Регистры являются самой быстрой памятью в компьютере.Набор команд любого конкретного процессора написан специально для архитектуры регистра.Вы правы в том, что данные / адреса должны быть сохранены в памяти, поскольку используется больше регистров.
Что касается многозадачной системы, планировщик обычно должен сохранять контекст выполнения между задачами.Этот контекст включает текущее состояние регистров, а также другие биты состояния (в зависимости от процессора).
Хорошим первым шагом будет изучение программирования на ассемблере.Он настолько близок к оборудованию, что вы все это тщательно изучите.Как только вы это сделаете, возьмите книгу по операционным системам, чтобы увидеть, как это делается на более высоком уровне.В зависимости от ваших обязательств (и любопытства) вы также можете прочитать часть исходного кода для небольших операционных систем реального времени, таких как FreeRTOS.Читать о 8-битных архитектурах микроконтроллеров тоже приятно, так как они просты.Например, AVR или HC08 - довольно простые архитектуры для изучения.Вся информация бесплатна;Вы просто должны прочитать это.Наслаждайтесь.