O que são Conjuntos de Instruções?

Na aula anterior, vimos que processadores (os cérebros dos computadores) executam operações, com isso, conseguem executar algoritmos. A partir desta aula, vamos ver como isso efetivamente é realizado. Para tanto, primeiramente precisamos definir como os processadores entendem as operações. Isso é realizado através de conjunto de instruções, o que quer dizer que as operações citadas na lição anterior podem agora ser entendidas como instruções, as quais serão interpretadas por processadores para que possam ser executadas.

Aqui se emprega a noção de conjunto simplesmente porque o número de instruções que cada processador é capaz de executar é finito: quando o processador é projetado, os engenheiros que o concebem determinam quais as operações que irão fazer parte de seu conjunto de instruções.

Isso quer dizer que determinados processadores não conseguem executar certas operações?

Na verdade, não. Em princípio, todo processador é capaz de executar qualquer operação de qualquer algoritmo; o que muda é a maneira como ela é executada: se uma determinada operação pertence ao conjunto de instruções do processador, então se diz que o processador a executa nativamente ou diretamente, ou seja, ele é capaz de decodificá-la diretamente (você verá o significado de decodificação de operações em aula posterior).

Se, no entanto, o processador precisar executar uma operação que não faz parte do seu conjunto de instruções, ele terá que utilizar diversas instruções para realizar exatamente o que aquela única operação deveria realizar. É isto mesmo que você está pensando! É possível sim que uma única operação seja transformada em diversas instruções.

Cada instrução ou dado é armazenado na memória. Normalmente a memória é separada em espaços de tamanho fixo e cada um destes espaços possui um endereço associado. Tipicamente, os endereços são representados por números. Assim, quando se deseja alguma informação (instrução ou dado) da memória, basta solicitar o conteúdo de algum endereço de memória. Veja a Figura abaixo.