Binnen in de computer: hardware, programma's en het besturingssysteem

Een computersysteem brengt hardware en software samen. De hardware is de fysieke apparatuur. Software bestaat uit de programma's die die apparatuur vertellen wat ze moet doen.

Onderdelen en instructies

Een toetsenbord, scherm en processor zijn hardware. Een tekenprogramma is software. Je kunt een schijf aanraken waarop een spel staat, maar de instructies die erop zijn opgeslagen zijn software. De schijf zelf is hardware.

Geen van beide doet het hele werk alleen. Een laptop zonder besturingssysteem kan aangaan. Er is nog steeds software nodig voordat de laptop een browser of spel kan openen. Een programma heeft ook hardware nodig om zijn instructies uit te voeren.

Volg de gegevens

Vier taken helpen een computersysteem te beschrijven:

• Invoer: gegevens komen binnen, zoals een aanraking of een temperatuurmeting.
• Verwerking: de processor volgt instructies om de gegevens te verwerken.
• Uitvoer: een resultaat komt naar buiten, zoals geluid, een beeld of beweging.
• Opslag: gegevens en programma's worden bewaard voor later gebruik.

Deze taken hangen samen, maar vormen niet altijd vier stappen achter elkaar. Een actief programma kan opgeslagen gegevens vaak lezen. Het kan uitvoer produceren voordat het iets opslaat.

Denk aan het versturen van een spraakbericht. De microfoon vangt je stem op. Audioschakelingen zetten het geluid om in digitale gegevens. De processor voert instructies uit die de opname comprimeren tot een kleiner bestand. De opslag bewaart het bericht in de chatgeschiedenis. De telefoon verstuurt het draadloos en de luidspreker van je vriend speelt het af.

Het aanraakscherm levert ook invoer als je op “Verzenden” tikt. Bij één taak kunnen meerdere vormen van invoer en uitvoer betrokken zijn.

Eén apparaat, veel taken

In een digitale computer gebruiken instructies en gegevens binaire patronen. Een bit is één binair cijfer, 0 of 1. Acht bits vormen een byte. Foto's, geluiden, tekst en programma-instructies kunnen allemaal op deze manier worden weergegeven.

Een computer voor algemeen gebruik kan verschillende programma's laden. Dezelfde laptop kan een afbeelding bewerken, muziek afspelen en een spel uitvoeren. Ook een smartphone is geschikt voor algemeen gebruik. Het kleine formaat verandert niet hoe die werkt.

Een ingebed systeem zit in een ander apparaat en stuurt een specifieke taak aan. De computer van een wasmachine volgt een wasprogramma. Hij ontvangt sensorwaarden en stuurt fysieke onderdelen aan.

Apparaten rond de computer

Een randapparaat voegt invoer, uitvoer of opslag toe aan de hoofdcomputer. Een webcam levert beelden, een printer produceert pagina's en een externe schijf bewaart bestanden. Sommige randapparaten zijn in de behuizing van een laptop ingebouwd.

Een afzonderlijke monitor toont resultaten. De CPU die de verwerking uitvoert, zit in de computerkast. Bij een alles-in-één-desktopcomputer zitten de onderdelen van de computer en het beeldscherm samen in één behuizing.

Een invoerapparaat levert gegevens aan een computer. Een uitvoerapparaat toont resultaten of laat iets gebeuren. Beoordeel de richting vanuit de computer.

Gegevens invoeren

Een toetsenbord levert toetsaanslagen. Een muis of trackpad levert beweging en klikken. Microfoons vangen geluid op; camera's leggen beelden vast. Scanners zetten papieren pagina's om in afbeeldingen. Barcode- en QR-codelezers lezen codes zonder dat je elk teken hoeft te typen.

Een sensor meet automatisch een natuurkundige grootheid. Een temperatuursensor meet de temperatuur. Een vochtsensor meet hoe nat iets is. Een versnellingssensor detecteert veranderingen in beweging en stand en helpt een telefoon zijn scherm te draaien.

Een tekentablet legt penbewegingen vast om te tekenen. Een 3D-scanner legt de vorm van een voorwerp vast voor een project met computerondersteund ontwerpen (CAD). Elk apparaat levert een ander soort gegevens.

Resultaten uitvoeren

Schermen en projectoren tonen beelden. Luidsprekers en koptelefoons produceren geluid. Printers produceren pagina's. Een plotter tekent ontwerpen, terwijl een 3D-printer of lasersnijder een fysiek voorwerp maakt van een digitaal ontwerp.

Een actuator is een uitvoerapparaat dat een fysieke handeling veroorzaakt. Een motor draait, een pomp verplaatst water en een klep gaat open of dicht. In een automatisch bewateringssysteem levert een vochtsensor invoer. Het programma controleert de meetwaarde en stuurt uitvoer naar een pomp.

Sommige apparaten combineren beide richtingen. Een aanraakscherm toont knoppen als uitvoer en detecteert je aanraking als invoer. Een headset bevat luidsprekers voor uitvoer en een microfoon voor invoer. Als je het hele apparaat maar één label geeft, mis je de helft van zijn taak.

Kies bij de taak en de persoon

Begin met wat er in en uit moet. Denk daarna aan snelheid, nauwkeurigheid, kosten en waar de apparatuur wordt gebruikt.

Bij een uitleenbalie in een bibliotheek leest een barcodescanner lange boekcodes snel. Een kaartlezer identificeert de lener. Een aanraakscherm toont keuzes en een kleine printer geeft een bon. Elke boekcode op een volledig toetsenbord typen zou langzamer zijn en sneller fouten opleveren.

De persoon is ook belangrijk. Iemand die geen toetsenbord kan gebruiken, kan spraakherkenning en een microfoon gebruiken. Oogbesturing of een schakelaar kan iemand met beperkte bewegingsmogelijkheden helpen. Een schermlezer is software die tekst naar luidsprekers of een brailleleesregel stuurt. Grote toetsen kunnen nauwkeurig typen gemakkelijker maken.

Verbinding maken

Randapparaten maken verbinding via poorten of draadloos. USB-A en USB-C zijn veelvoorkomende vormen van USB-poorten. HDMI en DisplayPort verbinden schermen. Bluetooth kan een koptelefoon of muis verbinden; wifi kan een printer verbinden. Met een stuurprogramma kan het besturingssysteem een bepaald apparaat aansturen.

Een printer ontvangt gegevens van de computer, dus afdrukken is uitvoer. Dat de printer zelf iets ontvangt, maakt hem geen invoerapparaat: je bepaalt de richting vanuit de computer.

De onderdelen in een computer verdelen het werk. Het moederbord, de belangrijkste printplaat, verbindt ze. Kleinere apparaten bevatten dezelfde soorten onderdelen in een kleinere ruimte.

