Grundlagen der EDV für Windows XP. Alfons Käsbauer

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1 Grundlagen der EDV für Windows XP Alfons Käsbauer

2 Grundlagen der EDV für Windows XP von Alfons Käsbauer Herausgegeben von Ralf Schlötel 2. Auflage A EduMedia GmbH, Stuttgart 2004 Alle Rechte vorbehalten. Für aus der Anwendung des Materials entstandene negative Folgen wird nicht gehaftet. Internetadresse: Redaktion: EduCon Team Umschlaggestaltung: Christine Schneyer Fachlektorat: Detlef Pöhnert Druck: Educational Consulting GmbH/Kiel-Druck, Wunstorf Printed in Germany Bestellnummer:

3 Vorwort Zu den wichtigen positiven Einflussgrößen Ihres Lernens am PC zählen neben der persönlichen Motivation, den äußeren Rahmenbedingungen und der Unterstützung durch Experten auch die von Ihnen zum Lernen verwendeten Medien und Materialien, wie der vorliegende Band. Über allem steht eine klare Zielsetzung; die sich allerdings nicht darauf beschränken sollte, in möglichst kurzer Zeit möglichst viel Wissen anzuhäufen und zu hoffen, dass sich dafür dann auch die Verwendungsmöglichkeiten einstellen werden. Vielmehr sollte erfolgreiches Lernen immer auch konkrete Kompetenz auf- oder ausbauen, in unserem Fall die zur Bedienung und Anwendung des Personal Computer und seiner Programme. Schließlich unterscheidet sich Kompetenz vom oft im Vordergrund stehenden (Fach-)Wissen durch die konkrete Erfahrung der Anwendung und Umsetzung trockenen Wissens in der Praxis. Das zentrale Anliegen unserer Fachbuchreihe PC-Pro ist, das Zusammenwirken von Wissen und Erfahrung nun so zu organisieren, dass auch tatsächlich möglichst umfassende Kompetenz entsteht und es nicht nur bei einer x-ten Variante zur Vorstellung von Software-Features bleibt: vielfältiger Zugang zum Thema und die Möglichkeit, individuelle (Lern-)Schwerpunkte zu setzen, weil Basiswissen, Praxisübungen und Lösungshinweise eigene Abschnitte sind, aktives Sammeln von Erfahrung in Übungen; arbeitsplatzorientierte Aufgaben vermitteln wertvolle Praxis der Möglichkeiten aktueller Softwareprodukte im betrieblichen Umfeld, fachdidaktisch klar, einfach und transparent strukturiertes Basiswissen, bereitgestellt in verschiedenen Varianten, gezielte Auswahl praxisrelevanter Softwarefunktionen, damit Sie sich auf Wichtiges und Nützliches konzentrieren können, eine Struktur, die Ihnen den Zugang zu den anderen Titeln dieser Reihe erleichtert und das interaktive Medium zur Kombination der Lernvorteile des vertrauten Printmaterials mit den Möglichkeiten der modernen Multimediawelt am PC voll integriert und alles in die Waagschale wirft bei der Unterstützung Ihrer Vorbereitung auf eine bevorstehende Zertifikatsprüfung. Wir würden uns freuen, wenn die Fachbuchreihe PC-Pro und insbesondere der vorliegende Band auch für Sie diese hoch gesteckten Ziele erreichbar macht. Für Ihre eventuellen Hinweise auf redaktionelle oder technische Verbesserungsmöglichkeiten des Materials wäre Ihnen das Entwicklerteam sehr verbunden. Sie erreichen uns jederzeit unter Viel Erfolg am PC! Februar 2004 Ralf Schlötel

4 I Inhaltsverzeichnis Inhalt 1 Aufbau und Aufgaben der Computerhardware Basiswissen Die Rechenmaschine PC Darstellung des PC nach dem EVA-Prinzip Konfigurationsplan des PC Modulare Architektur Das Gehäuse als technische Basis Mainboard Prozessor Bussysteme ROM RAM Im Gehäuserahmen montierbare PC-Baugruppen Datenspeicher, Laufwerke Disketten Formatieren Festplatte Wechselplattenspeicher CD/DVD (Optische Speicher) Magnetbandspeicher (Streamer) Steckkarten als Zusatz-komponenten für den PC Grafikkarte Soundkarte TV-Karte Vernetzung des PC Netzwerke Netzwerkkomponenten WAN (Wide Area Network) Modem ISDN-Adapter xdsl Standardverbindungen für externe Geräte am PC Serialanschluss-RS Parallelanschluss USB SCSI PS/ IrDA FireWire Bluetooth/Airport Externe Geräte am PC Tastatur Maus

5 Inhaltsverzeichnis I Monitor...23 Der Flachbildschirm...24 Der Touchscreen...24 Drucker...24 Plotter...25 Scanner Multimedia mit dem PC Mikrofon...25 Lautsprecher...26 MP3-Pod...26 Digital-Kamera Die Entscheidung für das richtige PC-System Den PC vorkonfiguriert kaufen oder selbst zusammenbauen?...26 Einige Prüfungsfragen Basiswissen Grundlagen 2.1 Betriebssystem Windows XP Was ist ein Betriebssystem?...30 Von MS-DOS zu Windows System starten und beenden Der Systemstart...31 Starten von Windows XP...31 Starten von Windows NT/ Beenden von Windows XP...32 Beenden der Arbeitssitzung in Windows...32 Windows XP reagiert nicht mehr Funktionen der Maus Die linke Maustaste...33 Die rechte Maustaste...34 Ziehen mit der Maus Grundaufbau des Windows Desktop Die Benutzeroberfläche...35 Objekte auf dem Desktop...36 Die Taskleiste Arbeiten mit Programmen Programmstart mit dem Startmenü...37 Programmwechsel mit der Taskleiste...37 Beenden von Programmen Hilfe und Support Das Hilfe- und Supportcenter öffnen...38 Ein Hilfethema auswählen...39 Support erhalten...39 Eine Aufgabe auswählen...40 Suchen...40 Suche im Index...41 Navigation im Hilfe und Supportcenter...41 Favoriten nutzen...42 Optionen einstellen

