PCs aufrüsten Schritt für Schritt . Erweiterung und Reparatur ganz einfach [2. Aufl.] 3-8272-5816-2 [PDF]

Zitiervorschau

Hans-Georg Veddeler Ulrich Schüller

   (UZHLWHUXQJXQG 5HSDUDWXU  Bitte beachten Sie: Der originalen Printversion liegt eine CD-ROM bei. In der vorliegenden elektronischen Version ist die Lieferung einer CD-ROM nicht enthalten. Alle Hinweise und alle Verweise auf die CD-ROM sind ungültig.

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10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

04 03 02 01

ISBN 3-8272-5816-2

 2001 by Markt+Technik Verlag, ein Imprint der Pearson Education Deutschland GmbH, Martin-Kollar-Straße 10-12, D-81829 München/Germany Alle Rechte vorbehalten Einbandgestaltung: Grafikdesign Heinz H. Rauner, Gmund Fotos: Hans-Georg Veddeler Lektorat: Angelika Ritthaler, [email protected] Herstellung: Elisabeth Egger, [email protected] Satz: EDV-Beratung Aßbichler, München Druck und Verarbeitung: Bercker, Kevelaer Printed in Germany

Inhaltsverzeichnis 1

So funktioniert dieses Buch – Eine Einführung

23

Teil I

Damit Sie wissen, was Sie tun – Grundlagen

27

2

So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

29

2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5 2.1.6

Daten verarbeiten – Die Bestandteile der Hauptplatine Der Prozessor Der Coprozessor Der Arbeitsspeicher Die Bussysteme Der Cache-Speicher Der Chipsatz

30 33 62 65 76 84 89

2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5

Daten aufbewahren – Die Massenspeicher Diskettenlaufwerke Festplattenlaufwerke CD- und DVD-Laufwerke Wechselplattensysteme Bandlaufwerke

92 92 95 108 118 124

2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4 2.3.5 2.3.6 2.3.7 2.3.8 2.3.9 2.3.10 2.3.11 2.3.12 2.3.13 2.3.14 2.3.15

Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden Die Standardschnittstellen Die Tastatur Die Maus Der Joystick Der Scanner Die Grafikkarte 3D-Beschleuniger Der Monitor Die Soundkarte Der Drucker Das Modem Der ISDN-Adapter Der Netzwerkadapter Die SCSI-Schnittstelle Die Videokarte

127 128 136 139 144 145 149 159 162 170 179 188 190 196 202 214

3

Was darf's denn sein? – Konfigurationsüberlegungen

219

3.1

Darf's auch etwas mehr sein? – So vermeiden Sie Fehlkäufe

220

3.2

PCs schneller machen, »ganz umsonst« – So optimieren Sie Ihren PC

221

3.3

PCs schneller machen, aber wie? – Die häufigsten Fragen mit Antworten

225

5

Inhaltsverzeichnis 3.4

Neues Windows und was nun? – Das brauchen Sie für Windows ME, 98 und 95

229

3.5

Aufrüsten oder ausmustern? – Was mit den alten noch geht

231

3.6

Das Konfigurationsbeispiel – Ein Allround-PC für Windows, Spiele und Multimedia

236

Teil II

Das kommt immer wieder vor – Allgemeine Arbeitstechniken

241

4

Bevor es losgeht – Tipps, Tricks und Traps

243

4.1

Was müssen Sie können? – Regeln und Gefahren

244

4.2

Was müssen Sie haben? – Das richtige Werkzeug

247

4.3

Wo wollen Sie arbeiten? – Die optimale PC-Werkstatt

255

5

Damit nichts verlorengeht – So sichern Sie, was wichtig ist

257

5.1

Start- und Erste-Hilfe-Disketten anfertigen So erstellen und benutzen Sie eine Startdiskette für Windows ME, 98 und 95

258 258

5.2

Dokumentieren der Hardware-Konfiguration So finden Sie die Einstellungen der Hardware heraus So drucken Sie die CMOS-Parameter aus So lassen Sie sich die Hardware-Einstellungen von Windows ME und Windows 98 anzeigen So lesen Sie unter Windows 95 die Hardware-Einstellungen aus

263 264 264

Sichern der Betriebssystem-Konfiguration und der Gerätetreiber So sichern und restaurieren Sie die wichtigsten System- und Startdateien unter Windows ME/98 So sichern und restaurieren Sie die Konfiguration von Windows 95 So sichern und restaurieren Sie die Startdateien von DOS So sichern und restaurieren Sie die Konfiguration von Windows 3.x

266

5.4

Sichern des Programm- und Datenbestands So sichern Sie am zweckmäßigsten So restaurieren Sie eine Vollsicherung Was Sie bei Windows ME, 98 und 95 evtl. beachten müssen

273 273 275 276

6

Einstellungssache – Das CMOS-Setup

279

6.1

So kommen Sie hinein – Der Zutritt zum CMOS Ein Schlüssel für die CMOS-Tür – Die Taste muss passen Wenn's anders nicht geht – So treten Sie die CMOS-Tür ein

280 280 280

6.2

Notausgang – So verlassen Sie das CMOS-Setup, wenn Sie den Überblick verloren haben

281

5.3

6

264 265

267 268 271 272

Inhaltsverzeichnis 6.3

So wird das CMOS-Setup bedient So bewegen Sie sich in den CMOS-Menüs So speichern Sie Ihre CMOS-Einträge So verwerfen Sie Ihre CMOS-Einträge So stellen Sie die Standardeinstellungen wieder her

281 282 282 283 283

6.4

Verschachtelt – Das CMOS-Setup und seine Abteilungen Das Standard-CMOS-Setup Das BIOS-Features-Setup Das Chipset-Features-Setup Das PnP- und PCI-Setup Das Peripherie-Setup Das Power-Management-Setup Zusatzfunktionen und Hilfsprogramme des CMOS-Setups

283 284 287 289 292 293 294 295

7

Vermittlung bitte! – So werden Treiber installiert

299

7.1

Wer treibt hier was? – Grundlagen

300

7.2

So richten Sie einen Treiber unter Windows ME, 98 und 95 ein Bevor es losgeht – Startvoraussetzungen Wenn Windows die neue Hardware sofort erkennt, ... Wenn Windows die neue Hardware nicht sofort erkennt, ... Wenn Windows die neue Hardware nicht ganz erkennt, ... Setup-Programm des Hardware-Herstellers Treiber aktualisieren über den Geräte-Manager Erfolgskontrolle – So finden Sie heraus, ob es geklappt hat Entfernen, deinstallieren oder deaktivieren – So werden Sie einen Treiber wieder los

302 303 303 304 312 313 313 314

7.3

So richten Sie einen Treiber unter DOS ein Bevor es losgeht – Startvoraussetzungen Der Standardweg – Ein Installationsprogramm vom Hardware-Hersteller Der zweite Weg – Treiber von Hand installieren Erfolgskontrolle – So finden Sie heraus, ob es geklappt hat

319 320 321 322 323

7.4

So richten Sie einen Treiber unter Windows 3.x ein Bevor es losgeht – Startvoraussetzungen Der Standardweg – Ein Installationsprogramm vom Hardware-Hersteller Der zweite Weg – Das Windows-Setup Für harte Fälle – Windows-Setup unter DOS Sonderfälle – Treiber in der Systemsteuerung Handarbeit – Das Editieren der Systemdateien

324 325 326 327 328 329 330

Schritt 1 Schritt 2

315

7

Inhaltsverzeichnis

8

Ist hier noch frei? – So prüfen Sie die Hardware-Ressourcen

331

8.1

Was sind eigentlich Ressourcen? – Grundlagen

332

8.2

Alles ausgebucht? – So finden Sie freie Ressourcen Komfortabel – Ressourcen prüfen mit Windows ME, 98 und 95 Schwierig – Ressourcen prüfen unter DOS/Windows 3.x

333 333 335

9

Auf geht's! – So öffnen und schließen Sie Ihr PC-Gehäuse

337

9.1

Damit nichts schief geht – Vorüberlegungen

338

9.2 Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3 Schritt 4 Schritt 5

Schritt für Schritt – Öffnen und Schließen des PC-Gehäuses Ermitteln des Gehäusetyps Evtl. Entfernen der vorderen oder hinteren Gehäuseblende Lokalisieren und Lösen der Deckelschrauben Abnehmen des/der Gehäusedeckel(s) Wiederverschließen des Gehäuses

339 340 341 342 345 348

10

Einfach einstecken? – So werden Erweiterungskarten richtig ein- und ausgebaut

351

10.1

Damit nichts schief geht – Vorüberlegungen Was passt überhaupt rein? – So identifizieren Sie die Erweiterungssteckplätze Unentbehrlich – Treiber und freie Ressourcen Problematisch – Plug&Play Checkliste – Das brauchen Sie für den Einbau

352 352 354 355 355

10.2

Schritt für Schritt – Der Einbau einer Erweiterungskarte Welcher Steckplatz ist geeignet? Welcher Steckplatz ist der beste? Evtl. alte Erweiterungskarte entfernen Steckplatz aussuchen und evtl. freimachen Wenn kein geeigneter Steckplatz mehr frei ist, ... Erweiterungskarte einstellen Erweiterungskarte einsetzen und befestigen BIOS und ggf. Hauptplatine einstellen Erweiterungskarte verkabeln, Geräte anschließen Gerätetreiber installieren Funktion überprüfen

356 357 357 357 357 358 360 363 367 369 371 371

Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3 Schritt 4 Schritt 5 Schritt 6 Schritt 7 Schritt 8 10.3 Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3 Schritt 4 Schritt 5 Schritt 6

8

Alles muss mit – So werden Erweiterungskarten ausgebaut bzw. ausgetauscht Treiber zu Steckkarte und angeschlossenen Geräten entfernen oder deaktivieren BIOS-Einstellungen anpassen Kabelverbindungen lösen Erweiterungskarte herausnehmen Steckplatz verschließen Funktion überprüfen

372 373 373 374 375 376 377

Inhaltsverzeichnis

11

Ab in den Käfig! – So werden Laufwerke ein- und ausgebaut

379

11.1

Damit nichts schief geht – Vorüberlegungen Offen oder verdeckt – Die Einbauschächte Von Formen und Faktoren – Die Abmessungen von Laufwerken Flach und breit – Die Verkabelung von Laufwerken Checkliste – Das brauchen Sie für den Einbau

380 380 380 381 381

11.2 Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3 Schritt 4 Schritt 5 Schritt 6 Schritt 7 Schritt 8

Schritt für Schritt – Der Einbau eines Laufwerks in das PC-Gehäuse Laufwerk konfigurieren Laufwerk anschließen Laufwerk anmelden Treiber installieren Laufwerk ausprobieren Vorbereiten des Laufwerkseinschubs Laufwerk im Gehäuse befestigen Eingebautes Laufwerk ausprobieren

382 382 383 386 386 387 387 388 390

11.3 Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3 Schritt 4 Schritt 5

Schritt für Schritt – Entfernen eines Laufwerks aus dem PC Laufwerk abmelden, Treiber deinstallieren Kabelverbindungen lösen Konfiguration anpassen Laufwerk lösen und herausnehmen Funktionstest

390 391 392 392 392 393

12

Wenn Ihr PC streikt – So finden Sie den Fehler

395

12.1

Daran kann es liegen – Mögliche Fehlerursachen

396

12.2 Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3 Schritt 4 Schritt 5 Schritt 6

Vom Symptom zur Ursache – Fehlersuche mit System Ausgiebige Fehleranalyse Theorie zur Fehlerursache aufstellen Beweisen der Theorie durch Ausprobieren Gegenprobe durchführen Fehlerursache beseitigen Erfolgskontrolle

397 399 400 401 401 401 402

12.3

Das kommt schon mal vor – Häufige Fehler und ihre Ursachen Fehler unmittelbar nach dem Einschalten Fehler beim Laden des Betriebssystems Fehler während der Anwendung Fehler unter Windows ME/98/95

402 402 405 406 408

Teil III

So rüsten Sie Ihren PC auf – Alle praktischen Maßnahmen Schritt für Schritt

413

13

Besser im Bild – Der Austausch der Grafikkarte

415

13.1

Damit nichts schief geht – Vorüberlegungen Lohnt sich der Austausch? Checkliste – Das brauchen Sie für den Austausch

