Ο βασικός κύκλος λειτουργίας ενός επεξεργαστή συνήθως αποτελείται από τέσσερα βήματα.
Οι καταχωρητές δεδομένων χρησιμοποιούνται για μόνιμη αποθήκευση οποιωνδήποτε δεδομένων.
Οι καταχωρητές ελέγχου χρησιμοποιούνται, μεταξύ άλλων, για την αποθήκευση του δείκτη στοίβας.
Ένας επεξεργαστής αποτελείται συνήθως από τρεις κύριες μονάδες. Αυτές είναι η μονάδα εκτέλεσης εντολών, η μονάδα προσπέλασης μνήμης και η μονάδα εγγραφής στο δίσκο.
Υπάρχουν δύο βασικοί τρόποι λειτουργίας ενός επεξεργαστή όσο αφορά στην σειρά εκτέλεσης των εντολών.
Η κρυφή μνήμη επιπέδου 1 μπορεί να βρίσκεται εντός ή εκτός του επεξεργαστή και η κρυφή μνήμη επιπέδου 2 είναι πάντα μοναδική ανά πυρήνα.
Οι συσκευές εισόδου/εξόδου αποτελούνται από τον ελεγκτή και την πραγματική συσκευή.
Ο οδηγός συσκευής δεν αφορά τον ελεγκτή της συσκευής αλλά τις θέσεις μνήμης όπου αποθηκεύονται τα δεδομένα σχετικά με τη συσκευή.
Είσοδος και έξοδος δεδομένων μπορεί να γίνει συνήθως με δύο τρόπους. Με interrupts ή Direct MemoryAccess.
Για την επικοινωνία του επεξεργαστή με την κρυφή μνήμη χρησιμοποιείται δίαυλος κοινός και με άλλα κομμάτια του συστήματος.
Η γέφυρα PCI και ο δίαυλος PCI/PCI Express χρησιμοποιούνται για επικοινωνία με τη μνήμη ή συσκευές.
Ο δίαυλος USB χρησιμοποιείται για γρήγορες συσκευές, ο SCSI για παλιούς δίσκους και ο SATA για περιφερειακές συσκευές.
Η εκκίνηση ενός λειτουργικού συστήματος γίνεται συνήθως μέσω βασικού λογισμικού συστήματος στο BIOS.
Το BIOS εξετάζει κατά την εκκίνηση μόνο περιφερειακές συσκευές.
Κατά την εκκίνηση το BIOS, μεταξύ άλλων, φορτώνει τον τομέα 0 από την προκαθορισμένη ενεργή διαμέριση του δίσκου.
Το BIOS φορτώνει το πρόγραμμα εκκίνησης και αμέσως μετά φορτώνει τον φλοιό του λειτουργικού συστήματος.
