Prozessor
Ohne Prozessor läuft nichts im Computer, er ist die eigentliche zentrale
Verarbeitungseinheit (CPU= Central Processing Unit)
und für eine abgestimmte Zusammenarbeit aller Bauelemente des Motherboards zuständig.
Längst hat auch hier der Chip Einzug gehalten, weshalb treffender vom Mikroprozessor
gesprochen wird.
Es können auch mehrere kombinierte Mikroprozessoren eingesetzt werden.
Vergegenwärtigen wir uns, daß zur Ausführung einer Rechenoperation oder der Abarbeitung
eines einzigen Programmbefehls sehr viele einzelne Maschinenbefehle notwendig sind. Es
resultiert daraus, daß die Bereitstellung der notwendigen Bauelemente und ihr
Organisationsgrad aus- schlaggebend für die Leistungsfähigkeit des Computers sind.
Weil der Prozessor damit auf das gesamte System Einfluß hat, wird der Computer
umgangssprachlich oft nach ihm benannt.
Grundbaugruppen des Prozessors sind:
- Rechenwerk (ALU - Arimethic Logical Unit- Arithmetisch- Logische
Einheit)
- Steuerwerk (Leitwerk)
- Register
Die Abarbeitung eines Befehles erfolgt durch diese Baugruppen grundlegend wie folgt:
- Anhand der Adresse im Adreßspeicher wird der Befehl in das
Befehlsregister geholt
(Holphase)
- Das Bitmuster des Befehls wird in Schaltungen umgesetzt.
(Dekodierphase)
- Die Ausführung der Befehlsfunktion.
(Ausführungsphase)
Ein Befehl gliedert sich in einen Operationsteil und in einen Adreßteil. Er ist das
kleinste elementare Teil eines Programms. Jeder Funktion ist genau ein Befehl
zugeordnet.Diese Zuordnung kann jedoch von Hersteller zu Hersteller und von Modell zu
Modell verschieden sein.
Im Bestreben, die Leistungsfähigkeit der Computer zu erhöhen, wurden die technischen
Möglichkeiten und Systemlösungen für das Betriebssystem ständig weiterentwickelt.
Hierzu gehört die Möglichkeit des Einsatzes von Co-Prozessoren ebenso wie das
Multiprogramming und das Pipelining, um nur einige wenige Beispiele zu nennen.
Jeder noch so ausgeklügelter Einsatz von besonderen Baugruppen zur Beschleunigung der
Befehlsausführung wird hinfällig, wenn nicht ausrei- chend Verbindungsleitungen für die
Übertragung der Impulse zwischen den Baugruppen vorhanden sind. Aufbau und Gestaltung,
d.h. die Architektur eines solchen Leitungssystems (Bussystem) bestimmen wesentlich die
Leistungsfähigkeit des PC.
Wenn mehrere Baugruppen parallel arbeiten und mit ihren Aufgaben außerdem noch von
unterschiedlicher Länge sind, wer achtet dann eigentlich darauf, daß sie harmonisch
ablaufen, im Takt bleiben? Auch hier findet sich eine Lösung in einem gesonderten
Bauteil, dem Taktgenerator.
Seine Frequenz ist eine weitere Komponente, die die Leistungsfähigkeit des Computers
mitbestimmt.
Die Komponenten der Leistungsfähigkeit sind an die einzelnen Prozessor- typen gebunden,
die gleichzeitig auf ein enormes Innovationspotential der Computertechnik verweisen.