Jak działają rekordy w CPU

CPU

Największa ilość prawdziwej pracy komputera odbywa się w CPU. Procesor ma wiele pod-części, w tym jednostkę arytmetyczno-logiczną (ALU), jednostkę sterującą (CU) i rejestry. Jednostka ALU wykonuje podstawową arytmetykę i porównuje dwie wartości w celu określenia, czy są one równe, czy jedno jest większe. CU zarządza ruchem danych i instrukcjami w CPU. Rekordy są dostępne w trzech typach: danych, adresów i indeksu, które odbywają się w prawie wszystkich aspektach działania procesora. Rozmiar rekordu zależy od procesora; najprostsze mają rejestry, które akceptują 8 lub 16 bitów danych, a najbardziej złożone mają rejestry 32, 48 lub 64 bitów.

Rekordy danych

Procesor może pracować z danymi w jednym z trzech trybów: między dwoma rejestrami, między rejestrami i położeniem pamięci RAM (Random Access Memory) oraz między dwiema lokalizacjami pamięci RAM. Ponieważ procesor jest bezpośrednio podłączony do rejestrów, operacje obejmujące dwa rejestry są najszybsze; te, które występują między lokalizacjami pamięci RAM, są najwolniejsze. Oznacza to, umieścić dwa rekordy razem, dodać rekord do lokalizacji RAM lub dodać dwie pamięci RAM. CPU musi najpierw załadować dane z pamięci RAM do rejestrów, zanim będzie można z nich korzystać; wymaga to czasu, ale po wykonaniu, kolejne operacje rejestru są wykonywane szybko. Proste procesory mają dwa rekordy danych; najbardziej zaawansowani mają wiele.

Zapisać rekordy

Aby procesor mógł przechowywać i pobierać dane w pamięci RAM, musi mieć adres pamięci informacyjnej. Te operacje z wykorzystaniem pamięci RAM wykorzystują rejestry adresów pamięci. CPU nie wykonuje arytmetyki w tych rejestrach; zamiast tego używa ich do zlokalizowania potrzebnych danych. Na przykład program przechowuje początek imienia w 100 000 miejscu pamięci RAM. Procesor przetwarza twoje imię, przenosząc numer 100 000 do rejestru adresów, a następnie przenosi każdą literę do rekordu danych, aż dotrze do końca nazwy.

Rekord indeksu

CPU nie może wykonywać matematyki na rekordach danych, chociaż może to robić pośrednio z rekordem indeksu. Działa z rekordami danych, dzięki czemu program może wydajnie przetwarzać wątki informacyjne. Aby przetworzyć swoje imię, na przykład program przenosi 100 000 do rekordu adresu i zero do rekordu indeksu. Operacja na indeksach dodaje wartość indeksu do rekordu danych, pobierając literę lokalizacji 100 000. Następnie program zwiększa indeks o jeden i otrzymuje następną literę. Powtarzaj ten proces, dopóki nie przeniesiesz całej nazwy. Rekord indeksowy sam w sobie jest bardzo niewielki; Jego wartość polega na tym, że daje szybkość i wygodę adresowania rejestrów.