Hoe verwerkt een computer informatie?

Net als mensen gebruiken computers een brein om informatie te verwerken. Voor een computer zijn de hersenen de centrale verwerkingseenheid (CPU). De CPU is de chip die alle computerprogramma's uitvoert. Het zit op het moederbord en communiceert met alle andere hardwarecomponenten in de computer. Niets kan werken zonder eerst door de processor te gaan.

In elk computerprogramma zit een set instructies. De CPU gebruikt de instructies als richtlijn om de programma's uit te voeren. Om te bepalen wat te doen met de instructies, doorloopt de CPU 4 stappen om ervoor te zorgen dat het programma foutloos draait. De 4 stappen zijn ophalen, decoderen, uitvoeren en terugschrijven.

Het eerste dat moet worden gedaan, is de ophaalstap. Wanneer de gebruiker een commando geeft om een ​​programma te openen, ontvangt de CPU dit verzoek en verwerkt het. De CPU haalt vervolgens het gewenste programma op door toegang te krijgen tot het geheugen voor de locatie van het programma. Elk programma heeft een programmatellernummer; dit is een routekaart die de CPU gebruikt om het programma te lokaliseren en verdere instructies van het programma te krijgen.

Decoderen is de volgende fase van het proces. Wanneer een CPU een programma ophaalt, ziet het niet alle mooie grafische aspecten die we zien. Het enige wat het ziet is programmeercode. Deze code moet worden ontcijferd in een taal die de CPU begrijpt. Er zijn letterlijk honderden verschillende programmeertalen die programmeurs gebruiken om softwareprogramma's te schrijven. De CPU moet eerst beslissen in welke taal het programma is geschreven en het vervolgens decoderen zodat het de instructies in de code begrijpt.

Het decoderingsproces is een andere lijst met stappen. De CPU breekt de code af zodat deze beheersbaar is. De onderdelen waarmee de CPU te maken heeft, zijn de enige die er rechtstreeks mee communiceren. De opcode (geeft de numerieke volgorde van code aan) wordt gebruikt om de volgorde te bepalen waarin de code moet worden uitgevoerd. Soms kan een CPU de code niet zelf interpreteren; dus het gebruikt een vertaler die een microprogramma wordt genoemd. Zodra het microprogramma de code heeft geïnterpreteerd, stuurt het de instructies terug naar de CPU in een taal die het begrijpt.

De volgende is de uitvoeringsfase. Nadat de numerieke volgorde van de instructies in de code is gevonden, is de CPU nu klaar om ze in volgorde uit te voeren. Het programma wordt geladen en gereed gemaakt voor de gebruiker. Vanaf stap 1 worden alle componenten die nodig zijn om het programma efficiënt te laten werken, indien nodig geladen met behulp van de opcode en het microprogramma.

De terugschrijffase is de laatste. Tijdens elk van de voorgaande stappen registreert de CPU feedback over het proces. Dit is nodig als er een probleem was tijdens een van de stappen. Zelfs als alles succesvol is geladen, schrijft de CPU de status terug in het geheugen. Een voorbeeld hiervan is wanneer een fout ervoor zorgt dat Windows niet correct opstart. Nadat de computer opnieuw is opgestart, schrijft de CPU de fout in het geheugen. Wanneer het programma opnieuw wordt geladen, haalt de CPU de feedback van de laatste poging op en toont een bericht aan de gebruiker. Dus zo verwerkt een computer informatie; door vooraf gedefinieerde stappen en instructies in programmeercode te volgen met behulp van de CPU.