Ποιες κατηγορίες δεδομένων υποστηρίζονται συνήθως από το μητρώο που είναι ορατό από το χρήστη;

Τα ορατά από το χρήστη καταχωρούν συνήθως κατηγορίες δεδομένων που αντικατοπτρίζουν τις ανάγκες του υποκείμενου υλικού και τις οδηγίες που μπορεί να εκτελέσει ο επεξεργαστής. Οι κοινές κατηγορίες περιλαμβάνουν:

* Μητρώα γενικής χρήσης: Αυτοί είναι οι εργαζόμενοι. Διαθέτουν δεδομένα που εμπλέκονται σε αριθμητικές και λογικές λειτουργίες, μεταφορές δεδομένων και υπολογισμούς διευθύνσεων. Είναι ιδιαίτερα ευέλικτοι και μπορούν να κρατήσουν διάφορους τύπους δεδομένων.

* Μητρώα ειδικού σκοπού: Αυτά τα μητρώα έχουν αφιερωμένες λειτουργίες. Παραδείγματα περιλαμβάνουν:

* Counter Program (PC): Κατέχει τη διεύθυνση της επόμενης εντολής που θα εκτελεστεί.

* Μητρώο οδηγιών (IR): Αποθηκεύει προσωρινά τις τρέχουσες οδηγίες.

* Καταχωρητές κατάστασης (σημαίες): Αναφέρετε τα αποτελέσματα των αριθμητικών και λογικών λειτουργιών (π.χ. μεταφορά, μηδέν, υπερχείλιση, υπογραφή). Αυτές οι σημαίες είναι συχνά bit-fields μέσα σε ένα μόνο μητρώο.

* δείκτης στοίβας (SP): Επισημαίνει την κορυφή της στοίβας στη μνήμη.

* Δείκτης πλαισίου (FP ή BP): Χρησιμοποιείται στις κλήσεις διαδικασίας για τη διαχείριση του πλαισίου στοίβας.

* Καταχωρητές διευθύνσεων μνήμης: Χρησιμοποιείται για άμεση πρόσβαση μνήμης (DMA) ή συγκεκριμένες λειτουργίες I/O που έχουν χαρτογραφηθεί με μνήμη.

* καταχωρητές κυμαινόμενου σημείου (FPRS): Κρατήστε τους αριθμούς κυμαινόμενου σημείου για αριθμητικές και άλλες λειτουργίες κυμαινόμενου σημείου. Αυτά είναι συχνά ξεχωριστά από τα μητρώα γενικής χρήσης και το μέγεθος και ο αριθμός τους ποικίλλουν μεταξύ των αρχιτεκτονικών.

* καταχωρητές φορέα: Χρησιμοποιείται για μεμονωμένες οδηγίες, λειτουργίες πολλαπλών δεδομένων (SIMD), κρατώντας πολλά στοιχεία δεδομένων που επεξεργάζονται ταυτόχρονα.

* Καταχωρητές ελέγχου: Αυτά τα μητρώα ελέγχουν διάφορες πτυχές της λειτουργίας του επεξεργαστή, όπως διακόπτες, προσωρινή αποθήκευση και διαχείριση μνήμης. Η πρόσβαση σε αυτά είναι συχνά προνομιούχο, πράγμα που σημαίνει ότι μόνο το λειτουργικό σύστημα μπορεί να τα τροποποιήσει άμεσα.

Οι συγκεκριμένες κατηγορίες και ο αριθμός τους ποικίλλουν σημαντικά μεταξύ διαφορετικών αρχιτεκτονικών επεξεργαστών (π.χ. X86, ARM, RISC-V). Ορισμένες αρχιτεκτονικές ενδέχεται να έχουν εξειδικευμένα μητρώα για συγκεκριμένες οδηγίες ή εργασίες, ενώ άλλες μπορεί να βασίζονται σε ένα σύνολο καταχωρητών γενικότερου λόγου.