416 416 417 9

Inhaltsverzeichnis 13.2 Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3 Schritt 4 Schritt 5

Schritt für Schritt – So installieren Sie eine neue Grafikkarte Alte Grafikkarte entfernen Steckplatz aussuchen und vorbereiten Evtl. Hauptplatine konfigurieren Evtl. Grafikkarte konfigurieren Grafikkarte einsetzen und befestigen So geht's unter Windows ME, 98 und 95 Evtl. BIOS einstellen Grafiktreiber installieren So geht's unter Windows 3.x Manchmal braucht auch DOS einen Treiber

417 418 420 421 422 422 423 423 423 425 427

14

Gehört zum guten Ton – Der Einbau einer Soundkarte

429

14.1

Damit nichts schiefgeht – Vorüberlegungen Neu und alt verträgt sich nicht Checkliste – Das brauchen Sie für den Einbau

430 430 430

14.2 Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3 Schritt 4 Schritt 5 Schritt 6

Schritt für Schritt – So bauen Sie eine Soundkarte ein Evtl. alte Soundkarte entfernen Steckplatz aussuchen und vorbereiten Evtl. Hauptplatine konfigurieren Evtl. Soundkarte konfigurieren Soundkarte einsetzen und befestigen Evtl. BIOS einstellen Wenn Sie eine Plug&Play- oder PCI-Karte in ein Plug&Play-System einbauen, ... Wenn Sie die Soundkarte in ein Nicht-Plug&Play-System einbauen, ... Wenn Sie eine Nicht-Plug&Play-Karte in ein Plug&Play-System einbauen, ... Soundkarte verkabeln Treiber zur Soundkarte installieren Wenn Windows ME/98/95 die Soundkarte erkennt Wenn Windows ME/98/95 die Soundkarte nicht erkennt Funktion überprüfen

431 431 432 433 433 435 435 435 435 435 436 436 437 437 437

Anschluss gesucht? - So bauen Sie eine (evtl. zusätzliche) ATAPI- bzw. UDMA-Schnittstelle ein

439

Damit nichts schief geht – Vorüberlegungen Wenn kein Anschluss mehr frei ist Wann lohnt sich der Austausch? Wenn die alte Schnittstelle keinen UDMA-/PIO-Modus beherrscht Wenn die alte Schnittstelle die ATAPI-Protokolle nicht versteht Wenn die alte Schnittstelle nur zwei Geräte verkraftet Wenn die Hauptplatine kein LBA kann Was gibt es überhaupt? Checkliste – Das brauchen Sie für den Einbau

440 440 440 440 440 441 441 441 441

Schritt 6 Schritt 7

Schritt 7 Schritt 8

Schritt 9

15 15.1

10

Inhaltsverzeichnis 15.2 Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3 Schritt 4 Schritt 5 Schritt 6 Schritt 7 Schritt 8

Schritt 9

16

Schritt für Schritt – So bauen Sie eine ATAPI-/UDMA-Schnittstelle ein Evtl. alte ATAPI-Schnittstelle deaktivieren oder entfernen Steckplatz aussuchen und vorbereiten Evtl. Hauptplatine konfigurieren Evtl. ATAPI-Schnittstellenkarte konfigurieren ATAPI-Schnittstellenkarte einsetzen und befestigen Evtl. BIOS einstellen ATAPI-Schnittstellen verkabeln Treiber zur ATAPI-Schnittstelle installieren Wenn Windows ME/98/95 den Controller noch nicht kennt ... Wenn Windows ME/98/95 einen hinzugekommen Controller nicht richtig erkennt ... Kann die Leistung verbessern – Ein Treiber für DOS und Windows 3.x Funktion überprüfen

442 442 444 445 445 446 446 447 447 448 449 449 449

Ein Bus für 127 Gäste – So rüsten Sie eine USB-Schnittstelle nach

451

16.1

Damit nichts schief geht – Vorüberlegungen Oft genügt ein einfaches Kabel Ist Ihr Windows fit für USB? Checkliste – Das brauchen Sie für den Einbau

452 452 453 453

16.2 Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3 Schritt 4 Schritt 5

Schritt für Schritt – So bauen Sie eine ATAPI-/UDMA-Schnittstelle ein Steckplatz aussuchen und vorbereiten Eventuell Hauptplatine konfigurieren Eventuell USB-Karte konfigurieren USB-Karte einsetzen und befestigen Eventuell BIOS einstellen Wenn Sie eine Plug&Play- oder PCI-Karte einbauen ... Wenn Sie eine Nicht-Plug&Play-Karte einbauen ... Treiber zur USB-Karte installieren USB-Geräte anschließen und Funktion überprüfen

454 454 455 456 456 456 457 457 457 458

Schritt 6 Schritt 7

17

Wenn der Speicherplatz knapp geworden ist – So wird die neue Festplatte eingebaut 459

17.1

Damit nichts schief geht – Vorüberlegungen Was ist drin? So ermitteln Sie den Charakter des bestehenden Festplattensystems Checkliste – Das brauchen Sie für den Einbau

460

17.2

So übertragen Sie Ihre Daten beim Festplattentausch So geht's unter Windows ME, 98 und 95 Und so geht's unter MS-DOS und Windows 3.x

461 462 463

17.3 Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3

Schritt für Schritt – Der Einbau einer AT-Bus-Festplatte IDE-Schnittstelle konfigurieren Einstellen der Master-/Slave-Jumper an der Festplatte Verbinden der Festplatte mit Controller und Netzteil

464 465 466 467

460 460

11

Inhaltsverzeichnis Schritt 4

Anmelden der Festplatte im CMOS-Setup Automatisch ... ... oder von Hand PIO-Modus und Ultra-DMA-Zugriff einstellen Wenn das BIOS keine LBA-Unterstützung besitzt Wenn ein korrekter CMOS-Eintrag nicht möglich ist Wenn eine große Festplatte Schwierigkeiten macht Partitionieren der Festplatte Partitionieren mit FDISK Wenn es Probleme gibt Wenn Sie mehrere Partitionen einrichten wollen So richten Sie logische Laufwerke ein Formatieren der Festplatte Funktionsüberprüfung der Festplatte Befestigen der Festplatte Evtl. Treiber zum Festplattencontroller installieren

467 468 468 468 469 469 470 470 471 472 473 473 474 475 476 477

17.4

So bauen Sie mehrere AT-Bus-Festplatten ein Wenn Sie eine zweite AT-Bus-Festplatte einbauen wollen Wenn Sie mehr als zwei AT-Bus-Festplatten einbauen wollen Wenn es Probleme mit der zusätzlichen AT-Bus-Festplatte gibt

477 477 478 479

17.5 Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3 Schritt 4 Schritt 5

Schritt für Schritt – Der Einbau einer SCSI-Festplatte Einstellen der SCSI-ID an der Festplatte Evtl. Konfiguration und Einbau des Hostadapters Verbinden der Festplatte mit Controller und Netzteil Anmelden der Festplatte Partitionieren, Formatieren, Testen und Befestigen

479 480 481 482 483 483

17.6

Wenn Sie mehrere SCSI-Festplatten einbauen wollen

484

17.7 Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3

Schritt für Schritt – Der Einbau einer MFM-, RLL- oder ESDI-Festplatte Einstellen des Drive-Selects an der Festplatte Verbinden der Festplatte mit Controller und Netzteil Anmelden der Festplatte im CMOS-Setup Wenn der Controller ein eigenes BIOS hat Wenn der Controller kein eigenes BIOS hat Wenn der einzubauende Plattentyp nicht einzustellen ist Wenn der Controller ein eigenes BIOS hat ... Das Low Level-Format Wenn der Controller kein eigenes BIOS hat ... Partitionieren, Formatieren, Prüfen und Befestigen

484 487 488 489 490 490 490 490 490 491 492

Das Ziel ist eine Scheibe – Der Einbau eines CD- oder DVD-Laufwerks

493

Damit nichts schief geht – Vorüberlegungen Was passt überhaupt hinein? Wann lohnt sich der Austausch? Checkliste – Das brauchen Sie für den Einbau

494 494 495 496

Schritt 5

Schritt 6 Schritt 7 Schritt 8 Schritt 9

Schritt 4 Schritt 5

18 18.1

12

Inhaltsverzeichnis 18.2 Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3 Schritt 4 Schritt 5 Schritt 6 18.3

Schritt für Schritt – Der Einbau eines CD- oder DVD-Laufwerks mit AT-Bus- bzw. ATAPI-Schnittstelle 496 Konfiguration und evtl. Einbau der Schnittstelle 497 Konfigurieren des Laufwerks 497 Herstellen aller Kabelverbindungen 498 Installation der Gerätetreiber 499 Zwei Treiber für DOS und Windows 3.x 500 Funktionsüberprüfung 501 Befestigen des Laufwerks 502 Schritt für Schritt – Der Einbau eines CD- oder DVD-Laufwerks mit SCSI-Schnittstelle Evtl. Konfiguration und Einbau des Hostadapters Konfigurieren des Laufwerks Herstellen aller Kabelverbindungen Installation der Gerätetreiber Wenn Windows ME, 98 oder 95 den Hostadapter noch nicht kennt, ... Drei Treiber für DOS und Windows 3.1 Funktionsüberprüfung Befestigen des Laufwerks

502 503 504 505 505 506 506 507 508

Schritt 5 Schritt 6

Schritt für Schritt – Der Einbau eines CD-ROM-Laufwerks mit eigenem Controller Konfigurieren der Adapterkarte Einbau der Adapterkarte Herstellen aller Kabelverbindungen Installation der Gerätetreiber Windows ME/98/95 kennt den neuen Controller noch nicht! Wenn Windows ME/98/95 den Controller gar nicht kennt Zwei Treiber für DOS und Windows 3.1 Funktionsüberprüfung Befestigen des CD-ROM-Laufwerks

508 509 509 510 511 511 512 512 513 513

18.5

So wird ein CD-ROM-Laufwerk an der Soundkarte betrieben

514

18.6

So bauen Sie mehrere CD-/DVD-Laufwerke ein

515

19

Daten sichern am laufenden Band – Der Einbau eines Streamer-Laufwerks

519

19.1

Damit nichts schief geht – Vorüberlegungen Entscheidend für den Anschluss – Die Schnittstelle Checkliste – Das brauchen Sie für den Einbau

520 520 521

19.2 Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3 Schritt 4 Schritt 5

Schritt für Schritt – Der Einbau eines Floppy-Streamers Bandlaufwerk einstellen Kabelverbindungen herstellen Backup-Software installieren Funktion überprüfen Streamerlaufwerk im PC-Gehäuse befestigen

522 522 523 524 525 527

Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3 Schritt 4

Schritt 5 Schritt 6 18.4 Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3 Schritt 4

13

Inhaltsverzeichnis 19.3 Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3 Schritt 4

Schritt für Schritt – Der Einbau eines ATAPI- oder IDE-Streamers IDE-Schnittstelle konfigurieren und evtl. zusätzlich einbauen Bandlaufwerk einstellen Kabelverbindungen herstellen Software installieren, Laufwerk testen und befestigen

527 528 529 529 530

19.4 Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3 Schritt 4 Schritt 5

Schritt für Schritt – Der Einbau eines SCSI-Streamers Evtl. Konfiguration und Einbau des Hostadapters Bandlaufwerk einstellen Kabelverbindungen herstellen Gerätetreiber installieren Backup-Software installieren, Funktion überprüfen und Bandlaufwerk befestigen

530 531 532 532 533

20

Antiquiert, aber allgegenwärtig – Das Diskettenlaufwerk

535

20.1

Damit nichts schief geht – Vorüberlegungen Wenn Sie das Diskettenlaufwerk austauschen wollen, ... Wenn Sie ein zusätzliches Laufwerk einbauen wollen, ... Checkliste – das brauchen Sie für den Einbau

536 536 536 537

20.2 Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3 Schritt 4 Schritt 5 Schritt 6

Schritt für Schritt – Der Einbau eines Diskettenlaufwerks Laufwerk einstellen Controller und Laufwerk verbinden Laufwerk mit Strom versorgen Laufwerk anmelden Funktion überprüfen Laufwerk einbauen und befestigen

