Che cos'è un registro di controllo?
Sebbene la memoria di sistema primaria su un computer sia la memoria ad accesso casuale (RAM), che è generalmente collegata alla scheda madre e collegata al processore del computer, la RAM non è l'unico tipo di memoria su un computer. L'unità centrale di elaborazione (CPU) contiene anche una quantità limitata di memoria, che consente di spostare i dati in modo estremamente rapido. Queste posizioni sono note come registri. Il registro di controllo su un computer è un tipo di registro che controlla o altera il comportamento di base della CPU del computer.
Pensa al registro di controllo come a un piccolo cassetto all'interno della CPU a cui il computer può accedere molto più facilmente rispetto alle altre posizioni di memoria sul sistema. Inserendo il registro di controllo sulla matrice fisica della CPU, elimina la latenza e aumenta la velocità di accesso a un valore molto più alto rispetto ad altre posizioni sul sistema. Pertanto, il computer lo utilizza per le attività più vitali della CPU per mantenere il computer in esecuzione in modo regolare ed efficiente.
Senza un registro di controllo, la CPU poteva archiviare i dati solo inviandoli attraverso il bus del lato anteriore (FSB) alla RAM. Inoltre, poteva solo recuperare i dati estraendoli dalla memoria sul bus del lato anteriore. Sebbene ciò possa sembrare banale, la larghezza di banda del bus frontale - la massima quantità di dati che può trasportare alla volta - è piuttosto limitata. Con migliaia di dati che passano attraverso ogni secondo, questo diventerebbe rapidamente un serio collo di bottiglia per il computer, creando ritardi e interrompendo il flusso delle operazioni di base. L'uso di un registro di controllo significa che i dati non devono assolutamente viaggiare: è la differenza tra l'archiviazione di qualcosa in un cassetto della scrivania, dove è a portata di mano, e l'archiviazione in una cassetta postale alla fine del vialetto.
Gli usi principali per il registro di controllo includono il controllo degli interrupt, il paging, l'indirizzamento e la funzionalità coprocessore. Gli interrupt si verificano quando un dispositivo hardware sul computer invia un segnale di "emergenza" alla CPU, richiedendo che elimini ciò che sta attualmente facendo a favore della gestione di un problema specifico. L'indirizzamento si riferisce alla ricerca e all'utilizzo di indirizzi fisici nella RAM di sistema, al recupero e alla memorizzazione delle informazioni per il computer. Il paging è un'altra tecnica di gestione della memoria, in cui le informazioni sono memorizzate nel "file di paging" situato su un disco rigido. Il coprocessore viene utilizzato per integrare la CPU, gestendo informazioni grafiche e altre operazioni come l'aritmetica in virgola mobile e la crittografia.