Τι μοιάζει με ένα μητρώο υπολογιστή;

Ένα μητρώο υπολογιστή δεν μοιάζει με τίποτα με τη φυσική έννοια που πιθανότατα φαντάζεστε. Δεν είναι ένα μικρό κουτί ή ένα dial. Είναι μια συλλογή bits (δυαδικά ψηφία, 0 ή 1) που υλοποιούνται χρησιμοποιώντας φυσικά εξαρτήματα εντός της CPU (κεντρική μονάδα επεξεργασίας). Αυτά τα εξαρτήματα θα μπορούσαν να είναι:

* flip-flops: Αυτά είναι θεμελιώδη ηλεκτρονικά κυκλώματα που μπορούν να αποθηκεύσουν ένα μόνο bit. Τα μητρώα είναι ουσιαστικά ομάδες flip-flops. Σκεφτείτε τους ως μικροσκοπικούς διακόπτες που μπορεί να είναι είτε στο (1) είτε να απενεργοποιήσετε (0).

* τρανζίστορ: Σε χαμηλότερο επίπεδο, τα ίδια τα σαγιονάρες είναι κατασκευασμένα από τρανζίστορ. Αυτές είναι συσκευές ημιαγωγών που λειτουργούν ως ηλεκτρονικοί διακόπτες.

Έτσι, αν έπρεπε να κοιτάξετε * μέσα * μια CPU (την οποία δεν μπορείτε εύκολα να κάνετε χωρίς εξειδικευμένο εξοπλισμό), δεν θα δείτε σαφώς να οριοθετηθούν "μητρώα". Θα δείτε μια πολύπλοκη διάταξη τρανζίστορ και άλλων εξαρτημάτων και τα μητρώα θα ορίζονται από τον τρόπο με τον οποίο τα συστατικά αυτά διασυνδέονται και ελέγχονται από το κύκλωμα της CPU. Η φυσική τους εκδήλωση είναι εξαιρετικά μικρή - σε νανοκλίμακα.

Από την άποψη της * εννοιολογικής * αναπαράστασης, συχνά τα διαγράψουμε απλά ως κουτιά που επισημαίνονται με το όνομα του μητρώου (π.χ., `ax`,` pc`, `ir`), που συχνά δείχνει τον αριθμό των bits που κατέχει (π.χ. καταχωρητής 32-bit):

`` `

+--------+

| Τσεκούρι | <-Μητρώο 32-bit

+--------+

`` `

Αυτό το διάγραμμα είναι καθαρά μια αφαίρεση. Δεν αντιπροσωπεύει την πραγματική φυσική δομή, απλώς μια λογική αναπαράσταση του τρόπου λειτουργίας της στην αρχιτεκτονική του υπολογιστή. Το πραγματικό πράγμα είναι πολύ πιο περίπλοκο.