537 538 539 540 541 541 542

20.3 Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3

Zwei Fliegen mit einer Klappe: Schritt für Schritt – Der Einbau eines Kombilaufwerks Kombilaufwerk einstellen Kombilaufwerk verkabeln Laufwerk anmelden, Funktion prüfen und montieren

542 543 544 544

21

Mehr Leistung durch mehr Arbeitsspeicher

545

21.1

Damit nichts schief geht – Vorüberlegungen Das kann auf Sie zukommen Für alle Fälle: drei Grundregeln Ungewöhnliche Nummerierung? Checkliste – Das brauchen Sie für den Einbau

546 546 546 547 547

21.2 Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3 Schritt 4 Schritt 5 Schritt 6

Schritt für Schritt – Die Erweiterung des Arbeitsspeichers mit DIM-Modulen Speichersockel lokalisieren und zugänglich machen Ggf. alte(s) Speichermodul(e) ausbauen Evtl. Hauptplatine konfigurieren Neue(s) DIM-Modul(e) einsetzen Evtl. entfernte Teile wieder einbauen Neuen Speicher anmelden und ausprobieren

548 548 549 550 550 551 551

14

534

Inhaltsverzeichnis 21.3

Schritt für Schritt – Die Erweiterung des Arbeitsspeichers mit PS/2- bzw. SIM-Modulen Speichersockel lokalisieren und zugänglich machen Ggf. alte(s) Speichermodul(e) ausbauen Evtl. Hauptplatine konfigurieren Neue(s) Speichermodul(e) einsetzen Evtl. entfernte Teile wieder einbauen Neuen Speicher anmelden und ausprobieren

552 553 554 554 555 556 557

21.4

Besonderheiten bei älteren PCs mit SIPs und RAM-Chips Ausbauen von SIP-Modulen Einsetzen von SIP-Modulen Die Speichererweiterung mit dynamischen RAM-Chips

558 558 558 559

21.5

So verwenden Sie Speichererweiterungskarten

560

22

PC-Upgrade – Auch den Prozessor können Sie tauschen

561

22.1

Damit nichts schief geht – Vorüberlegungen Stolpersteine – Das kann im Weg sein So setzt sich der Prozessortakt zusammen Sockel, Slots und Spannungen Und was gibt es jetzt? Was passt hinein? Das kommt auf Sie zu Checkliste – Das brauchen Sie für den Einbau

562 562 562 563 563 564 568 569

22.2 Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3 Schritt 4 Schritt 5 Schritt 6 Schritt 7 Schritt 8 Schritt 9 Schritt 10

Schritt für Schritt – Der Austausch einer Slot-CPU Lokalisieren und Zugänglichmachen von CPU und Jumpern Ausbauen der alten CPU Einstellen der CPU-Spannung auf der Hauptplatine Anpassen der Taktfrequenz an die neue CPU Einstellen des Prozessortyps auf der Hauptplatine Montieren des CPU-Kühlers Einsetzen der neuen CPU Anschließen des Kühlerventilators Wiedereinbauen entfernter Teile Neue CPU ausprobieren

569 570 570 572 573 574 574 577 577 578 578

22.3 Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3 Schritt 4 Schritt 5 Schritt 6 Schritt 7 Schritt 8 Schritt 9 Schritt 10

Schritt für Schritt – So tauschen Sie eine CPU mit ZIF-Sockel Lokalisieren und Zugänglichmachen von CPU und Jumpern Ausbauen der alten CPU Einstellen der CPU-Spannung auf der Hauptplatine Anpassen der Taktfrequenz an die neue CPU Einstellen des Prozessortyps auf der Hauptplatine Montieren des CPU-Kühlers Einsetzen der neuen CPU Anschließen des Kühlerventilators Wiedereinbauen entfernter Teile Neue CPU ausprobieren

579 579 580 581 582 583 584 585 586 587 587

Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3 Schritt 4 Schritt 5 Schritt 6

15

Inhaltsverzeichnis 22.4 Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3 Schritt 4 Schritt 5 Schritt 6 Schritt 7 Schritt 8 Schritt 9 Schritt 10

Schritt für Schritt – Der Austausch von älteren Prozessoren mit Stecksockel Lokalisieren und Zugänglichmachen von CPU, Jumpern und Quarzoszillator Ausbauen der alten CPU Einstellen der CPU-Spannung auf der Hauptplatine Evtl. Austauschen des Quarzoszillators Prozessortyp einstellen und Kühler montieren Evtl. Einsetzen eines Zwischensockels Einsetzen der neuen CPU Evtl. Anschließen des Kühlerventilators Wiedereinbauen entfernter Teile Neue CPU ausprobieren

587 588 589 591 591 593 593 594 596 596 597

23

Steigen Sie auf – Eine neue Hauptplatine

599

23.1

Damit nichts schief geht – Vorüberlegungen Wann lohnt sich der Austausch? Stolpersteine – Das kann im Weg sein Das kommt auf Sie zu Checkliste – Das brauchen Sie für den Einbau

600 600 600 604 605

23.2 Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3 Schritt 4 Schritt 5 Schritt 6 Schritt 7 Schritt 8 Schritt 9 Schritt 10 Schritt 11 Schritt 12 Schritt 13 Schritt 14

Schritt für Schritt – Der Austausch der Hauptplatine Daten sichern Merkzettel anfertigen Treiber entfernen Störende Kabelverbindungen lösen Erweiterungskarten ausbauen Alte Hauptplatine ausbauen Neue Hauptplatine mit Speicher bestücken, konfigurieren und ausprobieren Neue Hauptplatine einbauen Eingebaute Hauptplatine ausprobieren Gehäusekabel wieder anschließen Erweiterungskarten wieder einbauen Restliche Kabelverbindungen wiederherstellen CMOS-Eintragungen vornehmen Funktionstests durchführen, evtl. Betriebssystem anpassen

605 606 607 608 608 609 610 613 616 617 618 619 620 620 621

24

Ein schnellerer PC durch Aufrüsten des Cache-Speichers?

625

24.1

Ist das Aufrüsten überhaupt möglich?

626

24.2

Wann lohnt sich das Aufrüsten?

627

24.3

So werden Coast-Module aus- und eingebaut

628

24.4

So werden SRAM-Chips aus- und eingebaut

628

25

Mehr Hirn für die Hauptplatine – So aktualisieren Sie das System-BIOS

631

Damit nichts schief geht – Vorüberlegungen Wann lohnt sich das Aktualisieren? Checkliste – das brauchen Sie für das Update

632 632 633

25.1

16

Inhaltsverzeichnis 25.2 Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3 Schritt 4 Schritt 5

Schritt für Schritt – So aktualisieren Sie ein FLASH-BIOS Notieren sämtlicher CMOS-Einträge Lokalisieren und Umstecken des FLASH-RAM-Schreibschutz-Jumpers Altes BIOS sichern FLASH-RAM aktualisieren Wenn gar nichts mehr geht – So stellen Sie das FLASH-BIOS wieder her FLASH-RAM schützen, CMOS-Einträge wiederherstellen und Funktion testen

633 634 634 634 634 635 635

25.3 Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3 Schritt 4 Schritt 5 Schritt 6

Schritt für Schritt – So wechseln Sie das BIOS-EPROM aus Notieren sämtlicher CMOS-Einträge Lokalisieren und Zugänglichmachen der EPROM-Bausteine Alte(s) EPROM(s) ausbauen Neuen EPROM-Typ einstellen Neue(s) EPROM(s) einsetzen CMOS-Einträge wiederherstellen und Funktion testen

636 636 637 637 638 638 638

26

Eher was für Oldiefans – Der Einbau eines Coprozessors

639

27

Da kommt einiges zusammen – Das PC-Gehäuse

641

27.1

Bauarten und Formfaktoren Von außen betrachtet – Die Bauformen Innereien – Die Formfaktoren

642 642 643

27.2

Neue Gehäuse sind oft noch nicht fertig Slotblenden montieren Führungsleisten für lange Steckkarten montieren PC-Lautsprecher montieren

644 645 646 646

27.3 Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3

Schritt für Schritt – So wird der Netzschalter angeschlossen Anschlussbedingungen prüfen Kabel vom Netzteil mit dem Schalter verbinden Einschaltprobe

647 648 648 649

27.4

Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3 Schritt 4 Schritt 5

Schritt für Schritt – So tauschen Sie das PC-Netzteil aus ATX ist unproblematisch AT nicht ganz Kabelverbindungen des Netzteils lösen Evtl. Netzschalter ausbauen Netzteil aus- und einbauen Kabelverbindungen wiederherstellen Funktion prüfen

650 650 650 651 652 652 653 654

28

Digital nach draußen – Die Installation eines ISDN-Adapters

655

28.1

Damit nichts schief geht – Vorüberlegungen Stimmen die Voraussetzungen? Checkliste – Das brauchen Sie für den Einbau

656 656 656

28.2 Schritt 1 Schritt 2

Schritt für Schritt – So installieren Sie eine ISDN-Karte Steckplatz aussuchen und vorbereiten ISDN-Karte konfigurieren

657 658 658 17

Inhaltsverzeichnis Schritt 3 Schritt 4 Schritt 5 Schritt 6 Schritt 7 Schritt 8

ISDN-Karte einsetzen und befestigen BIOS konfigurieren Kabelverbindung zum ISDN-Anschluss herstellen ISDN-Treiber installieren ISDN-Software installieren Funktion überprüfen

29

Analog nach außen – Der Einbau oder Anschluss eines Modems 667

29.1

Damit nichts schief geht – Vorüberlegungen Variante »einfach«: ein externes Modem Variante »komplizierter«: ein internes Modem

668 668 668

29.2 Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3 Schritt 4 Schritt 5

Schritt für Schritt – So installieren Sie ein externes Modem Eventuell alte Modeminstallationen entfernen Kabelverbindungen herstellen Modem-»Treiber« installieren Modem einrichten Funktion überprüfen

670 670 671 671 674 676

29.3 Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3 Schritt 4 Schritt 5

Schritt 8

Schritt für Schritt – So installieren Sie ein internes Modem Evtl. altes Modem entfernen Steckplatz aussuchen und ggf. freimachen Internes Modem konfigurieren Internes Modem einsetzen und befestigen BIOS konfigurieren Wenn Windows beim Start einen neuen COM-Anschluss erkennt, ... Kabelverbindung herstellen Serielle Schnittstelle hinzufügen Wenn Windows beim Start keinen neuen COM-Anschluss erkennt, ... Anschlüsse, die es gar nicht gibt Modem installieren, einrichten und Funktion überprüfen

678 679 680 680 681 681 682 682 682 683 684 685

29.4

Kommunikationssoftware

686

30

Sieben auf einen Streich – Die Installation eines SCSI-Subsystems

687

30.1

Damit nichts schief geht – Vorüberlegungen Wann lohnt sich SCSI? Checkliste – Das brauchen Sie für die Installation

688 688 689

30.2 Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3 Schritt 4 Schritt 5 Schritt 6 Schritt 7 Schritt 8

Schritt für Schritt – Die Installation eines SCSI-Subsystems Festlegen der BIOS-Adresse des Hostadapters Festlegen von Portadresse, IRQ und DMA des Hostadapters Festlegen der Paritätsprüfung Fast-SCSI konfigurieren Evtl. Abschalten des Diskettencontrollers Terminieren des Hostadapters Festlegen einer ID für den Hostadapter Festlegen einer eigenen ID für jedes angeschlossene Gerät

689 690 691 692 692 692 693 693 694

Schritt 6 Schritt 7

18

659 659 659 660 662 664

Inhaltsverzeichnis Schritt 9 Schritt 10 Schritt 11

Schritt 12

31 31.1 Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3 Schritt 4 Schritt 5 31.2

Schritt 1 Schritt 2

Schritt 3 Schritt 4

Schritt 5 Schritt 6 Schritt 7 Schritt 8 Schritt 9 Schritt 10 Schritt 11 Schritt 12

Fast-SCSI und Parity an- bzw. abschalten Anbringen der Verkabelung und Terminierung der Endgeräte Installation der Treiber für den Hostadapter Windows ME, 98 und 95 kennen viele, ... ... aber nicht alle Adapter Mit DOS und Windows 3.x geht's einfacher Installation der Treiber für jedes Device

