REGISTROS DEL PROCESADOR

REGISTROS DEL PROCESADOR

Dentro del procesador, hay un conjunto de registros que ofrecen un nivel de memoria que es más rápido y pequeño que la memoria principal. Los registros del procesador sirven para dos funciones:

puede minimizar las referencias a memoria principal mediante un uso óptimo de estos registros. Con lenguajes de alto nivel, un compilador que optimice código intentará ha-cer una selección inteligente de qué variables asignar a registros y cuáles a ubicaciones de la memoria principal. Algunos lenguajes de alto nivel, como C, permiten que el pro-gramador indique al compilador qué variables se deben almacenar en registros.
• Registros de control y de estado: Son utilizados por el procesador para el control de las operaciones o por rutinas privilegiadas del sistemaoperativo para controlar la ejecución de los programas.
No hay una separación clara de los registros en estas dos categorías. Por ejemplo, en al-gunas máquinas el contador de programa es visible para los usuarios, pero en otras muchas no lo es. Sin embargo, para el propósito de la discusión que viene a continuación, es conve-niente emplear estas categorías.

Registros visibles de usuario

Unregistro visible de usuario es aquél que puede ser referenciado por medio del lenguaje de máquina que ejecuta el procesador y es, por lo general, accesible para todos los programas, incluyendo tanto los programas de aplicación como los del sistema. Las clases de registro que, normalmente, están disponibles, son los registros de datos, los registros de dirección y los registros de códigos decondición.
Los registros de datos pueden ser asignados por el programador a diversas funciones. En algunos casos, son de propósito general y pueden ser empleados por cualquier instrucción de máquina que lleve a cabo operaciones sobre los datos. Sin embargo, suelen ponerse cier-tas restricciones a menudo. Por ejemplo, pueden haber registros dedicados a operaciones en coma flotante.

Los registros dedirección contienen direcciones en la memoria principal de datos e ins-trucciones o una parte de la dirección que se utiliza en el cálculo de la dirección completa. Estos registros pueden ser de propósito general o pueden estar dedicados a un modo especí-fico de direccionamiento. Entre los ejemplos se incluyen:

• Registro índice: El direccionamiento indexado es un modo común de direccionamiento queimplica sumar un índice a un valor base para obtener la dirección efectiva.
• Punteroí de segmento: Con direccionamiento segmentado, la memoria se divide en segmentos, que son bloques de palabras de tamaño variable. Una referencia a memoria consta de una referencia a un segmento particular y un desplazamiento dentro del seg- mento; este modo de direccionamiento es importante en la discusión sobrela gestión de memoria de los capítulos 6 y 7. En este modo, se utiliza un registro que alberga una dirección base (ubicación inicial) de un segmento. Puede haber varios registros de este tipo: por ejemplo, uno para el sistema operativo (es decir, cuando se ejecuta código del sistema operativo en el procesador) y otro para la aplicación que está en ejecución.
• Puntero de pila: Si hay undireccionamiento de pila visible para los usuarios, la pila es-tará, por lo general, en la memoria principal, existiendo un registro dedicado a señalar la cima de la pila. Esto permite el uso de instrucciones que no contienen ningún campo de dirección, tales como push (poner) y pop (sacar). (Consúltese el Apéndice IB para una discusión sobre el tratamiento de pilas).
Una última categoría de registros queson, al menos, parcialmente visibles para los usua-rios, son aquellos que contienen códigos de condición (también denominados indicadores o flags). Los códigos de condición son bits activados por el hardware del procesador como re-sultado de determinadas operaciones. Por ejemplo, una operación aritmética puede producir un resultado positivo, negativo, cero o desbordamiento. Además de almacenar...