Grundlagen der EDV Herzlich willkommen ! Wilhelm Moser 1

EDV-SPACE-Center - Career Plan I ITCP - Information Technology Career Plan PCU WIFI-PC-User Prometic Test PCA WIFI-PC-Administrator Prometic Test NK Netzwerk-Koordinator Prometic Test SB Systembetreuer Prometic Test ITCP Informations Technology Certified Professional Standard-Software (Büro-Bereich) Grundlagen der EDV Einführung in Betriebssysteme (wahlweise: Windows, 95/98 , NT ,DOS , Unix, OS2) Einführung in die Programmanwendung (wahlweise: Word, Excel, Access) Aufbaukurs für die Programmanwendung (wahlweise: Word, Excel, Access) PC-Fachmann Programmierung / Systementwicklung Grundlagen der EDV & Betriebssysteme (wahlweise: Windows, 95/98 , NT ,DOS , Unix, OS2) Einführung in eine Programmiersprache (wahlweise: C, SQL oder Visual Basic) Programmier-Assistent Professionelles Programmieren I + II (in Assembler oder C/C++) Programmierer Grundlagen der EDV Wilhelm Moser 2

EDV-SPACE-Center - Career Plan II Netzwerk - Administration Grundlagen der EDV & Betriebssysteme (wahlweise: Windows, 95/98 , NT ,DOS , Unix, OS2) Novell-Anwender oder Windows NT Workstation Novell-Workshop oder Windows-NT-Server LAN-Administrator (Local Area Network) MCP (Microsoft Certified Professional MCSE (Microsoft Certified Systems Engineer) MCP Prüfungen aus verschiedenen Bereichen der Microsoft Produktpalette möglich MCSE Vorbereitungskurse auf 4 verpflichtende MCP-Teilprüfungen und 2 gewählte Prüfungen Fachausbildung Fachwirt für angewandte Informatik (WIFI-Fachakademie 6 Semester) Web Designer Web Master Grundlagen der EDV Wilhelm Moser 3

Was werden Sie nach dem Kurs können ? Sie werden die Arbeitsweise von Computern verstehen Sie werden die einzelnen Bereiche der EDV verstehen können Sie werden den Drucker bedienen können Grundlagen der EDV Wilhelm Moser 4

Das Kursprogramm Datendarstellung Der Aufbau einer EDV - Anlage Datenverarbeitung Datencodierung Softwareentwicklung Der Aufbau einer EDV - Anlage Schnittstellen Standards für Mikrocomputer-Prozessoren Datenfernübertragung Einführung in Netzwerke Speichermedien Betriebssysteme Einführung in die Struktur und Aufgaben von Betriebssystemen Systemprogramme Grundlagen der EDV Wilhelm Moser 5

Datendarstellung - Datenverarbeitung Was bedeutet Elektronische Daten Verarbeitung ? Elektronische Rechenmaschinen erfassen, bearbeiten, archivieren und stellen Informationen bereit. Daten sind Informationen von 0 - 9, A-Z, Sonderzeichen, Bilder, Klänge... Stammdaten über einen größeren Zeitraum unverändert z.b. Personendaten, Zulassungsdaten PKW Bestandsdaten kurzfristig zu aktualisierende Daten wie Lagerbestand, Kontobestand, Personalstand Multimedia-Daten Klänge, Bilder & Grafiken, Videos.... Verarbeitung eingeben, speichern, rechnen, vergleichen, sortieren, prüfen, ausgeben Grundlagen der EDV Wilhelm Moser 6

Datendarstellung - Datenarten Rechnerspezifische Datenarten Zahlen (numerische Daten) 34 Integer oder Ganzzahlen 6*1023 Floating-point oder Gleitkommazahlen 3,14159 Fixed-point oder Festkommazahlen Wörter (Zeichen & Zeichenketten) A Char(acter) John DOE Strings Zahlen & Wörter (alphanumerische Daten) 12,99 ATS Hauptplatz 47 MO-12345 ULAN BATOR Grundlagen der EDV Wilhelm Moser 7

