Rejestry procesora to komórki ultraszybkiej pamięci o dostępie swobodnym, które są przeznaczone do tymczasowego przechowywania danych pośrednich. Różne rejestry zawierają informacje w różnych postaciach: adresy i wskaźniki do segmentów pamięci lub tabel systemowych, indeksy elementów tablicy itp.
Procesor zawiera dużą liczbę rejestrów, które można podzielić na kilka głównych grup: akumulatory, flagi, wskaźniki, indeksy, segmenty i rejestry kontrolne. Rejestry procesora to komórki pamięci służące do odbierania, przechowywania i późniejszej transmisji pośrednich wyników wykonania programu.
Każdy rejestr procesora jest cyfrowym układem elektronicznym zawierającym ciąg liczb binarnych o różnych szerokościach (16, 32 lub 64) oraz wyniki konwersji między nimi. Ze względu na rodzaj odbioru i transmisji informacji mogą być sekwencyjne (przesunięte) i równoległe.
Rejestry akumulatorowe są uniwersalne, zawierają większość pośrednich wyników wykonywania różnych poleceń (logicznych, arytmetycznych, wejścia/wyjścia itp.). Procesor może zawierać więcej niż jedną baterię. Twórcy oprogramowania używają baterii, aby zmniejszyć szerokość bitową instrukcji, uprościć kod programu.
Rejestry flag są również znane jako rejestry warunków. Pokazują one określony wynik operacji, który może być zerowy, dodatni, ujemny lub wskazywać na przepełnienie. Zazwyczaj kody warunków są łączone w grupy i tworzą inny rodzaj rejestru - rejestr kontrolny. Zmiana rejestrów flag jest możliwa, ale niepożądana, aby nie zniekształcić całego wyniku.
Rejestry zawierające wskaźniki do specjalnych obszarów pamięci (stos, baza, komenda) nazywane są rejestrami wskaźnikowymi. Najważniejszym z nich jest wskaźnik stosu. Stos to fragment pamięci złożony z komórek następujących po sobie, tj. możesz wziąć ze stosu tylko komórkę, która leży na górze. Na ten szczyt wskazuje rejestr stosu.
Wskaźnik bazowy zwykle zawiera adres określonej lokalizacji stosu, którym może być dowolna. Zazwyczaj rejestr stosu i rejestr podstawowy są używane jednocześnie podczas pracy w bieżącej procedurze, aby wskazać wymagany stan stosu.
Rejestr wskaźnika instrukcji jest czasami nazywany licznikiem instrukcji, zawiera wskaźniki do instrukcji cyklu pracy. Gdy polecenie jest wykonywane, jego wartość jest zwiększana o 1, a pętla jest kontynuowana z następnym poleceniem. Te. licznik poleceń zawsze wskazuje na polecenie następujące po tym, które jest aktualnie wykonywane.
Istnieją dwa rejestry indeksów - indeks źródłowy i indeks docelowy. Służą do uzyskania adresu danych stosu w połączeniu z rejestrami wskaźników.
Rejestry segmentowe są używane do adresowania pamięci segmentowej. W takim przypadku pamięć jest dzielona na bloki (segmenty) o różnej długości. Adres żądanej komórki pamięci jest określony przez adres początku bloku i wielkość przesunięcia względem niego. W sumie istnieją cztery rejestry segmentowe: dla segmentu kodu, segmentu danych, segmentu stosu i segmentu dodatkowego.
Rejestry kontrolne sterują pracą procesora i nie są dostępne dla użytkownika. Ich wykonaniem sterują głównie programy maszynowe. Zawierają informacje o aktualnie wykonywanym poleceniu, stanie procesora, a także lokalizują struktury sterujące, gdy procesor pracuje w trybie chronionym.
