يعد تسجيل المعالج (الريجستري) أحد مجموعة صغيرة من أماكن الاحتفاظ بالبيانات التي تعد جزءا من

معالج الكمبيوتر

، وقد يحمل الريجستري تعليمات أو عنوان تخزين أو أي نوع من البيانات (مثل تسلسل بت أو أحرف فردية)، وبعض التعليمات تحدد السجلات كجزء من التعليمات، على سبيل المثال قد تحدد التعليمات أن يتم إضافة محتويات اثنين من السجلات المحددة معا ثم توضع في سجل محدد، ويجب أن يكون الريجستري كبيرا بما يكفي ليحمل تعليمات، على سبيل المثال في كمبيوتر 64 بت يجب أن يكون الريجستري 64 بت، وفي بعض تصاميم الكمبيوتر هناك سجلات أصغر على سبيل المثال، نصف الريجستري للحصول على تعليمات أقصر، واعتمادا على تصميم المعالج وقواعد اللغة، قد يتم ترقيم السجلات أو الحصول على أسماء عشوائية .

أنواع الريجستري

غالبا ما يحتوي المعالج على عدة أنواع من السجلات، والتي يمكن تصنيفها وفقا لمحتواها أو تعليماتها التي تعمل عليها :

1- يمكن قراءة السجلات التي يمكن للمستخدم الوصول إليها أو كتابتها من خلال تعليمات الماكينة، والتقسيم الأكثر شيوعا للسجلات التي يمكن للمستخدم الوصول إليها هو في سجلات البيانات وسجلات العناوين .

2- يمكن أن تحتوي سجلات البيانات على قيم بيانات رقمية مثل

الأعداد الصحيحة

، بالإضافة إلى الأحرف ومصفوفات البتات الصغيرة والبيانات الأخرى، وفي بعض وحدات المعالجة المركزية (CPU) الأقدم والضعيفة، يتم استخدام سجل بيانات خاص يعرف باسم المجمع .

3- عناوين تسجيل العناوين التي يتم الاحتفاظ بها ويتم استخدامها 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 .

5- يتم استخدام مؤشر مكدس لإدارة مكدس وقت التشغيل، ونادرا ما يتم التعامل مع مداخلات البيانات الأخرى بواسطة سجلات عناوين مخصصة .

6- يمكن أن تخزن سجلات الأغراض العامة (GPRs) كل من البيانات والعناوين، أي أنها عبارة عن سجلات بيانات / عناوين مدمجة ونادرا ما يتم توحيد ملف السجل ليشمل النقطة العائمة كذلك .

7- تحتفظ سجلات الحالة بقيم الحقيقة المستخدمة غالبا لتحديد ما إذا كان يجب تنفيذ بعض التعليمات أم لا .

8- تقوم سجلات النقاط العائمة (FPRs) بتخزين أرقام النقاط العائمة في العديد من البنى .

9- تحتفظ السجلات الثابتة بقيم للقراءة فقط مثل صفر أو واحد أو قيمة .

10- سجلات المتجهات عقد البيانات لمعالجة ناقلات القيام به من قبل تعليمات وبيانات متعددة .

11- تحتفظ سجلات الأغراض الخاصة (SPRs) بحالة البرنامج، وعادة ما تشتمل على عداد البرنامج، ويسمى أيضا مؤشر التعليمات ، وسجل الحالة، ويمكن دمج عداد البرنامج وسجل الحالة في سجل كلمة (PSW) لحالة البرنامج، وأحيانا يتم تضمين مؤشر المكدس المذكور في هذه المجموعة أيضا .

12- يمكن أن تحتوي المعالجات الدقيقة المدمجة أيضا على ريجستري تتطابق 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 سجلات المعالجات أعلى التسلسل الهرمي للذاكرة، وتوفر أسرع طريقة للوصول إلى البيانات، ويشير المصطلح عادة إلى مجموعة السجلات التي يتم ترميزها مباشرة كجزء من التعليمات، كما هو محدد بواسطة مجموعة التعليمات، ومع ذلك تحتوي وحدات المعالجة المركزية الحديثة عالية الأداء في كثير من الأحيان على نسخ مكررة من هذه “الريجستري المعمارية” من أجل تحسين الأداء من خلال إعادة تسمية الريجستري، مما يسمح بالتنفيذ المتوازي والمضارب، وحصل تصميم x86 الحديث على هذه التقنيات في عام 1995 مع إصدارات أخرى، والخاصية المشتركة ل

برامج الكمبيوتر

هي موضع المرجع، الذي يشير إلى الوصول إلى نفس القيم بشكل متكرر والاحتفاظ بالقيم المستخدمة بشكل متكرر في السجلات لتحسين الأداء، وهذا يجعل الريجستري سريعة ومخابئ ذات مغزى، ويمكن أن يكون تخصيص المتغيرات المستخدمة بكثرة في السجلات أمرا حاسما لأداء البرنامج، ويتم إجراء تخصيص السجل هذا إما بواسطة مترجم في مرحلة إنشاء التعليمات البرمجية، أو يدويا بواسطة مبرمج لغة التجميع .

حجم الريجستري

يتم قياس السجلات عادة بعدد وحدات البت التي يمكنها الاحتفاظ بها، على سبيل المثال “سجل 8 بت” أو “سجل 32 بت” أو “تسجيل 64 بت” أو أكثر، وفي بعض مجموعات التعليمات يمكن للريجستري أن تعمل في أوضاع متنوعة تحطيم

ذاكرة التخزين

الخاصة بها إلى أصغر منها (32 بت إلى أربعة بت 8 بت، على سبيل المثال التي يمكن تحميل بيانات متعددة (متجه ، أو مجموعة واحدة من البيانات) وتشغيلها في نفس الوقت، وعادة ما يتم تنفيذه عن طريق إضافة ريجستري إضافية تقوم بتخطيط ذاكرتهم في ذاكرة أكبر، وتسمى المعالجات التي لديها القدرة على تنفيذ تعليمة فردية على بيانات متعددة باسم معالجات متجهيه .

إن عدد السجلات المتاحة على المعالج والعمليات التي يمكن إجراؤها باستخدام تلك السجلات له تأثير كبير على كفاءة التعليمة البرمجية، التي تم إنشاؤها عن طريق تحسين المجمعين، ويعطي رقم Strahler لشجرة التعبير الحد الأدنى من السجلات المطلوبة لتقييم شجرة التعبير هذه .