6 I Inhaltsverzeichnis Hinweise des Verfassers der Aufgaben Praxisübungen Arbeitsanregung 1: Umgang mit dem Startmenü und der Taskleiste Lösungen Lösung 1: Umgang mit dem Startmenü und der Taskleiste Objekte und Fenster Basiswissen Objektarten Dateien und Dokumente Ordner Objekte erstellen Datei erstellen Ordner erstellen Verknüpfung erstellen Objekte bearbeiten Objekte markieren Dateien öffnen Objekte schließen Schließen eines Ordners Objekte verschieben...52 Objekte anordnen Objekte kopieren Objekte löschen Objekte aus dem Papierkorb holen Fensterarten Das Programmfenster Das Dialogboxfenster...56 Das Ordnerfenster Standardisierte Leisten in Fenstern Arbeiten mit Fenstern Die Fensterschaltflächen Fenstergröße ändern Fenster verschieben Bildlaufleisten Ansichten von Ordnerfenstern Arbeiten mit mehreren Fenstern Überblick über alle geöffneten Fenster Mehrere Fenster nebeneinander anordnen Zwischen geöffneten Fenstern wechseln Praxisübungen Arbeitsanregung 1: Objekte erstellen und anwenden Arbeitsanregung 2: Arbeiten mit Fenstern Lösungen Lösung 1: Objekte erstellen und anwenden Lösung 2: Arbeiten mit Fenstern

7 Inhaltsverzeichnis I 4 Systemsteuerung, Anpassungen Basiswissen Systemsteuerung Die Objekte der Systemsteuerung Einstellungen von Maus und Tastatur Einstellungen der Maus...65 Einstellungen der Tastatur Schriftarten installieren und verwalten Schriftartenordner...66 Schriften-Vorschau...67 Schriften installieren...67 Schriftarten löschen Anzeigeeigenschaften Das Design festlegen...68 Den Desktophintergrund festlegen...68 Den Bildschirmschoner einstellen...69 Windows Darstellung anpassen...69 Bildschirmeinstellungen...71 Problembehebung...72 Desktopsymbole und visuelle Effekte Druckersteuerung und das Druckerstatusfenster Das Ordnerfenster Drucker...73 Die Druckereigenschaften...74 Den Standarddrucker einrichten...74 Drucker löschen...74 Druckerstatus Installation und Deinstallation von Anwendungen Software installieren/deinstallieren...75 Windowskomponenten nachinstallieren Das Startmenü anpassen Startmenü erweitern...76 Startmenü anpassen...77 Startmenü anordnen...78 Startmenü-Einträge löschen...78 Startmenü-Einträge umbenennen...78 Autostartordner Favoriten Der Ordner Favoriten...79 Einträge erstellen...79 Einträge löschen Papierkorb Den Papierkorb leeren...80 Den Papierkorb einrichten Taskleiste anpassen Größe und Position der Taskleiste...81 Einstellungen der Taskleiste Arbeitsplatz anpassen Der Arbeitsplatzordner...82 Die Laufwerke

8 I Inhaltsverzeichnis Praxisübungen Arbeitsanregung 1: Maus und Tastatur einstellen Arbeitsanregung 2: Schriftarten installieren und verwalten Arbeitsanregung 3: Druckersteuerung über das Druckerstatusfenster Arbeitsanregung 4: Das Startmenü nutzen und anpassen Lösungen Lösung 1: Maus und Tastatur einstellen Lösung 2: Schriftarten installieren und verwalten Lösung 3: Druckersteuerung über das Druckerstatusfenster Lösung 4: Das Startmenü nutzen und anpassen Dateien und Dateiverwaltung Basiswissen Aufbau des Datenträger-/Dateisystems Datenträger Das Dateisystem Kompatibilitätsprobleme Daten Bits und Bytes Dateien und Dateinamen Programme Codierung Der ASCII-Code Der ANSI-Code Der UNI-Code Der EBCDI-Code Ordner und Pfadangaben Namenskonventionen unter Windows XP und MS-DOS Bedienung des Windows-Explorers Das Explorer-Anwendungsfenster Symbolleisten und Statusleiste Symbolleisten anzeigen Einträge in der Symbolleiste Links erstellen Einträge in der Symbolleiste Link löschen Ansichten im Explorerfensters Miniaturansicht anpassen Ordnerebenen ein- bzw. ausblenden Ordner/Laufwerk öffnen und wechseln Bearbeiten von Datenträgern Formatieren Formatieren von Disketten Umbenennen Kopieren Verwalten von Dateien, Ordnern Datei erstellen Ordner erstellen Kopieren Kopieren mit der Maus Kopieren über die Symbolleiste Kopieren über das Kontextmenü Kopieren über die Menüleiste Hinweise zum Kopieren

