Rekisterimuisti on pienin ja nopein muisti tietokoneessa. Se ei ole osa päämuistia ja sijaitsee CPU:ssa rekistereinä, jotka ovat pienimmät tiedon säilytyselementit. Rekisteri sisältää tilapäisesti usein käytettyjä tietoja, ohjeita ja muistiosoitteen, joita CPU:n tulee käyttää. Niissä on käskyjä, joita CPU parhaillaan käsittelee. Kaikkien tietojen tulee kulkea rekisterien läpi ennen kuin niitä voidaan käsitellä. Joten CPU käyttää niitä käyttäjien syöttämien tietojen käsittelemiseen.

Rekisterit sisältävät pienen määrän dataa, noin 32-64 bittiä. CPU:n nopeus riippuu suorittimeen sisäänrakennettujen rekistereiden lukumäärästä ja koosta (bittien määrä). Rekisterit voivat olla erityyppisiä käyttötarkoituksensa mukaan. Jotkut laajalti käytetyistä rekistereistä ovat akku tai AC, datarekisteri tai DR, osoiterekisteri tai AR, ohjelmalaskuri (PC), I/O-osoiterekisteri ja paljon muuta.

Rekisterin muistin arkkitehtuuri

• Tätä arkkitehtuuria ohjaavat käskyt, joiden avulla rekistereille ja muistille suoritetaan operaatioita. Arkkitehtuuria kutsutaan rekisterin ja muistin arkkitehtuuriksi, jos kaikki operandit sisältyvät rekisteriin.
• Operaatiolla voi olla kaksi operandia: yksi niistä voi olla muistissa ja toinen rekisterissä. Toisaalta molemmat toiminnan operandit ovat joko rekisterissä tai muistissa, mikä erottaa sen muista arkkitehtuureista.
• Esimerkkejä tästä muistista ovat Intel x86 ja IBM System/360.

• CPU:n rekisterien määrä on pienempi ja ne ovat myös kooltaan pieniä. Sen koko on alle 64 bittiä. Se on nopeampi verrattuna levymuistiin ja ensisijaiseen muistiin. Yleiskäyttöisten rekisterien koko vaikuttaa sanan kokoon.
• Tietokone antaa ohjeet rekisterinumerosta ja rekisterin osoitteesta. Erilaisia ​​rekisteritunnisteita ovat R0, R1, R7, SP ja PC. Rekisteri toimii yhteyspisteenä ohjelman ja järjestelmän tietovaraston välillä.

Tietokonerekisterien tyypit ja toiminnot:

Haku-, dekoodaus- ja suoritustoiminnot ovat tietokonerekisterien kolme tärkeää roolia. Rekisteri kerää ja tallentaa käyttäjien antamia tietoohjeita niille varattuun paikkaan. Ohjeet puretaan ja käsitellään, jotta käyttäjälle saadaan haluttu tulos. Jotta käyttäjä saa ja ymmärtää tulokset odotetulla tavalla, tiedot on sulatettava perusteellisesti. Rekisterit ymmärtävät tehtävät ja tallentavat ne tietokoneen muistiin. Sama tarjotaan käyttäjälle pyynnöstä. Käsittely suoritetaan käyttäjien vaatimusten mukaisesti. Tietokonejärjestelmä käyttää erilaisia ​​rekistereitä tietojen tallentamiseen ja muistin käytön vähentämiseen. Jokaisella CPU:n käyttämällä rekisterillä on ainutlaatuinen toiminto. Yleisten rekisterien tyypit kuvataan alla.

