CPU Organization
Computer Architecture में Central Processing Unit (CPU), Instructions को Execute करने और Data पर Operation करने के लिए Responsible Component है। CPU, Control Unit, Arithmetic Logic Unit (ALU) और Registers सहित Multiple Component से मिलकर बना है।
Control Unit (CU), Memory से Instructions Receive करने, Instructions के Base पर Action को Determining करने और CPU के Different Component के बीच Data के Flow को Manage करने के लिए Responsible होता है।
Arithmetic Logic Unit (ALU), Data पर Arithmetic और Logic Operation करती है। ALU में Circuit का एक set होता है, जो Basic Operation जैसे Addition, Subtraction और Bitwise Logical Operation Perform करता है। ALU अधिक Complex Operation जैसे Multiplication और Division भी Perform करता है।
Register Organization
Computer Architecture और Data communication में Register Organization एक Processor में Data को Manage और उस Data को Access करने के लिए एक Mechanism है। Registers, Small, Fast और Highly Accessible Storage Location होते हैं| जिनका उपयोग Processor द्वारा process किए जा रहे Data को Temporarily रूप से Hold करने के लिए किया जाता है।
General Register Organization में Register का एक Set of Specific Purpose के लिए Allocate किया जाता है| जैसे Data Hold करना, Intermediate Result Store करना और Program Execution को Manage करना| Processor में Register की संख्या और Size, Specific Architecture के Base पर Widely Different हो सकते हैं|
Register को आमतौर पर उनके Index या Name का use करके Access किया जाता है| प्रत्येक Register को Processor Architecture द्वारा एक Unique Identifier Specify किया जाता है। Register का उपयोग Multiple Purpose के लिए किया जा सकता है| जैसे Data Operand को Store करना, Memory Address को Hold करना, Program Counter को Track करना और System State को Manage करना।
General Register Organization के Multiple Advantages हैं| जिसमें Data को Quickly Access और Manipulate करने की Capability के साथ-साथ Fast Context Switching और System Resource के Efficient Management का Support Included है। हालाँकि, इसकी कुछ Limitation भी हैं| जैसे कि Register Contention से बचने के लिए Register Allocation को Balance करने की आवश्यकता और Limited Storage Capacity जो Register को अन्य Memory Type की तुलना में प्रदान करती है।
Stack Organization
Computer Architecture और Data Communication में Stack Organization, Data Storage को Manage करने का एक तरीका है| जो Last In First Out (LIFO) Principle को Follow करता है। इस Sytem में Data को एक Fixed Starting Address के साथ Memory के Contiguous Block में Store किया जाता है। Stack Pointer एक Register या Memory Location, Stack के Top को Indicate करता है, जिस Position पर Current Added Data, Store रहता है।
Stack का use आमतौर पर Program के Execution के दौरान Data को Temporary Storage के लिए किया जाता है, जिसमें Data को Stack पर Push किया जाता है, जब एक Subroutine को Call किया जाता है| और Data को Access करने के लिए Pop up Operation का Use किया जाता है। यह Local Variable और Function Call के Easy Management के साथ-साथ Programming में Recursion के use को Support करता है।
Stack Organization को Stack Pointer Register और Memory के एक Dedicated Area जिसे Stack Memory या Stack Segment कहा जाता है| जिसका उपयोग करके Hardware में Implement किया जाता है। Stack Segment को Operating System द्वारा Program Initialization के दौरान Allocate किया जाता है, और इसका use Data को Store करने और Program के Execution से Related Information को Control करने के लिए किया जाता है।
Stack Organization का Advantage यह है, कि यह Efficient Memory Allocation और Deallocation की Permission देता है| क्योंकि इसमें केवल Stack के Top को Manage करने की आवश्यकता होती है। हालाँकि, इसकी कुछ Limitation भी हैं| जैसे कि Stack Overflow की संभावना| जब Stack पर Push किए गए Data की मात्रा Stack की Capacity से अधिक हो जाती है| और Nested Subroutine या Interrupt से निपटने के दौरान Stack Frame को Manage करने की आवश्यकता होती है।