695 695 699 699 699 701 701

Ins Netz gegangen – PCs verbinden unter Windows ME, 98 oder 95

703

Schritt für Schritt – So stellen Sie eine PC-Direktverbindung her Definitionen und Begriffe Parallele Schnittstellen konfigurieren Nachinstallieren der »PC-Direktverbindung« Host-Computer einrichten Gast-Computer einrichten PC-Direktverbindung herstellen So vertauschen Sie die Rollen von Host und Gast

704 704 705 705 707 709 709 710

Schritt für Schritt – So bauen Sie ein Netzwerk unter Windows ME, 98 oder 95 auf Welches Kabel wollen Sie verwenden? Welche Netzwerkkarten möchten Sie verwenden? Was wir in unserem Beispiel verwendet haben Netzwerkkarten einbauen Netzwerkkarten konfigurieren Wenn Sie eine Netzwerkkarte für PCI-Bus verwenden, ... Wenn Sie eine Netzwerkkarte für ISA-Bus verwenden, ... Was Sie außer Ressourcen sonst noch einstellen können Ggf. Netzwerkkabel terminieren Wenn Sie ein Koaxial-Kabel verwenden, ... Netzwerkkabel montieren Wenn Sie Twisted-Pair-Kabel verwenden, ... ... und mehr als zwei PCs vernetzen wollen Netzwerkkarte unter Windows ME, 98 oder 95 einrichten Wenn Windows die Netzwerkkarte nicht erkennt, ... Benutzer beim Netzwerk anmelden Computer beim Netzwerk anmelden Datei- und Druckerfreigabe aktivieren Zweiten Computer im Netzwerk einrichten Netzwerkfunktion überprüfen Ein Laufwerk für andere Netzwerkbenutzer freigeben Einen Drucker für andere Netzwerkbenutzer freigeben

710 711 712 712 713 714 715 715 715 716 717 717 717 718 718 719 719 720 720 721 722 722 724

19

Inhaltsverzeichnis

Teil IV

In 40 Schritten zum neuen Computer – So bauen Sie Ihren optimalen PC komplett selbst

727

Das kommt auf Sie zu

729

Die Musterkonfiguration Software Alternativen

730 730 730

33

Vorbereitungen

733

Schritt 1 Schritt 2

Überprüfen von Bauteilen, Software und Dokumentationen Gehäuse öffnen und für weitere Einbauten vorbereiten

733 739

34

Die Rechnerbasis: Hauptplatine, CPU, Speicher und Grafikkarte 745

Schritt 3

Schritt 10 Schritt 11 Schritt 12 Schritt 13 Schritt 14

Hauptplatine für die CPU konfigurieren und weitere Voreinstellungen überprüfen Wenn Sie eine Slot 1-Hauptplatine verwenden, ... Wenn Sie eine Sockel 7/A/370-Hauptplatine verwenden, ... CPU und Kühler montieren Hauptplatine mit Speicher bestücken Grafikkarte einsetzen Stromversorgung und Netzschalter anschließen Tastatur und Monitor anschließen Hauptplatine, CPU, Speicher und Grafikkarte ausprobieren Werden CPU und Speicher korrekt erkannt? Setup-Voreinstellungen laden und ggf. korrigieren Hauptplatine einbauen Hauptplatine verkabeln Grafikkarte einsetzen und befestigen Eingebaute Hauptplatine und Grafikkarte ausprobieren

745 746 747 748 753 754 755 756 757 758 758 760 764 767 768

35

Das Diskettenlaufwerk

771

Schritt 15 Schritt 16 Schritt 17 Schritt 18

Diskettenlaufwerk anschließen Diskettenlaufwerk anmelden Diskettenlaufwerk ausprobieren Diskettenlaufwerk einsetzen und befestigen

771 772 773 774

36

Die Festplatte

32

Schritt 4 Schritt 5 Schritt 6 Schritt 7 Schritt 8 Schritt 9

Schritt 19 Schritt 20 Schritt 21 Schritt 22

Festplatte konfigurieren Festplatte anschließen Festplatte anmelden Festplatte partitionieren und ggf. formatieren Formatieren mit FORMAT Schritt 23 Festplatte einsetzen und befestigen

20

777 777 777 779 780 786 787

Inhaltsverzeichnis

37

Das CD-ROM-Laufwerk

791

Schritt 24 Schritt 25 Schritt 26 Schritt 27

CD-ROM-Laufwerk konfigurieren CD-ROM-Laufwerk anschließen CD-ROM-Laufwerk ausprobieren CD-ROM-Laufwerk einsetzen und befestigen

791 791 792 793

38

Windows 98/ME

795

Schritt 28 Maus anschließen Schritt 29 Windows 98 installieren Wenn Sie Ihre Festplatte vor dem Einbau schon formatiert haben, ... Wenn Sie Ihre Festplatte noch nicht formatiert haben, ... Weiter geht's Jetzt wird's noch bunter: die Installation des Grafikkarten-Treibers

795 795 796 796 797 798

39

Die Soundkarte

803

Schritt 30 Schritt 31 Schritt 32

803 804

Schritt 33

Soundkarte vorbereiten Soundkarte einbauen Soundkarte mit CD-ROM-Laufwerk verbinden und externe Lautsprecher anschließen Soundkarte in Windows einbinden und ausprobieren

40

Der Drucker

809

805 806

Schritt 34 Drucker vorbereiten und anschließen Schritt 35 Druckertreiber einrichten Schritt 36 Drucker ausprobieren

809 810 815

41

819

Das Modem

Schritt 37 Modem anschließen Schritt 38 Modem in Windows ME/98 einbinden Schritt 39 Modem ausprobieren

819 821 825

42

827

Das Finale

Schritt 40 Gehäuse verschließen

827

Teil V

Anhang

831

A

Das haben Sie drauf – Die CD zum Buch

833

B

Hier gibt's Support – Die Internetadressen der wichtigsten Hersteller

847

So sind die Hausnummern verteilt – Die Interrupts, Portadressen und DMA-Kanäle des PCs

853

C

21

Inhaltsverzeichnis

D

Wenn Ihr PC sich beschwert – Das bedeuten die Fehlermeldungen

855

So sind die Anschlüsse belegt – Die wichtigsten Steckverbindungen

861

F

Was war wann? - Eine Zeittafel

871

G

Fachchinesisch schnell erklärt – Das Glossar

877

Stichwortzeichnis

919

E

22

1

So funktioniert dieses Buch – Eine Einführung

Der PC ist ein flexibles System. Ob Sie damit spielen oder ernsthaft arbeiten wollen, darauf angewiesen sind oder sich einfach nur dafür interessieren, der PC richtet sich nach Ihnen – er ist für alles zu gebrauchen. Auch seine Zusammensetzung können Sie nach Belieben an Ihre persönlichen Erfordernisse anpassen: Der PC ist ein modulares System. Alle seine Funktionen sind ganz bestimmten – normierten – Bauteilen zugeordnet. Wenn das eine oder andere Ihren Ansprüchen nicht mehr genügen sollte, können Sie es einfach gegen ein leistungsfähigeres austauschen. Sie müssen sich nicht jedesmal einen neuen Computer zulegen. Diese Flexibilität des PCs bildet die Grundlage für dieses Buch und wir haben sie uns auch zum Vorbild gemacht. Es soll Ihren Anforderungen genauso flexibel gerecht werden, wie es auch Ihr PC tut. Fühlen Sie sich also frei, dieses Buch so zu handhaben, wie es Ihnen gerade gefällt. Sie sollen es nicht lesen müssen, sondern benutzen können. Es erlaubt Ihnen aufgrund seiner Systematisierung, an einer beliebigen Stelle einzusteigen, je nachdem, ob Sie es gerade eilig haben, z.B. den Speicher zu erweitern, oder sich in Ruhe etwas mit der Geschichte der PC-Prozessoren beschäftigen möchten. Ob Sie Ihren PC durch den Einbau zusätzlicher Komponenten aufrüsten, um mit den ständig wachsenden Software-Anforderungen Schritt zu halten, oder ob Sie ihn durch den Austausch von defekten Bestandteilen reparieren wollen und dafür eine zuverlässige, nachvollziehbare Anleitung suchen, ob Sie einfach nur Freude an neuer Hardware haben oder mehr über Ihren PC erfahren wollen, um zu wissen, was eigentlich in ihm steckt – wir haben versucht, Ihnen mit diesem Buch für alle Fälle einen großen Gegenwert zu bieten. Dabei spielt es keine Rolle, welche Vorkenntnisse Sie besitzen und ob es sich bei Ihrem PC um ein aktuelles Modell oder ein altes Schätzchen handelt. Wir wollen Ihnen mit diesem Buch also einen zuverlässigen Ratgeber zum Aufrüsten und gegebenenfalls Reparieren Ihres PCs an die Hand geben, auf den Sie bei Bedarf immer zurückgreifen können. Vielleicht verdient es sich ja – Schritt für Schritt – einen Stammplatz neben Ihrem Computer?

23

1

So funktioniert dieses Buch – Eine Einführung

In diesem Buch erfahren Sie: l

aus welchen Bestandteilen ein PC zusammengesetzt ist, wie sie funktionieren, wozu sie gut sind, was sie leisten und wie Sie sie kombinieren können – bei neuen und bei älteren Computern;

l

was zum Grundrepertoire eines PC-Technikers gehört: Datensicherung, Treiberinstallation, Hardware-Checks, Setupeinstellungen, das Öffnen des Gehäuses, der Einbau von Laufwerken und Erweiterungskarten und die systematische Fehlersuche, ausführlich und Schritt für Schritt;

l

wie Sie Ihren PC mit den verschiedensten Komponenten aufrüsten können und was Sie dafür benötigen: Laufwerke, Erweiterungskarten und die Hauptplatine mit allen ihren Bestandteilen, wie Sie ein Netzwerk unter Windows 98 oder Windows ME einrichten, ISDN und ein Modem installieren oder zu einer zuverlässigen SCSI-Konfiguration gelangen, ausführlich, Schritt für Schritt und mit Treiber- und Software-Installation;

l

wie Sie sich Ihren Wunsch-PC komplett selber bauen können, welche Teile Sie dazu benötigen, wie sie zusammengebaut oder angeschlossen werden, wie Sie Windows 98 oder ME installieren und wie Sie es für Ihre Hardware einrichten, natürlich ausführlich, Schritt für Schritt und mit noch mehr Fotos;

l

was die verschiedenen englischen und deutschen Fachbegriffe und Abkürzungen bedeuten, die Ihnen in Handbüchern und Dokumentationen begegnen können, wo Sie Herstellersupport und Hardware-Treiber bekommen können, welche Anschlüsse die verschiedenen Standardkomponenten besitzen und welche Spezialitäten wir auf der beiliegenden CD für Sie bereithalten;

... und vieles, vieles mehr. Vielleicht schauen Sie sich die fünf Teile einfach einmal an? Es gibt am Anfang jeweils eine kurze Übersicht. Wenn Ihnen dieses Buch gefällt, dann sagen Sie es doch weiter. Wenn es Ihnen nicht gefällt, dann sagen Sie uns, was wir besser machen können. (Sie können uns natürlich auch mitteilen, dass Sie dieses Buch Klasse finden).

