Windows/XP Einführung

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1 Windows/XP Einführung Vorwort Kurze Einführung in die Geschichte des Computers Verschiedene Computer-Arten Das Computersystem Software Bits und Bytes Datenschutz und Datensicherheit Das Betriebssystem Windows XP Den Computer starten Der Desktop Fenster Die Befehle Hilfe Objekte und Ordner Der Windows-Explorer Mit den Laufwerken arbeiten Die Dateien Mit Anwendungs-Programmen arbeiten Systemsteuerung Anhang Erläuterungen Übungen 1-3 Stichwortverzeichnis S-9-01F/2004 Ueli Walder Institut für Bauinformatik Technische Universität Graz Forschungsberichte Diplomarbeiten Skripten Vorträge/Tagungen

2 Inhaltsverzeichnis 1 Vorwort Kurze Einführung in die Geschichte des Computers Die Ursprünge Die Entwicklung Die letzten Jahre Verschiedene Computer-Arten Kosten einer Computeranlage Das Computersystem Hardware Datenspeicherung Peripheriegeräte Lesegeräte Ausgabegeräte Anschlüsse und Übertragungsgeräte Software Betriebssystem Programmiersprachen Anwendungsprogramme Bits und Bytes Die ANSI-, ASCII- und Unicode-Tabellen Datenschutz und Datensicherheit Virus Teil Das Betriebssystem Windows XP Die Vorteile von Windows Die Möglichkeiten von Windows Mit der Maus arbeiten Den Computer starten Windows XP starten Probleme beim Windows-Start Der Desktop Die Taskleiste und das Startmenü Der Arbeitsplatz Fenster Fensterelemente Bildlaufleisten Fenstergröße Fenster mit der Maus verschieben Fenster wechseln Mehrere Fenster anordnen Fenster schließen Die Befehle Die Menüleiste Systemmenü Kontextmenüs Die Symbolleiste Institut für Bauinformatik TU Graz, Lessingstrasse 25, 8010 Graz Seite 1

3 12.5 Tasten Windows beenden und den Computer herunterfahren Absturz Hilfe Das Fenster Hilfe und Support Surfen in der Hilfe Navigationsleiste Suchen in der Hilfe Hilfe-Index Support Systeminformationen Windows XP-Tour Kontextabhängige Hilfe Objekte und Ordner Objektorientiertes Betriebssystem Der Windows-Explorer Die Explorerleiste Ordneroptionen Mit den Laufwerken arbeiten Die Laufwerksbuchstaben Disketten Immer wieder Ordner Die Ansichten im Inhaltsverzeichnis Übung Sortierung Die Dateien Der Dateiname Die Dateitypen Die Eigenschaften Dateien umbenennen Objekte markieren Die Zwischenablage Die letzte Aktion rückgängig machen Dateien und Ordner kopieren Dateien und Ordner verschieben ZIP-komprimierte Ordner Dateien und Ordner löschen Der Papierkorb Dateien und Ordner suchen Zuletzt verwendete Dokumente Die Favoriten Die Eingabeaufforderung Mit Anwendungs-Programmen arbeiten Die Eigenschaften der Taskleiste und des Startmenüs Verknüpfungen Ein Programm-Symbol auf dem Desktop einrichten Symbole auf dem Desktop anordnen Beispiele für Desktop-Symbole Institut für Bauinformatik TU Graz, Lessingstrasse 25, 8010 Graz Seite 2

4 18.6 Ein Programm im Startmenü einrichten Text-Editor Virus Teil Systemsteuerung Der Ordner Systemsteuerung Die einzelnen Objekte in der Systemsteuerung Die Eigenschaften der Uhr Die Tastatursprache einstellen und ändern Die Lautstärke einstellen Die Druckerverwaltung Anhang Die Eigenschaften der Anzeige Eine Zeichensatz-Tabelle Erläuterungen Übungen Übungen Übungen Stichwortverzeichnis Institut für Bauinformatik TU Graz, Lessingstrasse 25, 8010 Graz Seite 3

5 1 Vorwort Bis in die Mitte der siebziger Jahre bedeutete elektronische Datenverarbeitung Einsatz von Großcomputern. Wegen der hohen Kosten waren nur große Unternehmen, Institute und Behörden in der Lage, Computer zu finanzieren. Die erstaunlichen Leistungen, die sie erbringen, faszinierten schon immer ein großes Publikum. Zur elektronischen Datenverarbeitung, abgeschirmt in besonders klimatisierten Räumen, bedient und genutzt von wenigen Eingeweihten und gewartet von einer kleinen Technikerelite, fanden jedoch nur wenige Menschen Zugang. Eine revolutionäre Veränderung der Situation bewirkte der Siegeszug des Personalcomputers (PC). Mit der Verbreitung des PCs kam der Computer zu den Menschen, in Büros, Werkstätten und Wohnungen. Der Siegeszug des Personalcomputers: 1974 Bau des ersten Mikrocomputers 1977 Die ersten PCs für jedermann werden angeboten 1979 Erste Standardsoftware: Tabellenkalkulationsprogramm VisiCalc 1981 Der Marktführer der Groß-EDV (IBM) bietet erstmals einen PC zusammen mit dem Betriebssystem MS-DOS von Microsoft an 1985 Microsoft bringt Windows als Erweiterung zu MS-DOS heraus 1991 Windows Windows NT (New Technology) 1995 Windows Windows NT Windows Windows 2000 als Nachfolger von Windows NT Windows ME (Millennium Edition) als Nachfolger von Windows Windows XP (Experience, dt: Erfahrung) als gemeinsamer Nachfolger von Windows 2000 und Windows ME. Die Nutzung des Computers wird für eine Vielzahl von Menschen zur Selbstverständlichkeit. Eine erfolgreiche Nutzung setzt aber bei den Anwendern ein Basiswissen im Umgang mit dem Computer voraus. Institut für Bauinformatik TU Graz, Lessingstrasse 25, 8010 Graz Seite 4

