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informatik artikel (Interpretation und charakterisierung)

Arbeitsweise und aufgabenspektrum eines prozessors


1. Java
2. Viren



Der Prozessor ist ein System von Transistoren (im Prinzip sehr kleinen elektrischen Schaltern), das das Rechnen im Binärsystem ermöglicht (hierbei entspricht etwa die Schalterstellung \"aus\" oder \"off\" dem Zustand 0, die Stellung \"an\" oder \"on\" dem Zustand 1). Die meiste Zeit verbringt der Prozessor mit der Abarbeitung von Befehlen. Derartige Befehle ergeben für den Benutzer meist erst im größeren Zusammenhang einen \"Sinn\".
Zusätzlich zu den \"Alltags-Aufgaben\" muss der Prozessor auch unvorhergesehene Ereignisse bearbeiten. Diese werden mittels Interrupts (\"Unterbrechungen\") an den Prozessor gesandt, woraufhin er seine Arbeit unterbricht und das Ereignis bearbeitet, in dem die aktuellen Werte in den Stack geschrieben bzw. kopiert werden und dann zu einer gespeicherten Befehlsfolge gesprungen wird, die für die Abwicklung des unvorhergesehenes Ereignisses bestimmt ist. Wenn diese Befehlssequenz abgearbeitet ist, kopiert der Prozessor die Daten wieder an die ursprünglichen Positionen und setzt seine vorherige Arbeit fort. Hat der Prozessor nichts zu tun, verbringt er die Zeit in sogenannten Wait-Zyklen, die weniger Strom verbrauchen und den Prozessor weniger stark erhitzen lassen.
Die Erwärmung des Prozessors kommt vor allem deswegen zustande, weil Prozessoren auf geringe Abmessungen optimiert sind, das bedeutet:
. die Leitungen sind äußerst kurz, dadurch geht weniger Zeit durch \"langsame\" Strom-Ausbreitung verloren (diese findet mit nahezu Lichtgeschwindigkeit statt (ca. 0,7c), kann aber nicht bis ins Unendliche gesteigert werden).
. auf kurzen Strecken geht weniger Energie verloren, wodurch das Energie-Niveau im Prozessor überall nahezu gleich ist.
. starke Erhitzung durch nahe aneinander liegende Leitungen. Da durch den materialbedingten Widerstand Strom in Wärme-Energie umgesetzt wird, verstärkt sich der Effekt.

 
 




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