Skript in PDF - Theoretische Informatik - Technische Universität ...

98 KAPITEL 4. CHURCHSCHE THESE
Zeile:
0
1
2
READ 0
LOAD 3
k STOP
Programm
BZ
STEUER-
EINHEIT
Eingabeband
13 0 1 0 . . .
⇑
⇓
2 0 14
Ausgabeband
SCHEMA EINER RAM
Eine RAM besteht aus den folgenden Komponenten:
SPEICHER
R0
R1 R2 . . .
↑
Akkumulator
1. Eine Steuereinheit, die über ein Programm verfügt. Ein Programm ist eine
durchnummerierte Liste von Befehlen, die weiter unten aufgeführt sind. Die
Steuereinheit enthält ein Register, das Befehlszähler (BZ) heißt und dessen
Inhalt = i eine natürliche Zahl ist. Das bedeutet, dass der Befehl Nr. i
auszuführen ist.
2. Einen Speicher, der aus durchnummerierten Registern R0, R1, R2, . . . besteht.
Jedes Register Ri enthält eine natürliche Zahl . Das Register R0
heißt Akkumulator.
3. Einem Eingabeband, das aus Feldern besteht. Jedes Feld enthält eine natürliche
Zahl. (Ein Feld, das 0 enthält, wird als leer angenommen – das entspricht
unserer Darstellung N = {|} ∗ .) Auf dem Eingabeband steht ein read-only
Kopf, der nur lesen und sich dann sofort ein Feld nach rechts bewegen kann.
Die gelesene Zahl wird mit bezeichnet.
4. Einem Ausgabeband, das aus Feldern besteht und auf dem ein write-only Kopf
steht, der nur ein Feld beschriften und sich anschließend sofort ein Feld nach
rechts bewegen kann.
Die RAM arbeitet taktweise: in jedem Takt wird der Befehl aus der Zeile
durchgeführt.
Anfang der Berechnung: Die Eingabe steht auf dem Eingabeband, das Ausgabeband
ist leer, und alle Register (einschließlich des Befehlszählers und des Akkumulators)
sind leer (Zahl 0).
Ende der Berechnung: Die Berechnung endet, falls
1. die Instruktion STOP durchgeführt wird oder
2. eine GOTO m Instruktion durchgeführt wird, obwohl kein Befehl die Nummer
m hat.