Ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ ενός λεωφορείου και του καταχωρητή που υπάρχει στην CPU;

Ας σπάσουμε τις διαφορές μεταξύ των λεωφορείων και των μητρώων μέσα σε μια CPU:

λεωφορεία:Οι αυτοκινητόδρομοι δεδομένων

* Λειτουργία: Τα λεωφορεία είναι τα μονοπάτια μέσα σε ένα σύστημα ηλεκτρονικών υπολογιστών που μεταφέρουν δεδομένα και οδηγίες. Λειτουργούν σαν ηλεκτρικούς αυτοκινητόδρομους, συνδέοντας διαφορετικά εξαρτήματα όπως η CPU, η μνήμη και οι συσκευές εισόδου/εξόδου.

* Τύποι: Υπάρχουν διάφοροι τύποι λεωφορείων, όπως:

* Διοίκηση Διεύθυνσης: Μεταφέρει διευθύνσεις μνήμης προς και από την CPU.

* Διακοσμός δεδομένων: Μεταδίδει δεδομένα μεταξύ των εξαρτημάτων, όπως η μεταφορά δεδομένων από τη μνήμη στη CPU.

* Διακός δίαυλος: Μεταφέρει σήματα ελέγχου που ρυθμίζουν τη ροή δεδομένων, όπως τα σήματα ανάγνωσης/εγγραφής.

* Χαρακτηριστικά:

* Παράλληλα: Συνήθως μεταδίδουν πολλαπλά bits των δεδομένων ταυτόχρονα, καθιστώντας τα γρήγορα.

* αμφίδρομη: Μπορούν να μεταδώσουν δεδομένα και προς τις δύο κατευθύνσεις, επιτρέποντας την επικοινωνία μεταξύ διαφόρων στοιχείων.

* Σύγχρονη: Οι εργασίες στο λεωφορείο συγχρονίζονται χρησιμοποιώντας ένα σήμα ρολογιού.

Καταχωρητές:Η εσωτερική αποθήκευση της CPU

* Λειτουργία: Τα μητρώα είναι τοποθεσίες αποθήκευσης υψηλής ταχύτητας εντός της ίδιας της CPU. Χρησιμοποιούνται για τη διατήρηση δεδομένων και οδηγιών στις οποίες εργάζεται επί του παρόντος η CPU.

* Τύποι: Υπάρχουν πολλά εξειδικευμένα μητρώα μέσα σε μια CPU, το καθένα με συγκεκριμένο σκοπό:

* καταχωρητές γενικής χρήσης (GPRS): Χρησιμοποιείται για την αποθήκευση δεδομένων που υποβάλλονται σε επεξεργασία.

* Counter Program (PC): Αποθηκεύει τη διεύθυνση της επόμενης εντολής που θα ληφθεί από τη μνήμη.

* Μητρώο οδηγιών (IR): Κατέχει την τρέχουσα εντολή που εκτελείται.

* συσσωρευτής (acc): Που χρησιμοποιούνται για αριθμητικές και λογικές λειτουργίες.

* Μητρώο σημαίας: Αποθηκεύει σημαίες κατάστασης που υποδεικνύουν το αποτέλεσμα των εργασιών (π.χ. μεταφορά, μηδέν, αρνητικό).

* Χαρακτηριστικά:

* πολύ γρήγορα: Τα μητρώα είναι οι ταχύτερες θέσεις μνήμης σε ένα σύστημα υπολογιστή.

* Περιορισμένη χωρητικότητα: Τα μητρώα έχουν πολύ περιορισμένη χωρητικότητα αποθήκευσης, που συνήθως κρατούν μερικά bytes δεδομένων.

* άμεσα προσβάσιμο από CPU: Η CPU μπορεί να έχει πρόσβαση στα μητρώα απευθείας χωρίς να χρειάζεται να περάσει από τη μνήμη.

Βασικές διαφορές

| Χαρακτηριστικό | Λεωφορείο | Μητρώο |

| --- | --- | --- |

| Τοποθεσία | Μέσα στο σύστημα, συνδέοντας διαφορετικά εξαρτήματα | Μέσα στην CPU |

| Λειτουργία | Μονοπάτια δεδομένων και οδηγιών | Αποθήκευση δεδομένων και οδηγιών |

| ταχύτητα | Σχετικά γρήγορα (σε σύγκριση με τη μνήμη) Εξαιρετικά γρήγορο (το ταχύτερο στο σύστημα)

| χωρητικότητα | Υψηλή (μπορεί να μεταφέρει μεγάλα ποσά δεδομένων) Πολύ περιορισμένος (μικρός αριθμός bytes)

| Προσβασιμότητα | Προσβάσιμο από πολλά εξαρτήματα | Μόνο προσβάσιμο από την CPU |

| Μεταφορά δεδομένων | Μεταφέρει δεδομένα μεταξύ των στοιχείων | Διατηρεί δεδομένα για επεξεργασία CPU |

αναλογία

Σκεφτείτε ένα λεωφορείο ως αυτοκινητόδρομο, επιτρέποντας στα αυτοκίνητα (δεδομένα) να μετακινούνται μεταξύ των πόλεων (εξαρτήματα). Τα μητρώα είναι σαν γκαράζ μέσα στα αυτοκίνητα, αποθηκεύοντας σημαντικά στοιχεία (δεδομένα και οδηγίες) που απαιτούνται για το ταξίδι. Τα αυτοκίνητα είναι πολύ ταχύτερα από τους αυτοκινητόδρομους, αλλά δεν μπορούν να μεταφέρουν τόσο πολλές αποσκευές.

Συνοπτικά

Τα λεωφορεία παρέχουν την υποδομή επικοινωνίας για δεδομένα και οδηγίες σε ένα σύστημα υπολογιστών, ενώ τα μητρώα χρησιμεύουν ως εσωτερικός χώρος εργασίας της CPU για τη συγκράτηση και τον χειρισμό δεδομένων κατά την εκτέλεση. Συνεργάζονται για να επιτρέψουν την αποτελεσματική λειτουργία μιας CPU.