La mémoire de registre est la mémoire la plus petite et la plus rapide d'un ordinateur. Il ne fait pas partie de la mémoire principale et se trouve dans la CPU sous la forme de registres, qui sont les plus petits éléments contenant des données. Un registre contient temporairement les données, instructions et adresses mémoire fréquemment utilisées qui doivent être utilisées par le processeur. Ils contiennent les instructions actuellement traitées par le CPU. Toutes les données doivent transiter par des registres avant de pouvoir être traitées. Ainsi, ils sont utilisés par le processeur pour traiter les données saisies par les utilisateurs.

Les registres contiennent une petite quantité de données d'environ 32 bits à 64 bits. La vitesse d'un processeur dépend du nombre et de la taille (nombre de bits) des registres intégrés au processeur. Les registres peuvent être de différents types en fonction de leurs utilisations. Certains des registres largement utilisés incluent l'accumulateur ou AC, le registre de données ou DR, le registre d'adresses ou AR, le compteur de programme (PC), le registre d'adresses d'E/S, etc.

Architecture de la mémoire de registre

• Cette architecture est pilotée par des instructions à travers lesquelles des opérations doivent être effectuées sur les registres et la mémoire. L'architecture est appelée architecture registre plus mémoire si tous les opérandes sont contenus dans le registre.
• Une opération peut avoir deux opérandes : l’un peut être en mémoire et l’autre dans un registre. En revanche, les deux opérandes de l'opération sont soit dans le registre, soit dans la mémoire, ce qui la distingue des autres architectures.
• Des exemples de cette mémoire sont Intel x86 et IBM System/360.

• Le nombre de registres dans le processeur est moindre et leur taille est également réduite. Sa taille est inférieure à 64 bits. C'est plus rapide que la mémoire disque et la mémoire primaire. La taille des registres à usage général affecte la taille des mots.
• L'ordinateur fournit des instructions concernant le numéro d'enregistrement et l'adresse du registre. Divers identifiants de registre incluent R0, R1, R7, SP et PC. Un registre sert de point de connexion entre un programme et le stockage de données du système.

Types et fonctions des registres informatiques :

Les opérations de récupération, de décodage et d’exécution sont les trois rôles importants joués par les registres informatiques. Le registre rassemble et stocke les instructions de données fournies par l'utilisateur à l'emplacement désigné. Les instructions sont déchiffrées et traitées afin de fournir à l'utilisateur le résultat souhaité. Pour garantir que l'utilisateur reçoit et comprend les résultats comme prévu, les informations doivent être soigneusement digérées. Les registres comprennent les tâches et les stockent dans la mémoire de l'ordinateur. La même chose est fournie à un utilisateur sur sa demande. Le traitement est effectué conformément aux exigences des utilisateurs. Le système informatique utilise une variété de registres pour stocker les données et réduire l'utilisation de la mémoire. Chaque registre utilisé par le CPU a une fonction unique. Les types de registres courants sont décrits ci-dessous.

alphabet des chiffres

Registre de données :Il s'agit d'un registre de 16 bits, utilisé pour stocker les opérandes (variables) que le processeur doit exploiter. Il stocke temporairement les données transmises ou reçues depuis un périphérique.Compteur de programme (PC) :Il contient l'adresse de l'emplacement mémoire de l'instruction suivante, qui doit être récupérée une fois l'instruction en cours terminée. Ainsi, il sert à maintenir le chemin d'exécution des différents programmes et exécute ainsi les programmes un par un, lorsque l'instruction précédente est terminée.Registre des instructeurs :C'est un registre de 16 bits. Il stocke l'instruction extraite de la mémoire principale. Ainsi, il est utilisé pour contenir les codes d’instructions qui doivent être exécutés. L'unité de contrôle prend les instructions du registre de l'instructeur, puis les décode et les exécute.Registre des accumulateurs :Il s'agit d'un registre de 16 bits utilisé pour stocker les résultats produits par le système. Par exemple, les résultats générés par la CPU après le traitement sont stockés dans le registre AC.Registre d'adresses :Il s'agit d'un registre de 12 bits qui stocke l'adresse d'un emplacement mémoire où les instructions ou les données sont stockées dans la mémoire.Registre d'adresses d'E/S :Son travail consiste à spécifier l'adresse d'un périphérique d'E/S particulier.Registre tampon d'E/S :Son rôle est d'échanger les données entre un module d'E/S et la CPU.

Utilisation de la mémoire de registre

• La CPU peut accéder aux données fréquemment utilisées, aux instructions, ainsi qu'à l'adresse et à l'emplacement de tous ces éléments à partir des registres, chaque fois que cela est nécessaire. Le registre stocke les instructions que le CPU va traiter. Avant d'être traitées, toutes les données doivent passer par les registres. Par conséquent, nous pouvons conclure que les utilisateurs saisissent des données dans des registres pour être traitées par le CPU.
• Les registres permettent l'acceptation, le stockage et la transmission rapides des données, et tout type de registre est utilisé pour effectuer les tâches précises requises par le processeur. Les utilisateurs n'ont pas besoin d'être très bien informés sur le registre car le processeur le conserve comme mémoire temporaire et comme tampon de données.
• Les registres agissent comme des tampons pour copier les données de la mémoire principale afin que le processeur puisse y accéder chaque fois que cela est nécessaire. Les données sont conservées dans le registre afin que le registre connaisse l'emplacement et l'adresse et puisse utiliser ces informations afin de déterminer les adresses IP.
• Selon les exigences, le registre de base peut modifier des opérations ou des opérandes informatiques, et dans les instructions du système informatique, la partie adresse peut être ajoutée au registre.

Chaque CPU dispose de quelques octets alloués à ses registres. Le registre contient une mémoire rapide et des instructions pour travailler sur le système. Étant donné que le compilateur stocke les données temporaires dans le registre plutôt que dans la RAM, grâce auxquelles les programmes s'exécutent plus rapidement qu'ils ne le devraient dans le système.

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Pourquoi avons-nous besoin de mémoire de registre ?

Les registres CPU sont très utiles pour gérer rapidement les instructions. Elle se situe au sommet de la hiérarchie de la mémoire informatique et est nettement plus rapide que les autres mémoires informatiques. Tout type de petites données, y compris les registres, les adresses et les instructions, peuvent y être stockés. Ces registres permettent au processeur de fonctionner efficacement et de manière significative.

Différence entre la mémoire cache et le registre

Bien qu’ils stockent tous deux généralement des données, la mémoire cache et les registres diffèrent grandement les uns des autres. Toutes les données et instructions fréquemment utilisées d'un appareil sont stockées dans la mémoire cache. En conséquence, il accélère également les performances et le fonctionnement global de l’ordinateur. Le registre, en revanche, ne stocke qu’un seul élément d’information, comme une instruction informatique ou l’emplacement d’une donnée spécifique.

Discutons de la différence entre le registre et la mémoire cache. Vous trouverez ci-dessous un tableau dans lequel nous comparons les deux termes sur la base de leurs caractéristiques uniques afin de rendre ce sujet plus clair et plus compréhensible.