Von-Neumann-Zyklus

Allgemein

Der Prozess der Befehlsverarbeitung bei Von-Neumann-Rechnern wird Von-Neumann-Zyklus genannt und besteht aus folgenden 5 nacheinander ablaufenden Teilschritten.

1. FETCH

2. DECODE

3. FETCH OPERANDS

4. EXECUTE

5. UPDATE INSTRUCTION POINTER

Die Teilschritte

1. FETCH Das Register, das zusammen mit Steuerwerk und Rechenwerk (ALU) die CPU darstellt, holt aus RAM- oder ROM-Speicher den nächsten zu bearbeitenden Befehl.

2. DECODE Der Befehl wird durch das Steuerwerk in Schaltinstruktionen für das Rechenwerk aufgelöst (übersetzt).

3. FETCH OPERANDS Aus RAM oder ROM werden nun die Operanden geholt: die Werte, die durch den Befehl verändert werden sollen.

4. EXECUTE Die Operation wird vom Rechenwerk ausgeführt.

5. UPDATE INSTRUCTION POINTER Der Befehlszähler wird erhöht. Damit kann nun der nächste Befehl ausgeführt werden und der Zyklus von vorn beginnen.

Das Ergebnis der Operation wird über den externen Bus (im Bild rot) z.B. zum Peripherie-Bus weitergeleitet.

Moderne Zentralprozessoren für PC sind heutzutage fähig, in einer Sekunde bis zu 3 Mrd. (3.000.000.000) solcher Zyklen abzuarbeiten (Stand: 2/2004).