Grundlagen der EDV

Grundlagen der EDV
Herzlich willkommen !
Wilhelm Moser
1
EDV-SPACE-Center - Career Plan I
ITCP - Information Technology Career Plan
PCU
PCA
NK
SB
ITCP
WIFI-PC-User
WIFI-PC-Administrator
Netzwerk-Koordinator
Systembetreuer
Informations Technology Certified Professional
Prometic Test
Prometic Test
Prometic Test
Prometic Test
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
Einführung in eine Programmiersprache
Programmier-Assistent
Professionelles Programmieren I + II
Programmierer
(wahlweise: Windows, 95/98 , NT ,DOS , Unix, OS2)
(wahlweise: C, SQL oder Visual Basic)
(in Assembler oder C/C++)
Grundlagen der EDV
2
Wilhelm Moser
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
MCSE
(Microsoft Certified Professional
(Microsoft Certified Systems Engineer)
MCP
MCSE
Prüfungen aus verschiedenen Bereichen der Microsoft Produktpalette möglich
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
3
Wilhelm Moser
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
4
Grundlagen der EDV
Wilhelm Moser
Das Kursprogramm
Datendarstellung
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
5
Wilhelm Moser
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...
Verarbeitung
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....
eingeben, speichern, rechnen, vergleichen, sortieren,
prüfen, ausgeben
Grundlagen der EDV
6
Wilhelm Moser
Datendarstellung - Datenarten
Rechnerspezifische Datenarten
Zahlen
(numerische Daten)
34
6*1023
3,14159
Wörter
Integer oder Ganzzahlen
Floating-point oder Gleitkommazahlen
Fixed-point oder Festkommazahlen
(Zeichen & Zeichenketten)
A
John DOE
Char(acter)
Strings
Zahlen & Wörter (alphanumerische Daten)
12,99 ATS
Hauptplatz 47
MO-12345 ULAN BATOR
Grundlagen der EDV
7
Wilhelm Moser
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
8
Wilhelm Moser
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"
Ein "Datensatz" ist die Menge von "Datenfeld"
Grundlagen der EDV
9
Nimmt man einen
Datensatz "Index"
erhält man eine Zeile
mit allen Felddaten
einer Firma od Person.
Wilhelm Moser
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
1
Wilhelm Moser
Datendarstellung - Objektorientierung
Eine uralte geniale Idee
Betrachten wir etwas
Beim Versuch, das Objekt zu beschreiben
finden wir 2 Kategorien
Was hat das Objekt ?
Zeiger
Zifferblatt
Farbe
Knopf
Füße
Glas......
EIGENSCHAFTEN (Properties)
SEIN
Was tut oder kann das Objekt ?
Es reißt uns aus dem Schlaf
Es zeigt uns die Zeit an
Es tickt.....
Grundlagen der EDV
1
METHODEN (Events)
TUN
Wilhelm Moser
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
1
Wilhelm Moser
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
ID
EXE
MEM
WB
Instruction Fetch
Instruction Decode
Execute
Memory
Write Back
(für den Compiler-Programmierer wichtig).
MMX - CPU = bestimmte Pipes sind für Multi Media Extension vorgesehen.
1
Grundlagen der EDV
Wilhelm Moser
Der Aufbau einer EDV-Anlage - Das Bussystem
1
Grundlagen der EDV
Wilhelm Moser
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
1
Wilhelm Moser
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
1
Wilhelm Moser
Der Aufbau einer EDV-Anlage - CPU & Speicher
Der Cache RAM ist ein Speicher, wo der Prozessor
die häufigsten Daten zum schnellen Zugriff
zwischenspeichert.
Zugriffszeiten auf Speicherbauteile
Prozessor (CPU)
(permanent Speicher)
6-12 Millisekunden
Cache Erweiterungsspeicher
10-20 ns
Festplatte
Hauptspeicher RAM
60 - 70 ns
in der Regel ist der
Cache auf der
Mutterplatine
32 Bit Cache = mind.. 32 Register(Speicherplätze)
PII kann RAM bis 256 Mb cachen darunter nur bis 64 Mb caching möglich (P, P Pro)
5 Nanosekunden intern
Grundlagen der EDV
1
Wilhelm Moser
Der Aufbau einer EDV-Anlage - Schnittstellen
Schnittstellen
für Festplatten,
Maus , Modem
und Drucker
serielle
parallele
COM
LPT
Communications
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
Sound
Netzwerk
Scanner
Grafikbeschleuniger
SCSI-Controller
Modem
Prozeßsteuerung CAD/CAM
u.v.a.m.
