Registračná pamäť je najmenšia a najrýchlejšia pamäť v počítači. Nie je súčasťou hlavnej pamäte a nachádza sa v CPU vo forme registrov, čo sú najmenšie prvky uchovávajúce dáta. Register dočasne uchováva často používané dáta, inštrukcie a adresy pamäte, ktoré má CPU použiť. Obsahujú inštrukcie, ktoré sú aktuálne spracovávané procesorom. Všetky údaje musia pred spracovaním prejsť cez registre. CPU ich teda používa na spracovanie údajov zadaných používateľmi.

Registre uchovávajú malé množstvo dát okolo 32 až 64 bitov. Rýchlosť CPU závisí od počtu a veľkosti (počet bitov) registrov, ktoré sú zabudované v CPU. Registre môžu byť rôznych typov v závislosti od ich použitia. Niektoré z bežne používaných registrov zahŕňajú Accumulator alebo AC, Data Register alebo DR, Address Register alebo AR, Program Counter (PC), Register I/O adries a ďalšie.

firma vs

Architektúra pamäte registra

• Táto architektúra je riadená inštrukciami, prostredníctvom ktorých sa majú vykonávať operácie na registroch a pamäti. Architektúra sa označuje ako architektúra registra plus pamäť, ak sú v registri obsiahnuté všetky operandy.
• Operácia môže mať dva operandy: jeden z nich môže byť v pamäti a druhý v registri. Na druhej strane, oba operandy operácie sú buď v registri alebo v pamäti, čo ho odlišuje od iných architektúr.
• Príkladmi tejto pamäte sú Intel x86 a IBM System/360.

• Počet registrov v CPU je menší a majú tiež malú veľkosť. Jeho veľkosť je menšia ako 64 bitov. Je rýchlejšia v porovnaní s diskovou pamäťou a primárnou pamäťou. Veľkosť všeobecných registrov ovplyvňuje veľkosť slova.
• Počítač poskytuje pokyny pre registračné číslo a adresu registra. Rôzne identifikátory registrov zahŕňajú R0, R1, R7, SP a PC. Register slúži ako spojovací bod medzi programom a dátovým úložiskom systému.

Typy a funkcie počítačových registrov:

Operácie načítania, dekódovania a vykonávania sú tri dôležité úlohy, ktoré hrajú počítačové registre. Register zhromažďuje a ukladá užívateľom poskytnuté dátové inštrukcie na určenom mieste. Pokyny sú dešifrované a spracované s cieľom poskytnúť používateľovi požadovaný výstup. Aby sa zabezpečilo, že používateľ dostane a pochopí výsledky podľa očakávania, informácie musia byť dôkladne strávené. Registre rozumejú úlohám a ukladajú ich do pamäte počítača. To isté je poskytnuté užívateľovi na jeho žiadosť. Spracovanie sa vykonáva v súlade s požiadavkami užívateľa. Počítačový systém používa rôzne registre na ukladanie údajov a zníženie využitia pamäte. Každý register používaný CPU má jedinečnú funkciu. Druhy bežných registrov sú opísané nižšie.

Register údajov:Ide o 16-bitový register, ktorý sa používa na ukladanie operandov (premenných), ktoré má obsluhovať procesor. Dočasne ukladá dáta, ktoré sa prenášajú do alebo prijímajú z periférneho zariadenia.Počítadlo programov (PC):Obsahuje adresu miesta v pamäti nasledujúcej inštrukcie, ktorá sa má vyvolať po dokončení aktuálnej inštrukcie. Používa sa teda na udržiavanie cesty vykonávania rôznych programov, a teda vykonáva programy jeden po druhom, keď sa dokončí predchádzajúca inštrukcia.Registrácia inštruktora:Je to 16-bitový register. Ukladá inštrukciu, ktorá je získaná z hlavnej pamäte. Používa sa teda na uchovávanie inštrukčných kódov, ktoré sa majú vykonať. Riadiaca jednotka preberá inštrukcie z registra inštruktorov, potom ich dekóduje a vykoná.Register akumulátorov:Je to 16-bitový register, ktorý sa používa na ukladanie výsledkov produkovaných systémom. Napríklad výsledky generované CPU po spracovaní sú uložené v AC registri.Register adries:Ide o 12-bitový register, ktorý ukladá adresu pamäťového miesta, kde sú v pamäti uložené inštrukcie alebo dáta.Register I/O adries:Jeho úlohou je špecifikovať adresu konkrétneho I/O zariadenia.Register I/O vyrovnávacej pamäte:Jeho úlohou je vymieňať si dáta medzi I/O modulom a CPU.

Použitie pamäte registra

• CPU môže kedykoľvek pristupovať k často používaným dátam, inštrukciám a ich adrese a umiestneniu z registrov. Register ukladá inštrukcie, ktoré CPU spracuje. Pred spracovaním musia všetky údaje prejsť cez registre. Preto môžeme konštatovať, že používatelia zadávajú údaje do registrov, ktoré má CPU spracovať.
• Registre umožňujú rýchle prijímanie, ukladanie a prenos údajov a na vykonávanie presných úloh, ktoré CPU vyžaduje, sa využíva akýkoľvek druh registra. Používatelia nemusia byť veľmi dobre informovaní o registri, pretože CPU ho uchováva ako dočasnú pamäť a vyrovnávaciu pamäť údajov.
• Registre fungujú ako vyrovnávacie pamäte na kopírovanie údajov z hlavnej pamäte, takže procesor k nim môže pristupovať vždy, keď je to potrebné. Údaje sa uchovávajú v registri, aby register vedel o umiestnení a adrese a mohol tieto informácie použiť na určenie IP adries.
• Podľa požiadaviek môže základný register modifikovať počítačové operácie alebo operandy a v inštrukciách počítačového systému môže byť do registra pridaná časť adresy.

Každý CPU má vo svojich registroch pridelených niekoľko bajtov. Register obsahuje rýchlu pamäť a inštrukcie pre prácu v systéme. Pretože kompilátor ukladá dočasné údaje do registra a nie do RAM, cez ktoré programy bežia rýchlejšie, ako by mali v systéme.

Prečo potrebujeme registrovú pamäť?

Registre CPU sú veľmi užitočné na rýchle spracovanie pokynov. Je na vrchole hierarchie počítačovej pamäte a je výrazne rýchlejšia v porovnaní s inou počítačovou pamäťou. Dá sa tam uložiť akýkoľvek typ malých údajov, vrátane registrov, adries a inštrukcií. Tieto registre umožňujú CPU efektívne a zmysluplne fungovať.

linuxový príkaz pre zip

Rozdiel medzi vyrovnávacou pamäťou a registrom

Hoci oba vo všeobecnosti ukladajú dáta, vyrovnávacia pamäť a registre sa navzájom veľmi líšia. Všetky často používané údaje a pokyny zariadenia sú uložené vo vyrovnávacej pamäti. Výsledkom je zrýchlenie celkového výkonu a prevádzky počítača. Na druhej strane register uchováva iba jednu informáciu, ako napríklad počítačovú inštrukciu alebo umiestnenie konkrétneho údaja.

Poďme diskutovať o rozdiele medzi registrom a vyrovnávacou pamäťou. Nižšie je uvedená tabuľka, v ktorej tieto dva pojmy porovnávame na základe ich jedinečných vlastností, aby sme túto tému urobili jasnejšou a zrozumiteľnejšou.