procesador

1. Definición de Registro de procesador
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En microprocesadores, un registro es una porción de memoria ultrarrápida, de poca
capacidad e integrado al microprocesador, que permite almacenar y acceder datos
usados frecuentemente. Se emplean para aumentar la velocidad de ejecución de los
programas.
La mayoría de las arquitecturas de computadora emplean registros, moviendo datos
desde la memoria principal hacia los registros, se opera sobre éstos, y el resultado es
movido nuevamente a la memoria principal.
Existen múltiples tipos de registros como ser:
* Registro de memoria: almacenan exclusivamente direcciones de memoria.
* Registro de datos: almacenan números enteros.
* Reigistro de propósito general (GPR o General PurposeRegisters): permiten
almacenar tanto datos como direcciones. La mayoría de las computadoras modernas
emplean este tipo de registros.
* Registro de coma flotante: almacenan datos en formato de coma flotante.
* Registro de constantes: almacenan datos constantes (que no se cambian).
* Registro de propósito específico: almacenan información específica sobre el estado
del sistema, como el puntero de pila o el registro de estado.
REGISTROS
Enviado por borjaoscar
Indice
1. Concepto general
2. Registros de segmento.
4. Registros de propósitos generales.
5. Registro índice.
1. Concepto general
Los registros del procesador se emplean para controlar instrucciones en ejecución, manejar
direccionamiento de memoria y proporcionar capacidad aritmética. Los registros son

2. espacios físicos dentro del microprocesador con capacidad de 4 bits hasta 64 bits
dependiendo del microprocesador que se emplee. Los registros son direccionables por
medio de una viñeta, que es una dirección de memoria. Los bits, por conveniencia, se
numeran de derecha a izquierda (15,14,13…. 3,2,1,0), los registros están divididos en
seis grupos los cuales tienen un fin especifico. Los registros se dividen en:
Registros de segmento
Registros de apuntadores de instrucciones
Registros apuntadores
Registros de propósitos generales
Registro índice
Registro de bandera.
2. Registros de segmento.
Un registro de segmento se utiliza para alinear en un limite de párrafo o dicho de otra
forma codifica la dirección de inicio de cada segmento y su dirección en un registro de
segmento supone cuatro bits 0 a su derecha.
Un registro de segmento tiene 16 bits de longitud y facilita un área de memoria para
direccionamientos conocidos como el segmento actual. Los registros de segmento son:
Registro CS
Registro DS
Registro SS
Registro ES
Registro FS y GS
Registro CS.
El DOS almacena la dirección inicial del segmento de código de un programa en el registro
CS. Esta dirección de segmento, mas un valor de desplazamiento en el registro de apuntado
de instrucción (IP), indica la dirección de una instrucción que es buscada para sí ejecución.
Para propósito de programación normal, no e necesita referenciar el registro CS.
Registro DS.
La dirección inicial de un segmento de datos de programa es almacenada en el registro DS.
En términos sencillos, esta dirección, mas un valor de desplazamiento en una instrucción,
genera una referencia a la localidad de un bytes especifico en el segmento de datos.
Registro SS.
El registro SS permite la colocación en memoria de una pila,
para almacenamiento temporal de direcciones y datos. El DOS almacena la dirección de
inicio del segmento de pila de un programa en el registro SS. Esta dirección de segmento,
más un valor de desplazamiento en el registro del apuntador de la pila (SP), indica la
palabra actual en la pila que está siendo direccionada. Para propósitos de programación
normal, no se necesita referenciar el registro SS.
Registro ES
Algunas operaciones con cadenas de caracteres (datos de caracteres) utilizan el registro esta
de segmento para manejar el direccionamiento de memoria. En este contexto, el registro ES
esta asociado con el registro DI (índice) .un programa que requiere el uso del registro ES
puede inicializarlo con una dirección apropiada.
Registros FS y GS.
Son registros extra de segmento en los procesadores 80386y posteriores a estos
procesadores.

3. 3. Registro Apuntador de instrucciones.(IP)
El registro apuntador de instrucciones (IP) de 16 bits contiene el desplazamiento de
dirección de la siguiente instrucción que se ejecuta.
El registro IP esta asociado con el registro CS en el sentido de que el IP indica la instrucción
actual dentro del segmento de código que se esta ejecutando actualmente.
En el ejemplo siguiente, el registro CS contiene 25A4[0]H y el IP contiene 412H. Para
encontrar la siguiente instrucción que será ejecutada el procesados combina las direcciones
en el CS y el IP así:
Segmento de dirección en el registro CS: 25A40H
Desplazamiento de dirección en el registro IP: + 412H
Dirección de la siguiente instrucción: 25E52H
Registros apuntadores.
Los registros apuntadores están asociados con el registro SS y permiten al procesador
accesar datos en el segmento de pila los registros apuntadores son dos:
El registro SP
El registro BP
Registro SP.
El apuntador de pila IP de 16 bits esta asociado con el registro SS y proporciona un valor de
desplazamiento que se refiere a la palabra actual que esta siendo procesada en la pila.
El ejemplo siguiente el registro SS contiene la dirección de segmento 27B3[0]H y el SP el
desplazamiento 312H Para encontrar la palabra actual que esta siendo procesada en la pila
el microprocesador combina las direcciones en el SS y el PP:
Dirección de segmento en el registro SS: 27B30H
Desplazamiento en el registro SP: + 312H
Dirección en la Pila: 27E42H
…….
27B3[0]H 312H
Dirección del segmento SS Desplazamiento del SP
Registro BP.
El registro BP de 16 bits facilita la referencia de parámetros, los cuales son datos y
direcciones transmitidos vía lapida.
4. Registros de propósitos generales.
Los registros de propósitos generales AX, BX, CX y DX son los caballos de batalla o
las herramientas del sistema. Son los únicos en el sentido de que se puede direccionarlos
como una palabra o como una parte de un byte. El ultimo byte de la izquierda es la parte
"alta", y el ultimo byte de la derecha es la parte "baja" por ejemplo, el registro CX consta de
una parte CH (alta) y una parte CL (baja), y usted puede referirse a cualquier parte por si
nombre. Ñas instrucciones siguientes mueven ceros a los registros CX, CH y CL
respectivamente.
Mov CX, 00
Mov CH, 00
Mov CL, 00
Los procesadores 80386 y posteriores permiten el uso de todos registros de propósito
general, mas versiones de 32 bits; EAX, EBX y EDCX.

4. Registros AX.
El registro AX, el acumulador principal, es utilizado para operaciones que implican
entrada/salida y la mayor parte de la aritmética. Por ejemplo, las instrucciones para
multiplicar, dividir y traducir suponen el uso del AX. También, algunas operaciones
generan código más eficientes si se refiere al AX en lugar de los otros registros.
Registro BX.
El BX es conocido como el registro base ya que es el único registro de propósitos generales
que pueden ser unos índices para direccionamiento indexado. También es común emplear
al BX para cálculos.
Registro CX.
El CX es conocido como el registro contador. Puede contener un valor para controlar el
número de veces que un ciclo se repite o un valor para corrimiento de bits, hacia la derecha
o hacia la izquierda. El CX también es usado para muchos cálculos.
Registro DX.
El DX es conocido como el registro de datos. Algunas operaciones de entrada/salida
requieren su uso, y las operaciones de multiplicación y división con cifras grandes suponen
al DX y al AX trabajando juntos. Puede usar los registros de propósitos para suma y resta de
cifras de 8, 16, 32 bits.
5. Registro índice.
Los registros SI y DI están disponibles para direccionamientos indexados y para sumas y
restas. Que son la operaciones de punta.
Registro SI.
El registro índice de 16 bits es requerido por algunas operaciones con cadenas (de
caracteres). En este contexto, el SI está asociado con el registro DS. Los procesadores
80386 y posteriores permiten el uso de un registro ampliado a 32 bits, el ESI.
Registro DI.
El registro índice destino también es requerido por algunas operaciones con cadenas de
caracteres. En este contexto, el Di está asociado con el registro ES. Los procesadores 80386
y posteriores permiten el uso de un registro ampliado a 32 bits, el EDI.
Registro de bandera.
Los registros de banderas sirven parar indicar el estado actual de la maquina y el resultado
del procesamiento, Cuando algunas instrucciones piden comparaciones o cálculos
aritméticos cambian el estado de las banderas.
Las banderas están en el registro de banderas en las siguientes posiciones:
bits 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5
4321
O D I T S Z
A
P
C
Bandera
Las banderas mas comunes son las siguientes:
OF (Overflowflag, desbordamiento).
Indica el desbordamiento de un bit de orden alto (mas a la izquierda) después de una
operación aritmética.
DF (Directionflag, Direccion).
Designa la dirección hacia la izquierda o hacia la derecha para mover o comparar cadenas
de caracteres.
IF (Interruptionflag, Interrupcion).