Verwerking, geheugen en opslag

De centrale verwerkingseenheid (CPU) voert programma-instructies uit. Bij veel desktopcomputers past die in een aansluiting op het moederbord. Het RAM bevat de programma's en gegevens die op dat moment in gebruik zijn. RAM voor desktopcomputers zit vaak op kleine printplaten die modules of geheugenmodules worden genoemd.

Een opslagapparaat bewaart bestanden en programma's zonder stroom. Een SSD gebruikt chips en kan rechtstreeks in een sleuf op het moederbord passen. Een HDD gebruikt draaiende schijven en wordt met een kabel aangesloten. Sommige SSD's worden ook met een kabel aangesloten.

Kopersporen op het moederbord vervoeren signalen tussen onderdelen. Deze communicatiepaden vormen bussen. Processoraansluitingen, geheugensleuven en opslagaansluitingen houden de onderdelen op hun plaats of verbinden ze.

Beelden en verbindingen

De grafische processor (GPU) helpt beelden voor het scherm te maken. Een geïntegreerde grafische processor is in de processorchip ingebouwd. Een afzonderlijke grafische kaart staat op zichzelf en heeft eigen geheugen.

Een netwerkadapter verbindt de computer met een netwerk. Die kan een ethernetverbinding of draadloze verbindingen zoals wifi bieden. De adapter verplaatst gegevens tussen systemen; hij neemt de instructieverwerking van de CPU niet over.

Stroom en koeling

De voedingseenheid (PSU) van een desktopcomputer zet wisselstroom uit het stopcontact om in laagspanningsgelijkstroom. De interne onderdelen gebruiken die gelijkstroom. Een laptop heeft een externe oplader en een interne oplaadbare batterij.

Werkende chips geven warmte af. Een koellichaam geeft die warmte af aan de lucht. Ventilatoren voeren warme lucht af en sommige systemen gebruiken vloeistofkoeling. Als een processor te heet wordt, verlaagt hij zijn snelheid. Hij kan zichzelf uitschakelen als de temperatuur blijft stijgen. Vrije ventilatieopeningen helpen bij de koeling.

Sluit een desktopcomputer af en haal de stekker uit het stopcontact voordat je hem opent. Laat een volwassene toezicht houden en gebruik antistatische bescherming om de chips te beschermen. Open nooit een voedingseenheid of een beschadigde batterij.

Volg één toetsaanslag

Stel je een desktopcomputer voor met een USB-toetsenbord en een HDMI-monitor:

1. Het toetsenbord stuurt de toetsaanslag via USB naar de computer.
2. De CPU volgt de instructies van de tekstverwerker die in het RAM staan.
3. De GPU maakt een beeld met de nieuwe letter.
4. Het beeld gaat via HDMI naar de monitor.
5. De monitor toont de letter.

Dat de letter verschijnt, betekent niet dat die op het opslagapparaat is opgeslagen. Opslaan vraagt een afzonderlijke opslaghandeling.

Binnen in een telefoon

Een systeem op een chip (SoC) combineert processorkernen, grafische onderdelen en andere onderdelen op één chip. Dat bespaart ruimte in telefoons en tablets. In telefoons en veel dunne laptops is het RAM op de printplaat gesoldeerd. Die geheugenchips kun je niet zomaar door grotere modules vervangen.

De CPU volgt instructies in kleine stappen. Hij rekent, vergelijkt waarden, verplaatst gegevens en bepaalt wat volgt. Hem een brein noemen is een bruikbaar beeld, maar hij volgt instructies in plaats van zelf na te denken.

Aansturen en rekenen

De besturingseenheid (CU) haalt een instructie op en bepaalt wat die betekent. Ze stuurt besturingssignalen om de instructie uit te voeren. De rekenkundige en logische eenheid (ALU) voert berekeningen en logische vergelijkingen uit. Twee scores optellen en controleren of een score hoger is dan een doelwaarde zijn taken van de ALU.

Een grote taak van een programma is opgebouwd uit veel kleine instructies. Een video tonen vraagt veel meer dan één instructie, ook al lijkt het voor de gebruiker één handeling.

Kloksnelheid

De klok van een processor geeft regelmatig elektrische pulsen. Eén puls markeert een klokcyclus. De kloksnelheid telt cycli per seconde, gemeten in hertz. Eén gigahertz, of GHz, betekent één miljard cycli per seconde.

Bij 3,2 GHz heeft een processor elke seconde 3.200.000.000 cycli. Eén milliseconde is een duizendste seconde:

Dat zijn 3.200.000 cycli in één milliseconde. Dat hoeft niet hetzelfde aantal afgeronde instructies te zijn. Een instructie kan meerdere cycli nodig hebben en een processor kan meerdere instructies in één cyclus afronden.

Vergelijk kloksnelheden tussen vergelijkbare processorontwerpen. Een nieuwer ontwerp van 3,0 GHz kan beter presteren dan een ouder ontwerp van 3,5 GHz, omdat het per cyclus meer nuttig werk doet.

Kernen verdelen geschikt werk

Een processorkern is een verwerkingseenheid in de CPU. Vier kernen kunnen tegelijk aan vier instructiestromen werken. Dat helpt als verschillende programma's aandacht nodig hebben of als één taak kan worden verdeeld.

Een videobewerkingsprogramma kan bijvoorbeeld een export in acht delen splitsen. Acht kernen kunnen samen aan die delen werken. Een taak die is geschreven om maar één kern te gebruiken, verdeelt zichzelf niet over acht kernen. Sommige stappen moeten ook wachten op eerdere resultaten. Een verdubbeling van het aantal kernen garandeert daarom niet dat de tijd halveert.

Houd nuttige gegevens dichtbij

Cachegeheugen is klein, zeer snel geheugen in de processor. Het bevat kopieën van recent of vaak gebruikte instructies en gegevens. Als de processor een waarde uit het cachegeheugen leest, hoeft hij minder lang op het RAM te wachten.

Een apparaat kan 12 MB cachegeheugen en 16 GB RAM hebben. Cachegeheugen is veel kleiner, dus het kan RAM niet vervangen of een hele verzameling bestanden bevatten.

Geef herhaalde berekeningen aan een GPU

Een GPU heeft veel eenvoudigere kernen. Die zijn geschikt voor grote aantallen vergelijkbare berekeningen, zoals een 3D-scène tekenen, video verwerken of een AI-model trainen. CPU-kernen verwerken afwisselend, stapsgewijs werk. De beste prestaties hangen ervan af of het werk past bij de onderdelen die het kunnen uitvoeren.