6 2 Kurze Einführung in die Geschichte des Computers 2.1 Die Ursprünge Auch wenn die ersten Computer relativ spät hergestellt wurden, erfolgten die ersten Versuche, ein Instrument für mathematische Berechnungen zu bauen, bereits in den antiken Kulturen. Man kann sogar den Abakus dazuzählen, auch wenn er noch über keinerlei Automatik verfügte. Erst zu Beginn des 17. Jahrhunderts begann dieser Traum Gestalt anzunehmen verwirklichte der große französische Philosoph, Mathematiker und Physiker Blaise Pascal ein Instrument für mechanische Berechnungen ( pascaline genannt), das addierte und subtrahierte. Abakus In einem Rahmen befinden sich Stäbe. An jedem Stab sind Kugeln mit verschiedenen Wertigkeiten angebracht. Mit bestimmten Verschiebungsregeln und Stellenübertragung mit der Hand lassen sich Aufgaben zur Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division durchführen (1000 v. Chr.). Rechenschieber Es handelt sich bei den noch heute verwendeten Rechenschiebern um eine Weiterentwicklung bereits vorhandener logarithmischer Tafeln. Basis ist die logarithmische Zahlendarstellung. Multiplikation und Division werden auf die Addition und Subtraktion zurückgeführt (ca. 1600). Addiermaschine Die Addiermaschine wurde von Blaise Pascal aus Zahnrädern entwickelt und erlaubt Additionen und Subtraktionen bis zu acht Ziffern (ca. 1650). Analytische Maschine Diese Rechenmaschine wird mit Lochkarte gesteuert. Das Modell wurde nicht verwirklicht (ca. 1850). Erst in diesem Jahrhundert haben die gemeinsamen Anstrengungen von Mathematikern, Physikern und Ingenieuren die heute sichtbaren Ergebnisse erreicht. Gegen Ende der 30er Jahre wurde die erste, zu binären Berechnungen fähige Maschine realisiert. Sie war aus mechanischen Relais zusammengebaut, die binäre Informationen verarbeiten konnten (ein offener Kontakt ergibt 0, ein geschlossener 1). In Deutschland baute Konrad Zuse den ersten mechanischen Computer, den Z1. 1. Generation: Elektronenröhren 1946 wurde der erste Röhrenrechner (ENIAC) gebaut. Diesen ersten modernen Computer kann man aber noch nicht mit den aktuellen Computern vergleichen, wegen seiner Abmessungen (er belegte ein ganzes Gebäude und besaß etwa Röhren), und wegen seiner Wartung, die täglich eine ganze Technikermannschaft beschäftigte. Seine Leistung war so begrenzt, dass sie nicht einmal mit den heutigen Taschenrechnern vergleichbar ist. Institut für Bauinformatik TU Graz, Lessingstrasse 25, 8010 Graz Seite 5