24

Das erfahren Sie nicht in diesem Buch Verständlich soll es sein, einfach und nachvollziehbar. Bei einem komplexen Thema muss man da schon ein wenig ausprobieren – nicht jeder Absatz, nicht jede Formulierung genügt schon beim ersten Anlauf diesem Anspruch. Wie viele Seiten man wirklich schreiben muss, um fast eintausend übrig zu behalten – man erfährt es nie. Die Löschtaste löscht und schweigt. »Wir sind da redseliger. Eine kleine Auswahl dessen, was Sie in diesem Buch glücklicherweise nicht erfahren werden, ist uns so gut gelungen, dass wir es Ihnen dann doch nicht vorenthalten wollen – gewissermaßen noch vor diesem Buch. l

»Installationsarbeiten rund um den Ein- und Ausbau von Komponenten gehören zu den häufigsten Eingriffen in die PC-Hardware überhaupt.«

l

»Die wichtigsten durch Sie vorzunehmenden Nachbesserungsarbeiten haben wir nachfolgend vorgestellt.«

l

»Wenn das nicht geht, dann funktioniert es auch nicht.«

l

»Sie werden sicher wollen, dass sich die Karte nur dann meldet, wenn Sie es soll.«

l

»Auf die spezifischen Besonderheiten der speziellen Geräte gehen wir dort ein, wo es eben um diese Geräte geht.«

l

»Bei vielen Arbeiten am PC werden Sie der Notwendigkeit begegnen, die zur Verfügung stehenden Hardware-Ressourcen überprüfen zu müssen, um eine neue Systemkomponente hinzufügen zu können.«

l

»An der Modemseite hat das TAE-Kabel einen Western-Modular-Stecker, der eine deutliche Nase hat.«

l

»Hier kommt es auf die Einstellung an.«

l

»Es soll Ihnen dabei helfen, die Folgen der bevorstehenden Aktion zu überschauen und sich darauf vorbereiten zu können, bevor Sie hinterher während der Durchführung vor vollendeten Tatsachen stehen.«

l

»Diese Optionen bieten Ihnen verschiedene Möglichkeiten.«

l

»Wenn alle Arbeitsschritte durchgeführt wurden, ist der Einbau abgeschlossen.«

l

»Der Einbau ist nicht besonders schwer und gehört deshalb zu den einfacheren Erweiterungen«

l

»Dazu verwenden Sie am besten eine eingelegte CD.«

l

»Der Wunsch nach einem Traum-PC ist das Ziel so manchen Power-Users.«

Also: Wenn Ihnen beim Aufrüsten mal etwas misslingt – nehmen Sie es nicht so schwer. Wie Sie sehen, machen andere auch Fehler.

25

1

So funktioniert dieses Buch – Eine Einführung

Das bedeuten die Icons im Buch: Praktische Anleitung, wie Sie in besonderen Fällen vorgehen sollten.

Hinweise und Tipps zu speziellen Sachverhalten.

Verweis auf andere Textstellen im Buch, an denen Sie zum angesprochenen Thema wichtige Informationen finden.

So haben wir spezielle Abschnitte für »Computer-Oldies« gekennzeichnet.

Warnung vor Gefahren für Ihre Gesundheit, Ihre Hardware oder Ihre Software.

26

Teil I

Teil I Damit Sie wissen, was Sie tun – Grundlagen Herrje – über zweihundert Seiten Grundlagen. Muss man das wirklich alles kennen, nur um eine neue Soundkarte einzubauen? Keine Sorge – Sie müssen es nicht. Mit welcher Komponente auch immer Sie Ihren PC aufrüsten wollen, Sie brauchen dazu nicht zu wissen, wie diese funktioniert. Die in den nächsten Teilen folgenden Schritt-für-Schritt-Anleitungen sind so angelegt, dass Sie die gewünschte Erweiterung auch ohne Vorkenntnisse erfolgreich durchführen können. Doch nicht immer zeigt das Aufrüsten auch die beabsichtigte Wirkung – um unnötige Anstrengungen und Ausgaben zu vermeiden, kann ein Blick auch hinter die Kulissen nützlich sein und dazu beitragen, das Richtige zu tun. Deshalb wollen wir Ihnen diesen ersten Buchteil anbieten. Er soll Ihnen einen Überblick über aktuelle und gebrauchte Hardware ermöglichen, dabei helfen, gebrauchte Teile zu identifizieren und bezüglich ihrer Leistungsfähigkeit und Verwendbarkeit einzuordnen, und nicht zuletzt auch bei Ihren Konfigurationsüberlegungen beratend zur Seite stehen. Vielleicht sind Sie auch einfach nur neugierig oder die Beschäftigung mit der Computer-Hardware weckt Ihr Interesse und wir treffen Sie hier gelegentlich beim Schmökern?

27

Teil 1 In diesem Teil erfahren Sie: l

aus welchen Funktionsbereichen ein Computersystem besteht, welche Komponenten dazugehören und wie sich diese in der Geschichte des PCs weiterentwickelt haben,

l

welche Bestandteile die Hauptplatine hat und welche Rolle diese bei der Datenverarbeitung spielen,

l

wie die Daten auf den verschiedenen Laufwerken dauerhaft gespeichert werden,

l

wie diese Laufwerke funktionieren, was sie leisten und was sie unterscheidet,

l

auf welche Weise der Computer mit seiner Umgebung in Kontakt tritt und welche Komponenten dazu erforderlich sind,

l

wie diese Komponenten funktionieren, was sie leisten und welche Erweiterungsmöglichkeiten es gibt,

l

wie Sie Ihren PC durch Optimierung oder sinnvolle Erweiterungen schneller und leistungsfähiger machen,

l

wie Sie bei neuen oder alten PCs zu einer an Ihren persönlichen Anforderungen orientierten Konfiguration gelangen.

28

2

So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

Es bedarf eigentlich keiner besonderen Erläuterung, dass wir es bei einem Personalcomputer mit einer Maschine zu tun haben, die der Verarbeitung von Informationen (Daten) dient. Funktional lässt sich jedes solche System in drei Bereiche unterteilen: die Eingabe von Informationen, deren Verarbeitung und schließlich die Ausgabe von Informationen. Ist es darüber hinaus auch noch fähig, Informationen dauerhaft abzulegen, dann kommt noch ein vierter Bereich hinzu, die Speicherung von Informationen. Die einzelnen PC-Bestandteile sowie die anzuschließenden oder einzubauenden Geräte können diesen Bereichen »Ein- und Ausgabe, Verarbeitung und Speicherung« aufgrund ihrer Funktion eindeutig zugeordnet werden.

In diesem Kapitel erfahren Sie: l

vom XT bis zum Pentium III Xeon – alles über die Prozessoren des PCs, was sie können, welche Umgebung sie brauchen und welche Alternativen es gibt,

l

von DIMMs, SIMMs PS/2 und Co. – alles über den Arbeitsspeicher des PCs, welche Technologien und Bauformen es gibt, was sie leisten, wie der Arbeitsspeicher organisiert ist usw.

l

von Ultra-DMA, PIO, LBA, FAT 32 etc. – alles über Festplatten; was es gibt, was es gab, wie sie funktionieren, was sie leisten ...,

l

von RAMDACs, Z-Buffering ... und Co. – was bei Grafikkarten und 3D-Beschleunigern wichtig ist,

l

von EURO, CFOS, BIBA, CAPI – was Sie über ISDN wissen wollen,

l

von Ultra, Fast, Wide, Fast-Ultra, Ultra-Wide etc. – alles über SCSI; welche Standards es gibt, was sie leisten, wie sie sich vertragen usw.

l

... und vieles, vieles mehr – zu fast jeder erdenklichen PC-Komponente.

Wir werden Ihren Computer quasi vor Ihren Augen öffnen und in seine verschiedenen Bestandteile zerlegen. Alle Komponenten werden vorgestellt und auch im Hinblick auf ihre historische Entwicklung untersucht. Wir beginnen mit dem Bereich »Verarbeitung« und befassen uns anschließend mit dem Bereich »Speicherung«. Die »Ein- und Ausgabe« haben wir zusammengefasst und an den Schluss gestellt, da es sich hierbei überwiegend um externe Geräte bzw. die zu deren Ansteuerung notwendigen Schnittstellenkarten handelt.

29

2

So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

2.1. Daten verarbeiten – Die Bestandteile der Hauptplatine Nahezu sämtliche der Funktion »Verarbeitung« zuzuordnende Baugruppen sind auf dem so genannten Mainboard, also der Hauptplatine des PC-Systems, angesiedelt. Alle anderen Baugruppen und Peripheriegeräte werden von hier aus gesteuert und in den Gesamtprozess der Datenverarbeitung eingebunden. Die Hauptplatine bildet schon fast den kompletten PC – ohne seine Ein- und Ausgabeschnittstellen und ohne die Massenspeicher, die man streng genommen der Peripherie (Umgebung) zurechnen muss. Sie stellt das zentrale Bauelement des PC-Systems dar und charakterisiert es hinsichtlich der Zugehörigkeit zu einer der PC-Leistungsklassen, auf die wir später noch genauer eingehen werden. Auf der Hauptplatine findet die eigentliche Verarbeitung der Information statt. Standardhauptplatinen sind genormt Was die Größe und die Abmessungen der Hauptplatinen anbelangt, kann zwischen den Platinen von Markenherstellern und den so genannten Noname-Motherboards unterschieden werden. Letztere sind mittlerweile zum Quasistandard geworden und werden daher im Folgenden auch als Standardhauptplatine bezeichnet. Standardhauptplatinen sind hinsichtlich Größe, Abmessungen und Abstand der Befestigungsbohrungen etc. ausreichend genormt. Sie passen deshalb auf jeden Fall in ein – ebenfalls normiertes – Standardgehäuse. Besitzer eines Standardgehäuses können daher die komplette Hauptplatine gegen eine leistungsfähigere austauschen. Ob und in welchem Umfang Sie dabei die nachfolgend beschriebenen Bestandteile der Hauptplatine auf die »neue« mitnehmen können, hängt stark vom Einzelfall ab. Wir haben der »Herztransplantation« im dritten Teil dieses Buches ein eigenes Kapitel (Kapitel 23) gewidmet, dort erfahren Sie die praktischen Einzelheiten. Einige Markenhersteller hingegen legen Wert darauf, dass ihre Mainboards nicht so ohne weiteres gegen Hauptplatinen anderer Hersteller und schon gar nicht gegen Standardhauptplatinen ausgetauscht werden können. Es ist beinahe die Regel, dass entweder die Platinen ausschließlich in die Gehäuse des betreffenden Herstellers einbaubar sind oder entscheidende Anschlüsse und Verbindungen (wie z.B. die zum Netzteil) so verändert werden, dass wieder nur die herstellereigenen Hauptplatinen nutzbar sind. Besitzer von Standardhauptplatinen haben es da einfacher. Hier gibt es lediglich zwei verschiedene Typen: AT- und ATX-Hauptplatinen. ATX-Hauptplatinen unterscheiden sich von den ATHauptplatinen im Wesentlichen dadurch, dass Sie bei gleicher Größe quer, also um 90° gedreht, eingebaut werden. Die Stecksockel für die Speichermodule und der CPU-Sockel können durch das veränderte Layout immer neben (und nicht mehr hinter) den Erweiterungssteckplätzen angeordnet werden. Dort sind sie immer von oben erreichbar und stören auch beim Einbau längerer Steckkarten überhaupt nicht. Zur ATX-Spezifikation gehört auch, dass die Kabelanschlüsse für die Disketten- und Festplattenlaufwerke möglichst nah an den Laufwerksschächten zu liegen kommen. Das verkürzt die Kabelwege und schafft Ordnung im Gehäuse.

30

2.1. Daten verarbeiten – Die Bestandteile der Hauptplatine

Bild 2.1: In Abmessungen und Anschlüssen standardisiert, schafft sie die Hauptvoraussetzung für jede Erweiterbarkeit: das Herzstück eines PCs, eine AT-Hauptplatine (Intel ZAPPA) mit Pentium-CPU (1), dazugehörendem 3-Volt-Spannungsregler (1b), vier Klappsockeln (2) für bis zu 128 Mbyte EDO-RAM (davon zwei mit PS/2-SIMs bestückt), drei PCI (3)- und vier ISA (4)-Steckplätzen für Erweiterungskarten, 256 Kbyte SRAM externem Cache-Speicher (5), Intel TRITON Chipsatz (6), einem hoch integrierten Conatio-Chip (7) mit Anschlussleisten für vier EIDE-Laufwerke (8), zwei Diskettenlaufwerke (9), einer parallelen EPP (10) und zwei seriellen FIFO (11)-Schnittstellen, Tastaturanschluss (12), Steckleiste für Gehäusekabel (13), Stromversorgungsanschluss (14). Die Litiumbatterie (15) stellt die Speicherung der Setup-Parameter auch bei ausgeschaltetem Rechner sicher.

31

2

So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

Ein weiterer Unterschied zum AT-Standard tritt bei den Schnittstellen zu Tage. ATX sieht neben dem aufgelöteten Tastaturanschluss weitere, bereits auf der Hauptplatine angebrachte Anschlüsse für die seriellen und parallelen Schnittstellen sowie den heute üblichen PS/2Mausport und die USB-Anschlüsse vor. Die Anordnung und Lage der Anschlüsse sind genormt.

