Как работает компьютер?

Вы можете не верить мне, когда я говорю это, но компьютер сам по себе не очень умен. Мощность компьютера в основном зависит от того, как его программируют такие люди, как мы с вами. Если вы хотите успешно использовать возможности компьютера — а я предполагаю, что вы хотите, важно понимать, как работают компьютеры.

Возможно, вас также удивит тот факт, что сами компьютеры — это довольно простые машины. Сердцем компьютера является центральный процессор (ЦП). По сути, это математическая машина. Он выполняет сложение, вычитание и другие арифметические операции над числами.

Все, что вы видите при работе с компьютером, построено на процессоре, который перебирает числа миллионы раз в секунду. Разве не удивительно, что может получиться из одних только чисел?

Процессор хранит числа, с которыми он работает, в небольших ячейках памяти, называемых регистрами. Центральный процессор может считывать числа в регистры из основной памяти компьютера, известной как память с произвольным доступом (Random Access Memory — RAM).

Он также может записывать число, хранящееся в регистре, обратно в оперативную память. Это позволяет процессору работать с большими объемами данных, которые не поместились бы в банке регистров.

Когда центральный процессор извлекает значения из оперативной памяти в свои регистры, он использует эти значения в своем математическом блоке и сохраняет результаты обратно в другом регистре.

Каждый раз, когда процессор выполняет сложение, вычитание, чтение из оперативной памяти или запись в оперативную память, он выполняет одну инструкцию. Каждая компьютерная программа выполняет свою работу путем выполнения тысяч или миллионов простых инструкций.

Сложная компьютерная программа, такая как ваша операционная система macOS (да, это тоже компьютерная программа!), состоит из многих миллионов инструкций.

Вполне возможно написать отдельные инструкции, чтобы указать компьютеру, что делать, но для всех, кроме самых простых программ, это будет очень трудоемко и утомительно. Это связано с тем, что большинство компьютерных программ нацелены на выполнение гораздо большего, чем простая математика — компьютерные программы позволяют вам пользоваться Интернетом, работать с изображениями и общаться с друзьями.

Вместо того чтобы писать отдельные инструкции, вы пишете исходный код на определенном языке программирования. Этот код проходит через компьютерную программу, называемую компилятором, которая преобразует код в небольшие машинные инструкции, которые процессор знает, как выполнить.

Каждая написанная вами строка кода превращается во множество инструкций — некоторые строки могут оказаться десятками инструкций!

Читайте также:
Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.