De CPU (centrale verwerkingseenheid) maakt gebruik van een systeem genaamd de instructieset architectuur (ISA) om invoergegevens te interpreteren en te verwerken. Dit is waarom:
1. Inzicht in de instructies:
* machinecode: CPU's begrijpen mens-leesbare programmeertalen niet. Ze werken op machinecode , een reeks binaire getallen (0S en 1s) die specifieke instructies vertegenwoordigen.
* Isa als vertaler: De ISA fungeert als een vertaler tussen de programmeertalen op hoog niveau die we schrijven en de machinecode die de CPU begrijpt.
2. De bewerkingen definiëren:
* Instructieset: Elke CPU heeft een gedefinieerde reeks instructies die hij kan uitvoeren. Deze set, de instructieset genoemd, definieert de basisbewerkingen die de CPU kan uitvoeren, zoals:
* Rekenkundige bewerkingen: Toevoeging, aftrekking, vermenigvuldiging, divisie.
* Logische bewerkingen: Vergelijkingen, en, of niet.
* Gegevensbeweging: Gegevens uit het geheugen laden, gegevens in het geheugen opslaan.
* Regelingsstroom: Vertakking, springen, loopt.
3. Uitvoeringsproces:
* Ophalen: De CPU haalt een instructie uit het geheugen.
* Decodering: De CPU decodeert de instructie om te begrijpen welke bewerking hij moet uitvoeren.
* Uitvoering: De CPU voert de instructie uit met de interne componenten zoals registers en ALU (Arithmetic Logic Unit).
* Terug schrijven: Indien nodig schrijft de CPU het resultaat terug naar het geheugen.
4. Het belang van de ISA:
* CPU -ontwerp: De ISA vormt de basis van het ontwerp van de CPU. Verschillende CPU's hebben verschillende ISA's, die hun prestaties en mogelijkheden kunnen beïnvloeden.
* Compatibiliteit: ISA's zijn essentieel voor softwarecompatibiliteit. Als een programma is samengesteld voor één ISA, wordt het mogelijk niet op een CPU uitgevoerd met een andere ISA.
Samenvattend: De ISA van de CPU fungeert als een brug tussen mens-leesbare instructies en de machinecode die het uitvoert. Het definieert de basisbewerkingen die de CPU kan uitvoeren en zorgt ervoor dat software correct kan worden uitgevoerd op de doelhardware. |