La memòria de registre és la memòria més petita i ràpida d'un ordinador. No forma part de la memòria principal i es troba a la CPU en forma de registres, que són els elements més petits que contenen dades. Un registre conté temporalment les dades, instruccions i adreça de memòria que s'utilitzen amb freqüència que han d'utilitzar la CPU. Contenen instruccions que actualment processa la CPU. Totes les dades han de passar pels registres abans de poder ser processades. Per tant, són utilitzats per la CPU per processar les dades introduïdes pels usuaris.

Els registres contenen una petita quantitat de dades al voltant de 32 bits a 64 bits. La velocitat d'una CPU depèn del nombre i la mida (nombre de bits) dels registres que s'incorporen a la CPU. Els registres poden ser de diferents tipus segons els seus usos. Alguns dels registres àmpliament utilitzats inclouen Acumulador o AC, Registre de dades o DR, Registre d'adreces o AR, Comptador de programes (PC), Registre d'adreces d'E/S i molt més.

Arquitectura de la memòria de registre

• Aquesta arquitectura està impulsada per instruccions, a través de les quals s'han de realitzar operacions sobre els registres i la memòria. L'arquitectura es coneix com a arquitectura de registre més memòria si tots els operands estan continguts al registre.
• Una operació pot tenir dos operands: un d'ells pot estar en memòria i l'altre en un registre. D'altra banda, els dos operands de funcionament es troben o bé al registre o a la memòria, cosa que el distingeix d'altres arquitectures.
• Exemples d'aquesta memòria són Intel x86 i IBM System/360.

• El nombre de registres a la CPU és menor i també de mida petita. La seva mida és inferior a 64 bits. És més ràpid en comparació amb la memòria de disc i la memòria primària. La mida dels registres d'ús general afecta la mida de la paraula.
• L'ordinador proporciona instruccions per al número de registre i l'adreça del registre. Diversos identificadors de registre inclouen R0, R1, R7, SP i PC. Un registre serveix com a punt de connexió entre un programa i l'emmagatzematge de dades del sistema.

Tipus i funcions dels registres informàtics:

Les operacions d'obtenció, descodificació i execució són les tres funcions importants que tenen els registres informàtics. El registre recull i emmagatzema les instruccions de dades proporcionades per l'usuari a la ubicació designada. Les instruccions es desxifren i es processen per tal de proporcionar a l'usuari la sortida desitjada. Per garantir que l'usuari rep i entengui els resultats com s'espera, la informació ha de ser digerida a fons. Els registres comprenen les tasques i les emmagatzemen a la memòria de l'ordinador. El mateix es proporciona a un usuari a petició d'aquest. El tractament es realitza d'acord amb els requisits de l'usuari. El sistema informàtic utilitza una varietat de registres per emmagatzemar dades i reduir la utilització de la memòria. Cada registre utilitzat per la CPU té una funció única. Els tipus de registres comuns es descriuen a continuació.

què és el mòdul en c++

Registre de dades:És un registre de 16 bits, que s'utilitza per emmagatzemar operands (variables) per ser operats pel processador. Emmagatzema temporalment dades que s'estan transmetent o reben des d'un dispositiu perifèric.Comptador de programes (PC):Conté l'adreça de la ubicació de memòria de la següent instrucció, que s'ha d'obtenir un cop finalitzada la instrucció actual. Per tant, s'utilitza per mantenir el camí d'execució dels diferents programes i així executa els programes un per un, quan s'ha completat la instrucció anterior.Registre d'instructors:És un registre de 16 bits. Emmagatzema la instrucció que s'obté de la memòria principal. Per tant, s'utilitza per contenir codis d'instruccions, que s'han d'executar. La Unitat de Control pren instruccions del Registre d'Instructors, després les descodifica i les executa.Registre d'acumuladors:És un registre de 16 bits, que s'utilitza per emmagatzemar els resultats produïts pel sistema. Per exemple, els resultats generats per la CPU després del processament s'emmagatzemen al registre AC.Registre d'adreces:És un registre de 12 bits que emmagatzema l'adreça d'una ubicació de memòria on s'emmagatzemen instruccions o dades a la memòria.Registre d'adreces d'E/S:La seva funció és especificar l'adreça d'un dispositiu d'E/S particular.Registre de memòria intermèdia d'E/S:La seva funció és intercanviar les dades entre un mòdul d'E/S i la CPU.

Ús de la memòria de registre

• La CPU pot accedir a les dades d'ús freqüent, instruccions i l'adreça i la ubicació de tots aquests des dels registres sempre que sigui necessari. El registre emmagatzema les instruccions que processarà la CPU. Abans del tractament, totes les dades han de passar pels registres. Per tant, podem concloure que els usuaris introdueixen dades en registres per ser processats per la CPU.
• Els registres permeten l'acceptació, l'emmagatzematge i la transmissió ràpida de dades, i s'utilitza qualsevol tipus de registre per dur a terme les tasques precises que requereix la CPU. Els usuaris no necessiten estar molt informats sobre el registre perquè la CPU el manté com a memòria temporal i com a memòria intermèdia de dades.
• Els registres actuen com a buffers per copiar dades de la memòria principal perquè el processador hi pugui accedir sempre que sigui necessari. Les dades es guarden al registre perquè el registre conegui la ubicació i l'adreça i pugui utilitzar aquesta informació per determinar les adreces IP.
• D'acord amb els requisits, el registre base pot modificar operacions o operands de l'ordinador i, a les instruccions del sistema informàtic, es pot afegir la part de l'adreça al registre.

Cada CPU té uns quants bytes assignats als seus registres. El registre conté memòria ràpida i instruccions per treballar en el sistema. Atès que el compilador emmagatzema dades temporals al registre en lloc de la memòria RAM, a través de la qual els programes s'executen més ràpidament del que haurien de fer al sistema.

Per què necessitem memòria de registre?

Els registres de la CPU són molt útils per gestionar les instruccions ràpidament. Es troba a la part superior de la jerarquia de la memòria de l'ordinador i és significativament més ràpid en comparació amb altres memòries d'ordinador. S'hi poden emmagatzemar qualsevol tipus de dades petites, inclosos registres, adreces i instruccions. Aquests registres permeten que la CPU funcioni de manera eficaç i significativa.

Diferència entre la memòria cau i el registre

Tot i que tots dos generalment emmagatzemen dades, la memòria cau i els registres difereixen molt entre ells. Totes les dades i instruccions d'ús freqüent d'un dispositiu s'emmagatzemen a la memòria cau. Com a resultat, també accelera el rendiment i el funcionament generals de l'ordinador. El registre, en canvi, només emmagatzema un únic element d'informació, com ara una instrucció informàtica o la ubicació d'una dada concreta.

Parlem de la diferència entre la memòria cau de registre i la memòria cau. A continuació es mostra una taula en la qual estem comparant els dos termes en funció de les seves característiques úniques per ajudar a fer aquest tema més clar i més entenedor.