Technische Grundlagen der Informatik - Westfälische Hochschule

„Technische Grundlagen der Informatik (TGI)“Prof. Dr. R. Latz_________________________________________________________________________________________________________- Zur Geschwindigkeitssteigerung führt die Z3 die Befehle bereitsüberlappend aus ( Pipeline- Architektur ). Zur gleichen Zeit wo einBefehl ins Steuerwerk eingelesen wird, wird einBerechnungsergebnis weggeschrieben.- Das verwendete Rechenwerk arbeitet bereits mit dem Carry-lookahead-Algorithmusum Rechenoperationen zu beschleunigen.Programmiert wird die Z3 mit Hilfe eines 8-spurigen Lochstreifens. Jede8-spurige Zeile codiert einen Befehl, bei dem Lese-und Schreibbefehlzusätzlich noch die Adresse des Operanden im Hauptspeicher. Dieinsgesamt neun möglichen Befehle lassen sich in die Kategorien EinundAusgabe, Speichertransfer und Arithmetik unterteilen.Ein weiterer elektromechanischer Rechner, der unter der Leitung vonHoward H. Aiken konstruiert, und am 7. August 1944 fertiggestelltwurde, war die Harvard Mark I, die für die Harvard University gebautwurde. In ihm kam das Konzept zum tragen Code und Daten ingetrennten Speichern vor zu halten. Bei Rechnern mit einer solchenStruktur spricht man daher auch von Harvard-Struktur.Die erste voll funktionsfähige Rechenmaschine, die nahezu alleDefinitionen eines modernen Computer-Begriffs erfüllt, ist die 1944fertiggestellte ENIAC. In der ENIAC war es im Gegensatz zur Z3 undder Harvard Mark I bereits möglich Verzweigungen und Schleifen zuprogrammieren. Diese Maschine war allerdings nicht auf flexibleProgrammierung ausgelegt, da die Programmierung überSteckverbindungen erfolgte. Dieser Rechner wurde an der University ofPennsylvania unter der Leitung von Eckert und Mauchly gebaut und1946 fertiggestellt. Die Schaltungslogik wurde in dieser Maschine mitHilfe von Trioden-Vakuum-Röhren realisiert. Diese waren in derSchaltgeschwindigkeit einige tausend mal schneller als Relais.Nachteilig war jedoch die große Störanfälligkeit und der hoheStromverbrauch.Ein bahnbrechendes Konzept bezüglich der Programmierung vonRechnern entwickelte John von Neumann. Er schlug vor Programme undDaten in einem gemeinsamen Speicher ab zu legen, um damit eine großeFlexibilität bei der Programmsteuerung zu haben. Dadurch wurde dieRekursivität der Programmsteuerung möglich, d. h. Programme konntendurch Programme verändert werden.Seite 1 – 10© R. Latz