寄存器与主存：差异与比较

关键精华

注册： 寄存器是计算机 CPU（中央处理单元）内的小型高速存储位置。它们存储和管理 CPU 当前正在处理的数据。寄存器是计算机中最快的内存存储，它们保存常用的数据和指令以加速指令的执行。

主存储器： 主存储器称为 RAM（随机存取存储器），是比寄存器更大且速度更慢的计算机存储器。它是CPU在程序执行期间需要访问的数据和指令的临时存储位置。 RAM 对于运行应用程序和存储计算机正在使用的数据至关重要。

寄存器是 CPU 的组成部分，提供最快的数据访问，使其成为计算过程中存储操作数和中间结果的理想选择。另一方面，与寄存器相比，主存储器容量较大，但访问速度较慢。寄存器和主存储器协同工作，允许数据在处理过程中根据需要在它们之间移动，从而实现计算机程序的高效执行。

什么是注册？

寄存器是计算机的一个小存储位置。它是高速的，并且位于 CPU 内。作为存储器，它存储CPU处理的数据。

寄存器的访问时间以纳秒为单位计算。它也是计算机存储中最快的。没有寄存器，CPU 是不完整的。他们负责加快数据处理速度。

指令执行时注册控制信息。它们还用于保存操作数和内存地址。由于它们速度极快，因此非常适合存储快速操作所需的数据。

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然而，效率是有代价的。实施它们的成本很高。成本高也是由于其体积小造成的。计算机中的寄存器数量在16到32个之间。其数量有限，而主存则要大得多——CPU的指令控制着所有寄存器。

什么是主内存？

主存储器的另一个术语是随机存取存储器，简称 RAM。它为计算机提供了一个地方来保存 CPU 在执行程序时使用的数据。

它被视为易失性存储器。原因是它是暂时的。如果关闭计算机或重新启动，RAM 中存储的数据将被擦除。它与永久保存数据的存储设备（例如硬盘或固态驱动器）完全相反。

操作系统管理主内存。操作系统决定如何在主存储器中存储和检索数据。

主存不仅存储数据，还为程序指令提供空间。它还保存不同软件运行所需的数据。它可以快速为您提供结果。因此，如果您打开一个文件，它将从计算机的存储加载到主内存。

寄存器和主存之间的区别

寄存器在CPU内部，而主存在CPU外部。
由于寄存器放在CPU内部，由CPU的指令来管理，而操作系统则管理主存。
如果我们列出内存层次结构，寄存器将位于顶部，而主内存将位于较低位置。
CPU直接访问寄存器，而内存总线访问主存。
寄存器中存储的数据是临时的，而主存存储的是程序和数据。
在数据传输方面，寄存器提供最高的速率，而主存储器的速率较低。

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寄存器和主存的比较

比较参数	注册	主记忆体
地理位置	它位于 CPU 内部。	它位于 CPU 外部。
容量	其容量非常有限。	它的容量很大。
迅速的	它以其极快的速度而闻名。	与寄存器相比，它速度较慢。
目标	它用于存储有助于CPU操作的数据。	它用于存储程序指令和数据。
需要	需要加快数据处理速度。	执行程序和任务需要它。
数据传输率	其数据传输率是最高的。	与寄存器相比，主存储器的数据传输速率较低。
费用	寄存器很贵。	相比之下，主存储器更便宜。