Grundlagen von Software-Systemen, Programmiersprachen und Editoren

Was sind Software-Systeme?

Software-Systeme bestehen aus Software, die verwendet wird, um mit dem System zu interagieren und es zu steuern. Sie bieten Kontrolle über die Hardware und unterstützen andere Programme.

Speicher

Der Speicher bestand aus 4096 Worten zu je 40 Bit. Jedes Wort konnte entweder zwei Anweisungen zu je 20 Bit oder eine Ganzzahl von 39 Bit plus Vorzeichen enthalten.

Steuereinheit (Control Unit)

Die Steuereinheit legt fest, welche Anweisung als Nächstes ausgeführt werden soll, holt diese Anweisung ab und übergibt sie an die ALU.

Arithmetisch-logische Einheit (ALU)

Die ALU ist für die Durchführung arithmetischer und logischer Operationen verantwortlich, die zur Ausführung einer Anweisung erforderlich sind.

Eingabe (Input)

Ein Eingabegerät ist eine Einrichtung, mit der Informationen in den Computer eingegeben werden.

Ausgabe (Output)

Ein Ausgabegerät liefert Informationen aus der Maschine, die vom Benutzer verwendet werden können.

Schritte zur Problemlösung

1. Definition des Problems
2. Problemanalyse
3. Auswahl der besten Alternative
4. Diagramme
5. Erstellung von Tests (Writing Test)
6. Konsolidierung
7. Transkript
8. Kompilierung
9. Computertests
10. Externe Dokumentation

Redaktion und Editoren

Redaktion

Redaktion (z. B. bei Verlagen wie Nature Publishing): Ein Redaktionstool ist ein Programm, das ermöglicht, Texte in einem vordefinierten Zeichensatz zu ändern oder zu formatieren.

Texteditoren

Ein Texteditor ist ein Programm, das das Erstellen und Bearbeiten von digitalen Dateien ermöglicht, die nur Klartext enthalten. Solche Dateien werden gemeinhin als Textdateien oder "Plain Text" bezeichnet.

Online-Publisher

Online-Editoren dienen zum Erstellen oder Bearbeiten von Tabellen, zur Definition von Tabellenfeldern und zur Auswahl von Feldinhalten. Diese Tabellen bestehen aus einer oder mehreren Zeilen, von denen jede ein beschreibendes Element enthält.

Bildschirm-Editoren

Ein Bildschirm-Editor arbeitet typischerweise zeilenweise und zeigt jeweils einen Textbildschirm an.

Programmiersprachen

Eine Programmiersprache ist ein Satz von Zeichen und Regeln (syntaktisch und semantisch), die Struktur und Bedeutung ihrer Elemente und Ausdrücke festlegen. Sie wird verwendet, um das physische und logische Verhalten einer Maschine zu steuern.

High-Level-Sprachen

High-Level-Sprachen sind unabhängig von der Maschine und orientieren sich an Konzepten natürlicher Sprache. Beispiele: C, Java, Fortran, BASIC.

Mid-Level-Sprachen

Mid-Level-Sprachen stehen zwischen High-Level- und Low-Level-Sprachen. In solchen Sprachen (z. B. C) ist Zugriff auf Systemressourcen möglich, beispielsweise auf Speicheradressen. Sie kombinieren Merkmale von Low-Level-Sprachen mit High-Level-Operationen.

Low-Level-Sprachen

Low-Level-Sprachen sind stark an die Maschine gebunden. Programme, die in solchen Sprachen geschrieben sind, können meist nicht ohne Anpassung auf anderen Maschinen ausgeführt werden. Sie sind häufig auf spezifische Hardware zugeschnitten.

Generationen von Programmiersprachen

• Erste Generation: Maschinensprache
• Zweite Generation: Assemblersprachen
• Dritte Generation: Erste High-Level-Sprachen (z. B. C, Pascal, COBOL)
• Vierte Generation: Sprachen, die teilweise Code automatisch generieren (RAD). Objektorientierte Sprachen ermöglichen Code-Wiederverwendung (z. B. Visual Basic, Natural, Adabas).
• Fünfte Generation: Sprachen für künstliche Intelligenz (z. B. LISP); viele dieser Ansätze sind noch in Entwicklung.

Interpreter und Compiler

Interpreter und Compiler sind Übersetzer. Ein Compiler verwandelt den Quellcode in eine andere Sprache (Maschinensprache), sodass das Programm als kompilierte Datei ausgeführt werden kann. Ein Interpreter übersetzt und führt das Programm beim Lesen direkt aus. Kompilierte Dateien sind in der Regel an die Plattform gebunden, auf der sie erstellt wurden; interpretierte Programme können auf jeder Plattform laufen, für die ein entsprechender Interpreter verfügbar ist. In Bezug auf Ausführungsgeschwindigkeit sind kompilierte Programme meist etwa 10 bis 20 Mal schneller als interpretierte Programme.

Übersetzer (Translator)

Ein Übersetzer ist jedes Programm, das als Eingabe einen Text in einer Sprache (Quelltext) annimmt und als Ausgabe einen Text in einer anderen Sprache (Zieltext) erzeugt.