Maschinensprache zu Stromfluss?
Hallo, könnte mir jemand erklären, wie der Prozessor Maschinensprache in Stromfluss umwandelt? (Kann sein, dass schon in dieser Frage ein paar Fehler stecken, falls gefunden bitte korrigieren) Tatsächlich interessiert mich, wie die Software Einfluss auf die Hardware nehmen kann, wie also aus etwas nicht-Physischen (Programmiersprache / Maschinensprache) etwas Physisches werden kann.
4 Antworten
Ganz vereinfacht: der Prozessor ist getaktet. Alle paar Takte nimmt er sich den nächsten Maschinenbefehl aus dem Arbeitsspeicher. Dieser Befehl wird dann in Hardware ausgeführt. Die Maschinenbefehle sind ja nur Bit-Operationen, deshalb kann man das alles mit klassischer Digitaltechnik (Gatter, Flipflops, Schieberegister, Addierer, etc...) abbilden.
Detailiert uff...
Einfach: Daten, also ein Programm besteht aus 0 oder 1 aneinander gereiht... Das steht für nicht leitend oder leitend... Ein CPU besteht aus sehr sehr vielen Transistoren... Die 0 und 1 werden dort also als nicht leitend oder leitend auf die Transistoren übertragen... Bei Festplatten geschieht das durch den Magnitismus... Also magnetische Stelle oder nicht magnetische Stelle wird entsprechend beim lesen schon elektrisch 1 oder 0 an den Transistor im CPU übergeben... Das ganze passiert schnell... Und mit diesen Zuständen arbeiten eben CPUs... Und darüber wird dann ein Ausgang am CPU über einen Transistor leitend geschaltet und außerhalb des CPU dann weiter verarbeitet.. Eben um eine Lampe z.B. anzuschalten oder sonst was...
Detailiert ist das ganze etwas komplexer.. Und definitiv nicht in ein paar Zeilen erklärt... Vlt hilft Dir das aber schon mal weiter... Details erfragst Du bitte im Internet ^^ und nicht bei mir... Hier endet mein Wissen schon... ;)
Alle möglichen Maschinenbefehle sind in der Hardware bereits als entsprechende logische Schaltungen angelegt. Also z.B. Lade einen Wert in ein Register, addiere 2 Registerwerte, gebe einen Registerwert auf einem Ausgabeport aus, und ca. 1500 (x86) andere. Für jeden Befehl gibt es entsprechende Baugruppen, die den Befehl ausführen. Davor hängt ein Decoder, der abhängig vom Befehlscode die passende Baugruppe(n) aktiviert, also entsprechend z.B. eine Enable Leitung von 0 V auf Betriebsspannung umschaltet.
Die Software bestimmt nur die Reihenfolge der Abarbeitung der Befehle und ggfs. nötige Parameter, also z.B. die Nummer der Speicherzelle, des Registers, der Hardwarebaugruppe oder auch direkt die zu verarbeitenden Daten.
Die (Start-)Befehle stehen in einem nicht flüchtigen Speicher (heute meist Flash), der Prozessor startet beim Einschalten immer an der gleichen Stelle, liest einen Befehl, führt ihn aus, geht zum nächsten. Dort steht zum Beispiel die Software, welche die weitere Hardware initialisiert und das Betriebssystem von einem Datenträger lädt und ausführt.
kuck dir assembler an oder irgendeine andere maschinennahe sprache.. dann begreifst du das sehr schnell