Što su računalne upute?

Prilično je lako razumjeti da računala pokreću softver, kao što je operativni sustav ili web preglednik. Međutim, opće je poznato da se softver razvija pisanjem koda u bilo kojem od mnogih programskih jezika. Obično se taj kôd kompilira u format koji računalo može pokrenuti.

Računala ne razumiju python, C, Java ili bilo koji drugi programski jezik. Potrebne su mu sve upute u formatu skupa instrukcija. Skup instrukcija je zbirka računalnih instrukcija. Svaki detalj opisuje koju operaciju treba izvesti i na kojim podacima. Najčešći skup računalnih instrukcija je x86. Točnije, x86-64 varijanta se također naziva AMD64.

Kompletnost skupa instrukcija

Postoje četiri glavne kategorije instrukcija koje su potrebne da bi računalo moglo raditi. Aritmetičke, logičke i upute za pomak. Upute za premještanje podataka između sistemske memorije i registara. Upute za unos i izlaz. Kontrola programa i upute o statusu.

Aritmetičke, logičke i instrukcije pomaka omogućuju računalu izvođenje izračuna. Ovaj podskup instrukcija koristi se za izvođenje stvarnih izračuna. Svi podaci s kojima CPU treba raditi pohranjeni su u RAM-u. Da bi mu CPU mogao pristupiti i raditi na njemu. Međutim, podaci moraju biti u registrima procesora. Kao takve, instrukcije koje premještaju podatke između RAM-a i registara ključne su za izvedbu.

Dok računala rade mnoge stvari, obično postoji određena ljudska interakcija. Hvatanje tih interakcija i suočavanje s njima ključno je za održavanje interaktivnosti računala. Nadalje, računalni se kod često može podijeliti u dvije različite grane, pa se mora odlučiti koju od njih odabrati. One su poznate kao instrukcije grananja i neophodne su za složeno programiranje, uključujući for i while petlje. Upute za upravljanje također su ključne za osiguravanje da se operacije odvijaju ispravnim redoslijedom.

Što je instrukcija?

Instrukcija je definirani dio funkcionalnosti koji procesor može izvršiti. Operacija se obično prikazuje s kratkim nazivom instrukcije. Stvarna je instrukcija kodirana kao kratki operativni kod. Mnoge operacije moraju izvršiti svoje operacije na nekim podacima. Informacije o adresi za ove podatke poznate su kao operandi. Najosnovnija operacija općenito je poznata kao NOP. NOP je skraćenica za "bez operacije". NOP ne zahtijeva nikakve daljnje operande jer upućuje CPU da miruje jedan ciklus takta. U x86, NOP je kodiran kao 0x90.

JMP je još jedna operacija. Podešava brojač programa koji pokazuje na sljedeću instrukciju. Općenito, sljedeća instrukcija koja će se izvršiti je sljedeća instrukcija na popisu. Međutim, to ne može biti točno za oba slučaja kada dođete do izjave grananja. JMP dopušta grani da skoči naprijed ili natrag na skup instrukcija, potencijalno daleko, dopuštajući softveru da nastavi prema namjeri. U x86, JMP je kodiran kao 0xE9…0xEB, 0xFF/4 i 0xFF/5. JMP će uzeti operand koji detaljizira memorijsku adresu na koju programski brojač treba ažurirati da bi ukazivao na ispravnu sljedeću instrukciju.

Zaključak

Računalna instrukcija, također poznata kao strojna instrukcija, jedna je instrukcija kao dio skupa instrukcija. Upute detaljno opisuju točne operacije koje procesor treba izvršiti. Većina, ali ne svi, trebaju raditi s podacima i pozivaju se uz operande. Ovi operandi ukazuju na registre koji sadrže podatke na kojima treba raditi.