Volker Schillings informatik.uni-trier.de/~schillings schillings@uni-trier.de

1. Volker Schillingshttp://www.informatik.uni-trier.de/~schillingsschillings@uni-trier.de

2. Organisatorisches • Umfang: • 60 Stunden • Di. & Do. 18-21 Uhr • Ort: • HWK Trier Raum C1.6 • Anforderungen

3. Kursübersicht • Theorie & Praxis Anspruch • Kursziele & Wege dort hin • Gegliedert in 2 Hauptgebiete • PC-Technik • PC-Support

4. PC – Technik - Übersicht • Rechnerarchitektur • CPU & Mainboard • Bussysteme • Speicher • BIOS • I/O Ports, DMA, IRQ, ... • Grafikkarten

5. PC – Technik – Übersicht (2) • Erweiterungskarten • Schnittstellen • Externe Speichergeräte • Ein- & Ausgabegeräte • PC Komplettsysteme • PCs warten

6. PC – Technik – Übersicht (3) • Aktuelle Betriebssysteme • Installation eines BS • Anpassung eines BS • Backup • Datenrettung • MS-DOS ?! • Viren

7. PC – Support - Übersicht • Systembetreuung aktueller BS • Windows 98, 2000 & XP • Linux • SuSE, Red Hat, debian • Installation • Systemstart • Anpassung • Hardwarekonfiguration

8. PC – Support – Übersicht (2) • Druckerkonfiguration • Systemtuning • Datenträgerverwaltung • Benutzerverwaltung • Netzwerkbetrieb • Netzgrundlagen (Theorie ) • Praxis  • Troubleshooting

9. PC – Technik - Rechnerarchitektur • Verwendung des binären Systems • Datenrepräsentation im binären System • Zahlen und Buchstaben • 16, 32, 64 Bit Computer • Beispiel: • Buchstabe A hat ASCII Code 65 • Interne Repräsentation: 01000001

10. PC – Technik – Funktion einer CPU • EVA Prinzip • Von-Neumann-Architektur • Konzept aus dem Jahre 1945. • Entwickler Herr von Neumann. • Prägt bis jetzt alle gängigen Rechner

11. Von-Neumann-Architektur • Aufbau

12. Von-Neumann-Architektur - Steuerwerk • Das Herz des Rechners • Laden der Befehle aus dem Speicher • Decodierung der Befehle • Interpretation der Befehle • Versorgung der Funktionseinheiten mit Steuersignalen

13. Von-Neumann-Architektur - Rechenwerk • Arithmetische und logische Verknüpfung • ALU • Prozessor (CPU) = Rechenwerk und Steuerwerk

14. Von-Neumann-Architektur - Speicher • Der Speicher ist die Rechnerkomponente zum "Aufbewahren" von Daten. • Speicher bestehen aus Speicherelementen. • binärer Speicher (0,1) • 8bit = 1Byte = Gruppe aus acht Elementerspeichern

15. Von-Neumann-Architektur – I/O Input Output • Abkürzung: I/O (Input / Output) • Informationsaustausch zwischen einem Computer und seiner Peripherie (den angeschlossenen Geräten) • Beispiele: Drucker / Monitor / Tastatur • Von Neumann-Flaschenhals

16. CPU – Central Processing Unit • Fertigungstechniken • Leistungsmerkmale • Taktfrequenz • (M|G) IPS • (M|G) FLOPS • CISC/RISC • Pipelining • Caching

17. Intel Prozessoren • Ursprung im 8088/8086 Prozessor • 20 Adressleitungen • Beschränkung auf 1 MB HS • Real / Protected Mode • Virtual Real Mode • Exkurs Multitasking

18. Aktuelle Intel & AMD Prozessoren • Intel Prozessoren: • Celeron • Zur Zeit bis 2.6 GHz • 128 KB Cache • 100/400 MHz Front Side Bus • Ca. 79 - 100 € • Pentium 4 • Bis zu 3.2 GHz • 512 KB L2 Cache • 200/800 MHz Front Side Bus • Ca. 180 – 690 €

