REGISTROS Y UNIDAD DE MEMORIA

REGISTRO

En arquitectura de ordenadores, un registro es una memoria de alta velocidad y poca capacidad, integrada en el microprocesador, que permite guardar transitoriamente y acceder a valores muy usados, generalmente en operaciones matemáticas.

Los registros están en la cumbre de la jerarquía de memoria, y son la manera más rápida que tiene el sistema de almacenar datos. Los registros se miden generalmente por el número de bits que almacenan.

JERARQUIA DE MEMORIA DEL ORDENADOR

TIPOS DE REGISTRO

Los registros del procesador se dividen o clasifican atendiendo al propósito que sirven o a las instrucciones que les ordenan.

REGISTRO GPR

Registros de propósito general (en inglés GPRs o General Purpose Registers), en arquitectura de ordenadores, un registro es una memoria de alta velocidad y poca capacidad, integrada en el microprocesador.

01: AX, AH, AL (ACUMULADOR)

A menudo conserva el resultado temporal después de una operación aritmética o lógica.

02: BX, BH, BL (BASE)

Se utiliza para guardar la dirección base de listas de datos en la memoria.

03: CX, CH, CL (CONTADOR)

Contiene el conteo para ciertas instrucciones de corrimientos y rotaciones, de iteraciones en el ciclo Floop y operaciones repetidas de cadenas.

04: DX, DH, DL (DATOS)

Contiene la parte más significativa de un producto

después de una multiplicación; la parte más significativa del dividendo antes de la división.

 

REGISTRO APUNTADORES Y DE INDICE

Estos registros son usados como índices por algunas instrucciones. También pueden ser usados como operandos (excepto el registro IP). Los registros SP (apuntador de la pila) Y BP (apuntador de base) están asociados con el registro SS y permiten al sistema accesar datos en el segmento de la pila.

•SP (Apuntador de pila): Contiene el desplazamiento con respecto al segmento de pila del tope de la pila del programa. El registro SP se emplea para direccionar datos en la pila cuando se ejecutan las instrucciones push y pop y cuando se llama o se regresa de un procedimiento mediante las instrucciones: call y ret, respectivamente.

• BP (Apuntador de base): Contiene el desplazamiento con respecto al segmento de pila

de datos almacenados en la pila de un programa.

• DI (Índice destino): Contiene el desplazamiento con respecto al segmento extra de un elemento de una cadena o arreglo.

• SI (Índice fuente): Contiene el desplazamiento con respecto al segmento de datos de un elemento de un arreglo o cadena.

• IP (Apuntador de instrucciones): Contiene siempre el desplazamiento con respecto al segmento de código de la localidad de memoria que contiene la siguiente instrucción que va a ejecutar el microprocesador.

REGISTRO DE SEGMENTOS 

Contiene 16 bits de longitud y facilita un área de memoria para direccionamiento conocida como el segmento actual. Esta dirección, más un valor de desplazamiento en una instrucción, genera una referencia a la localidad de un byte específico en el segmento de datos.

CS (Código): Tiene la dirección lógica del segmento en que se encuentra el código de un programa. los segmentos.

• DS (Datos): Tiene la dirección lógica del segmento en que se encuentran los datos estáticos de un programa. los segmentos.

• ES (Extra): Este registro también tiene la dirección lógica de uno de los segmentos en que se encuentran los datos estáticos de un programa. Este registro se utiliza en ciertas operaciones del microprocesador para el manejo de cadenas.

• SS (Pila): Tiene la dirección lógica del segmento en que se encuentran la pila del sistema. La pila no puede ser mayor a un segmento.

REGISTRO DE CONTROL

Se utilizan para controlar las operaciones del procesador, la mayor parte de estos registros no son visibles al usuario y algunos pueden ser accesibles a las instrucciones de maquina ejecutadas en un modo de control. Los registros utilizados son los siguientes:

Registro de direcciones de memoria (MAR): el cual contiene la dirección en donde se efectuará la próxima lectura o escritura de datos. El numero de direcciones depende del tamaño de la MAR.

Registro de datos de memoria (MBR): contiene los datos que van a ser escritos en la memoria o los que fueron leídos en ella.

Registro de direcciones de entrada y salida (I/O AR): especifica al dispositivo ya sea de entrada o salida.

Registro de datos de entrada y salida (I/O BR): es una área temporal en donde se lleva a cabo el intercambio de datos entre el procesador y el dispositivo de entrada y salida que esta especificado en IOAR.

Registro de instrucciones (IR): contiene la dirección de la siguiente instrucción que se va a ejecutar.

Palabras de estado del programa (PSW): contiene códigos de condición junto con otras informaciones de estado como el signo, acarro, desbordamiento, entre otras.

UNIDAD DE MEMORIA

Una unidad de memoria es un conjunto de celdas de almacenamiento junto con los circuitos asociados que se necesitan para ingresar y sacar la información de almacenamiento. La memoria almacena información binaria en grupos de bits que se denominan palabras. Una palabra en la memoria es una entidad de bits que se introducen o se sacan del almacenamiento como una unidad.

En conclusión un registro es un conjunto de flip-flops que almacenan un mismo dato, y se rigen por las mismas señales de control (i.e. reloj, reset, y habilitación). Cuando las entradas de cada flip-flop son independientes y se comparte la señal de habilitación, el registro se conoce como registro con carga en paralelo.

Los contadores son circuitos secuenciales que realizan operaciones de suma o resta en una unidad en cada ciclo de reloj son usados en los sistemas digitales para llevar la cuenta de eventos se presentan en dos modalidades: (a) asíncronos y (b) síncronos