Регистарска меморија је најмања и најбржа меморија у рачунару. Он није део главне меморије и налази се у ЦПУ-у у облику регистара, који су најмањи елементи који држе податке. Регистар привремено садржи често коришћене податке, упутства и меморијску адресу које ће ЦПУ користити. Садрже инструкције које тренутно обрађује ЦПУ. Сви подаци морају проћи кроз регистре пре него што се могу обрадити. Дакле, ЦПУ их користи за обраду података које уносе корисници.

Регистри садрже малу количину података од око 32 бита до 64 бита. Брзина ЦПУ-а зависи од броја и величине (броја битова) регистара који су уграђени у ЦПУ. Регистри могу бити различитих типова у зависности од њихове употребе. Неки од широко коришћених регистара укључују Акумулатор или АЦ, Регистар података или ДР, Регистар адреса или АР, Програмски бројач (ПЦ), Регистар И/О адреса и још много тога.

рандом но генератор у Јави

Архитектура регистарске меморије

• Ова архитектура је вођена упутствима, преко којих се обављају операције на регистрима и меморији. Архитектура се назива архитектура регистра плус меморија ако су сви операнди садржани у регистру.
• Операција може имати два операнда: један од њих може бити у меморији, а други у регистру. С друге стране, оба операнда операције су или у регистру или у меморији, што га разликује од других архитектура.
• Примери ове меморије су Интел к86 и ИБМ Систем/360.

• Број регистара у ЦПУ-у је мањи, а такође су и мале величине. Његова величина је мања од 64 бита. Бржи је у поређењу са диск меморијом и примарном меморијом. Величина регистара опште намене утиче на величину речи.
• Рачунар даје упутства за регистарски број и адресу регистра. Различити идентификатори регистара укључују Р0, Р1, Р7, СП и ПЦ. Регистар служи као тачка везе између програма и система за складиштење података.

Врсте и функције компјутерских регистара:

Операције преузимања, декодирања и извршавања су три важне улоге које играју компјутерски регистри. Регистар прикупља и чува упутства за податке које даје корисник на одређеној локацији. Инструкције се дешифрују и обрађују како би се кориснику пружио жељени излаз. Да би се осигурало да корисник прими и разуме резултате како се очекује, информације морају бити темељно проучене. Регистри разумеју задатке и чувају их у меморији рачунара. Исто се даје кориснику на његов захтев. Обрада се врши у складу са захтевима корисника. Рачунарски систем користи различите регистре за складиштење података и смањење искоришћења меморије. Сваки регистар који користи ЦПУ има јединствену функцију. Врсте уобичајених регистара су описане у наставку.

Регистар података:То је 16-битни регистар, који се користи за складиштење операнада (променљивих) којима ће управљати процесор. Привремено чува податке који се преносе или примају са периферног уређаја.Бројач програма (ПЦ):Садржи адресу меморијске локације следеће инструкције, која треба да се преузме након што се тренутна инструкција заврши. Дакле, користи се за одржавање путање извршавања различитих програма и на тај начин извршава програме један по један, када се претходна инструкција заврши.Регистар инструктора:То је 16-битни регистар. У њему се чувају инструкције које се преузимају из главне меморије. Дакле, користи се за чување кодова инструкција које треба извршити. Контролна јединица узима инструкције из регистра инструктора, затим их декодира и извршава.Регистар акумулатора:То је 16-битни регистар, који се користи за складиштење резултата које производи систем. На пример, резултати које генерише ЦПУ након обраде се чувају у АЦ регистру.Регистар адреса:То је 12-битни регистар који чува адресу меморијске локације на којој се инструкције или подаци чувају у меморији.Регистар И/О адреса:Његов посао је да одреди адресу одређеног И/О уређаја.Регистар И/О бафера:Његов посао је да размењује податке између И/О модула и ЦПУ-а.

Коришћење регистарске меморије

• ЦПУ може приступити често коришћеним подацима, упутствима и адреси и локацији свега тога из регистара кад год је то потребно. Регистар чува упутства која ће ЦПУ обрадити. Сваки податак пре обраде мора проћи кроз регистре. Дакле, можемо закључити да корисници уносе податке у регистре које ће обрадити ЦПУ.
• Регистри омогућавају брзо прихватање, складиштење и пренос података, а било која врста регистра се користи за обављање прецизних задатака које ЦПУ захтева. Корисници не морају да имају много знања о регистру јер га ЦПУ држи као привремену меморију и бафер података.
• Регистри се понашају као бафери за копирање података из главне меморије тако да им процесор може приступити кад год је то потребно. Подаци се чувају у регистру како би регистар био упознат са локацијом и адресом и могао да користи те информације за одређивање ИП адреса.
• У складу са захтевима, основни регистар може да модификује рачунарске операције или операнде, а у упутствима рачунарског система, адресни део се може додати регистру.

Сваки ЦПУ има неколико бајтова додељених својим регистрима. Регистар садржи брзу меморију и упутства за рад на систему. Пошто компајлер чува привремене податке у регистру, а не у РАМ-у, кроз који програми раде брже него што би требало у систему.

Зашто нам је потребна регистарска меморија?

ЦПУ регистри су веома корисни за брзо руковање упутствима. Налази се на врху хијерархије рачунарске меморије и знатно је бржи у поређењу са меморијом других рачунара. Било која врста малих података, укључујући регистре, адресе и упутства, може да се чува тамо. Ови регистри омогућавају ЦПУ-у да функционише ефикасно и смислено.

Разлика између кеш меморије и регистра

Иако оба генерално чувају податке, кеш меморија и регистри се у великој мери разликују један од другог. Сви подаци и упутства уређаја који се често користе се чувају у кеш меморији. Као резултат тога, убрзава и укупне перформансе и рад рачунара. Регистар, с друге стране, чува само једну информацију, као што је компјутерска инструкција или локација одређеног податка.

Хајде да разговарамо о разлици између регистарске и кеш меморије. Испод је дата табела у којој упоређујемо два термина на основу њихових јединствених карактеристика како бисмо ову тему учинили јаснијом и разумљивијом.