5. Indica que una interrupción externa, como la entrada desde el teclado sea procesada o
ignorada.
TF (Trapflag, Trampa).
Examina el efecto de una instrucción sobre los registros y la memoria.
Los programas depuradores como DEBUG, activan esta bandera de manera que pueda
avanzar en la ejecución de una sola interrupción a un tiempo.
SF (Signflag, Signo).
Contiene el signo resultante de una operación aritmética (0=positivo y 1= negativo).
ZF (Zero flag, Zero).
Indica el resultado de una operación aritmética o de comparación (0= resultado diferente
de cero y 1=resultado igual a cero).
AF (Auxiliarycarryflag, Acarreo auxiliar).
Contiene un acarreo externo del bit 3 en un dato de 8 bits, para aritmética especializada
PF (Parityflag, Paridad).
Indica paridad par o impar de una operación en datos de ocho bits de bajo orden (mas a la
derecha).
CF (Carryflag, Acarreo).
Contiene el acarreo de orden mas alto (mas a la izquierda) después de una operación
aritmética; también lleva el contenido del ultimo bit en una operación de corrimiento o
rotación.
Cuadro Comparativo
TIPOS DE REGISTROS
FUNCION
Registros de Segmento
Un registro de segmento tiene 16 bits de longitud y facilita un área de memoria
para el direccionamiento conocida como el segmento actual
Registros de Apuntador de
Instrucciones
Este registro esta compuesto por 16 bits y contiene el desplazamiento de la
siguiente instrucción que se va a ejecutar. Los procesadores 80386 y
posteriores tiene un IP ampliado de 32 bits llamado EIP.
Registros Apuntadores
Permiten al sistema accesar datos al segmento de la pila. Los procesadores
80386 tiene un apuntador de pila de 32 bits llamado ESP. El sistema maneja de
manera automática estos registros.
Registros de Propósito General
Son los caballos de batalla del sistema y pueden ser direccionados como una
palabra o como una parte de un bytes. Los procesadores 80386 y posteriores
permiten el uso de todos los registros de propósitos general mas sus versiones
ampliadas de 32 bits llamados EAX, EBX,ECX y EDX.
Registros Indices
Sirven para el direccionamiento de indexado y para las operaciones de sumas y
restas.
Registros de Banderas
Sirven para indicar el estado actual de la maquina y el resultado del
procesamiento. De los 16 bits de registro de bandera 9 son comunes a toda
la familia de los procesadores 8086.
Ejemplo De Representacion De Los Registros
Después de haber conceptualizado e interpretado los diferente tipos de registro nos vemos
en la necesidad de dar un ejemplo no muy practico pero si muy significativo en el cual se

6. representan la forma estructurada de un programa en el lenguaje ensamblador y como se
utilizan los diferentes termino que hemos investigado vemos que en el programa o en una
pequeña porción de él se muestran como se colocan dentro los diferentes tipos registros.
TITLE P17HANRD(EXE) Lectura secuencial de registros.
.MODEL SMALL
.STACK 64
/-----------------------------------------------------------------------------------------,DATA
ENDCDE DB 00 ; FIN DEL INDICARDOR DE PROCESO.
HANDLE DW ?
IOAREA DB 32 DUP(´ ´)
OPENMSG DB ´*** Open error ***´ 0DH, 0AH
PATHNAM DB ´D:NAMEFILE.SRT´, 0
READMSD DB ´*** Read error ***´ 0DH, 0AH
ROW DB 00
/--------------------------------------------------------------------------------------------.CODE
BEGIN PROC FAR
MOV AX,@data ; inicializa
MOV DS,AX ; registro de
MOV ES,AX ; segmento
MOV AX,0600H
Autor:
Oscar borja
Un conjunto de instrucciones o repertorio de instrucciones, juego de
instrucciones o ISA (del inglés Instruction Set Architecture, Arquitectura del Conjunto de
Instrucciones) es unaespecificación que detalla las instrucciones que una CPU de un
ordenador puede entender y ejecutar, o el conjunto de todos los comandos implementados por
un diseño particular de una CPU. El término describe los aspectos del procesador
generalmente visibles a un programador, incluyendo los tipos de datos nativos, las
instrucciones, los registros, la arquitectura de memoria y las interrupciones, entre otros
aspectos.
Existeprincipalmente de 3 tipos: CISC (Complex Instruction Set Computer), RISC (Reduced
Instruction Set Computer) y SISC (Simple Instruction Set Computing).
La arquitectura del conjunto de instrucciones (ISA) se emplea a veces para distinguir este
conjunto de características de la microarquitectura, que son los elementos y técnicas que se
emplean para implementar el conjunto de instrucciones. Entre estos elementos se encuentran
las microinstrucciones y los sistemas de caché.

7. Procesadores con diferentes diseños internos pueden compartir un conjunto de instrucciones;
por ejemplo, el Intel Pentium y AMD Athlon implementan versiones casi idénticas del conjunto
de instrucciones x86, aunque tienen diseños diferentes.
Índice
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1 El lenguaje máquina
2 Implementación del conjunto de instrucciones
3 Diseño del conjunto de instrucciones
4 Características que debe tener un conjunto de instrucciones
5 Tipos de instrucciones y ejemplos
6 Véase también
El lenguaje máquina[editar · editar código]
El lenguaje máquina está construido a partir de los estados discretos o instrucciones. En la
arquitectura de procesamiento, una instrucción dada puede especificar:
Registros particulares para operaciones aritméticas, de direccionamiento o de control.
Ubicaciones particulares de memoria
Modos de direccionamiento para interpretar operandos
Las operaciones más complejas se construyen a partir de estas, que(en una máquina Von
Neumann) se ejecutan secuencialmente, o según el control de flujo.
Muchas o pocas de las operaciones disponibles incluidas en la mayoría de conjuntos son:
Desplazamiento
Establecer un registro a un valor constante
Mover datos desde una posición de memoria a un registro y viceversa. Esto se realiza
para obtener datos para operaciones matemáticas y su almacenamiento.
Leer y escribir datos desde dispositivos de hardware
Operaciones matemáticas
Sumar, restar, multiplicar o dividir dos registros y colocar el resultado en alguno de
ellos.
Realizar operaciones bit a bit, teniendo el AND y el OR de cada bit en un par de
registros, o el NOT de cada bit en un registro.
Comparar dos valores que se encuentren en registros(por ejemplo, si son iguales o si
uno es mayor que otro)
Afectan al flujo de programa
Saltar a otra posición del programa y ejecutar instrucciones allí.
Saltar a otra posición si se cumple cierta condición

