Kaj je kontrolni register?

Čeprav je primarni sistemski pomnilnik v računalniku pomnilnik z naključnim dostopom (RAM), ki je običajno priključen na matično ploščo in povezan s procesorjem računalnika, RAM ni edina vrsta pomnilnika v računalniku. Centralna procesna enota (CPU) vsebuje tudi omejeno količino pomnilnika, kar omogoča izjemno hitro premikanje podatkov. Te lokacije so znane kot registri. Nadzorni register na računalniku je vrsta registra, ki nadzoruje ali spreminja osnovno vedenje CPE računalnika.

Pomislite na kontrolni register kot na majhen predal v CPE-ju, do katerega lahko računalnik dostopa veliko lažje kot do drugih pomnilniških lokacij v sistemu. Z namestitvijo kontrolnega registra na fizični procesor CPU odpravlja zamude in poveča hitrost dostopa na veliko višjo vrednost kot na drugih lokacijah v sistemu. Tako ga računalnik uporablja za najpomembnejše naloge CPE, da nemoteno in učinkovito deluje.

Brez nadzornega registra bi lahko CPU shranil podatke le tako, da jih pošlje prek sprednjega stranskega vodila (FSB) v RAM. Poleg tega je lahko pridobil podatke le tako, da jih povleče nazaj čez sprednjo stransko vodilo iz pomnilnika. Čeprav se to morda sliši trivialno, je pasovna širina sprednjega vodila – največja količina podatkov, ki jih lahko prenaša naenkrat – precej omejena. Ker na tisoče podatkov prehaja vsako sekundo, bi to hitro postalo resno ozko grlo za računalnik, kar bi povzročilo zamik in prekinilo potek osnovnih operacij. Uporaba kontrolnega registra pomeni, da podatkov skoraj ni treba potovati: razlika je med shranjevanjem nečesa v predalu mize, kjer je pri roki, in shranjevanjem v poštni nabiralnik na koncu dovoza.

Primarne uporabe nadzornega registra vključujejo krmiljenje prekinitev, ostranjevanje, naslavljanje in funkcionalnost koprocesorja. Prekinitve se pojavijo, ko strojna naprava v računalniku pošlje CPE-ju signal “v sili”, ki zahteva, da opusti tisto, kar trenutno počne, v korist obravnavanja določene težave. Naslavljanje se nanaša na iskanje in uporabo fizičnih naslovov v sistemskem RAM-u, pridobivanje in shranjevanje informacij za računalnik. Paging je še ena tehnika upravljanja pomnilnika, pri kateri so informacije shranjene v »datoteki strani«, ki se nahaja na trdem disku. Koprocesor se uporablja za dopolnitev CPE, za obdelavo grafičnih informacij in drugih operacij, kot sta aritmetika s plavajočo vejico in šifriranje.