Eine kleine Geschichte der Rechentechnik

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Eine kleine Geschichte der Rechentechnik

Eine kleine Geschichte der

Rechentechnik

1. Worum geht es?

Frage:

Sie nennen unser Gespräch „Eine kleine Geschichte der Rechentechnik“, warum ?

Antwort:

Wollte man umfassend über die Geschichte der Rechentechnik sprechen oder schreiben, so

wäre das, beim heutigen Stand der Technik aufgeschrieben, ein umfassendes dickes Buch.

Das Gespräch würde viele Stunden in Anspruch nehmen.

Frage:

Und wie wollen Sie das Thema begrenzen?

Antwort:

Ich möchte das Thema auf den Ereignisraum begrenzen, wie ich die Geschichte der

Rechentechnik erlebt habe, d.h. in der Art eines großen Abenteuers, das mich immer wieder

begeistert und motiviert hat, mehr und mehr zu lernen.

Frage:

Wie haben eigentlich die Menschen früher gerechnet, d.h. vor der Erfindung des

Computers?

Antwort:

Sie haben sich Rechenhilfsmittel gebaut. Es gibt auch heute noch den Abakus, er wurde vor

über 3000 Jahren erfunden. Er ist ein Rechenhilfsmittel, das Händler auf Märkten (z.B. in Russland)

sehr schnell und sicher bedienen. Die Händler sind dabei schneller als Kunden mit Taschenrechnern.


Der Mensch, der den Abakus bedient, muss den Ablauf der Rechnung selber steuern. Das ist

bei Berechnung mit langen Formeln kaum möglich.

Frage:

Rechenmaschinen gab es nicht?

Antwort:

Doch, es gab immer wieder Versuche. Der britische Mathematiker Charles Babbage

entwickelte 1837 die dampfbetriebene „Analytische Maschine", die mit allen vier

Grundrechenarten rechnen konnte, einen Speicher für bis zu 1.000 Zahlen besaß und auch

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schon mit Kommandos gefüttert werden konnte, die fast alle Wesensmerkmale modernerer

Programmiersprachen hatte. Die Maschine wurde nicht gebaut, weil niemand die präzisen

Einzelteile herstellen konnte. Außerdem fehlte es an Geldgebern.

Zudem wurden Rechenhilfsmittel erfunden. Bei der Datenverarbeitung wurden ab Ende des

20. Jahrhunderts Lochkarten eingesetzt ‐ und zwar noch ganz ohne Computer.

Der Deutschamerikaner Hermann Hollerith erfand die Lochkarte. Am 8. Januar 1889 meldet

er sein System zum Patent an. Er wurde damit zum Begründer der maschinellen

Datenverarbeitung. Sein System wurde bei der Volkszählung 1890 angewandt und trug zu

einer starken Beschleunigung der Auszählung bei.

Frage:

Ich habe auch von Analogrechnern gehört.

Antwort:

Ein bekanntes Beispiel für Analogrechner sind die verschiedenen Arten von

Rechenschiebern und mechanischen Planimetern, die jeder, der bis in die 70iger Jahre des

19. Jahrhunderts Ingenieurwissenschaften studiert hat, verwenden musste. Danach wurden

sie zunehmend von Taschenrechnern verdrängt.

Ich selbst habe während des Krieges (als Luftwaffenhelfer) an einem Analogrechner, dem

Kommandogerät in einer Flakbatterie, gearbeitet. Diese Geräte besaßen eine hohe

Echtzeitfähigkeit sowie eine prinzipbedingt hohe Ausführungsparallelität. Damit wurde auf

der Grundlage der eingegebenen Höhen‐, Seiten‐ und Entfernungsangaben feindlicher

Flugzeuge, die Abschusswerte der Flakgranaten berechnet. Die Rechengenauigkeit lag

allerdings nur bei 0,01 Prozent . Letzteres war allerdings noch wesentlich genauer als die

eingegebenen Werte für Höhe, Seite und Entfernung.

Frage:

Und wie hat man die komplizierten Gleichungen der Statik oder Dynamik beim Häuser‐,

Brücken‐ oder Flugzeugbau berechnet?

Antwort:

Durch Heere von Mathematikern, die auf dem Papier, manchmal unterstützt von

mechanischen Rechenmaschinen, die Ergebnisse ausrechneten.

2. Die Idee von Konrad Zuse

Frage:

Ich kann mir vorstellen, dass das sehr zeitaufwändig und anstrengend war, weil man sich

sehr konzentrieren musste.

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Antwort:

Das empfand auch Konrad Zuse (1910‐1995). Er war Statiker bei den Henschel

Flugzeugwerken und musste immer viele lange Formeln berechnen. Er sagte von sich

scherzhaft: „Da ich zu faul zum Rechnen war, überlegte ich, wie man eine Maschine bauen

kann, die einem Menschen lange Rechenoperationen abnimmt“.

Frage:

Wie sah diese Maschine aus, mit der Konrad Zuse Formeln auf dem Gebiet der Statik

rechnen wollte? Welche Bauelemente standen ihm damals, 1936, zur Verfügung?

Antwort:

Nun ja, er blieb zunächst der Welt der Bauelemente, aus dem Rechenmaschinen damals

bestanden, verhaftet das war Metall. Man sagt, Zuse hatte eine gute „mechanische

Auffassungsgabe“.

Der Zuse1 war ein mechanisches Rechenwerk. K. Zuse hatte ihn 1937 im Wohnzimmer seiner

Eltern aufgebaut. Sein Vater half ihm beim Aussägen der Metallteile mit der Laubsäge. Um

den Rechner Z1 zu bauen, gab Zuse 1936 seine Stelle bei den Henschel Flugzeugwerken auf

und arbeitete nur noch zu Hause

Bild 1: Nachbau des Z1 im Technikmuseum Berlin

Der Z1 enthält schon die wichtigsten Elemente eines Computers, war jedoch wegen

mechanischer Probleme unzuverlässig. Ein Mangel des Z1 war, dass sich die mechanischen

Schaltglieder im Betrieb verhakten. Der Z1 wurde im zweiten Weltkrieg zerstört. Man baute ihn

in den 1960er Jahren nach (Bild1).

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Der Rechner wurde von Hand oder von einem starken Elektromotor angetrieben. Man

erzählt sich, dass beim ersten Einschalten die elektrische Sicherung in der Wohnung

durchbrannte.

Frage:

Ich kann mir das nicht so richtig vorstellen. Wie soll das gehen, ein mechanischer Rechner

mit Binärzahlen?

Antwort

Also zunächst möchte ich noch einmal kurz auf das Rechnen mit Binärzahlen eingehen:

- Jede Zahl lässt sich als Binärzahl darstellen. D.h. als Summe von Zweierpotenzen

10 = 2 3 + 2 1 = 8 + 2 = 1 0 1 0

- D.h. 0000 = 0 0101 = 5 1010 = 10 1111 = 15

0001 = 1 0110 = 6 1011 = 11

0010 = 2 0111 = 7 1100 = 12

0011 = 3 1000 = 8 1101 = 13

0100 = 4 1001 = 9 1110 = 14

- Man kennt folgende elementare Rechenoperationen:

Die Negation: 0 1

1 0

Das logische UND 0 and 0 = 0

0 and 1 = 0 1

&

1 and 0 = 0 1 0

1 and 1 = 1

Das logische Oder 0 or 0 = 0

0 or 1 = 1 1 V

1 or 0 = 1 1 1

1 or 1 = 1

Antivalenz 0 xor 0 = 0

0 xor 1 = 1 1

1 xor 0 = 1 1 0

1 xor 1 = 0

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Bild 2: Mechanische Lösung der Negation: Eingang = 0, es liegt noch kein Takt an

Bild 3: Mechanische Lösung der Negation: Eingang = 0, es liegt der Takt an, Ausgang = 1

Frage:

Das Prinzip habe ich jetzt verstanden. Es muss aber ziemlich kompliziert gewesen sein, die

vielen notwendigen Metallteile zu bewegen?

