Casa > Exposició > Contingut

Arquitectura de computadors Rols Arquitectura del conjunt d'instruccions

Mar 09, 2019

Una arquitectura de conjunt d'instruccions (ISA) és la interfície entre el programari i el maquinari de l'ordinador i també es pot veure com la visualització del programador de la màquina. Els ordinadors no entenen llenguatges de programació d’alt nivell com Java, C ++ o la majoria de llenguatges de programació utilitzats. Un processador només entén les instruccions codificades de manera numèrica, generalment com a nombres binaris. Les eines de programari, com ara els compiladors, tradueixen aquests llenguatges d'alt nivell en instruccions que el processador pot entendre.


A més de les instruccions, l’ISA defineix els elements de l’ordinador disponibles per a un programa, com ara tipus de dades, registres, modes d’adreçament i memòria. Les instruccions localitzen aquests elements disponibles amb índexs de registre (o noms) i modes d’adreçament de memòria.


L’ISA d’un ordinador es descriu normalment en un petit manual d’instruccions, que descriu com es codifiquen les instruccions. A més, pot definir noms breus (vagament) mnemotècnics per a les instruccions. Els noms poden ser reconeguts per una eina de desenvolupament de programari anomenada assembler. Un assemblador és un programa informàtic que tradueix una forma de l'ISA llegible en un format llegible per ordinador. Els desmuntadors també estan àmpliament disponibles, normalment en depuradors i programes de programari per aïllar i corregir el mal funcionament dels programes informàtics binaris.


Els ISA varien en qualitat i integritat. Un bon compromís ISA entre la conveniència del programador (la facilitat de comprensió del codi), la mida del codi (quant de codi és necessari per realitzar una acció específica), el cost de l’ordinador per interpretar les instruccions (més complexitat significa més maquinari necessari descodificar i executar les instruccions), i la velocitat de l’ordinador (amb un maquinari de descodificació més complex s’aconsegueix un temps de descodificació més llarg). L'organització de la memòria defineix com interactuen les instruccions amb la memòria i com la memòria interactua amb ella mateixa.


Durant el programari d'emulació de disseny (emuladors) es poden executar programes escrits en un conjunt d'instruccions proposat. Els emuladors moderns poden mesurar la mida, el cost i la velocitat per determinar si un ISA determinat compleix els seus objectius.