Einführung
Genau wie Menschen verwenden Computer ein Gehirn, um Informationen zu verarbeiten. Für einen Computer ist das Gehirn die zentrale Verarbeitungseinheit (CPU). Die CPU ist der Chip, der alle Programme des Computers ausführt. Es sitzt auf dem Motherboard und kommuniziert mit allen anderen Hardwarekomponenten im Computer. Nichts kann funktionieren, ohne zuerst den Prozessor zu durchlaufen.
Die 4 Schritte der Informationsverarbeitung
In jedem Computerprogramm steckt eine Reihe von Anweisungen. Die CPU verwendet die Anweisungen als Leitfaden zum Ausführen der Programme. Um zu bestimmen, was mit den Anweisungen zu tun ist, durchläuft die CPU 4 Schritte, um sicherzustellen, dass das Programm fehlerfrei läuft. Die 4 Schritte sind Abrufen, Decodieren, Ausführen und Zurückschreiben.
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Abrufphase
Das erste, was getan werden muss, ist der Abrufschritt. Wenn der Benutzer einen Befehl zum Öffnen eines Programms macht, empfängt die CPU diese Anforderung und verarbeitet sie. Die CPU ruft dann das gewünschte Programm ab, indem sie auf den Speicher für die Programmstelle zugreift. Jedes Programm hat eine Programmzählernummer; Dies ist eine Roadmap, die die CPU verwendet, um das Programm zu finden und weitere Anweisungen vom Programm zu erhalten.
Dekodierungsphase
Dekodierung ist die nächste Phase des Prozesses. Wenn eine CPU ein Programm abruft, sieht sie nicht alle schönen grafischen Aspekte, die wir sehen. Es sieht nur Programmiercode. Dieser Code muss in eine Sprache entschlüsselt werden, die die CPU versteht. Es gibt buchstäblich Hunderte von verschiedenen Programmiersprachen, die Programmierer verwenden, um Softwareprogramme zu schreiben. Die CPU muss zuerst entscheiden, in welcher Sprache das Programm geschrieben ist, und es dann dekodieren, damit sie die Anweisungen versteht, die im Code enthalten sind.
Der Dekodierungsprozess ist eine weitere Liste von Schritten. Die CPU zerlegt den Code so, dass er überschaubar ist. Die Teile, mit denen sich die CPU befasst, sind die einzigen, die direkt mit ihr kommunizieren. Der Opcode (gibt die numerische Reihenfolge des Codes an) wird verwendet, um die Reihenfolge zu ermitteln, in der der Code ausgeführt werden muss. Es gibt Zeiten, in denen eine CPU den Code nicht selbst interpretieren kann; Daher verwendet es einen Übersetzer, der als Mikroprogramm bezeichnet wird. Nachdem das Mikroprogramm den Code interpretiert hat, sendet es die Anweisungen in einer Sprache, die sie versteht, an die CPU zurück.
Ausführungsphase
Als nächstes folgt die Ausführungsphase. Nachdem die numerische Reihenfolge der Anweisungen im Code gefunden wurde, ist die CPU nun bereit, sie der Reihe nach auszuführen. Das Programm wird geladen und für den Benutzer bereitgestellt. Ab Schritt 1 werden alle Komponenten, die für den effizienten Ablauf des Programms erforderlich sind, bei Bedarf mithilfe des Opcodes und des Mikroprogramms geladen.
Rückschreibphase
Die Rückschreibphase ist die letzte. Bei jedem der vorherigen Schritte zeichnet die CPU Feedback zum Prozess auf. Dies ist erforderlich, wenn bei einem der Schritte ein Problem aufgetreten ist. Auch wenn alles erfolgreich geladen wurde, schreibt die CPU den Status zurück in den Speicher. Ein Beispiel hierfür ist, wenn ein Fehler dazu führt, dass Windows nicht ordnungsgemäß gestartet wird. Nach dem Neustart des Computers schreibt die CPU den Fehler in den Speicher. Beim erneuten Laden des Programms ruft die CPU die Rückmeldung vom letzten Versuch ab und zeigt dem Benutzer eine Meldung an. So verarbeitet ein Computer also Informationen; durch Befolgen vordefinierter Schritte und Anweisungen innerhalb des Programmiercodes unter Verwendung der CPU.
