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{{Lernpfad|[[Datei:Johnny_Screenshot_Gesamt.png|right|350px]]Der '''Johnny-Simulator''' ist der Versuch, die Funktionsweise eines Computers mit der {{wpde|Von-Neumann-Architektur}} zu veranschaulichen. Das Programm ist vor allem für die Bildung gedacht, wodurch gewisse Vereinfachungen vorgenommen wurden (wie z. B.: Bus-Operationen und ein reduzierter Befehlssatz).<ref name="johnny-sourceforge">[https://sourceforge.net/projects/johnnysimulator/files/latest/download Download Johnny Simulator]</ref> Außerdem verwendet der Johnny-Simulator im Vergleich zu anderen Prozessoren nicht das Binärsystem sondern das Dezimalsystem.<ref name="johnny-manual-de">[https://sourceforge.net/projects/johnnysimulator/files/ Johnny 1.00 -- Dokumentation]</ref> | |||
* | * Die virtuelle Maschine kann mit einer einfachen Assemblersprache programmiert werden. | ||
* | * Die Abarbeitung wird schrittweise visualisiert; das Rechenwerk kann wahlweise angezeigt oder ausgeblendet werden. | ||
Der Simulator wurde unter Verwendung von Freepascal/[[Lazarus]] entwickelt.}} | |||
{{Johnny-Simulator}} | |||
== Vorwort == | |||
Computer haben sich seit ihren Kindertagen sehr verändert: die Rechner sind immer leistungsfähiger, immer kleiner und immer billiger geworden. Die Rechenleistung, die in den 1950er Jahren von einem Computer erbracht wurde, der mehrere Schränke füllte, steckt heute in einem Mobiltelefon. | |||
Etwa seit den 1980er Jahren ist der Computer auf dem Siegeszug durch die Privathaushalte. Heute verwenden die allermeisten Leute auch in ihrem alltäglichen Leben Computer, die meisten allerdings, ohne auch nur ansatzweise zu wissen, wie dieses Gerät aufgebaut ist und wie es die Computerhardware fertigbringt, Software auszuführen und damit „zum Leben“ zu erwecken. | |||
Natürlich sind Computer – gerade die heutigen – so kompliziert, dass eine umfassende Behandlung im Unterricht ganz unmöglich ist. Daher muss sich der Informatikunterricht in der Schule und auch dieses Skript auf die wesentlichen Bestandteile und Funktionsprinzipien einschränken, muss aber jede Menge – auch wichtiger Details – außer Acht lassen. | |||
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Auf viele Details wie etwa den genauen Aufbau der Chipsätze oder modernere Entwicklungen, zum Beispiel die Mehrkern-Technologie, kann und soll hier nicht eingegangen werden. | |||
Viel Spaß und viel Erfolg beim Durcharbeiten dieser interaktiven Lernumgebung. | |||
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== Weblinks == | |||
{{Box|Download| | |||
* [https://sourceforge.net/projects/johnnysimulator Johnny-Simulator] (zip, 4.2MB) | |||
* [https://sourceforge.net/projects/johnnysimulator/files/Manuals%20%28Multi-Lang%29/ Manuals (in verschiedenen Sprachen)]] (pdf) | |||
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Auf dem Bildungsserver Rheinland-Pfalz stehen Unterrichtsmaterialien (ein Skript mit praktischen Übungen) zur Verfügung <br /> https://informatik.bildung-rp.de/werkzeuge-und-software/digitaltechnik-rechnerarchitektur.html | |||
*Das Skript kann als pdf- und als Libre-Office-Datei heruntergeladen werden. | |||
*Das Skript steht unter einer [http://de.creativecommons.org/ Creative-Commons-Lizenz] und darf frei für den eigenen Unterricht angepasst werden. | |||
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Version vom 1. September 2019, 07:00 Uhr
zu veranschaulichen. Das Programm ist vor allem für die Bildung gedacht, wodurch gewisse Vereinfachungen vorgenommen wurden (wie z. B.: Bus-Operationen und ein reduzierter Befehlssatz).[1] Außerdem verwendet der Johnny-Simulator im Vergleich zu anderen Prozessoren nicht das Binärsystem sondern das Dezimalsystem.[2]
- Die virtuelle Maschine kann mit einer einfachen Assemblersprache programmiert werden.
- Die Abarbeitung wird schrittweise visualisiert; das Rechenwerk kann wahlweise angezeigt oder ausgeblendet werden.
Vorwort
Computer haben sich seit ihren Kindertagen sehr verändert: die Rechner sind immer leistungsfähiger, immer kleiner und immer billiger geworden. Die Rechenleistung, die in den 1950er Jahren von einem Computer erbracht wurde, der mehrere Schränke füllte, steckt heute in einem Mobiltelefon.
Etwa seit den 1980er Jahren ist der Computer auf dem Siegeszug durch die Privathaushalte. Heute verwenden die allermeisten Leute auch in ihrem alltäglichen Leben Computer, die meisten allerdings, ohne auch nur ansatzweise zu wissen, wie dieses Gerät aufgebaut ist und wie es die Computerhardware fertigbringt, Software auszuführen und damit „zum Leben“ zu erwecken.
Natürlich sind Computer – gerade die heutigen – so kompliziert, dass eine umfassende Behandlung im Unterricht ganz unmöglich ist. Daher muss sich der Informatikunterricht in der Schule und auch dieses Skript auf die wesentlichen Bestandteile und Funktionsprinzipien einschränken, muss aber jede Menge – auch wichtiger Details – außer Acht lassen.
Wenn man zum Beispiel einen Personal Computer (PC) öffnet, so erkennt man den groben Aufbau. Wie der Computer wirklich funktioniert, kann man jedoch nicht erkennen: der Computer sieht im laufenden Betrieb praktisch genauso aus wie im ausgeschalteten Zustand – wenn man von der Kühlung und vielleicht ein paar Kontrolllampen absieht. Um dennoch eine Vorstellung von den Abläufen zu haben, greifen wir hier auf ein typisches Mittel zurück: die Simulation. Ein Simulationsprogramm – „Johnny“ genannt – zeigt ein stark vereinfachtes Modell eines Rechners, an dem man jedoch viele wesentliche Funktionsabläufe erkennen kann.
Auf viele Details wie etwa den genauen Aufbau der Chipsätze oder modernere Entwicklungen, zum Beispiel die Mehrkern-Technologie, kann und soll hier nicht eingegangen werden.
Viel Spaß und viel Erfolg beim Durcharbeiten dieser interaktiven Lernumgebung.
Weblinks
- Johnny-Simulator (zip, 4.2MB)
- Manuals (in verschiedenen Sprachen)] (pdf)
Auf dem Bildungsserver Rheinland-Pfalz stehen Unterrichtsmaterialien (ein Skript mit praktischen Übungen) zur Verfügung
https://informatik.bildung-rp.de/werkzeuge-und-software/digitaltechnik-rechnerarchitektur.html
- Das Skript kann als pdf- und als Libre-Office-Datei heruntergeladen werden.
- Das Skript steht unter einer Creative-Commons-Lizenz und darf frei für den eigenen Unterricht angepasst werden.
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