Computer

=== Hardwarearchitektur ===
Das heute allgemein angewandte Prinzip, das nach seiner Beschreibung durch John von Neumann von 1946 als ''Von-Neumann-Architektur'' bezeichnet wird, definiert für einen Computer fünf Hauptkomponenten:
* das Rechenwerk (im Wesentlichen die arithmetisch-logische Einheit (ALU)),
In den heutigen Computern sind die ALU und die Steuereinheit meistens zu einem Baustein verschmolzen, der so genannten CPU (Central Processing Unit, zentraler Prozessor).
Der Speicher ist eine Anzahl von durchnummerierten, adressierbaren „Zellen“; jede von ihnen kann ein einzelnes Stück Information aufnehmen. Diese Information wird als Binärzahl, also eine Abfolge von ja/nein-Informationen im Sinne von Einsen und Nullen, in der Speicherzelle abgelegt.
Bezüglich des Speicherwerks ist eine wesentliche Designentscheidung der Von-Neumann-Architektur, dass sich Programm und Daten einen Speicherbereich teilen (dabei belegen die Daten in aller Regel den unteren und die Programme den oberen Speicherbereich). Demgegenüber stehen in der Harvard-Architektur Daten und Programmen eigene (physikalisch getrennte) Speicherbereiche zur Verfügung. Der Zugriff auf die  Speicherbereiche kann parallel realisiert werden, was zu Geschwindigkeitsvorteilen führt. Aus diesem Grund werden digitale Signalprozessoren häufig in Harvard-Architektur ausgeführt. Weiterhin können Daten-Schreiboperationen in der Harvard-Architektur keine Programme überschreiben (Informationssicherheit).
In der Von-Neumann-Architektur ist das Steuerwerk für die Speicherverwaltung in Form von Lese- und Schreibzugriffen zuständig.
Die ALU hat die Aufgabe, Werte aus Speicherzellen zu kombinieren. Sie bekommt die Werte von der Steuereinheit geliefert, verrechnet sie (addiert beispielsweise zwei Zahlen) und gibt den Wert an die Steuereinheit zurück, die den Wert dann für einen Vergleich verwenden oder in eine andere Speicherzelle schreiben kann.
Die Ein-/Ausgabeeinheiten schließlich sind dafür zuständig, die initialen Programme in die Speicherzellen einzugeben und dem Benutzer die Ergebnisse der Berechnung anzuzeigen.

question: Wer entwickelte die Architektur für die Arbeitsweise der meisten heute bekannten Computer?, answer: John von Neumann  | question: Welche Alternative zur von-Neumann-Architektur gibt es?, answer: Harvard-Architektur | question: Welchen Vorteil hat die Harvard-Architektur?, answer: Weiterhin können Daten-Schreiboperationen in der Harvard-Architektur keine Programme überschreiben (Informationssicherheit). | question: Welchen Vorteil hat die Harvard-Architektur?, answer: Der Zugriff auf die  Speicherbereiche kann parallel realisiert werden, was zu Geschwindigkeitsvorteilen führt. | question: Aus welchen Teilen besteht der CPU in einem modernen Computer?, answer: die ALU und die Steuereinheit | question: Was macht die arithmetisch-logische Einheit in einem Computer?, answer: Die ALU hat die Aufgabe, Werte aus Speicherzellen zu kombinieren. Sie bekommt die Werte von der Steuereinheit geliefert, verrechnet sie (addiert beispielsweise zwei Zahlen) und gibt den Wert an die Steuereinheit zurück, die den Wert dann für einen Vergleich verwenden oder in eine andere Speicherzelle schreiben kann. | question: Was ist der Unterschied zwischen der von-Neumann- und Harvard-Architektur?, answer: Bezüglich des Speicherwerks ist eine wesentliche Designentscheidung der Von-Neumann-Architektur, dass sich Programm und Daten einen Speicherbereich teilen (dabei belegen die Daten in aller Regel den unteren und die Programme den oberen Speicherbereich). Demgegenüber stehen in der Harvard-Architektur Daten und Programmen eigene (physikalisch getrennte) Speicherbereiche zur Verfügung. | question: Wie wird Information in einem Computer gespeichert?, answer: als Binärzahl, also eine Abfolge von ja/nein-Informationen im Sinne von Einsen und Nullen