Vi har redan täckt hur processorer utför instruktioner, vilket kallas instruktionscykeln. Men vad är en instruktion när vi pratar om processorer? Om du inte vet det eller ordet leder dig till förvirring, oroa dig inte, när du har läst den här artikeln helt kommer du utan problem att förstå vad instruktionerna för ett datorprogram är.
Processorerna på miljoner datorer runt om i världen vet bara hur man gör en sak, kör instruktioner kontinuerligt. Men vad är en instruktion? Läs vidare för att ta reda på det.
Vad är en instruktion?
En instruktion är den minsta enheten i ett program, som säger till CPU vad man ska göra genom en serie instruktioner som körs i följd. Varje instruktion är ett antal bitar i den binära koden som är uppdelad i tre olika delar:
- Instruktionsbitar: dessa bitar indikerar vilken instruktion CPU: n kommer att utföra och därför kallas också sökvägen som instruktionen kommer att utföra för att utföra.
- Adresseringsbitar: ange i vilken minnesadress data finns i minnet.
- Lägesbitar: Lägesbitarna anger hur en instruktion körs, de används när det finns flera sätt att utföra en instruktion eller om det finns olika förhållanden.
Om du vill veta hur en CPU utför instruktionerna rekommenderar vi artikeln ” Så här kör din CPU instruktionerna som programvaran ger den ”I HardZone, samma webbplats.
Adresseringsinstruktioner
Beroende på var data är kan vi ha olika variationer av samma typ av instruktion, det sätt på vilket en processor får åtkomst till data kallas adresseringsläge.
- Den omedelbara adresseringen används när data är samma instruktion, i detta fall lagras data i ett register eller internminne hos processorn som ska exekveras därifrån.
- Den andra typen av adressering är direkt, där programmet anger minnesadressen där data finns.
- Den tredje typen av adressering är indirekt, vilket ger oss adressen där minnesadressen där data finns.
Det bör klargöras att vissa instruktioner inte har ett adresseringsläge, eftersom de inte kräver att data ska köras.
Instruktionstyper i en CPU
Här är en sammanfattning av de vanligaste instruktionerna som används av de olika processorerna. Dessa instruktioner är gemensamma för alla register- och instruktionsuppsättningar, oavsett om de är x86, ARM, MIPS, PowerPC och så vidare. Förutom att det inte har någon relation om inställningen är RISC eller CISC.
- Aritmetisk manipulation instruktioner är de som utför matematiska manipulationsoperationer som addition, subtraktion, multiplikation och delning. Liksom mer komplexa operationer som trigonometriska formler, kvadratrötter, krafter.
- Smakämnen logiska instruktioner är den andra typen av instruktioner som utförs av ALU, de är faktiskt binära operationer som efterliknar driften av logiska grindar. Det vill säga AND, OR, XOR, NAND, NOR, XNOR och NOT.
- Instruktioner för bitmanipulation baseras på att manipulera bitarna i en idemsträng med instruktioner som att flytta lite åt vänster eller höger, vända ordningen eller byta dem.
- Instruktioner för datarörelse är ansvarig för förflyttning av data från en del av minnet till en annan, från ett minne till ett annat, från processor till minne och från minne till processor.
- Instruktioner för programstyrning är de som aktiveras när vissa villkor är uppfyllda, t.ex.
- Smakämnen hoppinstruktioner är de som indikerar att programmet inte fortsätter till nästa minnesadress, utan till en specifik minnesadress som markeras av hoppinstruktionen.
Datatyper och mångfald av instruktioner
Eftersom en processor idag kan hantera olika typer av data, till exempel heltal och flytande punkt. Vissa aritmetiska instruktioner dupliceras ofta för instruktionsuppsättningen för flytpunkt. Det finns också vektorinstruktioner, såsom AVX-instruktionsuppsättningar, eller även kända som SIMD-instruktioner, som fungerar med flera operander samtidigt.
Eftersom dessa instruktioner exekveras i olika enheter, slutar de kräva olika instruktionsbitar, vilket innebär att tillägget av nya typer av data i en processor i många fall innebär en avsevärd ökning av instruktionerna, deras komplexitet. . samt den del som avkodar och kör dem på en CPU.
