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Als Prozessor bezeichne ich programmier­bare Automaten, die unter anderem in Computern eingesetzt werden, wo sie zwischen Peripheriegeräten wie Tastatur und Bildschirm oder Drucker vermitteln. Elektronische Prozessoren bestehen aus "logisch-elektronischen" Gattern.

1945 beschrieb John von Neumann eine generelle Architektur von programmierbaren Automaten, die er als "computing systems" bezeichnete (../texte/von_neumann_TheFirstDraft.pdf). Die Von-Neumann-Architektur ist eine Auflistungs-"Definition", sie bestimmt für einen Prozessor folgende fünf Komponenten:

  • ALU (Arithmetic Logic Unit) - Rechenwerk, auch Prozessor oder Zentraleinheit genannt, führt Rechenoperationen und logische Verknüpfungen durch.
  • Control Unit - Steuerwerk oder Leitwerk, interpretiert die Anweisungen eines Programms und steuert die Befehlsabfolge.
  • Memory - Speicherwerk speichert sowohl Programme als auch Daten, welche für das Rechenwerk zugänglich sind.
  • I/O Unit - Eingabe-/Ausgabewerk steuert die Ein- und Ausgabe von Daten, zum Anwender (Tastatur, Bildschirm) oder zu anderen Systemen (Schnittstellen).
Quelle: Funktionsweise des Prozessors

In dieser Darstellung ist zwar der Bus, der die einzelnen Teile und auch die Peripheriegeräte verbindet, in Form von Pfeilen eingezeichnet, aber selbst nicht thematisiert.

In den heutigen Computern sind die ALU und die Steuereinheit meistens zu einem Baustein verschmolzen, der so genannten CPU (Central Processing Unit). Die Tastatur und der Bildschirm, aber auch der Harddisk sind in diesem Modell Peripheriegeräte, mit welchen der Computer über das Eingabe und Ausgabewerk verbunden ist.

Die Funktionsweise des Prozessors (mit Aplets illustriert) :
Die Programm-Anweisungensind wie Daten, aber in einem linearem (1-dimensionalem) Adressraum gespeichert. Der Programmleser zeigt auf die jeweils aktuelle Anweisung und wird im nächst Takt um 1 erhöht, falls er nicht durch einen Sprungbefehl verändrt wird.


siehe auch: Mikroprozessor und Prozess


 

Etwas Geschichte:
Der erste von Intel hergestellte Prozessor war der 4004 und kam 1969 auf den Markt. Er bestand aus gerade mal 2300 Transistoren. Der Pentium 133 Prozessor, der 1995 auf den Markt kam, bestand schon aus ca. 5,5 Millionen Transistoren.


 
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