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Diferencia entre registros y memoria

<p>El registro y la memoria se consideran dos componentes cruciales que muestran utilidad en el funcionamiento eficiente de la CPU, ya que ambos se utilizan con el fin de almacenar las instrucciones y los datos que requiere la CPU durante la ejecución del programa. Sin embargo, hay varios factores que los diferencian.

La diferencia significativa entre los registros y la memoria radica en la forma en que ambos almacenan los datos y las instrucciones para la utilización de la CPU. En términos más simples, un registro almacena las instrucciones que la CPU procesa actualmente. mientras la memoria almacena los datos e instrucciones que el procesador puede requerir durante la operación.

Las instrucciones/programas retenidos temporalmente por el registro y la memoria son utilizados por el procesador para realizar la ejecución del programa de manera eficiente.

Antes de abordar la descripción detallada de la diferencia entre registro y memoria, tenga una breve idea sobre:

¿Qué es la CPU?

CPU, la abreviatura utilizada para la unidad central de procesamiento generalmente denominada procesador, es una unidad a través de la cual la computadora interactúa con las diversas aplicaciones y programas instalados dentro del sistema. Para ejecutar esto, el procesador requiere datos e instrucciones, a los que se accede a través del registro y la memoria.

El registro es una unidad presente dentro de la CPU que almacena todos los operandos e instrucciones que la CPU requiere para el proceso en curso en ejecución. Sin embargo, la memoria reside fuera de la arquitectura de la CPU, pero también se utiliza con el fin de almacenar las instrucciones que necesitará el registro en el momento de funcionar.

Gráfica comparativa

Base para memoria de registro de comparación

Básico Una unidad para almacenar datos e instrucciones que están actualmente en ejecución por la CPU. Una unidad para almacenar los datos y las instrucciones a las que accede la CPU para varias ejecuciones de programas.
Existe Dentro de la CPU Fuera de la CPU
Tamaño de almacenamiento medido en bits Kilobytes, Gigabytes, etc.
Velocidad de obtención de datos Más comparativamente menos
Capacidad de almacenamiento Pequeña Comparativamente grande
controlabilidad Existe No existe
Accesibilidad por CPU Directo Vía registro.
Ejemplos Contador de programa, registro de instrucciones, registro de direcciones, registro de datos, acumulador, etc. Memoria primaria o RAM.

Definición de Registros

Un registro es uno de los elementos clave presentes dentro de la CPU que se utiliza con el propósito de almacenar operandos, instrucciones/programas relativos al uso actual del procesador. Dentro del procesador, algunos de los registros están en el lado de la dirección mientras que otros están presentes en el lado de los datos. Mediante el uso de buses internos, los diversos registros forman conexiones entre sí.

Los registros están formados por una combinación de varios pestillos tipo D donde todos ellos comparten una entrada de reloj común y esta combinación ofrece espacio de almacenamiento temporal dentro de la propia CPU.

Algunos de los registros se discuten a continuación.:

  • ordenador personal: Contador de programa utilizado para almacenar la dirección de la próxima instrucción en la cola que se va a recuperar de la memoria.
  • infrarrojos: El registro de instrucciones almacena la instrucción obtenida recientemente.
  • MDR: El registro de datos de memoria se utiliza para almacenar los datos que se leen o escriben en la ubicación direccionada en la memoria principal.
  • C.A.: Acumulador es un registro que almacena los resultados de varias instrucciones aritméticas y lógicas.
  • MAR: El registro de dirección de memoria almacena la dirección de la memoria principal desde donde se requiere obtener los datos.
  • Registros de propósito general: Contienen los datos temporales relativos a la ejecución actual.
  • Registro de código de condición: Tiene varias banderas que muestran la información de estado de la ejecución del programa.

Definición de memoria

La memoria a veces llamada memoria primaria comprende memoria de acceso aleatorio y se utiliza para almacenar datos y programas y es de naturaleza volátil. Esta actúa como la memoria principal del sistema y no está presente dentro de la CPU, sino que existe en la placa base, pero forma una conexión con la CPU mediante buses.

Como esta memoria ofrece la capacidad de acceso aleatorio, almacena datos valiosos y un conjunto de instrucciones a las que puede acceder la CPU. Básicamente, cada vez que el microprocesador necesita realizar una tarea, el procesador recupera la información necesaria de la memoria principal. La velocidad de funcionamiento de la computadora depende mucho de la cantidad de RAM que tenga.

Cuando un sistema tiene menos memoria principal, se utilizan recursos de memoria adicionales mediante la incorporación de discos duros. Sin embargo, esto conduce a la ralentización del rendimiento general del sistema.

Diferencias clave entre registros y memoria

  1. Tanto el registro como la memoria se utilizan para almacenar datos e instrucciones; sin embargo, el factor clave de diferenciación entre los dos es que el registro ofrece una accesibilidad al contenido más rápida en comparación con la memoria. Por este motivo, en un ciclo de reloj único el procesador ejecuta múltiples instrucciones dentro del registro que no es posible con la memoria.
  2. los tamaño de almacenamiento ofrecido por los registros es generalmente de 32 a 64 bits, comparativamente más pequeño que el de la memoria, que ofrece tamaños que oscilan entre Kilobytes y Terabytes.
  3. Registros residir dentro de la CPU, mientras que la memoria existe fuera de la CPU, por lo tanto, los operandos y las instrucciones se recuperan más rápidamente de los registros que de la memoria.
  4. La unidad central de procesamiento accede directamente al registro durante la ejecución del programa, mientras que el procesador accede a la memoria con el uso del registro.
  5. Los registros ofrecen la controlabilidad del usuario sobre su contenido mientras que los datos e instrucciones en la memoria son de naturaleza incontrolable.
  6. Los diversos ejemplos de registros son acumulador, contador de programa, puntero de pila, registro de instrucción, etc. Mientras que la memoria de acceso aleatorio, conocida como memoria primaria, es la memoria principal que hemos tratado aquí.

¿Cómo funcionan conjuntamente los registros y la memoria?

La arquitectura de la computadora no es tan compleja como pensamos. La siguiente figura representa una representación arquitectónica simple de un sistema informático que consta de CPU y memoria principal.

arquitectura de computadora que muestra unidades de memoria y registro

El registro dentro de la CPU se utiliza con el objetivo de recuperar rápidamente los datos para el propósito de ejecución actual de la CPU. La memoria RAM también almacena datos e instrucciones y se puede acceder a sus datos comparativamente más rápido que los discos duros. Pero para un procesamiento eficiente, la CPU tiene ubicaciones de memoria dentro de ella que se denominan registros que recuperan los datos y las instrucciones de la RAM que la CPU puede necesitar para una ejecución posterior.

Básicamente, una CPU funciona en tres ciclos.:

  1. Ha podido recuperar
  2. Descodificar
  3. Ejecutar

Al comienzo de la ejecución del programa, inicialmente, se requiere que la instrucción sea buscado de la memoria principal al registro. Aquí, el contador de programa se usa para contener la dirección de las ubicaciones de la memoria principal desde donde se buscará la siguiente instrucción. Una vez que se obtiene la instrucción, se almacena en el registro de instrucciones y el código de operación se descifrado por la unidad de control.

La unidad de control después de la decodificación ejecuta la instrucción decodificada y la salida se almacenan en la memoria a través del registro.

Conclusión

La discusión anterior concluye que los registros y la memoria son diferentes en el sentido de su capacidad de almacenamiento, su capacidad para proporcionar datos junto con su presencia en la arquitectura del sistema. Estos criterios generan la diferencia en la forma de operar de ambos.

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