8. Saltar a otra posición, pero salvando la posición actual para poder volver (realizar una
llamada, por ejemplo callprintf)
Algunos ordenadores incluyen instrucciones "complejas". Dichas instrucciones pueden tomar
muchas instrucciones en otros equipos. Estas se caracterizan por instrucciones que necesitan
varios pasos, como el control de múltiples unidades funcionales. Algunos ejemplos son:
Ahorro de registros en la pila
Mover grandes bloques de memoria
Complejas operaciones and/or con aritmética de coma flotante, tales como el seno o la raíz
cuadrada.
Instrucciones que combinan ALU con un operando de la memoria más que de registros.
Un tipo complejo de la instrucción que ha llegado a ser particularmente popular recientemente
es SIMD (Single Instruction, Multiple Data), una operación que realice la misma operación
aritmética en pedazos múltiples de datos al mismo tiempo. SIMD tienen la capacidad de
manipular vectores y matrices grandes en tiempo mínimo. Las instrucciones de SIMD permiten
la paralelización fácil de los algoritmos implicados comúnmente en sonido, imagen, y el
proceso video. Varias implementaciones de SIMD se han traído al mercado bajo nombres
comerciales tales como MMX, 3DNow! y AltiVec.
El diseño de sistemas de instrucción es una edición compleja. Había dos etapas en la historia
para el microprocesador. El primer era el CISC (ComplexInstruction Set Computer) que tenía
muchas instrucciones diferentes. En los años 70 IBM hicieron la investigación y encontraron
que muchas instrucciones en el sistema podrían ser eliminadas. El resultado era el RISC
(ReducedInstruction Set Computer), una arquitectura que utiliza un sistema más pequeño de
instrucciones. Un conjunto de instrucción más simple puede ofrecer el potencial para
velocidades más altas, tamaño reducido del procesador, y consumo de energía reducido. Sin
embargo, un conjunto más complejo puede optimizar operaciones comunes, mejorar
memoria/eficiencia de cache, o simplificar la programación.
Implementación del conjunto de instrucciones[editar · editar código]
Cualquier conjunto de instrucciones se puede implementar de varias maneras. Todas las
maneras de implementar un conjunto de instrucciones dan el mismo modelo programado, y
todas pueden hacer funcionar los mismos ejecutables binarios. Las varias maneras de
implementar un conjunto de instrucciones dan diversas compensaciones entre el coste, el
funcionamiento, el consumo de energía, el tamaño, el etc.
Al diseñar microarquitecturas, los ingenieros usaron bloques de circuitos electrónicos
“duramente-conectados” (diseñado a menudo por separado) por ejemplo l, los multiplexores,
los contadores, los registros, ALUs etc. Un cierto tipo del lenguaje de transferencia de registros
es a menudo usado para describir la codificación y la secuencia de cada instrucción de ISA
usando esta microarquitectura física.
Hay también algunos nuevos diseños de CPU que compilan el conjunto de instrucción a una
RAM escribible o FLASH dentro de la CPU (tal como el procesador Recursiv y el ImsysCjip), o
FPGA (computación reconfigurable). Western Digital MCP-1600 es un ejemplo antiguo, usando
una ROM dedicada, separada del microcódigo..
ISA se puede también emular en software por un intérprete. Naturalmente, debido a la
interpretación de “overhead”, es más lento que ejecutar programas directamente sobre el

9. hardware emulado. Hoy, es práctica para los vendedores de nuevos ISAs o microarchitectures
poner emuladores del software a disposición de los desarrolladores de programas informáticos
antes de que la implementación del hardware esté lista.
Los detalles de la implementación tienen una influencia fuerte en las instrucciones particulares
seleccionadas para el conjunto de instrucción. Por ejemplo, muchas implementaciones de la
instrucción “pipline” permiten solamente una carga de memoria (load) o almacén en memoria
(store) por instrucción, llevando a carga-almacena arquitectura (RISC). Por otro ejemplo,
algunas maneras de implementar la instrucción “pipline” llevaron a una ranura de retardo.
La demanda de procesamiento de señal digital de alta velocidad han empujado en el sentido
contrario, forzando la implementación de instrucción de manera particular. Por ejemplo, para
realizar los filtros digitales es bastante insuficiente, la instrucción del MAC en un procesador
típico de señal digital (DSP) se debe implementar usando una arquitectura de Harvard que
pueda traer una instrucción y dos palabras de datos simultáneamente, y requiere un solo ciclo.
Diseño del conjunto de instrucciones[editar · editar código]
La densidad del código
En computadoras antiguas, la memoria del programa era costosa, así que minimizar el tamaño
de un programa para asegurar que va a caber en la memoria limitada era a menudo central.
Así el tamaño combinado de todas las instrucciones necesitó realizar una tarea particular, la
densidad del código, era una característica importante de cualquier sistema de instrucción. Las
computadoras con alta densidad del código también tenían a menudo instrucciones complejas
para la entrada del procedimiento, los retornos parametrizados, los lazos etc. Sin embargo, "
instrucciones CISC" combinan simplemente una operación básica de la ALU, tal como " add",
con el acceso de uno o más operandos en memoria (usando modos de dirección tales como
directo, indirecto, indexado). Ciertas arquitecturas pueden permitir dos o tres operandos
(incluido el resultado) directamente en memoria o pueden permitir realizar funciones tales como
el incremento automático del puntero.
RISC, fueron los primeros implementados con profundidad en el período de rápido crecimiento
de las memorias de subsistemas, se reduce el código con el fin de simplificar el circuito de
aplicación y con ello tratar de aumentar el rendimiento a través de las frecuencias de reloj más
elevadas y el uso de más registros. Las instrucciones RISC suelen realizar sólo una operación,
como una "suma" de registros o una "carga" de una posición de memoria en un registro,
también suelen utilizar una longitud de instrucciones fijas, mientras que un conjunto de
instrucciones típicas CISC tiene instrucciones muchos más cortas que esta longitud fija. Las
instrucciones de longitud fija son menos complicadas de manejar que las instrucciones de
ancho variable, por varias razones (por ejemplo: no tener que comprobar si una instrucción se
extiende a ambos lados de una línea de caché o el límite de memoria virtual de la página), y
por lo tanto algo más fácil de optimizar la velocidad . Sin embargo, como los equipos RISC
normalmente requieren más y más para implementar las instrucciones que ejecutan una
determinada tarea, hacen menos óptimo el uso del ancho de banda y de la memoria caché.
Las computadoras mínimas del conjunto de instrucciones (MISC) son una forma de máquina
apilada, donde hay pocas instrucciones separadas (16-64), para poder caber instrucciones
múltiples en una sola palabra de máquina. Éstos tipo de núcleos llevan a menudo poco silicio
para implementarse, así que pueden ser observadas fácilmente en un FPGA o en una forma
multinucleo. La densidad del código es similar al RISC; la densidad creciente de la instrucción
es compensada requiriendo más de las instrucciones primitivas de hacer una tarea.

