Hardware und Software: Definitionen und Konzepte

Damit ein Computersystem ordnungsgemäß funktioniert, müssen seine Hardware und Software nur eingeschränkt funktionieren und die von ihnen angeforderten Aufgaben ausführen. Obwohl es kategorische Unterschiede zwischen den beiden Konzepten gibt, sind beide Teile des Computers wesentlich.

Im folgenden Artikel werden wir definieren, was Hardware , Software ist , welche Elemente des Computers jedem Teil entsprechen, welche Elemente sich auf halber Strecke befinden und welche Unterschiede zwischen den einzelnen Gruppen bestehen.

Inhaltsverzeichnis

Definition von Hardware , Haupttypen und Komponenten

Hardware bezieht sich auf eine Reihe von physischen und materiellen Teilen, die in analoger oder digitaler Form miteinander interagieren, um den Computer entstehen zu lassen. Manchmal wird es in abgekürzter Form mit den Zeichen H / W oder oh / w bezeichnet. Eine alternative Definition bezieht sich auf das Vorhandensein oder Fehlen von Elektronik, Chips oder gedruckten Schaltungen in dem Stück, hat jedoch einen geringeren Grad an Allgemeinheit, so dass seine Verwendung nicht üblich ist.

Hardware ist das physische Medium, auf dem Software installiert, betrieben und betrieben wird. Das heißt, ohne die Hardware existiert der Computer nicht.

Im Laufe der Zeit, in scheinbar vier technologischen Generationen, hat sich die Hardware langsam, aber schrittweise weiterentwickelt. Die erste Generation, die 1945 erschien und elf Jahre dauerte, basierte auf Vakuumröhren. Es folgten Transistoren, die von 1957 bis 1963 verwendet wurden. Seitdem wird Hardware verwendet, die auf integrierten Schaltkreisen basiert. Es wird vorausgesagt, dass eine vierte Generation, die untersucht und prototypisiert wird, siliziumfreie Transistoren oder Quantenphysik verwendet. Die Ankunft dieser vierten Generation ist schwer vorherzusagen.

Die Betriebskapazität (und gegebenenfalls die Rechenkapazität) der ersten Komponenten hat nichts mit dem zu tun, was wir heute genießen.

Wenn wir alle diese Elemente kategorisieren, kann eine erste Klassifizierung der Hardware anhand ihrer Position im Computersystem vorgenommen werden. Somit wird eine Trennung zwischen der internen Hardware , im Allgemeinen derjenigen, die in einem Turm enthalten ist, und der externen Hardware vorgenommen , alles, was keinen zugewiesenen Platz innerhalb des Computergehäuses hat und daher im Aktionsbereich des Benutzer, aber außerhalb des Maschinenumschlags.

Einige der Hardwareelemente , die als intern betrachtet werden, sind:

• Zentraleinheit, Mikroprozessor- oder CPU-Festplattenlaufwerke oder Festplatten-Solid-State-Laufwerke oder SSD-Hybrid-Festplatten oder SSHD-Festplattenleselaufwerke (CD, DVD, Blue Ray, Disketten usw.) RAM-Speicher Lüftersystem Flüssigkeitskühlung Chipsatz oder integrierte Zusatzschaltung Audio-, Video- oder Netzwerkerweiterungskarten Modem Netzteil Grafikkarte oder GPU Anschlüsse, Stecker und Anschlüsse

In Bezug auf externe Hardware sind einige der Komponenten hervorzuheben:

• Monitore und Zusatzbildschirme Joysticks , Controller für Videospiele oder Gamepads und physische Bedienfelder Die Tastatur Die Maus oder die Maus Kopfhörer, Headsets und Lautsprecher Das Mikrofon Die Webcam Der Drucker, der Scanner und das Fax Die externen Festplatten und USB- Sticks Der Projektor Das Touchpad und das Digitalisierungstablett oder Grafiktablett Das Virtual-Reality- Headset oder VR- Headset Spezialisierte Geräte wie Barcodeleser, Sensoren und dergleichen

Manchmal werden diese beiden Gruppen als Computersysteme und Computerperipheriegeräte bezeichnet.

Eine andere mögliche Klassifizierung befasst sich mit der Bedeutung der Hardwarekomponente , um den Grundbetrieb des Computers zu erreichen. In diesem Fall handelt es sich um Haupthardware und ergänzende Hardware .

