Organización del procesador

Para comprender la organización del procesador, consideremos los requisitos que ha de cumplir:

• Captar instrucción: el procesador lee una instrucción de la memoria (registro, caché o memoria principal).
• Interpretar instrucción: la instrucción se decodifica para determinar qué acción es necesaria.
• Captar datos: la ejecución de una instrucción puede exigir leer datos de la memoria o de un módulo de E/S.
• Procesar datos: la ejecución de una instrucción puede exigir llevar a cabo alguna operación aritmética o lógica con los datos.
• Escribir datos: los resultados de una ejecución pueden exigir escribir datos en la memoria o en un módulo de E/S.

Organización de los registros

Un computador emplea una jerarquía de memoria. En los niveles más altos de la jerarquía, la memoria es más rápida, más pequeña y más cara (por bit). Dentro del procesador hay un conjunto de registros que funciona como un nivel de memoria por encima de la memoria principal y de la caché en la jerarquía. Los registros del procesador son de dos tipos:

1. Registros visibles por el usuario: permiten al programador de lenguaje máquina o de ensamblador minimizar las referencias a memoria principal por medio de la optimización del uso de registros.
2. Registros de control y de estado: son utilizados por la unidad de control para controlar el funcionamiento del procesador y por programas privilegiados del sistema operativo para controlar la ejecución de programas.

Registros visibles por el usuario

Un registro visible por el usuario es aquél que puede ser referenciado por medio del lenguaje máquina que ejecuta el procesador. Podemos clasificarlos en las siguientes categorías:

• Uso general
• Datos
• Direcciones
• Códigos de condición

Código de condición

Los códigos de condición son bits fijados por el hardware del procesador como resultado de alguna operación. Por ejemplo, una operación aritmética puede producir un resultado positivo, negativo, nulo o con desbordamiento.