Co je počítačové zpracování?

Počítačové zpracování je akce nebo řada akcí, které mikroprocesor, také známý jako centrální zpracovatelská jednotka (CPU), v počítači provádí, když obdrží informace. CPU je typ elektronického „mozku“ pro počítačový systém a provádí řadu pokynů, které se k němu přivádějí softwarovými programy nainstalovanými na pevný disk počítače a načteny do paměti náhodného přístupu (RAM). Ačkoli moderní počítačové systémy se staly mnohem rychlejšími a složitějšími než jejich dřívější protějšky, stále provádějí stejný základní typ počítačového zpracování.

Na své základní úrovni funkce jsou CPU tvořeny řadou tranzistorů, které se společně provádějí matematickým a logickým operacím, které společně zvyšují konstrukce počítačových procesů. Pokyny přiváděné na CPU softwarovým programem mění stavy těchto tranzistorů pro provádění výpočtů pro software pRogram. Tyto výsledky jsou pak obvykle přiváděny zpět do paměti RAM pro použití softwarovým programem.

Existují čtyři odlišné stavy, kterými prochází zpracování počítače, aby se vytvořil smysluplný výstup dat pro jakýkoli program. Tyto státy jsou běžně označovány jako načtení, dekódování, provádění a zápis. Fetch je první stav, ve kterém počítač přistupuje k paměti pro načtení pokynů, které jsou vždy řadou čísel představovaných binárním kódem. Binární kód je osmibitová řada číslic-řetězce 1s a 0s-, které společně představují jeden „bajt“ dat.

Po načtení těchto pokynů je dekóduje zpracování počítače. To znamená, že pokyny jsou nyní rozděleny na smysluplné části nebo řadu bajtů kontrolní jednotkou CPU (Cu). Tyto pokyny jsou poté provedeny Cu.

Pokud jsou pokyny složité matematické výpočty, CPU čerpá ze své aritmetické logické jednotky (Alu), aby je provedl. V konečném kroku zpracování počítače dochází k zápisu dat. Je nasměrován zpět do paměti počítače pro použití softwarovým programem, nebo může být uložen v paměťových registrech v samotném CPU pro pozdější použití programem.

Tyto čtyři kroky zpracování počítače procházejí CPU nepřetržitě, pokud je softwarový program načten do paměti a běží v samotném počítači. Tyto cykly zpracování výkonu CPU se neustále zvyšují rychlostí, protože počítačové systémy se stávají pokročilejšími, přičemž počítače jsou nyní schopné gigahertzové zpracování cyklů. Jeden gigahertz cyklus zpracování počítače je ekvivalent 1 miliardy instruktážních sad prováděných CPU každou sekundu.