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A memória de registro é a menor e mais rápida memória de um computador. Não faz parte da memória principal e está localizado na CPU na forma de registradores, que são os menores elementos que contêm dados. Um registrador contém temporariamente dados, instruções e endereços de memória usados ​​com frequência que serão usados ​​pela CPU. Eles contêm instruções que são atualmente processadas pela CPU. Todos os dados devem passar pelos registros antes de serem processados. Assim, eles são utilizados pela CPU para processar os dados inseridos pelos usuários.

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Os registradores armazenam uma pequena quantidade de dados em torno de 32 a 64 bits. A velocidade de uma CPU depende do número e tamanho (número de bits) dos registros incorporados à CPU. Os registros podem ser de diferentes tipos com base em seus usos. Alguns dos registradores amplamente utilizados incluem acumulador ou AC, registrador de dados ou DR, registrador de endereço ou AR, contador de programa (PC), registrador de endereço de E/S e muito mais.

Arquitetura de memória de registro

• Essa arquitetura é movida por instruções, por meio das quais serão realizadas operações nos registradores e na memória. A arquitetura é chamada de arquitetura de registro mais memória se todos os operandos estiverem contidos no registro.
• Uma operação pode ter dois operandos: um deles pode estar na memória e o outro em um registrador. Por outro lado, ambos os operandos de operação estão no registrador ou na memória, o que o diferencia de outras arquiteturas.
• Exemplos dessa memória são Intel x86 e IBM System/360.

• O número de registros na CPU é menor e também de tamanho pequeno. Seu tamanho é inferior a 64 bits. É mais rápido em comparação com a memória de disco e a memória primária. O tamanho dos registradores de uso geral afeta o tamanho da palavra.
• O computador fornece instruções sobre o número de registro e o endereço do registro. Vários identificadores de registro incluem R0, R1, R7, SP e PC. Um registrador serve como ponto de conexão entre um programa e o armazenamento de dados do sistema.

Tipos e funções de registros de computador:

As operações de busca, decodificação e execução são as três funções importantes que os registradores do computador desempenham. O registro reúne e armazena instruções de dados fornecidas pelo usuário no local designado. As instruções são decifradas e processadas para fornecer ao usuário a saída desejada. Para garantir que o usuário receba e entenda os resultados conforme o esperado, as informações devem ser minuciosamente digeridas. Os registradores entendem as tarefas e as armazenam na memória do computador. O mesmo é fornecido ao usuário mediante solicitação. O processamento é realizado de acordo com os requisitos do usuário. O sistema de computador usa uma variedade de registros para armazenar dados e reduzir a utilização de memória. Cada registro usado pela CPU possui uma função única. Os tipos de registros comuns são descritos abaixo.

Registro de dados:É um registrador de 16 bits, que serve para armazenar operandos (variáveis) a serem operados pelo processador. Ele armazena temporariamente dados que estão sendo transmitidos ou recebidos de um dispositivo periférico.Contador de programa (PC):Ele contém o endereço do local de memória da próxima instrução, que deve ser buscada após a conclusão da instrução atual. Assim, serve para manter o caminho de execução dos diferentes programas e assim executa os programas um por um, quando a instrução anterior é concluída.Cadastro de Instrutor:É um registro de 16 bits. Ele armazena a instrução que é buscada na memória principal. Portanto, é usado para armazenar códigos de instrução que devem ser executados. A Unidade de Controle recebe instruções do Registro do Instrutor, então as decodifica e executa.Registro do acumulador:É um registrador de 16 bits, que serve para armazenar os resultados produzidos pelo sistema. Por exemplo, os resultados gerados pela CPU após o processamento são armazenados no registrador AC.Cadastro de endereço:É um registrador de 12 bits que armazena o endereço de um local de memória onde instruções ou dados são armazenados na memória.Registro de endereço de E/S:Sua função é especificar o endereço de um dispositivo de E/S específico.Registro de buffer de E/S:Sua função é trocar dados entre um módulo de E/S e a CPU.

Uso de memória de registro

• A CPU pode acessar dados, instruções usados ​​com frequência e o endereço e localização de todos eles a partir dos registradores sempre que necessário. O registrador armazena as instruções que a CPU irá processar. Antes do processamento, todos os dados devem passar pelos registradores. Portanto, podemos concluir que os usuários inserem dados em registradores para serem processados ​​pela CPU.
• Os registros permitem a rápida aceitação, armazenamento e transmissão de dados, e qualquer tipo de registro é utilizado para realizar as tarefas precisas que a CPU exige. Os usuários não precisam ter muito conhecimento sobre o registro porque a CPU o mantém como memória temporária e buffer de dados.
• Os registradores atuam como buffers para copiar dados da memória principal para que o processador possa acessá-los sempre que necessário. Os dados são mantidos no registro para que o registro tenha conhecimento da localização e do endereço e possa usar essas informações para determinar os endereços IP.
• De acordo com os requisitos, o registrador base pode modificar operações ou operandos do computador e, nas instruções do sistema computacional, a parte do endereço pode ser adicionada ao registrador.

Cada CPU possui alguns bytes alocados em seus registradores. O registrador contém memória rápida e instruções para trabalhar no sistema. Já o compilador armazena dados temporários no registrador e não na RAM, por meio da qual os programas são executados mais rapidamente do que deveriam no sistema.

Por que precisamos de memória de registro?

Os registros da CPU são muito úteis para lidar com instruções rapidamente. Está no topo da hierarquia da memória do computador e é significativamente mais rápido em comparação com outras memórias de computador. Qualquer tipo de pequeno dado, incluindo registros, endereços e instruções, pode ser armazenado ali. Esses registros permitem que a CPU funcione de forma eficaz e significativa.

Diferença entre memória cache e registro

Embora ambos geralmente armazenem dados, a memória cache e os registros diferem muito um do outro. Todos os dados e instruções usados ​​com frequência em um dispositivo são armazenados na memória cache. Como resultado, também acelera o desempenho geral e a operação do computador. O registro, por outro lado, armazena apenas um único item de informação, como uma instrução de computador ou a localização de um dado específico.

Vamos discutir a diferença entre registro e memória cache. Abaixo é apresentada uma tabela na qual comparamos os dois termos com base em suas características únicas para ajudar a tornar este tópico mais claro e compreensível.