In der Haupthardware befinden sich alle Bestandteile, die unbedingt erforderlich sind. nämlich: CPU, Chipsatz , SSD (oder Festplatte, die dies nicht schafft), RAM, Netzteil, Computergehäuse, Monitor, Tastatur und Maus. Der Rest der Geräte würde sich ergänzen, obwohl abhängig von der Anwendung und den Umständen, unter denen der Computer verwendet wird, ein gutes Argument dafür angeführt werden könnte, dass einige der nicht aufgeführten Teile in die Haupthardwarekategorie fallen (im Fall von Lüftern, die Netzwerkkarte oder die GPU).

Es gibt eine andere mögliche Klassifizierung, die auf der Rolle der Komponenten basiert. Somit können alle zuvor aufgelisteten Hardwareelemente in eine der unten aufgeführten Kategorien aufgenommen werden:

• Verarbeitungselemente: Sie sind dafür verantwortlich, die elektrischen Anweisungen zu empfangen, sie mithilfe von Berechnungen und Logik zu interpretieren und neue elektrische Signale entsprechend zu senden. Speicherelemente: Dies sind Geräte, die Informationen auf elektromagnetische oder logische Weise sammeln können, um sie gemäß den Anforderungen des Computersystems zu verwenden. Eingabegeräte: Dies sind Peripheriegeräte, die Benutzerbefehle in elektrische Signale umwandeln, die von der Maschine interpretiert werden können. Ausgabegeräte: Sie sind Peripheriegeräte, die die von den Verarbeitungselementen abgegebenen elektrischen Signale so umwandeln, dass sie vom Benutzer leicht interpretiert werden können. Eingabe- und Ausgabegeräte: Hierbei handelt es sich um gemischte Peripheriegeräte, die die Besonderheiten der Geräte E (Eingabe) und S (Ausgabe) kombinieren und einen Zyklus des Informationsaustauschs mit der CPU schließen.

Die Elemente, die zum Mounten des Computers verwendet werden, und insbesondere die Art und Weise, wie sie installiert werden, wirken sich entscheidend auf den resultierenden Computertyp aus. Die Verwendung von leichten Teilen mit kleinen Formfaktoren, die alle sehr kompakt integriert sind, führt zu Laptops und Netbooks . Während sperrigere, leistungsstärkere und modularere Komponenten, die speziell für die Montage in Boxen oder Racks entwickelt wurden, zu Desktop-Computern führen.

Softwaredefinition und Haupttypen

Software ist der immaterielle Teil des Computers, der die Funktion verschiedener Hardwarekomponenten ermöglicht. Es handelt sich um eine Reihe von Anweisungen, Daten oder Programmen, die bestimmte Aufgaben innerhalb des Computersystems ausführen. Manchmal bezieht es sich auf Software als den variablen Teil des Computers, die Zustände, die die Maschine annehmen kann, und die Signale, die diese Zustände erzwingen.

In Computersoftware finden wir Anwendungen, Programme, Betriebssysteme und viele andere Typen. Im Allgemeinen werden drei Abteilungen verwendet, um Ordnung in diesen gesamten Satz zu bringen: Systemsoftware , Programmiersoftware und Anwendungssoftware.

Systemsoftware ist die Plattform, auf der Computerhardware und -anwendungen ruhen. Diese Art von Computerprogramm wird mit einer Programmiersprache für einfache Funktionen oder Funktionen der ersten Generation geschrieben. Dies ist eine Sprache, deren Anweisungen von der Hardware ohne Zwischenhändler gesteuert werden, wie dies in Maschinensprache und Assemblersprachen der Fall ist.

Das Betriebssystem einer Computerausrüstung ist ein klares Beispiel für Systemsoftware . Der Benutzer bedient das Betriebssystem nicht direkt, sondern interagiert mit der von ihm bereitgestellten grafischen Benutzeroberfläche oder GUI und über die auf dem Betriebssystem installierten Anwendungen.