7 2. Generation: Transistoren Zu Beginn der 50-er Jahre wird der erste Rechner mit Transistoren und Dioden, die die Röhren und Relais ersetzen, gebaut. 3. Generation: Integrierte Schaltkreise Die Technologie der 60-er Jahre erlaubte die Verkleinerung von Transistoren und Dioden auf kleinen Siliziumflächen. Diese Komponenten, Schaltkreise genannt, ermöglichen das Bauen kleinerer und effizienterer Rechner. 4. Generation: VLSI (Very Large Scale Integration) Anfang der 70-er Jahre begann die Entwicklung der hoch integrierten Schaltkreise. VLSI-Technologie ist der Grundstein der ersten PCs. 5. Generation: Transputer In den 80-er Jahren entsteht in den Universitäten die Transputer-Technologie zur Entwicklung immer leistungsstärkerer Computer: die Prozessoren werden innerhalb des gleichen Rechners verbunden und arbeiten somit gemeinsam. Es entstehen die ersten multi-prozessor Betriebssysteme und Programme, welche die Arbeit aufteilen und gleichzeitig verarbeiten lassen. Berühmt wurden die CRAY- Computer. 2.2 Die Entwicklung Der erste im Handel erhältliche Computer (der UNIVAC I) wurde 1951 von der Remington-Rang produziert, die die erste Version im Amt für Volkszählungen der USA installierte. An dieses erste Modell lehnten sich in kurzer Zeit die Modelle von IBM an und nachfolgend jene anderer großer Firmen, wie BULL, HONEYWELL, NIXDORF, OLIVETTI und SIEMENS. In den 50er Jahren erweiterte sich der Markt beachtlich, beschränkte sich aber wegen der hohen Ankaufs- und Wartungskosten weiterhin auf die großen Betriebe, die diese neue Technologie nur für die Buchhaltung benutzten, und die Universitätszentren, die sie für ihre wissenschaftlichen Projekte verwendeten. Der Computer blieb so für über 20 Jahren nur wenigen hoch spezialisierten Technikern vorbehalten. Erst gegen Ende der 70er Jahre erschienen die ersten Personal Computer, vorangetrieben durch die Forschung auf dem Gebiet der Mikroprozessoren (der erste Mikroprozessor wurde 1971 von der Firma INTEL produziert). Die Anfänge des Personal Computer hatten Pioniercharakter: eines der ersten Exemplare, den ersten Apple-Computer, stellten zwei Jungendliche mit großer Leidenschaft für die Elektronik in einer Garage her. Dieses erste Modell beruhte auf dem Mikroprozessor CPU Auch die Maschinen mit der CPU 8080 von INTEL und mit der CPU Z80 von ZILOG mit dem Betriebssystem CP/M wurden gebaut. Die Verwirklichung der ersten Personal Computer ist im Wesentlichen der Entwicklung des Mikroprozessors zuzuschreiben, der die Herstellungskosten enorm senkte. Tatsächlich kostete ein PC mit Grundausstattung zwischen zwei und sechs Institut für Bauinformatik TU Graz, Lessingstrasse 25, 8010 Graz Seite 6

8 Tausend Euro, hingegen waren mehrere hunderttausend notwendig, um sich einen großen Rechner mit traditioneller Technologie anzuschaffen. 2.3 Die letzten Jahre In der ersten Hälfte der 80er Jahre gab es auf dem Markt bereits die direkten Vorfahren der heutigen Computer: Commodore 64, Commodore Amiga, Apple und Apple Macintosh, IBM PC und IBM-Kompatible. Die Struktur dieser Maschinen ist dieselbe: Gehäuse mit der CPU, Speichervorrichtungen und Verwaltungselektronik, Monitor (monochrom oder in Farbe) und Tastatur. Als Erweiterung gehören noch Drucker und Maus dazu. Die PCs unterscheiden sich hauptsächlich nach der eingebauten CPU. Zurzeit gibt es zwei Prozessorfamilien: für das Betriebssystem Windows die Mikroprozessoren von INTEL und AMD und für Apple die Mikroprozessoren von MOTOROLA. Das Betriebssystem Linux kann auf beiden Plattformen eingesetzt werden. Institut für Bauinformatik TU Graz, Lessingstrasse 25, 8010 Graz Seite 7

9 3 Verschiedene Computer-Arten Großcomputer (Mainframe) Bei einer Großcomputeranlage, auch Mainframe genannt, gibt es einen zentralen Rechner und zentrale Massenspeicher. Über Leitungen sind Bildschirm und Tastatur, so genannte Terminals, angeschlossen. Ein Terminal kann selbst keine Daten verarbeiten, es können nur Daten eingegeben und ausgeben werden. Deshalb werden diese Geräte als unintelligente, als dumme Terminals bezeichnet. Wenn die Zugangsberechtigung vorhanden ist, haben in einer Großcomputeranlage (Mainframe) auch andere Personen Zugang zu dem Brief, den Sie gerade geschrieben haben und können ihn weiterbearbeiten. Dies hat Vor- und Nachteile. Daten müssen nur einmal eingegeben werden und stehen anderen Mitarbeitern zur Verfügung. Auch über die Datenspeicherung braucht sich der Anwender keine Gedanken zu machen, es wird zentral dafür gesorgt. Nachteilig ist allerdings, dass bei Ausfall des Zentralrechners das ganze System steht. Und die Auswahl der Programme ist stark eingeschränkt. Aber in den Bereichen, bei denen es bei einem riesigen Datenaufkommen auf höchste Datensicherheit ankommt, hat der Großrechner immer noch seine Bedeutung, beispielsweise bei Banken und Versicherungen. PC Der PC, der Persönliche Computer, ist Ihr Arbeitsplatz-Rechner. Von einem anderen Computer kann zunächst nicht auf die Daten Ihrer Festplatte zugegriffen werden. Ohne Netzanbindung ist bei einem PC der Datenaustausch mit anderen Computern nur über externe Datenträger, beispielsweise über Disketten möglich. Durch Zusatzgeräte ist aber auch ein PC an eine Großcomputeranlage anschließbar. Hier spricht man von einem intelligenten Terminal, da ja der PC selbst in der Lage ist, auch Daten zu verarbeiten und sie nicht nur ein- und auszugeben. Und damit wird Ihnen vielleicht auch die Bezeichnung Persönlicher Computer verständlich, da es vor über 25 Jahren schon eine kleine Sensation war, als Mitarbeiter in einem Unternehmen nicht mehr mit einem dummen Terminal arbeiten mussten, sondern ihren eigenen, ihren persönlichen Computer hatten. Dies erscheint uns heute selbstverständlich. Der PC bietet den Anwendern die große Chance mehr Kreativität und mehr Eigenverantwortung in ihrer Berufsarbeit einzubringen. Minicomputer Sowohl von den Kosten als auch von der Größe und Leistungsfähigkeit her wird zwischen dem Großrechner und dem PC der Minicomputer eingeordnet, der als verkleinerter Großcomputer bezeichnet werden kann. Wie beim Mainframe greifen die Anwender über Terminals auf den Minicomputer zu. Damit wird er in kleineren Betrieben und Institutionen eingesetzt. Allerdings geht die Verbreitung stark zurück. Die Firma Nixdorf war ein bedeutender Hersteller von Minicomputern. Institut für Bauinformatik TU Graz, Lessingstrasse 25, 8010 Graz Seite 8

