Регістри процесора - головні помічники

Процесор належить до програмно-керованих пристроїв і призначений для обробки інформації. Обробка інформації здійснюється відповідно до заздалегідь заданої програми. Власне, цей процес виглядає наступним чином: при запуску програма розміщується в оперативній пам'яті, а звідти одна команда за одною надходить в процесор. Крім команд для обчислень потрібні ще й дані, які можуть надходити як відразу з оперативної пам'яті, так і з зовнішніх пристроїв.

В результаті виконання чергової команди виходить результат, який повинен бути десь збережений. І тоді виникає два варіанти - відправити результат в оперативну пам'ять або залишити його всередині процесора, так як, швидше за все, цей результат неостаточний і буде використовуватися в подальших обчисленнях. У першому випадку виникає одне велике «АЛЕ» - на такі обміни з пам'яттю витрачається чимало часу, а, отже, знижується продуктивність системи. У другому випадку процесор повинен містити у своїй структурі елементи пам'яті під назвою - регістри процесора. Це такі пристрої, які служать для прийому, зберігання та передачі многоразрядного двійкового коду даних. Регістри процесора діляться на два типи: регістри загального призначення і спеціалізовані регістри.

Регістри процесора загального призначення служать для зберігання проміжних результатів обчислень. Чим більше всередині процесора таких регістрів, тим він рідше звертається до оперативної пам'яті, тобто не витрачає на це час і, отже, не втрачає в продуктивності. Але з іншого боку число регістрів обмежена площею кристала процесора. Нескінченно збільшувати їх кількість не можна. Регістри, призначені для зберігання даних, як правило, мають розрядність, рівну ширині шини даних. Кожен регістр процесора має своє унікальне ім'я, за допомогою якого до регістру можна звертатися через програмний код.

Регістри процесора є дуже швидкою пам'яттю (навіть швидше, ніж кеш-пам'ять), так як знаходяться в безпосередній близькості від обчислювального ядра і працюють на тактовій частоті внутрішньої шини процесора.