Interne CPU-Register: Funktion, Klassifizierung und Typen

Interne Register der CPU

Interne Register sind eine Gruppe von Datensätzen, die der CPU für ihre Funktionsweise zur Verfügung stehen. Sie dienen als temporäre Speichereinheiten innerhalb der CPU. Die Größe der Register hängt von der Funktion und der Art der CPU ab und entspricht im Allgemeinen der Größe des Daten- oder Adressbusses.

Klassifizierung der Register

Man unterscheidet grundsätzlich zwei Arten von Registern:

• Nicht zugängliche Register: Diese können vom Benutzer nicht direkt gesteuert werden. Ihr Betrieb und Inhalt sind für den Anwender transparent und für den direkten Betrieb der CPU essenziell.
• Zugängliche Register: Diese Aufzeichnungen können vom Benutzer kontrolliert werden, um die Funktionsweise oder Inhalte von außerhalb der CPU zu beeinflussen.

Nicht zugängliche Register

• Instruktionsregister (Instruction Register): Hier wird der Code eines Befehls geladen, bis dieser vollständig ausgeführt ist. Die Größe entspricht meist der des Datenbusses.
• Adressbus-Register (MAR - Memory Address Register): Diese halten die notwendigen Adressinformationen für den Adressbus. Quellen für diese Adressen sind häufig der Program Counter (PC) oder das Stack-Register.
• Datenbus-Register: Über diese Register werden sämtliche Codes und Daten geleitet, die von der CPU angefordert oder geliefert werden.

Zugängliche Register

Diese werden in zwei Kategorien unterteilt:

• Spezifische Register: Diese haben eine vom Hersteller festgelegte, dedizierte Funktion innerhalb der CPU. Dazu gehören:
  • Program Counter (PC)
  • Stack-Register
  • Indexregister
  • Akkumulator
• Allzweckregister: Diese internen CPU-Register haben keine vordefinierte Funktion. Sie können von der CPU flexibel als Quelle oder Ziel für Daten verwendet werden. Sie dienen als Speicherelemente mit sehr kurzen Zugriffszeiten und entsprechen in ihrer Größe meist der Datenwortbreite der CPU.