Antwort:

Das stimmt, der Z1 enthält zwar schon die wichtigsten Elemente eines Computers, war jedoch

wegen mechanischer Probleme unzuverlässig.

Ein Mangel des Z1 war, dass sich die mechanischen Schaltglieder im Betrieb verhakten.

Frage:

Welche Leistungsmerkmale hatte der Z1 ?

Antwort:

Ein Arbeitsschritt des Rechners dauerte eine Sekunde.

Der Rechner arbeitete mit 22 Bit langen Binärzahlen.

Eine Multiplikation dauerte 5 Sekunden.

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Die Eingabe erfolgte über eine Dezimaltastatur, danach wurden die Zahlen in einen

Binärcode umgewandelt.

Die Ausgabe der Binärzahlen erfolgte nach Umwandlung mit Dezimalziffern.

Der Rechner besaß 64 Speicherzellen à 22 Bit.

Die Leistungsaufnahme betrug ungefähr 1000 Watt für den Elektromotor der zur Taktgebung

verwendet wurde.

Das Gewicht des Z1 betrug ca. 500 kg.

Der Z1 war für wissenschaftliche Rechnungen konzipiert.

Frage:

Wie stabilisierte Zuse seinen Z1?

Antwort:

Er baute zunächst das Rechenwerk mit Relais auf, lies aber den mechanischen Speicher

bestehen. Das war der Z2.

Bild 4: Logische Schaltung, Antivalenz, mit Relais

Schließlich stellte er 1941 den Z3 vor, der vollständig mit Relais aufgebaut war. Er baute den

Rechner in Zusammenarbeit mit Helmut Schreyer auf. Der Z3 war der erste funktionsfähige

Digitalrechner und gleichzeitig der erste programmierbare und der erste, der auf dem

binären Zahlensystem basierte. Die Z3 gilt daher, vor allem in Deutschland, als erster

funktionsfähiger Computer, damals als Rechner bezeichnet. Am 21. Dezember 1943 wurde er

bei einem Bombenangriff zerstört.

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Bild 5: Nachbau des Z3 im Deutschen Museum in München.

Es war Helmut Schreyer, der Konrad Zuse anregte, spätere Rechner mit Röhren aufzubauen.

3. ENIAC: erster Rechner mit Elektronenröhren

Frage:

Hat Konrad Zuse auch den ersten Rechner mit Elektronenröhren gebaut?

Antwort:

Nein, das blieb der amerikanischen Armee vorbehalten, in deren Auftrag die ENIAC (Elektronic

Numerical Integrator and Calculator) gebaut wurde. Die ENIAC wurde am 14. Februar 1946 der

Öffentlichkeit vorgestellt. Der Stromverbrauch der 17.468 Elektronenröhren, 7.200 Dioden,

1.500 Relais, 70.000 Widerstände und 10.000 Kondensatoren lag bei 174kW. Der Bau des

ENIAC kostete 468.000 $. Die ENIAC war störanfällig und als Spezialrechner sehr schwer

umprogrammierbar.

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Bild 6: Rechnersaal der ENIAC

Frage:

War denn die ENIAC nicht ‐wie wir es gewohnt sind‐ frei programmierbar?

Antwort:

Nein, wurde das Programm des Z3 über einen Lochstreifen eingelesen, so erfolgte die

Programmierung der ENIAC über Schaltfelder und Stecktafeln.

Die Idee, das Programm in den Hauptspeicher des Rechners abzulegen und im

Programmablauf vorwärts und rückwärts (bedingt und unbedingt) zu springen, stammt von

John von Neumann, der diese Idee 1952 in einem Rechner namens MANIAC 1 realisierte.

Frage:

Das war doch schon in der Zeit, als der Transistor erfunden war.

4. Mit Transistoren bestückte Rechenanlagen

Antwort:

Stimmt, der erste funktionierende Transistor wurde 1947 in den Bell Laboratories gebaut

und vom Leiter der Forschungsgruppe John R. Pierce so getauft. Die Wissenschaftler John

Bardeen, William Bradford Shockley und Walter Houser Brattain erhielten für die

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Entwicklung des Transistors 1956 den Physik‐Nobelpreis.

Die Vakuum‐Röhrentechnik bildete allerdings noch bis zur Mitte der 50iger Jahre die

Grundlage für elektronische Rechenanlagen.

Der weltweit erste Computer auf der Grundlage von Transistoren war der für die United

States Air Force entwickelt TRADIC ( TRansistorized Airborne Digital Computer). Er schaffte

eine Million logische Operationen pro Sekunde. Von den Bell‐Forschungslaboratorien wurde

er am 19. März 1955 fertiggestellt. Er bestand aus ca. 10.000 Germanium‐Dioden sowie ca.

700‐800 Transistoren und hatte eine Leistungsaufnahme von ca. 100 Watt.

Frage:

Derartige Rechner waren, nicht nur, weil für das Militär konzipiert, sondern auch aus

Kostengründen, für zivile Zwecke unerreichbar. Ab wann gab es denn Rechner, die für Lehre

und Forschung an zivilen Einrichtungen zur Verfügung standen?

Antwort:

Das ist eine interessante Frage, auf die ich verschiedene Antworten geben möchte.

1. Das Problem „Verfügbarkeit von Rechnern für Universitäten“ war Auslöser für die Entwicklung des

ARPANET (Vorläufer des Internet). Wie später noch ausführlicher zu berichten ist, gab es im

Verteidigungsministerium der USA eine Abteilung die hieß ARPA (Advanced Research

Projects Agency), Agentur für wissenschaftlich bedeutsame Forschungsprojekte. Unter

anderem gab die ARPA den Universitäten Geld für den Ankauf von (in den 60er Jahren sehr

teuren) Rechenanlagen, wenn sie für die militärische Forschung arbeiteten. Viele

Universitäten bewarben sich um einen Computer, aber soviel Geld, alle Universitäten

auszustatten, hatte die ARPA nicht. Sie beauftragte daher 1966 den Bau eines Datennetzes,

über das die Wissenschaftler einer Universität auf die Rechner anderer Universitäten

zugreifen konnten.

2. Der an der TU Dresden (1959) entwickelte D4a war mit 200 Transistoren bestückt, die

Rechengeschwindigkeit lag bei 2000 Grundoperationen/Sekunde.

Bild 7: Cellatron C8206

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Zur internen Datenablage kam ein Trommelspeicher zum Einsatz, der eine Kapazität von

4000 Zeichen (33 Bit Wortlänge) hatte. Die Dateneingabe erfolgte über die Bedientasten

oder Lochband, die Ausgabe über einen Streifendrucker. Der Cellatron C8206 (Bild 7) war

eine Schreibtischbauform des D4a (ab 1967), an dem ich viele Abende gerechnet habe.

3. Natürlich standen auch Hochleistungsrechner für wissenschaftliche Berechnungen zur Verfügung.

Dazu gehörte ab 1967 die BESM 6 (Bild 8). Dieser Rechner bearbeitete 1 Million Befehle in der

Sekunde, bei einer Taktfrequenz von 9 MHz. Er bestand aus 60,000 Transistoren und 170,000

Dioden. Die Programme wurden in Lochkarten gestanzt und über spezielle Leser eingegeben.