9 Inhaltsverzeichnis Kopieren über den Befehl Senden An Verschieben Verschieben mit der Maus Verschieben über das Kontextmenü Verschieben über die Symolleiste Umbenennen Löschen Dateiattribute Ordnerattribute Erweiterte NTFS-Attribute I 5.5 Verknüpfungen Was ist eine Verknüpfung? Der Nutzen für den Anwender Verknüpfung auf dem Desktop erstellen Verknüpfungen im Explorer erstellen Verknüpfungen über die Zwischenablage erstellen Verknüpfungen zu Programmen erstellen Dateien und Ordner suchen Suchen nach Namen Suchoptionen Suchen nach Text in Dateien Praxisübungen Arbeitsanregung 1: Namenskonventionen für Ordner und Pfade anwenden Arbeitsanregung 2: Arbeiten und navigieren im Explorerfenster Arbeitsanregung 3: Bearbeiten von Datenträgern (Disketten) Arbeitsanregung 4: Verwalten von Dateien und Ordnern Arbeitsanregung 5: Dateien und Ordner suchen Lösungen Lösung 1: Namenskonventionen für Ordner und Pfade anwenden Lösung 2: Arbeiten und navigieren im Explorerfenster Lösung 3: Bearbeiten von Datenträgern (Disketten) Lösung 4: Verwalten von Dateien und Ordnern Lösung 5: Dateien und Ordner suchen Intra- und Internetnutzung Basiswissen Aufbau des Internets Was ist das Internet? Intranets Das Internet heute Das Internet-Angebot Internetdienste WEB FTP Newsgroups Möglichkeiten des Internetzugangs Hardware Software Provider

10 I Inhaltsverzeichnis 6.4 Webnavigation Webstil Hypertext URL Der Internet Explorer Die Verbindung zum Internet herstellen Der Start des Browsers Der Grundaufbau des Browsers Die Statusleiste Die Adressleiste Die Symbolleiste Die Menüleiste Internetseiten anzeigen Suchmaschinen Arten von Suchmaschinen Suchmaschinen bedienen Die Suche planen Nachteile von Suchmaschinen Aufbau einer -Adresse Programme Outlook Express Konto in Outlook Express einrichten Posteingang & Postausgang s schreiben und senden s empfangen und lesen Adressbücher Schönere s s drucken Dateien anhängen Sicherheit im Internet Was ist ein Virus? Wie funktioniert ein Virus? Virengefahr durch Downloads Trojanische Pferde Würmer Viren Schutz vor Viren - Antiviren-Software s schützen Banking-Sicherheit Verantwortung der Geldinstitute Verantwortung des Nutzers TAN - Transaktionsnummern Die Weboberfläche von Explorer und Desktop Ansicht für alle Ordnerfenster festlegen Individuelle Gestaltung von Ordnern Ordnertyp festlegen Ordnersymbol ändern Herkömmliche Windows-Ordner verwenden Active Desktop Praxisübungen Arbeitsanregung 1: Web-Navigation mit Suchmaschinen Arbeitsanregung 2: erstellen und lesen, Dateien anhängen Arbeitsanregung 3: Arbeiten auf der Web-Oberfläche von Explorer und Desktop

11 Inhaltsverzeichnis Lösungen Lösung 1: Web-Navigation mit Suchmaschinen Lösung 2: erstellen und lesen, Dateien anhängen Lösung 3: Arbeiten auf der Web-Oberfläche von Explorer und Desktop I 7 Programme und Programmnutzung Basiswissen Text erstellen mit dem Programm WordPad WordPad-Dokument erzeugen und öffnen WordPad direkt starten Texteingabe Bewegen im Text Texte in WordPad bearbeiten Text löschen Text markieren Text formatieren - Zeichenformatierung Text formatieren - Absatzformatierung Seitenformatierung Sonderzeichen einfügen Aktuelles Datum und Uhrzeit einfügen Textteil verschieben bzw. kopieren Die letzte Aktion rückgängig machen Ausdruck von Dokumenten in WordPad Kontrolle in der Seitenansicht Dokument drucken Öffnen und Speichern von Dokumenten in WordPad Öffnen von Dokumenten Speichern von Dokumenten Datenaustausch über die Zwischenablage Was ist die Zwischenablage? Daten in die Zwischenablage kopieren Daten aus der Zwischenablage übernehmen Den Inhalt der Zwischenablage einsehen Datenaustausch mit der OLE-Technik Eingefügtes OLE-Objekt bearbeiten Praxisübungen Arbeitsanregung 1: Texteditierung mit dem Programm WordPad Arbeitsanregung 2: Datenaustausch über die Zwischenablage Lösungen Lösung 1: Texteditierung mit dem Programm WordPad Lösung 2: Datenaustausch über die Zwischenablage Sachwortverzeichnis Antworten zu den Prüfungsfragen aus Kapitel

12 I Inhaltsverzeichnis 12

13 Aufbau und Aufgaben der Computerhardware In diesem Kapitel lernen Sie den Personal Computer und seine Bestandteile kennen und erhalten Einblick in die grundlegende Arbeitsweise eines Computers. Sie erfahren, welche einzelnen Komponenten zur Hardware gehören. Diese Komponenten werden erläutert und deren Zusammenarbeit beschrieben. 13

