Hva er datamaskinbehandling?

Databehandling er en handling eller serie av handlinger som en mikroprosessor, også kjent som en sentral prosesseringsenhet (CPU), i en datamaskin utfører når den mottar informasjon. CPU er en type elektronisk "hjerne" for et datasystem, og den utfører en serie instruksjoner som mates til den av programmer som er installert på datamaskinens harddisk og lastet inn i RAM (random access memory). Selv om moderne datasystemer har blitt mye raskere og mer komplekse enn sine tidligere kolleger, utfører de fortsatt den samme grunnleggende datamaskinbehandlingen.

På sitt helt grunnleggende funksjonsnivå består CPUer av en rekke transistorer som gjennom en serie binære elektriske tilstander på 1 og 0 - eller "på" og "av" - utfører matematiske og logiske operasjoner som sammen utgjør evne til datamaskinbehandling. Instruksjonene som mates til en CPU av et program, endrer tilstandene til disse transistorene for å utføre beregninger for programvaren. Disse resultatene føres deretter vanligvis tilbake til RAM-minne for bruk av programvaren.

Det er fire forskjellige tilstander som datamaskinbehandling gjennomgår for å produsere meningsfull datautgang for ethvert program. Disse tilstandene blir ofte referert til som henting, avkoding, kjøring og tilbakebetaling. Hent er den første tilstanden der datamaskinen får tilgang til minnet for å hente instruksjoner, som alltid er en serie med tall som er representert med binær kode. Binær kode er en åtte-bits serie med sifre - strenger på 1s og 0s - som til sammen representerer en “byte” med data.

Etter å ha hentet disse instruksjonene, dekoder datamaskinbehandlingen dem. Det vil si at instruksjonene nå er oppdelt i meningsfulle deler eller serier med bytes av CPU's kontrollenhet (CU). Disse instruksjonene blir deretter utført av CU.

Når instruksjonene er komplekse matematiske beregninger, trekker CPU på sin aritmetiske logiske enhet (ALU) for å utføre dem. I det siste datamaskinbehandlingstrinnet skjer det et tilbakeback av dataene. Det kanaliseres tilbake til dataminne for bruk av programvaren, eller det kan lagres i hukommelsesregistre i selve CPU'en for senere bruk av programmet.

Disse fire datamaskinbehandlingstrinnene går kontinuerlig gjennom CPUen, så lenge et program er lastet inn i minnet og kjører i selve datamaskinen. Disse syklusene for prosessorkraft med CPUer øker kontinuerlig i hastighet etter hvert som datasystemer blir mer avanserte, med datamaskiner som nå er i stand til gigahertz prosesseringssykluser. Én gigahertz syklus av datamaskinbehandling tilsvarer 1 milliard instruksjonssett utført av CPU hvert sekund.