Een computer heeft werkruimte en opstartinstructies nodig. RAM biedt de belangrijkste werkruimte. ROM houdt firmware beschikbaar, ook als de stroom uitstaat. Dit zijn vormen van hoofdgeheugen; cachegeheugen is afzonderlijk geheugen in de processor.

RAM bevat het huidige werk

Het werkgeheugen (RAM) bevat het besturingssysteem, open programma's en huidige gegevens. De processor kan de inhoud lezen en wijzigen. “Willekeurige toegang” betekent dat hij locaties rechtstreeks kan bereiken, zonder eerst alles ervoor te lezen.

RAM is vluchtig: de inhoud verdwijnt als de stroom uitvalt. Terwijl je een werkstuk typt, staat nieuwe tekst in het RAM. Bij het opslaan wordt een kopie naar secundaire opslag geschreven. Als de stroom uitvalt, blijft opgeslagen tekst bewaard, maar kunnen wijzigingen sinds de laatste keer opslaan verloren gaan. Automatisch opslaan verkleint dat verschil door regelmatig op te slaan.

ROM bewaart firmware

Alleen-lezengeheugen (ROM) is niet-vluchtig en bewaart zijn inhoud dus zonder stroom. Opstartfirmware geeft de processor zijn eerste instructies. Op veel computers heet deze firmware BIOS of UEFI.

Tijdens normaal gebruik herschrijven programma's deze opstartcode niet. Moderne computers slaan die vaak op in flashgeheugen. Een speciale firmware-update kan die code vervangen. Niet-vluchtig betekent niet dat een chip nooit kan worden gewijzigd.

Een computer opstarten

Bij het opstarten gebeurt het volgende:

1. De stroom gaat aan en de processor begint de firmware uit te voeren.
2. De firmware controleert belangrijke hardware, waaronder het geheugen.
3. De firmware vindt de opstartcode van het besturingssysteem op het opslagapparaat.
4. Opstartsoftware laadt het besturingssysteem in het RAM.
5. Het besturingssysteem neemt de besturing over en toont het aanmeldscherm.

Apps die op het opslagapparaat staan, worden bij het openen ook in het RAM geladen. Firmware kan rechtstreeks vanuit ROM of flashgeheugen worden uitgevoerd.

Als de werkruimte tekortschiet

Stel dat een laptop 8 GB RAM heeft. Het besturingssysteem heeft 3 GB nodig, browsertabbladen hebben 3 GB nodig en een fotobewerkingsprogramma heeft 2,5 GB nodig.

Dat is 0,5 GB meer dan het beschikbare RAM. Het besturingssysteem kan sommige minder noodzakelijke gegevens naar het opslagapparaat verplaatsen en ze terughalen als ze weer nodig zijn. Dit gebruik van opslagruimte maakt deel uit van het virtuele geheugen. Toegang daartoe is langzamer dan gebruik van RAM, dus herhaald verplaatsen kan vertraging veroorzaken.

Met 16 GB RAM past deze werklast. Extra RAM helpt als de werkruimte het probleem is. Als programma's al ruim passen, doet meer RAM weinig voor hun snelheid. De 128 GB waarmee een telefoon wordt aangeprezen, beschrijft meestal opslag voor bestanden, niet het RAM.

Secundaire opslag bewaart bestanden en programma's voor later, ook zonder stroom. Je krijgt voor je geld meer ruimte dan bij RAM, maar de opslag is trager. Programma's op een opslagapparaat worden in het RAM geladen om ze uit te voeren.

Vergelijk opslagsoorten

SSD's, USB-sticks en SD-kaarten gebruiken solid-stateopslag. Magneetband bewaart zeer grote back-ups in datacentra. Op een enkellaagse cd past ongeveer 700 MB, op een dvd 4,7 GB en op een blu-rayschijf 25 GB.

Cloudopslag is opslag op servers op afstand die je via het internet bereikt. Ze helpt bij het delen van bestanden en de toegang vanaf verschillende apparaten. Bestanden staan nog steeds op fysieke opslagapparaten in datacentra. De toegang hangt af van de verbinding, de aanbieder en de beveiliging van je account; grotere hoeveelheden kosten vaak geld.

Kies op basis van capaciteit, lees- en schrijfsnelheid, draagbaarheid, duurzaamheid, betrouwbaarheid en kosten per GB. Een fotograaf kan buiten een kleine SD-kaart gebruiken, een externe HDD voor een grote verzameling en cloudopslag voor een kopie op een andere plaats.

Houd de eenheden gelijk

Eén byte bevat 8 bits. Decimale opslageenheden nemen toe in stappen van 1.000:

• 1 KB is 1.000 bytes.
• 1 MB is 1.000 KB.
• 1 GB is 1.000 MB.
• 1 TB is 1.000 GB.

Binaire eenheden nemen toe in stappen van 1.024. Hun precieze namen zijn KiB, MiB, GiB en TiB. Sommige cursussen gebruiken ook KB, MB en GB voor deze stappen. Controleer vóór het rekenen welke afspraak geldt en houd die steeds aan.

Bereken hoeveel bestanden passen

Een telefoon met 128 GB gebruikt 40 GB voor het besturingssysteem en de apps. Elke extra foto gebruikt ongeveer 4 MB. Met decimale eenheden:

1. Bereken de vrije ruimte: $128-40=88\text{ GB}$.
2. Reken om: $88\times 1.000=88.000\text{ MB}$.
3. Deel door de grootte van één bestand: $88.000÷4=22.000$ foto's.

Bij een vraag die 1.024 per stap gebruikt, leveren de getallen 90.112 MB en 22.528 foto's op. De eenheidsnamen beschrijven dan andere aantallen bytes; andere namen maken geen fysieke ruimte vrij.

Bereken de overdrachtstijd

Bij een constante snelheid van 150 MB per seconde duurt het lezen van 12 GB video:

Bij 500 MB per seconde duurt dezelfde hoeveelheid 24 seconden.

Een SSD en RAM gebruiken allebei chips, maar bewaren verschillende dingen. Het flashgeheugen van een SSD bewaart opgeslagen bestanden zonder stroom. RAM verliest zijn werkinhoud.

Een programma is een reeks instructies. Een computer met opgeslagen programma bewaart instructies als binaire patronen in het geheugen, net als gegevens. De processor leest die instructies en voert ze uit.

Ander programma, andere taak

De hardware hoeft niet opnieuw te worden bedraad wanneer je een nieuwe taak kiest. Laad een tekstverwerker om een verslag te schrijven. Laad een spel om een personage te besturen. De instructies veranderen wat dezelfde hardware doet.

Hierdoor is de computer geschikt voor algemeen gebruik. De programma's kunnen worden vervangen of bijgewerkt. Een software-update verandert opgeslagen instructies en geeft de hardware een andere reeks om te volgen.

