Informatik für technische Kaufleute

Grundlegen kann der Aufbau eines Computers vereinfacht durch das EVA-Prinzip beschrieben werden:

• E: Eingabe durch Tastatur, Maus, Memory-Stick, Scanner, CD/DVD, Webcam oder Sensoren
• V: Verarbeitung durch den Prozessor, Rechen- und Steuerwer mit dem Arbeitsspeicher
• A: Ausgabe durch einen Monitor, Drucker, Beamer, Lautsprecher, Kopfhörer, Geldausgabe  usw.

Das sind Geräte die ausserhalb des Hardware-System (Computer) sind wie Tastatur, Monitor, Maus usw.

• Mit CPU ist der Prozessor gemein
• Der CPU (Prozessor) besteht aus Rechenwerk und Steuerwerk
• CPU heisst Central Processing Unit
• Der Prozessor kann nur Programme (Applikationen) ausführen die sich im Arbeitsspeicher befinden

• Der Arbeitsspeicher Ist Bestandteil des Datenspeichers eines Computers
• Er hält alle Daten und Programme bereit die der Computer gerade benötigt
• Der Arbeitsspeicher verliert seine Daten, sobald der Computer stromlos gemacht wird
• Der Arbeitsspeicher ist ein RAM-Speicher (Random Access Memory)
• Bei grösseren Computern kann der RAM-Speicher durch Grössere ausgetausch werden, dadurch steigt die Arbeitsgeschwindigkeit

• Im Gegensatz zum Arbeitsspeicher (RAM) bleibt die Speicherung beim Festspeicher im stromlosen Zustand erhalten
• Als Festspeicher bezeichnet man Festplatten (HDD), Halbleiterspeicher, CD, DVD, USB-Stick usw.
• Der Festspeicher kann im Computer drin oder ausserhalb sein
• Zur Bearbeitung dieser Dateine müssen die Daten zuerst in den Arbeitsspeicher (RAM) geladen werden

• Die Architektur ist der grundsätzliche Aufbau eines Computers
• Entwickelt wurde diese Prinzip vom ungarischen Mathematiker John von Neumann (1903-1957)
• Obwohl das Prinzip relativ alt und simpel ist, gilt es auch heute noch als Grundlage für den Aufbau moderne Computer

• Der Prozessor, die internen Speicher und die Ein-Ausgabe-Einheit werden über das Bussystem miteinander verbunden.
• Auf dem Bussystem werden elektrische Signale durch die Leitungen übertragen.

• Die Peripheriegeräte wie Maus, Tastatur, Monitor und Drucker werden über eine Schnittstelle am Gehäuse des Computers verbunden.
• Eingabaute Festspeicher, Arbeitsspeicher (RAM) usw. werden über eine Schnittstellel innerhalb des Computers verbunden.
• Schnittstelle heisst auf englisch Interface

• Das ist die Hauptplatine mit den Hauptkomponenten drauf wie Prozessor, Arbeitsspeicher, Controller, Schnittstellen usw.
• Der externe Speicher (Festplatte) befindet sich ausserhalb der Hauptplatine
• Da die Schnittstellen auf der Hauptplatine normiert sind können Komponenten unterschiedlicher Hersteller miteinander kombiniert werden.

• X86-Architektur für leistungsstarke Prozessoren wie Intel i5, i7 usw.
• ARM-Architektur für Geräte mit wenig Stromverbrauch wie Smartphones, Tablet usw.

• Die Leistungsfähigkeit eines Prozessors
• Der Unerschied ist der Datensatz der gleichzeitig im Prozessor verarbeitet werden kann.
• 64-Bit-Prozessoren verarbeiten doppelt so grosse Datensätze wie 32-Bit-Prozessoren
• Auf Laptops laufen meist 64-Bit-Prozessoren
• Vorsicht beim Kauf von Programmen: Oft wird angegeben für welche Art von Prozessor das Programm geschrieben wurde

• Gibt an wieviele Rechenschritte der Prozessor in der Sekunde ausführen kann
• Je mehr desto leistungsstärker ist der Prozessor

• Mehrkern Prozessoren = Multi-Core-Processoren
• Steigert die Leistungsfähigkeit des Prozessors
• Wenn mehrere Prozessoren auf einem Prozessor-System eingesetzt werden
• Meist zwei oder mehrere Prozessoren
  • 1 Hauptprozessor = Single-Core-Prozessor
  • 2 Hauptprozessoren = Dual-Core-Prozessor
  • 3 Hauptporzessoren = Tri-Core-Prozessor
  • 4 Hauptprozessoren = Quad-Core-Prozessor
  • 6 Hauptprozessoren = Hexa-Core-Prozessor
  • 8 Hauptpozessoren = Octa-Core-Prozessor

