Prozessorgrundlagen: Von-Neumann-Architektur, Teil 1

Ablaufprinzip des Von-Neumann-Rechners

Aus den genannten Grundprinzipien kann man die Hauptcharakteristika des Von-Neumann-Rechners (und in gleichem Maße des Harvard-Rechners) ableiten:

1. Zu jedem Zeitpunkt führt die CPU exakt einen Befehl aus. Die Steuerung der Bearbeitung liegt im Steuerwerk (Control Unit, CU), das alle notwendigen Schritte zur vollständigen Behandlung einleiten muss. Innerhalb eines Befehls kann höchstens ein Datenwert bearbeitet, das heißt neu berechnet werden. Dieses Prinzip wird als "Single Instruction - Single Data (SISD)" bezeichnet.

2. Alle Inhalte von Speicherzellen, im Folgenden Speicherwörter genannt, sind prinzipiell als Daten oder Befehle interpretierbar. Die Daten wiederum können als "eigentliche" Daten oder als Referenzen auf andere Speicherzellen (Adressen) genutzt werden. Die jeweilige Verwendung eines Speicherinhalts richtet sich allein nach dem momentanen Kontext des laufenden Programms.

3. Als Konsequenz aus der vorgenannten Eigenschaft lassen sich Daten und Befehle nicht gegen ungerechtfertigten Zugriff schützen, da sie gemeinsam ohne Unterscheidungsmöglichkeit im Speicher untergebracht sind.