Puehlhofer Betriebsysteme1-1.pdf - von Petra Schuster

6 BETRIEBSSYSTEME
Die CPU (Central Processing Unit) ist das "Herz" eines Computers. Sie
bearbeitet Programme, führt Rechnungen aus und steuert die Vorgänge in
den anderen Teilen.
Der Speicher nimmt alle Daten auf, die der Computer braucht. Das geht von
Daten, die der nächste Programmschritt in einer Mikrosekunde benötigt, bis
hin zu ganz selten benötigten Daten.
Schließlich stellen die E/A-Geräte die Verbindung her zwischen dem
Computer und seinem Anwender.
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Die CPU besteht aus mehreren Teilen, die eng zusammenarbeiten:
Recheneinheit und Steuereinheit. Sie enthält mehrere Register für die
Aufnahme der Daten, die bei der Ausführung eines Programms verfügbar
sein müssen. So nimmt z.B. das Befehlsregister den jeweils auszuführenden
Befehl auf. Ein Register kann man sich als schnellen (Zwischen-) Speicher
für ein einzelnes Datenwort vorstellen. Nur der anstehende Befehl steht im
Befehlsregister, daher gibt es - von der Ausführung her gesehen - keinen
Unterschied zwischen langen und kurzen Programmen oder zwischen
schwierigen und einfachen. Die Befehle enthalten die Informationen über die
Speicherplätze der benötigten Daten; bei der Ausführung des Befehls werden
die Daten bereitgestellt und nach der Bearbeitung wieder abgelegt.
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Die ALU (Arithmetic and Logic Unit) führt alle Berechnungen aus und trifft
logische Entscheidungen. Ihre Hauptaufgaben sind es, Vergleiche zwischen
Werten vorzunehmen und damit Bedingungen zu überprüfen und
arithmetische/logische Operationen auszuführen. Die Rechenfähigkeit
beschränkt sich auf die Addition, doch lassen sich daraus alle anderen
arithmetischen Operationen aufbauen. Die komplizierten Rechnungen, die
der Computer in kurzer Zeit ausführen kann, setzen sich aus einer Vielzahl
kleinster Schritte in der ALU zusammen.