Zusammenfassung

Übersicht PC Grundlagen
Grundlagen
Personal Computer (PC) sind Geräte zur elektronischen Datenverarbeitung (EDV). Analoge
Daten (= Texte, Zahlen, Bilder, Töne, …) müssen für den PC in elektronische Impulse
umgewandelt werden. Impuls bedeutet, dass entweder Strom fließt (1) oder nicht (0). Der
PC erhält also die Daten als Kombinationen der Zahlen 0 und 1 (= digitale Daten).
Beispiel: WINF = 010110 111001 100101 110110
Die Eingabe von Daten kann durch verschiedene Eingabegeräte (Tastatur, Maus, Scanner,
Modem, …) geschehen. Nach der Eingabe werden die Daten zur Zentraleinheit weitergeleitet
und dort verarbeitet. Das Ergebnis der Datenverarbeitung wird durch Ausgabegeräte
(Bildschirm, Drucker, Modem, Lautsprecher, …) für uns erkennbar.
Dieses Arbeitsschema, nach dem der PC arbeitet, also die Eingabe der Daten, die
Verarbeitung im Rechner und die Ausgabe von Daten wird kurz als E-V-A Prinzip bezeichnet.
Die Zentraleinheit ist das Gehäuse, in dem sich der eigentliche Computer befindet. Hier sind
Disketten- DVD- und Festplattenlaufwerke und die Hauptplatine (= Motherboard) eingebaut.
Am Motherboard ist neben dem Prozessor, der Arbeitsspeicher (RAM = Random Access
Memory) und der Lesespeicher ROM (= Read Only Memory) angesiedelt.
Der Prozessor ist das Gehirn oder die Schaltzentrale des Computers. Er führt Programme
aus, die er gemeinsam mit den dazu nötigen Daten vom Arbeitsspeicher (RAM) holt. Die
Ergebnisse der Verarbeitung werden wieder im RAM gespeichert. Ein Programm besteht aus
einer Vielzahl von Befehlen, die der Prozessor nacheinander im RAM liest und ausführt. Weil
aber der RAM nicht immer mit dem Prozessor Schritt halten kann, gibt es den schnellen
Zwischenspeicher Cache, der im Prozessor integriert ist. Die Leistungsfähigkeit des
Prozessors ist abhängig vom RAM und von der Frequenz, mit der er betrieben wird. Je höher
die Frequenz, desto schneller werden die Befehle vom Prozessor bearbeitet. Die Frequenz
wird in Gigahertz (GHz) angegeben.
Der Arbeitsspeicher (RAM) ist ein flüchtiger Speicher, d.h. wenn der PC ausgeschaltet wird,
sind alle Daten aus dem RAM verloren. Seine Größe wird in Byte gemessen.
Der ROM ist ein Festwertspeicher, d.h. die Daten bleiben auch beim ausgeschalteten PC
erhalten. Dieser Speicher kann nur gelesen werden und enthält Programme, die nach dem
Starten des PC ausgeführt werden.
Neben dem PC gibt es noch andere Computerarten. Vielfach verwendet werden z.B. Laptops
(= mobiler, kleiner und leichter PC). Großrechner (Mainframe) sind auf große Datenmengen
und Zuverlässigkeit ausgelegt und können von mehreren Benutzern gleichzeitig verwendet
werden. Ein Server kann jeder Computer sein, auf dem Programme arbeiten, die Postfächer
verwalten, Nachrichten senden (Mailserver), Webseiten veröffentlichen (Webserver) oder
Daten zur Verfügung stellen.
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Hardware
Alle Komponenten eines Computers die sichtbar und anfassbar sind, werden als Hardware
bezeichnet. Ein- und Ausgabegeräte, Prozessor, Ausgabeadapter, Langzeitspeicher,
Arbeitsspeicher und Basicprogrammspeicher.
Die Hauptplatine (Motherboard) enthält Anschlüsse für alle Komponenten eines Computers.
Z.B. div. Steckplätze, BIOS, Prozessor, usw.
Ein Prozessor ist ein Chip im Computer der alle Berechnungen, Anweisungen und Befehle
verarbeitet. Die bekanntesten Prozessoren stammen von Intel und AMD. Computer mit
mehreren Prozessoren (Dual, Quad) werden für besonders leistungsintensive Anwendungen
eingesetzt.
Das BIOS ist die Schnittstelle zwischen Hardware und Betriebssystem und steuert die
grundlegenden Startvorgänge (booten) des Computers. Die Abkürzung BIOS steht für engl.
„Basic Input Output System“, also Basis Ein-/Ausgabesystem.