Ergebnisse wurden ausgedruckt.

Bild 8: BESM 6

Eine solche Anlage war im Deutschen Elelektronen‐Synchrotron DESY in Zeuthen bei Berlin

aufgestellt. Ich hatte die Gelegenheit, auf dieser Maschine Ende der 60iger Jahre

Berechnungen für meine Doktorarbeit durchzuführen.

Frage:

Das waren natürlich alles keine Personalcomputer. Offensichtlich fehlten hier noch einige

Technologieschritte.

Antwort:

Genau so ist es. Der nächste Schritt bei der Verkleinerung der Computer war die Erfindung des

Integrierten Schaltkreises.

Der erste integrierte Schaltkreis wurde im September 1958 von Jack Kilby entwickelt. Er

bestand aus zwei Transistoren, welche auf einer Germanium‐Unterlage befestigt und durch

Golddrähte verbunden wurden. Der erste integrierte Schaltkreis ohne Verdrahtung wurde

von Robert Noyce im Juli 1959 zum Patent angemeldet. Damit begann das Zeitalter der

hochintegrierten Schaltkreise, zuerst mit zwei, drei, zehn, dann 100, dann 1000, heute

Millionen bis zu Milliarden von Bauelementen auf einem CHIP.

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Frage:

Sicherlich war das letztendlich die Voraussetzung für die Erfindung des Mikroprozessors.

5. Mikrorechentechnik

Antwort:

Richtig! Und wieder war es ein Tüftler, einer von denen, über die Albert Einstein sagt, dass

„Schöpferische Phantasie mehr Wert ist als reines Wissen“. (Imagination is more important

than knowledge). Er hieß Ted Hoff und war Projektleiter bei Intel.

Die Fa. Intel hatte 1970 den Auftrag vom japanischen Tischrechnerhersteller Busicom,

Schaltkreise für verschieden große Tischrechner zu entwickeln. Ted Hoff , mit dieser

Aufgabe betraut, fand diesen Auftrag langweilig und hatte vielmehr die Idee, das Herz dieses

Tischrechners in Form eines programmierbaren Bausteins zu realisieren, der für die

unterschiedlichen Rechnertypen einfach umprogrammierbar ist.

Ted Hoffs Chef fand die Idee nicht gut, weil er meinte, dass niemand außer den Japanern

solch einen Chip braucht !?!

Dass daraus der erste universell einsetzbare Mikroprozessor der Welt resultierte, war

eigentlich nicht beabsichtigt.

Im Jahr 1971 stellte Intel mit dem 4004 die erste CPU auf einem Chip vor. Der

Mikroprozessor war geboren. Mit nur 4 Bit breiten Registern und einer Taktfrequenz von bis

zu 740 kHz war der 4004 aber nicht gerade besonders leistungsfähig. Seine im Vergleich mit

den klassischen CPUs äußerst kompakte Bauform verhalf dem Mikroprozessor aber

schließlich trotzdem zum Durchbruch. Nachfolger des 4004 war der Intel 8008.

Frage:

Offenbar fehlte nur noch das Konzept zu einem mit Mikroprozessor ausgerüsteten PC.

Antwort:

Ja, es war 1975: Steve Wozniak, 26 Jahre alt und bei Hewlett Packard angestellt, will einen

billigen Rechner für Computerinteressenten bauen. Wozniaks Computer soll einfach zu

benutzen sein, daher entscheidet er sich für eine richtige Tastatur statt der bis dahin

üblichen Schalter. Der Computer soll billig sein, folglich setzt er anstelle eines Intelprozessors

einen von Motorola ein. Außerdem soll der Rechner direkt an ein Fernsehgerät anschließbar

sein, um die Kommunikation für den Nutzer zu vereinfachen. Andere Geräte benutzen zu

dieser Zeit noch Fernschreiber für die Ein‐ und Ausgabe.

Steven Wozniak und Steven Jobs waren schon in der High School befreundet. Beide

interessierten sich für Elektronik und galten als Außenseiter.

Wozniaks Rechner löteten sie in Jobs Garage zusammen. Sie nannten ihn Apple 1. Jobs und

Wozniak gründen am 1. April 1976 die Fa. Apple.

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Frage:

Irgendwann muss um diese Zeit auch Microsoft mit Bill Gates in Erscheinung treten?

Antwort:

Die Microsoft Corporation wurde 1975 von Bill Gates und Paul Allen gegründet. Der Name

„Microsoft“ steht für Mikrocomputer‐Software. Am 6. Januar 1976 wurde „Microsoft“ eine

eingetragene Handelsmarke. Das erste Geschäftsfeld waren Basic‐Interpreter für Home‐ und

Bürocomputer. Einen eigenen Rechner (ähnlich Apple) bauten die Microsoftleute nicht.

Wohl aber kauften sie 1981 das Betriebssystem SCP‐DOS der Fa. Seattle Computer Products.

Sie verkauften dieses Betriebssystem der Fa. IBM unter dem Namen MS‐DOS für Ihren IBM‐PC. Der

IBM 5150 kam am 12. August 1981 auf den Markt und war als schnelle Entwicklung geplant,

um den gerade wachsenden Markt für Mikrocomputer nicht der Konkurrenz zu überlassen –

vor allem nicht dem Apple II. Bis zu diesem Zeitpunkt hatte IBM nur die ausschließlich für

kommerzielle Kunden bestimmten Systeme IBM 5100 und System/23 hergestellt. Diese

waren jedoch nicht mit den deutlich preiswerteren und flexibleren Systemen wie dem Apple

II vergleichbar.

Der IBM‐PC besaß als externen Speicher keine Festplatte sondern zwei 8 Zoll Floppy‐Disk

Laufwerke.

Bild 9: Der IBM‐PC 5150

Frage:

Bitte erklären Sie am Beispiel des IBM‐PCs wie ein solcher Mikrorechner funktioniert.

Antwort:

Einverstanden, betrachten Sie dazu das Bild 10.

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Bild 10: Blockschaltbild eines IBM‐PC

‐ Mit dem Rechner „sprechen“ wir, indem wir Befehle oder Informationen über die Tastatur

eingeben. Der Rechner „antwortet“ durch Ausgabe von Zeichen, Worten oder Sätzen über

den Bildschirm.

‐ Der Rechner verfügt über einen Arbeitsspeicher (oder Hauptspeicher), in dem er

Zwischenrechnungen ausführt, oder, in dem er unsere Eingaben aufbewahrt, um sie zu

untersuchen und zu entschlüsseln. Die Zeichen im Hauptspeicher werden beim Ausschalten

des Rechners gelöscht.

‐ Die meisten Daten (Informationen) stehen auf festen Datenträgern, d.h. Disketten, (Heute

Festplatten, oder CDs) .

‐ Die Eingabe in den Rechner erfolgt mittels Tastatur über die Kommandozeile

‐ Ganz links auf der Kommandozeile steht ein Buchstabe und ein Doppelpunkt. Das ist das

(Platten‐/Disketten‐) Laufwerk, auf das wir im Moment zugreifen. Es bedeuten: A, B, zwei

Disketten Laufwerke. C ist die (erste) Festplatte, D eine zweite Platte oder ein CD‐ROM‐

Laufwerk, usw.. (ROM ist ein englischer Ausdruck und heißt Read Only Memory, „Nur‐Lese‐

Speicher“. Der darauf folgende „>“ spitze Winkel heißt Prompt = Eingabeaufforderung

‐ Zwischen Prompt und Doppelpunkt können \Verzeichnisnamen\ stehen. Zur besseren

Übersicht ist die Platte (Diskette) nämlich in Verzeichnisse unterteilt.

