CPU, Principales componentes:
El microprocesador central de una computadora se divide en :
Unidad de control:
Maneja y coordina todas las operaciones del sistema informático, dando prioridades y solicitando los servicios de los diferentes componentes para dar soporte a la unidad aritmética en sus operaciones elementales.
Unidad aritmética lógica:
Realiza los diferentes cálculos matemáticos y lógicos necesarios para la operatividad de la computadora. Todo el funcionamiento del sistema de una computadora se realiza sobre la base de una serie de operaciones matemáticas en código binario.
Registros:
Son una pequeña memoria interna existente en la CPU que permiten a la ALU el manejo de las instrucciones y los datos precisos para realizar las diferentes operaciones elementales.
BUS DE DATOS:
Es el medio por el que se transmite la instrucción o dato apuntado por el bus de direcciones. Se utiliza para realizar el intercambio de instrucciones y datos tanto internamente, entre los diferentes componentes del sistema informático, como externamente entre el sistema informático y los diferentes subsistemas periféricos que se encuentran en el exterior. Una de las características principales de una computadora es el número de bits que puede transferir el bus de datos (12, 32, 64), etc. Cuanto mayor sea este número, mayor será la cantidad de información que se puede manejar al mismo tiempo.
Memoria RAM:
Memoria de acceso aleatorio, memorias construidas sobre semiconductores donde la información se almacena en celdas de memoria, que pueden adquirir uno cualquiera de las dos variables binarias. Se utiliza tanto para almacenar temporalmente programas y datos como para guardar los resultados intermedios que se están manipulando durante un proceso.
Ram estáticas:
Mantienen la información almacenada con ellas permanentemente, mientras se mantenga la alimentación eléctrica.
Ram dinámicas (DRAM):
La celda de memoria donde se almacena la información tiende a descargarse, por tanto a perder información almacenada en ella. Se produce una regrabación de la información almacenada cada pocos milisegundos para que no se pierdan los datos almacenados.
Memoria ROM:
Es una memoria de lectura, solo se puede leer la información que contiene, no se puede modificar. Se acostumbra a guardar las instrucciones de arranque y el funcionamiento coordinado de la computadora.
Registros:
Se encuentran en el microprocesador, se emplean para controlar instrucciones en ejecución, manejar direccionamiento de memoria y proporcionar capacidad aritmética.
Registros de segmento:
Un registro de segmento tiene 16 bits de longitud y facilita un área de memoria para direccionamiento conocida como el segmento actual.
Registro CS:
El DOS almacena la dirección inicial del segmento de código de un programa en el registro CS. Esta dirección de segmento, más un valor de desplazamiento en el registro apuntador de instrucción (IP), indica la dirección de una instrucción que es buscada para su ejecución.
Registro DS:
La dirección inicial de un segmento de datos de programa es almacenada en el registro DS.
Registro SS:
El registro SS permite la colocación en memoria de una pila, para almacenamiento temporal de direcciones y datos.
Registros ES:
Algunas operaciones con cadenas de caracteres (datos de caracteres) utilizan el registro extra de segmento para manejar el direccionamiento de memoria. En este contexto, el registro ES está asociado con el registro DI (índice).
Registros FS y GS:
Son registros extra de segmento en los procesadores 80386 y posteriores.
Registros de propósito general:
Los registros de propósito general AX, BX, CX y DX son únicos en el sentido de que se pueden direccionar como una palabra o como una parte de un byte.
Registro AX:
El registro AX, el acumulador principal, es utilizado para operaciones que implican entrada/salida y la mayor parte de la aritmética.
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.
Registro DX:
Es conocido como el registro de datos.
Registros Apuntadores:
Los registros SP (apuntador de la pila) y BP (apuntador de base) están asociados con el registro SS y permiten al sistema acceder datos en el segmento de la pila.
Registros Índice:
Los registros SI y DI están disponibles para direccionamiento indexado y para sumas y restas.
Registro de Banderas:
De los 16 bits del registro de banderas, nueve son comunes a toda la familia de procesadores 8086, y sirven para indicar el estado actual de la máquina y el resultado del procesamiento.
OF (Overflow, desbordamiento):
Indica desbordamiento de un bit de orden alto (más a la izquierda) después de una operación aritmética.
DF (dirección):
Designa la dirección hacia la izquierda o hacia la derecha para mover o comparar cadenas de caracteres.
IF (interrupción):
Indica que una interrupción externa, como la entrada desde el teclado, sea procesada o ignorada.
TF (trampa):
Permite la operación del procesador en modo de un paso. Los programas depuradores, como el DEBUG, activan esta bandera de manera que usted pueda avanzar en la ejecución de una sola instrucción a un tiempo, para examinar el efecto de esa instrucción sobre los registros de memoria.
SF (signo):
Contiene el signo resultante de una operación aritmética.
ZF (cero):
Indica el resultado de una operación aritmética o de comparación.
AF (acarreo auxiliar):
Contiene un acarreo externo del bit 3 en un dato de 8 bits para aritmética especializada.
PF (paridad):
Indica paridad par o impar de una operación en datos de 8 bits de bajo orden (más a la derecha).
CF (acarreo):
Contiene el acarreo de orden más alto (más a la izquierda) después de una operación aritmética; también lleva el contenido del último bit en una operación de corrimiento o de rotación.
Registros de PILA:
La pila es un área de memoria importante y por ello tiene, en vez de uno, dos registros que se usan como desplazamiento (offset) para apuntar a su contenido. Se usan como complemento al registro y son:
SP (Stack Pointer):
Se traduce como puntero de pila y es el que se reserva el procesador para uso propio en instrucciones de manipulado de pila. Por lo general, el programador no debe alterar su contenido.
BP (Base pointer):
Se usa como registro auxiliar. El programador puede usarlo para su provecho.