Neben den Betriebssystemen sind in der Systemsoftware auch folgende Arten von Programmen enthalten:

• Antivirus-Dienstprogramme zur Festplattensteuerung (Formatierungswerkzeuge und dergleichen) Hardwaretreiber oder Treiber Computersprachenübersetzer Programmlader Einige BIOS- und EUFIS-Bootmanager oder Bootloader- Hypervisoren

Auf der anderen Seite sind Anwendungssoftware, Endbenutzer-Dienstprogramm- Software oder Apps (ein allgemeiner Name, der in letzter Zeit aufgrund der Mobiltechnologie zunehmend an Bedeutung gewonnen hat) alle Programme, die bestimmte Aufgaben ausführen, für die sie speziell entwickelt wurden.

Schließlich ermöglicht die Programmiersoftware dem Benutzer, seine eigenen Werkzeuge in einer Sprache zu entwickeln, die dem Menschen näher kommt. In diesem Abschnitt finden Sie Tools wie Programmiersprachen, Compiler, Debugging- oder Debugging- Tools und dergleichen.

Da es tausendundein mögliche Anwendungen für die Software gibt , ist es schwierig, eine robuste und interpretationsfreie Klassifizierung entsprechend ihrer Nützlichkeit zu erstellen. Die Taxonomie von Computerprogrammen ist für Microsoft ein ausreichend komplexes Problem, um 2007 mit der Erstellung einer organisierten Liste beginnen zu können.

Seitdem ist eine Taxonomie einer anderen gefolgt; Nachfolgend finden Sie eine Zusammenfassung (ohne Definitionen) der von der International Data Corporation (IDC) im Jahr 2018 verwendeten, die von Rasmus Andsberg und Dan Vesset verfasst wurde:

1. Marktanwendungen
   • Kollaborative Anwendungen
     • Konferenzanwendungen
       • Webkonferenzanwendungen
       E-Mail-Apps Social Media für Unternehmen Apps für Arbeitsteams
     Bewerbungs- und Managementanwendungen
     • Enterprise Content Management-Anwendungen Veröffentlichen und Erstellen von Anwendungen Überzeugende Content Management-Anwendungen Elektronische Lokalisierungsanwendungen Geschäftsportale Anwendungen für die Zusammenarbeit und gemeinsame Nutzung von Inhalten
     Enterprise Resource Management-Anwendungen
     • Finanzielle Anwendungen
       • Finanz- und RechnungswesenanwendungenRisiko- und Treasury-Management-AnwendungenReisen- und Spesenmanagement-AnwendungenFormensteueranwendung
       Anwendungen für das Personalmanagement
       • HR-Kernanwendungen Rekrutierungsanwendungen Vergütungsverwaltungsanwendungen Vorlagenleistungsverwaltungsanwendungen Schulungsverwaltungsanwendungen Vorlagenverwaltungsanwendungen
       Zahlungsmanagementanwendungen Verhandlungsanwendungen Auftragsmanagementanwendungen Business Performance Management-Anwendungen Projekt- und Portfoliomanagementanwendungen
     Supply Chain Management-Anwendungen
     • Logistikanwendungen Produktionsplanungsanwendungen Bestandsverwaltungsanwendungen
     Produktions- und Betriebsanwendungen
     • Managementanwendungen für das Produktionsnetzwerk Anwendungen für den öffentlichen Sektor und die Dienstleistungsbranche Andere Betriebsanwendungen
     Technische Anwendungen
     • Computer Aided Design-Anwendungen Computer Aided Engineering-Anwendungen Computer Aided Manufacturing-Anwendungen Collaborative Product Data Management-Anwendungen Andere Engineering-Anwendungen
     Anwendungen für das Kundenbeziehungsmanagement
     • Vertriebsproduktivität und Verwaltungsanwendungen Marketingkampagnenverwaltungsanwendungen Kundendienstanwendungen Communications Hub-Anwendungen Digital Commerce-Anwendungen