10 Netzwerk-Computer Verdrängt wurde der Minicomputer von den Netzwerk-Computern. Da typischerweise im Netzwerk PCs eingesetzt werden, sind die Kosten bei gleicher Leistung erheblich niedriger. PCs werden in großen Stückzahlen hergestellt, während die Minicomputer in kleinen Auflagen gebaut wurden. Workstation Ein besonders leistungsfähiger PC wird als Workstation bezeichnet. Besonders bei der Anfertigung technischer Zeichnungen (CAD), für das Gestalten (Layout) einer Zeitschrift oder auch bei der Produktion eines Zeichentrickfilms wird eine Workstation eingesetzt. Aber wie bei allen genannten Computerarten sind die Übergänge fließend, eine exakte Einordnung ist schwierig. Supercomputer Da einige Berechnungen sehr zeitintensiv ablaufen, beteiligen sich einige Hersteller und Universitäten an dem Wettlauf, immer schnellere und leistungsfähigere Computer herzustellen. Diese Supercomputer, engl. Number Cruncher, Zahlenfresser, werden häufig aus mehreren kleineren Computern zusammengebaut. Bis zu eintausend PCs berechnen dann gemeinsam den Wetterbericht für den nächsten Tag, Strömungsverläufe an neuen Flugzeugen, die Anzahl der Kommastellen bei der Zahl Pi (3,14 ) oder eine noch unbekannte Primzahl. Beliebt sind auch Schachpartien zwischen zwei Supercomputern. Laptops, Notebooks, Palm-Computer und PDAs Laptops, Notebooks, Palm-Computer und PDAs sind tragbare Computer. Sie gewinnen am Markt ständig an Bedeutung. Ursprünglich war der Laptop ein Computer, der in einen Aktenkoffer mit Henkel eingebaut wurde. Und somit konnte er im Sitzen auf den Knien (engl. Lap) bedient werden. Später kamen die heute gebräuchlichen wesentlich kompakteren und leichteren Notebooks mit einem dünnen TFT-Bildschirm hinzu, ohne Henkel. Sie besitzen fast die gleich hohen Leistungen eines normalen PCs, allerdings bei deutlich höherem Anschaffungspreis. Sehr beliebt sind seit kurzem auch die Palm-Computer, auch PDAs genannt. Sie haben die Größe einer Handfläche (engl. Palm) und werden als Persönliche Digitale Assistenten (PDA) eingesetzt. Zum Speichern von Telefonnummern, Führen eines Kalenders oder auch als Navigationsgerät sind sie sehr gut geeignet. Die Daten können bequem über ein Kabel oder drahtlos mit einem PC ausgetauscht werden. 3.1 Kosten einer Computeranlage Sowohl die Anschaffungs- als auch die laufenden Kosten einer Großcomputeranlage sind enorm und müssen mit mehreren Millionen Euro pro Jahr angesetzt werden. Dabei ist auch zu berücksichtigen, dass die Programme (Software) für den Großrechner speziell für ein Unternehmen oder eine Behörde geschrieben sind und laufend gewartet werden. Auf einem PC dagegen laufen meistens Standardprogramme, die wesentlich preiswerter sind. Institut für Bauinformatik TU Graz, Lessingstrasse 25, 8010 Graz Seite 9

11 Hierbei muss aber auch immer wieder die Frage gestellt werden: "Welche Kosten sind für einen einzelnen Arbeitsplatz anzusetzen?" In die Kalkulation dürfen nicht nur die Anschaffungskosten für die Hard- und Software einfließen. Sehr wichtig sind auch die Ausgaben für die laufende Wartung und besonders auch für die Ausund Weiterbildung der Mitarbeiter. Es wurde aber auch festgestellt, dass es für ein Unternehmen besonders teuer wird, wenn die Beschäftigten nicht oder nur unzureichend am Computer ausgebildet sind. Wurde vor ca. 30 Jahren das Verhältnis der Kosten für die Hardware (Geräte) und Software (Programme) einschließlich Aus- und Weiterbildung mit ungefähr 80% zu 20% angesetzt, hat sich heute dieses Verhältnis mehr als umgekehrt. Viel wichtiger als der reine Anschaffungspreis sind bei der Beschaffung eines Computers heute die Fragen: Verfügbarkeit der notwendigen Software (z.b. läuft auf einem Apple Computer kein Windowsprogramm), Ausfallsicherheit, Wartungskosten und Ersatzteilbeschaffung, Ergonomie (Bedienungsfreundlichkeit eines Computers). Institut für Bauinformatik TU Graz, Lessingstrasse 25, 8010 Graz Seite 10

