Was ist der Befehlssatz?
Ein Befehlssatz gibt die Menge an Instruktionen an, die ein Mikroprozessor ausführen kann. Dadurch wird er zu einem wichtigen Kriterium, mit dem die Leistungsfähigkeit eines Prozessors eingeschätzt werden kann. Je nach Modell variiert der Umfang des Befehlssatzes. Ein CPU kann deshalb 35 Befehle ausüben können, ein anderer über 500.
Inhaltsverzeichnis
befehlssatz-teaser
Allgemeine Informationen über den Befehlssatz
Ein normaler Befehlssatz eines Mikroprozessors verfügt über zwei Ebenen. Zuerst muss die Funktionalität des einzelnen Befehls betrachtet werden, danach werden die Adressierungsmöglichkeiten analysiert. Dadurch sind besonders orthogonale Eigenschaften bei Befehlssätzen beliebt. Ein orthogonaler Befehl kann jede Adressierungsart des CPUs verwenden. Damit wird die Art und Weise bezeichnet, wie ein Prozessor den richtigen Adressaten berechnet. Das Gegenteil ist ein symmetrischer Befehl. Ist das der Fall, sind alle Datentypen und Adressierungen auch für die Ziel- und nicht nur für die Quelloperanten erlaubt. Darüber hinaus wird ebenfalls nach der Komplexität der Befehle unterschieden. Es gibt normal ausführliche Befehlssätze, die Complex Instruction Set Compute (CISC) genannt werden, welche mit reduzierten Instruktionen – die Reduces Instruction Set Computer (RISC) – sowie die mit virtuellem Befehlssatz, die Virtual Instruction Set Computer (VISC).
Die Geschichte des Befehlssatzes
Die Entwicklung des Befehlssatzes ist eng mit der Erfindung der Prozessoren verknüpft. So wurde vor allem der 8-Bit-Mikroprozessor Signetics 2650 erstmals bekannt für seine leistungsfähige und innovative Befehlssatz-Architektur. Er wurde 1975 entwickelt und kam einem Minicomputer damals am nächsten. Seitdem wurden sowohl die Prozessoren als auch die Befehlssätze stetig weiterentwickelt.
Wie wird der Befehlssatz genutzt?
Der Befehlssatz wird vom jeweiligen Mikroprozessor automatisch angewendet und ist verantwortlich dafür, dass ein PC arbeitsfähig ist. Aus diesem Grund sind unterschiedliche Arten von Befehlen notwendig.
Arten
Der Befehlssatz eines Mikroprozessors besteht aus unterschiedlichen Befehlsarten.
- Transferbefehl
Der Transferbefehl bewegt Daten innerhalb des Systems. Die Daten werden nicht verändert, sondern nur kopiert. Es ist vom Typ des Prozessors abhängig, ob immer nur einzelne Bytes oder auch gleich mehrere transferiert werden können. - Datenmanipulation
Hierbei werden Inhalte modifiziert. - Logische Befehle
Mittels logischen oder auch arithmetischen Befehlen kann der Prozessor rechnen, zählen und Verknüpfungen ausführen. - Ein- und Ausgabebefehle
Um mittels Peripheriegeräten Daten lesen und schreiben zu können, benötigt eine CPU Ein- und Ausgabebefehle.
- Sprungbefehle
Sprungbefehle dienen der Programmkontrolle und -steuerung. Sie führen zu Programmverzweigungen, Schleifenbildung und verursachen ebenfalls Reaktionen auf bestimmte Zahlenwerte sowie rufen Unterprogramme auf. - Stack-Befehle
Stack-Befehle ermöglichen das Speichern von Daten auf Stacks. Diese können Sie sich vereinfacht als Datenstapel vorstellen. - Kombinierte Befehle
Kombinierte Befehle setzen sich aus den elementaren Möglichkeiten der bereits genannten Befehle zusammen.
Quellen & Weblinks
