Computer, Programm, Betriebssystem: Wer macht was

Verstehe, was eine Maschine wirklich ist, was ein Programm ist und wofür das Betriebssystem eigentlich da ist.

6 Min. · 3 Fragen

Ein Computer, ein Handy, ein Tablet: Das sind alles Maschinen, die genau dasselbe tun, nämlich extrem einfache Anweisungen ausführen, aber unglaublich schnell. Im Inneren sind drei Teile für uns wichtig. Der Prozessor ist der Arbeiter: Er rechnet, vergleicht und schiebt Daten hin und her, milliardenfach pro Sekunde. Der Arbeitsspeicher, meist RAM genannt, ist seine Arbeitsfläche: Er hält alles in Reichweite, was der Prozessor gerade benutzt. Der Datenspeicher (eine Festplatte oder eine SSD) ist der Schrank: Er bewahrt deine Dateien auf, auch wenn die Maschine ausgeschaltet ist.

Der Unterschied zwischen Arbeitsspeicher und Datenspeicher bringt Anfänger am häufigsten durcheinander. Stell dir eine Küche vor: Die Arbeitsfläche ist groß, aber am Ende des Tages wird sie komplett abgeräumt, während die Schränke alles von einem Tag auf den anderen behalten. Mit dem Arbeitsspeicher ist es genauso: Er ist schnell, aber er leert sich vollständig, sobald die Maschine ausgeht. Der Datenspeicher ist langsamer, dafür merkt er sich alles. Deshalb verschwindet ein nicht gespeichertes Dokument bei einem Stromausfall: Es lag immer nur auf der Arbeitsfläche.

Ein Programm ist eine im Voraus geschriebene Liste von Anweisungen, die die Maschine der Reihe nach ausführt. Genau wie ein Kochrezept: Jeder Schritt für sich ist dumm, aber die Abfolge ergibt ein Ergebnis. Programmieren heißt einfach, dieses Rezept in einer Sprache zu schreiben, der die Maschine folgen kann. Nichts Magisches daran: Du zerlegst eine Aufgabe in Schritte, die klein genug sind, damit keiner davon mehrdeutig ist.

Programm "Kaffee kochen":
  1. Den Wassertank füllen
  2. Eine Kapsel in die Maschine legen
  3. Eine Tasse unter den Auslauf stellen
  4. Auf den Knopf drücken
  5. 30 Sekunden warten
  6. Die Tasse wegnehmen

Eine Frage bleibt: Wer entscheidet, welches Programm läuft, wer hält deine Dateien in Ordnung, wer hindert zwei Anwendungen daran, sich gegenseitig in die Quere zu kommen? Das ist das Betriebssystem, auf Englisch operating system, kurz OS. Es ist der Dirigent des Orchesters. Auf Computern sind die großen drei Windows, macOS (die Macs von Apple) und Linux. Auf Handys sind es Android und iOS. Deine Programme sprechen nie direkt mit der Hardware: Sie gehen immer über das System.

Du
  |
Anwendungen       (Browser, Spiel, Code-Editor)
  |
System            (Windows, macOS, Linux)
  |
Hardware          (Prozessor, Arbeitsspeicher, Datenspeicher)

Wissenscheck

Stelle sicher, dass du die wichtigsten Punkte dieser Lektion behalten hast.

1. Was passiert mit dem Inhalt des Arbeitsspeichers, wenn die Maschine ausgeschaltet wird?
   • Er wird gelöscht
   • Er wird automatisch auf der Festplatte gespeichert
   • Er wird über das Internet verschickt
   • Er bleibt 24 Stunden lang erhalten
2. Was ist ein Programm?
   • Eine Liste von Anweisungen, die die Maschine der Reihe nach ausführt
   • Ein elektronisches Bauteil im Inneren des Computers
   • Eine Datei, die nichts als Bilder enthält
3. Wofür ist das Betriebssystem da?
   • Es verbindet die Anwendungen mit der Hardware
   • Es zeigt Webseiten an
   • Es macht den Prozessor schneller