Een ingebed systeem bevat ook een programma. De firmware wordt opgeslagen in ROM of flashgeheugen en start als de stroom aangaat. Het apparaat voert meestal een specifieke taak uit, zoals een wasprogramma aansturen.

Een app openen

Stel je voor dat je een tekenapp opent die op een SSD is opgeslagen:

1. Het besturingssysteem zoekt het programmabestand in de secundaire opslag.
2. Het laadt de instructies en benodigde gegevens in het RAM.
3. De processor leest de instructies en begint ze uit te voeren.
4. De actieve app kan reageren op invoer, zoals een penbeweging.

Een grote app heeft tijd nodig om te laden, omdat gegevens van de opslag naar het werkgeheugen moeten worden verplaatst. Elke open app neemt ook RAM in. Het programmabestand kan op de SSD blijven staan nadat je de app sluit.

Instructies en waarden gebruiken bits

Een geheugenlocatie bevat een patroon van bits. Dat patroon heeft geen zichtbaar label met “instructie” of “gegeven”. De rol hangt af van hoe de processor het gebruikt.

Als de processor de volgende instructie ophaalt, behandelt hij die bits als een opdracht. Als een instructie om een opgeslagen waarde vraagt, worden de bits als gegevens gebruikt. In een Von Neumann-architectuur delen instructies en gegevens één geheugen.

Het programma is niet blijvend in de CPU ingebouwd. De CPU bevat de waarden en instructies waarmee hij werkt en zijn cachegeheugen bevat nuttige kopieën. Apps worden in secundaire opslag bewaard en in het RAM geladen. Firmware kan vanuit ROM of flashgeheugen worden uitgevoerd.

Hoe het idee ontstond

ENIAC, voltooid in 1945, gebruikte oorspronkelijk schakelaars en kabels om programma's in te stellen. Het veranderen van de taak kon dagen duren. In 1945 beschreef John von Neumann een ontwerp dat programma's in het geheugen bewaarde. Alan Turing ontwikkelde zijn ACE-ontwerp in 1945–46.

Op 21 juni 1948 voerde de Manchester “Baby” een programma uit dat in elektronisch geheugen stond. De computer liet zien dat instructies samen met gegevens elektronisch konden worden opgeslagen en gelezen.

De mogelijkheid om instructies te laden verklaart ook een risico van software. Schadelijke programma's kunnen de hardware opdracht geven schadelijk werk te doen. Maatregelen van het besturingssysteem helpen te beperken welke software mag worden uitgevoerd en waartoe die toegang heeft.

Een processor voert machinecode rechtstreeks uit: eenvoudige binaire instructies. Een grote taak wordt opgebouwd uit veel kleine handelingen, zoals een waarde laden, optellen, opslaan of springen.

Adressen wijzen instructies en gegevens aan

Denk aan het geheugen als genummerde locaties. Het nummer van een locatie is het adres. Het getal op een adres is de inhoud ervan. Adres 10 kan 7 bevatten; het adres en de opgeslagen waarde zijn verschillende getallen.

Een processor volgt zijn eigen instructieset, de opdrachten die zijn ontwerp ondersteunt. Verschillende processorfamilies kunnen verschillende sets gebruiken. Zo verschillen de machinecodes van x86-64 en ARM. Code voor de ene familie heeft een geschikt vertaalsysteem nodig om op de andere te werken.

Ophalen, decoderen, uitvoeren

De processor herhaalt drie hoofdstappen:

1. Ophalen: lees de volgende instructie uit het geheugen.
2. Decoderen: de besturingseenheid bepaalt wat de instructie betekent.
3. Uitvoeren: voer de handeling uit, zoals optellen of gegevens verplaatsen.

De ALU voert berekeningen en vergelijkingen uit. De klok stemt de activiteiten van de processor op elkaar af. Een klokcyclus is niet hetzelfde als een volledige cyclus van ophalen, decoderen en uitvoeren.

Volg een klein programma

Gebruik deze verzonnen instructieset: LOAD haalt een waarde van een adres, ADD telt een waarde van een adres op, STORE schrijft het werkresultaat weg en STOP beëindigt het programma.

Eerst haalt de processor LOAD 10 op. Bij het decoderen herkent hij een laadhandeling en adres 10. Bij het uitvoeren leest hij de 7 die daar is opgeslagen. De werkwaarde is nu 7.

Daarna haalt hij ADD 11 op. Adres 11 bevat 5, dus de ALU telt 5 bij de werkwaarde op:

Dan haalt hij STORE 12 op. Hiermee wordt de werkwaarde, 12, naar geheugenadres 12 geschreven. Het getal na STORE geeft de bestemming aan. Het is geen getal om op te tellen.

Tot slot haalt hij STOP op, waarmee dit programma eindigt. Adres 12 bevat nu het antwoord. Opslaan in het RAM slaat op zichzelf geen bestand op een opslagapparaat op.

Verander de volgende instructie

Normaal volgt de volgende instructie op de huidige. Een sprong geeft een ander volgend adres aan. Een voorwaardelijke sprong verandert de route alleen als aan een voorwaarde is voldaan. Door terug te springen kun je instructies herhalen en zo een lus vormen.

Cachegeheugen helpt door kopieën van nuttige instructies en gegevens dicht bij de CPU te bewaren. Meerdere kernen kunnen elk een instructiestroom afwerken. Geen van beide verandert het feit dat er instructies nodig zijn die de processor daadwerkelijk kan uitvoeren. Python-broncode moet worden verwerkt door software die deze verbindt met machine-instructies.

Mensen schrijven code meestal in talen die gemakkelijker te lezen zijn dan binaire code. De processor heeft nog steeds zijn eigen machine-instructies nodig. Vertaalprogramma's overbruggen het verschil.

Hoge en lage niveaus

Een hogere programmeertaal gebruikt woorden en symbolen die voor mensen geschikt zijn. Python, JavaScript, Java en Scratch zijn voorbeelden. Een regel zoals total = price * 3 beschrijft een nuttige handeling zonder elke hardwarestap op te sommen.

Een lagere programmeertaal blijft dicht bij de processorinstructies. Machinecode is binair. Assembleertaal gebruikt korte opdrachtnamen, of geheugensteuntjes. Een assembler vertaalt assembleertaal naar machinecode. Eén instructie in assembleertaal komt meestal overeen met één machine-instructie.

De regel in de hogere programmeertaal hierboven heeft meerdere kleine handelingen nodig: de prijs laden, die met drie vermenigvuldigen en dan het totaal opslaan. Hoger betekent verder van de details van de hardware, niet moeilijker om te leren.