14 1 Basiswissen 1.1 Die Rechenmaschine PC Es handelt sich, betrachtet aus der Hardware- Perspektive, beim PC nicht um ein eindeutig definiertes Gerät oder eine bestimmte Anlage, sondern um ein modulares Baukasten-System aus vielen verschiedenen Funktionseinheiten. Um das System zu beschreiben, können drei grundverschiedene Perspektiven eingenommen werden: Die funktionale, die technische und die modulare Sicht. Die Baugruppen selbst sind in einem mechanisch ausgeklügelten Gehäuse untergebracht; die technische Zusammenstellung des jeweiligen PC darf aber nicht darüber hinwegtäuschen, dass es sich um viele eigenständige Komponenten handelt. Im Mittelpunkt des Systems steht eine Baugruppe mit zentraler Funktion; das Mainboard. Hier sind, verbunden durch das so genannte Bussystem, der Prozessor, die Speicherbausteine ROM und RAM und weitere wichtige Elektronikelemente untergebracht. Darstellung des PC nach dem EVA-Prinzip 101 EVA steht für Eingabe-Verarbeitung-Ausgabe. Das EVA-Prinzip stellt die (System)Funktion und damit den Hauptzweck der Komponenten in den Vordergrund und ordnet sie diesem zu. Die unverzichtbare Speicherung der Daten nimmt eine Sonderrolle ein, da sie genau genommen sowohl mit einem Ausgabevorgang (beim Abspeichern) als auch mit einer Eingabe (beim Zurückladen) verbunden ist. Datenfluss-Diagrammen. Der hier abgebildete Konfigurationsplan zeigt die Minimalausstattung eines PC: Fehlt eine dieser Komponenten, ist das System nicht funktionsfähig. Abb. 2: Konfigurationsplan des PC Modulare Architektur 103 Die modulare Konstruktion des PC (Baukastenprinzip) bietet äußerste Flexibilität bei der Konfiguration des Systems. Im Prinzip können vier Ebenen, die in den folgenden Abschnitten ausführlich beschrieben sind, unterschieden werden. Flexibilität und Einfachheit der Konfiguration nehmen in der Abbildung nach Außen hin zu: 1. Basis-Elektronik mit nachträglich einsteckbaren Halbleiterbauteilen (Chips), genannt Hauptplatine/Main- oder Motherboard 2. Im Gehäuse des PC "herumfliegende" Datenbus-Flachbandkabel mit Steckverbindungen für Einbaukomponenten 3. Einsteckplätze für Steckkarten auf dem Mainboard; zugleich frei nutzbare Montagerahmen für Rückwand-Steckverbindungen 4. Standardanschlüsse für Kabelverbindungen zu externen Geräten, die im Allgemeinen unabhängig von der Stromversorgung des PC sind und eventuell mehreren verschiedenen Benutzern zur Verfügung stehen. Abb. 3: Modulare Architektur Abb. 1: EVA-Prinzip Konfigurationsplan des PC 102 Dieser Plan zeigt das technische Zusammenwirken der Komponenten auf. Techniker und Entwicklungsingenieure denken in solchen Konfigurationsplänen, Schaltschemata und Das Gehäuse als technische Basis 104 Bevor irgend eine Konfiguration bzw. Montage beginnen kann, sollte erst einmal eine entsprechende Plattform für die technischen Module vorhanden sein: Das PC-Gehäuse. Die Auswahlentscheidung für einen bestimmten Gehäusetyp beinhaltet folgende Aspekte: Äußeres Erscheinungsbild, Design, 14

15 Volumen des Einbaurahmens und resultierende maximale Größe des unterbringbaren Mainboards sowie Anzahl möglicher Steckplätze für aktuelle und zukünftige Erweiterungskarten, Technische Leistung des Einbaunetzteils, insbesondere im Hinblick auf aktuell und später zu versorgende Einbaukomponenten und Qualität und Leistung des unverzichtbaren Lüfters zur Kühlung des Netzteils, insbesondere im Hinblick auf die zu erwartende (Dauer!) Lautstärke im Betrieb. Mainboard 105 Beim Mainboard 1 handelt es sich um eine so genannte Leiterplatte, auf der diverse elektronische Schaltelemente untergebracht und miteinander verbunden sind. Prozessor 106 Der Prozessor ist, technisch gesehen, das Zentrum des PC; hier werden alle Anweisungen des PC-Anwenders in entsprechende elektronische Schaltvorgänge umgesetzt und sämtliche Berechnungen durchgeführt. Der Prozessor steuert zugleich die inneren Abläufe im PC; jeder einzelne Vorgang (Prozess) kann dabei wiederum aus (hundert)tausenden von Einzelschritten bestehen. 1 Abb. 4: Mainboard Hierzu gehören im wesentlichen der im Folgenden vorgestellte Prozessor und die RAM-Bausteine. Die werksseitig fest eingebauten elektronischen Bauteile, soweit sie für die Gesamtleistung des PC ausschlaggebend sind, werden als Chip-Satz bezeichnet. Neben den elektronischen Baugruppen und deren Verbindungen untereinander (Bussystem) sind auf dem Mainboard noch Steckplätze für Erweiterungskarten mit der technischen Notwendigkeit einer direkten Verbindung zum Bussystem untergebracht. 1 Das Mainboard ist im Prinzip nicht zugänglich für den Anwender, wenngleich einige wichtige Baugruppen steckbar, also im Rahmen der technischen Spezifikationen durch ausgebildete Fachleute (oder mutige Bastler) frei konfigurierbar sind. Abb. 5: Prozessor Um diese Arbeit leisten zu können, greift der Mikroprozessor auf seine Hauptkomponenten, Steuerwerk 2, Rechenwerk 3 und Datenbus, zurück. Der so genannte Taktgenerator (der Trommler auf der Galeere...) gibt dabei vor, wie viele Einzelschritte pro Zeiteinheit durch den Prozessor zu leisten sind. Aktueller Beispiel-Wert: 1 GHz = Takte/Einzelschritte pro Sekunde! Und weil diese Schaltleistung erhebliche physikalische "Anstrengungen" des Prozessors erfordert dürfte es auch nicht verwundern, dass dafür eine entsprechende Kühlung vorhanden sein Abb. 6: Kühler muss. 2 Das Steuerwerk dient dabei zur Überwachung und Steuerung der Befehlsausführung und der Vorgänge bei der Ein- und Ausgabe von Daten an angeschlossene Geräte. Die dazu erforderlichen Befehle werden in einen internen Speicher (Befehlsregister) eingelesen. 3 Die Rechenregister (interner schneller Speicher für Rechenoperationen) und der Rechenprozessor bilden daneben das so genannte Rechenwerk. Hier findet die eigentliche Verarbeitung der Daten statt; der Prozessor steuert hier die Durchführung der einzelnen Rechenoperationen. Die Befehle erhält das Rechenwerk direkt vom Steuerwerk, die zu bearbeitenden Daten aus einem Datenspeicher. 15

