Qu'est-ce qu'un registre de contrôle?

Bien que la mémoire système principale d’un ordinateur soit une mémoire vive (RAM), qui est généralement connectée à la carte mère et connectée au processeur de l’ordinateur, la mémoire vive n’est pas le seul type de mémoire d’un ordinateur. L'unité centrale (CPU) contient également une quantité de stockage limitée, ce qui permet de déplacer les données extrêmement rapidement. Ces emplacements sont appelés registres. Le registre de contrôle sur un ordinateur est un type de registre qui contrôle ou modifie le comportement de base du processeur de l'ordinateur.

Pensez au registre de contrôle comme à un minuscule tiroir dans la CPU auquel l'ordinateur peut accéder beaucoup plus facilement que les autres emplacements de mémoire du système. En plaçant le registre de contrôle sur la puce physique du processeur, il élimine la latence et augmente la vitesse d'accès à une valeur beaucoup plus élevée que les autres emplacements du système. Ainsi, l'ordinateur l'utilise pour les tâches les plus vitales de la CPU afin de lui permettre de fonctionner de manière fluide et efficace.

Sans registre de contrôle, la CPU ne pourrait stocker des données qu'en les envoyant sur le bus frontal vers la RAM. De plus, il ne pouvait récupérer des données qu'en les ramenant de la mémoire sur le bus frontal. Bien que cela puisse paraître trivial, la bande passante du bus frontal - la quantité maximale de données qu’il peut transporter à la fois - est assez limitée. Avec des milliers de données passant chaque seconde, cela deviendrait rapidement un grave goulot d'étranglement pour l'ordinateur, ce qui créerait un décalage et interromprait le flux des opérations de base. L'utilisation d'un registre de contrôle signifie que les données doivent à peine se déplacer: c'est la différence entre stocker quelque chose dans un tiroir du bureau, où il est proche, et le stocker dans une boîte aux lettres au bout de l'allée.

Les principales utilisations du registre de contrôle comprennent le contrôle des interruptions, la pagination, l’adressage et la fonctionnalité du coprocesseur. Les interruptions se produisent lorsqu'un périphérique matériel de l'ordinateur envoie un signal "d'urgence" à la CPU, l'obligeant à abandonner l'action en cours pour favoriser le traitement d'un problème spécifique. L'adressage fait référence à la recherche et à l'utilisation d'adresses physiques sur la RAM système, à la récupération et au stockage d'informations pour l'ordinateur. La pagination est une autre technique de gestion de la mémoire, dans laquelle les informations sont stockées dans le "fichier de page" situé sur un disque dur. Le coprocesseur est utilisé pour compléter le processeur, en gérant des informations graphiques et d'autres opérations telles que l'arithmétique en virgule flottante et le cryptage.