10. Número de operandos
El conjunto de instrucciones puede ser clasificado por el número máximo de operandos
explícitamente especificados en las instrucciones. (en los ejemplos que siguen, a, b y c se
refieren a celdas de memoria, mientras que reg1 y sucesivos se refieren a los registros de la
máquina).
0-operando, también llamada máquina de pila: todas las operaciones aritméticas se ejecutan
en la parte superior de una o dos posiciones de la pila, push y pop son las instrucciones
utilizadas para acceder a la memoria: push a, push b, add, pop c.
1-operando (máquinas de una dirección), también llamadas máquinas de acumulador, incluida
en la mayoría de las primeras computadoras y muchos microcontroladores pequeños: la
mayoría de instrucciones especifican un operando explícito a la derecha (un registro, una
posición de memoria, o una constante) y un operando a la izquierda: load a, add b, store c.
2-operando – la mayoría de las máquinas CISC y RISC entran en esta categoría: CISC – load
a, reg1, add reg1, b; store reg1, c RISC - cargas que requieren la memoria explícita, las
instrucciones serían: load a,reg1; load b,reg2; add reg1,reg2; store reg2,c
3-operando, permite una mejor reutilización de los datos: CISC - bien una sola instrucción: add
a, b, c, o más generalmente: move a,reg1; add reg1,b,c como la mayoría de las máquinas se
limitan a dos operandos de memoria. RISC - Debido a la gran cantidad de bits necesarios para
codificar los tres registros, este esquema no suele estar disponible en los procesadores RISC
con pequeñas instrucciones de 16 bits: load a,reg1; load b,reg2; add reg1+reg2->reg3; store
reg3,c;
másoperandos, algunas máquinas CISC permiten una variedad de modos de direccionamiento
que permiten más de 3 operandos (registros o accesos a memoria), como el VAX "POLY",
instrucción de evaluación de polinomio.
Características que debe tener un conjunto de
instrucciones[editar · editar código]
Las características que se pretende que tenga un conjunto de instrucciones son cuatro,
principalmente:
Completo: Que se pueda realizar en un tiempo finito cualquier tarea ejecutable con un
ordenador (computable o decidible).
Eficiente: Que permita alta velocidad de cálculo sin exigir una elevada complejidad en su
UC y ALU y sin consumir excesivos recursos (memoria), es decir, debe cumplir su tarea en
un tiempo razonable minimizando el uso de los recursos.
Autocontenidas: Esto es, que contengan en sí mismas toda la información necesaria para
ejecutarse.
Independientes: Que no dependan de la ejecución de alguna otra instrucción.
Se puede comprobar que para que un conjunto de instrucciones sea completo solo se
necesitan cuatro instrucciones:
-> escritura

11. -> mover a la izquierda una posición y leer
-> mover a la derecha una posición y leer
-> parar
En esta idea se basan las arquitecturas RISC, no obstante, con este conjunto no se puede
conseguir la eficiencia del repertorio de instrucciones por lo que en la práctica el conjunto suele
ser más amplio en aras de conseguir un mejor rendimiento, tanto en uso de recursos como en
consumo de tiempo.
Tipos de instrucciones y ejemplos[editar · editar código]
Transferencia de datos: Copian datos de un origen a un destino, sin modificar el origen y
normalmente sin afectar a los flags o indicadores de condición. Pueden transferir palabras,
fracciones de palabras (bytes, media palabra) o bloques completos de n bytes o palabras.
Estas operaciones pueden ser:
-> registro - registro
-> registro - memoria
-> memoria - registro
-> memoria - memoria
Nemotécnicos más frecuentes:
move: copia el contenido de un registro(o memoria) a otro.
store: copia el contenido de un registro a memoria.
load: copia el contenido de una posición de memoria a un registro.
move block: copia un bloque de datos de una posición de memoria a otra.
movemultiple: copia del origen en varias posiciones de memoria.
exchange: intercambia el contenido de dos operandos.
clear: pone a 0 el destinto. (todos los bits)
set: pone a 1 el destino. (todos los bits)
push: introduce un dato en la cabecera de la pila. (indicada por el SP)
pop: saca un dato de la cabecera de la pila. (indicada por el SP)
Instrucciones aritméticas: Son efectuadas por la ALU y suelen cambiar los flags o
indicadores de condición.
Nemotécnicos más frecuentes:
add: Suma.

12. add with carry: Suma con acarreo.
subtract: Resta.
subtractwithborrow: Resta teniendo en cuenta el adeudo anterior.
increment: incrementa en 1 un valor.
decrement: decrementa en 1 un valor.
multiply: multiplica.
divide: divide.
extend: aumenta el operando de tamaño.
negate: cambia de signo.
absolute: valor absoluto.
-> Pueden tener instrucciones para tratar con números en BCD e incluyen operaciones en
coma flotante, lo cual se identifica con una 'f' antes del nombre del nemotécnico como por
ejemplo:
fabsolute
Instrucciones de comparación: Suelen preceder a una instrucción de bifurcación
condicional y modifican los flags. No hay que pensar que las instrucciones de salto
condicional dependen de este repertorio, ya que lo único que hace el salto condicional es
consultar los flags y salta si precede, pero no depende de ninguna instrucción de
comparación. (de hecho cualquier operación aritmética realizada anteriormente a un salto
condicional puede provocar que este "salte").
Nemotécnicos más frecuentes:
compare: Resta los dos operandos pero no almacena el resultado, solo modifica los flags.
test: compara un cierto valor especificado con el 0.
Instrucciones lógicas: Realizan operaciones booleanas "bit a bit" entre dos operandos.
Como las aritméticas también modifican los flags.
Nemotécnicos más frecuentes:
and: el "y" lógico.
or: el "o inclusivo" lógico.
xor: el "o exclusivo" lógico.

13. not: la negación lógica. (complemento a 1, no confundir con el cambio de signo "negate"
que es el complemento a 2)
Instrucciones de Desplazamiento: Pueden ser aritmético o lógico y pueden incluir o no
rotaciones. Pueden ser de izquierda a derecha.
Nemotécnicos más frecuentes:
shift: desplazamiento aritmético o lógico.
rotate: rotación con o sin acarreo.
Instrucciones de bits: Comprueban un bit del operando y su valor lo reflejan en el
indicador de cero. Pueden poner un bit a 0 o complementarlo.
Nemotécnicos más frecuentes:
bit test: comprueba un bit.
bit clear: comprueba un bit y lo pone a 0.
bit set: comprueba un bit y lo pone a 1.
Instrucciones de control: Permiten modificar la secuencia normal de ejecución de un
programa, puede hacerse por salto condicional relativo o absoluto.
Se clasifican en cuatro grupos:
-> salto incondicional
-> salto condicional
-> Llamada a subrutinas
-> Gestión de las interrupciones
saltos: Pueden ser condicionales o incondicionales, se suelen especificar como jump o
brantch, y en el caso de los condicionales se suele llamar jcond o bcond donde cond es
una o más letras que indican la condición que ha de cumplirse para que el salto se
produzca.
-> Incondicional: salta sin comprobar ninguna condición.
Nemotécnicos más frecuentes: jump o brantch
-> Condicional: salta si la condición se cumple.
Nemotécnicos más frecuentes: jcond o bcond
Llamadas a subrutinas: Invoca la ejecución de funciones anteriormente definidas.
Nemotécnicos más frecuentes: call (llamada) y ret (retorno)
Gestión de interrupciones: Se usan para llamar a las rutinas de servicio de interrupción y
esto se puede hacer por hardware o bien por software. Necesita una instrucción similar a

14. return para retornar al contexto anterior pero restableciendo el estado de la máquina, para
no afectar a la aplicación a la cual se interrumpió (iret).
Instrucciones de E/S: Son instrucciones de transferencia salvo que el origen/destino de
dicho flujo es un puerto de un dispositivo de E/S. Estas instrucciones pueden darse
mediante dos alternativas:
->E/S "mapeada" en memoria: Los periféricos tienen direcciones asignadas de la MP por lo
que no se necesitan instrucciones especiales y las operaciones se realizan con las ya vistas,
como son: load, store y move.
->E/S independiente: Necesitan unas instrucciones especiales para indicarle al procesador
que nos estamos refiriendo al mapa de direcciones de E/S, ya que este mapa y el mapa de
memoria son disjuntos.
Nemotécnicos más frecuentes:
input o read: Pemite leer información de un puerto y trasladarla a memoria principal.
output o write: Permite escribir información en un puerto de un dispositivo.
test i/o: Lee información de control de un periférico.
control i/o: Envía información de control hacia un periférico.
Instrucciones de control y misceláneas:
Nemoténicos más frecuentes:
halt: Detiene la ejecución del programa hasta que una interrupción arranca otro programa.
wait: Sirve para deterner la ejecución de un programa hasta que sucede un determinado
evento que no es una interrupción (otra condición externa al primer programa).
nop: No realiza ninguna operación, sirve para rellenar huecos en un programa o
temporizar esperas.
enable: Habilita las interrupciones.
disable: Deshabilita las interrupciones.
test and set: Se utiliza para la implementación de la exclusión mutua, esto es, que un
procesador no pueda acceder a un determinado recurso que está siendo usado por otro
procesador en ese mismo momento.
Se usan como semáforos, esto es, se declara una variable entera que tendrá el valor 0 si el
recurso esta libre y 1 si está siendo utilizado, de manera que si un procesador comprueba y el
semáforo está en 1 tendrá que esperar hasta que este cambie a 0. (1 = s.rojo y 0 = s.verde)
Véase también[editar · editar código]
Anexo:Listados de instrucciones x86