1. Anwendungen für Entwicklung und Marktpräsentation
   • Analyse- und künstliche Intelligenz-Software
     • Software für Analyse, Berichterstellung und Anforderung an den Endbenutzer Vorausschauende und erweiterte Analysetools Softwareplattformen mit IA-Tools für die Suche und Analyse von Inhalten
     Informationsmanagement- Software
     • Relationale Datenbankverwaltungssysteme Nicht relationale Datenbankverwaltungssysteme
       • Datenbankverwaltungssysteme für Endbenutzer Navigationsdatenbankverwaltungssysteme Objektorientierte Datenbankverwaltungssysteme Datenbankverwaltungssysteme mit mehreren Werten
       Dynamische Datenverwaltungssysteme
       • Dokumentorientierte Datenbanksysteme Passwortzugängliche Datenbanksysteme Grafisch dargestellte Datenbankverwaltungssysteme Skalierbare Datenerfassungsmanager Produkte nach Typanalyse, Analyse und Datenverwaltung
       Tools zur Datenbankverwaltung und -entwicklung
       • DatenbankverwaltungstoolsDatenbankreplikationstoolsDatenmodellierungswerkzeugeDatenbankarchivierungs- und Informationslebenszyklusmanagement-ToolsDatenbankentwicklungs- und OptimierungstoolsDatenbanksicherheitstools
       Netzwerkverteilte Datenmanager Datenintegritäts- und Integrationssoftware
       • Large Data Dump- Software Dynamic Data Dump- Software Datenqualitätssoftware Infrastruktur- Software für den Datenzugriff Workspace- Software für zusammengesetzte Daten Stammdaten-Definitions- und Steuerungssoftware Metadaten-Verwaltungssoftware Software Self-Service-Datenaufbereitung
       Rauminformationsmanager
     Orchestrierungs- und Integrationssoftware
     • B2B- Middleware
       • B2B Inbound Middleware B2B Management Services und B2B-Netzwerke
       Integrationssoftware
       • APIP-Verwaltungssoftware Integrationsplattformen Plug-in- Software und Konnektivitätsadapter
       Ereignisaktivierte Middleware
       • Nachrichtenorientierte Middleware Analytics-Relay- Software Feature- Software
       Dateiübertragungsmanager
     Anwendungsentwicklungssoftware
     • Entwicklungstools, Umgebungen und Sprachen Erstellen von Softwarekomponenten Geschäftsregelverwaltungssysteme Modellierungs- und Architekturtools
       • Tools zur ObjektmodellierungBusiness Process Modeling ToolsBusiness Architecture Tools
       Tools für Softwarequalität und Lebenszyklus
       • Automatisierte Softwarequalitätstools Softwarekonfiguration und Änderungsmanagement
       Anwendungsplattformen
       • Präsentationsorientierte Anwendungsplattformen
         • Server- Software- Anwendungsplattformen Präsentationsorientierte Cloud-Anwendungsplattformen
         Modellmotivierte Anwendungsplattformen Transaktionsüberwachung Software zur Automatisierung von Roboteraufgaben

1. Systeminfrastruktur-Software
   • System- und Service-Management- Software
     • IT Operations ManagerIT Konfigurations- und Automatisierungsmanager
       • Workload Manager-Anwendungstreiber und Systemdatencenter
       IT-Service-Manager
     Netzwerksoftware
     • Netzwerkinfrastruktur- Software
       • Software zur Bereitstellung von Netzwerkanwendungen SDN-Treibersoftware und Netzwerkanzeige
       Netzwerkverwaltungssoftware
     Sicherheitssoftware
     • Digitale Zertifizierungs- und Identitätssoftware Endpoint-Sicherheitssoftware Nachrichtensicherheitssoftware Netzwerksicherheitssoftware Tools zur Überprüfung und Sicherheit von Webinhalten Tools zur Orchestrierung, Reaktion, Intelligenz und Sicherheitsanalyse Andere Sicherheitsprogramme
     Speichersoftware
     • Replikations- und Datenschutzsoftware
       • Datenschutzsoftware Berichts-, Wiederherstellungs- und Sicherungssoftware Speicherreplikationssoftware Hypervisor- oder hostbasierte Replikationssoftware System- und Datenmigrationssoftware Anwendungsbasierte Replikationssoftware und Fabric-Programmierschnittstellen-Frameworks Matrix-Replikationssoftware Software Replikationsmanagement
       Archivierungssoftware
       • E-Mail-Archivierungssoftware Dateiarchivierungssoftware und dergleichen
       Speicher- und Geräteverwaltungssoftware
       • Heterogene SRM- und SAN-Verwaltungssoftware Homogene SRM- und SAN-Verwaltungssoftware Speichergeräte-Verwaltungssoftware Andere Speicherverwaltungsprogramme
       Speicherinfrastruktur- Software
       • Virtualisierungs- und Verbundsoftware Hostbasierte Dateisysteme und Volumenverwaltungssoftware Speicherpfad- und Zugriffsverwaltungssoftware Automatisierte Speicherhierarchiesoftware Speicherbeschleunigungssoftware
       Software- definierte Speichercontroller
       • Blockbasierte softwaredefinierte SpeichercontrollerDateibasierte softwaredefinierte SpeichercontrollerObjektbasierte softwaredefinierte SpeichercontrollerHyperkonvergierte softwaredefinierte Speichercontroller
       Endpunktverwaltung
       • Tools zur Ausgabeverwaltung
         • Gerätemanager Druckmanager Enterprise Output Manager
         Client-Endpunkt-Manager
       Virtuelle und physische Computersoftware
       • Betriebssysteme und Subsysteme
         • Betriebssystemkerne Betriebssystem-Clients Eingebettete industrielle Betriebssysteme
         Software- definierte Computer-Tools
         • Infrastrukturcontainer für virtuelle Maschinen Cloud-Systeme
         Virtual Computing-Clients Andere Computerprogramme

