Wie funktioniert ein Prozessor? Einfach erklärt

07.05.2015 22:47 | von Nicole Hery-Moßmann

Jeder kennt ihn, doch viele wissen nicht, was er macht und wie er eigentlich funktioniert: ein Prozessor. Wir erklären in einfachen Worten, was die Aufgabe des Herzstücks eines jeden Computers und vieler anderer Geräte ist.

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Was macht ein Prozessor eigentlich?

Der Prozessor, auch CPU (Central Processing Unit) genannt, ist das Herzstück jeder Hardware, ohne ihn funktioniert nichts.

Jeder Befehl an den Prozessor wird in einer Kombination aus den beiden Zahlen 0 und 1 gesendet. Diese Befehle werden nacheinander von der CPU abgearbeitet.
Die CPU verarbeitet Prozesse in der binären Maschinensprache: einfach ausgedrückt steht dabei die "0" für "nein" und die "1" für "ja"
Neben den Arbeitsbefehlen reagiert der Prozessor auch auf unvorhergesehene Ergebnisse. Diese werden mittels Interrupts (Unterbrechungen) an die CPU gesandt. Der Prozessor unterbricht dann seine momentane Arbeit, speichert sich die Werte und bearbeitet zuerst das unvorhergesehene Ereignis. Danach widmet er sich wieder seinem ursprünglichen Befehl.

So funktioniert ein Prozessor

Ein Prozessor verarbeitet Befehle in vier Schritten, die John von Neumann bereits 1945 beschrieben hat: Fetch, Decode, Fetch Operands und Execute.

Fetch: Zuerst wird aus dem Befehlszeilenregister im Arbeitsspeicher die Adresse des nächsten Befehls gelesen und in den Befehlsspeicher geladen.
Decode: Der Befehlsdecoder entschlüsselt den Befehl und aktiviert alle Schaltungen, welche für die Ausführung des Befehls notwendig sind.
Fetch Operands: Nun werden alle Werte und Parameter des Befehls in die Register geladen, die verändert werden sollen. Der Prozessor findet diese Werte auf der Festplatte, im Cache oder im Arbeitsspeicher.
Execute: Der Prozess wird ausgeführt. Das kann beispielsweise die Ansteuerung eines Peripheriegerätes wie eines Druckers oder eine Operation im Rechenwerk sein.
Nach Abschluss des Execute kann der Zyklus wieder von vorne beginnen, es kann also der nächste Befehl bearbeitet werden.

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