Compileren vóór de uitvoering

Een compiler vertaalt een programma voordat het wordt uitgevoerd. In het eenvoudige model van compileren maakt de compiler een uitvoerbaar machinecodebestand. Dat bestand kan opnieuw worden uitgevoerd zonder de compilatie te herhalen of de compiler op de computer van de gebruiker nodig te hebben.

Een compiler meldt fouten die hij tijdens het vertalen vindt. Een programma kan met succes worden gecompileerd en toch tijdens het gebruik vastlopen of een verkeerd resultaat berekenen door fouten in de logica.

Interpreteren tijdens de uitvoering

Een interpreter voert de instructies van een programma tijdens de uitvoering uit. Hij hoeft niet eerst een afzonderlijk uitvoerbaar machinecodebestand voor de gebruiker te maken. Dit maakt het testen van kleine wijzigingen gemakkelijk.

Python gebruikt vaak een interpreter die broncode eerst omzet in bytecode, een tussenvorm. De interpreter voert daarna de bytecode uit. Syntaxisfouten kunnen vóór de uitvoering worden gevonden; fouten zoals delen door nul verschijnen wanneer die handeling wordt bereikt.

Gecompileerde machinecode is gebonden aan de doelprocessor en het doelbesturingssysteem. Broncode in een hogere programmeertaal kan op verschillende systemen worden gebruikt als geschikte hulpmiddelen en functies beschikbaar zijn. Zo kan print("Hello") met een geschikte Python-interpreter op een x86-64-laptop of een ARM-Raspberry Pi werken. Als je een uitvoerbaar Windows-bestand naar een ARM-telefoon kopieert, krijgt het niet de juiste omgeving.

Lagen verbergen onnodige details

Abstractie verbergt details die een taak niet nodig heeft. Een gebruiker kiest “Opslaan” in een app. De app vraagt het besturingssysteem om een bestandsdienst. Het besturingssysteem werkt met de hardware. De gebruiker hoeft de elektrische signalen van het opslagapparaat niet te beheren.

Door hetzelfde idee kan een programmeur een vermenigvuldiging schrijven zonder schakelingen in te richten. Elke laag biedt een eenvoudigere manier om de laag eronder te gebruiken.

Je kunt software indelen naar taak. Applicatiesoftware helpt iemand een taak uit te voeren. Systeemsoftware laat de computer werken of onderhoudt die en ondersteunt applicaties.

Indelen naar doel

Een tekstverwerker helpt bij het schrijven van een verslag. Een browser helpt bij het gebruiken van websites. Een videobewerkingsprogramma helpt bij het maken van een film. Dit zijn applicaties, ook als ze al op de computer zijn geïnstalleerd.

Besturingssystemen, hulpprogramma's, stuurprogramma's en firmware zijn systeemsoftware. Het besturingssysteem beheert de computer. Een hulpprogramma verzorgt onderhoud of beveiliging. Met een stuurprogramma kan het besturingssysteem een apparaat aansturen. Firmware levert instructies die in een apparaat zijn ingebouwd, waaronder opstartcode.

Windows 11 is bijvoorbeeld een besturingssysteem. Een antivirusprogramma is een hulpprogramma. Een printerstuurprogramma ondersteunt een apparaat. Een rekenmachine die met een besturingssysteem wordt meegeleverd, is nog steeds een applicatie: de taak is rekenen voor de gebruiker.

Verschillende soorten applicaties

Applicaties voor algemeen gebruik ondersteunen veel alledaagse taken. Een spreadsheetprogramma kan een budget bijhouden, resultaten van een experiment berekenen of een grafiek maken. Tekstverwerkers, browsers, e-mail- en presentatieprogramma's horen hier ook bij.

Specialistische applicaties richten zich op een bepaald soort werk. CAD helpt bij het maken van ontwerpen. Videobewerkingsprogramma's, software voor muziekproductie en boekhoudsoftware ondersteunen elk een beperkter gebied. Een spel is een ander voorbeeld van een specialistische applicatie.

Hier beschrijft “voor algemeen gebruik” de taken waarvoor de software geschikt is. Een computer voor algemeen gebruik kan zowel brede als specialistische applicaties uitvoeren.

Standaard of op maat

Standaardsoftware wordt voor veel klanten gemaakt. Die is klaar om te verkrijgen en te gebruiken. Maatwerksoftware wordt geschreven voor de behoeften van één organisatie, zoals een afsprakensysteem voor een ziekenhuis.

Maatwerksoftware ontwikkelen kost tijd en meestal meer geld. De software kan goed op een bijzonder proces aansluiten. Een standaardpakket is nuttig als de functies al aan de behoefte voldoen. Deze termen beschrijven voor wie software is gemaakt, niet of het systeemsoftware of een applicatie is.

Waar apps werken

Een applicatie kan op een laptop zijn geïnstalleerd, naar een telefoon zijn gedownload of in een browser worden geopend. Een webapplicatie, zoals een online documentbewerker, werkt via een browser. De gegevens kunnen op het apparaat, op servers of op beide plaatsen worden opgeslagen.

“App” is een afkorting van applicatie. Het woord geldt ook voor desktop- en webprogramma's.

Volg een aanvraag door de lagen

Als je in een tekstverwerker “Afdrukken” kiest, vraagt de applicatie het besturingssysteem om afdrukdiensten. Het besturingssysteem gebruikt het stuurprogramma van de printer om dat model aan te sturen. De fysieke printer produceert daarna de pagina.

De applicatie heeft geen afzonderlijke instructies nodig voor de elektrische details van elke printer. De systeemsoftware levert die gemeenschappelijke dienst. De lagen verbinden de taak van een persoon met de hardware die de taak uitvoert.

Het besturingssysteem (OS) beheert hardware en ondersteunt actieve programma's. Veel van zijn werk gebeurt uit het zicht. Windows, macOS, Linux, Android, iOS, iPadOS en ChromeOS zijn voorbeelden die op verschillende apparaten worden gebruikt.

Geef programma's processortijd

Een actieve taak is een proces. Veel processen kunnen de CPU nodig hebben: bijvoorbeeld een browser, het afspelen van muziek en een afdruktaak op de achtergrond.

De procesplanner van het besturingssysteem bepaalt welk proces als volgende processortijd krijgt. Op één kern wisselt die snel tussen taken. Dit is multitasking. Meerdere kernen kunnen ook tegelijk werk uitvoeren. Het besturingssysteem coördineert in beide gevallen de gedeelde middelen.

Een venster toont niet elk actief proces. Sommige apps blijven op de achtergrond werken nadat hun venster sluit. Taakbeheer in Windows en Activiteitenweergave in macOS kunnen actieve processen tonen.

