Wat zijn de vier componenten van computerverwerking?

Een computer heeft vier hoofdcomponenten: de centrale verwerkingseenheid of CPU, het primaire geheugen, invoereenheden en uitvoereenheden. Een systeembus verbindt alle vier de componenten en geeft informatie door en geeft deze door. Dit type computerorganisatie en -architectuur wordt een "von Neumann-machine" genoemd naar John von Neumann, die de theorie en het ontwerp van de eerste moderne digitale computer afrondde.

Computerwetenschappers noemen de CPU meestal het 'brein' van de computer, omdat hier programma's worden uitgevoerd. Een programma is een reeks instructies die de computer vertelt hoe een specifieke taak moet worden uitgevoerd, zoals het verzenden van een bestand naar de printer, het openen van een browservenster of het afspelen van muziek of video.

De CPU is verder opgedeeld in drie kleinere componenten: de rekeneenheid verwerkt alle eenvoudige wiskundige berekeningen; de regeleenheden interpreteren de instructies in een computerprogramma; en de instructiedecodeereenheid zet computerprogrammeerinstructies om in machinecode. Machinecode is de basistaal die door alle componenten van een computer wordt begrepen.

Zodra de CPU een specifieke set computerprogramma-instructies omzet in machinecode, slaat hij die machinecode op in het primaire geheugen of geheugen. De machinecode wordt behandeld als gegevens of instructies. De CPU haalt gegevens en instructies uit het geheugen, gebruikt een instructie om de gegevens te manipuleren en stuurt vervolgens het resultaat en de volgende reeks instructies terug naar het geheugen.

Invoereenheden zijn alle apparaten die u gebruikt om informatie naar de computer te sturen, zoals een toetsenbord, een harde schijf of een netwerkkaart. Deze apparaten brengen in wezen gegevens van de 'buitenwereld' naar uw computer, op vrijwel dezelfde manier als uw ogen en oren informatie naar uw hersenen brengen. Elk invoerapparaat heeft zijn eigen hardwarecontroller die wordt aangesloten op de CPU en het primaire geheugen, en het heeft een reeks instructies die de CPU vertellen hoe deze moet worden gebruikt.

Uitvoereenheden zijn de apparaten die uw computer gebruikt om informatie door te geven aan de gebruiker, zoals een printer, monitoren en luidsprekers. Alles wat u op uw computerscherm ziet, begint bijvoorbeeld als machinecode in het geheugen. De CPU neemt die machinecode en zet deze om in een formaat dat vereist is voor de hardware van uw monitor. De hardware van je monitor zet die informatie vervolgens om in verschillende lichtintensiteiten, zodat je woorden of afbeeldingen ziet.

De systeembus laat de vier componenten van de computer met elkaar communiceren. De systeembus verzendt gegevens en instructies. Het stuurt ook adressen die de CPU vertellen waar in het primaire geheugen de gegevens en instructies vandaan komen en waar de resultaten naartoe moeten.