Datendarstellung - Datencodierung Binäre Daten (Die Nuller oder Einser-Frage) Die Daten werden auf unterster Ebene Bit-weise verarbeitet. 1 Bit = Binary Digit (also 0 oder 1) Um die Daten entsprechend transportieren zu können, hat man zuerst den 8 Bit Daten-BUS eingesetzt. Die so übertragenen Daten wurden in eine logische Einheit, das Byte, zusammengefaßt. 1 Byte = 8 Bit Ursprünglich wurde das 8-te Bit des Byte als Kontrollbit eingesetzt. Damit waren nur mehr 7 Bit des Byte verwendbar. 27 = 128 logische Möglichkeiten also 128 Zahlen für Zeichen = ASCII-Zeichensatz 28 = 256 logische Möglichkeiten also 256 Zahlen für Zeichen = ANSI -Zeichensatz Die Nachteile des ASCII-Zeichensatzes keine öÖ üÜ äÜ ß und sonstige, teilweise länderspezifische Zeichen. Grundlagen der EDV Wilhelm Moser 8

Datendarstellung - von Feldern & Sätzen strukturierte Daten (oder wie finde ich was?) Aufbauend auf die binäre Speicherung müssen die Daten logisch strukturiert werden: Datenfeld FIRMA Nimmt man alle Datenfelder FIRMA erhält man eine Liste mit allen Firmennamen Datensatz "Index" Nimmt man einen Datensatz "Index" erhält man eine Zeile mit allen Felddaten einer Firma od Person. Ein "Datensatz" ist die Menge von "Datenfeld" Grundlagen der EDV Wilhelm Moser 9

Datendarstellung - Softwareentwicklung Projektplanung Zeitliche, personelle und kostenmäßige Planung Systemanalyse Aufgaben und Umfeld der geplanten Software Spezifikation Genaue Definition der Software (umgangssprachlich) Entwurf Entwurf der Algorithmen (Struktogramme) Codierung Formulierung des Entwurfes in einer Programmsprache Test suchen & ausbessern von Fehlern Dokumentation Bedienungsanleitung UND technische Beschreibung Wartung laufende Anpassung an das Umfeld Grundlagen der EDV Wilhelm Moser 1010

EIGENSCHAFTEN (Properties) SEIN Datendarstellung - Objektorientierung Eine uralte geniale Idee Betrachten wir etwas Beim Versuch, das Objekt zu beschreiben finden wir 2 Kategorien Was hat das Objekt ? Zeiger Knopf Zifferblatt Füße Farbe Glas...... EIGENSCHAFTEN (Properties) SEIN Was tut oder kann das Objekt ? METHODEN (Events) TUN Es reißt uns aus dem Schlaf Es zeigt uns die Zeit an Es tickt..... Grundlagen der EDV Wilhelm Moser 1111

Der Aufbau einer EDV-Anlage - Übersicht Der Prozessor - CPU Funktion Das Bussystem Die Ein- und Ausgabesteuerung ( I/O Controller ) Der Taktgeber Prozessor (CPU) & Speicher Schnittstellen DFÜ-Grundlagen Netzwerke Speichermedien Datenfluß im PC Geschichtliches über Prozessoren Grundlagen der EDV Wilhelm Moser 1212

Der Aufbau einer EDV-Anlage - CPU - Funktion Prozessoren funktionieren wie eine Bandstraße Die Information kommt als “Stream” und wird in der Bandstraße "Cache" verarbeitet. Der Prozeß ist so schnell wie der langsamste Teilprozeß. (mehrere "Pipelines" sind je nach Architektur vorhanden) Die Daten werden vom Bussystem (....32/64....bit) von den einzelnen Komponentencontrollers in den Prozessor geschickt und dort nacheinander linear abgearbeitet. (pipelining) Pipeline Burst Cache (im selben Zyklus lesen und schreiben) Pipeline Stufen: IF Instruction Fetch ID Instruction Decode EXE Execute MEM Memory WB Write Back (für den Compiler-Programmierer wichtig). MMX - CPU = bestimmte Pipes sind für Multi Media Extension vorgesehen. Grundlagen der EDV Wilhelm Moser 1313

