Ein immer größerer Teil unseres Lebens findet vor digitalen Bildschirmen statt. Dieser Kurs beschäftigt sich damit, was hinter diesen Bildschirmen passiert.

Wo kommen die Daten her, die die Pixel bespielen? Aus dem Arbeitsspeicher (RAM).

Wer lädt die Daten in den Arbeitsspeicher? Die Central Processing Unit (CPU).

Wer sagt der Central Processing Unit, was sie tun soll? Ein Programm.

Wer schreibt das Programm? Ein Mensch.

„Wie Computer funktionieren: Vom Bit zum Betriebssystem“ entmystifiziert all das und mehr.

Jedes moderne Gerät, sei es Laptop, Smartphone, Kühlschrank oder Auto, beinhaltet unzählig viele Computerchips.

Diese Chips bestehen auf der grundlegendsten Ebene aus einem sehr simplen Schaltkreis: Dem NAND-Gate. Ausgehend von diesem entwerfen die Teilnehmenden Komponenten, mit denen ein Chip logisch schlussfolgern, rechnen, speichern, und Instruktionen ausführen kann.

Das beschreibt den ersten Teil des Kurses, die Hardware.

Der zweite Teil widmet sich der Software. Software beschreibt alle Instruktionen, die dem Chip gegeben werden können.

Eine CPU versteht nur Maschinensprache, die aus Einsen und Nullen (Bits) besteht. Ziel dieses Teils ist daher, ein Programm zu schreiben, das menschennahe Programmiersprache in Maschinensprache übersetzt.

Dazu gehen die Teilnehmenden
• von Maschinensprache zu Assembly,
• von Assembly zu einer Virtual Machine
• und von einer Virtual Machine zu einer Programmiersprache.

Am Ende des Kurses schreiben die Teilnehmenden Teile eines Betriebssystems in der eigenen Programmiersprache, die auf der eigenen CPU und dem eigenen Arbeitsspeicher ausgeführt werden. Programmierkenntnisse sind nicht erforderlich, aber hilfreich.