¿Cómo funcionan los Registros de la CPU

La Unidad Central de Procesamiento (CPU), una parte importante de todos los equipos, es un dispositivo complejo y sofisticado. Sus diversas partes realizan comparaciones lógicas, aritméticas y otras operaciones sobre los datos. Una CPU tiene un conjunto de unidades de almacenamiento de datos conocidos como registros; que permiten la CPU para ejecutar sus diversas tareas a velocidades muy altas. Dependiendo del registro, ya sea que posee los datos o puntos de las posiciones de memoria que contienen datos.

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Es en la CPU que la mayoría de verdadero trabajo de un equipo se hace. La CPU tiene varias subpartes, incluyendo una unidad aritmética y lógica (ALU), una unidad de control (CU) y los registros. La ALU realiza operaciones aritméticas básicas y compara dos valores para determinar si son iguales o si uno es más grande. La unidad de control gestiona el movimiento de los datos e instrucciones de la CPU. Los registros se dividen en tres tipos principales: los datos, la dirección y el índice, que toman parte en casi todos los aspectos de la operación de la CPU. El tamaño de un registro depende de la CPU; CPUs simples tienen registros que tienen ocho o 16 bits de datos, otros más complejos tienen 32, 48 o 64 bits registros.

Registros de datos

Una CPU puede operar en los datos en uno de tres modos: entre dos registros, entre registros y una ubicación de memoria de acceso aleatorio (RAM) y entre dos ubicaciones de memoria RAM. Debido a que la CPU está conectado directamente a los registros, operaciones que implican dos registros son los más rápidos; las que existen entre las ubicaciones de memoria RAM son los más lentos. Por ejemplo, se agrega dos registros juntos, se agrega un registro a una ubicación de memoria RAM o añade dos ubicaciones de memoria RAM. La CPU debe primero los datos de carga de la RAM en los registros antes de que pueda utilizarlos; esto lleva tiempo, pero una vez hecho esto, operaciones de registro posteriores se ejecutan rápidamente. CPUs simples tienen dos registros de datos; otros más avanzados tienen varios.

registros de direcciones

Para una CPU para almacenar o recuperar datos en la memoria RAM, que debe tener la dirección de memoria de los datos. Aquellas operaciones que involucran la memoria RAM utilizan registros de direcciones de memoria. La CPU no realiza operaciones aritméticas con estos registros; más bien, se los utiliza para localizar los datos que necesita. Por ejemplo, un programa almacena su primer nombre que empiece en la posición de memoria RAM 100.000. La CPU procesa su nombre de pila moviendo el número 100.000 a un registro de direcciones, a continuación, se mueve cada letra de un registro de datos hasta que llega al final del nombre.

Índice de Registro

Una CPU no puede hacer operaciones matemáticas en un registro de datos, aunque puede hacerlo indirectamente con un registro de índice. El registro índice trabaja con los registros de datos, lo que permite un programa para procesar cadenas de datos de manera eficiente. Para procesar su nombre de pila, por ejemplo, un programa de 100.000 mueve a un registro de dirección y cero en el registro de índice. Una operación indexada añade el valor del índice para el registro de datos, la recuperación de la letra en la posición 100.000. A continuación, el programa incrementa el índice por uno y obtiene la siguiente letra. Se repite este proceso hasta que se haya movido el nombre completo. Por sí mismo, el registro de índice hace poco; su valor es que le da mayor velocidad y comodidad para hacer frente a los registros.