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 ejecuci贸n 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 utilizaci贸n de la CPU. En t茅rminos m谩s 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 operaci贸n.

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

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

驴Qu茅 es la CPU?

CPU, la abreviatura utilizada para la unidad central de procesamiento generalmente denominada procesador, es una unidad a trav茅s de la cual la computadora interact煤a 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 trav茅s 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 ejecuci贸n. Sin embargo, la memoria reside fuera de la arquitectura de la CPU, pero tambi茅n se utiliza con el fin de almacenar las instrucciones que necesitar谩 el registro en el momento de funcionar.

    Índice de contenidos

    Gr谩fica comparativa

    Base para memoria de registro de comparaci贸n

    B谩sicoUna unidad para almacenar datos e instrucciones que est谩n actualmente en ejecuci贸n por la CPU.Una unidad para almacenar los datos y las instrucciones a las que accede la CPU para varias ejecuciones de programas.
    ExisteDentro de la CPUFuera de la CPU
    Tama帽o de almacenamiento medido enbitsKilobytes, Gigabytes, etc.
    Velocidad de obtenci贸n de datosM谩scomparativamente menos
    Capacidad de almacenamientoPeque帽aComparativamente grande
    controlabilidadExisteNo existe
    Accesibilidad por CPUDirectoV铆a registro.
    EjemplosContador de programa, registro de instrucciones, registro de direcciones, registro de datos, acumulador, etc.Memoria primaria o RAM.

    Definici贸n de Registros

    Un registro es uno de los elementos clave presentes dentro de la CPU que se utiliza con el prop贸sito de almacenar operandos, instrucciones/programas relativos al uso actual del procesador. Dentro del procesador, algunos de los registros est谩n en el lado de la direcci贸n mientras que otros est谩n presentes en el lado de los datos. Mediante el uso de buses internos, los diversos registros forman conexiones entre s铆.

    Los registros est谩n formados por una combinaci贸n de varios pestillos tipo D donde todos ellos comparten una entrada de reloj com煤n y esta combinaci贸n ofrece espacio de almacenamiento temporal dentro de la propia CPU.

    Algunos de los registros se discuten a continuaci贸n.:

    • ordenador personal: Contador de programa utilizado para almacenar la direcci贸n de la pr贸xima instrucci贸n en la cola que se va a recuperar de la memoria.
    • infrarrojos: El registro de instrucciones almacena la instrucci贸n obtenida recientemente.
    • MDR: El registro de datos de memoria se utiliza para almacenar los datos que se leen o escriben en la ubicaci贸n direccionada en la memoria principal.
    • C.A.: Acumulador es un registro que almacena los resultados de varias instrucciones aritm茅ticas y l贸gicas.
    • MAR: El registro de direcci贸n de memoria almacena la direcci贸n de la memoria principal desde donde se requiere obtener los datos.
    • Registros de prop贸sito general: Contienen los datos temporales relativos a la ejecuci贸n actual.
    • Registro de c贸digo de condici贸n: Tiene varias banderas que muestran la informaci贸n de estado de la ejecuci贸n del programa.

    Definici贸n 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 vol谩til. Esta act煤a como la memoria principal del sistema y no est谩 presente dentro de la CPU, sino que existe en la placa base, pero forma una conexi贸n 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. B谩sicamente, cada vez que el microprocesador necesita realizar una tarea, el procesador recupera la informaci贸n 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 incorporaci贸n de discos duros. Sin embargo, esto conduce a la ralentizaci贸n 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 diferenciaci贸n entre los dos es que el registro ofrece una accesibilidad al contenido m谩s r谩pida en comparaci贸n con la memoria. Por este motivo, en un ciclo de reloj 煤nico el procesador ejecuta m煤ltiples instrucciones dentro del registro que no es posible con la memoria.
    2. los tama帽o de almacenamiento ofrecido por los registros es generalmente de 32 a 64 bits, comparativamente m谩s peque帽o que el de la memoria, que ofrece tama帽os 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 m谩s r谩pidamente de los registros que de la memoria.
    4. La unidad central de procesamiento accede directamente al registro durante la ejecuci贸n 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 instrucci贸n, etc. Mientras que la memoria de acceso aleatorio, conocida como memoria primaria, es la memoria principal que hemos tratado aqu铆.

    驴C贸mo funcionan conjuntamente los registros y la memoria?

    La arquitectura de la computadora no es tan compleja como pensamos. La siguiente figura representa una representaci贸n arquitect贸nica simple de un sistema inform谩tico 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 r谩pidamente los datos para el prop贸sito de ejecuci贸n actual de la CPU. La memoria RAM tambi茅n almacena datos e instrucciones y se puede acceder a sus datos comparativamente m谩s r谩pido 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 ejecuci贸n posterior.

    B谩sicamente, una CPU funciona en tres ciclos.:

    1. Ha podido recuperar
    2. Descodificar
    3. Ejecutar

    Al comienzo de la ejecuci贸n del programa, inicialmente, se requiere que la instrucci贸n sea buscado de la memoria principal al registro. Aqu铆, el contador de programa se usa para contener la direcci贸n de las ubicaciones de la memoria principal desde donde se buscar谩 la siguiente instrucci贸n. Una vez que se obtiene la instrucci贸n, se almacena en el registro de instrucciones y el c贸digo de operaci贸n se descifrado por la unidad de control.

    La unidad de control despu茅s de la decodificaci贸n ejecuta la instrucci贸n decodificada y la salida se almacenan en la memoria a trav茅s del registro.

    Conclusi贸n

    La discusi贸n 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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