processorinstructie

Een processorinstructie is een bewerking die door een centrale verwerkingseenheid (CPU) kan worden uitgevoerd als onderdeel van de instructiesetarchitectuur (ISA) van een computer. Elke instructie bepaalt wat de CPU doet, bijvoorbeeld rekenen of data verplaatsen, en onder welke voorwaarden dit gebeurt.

Een instructie heeft meestal een coderingsindeling (formaat) en omvat minstens een opcode die de bewerking aangeeft en operanden die de bronnen en bestemmingen aanduiden. Operanden kunnen registers, geheugenadressen of directe waarden zijn. Veel voorkomende indelingen zijn immediaten, register-naar-registeroverdrachten en geheugenoperaties via verschillende adresseringsmodi.

Uitvoeringmodel: fetch-decode-execute. De CPU haalt de instructie op uit het geheugen, decodeert welke operatie nodig is en voert deze uit. Moderne CPUs gebruiken pipelining en soms microcode om complexe instructies in meerdere stappen te realiseren.

Er bestaan verschillende typen instructiesets: CISC en RISC. Voorbeelden zijn x86 (CISC) en ARM (veelal beschouwd als RISC). Instructies kunnen vaste lengtes hebben of variabele lengtes, wat invloed heeft op decodering en fetch.

Prestaties en compatibiliteit worden beïnvloed door de grootte van instructies en de mogelijkheden tot verschillende addressing modes. Binaire compatibiliteit zorgt ervoor dat oudere software op nieuwere CPUs blijft draaien.

Gerelateerde concepten zijn assemblertaal, die mnemonics levert die overeenkomen met processorinstructies. De ontwikkeling van ISA’s beïnvloedt softwareportabiliteit en beveiliging, bijvoorbeeld door kwetsbaarheden door speculatieve uitvoering (spectre-achtige kwetsbaarheden).