Beheer het werkgeheugen

Elk actief programma heeft RAM nodig. Het besturingssysteem wijst geheugen toe aan programma's en beschermt hun afzonderlijke werkruimtes. Dat helpt voorkomen dat een gewone app gegevens van een andere app wijzigt. Als een programma sluit, kan zijn geheugen opnieuw worden gebruikt.

Als het RAM vol dreigt te raken, kan het besturingssysteem minder noodzakelijke gegevens naar virtueel geheugen op het opslagapparaat verplaatsen. Herhaald verplaatsen tussen het opslagapparaat en het RAM vertraagt het werk. Geheugenbeheer houdt deze locaties bij; het maakt van opslag geen even snel RAM.

Stuur apparaten aan via stuurprogramma's

Een stuurprogramma verwerkt de opdrachten die een bepaald apparaat nodig heeft. De applicatie doet een algemeen verzoek, zoals afdrukken. Het besturingssysteem en het stuurprogramma zetten dat om in instructies die het apparaat kan gebruiken.

Plug-and-play helpt het besturingssysteem een geschikt stuurprogramma voor een nieuw apparaat te vinden of te installeren. Een apparaat zonder het juiste stuurprogramma werkt mogelijk niet of biedt alleen basisfuncties. Een kabelverbinding alleen levert niet de software die nodig is om het apparaat aan te sturen.

Het besturingssysteem stuurt invoer ook naar de juiste applicatie. Een toetsaanslag gaat naar het venster waarin wordt getypt. Als een apparaat aandacht nodig heeft, kan het een signaal aan het systeem geven.

Laat afdrukken en muziek doorgaan

Stel dat je een verslag afdrukt terwijl je naar muziek luistert:

1. De tekstverwerker vraagt het besturingssysteem om af te drukken.
2. Het verslag komt in een afdrukwachtrij en wacht op zijn beurt.
3. Het besturingssysteem stuurt de taak via het printerstuurprogramma.
4. De procesplanner blijft CPU-tijd verdelen voor muziek en typen.
5. Het geheugenbeheer houdt de werkgegevens van elk programma bij.

Het kan even duren voordat de printer de pagina's heeft afgedrukt, terwijl jij doorwerkt. De wachtrij bewaart wachtende taken op volgorde.

Heeft elke computer een volledig besturingssysteem nodig?

Telefoons en laptops voeren veel applicaties uit die hardware delen, dus gebruiken ze een besturingssysteem. Een eenvoudige ingebedde besturingseenheid kan één firmwareprogramma uitvoeren dat de hardware rechtstreeks aanstuurt. Het opgeslagen programma maakt het nog steeds een computer, ook zonder volledig besturingssysteem zoals op een desktopcomputer.

Het besturingssysteem biedt manieren om een computer te bedienen en zijn bestanden te beheren. Het bepaalt ook de toegang tot gegevens en apparaten. Deze diensten helpen verschillende mensen dezelfde hardware te gebruiken.

Kies een interface

Een grafische gebruikersinterface (GUI) gebruikt visuele bedieningselementen zoals vensters, pictogrammen, menu's en knoppen. Op een desktopcomputer kun je die met een aanwijzer selecteren. Aanraakinterfaces gebruiken gebaren zoals tikken, vegen en knijpen. De bediening op een desktopcomputer wordt soms WIMP genoemd: vensters, pictogrammen, menu's en aanwijzer.

Een opdrachtregelinterface accepteert getypte opdrachten. Zo geeft dir in Windows of ls in macOS en Linux bestanden weer. Voor een ervaren gebruiker kan dit snel gaan, maar het vraagt oefening. Een spraakinterface accepteert gesproken opdrachten.

Toegankelijkheidsinstellingen omvatten grotere tekst, vergroting, schermlezers, hoog contrast, ondertiteling en dicteren. Door passende bediening te kiezen, kun je de computer bruikbaar maken voor iemand met andere behoeften.

Vind de plaats van een bestand

Mappen vormen een boomstructuur, met mappen binnen andere mappen. Een pad geeft de plaats van een bestand in die structuur aan. Zo wijst /Users/sam/Documents/Science/report.docx een document aan in Sams map voor natuurwetenschappen.

Via het besturingssysteem kunnen gebruikers bestanden maken, hernoemen, zoeken, kopiëren, verplaatsen en verwijderen. Als je een bestand binnen hetzelfde opslagapparaat verplaatst, verandert meestal de vermelding in de map zonder dat er een extra volledige kopie wordt gemaakt. Kopiëren maakt een extra bestand en kost meer opslagruimte.

Verwijderde bestanden op een desktopcomputer gaan vaak naar de prullenbak. Ze kunnen meestal worden teruggezet voordat de prullenbak wordt geleegd. Deze herstelplaats is geen afzonderlijke back-up.

Een bestandsextensie geeft het bestandstype aan en helpt bij het kiezen van een app. Voorbeelden zijn .docx voor documenten, .jpg voor foto's, .mp3 voor audio en .py voor Python-broncode. Als je photo.jpg hernoemt naar photo.mp3, verandert de naam, niet de fotogegevens.

Bepaal wie wat mag doen

Een gebruikersaccount geeft iemand een aanmelding en persoonlijke instellingen. Wachtwoorden, pincodes en biometrie helpen de identiteit te controleren. Toegangsrechten bepalen welke bestanden een gebruiker mag lezen of wijzigen, of waartoe een app toegang mag krijgen.

Een systeembeheerder kan wijzigingen voor het hele systeem aanbrengen. Een standaardaccount heeft beperktere rechten, waardoor fouten of schadelijke programma's minder schade kunnen aanrichten. Je kunt er nog steeds persoonlijke instellingen mee wijzigen en op sommige systemen apps voor jezelf installeren.

Geef apps toegang die bij hun taak past. Een zaklampapp heeft geen contacten nodig om het scherm te verlichten. Installeer beveiligingsupdates van het besturingssysteem snel om zwakke plekken te verhelpen.

Synchronisatie en back-ups hebben verschillende taken

Een cloudaccount kan een map op verschillende apparaten gesynchroniseerd houden. Als bestanden veranderen of worden verwijderd, kunnen die wijzigingen zich ook verspreiden. Een back-up is een afzonderlijke kopie die je kunt terugzetten. Synchronisatie helpt het huidige werk gelijk te houden; een back-up helpt eerder werk na een fout te herstellen.

Een hulpprogramma voert een onderhouds- of beveiligingstaak uit. Sommige hulpprogramma's worden met het besturingssysteem meegeleverd. Andere installeer je afzonderlijk. Kies elk hulpprogramma op basis van het probleem dat het oplost.