Frage:

Mich würde interessieren, wie viel Speicherplatz sich auf der in Bild 10 eingezeichneten

Diskette befindet.

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Antwort:

Wir müssen uns zunächst Vorstellungen über die Größe von Speichern erarbeiten. Ich habe

einmal die Anzahl der Zeichen in der Zeile eines Jugendbuches gezählt, es waren 70 Zeichen

bei 36 Zeilen sind das 2520 Zeichen pro Seite. Ein Zeichen wir durch 8 Bit dargestellt. Diese

Menge heißt in der Rechentechnik Byte. Also enthält die Buchseite 2,52 KiloByte an

Information.

Bei den nun folgenden Vergleichen müssen wir berücksichtigen, dass es gelungen ist, die

Schreibdichte auf den magnetischen Medien ständig zu vergrößern.

Wenn eine 8“ (“ =Zoll) Diskette 180 KiloByte speichern kann, so sind das 71 Buchseiten.

Eine 5,25“ Diskette mit 360 KiloByte fasst demnach 142 Buchseiten und die 3,5“Diskette mit

1,44 Megabyte kann 571 Buchseiten speichern.

Die Festplatte eines Laptops umfasst 160 GigaByte (160.000.000.000 Byte), was 6,35

Millionen Buchseiten entspricht.

Frage:

Die in Bild 10 dargestellten Ein‐ und Ausgaben innerhalb des Rechners, die Verwaltung des

Speichers usw. sind doch sicherlich bei den verschiedenen Rechnerherstellern verschieden

gelöst?

Antwort:

Da haben Sie Recht. Die Art der Ein‐ und Ausgabe der Daten, die Speicherverwaltung, der

Systemkern usw. werden durch das Betriebssystem des Rechners (engl. Operating System

OS) bestimmt. Von den vielen Betriebssystemen sollen hier nur drei Linien genannt werden.

Bei Apple war es das Mac OS, bei Microsoft MS‐DOS und bei der Digital Equipment

Corporation DEC, die die Minicomputer Serie PDP produzierten, war es RSX. Jedoch ist vor

allem die PDP7 zu nennen, auf der Ken Thompson 1969 das Betriebssystem UNIX

implementierte.

Heute brillieren natürlich Microsoft mit dem Betriebssystem Vista, Apple mit dem Mac OS X

Leopard und UNIX ist der Stammvater von LINUX.

6. Rechnen auf der Kommandozeile

Frage:

Um ein Gefühl für die Anfänge der Rechentechnik zu erhalten, würde ich gerne wissen wie

man einen PC der 80iger Jahre bedient hat.

Antwort:

Gut, dann verwandeln wir unseren PC aus dem Jahre 200x in einen IBM‐PC von 198x. Dazu

drücken wir im Windows XP Start ‐> Ausführen und tragen in die Box Ausführen „cmd“ ein

und bestätigen mit „OK“.

In Vista drücken wir Start und in das Feld Suchen ebenfalls „cmd“ ein und bestätigen mit

„Enter“.

Im schwarzen DOS‐Fenster finden wir (in XP) die Zeile

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C:\Dokumente und Einstellungen\IhrName>

In Vista:

C:\users\ IhrName>

Wenn Sie über ein Diskettenlaufwerk (USB‐Diskettenlaufwerk) verfügen, können Sie die

Arbeitsumgebung noch echter nachbilden. Sie legen eine Diskette ein und wechseln mit

C:\Dokumente und Einstellungen\IhrName>A: zu Bild11.

Bild 11 a: Bildschirm eines 1980iger PCs

Klicken Sie auf den Menü Knopf oben links

am Eingabefenster und stellen Sie die

Anzeigeoption Vollbild ein.

Nunmehr färbt sich Ihr Bildschirm schwarz

und Sie arbeiten im Look der 80er Jahre.

In einem Vistarechner lässt sich das cmd

Fenster nicht über den gesamten Desktop

vergrößern

Frage:

Nun sollten Sie ein paar einfache Kommandos

für die Kommandozeile erklären.

Bild 11 b: Menü des cmd‐Fensters.

Antwort:

Zunächst wollen wir den Bildschirm aufräumen. Das Kommando CLS bedeutet Clear Screen,

d.h. auf dem Bildschirm wird alles, außer der Kommandozeile gelöscht. Wir befinden uns im

Laufwerk A:\> in der Wurzel, oder wenn Sie keine Diskette verwenden in „C“ im Verzeichnis

„Dokumente und Einstellungen“ und in diesem Verzeichnis wiederum im Unterverzeichnis

IhrName.

Als nächstes legen wir ein Verzeichnis mit Namen „Uebung“ an.

Das Kommando md Uebung bedeutet make directory (erstelle ein Verzeichnis) mit Namen

Uebung.

Durch Eingabe des Kommandos dir (Directory), d.h. Verzeichnisinhalt, überzeugen wir uns,

dass das Verzeichnis angelegt wurde. Es zeigt uns Datum und Uhrzeit der letzten Änderung

des aktuellen Verzeichnisses „ . „ und des Übergeordneten Verzeichnisses“ ..“,

die Größe der Datei in Byte und den Name der Datei an .

Nun können wir mit cd Uebung, „change directory Uebung“, ins Verzeichnis Übung

wechseln.

cd Ueb* arbeitet mit dem Joker „*“, vorausgesetzt der Rechner findet eindeutig das Wort

Uebungen.

Das Kommando cd .. heißt: Wechsele ins übergeordnete Verzeichnis.

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Frage:

Wie kann ich einen Text eingeben?

Antwort:

Dazu benötigt man einen Editor. Editieren heißt so viel wie „Texte erzeugen“. Gibt man das

Kommando „edit name“ auf der Kommandozeile ein, so verwandelt sich das Eingabefenster

in einen blauen Schirm. Sobald man auf der Tastatur eine Taste drückt, so erscheint das der

Taste zugeordnete Zeichen auf dem blauen Hintergrund. Im Beispiel habe ich für name das

Wort tamagotchi.txt eingegeben. Die Endung .txt zeigt, dass die erzeugte Datei eine

Textdatei ist, im Gegensatz zu einer Datei mit der Endung .exe , die ein ausführbares

Programm darstellt. Anstelle eines üblichen Textes habe ich etwas „gezeichnet“.

Bild12 a: Editorfenster Bild 12b: Dateimenü des Editors

Drückt man die „Alt“‐Taste und gleichzeitig die Taste „D“ so öffnet sich das „Datei Menü“.

(Bild 12b). Man kann mit der Cursortaste den schwarzen Balken nach unten schieben und in

der Position Speichern die Entertaste drücken. Damit ist die Datei tamagotchi.txt

abgespeichert.

Alt kommt vom englischen alternate und bedeutet ändern der Bedeutung einer Taste.

Bild13: Ausdruck des editierten Objekts

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Wie in Bild 13 gezeigt, kann die Datei tamagotchi.txt mit dem Befehl type, auch unter

Verwendung eines Jokers „*“, auf dem Bildschirm „ausgedruckt“ werden. Weitere Befehle

sind u.A. copy , mit dem die Datei tamagotchi.txt z.B. in das Verzeichnis Uebungen kopiert

werden kann

A:\>copy tamagotchi.txt Uebungen

Mit cd Ueb* wechseln wir ins Verzeichnis Uebungen und verkürzen mit dem Befehl ren

(rename) den Namen tamagotchi.txt in tago.txt. Mit cd .. wechseln wir zurück in die Wurzel

von A:, und löschen mit dem Befehl del (delete) die Datei tamagotchi.txt .

