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La memoria de registro es la memoria más pequeña y rápida de una computadora. No forma parte de la memoria principal y se encuentra en la CPU en forma de registros, que son los elementos más pequeños que contienen datos. Un registro contiene temporalmente datos, instrucciones y direcciones de memoria de uso frecuente que utilizará la CPU. Contienen instrucciones que actualmente procesa la CPU. Todos los datos deben pasar por los registros antes de poder procesarse. Por lo tanto, la CPU los utiliza para procesar los datos ingresados ​​por los usuarios.

Los registros contienen una pequeña cantidad de datos de entre 32 y 64 bits. La velocidad de una CPU depende del número y tamaño (número de bits) de los registros integrados en la CPU. Los registros pueden ser de diferentes tipos según sus usos. Algunos de los registros más utilizados incluyen el acumulador o AC, el registro de datos o DR, el registro de direcciones o AR, el contador de programa (PC), el registro de direcciones de E/S y más.

Arquitectura de la memoria de registro

• Esta arquitectura está impulsada por instrucciones mediante las cuales se deben realizar operaciones en los registros y la memoria. La arquitectura se denomina arquitectura de registro más memoria si todos los operandos están contenidos en el registro.
• Una operación puede tener dos operandos: uno de ellos puede estar en memoria y el otro en un registro. Por otro lado, ambos operandos de operación están en el registro o en la memoria, lo que la distingue de otras arquitecturas.
• Ejemplos de esta memoria son Intel x86 e IBM System/360.

• La cantidad de registros en la CPU es menor y también son de tamaño pequeño. Su tamaño es inferior a 64 bits. Es más rápido en comparación con la memoria de disco y la memoria primaria. El tamaño de los registros de propósito general afecta el tamaño de las palabras.
• La computadora proporciona instrucciones para el número de registro y la dirección del registro. Varios identificadores de registro incluyen R0, R1, R7, SP y PC. Un registro sirve como punto de conexión entre un programa y el almacenamiento de datos del sistema.

Tipos y funciones de registros informáticos:

Las operaciones de búsqueda, decodificación y ejecución son las tres funciones importantes que desempeñan los registros informáticos. El registro recopila y almacena instrucciones de datos proporcionadas por el usuario en la ubicación designada. Las instrucciones se descifran y procesan para proporcionar al usuario el resultado deseado. Para garantizar que el usuario reciba y comprenda los resultados como se espera, la información debe digerirse minuciosamente. Los registros comprenden las tareas y las almacenan en la memoria del ordenador. Lo mismo se proporciona a un usuario cuando lo solicita. El procesamiento se lleva a cabo de acuerdo con los requisitos del usuario. El sistema informático utiliza una variedad de registros para almacenar datos y reducir la utilización de la memoria. Cada registro utilizado por la CPU tiene una función única. Los tipos de registros comunes se describen a continuación.

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Registro de datos:Es un registro de 16 bits, que se utiliza para almacenar operandos (variables) que serán operados por el procesador. Almacena temporalmente datos que se transmiten o reciben desde un dispositivo periférico.Contador de programa (PC):Contiene la dirección de la ubicación de memoria de la siguiente instrucción, que se recuperará una vez completada la instrucción actual. Entonces, se utiliza para mantener la ruta de ejecución de los diferentes programas y así ejecutar los programas uno por uno, cuando se completa la instrucción anterior.Registro de instructores:Es un registro de 16 bits. Almacena la instrucción que se recupera de la memoria principal. Por lo tanto, se utiliza para contener códigos de instrucciones que deben ejecutarse. La Unidad de Control toma instrucciones del Registro de Instructores, luego las decodifica y ejecuta.Registro del acumulador:Es un registro de 16 bits, que se utiliza para almacenar los resultados producidos por el sistema. Por ejemplo, los resultados generados por la CPU después del procesamiento se almacenan en el registro AC.Registro de direcciones:Es un registro de 12 bits que almacena la dirección de una ubicación de memoria donde se almacenan instrucciones o datos en la memoria.Registro de direcciones de E/S:Su trabajo es especificar la dirección de un dispositivo de E/S en particular.Registro del búfer de E/S:Su trabajo es intercambiar los datos entre un módulo de E/S y la CPU.

Uso de la memoria de registro

• La CPU puede acceder a datos e instrucciones de uso frecuente y a la dirección y ubicación de todos ellos desde los registros cuando sea necesario. El registro almacena las instrucciones que procesará la CPU. Antes del procesamiento, todos los datos deben pasar por los registros. Por lo tanto, podemos concluir que los usuarios ingresan datos en registros para ser procesados ​​por la CPU.
• Los registros permiten la rápida aceptación, almacenamiento y transmisión de datos, y se utiliza cualquier tipo de registro para realizar las tareas precisas que requiere la CPU. Los usuarios no necesitan tener muchos conocimientos sobre el registro porque la CPU lo mantiene como memoria temporal y un búfer de datos.
• Los registros actúan como buffers para copiar datos de la memoria principal para que el procesador pueda acceder a ellos cuando sea necesario. Los datos se mantienen en el registro para que el registro conozca la ubicación y la dirección y pueda utilizar esa información para determinar las direcciones IP.
• Según los requisitos, el registro base puede modificar operaciones u operandos de la computadora y, en las instrucciones del sistema informático, la parte de dirección puede agregarse al registro.

Cada CPU tiene unos pocos bytes asignados a sus registros. La caja registradora contiene memoria rápida e instrucciones para trabajar en el sistema. Dado que el compilador almacena datos temporales en el registro en lugar de en la RAM, a través de los cuales los programas se ejecutan más rápido de lo que deberían en el sistema.

¿Por qué necesitamos memoria de registro?

Los registros de la CPU son muy útiles para manejar instrucciones rápidamente. Está en la cima de la jerarquía de memoria de computadora y es significativamente más rápida en comparación con otras memorias de computadora. Allí se puede almacenar cualquier tipo de datos pequeños, incluidos registros, direcciones e instrucciones. Estos registros permiten que la CPU funcione de manera efectiva y significativa.

Diferencia entre memoria caché y registro

Aunque ambos generalmente almacenan datos, la memoria caché y los registros difieren mucho entre sí. Todos los datos e instrucciones de uso frecuente de un dispositivo se almacenan en la memoria caché. Como resultado, también acelera el rendimiento y el funcionamiento general de la computadora. El registro, por otro lado, sólo almacena un único elemento de información, como una instrucción informática o la ubicación de un dato específico.

Analicemos la diferencia entre registro y memoria caché. A continuación se proporciona una tabla en la que comparamos los dos términos según sus características únicas para ayudar a que este tema sea más claro y comprensible.