Kas yra kompiuterinis apdorojimas?

Kompiuterinis apdorojimas yra veiksmas arba veiksmų serija, kurią mikroprocesorius, taip pat žinomas kaip centrinis procesorius (CPU), atlieka kompiuteryje, kai gauna informaciją. CPU yra kompiuterinės sistemos elektroninių „smegenų“ tipas, kuris vykdo eilę instrukcijų, kurias jam pateikia programinės įrangos programos, įdiegtos į kompiuterio standųjį diską ir įkeliamos į laisvosios kreipties atmintį (RAM). Nors šiuolaikinės kompiuterinės sistemos tapo daug greitesnės ir sudėtingesnės nei ankstesnės, jos vis tiek atlieka tą patį pagrindinį kompiuterio apdorojimo tipą.

Pačiame pagrindiniame funkcijų lygmenyje centriniai procesoriai yra sudaryti iš tranzistorių masyvo, kurie per dvejetaines elektrines būsenas 1s ir 0 (arba „įjungta“ ir „išjungta“ būsenas) atlieka matematines ir logines operacijas, kurios kartu sudaro kompiuterio apdorojimo galimybė. Instrukcijos, kurias CPU pateikia programinė įranga, pakeičia šių tranzistorių būsenas, kad būtų galima atlikti programinės įrangos skaičiavimus. Tada šie rezultatai paprastai grąžinami atgal į RAM atmintį, kad galėtų naudoti programinės įrangos programa.

Yra keturios skirtingos būsenos, kurias apdoroja, kad būtų gauta prasminga bet kurios programos duomenų išvestis. Šios būsenos paprastai vadinamos gavimu, dekodavimu, vykdymu ir grąžinimu. Iškviesti yra pirmoji būsena, kai kompiuteris pasiekia savo atmintį, kad gautų instrukcijas, kurios visada yra skaičių serija, vaizduojama dvejetainiu kodu. Dvejetainis kodas yra aštuonių bitų skaitmenų serija – 1 ir 0 eilutės, kurios kartu reiškia vieną duomenų „baitą“.

Gavęs šias instrukcijas, kompiuterinis apdorojimas jas iškoduoja. Tai reiškia, kad dabar procesoriaus valdymo blokas (CU) instrukcijas suskaido į reikšmingas dalis arba baitų serijas. Tada šias instrukcijas vykdo CU.
Kai instrukcijos yra sudėtingi matematiniai skaičiavimai, CPU jas vykdydamas naudoja savo aritmetinį loginį vienetą (ALU). Paskutiniame kompiuterio apdorojimo etape įvyksta duomenų perrašymas. Jis nukreipiamas atgal į kompiuterio atmintį, kad galėtų naudoti programinės įrangos programai, arba gali būti saugomas pačiame procesoriaus atminties registruose, kad vėliau galėtų naudoti programa.
Šie keturi apdorojimo etapai nuolat vyksta per centrinį procesorių, kol programinė įranga įkeliama į atmintį ir veikia pačiame kompiuteryje. Šie procesorių apdorojimo galios ciklai nuolat didėja, nes kompiuterių sistemos tampa vis tobulesnės, o kompiuteriai dabar gali apdoroti gigahercų apdorojimo ciklus. Vienas gigahercinis kompiuterio apdorojimo ciklas prilygsta 1 milijardui instrukcijų rinkinių, kuriuos CPU atlieka kas sekundę.