Der Aufbau einer EDV-Anlage - Das Bussystem Grundlagen der EDV Wilhelm Moser 1414

Der Aufbau einer EDV-Anlage - I/0-Controller Die Ein- und Ausgabesteuerung ermöglicht die Verbindung zwischen dem Rechner und dem Benutzer. Es gibt die unterschiedlichsten I/0 Controller für: die Tastatur DIN - Stecker Tastaturcontroller die Festplatten EIDE od. SCSI-Bus Festplattencontroller die Diskettenlaufwerke intern -"- die Drucker Schnittstelle auf der Mutterplatine den Monitor Grafik-Controller Zusatzkarte Diese Controller fungieren also als Vermittler zwischen dem Prozessor und der angeschlossenen Peripherie. Moderne Grafikkarten übernehmen die Speicherung der Bildschirmausgabe. Spezielle Festplattencontroller entlasten den Prozessor beim Datenaustausch. Grundlagen der EDV Wilhelm Moser 1515

Der Aufbau einer EDV-Anlage - Taktgeber Die Informationen werden in Form von elektrischem Strom über die BUS-Leitungen von Einheit zu Einheit transportiert. Der gleichmäßige Stromfluß wird durch einen Taktgeber, den Grundtakt des Prozessors, in einzelne Stromimpulse aufgeteilt. Der Grundtakt des Prozessors wird durch einen Quarz bestimmt, der durch elektrischen Strom ins Schwingen gebracht wird. Moderne Mikroprozessoren arbeiten mit einer Taktfrequenz von mehreren Hundert Megahertz. Grundlagen der EDV Wilhelm Moser 1616

Der Aufbau einer EDV-Anlage - CPU & Speicher Festplatte (permanent Speicher) Der Cache RAM ist ein Speicher, wo der Prozessor die häufigsten Daten zum schnellen Zugriff zwischenspeichert. Zugriffszeiten auf Speicherbauteile 6-12 Millisekunden Prozessor (CPU) Cache Erweiterungs-speicher in der Regel ist der Cache auf der Mutterplatine Hauptspeicher RAM 10-20 ns 60 - 70 ns 5 Nanosekunden intern 32 Bit Cache = mind.. 32 Register(Speicherplätze) PII kann RAM bis 256 Mb cachen darunter nur bis 64 Mb caching möglich (P, P Pro) Grundlagen der EDV Wilhelm Moser 1717

Der Aufbau einer EDV-Anlage - Schnittstellen für Festplatten, Maus , Modem serielle COM Communications und Drucker parallele LPT Line Printer sind heute meist schon auf der Mutterplatine vorhanden. Schnittstellenkarten - Interface Cards werden in am Mainboard verfügbare Einschübe (Slots) gesteckt und mit einer Schraube festgezogen. Heute verfügbare Schnittstellenkarten sind Plug & Play ( hineinstecken & spielen { ;-) } ) fähig. Die Konfiguration der Karten erfolgt über die Software und nicht mehr über Jumper Die üblichen Interface Cards sind für Grafik Grafikbeschleuniger Sound SCSI-Controller Netzwerk Modem Scanner Prozeßsteuerung CAD/CAM u.v.a.m. Grundlagen der EDV Wilhelm Moser 1818