19. Aktuelle Intel & AMD Prozessoren (2) • Intel Prozessoren: • Xeon Prozessor • Multiprozessor System • größerer Cache (bis 2 MB) • Bis 2.8 GHz • Preis: ca. 350 € • Itanium • 64 Bit Prozessor • Liefer- & Absatzschwierigkeiten

20. Aktuelle Intel & AMD Prozessoren (3) • AMD Prozessoren: • Duron • Bis 1.3 GHz • 128 KB L1 (!) & L2 Cache • 100 MHz FSB • Ca. 35 € • Athlon XP • Bis 3000+ • Bis 2167 MHz • 512 KB Cache • Ca. 50 bis 250 €

21. Aktuelle Intel & AMD Prozessoren (4) • AMD Prozessoren: • Opteron • 1.8 GHz • MP fähig • 128 KB L1 und 1024 KB L2 Cache • 64 Bit (!) • Lieferbar • Preis ca. 1000 €

22. Slot / Socket Prozessoren • Viele Standards • SPGA und Edge Connector in verschiedenen Ausführungen • Achtung beim Kauf CPU & Mainboard

23. Montieren von CPUs  Praktische Übung 

24. Mainboard • Aufgaben eines MB • Verteilung der Spannungsversorgung • Datentransport • Zusammenschluss von Komponenten • Bestandteile eines MB • Sockel/Slot für CPU • EPROM für BIOS • Taktgeber • Chipsatz für Steuer-/Logikbausteine

25. Mainboard (2) • Bestandteile eines MB (...) • Controller für Massenspeicher • Batterie für Systemuhr/Bios Daten • Steckplätze für Hauptspeicher • Steckplätze für Erweiterungskarten • Schnittstellenanschlüsse • Tastatur- / Mausanschluss • Infrarot Port • Anschluss für Spannungsversorgung • Jumper zur Konfiguration

26. Chipsatz • Bindeglied zwischen Komponenten • Eng verbunden mit CPU und Bussystem • Northbridge • Datenfluß zwischen CPU, Cache und HS • Auch AGP Ansteuerung • Southbridge • Kommunikation zwischen PCI, DIE und ISA Slots • Hersteller: Intel, SIS, Opti, Via und Ali

27. MB - Bauformen • Standard AT und Baby AT Format • Verwendet bis P1 MB • Keine permanente Stromversorgung • Keine gute Wärmeabfuhr • ATX & microATX • Aktuelle Bauform • Permanente Stromversorgung (Soft Power On/Off) • IO Panel

28. Bussysteme • Aufgabe: • Kommunikationskanal für einzelne Komponenten • Vgl. von-Neumann-Architektur • Bestandteile: • Datenbus • Adressbus • Steuerbus • Siehe Skript Seite 21

29. Bussysteme (2) • I/O Bussysteme • AGP (Accelerated Graphics Port) • PCI (Peripheral Component Interconnect) • CNR (Communication and Networking Riser) • ISA, EISA und Vesa Local Bus

30. Bussysteme (3) – PCI Bus • 1992 entwickelt • 33 MHz und 32 Bit breit • Bis zu 10 Geräte • Plug & Play • Busmastering • Heute bis 66 MHz

31. Bussysteme (4) – AGP Bus • Grafikkarten zu schnell für PCI Bus • 66 MHz • Unabhängig vom übrigen Bussystem für North-Bridge • AGPx1 bis AGPx8 mit 266 MB/s bis 2100 MB/s • Vorsicht mit Versorgungsspannung

32. Bussysteme (5) – CNR / AMR • CNR (Communication & Networking Riser Card) • AMR (Audio & Modem Riser) • Veraltet • Dienen zur kostengünstigenErweiterung

33. Speicher • Nichtflüchtiger Speicher • ROM • EPROM • EEPROM • Flash Speicher • MM Cards, Memory Stick, ...

34. Speicher (2) • Flüchtiger Speicher • Cache • RAM Speicher • PS/2 (32 Bit) • SDRAM (64 Bit) • DDR (Double Data RAM) • RDRAM • Speichertaktung beachten!

