Was ist Computerarchitektur?
Computerarchitektur bezieht sich auf eine Reihe ähnlicher Ideen in den Bereichen Informatik und Technologie. Auf Softwareebene bezieht sich dies auf Assemblersprachensysteme, die die verschiedenen Teile der Computerhardware zu einem einzigen funktionierenden System verbinden. Im Umgang mit Hardware gilt dies gleichermaßen für die Methoden zum Erstellen und Verwenden von Hardware sowie für den Prozess zum Erstellen von Computerkomponenten. Jede dieser Definitionen beschreibt einen ähnlichen Prozess - die Idee, mit einem nicht funktionierenden Computersystem zu beginnen und es funktionsfähig zu machen -, aber sie alle betrachten den Prozess von einem anderen Standpunkt aus.
Die Softwareversion der Computerarchitektur ist für eine nicht technische Person wahrscheinlich am schwierigsten zu verstehen. Ein Computersystem führt zu einem bestimmten Zeitpunkt Tausende von Aufgaben aus, die nichts mit dem zu tun haben, was der Benutzer tut. Diese Aufgaben bilden die Basis der Computersysteme. Möglicherweise werden Informationen aus dem Kurzzeit- in das Langzeitgedächtnis verschoben, oder es wird anhand einer geplanten Aufgabe überprüft, ob Zeit für die Aktivierung ist.
Alle diese Funktionen der Computerarchitektur basieren auf Maschinencode, um zu verstehen, wie die verschiedenen Teile der Maschine verbunden sind. Mit diesem Code wird ein grundlegender Entwurf der Computerhardware erstellt, mit dem höherfunktionierende Programme auf Funktionen wie Prozessorzeit und Speicheradressen zugreifen können. Dieser Maschinencodeentwurf definiert die Struktur des Systems aus der Sicht der Software.
Die erste Hardwareversion der Computerarchitektur ist das Formular, mit dem der Softwareentwurf erstellt wird. Diese Form der Architektur konzentriert sich auf die Art und Weise, in der verschiedene Teile der Maschine Daten senden und empfangen, um zusammenzuarbeiten. Wenn ein Speichermodul beispielsweise Informationen in einer bestimmten Form formatieren möchte, ist es wichtig, dass der Prozessor sie in diesem Format sendet, damit die Daten gespeichert werden können. Wenn die verschiedenen Teile des Computers nicht miteinander kommunizieren können, funktioniert das System nicht.
Die andere Hardwareversion der Computerarchitektur konzentriert sich auf einzelne Hardwareteile. Bei dieser Methode müssen Designer ein einzelnes Teil betrachten und bestimmen, wie es funktionieren soll. Nahezu jede Computerhardware enthält eine komplexe Reihe von Anweisungen zum Bearbeiten von Daten, Empfangen von Anweisungen und Ausgeben von Befehlen. All dies findet in der Hardware statt und erfordert ein vollständig realisiertes Sprach- und Befehlssystem. Im Wesentlichen funktioniert jedes Hardware-Teil wie ein sehr spezialisierter Computer.
Da jede dieser Definitionen über eine andere Facette der Computerarchitektur spricht, passen sie alle gut zusammen. Zunächst betrachtet ein Designer die einzelnen Teile der Hardware und bestimmt, wie sie funktionieren. Anschließend werden die Teile zu einem Hardwaresystem zusammengefügt. Schließlich wird der Maschinencode verwendet, um diese Systeme so miteinander zu verbinden, dass Programme mit der Hardware interagieren können.