شرح ” اوامر registry ” الريجستري بالتفصيل

يعتبر تسجيل المعالج (الريجستري) من بين الأماكن القليلة التي يمكن استخدامها لتخزين بيانات تتعلق بمعالج الكمبيوتر، حيث يمكن أن يحتوي الريجستري على تعليمات أو عناوين تخزين أو أي نوع من البيانات، وبعض التعليمات يمكن أن تحدد السجلات كجزء من هذه التعليمات، على سبيل المثال يمكن أن تحدد التعليمات أنه عليك إضافة محتويات اثنين من السجلات المحددة معا ووضعها في سجل محدد. ويجب أن يكون الريجستري كبيرا بما يكفي ليستوعب هذه التعليمات، على سبيل المثال في حاسوب 64 بت يجب أن يكون الريجستري 64 بت، وفي بعض تصاميم المعالج يمكن أن يكون هناك سجلات أصغر حجما لتعليمات أقصر، ويمكن ترقيم السجلات أو الحصول على أسماء عشوائية اعتمادا على تصميم المعالج وقواعد اللغة .

أنواع الريجستري

يحتوي المعالج عادة على عدة أنواع من السجلات، ويمكن تصنيفها حسب محتواها أو التعليمات التي تعمل عليها

يمكنقراءة السجلات التي يمكن للمستخدم الوصول إليها أو كتابتها باستخدام تعليمات الماكينة، وتنقسم السجلات التي يمكن للمستخدم الوصول إليها عادة إلى سجلات البيانات وسجلات العناوين الأكثر شيوعًا .

يحتوي سجل البيانات على قيم بيانات رقمية مثل الأعداد الصحيحة والأحرف ومصفوفات البتات الصغيرة وبيانات أخرى، وفي بعض وحدات المعالجة المركزية القديمة والضعيفة يتم استخدام سجل بيانات خاص يعرف باسم المجمع .

تسجيل العناوين هو عملية الاحتفاظ بالعناوين وتستخدم من خلال الإرشادات التي تصل إلى الذاكرة الأساسية بشكل غير مباشر.

4- تحتوي بعض المعالجات على سجلات يمكن استخدامها فقط لعقد عنوان أو فقط للاحتفاظ بالقيم الرقمية (في بعض الحالات تستخدم كسجل فهرس يتم إضافة قيمته كإزاحة من بعض العناوين)، والبعض الآخر يسمح للسجلات بالاحتفاظ بأي نوع من الكمية، وتوجد مجموعة متنوعة واسعة من وسائط العنونة الممكنة المستخدمة لتحديد العنوان الفعال للمعامل .

يتم استخدام مؤشر المكدس لإدارة مكدس الذاكرة خلال وقت التشغيل، في حين نادرًا ما يتم التعامل مع مداخلات البيانات الأخرى باستخدام سجلات عناوين مخصصة .

يمكن تخزين سجلات الأغراض العامة (GPRs) كل من البيانات والعناوين، وتكون عبارة عن سجلات بيانات/عناوين مدمجة ونادرا ما يتم توحيد ملف السجل ليشمل النقطة العائمة أيضًا .

تحتفظ سجلات الحالة بالقيم الحقيقية التي يتم استخدامها عادة لتحديد ما إذا كان يجب تنفيذ بعض التعليمات أو لا .

تخزن سجلات النقاط العائمة (FPRs) أرقام النقاط العائمة في عدة هياكل مختلفة .

تَحتفظ السجلات الثابتة بقيم للقراءة فقط مثل الصفر أو الواحد أو قيمة أخرى .

تعتمد معالجة ناقلات عقد البيانات في سجلات المتجهات على تعليمات وبيانات متعددة .

تحتفظ سجلات الأغراض الخاصة (SPRs) بحالة البرنامج وتتضمن عداد البرنامج المعروف أيضًا باسم “مؤشر التعليمات” وسجل الحالة، ويمكن دمج عداد البرنامج وسجل الحالة في سجل كلمة (PSW) لحالة البرنامج، وأحيانًا يتم تضمين مؤشر المكدس في هذه المجموعة أيضًا .

يمكن أن تحتوي المعالجات الدقيقة المدمجة على ريجستري يتوافق مع عناصر الأجهزة المتخصصة .

13- يحتوي المعالج عادة على عدة سجلات فهرس ، تعرف أيضا باسم ريجستري العناوين أو سجلات التعديل، ويتضمن العنوان الفعال لأي كيان في جهاز الكمبيوتر الأساس والفهرس والعناوين النسبية، وكلها مخزنة في سجل الفهرس، وريجستري التحول هو نوع آخر، وتدخل البتات في سجل التحول في أحد طرفيه وتخرج من الطرف الآخر .

الرجيستري المعالج

عادة ما تكون السجلات التي تتعلق بالمعالجات في أعلى التسلسل الهرمي للذاكرة، وتوفر أسرع طريقة للوصول إلى البيانات، ويشير المصطلح عادة إلى مجموعة السجلات التي يتم ترميزها مباشرة كجزء من التعليمات، كما يحددها مجموعة التعليمات، ومع ذلك، تحتوي وحدات المعالجة المركزية الحديثة عالية الأداء في كثير من الأحيان على نسخ مكررة من هذه “الريجستري المعمارية” لتحسين الأداء، وذلك من خلال إعادة تسمية السجلات، مما يسمح بالتنفيذ المتوازي والمضاعف، وحدث تصميم x86 الحديث هذه التقنيات في عام 1995 مع إصدارات أخرى، والخاصية المشتركة لبرامج الكمبيوتر هي موضع المرجع، الذي يشير إلى الوصول المتكرر إلى نفس القيم والاحتفاظ بالقيم المستخدمة بشكل متكرر في السجلات لتحسين الأداء، وهذا يجعل الريجستري سريعا وذا مغزى، ويمكن أن يكون تخصيص المتغيرات التي يتم استخدامها بكثرة في السجلات أمرا حاسما لأداء البرنامج، ويتم إجراء تخصيص السجل إما بواسطة مترجم في مرحلة إنشاء التعليمات البرمجية، أو يدويا بواسطة مبرمج لغة التجميع .

حجم الريجستري

تقاس السجلات عادة بعدد وحدات البت التي يمكنها استيعابها، على سبيل المثال “سجل 8 بت” أو “سجل 32 بت” أو “تسجيل 64 بت” أو أكثر، وفي بعض مجموعات التعليمات، تستطيع الريجستري العمل في أوضاع متعددة بتحطيم ذاكرة التخزين الخاصة بها إلى أحجام أصغر منها (32 بت إلى 4 بت أو 8 بت، على سبيل المثال)، حيث يمكن تحميل بيانات متعددة (مثل متجه أو مجموعة واحدة من البيانات) وتشغيلها في نفس الوقت، وعادة ما يتم تنفيذ ذلك عن طريق إضافة ريجستري إضافية تقوم بتخطيط ذاكرتها في ذاكرة أكبر، وتسمى المعالجات التي تستطيع تنفيذ تعليمة واحدة على بيانات متعددة بمعالجات متجهية .

يؤثر عدد السجلات المتوفرة في المعالج والعمليات التي يمكن تنفيذها باستخدام تلك السجلات على كفاءة التعليمات البرمجية المنشأة من خلال تحسين المجمعات، ويوفر رقم Strahler لشجرة التعبير الحد الأدنى للسجلات المطلوبة لتقييم شجرة التعبير هذه .