Im Kern arbeitet ein Computer nach einigen grundlegenden Prinzipien:
1. Binäre Darstellung:
* die Grundlage von allem: Computer verwenden ein binäres System, das Daten als Sequenzen von 0S und 1s darstellt. Dieses System ermöglicht eine einfache, effiziente Manipulation von Informationen auf der niedrigsten Ebene.
* Bits und Bytes: Jeder 0 oder 1 ist ein "Bit". Acht Bits bilden ein "Byte", eine gemeinsame Einheit zum Speichern von Informationen wie Zeichen, Zahlen und Anweisungen.
2. Zentrale Verarbeitungseinheit (CPU):
* das Gehirn: Die CPU ist der Kern des Computers und verantwortlich für die Ausführung von Anweisungen.
* Fetch-Decode-Execute-Zyklus: Die CPU führt diesen Zyklus ständig aus:
* Fetch: Ruft Anweisungen aus dem Speicher ab.
* Decodieren: Interpretiert die Anweisungen.
* Ausführen: Führt die Anweisungen aus.
3. Speicher (RAM &Speicher):
* kurzfristig und langfristig:
* RAM (Zufallszugriffsspeicher): Temporärer Speicher für aktive Daten und Programme. Schnell, aber volatil (verliert Daten, wenn die Leistung ausgeschaltet ist).
* Speicher: Langzeitspeicher für Dateien, Betriebssystem und andere Daten. Langsamer, aber nicht flüchtig (beibehalten Daten, auch wenn sie abgeschaltet werden).
4. Eingabe/Ausgabegeräte:
* Die Schnittstelle: Geräte wie Tastaturen, Mäuse, Bildschirme und Drucker ermöglichen eine Interaktion mit dem Computer.
* Eingabe: Empfängt Daten aus der Außenwelt.
* Ausgabe: Sendet Daten vom Computer an die Außenwelt.
5. Betriebssystem (Betriebssystem):
* Der Leiter: Das Betriebssystem verwaltet die Ressourcen des Computers, bietet eine Benutzeroberfläche und fungiert als Vermittler zwischen Hardware und Software.
* Schlüsselverantwortung:
* Speicherverwaltung
* Prozessmanagement
* Dateisystemverwaltung
* Ressourcenzuweisung
6. Software:
* Die Anweisungen: Software (Programme) geben die Anweisungen für den Computer zur Ausführung an.
* Software -Arten:
* Systemsoftware: Steuert die grundlegenden Funktionen des Computers (z. B. das Betriebssystem).
* Anwendungssoftware: Bietet Tools für bestimmte Aufgaben (z. B. Textverarbeitungsprogramme, Webbrowser).
7. Logik -Tore:
* Bausteine: Auf der Hardwareebene sind Logikgore einfache Schaltungen, die grundlegende booleale Operationen ausführen (und oder, nicht).
* Kombinationen: Komplexe Schaltkreise werden durch Kombination von Logik -Toren erstellt, sodass Computer komplexe Berechnungen und Operationen durchführen können.
Zusammenfassend:
Computer arbeiten, indem sie Informationen in eine binäre Darstellung umwandeln, sie mit einer CPU basieren, basierend auf Anweisungen, die von Software bereitgestellt werden, Daten in verschiedenen Speicherformen gespeichert und mit der Außenwelt über Eingabe-/Ausgabegeräte interagieren. Das Betriebssystem fungiert als Manager und koordiniert diese Prozesse.
