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Grundlagen der Informatik: Digitale Informationen

Hardware, Software, API, SDK und andere wichtige Begriffe

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Erst mit einem Betriebssystem kann man einen Computer bedienen.

Transkript

Eines ist klar, auch wenn die Dinge anders heißen, Computer sind ziemlich dumm, auch wenn wir sie Smartphone nennen. Es ist ja nichts anderes als ein Computer und smart ist so ein Computer per se erstmal nicht. Was so ein Computer smart erscheinen lässt, das ist die Arbeit von Programmiererinnen und Codern, also die Software. Ohne die Software ist die Hardware nur ein Haufen Blech, der nichts zustande bringt. Um die Hardware also anzusprechen, brauchen wir eine Software und mit Hardware meine ich so Dinge wie den Arbeitsspeicher, den Prozessor, die Festplatte, den Bildschirm, auch Drucker und alles was ich an den Computer anschliessen kann. Und die Software, die all das kann, ganz grundsätzlich, nennt man Betriebssystem. Ohne Betriebssystem läuft kein Computer und zu den bekanntesten Betriebssystemen zählen Windows, MacOS und auch Android und iOS für das iPhone sind Betriebssysteme. Innerhalb des Betriebssystems läuft dann das, was man landläufig als Software bezeichnet, Programme wie Word, Firefox oder ein Videoplayer. Früher waren Betriebssysteme sehr einfach, man hatte ein Textterminal, meist grün auf schwarzem Grund oder sowas, und da tippte man dann seine Befehle ein. Das ist natürlich heute weitaus komfortabler. Das Betriebssystem sorgt dafür, dass ich mit dem Computer arbeiten kann. Es definiert zum Beispiel das Dateisystem und wie ich darauf zugreifen kann und es stellt Schnittstellen zur Verfügung, wie ich den Computer selbst programmieren kann. Die Zugriffsmöglichkeiten unterscheiden sich von Betriebssystem zu Betriebssystem, eine Android-App läuft nicht auf Windows. Diese Schnitttellen nennt man API, das ist die Abkürzung für Application Programming Interface, zu deutsch etwa Programmierschnittstelle. Diese Programmierschnittstelle hilft nicht nur den Computer einfacher zu programmieren, sie schützt die Hardware auch vor Defekten. Mit einem normalen Programm kann ich einen Computer in der Regel nicht physisch zerstören, das Programm stürzt zwar ab, aber spätestens nach einem Neustart funktioniert der Computer wieder. Um die Schnittstellen, diese APIs leichter nutzen zu können, gibt es vorgefertigte Werkzeugkästen, meist Software Development Kits oder kurz SDK genannt. Mit diesen Werkzeugkästen kann ich einen Computer relativ bequem programmieren. So ein SDK besteht aus drei Komponenten: Erstens habe ich da Werkzeuge drin, um die grundlegenden Arbeiten auszuführen, zum Beispiel Addieren von Zahlen, eine Datei öffnen, die Position der Maus abfragen oder ob ein Button geklickt wurde oder nicht. Solche Dinge, ganz grundlegend. Zweitens gibt es da die Programmiersprache. Das ist die Sprache, mit der ich als Mensch dem Computer Anweisungen geben kann. Also zum Beispiel "Öffne die Datei Mitarbeiter.txt, gehe ganz ans Ende und füge eine neue Zeile ein, Thomas Rose, Drucker Mira". Die meisten Programmiersprachen nutzen englische Begriffe, dann sind sie einfach weltweit leichter zu erlernen und viele von ihnen wurden in den USA entwickelt. Zu guter Letzt ist da noch der Interpreter oder Compiler. Der Compiler übersetzt das, was ich als Programmierer in der Programmiersprache geschrieben habe, in maschinenlesbaren Code. Nur Nullen und Einsen. Kein Mensch kapiert das. Aber der Computer kann damit arbeiten. Meistens nur der Computer beziehungsweise das Betriebssystem für das der Code kompiliert wurde. Daneben gibt es noch interpretierte Sprachen. Die werden zwar auch in Maschinenencode übersetzt, aber nur solange das Programm benutzt wird, also nur zur Laufzeit. Sobald das Programm beendet ist, gibt es den Maschinencode nicht mehr. Dadurch sind die Programme zwar ein bisschen langsamer, aber sie lassen sich leichter warten und auch leichter auf verschiedenen Betriebssystemen nutzen. All diese Komponenten haben eines gemeinsam, am Ende muss alles in maschinenlesbaren Code übersetzt werden, jedes Computerspiel, jedes Programm, natürlich auch das Betriebssystem selber muss in einer Form vorliegen, die ein Computer verarbeiten kann. Und das sind nun mal nur Nullen und Einsen.

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Sehen und verstehen Sie das Binärsystem als Gundlage der Computertechnologie.

42 min (16 Videos)
Einer der Besten Dozenten!
Tom
Sehr gutes Training! Ich hoffe auf viele weitere Folgen im Bereich der Grundlagen IT!

Vielen Dank
 

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