Einführung in Linux/UNIX

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1 Einführung in Linux/UNIX Wulf Alex 2008 Karlsruhe

2 Copyright by Wulf Alex, Karlsruhe Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.2 or any later version published by the Free Software Foundation; with no Invariant Sections, no Front-Cover Texts, and no Back-Cover Texts. A copy of the license is included in the section entitled GNU Free Documentation License on page 349. Ausgabedatum: 18. November Dies ist ein Skriptum. Es ist unvollständig und enthält Fehler. Geschützte Namen wie UNIX oder PostScript sind nicht gekennzeichnet. Geschrieben mit dem Texteditor vi, formatiert mit L A TEX unter Debian GNU/Linux. Die Skripten liegen unter folgenden URLs zum Herunterladen bereit: Besuchen Sie auch die Seiten zu meinen Büchern: Von dem Skriptum gibt es neben der Normalausgabe eine Ausgabe in kleinerer Schrift (9 Punkte), in großer Schrift (14 Punkte) sowie eine Textausgabe für Leseprogramme (Screenreader).

3 There is an old system called UNIX, suspected by many to do nix, but in fact it does more than all systems before, and comprises astonishing uniques. Vorwort Die Skripten richten sich an Leser mit wenigen Vorkenntnissen in der Elektronischen Datenverarbeitung; sie sollen wie FRITZ REUTERS Urgeschicht von Meckelnborg ok för Schaulkinner tau bruken sin. Für die wissenschaftliche Welt zitiere ich aus dem Vorwort zu einem Buch des Mathematikers RICHARD COURANT: Das Buch wendet sich an einen weiten Kreis: an Schüler und Lehrer, an Anfänger und Gelehrte, an Philosophen und Ingenieure. Das Lernziel ist eine Vertrautheit mit Betriebssystemen der Gattung UNIX einschließlich Linux, der Programmiersprache C/C++ und dem weltumspannenden Internet, die so weit reicht, dass der Leser mit der Praxis beginnen und sich selbständig weiterbilden kann. Ausgelernt hat man nie. Zusammen bildeten die Skripten die Grundlage für das Buch UNIX. C und Internet, im Jahr 1999 in zweiter Auflage im Springer-Verlag erschienen (ISBN ). Das Buch ist vergriffen und wird auch nicht weiter gepflegt, da ich mich auf Debian GNU/Linux konzentriere. Meine Debian- Bücher (ISBN und ) sind ebenfalls bei Springer erschienen, aber nicht im Netz veröffentlicht. Die Skripten dagegen bleiben weiterhin im Netz verfügbar und werden bei Gelegenheit immer wieder überarbeitet. Warum ein Linux/UNIX? Die Betriebssysteme der Gattung UNIX laufen auf einer Vielzahl von Computertypen. Unter den verbreiteten Betriebssystemen sind sie die ältesten und ausgereift. Die UNIXe haben sich lange ohne kommerzielle Einflüsse entwickelt und tun das teilweise heute noch, siehe Linux, FreeBSD, NetBSD, OpenBSD und andere. Programmierer, nicht das Marketing, haben die Ziele gesetzt. Die UNIXe haben von Anfang an gemischte Hardware und die Zusammenarbeit mehrerer Benutzer unterstützt. In Verbindung mit dem X Window System, einem netzfähigen Fenstersystem, sind die UNIXe unter den Betriebssystemen mittlerer Größe die leistungsfähigsten. Linux/UNIX-Rechner waren von Anbeginn im Internet dabei und haben seine Entwicklung bestimmt. Warum C/C++? Die universelle Programmiersprache C mit ihrer mächtigen Erweiterung C++ ist im Vergleich zu BASIC etwa ziemlich einheitlich. Der Anfang ist leicht, an die Grenzen stoßen wenige Benutzer. Das Zusammenspiel zwischen C/C++-Programmen und Linux/UNIX funktioniert reibungslos. Warum das Internet? Das Internet ist das größte Computernetz dieser Erde, ein Zusammenschluss vieler regionaler Netze. Ursprünglich auf Hochschulen und Behörden beschränkt, sind mittlerweile auch Industrie, Handel iii