35. BIOS • Basic Input Output System • Grundlegende Ein-/Ausgabebefehle • Aufgaben • Selbsttest des PCs (Power On Self Test, POST) • Ausgabe von Status bzw. Fehlern • Prüfen der Systemkonfiguration • Initialisierung der Komponenten • Medium suchen für Bootvorgang • MBR laden

36. BIOS (2) • Bios Typen • AMI • AWARD • Phoenix • Bios Setup • Aktivierung durch Entf. Taste oder F2 • Auswahl im Menu durch Cursor Tasten, +, -, Bild auf/ab

37. BIOS (3) • Standard CMOS Setup • Zeit / Datum • IDE Konfiguration • Diskettenlaufwerke • Fehlerbehandlung • Advanced BIOS Setup • Virenschutz für Bootsektor • Suchreihenfolge für Laufwerksauswahl beim Booten

38. BIOS (4) • Advanced Chipset Features Setup • USB • Speichertiming • Integrated Periphals • Konfiguration von internen Komponenten • Load Defaults • Save and Exit Setup • Exit without saving

39. BIOS (5)  Praktische Übung 

40. BIOS Update • Löst oft Hardwareprobleme • Speedup • BIOS update Vorbereitung • Erstellen einer DOS Bootdiskette • Flash Utility auf Floppy speichern • Neues BIOS auf Floppy sichern • Praktische Übung 

41. I/O Ports, DMA & IRQ • Adressierung der Hardware • i.d.R. 16 Bit breite Adresse • Hex Schreibweise • Z.B. 0220h oder ox0220 • Memory Mapped I/O • I/O Mapped I/O

42. DMA • Von-Neumann-Flaschenhals • Reduktion der Kommunikation zwischen CPU, I/O Komponenten und HS • DMA Controller • Beispiel: IDE Controller

43. IRQ • Woher weiß die CPU wann I/O Geräte arbeiten • Polling • Einsatz von Buffern • Hardware IRQ

44. Grafikkarten • Aufgaben & Eigenschaften • Standards • VGA 640*480 • SVGA 800*600, später 1024*768 • XGA 1024*768 • SXGA 1280*1024 • SXGA+ 1400*1050 • UXGA 1600*1200

45. Grafikkarten (2) • Farbtiefe • 8 Bit (256 Farben) • 15 Bit (Realcolor, ca. 32.000 Farben) • 16 Bit (Highcolor, ca. 64.000 Farben) • 24 Bit (Truecolor, ca. 16,7 Millionen Farben) • 32 Bit

46. Grafikkarten (3) • Bestandteile einer Grafikkarte (vgl. S. 44 Skript) • Grafikprozessor • Video Ram • Ramdac • Bios-Rom • Busschnittstelle • Monitorschnittstelle

47. Grafikkarten (4) Pin # Signal Name 1 Red 2 Green 3 Blue 4 No Connect 5 Ground 6 Ground 7 Ground 8 Ground 9 No Connect 10 Ground 11 No Connect 12 DDC DAT 13 Horizontal Synchronization 14 Vertical Synchronization 15 DDC Clock • Grafikprozessor • Aufgaben 2D & 3D Berechnung • Vodoo, ATI, nvidia, ... • Softwareschnittstellen • Anwendungsgebiete • Schnittstellen

48. Grafikkarten (5) • Speicherbedarf • [Pixel H] * [Pixel V] * [3 Byte] • Bsp: 1024*768*3Byte = 2,25 Mbyte • Rechenaufgabe: • 640 * 480 bei 256 Farben • 800 * 600 bei High Color • 1024*768 bei True Color • 1600*1400 bei True Color • Ergonomie • Bildwiederholfrequenz

49. Netzwerkkarten • Aufgaben einer Netzwerkkarte • Schnittstellen • Wichtigster Standard: • Ethernet • BNC Verkabelung • Twisted Pair • Geschwindigkeit

50. Modem, ISDN und DSL • Remoteverbindung zu anderen Rechnern • Modem • Modulator/Demodulator • Anschluß • Geschwindigkeit • ISDN • Unterschied zu Modem • Anschluß • Geschwindigkeit