Die CPU (Central Processing Unit) verwendet ein System namens
Befehlssatzarchitektur (ISA) Daten zu interpretieren und zu verarbeiten. Hier ist der Grund:
1. Die Anweisungen verstehen:
* Maschinencode: CPUs verstehen keine menschlich-lesbaren Programmiersprachen. Sie arbeiten mit Maschinencode , eine Reihe von Binärzahlen (0S und 1s), die spezifische Anweisungen darstellen.
* ISA als Übersetzer: Die ISA fungiert als Übersetzer zwischen den hochrangigen Programmiersprachen, die wir schreiben, und dem Maschinencode der CPU.
2. Definieren der Operationen:
* Anweisungssatz: Jede CPU verfügt über einen festgelegten Anweisungssatz, den sie ausführen kann. Dieser Satz, der als Befehlssatz bezeichnet wird, definiert die grundlegenden Vorgänge, die die CPU ausführen kann, wie z. B.:
* arithmetische Operationen: Addition, Subtraktion, Multiplikation, Abteilung.
* logische Operationen: Vergleiche und oder, nicht.
* Datenbewegung: Laden Sie Daten aus dem Speicher, Speichern von Daten im Speicher.
* Kontrollfluss: Verzweigung, Springen, Schleifen.
3. Ausführungsprozess:
* Abrufen: Die CPU holt einen Befehl aus dem Speicher.
* Decodierung: Die CPU decodiert die Anweisung, um zu verstehen, welche Operation sie ausführen muss.
* Ausführung: Die CPU führt den Befehl aus, wobei ihre internen Komponenten wie Register und ALU (arithmetische Logikeinheit) verwendet werden.
* Zurückschreiben: Bei Bedarf schreibt die CPU das Ergebnis zurück in den Speicher.
4. Die Bedeutung des ISA:
* CPU -Design: Die ISA bildet die Grundlage des Designs der CPU. Unterschiedliche CPUs haben unterschiedliche ISAs, was sich auf ihre Leistung und ihre Fähigkeiten auswirken kann.
* Kompatibilität: ISAs sind für die Softwarekompatibilität unerlässlich. Wenn ein Programm für einen ISA zusammengestellt wird, wird es möglicherweise nicht auf einer CPU mit einem anderen ISA ausgeführt.
Zusammenfassend: Die ISA der CPU fungiert als Brücke zwischen menschlich-lesbaren Anweisungen und dem von ihr ausgeführten Maschinencode. Es definiert die grundlegenden Vorgänge, die die CPU ausführen kann, und stellt sicher, dass die Software korrekt auf der Zielhardware ausgeführt wird.