4 iv und Privatpersonen beteiligt. Unser berufliches Leben und zunehmend unser privates Dasein werden vom Internet berührt. Eine -Anschrift ist so wichtig geworden wie ein Telefonanschluss. Als Informationsquelle ist das Netz unentbehrlich. Bei der Stoffauswahl habe ich mich von meiner Arbeit als Benutzer, Verwalter und Programmierer leiten lassen. Besonderer Wert wird auf die Erläuterung der zahlreichen Fachbegriffe gelegt, die dem Anfänger das Leben erschweren. Die typische Frage, vor der auch ich immer wieder stehe, lautet: Was ist XYZ und wozu kann man es gebrauchen? Hinsichtlich vieler Einzelheiten verweise ich auf die Referenz-Handbücher zu den Rechenanlagen und Programmiersprachen oder auf Monografien, um den Text nicht über die Maßen aufzublähen; er ist ein Kompromiss aus Breite und Tiefe. Alles über UNIX, C und das Internet ist kein Buch, sondern ein Bücherschrank. An einigen Stellen gehe ich außer auf das Wie auch auf das Warum ein. Von Zeit zu Zeit sollte man den Blick weg von den Wellen auf das Meer richten, sonst erwirbt man nur kurzlebiges Wissen. Man kann den Gebrauch eines Betriebssystems, einer Programmiersprache oder der Netzdienste nicht allein aus Büchern erlernen das ist wie beim Klavierspielen oder Kuchenbacken. Die Beispiele und Übungen wurden auf einer Hewlett-Packard 9000/712 unter HP-UX und einem PC der Marke Weingartener Katzenberg Auslese unter Debian GNU/Linux entwickelt. Als Shell wurden Bourne-Abkömmlinge bevorzugt, als Compiler wurde neben dem von Hewlett-Packard der GNU gcc verwendet. Die vollständigen Quellen der Beispiele stehen im Netz. Dem Text liegen eigene Erfahrungen aus fünf Jahrzehnten zugrunde. Seine Wurzeln gehen zurück auf eine Erste Hilfe für Benutzer der Hewlett- Packard 9000 Modell 550 unter HP-UX, im Jahr 1986 aus zwanzig Aktenordnern destilliert, die die Maschine begleiteten. Gegenwärtig verschiebt sich der Schwerpunkt in Richtung Debian GNU/Linux. Ich habe auch fremde Hilfe beansprucht und danke Kollegen in den Universitäten Karlsruhe und Lyon sowie Mitarbeitern der Firmen IBM und Hewlett-Packard für schriftliche Unterlagen und mündlichen Rat sowie zahlreichen Studenten für Anregungen und Diskussionen. Darüber hinaus habe ich fleißig das Internet angezapft und viele dort umlaufende Guides, Primers, HOWTOs, Tutorials und Sammlungen von Frequently Asked Questions (FAQs) verwendet. Weingarten (Baden), 15. Februar 2006 Wulf Alex

5 Übersicht 1 Über den Umgang mit Computern 2 2 Linux/UNIX 21 A Zahlensysteme 286 B Zeichensätze und Sondertasten 292 C Papier- und Schriftgrößen 311 D Farben 313 E Die wichtigsten Linux/UNIX-Kommandos 315 F Besondere Linux/UNIX-Kommandos 321 G Zugriffsrechte (ls -l) 324 H Linux/UNIX-Signale 326 I Beispiele LaTeX 328 J Karlsruher Test 341 K GNU Lizenzen 349 L Zum Weiterlesen 357 v

6 Inhalt 1 Über den Umgang mit Computern Was macht ein Computer? Woraus besteht ein Rechner? Was muss man wissen? Wie läuft eine Sitzung ab? Wo schlägt man nach? Warum verwendet man Computer (nicht)? Begriffe Memo Fragen Linux/UNIX Grundbegriffe Wozu braucht man ein Betriebssystem? Verwaltung der Betriebsmittel Verwaltung der Daten Einteilung der Betriebssysteme Laden des Betriebssystems Das Besondere an UNIX Die präunicische Zeit Entstehung Vor- und Nachteile UNIX-Philosophie Aufbau GNU is not UNIX Daten in Bewegung: Prozesse Was ist ein Prozess? Prozesserzeugung (exec, fork) Selbständige Prozesse (nohup) Priorität (nice) Dämonen Was ist ein Dämon? Dämon mit Uhr (cron) Line Printer Scheduler (lpsched) Internet-Dämon (inetd) Mail-Dämon (sendmail) Interprozess-Kommunikation (IPC) IPC mittels Dateien Pipes Named Pipe (FIFO) vi