Der Aufbau einer EDV-Anlage - DFÜ -Grundlagen Modulator / Demodulator Ein Modem wandelt die digitalen Daten, die der Computer verwaltet, in analoge Töne um und sendet sie über die Telefonleitung. Daten werden bitweise übertragen. Ein Byte (Zeichen) sind 8 Bit wobei bei der Modem-übertragung das letzte Bit als Prüfbit verwendet wird. (Prüfsumme 0 od. 1) Die Geschwindigkeit des Modems wird in bps (Bits per Second) angegeben. Um mit dem Rest der Welt in Verbindung treten zu können sind sogenannte Protokolle (Sprachkonventionen) erforderlich. (PPP Point to Point Protokoll, TCP/IP) Modems benötigen eine serielle Schnittstelle (COM). Grundlagen der EDV Wilhelm Moser 1919

Der Aufbau einer EDV-Anlage - Netzwerke Netzwerke ermöglichen die Verteilung der Ressourcen (Drucker, Festplatten,CD's, Modem, Internet.... und die Einrichtung von Sicherheitskonzepten für Daten und Benutzer.. Meist bieten sogenannte Server den Netzwerkbenutzern ihre Dienste an. Es gibt: Domänen-Controller Verwaltung eines Teilnetzes File-Server Bereitstellung von Daten Datenbank-Server Verwaltung großer Datenbanken Print-Server Verwaltung von Druckern Internet-Access Server Bereitstellung der Internet Dienste Exchange Server Kommunikationsdienste Arten von Netzen LAN Local Area Network geschlossen, ohne Zugang von außen WAN Wide Area Network Anbindung an (fast) den Rest der Welt Die Verbindung erfolgt über Netzwerkkarten, spezielle Kabel und Netzwerksoftware z.b. Windows, Netware, Unix und sogenannte Clients ( die notwendige Benutzersoftware um die Netzwerkverbindung herstellen zu können). Grundlagen der EDV Wilhelm Moser 2020

Der Aufbau einer EDV-Anlage - Speichermedien Festplatten, Disketten, Zip, Jazz-Laufwerke Die Oberfläche der Medien sind kleine Stabmagneten(Dipole) Durch Spannungsumkehr ändert sich die Ausrichtung der Stabmagneten in + oder - Ladung. Köpfe (HEADS) Spuren (TRACKS) Sektoren (SECTORS) SPUR 0 hier wird die Dateizuordnungstabelle (FAT File Allocation Table) und der MASTER BOOT RECORD geschrieben .. Indexmarkierung (Spurbeginn) Zylinder (CYLINDERS) Jedes Medium muß vor der Verwendung durch das Betriebssystem formatiert werden Grundlagen der EDV Wilhelm Moser 2121

Der Aufbau einer EDV-Anlage - Druckerbedienung Drucker sind je nach Modell oft sehr unterschiedlich ausgeführt. Im Detail hilft da nur der Blick ins Handbuch. Achten Sie darauf daß die Papierlade richtig eingesetzt ist nicht zuviel Papier in der Lade ist (Markierung) die Seitenbegrenzungen zusammengeschoben sind das Endlospapier nicht schief in den Traktorrädern sitzt. die Farbpatrone (das Farbband) richtig arretiert ist. die Druckerhaube zugemacht ist und der Drucker ONLINE ist Online heißt nur, daß der Drucker druckbereit ist, nicht aber daß er tatsächlich eine Verbindung zum Computer hat. Jeder Drucker hat Einstellungen z.B. für Druckstärke Anzahl Kopien Standardschacht Druckerspeicher... OFFLINE:FUNCTION >> SET Reset bei Fehler Manual manuell (z.B. Einzug) Envelope hier Einzeleinzug Online Online / Offline Grundlagen der EDV Wilhelm Moser 2222