Tietorekisteri:Se on 16-bittinen rekisteri, johon tallennetaan operandeja (muuttujia), joita prosessori käyttää. Se tallentaa väliaikaisesti tietoja, jotka lähetetään oheislaitteeseen tai vastaanotetaan oheislaitteeseen.Ohjelmalaskuri (PC):Se sisältää seuraavan käskyn muistipaikan osoitteen, joka on noudettava, kun nykyinen käsky on suoritettu. Joten sitä käytetään ylläpitämään eri ohjelmien suorituspolkua ja siten suorittaa ohjelmat yksitellen, kun edellinen käsky on suoritettu.Kouluttajarekisteri:Se on 16-bittinen rekisteri. Se tallentaa ohjeen, joka haetaan päämuistista. Joten sitä käytetään käskykoodien säilyttämiseen, jotka on suoritettava. Ohjausyksikkö ottaa käskyt ohjaajarekisteristä, dekoodaa ja suorittaa ne.Akkurekisteri:Se on 16-bittinen rekisteri, johon tallennetaan järjestelmän tuottamat tulokset. Esimerkiksi CPU:n käsittelyn jälkeen generoimat tulokset tallennetaan AC-rekisteriin.Osoiterekisteri:Se on 12-bittinen rekisteri, joka tallentaa muistipaikan osoitteen, johon käskyt tai tiedot on tallennettu muistiin.I/O-osoiterekisteri:Sen tehtävänä on määrittää tietyn I/O-laitteen osoite.I/O-puskurirekisteri:Sen tehtävänä on vaihtaa tietoja I/O-moduulin ja CPU:n välillä.

Rekisterimuistin käyttö

• CPU voi tarvittaessa päästä rekistereistä usein käytettyihin tietoihin, ohjeisiin sekä näiden kaikkien osoitteeseen ja sijaintiin. Rekisteri tallentaa ohjeet, joita CPU käsittelee. Ennen käsittelyä kaikkien tietojen on läpäistävä rekisterit. Tästä syystä voimme päätellä, että käyttäjät syöttävät tietoja rekistereihin CPU:n käsittelemiseksi.
• Rekisterit mahdollistavat tiedon nopean vastaanottamisen, tallentamisen ja siirron, ja mitä tahansa rekisteriä hyödynnetään suorittimen tarvitsemien täsmällisten tehtävien suorittamiseen. Käyttäjien ei tarvitse olla kovin perillä rekisteristä, koska CPU pitää sitä väliaikaisena muistina ja tietopuskurina.
• Rekisterit toimivat puskureina päämuistista kopioitaessa tietoja, jotta prosessori voi käyttää niitä aina tarvittaessa. Tietoja säilytetään rekisterissä siten, että rekisteri on tietoinen sijainnista ja osoitteesta ja voi käyttää näitä tietoja IP-osoitteiden määrittämiseen.
• Vaatimusten mukaan perusrekisteri voi muokata tietokoneen toimintoja tai operandeja, ja tietokonejärjestelmän ohjeissa osoiteosa voidaan lisätä rekisteriin.

Jokaiselle CPU:lle on varattu muutama tavu rekistereihinsä. Rekisteri sisältää nopean muistin ja ohjeet järjestelmän toimintaan. Koska kääntäjä tallentaa väliaikaiset tiedot rekisteriin RAM:in sijaan, jonka kautta ohjelmat toimivat nopeammin kuin niiden pitäisi järjestelmässä.

Miksi tarvitsemme rekisterimuistia?

CPU-rekisterit ovat erittäin hyödyllisiä ohjeiden nopeaan käsittelyyn. Se on tietokoneen muistihierarkian huipulla ja on huomattavasti nopeampi verrattuna muihin tietokoneen muistiin. Sinne voidaan tallentaa kaikenlaisia ​​pieniä tietoja, mukaan lukien rekisterit, osoitteet ja ohjeet. Nämä rekisterit mahdollistavat CPU:n toiminnan tehokkaasti ja mielekkäästi.

kuva taustana css:ssä

Ero välimuistin ja rekisterin välillä

Vaikka ne molemmat yleensä tallentavat tietoja, välimuisti ja rekisterit eroavat suuresti toisistaan. Kaikki laitteen usein käytetyt tiedot ja ohjeet tallennetaan välimuistiin. Tämän seurauksena se nopeuttaa myös tietokoneen yleistä suorituskykyä ja toimintaa. Rekisteri sen sijaan tallentaa vain yksittäisen tiedon, kuten tietokoneen ohjeen tai tietyn tiedon sijainnin.

Keskustellaan rekisterin ja välimuistin erosta. Alla on taulukko, jossa vertaamme kahta termiä niiden ainutlaatuisten ominaisuuksien perusteella, jotta tämä aihe olisi selkeämpi ja ymmärrettävämpi.