זיכרון רישום הוא הזיכרון הקטן והמהיר ביותר במחשב. הוא אינו חלק מהזיכרון הראשי וממוקם ב-CPU בצורה של רגיסטרים, שהם הרכיבים הקטנים ביותר שמכילים נתונים. פנקס מחזיק באופן זמני נתונים, הוראות וכתובת זיכרון בשימוש תכוף שיש להשתמש במעבד. הם מכילים הוראות המעובדות כעת על ידי המעבד. כל הנתונים נדרשים לעבור דרך אוגרים לפני שניתן יהיה לעבד אותם. אז הם משמשים את המעבד כדי לעבד את הנתונים שהוזנו על ידי המשתמשים.

רישומים מכילים כמות קטנה של נתונים בסביבות 32 סיביות עד 64 סיביות. המהירות של מעבד תלויה במספר ובגודל (מספר ביטים) של רגיסטרים המובנים במעבד. רישומים יכולים להיות מסוגים שונים על סמך השימושים שלהם. חלק מהרישומים הנפוצים כוללים Accumulator או AC, Data Register או DR, מרשם הכתובות או AR, מונה תוכניות (PC), מרשם כתובות קלט/פלט ועוד.

ארכיטקטורת זיכרון הרישום

• ארכיטקטורה זו מונעת על ידי הוראות, שבאמצעותן יש לבצע פעולות על האוגרים והזיכרון. הארכיטקטורה מכונה ארכיטקטורת אוגר פלוס זיכרון אם כל האופרנדים כלולים במאגר.
• לפעולה יכולים להיות שני אופרנדים: אחד מהם יכול להיות בזיכרון והשני ברישום. מצד שני, שני האופרנדים של הפעולה נמצאים או ברישום או בזיכרון, מה שמבדיל אותו מארכיטקטורות אחרות.
• דוגמאות לזיכרון זה הן Intel x86 ו-IBM System/360.

• מספר האוגרים במעבד קטן יותר, והם גם קטנים בגודלם. גודלו הוא פחות מ-64 סיביות. זה מהיר יותר בהשוואה לזיכרון דיסק וזיכרון ראשי. גודלם של אוגרים לשימוש כללי משפיע על גודל המילה.
• המחשב מספק הנחיות למספר הרישום ולכתובת הפנקס. מזהי רישום שונים כוללים R0, R1, R7, SP ו-PC. אוגר משמש כנקודת חיבור בין תוכנית לאחסון הנתונים של המערכת.

סוגים ופונקציות של פנקסי מחשבים:

פעולות האחזור, הפענוח והביצוע הן שלושת התפקידים החשובים שממלאים רגישי מחשב. המרשם אוסף ומאחסן הוראות נתונים שסופקו על ידי המשתמש במיקום המיועד. ההוראות מפוענחות ומעובדות על מנת לספק למשתמש את הפלט הרצוי. כדי להבטיח שהמשתמש יקבל ויבין את התוצאות כצפוי, יש לעכל היטב את המידע. הרגיסטרים מבינים את המשימות ומאחסנים אותן בזיכרון המחשב. אותו הדבר מסופק למשתמש לפי בקשתו. העיבוד מתבצע בהתאם לדרישות המשתמש. מערכת המחשב משתמשת במגוון אוגרים כדי לאחסן נתונים ולהפחית את ניצול הזיכרון. לכל אוגר בשימוש ה-CPU יש פונקציה ייחודית. מיני הרשמים הנפוצים מתוארים להלן.