15. 4004, 4040
6800 (Motorola)
Alpha (DEC)
ARM (Advanced RISC Machines)
DLX (John Hennessy y David Patterson)
IA-64 (Intel)
MIPS (MIPS Computer Systems)
PA-RISC (HP)
POWER (IBM)
PowerPC (Alianza AIM)
SPARC (Sun Microsystems)
Z8, eZ8, etc.
Burroughs B5000/B6000/B7000 series
eSi-RISC
Mico32
PA-RISC
IBM 700/7000 series
System/360 y sucesores siguientes compatibles
System/370
System/390
z/Architecture
PowerArchitecture
PDP-11
SPARC
SuperH
Tricore
Transputer
UNIVAC 1100/2200 series
VAX
x86
IA-32 (i386, Pentium, Athlon)
x86-64 (64-bit superset of IA-32)
EISC (AE32K)
aritmética
Rama de las matemáticas que se ocupa del estudio de los números, sus
propiedades y las habilidades necesarias para trabajar con ellos.
Existen cuatro operaciones fundamentales en la aritmética: adición o
suma, sustracción o resta, multiplicación y división. Éstas son las bases
para desarrollar todas las demás operaciones, como elevación a

16. potencias (cuadrado o cubo de un número), extracción de raíces
(cuadrada o cúbica), porcentajes, fracciones y razones.
CODIGO ASCII, EBCDIC Y BCD
CODIGO ASCII, EBCDIC Y BCD
BCD
Significa decimal codificado en binario (binarycoded decimal) y también se conoce
por las siglas españolas CBD. Realmente no es un código de E/S, sino una forma de
codificar los símbolos numéricos del 0 al 9 que se emplean en varios códigos de E/S,
entre ellos ASCII que explicare mas tarde. BCD divide cada octeto en dos mitades o
cuartetos, cada uno de los cuales almacena en binario un cifra. Con este código es
muy fácil convertir el binario (b=2) al decimal (b=10). La representación de un numero
decimal en BCD se realiza expresando el digito en su representación binaria -> 128 en
BCD seria = 0001 0010 1000
EBCDIC
El código BCD se expandiría de este modo: extendido de caracteres decimales
codificados en binario para el intercambio de información (extended BCD
interchangeintercode). ES un sistema de codificación que tiene como objetivo la
representación de caracteres alfanuméricos. Es el utilizado por IBM para sus
ordenadores de la serie IBM PC. En este sistema de caracteres, cada carácter tiene 8
bits, entonces, al tener 8 podremos representar hasta 2 elevado 8 = 256 caracteres.
Sera posible almacenar letras mayúsculas, caracteres especiales etc… para los
dispositivos de E/S.
ASCII
Código estadunidense (para variar) Estándar para el intercambio de la
información (americanstandardcodeforinformationinterchange). Es el recomendado
por en ANSI (instituto estadunidense de normas). Utiliza grupos de 7 bits por carácter,
permitiendo 2 elevado 7 = 128 caracteres diferentes, lo que es suficiente para el
alfabeto con letras mayúsculas y minúsculas y símbolos de una máquina de escribir
corriente. Un código ASCII extendido usa 8 bits por carácter, lo que añade otros 128
caracteres posibles. Este juego de códigos más amplio permite que se agreguen los
símbolos de lenguajes extranjeros y varios símbolos gráficos. ASCII es el código más
extendido y es utilizado por sistemas operativos como DOS, Windows, y UNIX.
Un ejemplo: todo lo que introducimos en nuestro PC, suponiendo que este bajo un
plataforma antes mencionada, o por ejemplo GNU/Linux, seria en código ASCII, claro
que eso al procesarlo al ordenador, se pasaría a binario en paquetes de 8 bits ósea de
1 byte de información por carácter.

17. Tabla del código ASCII
77
32
M
122
z
167
º
212
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33
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Publicado 20th October 2011 por estrella
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Operador a nivel de bits
Una operación bit a bit o bitwise opera sobre números binarios a nivel de
sus bits individuales. Es una acción primitiva rápida, soportada directamente por
los procesadores. En procesadores simples de bajo costo, las operaciones de bit a bit, junto
con los de adición y sustracción, son típicamente sustancialmente más rápidas que la
multiplicación y la división, mientras que en los modernos procesadores de alto rendimiento
usualmente las operaciones se realizan a la misma velocidad.
Índice
[ocultar]
1 Tipos de operaciones
2 Operadores bit a bit
o
2.1 NOT
o
2.2 AND


2.2.2 Extrayendo bits

o
2.2.1 Determinando el estado de bits
2.2.3 Apagando bits
2.3 OR


2.3.2 Copiando bits

o
2.3.1 Encendiendo bits
2.3.3 Procedimiento genérico para copiar un grupo de bits
2.4 XOR


2.4.2 Igualdad y desigualdad de bits

o
2.4.1 Invirtiendo bits selectivamente
2.4.3 Asignar cero a un registro
2.5 En resumen
3 Operaciones de desplazamiento y rotación
o
3.1 Desplazamientos de bits

20. 
3.1.1 Desplazamiento lógico



o
3.1.1.1 Moviendo bits
3.1.1.2 Multiplicación y división por 2 , de enteros sin signo
n
3.1.2 Desplazamiento aritmético
3.2 Rotación de bits

3.2.1 Rotación

3.2.2 Rotación a través del bit del acarreo
4 Véase también
Tipos de operaciones[editar · editar código]
1. Operaciones bit a bit: Ejecutan las operaciones lógicas AND, OR, XOR, NOT, etc,
sobre los bits individuales de los operandos.
2. Operaciones de Desplazamiento: Desplazan los bits de los operandos hacia la derecha
o hacia la izquierda una o más posiciones.
3. Operaciones de Rotación: Rotan los bits del operando hacia la derecha o hacia la
izquierda una o más posiciones. Pueden usar o no el flag del acarreo como un bit
adicional en la rotación.
Operadores bit a bit[editar · editar código]
En las explicaciones de abajo, cualquier indicación de una posición de un bit es contada de
derecha a izquierda a partir del bit menos significativo. Por ejemplo, el valor binario 0001 (el
decimal 1) tiene ceros en cada posición excepto en la primera.
NOT[editar · editar código]
A NOT A
El NOT bit a bit, o bitwise, o complemento, es una operación unaria que realiza
la negación lógica en cada bit, invirtiendo los bits del número, de tal manera que
los ceros se convierten en 1 y viceversa. Por ejemplo:
0
1
1
0
NOT 10011
= 01100
El NOT forma el complemento a uno de un valor binario dado.
En un número entero con signo en complemento a dos, el NOT da como resultado el
inverso aditivo del número menos 1, es decir NOT x = -x - 1. Para obtener el
complemento a dos de un número, se debe sumar 1 al resultado, dando el negativo del
número. Esto equivale a un cambio de signo del número: +5 se convierte en -5, y -5 se
convierte en +5.
Para los enteros sin signo, el complemento bit a bit es la “reflexión de espejo” del número a
través del punto medio del rango del entero. Por ejemplo, para los enteros sin signo de 8
bits, NOT x = 255 - x, para los enteros sin signo de 16 bits, NOT x = 65535 - x, y
en general, para los enteros sin signo de n bits, NOT x = (2n - 1) - x.