16 1 Bussysteme 107 Mit der Entwicklung schnellerer Prozessoren wurden auch ständig schnellere Bussysteme entwickelt, so dass heute eine Vielzahl verschiedener Bussysteme existieren. Die wichtigsten im Überblick: ISA Abkürzung für Industry Standard Architecture. (Ältestes Bussystem für PCs, Transferrate 5-6 MB/s; noch aktuell, da noch ältere Steckkarten darauf basieren. Aktueller Nachfolger ist der Standard PCI. PCI Abkürzung für Peripheral Component Interconnect; von INTEL entwickelt, Transferraten MB/s, automatische Erkennung der Zusatzkarten. AGP Spezielles Bussystem für Grafikkarten, Transferraten Mbyte (für höchste Leistung). RAM 109 RAM steht für Random Access Memory. Dieser Speicherchip ist im Gegensatz zum ROM sehr wohl durch den PC-Anwender "beschreibbar"; was immer am PC produziert wird, befindet sich zunächst im RAM (Wahlfreier Zugriff). Daher stammt die alternative Bezeichnung "Arbeitsspeicher" oder "Hauptspeicher". Versteht sich, dass der PC-Anwender gar nicht genug RAM besitzen kann; bei den aktuellen Preisen für diese nicht ganz billigen Bausteine sollten ca. 256 MB 2 verfügbar sein. Bei hoher Rechenleistung wie etwa bei der Grafik-Bearbeitung, sollten 512 MB RAM oder mehr verwendet werden. ROM 108 ROM ist die Abkürzung für Read-Only-Memory. Es liegt in der Natur des ROM, dass sein Inhalt nicht verändert, eben nur gelesen werden kann (read only). Dieser Speicherchip wurde werksseitig so vorprogrammiert, dass mit dem Einschalten des PC automatisch ein kleines Programm abläuft, das den Systemstart organisiert (BIOS = Basic Input-Output System). Hierbei handelt es sich um das Basisprogramm des Computers, das zum Starten (Booten) benötigt wird. Teile davon sind im ROM abgelegt, andere Teile im batteriebetriebenen Speicher CMOS 1. Abb. 8: Speichermodule Solange der PC eingeschaltet ist, bleibt der gespeicherte Inhalt des RAM erhalten, aber auch nur so lange. Das heißt, dass der PC- Anwender vor dem Abschalten des PC den Inhalt des RAM auf ein permanent speicherndes Medium "retten" muss. Abb. 9: Gängige RAM-Speicherarten Abb. 7: BIOS-Einstellungen eines PC 1 Ein CMOS ist wie der RAM-Speicher veränderbar, wird jedoch nach dem Ausschalten des Computers durch eine Batterie gespeist; die Inhalte bleiben so erhalten. Die im CMOS abgelegten Teile des BIOS können vom Benutzer verändert werden. Sie enthalten Einstellungen wie Datum, Uhrzeit, Festplattentyp, Speicherverwaltung oder Energiemanagement. Das Basisprogramm regelt ausserdem die Kommunikation mit den einzelnen Speichermedien und angeschlossenen Geräten. 1.2 Im Gehäuserahmen montierbare PC-Baugruppen Im inneren Teil des Gehäuserahmens befinden sich einige Montageflächen und -bereiche, in denen bestimmte Einbaukomponenten über "fliegende" Kabel, nämlich verlängerte Datenbusleitungen vom Mainboard, untergebracht werden können. Hauptbedarfsträger dieser Montageform sind 2 MB = MegaByte = Byte, Byte ist die Maßeinheit für Speicherplätze; in einem Byte kann zum Beispiel 1 Zeichen gespeichert sein. 16

