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1. Einführung

Computersystem = Hardware (Maschine) + Software (Programm)

1.1 Hardware

Übersicht

Wichtigste Hardware-Komponenten

    Ein-/Ausgabe               Computer           externe Speicher

         LPT                     MEM                    DISK
      (Drucker)             (Kernspeicher)          (Festplatte)

                               I/O-Bus                DISKETTE
       Plotter            (Datenübertragung)     (Diskettenlaufwerk)

         CON                     CPU
       Konsole             (Zentraleinheit)
    (Terminal) =
Bildschirm + Tastatur,
         Maus

         COM
    Kommunikation
     (Modem o.ä.)

Zentraleinheit (CPU = Central Processing Unit):

Prozessor (in Microcomputern z.B. INTEL 8086, 8088 [IBM PC], 80286 [IBM AT], 80386 [IBM PS/2], i486, Pentium; Motorola 68000 [Atari ST, Amiga, Macintosh], 68030, 68040; RISC-Prozessoren): zentrale Steuerung, Ausführung der Programmschritte. (Komponenten: ALU = Arithmetic-Logic Unit, CU = Control Unit, Reg = Register.)

Kernspeicher (Memory):

ROM (Read Only Memory) = permanenter Speicher, nur Lesen möglich + RAM (Random Access Memory): Lesen und Schreiben möglich, aber keine permanente Speicherung!

Externe Speicher:

Magnetplatten (Festplatten, Disk) [empfindlich gegen Staub und Erschütterungen], Disketten (Floppy Disks; z.B. 5 1/4'', 3 1/2'' Durchmesser), optische Platten (CD = Compact Disks; CD-ROM, MO [magnetooptisch]), Magnetbänder, Kassetten; Lochstreifen, Lochkarten (veraltet).

Peripheriegeräte:

Konsole (Terminal) = Bildschirm (S/W, Farbe) + Tastatur, Maus, Drucker (z.B. Matrix-, Tintenstrahl- oder Laserdrucker), Plotter (für Graphiken). Graphiktablett (Umkehrung des Plotters: Graphikeingabe), Scanner (optisches Einlesen von Bild- oder Textvorlagen), Joystick (für Spiele), Modem [oder Akustikkoppler] (externe Kommunikation über die Telefonleitung), PAD (Package Assembler Disassembler), ISDN-Adapter, Lichtgriffel, Strichcodeleser (Registrierkassen), DAC (Digital-Analog-Converter zur Gerätesteuerung), ADC (Analog-Digital-Converter zur Meßwerterfassung), Soundkarten, Adapter für Videogeräte (Multimedia).

Sonstiges:

Koprozessoren (math. Koprozessor) oder ``Arrayprozessoren'' zur Beschleunigung von (Fließkomma-)Rechnungen. Grafikadapter (CGA, Herkules, EGA, VGA, SVGA ...).

Klassifizierung

Mikrocomputer (Heim-, Personal- und Bürocomputer), Minicomputer (z.B. Laborcomputer zur Spektrometersteuerung), Großcomputer (Mainframe; Rechenzentrum), Supercomputer (z.B. Cray).

Einplatzrechner oder Multiuser / Multitasking-Betrieb; Netzwerke (LAN = Local Area Network, z.B. über Ethernet; WAN = Wide Area Network; Internet (global)).

DOS-Disketten/Platten-Formate

Magnetplatten sind unterteilt in Seiten, Sektoren und Spuren. Unter DOS faßt ein Sektor 512 Byte.

Disketten und Festplatten


Bezeichnung          Seiten  Sektoren Spuren Kapazität [Byte]

2S-DD-Diskette            2         9     40            360 K
5 1/4''-HD-Diskette       2        15     80            1.2 M
3 1/2''-HD-Diskette       2        18     80           1.44 M
20-MB-Festplatte          4        17    615             20 M
1-GB-Festplatte          15        77   1830              1 G

Formatierung

Einrichtung der Sektoren (``softsektoriert''), logische Organisation in vier Sektionen; (1) Urladereintrag (Boot-Sektor): kurzes Programm zum Laden des Betriebssystems. Stets vorhanden, aber einsatzfähig nur bei System-Disketten; (2) Dateizuordnungstabelle (FAT = File Allocation Table): Tabelle der Speicherplatzbelegung durch Dateien; (3) Dateiverzeichnis (Directory): Inhaltsverzeichnis; (4) Datenbereich.

Cluster (Zuordnungseinheiten) sind die kleinsten Einheiten für die Reservierung von Speicherplatz).

Cluster (Zuordnungseinheiten)

2S-DD-Diskette:        1 Cluster =     2 Sektoren =     1024 Byte
HD-Diskette:           1 Cluster =     1 Sektor =        512 Byte
20-MB-Festplatte:      1 Cluster =     4 Sektoren =     2048 Byte
200-MB-Festplatte:     1 Cluster =     8 Sektoren =     4096 Byte

1.2 Software (Betriebssystem + Anwenderprogramme)

Betriebssystem:

Steuert die Grundaktivität des Computers (``erweckt ihn zum Leben'') und überwacht die Kommunikation mit den Peripheriegeräten (Bildschirm, Tastatur, Disketten- und Festplattenlaufwerke usw.) Das Betriebssystem wird beim Starten (``Booten'') des Computers geladen; üblicherweise zum Teil aus dem ROM, zum Teil von der Startdiskette bzw. der Festplatte.

wichtige Betriebssyteme:

MS-DOS (MicroSoft Disk Operating System) für PCs, Windows 95, Windows NT (Microsoft), OS/2 (IBM), UNIX (IRIX, AIX, Solaris, Linux ...): Multiuser, Multitasking, VMS (VAX), BS 2000 (z.B. Siemens-Großrechner).


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