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Registros del procesador: qué es y como funciona

Los registros de un procesador es una duda que asalta a muchos, por lo que le hemos dedicado un espacio para explicarlo con todo detalle.

Los registros son muy útiles de cara al funcionamiento de un procesador porque ayudan a éste, guiándole sobre dónde debe enviar los datos procesados. Como sabemos que es algo abstracto que no es fácil de explicar, lo hemos explicado de forma comprensible más abajo.

¡Arrancamos!

¿Qué son? ¿Para qué funcionan?

Jerarquia memoria registros del procesador

 

Los registros se encuentran dentro de cada microprocesador y su función es almacenar los valores de datos, comandos, instrucciones o estados binarios que ordenan qué dato debe procesarse, como la forma en la que se debe hacer. Un registro no deja de ser una memoria de velocidad alta y con poca capacidad.

Cada registro puede contener una instrucción, una dirección de almacenamiento o cualquier tipo de dato. En un procesador encontramos espacios con una capacidad que oscila entre 4 y 64 bits porque cada registro debe tener un tamaño suficiente para contener una instrucción. En el caso de que un ordenador de 64 bit, cada registro de tener un tamaño de 64 bits.

Cada microprocesador tiene varias tareas o deberes de procesar información. Recibe la información en lenguaje binario procedente de las aplicaciones (ceros y unos) para, después, procesarlos de una forma determinada. Digamos que la CPU traduce esos datos para que nosotros, los usuarios, los entendamos.

Dentro de un microprocesador encontramos el registro de información, cuya función es guardar de forma temporal los datos a los que se accede frecuentemente.

Tipos de registros

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

Registros de datos

Guardan valores de datos numéricos, como son los caracteres o pequeñas órdenes. Los procesadores antiguos tenían un registro especial de datos: el acumulador, el cual era usado para operaciones determinadas.

Registro de datos de memoria (MDR)

Es al que hacíamos referencia antes, se trata de un registro que se encuentra en el procesador y que está conectado al bus de datos. Tiene poca capacidad y una velocidad alta por la que escribe o lee los datos del bus que van dirigidos a la memoria o al puerto E/S, es decir, un periférico.

Registros de direcciones

Guardan direcciones que son usadas para acceder a la memoria principal o primaria, que solemos conocer como ROM o RAM. En este sentido, podemos ver procesadores con registros que se usan solo para guardar direcciones o valores numéricos.

Registros de propósito general (GPRs)

Son registros que sirven para almacenar direcciones o datos generales. Se trata de una especie de registros mixtos que, como su propio indica, no tienen una función específica.

Registros de propósito específico (SPRs)

En esta ocasión, estamos ante registros que guardan datos del estado del sistema, como puede ser el registro de estado o el instruction pointer. Pueden estar combinados con el PSW (Program Status Word).

Registros de estado

Sirven para guardar valores reales cuya función es determinar cuándo una instrucción debe ejecutarse o no. También se le conoce como CCR (Condition Code Register). Dentro de este tipo de registros, encontramos el siguiente:

  • Registro de bandera o FLAGS“.  Lo encontramos en los procesadores Intel con arquitectura X86. Estamos ante un registro con 16 bits de ancho. Pero, tiene 2 sucesores:
    • EFLAGS, con 32 bits de ancho.
    • RFLAGS, con 64 bits de ancho.

Registros de coma flotante

Primero, convendría explicar qué es una coma flotante. La coma flotante es una representación, en forma de fórmula, de números reales de distintos tamaños que sirve para realizar operaciones aritméticas. Nos encontraremos con ella en sistemas que requieren sistemas de procesados muy rápidos.

Por tanto, estos registros guardan estas representaciones en muchísimas arquitecturas.

Registros constantes

Su cometido es guardar valores de sólo lectura como son el zero, one o π.

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Hasta aquí nuestra explicación sobre qué son los registros del procesador. Sabemos que puede ser algo complejo de entender, por lo que no dudéis preguntarnos o complementar esta información con vuestra sabiduría.

Ángel Aller

La sociedad necesita a la tecnología, y la tecnología a la sociedad. Graduado en Derecho, amante de los videojuegos y geek inconformista. Encantado de tener un hobby en común. Leal a Alt+F4. Alicante.
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