21. AND[editar · editar código]
El AND bit a bit, o bitwise, toma dos números enteros y realiza la
operación AND lógica en cada par correspondiente de bits. El resultado en
cada posición es 1 si el bit correspondiente de los dos operandos es 1, y 0 de
lo contrario, por ejemplo:
A B A AND B
0 0
0
0 1
0
1 0
0
1 1
1
0101
AND 0011
= 0001
El AND puede ser usado para filtrar determinados bits, permitiendo que unos
bits pasen y los otros no.
Determinando el estado de bits[editar · editar código]
El AND puede ser usado para determinar si un bit particular está encendido (1) o apagado (0).
Por ejemplo, dado un patrón de bits 0011, para determinar si el segundo bit está encendido se
usa una operación AND con una máscara que contiene encendido solo el segundo bit, que es
el que se quiere determinar:
0011
AND 0010
(máscara)
= 0010
Puesto que el resultado 0010 es diferente de cero, se sabe que el segundo bit en el patrón
original está encendido. Esto es a menudo llamado enmascaramiento del bit (bit masking). (Por
analogía, al uso de las cintas de enmascarar, que cubren o enmascaran porciones que no
deben ser alteradas o porciones que no son de interés. En este caso, los valores 0 enmascaran
los bits que no son de interés).
Extrayendo bits[editar · editar código]
El AND se puede usar para extraer determinados bits de un valor. Si en un byte, por ejemplo,
tenemos representados dos dígitos hexadecimales empaquetados, (uno en los 4 bits
superiores y el otro en los 4 bits inferiores), podemos extraer cada dígito hexadecimal usando
el AND con las máscaras adecuadas:
0011 0101
AND 1111 0000
0011 0101
(máscara)
AND 0000 1111
= 0011 0000
(máscara)
= 0000 0101
Hex. superiorHex. inferior
Apagando bits[editar · editar código]
El AND también se puede usar para apagar determinados bits. Solo hay que poner una
máscara con bits en cero en las posiciones de los bits que se quieren apagar y 1 en los demás
bits. Todos los demás bits con la máscara 1 pasarán inalterados, y los que tienen la máscara 0
se apagarán. Dado el ejemplo 0111, el segundo bit puede ser apagado usando un AND con el
patrón que tiene un cero en el segundo bit y un 1 en el resto de los bits:

22. 0111
AND 1101
(máscara)
= 0101
OR[editar · editar código]
Una operación OR de bit a bit, o bitwise, toma dos números enteros y realiza la
operación OR inclusivo en cada par correspondiente de bits. El resultado en
cada posición es 1 si el bit correspondiente de cualquiera de los dos
operandos es 1, y 0 si ambos bits son 0, por ejemplo:
A B A OR B
= 0111
0 1
1
1
1 1
OR 0011
0
1 0
0101
0 0
1
Encendiendo bits[editar · editar código]
El OR bit a bit, o bitwise, puede ser usado para encender un bit individual o un conjunto de bits.
Para ello se usa una máscara OR con los bits que se quieren encender en 1 y el resto de los
bits en cero. El resultado será que todos los bits originales quedarán como estaban excepto los
bits en donde la máscara tenga 1, que resultarán encendidos. Por ejemplo, si en el patrón de
bits 0101 se quiere encender el segundo bit se hará de la manera siguiente:
0101
OR 0010
(máscara)
= 0111
Copiando bits[editar · editar código]
El OR, y el desplazamiento lógico (explicado más adelante), puede ser usado para copiar un
grupo de bits a una posición determinada.
Supongamos que tenemos el signo, el exponente, y la parte significativa de un número, en
diferentes registros de 32 bits, y queremos empaquetarlos para formar un número en
representación depunto flotante de simple precisión de 32 bits:
Signo: 00000000000000000000000000000001
Exponente: 00000000000000000000000010000011
Parte significativa: 00000000011100000111000000001110
Todos ellos tienen los valores correctos y tenemos que mover cada uno de ellos a su posición
para poder armar el punto flotante.
Se debe mover el signo 31 posiciones hacia la izquierda, el exponente 23 posiciones hacia la
izquierda, y la parte significativa no es necesaria moverla porque ya está en la posición
correcta. Estos desplazamientos se hacen con la operación de desplazamiento hacia la
izquierda descrito más adelante:

23. Signo: 10000000000000000000000000000000
<-- Se
desplaza el signo 31 posiciones hacia la izquierda
Exponente: 01000001100000000000000000000000
<-- Se
desplaza el exponente 23 posiciones hacia la izquierda
Parte significativa: 00000000011100000111000000001110<-- La parte
significativa no se mueve, ya está en su lugar
Ahora que tenemos cada parte del número en su lugar, las combinamos para empaquetarlas y
formar el número en su representación de punto flotante de 32 bits. Para ello usamos el OR:
(Resultado final) = (Signo) OR (Exponente) OR (Parte significativa):
Signo: 10000000000000000000000000000000
Exponente: 01000001100000000000000000000000
Parte significativa: 00000000011100000111000000001110
Resultado final: 11000001111100000111000000001110
Ya tenemos el número en su representación de punto flotante definitiva.
Procedimiento genérico para copiar un grupo de bits[editar · editar código]
Para copiar una serie de bits en un lugar determinado usando OR, se necesita que ese lugar
donde se van a copiar tenga sus bits en cero (para hacer un espacio libre para poder copiar los
bits). También se necesita que el registro donde se encuentran los bits que se quieren copiar
tenga los demás bits (los que no se quieren copiar) apagados. Ambas operaciones, aclarar los
bits en el el lugar del destino, y aclarar los bits que no se quieren copiar se hacen con AND:
Tenemos dos registros de 16 bits:
Registro A: 1011 1100 0110 1100
Registro B: 1001 0001 1111 1010
Queremos copiar los cuatro bits menos significativos del registro A en el registro B.
Para ello, primero aclaramos los 4 bits menos significativos de B con una operación AND, y así
tener un espacio libre:
1001 0001 1111 1010
<-- Valor original del registro B
AND 1111 1111 1111 0000<-- Máscara para aclarar los bits de B
donde se van a copiar los que vienen de A
= 1001 0001 1111 0000<-- Registro B preparado para recibir
los 4 bits menos significativos de A
Luego, aclaramos los bits de A que no queremos copiar, dejando solo los bits que queremos
copiar:
1011 1100 0110 1100
<-- Valor original del registro A

24. AND 0000 0000 0000 1111<-- Máscara para dejar solo los bits de
A que se quieren copiar
= 0000 0000 0000 1100<-- Registro A con solo los bits que se
desean copiar
Ahora estamos listos para hacer el OR de A sobre B y combinar los 4 bits menos significativos
de A sobre B:
0000 0000 0000 1100<-- Registro A con los 4 bits que se
desean copiar
OR 1001 0001 1111 0000<-- Registro B con un espacio para los
4 bits que desean copiar
= 1001 0001 1111 1100<-- Registro B con los 4 bits menos
significativos de A copiados sobre él
Ahora, el registro B tiene copiado los 4 bits menos significativos de A. El resto de los bits de B
quedaron intactos.
XOR[editar · editar código]
El XOR bit a bit, o bitwise, toma dos números enteros y realiza la
operación OR exclusivo en cada par correspondiente de bits. El resultado en
cada posición es 1 si el par de bits son diferentes y cero si el par de bits son
iguales. Por ejemplo:
A B A XOR B
= 0110
0 1
1
1
1 1
XOR 0011
0
1 0
0101
0 0
0
Invirtiendo bits selectivamente[editar · editar código]
A diferencia del NOT, que invierte todos los bits de un operando, el XOR bit a bit, o bitwise,
puede ser usado para invertir selectivamente uno o más bits en un registro. Dado el patrón de
bits 0011, el segundo y el cuarto bit pueden ser invertidos por XOR con una máscara con un
patrón de bits conteniendo 1 en las posiciones que se quieren invertir, la segunda y cuarta, y 0
en las demás. Los bits de las posiciones con cero de la máscara resultarán inalterados:
0011
XOR 1010
(máscara)
= 1001
Igualdad y desigualdad de bits[editar · editar código]
XOR es equivalente y tiene la misma tabla de verdad que la desigualdad, XOR y desigualdad
son sinónimos:

25. A B A XOR B A <> B
0 0
0
0
0 1
1
1
1 0
1
1
1 1
0
0
El XOR puede usarse para saber si los bits correspondientes de dos operandos son iguales o
diferentes. Por ejemplo, si tenemos dos operandos, 1000 y 0010 y queremos saber si los bits
más significativos de ambos son iguales procedemos como sigue:
1000
XOR 0010
= 1010
Ahora, cada bit del resultado estará en 0 si el bit correspondiente de los dos operandosson
iguales, y en 1 si son diferentes. El bit más significativo del resultado está en 1 indicando que
son diferentes, pero tenemos que aislarlo de los demás con un AND para poder usarlo o tomar
una decisión:
1010
(resultado anterior)
AND 1000
(máscara para aislar el bit más significativo)
= 1000
Ahora lo tenemos aislado en el resultado final, que es diferente de cero indicando que los bits
más significativo de los operandos son diferentes.
Asignar cero a un registro[editar · editar código]
Los programadores avanzados de lenguaje ensamblador usan XOR como una manera
eficiente y rápida de asignar cero a un registro. Realizar XOR de un valor contra sí mismo
siempre resulta en cero (A XOR A siempre es cero), y en muchas arquitecturas esta operación
requiere menos ciclos de reloj y/o memoria que cargar un valor cero a un registro (A = 0).
En resumen[editar · editar código]
Las operaciones bit a bit, o bitwise, pueden encender, apagar, dejar pasar, eliminar, o invertir,
bits individualmente o en conjunto, usando la máscara adecuada con un OR, AND, o XOR:
0011
10101
OR 1000 (máscara)
11000 (máscara)
1011
10101
1010
AND 1110 (máscara)
XOR 1001 (máscara)
AND 00111 (máscara)
AND

26. = 1011
= 1010
10000
Apaga el
=
= 0011
Enciende el
= 00101
los 3
Elimina
bits inferiores
bits
Invierte los bits
bit superior
inferiores
Deja pasar los 3
bit inferior
inferior y superior
NOT invierte los bits y XOR junto con AND permiten determinar si dos operandos tienen los bits
de una determinada posición iguales o diferentes:
NOT 1011
11010
= 0100
XOR 10100
invierte todos
los bits
= 01110
AND 00010
(0 = bit iguales, 1 = bits diferentes)
(se filtra el segundo bits, que es el que
interesa)
= 00010
Determina si los bits de la segunda posición
de los dos operandos son iguales o diferentes
0 = iguales
1 = diferentes
Operaciones de desplazamiento y rotación[editar · editar código]
Las operaciones de desplazamiento y rotación son:
Desplazamiento lógico
Desplazamiento aritmético
Rotación
Rotación a través del bit de acarreo
Desplazamientos de bits[editar · editar código]
Los desplazamientos de bit (bit shifts) son a veces considerados operaciones bit a bit, porque
operan en la representación binaria de un número entero en vez de sobre su valor numérico;
sin embargo, los desplazamientos de bits no operan en pares de bits correspondientes, y por lo
tanto no pueden ser llamados propiamente como "bit a bit" (bit-wise). En estas operaciones los
dígitos (bits) son movidos, o desplazados, hacia la izquierda o hacia la derecha.
Los registros en un procesador de computador tienen un ancho fijo, así que algunos bits “serán
desplazados hacia fuera” ("shiftedout"), es decir, "salen" del registro por un extremo, mientras
que el mismo número de bits son “desplazados hacia adentro” ("shifted in"), es decir, "entran"
por el otro extremo; las diferencias entre los operadores de desplazamiento de bits están en
cómo éstos determinan los valores de los bits que entran al registro (desplazamiento hacia
adentro) (shifted-in).
Desplazamiento lógico[editar · editar código]
Artículo principal: Desplazamiento lógico

27. Desplazamiento lógico hacia la izquierda
Desplazamiento lógico hacia la derecha
Hay dos desplazamientos lógicos (logicalshifts). El desplazamiento lógico hacia la izquierda
(leftshift) y el desplazamiento lógico hacia la derecha (rightshift). En el desplazamiento lógico
los bits de un registro son desplazados (movidos) una o más posiciones hacia la derecha o
hacia la izquierda. Los bit que salen del registro por un extremo se pierden y en el otro extremo
del registro se rellena con un bit cero por cada bit desplazado.
Por ejemplo. Si se tiene en un registro de 8 bits el valor 10110011, y se hace un
desplazamiento hacia la izquierda de un bit, todos los bits se mueven una posición hacia la
izquierda, el bit de la izquierda se pierde y entra un bit cero de relleno por el lado derecho. En
un desplazamiento de un bit hacia la derecha ocurre algo análogo, el bit de la derecha se
pierde y el de la izquierda se rellena con un cero:
10110011
10110011<-- Bits antes del desplazamiento
1<-- 0110011 <-- 00 --> 1011001 -->1<-- Desplazamiento
0110011001011001
<-- Bits después del desplazamiento
Desplazamiento
Desplazamiento
hacia la izquierda
hacia la derecha
En determinados procesadores, queda almacenado el último bit que salió con el
desplazamiento del registro. En la serie de los procesadores x86dicho bit queda almacenado
en el flag del acarreo.

28. Moviendo bits[editar · editar código]
El desplazamiento lógico se usa para mover bits hacia la izquierda o hacia la derecha para
colocarlos en la posición adecuada.
Por ejemplo, supongamos que tenemos, en dos registros del tamaño de un byte, a dos dígitos
hexadecimales (en representación binaria de 4 bits cada uno), y se quiere empaquetarlos en un
solo byte, donde los 4 bits superiores es el hexadecimal más significativo y los 4 bits inferiores
es el hexadecimal menos significativo:
0000 1001<-- Dígito hexadecimal más significativo
(hexadecimal 9)
0000 1010<-- Dígito hexadecimal menos significativo (hexadecimal A)
Para empaquetarlos en un solo byte, primero hay que desplazar el hexadecimal más
significativo 4 posiciones hacia la izquierda. (Esto se hace con el desplazamiento lógico hacia
la izquierda):
1001 0000
<-- hexadecimal 9, desplazado 4 bits hacia la izquierda
para colocarlo en la posición correcta dentro del byte
Luego, se hace un OR de los dos valores que contienen los dígitos hexadecimales para que
queden combinados en un solo byte:
0000 1010<-- Hexadecimal menos significativo A
OR 1001 0000
<-- OR con el hexadecimal más significativo 9, el cual
ya está en su posición
10011010<-- Byte con los dos hexadecimales empaquetados (hexadecimal
9A)
Ahora tenemos un byte con el valor de 1001 1010, el cual tiene los dos dígitos hexadecimales
empaquetados.
Multiplicación y división por 2n, de enteros sin signo[editar · editar código]
En números enteros sin signo, el desplazamiento lógico hacia la izquierda equivale a una
multiplicación por 2 y el desplazamiento lógico hacia la derecha equivale a una división por 2.
En la división (desplazamiento hacia la derecha), se pierde el bit menos significativo, dando
como resultado un truncamiento del resultado (redondeo hacia abajo, hacia menos infinito).
Así, 6 / 2 es igual a 3, pero 7 / 2 es igual a 3,5, pero el 0,5 se pierde quedando el resultado en
3.
Los programadores de lenguaje ensamblador usan esta propiedad para hacer multiplicaciones
y divisiones rápidas, de enteros sin signo, por una potencia de 2, en donde n desplazamientos
n
equivalen a multiplicar o dividir por 2 . También, si el procesador no tiene operaciones de
multiplicación y división de enteros, o si éstas son muy lentas, se puede multiplicar o dividir
usando desplazamientos y sumas para multiplicar y desplazamientos y restas para dividir. Por
ejemplo, para multiplicar un entero por 10, se procede como sigue (en el lenguaje ensamblador
del x86):