Bild 2.2: Der neue Standard: Eine ATX-Hauptplatine spart Zeit, Geld, Platz und Kabel. Das ist drauf: Pentium-CPU mit MMX-Erweiterung (1), dazugehörenden 3- und 2,8-Volt Spannungsreglern (1b), vier Klappsockel (2) für bis zu 256 Mbyte EDO- oder FPM-RAM, vier PCI (3)- und vier ISA (4)-Steckplätzen für Erweiterungskarten, 256 Kbyte synchrones SRAM(5) des externen Cache-Speichers (per COAST-Sockel (5b) erweiterbar), Intel-Chipsatz (6), einem hoch integrierten Conatio-Chip (7) mit Anschlüssen für vier EIDE-, zwei Diskettenlaufwerke (8), einer parallelen EPP (9) und zwei seriellen (10) FIFO-Schnittstellen, PS/2-Tastatur- und Mausanschluss (11), Steckleisten für Gehäuseanschlüsse (12), Stromversorgungsanschlüsse für ATX-(13) oder AT-Netzteil (13b). Die Litiumbatterie im auswechselbaren Uhrenchip (14) stellt die Speicherung der Setup-Parameter des BIOS (15) auch bei ausgeschaltetem Rechner sicher.

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2.1. Daten verarbeiten – Die Bestandteile der Hauptplatine Die Hauptplatine beheimatet – wie bereits erwähnt – alle an der eigentlichen Verarbeitung von Daten beteiligten elektronischen Bauelemente. Dazu gehören in erster Linie der Prozessor, evtl. ein Coprozessor, der Arbeitsspeicher sowie der Daten- und Adressbus. Diese und eine Reihe weiterer Bestandteile des Motherboards stellen wir Ihnen in den folgenden Kapiteln ausführlich vor. Einige, aber nicht alle dieser Komponenten sind auswechselbar gegen andere, teilweise leistungsfähigere Bauteile. Wir werden im Einzelfall genauer darauf eingehen.

2.1.1

Der Prozessor

Der unbestritten und mit Abstand wichtigste Chip auf jeder PC-Hauptplatine ist der Prozessor. Ohne ihn läuft absolut gar nichts. Man spricht auch von der CPU (Central Processing Unit), was wörtlich übersetzt »Zentrale Verarbeitungseinheit« heißt und den Nagel auf den Kopf trifft. Der Prozessor ist tatsächlich das zentrale Element im Datenverarbeitungsprozess eines Computersystems. Die CPU steuert sämtliche Vorgänge und Abläufe dieses Prozesses. Sie ist der Dirigent der Hardware. Ohne sie ist ein funktionsgerechtes Zusammenspiel der übrigen Komponenten der PC-Hauptplatine nicht möglich. Direkt oder indirekt ist der Prozessor mit jedem anderen Bauteil auf dem Motherboard verbunden. Dafür stehen ihm Adress- und Datenleitungen sowie Steuerleitungen zur Verfügung. Diese Leitungen werden auch als Bussysteme bezeichnet. Je nach Leistungsklasse des Prozessors sind diese Bussysteme unterschiedlich ausgeprägt, wie Sie später noch sehen werden. Durch den Prozessorchip ist im Wesentlichen festgelegt, wo innerhalb des Leistungsspektrums von Personalcomputern das betreffende System eingeordnet werden kann. Eine wichtige Größe in diesem Zusammenhang ist – neben der Leistungsklasse der CPU – die Taktfrequenz, mit der sie arbeitet. Seinen Arbeitstakt erhält der Prozessor von einem externen Taktgeber, ursprünglich ein externer Oszillator, z.B. ein Quarz. Die Frequenz, mit der dieser Oszillator die CPU zur Arbeit zwingt, wird in Schwingungen pro Sekunde gemessen und in der Einheit Megahertz (MHz) angegeben. Ein MHz entspricht einer Million Schwingungen pro Sekunde. Während eine 486-CPU mit 50 MHz noch von einem solchen – auf der Hauptplatine sichtbaren – Quarz in jeder Sekunde 50 Millionen Mal zur Aktion gebracht wird, erreichen modernere Prozessoren annähernd eine halbe Milliarde Arbeitstakte je Sekunde. Der Quarz als alleiniger Taktgeber hat ausgedient. Mittels elektronischer Schaltungen wird der vom Quarz erzeugte Takt mit einstellbaren Multiplikationsfaktoren (multiplier) hochgerechnet. Auch der innere Aufbau der Prozessoren hat sich im Verlauf der PC-Entwicklung drastisch verändert. Immer mehr Transistoren und feste Verdrahtungen mussten auf kleinstem Raum untergebracht werden, um die gestiegenen Anforderungen an die Prozessorleistung zu erfüllen. Die ständige Erhöhung der Taktfrequenz der Prozessoren bringt immer wieder neue Hochfrequenzprobleme mit, sodass – wie Sie später noch sehen werden – der externe Prozessor-Cache mit in das CPU-Gehäuse integriert werden musste. Während die CPU-Gehäuse ständig wuchsen, wurden die elektronischen Strukturen im Prozessorkern immer weiter verkleinert – ein Millionstel Millimeter gilt in diesem Zusammenhang noch als dick. Immer ausgefeiltere Produktionsverfahren mussten entwickelt werden, um solch feine Strukturen überhaupt noch serienreif herstellen zu können.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail Bild 2.3: Vierer mit Steuermann: Der kleine Quarz (links) heizt der CPU (rechts unter dem Kühlkörper) ganz schön ein.

Der führende Hersteller von Mikroprozessoren, die für IBM-kompatible Personalcomputer von Bedeutung sind, ist die Firma Intel. Die von Intel entwickelten Prozessoren 8086, 80286, 80386, 80486, Pentium, Pentium Pro, Pentium II, Pentium III und -Xeon kennzeichnen neun verschiedene Generationen und Leistungsklassen in der Geschichte der PC-Mikroprozessoren. Doch auch die Konkurrenz schläft nicht. Die Intel-Konkurrenten AMD, Cyrix und IBM warten immer wieder mit interessanten Alternativen auf. Streckenweise leisten die Konkurrenz-CPUs sogar mehr zum gleichen oder gar geringeren Preis. Intels Entwicklungsvorsprung ist bei weitem nicht mehr so groß wie noch vor fünf Jahren. Der Konkurrenzkampf belebt sicher das Geschäft, schafft andererseits aber auch eine Menge Verwirrung hinsichtlich der Leistungsmerkmale der Prozessoren. Grund genug, sich eingehender damit zu beschäftigen. Wir kommen auf die Intel-Konkurrenten später noch zurück.

Vom XT bis zum Pentium III Xeon – Die Prozessoren von Intel Wir wollen mit diesem Kapitel den Versuch unternehmen, das CPU-Chaos ein wenig zu durchleuchten und die Spreu vom Weizen zu trennen. Wir stellen Ihnen im Folgenden alle bis heute relevanten PC-Prozessoren mit ihren technischen Besonderheiten vor. Die Kenntnis der Entwicklungsetappen der Intel-Mikroprozessoren erscheint uns dabei als eine wichtige Voraussetzung für das Verständnis der Zusammenhänge, um die es in diesem Kapitel geht. Begleiten Sie uns deshalb auf einer kurzen Reise durch die Vergangenheit des Personalcomputers und befassen Sie sich ein wenig mit der Entwicklungsgeschichte der verschiedenen Mikroprozessoren. Am Anfang der PC-Geschichte: die Intel 8086/8088-CPU Als Intel unter der Bezeichnung 8086 den ersten 16-Bit-Mikroprozessor der Welt auf den Markt brachte, gab es erstmals einen Ein-Chip-Prozessor, der mit seiner Leistungsfähigkeit für höhere Programmiersprachen und leistungsfähige Betriebssysteme geeignet war. Damit war der Grundstein für die Entwicklung der Personalcomputer gelegt. Doch obwohl der 8086 eine echte 16-Bit-Struktur aufweisen konnte, also sowohl intern als auch extern mit einem 16-Bit-Datenformat arbeitete, konnte er sich nicht so recht durchsetzen: Die Produktion einer 16-Bit-Hauptplatine mit den damaligen technischen Möglichkeiten hätte den Preisrahmen für einen Personalcomputer gesprengt. Daher gab IBM den Entwicklungsauftrag für seinen historischen Nachfolger, die Intel 8088-CPU.

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2.1. Daten verarbeiten – Die Bestandteile der Hauptplatine Dieser 8088 verwendet für den externen Datenbus lediglich ein 8-Bit-Format. Intern kann er aber wie sein Vorgänger 8086 mit einem 16-Bit-Datenformat umgehen. Diese Einschränkung brachte zwar eine Leistungseinbuße von ca. 25% mit sich, aber dafür konnte die Produktion einer Hauptplatine erheblich vereinfacht werden. Die 8086/8088-CPU verfügt über einen 20-Bit-Adressbus, also über 20 Adressleitungen, und ist damit in der Lage, 2 hoch 20 Speicherstellen zu adressieren, also 1.048.576 Byte. Damit ist die physikalische Speichergrenze des 8086/8088-Prozessors auf 1 Mbyte festgelegt, eine Tatsache, die sich auch bei der Entwicklung des Betriebssystems MS-DOS niederschlug und die aus Gründen der Kompatibilität selbst unter Windows ME auch heute noch für einen eingeschränkten DOS-Speicher sorgt. Beschauliche 4,77 MHz waren der Original-Systemtakt, spätere Exemplare, vor allem die Nachbauten fernöstlicher Hersteller, wurden dann auch mit 8 und 10 MHz, noch später sogar mit 12 MHz Systemtakt angeboten. Bild 2.4: Damit fing es an: Der 8088-Mikroprozessor von Intel war der erste serienmäßige 16-Bit-Prozessor in der Geschichte der Personalcomputer.

Der Urvater aller Personalcomputer, der IBM-PC, der mit einer Hauptspeicherkapazität von sagenhaften 64 Kbyte und einem Kassettenlaufwerk nebst einem nicht grafikfähigen Grünmonitor im Jahre 1981 der Weltöffentlichkeit vorgestellt wurde, basiert auf dieser 8088-CPU, ebenso wie sein unmittelbarer Nachfolger, der IBM-XT, der einen erweiterten Hauptspeicher und sogar eine 10-Mbyte-Festplatte sein eigen nennen durfte. Es fällt wirklich schwer, sich heute noch vorzustellen, wie man mit einem so »schwachen« Computer arbeiten konnte, aber Tatsache ist, dass die Software zu dieser Zeit gar nicht mehr Leistung brauchte. Selbst heute käme ein Textverarbeitungsprogramm unter MS-DOS, wie z.B. MSWord 5.0, mit der Leistung einer 8088-CPU noch einigermaßen zurecht. Sämtliche Nachfolger des 8086 sind abwärtskompatibel, d.h. sie basieren auf demselben Befehlssatz und Speichermodell. Das bedeutet zum einen, dass jegliche Software, die für den 8086 entwickelt wurde, auch von seinen Nachfolgern verarbeitet werden kann, zum anderen schlagen sich auch heute noch zahlreiche DOS-Programme mit der durch den 8086 vorgegebenen Speichergrenze herum. Wir gehen auf diesen Sachverhalt im Kapitel 2.1.3 über den Arbeitsspeicher noch genauer ein. Der 80286 Wenig später kam Intel dann mit einem weiterentwickelten Prozessor, der 80286-CPU, zu neuen Ehren. Dieser Prozessor verfügt sowohl intern als auch extern über einen 16-Bit-Datenbus, da-

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

rüber hinaus ist sein Adressbus um vier Leitungen auf insgesamt 24 erweitert worden, womit der 80286 nun 2 hoch 24 Speicherstellen, also 16 Mbyte Speicher, adressieren kann. Bild 2.5: Einen Leistungssprung von über 300% brachte die 80286-CPU von Intel, hier in ihrer schnellsten Version mit 12 MHz.

