Ievads
Tāpat kā cilvēki, arī datori informācijas apstrādei izmanto smadzenes. Datoram smadzenes ir centrālais procesors (CPU). CPU ir mikroshēma, kas izpilda visas datora programmas. Tas atrodas uz mātesplates un sazinās ar visiem citiem datora aparatūras komponentiem. Nekas nevar darboties, vispirms neizejot cauri procesoram.
Informācijas apstrādes 4 soļi
Katrā datorprogrammā atrodas instrukciju kopums. CPU izmanto instrukcijas kā ceļvedi programmu palaišanai. Lai noteiktu, ko darīt ar instrukcijām, centrālais procesors veic 4 darbības, lai pārliecinātos, ka programma darbojas bez kļūdām. Četras darbības ir ielāde, atkodēšana, izpilde un atpakaļrakstīšana.
Dienas video
Ieneses fāze
Pirmā lieta, kas jādara, ir ieneses solis. Kad lietotājs izdod komandu, lai atvērtu programmu, centrālais procesors saņem šo pieprasījumu un apstrādā to. Pēc tam CPU izgūst vajadzīgo programmu, piekļūstot programmas atrašanās vietas atmiņai. Katrai programmai ir programmas skaitītāja numurs; šis ir ceļvedis, ko centrālais procesors izmanto, lai atrastu programmu un saņemtu papildu norādījumus no programmas.
Atšifrēšanas fāze
Atšifrēšana ir nākamā procesa fāze. Kad centrālais procesors ienes programmu, tas neredz visus mūsu redzamos grafiskos aspektus. Viss, ko tas redz, ir programmēšanas kods. Šis kods ir jāatšifrē valodā, ko saprot centrālais procesors. Ir burtiski simtiem dažādu programmēšanas valodu, kuras programmētāji izmanto programmatūras programmu rakstīšanai. CPU vispirms ir jāizlemj, kādā valodā programma ir uzrakstīta, un pēc tam tā jāatšifrē, lai tas saprastu instrukcijas, kas atrodas kodā.
Atšifrēšanas process ir vēl viens darbību saraksts. CPU sadala kodu, lai tas būtu pārvaldāms. Tās daļas, ar kurām nodarbojas CPU, ir vienīgās, kas ar to tieši sazinās. Opkods (norāda koda skaitlisko secību) tiek izmantots, lai noskaidrotu secību, kādā kods jāizpilda. Ir gadījumi, kad centrālais procesors pats nevar interpretēt kodu; tāpēc tas izmanto tulkotāju, ko sauc par mikroprogrammu. Kad mikroprogramma ir interpretējusi kodu, tā nosūta instrukcijas atpakaļ uz centrālo procesoru tai saprotamā valodā.
Izpildīt fāzi
Nākamais ir izpildes posms. Pēc instrukciju skaitliskās secības atrašanas kodā CPU tagad ir gatavs tos izpildīt secībā. Programma tiek ielādēta un sagatavota lietotājam. Sākot ar 1. darbību, visi komponenti, kas nepieciešami programmas efektīvai darbībai, tiek ielādēti, izmantojot opkodu un mikroprogrammu, ja nepieciešams.
Atrakstīšanas fāze
Atrakstīšanas fāze ir pēdējā. Katras iepriekšējās darbības laikā centrālais procesors ieraksta atsauksmes par procesu. Tas ir nepieciešams, ja kādas darbības laikā radās problēma. Pat ja viss ir ielādēts veiksmīgi, CPU ieraksta statusu atpakaļ atmiņā. Piemēram, kļūdas dēļ sistēma Windows netiek startēta pareizi. Pēc datora restartēšanas CPU ieraksta kļūdu atmiņā. Kad programma atkal tiek ielādēta, centrālais procesors iegūst atsauksmes no pēdējā mēģinājuma un parāda lietotājam ziņojumu. Tātad, tas ir veids, kā dators apstrādā informāciju; izpildot iepriekš noteiktas darbības un instrukcijas programmēšanas kodā, izmantojot centrālo procesoru.