17 die externen Speichermedien/-geräte, da sie einerseits den Zugang für das Medium (Diskette, CD, DVD) von außen benötigen, andererseits an den elektronisch empfindlichen Datenbus angeschlossen sein müssen. Auch haben Datenspeicher-Komponenten im allgemeinen "ihre eigene Elektronik (Controller) dabei", brauchen also nicht über eine Steckkarte mit dem Mainboard verbunden werden. Datenspeicher, Laufwerke 110 Da das RAM einerseits nur bei eingeschalteter Stromversorgung funktioniert, andererseits nur ein sehr begrenztes Speichervolumen bietet, wird schon seit den ersten Tagen der Computer-Steinzeit (ca. 1940) das Prinzip der Externen Permanentspeicher 1 auf Magnetbasis und heutzutage auf Optik-/Laser-Basis angewendet. Es gibt verschiedene technische Verfahren, deren Vor- und Nachteile hinsichtlich der wichtigen Kriterien des Speichervolumens, der Zugriffszeit, der Datenträgerkosten, der Handhabungsfreundlichkeit etc. abgewogen werden müssen 2. Disketten 111 Disketten weisen einen Durchmesser von 3½ Zoll (8,9 cm) auf. Abb. 10: 3½ Zoll Diskette Sie enthalten im Inneren einer stabilen Hülle eine flexible magnetisch beschichtete Kunststoffscheibe. Aus diesem Grund wird die Diskette oft auch Floppy Disk = schlaffe Scheibe genannt. Gegen versehentliches Überschreiben können Disketten durch einen kleinen, in der Schutzhülle integrierten Schalter geschützt werden. Eine Abdeckung wird beim Einlegen der Diskette seitlich verschoben und gibt so den Zugriff auf die empfindliche Magnetschicht frei. Formatieren 112 Das Einrichten von Spuren und Sektoren sowie das Aufbringen der nötigen Steuerinformationen auf Disketten oder Festplatten nennt man Formatieren. Fabrikfrische Disketten müssen erst einem solchen Vorgang unterzogen werden. Der zunächst leere Datenträger erhält dadurch feste Punkte, an denen sich das System orientieren kann und die ihm angeben, an welcher Stelle es sich befindet. Disketten 3 können beliebig oft formatiert werden. Da durch den Formatierungsvorgang gleichzeitig auch alle Daten, die sich auf der Diskette befinden, gelöscht werden, kann auf diese Weise relativ schnell aus einer alten Diskette eine fast neue, leere Diskette erzeugt werden. Festplatte 113 Die Festplatte ist das wichtigste Datenspeichermedium für mittlere Datenmengen, die zum aktuellen Zeitpunkt in der Bearbeitung sind und von daher noch mehr oder weniger starken Veränderungen unterliegen. Technisch ist die Festplatte im Kern eine Kaskade (sinngemäß ein Stapel) von magnetbeschichteten Aluminiumscheiben, die mit ca Umdrehungen in einem luftleeren hermetisch geschlossenen Gehäuse drehen. Über einen Schreib-/Lesekopf werden mikroskopisch kleine Magnetflächen polarisiert; in der Polarisierung stecken die gespeicherten Dateninhalte (siehe oben: Formatieren ). Wegen des nicht minder mikroskopisch kleinen Abstandes von Schreib-/Lesekopf und magnetisch beschichteter Scheibe sind Festplatten sehr stoßempfindlich; im ungünstigsten Fall einer Berührung von beiden ist der Inhalt der Festplatte verloren (Platten-Crash 4 ). Abb. 11: Geöffnete Festplatte 1 1 Danach wird zum Ende einer Arbeitssitzung oder zwischendurch (was empfehlenswert ist ) eine Kopie des aktuellen RAM-Inhalts auf einen Datenträger (Volume) gespeichert. 2 Die Entscheidung über das jeweils beste Verfahren stellt sich zum einen im Moment der Konfiguration (was brauche ich?) und zum anderen im täglichen Betrieb (was nutze ich?). 3 Für IBM-kompatible Computer sind im Handel schon fertig formatierte Disketten erhältlich, so dass dadurch der Arbeitsaufwand des Formatierens gespart werden kann. 4 Aus Sicherheitsgründen sollten deshalb wertvolle Daten so früh und so oft wie möglich auf Wechselplatten "ausgelagert" werden. Sofern die Originaldatei auf der Festplatte verbleibt, spricht man bei der Kopie von einem Backup. 17

18 1 Wechselplattenspeicher 114 Für fertig bearbeitete Dokumente bietet es sich an, diese von der im Volumen begrenzten und nicht ganz unempfindlichen Festplatte auf ein wechselbares Datenspeichermedium zu übertragen. Technisch gesehen befinden sich das Wechselplattenlaufwerk im PC-Gehäuse; die auswechselbaren Datenträger (Cartridges) landen in einem entsprechenden Sammelarchiv 1 des PC-Anwenders. Nicht nur einmal, sondern mehrfach beschreibbare CD heißen Compact Disc ReWritable (CD-RW). Eine CD-RW kann bis zu 1000-mal neu gebrannt werden. Abb. 13: CD-ROM-Laufwerk Abb. 12: Wechselplatten-Laufwerk In den zurückliegenden Jahren waren Magnetismus-basierte Datenträger der Standard (Floppy-Disk (1,44 MB), ZIP-Cartridges ( MB)), heute dominieren die opto-elektronischen Medien (CD-ROM, DVD). Letztere unterscheiden dabei reine Abspiellaufwerke (Read- Modus) und Schreiblaufwerke (Write-Modus; so genannte "Brenner"). CD/DVD (Optische Speicher) 115 CD-ROM ist die Abkürzung für Compact Disk Read-Only Memory. Wie der Name schon sagt, kann von dieser Platte nur gelesen werden. Mit Einzug der Lasertechnik in die Standardelektronik wurde die CD-ROM nach anfänglichen hohen Stückkosten zum mittlerweile günstigsten und weit verbreiteten Massenspeicher für Daten. Das technische Prinzip besteht darin, zunächst beim Beschreiben der CD per Laserstrahl Unebenheiten (so genannte "pits") in eine Aluminiumscheibe zu brennen. Beim Lesen tastet umgekehrt ein Lichtstrahl die Unebenheiten ab und liefert so ein interpretierbares Datenprofil. Optische Speicher haben erhebliche Volumen, zur Zeit ca. 700 MB, zu bieten, sind aber insgesamt relativ langsam im Zugriff 2. 1 Neben anderem liegt einer der Vorteile des Wechselplatten- Prinzips darin, umfangreiche eigene Daten und Programme bequem auf einen anderen Rechner transportieren und dort nutzen zu können. 2 Maßeinheit für die Zugriffsgeschwindigkeit ist der Vergleich zur 1. Generation von Laufwerken (z.b. 16-fach, 32-fach, 48-fach). Für noch speicherintensivere Anwendungen wird heute das DVD-Laufwerk verwendet (DVD = Digital Versatile Disk; versatile = vielseitig). Die DVD-Speicherkapazität ist bis zu 25mal größer als die der CD-ROM. Somit fasst eine DVD mehrere Gigabyte und kann sogar ganze Spielfilme speichern. Eine gelegentlich angegebene Zahl hinter dem Begriff DVD steht für die Speicherkapazität und für den Aufbau der DVD. Die DVD-18 speichert zum Beispiel auf zwei Seiten mit jeweils zwei Schichten und bietet mit 17 Gigabyte zur Zeit die größte Speicherkapazität. Magnetbandspeicher (Streamer) 116 Magnetbandspeicher sind heute noch vereinzelt im professionellen Bereich im Einsatz (DAT-Rekorder). Sie bieten extrem hohe Speicherkapazitäten an, sind aber durch den sequentiellen Zugriff ausgesprochen umständlich in der Handhabung. Abb. 14: Bandlaufwerke 1.3 Steckkarten als Zusatzkomponenten für den PC Es existieren verschiedene optionale Erweiterungskomponenten für den PC, deren Notwendigkeit nicht von vornherein feststeht und die bei Bedarf nachgerüstet werden. Diese Komponenten können, je nach Typ und Funktion, entweder per Kabel von außen an den PC angeschlossen oder per Einsteckkarte in das Mainboard im PC-Gehäuse eingebaut werden. 18