A:\>cd Ueb*

A:\Uebungen>ren tamagotchi.txt tago.txt

A:\Uebungen>cd ..

A:\del tamagotchi.txt

In kultivierten Betriebssystemen (z. UNIX) steht zwischen Kommando und Argument stets

ein Leerzeichen. In DOS darf man schlampigerweise cd.. schreiben�

7. Die Grafische Benutzeroberfläche

Frage:

Wann ging man denn von der Kommandozeile zur grafischen Benutzeroberfläche über?

Antwort:

Dazu musste erst die Computermaus erfunden werden. Bereits im Dezember 1968 stellte

William English und C. Engelbart am Stanford Research Institute einen „X‐Y‐Positions‐

Anzeiger für ein Bildschirmsystem“ als Vorläufer der Computer‐Maus vor.

Da die Computerbediener auf der Kommandozeile arbeiteten, interessierte sich niemand für

das Zeigegerät.

W. English ging 1971 zur Fa. XEROX und setzte seine Maus an einem Computer mit

grafischer Oberfläche ein.

Die Fa. Apple kaufte die Lizenz für die Maus und führte sie Anfang 1983 zusammen mit dem

Rechner Apple Lisa ein. Ein Jahr später kam der Apple Macintosh (kurz Mac) ebenfalls mit

grafischer Oberfläche und Maus.

In einem Fernsehfilm wurde dargestellt, dass sich Bill Gates von Steve Jobs einen Apple mit

grafischer Oberfläche geliehen hatte und danach im November 1983 das erste Windows auf

der COMDEXX vorstellte. MS‐Windows 1 wurde im August 1985 veröffentlicht.

In der Multiuser‐Workstation‐Welt, in der das Betriebssystem UNIX residiert, heißt die

graphische Bildschirmoberfläche X (X Window System). X wurde in Zusammenarbeit des MIT,

der Digital Equipment Corporation und IBM entwickelt. Die erste Version wurde im Juni 1984

freigegeben, im September 1987 folgte die Version X11. Das X Window System besteht aus

einem leistungsfähigem Server, in dem die Bilder berechnet werden und Terminals kleinerer

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Rechenleistung die die Bilder darstellen. Die Kommunikation zwischen beiden erfolgt über

das lokale Netz. Unter Linux laufen Server und Terminal auf einer Maschine.

Frage:

Erklären Sie bitte, wie man die Aufgaben, die wir auf der Kommandozeile gelöst haben, in

Windows bearbeiten müssen.

Antwort:

Die grafische Oberfläche des Bildschirms wird Desktop (Tischoberfläche) genannt. Auf dem

Desktop befinden sich Bildchen ( Icons), deren Darstellung bereits ihre Bedeutung verrät.

Erinnern Sie sich bitte, dass am Anfang der Kommandozeile in unseren Beispielen der

Buchstabe „A“ stand. Wie finden wir das Laufwerk „A“ auf unserer neuen grafischen

Bildschirmoberfläche?

Wir führen den Zeiger unserer Maus auf das Icon mit Namen „Arbeitsplatz“ und drücken

kurz die linke Maustaste, d.h. wir klicken das Icon an. (Wir wünschen, dass das Ikon geöffnet

wird).

Bild 14: Ausschnitt des Fensters „Arbeitsplatz“

Auf dem Bildschirm erschein daraufhin das Fenster Arbeitsplatz (Bild 14).

Wir sehen dass der Computer 2 Festplatten‐, 1 DVD‐ Laufwerk und ein Diskettenlaufwerk

besitzt.

Wir klicken „A“ an, das Fenster „3 1/2 “‐Diskette A“ öffnet sich und wir sehen nur einen gelben

Ordner, das Verzeichnis Uebungen, da wir ja die Datei tamagotschi.txt gelöscht hatten.

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Wir klicken auf das Ikon „Uebungen“ und sehen in dem sich öffnenden Fenster die Datei

„tago.txt“

Bild 15: Inhalt des Ordners Uebungen

Wenn wir das jetzt anklicken, entspricht das der Eingabe des Kommandos „edit“ auf der

Kommandozeile.

Bild 16: Inhalt des files tago.txt.

Wir wollen wir nun einen Brief schreiben. Dazu klicken wir mit der rechten Maustaste ins

Fenster „Uebungen“.

Es öffnet sich ein Menü, in dem wir die Maus leicht nach unten ziehen, bis der Blaue Balken

auf „Neu“ steht. Dort öffnet sich ein neues Menü, in dem wir alle Dateien und Icons finden,

die wir als Nutzer erzeugen dürfen.

Wir schieben den Blauen Balken auf „Textdokument“, klicken mit der linken Maustaste,

wodurch im Fenster „Uebungen“ ein Icon in Gestalt eines Schreibblocks erscheint mit dem

Namen „Neu Textdokument.txt“.

Neu Textdokument muss nun umbenannt werden auf den Namen Brief. Dazu klicken wir mit

der rechten Maustaste auf das Icon. Es erschein ein längeres Menü, in dem wir die Maus und

den blauen Balken nach unten ziehen und im Punkt Umbenennen klicken.

Der Name Neu Textdokument.txt färbt sich blau so dass wir den neuen Namen Brief.txt

darüber schreiben können.

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Bild 17: Im Verzeichnis Uebungen wurde ein leeres Textdokument erzeugt.

Die umbenannte Datei ist in Bild 18 zu sehen.

Bild 18: Im Verzeichnis Uebungen wurde das leeres Textdokument in Brief umbenannt.

Klickt man auf die Datei Brief.txt, so öffnet sich der Editor und wir können den Brief

schreiben.

Bild 19: Editorfenster mit geöffnetem Brief

Der Brief wird ordnungsgemäß gespeichert , indem man das Dateimenü öffnet und auf

Speichern und danach Beenden klickt.

Frage:

Wie ich sehe, ist die grafische Oberfläche intuitiv bedienbar. Man kann Dateien anfassen und

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durch Bewegen zum neuen Standort kopieren. Gelöscht wird durch Kopieren in den

Papierkorb. Verschieben bedeutet kopieren an den neuen Standort und gleichzeitig löschen

am alten Standort.

Antwort:

Prima, Sie haben das richtig erkannt. Im Großen und Ganzen ist die Bildschirmoberfläche wie

eine Schreibtischplatte, auf der nützliche (und unnütze ☺) Gegenstände liegen.

8. Netzwerkarbeit

Frage:

Ein großer Teil der Arbeit am bzw. mit dem Computer findet heute im Internet statt. Wie

kann man überhaupt Rechner über kleine und große Entfernungen miteinander verbinden?

Antwort

Telefonieren kann man schon seit 100 Jahren. Am Anfang hat man zu Beginn eines

Telefongesprächs das Fräulein vom Amt angerufen und gebeten, mit einem Partner

verbunden zu werden. Später wurde zu Beginn des Telefonats die Nummer des Partners

gewählt. Die Verbindung erfolgte dann automatisch durch eine Fernsprechvermittlung.

Es lag nahe, Computer über das Telefonnetz miteinander zu verbinden.

Dazu musste man natürlich den digitalen Output eines Rechners in tonfrequente Signale

umwandeln, d.h. auf der Sendeseite modulieren und auf der Empfangsseite demodulieren.

Das dazu verwendete Gerät nannte man Modem.

Frage:

Wie groß war denn die Übertragungsgeschwindigkeit der ersten Modems?

Antwort:

In Deutschland wurden die ersten Modems 1966 von der Deutschen Bundespost eingesetzt.

