространенная форма основной памяти. Оперативная память обычно располагается на материнской плате и обычно находится на расстоянии менее 12 дюймов от процессора. ПЗУ (память только для чтения) похожа на оперативную память, за исключением того, что ее содержимое нельзя перезаписать. Память ПЗУ часто используется для хранения «загрузочной» или программы запуска, которую компьютер выполняет при включении питания.

Хотя это и медленнее, чем регистровая память, содержимое любого места в ОЗУ все же можно «прочитать» или «записать» очень быстро.Время чтения или записи называется временем доступа и одинаково для всех ячеек ОЗУ.

В отличие от регистровой памяти, ОЗУ используется для хранения как программного кода (инструкций), так и данных (чисел, строк и т. д.). Выполняемые программы обычно «загружаются» в ОЗУ с диска перед выполнением ЦП.

Места в ОЗУ идентифицируются схемой адресации, например. нумерация байтов в оперативной памяти от 0 и далее. Содержимое ОЗУ теряется при отключении питания.

Дисковая память 9 ). Диски работают намного медленнее, чем регистровая и основная память, время доступа к данным на диске обычно составляет от 5 до 15 миллисекунд (5 × 10 -3 с), хотя диски обычно могут передавать сотни или тысячи байтов за один раз.

Диски могут быть размещены внутри «коробки» компьютера или снаружи. Существует также много видов дисковых устройств, например: магнитные жесткие диски, дискеты (V. Slow), магнитооптические компакт-диски/диски, DVD.

Места на диске определяются специальными схемами адресации диска (например, номерами дорожек и секторов).

Сводка характеристик

Организация основной памяти

Мы можем представить, что основная память организована как матрица битов. Каждая строка представляет ячейку памяти, обычно она равна размеру слова архитектуры, хотя может быть кратным слову (например, 2xWordsize) или частью слова (например, половиной размера слова). Для простоты будем считать, что данные в основной памяти могут быть прочитаны или записаны только по одной строке (ячейке памяти) за раз.

Для 96-битной памяти мы можем организовать память как 12 × 8 бит, или 8 × 12 бит, или 6 × 16 бит, или даже как 96 × 1 бит или 1 × 96 бит. Каждая строка также имеет адрес натурального числа, который используется для выбора строки:

Байтовая адресация

Основная память обычно хранит и вызывает строки, которые имеют длину в несколько байтов (например, 16-битное слово = 2 байта, 32-битное слово = 4 байта). Однако большинство архитектур делают основную память адресуемой по байтам, а не по словам. В таких архитектурах ЦП и/или оборудование основной памяти способны читать/записывать любой отдельный байт. Вот пример основной памяти с 16-битными ячейками памяти. Обратите внимание, что ячейки памяти (строки) имеют четные адреса.

Порядок байтов

Байты в многобайтовом элементе данных могут быть пронумерованы слева направо (с прямым порядком байтов) или справа налево (с прямым порядком байтов). В следующем примере ячейки таблицы представляют собой байты, а номера ячеек указывают адрес этого байта в основной памяти.

В системах с обратным порядком байтов старший байт многобайтового элемента данных имеет наименьший адрес, а младший значащий байт имеет наибольший адрес.

В системах с прямым порядком байтов младший значащий байт многобайтового элемента данных имеет наименьший адрес, а старший значащий байт имеет старший адрес. Примечание: N-символьное строковое значение рассматривается не как одно большое многобайтовое значение, а как N односимвольных значений, т. е. первый символ строки всегда имеет наименьший адрес, последний символ имеет наивысший адрес. Это справедливо как для прямого, так и для прямого порядка байтов.

Пример: Показать содержимое памяти по адресу слова 24, если это слово содержит число, заданное 122E 5F01H как в схемах с обратным порядком байтов, так и в схемах с прямым порядком байтов?

Примечание. По соглашению мы упорядочиваем байты в слове памяти слева направо для прямого порядка байтов и справа налево для прямого порядка байтов.

