Hur bearbetar en dator information?

Precis som människor använder datorer en hjärna för att bearbeta information. För en dator är hjärnan den centrala processorenheten (CPU). CPU: n är chipet som kör alla datorns program. Den sitter på moderkortet och kommunicerar med alla andra hårdvarukomponenter inuti datorn. Ingenting kan fungera utan att gå igenom processorn först.

I varje datorprogram sitter en uppsättning instruktioner. CPU: n använder instruktionerna som en guide för att köra programmen. För att avgöra vad som ska göras med instruktionerna går CPU: n igenom 4 steg för att se till att programmet körs utan fel. De 4 stegen är hämta, avkoda, köra och skriva tillbaka.

Det första som behöver göras är hämtningssteget. När användaren gör ett kommando för att öppna ett program, tar CPU: n emot denna begäran och bearbetar den. CPU: n hämtar sedan det önskade programmet genom att komma åt minnet för programmets plats. Varje program har ett programräknarenummer; detta är en färdplan som CPU: n använder för att lokalisera programmet och få ytterligare instruktioner från programmet.

Avkodning är nästa fas i processen. När en CPU hämtar ett program ser den inte alla de vackra grafiska aspekterna som vi ser. Allt den ser är programmeringskod. Denna kod måste dechiffreras till ett språk som processorn förstår. Det finns bokstavligen hundratals olika programmeringsspråk som programmerare använder för att skriva program. CPU: n måste först bestämma vilket språk programmet är skrivet på och sedan avkoda det så att det förstår instruktionerna som finns i koden.

Avkodningsprocessen är en annan lista med steg. CPU: n bryter ner koden så att den är hanterbar. De delar som processorn hanterar är de enda som direkt kommunicerar med den. Op-koden (anger kodens numeriska ordning) används för att ta reda på i vilken ordning koden måste exekveras. Det finns tillfällen då en CPU inte kan tolka koden på egen hand; så den använder en översättare som kallas ett mikroprogram. När mikroprogrammet har tolkat koden skickar det instruktionerna tillbaka till CPU: n på ett språk som det förstår.

Nästa är exekveringsstadiet. Efter att ha hittat den numeriska ordningen för instruktionerna i koden är CPU: n nu redo att utföra dem i ordning. Programmet laddas och görs klart för användaren. Från och med steg 1 laddas alla komponenter som krävs för att programmet ska köras effektivt med hjälp av opcode och mikroprogram, om det behövs.

Återskrivningsfasen är den sista. Under vart och ett av de föregående stegen registrerar CPU: n feedback om processen. Detta är nödvändigt om det uppstod ett problem under ett av stegen. Även om allt har laddats framgångsrikt, skriver CPU: n status tillbaka till minnet. Ett exempel på detta är när ett fel gör att Windows inte startar ordentligt. Efter att datorn har startat om, skriver CPU: n felet i minnet. När programmet laddas igen, hämtar CPU: n feedbacken från det senaste försöket och visar ett meddelande till användaren. Så det är så en dator bearbetar information; genom att följa fördefinierade steg och instruktioner i programmeringskoden med processorn.