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Diese gigantische Klassifizierung richtet sich jedoch an Spezialisten im Marktsegment, die sich der Softwareentwicklung widmen und eine umfassende und absolute Kontrolle über ihre Katalogisierung benötigen. Für Anwendungen auf Benutzerebene kann die folgende hyperreduzierte Klassifizierung erklärender sein:

• Textverarbeitungsprogramme Datenbankmanager Tabellenkalkulationsmanager Media Player Präsentationsmanager Kundenbeziehungsmanagementsysteme Ressourcenplanungs- und -verwaltungssoftware Schulungsprogramme Simulatoren Inhaltsbrowser CAD-Tools (Computer Aided Design) Steuerungssoftware-Kommunikationsmanager

Eine weitere mögliche Klassifizierung der Software bezieht sich auf die Art und Weise, wie sie der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt wird. Anhand dieser Eigenschaft können wir folgende Segmente unterscheiden:

• Shareware. Bezieht sich auf Programme, die als Demo verteilt werden. Das heißt, die Nutzung ist während eines Testzeitraums kostenlos. Am Ende dieses Zeitraums muss eine Lizenz erworben werden, um die Software weiterhin nutzen zu können. Es besteht also eine klare Verkaufsabsicht. Liteware. In diesem Fall handelt es sich um eine Vielzahl von Shareware- Programmen, bei denen das gesamte Programm deaktiviert ist, bis die Erfassung durch den Benutzer erfolgt, die grundlegenden Funktionen der Software jedoch ohne Bezahlung verfügbar sind. Freeware. Dies ist eine Software , die völlig kostenlos verwendet werden kann. Ihre Verbreitung unterliegt jedoch dem Urheberrecht, den Vertriebslizenzen oder dem kommerziellen Schutz. Public Domain Software oder Public Domain Programme. Es ist die logische Weiterentwicklung von Freeware. Sie ist nicht nur für den Benutzer kostenlos, sondern unterliegt auch keinen Einschränkungen hinsichtlich ihrer Verbreitung. Open Source Software oder Open Source Programme. Die Codeblöcke, aus denen diese Art von Programm besteht, sind nicht nur frei und frei verbreitet, sondern auch öffentlich und ihre Änderung bleibt dem Urteil der Benutzergemeinschaft überlassen.

Die Endware, die eindeutig mit dem Wort Software verbunden ist , wird häufig in mehreren Gruppen von Programmen erkannt, deren Zweck sich nachteilig auf die Benutzererfahrung auswirkt. Nachfolgend fassen wir die häufigsten Arten von schädlicher Software zusammen , die diese Terminierung verwenden:

