Registro (informatica)

Classi di registri

Vi sono molte classi di registri:

• Registri di dati: sono usati per memorizzare numeri interi. Nelle CPU più semplici o più vecchie, uno speciale registro per i dati è l'accumulatore, usato per calcoli aritmetici.
• Registri di indirizzo: sono usati per memorizzare gli indirizzi e per accedere alla memoria.
• Registro generico: può contenere sia dati che indirizzi (ad esempio RWR).
• Registri floating point: sono usati per memorizzare numeri a virgola mobile.
• Registri costanti: contengono dati a sola lettura (ad esempio zero, uno, pi greco, ecc.).
• Registri vettoriali: contengono dati utilizzati dalle istruzioni SIMD (single instruction, multiple data).
• Registri speciali: contengono dati interni della CPU, come il program counter, lo stack pointer e il registro di stato.
  • Registro di istruzione: contiene l'istruzione corrente.
  • Registri indice: sono usati per modificare l'indirizzo degli operandi.
• In alcune architetture, vi sono dei registri specifici del modello di processore, che memorizzano dati e impostazioni del processore stesso. Essendo registri legati a caratteristiche peculiari di uno specifico modello, non è garantita la presenza o lo stesso funzionamento nelle generazioni successive di quel processore.
• Vi sono inoltre registri dedicati al fetching (trasferimento dalla RAM verso la CPU).

I registri hardware a livello firmware sono simili ai registri dei processori, ma sono presenti esternamente alle CPU.

Registri del microprocessore

I registri del microprocessore forniscono un livello di memoria più veloce e ridotto rispetto alla memoria principale e svolgono principalmente le seguenti due funzioni:

• registri visibili all'utente: registri ottimizzabili dal programmatore a livello di linguaggio macchina o Assembler. Nei casi di programmazione ad alto livello il compilatore cercherà di fare scelte intelligenti riguardo alle variabili da assegnare ai registri ed alla localizzazione della memoria. Esistono casi in cui è possibile con linguaggi di alto livello (come con il C) specificare al compilatore quali variabili si vorrebbero memorizzare nei registri. Sono tipicamente registri disponibili sia ai programmi applicativi sia a quelli di sistema. Tali registri sono quello dei dati, degli indirizzi e dei condition code. I registri dei dati possono essere destinati dal programmatore a diverse funzioni. Solitamente sono ristretti a particolari tipi di funzione (ad esempio i registri dedicati ad operazioni in virgola mobile), tuttavia possono essere usati in qualsiasi istruzione macchina. I registri degli indirizzi contengono gli indirizzi dei dati e delle istruzioni contenute nella memoria. Tali registri possono essere di tipo generale o dedicati ad un particolare modo di indirizzamento (index register, segment pointer, stack pointer);
• registri di stato e di controllo: usati dalla CPU per controllare le sue operazioni e dal sistema operativo per le sue routine privilegiate per il controllo d'esecuzione dei comandi.