HW- und SW-Komponenten eines PCHW- und SW-Komponenten eines PC

© Walter Riedle, Computeria-Urdorf, 2009

IBM 5150 aus dem Jahre 1981

Anfänge des ComputersAnfänge des Computers

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1941: Zuse Z3

in Deutschland entwickelt

erster programmierbarer Rechnermit mechanischen Relais

1944: ENIAC

In den USA entwickelt

Erster programmierbarer Rechnermit Elektronenröhren

Die Hauptplatine (mainboard / motherboard)Die Hauptplatine (mainboard / motherboard)

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Die Hauptplatine ist das „Herzstück“ des PC.

Sie ist Träger der Hauptelemente des Computers:

• Stromanschluss (vom Akku oder Power Supply)

• Stützbatterie

• Prozessor (CPU = Central Processing Unit)

• Arbeitsspeicher (Hauptspeicher oder Memory)

• PCI-Anschlüsse (Peripheral Component Interconnect)

HW- und SW-Komponenten eines PCHW- und SW-Komponenten eines PC

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Der Prozessor (CPU = central processing unit)Der Prozessor (CPU = central processing unit)

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• Er ist das eigentliche Rechenwerk, das arithmetische und logische Operationen ausführen kann.

• Der Zugriff kann nur auf den Arbeitsspeicher erfolgen, d.h. Daten, die der Computer verarbeitet müssen im Arbeitsspeicher liegen.

• Der Prozessor wird sehr heiss und benötigt Kühlung.

Entwicklung:

1930er Jahre: Elektromagnetische Relais

1940er Jahre: Elektronenröhren

1960er Jahre: Transistoren

1970er Jahre: Integrierte Schaltkreise (IC)

Der Prozessor (CPU = central processing unit)Der Prozessor (CPU = central processing unit)80486 DX2

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Der Arbeitsspeicher (RAM)Der Arbeitsspeicher (RAM)

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DRAM-DDR2 512

1992 - 2008

Die Adressierbarkeit des Arbeitsspeichers hängt vom Prozessor ab:

• 32-Bit bis zu 4 MB(4‘294‘967‘296)

• 64-Bit bis zu 16 EB(18‘446‘744‘073‘709‘551‘616)

Massenspeicher (Festplatte, Harddisk)Massenspeicher (Festplatte, Harddisk)

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Der Massenspeicher dient dazu, Programme und Benutzerdaten dauerhaft zu speichern, um sie dem Computer verfügbar zu halten.

Entwicklung der Speicherkapazitäten: 1981: 10 MB

1992: 2 GB

2002: 320 GB

2007: 1 TB

2009: 2 TB

Weitere MassenspeicherWeitere Massenspeicher

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Nebst Festplatten gibt es noch:

• Disketten

• USB-Sticks

• CD / DVD

• Speicherkarten

• usw.

Mengenbezeichnungen beim ComputerMengenbezeichnungen beim Computer

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1‘0001‘000‘000

1‘000‘000‘0001‘000‘000‘000‘000

1‘000‘000‘000‘000‘0001‘000‘000‘000‘000‘000‘000

TausendMillionMilliardeBillionBilliardeTrillion

KiloMegaGigaTeraPetaExa

KiloMegaGigaTeraPetaExa

1‘0241‘048‘576

1‘073‘741‘8241‘099‘511‘627‘776

1‘125‘899‘906‘842‘6241‘152‘921‘504‘606‘846‘97

6

KBMBGBTBPBEB

EingabemedienEingabemedien

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Sie dienen der Eingabe von Informationen an den PC:

• Tastatur

• Maus

• Scanner

• Joystick

• Grafiktablett

• Digitalstift

• Gamepad

• Digitale Kamera

• Touchscreen

EingabegeräteEingabegeräte

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AusgabegeräteAusgabegeräte

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Sie dienen zur visuellen oder akustischen Ausgabe von Resultaten:

• Bildschirm

• Drucker

• Plotter

• Lautsprecher

• Kopfhörer

Die Betriebs-SoftwareDie Betriebs-Software

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Zum Betrieb eines Computers braucht es ein Betriebssystem. Die Bekanntesten für PC sind:

• DOS

• Windows

• Linux

• MacOS

Das Betriebssystem ist ein Programm, das für das Zusammenspiel der einzelnen Komponenten eines PC verantwortlich ist.

Ohne Betriebssystem läuft nichts!Ein Betriebssystem allein bringt nichts!

Die Anwendungs-SoftwareDie Anwendungs-Software

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Anwendungssoftware sind Programme, die einen bestimmten Zweck für den Benutzer erfüllen:

Standardsoftware:

• Office mit Word, Excel, Access usw.

• Browser (Internet-Explorer, Firefox, Thunderbird)

• Buchhaltungsprogramme

• Erstellungsprogramme für Websites

Individualsoftware:

• Programme für bestimmte Zwecke

Das Aufstarten eines Computers (Bootstrap)Das Aufstarten eines Computers (Bootstrap)

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Beim Einschalten eines PC wird in den Arbeitsspeicher geladen:

• das Betriebssystems (von der Harddisk)

• Programme, die für die Ansteuerung der peripheren Geräte benötigt werden (Treiber)

• die im Schnellstartmenu angegebenen Programme bzw. deren Kernprogramme (damit diese später schneller aufgestartet werden können)

Das Aufstarten eines Computers (Bootstrap)Das Aufstarten eines Computers (Bootstrap)

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Betriebssystem

Treiber

Startrun-Elemente

Die Belegung des Arbeitsspeichers nach dem Booten:

Freier Arbeitsspeicher für Programme

Nach dem Aufruf von AnwenderprogrammenNach dem Aufruf von Anwenderprogrammen

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Betriebssystem

Treiber

Elemente der Schnellstartleist

Die Belegung des Arbeitsspeichers:

Office-Programm (Word)

Browser (Internet-Explorer)

Es wird ein weiteres Programm aufgerufen!

Der Arbeitsspeicher ist vollDer Arbeitsspeicher ist voll

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Wenn der Arbeitsspeicher voll ist und ein weiters Programm aufgerufen wird, muss das Betriebssystem Platz schaffen! Es lagert „nicht aktive“ Software vom Arbeitsspeicher auf die Harddisk aus.

• Wie viel Platz brauche ich?

• Was wurde schon lange nicht mehr gebraucht?

Es kann alles vom Arbeitsspeicher ausgelagert werden ausser das Betriebssystem selbst.

Doch diese Auslagerung kostet Zeit und Ressourcen!

Nach dem Aufruf von AnwenderprogrammenNach dem Aufruf von Anwenderprogrammen

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Betriebssystem

Treiber

Elemente der Schnellstartleiste

Die Belegung des Arbeitsspeichers:

Skype

Browser (Internet-Explorer)

Es wird ein weiteres Programm aufgerufen!

Der Sinn des heutigen ReferatsDer Sinn des heutigen Referats(aus meiner persönlichen Sicht)(aus meiner persönlichen Sicht)

© Walter Riedle, Computeria-Urdorf, 2009

Empfehlungen:

• Eine Investition in einen grösseren Arbeitsspeicher (RAM) bringt mehr als ein schnellerer Prozessor.

• Belasten Sie den PC nicht unnötig.

• Schliessen Sie nicht mehr benötigte Programme.

• Beschränken Sie die Schnellstartleiste aufs Notwendigste.

• Verzichten Sie - wenn möglich – auf einen animierten Bildhintergrund oder eine Diashow.

© Walter Riedle, Computeria-Urdorf, 2009

Danke für die Aufmerksamkeit!

Und nun geht’s zum Kaffee!