TechCodeview

Registerhukommelse er den mindste og hurtigste hukommelse i en computer. Det er ikke en del af hovedhukommelsen og er placeret i CPU'en i form af registre, som er de mindste dataholdende elementer. Et register indeholder midlertidigt ofte brugte data, instruktioner og hukommelsesadresse, der skal bruges af CPU. De indeholder instruktioner, der i øjeblikket behandles af CPU'en. Alle data skal passere gennem registre, før de kan behandles. Så de bruges af CPU til at behandle de data, der indtastes af brugerne.

Registre indeholder en lille mængde data omkring 32 bit til 64 bit. En CPU's hastighed afhænger af antallet og størrelsen (antal bits) af registre, der er indbygget i CPU'en. Registre kan være af forskellige typer baseret på deres anvendelser. Nogle af de meget brugte registre inkluderer akkumulator eller AC, dataregister eller DR, adresseregistret eller AR, programtæller (PC), I/O-adresseregister og mere.

Arkitektur af registerhukommelse

• Denne arkitektur er drevet af instruktioner, gennem hvilke operationer skal udføres på registrene og hukommelsen. Arkitekturen omtales som et register plus hukommelsesarkitektur, hvis alle operanderne er indeholdt i registeret.
• En operation kan have to operander: en af ​​dem kan være i hukommelsen og den anden i et register. På den anden side er begge operationsoperander enten i registeret eller i hukommelsen, hvilket adskiller den fra andre arkitekturer.
• Eksempler på denne hukommelse er Intel x86 og IBM System/360.

• Antallet af registre i CPU'en er færre, og de er også små i størrelse. Dens størrelse er mindre end 64 bit. Det er hurtigere sammenlignet med diskhukommelse og primær hukommelse. Størrelsen af ​​generelle registre påvirker ordstørrelsen.
• Computeren giver instruktioner til registreringsnummeret og registrets adresse. Forskellige registeridentifikatorer inkluderer R0, R1, R7, SP og PC. Et register fungerer som forbindelsespunkt mellem et program og systemets datalager.

Typer og funktioner af computerregistre:

Hentning, afkodning og eksekvering er de tre vigtige roller, som computerregistre spiller. Registret samler og opbevarer brugerleverede datainstruktioner på det udpegede sted. Instruktionerne dechifreres og behandles for at give brugeren det ønskede output. For at sikre, at brugeren modtager og forstår resultaterne som forventet, skal informationen fordøjes grundigt. Registrene forstår opgaverne og gemmer dem i computerens hukommelse. Det samme gives til en bruger efter deres anmodning. Behandlingen udføres i overensstemmelse med brugernes krav. Computersystemet bruger en række forskellige registre til at lagre data og reducere hukommelsesudnyttelsen. Hvert register, der bruges af CPU'en, har en unik funktion. Den slags almindelige registre er beskrevet nedenfor.

Dataregister:Det er et 16-bit register, som bruges til at gemme operander (variabler), der skal betjenes af processoren. Den gemmer midlertidigt data, som sendes til eller modtages fra en perifer enhed.Programtæller (PC):Den indeholder adressen på hukommelsesplaceringen for den næste instruktion, som skal hentes, efter at den aktuelle instruktion er fuldført. Så det bruges til at vedligeholde udførelsesvejen for de forskellige programmer og udfører således programmerne et efter et, når den forrige instruktion er fuldført.Instruktørregistrering:Det er et 16-bit register. Den gemmer instruktionen, som hentes fra hovedhukommelsen. Så det bruges til at holde instruktionskoder, som skal udføres. Kontrolenheden tager instruktion fra instruktørregisteret, afkoder og udfører den derefter.Akkumulatorregister:Det er et 16-bit register, som bruges til at gemme resultaterne produceret af systemet. For eksempel lagres resultaterne genereret af CPU efter behandlingen i AC registeret.Adresseregister:Det er et 12-bit register, der gemmer adressen på en hukommelsesplacering, hvor instruktioner eller data er gemt i hukommelsen.I/O-adresseregister:Dens opgave er at angive adressen på en bestemt I/O-enhed.I/O-bufferregister:Dens opgave er at udveksle data mellem et I/O-modul og CPU'en.

Brug af Register Memory

• CPU'en kan få adgang til ofte anvendte data, instruktioner og adressen og placeringen af ​​alle disse fra registrene, når det er nødvendigt. Registeret gemmer instruktionerne, som CPU'en vil behandle. Forud for behandlingen skal alle data passere gennem registrene. Derfor kan vi konkludere, at brugere indtaster data i registre, der skal behandles af CPU'en.
• Registrene giver mulighed for hurtig accept, lagring og transmission af data, og enhver form for register bruges til at udføre de præcise opgaver, som CPU'en kræver. Brugere behøver ikke at være meget vidende om registret, fordi CPU'en holder det som midlertidig hukommelse og en databuffer.
• Registre fungerer som buffere til kopiering af data fra hovedhukommelsen, så processoren kan få adgang til dem, når det er nødvendigt. Data opbevares i registret, så registret er opmærksom på placering og adresse og kan bruge disse oplysninger til at bestemme IP-adresserne.
• Ifølge kravene kan basisregistret modificere computeroperationer eller operander, og i computersysteminstruktioner kan adressedelen tilføjes til registeret.

Hver CPU har et par bytes tildelt sine registre. Registeret indeholder hurtig hukommelse og instruktioner til at arbejde på systemet. Da compileren gemmer midlertidige data i registeret i stedet for RAM, hvorigennem programmer kører hurtigere end de burde i systemet.

Hvorfor har vi brug for registerhukommelse?

CPU-registre er meget nyttige til at håndtere instruktioner hurtigt. Det er øverst i hierarkiet af computerhukommelse og er betydeligt hurtigere sammenlignet med anden computerhukommelse. Enhver form for små data, herunder registre, adresser og instruktioner, kan gemmes der. Disse registre gør det muligt for CPU'en at fungere effektivt og meningsfuldt.

Forskellen mellem cachehukommelse og register

Selvom de begge generelt gemmer data, adskiller cachehukommelse og registre sig meget fra hinanden. Alle en enheds ofte brugte data og instruktioner gemmes i cachehukommelsen. Som et resultat accelererer den også computerens overordnede ydeevne og drift. Registret gemmer derimod kun en enkelt information, såsom en computerinstruktion eller placeringen af ​​et bestemt stykke data.

Lad os diskutere forskellen mellem register og cachehukommelse. Nedenfor er givet en tabel, hvor vi sammenligner de to udtryk på basis af deres unikke karakteristika for at hjælpe med at gøre dette emne mere klart og mere forståeligt.