Informationsverarbeitung I Grundlagen

1.3.1. Aufbau und Arbeitsweise von Computersystemen
• Als Hardware werden alle materiellen Komponenten bezeichnet. Die Hardware führt
letztlich alle Funktionen eines Computersystems aus.
• Damit ein Computersystem aber auch die richtigen Funktionen ausführt, muss es die
entsprechenden „Handlungsvorschriften” befolgen. Diese immateriellen Bestandteile
eines Computersystems werden unter dem Begriff Software zusammengefasst.
1.3.2. Hardware
Das Kernstück ist jener Bestandteil eines Computersystems, der alle Rechenoperationen
durchführt und die übrigen Komponenten steuert: Dieser Bestandteil wird als Zentraleinheit
bzw. als CPU (Abk. für „Central Processing Unit”) bezeichnet. Die anderen
Hardwarekomponenten rücken dagegen an den Rand: Sie werden unter dem Namen
Peripherie zusammengefasst.
1.3.2.1. Zentraleinheit
• Kernstück der Zentraleinheit ist der Prozessor. Dieser wiederum besteht im
Wesentlichen aus zwei Bestandteilen:
o Das Leitwerk holt aus dem Arbeitsspeicher (s.u.) die auszuführenden
Anweisungen, die in Maschinensprache vorliegen, und veranlasst die übrigen
Komponenten des Computersystems zu entsprechenden Aktionen.
o Das Rechenwerk ist, wie schon sein Name sagt, für die Rechenoperationen
zuständig.
o Sowohl Leit- als auch Rechenwerk verfügen für ihre Aufgaben über einen
kleinen Satz von besonders rasch ansprechbaren, manchmal auch nur für
Spezialzwecke einsetzbare Speicherzellen, die als Register bezeichnet werden.
o Ein Prozessor, der in Form eines einzigen hochintegrierten elektronischen
Bauelements – eines „Chips” – vorliegt, wird als Mikroprozessor bezeichnet.
Die Entwicklung von Mikroprozessoren als standardisierte, preisgünstige und
kompakte elektronische Bauteile war eine wesentliche Voraussetzung dafür,
Computer kleiner und billiger zu machen, sodass heute die Rechnerleistung
nicht in Form von wenigen, zentral aufgestellten „Großrechnern”, sondern an
jedem Arbeitsplatz als „Personal-Computer” verfügbar ist.
Moderne Prozessoren (im PC-Bereich meist von den Herstellern Intel oder AMD) arbeiten
mit Taktfrequenzen bis zu 3GHz und verfügen oft schon über mehrere CPU-Kerne (Multi-
Core CPU).
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