רישום נתונים:זהו אוגר של 16 סיביות, המשמש לאחסון אופרנדים (משתנים) שיופעלו על ידי המעבד. הוא מאחסן באופן זמני נתונים, אשר מועברים למכשיר היקפי או מתקבל ממנו.מונה תוכניות (PC):הוא מכיל את הכתובת של מיקום הזיכרון של ההוראה הבאה, שאותה יש להביא לאחר השלמת ההוראה הנוכחית. אז, הוא משמש כדי לשמור על נתיב הביצוע של התוכניות השונות ובכך מבצע את התוכניות אחת אחת, כאשר ההוראה הקודמת מסתיימת.רישום מדריכים:זה אוגר של 16 סיביות. הוא מאחסן את ההוראה שנשלפת מהזיכרון הראשי. אז, הוא משמש כדי להחזיק קודי הוראות, שאותם יש לבצע. יחידת הבקרה לוקחת הוראות מ-Instructor Register, ואז מפענחת ומבצעת אותן.רישום מצברים:זהו אוגר של 16 סיביות, המשמש לאחסון התוצאות המיוצרות על ידי המערכת. לדוגמה, התוצאות שנוצרות על ידי המעבד לאחר העיבוד מאוחסנות באוגר AC.רישום כתובות:זהו אוגר של 12 סיביות המאחסן את הכתובת של מיקום זיכרון שבו הוראות או נתונים מאוחסנים בזיכרון.רישום כתובות I/O:תפקידו לציין את הכתובת של התקן קלט/פלט מסוים.רישום מאגר קלט/פלט:תפקידו הוא להחליף את הנתונים בין מודול I/O לבין ה-CPU.

שימוש בזיכרון הרשמה

• ה-CPU עשוי לגשת לנתונים בשימוש תכוף, להוראות ולכתובת ולמיקום של כל אלה מהאוגרים בכל עת שצריך. האוגר מאחסן את ההוראות שהמעבד יעבד. לפני העיבוד, כל נתון חייב לעבור דרך המרשם. לכן, אנו יכולים להסיק שמשתמשים מכניסים נתונים לתוך אוגרים שיעובדו על ידי ה-CPU.
• הרגיסטרים מאפשרים קבלה, אחסון ושידור מהיר של נתונים, וכל סוג של אוגר משמש לביצוע המשימות המדויקות שה-CPU דורש. משתמשים לא צריכים להיות בקיאים מאוד ברגיסטר מכיוון שה-CPU מחזיק אותו כזיכרון זמני ומאגר נתונים.
• רישומים משמשים כמאגרים להעתקת נתונים מהזיכרון הראשי, כך שהמעבד יוכל לגשת אליהם בכל פעם שיש צורך בכך. הנתונים נשמרים במרשם כך שהמרשם מודע למיקום ולכתובת ויוכל להשתמש במידע זה על מנת לקבוע את כתובות ה-IP.
• על פי הדרישות, האוגר הבסיסי יכול לשנות את פעולות המחשב או אופרנדים, ובהוראות מערכת המחשב, ניתן להוסיף את חלק הכתובות למאגר.

לכל מעבד יש כמה בתים המוקצים לרגיסטרים שלו. הפנקס מכיל זיכרון מהיר והוראות לעבודה על המערכת. מכיוון שהמהדר מאחסן נתונים זמניים במאגר ולא ב-RAM, שדרכו תוכניות פועלות מהר יותר ממה שהן צריכות במערכת.

למה אנחנו צריכים זיכרון רישום?

אוגרי מעבד מועילים מאוד לטיפול בהוראות במהירות. הוא נמצא בראש ההיררכיה של זיכרון המחשב ומהיר משמעותית בהשוואה לזיכרון מחשב אחר. ניתן לאחסן שם כל סוג של נתונים קטנים, לרבות אוגרים, כתובות והוראות. רגיסטרים אלו מאפשרים למעבד לתפקד בצורה יעילה ומשמעותית.

ההבדל בין זיכרון מטמון לרישום

למרות ששניהם בדרך כלל מאחסנים נתונים, זיכרון המטמון והרגיסטרים שונים מאוד זה מזה. כל הנתונים וההוראות של המכשיר בשימוש תכוף מאוחסנים בזיכרון המטמון. כתוצאה מכך, הוא מאיץ גם את הביצועים והתפעול הכוללים של המחשב. הפנקס, לעומת זאת, מאחסן רק פריט מידע בודד, כמו הוראת מחשב או מיקום של נתון מסוים.

בואו נדון בהבדל בין רישום לזיכרון מטמון. להלן ניתנת טבלה שבה אנו משווים את שני המונחים על בסיס המאפיינים הייחודיים שלהם כדי לעזור לנושא זה להיות ברור ומובן יותר.