Programkörning

Programkörning är den process där en dator utför instruktioner som finns i ett program. Instruktionerna kan antingen köras direkt som maskinkod eller tolkas/översättas till maskin- eller operationskommandon av ett autorun-miljö, och leder till beräkningar, dataflytt och kommunikation med kringutrustning.

Vid starten av körningen laddas programkoden och tillhörande data in i minnet. Processorn arbetar i cykler för att hämta, avkoda och utföra varje instruktion. Under körningen används en programräknare (instruction pointer) och registret för att hålla tillstånd och data som behövs för nästa operation. Minneshantering, caching och I/O-buffering påverkar hur snabbt och effektivt operationer genomförs.

Operativsystemet spelar en central roll genom att hantera flera program samtidigt. Detta görs med hjälp av processer och/eller trådar, schemaläggning och kontextbyte. När flera program konkurrerar om resurser uppstår väntetider och risk för konflikter. OS tillhandahåller mekanismer för systemanrop, minneshantering, synkronisering och åtkomst till enheter, vilket isolerar processerna och skyddar dem mot varandra.

Vissa språk körs i virtuella maskiner eller via tolkar, vilket innebär att instruktioner översätts eller tolkas i en körmiljö innan de når processorn. Andra språk kompileras till maskinkod och körs direkt. Virtuellt minne och paging används ofta för att skapa en övergripande minnesmiljö som är större än fysisk minne.

Faktorer som påverkar programkörningens prestanda inkluderar CPU-hastighet, minnesbandbredd och I/O-kapacitet, samt cache- och minneshanteringsstrategier. Vanliga problem i komplexa miljöer är resurskonflikter, konkurrens och deadlocks som kräver korrekt synkronisering och design.