Ako počítače pracujú na najzákladnejšej úrovni?

Na najzákladnejšej úrovni počítače pracujú manipuláciou Bits . Trochu je najmenšia jednotka údajov, ktorá predstavuje buď 0 alebo 1. Všetko, čo počítač robí - od zobrazovania obrázkov po zložité simulácie - scvrkáva sa až po neuveriteľne rýchle sekvencie manipulácie s týmito 0 a 1 s.

Tu je porucha:

1. Hardvér: Fyzické komponenty počítača vrátane:

* Centrálna spracovateľská jednotka (CPU): „Mozog“ počítača. Načíta pokyny (kódované ako bity), dekóduje ich a vykonáva ich. Toto vykonanie zahŕňa vykonávanie základných operácií na bitoch, ako je pridávanie, odpočítavanie, porovnanie a pohyb ich okolo.

* pamäť (RAM): Ukladá údaje a pokyny, ku ktorým musí CPU rýchlo získať prístup. Tieto údaje sú tiež znázornené ako bity.

* úložisko (pevný disk, ssd): Trvalo ukladá údaje, aj keď je počítač vypnutý. Opäť sú to všetko kúsky.

* Vstup/výstup (I/O) zariadenia: Povoliť interakciu s počítačom (klávesnica, myš, obrazovka atď.). Tieto zariadenia prekladajú akcie a údaje používateľov do bitov a naopak.

2. pokyny (strojový kód): CPU chápe pokyny napísané v strojovom kóde-programovací jazyk na nízkej úrovni, ktorý priamo predstavuje operácie, ktoré môže CPU vykonávať. Tieto pokyny sú sekvencie bitov, ktoré hovoria CPU, čo majú robiť.

3. logické brány: Jadrom CPU sú logické brány, malé elektronické obvody, ktoré vykonávajú základné logické operácie na bitoch. Tieto operácie sú založené na booleovskej algebre (a alebo, nie atď.). Kombináciou týchto brán komplexným spôsobom môže CPU vykonávať oveľa sofistikovanejšie operácie.

4. Cyklus-decode-In-Cytle: Toto je základný proces, ktorý CPU opakuje nepretržite:

* načítať: CPU načíta inštrukciu z pamäte.

* dekód: CPU interpretuje pokyny, aby pochopila, akú operáciu má vykonať a kde nájsť údaje.

* Vykonajte: CPU vykonáva operáciu.

* opakujte: Cyklus sa začína opäť s ďalšou inštrukciou.

Počítač je v podstate masívne paralelným systémom neuveriteľne rýchlych prepínačov (tranzistorov), ktoré zapínajú (1) a vypnuté (0) v mimoriadne presných sekvenciách, podľa pokynov kódovaných ako bitové vzory. Tieto sekvencie na vyššej úrovni prekladajú programy a aplikácie, ktoré používame. Zložitosť vyplýva z samotného počtu bitov a zložitých usporiadaní logických brán a pokynov, ale základný princíp zostáva manipuláciou 0S a 1s.

• Predchádzajúca strana: Ako fungujú počítače a aké sú kľúčové komponenty, ktoré im umožňujú fungovať? 
• Ďalšia strana: Aké sú kľúčové rozdiely medzi informatikou a informatikou?