Der Aufbau einer EDV - Anlage - Datenfluß Was passiert im Computer ? (stärkst vereinfacht) Bussysteme sorgen für den Datentransport Ausgabe an Drucker, Bildschirm Modem, Diskette oder Festplatte....... dann Ausgabe über Schnittstellen (meist Karten) an den Arbeitsspeicher (RAM) über den Cache (schneller Prozessor Zwischenspeicher) Prozessor - Verarbeitung des Befehles Über den E/A-Controller, Arbeitsspeicher und Cache an den Prozessor Tastenanschlag Grundlagen der EDV Wilhelm Moser 2323

Der Aufbau einer EDV - Anlage - CPU - Standards BUS Takt heute 66/100 MHz INTEL AMD ab 286 Busbreite Bus-Takt Bits-Transfer 1980 8088 8 Bit <25 MHz 28 1985 80286 16 Bit <25 MHz 216 1990 80386 SX 32 Bit 33/16 MHz 232 DX 32 Bit 33/33 MHz 232 1993 80486 SX 32 Bit 25/12 MHz 232 DX 32 Bit 50/25 MHz 232 DX-2 32 Bit 66/33 MHz 232 DX-4 32 Bit 100/33 MHz 232 1995 80586(Pentium) 64 Bit 60 bis MHz 264 1996 P II 64 Bit 200 bis MHz 264 Pentium Pro 64 Bit 200 bis MHz 264 Pentium ist ein INTEL markengeschützter Name für den 80586 MMX Technologien, Super - Pipelining..... Bei SX Modellen war wegen der Preispolitik der Math.. Coprozessor ausgeschaltet bei DX Modellen nicht. Grundlagen der EDV Wilhelm Moser 2424

Entfernen Sie die Diskette aus dem Diskettenlaufwerk Betriebssysteme - Definition Die Systemsoftware ist die Schnittstelle zwischen dem Rechner und dem Anwender. Systemprogramme sind das BETRIEBSSYSTEM und Programme zur Verwaltung der Systemfunktionen. BETRIEBSSYSTEME ermöglichen nur den Betrieb des Rechners die Verwaltung von Dateien das Ausführen von Programmen Entfernen Sie die Diskette aus dem Diskettenlaufwerk aus Sicherheitsgründen bootet (startet) der PC immer zuerst von Laufwerk A: Grundlagen der EDV Wilhelm Moser 2525

Betriebssysteme - die Teile der Systemsoftware Grundstrukturen von BETRIEBSSYSTEMEN (Disk Operating Systems) der Kern Ein- und Ausgabesteuerung IO.SYS (MS-DOS) Dateiverwaltung MSDOS.SYS (MS-DOS) Der Kommandointerpeter COMMAND.COM (MS-DOS) die Steuer- Ein- und Ausgabeprogramme für Geräte (Treiber) programme Ablaufteil (Task-Management) steuert den Ablauf aller Programme Dienst- übernehmen Routineaufgaben wie formatieren, initialisieren, programme kopieren, Diagnose. Übersetzungsprogramme(Assembler, Compiler, Interpreter) übersetzen den Programmcode der einzelnen Programmiersprachen in durch das Betriebssystem lesbaren Code. Grundlagen der EDV Wilhelm Moser 2626

Betriebssysteme - Mehrplatzsysteme Multi-User Systeme ein Zentralrechner leistet die ganze Arbeit. Die Benutzer haben nur Bildschirm und Tastatur Multi-Tasking Systeme der Begriff Multi-Tasking hat mit Mehrplatz- systemen nichts zu tun. Multitasking heißt nur, daß mehrere Prozesse (Tasks) auf dem Rechner scheinbar gleichzeitig ausgeführt werden können. Mehrplatzsysteme sind für die Verwendung durch mehrere Anwender ausgelegt. Der Server dient durch Daten- Drucker- u.v.a.m. Bereitstellung (Ressourcen), aber die Arbeit(Programme) haben die Clients. Heute sind praktisch alle Betriebssysteme durch Integration oder Zusatzprogramme Mehrplatz- bzw. Netzwerkfähig. (Client-Programme) Grundlagen der EDV Wilhelm Moser 2727

