Что такое контрольный регистр?

Хотя основной системной памятью на компьютере является оперативная память (RAM), которая обычно подключается к материнской плате и подключается к процессору компьютера, RAM не является единственным типом памяти на компьютере. Центральный процессор (ЦП) также содержит ограниченный объем памяти, что позволяет очень быстро перемещать данные. Эти местоположения известны как регистры. Регистр управления на компьютере - это тип регистра, который контролирует или изменяет основное поведение процессора компьютера.

Думайте о контрольном регистре как о крошечном ящике внутри ЦПУ, к которому компьютер может получить гораздо более легкий доступ, чем другие области памяти в системе. Поместив регистр управления в физическую матрицу ЦП, он устраняет задержки и увеличивает скорость доступа до гораздо более высокого значения, чем в других местах системы. Таким образом, компьютер использует его для выполнения наиболее важных задач ЦП, чтобы обеспечить бесперебойную и эффективную работу компьютера.

Без управляющего регистра ЦПУ может хранить данные только путем отправки их по передней шине (FSB) в ОЗУ. Кроме того, он мог получать данные только путем извлечения их из памяти через переднюю боковую шину. Хотя это может показаться тривиальным, полоса пропускания лицевой стороны шины - максимальное количество данных, которое она может переносить за раз - весьма ограничена. С тысячами фрагментов данных, проходящих каждую секунду, это быстро станет серьезным узким местом для компьютера, создавая задержку и прерывая выполнение основных операций. Использование контрольного регистра означает, что данные вряд ли должны перемещаться вообще: это разница между хранением чего-либо в ящике стола, где он находится под рукой, и хранением этого в почтовом ящике в конце проезжей части.

Основное использование для управляющего регистра включает управление прерываниями, поиском, адресацией и функциональностью сопроцессора. Прерывания возникают, когда аппаратное устройство на компьютере посылает «экстренный» сигнал ЦПУ, требуя, чтобы он отбросил то, что он в данный момент делает, для решения конкретной проблемы. Адресация относится к поиску и использованию физических адресов в оперативной памяти системы, извлечению и хранению информации для компьютера. Пейджинг - это еще один метод управления памятью, в котором информация хранится в «файле подкачки», расположенном на жестком диске. Сопроцессор используется для дополнения процессора, обработки графической информации и других операций, таких как арифметика с плавающей точкой и шифрование.