istruzióne (informatica)

insieme di informazioni codificate che, introdotte in un elaboratore numerico, producono l'esecuzione di una o più operazioni. L'istruzione più comune è costituita da uno o più byte che contengono il codice dell'operazione o l'indirizzo del dato su cui operare. Questa seconda parte dell'istruzione può però contenere diverse informazioni, come sistemi di indirizzamento più complessi, indici, o direttamente il dato. Le istruzioni si suddividono in classi, come le istruzioni di controllo del programma, quelle aritmetiche, logiche e di input/output. Esse possono essere di lunghezza fissa o variabile. L'esecuzione di un'istruzione da parte dell'unità centrale di un elaboratore avviene in due passi fondamentali: durante il primo, detto fetch, l'unità centrale preleva dalla memoria l'istruzione e ne codifica il codice dell'operazione; durante il secondo passo, detto execute, l'unità centrale esegue l'istruzione decodificata. Per esempio, in base al contatore di programma (program counter) l'istruzione che effettua il trasferimento di un dato dalla memoria a un registro dell'unità centrale viene prelevata dalla zona di memoria riservata ai programmi. Il decodificatore predispone l'unità centrale per accedere all'indirizzo del dato e trasferirlo al registro prefissato. L'execute provvede semplicemente all'attuazione. Le istruzioni si dividono in due grandi categorie che caratterizzano l'architettura dei relativi microelaboratori: A) RISC (acronimo inglese di Reduced Instruction Set Computer) è un elaboratore basato su uno o più microprocessori progettati per eseguire un numero limitato di istruzioni semplici a velocità estremamente elevata, preferibilmente un'istruzione per ciascuna oscillazione del temporizzatore (clock) di sistema. Il sistema di elaborazione, tramite la microprogrammazione, realizza di volta in volta l'istruzione più complessa richiesta; vengono così assegnate al software funzioni altrimenti effettuate tramite hardware. I microcalcolatori con architettura RISC adottano sistematicamente il pipelining e un'estesa memoria cache per velocizzare l'elaborazione. B) CISC (acronimo inglese di Complex Instruction Set Computer) è un elaboratore dotato di un insieme complesso di istruzioni macchina. L'unità centrale di elaborazione (CPU) può riconoscere un numero di istruzioni dell'ordine delle centinaia, abbastanza cioè per realizzare direttamente la maggior parte delle elaborazioni. Le istruzioni CISC richiedono alcuni cicli di oscillazione del temporizzatore. La maggioranza dei microprocessori hanno un'architettura CISC. La nozione di istruzione si ritrova anche nei linguaggi di programmazione ad alto livello, definendo i costrutti utilizzabili dal programmatore. L'insieme di istruzioni fornite da un linguaggio è solitamente organizzato secondo la seguente suddivisione: operazioni aritmetico-logiche, operazioni di assegnamento, chiamate di sottoprogrammi (detti a seconda del linguaggio e di eventuali loro caratteristiche metodi, procedure, funzioni, subroutine) e istruzioni di modifica del flusso di controllo (quali cicli o selettori di alternative). Istruzioni di altro tipo possono dipendere dalle caratteristiche del linguaggio. Per esempio, i linguaggi a oggetti includono istruzioni per la creazione di nuovi oggetti, e in alcuni casi per la distruzione di quelli esistenti. Ogni istruzione ad alto livello dà origine, nella sua compilazione o interpretazione su un determinato hardware, a una determinata sequenza (in genere di lunghezza maggiore di 1) di istruzioni a livello macchina. Più in generale, si può parlare di istruzione ogni volta che si fornisce una specifica algoritmica per la soluzione di un problema. In questa accezione si considera che un'istruzione debba essere interpretabile in modo non ambiguo da un qualche apparato di calcolo e che possa essere eseguita con mezzi finiti e in un tempo determinato dall'apparato stesso.