Pengertian dan Jenis-Jenis Register Komputer

Dalam arsitektur komputer, terdapat sebuah komponen yang disebut dengan register. Register ini termasuk salah satu memori sederhana untuk membantu prosesor dalam menjalankan sebuah instruksi komputer.

Di artikel ini kita akan membahas lebih lanjut mengenai pengertian, fungsi, dan jenis-jenis register pada arsitektur komputer.

Daftar Isi

Pengertian Register

Register adalah salah satu dari sekumpulan kecil tempat penyimpanan data yang merupakan bagian dari prosesor komputer. Register dapat menyimpan instruksi, alamat penyimpanan, atau jenis data apa pun (seperti urutan bit atau karakter individual).

Sumber: freepik.com

Beberapa instruksi pada prosesor menentukan sebuah register. Misalnya, sebuah instruksi dapat memutuskan untuk menjumlahkan isi dari dua register tertentu secara bersama-sama dan kemudian ditempatkan dalam register lain.

Register harus cukup besar untuk menampung instruksi - misalnya, di komputer 64-bit, panjang register harus 64 bit. Dalam beberapa desain komputer, ada register yang lebih kecil - misalnya, half register - untuk instruksi yang lebih pendek. Tergantung pada desain prosesor dan aturan bahasa, register dapat diberi nomor atau memiliki nama yang berubah-ubah.

Register digunakan sebagai unit memori yang dengan cepat menerima, menyimpan, dan mentransfer data dan instruksi yang sedang digunakan segera oleh CPU. Berbagai jenis register pada komputer dirancang dengan tujuan yang berbeda-beda.

Di antara beberapa jenis, register yang paling sering digunakan bernama AC atau Accumulator, Data Register atau DR, AR atau Address Register, Program Counter (PC), Memory Data Register (MDR), Index register, dan Memory Buffer Register.

Misalnya ketika kita memberikan beberapa input ke sistem maka input akan disimpan ke dalam register. Keluaran yang ditampilkan kepada kita sebagai pengguna merupakan pemrosesan yang hasilnya juga didapatkan dari register.

Berikut adalah operasi-operasi yang dijalankan oleh sebuah register:

Fetch: Operasi Fetch digunakan untuk mengambil instruksi yang diberikan oleh pengguna. Selain itu, instruksi yang disimpan ke dalam memori utama (main memory) juga akan diambil dengan menggunakan register.
Decode: Operasi Decode digunakan untuk menafsirkan instruksi. Hal ini bertujuan agar CPU mengetahui operasi mana yang akan dilakukan pada instruksi.
Execute: Operasi Execute dilakukan oleh CPU. Output yang dihasilkan oleh CPU kemudian disimpan ke dalam memori dan setelah itu ditampilkan di layar pengguna.

Jenis-Jenis Register

Ada banyak jenis register komputer yang tersedia untuk menjalankan instruksi komputer. Beberapa di antaranya dibahas di bawah ini:

1. MAR (Memory Address Register)

Register ini menyimpan alamat memori dari data dan instruksi. Register ini digunakan untuk mengakses data dan instruksi dari memori selama fase eksekusi suatu instruksi.

CPU secara luas menggunakan MAR untuk membaca atau menyimpan semua jenis data dalam jenis register ini.

Register ini umumnya digunakan untuk operasi membaca (read) dan menulis (write) data dari memori. Pada saat operasi read, alamat diambil dari register untuk mengakses data, dan kemudian data ini dimasukkan ke dalam jenis register lain yang dikenal sebagai Memory Data Register (MDR).

Dalam operasi write, data diambil dari MDR dan kemudian disimpan di alamat yang terletak pada MAR. Register MAR selalu menyimpan alamat lokasi berikutnya di mana operasi terkait data akan dijalankan.

2. MDR (Memory Data Register)

MDR adalah register unit kontrol komputer yang berisi data yang akan disimpan di penyimpanan komputer (misalnya RAM), atau data setelah diambil dari penyimpanan komputer.

Register ini bertindak seperti buffer dan menyimpan apa pun yang disalin dari memori yang siap digunakan oleh prosesor. MDR menyimpan informasi sebelum masuk ke decoder.

MDR yang berisi data yang akan ditulis atau dibaca dari lokasi yang dituju. Misalnya, untuk mengambil isi sel 123, kita akan memuat nilai 123 (dalam biner) ke dalam MAR dan melakukan operasi pengambilan. Ketika operasi selesai, salinan isi sel 123 akan berada di MDR.