7 INHALT vii Signale (kill, trap) Nachrichtenschlangen Semaphore Gemeinsamer Speicher Sockets Streams Begriffe Prozesse Memo Prozesse Übung Prozesse Fragen Prozesse Daten in Ruhe: Dateien Dateiarten Datei-System Sicht von unten Datei-System Sicht von oben Netz-Datei-Systeme (NFS) Zugriffsrechte Set-User-ID-Bit Zeitstempel Inodes und Links stdin, stdout, stderr Schreiben und Lesen von Dateien Archivierer (tar, gtar) Packer (compress, gzip) Weitere Kommandos Begriffe Dateien Memo Dateien Übung Dateien Fragen Dateien Shells Gesprächspartner im Dialog Kommandointerpreter Umgebung Umlenkung Shellskripts Noch eine Skriptsprache: Perl Begriffe Shells Memo Shells Übung Shells Fragen Shells Benutzeroberflächen Lokale Benutzeroberflächen Kommandozeile Menüs Zeichen-Fenster, curses Grafische Fenster Multimediale Oberflächen Software für Behinderte

8 viii INHALT X Window System (X11) Zweck OSF/Motif Begriffe Oberflächen, X Window System Memo Oberflächen, X Window System Übung Oberflächen, X Window System Fragen Oberflächen, X Window System Writer s Workbench Zeichensätze und Fonts (oder die Umlaut-Frage) Zeichensätze Fonts, Orientierung Reguläre Ausdrücke Editoren (ed, ex, vi, elvis, vim) Universalgenie (emacs) Einrichtung Benutzung Einfachst: pico Joe s Own Editor (joe) Der Nirwana-Editor (nedit) Binär-Editoren Stream-Editor (sed) Listenbearbeitung (awk) Verschlüsseln (crypt) Aufgaben der Verschlüsselung Symmetrische Verfahren Unsymmetrische Verfahren Angriffe (Kryptanalyse) Formatierer Inhalt, Struktur und Aufmachung Ein einfacher Formatierer (adjust) UNIX-Formatierer (nroff, troff) LaTeX Texinfo Hypertext Was ist Hypertext? Hypertext Markup Language (HTML) PostScript und PDF PostScript Portable Document Format (PDF) Computer Aided Writing Weitere Werkzeuge (grep, diff, sort usw.) Textdateien aus anderen Welten (DOS, Mac) Druckerausgabe (lp, lpr, CUPS) Begriffe Writer s Workbench Memo Writer s Workbench Übung Writer s Workbench Fragen Writer s Workbench

9 INHALT ix 2.8 Programmer s Workbench Nochmals die Editoren Compiler und Linker (cc, ccom, ld) Unentbehrlich (make) Debugger (xdb, gdb) Profiler (time, gprof) Archive, Bibliotheken (ar) Weitere Werkzeuge Versionsverwaltung mit RCS, SCCS und CVS Systemaufrufe Was sind Systemaufrufe? Beispiel Systemzeit (time) Beispiel Datei-Informationen (access, stat, open, close) Beispiel Prozesserzeugung (exec, fork) Begriffe Programmer s Workbench Memo Programmer s Workbench Übung Programmer s Workbench Fragen Programmer s Workbench L atelier graphique Übersicht Was heißt Grafik? Raster- und Vektorgrafik Koordinatensysteme Grafische Elemente Linien Flächen Körper Transformationen Modellbildung Farbe Oberfläche und Beleuchtung (Rendering) Nachbearbeitung Grafik-Bibliotheken (GKS, OpenGL, Mesa) Datenrepräsentation Zeichnungen Fotos Animation Computer Aided Design Präsentationen Begriffe Grafik Memo Grafik Übung Grafik Fragen zur Grafik Das digitale Tonstudio Grundbegriffe Datei-Formate

