Què són les instruccions dordinador?

És bastant fàcil entendre que els ordinadors executen el programari, com ara un sistema operatiu o un navegador web. Tanmateix, fins i tot se sap generalment que el programari es desenvolupa escrivint codi en qualsevol dels molts llenguatges de programació. Normalment, aquest codi es compila en un format que l'ordinador pot executar.

Els ordinadors no poden entendre Python, C, Java o cap altre llenguatge de programació. Necessita que les instruccions es proporcionin en el format del seu conjunt d'instruccions. El conjunt d'instruccions és una col·lecció d'instruccions d'ordinador. Cadascun detalla quina operació s'ha de realitzar i sobre quines dades. El conjunt d'instruccions de l'ordinador més comú és x86. Concretament, la variant x86-64 també es coneix com AMD64.

Exhaustivitat del conjunt d'instruccions

Hi ha quatre categories principals d'instrucció que es necessiten perquè un ordinador pugui funcionar. Instruccions aritmètiques, lògiques i de canvi. Instruccions per moure dades entre la memòria del sistema i els registres. Instruccions d'entrada i sortida. Control del programa i instruccions d'estat.

Les instruccions aritmètiques, lògiques i de canvi permeten a l'ordinador realitzar càlculs. Aquest subconjunt d'instruccions s'utilitza per realitzar càlculs reals. Totes les dades amb què la CPU necessita per funcionar s'emmagatzemen a la memòria RAM. Perquè la CPU hi pugui accedir per operar-hi. Tanmateix, les dades han d'estar als registres del processador. Per tant, les instruccions que mouen dades entre la memòria RAM i els registres són fonamentals per al rendiment.

Tot i que els ordinadors fan moltes coses, normalment hi ha alguna interacció humana. Captar aquestes interaccions i tractar-les és fonamental per mantenir els ordinadors interactius. A més, el codi informàtic sovint es pot dividir en dues branques diferents, i s'ha de triar quina prendre. Es coneixen com a instruccions de branca i són necessàries per a la programació complexa, inclosos els bucles for i while. Les instruccions de control també són fonamentals per garantir que les operacions es duen a terme en l'ordre correcte.

Què és una instrucció?

Una instrucció és una peça definida de funcionalitat que un processador pot executar. Normalment, una operació es mostra amb un nom d'instrucció de forma breu. La instrucció real està codificada com un codi operatiu curt. Moltes operacions necessiten realitzar la seva operació en algunes dades. La informació d'adreça d'aquestes dades es coneix com a operands. L'operació més bàsica es coneix generalment com NOP. NOP és l'abreviatura de "no operació". NOP no requereix més operands, ja que indica a la CPU que es quedi inactiva durant un cicle de rellotge. En x86, NOP està codificat com a 0x90.

JMP és una altra operació. Ajusta el comptador del programa que apunta a la següent instrucció. Generalment, la següent instrucció a executar és la següent de la llista. Tanmateix, això no pot ser cert per als dos casos quan arribeu a una declaració de ramificació. JMP permet que una branca salti cap endavant o cap enrere a un conjunt d'instruccions, potencialment llunyanes, permetent que el programari continuï com es pretén. En x86, JMP està codificat com a 0xE9…0xEB, 0xFF/4 i 0xFF/5. JMP agafarà un operand que detalla l'adreça de memòria a la qual cal actualitzar el comptador del programa per apuntar a la següent instrucció correcta.

Conclusió

La instrucció d'ordinador, també coneguda com a instrucció de màquina, és una instrucció única com a part d'un conjunt d'instruccions. Les instruccions detallen les operacions exactes que ha de realitzar un processador. La majoria, però no totes, necessiten operar amb dades i s'anomenen juntament amb operands. Aquests operands apunten a registres que contenen les dades a operar.