Wat is computerarchitectuur?
Computerarchitectuur verwijst naar een aantal vergelijkbare ideeën op het gebied van informatica en technologie. Op softwareniveau verwijst het naar de assembler-taalsystemen die de verschillende delen van de hardware van de computer verbinden tot een enkel functionerend systeem. Als het gaat om hardware, is dit ook van toepassing op de methoden voor het maken en gebruiken van hardware en het proces van het bouwen van computeronderdelen. Elk van deze definities beschrijft een soortgelijk proces - het idee om met een niet-functionerend computersysteem te beginnen en het functioneel te maken -, maar ze bekijken het proces allemaal vanuit een ander standpunt.
De softwareversie van computerarchitectuur is waarschijnlijk de moeilijkste voor een niet-technische persoon om te begrijpen. Een computersysteem voert op elk gewenst moment duizenden taken uit die niets te maken hebben met wat de gebruiker doet. Deze taken vormen de basis van de computersystemen. Het kan informatie verplaatsen van kortetermijn- naar langetermijngeheugen of de tijd vergelijken met een geplande taak om te zien of het tijd is voor activering.
Al deze computerarchitectuurfuncties vertrouwen op machinecode om te begrijpen hoe de verschillende delen van de machine zijn verbonden. Deze code maakt een basisblauwdruk van de hardware van de computer die hoger functionerende programma's gebruiken om toegang te krijgen tot zaken als processortijd en geheugenadressen. Deze blauwdruk van de machinecode definieert de structuur van het systeem vanuit het oogpunt van de software.
De eerste hardwareversie van computerarchitectuur is de vorm die wordt gebruikt om de software-blauwdruk te maken. Deze vorm van architectuur is gericht op de manier waarop verschillende delen van de machine gegevens verzenden en ontvangen om samen te werken. Als een geheugenmodule bijvoorbeeld informatie op een specifieke manier wil opmaken, is het belangrijk dat de processor deze in dat formaat verzendt, zodat de gegevens kunnen worden opgeslagen. Als de verschillende delen van de computer niet met elkaar kunnen communiceren, werkt het systeem niet.
De andere hardwareversie van computerarchitectuur richt zich op afzonderlijke hardware. Voor deze methode moeten ontwerpers naar een afzonderlijk stuk kijken en bepalen hoe het zal werken. Bijna elk stuk computerhardware bevat een complexe reeks instructies voor het manipuleren van gegevens, het ontvangen van instructies en het geven van opdrachten. Dit alles speelt zich af binnen de hardware en vereist een volledig gerealiseerd taal- en commandosysteem. In wezen werkt elk hardwarestuk als een zeer gespecialiseerde computer.
Omdat elk van deze definities spreekt over een ander facet van computerarchitectuur, passen ze allemaal mooi bij elkaar. Eerst kijkt een ontwerper naar de afzonderlijke onderdelen van de hardware en bepaalt hoe deze werken. Vervolgens worden de stukken in elkaar gezet om een hardware-systeem te vormen. Ten slotte wordt de machinecode gebruikt om die systemen op zo'n manier met elkaar te verbinden dat programma's kunnen communiceren met de hardware.