コンピュータはどのように情報を処理しますか？

人間と同じように、コンピューターは脳を使って情報を処理します。 コンピューターの場合、脳は中央処理装置（CPU）です。 CPUは、コンピューターのすべてのプログラムを実行するチップです。 マザーボード上にあり、コンピュータ内の他のすべてのハードウェアコンポーネントと通信します。 最初にプロセッサを通過しないと、何も動作しません。

すべてのコンピュータプログラムには、一連の命令があります。 CPUは、プログラムを実行するためのガイドとして命令を使用します。 命令をどう処理するかを決定するために、CPUは4つのステップを実行して、プログラムがエラーなしで実行されることを確認します。 4つのステップは、フェッチ、デコード、実行、およびライトバックです。

最初に実行する必要があるのは、フェッチステップです。 ユーザーがプログラムを開くコマンドを実行すると、CPUはこの要求を受信して​​処理します。 次に、CPUは、プログラムの場所のメモリにアクセスして、目的のプログラムを取得します。 各プログラムにはプログラムカウンター番号があります。 これは、CPUがプログラムを見つけて、プログラムからさらに命令を取得するために使用するロードマップです。

デコードは、プロセスの次のフェーズです。 CPUがプログラムをフェッチするとき、私たちが見ているかなりグラフィカルな側面のすべてが表示されるわけではありません。 表示されるのはプログラミングコードだけです。 このコードは、CPUが理解できる言語に解読する必要があります。 プログラマーがソフトウェアプログラムを書くために使用する文字通り何百もの異なるプログラミング言語があります。 CPUは、最初にプログラムが記述されている言語を決定し、次にそれをデコードして、コード内に保持されている命令を理解する必要があります。

デコードプロセスは、別のステップのリストです。 CPUは、管理しやすいようにコードを分解します。 CPUが扱う部分は、CPUと直接通信する唯一の部分です。 オペコード（コードの番号順を示す）は、コードを実行する必要のある順序を理解するために使用されます。 CPUがそれ自体でコードを解釈できない場合があります。 そのため、マイクロプログラムと呼ばれるトランスレータを使用します。 マイクロプログラムがコードを解釈すると、理解できる言語で命令をCPUに送り返します。

次は実行段階です。 コード内の命令の番号順を見つけた後、CPUはそれらを順番に実行する準備が整いました。 プログラムがロードされ、ユーザーが使用できるようになります。 ステップ1から、プログラムを効率的に実行するために必要なすべてのコンポーネントが、必要に応じてオペコードとマイクロプログラムを使用してロードされます。

ライトバックフェーズは最後のフェーズです。 前の各ステップで、CPUはプロセスに関するフィードバックを記録します。 これは、いずれかの手順で問題が発生した場合に必要です。 すべてが正常にロードされた場合でも、CPUはステータスをメモリに書き戻します。 この例は、エラーが原因でWindowsが正しく起動しない場合です。 コンピュータが再起動された後、CPUはエラーをメモリに書き込みます。 プログラムが再度ロードされると、CPUは最後の試行からのフィードバックを引き出し、ユーザーにメッセージを表示します。 つまり、それがコンピュータが情報を処理する方法です。 CPUを使用してプログラミングコード内の事前定義された手順と指示に従うことによって。