19 Speziell wenn für die Zusatzfunktion eine Verbindung mit dem Systemdatenbus erforderlich ist, bleibt nur die technische Ausführung als Steckkarte übrig. Im Folgenden werden die wichtigsten bzw. gängigsten Einsteckkarten vorgestellt. Grafikkarte 117 Die Grafikkarte dient der Ansteuerung des Monitors. Der hierzu erforderliche technische Aufwand richtet sich zunächst einmal nach dem Monitor selbst (Größe, Auflösung bzw. Zahl der anzusteuernden Bildpunkte, Farbtiefe), aber auch nach den Anforderungen der verwendeten Programme. Im Mittelpunkt der technischen Betrachtung steht der Grafikspeicher, der vor allem dem Aufbau des Bildschirms dient. Aktuelle Grafikkarten enthalten aber auch zunehmend einen eigenen Grafikprozessor, der speziell bei Computerspielen zur Geltung kommt sowie einen so genannten RAMDAC, einen Digital/Analog-Konverter, der digitale Signale in analoge Farbwerte umwandelt. Diese Komponenten bestimmen die Geschwindigkeit, die maximal erreichbare Auflösung, die Farbtiefe sowie Bildwiederholfrequenz 1. loge Ton-Signale digitalisiert und umgekehrt digitale Sounddaten in Elektroschall rückverwandelt 2. TV-Karte 119 Der Vollständigkeit halber soll auch die TV- Karte erwähnt sein: Diese Karte enthält einen digitalen Fernseh-Tuner, der das analoge TV- Signal (Antenne, Kabel-TV, Sat (analog) oder vom VideoRecorder) demoduliert und an die Grafikkarte des PC weiterleitet. So wird der PC- Monitor zum Fernseher Vernetzung des PC Unvernetzte PCs sind heute die Ausnahme. Professionelle Arbeitsergebnisse kommen im allgemeinen im vernetzten Team zustande; ab einer bestimmten Firmengröße laufen sämtliche Geschäftsprozesse im Netz ab; selbst Computerspiele werden kollektiv über das Internet gespielt (LAN 3 -Party). Netzwerke 120 Um PCs zu vernetzen, stehen verschiedene Möglichkeiten offen. Gängige, im Business- Bereich als Inhouse-Lösungen umgesetzte LAN-Architekturen sind das Sternnetz, die Baumstruktur oder das Ringnetz. 1 Abb. 15: Grafikkarte Soundkarte 118 Während viele Jahre lang der PC generell nicht mit Sound in Verbindung gebracht wurde, gehört heute eine leistungsstarke Soundkarte zur Standardausstattung. Sprachumwandlung und -steuerung, HiFi-Audio-Funktionen und Computerspiele mit Sound fordern auch hier höchste Qualität. Im Kern enthält die Soundkarte eine Umwandlungselektronik, die ana- 1 Grafikkarte und Monitor sollten beim Kauf aber nicht getrennt voneinander betrachtet werden, sondern als "Grafiksystem" optimal aufeinander abgestimmt sein. Nicht immer ist bei mangelnder Bildqualität allein der Monitor verantwortlich; der Grund für eventuelle Qualitätsprobleme kann auch eine Grafikkarte mit minderwertigen oder falsch dimensionierten Bausteilen sein. Umgekehrt kann auch mit unglaublichen 3D- Funktionen der Grafikkarte und einem großen Grafikspeicher geworben werden, gleichzeitig wird aber dazu ein Monitor verkauft, der die Bilder nur in schlechter Qualität darstellen kann. Es gilt, wie immer und überall, das Prinzip "Jede Kette ist nur so stark wie ihr schwächstes Glied"... Abb. 16: Netzwerk-Architekturen Ein Netzwerk ist also die Verbindung von mindestens zwei Computern über eine oder mehrere Leitungen. Der Zweck dieser Verbindung ist es, Daten zwischen den einzelnen Benutzern auszutauschen (z.b. s senden und empfangen) und Hardware-Komponenten (z.b. einen Drucker) gemeinsam zu nutzen. Netzwerkkomponenten 121 Um einzelne Rechner zu einem Netzwerk zu verbinden, sind mehrere Voraussetzungen zu erfüllen. Einmal ist Hardware erforderlich; min- 2 Aktuell ist zur Zeit die Internet-Telefonie im Gespräch; auch PC- oder IP-Telefonie genannt. Sie umfasst die Übertragung von Sprache über das Internet beziehungsweise das Internet Protocol (IP). Dabei wird Sprache in digitalen Datenpaketen per Internet verschickt anstatt über die normale Telefonleitung - und zwar entweder von PC zu PC, von PC zu Telefon und umgekehrt oder via Internet von Telefon zu Telefon. Zum Telefonieren per PC genügt ein handelsüblicher Rechner, hier allerdings inklusive Vollduplex-Soundkarte und eine Kopfhörer-Mikrofon-Kombination. 3 LAN = Local Area Network 19