10 x INHALT Begriffe Tonstudio Memo Tonstudio Übung Tonstudio Fragen Tonstudio Kommunikation Message (write, talk) Mail (mail, mailx, elm, mutt) Neuigkeiten (news) Message of the Day Ehrwürdig: UUCP Begriffe Kommunikation Memo Kommunikation Übung Kommunikation Fragen Kommunikation Echtzeit-Erweiterungen UNIX auf PCs MINIX Linux Entstehung Eigenschaften Distributionen Installation GNU und Linux XFree - X11 für Linux K Desktop Environment (KDE) Dokumentation Installations-Beispiel BSD, NetBSD, FreeBSD Systemverwaltung Systemgenerierung und -update Systemstart und -stop Benutzerverwaltung NIS-Cluster Geräteverwaltung Gerätedateien Terminals Platten, Datei-Systeme Drucker Einrichten von Dämonen Überwachung, Systemprotokolle, Accounting System Weitere Pflichten Softwarepflege Konfiguration des Systems Störungen und Fehler Begriffe Systemverwaltung Memo Systemverwaltung Übung Systemverwaltung

11 INHALT xi Fragen zur Systemverwaltung Exkurs über Informationen A Zahlensysteme 286 B Zeichensätze und Sondertasten 292 B.1 EBCDIC, ASCII, Roman8, IBM-PC B.2 German-ASCII B.3 ASCII-Steuerzeichen B.4 Latin-1 (ISO ) B.5 Latin-2 (ISO ) B.6 HTML-Entities B.7 Sondertasten C Papier- und Schriftgrößen 311 C.1 Papierformate C.2 Schriftgrößen D Farben 313 D.1 RGB-Farbwerte D.2 X11-Farben D.3 HTML-Farben E Die wichtigsten Linux/UNIX-Kommandos 315 F Besondere Linux/UNIX-Kommandos 321 F.1 vi(1) F.2 emacs(1) F.3 joe(1) F.4 Drucken G Zugriffsrechte (ls -l) 324 H Linux/UNIX-Signale 326 I Beispiele LaTeX 328 I.1 Textbeispiel I.2 Gelatexte Formeln I.3 Formeln im Quelltext J Karlsruher Test 341 K GNU Lizenzen 349 K.1 GNU General Public License K.2 GNU Free Documentation License L Zum Weiterlesen 357

12 Abbildungen 1.1 Aufbau eines Rechners Aufbau UNIX Prozesse Datei-System, Sicht von unten Datei-Hierarchie Harter Link Weicher Link X Window System X11 Screen Dump OSF/Motif-Fenster gnuplot von (sin x)/x Versuchsdaten xfig-zeichnung Übertragung einer Information xii

13 Tabellen 2.1 Zugriffsrechte von Dateien Zugriffsrechte von Verzeichnissen G.1 Zugriffsrechte von Dateien und Verzeichnissen xiii

14 Programme und andere Quellen 2.1 Shellskript Signalbehandlung C-Programm Zeitstempel Shellskript Sicheres Löschen Shellskript Datei-Hierarchie C-Programm Umgebung Shellskript Drucken von man-seiten C-Programm Line-Feed zu CR-LF Shellskript Frequenzwörterliste Shellskript Positionsparameter Shellskript Benutzerliste Shellskript Menü Shellskript Primzahlen Shellskript Anzahl Dateien Shellskript Frage Shellskript Türme von Hanoi Shellskript /etc/profile Shellskript /etc/.profile Perlskript Primzahlen Perlskript Anzahl Bücher C-Programm Zeichenumwandlung Shellskript Textersetzung awk-skript Sachregister LaTeX-Datei alex.sty LaTeX-Datei main.tex LaTeX-Datei dinbrief.tex Makefile makebrief Shellskript Telefonverzeichnis Shellskript Stilanalyse Makefile Erweitertes Makefile C-Programm mit Funktionsbibliothek C-Funktion Mittelwert C-Funktion Varianz Makefile zum Sortierprogramm Include-Datei zum Sortierprogramm C-Programm Sortieren C-Funktion Bubblesort C-Programm Systemzeit FORTRAN-Programm Systemzeit C-Programm Datei-Informationen C-Programm Fork-Bombe xiv

15 Programme und andere Quellen xv 2.42 C-Programm mit Fehlern gnuplot-skript Shellskript Home-Verzeichnisse Shellskript Serverüberwachung