12 4 Das Computersystem Ein Computersystem besteht aus der Hardware (Geräte) und der Software (Programme). 4.1 Hardware Zur Hardware eines Computers zählen alle Bestandteile, die wir sehen und anfassen können. Der überwiegende Teil der Hardware besteht aus elektronischen Bauelementen. Mechanisch arbeitende Bauteile sind aber auch weiterhin notwendig, z.b. das Festplattenlaufwerk. Hardware-Bestandteile Ein PC setzt sich aus zwei Komponenten zusammen: Systemeinheit Peripheriegeräte, wie Ein- und Ausgabegeräte und Zubehör (Kabel, Stecker etc.). Systemeinheit Kernstück eines jeden Computers ist die Systemeinheit. Im Gehäuse sind die folgenden Bestandteile untergebracht: Hauptplatine mit dem Prozessor (CPU) und dem Hauptspeicher Steckkarten Netzteil mit einem Lüfter Diskettenlaufwerk, zip-disk Festplatte CD-, DVD-, Brenner-Laufwerk. Leider kommt es auch in der Computertechnik vor, dass die Fachbegriffe in der Literatur nicht einheitlich verwendet werden. Dies ist beispielsweise bei dem Begriff "Zentraleinheit" der Fall. Meistens wird damit die Systemeinheit, also der Hauptteil des Computers bezeichnet. Manche meinen damit aber auch nur den Prozessor mit dem Arbeitsspeicher. Die englische Abkürzung "CPU" (central processing unit) sollte für den Prozessor reserviert bleiben. Institut für Bauinformatik TU Graz, Lessingstrasse 25, 8010 Graz Seite 11

13 Verarbeitung: Prozessor (CPU) Eingabe: z.b. Tastatur Ausgabe: z.b. Bildschirm Haupt- oder Arbeitsspeicher (RAM) Dauerhaft speichern: Disketten-Laufwerk Festplatte Schematische Darstellung eines Computersystems Das Gehäuse Das Gehäuse ist eine Hülle aus Metall oder Kunststoff, in dem die Teile der Systemeinheit untergebracht sind. Es gibt das Computergehäuse in den verschiedensten Größen. Am gebräuchlichsten sind der Tower (unter dem Schreibtisch), der Desktop (auf dem Schreibtisch) und das tragbare Notebook. Platzsparende Varianten werden in den Fuß eines Bildschirms eingebaut. Große Server sind oft in einem Schrank mit Kühlgebläsen untergebracht. Meistens finden Sie auf der vorderen Seite des Gehäuses eine Taste zum Ausschalten des Computers, die Resettaste, Anzeigelampen und die Zugänge zu den Wechsellaufwerken (z.b. Diskettenlaufwerk, zip-disk, CD/DVD-Laufwerk, CD/ DVD-Brenner). Eventuell kann durch ein Schloss der Zugang versperrt werden. Ein Druck auf die Resettaste am Computer-Gehäuse startet Windows neu. Alle nicht gespeicherten Daten gehen verloren! Schalten Sie den Computer erst aus, wenn Windows den Hinweis dazu anzeigt! Neuere Computersysteme werden von Windows automatisch ausgeschaltet. Viele Computer verbrauchen aber auch im "ausgeschalteten" Zustand noch Strom (ca. 5 Watt)! Auf der Rückseite sind die Anschlüsse für die vom Computer verwendeten Kabel angebracht. Oft ist in der Nähe des Steckers für den elektrischen Strom ein weiterer kleiner Schalter (Seite 16) eingebaut. Hiermit schalten Sie den Computer end- Institut für Bauinformatik TU Graz, Lessingstrasse 25, 8010 Graz Seite 12

14 gültig aus. Sehr praktisch ist es, wenn häufig gebrauchte Schnittstellen-Kabel leicht zugänglich auf der Vorderseite angebracht sind: USB, Firewire und Anschlüsse für das Mikrofon und den Kopfhörer. Die Hauptplatine (Motherboard) Das Motherboard ist das Herz eines Computers und besteht aus CPU, Bussystem, Ein- und Ausgabesteuerung, Speicher. Die einzelnen Teile des Motherboards sind durch ein so genanntes Bussystem miteinander verbunden: Der Adressbus überträgt Speicheradressen an den Arbeitsspeicher. Der Steuerbus dient zur Übertragung von Signalen zwischen dem Steuerwerk und den anderen Teilen. Der Datenbus dient zum Transport von Daten zwischen Rechenwerk, Arbeitsspeicher und Ein- und Ausgabeeinheit. Die Übertragungsgeschwindigkeit der Daten auf dem Bussystem ist unter anderem abhängig von der Taktfrequenz und der Breite des Datenbusses (8, 16, 32 und 64 Bit). Ein- und Ausgabesteuerungen sind Datenleitungen zur Tastatur, zur Maus und zu den seriellen und parallelen Anschlüssen. Die Steckkartenplätze dienen zur Aufnahmen von notwendigen und zusätzlichen Karten (Grafik-, Sound-, ISDN-Karte). Bei einigen Computern sind die Funktionen von Grafikkarte, Soundkarte und Modem auf dem Motherboard integriert. Prozessor Der Prozessor oder Mikroprozessor (CPU, Central Processing Unit) ist ein elektronisches Bauteil, etwa so groß wie eine Zigarettenschachtel. Er wird oft als das Gehirn des Computers bezeichnet, ist aber absolut nicht in der Lage zu denken. Er erledigt exakt nur immer das, was Menschen sich vorher ausgedacht haben. Allerdings verrichtet er seine Arbeit äußerst schnell. Eine Reihe von Hilfsbausteinen unterstützt den Prozessor bei der Bewältigung seiner Aufgaben: Steuerung der computerinternen Abläufe Steuerung der Daten-Ein- und Ausgabe Verarbeitung der Daten (Rechnen). Institut für Bauinformatik TU Graz, Lessingstrasse 25, 8010 Graz Seite 13