Die damit erreichbare Übertragungsgeschwindigkeit war 1200 Bit/sec. Bis in die Mitte der

80er Jahre durften in Deutschland nur posteigene Modems auf postalischen Leitungen

eingesetzt werden.

Heute gibt es Modems, die auf analogen Telefonleitungen im Download 56 000 Bit/sec

übertragen. Im ISDN ist, wie Sie ja aus früheren Gesprächen* wissen, die Übertragungsrate

64 000 Bit/sec.

Frage:

Ist denn damit das Internet aus der Vernetzung weltweiter Telefonleitungen entstanden?

Antwort:

Nein, so einfach lässt sich das nicht sagen. Die Geschichte begann in den 60er Jahren des

vorigen Jahrhunderts in Amerika.

* Der ISDN‐D‐Kanal im Dialog, EPV Elektonik‐Praktiker‐Verlagsgesellschaft mbH, ISBN 3‐924544‐80‐8

21


Im Verteidigungsministerium der USA gab es eine Abteilung die hieß ARPA (Advanced

Research Projekts Agency) Agentur für wissenschaftlich bedeutsame Forschungsprojekte.

Wie ich bereits zu Anfang erwähnt habe, gab die ARPA den Universitäten Geld für den

Ankauf von (in den 60er Jahren sehr teuren) Rechenanlagen, wenn sie für die militärische

Forschung arbeiteten. Viele Universitäten bewarben sich um einen Computer, aber soviel

Geld alle Universitäten auszustatten, hatte die ARPA nicht.

Ein Mitarbeiter der ARPA hieß Bob Taylor. Der ärgerte sich zusätzlich darüber, dass in

seinem Büro über Telefonleitungen Verbindungen zu drei Großrechnern (an drei

Universitäten) bestanden, wobei jede Verbindung mit einem anderen Gerät

(Computerterminal) abgeschlossen war. Er hatte die Idee, ein landesweites einheitliches

Computernetzwerk zu schaffen. Er fand die Unterstützung anderer Wissenschaftler, die mit

ihm ein Dokument zum Thema ARPAnet verfasste.

Frage:

War das ein Netz von Telefonleitungen?

Antwort:

Besser gesagt Fernmeldeleitungen, die die Verbindungen im ARPAnet bildeten. Mit dem

Aufkommen der Rechentechnik entstand der Wunsch Rechner, über größere Entfernungen

miteinander zu koppeln. Das war natürlich prinzipiell über Fernschreibleitungen möglich,

aber die Fernschreib‐Geschwindigkeit war viel zu niedrig, gemessen an der

Arbeitsgeschwindigkeit der Elektronenrechner.

Da entwickelten (unabhängig voneinander) Paul Baran 1960 in den USA und Donald Watts

Davies 1965 in England, ein Verfahren, das sie Paketdatenübertragung nannten.

Da auf einer Lochkarte, die zur Programm‐ und Dateneingabe in Rechner dient, 80 Zeichen

pro Zeile geschrieben wurden (Löcher für 1 und „Kein‐Loch“ für 0 ), verwandten Sie

Datenpakete aus Blöcken von 80 Zeichen 0 oder 1.

Die Übertragungsgeschwindigkeit war am Anfang auf 48000 Bit/sec begrenzt. Der

Datenblock besaß einen Kopf, der den Namen des Absenders und die Adresse des

Empfängers enthielt.

101110010 001110011 0 1 1 0 0 0 1..............................................................1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0

Adresse Absender 1 2 3 4 6 7 8................(80 Bit Information).........................................79 80

Bild 20: Datenpaket mit Adresse und Absender

Damit war es möglich, über die gleiche Leitung Datenpakete von verschiedenen Quellen an

unterschiedliche Rechner zu senden. In einer Datenvermittlung wird von jedem

ankommenden Paket die Adresse gelesen, wonach das Datenpaket in eine Leitung geschickt

wird, die schließlich zum Zielrechner führt.

Frage:

Das bedeutet, dass für ARPAnet Datenvermittlungen entwickelt werden mussten?

22


Antwort:

Genau so war es. Anfang 1969 vergab die ARPA den Auftrag für den Bau der

Datenvermittlung (des IMP = Interface Message Processor) an die Firma Bolt Beranek and

Newman. Der IMP war der wichtigste Bestandteil des zukünftigen Netzwerkes. Obwohl

selbst große Firmen wie AT&T und IBM abgelehnt hatten ‐ sie hielten das Projekt für nicht

realisierbar ‐ nahm "Bolt Beranek und Newman" (BBN) an. Ein halbes Dutzend Ingenieure

arbeitete nun rund um die Uhr und schaffte es tatsächlich, den IMP (auf der Grundlage eines

Minicomputers 516 von Honeywell) in der vorgegebenen Zeit zu bauen. Neun Monate später

konnte der erste IMP an der University of California Los Angeles (UCLA) installiert werden.

Bild 21: Teil des ARPAnet Anfang 1970

Frage:

Damit war das ARPAnet ein Netzwerk, dessen Knoten aus Paketvermittlungen, den IMPs

bestanden Wie wurde denn die Verbindung zu anderen Rechnernetzen hergestellt, die nicht

mit IMPs ausgerüstet waren?

Antwort:

Das ist eine interessante Frage. Das Protokoll des Zusammenwirkens der IMPs wurde

nämlich ständig vervollkommnet. Die Datenpakete hatten nicht die in Bild 20 dargestellten

einfachen Adressen und Absender, sondern folgten dem Protokoll TCP/IP. Dabei steht TCP

für Transport Control Protocol, das verantwortlich für den Schutz der Daten des Paketes ist.

Dagegen ist IP das Internetprotokoll, das die Adresse und den Absender des Paketes enthält.

Damit konnte ein normaler Rechner mit dem Betriebssystem UNIX als Router arbeiten.

Frage:

Dann brauchte man die IMPs also im Verlaufe der Entwicklung gar nicht mehr?

23


Antwort:

Richtig, Das ARPAnet schloss sich am Ende mit anderen Netzwerken zusammen, um zu

einem weltweiten Rechnernetz zu werden. Die IMP des ARPAnet wurden 1990 abgeschaltet,

nachdem das ursprüngliche Netz vollständig mit dem weltweiten Rechnernetz verschmolzen

war, das es selbst hervorgebracht hatte.

Damit man im weltweiten Rechnernetz jeden Computer ansprechen kann, mussten (ähnlich

der Postleitzahlen) Adressen vergeben werden. Diese Adressen heißen Internet Protocol

Adressen (IP‐Adressen). Diese Adressen wurden 1983 eingeführt. Über die Einteilung dieser

Adressen in Gruppen und andere Einzelheiten soll hier nicht weiter gesprochen werden.

Die Verwaltung der IP‐Adressen übernimmt weltweit das NIC (Network Information Center).

In Deutschland wird das NIC durch das DENIC unterstützt.

Eine IP‐Adresse besteht aus 4 dreistelligen Dezimalzahlen von der Größe 000 bis 255. Die

Internet Adresse des Servers www.t‐online.de lautet z.B. 217. 006.164.162

IP‐Adressen erhalten nur Firmen oder staatliche Institutionen auf Antrag und gegen

Bezahlung zugeteilt. Wer als Gast mit dem Internet Verbindung aufnehmen will, bekommt

eine Leihadresse, ähnlich wie ein gelegentlicher Autofahrer einen Leihwagen mietet.

Ich habe mich zum Beispiel über einen ISDN‐Anschluss bei T‐Online angemeldet und

(vorübergehend) die Adresse 217.244.230.126 zugeteilt bekommen.

