¿Qué son los registros en un microprocesador?

Escrito por saifuddin abdullah | Traducido por daniela laura arjones
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¿Qué son los registros en un microprocesador?
Los registros son componentes de hardware integrados contenidos dentro de un chip de microprocesador. (Goodshoot/Goodshoot/Getty Images)

Los microprocesadores, las unidades centrales de procesamiento (CPU por sus siglas en inglés de Central Processing Unit) de cualquier dispositivo informático, realizan tareas básicas y avanzadas de procesamiento de información. Toman datos de los programas de software en la forma de bits binarios (0 y 1) y los procesan de acuerdo con los comandos proporcionados. Generan secuencias binarias de salida, que se transforman en datos entendibles para los usuarios finales. Dentro de estos microprocesadores existe un componente llamado registro de información, que almacena temporalmente los valores de los datos a los que se accede con frecuencia durante el proceso. Los registros, de importancia primordial dentro de la jerarquía de memoria de la computadora, se utilizan para almacenar sólo los valores de los datos, comandos, estados binarios y otras instrucciones que definen qué datos se procesan y cómo.

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Funciones

Los registros de datos principalmente funcionan como lugares de memoria electrónica temporal de frecuente y fácil acceso a través de la CPU de una computadora. Esta accesibilidad se debe a la ubicación de los registros dentro de los microprocesadores. Como resultado de ello, la CPU puede acceder a ellos con mayor rapidez que los módulos de memoria de acceso aleatorio (RAM por sus siglas en inglés de Random Access Memory) y otros lugares de almacenamiento electrónicos como memoria de sólo lectura (ROM por sus siglas en inglés de Read Only Memory) y memoria flash. Un microprocesador normal contiene múltiples matrices de estos registros y cada uno está fabricado para mantener sólo una pequeña cantidad de datos binarios. Un registro en funcionamiento tiene una capacidad de memoria de 8, 16, 32 o 64 bits; estos valores dependen de la arquitectura del microprocesador.

Operaciones

Los registros en un microprocesador funcionan como datos en tiempo real que llevan unidades de memoria electrónica. Esto significa que cuando un usuario da una orden a una aplicación de software (a través de un clic del ratón o pulsando una tecla), se traduce en una declaración binaria y se envía al microprocesador. Estas declaraciones son recibidas por registros del microprocesador, que los mantienen durante unos nanosegundos si el procesador ya está ocupado, y luego las envía a petición del procesador. Estos registros también tienen los bits procesados ​​en tiempo real de datos cuando se transmitieron los bits de datos previamente procesados​​, así como también mantienen las ubicaciones y los comandos asociados con los valores de entrada o los datos procesados​​.

Categorías

Hay ocho categorías principales de los registros de datos integradas en las CPU. Estos incluyen contadores de programa (PC), para almacenar los bits de dirección de instrucción de datos actualmente procesado; registros de instrucción (IR), para el almacenamiento de instrucciones binarias mientras están siendo procesados ​​o decodificados; acumuladores (CA), para el almacenamiento de resultados de cálculos matemáticos por la unidad lógica aritmética de la CPU; dirección de registros de memoria (MAR), para el almacenamiento de ubicaciones de dirección de los bits de datos dentro de la memoria principal de una computadora; búfer de registros de memoria (MBR), para almacenar y retener temporalmente los bits de datos entrantes antes de reenviarlos al microprocesador, estado o bandera de registros (FR), para mantener y actualizar los estados de funcionamiento de los microprocesadores; registros condicionales (CR), para mantener los valores condicionales o lógicos de los datos procesados ​​y registros de propósito general (GPR), para almacenar temporalmente los bits de datos generales o instrucciones.

Importancia

Los registros no sólo comparten la carga del procesador, sino que también le proporcionan instrucciones acerca de cómo se deben procesar los datos. Además, estos registros proporcionan una importante ayuda a los microprocesadores en la tarea de determinar dónde enviar los datos tras el procesamiento, y en qué disposición almacenarlo en la memoria principal o dentro de un dispositivo de almacenamiento. También, el número de registros integrados y operando dentro de un microprocesador ayuda a definir su eficiencia operativa y capacidades de procesamiento de datos.

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