Mitä ovat tietokoneohjeet?

On melko helppoa ymmärtää, että tietokoneet käyttävät ohjelmistoa, kuten käyttöjärjestelmää tai verkkoselainta. On kuitenkin jopa yleisesti tiedossa, että ohjelmisto kehitetään kirjoittamalla koodia millä tahansa monista ohjelmointikielistä. Yleensä tämä koodi käännetään muotoon, jota tietokone voi käyttää.

Tietokoneet eivät ymmärrä python-, C-, Java- tai muita ohjelmointikieliä. Se tarvitsee kaikki ohjeet sen ohjesarjan muodossa. Ohjesarja on kokoelma tietokoneen ohjeita. Jokainen kertoo, mikä toimenpide suoritetaan ja mille tiedoille. Yleisin tietokoneen ohjesarja on x86. Tarkemmin sanottuna x86-64-varianttia kutsutaan myös AMD64:ksi.

Ohjesarjan täydellisyys

On olemassa neljä pääluokkaa opetusta, jotka tarvitaan, jotta tietokone voi toimia. Aritmeettiset, loogiset ja siirtoohjeet. Ohjeet tiedon siirtämiseen järjestelmämuistin ja rekisterien välillä. Syöttö- ja lähtöohjeet. Ohjelman ohjaus- ja tilaohjeet.

Aritmeettisten, loogisten ja siirtokäskyjen avulla tietokone voi suorittaa laskelmia. Tätä ohjeiden osajoukkoa käytetään todellisten laskelmien suorittamiseen. Kaikki tiedot, joita CPU tarvitsee toimiakseen, on tallennettu RAM-muistiin. Jotta CPU voisi käyttää sitä toimiakseen sillä. Tietojen tulee kuitenkin olla käsittelijöiden rekistereissä. Sellaisenaan ohjeet, jotka siirtävät tietoja RAM-muistin ja rekisterien välillä, ovat kriittisiä suorituskyvyn kannalta.

Vaikka tietokoneet tekevät monia asioita, niissä on yleensä jonkin verran ihmisten vuorovaikutusta. Näiden vuorovaikutusten tallentaminen ja käsitteleminen on erittäin tärkeää tietokoneiden vuorovaikutteisena pitämisen kannalta. Lisäksi tietokonekoodi voi usein jakaantua kahteen erilliseen haaraan, ja on tehtävä valinta, kumpi otetaan. Näitä kutsutaan haarakäskyiksi ja ne ovat välttämättömiä monimutkaisessa ohjelmoinnissa, mukaan lukien for- ja while-silmukat. Ohjausohjeet ovat myös keskeinen osa sen varmistamista, että toiminnot tapahtuvat oikeassa järjestyksessä.

Mikä on ohje?

Käsky on määritelty toiminto, jonka prosessori voi suorittaa. Toiminto näytetään tyypillisesti lyhyellä ohjenimellä. Varsinainen ohje on koodattu lyhyeksi opkoodiksi. Monien toimintojen on suoritettava toimintansa joillekin tiedoille. Näiden tietojen osoitetiedot tunnetaan operandeina. Perusoperaatio tunnetaan yleisesti nimellä NOP. NOP on lyhenne sanoista "ei toimintaa". NOP ei vaadi muita operandeja, koska se käskee CPU:ta olemaan tyhjäkäynnillä yhden kellojakson ajan. x86:ssa NOP on koodattu muodossa 0x90.

JMP on toinen operaatio. Se säätää ohjelmalaskuria, joka osoittaa seuraavaan ohjeeseen. Yleensä seuraava suoritettava käsky on luettelon seuraava käsky. Tämä ei kuitenkaan voi olla totta molemmissa tapauksissa, kun pääset haarautuvaan lauseeseen. JMP sallii haaran hypätä eteen- tai taaksepäin ohjesarjaan, mahdollisesti kaukana, jolloin ohjelmisto voi jatkaa suunnitellusti. x86:ssa JMP on koodattu muodossa 0xE9…0xEB, 0xFF/4 ja 0xFF/5. JMP ottaa operandin, joka kertoo muistiosoitteen, johon ohjelmalaskuri on päivitettävä osoittamaan oikeaa seuraavaa käskyä.

Johtopäätös

Tietokoneohje, joka tunnetaan myös nimellä koneohje, on yksi käsky osana käskysarjaa. Ohjeissa kerrotaan tarkat toiminnot, jotka prosessori suorittaa. Useimpien, mutta ei kaikkien, on käytettävä dataa, ja niitä kutsutaan operandien rinnalla. Nämä operandit osoittavat rekistereihin, jotka sisältävät operoitavaa dataa.