O que é um conjunto de instruções?
Um conjunto de instruções ou uma arquitetura do conjunto de instruções é o conjunto coletivo de comandos que um processador de computador pode executar. Tudo o que um computador faz, desde a execução de um aplicativo de processamento de texto até a codificação de arquivos de vídeo, é redutível a alguma combinação desses comandos. Os programadores não criam programas diretamente através dessas instruções, mas usam um tipo especial de software conhecido como compilador que traduz o código de programação em instruções da máquina. A maioria dos computadores pessoais usa um conjunto de instruções usado pela primeira vez na década de 1970, enquanto smartphones, tablets e outros dispositivos usam conjuntos de instruções mais simples otimizados para ambientes de baixa potência.
Os computadores podem parecer capazes de tarefas ilimitadas, mas os microprocessadores dentro deles são capazes apenas de executar um número limitado de comandos predefinidos, conhecidos como instruções. Por si só, cada instrução é relativamente simples, talvez dizendo ao processador para adicionar dois números ou mover uma peça de dados de um local para umoutro. Quando combinados, essas instruções básicas se tornam bastante poderosas e são usadas como base para todos os tipos de software. O desempenho e a compatibilidade de uma CPU estão diretamente relacionados ao número e ao tipo de instruções que a CPU suporta, tornando a instrução um elemento crítico no sucesso comercial ou falha de qualquer novo design.
Uma CPU pode executar apenas funções que fazem parte de seu conjunto de instruções, mas muito poucos programadores de computador incorporam esses comandos em seu software. Em vez disso, uma etapa intermediária conhecida como compilação é usada. Nesse processo, um programa conhecido como compilador traduz código amigável ao ser humano usado pelos programadores em um "código da máquina" que o processador entende. Como diferentes processadores de computador suportam diferentes conjuntos de instruções, um compilador deve ser projetado para o tipo de processador que o programa pretende ser executado. Com microprocessadores modernos capazes de executivosCentenas de milhões ou até bilhões de instruções em um único segundo, os compiladores se tornaram o único meio prático de criar software para computadores.
Os microprocessadores usados em quase todos os computadores pessoais vendidos desde os anos 80 usam um conjunto de instruções chamado X86, que foi originalmente projetado para um processador Intel® que estreou em meados da década de 1970. O desejo de compatibilidade com versões anteriores ajudou a manter o X86 dominante no mercado de PCs, embora novas instruções sejam ocasionalmente adicionadas através de extensões. Muitos smartphones, tablets e outros tipos de eletrônicos de consumo usam microprocessadores com base no conjunto de instruções do braço, que é mais simples e mais eficiente em termos de energia que o x86. Servidores de ponta, super computadores e outros dispositivos especializados, como consoles de jogos, podem usar diferentes conjuntos de instruções.