Vad är en instruktionsuppsättning?
En instruktionsuppsättning, eller en instruktionsuppsättningarkitektur, är den kollektiva uppsättningen kommandon som en datorprocessor kan utföra. Allt som en dator gör, från att köra en ordbehandlingsapplikation till kodning av videofiler, kan reduceras till någon kombination av dessa kommandon. Programmerare skapar inte direkt program genom dessa instruktioner utan använder en speciell typ av programvara som kallas en kompilator som översätter programmeringskod till maskininstruktioner. De flesta persondatorer använder en instruktionsuppsättning som först användes på 1970-talet, medan smartphones, surfplattor och andra enheter använder enklare instruktionsuppsättningar optimerade för miljöer med låg effekt.
Datorer kan tyckas kapabla till obegränsade uppgifter, men mikroprocessorerna inuti dem är bara kapabla att utföra ett begränsat antal fördefinierade kommandon, kända som instruktioner. På egen hand är varje instruktion relativt enkel, kanske säger processorn att lägga till två nummer eller att flytta en data från en plats till enandra. När de kombineras blir dessa grundläggande instruktioner ganska kraftfulla och används som grund för alla typer av programvara. Prestandan och kompatibiliteten för en CPU är direkt relaterad till antalet och typen av instruktioner som CPU stöder, vilket gör att instruktionen är ett kritiskt element i den kommersiella framgången eller misslyckandet med någon ny design.
A CPU kan bara utföra funktioner som ingår i dess instruktionsuppsättning, men mycket få datorprogrammerare bädda in dessa kommandon i sin programvara. Istället används ett mellansteg som kallas sammanställning. I denna process översätter ett program som kallas en kompilator mänsklig vänlig kod som används av programmerare till en "maskinkod" som processorn förstår. Eftersom olika datorprocessorer stöder olika instruktionsuppsättningar måste en kompilator utformas för den typ av processor som programmet är avsett att genomföra. Med moderna mikroprocessorer som kan execUTNING så många som hundratals miljoner eller till och med miljarder instruktioner på en enda sekund, kompilatorer har blivit det enda praktiska sättet att skapa programvara för datorer.
Mikroprocessorerna som användes i nästan alla sålda persondatorer sedan 1980 -talet använder en instruktionsuppsättning som heter X86, som ursprungligen var designad för en Intel® -processor som debuterade i mitten av 1970 -talet. Lusten efter bakåtkompatibilitet har hjälpt till att hålla x86 dominerande på PC -marknaden, även om nya instruktioner ibland läggs till genom tillägg. Många smartphones, surfplattor och andra typer av konsumentelektronik använder mikroprocessorer baserat på ARM -instruktionsuppsättningen, som är enklare och mer effekteffektiv än x86. High End -servrar, superdatorer och andra specialiserade enheter som spelkonsoler kan använda olika instruktionsuppsättningar.