Fundamentos de Arquitectura de Computadoras: Buses y Registros del Microprocesador

Tecnologías de Bus y Componentes del Microprocesador

AGP (Accelerated Graphics Port)

AGP (Accelerated Graphics Port) incluyó tres características clave para mejorar su rendimiento: operaciones de lectura/escritura en memoria con pipeline, demultiplexado de datos y direcciones en el propio bus, y un incremento de la velocidad hasta los 100 MHz, lo que supone un ratio de más de 800 Mbytes/s, más de cuatro veces la velocidad del PCI.

CardBus

Las tarjetas CardBus son dispositivos de 32 bits y están basadas en el bus PCI de 33 MHz (a diferencia de las PC Card, que pueden ser de 16 o 32 bits). Incluyen Bus Mastering, una característica que permite la comunicación entre su controlador y los diversos dispositivos conectados a él sin la intervención directa de la CPU.

Registros del Microprocesador

Un registro es una memoria de alta velocidad y poca capacidad, integrada en el microprocesador, que permite guardar transitoriamente y acceder a valores muy utilizados, generalmente en operaciones matemáticas.

Registros de Propósito General

Los registros de propósito general, como su nombre lo indica, se utilizan según lo desee el programador. Cada uno de estos registros puede ser direccionado como un registro de 16 bits (AX, BX, CX, DX) o como un registro de 8 bits (AH, AL, BH, BL, CH, CL, DH, DL).

Las funciones primarias de los registros de propósito general incluyen:

• AX, AH, AL (Acumulador): A menudo conserva el resultado temporal después de una operación aritmética o lógica.
• BX, BH, BL (Base): Se utiliza para guardar la dirección base de listas de datos en la memoria.
• CX, CH, CL (Contador): Contiene el conteo para ciertas instrucciones de corrimientos y rotaciones, de iteraciones en el ciclo LOOP y operaciones repetidas de cadenas.
• DX, DH, DL (Datos): Contiene la parte más significativa de un producto después de una multiplicación; la parte más significativa del dividendo antes de la división.

Registros Apuntadores o de Índices

Son también de uso general y se utilizan principalmente para formar la dirección efectiva o real de una localidad de memoria. Los registros apuntadores y de índice contienen el desplazamiento con respecto a un segmento de un dato o una instrucción. Las funciones primarias de los registros apuntadores y de índice incluyen:

• SP (Apuntador de Pila): El registro SP se emplea para direccionar datos en la pila cuando se ejecutan las instrucciones PUSH y POP, y cuando se llama o se regresa de un procedimiento mediante las instrucciones CALL y RET, respectivamente.
• BP (Apuntador de Base): Contiene el desplazamiento con respecto al segmento de pila de datos almacenados en la pila de un programa.
• SI (Índice Fuente): Contiene el desplazamiento con respecto al segmento de datos de un elemento de un arreglo o cadena.
• DI (Índice Destino): Contiene el desplazamiento con respecto al segmento extra de un elemento de una cadena o arreglo.
• IP (Apuntador de Instrucciones): Contiene siempre el desplazamiento con respecto al segmento de código de la localidad de memoria que contiene la siguiente instrucción que el microprocesador va a ejecutar.

Registros de Segmentos

Se utilizan para formar la dirección efectiva o real de una localidad de memoria. Los registros de segmentos contienen la dirección de segmento de un dato o una instrucción. La pila del programa ocupa otro segmento. Los registros de segmento son:

• CS (Código): Tiene la dirección lógica del segmento en el que se encuentra el código de un programa. Si el código ocupa más de un segmento, contiene la dirección lógica de uno de los segmentos.
• DS (Datos): Tiene la dirección lógica del segmento en el que se encuentran los datos estáticos de un programa. Si los datos ocupan más de un segmento, contiene la dirección lógica de uno de los segmentos.
• ES (Extra): Este registro también tiene la dirección lógica de uno de los segmentos en el que se encuentran los datos estáticos de un programa. Se utiliza en ciertas operaciones del microprocesador para el manejo de cadenas.
• SS (Pila): Tiene la dirección lógica del segmento en el que se encuentra la pila del sistema. La pila no puede ser mayor a un segmento.

El Registro de Banderas

Cada bandera es un bit en el registro de banderas, también llamado registro de código de condiciones.

Aunque el registro de banderas es de 16 bits, solo hay nueve banderas activas:

• O (Overflow)
• D (Direction)
• I (Interrupt Enable)
• T (Trap)
• S (Sign)
• Z (Zero)
• A (Auxiliary Carry)
• P (Parity)
• C (Carry)

Los otros 7 bits no se utilizan.