O que é um registro de controle?

Embora a memória principal do sistema em um computador seja a memória RAM, que geralmente é conectada à placa-mãe e conectada ao processador do computador, a RAM não é o único tipo de memória em um computador. A unidade central de processamento (CPU) também contém uma quantidade limitada de armazenamento, permitindo que os dados sejam movidos extremamente rapidamente. Esses locais são conhecidos como registradores. O registro de controle em um computador é um tipo de registro que controla ou altera o comportamento básico da CPU do computador.

Pense no registro de controle como uma pequena gaveta dentro da CPU que o computador pode acessar com muito mais facilidade do que outros locais de memória no sistema. Ao colocar o registro de controle na matriz física da CPU, ele elimina a latência e aumenta a velocidade de acesso a um valor muito maior do que outros locais no sistema. Assim, o computador o utiliza nas tarefas mais vitais da CPU para manter o computador funcionando sem problemas e com eficiência.

Sem um registro de controle, a CPU só podia armazenar dados enviando-os pelo barramento frontal (FSB) para a RAM. Além disso, ele só conseguiu recuperar dados puxando-os de volta pelo barramento frontal da memória. Embora isso possa parecer trivial, a largura de banda do barramento frontal - a quantidade máxima de dados que ele pode transportar por vez - é bastante limitada. Com milhares de dados passando por cada segundo, isso rapidamente se tornaria um gargalo sério para o computador, criando atraso e interrompendo o fluxo das operações básicas. A utilização de um registro de controle significa que os dados dificilmente precisam ser transportados: é a diferença entre armazenar algo em uma gaveta da mesa, onde está próximo, e armazená-lo em uma caixa de correio no final da entrada da garagem.

Os principais usos para o registro de controle incluem o controle de interrupções, paginação, endereçamento e funcionalidade do coprocessador. As interrupções ocorrem quando um dispositivo de hardware no computador envia um sinal de "emergência" para a CPU, exigindo que ele descarte o que está fazendo no momento em favor de lidar com um problema específico. Endereçamento refere-se à localização e utilização de endereços físicos na RAM do sistema, recuperação e armazenamento de informações para o computador. A paginação é outra técnica de gerenciamento de memória, na qual as informações são armazenadas no "arquivo de paginação" localizado no disco rígido. O coprocessador é usado para suplementar a CPU, manipulando informações gráficas e outras operações como aritmética de ponto flutuante e criptografia.