Prof. Dr. Alexandra Mikityuk
HTW Berlin
„Wie macht der Computer aus printf("Hallo") tatsächlich Buchstaben auf dem Bildschirm?“
1837 Charles Babbage — Analytical Engine
Erster mechanischer Computer — wurde nie fertig gebaut
1936 Alan Turing — Turingmaschine
Theoretisches Modell, Grundlage der gesamten Informatik
1941 Konrad Zuse — Z3
Erster funktionsfähiger programmgesteuerter Computer — aus Deutschland!
1945 ENIAC
Erster elektronischer Universalrechner — 30 Tonnen, 17.000 Röhren
1950er Großrechner (Mainframes) — ganze Räume, Lochkarten
1971 Intel 4004 — erster Mikroprozessor auf einem Chip
1976 Apple I — erster Personal Computer für Privatpersonen
1981 IBM PC — der Standard, den wir bis heute nutzen
2007 iPhone — Computer in der Hosentasche
Heute: Smartphones sind leistungsfähiger als Supercomputer der 90er!
Prozessor
„Das Gehirn“
Arbeitsspeicher
„Der Schreibtisch“
Festplatte
„Das Archiv“
Grafikkarte
„Der Künstler“
Motherboard
„Das Nervensystem“
Power Supply
„Das Herz“
+ Ein-/Ausgabegeräte: Tastatur, Maus, Bildschirm
Der Fetch-Decode-Execute-Zyklus — vereinfacht
Fetch
Nächsten Befehl aus dem Speicher laden
Decode
Befehl verstehen — Was soll ich tun?
Execute
Rechnen, Daten verschieben, etc.
↺ Zurück zu Schritt 1
Milliarden Mal pro Sekunde!
Analogie: Ihr Schreibtisch — alles was Sie gerade brauchen liegt griffbereit, aber der Platz ist begrenzt
Ihre Programme und Dateien sind hier dauerhaft gespeichert — auch bei Stromausfall
CPU = wenige starke Kerne (der Chef) | GPU = viele schwache Kerne (Armee von Arbeitern)
Analogie: Ein Mathematik-Professor löst eine schwierige Gleichung
Analogie: 1000 Grundschüler rechnen gleichzeitig 1+1, 2+2, 3+3…
‘A’
01000001
42
00101010
True / False
1 / 0
| Einheit | Größe | Beispiel |
|---|---|---|
| 1 Byte | 1 Zeichen | z.B. ‘A’ |
| 1 Kilobyte (KB) | 1.024 Bytes | ≈ ein kurzer Text |
| 1 Megabyte (MB) | 1.024 KB | ≈ ein Foto, ein Lied |
| 1 Gigabyte (GB) | 1.024 MB | ≈ ein Film |
| 1 Terabyte (TB) | 1.024 GB | ≈ eine ganze Bibliothek |
1 Sie schreiben Code (Quellcode in C, Python, etc.) — eine Textdatei
2 Compiler/Interpreter übersetzt in Maschinencode (Binär: 0 und 1)
3 Betriebssystem lädt das Programm in den RAM
4 CPU holt Befehle aus dem RAM und führt sie aus
5 Ergebnis wird auf dem Bildschirm angezeigt
Wenn Sie gcc hello.c eingeben, passiert genau dieser Prozess!
Analogie: Das Betriebssystem ist wie ein Hotel-Manager — Sie sagen „Ich brauche ein Zimmer“, er kümmert sich um alles
Maschinencode 01001000... — nur für CPUs verständlich
Assembler MOV, ADD, JMP — menschenlesbar, aber hardwarenah
C — kompiliert, schnell, hardwarenah aber lesbar (das lernen wir!)
Python, Java, JavaScript — höhere Abstraktion, einfacher, aber langsamer
Warum C? Direkt über der Hardware — man lernt, wie Computer wirklich arbeiten
C lehrt Sie denken wie ein Computer!
hello.c#include <stdio.h>
int main() {
printf("Hallo Welt!\n");
return 0;
}1. gcc hello.c -o hello → Compiler übersetzt in Maschinencode
2. ./hello → Betriebssystem lädt Programm in RAM
3. CPU springt zu main()
4. printf() sendet Text ans Terminal
5. return 0 → „Alles OK, Programm beendet“
Mac / Linux
/Users/student/Desktop/hello.c
Windows
C:\Users\student\Desktop\hello.c
cd (change directory), ls (list), pwd (print working directory)Wissen wo Ihre Dateien liegen ist wichtiger als Sie denken!
cd ordner — in einen Ordner wechseln
ls (Mac) / dir (Win) — Dateien anzeigen
gcc hello.c -o hello — kompilieren
./hello (Mac) / hello.exe (Win) — ausführen
Als Programmierer ist das Terminal Ihr bester Freund!
Grundlage für: Web, E-Mail, Streaming, Social Media, Cloud
Wenn Sie Code auf GitHub pushen, liegt er auf einem Server in der Cloud
Von Zuse bis Smartphone
CPU, RAM, SSD, GPU
0 und 1
Compiler → RAM → CPU
Vermittler HW ↔ SW
Hardwarenah, schnell
Textbasierte Steuerung
Computer verbinden
int, float, char, doubleJetzt wo Sie wissen WO die Daten gespeichert werden, lernen Sie WAS gespeichert wird!
Kontakt:
Prof. Dr. Alexandra Mikityuk
Büro Raum 308 · Tel +49 30 5019-2664
Viel Erfolg beim Programmieren lernen!