Spoor schadelijke software op

Antimalwaresoftware, ook antivirussoftware genoemd, controleert bestanden en actieve programma's. Ze zoekt naar bekende malwarepatronen en verdacht gedrag. Ze kan verdachte bestanden in quarantaine plaatsen of dreigingen verwijderen. Regelmatige updates helpen nieuwe dreigingen te herkennen.

Geen enkel detectieprogramma vangt elke dreiging. Combineer het met updates, zorgvuldig downloaden, sterke wachtwoorden en back-ups.

Bewaar kopieën die je kunt terugzetten

Een volledige back-up kopieert alle geselecteerde gegevens. Een incrementele back-up kopieert wijzigingen sinds de vorige back-up. Die kost minder tijd en ruimte als er weinig verandert.

Een gezin heeft 200 GB aan bestanden. Elke week verandert ongeveer 2 GB. Vier wekelijkse volledige back-ups gebruiken:

Eén volledige back-up plus drie incrementele back-ups gebruikt:

Om de laatste toestand uit die reeks incrementele back-ups te herstellen, bewaar je de volledige back-up en de benodigde latere incrementele back-ups. Een map op hetzelfde opslagapparaat is een zwakke back-up: een defect kan beide kopieën vernietigen.

De 3-2-1-regel stelt drie kopieën voor, op twee soorten opslag, met één kopie op een andere plaats. Tel de werkkopie mee bij de drie. Een kopie op een andere locatie helpt na diefstal of brand.

Maak bestanden kleiner

Compressie verkleint bestanden. Bij verliesvrije compressie, zoals ZIP, kun je het exacte origineel terughalen. Compressie met verlies, gebruikt in formaten zoals JPEG en MP3, verwijdert blijvend een deel van de details.

Een tekstmap van 50 MB die als ZIP-bestand 30 MB wordt, bespaart 20 MB:

De gecomprimeerde map is 40% kleiner. Al gecomprimeerde foto's worden in een ZIP-bestand vaak maar heel weinig kleiner.

Ruim opslagapparaten op en onderhoud ze

Schijfopruiming verwijdert onnodige bestanden, zoals tijdelijke bestanden, om opslagruimte vrij te maken. Controleer downloads voordat je ze verwijdert: er kan werk tussen staan dat je wilt bewaren.

Op een HDD kunnen delen van een bestand verspreid over de schijf raken. Defragmentatie brengt ze bij elkaar, zodat de leeskop minder hoeft te bewegen. Een SSD heeft geen bewegende leeskop en heeft deze behandeling niet nodig. Moderne besturingssystemen kiezen automatisch geschikt onderhoud voor opslagapparaten.

Bescherm de toegang en verhelp zwakke plekken

Versleuteling maakt gegevens onleesbaar, zodat een sleutel nodig is om ze te lezen. Dat helpt bestanden op een gestolen apparaat te beschermen als de versleutelde gegevens vergrendeld zijn. Iemand die al toegang heeft tot een ontgrendeld account kan de bestanden mogelijk nog steeds lezen.

Updates verhelpen programmeerfouten en zwakke plekken in de beveiliging. Een apparaat dat geen beveiligingsupdates meer krijgt, is moeilijker te beschermen. Deze hulpmiddelen lossen verschillende problemen op: versleuteling beperkt wie gegevens kan lezen, terwijl een back-up verloren of beschadigde gegevens herstelt.

Computers variëren van apparaten om je pols tot machines die een datacentrum vullen. Grootte en uiterlijk bepalen niet of iets een computer is. Kijk of er verwerking, geheugen en een opgeslagen programma zijn.

Persoonlijke apparaten

Een desktopcomputer blijft op één plaats staan en biedt vaak nuttige uitbreidingsmogelijkheden. Een laptop brengt een toetsenbord, scherm en batterij samen om draagbaar te kunnen werken. Tablets gebruiken aanraakschermen en zijn licht om mee te nemen. Smartphones bieden toegang in zakformaat, camera's en sensoren. Draagbare slimme apparaten, zoals smartwatches, kunnen stappen en hartslag meten.

Een smartphone voert een besturingssysteem en gekozen applicaties uit. Het is een computer voor algemeen gebruik, ook zonder afzonderlijk toetsenbord of aparte muis. Prijs, rekenkracht en batterijduur verschillen per apparaatontwerp.

Computers die andere computers bedienen

Een server levert diensten via een netwerk. Die kan gedeelde bestanden opslaan, websites aanbieden of een online app uitvoeren. Servers werken vaak voortdurend in datacentra.

Een mainframe verwerkt zeer grote aantallen transacties, zoals bankregistraties. Een supercomputer combineert grote aantallen processoren voor veeleisende berekeningen, zoals weersvoorspellingen. Ze voorzien in verschillende behoeften: veel transacties verwerken is een andere werklast dan de atmosfeer modelleren.

Ingebedde besturing

Een ingebed systeem is in een groter product ingebouwd om een specifieke taak aan te sturen. Het gebruikt vaak een microcontroller, een chip die een processor, geheugen en in- en uitvoeraansluitingen combineert. Firmware start als het apparaat aangaat.

Kijk naar een wasmachine:

• Met knoppen kies je een wasprogramma.
• Deur-, temperatuur- en waterniveausensoren leveren meetwaarden.
• De microcontroller controleert de meetwaarden en volgt het opgeslagen programma.
• Kleppen, een verwarmingselement, motor en pomp voeren fysieke handelingen uit.
• Het display toont tijd of status.

De machine hoeft geen browser aan te bieden of gebruikers spellen te laten installeren. Het specifieke programma ontvangt nog steeds invoer en produceert uitvoer.

Computers in bedrijfstakken

Medische scanners verzamelen gegevens die computers omzetten in beelden van het lichaam. Landbouwsystemen gebruiken vochtmetingen om de beregening aan te sturen en gps om tractoren te leiden. Fabrieksrobots combineren sensoren met motoren om producten te assembleren. Auto's bevatten veel elektronische besturingseenheden die elk helpen een taak te beheren.

Verbonden apparaten en de cloud

Apparaten van het internet der dingen (IoT) verbinden alledaagse voorwerpen met online diensten. Een slimme thermostaat kan meetwaarden versturen en instellingen op afstand ontvangen. Dit maakt automatisering mogelijk, maar roept ook vragen op over privacy en beveiliging. Standaardwachtwoorden en ontbrekende updates maken apparaten kwetsbaarder. Sommige functies kunnen stoppen als de aanbieder zijn dienst beëindigt.

De cloud gebruikt servers op afstand voor verwerking en opslag. Een bewerkingsprogramma in de browser verdeelt het werk tussen die servers en het apparaat van de gebruiker. Het apparaat verwerkt nog steeds invoer en toont resultaten. Een goedkope laptop kan krachtige online diensten gebruiken, maar wat hij offline kan doen, hangt af van de apps en lokaal beschikbare bestanden.