29. Se quiere multiplicar el contenido del registro EAX por 10:
En las instrucciones de abajo, EAX y EBX son registros del procesador, SHL (shiftleft),
desplaza el registro indicado una posición (un bit) hacia la izquierda (que equivale a multiplicar
por 2), MOV copia el registro de la derecha sobre el registro de la izquierda, y ADD suma el
registro de la derecha al registro de la izquierda.
SHLEAX,1; EAX = EAX * 2
EAX = 2n
; desplaza a la izquierda el
contenido del registro EAX una posición,
; (multiplica EAX por 2)
MOVEBX,EAX; EBX = EAX
EBX = 2n
; copia el registro EAX en
EBX, ahora los dos registros tienen 2n
SHLEBX,1; EBX = EBX * 2
EBX = 4n
; multiplica EBX por 2,
obteniendo 4n
SHLEBX,1; EBX = EBX * 2
EBX = 8n
; vuelve a multiplicar EBX por
2, obteniendo 8n
ADDEAX,EBX; EAX = EAX + EBX
EAX = 2n + 8n = 10n ; suma EBX (8n) a
EAX (2n),
; (ahora EAX tiene el valor original multiplicado por 10)
Desplazamiento aritmético[editar · editar código]
Artículo principal: Desplazamiento aritmético
Desplazamiento aritmético hacia la izquierda
Desplazamiento aritmético hacia la derecha

30. Los desplazamientos aritméticos son similares a los desplazamientos lógicos, solo que los
aritméticos están pensados para trabajar sobre números enteros con signo en representación
de complemento a dos en lugar de enteros sin signo. Los desplazamientos aritméticos permiten
la multiplicación y la división por dos, de números enteros con signo, por una potencia de dos.
n
Desplazar n bits hacia la izquierda o a la derecha equivale a multiplicar o dividir por 2 ,
(asumiendo que el valor no hace desbordamiento (overflow o underflow)).
El desplazamiento aritmético hacia la izquierda es exactamente igual al desplazamiento lógico
hacia la izquierda. De hecho son dos nombres diferentes para exactamente la misma
operación. Al desplazar los bits una posición hacia la izquierda es equivalente a una
multiplicación por 2 independientemente de si es un número entero con signo o sin signo. En
los procesadores x86, el ensamblador tiene dos pnemónicos para el desplazamiento lógico y el
aritmético hacia la izquierda, pero cuando el programa es ensamblado, solo hay un opcode
para ambos en la instrucción enlenguaje de máquina.
El desplazamiento aritmético hacia la derecha es diferente al desplazamiento lógico hacia la
derecha. En los enteros sin signo, para dividir por 2, se debe usar el desplazamiento lógico, el
cual siempre agrega un 0 en el extremo izquierdo por cada desplazamiento de un bit hacia la
derecha. En cambio, en los enteros con signo, se debe usar el desplazamiento aritmético hacia
la derecha, el cual copia el bit del signo (el bit más significativo(MSB)) en el espacio vacío que
queda en el extremo izquierdo cada vez que se hace un desplazamiento de un bit hacia la
derecha. De esta manera, se divide efectivamente por 2 al entero con signo.
Si el entero con signo es positivo, (con el bit del signo igual a 0), se insertará el bit 0 del signo
en el extremo izquierdo al desplazar un bit hacia la derecha (igual que el desplazamiento lógico
hacia la derecha), pero si es un entero negativo, (con el bit del signo igual a 1), se insertará el
bit 1 del bit del signo en el extremo izquierdo. De esta manera, el signo del número se preserva
con la división por 2 y el número resultante tiene sentido. Si se insertara un 0 a la izquierda a
un número negativo (como lo haría el desplazamiento lógico hacia la derecha), en primer lugar,
este número negativo cambiaría de signo a positivo, y en segundo lugar, la interpretación de
los bits restantes no tendrían sentido.
Estos ejemplos utilizan un registro de 8 bits:
00010111 (Decimal 23) (Desplazamiento aritmético hacia la izquierda
de un número positivo)
= 00101110 (Decimal 46) (El bit de la izquierda se pierde y un bit 0
se añade a la derecha)
11010111 (Decimal -41) (Desplazamiento aritmético hacia la izquierda
de un número negativo)
= 10101110 (Decimal -82) (El bit de la izquierda se pierde y un bit 0
se añade a la derecha)
00010111 (Decimal 23) (Desplazamiento aritmético hacia la derecha de
un número positivo)
= 00001011 (Decimal 11) (El bit de la derecha se pierde y el bit del
signo anterior se conserva en el resultado)

31. 11010111 (Decimal -41) (Desplazamiento aritmético hacia la derecha de
un número negativo)
= 11101011 (Decimal -21) (El bit de la derecha se pierde y el bit del
signo anterior se conserva en el resultado)
Si el número binario es tratado como complemento a 1, entonces la misma operación de
n
desplazamiento hacia la derecha resulta en una división por 2 redondeando hacia el cero.
Rotación de bits[editar · editar código]
Rotación[editar · editar código]
Artícul
o
princip
al: De
splaz
amien
to
circul
ar
Otra
Desplazamiento o rotación circular hacia la izquierda Desplazamiento o rotación circular hacia la derecha
forma
de
desplazamiento es el desplazamiento circular o rotación de bits. En esta operación, los bits de
un registro son “rotados” de una manera circular como si los extremos izquierdo y derecho del
registro estuvieran conectados. En la rotación hacia la izquierda, el bit que sale por el extremo
izquierdo entrará por el extremo derecho, y viceversa con la rotación hacia la derecha. Esta
operación es útil si es necesario conservar todos los bits existentes, y es frecuentemente usada
en criptografía digital.
Rotación hacia la izquierda a través del bit del acarreo Rotación hacia la derecha a través del bit del acarreo
Rotación a través del bit del acarreo[editar · editar código]
Rotar a través del bit del acarreo es similar a la operación de rotar anterior (rotación sin
acarreo). La diferencia está en que los dos extremos del registro están unidos entre sí a través
del flag del acarreo, el cual queda en medio de ellos. El bit que sale por un extremo va al flag
del acarreo, y el bit original que estaba en el flag del acarreo entra al registro por el extremo
opuesto.

32. Si se fija el flag del acarreo de antemano, una rotación simple a través del acarreo puede
simular un desplazamiento lógico o aritmético de una posición. Por ejemplo, si el flag del
acarreo contiene 0, después de una rotación hacia la derecha a través del flag del acarreo,
equivale a un desplazamiento lógico hacia la derecha, y si el flag del acarreo contiene una
copia del bit del signo, equivale a un desplazamiento aritmético hacia la derecha. Por esta
razón, algunos microcontroladores tales como los PIC solo tienen las funciones de rotar y rotar
a través del acarreo, y no se preocupan de tener instrucciones de desplazamiento aritmético o
lógico.
Rotar a través del acarreo es especialmente útil cuando se hacen desplazamientos en números
más grandes que el tamaño nativo de la palabra del procesador, porque si, por por ejemplo, un
número grande es almacenado en dos registros y se quiere desplazar hacia la derecha un bit,
el bit que sale del extremo derecho del registro de la izquierda debe entrar por el extremo
izquierdo del registro de la derecha. Con rotación a través del acarreo, ese bit es “almacenado”
en el flag del acarreo durante el primer desplazamiento hacia la derecha sobre el registro de la
izquierda, listo para ser desplazado al registro de la derecha usando una simple rotación con
acarreo hacia la derecha y sin usar ninguna preparación extra.