Her er en oversikt over hvordan datamaskinvare og programvare kommuniserer, og holder det kortfattet og tilgjengelig:
1. Språket til biter
* Maskinvare snakker i binær: I kjernen forstår maskinvaren bare binærkode, et system på 0s og 1s. Tenk på disse som bittesmå elektriske brytere, på (1) eller AV (0).
* programvare oversetter: Programvare, skrevet på språk på høyt nivå som Python eller Java, er oversatt til maskinkode (binær) som maskinvaren kan forstå. Denne oversettelsen skjer gjennom kompilatorer og tolker.
2. Nøkkelkomponentene
* sentral prosesseringsenhet (CPU): "Hjernen" på datamaskinen. Den utfører instruksjoner fra programvare.
* minne (RAM): Midlertidig lagring for data og instruksjoner CPU må få tilgang til raskt.
* input/output (I/O) enheter: Dette er hvordan datamaskinen samhandler med verden:
* tastatur: Sender tastetrykk som binære signaler til CPU.
* mus: Oversetter bevegelse og klikk til signaler for CPU.
* Monitor: Viser informasjon ved å sende signaler til piksler (som er bittesmå lys).
* harddisk: Lagrer data permanent, kommunisert med CPU via binære signaler.
3. Kommunikasjonsprosessen
1. Instruksjonshenting: CPU henter instruksjoner fra minnet.
2. Instruksjonsavkode: CPU bryter ned instruksjonene i binære trinn.
3. Data Fetch: CPU henter de nødvendige dataene fra minnet.
4. Utførelse: CPU utfører operasjonene basert på instruksjonene, muligens involverer I/O -enheter.
5. Datalagring: Resultatene lagres i minnet eller på harddisken.
4. Eksempler
* Skriv på et tastatur: Hver tastetrykk genererer et binært signal. Dette signalet sendes til CPU, som tolker det basert på operativsystemprogramvaren og det aktive programmet.
* Åpne en fil: Operativsystemprogramvaren sender et signal til harddisken for å hente filens data. Harddisken sender disse dataene tilbake som binære signaler til CPU, der den vises på skjermen.
5. Utover det grunnleggende
* Avbruddsforespørsler: Enheter (som tastaturet eller harddisken) kan avbryte CPU når de trenger oppmerksomhet, signaliserende hendelser som tastetrykk eller fullføring av filer.
* busser: Elektriske veier kobler komponenter som CPU, minne og I/O -enheter, og muliggjør dataoverføring.
I hovedsak kommuniserer maskinvare og programvare ved hjelp av et delt språk med binære signaler. Programvare gir instruksjoner, og maskinvare utfører dem, slik at datamaskinen kan utføre oppgaver.