Redigerer Datamaskin (avsnitt)

=== Moderne programmerbare datamaskiner ===
[[Fil:FujitsuSiemens-Celvin-2.jpg|miniatyr|På baksiden av PC er det tilkoblingsmuligheter til ekstra utstyr som utvider PC-ens virkeområder, som eksempelvis skriver, ekstra harddisk, skanner o.l.]]
En moderne datamaskin består i hovedsak av tre hoveddeler: en ''prosessor'' ([[CPU]]), ''hukommelse'' (minne) og ''permanent lager'' ([[Harddisk]], [[Solid state drive|SSD]], [[diskett]], [[CD]] osv). Dessuten finnes det som regel diverse ytre enheter, slik som [[skjerm (monitor)|skjerm]], [[tastatur]], [[Datamus|mus]], [[skriver]] og andre inn/ut-enheter.

Prosessoren utfører instruksjoner som hentes fra hukommelsen. Hukommelsen er oppdelt i [[celle]]r med fast størrelse. Slike celler kalles gjerne ''maskinord''. Lengden av et maskinord måles i antall [[bit]], som er den minste måleenhet for informasjon. Et bit kan enten være på eller av (dvs. ha verdien 0 eller 1). Et maskinord består ofte av et helt antall [[byte]], som består av 8 bit.

Maskinordene har hver sin ''adresse'' i hukommelsen, dvs. de er nummerert fra null og oppover. Et maskinord inneholder data som kan fortolkes på ulike måter. Det kan alltid fortolkes som et [[heltall]]. Det kan også fortolkes som en ''instruksjon'' til prosessoren (eller en del av en slik instruksjon). En annen fortolkningsmulighet er bokstaver eller andre tegn. Alle data i hukommelsen forsvinner når maskinen slås av. Det permanente lageret brukes for å ta vare på informasjon over tid.

Prosessoren styres ved hjelp av maskinprogrammer. Et maskinprogram (eller ''binærprogram'') er en samling instruksjoner som legges inn i hukommelsen. Prosessoren henter inn og utfører en og en instruksjon fra binærprogrammet. En slik instruksjon kan for eksempel gå ut på å hente to tall fra angitte adresser i hukommelsen, addere tallene og til slutt legge resultatet tilbake på en tredje adresse i hukommelsen. Etter at en instruksjon er utført vil Prosessoren normalt hente neste instruksjon fra binærprogrammet og utføre denne. Denne syklusen kan brytes ved hjelp av såkalte ''hoppinstruksjoner''. En hoppinstruksjon vil gi prosessoren beskjed om at neste instruksjon skal hentes fra et annet sted i hukommelsen. På denne måten vil deler av et binærprogram kunne utføres flere ganger ved at prosessoren hopper tilbake i programmet. Hoppinstruksjoner kan være ''ubetingede'' og ''betingede''. Betingede hoppinstruksjoner vil bare resultere i et hopp dersom en bestemt betingelse er oppfylt. Betingede hoppinstruksjoner gjør det mulig å lage kompliserte programmer der ulike deler av programmene aktiviseres etter hvert som oppgavene fullføres.

Hastigheten på prosessoren reguleres av en klokke, som sender ut en elektronisk puls i faste intervaller. En slik puls starter en ny runde med utførelse av en instruksjon som ligger klar i prosessoren. Hastigheten på en slik klokke måles i [[hertz]] (antall pr. sekund). De fleste av dagens prosessorer (i [[2008]]) kjøres på en hastighet i størrelsesorden mellom 2-3 000 000 000 hertz = 2-3000&nbsp;MHz = 2–3&nbsp;GHz.

I praksis finnes det mange binærprogrammer i hukommelsen samtidig. Mange av dem utgjør en del av operativsystemet som styrer inn/ut-enheter osv. Andre programmer er nytteprogrammer som er startet av en bruker. Særlig programmer knyttet til operativsystemet har behov for å kunne utføres i korte aktive faser, for deretter å gå inn i en dvaletilstand i påvente av at bestemte begivenheter inntreffer. Det finnes derfor mekanismer i en datamaskin som tillater at et maskinprogram plutselig avbrytes, slik at et annet program (med viktige, presserende oppgaver) kan overta. Når det viktige programmet har gjort sitt, vil det opprinnelige programmet fortsette der det slapp, uten at dette får konsekvenser for den oppgaven programmet utfører (annet enn en liten tidsforsinkelse). Begivenheter som fører til et slikt «avbrudd», er for eksempel et tastetrykk. Et tastetrykk fører til at en kode for hvilken tast som ble tastet, sendes til prosessoren, sammen med et signal som angir at et tastetrykk har funnet sted. Når prosessoren mottar et slikt avbruddssignal, vil den avbryte sin normale arbeidsmåte. Prosessorens tilstand (blant annet adressen til den neste instruksjonen den skal utføre) tas vare på i hukommelsen, og et annet maskinprogram (som behandler tastetrykket) aktiviseres.