16 xvi Programme und andere Quellen

17 Zum Gebrauch Hervorhebungen im Text werden kursiv dargestellt. Titel von Veröffentlichungen oder Abschnitten, kurze Zitate oder wörtliche Rede werden im Text kursiv markiert. In Aussagen über Wörter werden diese kursiv abgesetzt. Stichwörter für einen Vortrag oder eine Vorlesung erscheinen fett. Namen von Personen stehen in KAPITÄLCHEN. Eingaben von der Tastatur und Ausgaben auf den Bildschirm werden in Schreibmaschinenschrift wiedergegeben. Hinsichtlich der deutschen Rechtschreibung befindet sich das Manuskript in einem Übergangsstadium. Hinter Linux/UNIX-Kommandos folgt manchmal in Klammern die Nummer der betroffenen Sektion des Referenz-Handbuchs, z. B. vi(1). Diese Nummer samt Klammern ist beim Aufruf des Kommandos nicht einzugeben. Suchen Sie die englische oder französische Übersetzung eines deutschen Fachwortes, so finden Sie diese bei der erstmaligen Erläuterung des deutschen Wortes. Suchen Sie die deutsche Übersetzung eines englischen oder französischen Fachwortes, so finden Sie einen Verweis im Sach- und Namensverzeichnis. UNIX wird hier immer als die Gattung der aus dem bei AT&T um 1970 entwickelten Unix ähnlichen Betriebssysteme verstanden, nicht als geschützter Name eines bestimmten Produktes. Ich gebe möglichst genaue Hinweise auf weiterführende Dokumente im Netz. Der Leser sei sich aber bewußt, dass sich sowohl Inhalte wie Adressen (URLs) ändern. Bei Verweisen auf Webseiten (URLs) ist die Angabe des Protokolls weggelassen. Unter Benutzer, Programmierer, Verwalter usw. werden sowohl männliche wie weibliche Erscheinungsformen verstanden. Ich rede den Leser mit Sie an, obwohl unter Studenten und im Netz das Du üblich ist. Gegenwärtig erscheint mir diese Wahl passender. 1

18 Rien n est simple. Sempé 1 Über den Umgang mit Computern 1.1 Was macht ein Computer? Eine elektronische Datenverarbeitungsanlage, ein Computer oder Rechner, ist ein Werkzeug, mit dessen Hilfe man Informationen speichert (Änderung der zeitlichen Verfügbarkeit), übermittelt (Änderung der örtlichen Verfügbarkeit), erzeugt oder verändert (Änderung des Inhalts). Für Informationen sagt man auch Nachrichten oder Daten 1. Sie lassen sich durch gesprochene oder geschriebene Wörter, Zahlen, Bilder oder im Rechner durch elektrische oder magnetische Zustände darstellen. Speichern heißt, die Information so zu erfassen und aufzubewahren, dass sie am selben Ort zu einem späteren Zeitpunkt unverändert zur Verfügung steht. Übermitteln heißt, eine Information unverändert einem anderen in der Regel, aber nicht notwendigerweise an einem anderen Ort verfügbar zu machen, was wegen der endlichen Geschwindigkeit aller irdischen Vorgänge Zeit kostet. Da sich elektrische Transporte jedoch mit Lichtgeschwindigkeit (nahezu km/s) fortbewegen, spielt der Zeitbedarf nur in seltenen Fällen eine Rolle. Juristen denken beim Übermitteln weniger an die Ortsänderung als an die Änderung der Verfügungsgewalt. Zum Speichern oder Übermitteln muss die physikalische Form der Information meist mehrmals verändert werden, was sich auf den Inhalt auswirken kann, aber nicht soll. Verändern heißt inhaltlich verändern: eingeben, suchen, auswählen, verknüpfen, sortieren, prüfen, sperren oder löschen. Tätigkeiten, die mit Listen, Karteien, Rechenschemata zu tun haben oder die mit geringen Abweichungen häufig wiederholt werden, sind mit Rechnerhilfe schneller und sicherer zu bewältigen. Rechner finden sich nicht nur in Form grauer Kästen auf oder neben Schreibtischen, sondern auch versteckt in Fotoapparaten, Waschmaschinen, Heizungsregelungen, Autos, Motorrädern und Telefonen. Diese versteckten Rechner werden Embedded Systems (Eingebettete Systeme) genannt. Das Wort Computer stammt aus dem Englischen, wo es vor hundert Jahren eine Person bezeichnete, die berufsmäßig rechnete, einen Rechenknecht oder eine Rechenmagd. Heute versteht man nur noch die Maschinen darunter. Das englische Wort wiederum geht auf lateinisch computare zurück, 1 Schon geht es los mit den Fußnoten: Bei genauem Hinsehen gibt es Unterschiede zwischen Information, Nachricht und Daten, siehe Abschnitt 2.15 Exkurs über Informationen auf Seite

