Como um computador processa informações?

Fase de reescrita

Como seres humanos, os computadores usam um cérebro para processar informações. Em um computador, o cérebro é a unidade central de processamento (CPU). A CPU é o chip que executa todos os programas do computador. Ele está na placa-mãe e se comunica com todos os outros componentes de hardware dentro do computador. Nada pode funcionar sem primeiro passar pelo processador.

Em cada programa de computador, há 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 os programas sejam executados sem erros. Os 4 passos são: trazer um programa da memória, decodificá-lo, executá-lo e reescrevê-lo.

A primeira coisa a fazer é trazer um programa de memória. Quando o usuário executa um comando para abrir um programa, a CPU recebe essa solicitação e a processa. A CPU recupera o programa desejado, colocando-o na memória. Cada programa tem um número de contador de programa. Este é um mapa que a CPU usa para localizar o programa e receber novas instruções do programa.

A decodificação é a próxima fase do processo. Quando uma CPU processa um programa que está na memória, ela não vê todos os aspectos gráficos agradáveis ​​que vemos. Tudo o que ele vê é programar código. Esse 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 idioma o programa foi escrito e então decodificá-lo para entender as instruções contidas no código.

O processo de decodificação é outro conjunto de etapas. A CPU divide o código para torná-lo mais gerenciável. As partes com as quais a CPU trabalha são as únicas que se comunicam diretamente com ela. O código de operação (indica a ordem numérica do código) é usado para descobrir a ordem na qual o código deve ser executado. Às vezes, uma CPU não consegue interpretar o código por si só; então use um tradutor chamado microprograma. Quando o microprograma interpreta o código, ele envia as instruções de volta para a CPU em uma linguagem que ele entende.

O próximo é a fase de execução. Depois de obter a ordem numérica das instruções no código, a CPU está pronta para executá-las em ordem. O programa está carregado e pronto para o usuário. Todos os componentes necessários para o programa funcionar eficientemente são carregados usando o código de operação e o microprograma, se necessário.

A fase de reescrita é a última. Durante cada uma das etapas anteriores, os registros da CPU são realimentados no processo. Isso é necessário se houver um problema durante uma das fases. Mesmo que tudo tenha sido carregado com sucesso, a CPU reescreve o estado na memória. Um exemplo disso é quando um erro faz com que o Windows não inicialize corretamente. Após o reinício do computador, a CPU grava o erro na memória. Quando o programa recarrega, a CPU recupera os dados gravados da última tentativa e exibe uma mensagem para o usuário.