Angeregt durch die Forschungsarbeiten am ARPAnet hat Bob Metcalfe von 1972 – 1976 das

ETHERNET entwickelt. Es ist ein lokales Netz, das in Firmen, Büros und zu Hause Rechner

miteinander verbinden kann. Jeder netzwerkfähige Computer besitzt eine physikalische –

Adresse, die aus 6 Byte besteht. (Z.B 00‐1c‐4a‐86‐1f‐9d), die man mit einer IP‐Adresse

verbinden kann. Bei mir ist die genannte Hardwareadresse mit der IP‐Adresse 192.168.176.1

verbunden. Damit lassen sich lokale Netze ohne Probleme mit dem Internet verbinden.

Frage:

Mir fehlt jetzt das Bindeglied zwischen Netzwerk und Computer. Unser Computer besitzt

bisher nur als Eingabemedium die Tastatur und als Ausgabe den Bildschirm.

Antwort:

Stimmt, wir müssen nun auch noch Eingaben vom Rechnernetz und Ausgaben zum

Rechnernetz zulassen.

Ausgaben zum Rechnernetz müssen wir uns so vorstellen, dass ein Rechenergebnis nicht auf

dem Bildschirm dargestellt werden soll, sondern auf einem Rechner der sowohl im

Nebenzimmer stehen kann oder hunderte (tausende) Kilometer entfernt.

Genauso kann eine Eingabe von unserer Tastatur oder von einem entfernten Rechner

erfolgen.

Die Computer der 80er und 90er Jahre besaßen einen seriellen Anschluss (Schnittstelle),

genannt COM‐Port. An einen solchen COM‐Port wurde z.B. die Computer‐Maus

angeschlossen oder auch der Drucker.

Damit die von einem PC ausgegebenen Daten in Gestalt von Nullen und Einsen über eine

Telefonleitung übertragen werden können, müssen sie in Wechselstrom umgewandelt,

moduliert, werden. Wir hatten bereits darüber gesprochen.

Die aus dem Telefonnetz ankommenden Daten müssen demoduliert, d.h. wieder in Nullen

24


und Einsen zurückgewandelt, demoduliert, werden. Dazu dient ein Modem (Modulator

Demodulator).

Bild 22: Serielle Schnittstellen eines Computers

Frage:

Ich habe mir voriges Jahr einen Laptop gekauft, der hatte keine COM‐Ports mehr, weder

einen 9 poligen, noch einen 25 poligen.

Antwort:

Kauft man heute einen Computer, so hat dieser keinen COM‐Port mehr. Das Modem ist in

den Rechner eingebaut. Zum Rechner gehört dann nur noch ein Kabel mit einem kleinen

viereckigen Stecker an einen Ende des Kabels und einem Stecker für die Telefondose am

anderen Ende.

Der COM‐Port wurde durch den Universal Serial Bus (USB) ersetzt. USB‐Geräte können

während des Betriebs mit dem Rechner verbunden und auch abgesteckt werden. Man

unterscheidet USB Versionen 1.1 und 2.

Die Version 2 gestattet höhere Geschwindigkeiten zu übertragen (bis 480 Mbit/sec.) Mit

einem USB‐Stecker können Festplatten, Drucker, Kameras, ISDN‐ und DSL Modems an den

Rechner angeschlossen werden.

Bild 23: USB‐Stecker

Wer einen ISDN‐Telefonanschluss zu Hause besitzt, muss ein ISDN‐Modem einsetzen. Dieses

kann die Gestalt eines kleinen Kästchens haben , oder eine PCMCIA‐Karte sein.

Die Personal Computer Memory Card International Association. Hat für Laptops einen

Anschluss für Erweiterungskarten standardisiert.

25


Bild 24: ISDN Modems. FRITZ!Card USB und FRITZ!Card PCMCIA , die durch die Express Card ersetzt wird

Frage:

Warum ist eigentlich das normale Analogmodem in den Laptop eingebaut, das ISDN‐Modem

aber nicht?

Antwort:

Das liegt daran, dass nur in einigen europäischen Ländern ISDN flächendeckend vorhanden

ist, in den großen Ländern wie USA, Russland, Indien, China usw. nicht.

Frage:

Und wie sieht es mit einem DSL‐Anschluss aus?

Antwort:

Wer Glück hat, besitzt einen Telefonanschluss aus Kupferdraht, über den u.a. die Telekom

Daten mit großer Geschwindigkeit übertragen kann. Ein solcher Anschluss heißt (Digital

Subscriber Line) DSL‐Anschluss. Die Leitung zur Telekom‐Vermittlung wird dabei in der

Wohnung des Teilnehmers durch eine elektrische Weiche (Splitter) aufgeteilt in die

Telefonleitung und die DSL‐Leitung. Die DSL‐Leitung wird mit einem DSL‐Modem verbunden

und von dort z.B. durch ein USB‐Kabel mit dem Computer. Die in Bild 25 gezeigte (rote)

Fritzbox ist ein solches DSL‐Modem. Die Box besitzt eine Antenne und kann andere Rechner

Bild 25: Fritz Box WLan

drahtlos mit dem Internet verbinden. Eine DSL‐Verbindung gestattet im Normalfall bis zu

6000 Kbit/sec im Download und ca. 500 Kbit/sec im Upload.

26


Frage:

Netzwerkarbeit kenne ich nur von einer grafischen Nutzeroberfläche aus. Wie geht man

denn von der Kommandozeile aus ins Netz?

Antwort:

Wir bedienen uns wieder eines Tricks. Diesmal generieren wir nicht die Kommandozeile

eines PC auf unserem Bildschirm, sondern die Kommandozeile eines fernen UNIX Rechners.

Ich benutze dazu das Programm SSH (Secure Shell=Sichere Benutzerschnittstelle), mit dem

ich mich von meinem Rechner aus, in einen Computer an der Humboldt Universität einlogge

(Bild 26). Um das zu tun braucht man eine Zugangsberechtigung (einen sog. Account). Man

wird in die Liste der Berechtigten dieses fernen Rechners eingetragen, bekommt ein

Geheimwort (Passwort) und kann sich jederzeit dort anmelden (einloggen). Auf diesem

Rechner kann ich nun arbeiten, als säße ich in der Universität an einem Computer, der direkt

mit dem Rechner „Amsel“ verbunden ist. Genau das war das Ziel der Entwicklung des

ARPAnet, des weltweiten Rechnernetzes.

Zu Beginn ihrer Entwicklung waren PCs mit dem Betriebssystem MS‐DOS nicht dazu

eingerichtet im weltweiten Rechnernetz zu verkehren. Dazu waren Rechner mit dem

Betriebssystem UNIX erforderlich. MS‐Windows kennt IP erst seit dem Ende der 90er Jahre.

Heute gibt es auch in MS‐DOS viele Netzwerkkommandos die auf der Kommandozeile

ausgeführt werden, z.B. das Kommando ping, mit dem man feststellen kann ob ein Rechner

im Netz erreichbar ist.

Bild 26: Kommandozeile eines UNIX‐ Rechners

27


Frage:

Kann man z.B. Post (E‐Mail) auf der Kommandozeile aufrufen?

Antwort:

Natürlich, auf dem Unixrechner der HU, auf dem ich in Bild 26 eingeloggt bin, heißt dieses

Mailprogramm elm. In Bild 27 rufe ich es auf und erhalte eine Liste aller Meldungen, die sich

zur Zeit in meiner Mailbox befinden.

Durch Drücken der Enter‐Taste wähle ich die Mail unter dem dunklen Band aus und kann sie

lesen. Das Band bewege ich nach unten durch Eingabe von „j“ , nach oben durch Eingabe

von „k“. Durch Eingabe von „d“ wird die Mail markiert und zum Löschen vorbereitet. Durch

„u“ wird dieser Befehl rückgängig gemacht.