19 1.1. WAS MACHT EIN COMPUTER? 3 was berechnen, veranschlagen, erwägen, überlegen bedeutet. Die Franzosen sprechen vom ordinateur, die Spanier vom ordenador, dessen lateinischer Ursprung ordo Reihe, Ordnung bedeutet. Die Portugiesen um sich von den Spaniern abzuheben gebrauchen das Wort computador. Die Schweden nennen die Maschine dator, analog zu Motor, die Finnen tietokone, was Wissensmaschine bedeutet. Hierzulande sprach man eine Zeit lang von Elektronengehirnen, weniger respektvoll von Blechbregen. Im Deutschen verbreitet ist das Wort Rechner, wobei heute niemand mehr an eine Person denkt. Rechnen bedeutete urpsünglich ordnen, richten, gehört in eine vielköpfige indoeuropäische Wortfamilie und war nicht auf Zahlen beschränkt. Die Wissenschaft von der Informationsverarbeitung ist die Informatik, englisch Computer Science, französisch Informatique. Ihre Wurzeln sind die Mathematik und die Elektrotechnik; kleinere Wurzelausläufer reichen auch in Wissenschaften wie Physiologie und Linguistik. Sie zählt zu den Ingenieurwissenschaften. Die früheste mir bekannte Erwähnung des Wortes Informatik findet sich in der Firmenzeitschrift SEG-Nachrichten (Technische Mitteilungen der Standard Elektrik Gruppe) 1957 Nr. 4, S. 171: KARL STEIN- BUCH, Informatik: Automatische Informationsverarbeitung. STEINBUCH berichtet in einem Referat von 1970, dass das Wort Informatik etwa im Jahre 1955 der Firma Standard Elektrik Lorenz AG geschützt und mit dem Informatik-System Quelle (Versandhaus Quelle) der Öffentlichkeit vorgestellt worden sei. Damit war das Wort geboren; die Wissenschaft von der Computerey wußte aber noch nicht, wie sie sich im deutschsprachigen Raum nennen soll. Es wurde sogar bezweifelt, dass sie eine eigene Wissenschaft sei. Am Morgen des 26. Februar 1968 nach dem 3. Internationalen Kolloquium über aktuelle Probleme der Rechentechnik an der TU Dresden unter der Verantwortung von NIKOLAUS JOACHIM LEHMANN einigten sich die dort anwesenden Größen der deutschen Computerwissenschaft unter der Führung von FRIEDRICH L. BAUER nach französischem Beispiel auf die Bezeichnung Informatik. Diese Entscheidung war ebenso glücklich wie wichtig für die weitere Entwicklung dieser Wissenschaft im deutschen Sprachbereich: gegenüber Politik, Forschungsträgern, anderen Wissenschaften und in der Öffentlichkeit konnten nun ihre Vertreter unter einer einheitlichen und einprägsamen Bezeichnung auftreten. Kurze Zeit später wurden die Gesellschaft für Informatik und in Karlsruhe das Institut für Informatik, Direktor KARL NI- CKEL, gegründet. Mit dem Wintersemester 1969/70 beginnt in Karlsruhe die Informatik als eigener, voller Studiengang. Kurz darauf wird die Karlsruher Fakultät für Informatik aus der Taufe gehoben. Der Begriff Informatik ist somit rund fünfzig Jahre alt, Computer gibt es seit siebzig Jahren, Überlegungen dazu stellten CHARLES BABBAGE vor rund zweihundert und GOTTFRIED WILHELM LEIBNIZ vor vierhundert Jahren an. Die Bedeutung der Information war dagegen schon im Altertum bekannt. Der Läufer von Marathon setzte 490 vor Christus sein Leben daran, eine Information so schnell wie möglich in die Heimat zu übermitteln. Neu in unserer Zeit ist die Möglichkeit, Informationen maschinell zu verarbeiten. Informationsverarbeitung ist nicht an Computer gebunden. Die Informatik beschränkt sich insbesondere nicht auf das Herstellen von Computer-

