jueves, 28 de febrero de 2019
Procesador y registros internos
Un registro es una memoria de alta velocidad y poca capacidad, integrada en el microprocesador. Permite guardar transistoriamente y acceder a valores muy usados, generalmente en operaciones matemáticas.
Su función es la de almacenar datos, siendo la manera más rápida de hacerlo por el sistema. Los registros se miden en número de bits que almacenan. La CPU, en cambio, comparte un conjunto de localidades de almacenamiento temporal de datos de alta velocidad, denominada con el mismo nombre: registro.
Los registros se dividen en 6 categorías:
*Registros de segmento.
Un registro de segmento se utiliza para alinear en un limite de párrafo o dicho de otra forma codifica la dirección de inicio de cada segmento y su dirección en un registro de segmento supone cuatro bits 0 a su derecha.
Un registro de segmento tiene 16 bits de longitud y facilita un área de memoria para direccionamientos conocidos como el segmento actual. Los registros de segmento son:
Registro CS
Registro DS
Registro SS
Registro ES
Registro FS y GS
Registro CS.
El DOS almacena la dirección inicial del segmento de código de un programa en el registro CS. Esta dirección de segmento, mas un valor de desplazamiento en el registro de apuntado de instrucción (IP), indica la dirección de una instrucción que es buscada para sí ejecución. Para propósito de programación normal, no e necesita referenciar el registro CS.
Registro DS.
La dirección inicial de un segmento de datos de programa es almacenada en el registro DS. En términos sencillos, esta dirección, mas un valor de desplazamiento en una instrucción, genera una referencia a la localidad de un bytes especifico en el segmento de datos.
Registro SS.
El registro SS permite la colocación en memoria de una pila, para almacenamiento temporal de direcciones y datos. El DOS almacena la dirección de inicio del segmento de pila de un programa en el registro SS. Esta dirección de segmento, más un valor de desplazamiento en el registro del apuntador de la pila (SP), indica la palabra actual en la pila que está siendo direccionada. Para propósitos de programación normal, no se necesita referenciar el registro SS.
Registro ES
Algunas operaciones con cadenas de caracteres (datos de caracteres) utilizan el registro esta de segmento para manejar el direccionamiento de memoria. En este contexto, el registro ES esta asociado con el registro DI (índice) . un programa que requiere el uso del registro ES puede inicializarlo con una dirección apropiada.
Registros FS y GS.
Son registros extra de segmento en los procesadores 80386y posteriores a estos procesadores.
*Registros de propósito general.
Los registros de propósito general AX, BX, CX y DX son los caballos de batalla del sistema. Son únicos en el sentido de que se puede direccionarlos como una palabra o como una parte de un byte. El último byte de la izquierda es la parte “alta”, y el último byte de la derecha es la parte “baja”. Por ejemplo, el registro CX consta de una parte CH (alta) y una parte Cl (baja), y usted puede referirse a cualquier parte por su nombre.
Registro AX: El registro AX, el acumulador principal, es utilizado para operaciones que implican entrada/salida y la mayor parte de la aritmética. Por ejemplo, las instrucciones para multiplicar, dividir y traducir suponen el uso del AX. También, algunas operaciones generan código más eficiente si se refieren al AX en lugar de a los otros registros.
Registro BX: El BX es conocido como el registro base ya que es el único registro de propósito general que puede ser índice para direccionamiento indexado. También es común emplear el BX para cálculos.
Registro DX: El DX es conocido como registro de datos. Algunas operaciones de entrada/salida requieren uso, y las operaciones de multiplicación y división con cifras grandes suponen al DX y al AX trabajando juntos.
Registro CX: El CX es conocido como el registro contador. Puede contener un valor para controlar el número de veces que un ciclo se repite o un valor para corrimiento de bits, hacia la derecha o hacia la izquierda. El CX también es usado para muchos cálculos.
*Registros de apuntadores.
Los registros apuntadores están asociados con el registro SS y permiten al procesador accesar datos en el segmento de pila los registros apuntadores son dos:
El registro SP
El registro BP
Registro SP.
El apuntador de pila IP de 16 bits esta asociado con el registro SS y proporciona un valor de desplazamiento que se refiere a la palabra actual que esta siendo procesada en la pila.
El ejemplo siguiente el registro SS contiene la dirección de segmento 27B3[0]H y el SP el desplazamiento 312H Para encontrar la palabra actual que esta siendo procesada en la pila el microprocesador combina las direcciones en el SS y el PP:
Dirección de segmento en el registro SS: 27B30H
Desplazamiento en el registro SP: + 312H
Dirección en la Pila: 27E42H
*Registros de banderas.
Los registros de banderas sirven parar indicar el estado actual de la maquina y el resultado del procesamiento, Cuando algunas instrucciones piden comparaciones o cálculos aritméticos cambian el estado de las banderas.
Las banderas están en el registro de banderas en las siguientes posiciones:
bits 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5
4 3 2 1
Bandera
Las banderas mas comunes son las siguientes:
OF (Over flow flag, desbordamiento).
Indica el desbordamiento de un bit de orden alto (mas a la izquierda) después de una operación aritmética.
DF (Direction flag, Direccion).
Designa la dirección hacia la izquierda o hacia la derecha para mover o comparar cadenas de caracteres.
IF (Interruption flag, Interrupcion).
Indica que una interrupción externa, como la entrada desde el teclado sea procesada o ignorada.
TF (Trap flag, Trampa).
Examina el efecto de una instrucción sobre los registros y la memoria. Los programas depuradores como DEBUG, activan esta bandera de manera que pueda avanzar en la ejecución de una sola interrupción a un tiempo.
SF (Sign flag, Signo).
Contiene el signo resultante de una operación aritmética (0=positivo y 1= negativo).
ZF (Zero flag, Zero).
Indica el resultado de una operación aritmética o de comparación (0= resultado diferente de cero y 1=resultado igual a cero).
AF (Auxiliary carry flag, Acarreo auxiliar).
Contiene un acarreo externo del bit 3 en un dato de 8 bits, para aritmética especializada
PF (Parity flag, Paridad).
Indica paridad par o impar de una operación en datos de ocho bits de bajo orden (mas a la derecha).
CF (Carry flag, Acarreo).
Contiene el acarreo de orden mas alto (mas a la izquierda) después de una operación aritmética; también lleva el contenido del ultimo bit en una operación de corrimiento o rotación.
*Registros de puntero de instrucción
El registro apuntador de instrucciones (IP) de 16 bits contiene el desplazamiento de dirección de la siguiente instrucción que se ejecuta.
El registro IP esta asociado con el registro CS en el sentido de que el IP indica la instrucción actual dentro del segmento de código que se esta ejecutando actualmente.
En el ejemplo siguiente, el registro CS contiene 25A4[0]H y el IP contiene 412H. Para encontrar la siguiente instrucción que será ejecutada el procesados combina las direcciones en el CS y el IP así:
Segmento de dirección en el registro CS: 25A40H
Desplazamiento de dirección en el registro IP: + 412H
Dirección de la siguiente instrucción: 25E52H
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