Регистр (вычислительная техника) | это... Что такое Регистр (вычислительная техника)? (original) (raw)
Регистр процессора — сверхбыстрая память внутри процессора, предназначенная прежде всего для хранения промежуточных результатов вычисления (регистр общего назначения/регистр данных) или содержащая данные, необходимые для работы процессора — смещения базовых таблиц, уровни доступа и т. д. (специальные регистры).
Регистр представляет собой цифровую электронную схему, служащую для временного хранения двоичных чисел. В процессоре имеется значительное количество регистров, большая часть которых используется самим процессором и недоступна программисту. Например, при выборке из памяти очередной команды она помещается в регистр команд. Программист обратиться к этому регистру не может. Имеются так же регистры, которые в принципе программно доступны, но обращение к ним осуществляется из программ операционной системы (например управляющие регистры и теневые регистры дескрипторов сегментов). Этими регистрами пользуются в основном разработчики операционных систем.
Доступ к значениям, хранящимся в регистрах как правило в несколько раз быстрее, чем доступ к ячейкам оперативной памяти (даже если кеш-память содержит нужные данные), но объём оперативной памяти намного превосходит суммарный объём регистров (объём среднего модуля оперативной памяти сегодня составляет 1 Гб — 4 Гб[1], суммарная «ёмкость» регистров общего назначения/данных для процессора 16 битов * 4 = 64 бита (8 байт)).
Основные регистры процессора, совместимого с Intel 386
IP (англ. Instruction Pointer) — регистр, обозначающий смещение следующей команды относительно кодового сегмента.
IP — 16-битный (младшая часть EIP)
EIP — 32-битный аналог
Сегментные регистры — Регистры указывающие на сегменты.
CS,DS,SS,ES,FS,GS
CS — указатель на кодовый сегмент. Связка CS:IP указывает на адрес в памяти следующей команды.
Регистры данных — служат для хранения промежуточных вычислений.
RAX, RBX, RCX, RDX, RBP, RSI, RDI, RSP, R8 — R15 — 64-битные
EAX, EBX, ECX, EDX, EBP, ESI, EDI, ESP — 32-битные (extended AX)
AX, BX, CX, DX — 16-битные
AH, AL, BH, BL, CH, CL, DH, DL — 8-битные (половинки 16-ти битных регистров)
например, AH - high AX - старшая половинка 8 бит
AL - low AX - младшая половинка 8 бит
| RAX | RBX | RCX | RDX | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| —— | EAX | —— | EBX | —— | ECX | —— | EDX | ||||||||
| —— | —— | AX | —— | —— | BX | —— | —— | CX | —— | —— | DX | ||||
| —— | —— | AH | AL | —— | —— | BH | BL | —— | —— | CH | CL | —— | —— | DH | DL |
Регистр флагов EFLAGS — содержит текущее состояние процессора.
Регистром называется функциональный узел, осуществляющий приём, хранение и передачу информации. Регистры состоят из группы триггеров, обычно D. По типу приёма и выдачи информации различают 2 типа регистров:
- С последовательным приёмом и выдачей информации — сдвиговые регистры.
- С параллельным приёмом и выдачей информации — параллельные регистры.
Сдвиговые регистры представляют собой последовательно соединённую цепочку триггеров. Основной режим работы — сдвиг разрядов кода от одного триггера к другому на каждый импульс тактового сигнала.
По назначение регистры различаются на:
- аккумулятор — используется для хранения промежуточных результатов арифметических и логических операций и инструкций ввода-вывода;
- флаговые — хранят признаки результатов арифметических и логических операций;
- общего назначения — хранят операнды арифметических и логических выражений, индексы и адреса;
- индексные — хранят индексы исходных и целевых элементов массива;
- указательные — хранят указатели на специальные области памяти (указатель текущей операции, указатель базы, указатель стэка);
- сегментные — хранят адреса и селекторы сегментов памяти;
- управляющие — хранят информацию, управляющую состоянием процессора, а также адреса системных таблиц.
См. также
Примечания
| Устройство цифровых процессоров | ||
|---|---|---|
| Архитектура | Гарвардская • Фон Неймана • Битовые операции • Система команд • Кольца защиты • RISC • MISC • EPIC • |  |
| Параллелизм | Упреждающее выполнение • Конвейер • Суперскалярность • Подмена регистров • Мультипроцессор • Многопоточность | |
| Компоненты | АЛУ • Математический сопроцессор • Корпус • Векторный процессор • Регистры • Кэш | |
| Питание | Динамическое изменение частоты • Динамическое изменение напряжения | |
| Реализации | Микропроцессор • Графический процессор • Физический процессор • DSP • Система на кристалле • Микроконтроллер • ПЛИС |
| Микроконтроллеры | |||
|---|---|---|---|
| Архитектура | 8-bit MCS-51 • MCS-48 • AVR • Z8 • H8 • COP8 • 68HC08 • 68HC11 16-bit PIC24 • MAXQ • Nios • 68HC12 • 68HC16 32-bit ARM • PIC32MX • 683XX • M32R • |  |
|
| Производители | Analog Devices • Fujitsu • Holtek • Infineon • MicroChip • Maxim • Parallax • Texas Instruments • Zilog | ||
| Компоненты | Регистр • Прерывание • CPU • SRAM • Флеш-память • кварцевый резонатор • кварцевый генератор • RC-генератор • Корпус | ||
| Периферия | Таймер • АЦП • ЦАП • Компаратор • ШИМ контроллер • Счётчик • LCD • Датчик температуры • Watchdog Timer | ||
| Интерфейс | CAN • UART • SPI • I²C • ОС | μClinux • BeRTOS • ChibiOS/RT • RTEMS • Unison • MicroC/OS-II • Программирование | Программатор • Ассемблер • MPLAB • AVR Studio • MCStudio |
Wikimedia Foundation.2010.