Betriebssysteme - der Systemstart Es ist Standard, daß die für den Betriebssystemstart verwendete Einheit (Festplatte) A:/C: ist. Um das Betriebsystem starten zu können, muß die Festplatte für das System angepasst werden. Beim Einrichten der Festplatte (FDISK.EXE) wird ein sogenannter BOOT-RECORD geschrieben, der spezifisch für das Betriebssystem ist. Danach wird die Festplatte durch das Betriebssystem FORMATIERT. Dabei wird die Dateizuordnungstabelle (File Allocation Table - FAT) eingerichtet. In der FAT werden Datenfelder eingerichtet, die dem Betriebsystem sagen, wo der Dateianfang zu finden ist. Spuren Sektoren Grundlagen der EDV Wilhelm Moser 2828

Betriebssysteme - der Verzeichnisbaum Von Bäumen und Zweigen Der Baum - Vorbild für Hierarchie und Ordnung Vielfach ist der Menschen Wort: Files = Dateien ( von DATEN = Programme,Texte.Bilder....) Directory = Verzeichnis oder Ordner Root = Stamm- oder Hauptverzeichnis Tree = Verzeichnisbaum ist alles bis auf den Dateinamen Blätter Files Äste, Zweige Directory Stamm Tree Wurzel Root Grundlagen der EDV Wilhelm Moser 2929

Betriebssysteme - Dateikonventionen Was wäre ein Baum ohne Blätter: ein Computer ohne Daten (Dateien) Die Endung zeigt die Dateiart an Attribute - Eigenschaften der Datei S System Systemdatei R ReadOnly schreibgeschützt H Hidden versteckt A Archieve normal archiviert Grundlagen der EDV Wilhelm Moser 3030

DOS kann nur S3VIRG~1 lesen (8.3 Regel) Betriebssysteme - Pfade Pfade, Wegweiser für das Betriebssystems Leider hat das Betriebssystem kein allzu gutes Gedächtnis. Es muß immer im Speicher nachsehen, wo etwas zu finden ist (oder man muß es ihm sagen) Standardpfade für die Programme sind unter MS-DOS in der Startdatei Autoexec.bat unter PATH=C:\....... zu finden. Wollen wir also eine Datei ansehen oder ein Programm starten, müssen wir dem Betriebssystem normalerweise sagen, wo es die Datei findet: Unter Windows werden die Datei- und Pfadnamen doppelt gespeichert. 1.) \VIDEO\S3VIRGE DX 375\NT40... 2.) \VIDEO\S3VIRG~1\NT40... Pfadkonventionen Microsoft: \\Computername Laufwerk:\ Dateiname.Endung DOS kann nur S3VIRG~1 lesen (8.3 Regel) Grundlagen der EDV Wilhelm Moser 3131

Literatur - Hinweise Hardware Verstehen, Tunen & Konfigurieren Marion Koppelmann Thorsten Petrowski bhv Taschenbuch ISBN 3-89360-935-0 PC & EDV Thomas Wendland Christoph Eiden Gerhard Franken bhv Taschenbuch ISBN 3-89360-600-9 Einführung in die PC-Grundlagen Jürgen Ortmann ADDISON-WESLEY ISBN 3-8273-1352-x Windows 95 (Chip-Schulung) Ignatz Schels bhv ISBN 3-89360-767-6 Grundlagen der EDV Wilhelm Moser 3232

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auf wiedersehen bei weiteren interessanten Kursen... Grundlagen der EDV aber das können Sie ja bereits... Danke schön, bezauberndes Sie waren ein Publikum auf wiedersehen bei weiteren interessanten Kursen... Grundlagen der EDV Wilhelm Moser 3434

noch viel interessantere Dinge ..... Grundlagen der EDV P A U S E ! und nach der Pause ? noch viel interessantere Dinge ..... Grundlagen der EDV Wilhelm Moser 3535