فهم دورة عمل CPU خطوة بخطوة للمبتدئين

من أول ما تضغط على زر في الكيبورد…
لحد ما تشوف سطر الكود بيتنفذ قدامك…
بتحصل رحلة قصيرة جدًا جوا الجهاز،
بس صدقني… الرحلة دي سريعة لدرجة إنها أسرع من البرق
ومع ذلك منظمة ودقيقة زي عقرب الثواني

تعالى نعيش الرحلة دي خطوة بخطوة…
من أول ما الكود يدخل دماغ الكمبيوتر (الـ CPU)
لحد ما ينفذه فعليًا

الـ CPU هو عقل الكمبيوتر الحقيقي ​

الـ CPU (Central Processing Unit) هو الجزء اللي مسؤول عن:

• فهم الأوامر
• تحليلها
• وتنفيذها

تقدر تعتبره المخ…
وباقي أجزاء الجهاز زي:

• الذاكرة (RAM)
• التخزين (HDD / SSD)
• كارت الشاشة
  هي مجرد أعضاء بتنفذ اللي المخ بيقرر.

لكن السؤال هنا:
المخ ده بيفكر إزاي؟

هنا بقى ييجي دور دورة التشغيل الشهيرة:
Fetch → Decode → Execute
وهي 3 خطوات بيكررهم الـ CPU ملايين المرات في الثانية الواحدة

تعالى نشرحهم بطريقة بسيطة وسلسة

---

Fetch - مرحلة جلب التعليمات ​

أول حاجة الـ CPU بيعملها إنه بيروح للذاكرة RAM
ويجيب منها السطر أو الأمر اللي المفروض ينفذه دلوقتي.

لكن علشان يعرف يجيب أي سطر بالظبط…
بيستخدم عداد اسمه: Program Counter (PC)

الـ PC ده وكأنه سهم بيشاور للـ CPU ويقوله:
"السطر اللي جاي تنفذه موجود هنا!"

كل ما CPU ينفّذ أمر → الـ PC يتحرك للسطر اللي بعده.
وده بيخلي التشغيل منظم ومترتب

---

Decode - مرحلة الفهم ​

بعد ما يجيب الأمر…
الـ CPU لازم يفهمه!

وهنا ييجي دور حاجة اسمها: Control Unit (CU)

الـ CU بتبص على الأمر وتقول:

• ده أمر حسابي؟
• ولا مقارنة؟
• ولا نقل قيمة من مكان لمكان؟

وبناءً على ده…
بتوجه الجزء المناسب من المعالج للتنفيذ.

لو العملية حسابية → بتشغّل الـ ALU
(ALU = الوحدة الحسابية والمنطقية)

---

Execute - مرحلة التنفيذ ​

ودي لحظة الحقيقة
الـ ALU تمسك البيانات
وتبدأ تنفذ اللي مطلوب:

• جمع
• طرح
• مقارنة
• نقل قيم

النتيجة بتتسجل مؤقتًا جوه Registers
وبعدين لو احتاجت → تتنقل للـ RAM أو تتعرض على الشاشة.

---

مثال توضيحي من كود حقيقي ​

الكود مثلاً بيقول: x = a + b

اللي بيحصل جوه الـ CPU:

1. Fetch
   يجيب قيمة a و b من الـ RAM
2. Decode
   يفهم إن المطلوب عملية جمع
3. Execute
   الـ ALU تعمل: x = a + b
4. Store
   يسجل النتيجة في متغير x

وده كله بيحصل في:
جزء من المليون من الثانية

---

دورة CPU شغالة طول الوقت ​

الخطوات دي مش بتحصل مرة واحدة وبس…
لا ده الـ CPU بيكرر:
Fetch → Decode → Execute
ملايين المرات في الثانية الواحدة
وده السبب إنك أول ما تضغط Enter
بتلاقي البرنامج اتنفذ فورًا تقريبًا.

---

طيب خلينا نشوف مثال عملي أكبر ​

تعالى نكتب كود Python صغير ونفهم إيه اللي بيحصل:

a = 10
b = 15
x = a + b
print(x)

اللي بيحصل داخليًا:

السطر	CPU بيعمل إيه؟
a = 10	يخزن قيمة 10 في RAM
b = 15	يخزن قيمة 15
x = a + b	Fetch → Decode → Execute → Store
print(x)	ينقل القيمة للشاشة

وهنا بقى نفهم إن الـ CPU مش بيشتغل لوحده
هو بيتعاون مع:

• RAM
• Registers
• Cache
• Storage
  عشان ينفذ الكود بأسرع وأدق شكل ممكن.

خلاصة الموضوع ​

الـ CPU مش مجرد شريحة إلكترونية…
ده فعليًا مخ بيفكر:

• بيروح يدور على التعليمات (Fetch)
• يفهم هو مطلوب منه إيه (Decode)
• ينفذ بدقة عالية جدًا (Execute)

وبيكرر العملية دي بدون توقف
ومش مرة ولا ألف…
ده ملايين المرات في الثانية الواحدة!

وده اللي بيخلي:
سطر كود بسيط → يتحول لنتيجة حقيقية قدامك