¿Qué es un registro de instrucciones?
En términos de hardware de la computadora, un registro de instrucciones es un elemento en la unidad de procesamiento central (CPU) de una computadora u otro dispositivo que contiene las instrucciones de programación que se ejecutarán al comienzo del siguiente ciclo de reloj según lo dictado por otras partes de la CPU. Otros elementos de la CPU, como el decodificador de instrucciones, confían en el registro de instrucciones para mantener esta información para que pueda decodificarse, resolverse y finalmente ejecutarse. Con algunos tipos de arquitectura de microprocesador, puede haber más de un registro de instrucciones para que se puedan procesar varias instrucciones al mismo tiempo, formando un estilo de lógica de línea de ensamblaje que se conoce como tubería. En general, se dan nuevas instrucciones al registro de instrucciones a través de otra parte de la CPU conocida como el contador del programa, que tiene un propósito muy similar pero puede avanzar a la siguiente instrucción mientras la información se ejecuta el registro de instrucciones.
Un registro es una serie de interruptores físicos en un microprocesador o placa de circuito que se puede encender o desactivar, lo que hace que cada interruptor sea equivalente un poco. Cuando se vinculan varios de los conmutadores, también llamados pestillos, pueden almacenar datos binarios como números, que pueden convertirse en direcciones de memoria o códigos de instrucción. Dentro de la CPU, el registro de instrucciones puede contener la dirección en la memoria de la computadora de la instrucción que se está ejecutando o, para eficiencia, puede contener la instrucción por sí misma. Esta información se pasa al registro a través de otro registro conocido como el contador del programa, que en la mayoría de los casos salta hacia adelante a la siguiente instrucción que se ejecutará después de pasar la instrucción actual.
Los tipos de instrucciones procesadas por los registros generalmente son comandos de lenguaje de ensamblaje de bajo nivel que finalmente se traducen en código de máquina o código de byte. Estos son claramente diferentes de las instrucciones enLenguajes de programación de nivel superior, porque las instrucciones de ensamblaje funcionan a una escala muy pequeña y directa. Un ejemplo es una línea de código de alto nivel que agrega dos números juntos y almacena los resultados en una variable, que solo toma una línea de código de alto nivel para expresar. Cuando se compila el código, se podrían generar una docena o más de instrucciones para completar la tarea, ya que cada instrucción es algo simple, como los valores de arrastre entre la memoria de acceso aleatorio de la computadora (RAM) y un registro de utilidad.
Una vez que el registro de instrucciones hace referencia a una instrucción, se pasa al decodificador de instrucciones para que la instrucción pueda convertirse en código de máquina. Las referencias a ubicaciones de memoria que pueden contener variables u otra información se resuelven y esa información a veces se coloca en otros registros. Finalmente, se ejecutará la instrucción real. Durante este tiempo, el contador del programa será incrementado por la CPU para señalar la próxima instrucción que será HEld por el registro de instrucciones para que el proceso pueda repetirse hasta que todo el programa se haya ejecutado.