Рэгістры працэсара - галоўныя памочнікі

Працэсар адносіцца да ліку праграмна-кіраваных прылад і прызначаны для апрацоўкі інфармацыі. Апрацоўка інфармацыі вырабляецца ў адпаведнасці з загадзя зададзенай праграмай. Уласна, гэты працэс выглядае наступным чынам: пры запуску праграма размяшчаецца ў аператыўнай памяці, а адтуль адна каманда за адной паступае ў працэсар. Акрамя каманд для вылічэнняў патрэбныя яшчэ і дадзеныя, якія могуць паступаць як адразу з аператыўнай памяці, так і з вонкавых прылад.

У выніку выканання чарговы каманды атрымліваецца вынік, які павінен быць недзе захаваны. І тады ўзнікае два варыянты - адправіць вынік у аператыўную памяць ці пакінуць яго ўнутры працэсара, так як, хутчэй за ўсё, гэты вынік неканчатковы і будзе выкарыстоўвацца ў далейшых вылічэннях. У першым выпадку ўзнікае адно вялікае «АЛЕ» - на такія абмены з памяццю траціцца значны час, а, такім чынам, зніжаецца прадукцыйнасць сістэмы. У другім выпадку працэсар павiнен змяшчаць у сваёй структуры элементы памяці пад назвай - рэгістры працэсара. Гэта такія прылады, якія служаць для прыёму, захоўвання і перадачы многоразрядного двайковага кода дадзеных. Рэгістры працэсара дзеляцца на два тыпу: рэгістры агульнага прызначэння і спецыялізаваныя рэгістры.

Рэгістры працэсара агульнага прызначэння служаць для захоўвання прамежкавых вынікаў вылічэнняў. Чым больш ўнутры працэсара такіх рэгістраў, тым ён радзей звяртаецца да аператыўнай памяці, гэта значыць не траціць на гэта час і, значыць, не губляе ў прадукцыйнасці. Але з іншага боку лік рэгістраў абмежавана плошчай крышталя працэсара. Бясконца павялічваць іх колькасць нельга. Рэгістры, прызначаныя для захоўвання дадзеных, як правіла, маюць разраднасць, роўную шырыні шыны дадзеных. Кожны рэгістр працэсара мае сваё ўнікальнае імя, з дапамогай якога да рэгістра можна звяртацца праз праграмны код.

У кожнага з спецыялізаваных рэгістраў ёсць сваё асаблівае прызначэнне. Напрыклад, існуе рэгістр, прызначаны для захоўвання адрасы каманды ў аператыўнай памяці, якая павінна быць лічана пры наступным звароце. Гэты рэгістр так і называецца - рэгістр адрасы каманды. Яшчэ адзін прыклад спецыялізаванага рэгістра - гэта рэгістр прыкмет. Па-іншаму яго яшчэ называюць словам стану працэсара (Processor Status Word - скар. PSW). У адрозненне ад усіх астатніх рэгістраў працэсара, змесціва якіх разглядаецца цалкам, кожны біт рэгістра прыкмет мае унікальнае імя і асобнае прызначэнне. Сярод прыкмет для прыкладу можна вылучыць так званы прыкмета нуля (прыкмета нулявога выніку). Калі ў выніку выканання якой-небудзь каманды атрымаўся нулявы вынік, то працэсар можа «даведацца» пра гэта, прааналізаваўшы дадзены біт рэгістра прыкмет.

Рэгістры працэсара з'яўляюцца вельмі хуткай памяццю (нават хутчэй, чым кэш-памяць), бо знаходзяцца ў непасрэднай блізкасці ад вылічальнага ядра і працуюць на тактавай частаце ўнутранай шыны працэсара.