Grundkurs Programmieren in Java, Band 1 - Der Einstieg in Programmierung und Objektorientierung

Kapitel 2 Einige Grundbegriffe aus der Welt des Programmierens (S. 21-22)
Computer und ihre Anwendungen sind aus unserem Arbeitsalltag wie auch aus der Freizeit nicht mehr wegzudenken. Fast überall werden heutzutage Daten verarbeitet oder Geräte gesteuert. Schätzte man noch Anfang der fünfziger Jahre, dass man mit einem Dutzend ” Elektronengehirne“ den Bedarf der ganzen Erde decken könne, so findet man heute etwa die gleiche Anzahl an ” Rechnern“ (Mikroprozessoren in Videorecordern, Waschmaschinen und ähnlichen Geräten mitgezählt) oft bereits in einem privaten Haushalt. Über die Hälfte aller Deutschen ” arbeiten“ zu Hause oder am Arbeitsplatz mit einem Computersystem, rund 43 Millionen Deutsche nutzen bereits das Internet, und an nahezu keinem qualifizierten Arbeitsplatz kommt man ohne Computerkenntnisse aus. Auf dem Weg in die Informationsgesellschaft haben daher die Informatik und speziell die Software-Technik eine große volkswirtschaftliche Bedeutung. Grundkenntnisse in diesen Bereichen sind also unerlässlich.

Wir werden uns deshalb in diesem Kapitel zunächst ein wenig mit den grundlegenden Prinzipien der Informatik vertrautmachen und Sie zumindest teilweise in den Aufbau, die Funktionsweise und die Terminologie der Informatik einführen. Ausführliches zu dieser Thematik findet sich z. B. in [4].

2.1 Computer, Software, Informatik und das Internet
Als Computer (deutsch: Rechner) bezeichnet man ein technisches Gerät, das schnell und meist zuverlässig nicht nur rechnen, sondern allgemein Daten bzw. Informationen automatisch verarbeiten und speichern (aufbewahren) kann. Im Unterschied zu einem normalen Automaten, wie z. B. einem Getränkeautomaten, der nur festgelegte Aktionen ausführt, können wir einem Computer die Vorschrift, nach der er arbeiten soll, jeweils neu vorgeben. Beispiele für solche Arbeitsvorschriften oder Handlungsanleitungen wären die Regeln für Kreditberechnungen unserer Bank oder die Anleitung zur Steuerung von Signalanlagen für unsere Modelleisenbahn. In der Fachsprache heißt eine solche Handlungsanleitung Algorithmus. Um dem Computer einen Algorithmus in einer präzisen Form mitzuteilen, muss man diesen als ein Programm(eine spezielle Handlungsanweisung, die für den Computer verständlich ist) formulieren. Der Computer, zusammen mit seinen Programmen, wird auch als Computersystem bezeichnet.

Generell gesehen setzt sich ein Computersystem zusammen aus den materiellen Teilen, der so genannten Hardware, und den immateriellen Teilen, der so genannten Software. Unter dem Begriff Software versteht man nicht nur Programme, sondern auch zugehörige Daten und Dokumentationen. Man unterscheidet dabei zwischen Systemsoftware und Anwendungssoftware. Zur erstgenannten Gruppe zählt man üblicherweise das Betriebssystem, Compiler, Datenbanken, Kommunikationsprogramme und spezielle Dienstprogramme. Beispiele für Anwendungssoftware, also Software, die Aufgaben der Anwender löst, sind Textverarbeitungsprogramme, Tabellenkalkulationsprogramme und Zeichenprogramme.

Ein Computer setzt sich zusammen aus der Zentraleinheit und den Peripherie- Geräten,wie in Abbildung 2.1 schematisch dargestellt. Die Zentraleinheit besteht aus dem Prozessor (er führt die Programme aus) und dem Arbeitsspeicher (in ihm werden Programme und Daten, die zur momentanen Programmausführung benötigt werden, kurzfristig gespeichert). Der Arbeitsspeicher wird häufig auch als RAM (Random Access Memory, deutsch: Direktzugriffsspeicher) bezeichnet. Unter dem Begriff Peripherie-Geräte fasst man Eingabegeräte wie Tastatur und Maus, Ausgabegeräte wie Bildschirm und Drucker sowie externen Speicher wie Festplatten- oder DVD-ROM-Speicher zusammen.

Im Vergleich zum externen Speicher bietet der Arbeitsspeicher eines Rechners einen wesentlich schnelleren (lesenden und schreibenden) Zugriff. Die kleinste Einheit des Arbeitsspeichers wird Speicherzelle genannt. Sie besitzt einen Namen (Adresse) und kann eine Zahl oder ein Zeichen speichern.