TechCodeview

Registro atmintis yra mažiausia ir greičiausia kompiuterio atmintis. Tai nėra pagrindinės atminties dalis ir yra CPU registrų pavidalu, kurie yra mažiausi duomenų saugojimo elementai. Registre laikinai saugomi dažnai naudojami duomenys, instrukcijos ir atminties adresas, kuriuos turi naudoti CPU. Juose yra instrukcijos, kurias šiuo metu apdoroja centrinis procesorius. Kad būtų galima apdoroti visus duomenis, jie turi praeiti per registrus. Taigi, juos naudoja CPU, kad apdorotų vartotojų įvestus duomenis.

Registruose saugomas nedidelis duomenų kiekis nuo 32 iki 64 bitų. Centrinio procesoriaus greitis priklauso nuo procesoriaus įmontuotų registrų skaičiaus ir dydžio (bitų skaičiaus). Registrai gali būti įvairių tipų, atsižvelgiant į jų paskirtį. Kai kurie plačiai naudojami registrai yra akumuliatorius arba kintamoji srovė, duomenų registras arba DR, adresų registras arba AR, programų skaitiklis (PC), įvesties / išvesties adresų registras ir kt.

Registro atminties architektūra

• Šią architektūrą valdo instrukcijos, per kurias turi būti atliekamos operacijos su registrais ir atmintimi. Architektūra vadinama registro ir atminties architektūra, jei visi operandai yra registre.
• Operacija gali turėti du operandus: vienas iš jų gali būti atmintyje, o kitas – registre. Kita vertus, abu operacijos operandai yra arba registre, arba atmintyje, o tai išskiria jį iš kitų architektūrų.
• Šios atminties pavyzdžiai yra „Intel x86“ ir „IBM System/360“.

• CPU registrų skaičius yra mažesnis, be to, jie yra mažo dydžio. Jo dydis yra mažesnis nei 64 bitai. Tai greitesnė, palyginti su disko atmintimi ir pagrindine atmintimi. Bendrosios paskirties registrų dydis turi įtakos žodžio dydžiui.
• Kompiuteris pateikia nurodymus dėl registracijos numerio ir registro adreso. Įvairūs registro identifikatoriai yra R0, R1, R7, SP ir PC. Registras yra jungties tarp programos ir sistemos duomenų saugyklos taškas.

Kompiuterių registrų tipai ir funkcijos:

Gavimo, dekodavimo ir vykdymo operacijos yra trys svarbūs vaidmenys, kuriuos atlieka kompiuteriniai registrai. Registras renka ir saugo vartotojo pateiktus duomenų nurodymus nurodytoje vietoje. Instrukcijos iššifruojamos ir apdorojamos, kad vartotojas gautų norimą išvestį. Norint užtikrinti, kad vartotojas gautų ir suprastų rezultatus, kaip tikėjosi, informacija turi būti nuodugniai įsisavinta. Registrai supranta užduotis ir išsaugo jas kompiuterio atmintyje. Tas pats suteikiamas vartotojui jo prašymu. Apdorojimas atliekamas pagal vartotojo reikalavimus. Kompiuterinė sistema naudoja įvairius registrus duomenims saugoti ir atminties išnaudojimui sumažinti. Kiekvienas procesoriaus naudojamas registras turi unikalią funkciją. Toliau aprašomi bendrų registrų tipai.

Duomenų registras:Tai 16 bitų registras, kuriame saugomi operandai (kintamieji), kuriuos turi valdyti procesorius. Jis laikinai saugo duomenis, kurie yra perduodami arba gaunami iš išorinio įrenginio.Programų skaitiklis (kompiuteris):Jame yra kitos komandos atminties vietos adresas, kuris turi būti paimtas baigus esamą komandą. Taigi, jis naudojamas palaikyti skirtingų programų vykdymo kelią ir taip vykdo programas po vieną, kai įvykdoma ankstesnė instrukcija.Instruktorių registracija:Tai 16 bitų registras. Jame saugoma instrukcija, paimta iš pagrindinės atminties. Taigi, jis naudojamas instrukcijų kodams, kurie turi būti vykdomi, laikyti. Valdymo blokas priima instrukcijas iš instruktoriaus registro, tada dekoduoja ir vykdo.Akumuliatorių registras:Tai 16 bitų registras, naudojamas sistemos rezultatams saugoti. Pavyzdžiui, procesoriaus sugeneruoti rezultatai po apdorojimo yra saugomi kintamosios srovės registre.Adresų registras:Tai 12 bitų registras, kuriame saugomas atminties vietos, kurioje atmintyje saugomos instrukcijos ar duomenys, adresas.I/O adresų registras:Jo užduotis yra nurodyti konkretaus I/O įrenginio adresą.Įvesties/išvesties buferio registras:Jo užduotis yra keistis duomenimis tarp įvesties / išvesties modulio ir procesoriaus.

Registro atminties naudojimas

• Centrinis procesorius prireikus gali pasiekti dažnai naudojamus duomenis, instrukcijas ir visų jų adresą bei vietą iš registrų. Registre saugomos instrukcijos, kurias apdoros CPU. Prieš apdorojant, visi duomenys turi būti pereiti per registrus. Todėl galime daryti išvadą, kad vartotojai įveda duomenis į registrus, kad juos apdorotų CPU.
• Registrai leidžia greitai priimti, saugoti ir perduoti duomenis, o bet koks registras naudojamas tikslioms CPU užduotims atlikti. Vartotojams nereikia labai gerai išmanyti registro, nes CPU laiko jį kaip laikiną atmintį ir duomenų buferį.
• Registrai veikia kaip buferiai duomenims kopijuoti iš pagrindinės atminties, kad procesorius galėtų juos pasiekti, kai tik to reikia. Duomenys registre saugomi tam, kad registras žinotų vietą ir adresą bei galėtų naudoti tą informaciją IP adresams nustatyti.
• Pagal reikalavimus bazinis registras gali keisti kompiuterio operacijas ar operandus, o kompiuterinės sistemos instrukcijose adreso dalis gali būti įtraukta į registrą.

Kiekvienas procesorius turi keletą baitų, skirtų jo registrams. Registre yra greita atmintis ir instrukcijos, kaip dirbti su sistema. Kadangi kompiliatorius saugo laikinus duomenis registre, o ne RAM, per kurią programos veikia greičiau nei turėtų sistemoje.

Kodėl mums reikia registro atminties?

CPU registrai labai padeda greitai tvarkyti instrukcijas. Ji yra kompiuterio atminties hierarchijos viršuje ir yra žymiai greitesnė, palyginti su kita kompiuterio atmintimi. Ten gali būti saugomi bet kokie smulkūs duomenys, įskaitant registrus, adresus ir instrukcijas. Šie registrai leidžia CPU efektyviai ir prasmingai veikti.

Skirtumas tarp talpyklos ir registro

Nors jie abu paprastai saugo duomenis, talpyklos atmintis ir registrai labai skiriasi vienas nuo kito. Visi įrenginio dažnai naudojami duomenys ir instrukcijos yra saugomi talpykloje. Dėl to jis pagreitina bendrą kompiuterio našumą ir veikimą. Kita vertus, registre saugomas tik vienas informacijos elementas, pavyzdžiui, kompiuterio instrukcija arba konkretaus duomenų fragmento vieta.

Pakalbėkime apie skirtumą tarp registro ir talpyklos atminties. Toliau pateikiama lentelė, kurioje mes lyginame du terminus pagal jų unikalias savybes, kad ši tema būtų aiškesnė ir suprantamesnė.