15 Der Mikroprozessor besteht aus zwei Einheiten: einer Kontrolleinheit und einer arithmetisch-logischen Einheit (ALU, Arithmetic Logical Unit), die über den Taktgeber synchronisiert werden. Er ist mit einem Ventilator ausgestattet, der vor Überhitzung schützen soll. Die Kontrolleinheit hat zum einen die Aufgabe Befehle, die von anderen Komponenten des Computers kommen, zu interpretieren und zu koordinieren (Ram-Speicher, Interrupt Funktionen), und zum anderen sendet die Kontrolleinheit den anderen Komponenten selbst wieder neue Befehle über den Kontrollbus zu. Die arithmetisch-logische Einheit rechnet und führt logische Operationen und von der Kontrolleinheit direkt angefragte Vergleiche durch. Der Taktgeber sendet einen Stromimpuls über den Systembus, um alle Teile eines Computers im Gleichschritt arbeiten zu lassen. Dabei handelt es sich um einen Quarz, der durch elektrischen Strom in Schwingung gebracht wird. Angegeben wird die Taktfrequenz eines Prozessors in Hertz (Hz). Moderne CPUs arbeiten im Giga-Hertz Bereich. Beispielsweise bedeuten 2 GHz 2 Milliarden Takte pro Sekunde. Der erste IBM-Personalcomputer wurde von IBM zusammen mit Microsoft und Intel entwickelt. Die Firma Intel lieferte den Mikroprozessor und die Firma Microsoft lieferte das Betriebssystem. Innerhalb kürzester Zeit wurden auch von anderen Herstellern IBM-kompatible Computer gebaut und vertrieben. Anfangs wurden nur Mikroprozessoren der Firma Intel in IBM-kompatible Computer eingebaut. Mittlerweile haben sich auch einige andere Hersteller auf dem Mikroprozessormarkt etabliert, beispielsweise AMD. Speicherbausteine Der Prozessor (CPU) kann zwar sehr schnell rechnen, aber er kann sich kaum Daten merken. Dazu sind elektronische Speicherbausteine auf der Hauptplatine (Motherboard) aufgesteckt oder -gelötet. Es sind zwei verschiedene Speicherbausteinarten zu unterscheiden: Der Hauptspeicher als Schreib-Lesespeicher (RAM) und der Nur-Lesespeicher (ROM). Hauptspeicher (RAM) Der Hauptspeicher wird auch als interner Speicher oder als Arbeitsspeicher bezeichnet. Institut für Bauinformatik TU Graz, Lessingstrasse 25, 8010 Graz Seite 14

16 Wie der Name schon vermuten lässt, können in diesen Schreib-Lesespeicher neue Daten hineingeschrieben und natürlich auch wieder herausgelesen werden. RAM ist die englische Abkürzung für Random Access Memory: Speicher mit wahlfreiem Zugriff. Neben der Leistungsfähigkeit des Prozessors entscheidet auch die Größe des Arbeitsspeichers über die Geschwindigkeit des Computers. Je größer der Arbeitsspeicher ist, umso weniger Daten müssen während der Arbeit auf die langsamere Festplatte ausgelagert werden. Die Speicherung der Daten ist stromabhängig. Darum verliert der Arbeitsspeicher nach dem Ausschalten des Computers sein Gedächtnis. Nur-Lesespeicher (ROM) Der Nur-Lesespeicher, Festwertspeicher oder ROM (Read Only Memory) wird einmal vom Computerhersteller beschrieben und kann nur von Fachleuten verändert werden. Aus diesen Speicherbausteinen kann der Prozessor die Informationen nur lesen. Sie sind für die interne Steuerung notwendig. Das ROM des PCs enthält ein sehr wichtiges Programm, das BIOS (Basic Input Output System). Es wird jedes Mal beim Einschalten des Computers aktiviert. Dieses Grund-Betriebssystem führt folgende Operationen durch: 1. Diagnose und Test des Computers. 2. Laden des Betriebssystems in den Arbeitsspeicher. Hierzu sucht das BIOS in einer bestimmten Reihenfolge auf der Festplatte, im Disketten- oder CD/DVD- Laufwerk nach einem ladbaren Betriebssystem, z.b. Windows, Linux oder DOS. Die Reihenfolge, nach der die Suche durchgeführt wird, kann vom Benutzer eingestellt werden. Moderne Motherboards sind mit einem so genannten Flash-ROM bestückt, um bei Bedarf eine neue BIOS-Version in den Computer zu übertragen. Steckkarten Die PCs, die persönlichen Computer, sind meistens modular aufgebaut. Dadurch können die Geräte erweitert werden. Auf der Haupt- oder Mutterplatine (engl. motherboard) sind meistens einige Steckerleisten (engl. slots) eingebaut, in die Erweiterungs-Karten installiert werden können. Das sind flache Kunststoffplatten mit elektronischen Bauteilen. Um beispielsweise ein physikalisches Messgerät an den Computer anzuschließen, ist eine spezielle Steckkarte erforderlich. Durch eine Steckkarte kann der PC auch mit einer Großcomputeranlage verbunden werden. Der Anschluss an eine Steckkarte befindet sich meistens an der Rückseite des Gehäuses. Institut für Bauinformatik TU Graz, Lessingstrasse 25, 8010 Graz Seite 15

