Rejestr

Rejestr to tymczasowy obszar przechowywania wbudowany w CPU. Niektóre rejestry są używane wewnętrznie i nie można uzyskać do nich dostępu spoza procesora, podczas gdy inne są dostępne dla użytkownika. Większość współczesnych architektur CPU obejmuje oba typy rejestrów.

Rejestry wewnętrzne obejmują rejestr instrukcji (IR), rejestr bufora pamięci (MBR), rejestr danych pamięci (MDR) i rejestr adresu pamięci (MAR). Rejestr instrukcji pobiera instrukcje z licznika rozkazów (PC) i przechowuje każdą instrukcję podczas jej wykonywania przez procesor. Rejestry pamięci służą do przekazywania danych z pamięci do procesora. Czas przechowywania danych w rejestrach wewnętrznych jest bardzo krótki, ponieważ często przechowują one dane przez mniej niż milisekundę.

Rejestry dostępne dla użytkownika są większe od rejestrów wewnętrznych i zazwyczaj przechowują dane przez dłuższy czas. Na przykład rejestr danych może przechowywać pojedyncze wartości używane przez aktualnie uruchomiony program. Rejestr adresu zawiera adresy pamięci, które wskazują różne bloki pamięci w systemowej pamięci RAM. Wiele współczesnych CPU ma rejestry ogólnego przeznaczenia (GPR), które mogą zawierać zarówno dane, jak i adresy pamięci.

Rejestry różnią się liczbą i rozmiarem w zależności od architektury CPU. Niektóre procesory mają 8 rejestrów, a inne 16, 32 lub więcej. Przez wiele lat rejestry miały szerokość 32 bitów, ale obecnie wiele z nich ma szerokość 64 bitów. Rejestr 64-bitowy jest niezbędny w procesorze 64-bitowym, ponieważ umożliwia CPU dostęp do 64-bitowych adresów pamięci. Rejestr 64-bitowy może także przechowywać 64-bitowe instrukcje, których nie można załadować do rejestru 32-bitowego. Dlatego większość programów napisanych dla procesorów 32-bitowych może działać na komputerach 64-bitowych, podczas gdy programy 64-bitowe nie są wstecznie zgodne z maszynami 32-bitowymi.