Register
Aus FI-Wiki
Register
Register sind die allerschnellsten Speicherplätze der CPU. Sie liegen direkt im Prozessor und dienen als Arbeitsbereich für Berechnungen. Register sind deutlich schneller als Cache und RAM, aber sehr klein.
Aufgaben von Registern
| Aufgabe | Beschreibung |
|---|---|
| Operanden bereitstellen | Zahlen/Werte, die die ALU verarbeiten soll |
| Zwischenergebnisse speichern | Ergebnisse von Operationen liegen kurzzeitig im Register |
| Adressen halten | Speicheradressen für Lade- und Speicherbefehle |
| Statusinformationen speichern | Flags informieren über das Ergebnis der letzten Operation |
Typen von Registern
| Registertyp | Bedeutung | Aufgabe |
|---|---|---|
| Allgemeine Register
(General Purpose Registers) |
universell nutzbar | Operanden, Adressen, Zwischenergebnisse |
| Befehlszähler
(PC – Program Counter) |
zeigt auf den nächsten Befehl | steuert Befehlsreihenfolge |
| Befehlsregister
(IR – Instruction Register) |
enthält den aktuellen Befehl | Grundlage für das Dekodieren |
| Stapelzeiger
(SP – Stack Pointer) |
zeigt auf den aktuellen Stack-Bereich | für Funktionsaufrufe, Parameter, Rücksprungadressen |
| Statusregister
(Flags Register) |
enthält Statusbits | z. B. Zero, Carry, Overflow |
Warum Register so wichtig sind
- Sie sind die schnellsten Speicherorte in der gesamten CPU.
- Alle Operationen der ALU greifen direkt auf Register zu.
- Jede Verzögerung hier würde die gesamte CPU ausbremsen.
Register vs. Cache vs. RAM
| Speicher | Geschwindigkeit | Größe | Aufgabe |
|---|---|---|---|
| Register | extrem schnell | sehr klein (Bytes) | direkte ALU-Arbeit |
| L1/L2/L3-Cache | sehr schnell | klein–mittel (KB–MB) | Daten nahe an der CPU halten |
| RAM | deutlich langsamer | groß (GB) | allgemeiner Arbeitsspeicher |
Kurz gesagt: Register sind die Werkbank der CPU. Hier liegen alle Werte, mit denen die CPU unmittelbar arbeitet.