17 Bei den Steckkarten gibt es verschiedene Bauarten. Jede Bauart hat ihre eigene Steckerleiste: AGP (Accelerated Graphics Port) Diese Bauart wird nur für Bildschirm- Grafikkarten (Seite 24) verwendet. PCI (Peripheral Component Interconnect) Außer Grafikkarten sind die meisten Steckkarten vom Typ PCI, z.b. Netzwerk- und Soundkarten (Seite 26). Der Einbau einer Steckkarte erfordert Fachkenntnisse. Durch eine unsachgemäße Behandlung können Teile des Computers durch elektrostatische Aufladungen zerstört werden. Netzteil In den Computer-Bausteinen fließen nur niedrige elektrische Spannungen: 1,8 bis 14 Volt. Das Netzteil transformiert den Strom. Bei einer Erweiterung des Computers, z.b. durch Steckkarten oder weitere Festplatten, ist darauf zu achten, dass die Kapazität des Netzteils nicht überschritten wird. Sehr wichtig ist auch der Lüfter, der im Netzteil eingebaut ist, denn ein Computer entwickelt eine sehr große Wärme. Leider sind die Lüfter meistens nicht sehr leise. Im nachfolgenden Bild sehen Sie auch unten rechts den Netzschalter, um den Strom endgültig auszuschalten: Stromkabel- Anschluss Strom-(Netz-) Schalter Lüfter Netzteil, auf der Rückseite des Computers 4.2 Datenspeicherung Daten liegen in den unterschiedlichsten Arten vor: Programme, Texte, Zahlen, Anschriften, Grafiken, Diagramme, Bilder, Klänge, Messergebnisse etc. Der Arbeitsspeicher (RAM) kann die Daten nur behalten, solange der Computer eingeschaltet ist. Folgende Situationen führen zu einem "Gedächtnisverlust": Ausschalten des Computers Systemabsturz Stromausfall Reset-Taste drücken Beenden des Programms über Menü Datei, Beenden. Die zuvor genannte Liste erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit! Der Verfasser lehnt daher jede Verantwortung ab, wenn auch aus anderen Gründen Daten im Speicher verloren gehen. Institut für Bauinformatik TU Graz, Lessingstrasse 25, 8010 Graz Seite 16

18 Für die einigermaßen dauerhafte Speicherung der Daten gibt es externe Speichergeräte: Diskettenlaufwerk Bandlaufwerk Festplatte CD/DVD-Brenner. Diskettenlaufwerk Eine Diskette besteht aus einer Kunststoffscheibe, auf die Magnetstaub aufgetragen wurde. Zum Schutz steckt die Scheibe in einer Kunststoffhülle. Da die Diskette ein magnetischer Datenträger ist, lässt sie sich am besten mit dem Ton- oder Videoband vergleichen. Das Tonband kann besprochen werden (Diskette: schreiben), und es lässt sich wieder abhören (Diskette: lesen). Nur "Lesen" trifft auch für die Schallplatte und für die CD/DVD-ROM zu. Das Aufzeichnungsverfahren ist aber nicht magnetisch, sondern mechanisch. Bei den Disketten gibt es eine ziemliche Vielfalt. In der Regel sind in den zurzeit verwendeten Personalcomputern 3½ Zoll Diskettenlaufwerke eingebaut. Früher gab es auch noch 5¼ und 8 Zoll Disketten. Eine Zusammenstellung der heute gebräuchlichen Diskettenarten steht auf der Seite 68. Festplatte Die Festplatte (engl. hard disk) speichert im Prinzip die Daten wie ein Diskettenlaufwerk. In einem Gehäuse sind mehrere Platten untergebracht. Durch die höhere Plattenzahl und den staubdichten Verschluss können wesentlich mehr Daten gespeichert werden. Bandlaufwerk Daten in Computersystemen stellen für alle Firmen einen sehr großen Wert dar. Die Beschaffung und Eingabe der Daten ist ein erheblicher Kostenfaktor. Daher muss großer Wert auf die Datensicherung gelegt werden. Der Inhalt von Festplatten und Disketten kann aus verschiedenen Gründen verloren gehen. Es sollte in regelmäßigen Abständen, mindestens einmal am Tag, ein Backup erstellt werden. Dafür gibt es spezielle Bandlaufwerke (engl. streamer). Prinzipiell ist dies zwar auch mit Disketten mit einer hohen Speicherkapazität möglich (zip-disk oder LS 120), aber für eine vollständige Sicherung werden doch sehr viele Disketten benötigt. Institut für Bauinformatik TU Graz, Lessingstrasse 25, 8010 Graz Seite 17

