Rechnerarchitektur

Der Rechner als System

Inhaltsübersicht

Du hast dich schon immer gefragt, wie dein PC eigentlich im Inneren aufgebaut ist? Das trifft sich gut, denn in diesem Beitrag erklären wir dir den PC Aufbau.

Der Rechner – eine Datenverarbeitungsmaschine

Um definieren zu können, was ein Rechner überhaupt tut, müssen wir ihn nicht einmal aufmachen und hineinschauen. Dazu stellen wir uns den PC Aufbau einfach als Blackbox vor und beobachten, was er als Eingabe erhält und was wir als Ausgabe zurückbekommen. Wenn wir das tun, kommen wir schnell zu dem Schluss, dass es sich bei Beidem um Daten handelt. Damit ist unser Rechner also eine Datenverarbeitungsmaschine.

Aber wir können noch mehr feststellen. Ganz allgemein gesehen befolgt unser Rechner nur Anweisungen und Befehle und ist damit nichts anderes als eine komplizierte Mikrowelle.

PCs können im Gegensatz zu Mikrowellen kein Essen aufwärmen. Dafür können sie aber etwas Anderes. Computer sind nämlich programmierbar. Das heißt, sie können nicht nur eine feste, unveränderliche Anzahl von Programmen ausführen, sondern beliebig viele verschiedene Programme. Damit sind Rechner im Gegensatz zu Mikrowellen, die nur eine feste Anzahl verschiedener Einstellungen aufweisen, flexibel. Denn sie führen eben eine theoretisch unbegrenzte Anzahl an Programmen aus.

Rechner vs. Mikrowelle

Was ist ein Programm?

Aber was ist ein Programm überhaupt? Formal definiert ist ein Programm eine Folge von Befehlen, die vorgeben, wie bestimmte Daten zu verarbeiten sind. Sie sind also nichts weiter, als ein Haufen Anweisungen, die dem Rechner vorgeben, was wann zu tun ist.

Da wir das jetzt wissen, sind wir schon fast so weit einen Blick in unseren Rechner zu werfen, aber erst müssen wir uns noch mit den verschiedenen Definitionen für die sogenannte Rechnerarchitektur auseinandersetzen.

Früher definierte man eine Rechnerarchitektur komplett über den Satz an Maschinenbefehlen, der dem Rechner zur Verfügung steht. Dabei handelt es sich um Befehle, die der Rechner ausführen kann, die aber gleichzeitig von Programmen verwendet werden können. Das tut man heute auch noch. Aber man hat erkannt, dass die Implementierung der Maschinenbefehle abhängig von anderen Dingen ist. Und zwar von der Rechnerstruktur, der Rechnerorganisation und der Rechnerrealisierung.

Rechnerstruktur, Rechnerorganisation, Rechnerrealisierung

Bei der Rechnerstruktur handelt es sich um die Art der Hardwareverknüpfungen, die in einem Computer vorliegen. So ist zum Beispiel SATA langsamer als PCIe. Die Rechnerorganisation hingegen ist nichts anderes als die zeitabhängige Wechselwirkung zwischen den Komponenten und deren Steuerung. Darauf gehen wir aber in den nächsten Videos zu den Komponenten genauer ein. Die Rechnerrealisierung ist der am einfachsten zu entschlüsselnde Fachbegriff, denn sie befasst sich mit dem logischen Entwurf und später mit dem konkreten, physischen Aufbau der PC-Komponenten.

Das war jetzt ganz schön viel Fachchinesisch, oder? Aber immerhin bist du damit jetzt durch und kannst dich in den nächsten Videos den konkreteren Bereichen dieses Themas widmen.


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