Lassen Sie uns aufschlüsseln, was mit Daten in einer CPU passiert:
1. Daten abrufen:
* Anweisungen: Die CPU holt Anweisungen aus dem Speicher, die ihm sagen, was zu tun ist. Diese Anweisungen sind wie ein Rezept für eine bestimmte Aufgabe.
* Daten: Die CPU holt auch die Daten ab, mit denen sie arbeiten müssen. Diese Daten können Zahlen, Zeichen, Bilder oder alles andere sein, was die CPU verarbeiten muss.
2. Decodierung:
* Die CPU decodiert die Anweisungen, die sie abgerufen hat, und ermittelt heraus, was jede Anweisung bedeutet. Dies ist wie das Übersetzen des Rezepts in Schritte, die die CPU verstehen kann.
3. Ausführung:
* Die CPU führt die Anweisungen aus und führt Vorgänge für die Daten aus. Hier erfolgt die tatsächliche Arbeit. Die CPU kann Daten hinzufügen, subtrahieren, multiplizieren, vergleichen, verschieben oder viele andere Vorgänge ausführen.
4. Ergebnisse speichern:
* Die Ergebnisse der Berechnungen der CPU werden häufig in Registern gespeichert, die kleine, schnelle Speicherorte innerhalb der CPU selbst sind.
* Diese Ergebnisse können auch für die spätere Verwendung in den Speicher zurückgeschrieben werden.
Wichtige Konzepte:
* Register: Register sind wie vorübergehende Lagerbereiche innerhalb der CPU. Sie sind extrem schnell zugänglich und machen sie ideal, um Daten zu speichern, die aktiv verwendet werden.
* Cache: Die CPU verwendet einen Cache, um häufig verwendete Daten und Anweisungen zu speichern. Dies beschleunigt den Zugriff, indem die Zeit minimiert wird, die zum Abholen von Daten von langsameren Speicherorten benötigt wird.
* Speicher: Die CPU kommuniziert mit dem Hauptspeicher (RAM), um auf Daten zuzugreifen und zu speichern. Hier befindet sich der Großteil Ihrer Daten.
Lassen Sie uns mit einem Beispiel zusammenfassen:
Stellen Sie sich vor, 2 + 3 zu berechnen:
1. Fetch: Die CPU holt die Anweisungen für die Addition und die Datenwerte 2 und 3 aus dem Speicher ab.
2. Decodieren: Die CPU entschlüsselt die Anweisungen, um zu verstehen, dass sie zusätzlich durchführen muss.
3. Ausführen: Die CPU fügt 2 und 3 hinzu und erzeugt das Ergebnis 5.
4. Speicher: Das Ergebnis 5 wird in einem Register gespeichert.
Key Takeaway: Die Aufgabe der CPU besteht darin, Daten zu verarbeiten, und dies geschieht, indem sie Informationen abrufen, dekodieren, ausführen und gespeichert werden. Dieser Operationszyklus wiederholt sich ständig und ermöglicht es Ihrem Computer, komplexe Aufgaben auszuführen.
