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内部寄存器是内存吗

  • 内存
  • 2024-05-29 08:04:45
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一、寄存器和内存的区别是什么?寄存器是计算机中的高速存储设备,用于临时存储数据和指令。内存是计算机中用来存储数据和指令的主要设备。它是一种速度较慢的存储设备,但容量较大。
寄存器和内存的区别主要在于速度和容量。寄存器是计算机中最快的存储单元之一,通常比内存快得多,从而可以更快地读取和写入数据。另一方面,内存是计算机中最大的存储设备之一,但它比寄存器慢得多。
除了速度和容量之外,寄存器和内存之间还存在其他差异。寄存器通常是静态的,这意味着它们可以在程序执行期间分配和重新分配。相比之下,内存可以动态分配和释放,并且通常需要操作系统管理。
总之,寄存器和内存是计算机中重要的存储设备。它们分别用于临时存储数据和指令以及存储大量数据。虽然它们之间存在很多差异,但它们共同构成了计算机系统的核心部分


二、寄存器和内存的区别在哪?

1.内存是CPU外部的,通常指硬盘、U盘等断电后仍能存储数据的设备。缺点是读写速度很慢普通机械硬盘的读写速度通常约为100Mbps。50MB/秒。

内存和寄存器是多级存储机制,旨在解决内存读写速度慢的问题。从20世纪50年代开始,磁芯存储器一度成为主存储器的主要存储介质。20世纪70年代起逐渐被半导体存储器取代。当前的计算机都使用固态存储器。目前DDR2内存的读写速度通常为6~8GB/S,这也与机器的性能有关。

2寄存器(也称为高速缓存)通常是指由基本RS触发器结构衍生出来的D触发器,它是由一些与非门组成的结构,通常集成在CPU中。读写速度基本与CPU的运行速度相匹配,但由于性能优越,所以价格昂贵,通常好的CPU只有几MB的二级缓存,一级缓存更小。使用寄存器可以将长度缩短为零,节省存储空间,提高指令的执行速度。

3不同的寄存器有不同的功能,例如:通用寄存器(GR)用于存储操作数、操作数地址或中间结果指令寄存器(IR)用于存储暂时执行的指令,以便在指令执行过程中可以检查指令所有功能的完成情况。

CPU计算时,首先将要使用的数据从硬盘读取到内存中,然后将要使用的数据读取到寄存器中。最理想的情况是CPU的所有数据都可以从寄存器中读取,这样读写速度就快,如果寄存器中没有要使用的数据,就必须从内存甚至内存中读取。硬盘,因此读写数据所花费的时间将比CPU计算时间多一点点。

所以评价一颗CPU的性能除了频率之外,缓存也是一个非常重要的指标。

扩展信息:

CPU组成:

CPU的基本任务是执行指令,对于计算机来说,最终是一串“0””和一系列“1”。CPU在逻辑上可分为三个模块,即控制单元、数据单元和存储单元。这三个部分通过CPU总线连接在一起。

1控制单元<​​/p>

控制单元是整个CPU的命令控制中心,它由指令寄存器IR(InstructionRegister)、指令译码器ID(InstructionDecoder)组成。以及操作控制器OC(OperationController)等,对于协调整个计算机的有序工作至关重要。

它按照用户预先编写的程序从内存中按顺序取出每一条指令,放入指令寄存器IR中,通过指令译码(分析)确定执行哪项操作,然后控制器OC运行时,根据确定的时序,向相应的部件发送微操作控制信号。

运行控制器OC主要包括行程脉冲发生器、控制矩阵、时钟脉冲发生器、复位电路、启停电路等控制逻辑。

2运算单元

是运算单元的核心。您可以执行算术运算(包括加法、减法、乘法及其补运算等基本运算)和逻辑运算(包括移位、逻辑测试或两个值的比较)。与控制单元相关,运算单元接受控制单元的命令并进行运算。即运算单元执行的所有操作都是由控制单元发送的控制信号控制的,因此它是一个执行部件。

3.存储单元

包括CPU片上高速缓存和寄存器组,是CPU中暂时存储数据的地方。它存储的是等待处理的数据,或者是已经处理完毕的数据,CPU访问寄存器的时间比访问内存的时间要短。

使用寄存器可以减少CPU访问内存的次数,从而提高CPU的工作速度。

但是,由于芯片面积和集成度的限制,寄存器组的容量不可能很大。寄存器组可分为特殊寄存器和通用寄存器。特殊寄存器的功能是固定的,分别存储相应的数据。

通用寄存器用途广泛,可以由程序员指定。通用寄存器的数量因微处理器而异。这是我们以后要介绍的一个重要点,所以我先在这里提一下。

参考:-处理器结构