ハードウエア 命令セット：コンピューターの言葉
計算機の中核部品である中央処理装置、すなわち演算処理装置は、様々な計算や情報の処理を行います。これらの動作は、演算処理装置が理解できる特別な指示、すなわち命令によって制御されています。命令の集まり、すなわち命令セットは、演算処理装置が実行できる命令全てを集めたものです。例えるなら、演算処理装置が理解し、実行できる言葉を集めた辞典のようなものです。
個々の命令は、特定の動作に対応しており、演算処理装置はこれらの命令を組み合わせて複雑な処理を実行します。例えば、情報を記憶装置から読み出す、計算を行う、結果を記憶装置に書き込むといった基本的な操作は、全て命令によって指示されます。情報を記憶装置の特定の場所にコピーする命令や、二つの数値を足し合わせる命令、計算結果を別の場所に保存する命令など、様々な命令があります。これらの命令を順番に並べることで、一連の処理を指示することが可能です。
命令セットは、計算機の動作原理を理解する上で非常に重要な概念です。種類の異なる演算処理装置は、異なる命令セットを持つ場合があります。これは、異なる言葉を話す人間同士が意思疎通できないのと似ています。例えば、ある演算処理装置は情報をまとめて転送する命令を持つ一方、別の演算処理装置は一つずつ転送する命令しか持たないかもしれません。
同じ命令セットを持つ演算処理装置は、同じ処理手順を実行できるため、互換性があります。つまり、ある演算処理装置用に作られた処理手順は、同じ命令セットを持つ別の演算処理装置でも、変更することなく実行できます。これは、処理手順の再利用性を高め、開発効率を向上させる上で重要です。異なる命令セットの場合、処理手順を書き直す必要があるため、多くの手間と時間がかかります。そのため、命令セットは計算機の設計において重要な要素となります。