• Der Cache ist ein Zwischenspeicher des Prozessor auf dem Weg zum Arbeitsspeicher.
• Der Cache beschleunigt den Zugriff auf den Arbeitsspeicher und erhöht somit die Arbeitsgeschwindigkeit des Computers

Ein Test zum Vergleichen der Arbeitsgeschwindigkeit von verschiedenen Prozessoren (in Geräten) im Einsatz von typischen Anwendungsprogrammen

• Anspruchsvolle Bild- oder Videoanwendungen, PC-Spiele überfordern den Prozessor (CPU) und werden an eine Grafikkarte übergeben.
• Auf der Grafikarte ist der Grafikprozessor, der spezialisiert ist auf die Verarbeitung schneller Grafikanwendungen
• Die Grafikkarte wird über eine normierte Schnittstellte mit der Hauptplatine verbunden

• Ist ein Prozessor der anaologe und digitale Audio- oder Video-Signale für die Verarbeitung im Computer vorbereitet.
• Diesen Job überlässt der CPU einem seperaten Prozessor auf der Hauptplatine oder sogar auf einer seperaten Karte

• Der Netzwerkcontroller wird auch Netzwerkkarte genannt.
• Der Netzwerkcontroller ermöglicht den Zugang ins Internet.
• Die Arbeit überlässt der CPU einem Prozessor auf der Netzwerkkarte
• An jedem Computer und so gut wie jedem Laptop finden Sie einen LAN-Anschluss. Hinter dem Anschluss versteckt sich der Netzwerkcontroller im Computergehäuse

1 Byte = 8 Bit

• 1 KB  (Kilobyte) = 1024 Byte
• 1 MB (Megabyte) = 1024 KB
• 1 GB ((Gigabyte) = 1025 MB
• 1 TB (Terabyte) = 1024 GB

• Bietet der Arbeitsspeicher nicht genügend Platz, so muss das Betriebssystem einen Teil des Arbeitsspeichers auf die Festplatte auslagern und bei Bedarf wieder zurückholen. Dieser Vorgang kostet Zeit
• Wiindow 8 braucht 4 GB Arbeitsspeicher (RAM) für eine angenehmes Arbeiten

• Aktuelle RAM heissen DIMM (Dual-Inline-Memory-Module) und es gibt sie in 2 Versionen:
  • DDR2-SDRAM
  • DDR3-SDRAM
• Für Arbeitsspeicher ist auf der Hauptplatine spezielle Steckplätze vorgesehen

• Die Festplatte beteht aus mehreren Speicherplatten aus magnetisierbarem Material
• Ein Sektor ist die kleinste Speichereinheit auf der Festplatte und beträgt 512 Byte
• Eine Partition ist ein unabhängiger Speicherplatz auf der Festplatte und wird im Betriebssystem als eigener Buchstabe angegeben C:, D: usw.
• Um die Sicherheit der Daten zu gewährleisten werden diese oft auf mehrere Festplatten gespeichert. Dies nennt man RAID (Redudant Array of Independent Disks)
• 30-50 GB braucht alleine das Betriebssystem auf der Festplatte
• Die Festplatte ist bei der Performance der Flaschenhals im Computer und bestimmt die Geschwindigkeit

• Ïst eine Festplatte ohne bewegliche Teile
• Der Speicher besteht aus Halbleiter wie bei einem RAM aber verlieren ihre Daten auch bei stromausfall nicht.
• Die Übertragungsgeschwindigkeit ist 10 x schneller als bei HDD
• Sie sind weniger stossempfindlich als HDD
• Der kleine Bruder ist ein USB-Stick

• Das BIOS ist eine Software die das Betriebssystem nach dem Einschalten des Computers startet.
• Die BIOS-Software ist in einem nicht flüchtigen Speicher abgelegt.
• Das BIOS führt beim Start folgende Aufgaben durch:
  • Haradware testen und initialisieren
  • BIOS-Erweiterungen aufrufen (hilft alle Hardware-Komponenten zu starten)
  • Datenträger ermitteln der das Betriebssystem enthält
  • Betriebssystem vom ermittelten Datenträger laden
• Der Nachfolger vom BIOS heisst UEFI