Een specificatie geeft de kenmerken van een computer. Bij een goede keuze verbind je die kenmerken met de taken en omgeving van een gebruiker. Het grootste getal of de hoogste prijs bepaalt het antwoord niet.

Vertaal taken naar behoeften

Zet eerst het werk op een rij en waar het gebeurt. Veel open programma's hebben genoeg RAM nodig. Grote mediaverzamelingen vragen opslagcapaciteit. Videobewerking en sommige 3D- of AI-taken hebben baat bij een geschikte GPU en meerdere CPU-kernen. Bij reizen zijn gewicht, batterijduur en schermgrootte belangrijk.

Bepaal een budget en vergelijk daarna het volledige systeem. Controleer poorten, draadloze verbindingen, het besturingssysteem en of onderdelen kunnen worden uitgebreid. Een snelle CPU kan niet elke andere beperking wegnemen.

Vergelijk twee voorbeeldlaptops

Voor werkstukken, onderzoek en busritten past laptop A bij het lichtere werk. Die kost € 850 minder en weegt 2,4 lb (1,1 kg) minder. De opgegeven batterijduur is langer. Controleer de verwachte batterijduur bij het echte gebruik van de gebruiker.

Voor videobewerking met hoge resolutie aan een bureau biedt laptop B meer RAM, kernen en opslag, plus een afzonderlijke GPU. Die kenmerken helpen bij het zwaardere werk. Leg de keuze uit aan de hand van deze behoeften, niet alleen met “B is beter”.

Controleer bestandsruimte en beelddetail

Als één minuut ruw beeldmateriaal 375 MB nodig heeft, is drie uur 180 minuten:

Dat is een aanzienlijke hoeveelheid, nog zonder voltooide video's, apps en andere bestanden. Vergelijk die met de vrije ruimte, niet alleen met de aangeprezen capaciteit van het opslagapparaat.

Schermresolutie telt pixels in de breedte en hoogte:

Het tweede scherm heeft bijna twee keer zoveel pixels. Het kan fijnere details tonen, maar geeft de grafische hardware ook meer werk.

Zoek het knelpunt

Een knelpunt is het onderdeel dat een bepaalde taak beperkt. Te weinig RAM kan leiden tot veel gebruik van virtueel geheugen en pauzes bij het wisselen tussen apps. Een traag opslagapparaat kan het laden vertragen, terwijl een drukbezette CPU berekeningen kan beperken.

Stem een upgrade af op wat je waarneemt. Extra RAM helpt bij een werklast die te weinig werkruimte heeft; het maakt niet elke taak sneller. Ook kloksnelheid heeft context nodig: verschillende ontwerpen doen per cyclus verschillend werk. De opgegeven batterijduur hangt af van de testomstandigheden, schermhelderheid en werklast.

Goede software moet het gevraagde werk op het beschikbare apparaat kunnen doen. Ze moet ook passen bij de mensen die haar gebruiken. Controleer functies, compatibiliteit, totale kosten, toegankelijkheid, privacy en blijvende ondersteuning.

Stem de taak en de eisen op elkaar af

Gebruik een tekstverwerker voor verslagen, een spreadsheetprogramma voor berekeningen en grafieken en een database voor veel doorzoekbare records. Grafische bewerkingsprogramma's maken posters; presentatiesoftware ondersteunt presentaties. CAD-software maakt ontwerpen om voorwerpen te maken.

Controleer welke bestandsformaten anderen nodig hebben. Controleer offline gebruik als de internettoegang onbetrouwbaar is. Een webapplicatie die op school goed werkt, kan ongeschikt zijn tijdens een reis zonder verbinding.

Systeemeisen geven aan wat software nodig heeft. Minimale eisen beschrijven een ondersteund uitgangspunt, vaak met lagere instellingen. Aanbevolen eisen zijn gericht op een betere ervaring.

Stel dat een spel 8 GB RAM, vier CPU-kernen, 50 GB vrije opslag en een afzonderlijke GPU met 4 GB geheugen vereist. Een laptop met 8 GB RAM, zes kernen en geïntegreerde grafische voorzieningen voldoet aan de aantallen voor RAM en kernen. Die voldoet nog steeds niet aan de eis voor een afzonderlijke grafische processor. Een opslagapparaat van 256 GB vertelt ook niet of er nog 50 GB vrij is.

Begrijp de licentie en de kosten

Een licentie bepaalt de regels voor het gebruik van software. Een propriëtaire licentie beperkt het wijzigen of delen ervan. De broncode is meestal niet openbaar. De software kan eenmalig geld kosten, een abonnement vereisen of gratis te downloaden zijn.

Een opensourcelicentie geeft toegang tot de broncode en staat toe die volgens de licentievoorwaarden te bestuderen, wijzigen en delen. LibreOffice, Firefox en Linux zijn voorbeelden. Een gratis download is niet genoeg om software als opensource te herkennen.

Gratis apps kunnen kosten hebben in de vorm van advertenties, gegevensverzameling of betaalde functies. Vergelijk de functies die mensen echt nodig hebben gedurende de tijd dat ze de software gebruiken.

Maak de keuze bruikbaar voor iedereen

Test waar nodig de ondersteuning voor schermlezers, toetsenbordbediening, ondertiteling en instelbare tekst. Afzonderlijke accounts helpen mensen die een apparaat delen hun instellingen en bestanden gescheiden te houden. Offline apps kunnen helpen als internetdata duur of niet beschikbaar zijn.

De digitale kloof is ongelijke toegang tot apparaten, verbindingen en nuttige digitale diensten. Een dure app of een bepaald apparaat verplicht stellen kan mensen buitensluiten die het niet kunnen verkrijgen. Een keuze die voor één goed uitgeruste gebruiker werkt, kan ongeschikt zijn voor een telefoon die een huishouden deelt.

Houd apparaten langer bruikbaar

Computers maken kost energie, water en gedolven materialen. Datacentra gebruiken ook elektriciteit. Afgedankte elektronica, of elektronisch afval, kan naast waardevolle metalen ook schadelijke stoffen bevatten.

Een apparaat repareren of geschikte onderdelen verbeteren kan de gebruiksduur verlengen. Gereviseerde apparaten kunnen aan behoeften voldoen zonder een nieuw gemaakt apparaat te kopen. Gebruik energiebesparende instellingen en breng oude elektronica naar een geschikt inzamelpunt. Voortdurende beveiligingsupdates zijn ook belangrijk: een apparaat zonder ondersteuning blijven gebruiken vraagt een andere afweging dan een apparaat behouden dat onderhouden blijft.