20 1 destens zwei Computer. Diese benötigen eine Netzwerkkarte, die direkt in den Rechner eingebaut wird. Zusätzlich benötigt man noch Leitungen (Kupfer oder Glasfaserkabel) zur Verbindung der Rechner 1. Modems gibt es als interne Erweiterungskarten oder auch als externe Geräte. Die Geschwindigkeit, mit der Daten übertragen werden, wird in bps (bits per second) angegeben 3. ISDN-Adapter 124 Als ISDN-Karte wird eine Erweiterungskarte für den PC bezeichnet, die es ermöglicht, diesen Computer mit dem ISDN (Integrated Services Digital Network, dienstintegrierendes digitales Netzwerk) zu verbinden und so die Möglichkeiten eines ISDN-Telefonanschlusses zu nutzen. Abb. 17: Netzwerkkarte und Hub (Verteilerknoten) WAN (Wide Area Network) 122 Erweitert sich das Netz bis zu einer Struktur, die nicht mehr mit einer lokalen Verkabelung zu realisieren ist (zum Beispiel bei der Anbindung einer Geschäftsfiliale an einem anderen Ort), so spricht man von einem "Entfernten Netz", im allgemeinen über das Telefonnetz realisiert. Hierbei ist wiederum zu unterscheiden, ob eine Einwahl erforderlich ist oder nicht. Wenn ja, kommen als technische Lösung das Analog- Modem oder ein ISDN-Adapter in Frage 2. Modem 123 Das Modem (Kurzform für Modulator-Demodulator; korrekt wäre deshalb eigentlich: Der Modem) dient der Übertragung von Daten über die Telefonleitung. Ein Modem wandelt (moduliert) digitale Daten in Töne um. Diese analogen Signale werden über das Telefonnetz an ein Empfängermodem (oder auch ein Fax) gesendet. Das Empfängermodem verwandelt (demoduliert) die analogen Schwingungen wieder zurück in digitale Daten. Abb. 18: Modem 1 Auf der andere Seite ist Software notwendig, d.h. ein Netzwerkbetriebssystem, um die Zusammenarbeit der einzelnen Computer zu steuern. So gibt es verschiedene Netzwerkbetriebssysteme wie z.b. Windows NT/2000 oder Novell NetWare. Diese Betriebssysteme regeln das Zusammenwirken zwischen dem Server, einem Computer, der seine Leistung anderen Rechnern (Clients) zur Verfügung stellt, und den angeschlossenen Computern des Netzes. Es steuert die Kommunikation, vergibt Passwörter etc. 2 Vorausgesetzt, der Netzbetreiber bietet beide Optionen an. Abb. 19: ISDN-Karte Durch das ISDN erfolgt die komplette Digitalsierung des Netzes; die digitalen Daten des Computers brauchen nicht mehr in analoge Daten umgewandelt zu werden. Dadurch ist die Übertragungsrate von Daten wesentlich höher, wodurch sich Kosten und Zeit sparen lassen. ISDN ermöglicht eine Datentransferrate von bps (= 64 kbit/s, sogar 128 kbits/s bei Kanalbündelung). ISDN ist Standard für das Telekommunikationsnetz der Telekom. xdsl 125 Die zur Zeit in der Werbung stark propagierte DSL-Verbindung funktioniert ohne eine Telefonleitung zu belegen und ist aufgrund der hohen Datenübertragungsraten zudem eine der schnellsten Verbindungsformen. DSL steht für Digital Subscriber Line und ist ein Sammelbegriff für Zugangstechnologien, die über die normale Kupferdraht-Telefonleitung Daten mit hoher Übertragungsrate transferieren können. Beim Senden (dem so genannten Upstream) können bis zu 2 MBit pro Sekunde erreicht werden, beim Empfangen (dem Downstream) bis zu 52 MBit pro Sekunde. Je nach technischer Konzeption gibt es verschiedene DSL-Varianten, die entweder gleiche Übertragungsraten im Up- und Downstream realisieren (so genannte symmetrische Technologien) oder nicht; kurz ADSL. ADSL wiederum steht für Asymetric Digital Subscriber Line. Hier werden die Daten asym- 3 Die Datentransferraten für Modems liegen zur Zeit zwischen bps (= 28kBit/s) und bps (= 56kBit/s). 56 kbit/s entspricht dabei einem Datendurchsatz von 7 Kilobyte pro Sekunde. Ein Beispiel aus der Praxis: Um 1 Megabyte Daten aus dem Internet zu laden, benötigt ein 56K- Modem knapp 2:30 Minuten. 20