Пример: Показать содержимое основной памяти из слова с адресом 24, если эти слова содержат текст JIM SMITH.

Байты, помеченные ? неизвестны. Они могут содержать важные данные или могут быть безразличными байтами — интерпретация остается на усмотрение программиста.

К сожалению, компьютерные системы, используемые сегодня, разделены на системы с обратным порядком байтов и прямым порядком байтов. Это приводит к проблемам, когда компьютер с прямым порядком байтов хочет передать данные на компьютер с прямым порядком байтов. Некоторые современные архитектуры (например, PowerPC) позволяют программно переключать порядок следования байтов в архитектуре.

Выравнивание слов

Хотя основная память обычно организована в виде строк слов с байтовой адресацией и обращается к строке за раз, некоторые архитектуры позволяют ЦП обращаться к любой битовой группе размером со слово независимо от ее байтового адреса. Мы говорим, что доступ, который начинается на границе слова памяти, является выровненным доступом, а доступ, который не начинается на границе слова, — невыровненным доступом.

Для чтения невыровненного слова из ОЗУ требуется

Написание невыровненного слова еще сложнее и МЕДЛЕННЕЕ. По этой причине некоторые архитектуры запрещают доступ к невыровненным словам. например В архитектуре 68000 нельзя обращаться к словам, начиная с нечетного адреса (например, 1, 3, 5, 7 и т. д.). Некоторые архитектуры расширяют этот принцип до доступа к нескольким словам. например в архитектуре SPARC 64-битные элементы данных должны иметь байтовый адрес, кратный 8.

Интегральные схемы (чипы) оперативной памяти

До сих пор мы рассматривали логическую организацию основной памяти. Физически микросхемы оперативной памяти также могут быть организованы по-разному. Вот 3 метода формирования основной памяти 256x8 бит.

В первом случае основная память состоит из одной микросхемы ОЗУ. Во втором мы используем две микросхемы ОЗУ, одна дает нам старшие 4 бита, другая — младшие 4 бита. В третьем мы используем 8 чипов RAM, каждый чип дает нам 1 бит — чтобы прочитать 8-битное слово памяти, нам пришлось бы одновременно обращаться ко всем 8 чипам RAM и конкатенировать биты.

Банки памяти

Основная память обычно больше, чем размер одной микросхемы ОЗУ. Поэтому для доступа к слову памяти аппаратное обеспечение памяти должно одновременно прочитать строку из нескольких микросхем ОЗУ, а затем объединить возвращенные результаты из каждой микросхемы ОЗУ.

Микросхемы ОЗУ, из которых состоит система с основной памятью, обычно группируются в банки размером в одно слово памяти:

Пример: заданная основная память = 1M × 16 бит (с адресацией по словам),

Чипы ОЗУ = 256 КБ × 4 бита

Размер банка = число микросхем ОЗУ на слово памяти = ширина слова памяти / ширина микросхемы ОЗУ = 16/4 = 4

Для адресации микросхемы ОЗУ требуется 18 бит (поскольку 256 КБ = 2·18 = длина микросхемы ОЗУ)

Для адресной памяти размером 1M × 16 бит требуется 20 бит адреса (поскольку 1M = 2 20 ).

Поэтому для выбора банка необходимо 2 бита (20−18).

Общее количество чипов RAM = (1M × 16) / (256K × 4) = 16

Общее количество БАНКОВ = общее количество микросхем ОЗУ / размер БАНКА = 16/4 = 4

Перемежающаяся память

Когда память состоит из нескольких банков, некоторые биты адреса будут выбирать банк, а остальные биты будут выбирать строку в выбранном банке.

Если биты выбора банка являются младшими значащими битами адреса памяти, результирующая память называется чередующейся младшим разрядом.

Если биты выбора банка являются старшими битами адреса памяти, результирующая память называется чередующейся по старшинству.