Ein weiterer wesentlicher Unterschied des 80286 zu seinem Vorgänger besteht in einem erheblich verbesserten Befehlssatz. Das bedeutet, dass die Anzahl der Anweisungen, die der Prozessor pro Sekunde abarbeiten kann, nicht nur durch Erhöhung des Systemtakts und damit der Arbeitsgeschwindigkeit gesteigert wurde, sondern auch durch eine effektivere Befehlsstruktur. Die 80286-CPU bearbeitet in der gleichen Zeit deutlich mehr Instruktionen als ihr Vorgänger. Der entscheidende qualitative Unterschied zur 8086/8088-CPU bestand aber in der Erweiterung der Betriebsmodi. In der »normalen« Betriebsart, dem »Realmode«, arbeitet der 286-er wie sein Vorgänger, wodurch er in diesem Arbeitsmodus auch dem begrenzten Adressraum von 1 Mbyte unterworfen ist. Die zweite Betriebsart, der so genannte Protected Mode, versetzt den 80286-Prozessor in die Lage, seinen erweiterten Adressbus voll auszuschöpfen und bis zu 16 Mbyte Speicher zu adressieren. Diese Eigenschaft konnten allerdings nur einige wenige Programme, z.B. Lotus 1-2-3 oder MS-Windows, nutzen. MS-DOS war und ist für den Protected Mode nicht geeignet, es kann den Anwendungen lediglich 640 Kbyte Arbeitsspeicher zur Verfügung stellen. IBM brachte seine ersten 268-er, die (A)dvanced-(T)echnology-Modelle »AT«, mit einem Systemtakt von 6 und 8 MHz auf den Markt. Spätere Entwicklungen wurden dann mit Taktfrequenzen von 10 oder 12 MHz ausgeliefert. Schnellere 286-er hat es von Intel nie gegeben, wohl aber von anderen Prozessorherstellern. Der 80386 Mit der nächsten Generation der PC-Prozessoren leitete Intel eine geradezu revolutionäre Etappe in der PC-Entwicklung ein. Die i386DX-CPU war der erste 32-Bit-Prozessor, der auf PCHauptplatinen Verwendung fand. Die sowohl intern als auch extern verdoppelte Datenbusbreite erschloss dem PC eine völlig neue Leistungsklasse. Grafikanwendungen, die bis dahin mit PCs nur recht unzulänglich möglich waren, konnten jetzt in akzeptablen Zeiten bewältigt werden. Grafische Benutzeroberflächen, allen voran MS-Windows, die naturgemäß höhere Anforderungen an die Rechengeschwindigkeit des PC-Systems stellen, da nach jeder Aktion ein neuer Bildschirm berechnet werden muss, konnten nun erst richtig eingesetzt werden.

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2.1. Daten verarbeiten – Die Bestandteile der Hauptplatine Bild 2.6: Endlich 32 Bit. Die Intel i386DX-CPU schuf mit ihrer Rechenleistung die Voraussetzung für die enorme Verbreitung von MS-Windows.

Mit der Steigerung der Taktraten von zunächst 16 und 20 auf 25 bis 33 MHz und einer zusätzlichen Performance-Steigerung durch die Installation von externem Cache-Speicher (siehe unten) trugen die 386-er einen guten Teil dazu bei, dass bis heute jedes PC-System ein »Grafikcomputer« ist, ein Zustand, mit dem die AMIGA-, ATARI- und Apple-Welt mit ihren Motorola-Prozessoren schon länger lebte. Der auf 32 Leitungen erweiterte Adressbus macht einen Speicherbereich von 2 hoch 32 = 4.294.967.296 Speicherstellen, also 4 Gbyte, direkt adressierbar. Außerdem bekam der 386-er eine neue Betriebsart mit auf den Weg, den so genannten Virtual Real Mode. Diese Betriebsart ermöglicht echtes Multitasking: Jeder Anwendung, die zeitgleich mit einer anderen ablaufen soll, kann eine virtuelle CPU mit einem Speicherbereich von 1 Mbyte und einer eigenen Betriebssystemkopie im Speicher zugeordnet werden. Diese virtuellen Computer arbeiten de facto wie mehrere voneinander unabhängige 8088-Prozessoren nebeneinander in einem System. Um diese künstliche PC-Welt zu schaffen, brauchte es allerdings noch eine Erweiterung des Betriebssystems, die von Microsoft mit der Version 3.0 und später 3.1 von MS-Windows alsbald veröffentlicht wurde. Spätestens mit der Entwicklung des 80386 wurden die Rufe nach einem neuen PC-Betriebssystem, das die Leistungsbreite des Prozessors auch vollständig ausnutzen kann, immer lauter. Das gute alte 16-Bit-Betriebssystem MS-DOS hatte mit Erscheinen des 386-ers im Grunde bereits ausgedient. Der 386SX Eine Besonderheit der 386-er Generation ist eine »abgespeckte« Version dieses Prozessors, die unter der Bezeichnung i386SX mit Taktfrequenzen von 16 bis 33 MHz zu haben war. »Abgespeckt« bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der 386SX nur intern mit 32-Bit-Breite arbeitet – diesbezüglich steht er seinem großen Bruder, dem »echten« 386-er, also um nichts nach. Nach außen ist sein Datenbus allerdings nur so breit wie bei der 80286-CPU, nämlich 16 Bit. Auch der Adressbus des »SX« entspricht dem des 286-ers, d.h. sein Adressbereich ist auf 16 Mbyte begrenzt, was ihn für Multitasking-Anwendungen nur eingeschränkt brauchbar macht.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail Bild 2.7: Aufgelötet und mit unscheinbarer Beschriftung, doch die »Segelohren« verraten die Intel 386SX-CPU.

Im Grunde handelt es sich um eine 386-er CPU, die auf einer erheblich preiswerteren 286-er Hauptplatine betrieben wird. Darin liegt auch der Grund, warum der SX bei vielen Anwendungen im Vergleich zu seinem großen Bruder, dem »echten« 386-er, deutlich langsamer ist. Er muss ständig zwischen seiner internen 32-Bit- und der externen 16-Bit-Verarbeitung umschalten. Das kostet Zeit – im Mittel gehen etwa 30 Prozent der Rechenleistung verloren. Der 80486 Intels nächster Schritt in der Prozessor-Technik war die Entwicklung des 80486DX, beschriftet mit »i486DX«. Es handelt sich um eine 32-Bit-CPU, also einen Prozessor, der über jeweils 32 Adress- und Datenleitungen mit seiner Umgebung kommuniziert. Auch die internen Funktionseinheiten sind über 32-Bit-Verbindungen miteinander verknüpft. Hinsichtlich seines Daten- und Adressbusses unterscheidet sich der 80486 also nicht von seinem Vorgänger. Bild 2.8: Innen verbessert und auch außen schneller: Die Intel i486DX-CPU wurde mit bis zu 50 MHz getaktet.

Doch der i486 vereinigt mehr Bauteile auf einem Chip als alle vorherigen Prozessoren. Es handelt sich eigentlich um einen integrierten Chip, in dem vier verschiedene Funktionen zusammengefasst sind, nämlich die CPU, ein mathematischer Coprozessor (NPU), ein Cache-Controller und zwei je 4 Kbyte große Cache-Speicher. Sicherlich ist die Frage berechtigt, was ein »Speicher« innerhalb eines verarbeitenden Elements zu suchen hat. Ähnlich dem auf der Hauptplatine installierten externen Cache handelt es sich bei dem »On-Chip-Cache« des i486 um einen Zwischenspeicher zwischen dem Prozessor und dem Arbeitsspeicher. Der interne Cache-Cont-

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2.1. Daten verarbeiten – Die Bestandteile der Hauptplatine roller sorgt dafür, dass die schnelle CPU so selten wie möglich auf den recht langsamen Hauptspeicher warten muss. Der Cache wirkt wie eine Art »intelligente Zwischenablage«. Auf diese Weise werden Wartezeiten weitgehend vermieden, ein Grund dafür, dass der 486-er fast alle Operationen innerhalb eines einzigen Taktzyklus ausführen kann. Schon allein dieser Zusammenhang macht den i486 gegenüber dem 386-er eindeutig überlegen. Der 486SX Zunächst stellte Intel das neue Rechenwunder in einer DX-Version vor. Der Chip war für 25, 33 und später auch für 50 MHz lieferbar. Als Reaktion auf die immer stärker und besser werdenden Konkurrenten im 386-er-Markt schob der Marktführer dann eine SX-Version des Chips nach. Doch anders als beim 386-er kann der 80486SX auf denselben Hauptplatinen betrieben werden wie sein großer Bruder, der DX. An der äußeren Verdrahtung wurde also nichts geändert, sondern der Chip wurde kurzerhand seines integrierten Coprozessors beraubt und unter der Bezeichnung i486SX deutlich billiger angeboten. Er ist für Taktfrequenzen von 20, 25 und 33 MHz verfügbar, wird also auch etwas langsamer getaktet als der DX. Aufgrund dieser Konstellation wurde immer wieder diskutiert, ob Intel unter dem SX-Mäntelchen fehlerhafte DX-CPUs vermarktet, also solche, bei denen der Coprozessor nicht funktioniert oder die bei der ursprünglich vorgesehenen Taktfrequenz Schwierigkeiten bekommen. Wirklich bestätigt hat sich das allerdings nie. Hauptplatinen, die mit einem Intel 486SX bestückt sind, verfügen nicht selten über einen Sockel, der einen i47SX-»Coprozessor« aufnehmen kann. Das, was Intel hier dem unwissenden Anwender als Coprozessor verkauft, ist allerdings nichts anderes als ein vollwertiger 486DXProzessor. Nach Installation des »Coprozessors« kann deshalb die 80486SX-CPU getrost entfernt werden. Einen externen mathematischen Coprozessor im klassischen Sinn gibt es für Intels 486-er gar nicht. Bild 2.9: Ein echter Vierer, jedoch ohne Numerikeinheit: die Intel i486SX-CPU

Der 80486DX2 Schon bei der 50-MHz-Version des 486-ers gab es für die Platinenhersteller zahlreiche Probleme mit der externen Hochfrequenz zu lösen und so manche Hauptplatine wurde auch auf den Markt gebracht, obwohl sie sich als störanfällig erwiesen hatte. Um dem Bedarf nach noch mehr Prozessorleistung durch höhere Taktfrequenzen nachzukommen, ersannen die Konstrukteure bei Intel deshalb einen besonderen Kunstgriff, der in einer CPU mit der Bezeichnung 80486DX2 alsbald für Aufsehen sorgte.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail Bild 2.10: Innere Werte: Die i486DX2-66 CPU von Intel verdoppelt selbstständig ihren Arbeitstakt.

Die i486DX2-Prozessoren sind genauso aufgebaut wie der normale 486DX. Allerdings machen sie sich zusätzlich die neue Technologie der »Internen Taktverdopplung« zunutze. Das bedeutet, dass die Frequenz, mit der die Hauptplatine und damit alle Operationen außerhalb des Prozessors (z.B. der Speicherzugriff ) getaktet werden, innerhalb der CPU verdoppelt wird. Die CPU arbeitet also doppelt so schnell wie der Rest der Hauptplatine. Intel liefert die DX2-Version des 486-ers für zwei Frequenzen, nämlich 25 MHz (486DX2-50) und 33 MHz (486DX2-66). Der 486DX2 war die erste Intel-CPU, die nach Spezifikation mit einem besonderen Kühlelement besetzt werden musste, um CPU-Aussetzer durch Wärmestau zu verhindern. Allerdings gehört der Kühler nicht zum Lieferumfang der CPU. Im Laufe der Zeit etablierten sich Kühlbleche mit aufgesetztem Ventilator. Der i486DX4 Bevor Intel den letzten Prozessortyp der 486-er Klasse auf den Markt brachte, wurden schon erste Exemplare der Pentium-Klasse vorgestellt. Die für diese Prozessorklasse entwickelte 3,3Volt-Technik sollte aber nun doch noch in den stark umkämpften 486-er-Markt einfließen. Mit Erfolg, wie sich im Rückblick sagen lässt. Bild 2.11: Eine etwas verwirrende Bezeichnung besitzt die DX4-100-CPU mit interner Taktverdreifachung.

