Τι είναι ένα μητρώο οδηγιών;

Από την άποψη του υλικού υπολογιστή, ένα μητρώο εντολών είναι ένα στοιχείο στην κεντρική μονάδα επεξεργασίας (CPU) ενός υπολογιστή ή άλλης συσκευής που συγκρατεί την εντολή προγραμματισμού που θα εκτελεστεί στην αρχή του επόμενου κύκλου ρολογιού όπως υπαγορεύεται από άλλα μέρη τουη CPU.Άλλα στοιχεία της CPU, όπως ο αποκωδικοποιητής διδασκαλίας, βασίζονται στο μητρώο διδασκαλίας για να κρατήσουν αυτές τις πληροφορίες, ώστε να μπορούν να αποκωδικοποιηθούν, να επιλυθούν και τελικά να εκτελεστούν.Με ορισμένους τύπους αρχιτεκτονικής μικροεπεξεργαστή, μπορεί να υπάρχουν περισσότερες από μία καταχωρήσεις οδηγιών, ώστε να μπορούν να υποβληθούν σε επεξεργασία πολλαπλών οδηγιών, σχηματίζοντας ένα στυλ λογικής συναρμολόγησης που είναι γνωστός ως αγωγός.Γενικά, δίνονται νέες οδηγίες στο μητρώο εντολών μέσω ενός άλλου τμήματος της CPU γνωστό ως μετρητής προγράμματος, ο οποίος εξυπηρετεί έναν πολύ παρόμοιο σκοπό, αλλά μπορεί να προχωρήσει στην επόμενη εντολή, ενώ εκτελείται πληροφορίες που κρατάει το μητρώο οδηγιών.είναι μια σειρά φυσικών διακόπτη σε έναν μικροεπεξεργαστή ή έναν πίνακα κυκλωμάτων που μπορεί να ενεργοποιηθεί ή να απενεργοποιηθεί, καθιστώντας κάθε διακόπτη ισοδύναμο με λίγο.Όταν πολλοί από τους διακόπτες, που ονομάζονται επίσης μάνδαλα, συνδέονται, είναι σε θέση να αποθηκεύουν δυαδικά δεδομένα όπως αριθμοί, τα οποία μπορούν να μετατραπούν σε διευθύνσεις μνήμης ή κωδικούς εντολών.Μέσα στην CPU, ο μητρώος εντολών μπορεί να κρατήσει είτε τη διεύθυνση στη μνήμη του υπολογιστή της εντολής που εκτελείται είτε, για αποτελεσματικότητα, μπορεί να κρατήσει την ίδια την εντολή.Αυτές οι πληροφορίες μεταβιβάζονται στο μητρώο μέσω ενός άλλου μητρώου γνωστού ως μετρητή προγράμματος, ο οποίος στις περισσότερες περιπτώσεις μεταβαίνει προς τα εμπρός στην επόμενη εντολή που θα εκτελεστεί μετά τη μεταβίβαση της τρέχουσας εντολής.Επίπεδα εντολών συναρμολόγησης που τελικά μεταφράζονται σε κώδικα μηχανής ή κώδικα byte.Αυτά είναι σαφώς διαφορετικά από τις οδηγίες σε γλώσσες προγραμματισμού υψηλότερου επιπέδου, επειδή οι οδηγίες συναρμολόγησης λειτουργούν σε πολύ μικρή, άμεση κλίμακα.Ένα παράδειγμα είναι μια γραμμή κώδικα υψηλού επιπέδου που προσθέτει δύο αριθμούς μαζί και αποθηκεύει τα αποτελέσματα σε μια μεταβλητή, η οποία παίρνει μόνο μία γραμμή κώδικα υψηλού επιπέδου για να εκφράσει.Όταν ο κώδικας καταρτίζεται, θα μπορούσαν να δημιουργηθούν δώδεκα ή περισσότερες οδηγίες για την ολοκλήρωση της εργασίας, με κάθε εντολή να είναι κάτι απλό, όπως οι τιμές ανακατεύθυνσης μεταξύ μνήμης τυχαίας πρόσβασης στον υπολογιστή (RAM) και ενός μητρώου χρησιμότητας.Με το μητρώο εντολών, μεταβιβάζεται στον αποκωδικοποιητή εντολών, ώστε η εντολή να μπορεί να μετατραπεί σε κώδικα μηχανής.Οι αναφορές σε τοποθεσίες μνήμης που ενδέχεται να διαθέτουν μεταβλητές ή άλλες πληροφορίες επιλύονται και οι πληροφορίες αυτές τοποθετούνται μερικές φορές σε άλλα μητρώα.Τέλος, θα εκτελεστεί η πραγματική εντολή.Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, ο μετρητής του προγράμματος θα αυξηθεί από την CPU για να δείξει την επόμενη εντολή που θα διεξαχθεί από το μητρώο οδηγιών, ώστε η διαδικασία να επαναλάβει μέχρι να εκτελεστεί ολόκληρο το πρόγραμμα.