Η Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (CPU) είναι ο εγκέφαλος κάθε υπολογιστή, ένας περίπλοκος και εξελιγμένος εξοπλισμός. Τα διάφορα μέρη της εκτελούν λογικές συγκρίσεις, αριθμητικές πράξεις και άλλες λειτουργίες στα δεδομένα. Μια CPU διαθέτει ένα σύνολο μονάδων αποθήκευσης δεδομένων που ονομάζονται μνήμες καταχωρητών (registers), οι οποίες επιτρέπουν στην CPU να εκτελεί τις διάφορες εργασίες της με πολύ υψηλές ταχύτητες. Ανάλογα με τον τύπο τους, οι καταχωρητές είτε κρατούν δεδομένα είτε δείχνουν σε θέσεις μνήμης που περιέχουν δεδομένα.
Μια CPU μπορεί να επεξεργαστεί δεδομένα σε τρεις καταστάσεις: μεταξύ δύο καταχωρητών, μεταξύ καταχωρητών και μιας θέσης μνήμης RAM και μεταξύ δύο θέσεων RAM. Επειδή η CPU είναι συνδεδεμένη άμεσα στους καταχωρητές, οι λειτουργίες που εμπλέκουν δύο καταχωρητές είναι οι ταχύτερες· αυτές μεταξύ θέσεων RAM είναι οι πιο αργές. Για παράδειγμα, η CPU προσθέτει δύο καταχωρητές μαζί, προσθέτει έναν καταχωρητή σε μια θέση RAM ή προσθέτει δύο θέσεις RAM. Η CPU πρέπει πρώτα να φορτώσει τα δεδομένα από τη RAM στους καταχωρητές για να μπορέσει να τα χρησιμοποιήσει· αυτό διαρκεί λίγο χρόνο, αλλά μια fois ολοκληρωθεί, οι επόμενες λειτουργίες καταχωρητών τρέχουν γρήγορα. Οι απλές CPU έχουν δύο καταχωρητές δεδομένων· οι πιο προηγμένες έχουν διάφορους.
Για να αποθηκεύσει ή να ανακτήσει δεδομένα στη RAM, η CPU πρέπει να γνωρίζει τη διεύθυνση μνήμης των δεδομένων. Οι λειτουργίες που αφορούν τη RAM χρησιμοποιούν καταχωρητές διευθύνσεων μνήμης. Η CPU δεν εκτελεί αριθμητικές πράξεις σε αυτούς τους καταχωρητές· παράγει τους για να εντοπίσει τα δεδομένα που χρειάζεται. Για παράδειγμα, ένα πρόγραμμα αποθηκεύει το όνομά σας ξεκινώντας από τη θέση μνήμης RAM 100.000. Η CPU επεξεργάζεται το όνομά σας μετακινώντας τον αριθμό 100.000 σε έναν καταχωρητή διευθύνσεων, στη συνέχεια μετακινώντας κάθε γράμμα σε έναν καταχωρητή δεδομένων μέχρι να φτάσει στο τέλος του ονόματος.
Η CPU δεν μπορεί να κάνει μαθηματικές πράξεις απευθείας στους καταχωρητές δεδομένων, αν και μπορεί να το κάνει έμμεσα με έναν καταχωρητή δείκτη. Ο καταχωρητής δείκτη συνεργάζεται με τους καταχωρητές δεδομένων, επιτρέποντας σε ένα πρόγραμμα να επεξεργάζεται συμβολοσειρές δεδομένων αποδοτικά. Για να επεξεργαστεί το όνομά σας, για παράδειγμα, ένα πρόγραμμα μετακινεί το 100.000 σε έναν καταχωρητή διευθύνσεων και το μηδέν στον καταχωρητή δείκτη. Μια λειτουργία με δείκτη προσθέτει την τιμή του δείκτη στον καταχωρητή δεδομένων, ανακτώντας το γράμμα στη θέση 100.000. Στη συνέχεια, το πρόγραμμα αυξάνει τον δείκτη κατά ένα και λαμβάνει το επόμενο γράμμα. Επαναλαμβάνει αυτή τη διαδικασία μέχρι να μετακινήσει ολόκληρο το όνομα. μόνος του, ο καταχωρητής δείκτη κάνει λίγα· η αξία του είναι ότι δίνει μεγαλύτερη ταχύτητα και ευκολία στους καταχωρητές διευθύνσεων.
Πνευματικά δικαιώματα © Γνώση Υπολογιστών Όλα τα δικαιώματα διατηρούνται.