Kaj je komplet navodil?

Nabor ukazov ali arhitektura nabora ukazov je skupen nabor ukazov, ki jih lahko izvede računalniški procesor. Vse, kar počne računalnik, od izvajanja aplikacije za obdelavo besedil do kodiranja video datotek, je mogoče zmanjšati na kombinacijo teh ukazov. Programerji ne ustvarjajo programov neposredno s pomočjo teh navodil, ampak uporabljajo posebno vrsto programske opreme, znano kot prevajalnik, ki prevede programsko kodo v strojna navodila. Večina osebnih računalnikov uporablja nabor navodil, ki je bil prvič uporabljen v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja, medtem ko pametni telefoni, tablice in druge naprave uporabljajo preprostejše nabore navodil, optimizirane za okolja z nizko porabo energije.

Morda se zdi, da lahko računalniki opravljajo neomejene naloge, vendar so mikroprocesorji v njih sposobni izvajati le omejeno število vnaprej določenih ukazov, znanih kot navodila. Vsako navodilo je samo po sebi relativno preprosto, morda procesorju pove, naj sešteje dve številki ali premakne del podatkov z ene lokacije na drugo. V kombinaciji postanejo ta osnovna navodila precej močna in se uporabljajo kot osnova za vse vrste programske opreme. Zmogljivost in združljivost CPE sta neposredno povezani s številom in vrsto navodil, ki jih podpira CPU, zaradi česar je nabor navodil kritičen element komercialnega uspeha ali neuspeha katere koli nove zasnove.

CPE lahko izvaja samo funkcije, ki so del njegovega nabora navodil, vendar zelo malo računalniških programerjev te ukaze vgradi v svojo programsko opremo. Namesto tega se uporablja vmesni korak, znan kot prevajanje. V tem procesu program, znan kot prevajalnik, prevede človeku prijazno kodo, ki jo uporabljajo programerji, v “strojno kodo”, ki jo procesor razume. Ker različni računalniški procesorji podpirajo različne nabore navodil, mora biti prevajalnik zasnovan za tip procesorja, na katerem naj bi se program izvajal. S sodobnimi mikroprocesorji, ki lahko v eni sekundi izvedejo več sto milijonov ali celo milijard navodil, so prevajalniki postali edino praktično sredstvo za ustvarjanje programske opreme za računalnike.

Mikroprocesorji, ki se uporabljajo v skoraj vseh osebnih računalnikih, ki se prodajajo od osemdesetih let prejšnjega stoletja, uporabljajo nabor navodil, imenovan x1980, ki je bil prvotno zasnovan za procesor Intel®, ki je debitiral sredi sedemdesetih let. Želja po združljivosti za nazaj je pripomogla, da je x86 prevladoval na trgu osebnih računalnikov, čeprav se z razširitvami občasno dodajajo nova navodila. Številni pametni telefoni, tablični računalniki in druge vrste potrošniške elektronike uporabljajo mikroprocesorje, ki temeljijo na naboru navodil ARM, ki je enostavnejši in energetsko učinkovitejši kot x1970. Strežniki višjega razreda, super računalniki in druge specializirane naprave, kot so igralne konzole, lahko uporabljajo različne nabore navodil.