Kuinka tietokone käsittelee tietoja?

Aivan kuten ihmiset, tietokoneet käyttävät aivoja tietojen käsittelyyn. Tietokoneelle aivot ovat keskusyksikkö (CPU). CPU on siru, joka suorittaa kaikki tietokoneen ohjelmat. Se sijaitsee emolevyllä ja kommunikoi kaikkien muiden tietokoneen sisällä olevien laitteistokomponenttien kanssa. Mikään ei voi toimia ilman prosessorin läpikäymistä.

Jokaisessa tietokoneohjelmassa on joukko ohjeita. CPU käyttää ohjeita oppaana ohjelmien suorittamiseen. Määrittääkseen, mitä ohjeille tehdään, suoritin käy läpi 4 vaihetta varmistaakseen, että ohjelma toimii ilman virheitä. Neljä vaihetta ovat nouto, dekoodaus, suoritus ja takaisinkirjoitus.

Ensimmäinen asia, joka on tehtävä, on hakuvaihe. Kun käyttäjä antaa komennon ohjelman avaamiseksi, CPU vastaanottaa tämän pyynnön ja käsittelee sen. CPU sitten hakee halutun ohjelman hakemalla muistia ohjelman sijainnille. Jokaisella ohjelmalla on ohjelmalaskurinumero; Tämä on etenemissuunnitelma, jota CPU käyttää paikantaakseen ohjelman ja saadakseen lisäohjeita ohjelmasta.

Dekoodaus on prosessin seuraava vaihe. Kun suoritin hakee ohjelman, se ei näe kaikkia niitä kauniita graafisia puolia, joita näemme. Se näkee vain ohjelmointikoodin. Tämä koodi on purettava kielelle, jota CPU ymmärtää. Ohjelmoijat käyttävät kirjaimellisesti satoja eri ohjelmointikieliä ohjelmistojen kirjoittamiseen. CPU: n on ensin päätettävä, millä kielellä ohjelma on kirjoitettu, ja sitten purkaa se, jotta se ymmärtää koodin sisällä olevat ohjeet.

Dekoodausprosessi on toinen luettelo vaiheista. CPU hajottaa koodin niin, että se on hallittavissa. CPU: n käsittelemät osat ovat ainoita, jotka kommunikoivat suoraan sen kanssa. Operaatiokoodia (ilmaisee koodin numerojärjestyksen) käytetään määrittämään järjestys, jossa koodi on suoritettava. Joskus suoritin ei pysty tulkitsemaan koodia itse; joten se käyttää kääntäjää nimeltä mikroohjelma. Kun mikroohjelma on tulkinnut koodin, se lähettää ohjeet takaisin CPU: lle sen ymmärtämällä kielellä.

Seuraava on suoritusvaihe. Kun koodista on löydetty käskyjen numerojärjestys, CPU on nyt valmis suorittamaan ne järjestyksessä. Ohjelma ladataan ja valmistetaan käyttäjää varten. Vaiheesta 1 alkaen kaikki ohjelman tehokkaaseen suorittamiseen tarvittavat komponentit ladataan tarvittaessa operaatiokoodin ja mikroohjelman avulla.

Takaisinkirjoitusvaihe on viimeinen. Jokaisen edellisen vaiheen aikana CPU tallentaa palautetta prosessista. Tämä on tarpeen, jos jonkin vaiheen aikana ilmeni ongelma. Vaikka kaikki lataus onnistuisi, CPU kirjoittaa tilan takaisin muistiin. Esimerkki tästä on tilanne, jossa Windows ei käynnisty kunnolla virheen vuoksi. Kun tietokone on käynnistetty uudelleen, CPU kirjoittaa virheen muistiin. Kun ohjelma latautuu uudelleen, CPU hakee palautteen viimeisestä yrityksestä ja näyttää viestin käyttäjälle. Joten tietokone käsittelee tietoa tällä tavalla; noudattamalla ennalta määritettyjä vaiheita ja ohjeita ohjelmointikoodin sisällä CPU: ta käyttämällä.