19 4.3 Peripheriegeräte Mit der Systemeinheit allein wäre der Computer nur mit sich selbst beschäftigt. Wir brauchen noch weitere Geräte, um die Daten einzugeben, z.b. einen Text, und dieser Text soll auch wieder ausgegeben werden. Diese Geräte bezeichnen die Fachleute als Peripheriegeräte. Und nun wird auch das Grundprinzip jeder Datenverarbeitung deutlich: Das E V A Prinzip: Eingabe Verarbeitung Ausgabe. Eingabegeräte (eine kleine Auswahl) Tastatur Maus Touchpad Berührungsbildschirm Telefon-Modem ISDN-Karte oder -Adapter Trackball (Rollkugel) Zeichenbrett Scanner (Lesegerät) Strichcode-Lesegerät Magnetkarten-Lesegerät Mikrofon für die Spracheingabe. Tastatur Bei neueren Personalcomputern wird die Windows-Tastatur, eine multifunktionale Tastatur mit 104 Tasten verwendet. Die Tasten sind in vier Hauptgruppen angeordnet: Der große Schreibmaschinenblock, der in seiner Tastenanordnung der Schreibmaschine entspricht. Die darüber liegenden 12 Funktionstasten Der ganz rechts liegende Zahleneingabeblock Der Cursorsteuerblock zwischen Schreibmaschinen- und Zahleneingabeblock. Bei den folgenden Tasten und bei einer Tastenkombination beachten Sie bitte: (ª_)-Taste Für diese Taste zum Großschreiben finden Sie verschiedene Namen: Umschalt-Taste Shift-Taste Groß-Taste Großschreib-Taste. ( _)-Taste Auch diese Taste hat unterschiedliche Namen: Return-Taste Enter-Taste Eingabe-Taste Zeilenschaltung. (æ ) Rücktaste Die Backspace-Taste liegt oberhalb der ( _)-Taste. Sie löscht unter anderem beim Editieren das Zeichen links von der Cursorposition. Windows-Taste Diese Taste zum Öffnen des Windows-Startmenüs finden Sie nur bei neueren Tastaturen. Kontext-Taste Ebenfalls nur bei neueren Tastaturen gibt es diese Taste zum Öffnen eines Kontextmenüs. Bei Tastenkombinationen mit einem Plus-Zeichen +, z.b. (AltGr)+(E) Institut für Bauinformatik TU Graz, Lessingstrasse 25, 8010 Graz Seite 18

20 PC-Grundlagen Institut für Bauinformatik TU Graz Windows XP für die Eingabe des Eurosymbols, drücken Sie zuerst die (AltGr)-Taste und halten sie fest, und dann drücken Sie kurz die (E)-Taste. Bei einigen Tasten gibt es bei deutschen und englischen Tastaturen unterschiedliche Beschriftungen, z.b.: (Strg)=(Ctrl), (Einfg)=(Ins), (Entf)=(Del), (Pos1)=(Home), (Ende)=(End), (Bild½)=(PgUp), (Bild¼)=(PgDown), (Druck)=(PrintScreen), (Rollen)=(ScrollLock). Maus Mit der Maus wird auf dem Bildschirm der Mauszeiger bewegt, um z.b. im Text zu blättern oder Text zu markieren. In einem kleinen Gehäuse ist eine Kugel untergebracht, die bei Bewegungen des Gehäuses auf der Tischplatte diese Bewegungen auf den Mauszeiger überträgt. Bei den neueren Mäusen wird die Bewegung nicht mehr durch eine Kugel, sondern optisch übermittelt. Durch kurzen Druck (Klick oder Doppelklick) auf eine Taste kann eine Aktion durchgeführt werden, z.b. Start eines Programms. Trackball Der Trackball ist eine "umgestürzte" Maus. Die Kugel wird mit der Hand bewegt und steuert so den Mauszeiger. Der Vorteil liegt hier in dem geringeren Platzbedarf, denn das Arbeiten mit der Maus erfordert etwas Platz auf dem Schreibtisch. Es gibt auch Tastaturen, in denen ein Trackball fest eingebaut ist. Touchpad Bei einem Notebook gehört das Touchpad schon zur Standardausrüstung: eine berührungsempfindliche Fläche ist unterhalb der Leertaste zwischen den Handballenauflagen angebracht. Dazu gehören noch zwei Tasten. Nur mit einem Finger bewegen Sie den Mauszeiger. Berührungsbildschirm Bei einem Berührungsbildschirm (engl. touch screen) kann der Anwender direkt mit dem Finger oder einem kleinen Stift auf dem Bildschirm einen Auswahlpunkt Institut für Bauinformatik TU Graz, Lessingstrasse 25, 8010 Graz Seite 19

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