Grundlagen der EDV
1
Wilhelm Moser
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 Modemübertragung 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
1
Wilhelm Moser
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
File-Server
Datenbank-Server
Print-Server
Internet-Access Server
Exchange Server
Verwaltung eines Teilnetzes
Bereitstellung von Daten
Verwaltung großer Datenbanken
Verwaltung von Druckern
Bereitstellung der Internet Dienste
Kommunikationsdienste
Arten von Netzen
LAN
WAN
Local Area Network geschlossen, ohne Zugang von außen
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
2
Wilhelm Moser
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
2
Grundlagen der EDV
Wilhelm Moser
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...
Reset
Manual
Envelope
Online
bei Fehler
manuell (z.B. Einzug)
hier Einzeleinzug
Online / Offline
OFFLINE:FUNCTION >> SET
2
Grundlagen der EDV
Wilhelm Moser
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
2
Wilhelm Moser
Der Aufbau einer EDV - Anlage - CPU - Standards
BUS Takt heute 66/100 MHz INTEL AMD ab 286
1980
1985
1990
1993
1995
1996
Busbreite Bus-Takt
8088
8 Bit
<25 MHz
80286
16 Bit
<25 MHz
80386 SX
32 Bit
33/16 MHz
DX
32 Bit
33/33 MHz
80486 SX
32 Bit
25/12 MHz
DX
32 Bit
50/25 MHz
DX-2
32 Bit
66/33 MHz
DX-4
32 Bit
100/33 MHz
80586(Pentium) 64 Bit
60 bis MHz
P II
64 Bit
200 bis MHz
Pentium Pro
64 Bit
200 bis MHz
Bits-Transfer
28
216
232
232
232
232
232
232
264
264
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
2
Wilhelm Moser
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
Grundlagen der EDV
2
Entfernen Sie die
Diskette aus dem
Diskettenlaufwerk
aus Sicherheitsgründen
bootet (startet) der PC
immer zuerst von
Laufwerk A:
Wilhelm Moser
Betriebssysteme - die Teile der Systemsoftware
Grundstrukturen von BETRIEBSSYSTEMEN
(Disk Operating Systems)
der Kern
Ein- und Ausgabesteuerung
Dateiverwaltung
Der Kommandointerpeter
IO.SYS
(MS-DOS)
MSDOS.SYS
(MS-DOS)
COMMAND.COM
(MS-DOS)
die Steuer-
Ein- und Ausgabeprogramme für Geräte (Treiber)
programme
Ablaufteil (Task-Management) steuert den Ablauf aller Programme
Dienstprogramme
übernehmen Routineaufgaben wie formatieren, initialisieren,
kopieren, Diagnose.
Übersetzungsprogramme(Assembler, Compiler, Interpreter)
übersetzen den Programmcode der einzelnen Programmiersprachen
in durch das Betriebssystem lesbaren Code.
Grundlagen der EDV
2
Wilhelm Moser
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 Mehrplatzsystemen 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 Mehrplatzbzw. Netzwerkfähig. (Client-Programme)
Grundlagen der EDV
2
Wilhelm Moser
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
2
Wilhelm Moser
Betriebssysteme - der Verzeichnisbaum
Von Bäumen und Zweigen
Der Baum - Vorbild für Hierarchie und Ordnung
Vielfach ist der Menschen Wort:
Files
Directory
Root
Tree
=
=
=
=
Dateien ( von DATEN = Programme,Texte.Bilder....)
Verzeichnis oder Ordner
Stamm- oder Hauptverzeichnis
Verzeichnisbaum ist alles bis auf den Dateinamen
Blätter
Files
Äste, Zweige
Directory
Stamm
Tree
Wurzel
Root
Grundlagen der EDV
2
Wilhelm Moser
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
3
Wilhelm Moser
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
3
Wilhelm Moser
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
3
Wilhelm Moser
!
Grundlagen der EDV
3
Wilhelm Moser
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
3
Wilhelm Moser
Grundlagen der EDV
PAU S E !
und nach der Pause ?
noch viel interessantere Dinge .....
Grundlagen der EDV
3
Wilhelm Moser