Untuk menyimpan nilai 98 ke dalam sel 4, kita memuat 4 ke dalam MAR dan 98 ke dalam MDR untuk melakukan penyimpanan. Ketika operasi selesai, isi sel 4 akan disetel ke 98, dengan membuang apa pun yang ada sebelumnya.

MDR adalah register dua arah. Data yang diambil dari memori ditulis salam satu arah dan ditempatkan ke dalam MDR. Ketika ada instruksi tulis, data yang akan ditulis ditempatkan ke MDR dari register CPU lain, yang kemudian memasukkan data ke dalam memori.

Memori Data Register adalah setengah dari antarmuka minimal antara program mikro dan penyimpanan komputer, setengah lainnya adalah MAR. MDR dan MAR melengkapi satu sama lain dan bekerjasama untuk menyelesaikan suatu operasi read and write data.

3. MBR (Memory Buffer Register)

Memory Buffer Register digunakan untuk menyimpan informasi dan data yang dapat dibaca atau ditulis dalam memori komputer.

Fungsi utama MBR adalah untuk menyimpan berbagai jenis instruksi komputer dan data yang dapat ditransfer antar memori komputer.

Register MBR adalah register terkait memori utama untuk prosesor yang ada di unit pemrosesan karena register ini mampu melakukan operasi terkait memori dengan sangat cepat.

4. PC (Program Counter)

Nama lain dari register Program Counter adalah Instruction Address Register (IAR) atau IC (instruction counter). Program Counter digunakan untuk menunjukkan posisi saat ini dari urutan program dalam sistem komputer.

Ketika instruksi diambil dari memori, nilai Program Counter bertambah satu dan menunjuk ke instruksi berikutnya yang perlu dieksekusi oleh prosesor CPU. Program Counter digunakan untuk menyimpan alamat instruksi langsung yang perlu dieksekusi selanjutnya.

Prosesor di CPU mengambil instruksi secara berurutan tetapi urutannya dapat diubah oleh jenis instruksi lain seperti transfer kontrol.

5. Accumulator

Accumulator adalah jenis lain dari register CPU yang banyak digunakan untuk menyimpan logika atau hasil sementara.

Register Accumulator memiliki peran yang sangat penting karena jika register ini tidak ada maka semua hasil sementara yang perlu disimpan dalam memori utama dapat menambah overhead pada memori. Hal ini karena operasi baca dan tulis yang tidak perlu akan meningkat.

Hasil sementara yang diperoleh dari CPU dapat dengan mudah disimpan di register Accumulator. Kecepatan akses register Accumulator jauh lebih cepat dibandingkan dengan memori utama. Dalam banyak sistem modern, ada berbagai jenis accumulator yang dapat digunakan untuk menyimpan hasil sementara.

6. Index Register

Index Register di CPU komputer adalah register prosesor yang digunakan untuk memodifikasi alamat operan selama menjalankan program.

Register ini banyak digunakan untuk melakukan operasi array atau vektor. Konten diambil dari register indeks dan ditambahkan atau dikurangi ke beberapa alamat langsung untuk mendapatkan alamat data yang efektif.

Kerja register indeks dapat diuji dengan instruksi khusus dan utamanya digunakan untuk menguji instruksi loop. Register indeks dapat digunakan dalam pengalamatan tidak langsung di mana modifikasi diperlukan untuk alamat instruksi.

7. Instruction Register

Instruction register merupakan jenis lain dari register CPU yang digunakan untuk menyimpan instruksi yang sedang dieksekusi atau yang akan didekodekan.

Dalam prosesor, register ini menyimpan setiap instruksi di dalamnya, dan kemudian dapat dieksekusi oleh prosesor. Instruksi dapat dieksekusi dalam satu langkah atau dapat dieksekusi dalam beberapa langkah.

Penutup

Sebagai kesimpulan, ada berbagai jenis register komputer dan masing-masing memiliki beberapa peran khusus selama pelaksanaan instruksi pada komputer.

Semua register ini memiliki beberapa peran tertentu seperti operasi terkait data, pengambilan atau penyimpanan data, dan banyak lagi operasi lainnya. Dan instruksi yang disimpan dalam register dieksekusi oleh prosesor dari unit pemrosesan pusat (CPU).

Demikianlah penjelasan lengkap mengenai pengertian dan jenis-jenis register komputer. Semoga bermanfaat.

Apabila Anda tertarik dengan artikel serupa, Anda bisa mengunjungi rubrik Arsikom atau membaca tulisan lainnya mengenai "Aljabar Boolean".

Salam!

Referensi:

Trivusi