Registerminne er det minste og raskeste minnet i en datamaskin. Det er ikke en del av hovedminnet og er plassert i CPU-en i form av registre, som er de minste dataholdeelementene. Et register inneholder midlertidig brukte data, instruksjoner og minneadresser som skal brukes av CPU. De har instruksjoner som for øyeblikket behandles av CPU. Alle data må gå gjennom registre før de kan behandles. Så de brukes av CPU til å behandle dataene som er lagt inn av brukerne.

Registre inneholder en liten mengde data rundt 32 biter til 64 biter. Hastigheten til en CPU avhenger av antall og størrelse (antall bits) av registre som er innebygd i CPU. Registrene kan være av forskjellige typer basert på deres bruk. Noen av de mye brukte registrene inkluderer akkumulator eller AC, dataregister eller DR, adresseregister eller AR, programteller (PC), I/O-adresseregister og mer.

Arkitektur av registerminne

• Denne arkitekturen er drevet av instruksjoner, gjennom hvilke operasjoner skal utføres på registre og minne. Arkitekturen blir referert til som et register pluss minnearkitektur hvis alle operandene er inneholdt i registeret.
• En operasjon kan ha to operander: en av dem kan være i minnet og den andre i et register. På den annen side er begge operasjonsoperander enten i registeret eller i minnet, noe som skiller det fra andre arkitekturer.
• Eksempler på dette minnet er Intel x86 og IBM System/360.

• Antallet registre i CPU-en er færre, og de er også små i størrelse. Størrelsen er mindre enn 64 biter. Det er raskere sammenlignet med diskminne og primærminne. Størrelsen på generelle registre påvirker ordstørrelsen.
• Datamaskinen gir instruksjoner for registreringsnummeret og registerets adresse. Ulike registeridentifikatorer inkluderer R0, R1, R7, SP og PC. Et register fungerer som et koblingspunkt mellom et program og systemets datalagring.

Typer og funksjoner til datamaskinregistre:

Henting, dekoding og utførelsesoperasjoner er de tre viktige rollene som datamaskinregistre spiller. Registeret samler og lagrer brukeroppgitte datainstruksjoner på det angitte stedet. Instruksjonene er dechiffrert og behandlet for å gi brukeren ønsket utgang. For å sikre at brukeren mottar og forstår resultatene som forventet, må informasjonen fordøyes grundig. Registrene forstår oppgavene og lagrer dem i datamaskinens minne. Det samme er gitt til en bruker på deres forespørsel. Behandlingen utføres i henhold til brukerkrav. Datasystemet bruker en rekke registre for å lagre data og redusere minneutnyttelsen. Hvert register som brukes av CPUen har en unik funksjon. Typen vanlige registre er beskrevet nedenfor.

Dataregister:Det er et 16-bits register, som brukes til å lagre operander (variabler) som skal betjenes av prosessoren. Den lagrer midlertidig data, som blir overført til eller mottatt fra en ekstern enhet.Programteller (PC):Den inneholder adressen til minneplasseringen til neste instruksjon, som skal hentes etter at gjeldende instruksjon er fullført. Så den brukes til å opprettholde kjørebanen til de forskjellige programmene og kjører dermed programmene en etter en, når den forrige instruksjonen er fullført.Instruktørregister:Det er et 16-bits register. Den lagrer instruksjonen som hentes fra hovedminnet. Så den brukes til å holde instruksjonskoder som skal utføres. Kontrollenheten tar instruksjoner fra instruktørregisteret, dekoder og utfører den.Akkumulatorregister:Det er et 16-bits register, som brukes til å lagre resultatene produsert av systemet. For eksempel blir resultatene generert av CPU etter behandlingen lagret i AC-registeret.Adresseregister:Det er et 12-bits register som lagrer adressen til et minnested der instruksjoner eller data er lagret i minnet.I/O-adresseregister:Dens jobb er å spesifisere adressen til en bestemt I/O-enhet.I/O-bufferregister:Dens jobb er å utveksle data mellom en I/O-modul og CPU.

Bruk av registerminne

• CPU-en kan få tilgang til ofte brukte data, instruksjoner og adressen og plasseringen til alle disse fra registrene når det er nødvendig. Registeret lagrer instruksjonene som prosessoren skal behandle. Før behandlingen skal alle data passere gjennom registrene. Derfor kan vi konkludere med at brukere legger inn data i registre som skal behandles av CPU.
• Registrene gir mulighet for rask aksept, lagring og overføring av data, og enhver form for register brukes til å utføre de nøyaktige oppgavene som CPUen krever. Brukere trenger ikke å være veldig kunnskapsrike om registeret fordi CPUen holder det som midlertidig minne og en databuffer.
• Registre fungerer som buffere for å kopiere data fra hovedminnet slik at prosessoren kan få tilgang til dem når det er nødvendig. Dataene oppbevares i registeret slik at registeret er klar over plassering og adresse og kan bruke denne informasjonen til å fastslå IP-adressene.
• I henhold til kravene kan basisregisteret modifisere datamaskinoperasjoner eller operander, og i datasysteminstruksjoner kan adressedelen legges til registeret.

Hver CPU har noen få byte tildelt registrene. Registeret inneholder raskt minne og instruksjoner for å arbeide på systemet. Siden kompilatoren lagrer midlertidige data i registeret i stedet for RAM, som programmer kjører raskere enn de burde i systemet.

Hvorfor trenger vi registerminne?

CPU-registre er svært nyttige for å håndtere instruksjoner raskt. Det er på toppen av hierarkiet av dataminne og er betydelig raskere sammenlignet med annet dataminne. Alle typer små data, inkludert registre, adresser og instruksjoner, kan lagres der. Disse registrene gjør at CPU-en kan fungere effektivt og meningsfullt.

Forskjellen mellom bufferminne og register

Selv om de begge generelt lagrer data, skiller cache-minne og registre seg mye fra hverandre. Alle en enhets ofte brukte data og instruksjoner lagres i bufferminnet. Som et resultat akselererer den også datamaskinens generelle ytelse og drift. Registeret, derimot, lagrer kun et enkelt informasjonselement, for eksempel en datamaskininstruksjon eller plasseringen av et bestemt datastykke.

La oss diskutere forskjellen mellom register og cache-minne. Nedenfor er gitt en tabell der vi sammenligner de to begrepene på grunnlag av deres unike egenskaper for å gjøre dette emnet mer oversiktlig og mer forståelig.