• Malware . Von Malware wird gesprochen, indem jedes Programm definiert wird, das böswillige Absichten hat. Es ist ein allgemeiner Begriff. Spyware . Diese Art von Malware ist darauf spezialisiert, Informationen über die Computerausrüstung, auf der sie versehentlich installiert wurde, und über ihren Benutzer zu sammeln. Einige der Ziele dieser Art von Programm sind Surfgewohnheiten, vertrauliche Informationen oder Zugangsdaten. Adware . Wir sprechen von Adware für den Fall, dass die Malware so konzipiert ist, dass Anzeigen ständig und regelmäßig an den Benutzer gesendet werden. Adware- Entwickler können durch Werbung oder durch die erzielten Umsätze profitieren. Ransomware . Dies sind Programme, die den Betrieb des Computers blockieren, bis ein Lösegeld gezahlt wird. Es kann als Computererpressung bezeichnet werden. In jüngster Zeit war WannaCry der beliebteste Fall von Ransomware . Das Vorhandensein dieser Art von Software ist eine ausreichende Rechtfertigung, um redundante Sicherungskopien unserer wertvollen Dateien zu verwalten. Bloatware . Dies sind unnötige Programme, die beim Herunterladen anderer Software installiert werden. Da der Benutzer seine Verwendung nicht benötigt, liegt der Code auf den Festplatten, die Speicher belegen. Die Verschwendung von Speicherplatz sowie die unerwünschte Installation und Nutzlosigkeit sind die Merkmale, die ihn als Software validieren

Zur Liste der schädlichen Software muss eine ganze Reihe von Computerviren hinzugefügt werden: Trojaner, Würmer, Logikbomben, Recycler , Hoaxes und andere.

Die letzte spezielle Software , die wir dem Reader vorstellen werden, ist Middleware . Es ist auch als Logik des Informationsaustauschs zwischen Anwendungen bekannt, ein Name, der am besten zu der von ihm ausgeführten Arbeit passt: Er dient als Brücke zwischen einem beliebigen Paar von Anwendungen, Programmpaketen, Betriebssystemen, Hardwarekomponenten oder Netzwerken.

Qualitätssoftware ist eine Software , die ihre Funktionalität erfüllt, einfache Installationsverfahren aufweist, vorhersehbar ist, deren Design der Benutzerfreundlichkeit Priorität einräumt und erweiterbar ist. Die Iteration von Versionen, die nach Fehlfunktionen ( Fehlern und Störungen ) suchen, und die Zertifizierung bieten ebenfalls Sicherheit. Diese Funktionen sind jedoch in der Welt der Software nicht immer so verbreitet, da es sich um äußerst komplexe Tools auf der einfachsten Ebene handelt.

Eine Fusion zwischen Hardware und Software : Firmware

Firmware ist ein Treffpunkt zwischen Hardware und Software in dem Sinne, dass selbst bei immateriellen Codezeilen, Daten und Anweisungen diese eng mit einer Hardwarekomponente verknüpft sind. Dadurch geht hier die inhärente Veränderlichkeit von Software verloren, weshalb Firmware manchmal als Firmware bezeichnet wird.

Einige Beispiele für Firmware sind bestimmte Arten von BIOS und UEFI, RTAS (Laufzeitabstraktionsdienste), CFE (gängige Firmware- Umgebungen) und einige andere Technologien, die in bestimmten Computern, Routern , Firewalls und NAS verwendet werden.

Tabelle der Unterschiede zwischen Hardware und Software

	HARDWARE	SOFTWARE
Definition	Physikalische Komponenten des Computersystems	Befehlssatz und Daten
Funktion	Benutzerinteraktion und Computing	Übertragung von Informationen und Bestellungen zwischen Hardware
Natur	Physik	Logik
Schöpfung	In der Fabrik mit physischen Materialien	Durch Code in Programmierumgebungen
Interdependenz	Erfordert eine Softwareinstallation, um zu funktionieren	Sie müssen auf der Hardware installiert sein, um zu funktionieren
Haltbarkeit	Vorbehaltlich Verschleiß	Unverändert durch Gebrauch oder Zeitablauf
Grund für das Scheitern	Zufällige Herstellungsfehler oder Überlastung	Systematische Konstruktionsfehler
Sicherheit	Anfällig für Hintertüren, die in der Fertigung eingeführt wurden	Anfällig für verschiedene Computerangriffe
Reparieren	Erfordert den Austausch von Komponenten	Installieren Sie einfach beschädigte Software neu

Damit beenden wir unseren Artikel über die Unterschiede in Hardware und Software. Ein guter Ausgangspunkt, um ihre Definitionen herauszufinden und ihre Ähnlichkeiten klar zu machen.