“r“ heißt Antworten und „f“ weiterleiten. Die Eingabe von „q“ beendet das Mailprogramm.

Bild 27: Bildschirm eines UNIX‐Rechners nach Eingabe des Kommandos „elm“

Frage:

Kennt man eigentlich den Erfinder des E‐Mail Programms?

Antwort:

Als Erfinder (Entwickler) des E‐Mail Programms gilt Ray Tomlinson, der die Programme

schrieb, mit denen man elektronische Post weltweit von einem Rechner zu einem anderen

senden konnte. Er legte auch das Zeichen „@“, gesprochen „at“, fest, als Trennzeichen

zwischen dem Namen des Nutzers und der Maschine, die dieser benutzt.

28


9. Das World Wide Web

Frage:

Seit wann gibt es denn das World Wide Web?

Antwort:

1988 hatte Tim Berners‐Lee beschäftigt am Genfer Forschungszentrum für Teilchenphysik

CERN die Idee, durch ein besonderes Programm Forschungsergebnisse mit seinen Kollegen

zu verknüpfen (zu verweben, ein Web zu bilden). Er benutzte dazu in seinen Texten sog.

Hyperlinks . Einen Hyperlink klickt man an und wird darauf hin zu einem anderen Artikel (auf

dem gleichen Computer) geführt, der Ergänzungen zum ursprünglichen Artikel enthält.

Das Programm nannte er „Enquire“ (Anfrage). Ende 1988 entschloss sich Berners‐Lee, aus

der Weiterentwicklung von "Enquire" ein computerübergreifendes System zu entwickeln.

Ben Segal, ein Kollege von Berners‐Lee, der sich mit den Grundlagen des Internet auskannte,

überzeugte den Hypertext‐Entwickler von den einzigartigen Möglichkeiten des Netzes der

Netze, nämlich Hyperlinks auch zu beliebigen Rechnern des weltweiten Rechnernetzes zu

programmieren.

So entstand aus dem Internet und dem Web 1990 das World Wide Web, zunächst ohne

Bilder und Grafik. Zum Lesen der Web‐Inhalte benötigt man ein spezielles Programm

„Browser“ genannt. In Bild 28 und 29 sind die Browser „ Microsoft Internet Explorer“ und

„Mozilla Firefox“ dargestellt .

Bild 28: Der Web Browser „InternetExplorer“

29


Bild 29: Der Web Browser „Firefox“

Frage:

Wie erzeugt man einen Text, der beim Anklicken eine Verbindung zu einem anderen Text

oder Bild im Internet herstellt?

Antwort:

Beim Drucken von Büchern und Zeitungen wurden früher einzelne Buchstaben zu Worten

und Sätzen gesetzt. Die Anleitung, wie die Texte zu setzen sind, erhielt der Setzer durch

bestimmte Anweisungen in einer speziellen Sprache deren Redewendungen nur die

gelernten Drucker verstanden. Man nannte diese Sprache Auszeichnungssprache (in englisch

Markup Language).

Will man einen Text setzen (schreiben) der im Internet lesbar ist, (ein solcher Text heißt

Hypertext), muss man ihn mit speziellen Steuerzeichen versehen. Die hierfür verwendete

Beschreibungssprache heißt Hypertext Markup Language HTML, heißt, (auf deutsch

Hypertext‐Auszeichnungs‐sprache).

Bild 30: Link auf den Abschnitt „Telefonieren im ISDN“ auf der WEB Seite des Verfassers

30


Betrachtet man den in Bild 30 dargestellten Text in einem Browser, so sieht er so aus wie in

Bild 31 dargestellt. Klickt man auf den rot gefärbten, unterstrichenen Text (den Link), so

wechselt das Bild im Browser zur Ansicht Bild 32

Bild 31: So sieht ein Link im Text aus.

Bild 32: Das ist die Überschrift der Zieldatei des Links von Bild 31.

Frage:

Wie findet man sich am Besten im Internet zurecht?

Antwort:

Das Internet ist ein riesiger Wissensspeicher. Es gibt kaum einen Begriff, der im Internet

nicht beschrieben bzw. erklärt wird. Das Hauptinstrument zum Suchen von Inhalten und

Programmen ist die Suchmaschine GOOGLE. Im Browser Firefox (Bild 33) findet man in der

Mitte den sog. Toolbar, die Suchleiste. Dahinein schreibt man den gesuchten Begriff, oder

das gesuchte Programm. Es dauert sodann nur wenige Sekunden, bis sich das

Browserfenster erneut öffnet und eine Liste mit Links zum Thema anzeigt.

Frage:

Was ist eine Suchmaschine?

Antwort:

Eine Suchmaschine ist ein Computerprogramm, das automatisch das World Wide Web

durchsucht und Webseiten analysiert. Da es sehr viele Webseiten auf der Welt gibt, muss

diese Maschine sehr groß sein, um all die Informationen zu erfassen. Die beiden

Informatikstudenten Larry Page und Sergey Brin begegneten sich 1995 an der Stanford

University. Ihre erste Idee bestand darin die sehr große Suchmaschine durch sehr viele

(tausende) kleine leistungsstarke (Linux‐gesteuerte) PCs zu ersetzen die in Gruppen

(Clustern) zusammenarbeiten. Die Computergruppen sind dabei über alle Länder der Erde

verstreut untergebracht. Sie nannten diese Maschine Google.

31


Bild 33: Browser Firefox mit Toolbar für die Googlesuche

Frage:

Offensichtlich muss ich das googeln nicht bezahlen?!

Antwort:

Die zweite Idee von Larry Page und Sergey Brin bestand in der besonderen Art wie man die

Wertigkeit einer Webseite bestimmt (die Methode wird geheim gehalten). Dazu gehörte

auch, dass diejenigen Firmen, die an Google eine bestimmte Summe Geld bezahlen bei den

Ergebnissen einer Suche an erster Stelle oder in einer Spalte „Anzeigen” erscheinen.

Gibt man z.B. den Suchbegriff Computerspiele ein, dann erscheint auf der Ergebnisseite

rechts, an zweiter Stelle der Hinweis Gratis Spiele‐Downloads von www.BigFishGames.de

Frage:

Was bedeutet eigentlich der Name Google?

Antwort:

Milton Sirotta (Neffe des US‐amerikanischen Mathematikers Edward Kasner) hatte den

Ausdruck googol im Jahr 1938 erfunden, um der Zahl mit einer Eins und hundert Nullen

(10 100 ) einen Namen zu geben.

Die Google‐Gründer wiederum suchten eine treffende Bezeichnung für die Fülle an

Informationen, die ihre Suchmaschine im Web finden sollte. Sie wandelten den Begriff

googol in Google um.

Larry Page und Micha Brin haben inzwischen sehr viel Geld verdient.

Sie haben aus diesem Grund eine Reihe kostenloser Dienste ins Netz gestellt, darunter

solche wie Google Maps und Google Earth.

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Frage:

Ich habe in Google Maps per Satellit ein Bild gesucht. Worum Handelt es sich?

Antwort:

Ich sehe Sie stehen voll im Stoff.

Abschließende Bemerkung:

Wenn Sie, verehrter Leser, den Eindruck haben, man sollte das im Dialog erarbeitete Thema

auch Schülern in einer Klasse nahe bringen, so erwerben Sie die PowerPoint Dokumentation

Eine kleine Geschichte der Rechentechnik“ hier im Verlag.

Der Verfasser

Dr.‐Ing. Joachim Göller

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