Der Cache ist ein spezieller Puffer-Speicher, der zwischen dem Arbeitsspeicher und dem
Prozessor liegt. Der Cache sorgt dafür, dass der Prozessor nicht darauf warten muss, bis
einzelne Zugriffe auf den langsameren Arbeitsspeicher ausgeführt worden sind.
Im Arbeitsspeicher (RAM) legt der Prozessor Programme und Daten ab, die er verarbeiten
muss oder die er schon verarbeitet hat. Der Zugriff auf die Daten erfolgt schneller als bei
externe Speicher, aber bei Stromausfall gehen sie verloren.
Die Festplatte ist ein magnetisches Speichermedium und kann GByte von Daten speichern.
Derzeit werden sie mit einer Geschwindigkeit von 5.400 bis 15.000 Umdrehungen pro
Minute (rpm) angeboten. Sie werden über IDE, SCSI, SATA, eSATA Schnittstellen an den
Computer angeschlossen.
Eine CD ist eine optische Speicherplatte mit einer Speicherkapazität von 650 bis 800 MB.
DVD ist die Abkürzung für "Digitale Versile Disk". Speicherkapazität ca. 4,5 GByte.
Die Blu-ray Disc (BD) wurde für die Speicherung von hochauflösenden Videodaten (HDTV)
entwickelt. Speicherkapazität von ca. 50GByte.
Auf einem USB-Stick werden die Daten elektronisch gespeichert. Speicherkapazität ca. 8-16
GByte.
Schnittstellen stellen die Verbindung zu den Ein- und Ausgabe- und Speichereinheiten her.
Sie sind entweder „on-board“ eingebaut oder werden auf das Motherboard gesteckt.
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Software
Unter Software verstehen wir Anweisungen und Programme, die der Hardware Schritt für
Schritt mitteilen, was der Rechner machen muss.
Das Betriebssystem ist die Schnittstelle zwischen Hardware und Anwenderprogrammen. Es
wird gestartet, nachdem das BIOS des Rechners seine Aufgabe beendet hat. Es verwaltet die
gesamte Hardware, die an einem PC angeschlossen ist.
Damit die am Rechner angeschlossene Hardware funktioniert, müssen die passenden
Treiber installiert werden. Die Treiber sind das Bindeglied zwischen Hardware und
Betriebssystem. Aktuelle Treiber findet man auf den beigelegten CDs oder im Internet.
Mit den Anwenderprogrammen können am Computer bestimmte Aufgaben erledigt
werden. Es gibt zB Textverarbeitungsprogramme (MS Word, OO Writer),
Tabellenkalkulationsprogramme (MS Excel, OO Calc), Grafikprogramme (Photoshop, Gimp),
Datenbankprogramme (MS Access, Oracle), Präsentationsprogramme (Powerpoint, Impress),
Webbrowser (Internet Explorer, Firefox), Emailprogramme (Outlook, Thunderbird) etc. Viele
Anwenderprogramme laufen nur auf einem bestimmten Betriebssystem.
Daten werden in Form von Impulsen gespeichert. Das können elektromagnetische Impulse
aber auch Erhebungen auf einer DVD sein. Die kleinste Einheit nennt man Bit. Jedes Bit kann
entweder den Wert 0 oder 1 haben. Das nennt man binäres Zahlensystem. Acht Bits
ergeben ein Byte. Mit einem Byte kann ein Zeichen dargestellt werden. Zusammengehörige
Zeichen werden in einer Datei gespeichert. Das Betriebssystem führt ein Inhaltsverzeichnis
über den Speicherplatz einer Datei.
Die Größe einer Datei wird in Bytes, Kilobytes, Megabytes, Gigabytes und Terrabytes
angegeben. Ein Kilobyte ist das 1024-fache eines Bytes etc. Diese Berechnungsweise nennt
man „binäre Berechnung“. Oft wird aus Einfachheitsgründen auch mit dem Faktor 1000
gerechnet.
Folgende Arten von Daten werden unterschieden:
•
•
•
Ausführbare Programme
Bibliotheken
Anwenderdaten (zB ein Word-Dokument)
Alle Daten werden auf Festspeichern (Festplatte, USB-Stick etc.) aufbewahrt. In Windows
hat jeder Festspeicher einen Laufwerksbuchstaben und ist in Verzeichnisse und
Unterverzeichnisse unterteilt. Diese Struktur nennt man auch Baumstruktur.
Beim Ablegen und Speichern sollte man sich eine sinnvolle Verzeichnisstruktur überlegen
und zusammengehörige Daten in einem Verzeichnis speichern.
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