20 4 KAPITEL 1. ÜBER DEN UMGANG MIT COMPUTERN programmen. Der Computer hat jedoch die Aufgaben und die Möglichkeiten der Informatik ausgeweitet. Unter Technischer Informatik im Scherz Lötkolben-Informatik genannt versteht man den elektrotechnischen Teil. Den Gegenpol bildet die Theoretische Informatik nicht zu verwechseln mit der Informationstheorie die sich mit formalen Sprachen, Grammatiken, Semantik, Automaten, Entscheidbarkeit, Vollständigkeit und Komplexität von Problemen beschäftigt. Computer und Programme sind in der Angewandten Informatik zu Hause. Die Grenzen innerhalb der Informatik sowie zu den Nachbarwissenschaften sind jedoch unscharf und durchlässig. Die heute in Hochschulen und größeren Unternehmen selbstverständlichen Rechenzentren waren anfangs umstritten. Abgesehen von den Fachleuten, die deren Daseinsberechtigung grundsätzlich bezweifelten (es ging ja auch um viel Geld), hatten manche Außenstehende die falsche Vorstellung, ein Rechenzentrum sei eine Einrichtung, bei der man abends sein Problem abliefere und am nächsten Morgen die Lösung abhole, ohne sich mit niedrigen Künsten wie numerischer Mathematik oder Programmiertechnik Finger und Hirn zu besudeln. Die Entwicklung vor allem das Netz hat die Aufgaben der Rechenzentren deutlicher hervortreten lassen. Computer sind Automaten, Maschinen, die auf bestimmte Eingaben mit bestimmten Tätigkeiten und Ausgaben antworten. Dieselbe Eingabe führt immer zu derselben Ausgabe; darauf verlassen wir uns. Deshalb ist es im Grundsatz unmöglich, mit Computern Zufallszahlen zu erzeugen (zu würfeln). Zwischen einem Briefmarkenautomaten (Postwertzeichengeber) und einem Computer besteht jedoch ein wesentlicher Unterschied. Ein Briefmarkenautomat nimmt nur Münzen entgegen und gibt nur Briefmarken aus, mehr nicht. Es hat auch mechanische Rechenautomaten gegeben, die für spezielle Aufgaben wie die Berechnung von Geschossbahnen oder Gezeiten oder für die harmonische Analyse eingerichtet waren. Das Verhalten von mechanischen Automaten ist durch ihre Mechanik unveränderlich vorgegeben. Bei einem Computer hingegen wird das Verhalten durch ein Programm bestimmt, das im Gerät gespeichert ist und leicht ausgewechselt werden kann. Derselbe Computer kann sich wie eine Schreibmaschine, eine Rechenmaschine, eine Zeichenmaschine, ein Telefon-Anrufbeantworter, ein Schachspieler oder wie ein Lexikon verhalten, je nach Programm. Er ist ein Universal-Automat. Das Wort Programm ist lateinisch-griechischen Ursprungs und bezeichnet ein öffentliches Schriftstück wie ein Theater- oder Parteiprogramm. Im Zusammenhang mit Computern ist an ein Arbeitsprogramm zu denken. Die englische Schreibweise ist programme, Computer ziehen jedoch das amerikanische program vor. Die Gallier reden häufiger von einem logiciel als von einem programme, wobei logiciel das gesamte zu einer Anwendung gehörende Programmpaket meint bestehend aus mehreren Programmen samt Dokumentation. Mit dem Charakter der Computer als Automaten hängt zusammen, dass sie entsetzlich dumm sind und des gesunden Menschenverstandes ermangeln. Darüber hinaus sind sie kleinlich bis zum geht nicht mehr. Ein fehlendes Komma kann sie zum Stillstand bringen. Man muss ihnen ausführlich und in exakter Sprache sagen, was sie tun sollen. Ein häufiges Problem im Umgang

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