Память с чередованием может дать преимущества в производительности, если одновременно можно читать/записывать более одного банка:-

Это преимущество для однократного доступа к последовательным данным, состоящим из нескольких слов, таких как программные инструкции или элементы в массиве данных.

Это преимущество, если ЦП может получить доступ к строкам в одном банке, в то время как устройство ввода-вывода (жесткий диск и т. д.) может получить доступ к разным строкам в другом банке.

Регистры расположены в ЦП?

Что такое регистры и где они находятся в компьютере?

Какое расположение внутренних регистров?

Какая память самая быстрая?

Найдено 41 связанный вопрос

Является ли ПЗУ основным или дополнительным хранилищем?

Регистры быстрее оперативной памяти?

В чем разница между регистрами и оперативной памятью?

Что такое регистры и их типы?

Сколько существует типов регистров?

Сколько регистров у i7?

В архитектуре x86-64 имеется 16 регистров общего назначения.

Какие существуют 3 типа ЦП?

Одноядерный процессор. Это самый старый тип ЦП, который доступен и используется в большинстве персональных и служебных компьютеров. .
Двухъядерный процессор. .
Четырехъядерный процессор. .
Процессоры Hexa Core. .
Восьмиядерные процессоры. .
Десятиъядерный процессор.

Является ли регистр ALU A?

Как работают регистры?

Что такое 16-битная оперативная память?

Из чего сделан Рам?

Почему регистры такие быстрые?

Что такое Ram в памяти?

Что быстрее ОЗУ или кеш?

В чем разница между основным и дополнительным именем файла?

основное имя файла — это фактическое имя файла, а вторичное имя файла — это расширение этого файла.

Являются ли RAM и ROM основной памятью?

В чем разница между основным и дополнительным хранилищем?

Раздел 404 Закона Сарбейнса-Оксли (SOX) требует, чтобы все публичные компании установили внутренний контроль и процедуры.

Закон о защите конфиденциальности детей в Интернете от 1998 года (COPPA) – это федеральный закон, который налагает особые требования на операторов доменов .

План North American Electric Reliability Corporation по защите критически важной инфраструктуры (NERC CIP) представляет собой набор стандартов.

Стандарт безопасности данных платежных приложений (PA-DSS) – это набор требований, призванных помочь поставщикам программного обеспечения в разработке безопасных .

Взаимная аутентификация, также называемая двусторонней аутентификацией, представляет собой процесс или технологию, в которой оба объекта обмениваются данными .

Экранированная подсеть или брандмауэр с тройным подключением относится к сетевой архитектуре, в которой один брандмауэр используется с тремя сетями .

Медицинская транскрипция (МТ) – это ручная обработка голосовых сообщений, продиктованных врачами и другими медицинскими работниками.

Электронное отделение интенсивной терапии (eICU) — это форма или модель телемедицины, в которой используются самые современные технологии.

Защищенная медицинская информация (PHI), также называемая личной медицинской информацией, представляет собой демографическую информацию, медицинскую .

Снижение рисков – это стратегия подготовки к угрозам, с которыми сталкивается бизнес, и уменьшения их последствий.

Отказоустойчивая технология — это способность компьютерной системы, электронной системы или сети обеспечивать бесперебойное обслуживание.

Синхронная репликация — это процесс копирования данных по сети хранения, локальной или глобальной сети, поэтому .

Коэффициент усиления записи (WAF) – это числовое значение, представляющее объем данных, передаваемых контроллером твердотельного накопителя (SSD) .

API облачного хранилища — это интерфейс прикладного программирования, который соединяет локальное приложение с облачным хранилищем.

Интерфейс управления облачными данными (CDMI) – это международный стандарт, определяющий функциональный интерфейс, используемый приложениями.

Читайте также:

Персональный компьютер	256 МБ
Файловый сервер	4 ГБ
Мейнфрейм базы данных	32 ГБ