Introdução
Assim como os humanos, os computadores usam um cérebro para processar informações. Para um computador, o cérebro é a unidade central de processamento (CPU). A CPU é o chip que executa todos os programas do computador. Ele fica na placa-mãe e se comunica com todos os outros componentes de hardware dentro do computador. Nada pode operar sem passar pelo processador primeiro.
As 4 etapas de processamento de informações
Em cada programa de computador existe um conjunto de instruções. A CPU usa as instruções como um guia para executar os programas. Para determinar o que fazer com as instruções, a CPU passa por 4 etapas para garantir que o programa seja executado sem erros. As 4 etapas são buscar, decodificar, executar e write-back.
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Fetch Phase
A primeira coisa que precisa ser feita é a etapa de busca. Quando o usuário faz um comando para abrir um programa, a CPU recebe essa solicitação e a processa. A CPU então recupera o programa desejado acessando a memória para a localização do programa. Cada programa possui um número de contador de programa; este é um roteiro que a CPU usa para localizar o programa e obter mais instruções do programa.
Fase de decodificação
A decodificação é a próxima fase do processo. Quando uma CPU busca um programa, ela não vê todos os aspectos gráficos bonitos que vemos. Tudo o que ele vê é o código de programação. Este código deve ser decifrado em uma linguagem que a CPU entenda. Existem literalmente centenas de linguagens de programação diferentes que os programadores usam para escrever programas de software. A CPU deve primeiro decidir em qual linguagem o programa está escrito e então decodificá-lo para que entenda as instruções contidas no código.
O processo de decodificação é outra lista de etapas. A CPU divide o código para que seja gerenciável. As partes com as quais a CPU lida são as únicas que se comunicam diretamente com ela. O opcode (indica a ordem numérica do código) é usado para descobrir a ordem em que o código deve ser executado. Há momentos em que a CPU não consegue interpretar o código por conta própria; então ele usa um tradutor chamado microprograma. Depois que o microprograma interpreta o código, ele envia as instruções de volta à CPU em uma linguagem que ela entende.
Fase de Execução
Em seguida, é o estágio de execução. Depois de encontrar a ordem numérica das instruções no código, a CPU agora está pronta para executá-las em ordem. O programa é carregado e disponibilizado para o usuário. A partir da Etapa 1, todos os componentes necessários para que o programa seja executado com eficiência são carregados usando o opcode e o microprograma, se necessário.
Fase de write-back
A fase de write-back é a final. Durante cada uma das etapas anteriores, a CPU registra o feedback do processo. Isso é necessário se houver um problema durante uma das etapas. Mesmo que tudo seja carregado com sucesso, a CPU grava o status de volta na memória. Um exemplo disso é quando um erro faz com que o Windows não inicie corretamente. Depois que o computador é reiniciado, a CPU grava o erro na memória. Quando o programa é carregado novamente, a CPU obtém o feedback da última tentativa e exibe uma mensagem ao usuário. Então, é assim que um computador processa informações; seguindo etapas e instruções predefinidas dentro do código de programação usando a CPU.
