käskyjoukkoarkkitehtuuri

Käskyjoukkoarkkitehtuuri (ISA) on tietokoneen arkkitehtuurin osa, joka määrittelee ohjelmoijan nähtävissä olevan rajapinnan laitteen ja ohjelmiston välillä. ISA kattaa käskyt ja niiden binäärisen koodauksen, osoitteentulotavat, rekisterirakenteen sekä määritykset datatyypeistä, muistista ja I/O:sta. Näiden elementtien avulla ohjelmointi- ja suoritusmalli sekä käännösten ja tulkintojen toteutus ovat määriteltyjä. ISA toimii ylläpitämänä sopimuksena, jonka puitteissa ohjelmiston ohjeet muunnetaan suoritettaviksi operaattoreiksi laitteistossa.

Tärkeimpiä ISA-ominaisuuksia ovat käskyt (vaihtelevan tai kiinteän pituuden), käskyjen koodaus, rekisterit ja niiden määrä sekä osoitteentulotavat (esimerkiksi immediatti, rekisteri-, muistiosoite tai yhdistelmä). Lisäksi määritellään datatyypit, muistimalli, tilakytkennät sekä tuki poikkeuksille ja I/O-toiminnoille. ISAt voivat vaikuttaa ohjelmointikielten ja kääntäjien optimointiin sekä ohjelmiston siirrettävyyteen eri laitteistojen välillä.

ISA:ten pääryhmät ja alalajit kattavat erilaiset suunnittelupäätökset. CISC (Complex Instruction Set Computer) sisältää monimutkaisempia käskyjä, kun taas RISC (Reduced Instruction Set Computer) pyrkii yksinkertaisiin, säännöllisiin ja helposti pipelinoitaviin käskyihin. Muita suunnittelumalleja ovat VLIW ja EPIC, sekä laitekohtaiset laajennukset. Tunnettuja esimerkkejä ovat x86-64, ARM, MIPS, SPARC ja PowerPC.

ISA:n valinta vaikuttaa koodin tiiviyteen, suorituskykyyn, energiatehokkuuteen sekä ohjelmistokehityksen ja järjestelmän laajennettavuuteen.