Die durch 3,3-Volt-Technik mögliche Taktverdreifachung führte zu zwei weiteren 486-er-Modellen. Intel gab ihnen die verwirrende Bezeichnung IntelDX4. Den 80486DX4 gibt es in zwei Versionen, eine für 25 MHz externen Takt (intern verdreifacht auf 75 MHz, 486DX4-75) und eine für

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2.1. Daten verarbeiten – Die Bestandteile der Hauptplatine 33,3 MHz externen Takt (intern verdreifacht auf 100 MHz, 486DX4-100). Trotz der reduzierten Stromaufnahme kommt auch der 486DX4 nicht ohne Prozessorkühler aus. Zusätzlich zur Taktverdreifachung bringt diese CPU in Anlehnung an den bereits existierenden Pentium-Prozessor noch einen getrennten, je 8 Kbyte großen Befehls- und Daten-Cache mit, der damit doppelt so groß ist wie bei seinen Vorgängern. Nicht zuletzt deswegen erreicht dieser Prozessor bei klassischen Büroanwendungen, wie Textverarbeitung und Tabellenkalkulation eine höhere Arbeitsgeschwindigkeit als die ersten beiden Pentium-Exemplare mit 60 und 66 MHz Systemtakt. Während die für 486-er Prozessoren üblichen Hauptplatinen den Prozessorsockel ausschließlich mit 5 Volt Betriebsspannung versorgten, benötigt der 486DX4 nur 3,3 Volt. Die Hauptplatine muss also für den Stromsparer vorbereitet sein. Auf einer herkömmlichen 5-Volt-Hauptplatine würde er nicht nur nicht funktionieren, sondern unter Umständen ernsthaften Schaden nehmen. Ein einfaches Austauschen einer 486DX33-CPU gegen einen 486DX4-100 ist deshalb so ohne Weiteres nicht möglich. Abhilfe sollen spezielle Adaptersockel schaffen, die die Spannungsreduktion übernehmen und damit den Betrieb von 3,3-Volt-Prozessoren auch auf älteren Hauptplatinen möglich machen. Doch diese Sockel sind relativ teuer und im Grunde nur empfehlenswert, wenn ein Wechsel der Hauptplatine technisch nicht möglich ist. Auch die Intel-Overdrive-486-CPU mit 100 MHz kann auf 5-Volt-Platinen betrieben werden, sie enthält die Elektronik der Adaptersockel gleich mit eingebaut, allerdings zum Preis einer neuen Hauptplatine. Bild 2.12: Nützlich, wenn Sie die Hauptplatine nicht wechseln wollen oder können: Mit einem solchen Spannungsadapter passen 3-Volt-CPUs auch auf 5-Volt-Platinen.

Neuere Hauptplatinen sind ausnahmslos für 3,3-Volt-CPUs ausgelegt. Bei den ersten Exemplaren ließ sich Spannung noch mit Hilfe einiger Konfigurationsjumper auf 5 Volt einstellen, um auch ältere Prozessoren betreiben zu können. Mit der Einführung des Pentium 90 MHz gehört dies aber der Vergangenheit an. Der Pentium Großes Aufsehen erregte er bei seiner Vorstellung auf der CeBIT in Hannover. Die Rede ist von Intels fünfter Prozessorgeneration, klangvoll Pentium genannt. So manch einer schob die Anschaffung eines 486-ers trotz drastisch fallender Preise immer weiter auf. Die PC-Welt wartete gespannt auf den Sprung in die fünfte Dimension. Aber bevor er sich richtig durchsetzen konnte, wurde die Euphorie durch Bekanntwerden eines zunächst verschwiegenen Konstruktionsfehlers wieder gebremst. Der Pentium rechnete falsch.

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Obwohl der Fehler des integrierten Coprozessors nur bei Divisionen von ganz bestimmten Fließkommazahlen auftritt, eine relativ unwichtige Nachkommastelle betrifft und bei nicht wissenschaftlichen Anwendungen statistisch gesehen nur etwa alle 20.000 Jahre auftritt, geriet sogar Intels Aktienkurs massiv unter Druck. Seit Dezember 1994 ist der Fehler behoben und Intel tauschte die fehlerhaften Chips auf Wunsch kostenlos gegen fehlerfreie Exemplare aus. Bild 2.13: Kam zuerst mit Kinderkrankheiten: der Pentium-Prozessor.

Doch trotz des ganzen Wirbels um den so genannten Bug: Der Pentium ist ein hervorragender Prozessor und gegenüber seinem Vorgänger brachte er wieder einige wirklich wegweisende Neuerungen mit. Der Adressbus bleibt unverändert bei 32 Leitungen. Es bleibt also bei einer 32-Bit-Prozessorarchitektur. Dennoch kann der Pentium in einer Breite von 64 Bit auf den Arbeitsspeicher zugreifen: Sein Datenbus wurde gegenüber seinem Vorgänger um 32 Leitungen auf 64 Bit erweitert. Der integrierte Prozessor-Cache, der schon vom 80486 her bekannt ist, wurde beim Pentium auf die doppelte Größe gebracht. Insgesamt also 16 Kbyte (2 mal 8 Kbyte) Cache-Speicher stehen auf dem Chip zur Verfügung, säuberlich getrennt in Daten- und Befehls-Cache. Dies allein bewirkt schon eine spürbare Leistungssteigerung, da es auf diese Weise möglich wird, in einem Arbeitsschritt 8 Byte aus dem Arbeitsspeicher in den internen Cache oder umgekehrt zu übertragen. Bei einem internen Systemtakt von 100 MHz z.B. errechnet sich daraus eine Datenübertragungsrate von bis zu 800 Mbyte je Sekunde. Anders als sein Vorgänger verfügt der Pentium über zwei parallel arbeitende Recheneinheiten, die so genannten Integer-Pipelines. Diese parallele Architektur ermöglicht für die Mehrzahl der Befehle eine parallele Bearbeitung. Pro Taktzyklus können also zwei Befehle bearbeitet werden. Komplexere Befehlsstrukturen, für die eine 486-CPU z.B. elf Taktzyklen benötigte, schafft der Pentium dadurch unter Umständen in nur noch fünf Arbeitsschritten. Die wesentliche Neuerung des Pentium war aber die Optimierung der Arbeitsweise der so genannten Floating-Point-Unit. Gemeint ist der integrierte Coprozessor, der für die FließkommaArithmetik zuständig ist. Für Addition und Multiplikation werden jetzt nur noch drei Arbeitstakte benötigt, im Gegensatz zu zehn Zyklen beim 486-er. Die Durchführung einer Division erfordert beim 486-er je nach Genauigkeit bis zu 73 Arbeitstakte. Intels Pentium kommt mit 18 bis 38 Taktzyklen aus, auch in der fehlerbereinigten Version.

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2.1. Daten verarbeiten – Die Bestandteile der Hauptplatine Darüber hinaus ist die Arithmetikeinheit des Pentium über einen 64-Bit-Bus mit den beiden Befehls-Pipelines verbunden. Auch hier werden also noch einmal höhere Transferraten erreicht als beim i486, dem dort nur ein 32-Bit-Bus zur Verfügung steht. Leistungssteigerungen gegenüber gleich getakteten 486-ern um den Faktor 5 sind bei stark rechenintensiven Anwendungen durchaus erzielbar. Aber auch bei »gewöhnlichen« Integer-Anwendungen hat der Pentium aus den oben beschriebenen Gründen deutlich die Nase vorn, bei gleicher Taktfrequenz ist hier Faktor 2 gegenüber einem 486-er die Regel. Hinsichtlich der Taktfrequenz von Prozessoren gab es zunächst eine physikalische Leistungsgrenze, die bei 66 MHz angesiedelt war. Höhere Frequenzen führten unter anderem zu Temperaturproblemen. Immerhin leisten auf dem 5,5 Quadratzentimeter großen Chip über drei Millionen Transistoren ihre Arbeit, was für eine Wärmeabgabe von ca. 12 Watt sorgt. Die Chips werden schlicht und ergreifend zu heiß. Um einerseits höhere Frequenzen möglich zu machen und andererseits den Stromverbrauch der CPU zu senken (interessant für den Einsatz in akkubetriebenen Geräten), entwickelte Intel ein Verfahren, bei dem die Stromversorgung des Prozessors von 5 Volt auf 3,3 Volt herabgesetzt wird. Diese Technologie machte eine weitere interne Taktvervielfachung möglich, ohne die Chips in unerträgliche Temperaturbereiche zu bringen. Für den Pentium bedeutete dies zunächst eine 90-MHz-Version (etwa Frühjahr 1994). Bald folgten Versionen mit 75, 100, 120, 133, 150, 166 und schließlich 200 MHz. CPU-Takt (intern), MHz

CPU-Takt (extern), MHz

PCI-Takt, MHz

60

60

30

66

66

33

75

50

25

90

60

30

100

66

33

120

60

30

133

66

33

150

60

30

166

66

33

200

66

33

233 (nur MMX)

66

33

Tabelle 2.1: So hängen bei Pentium-Prozessoren interner, externer und PCITakt zusammen.

Der Pentium MMX Eine bessere Abstimmung auf die Verarbeitung von Audiodaten und Grafik sollte eine zweite Auflage der Pentium-CPU bewirken. Speziell zu diesem Zweck wurde der Befehlssatz des Prozessors erweitert, d.h. neue Verdrahtungen wurden dem Prozessorkern hinzugefügt. Diese Befehlssatzerweiterung für Multimediafunktionen bescherte der Pentium-CPU die Erweiterung MMX (MultiMedia-Extension). Die multimedial erweiterten Chips waren mit drei Taktraten verfügbar (166, 200 und 233 MHz).

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Außerdem wurde für den Pentium MMX der Strombedarf des Prozessorkerns noch einmal um 0,5 Volt auf 2,8 Volt gesenkt. Da aber alle externen Verbindungen des Prozessors nach draußen, also die verschiedenen Bus- und IRQ-Leitungen, weiterhin mit 3,3 Volt versorgt werden, braucht der Prozessorsockel einer MMX-CPU zwei verschiedene Betriebsspannungen, man spricht auch von »Dual-Voltage« oder »Split-Voltage«. Bild 2.14: Erst die Unterseite verrät's: Dieser Pentium besitzt eine Multimedia-Erweiterung.

Der erweiterte Pentium benötigt also auch eine erweiterte Hauptplatine. Sie muss über ein so genanntes VR (voltage regulator)-Modul verfügen, womit unterschiedliche CPU-Spannungen eingestellt werden können. Eher heimlich vergrößerte Intel bei der Gelegenheit auch den beim Pentium zu klein geratenen Prozessor-Cache auf insgesamt 32 Kbyte, jeweils 16 Kbyte für Daten und Befehlscode. Die Leistungssteigerung des Pentium MMX von etwa 15 bis 20 Prozent gegenüber der ersten PentiumGeneration ist genau darauf zurückzuführen, von der MMX-Erweiterung spüren Sie nur bei Anwendungen, die diesen Befehlssatz explizit benutzen, etwas. Und das ist eher die Ausnahme. Der Pentium Pro Anfang 1996 kam dann der Pentium-Nachfolger, der Pentium- Pro-Prozessor auf den Markt. Er stellt die erste PC-kompatible CPU dar, bei der der bisher externe Second-Level-Cache in das Prozessorgehäuse integriert wurde. Es fällt deshalb auch fast doppelt so groß aus wie bei einem Pentium-Chip, zudem ist es nicht mehr quadratisch. Der Pentium Pro verfügte über eine völlig neue Architektur und einen ausschließlich auf 32-BitSoftware abgestimmten Befehlssatz. Wer 16-Bit-Software mit dieser CPU verarbeitet, erlebt einen deutlichen Leistungseinbruch. Der Prozessor war eindeutig für den Einsatz in Netzwerkservern oder Grafikmaschinen konzipiert. Insbesondere seine Fähigkeit, gemeinsam mit anderen Prozessoren gleichen Typs auf einer gemeinsamen Hauptplatine tätig zu werden, prädestiniert ihn für diesen Einsatzzweck, die Rede ist vom Mehrprozessorbetrieb. Speziell in dieser Betriebsart – vier CPUs sind parallel möglich – läuft der Pentium Pro zur Höchstleistung auf. Allerdings bedarf es dazu auch eines multiprozessorfähigen Betriebssystems, z.B. Windows NT oder Unix.

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2.1. Daten verarbeiten – Die Bestandteile der Hauptplatine Pentium Pro-Prozessoren sind mit 150, 180 oder 200 MHz erhältlich. Es gibt zwei Versionen, entweder mit 256 oder 512 Kbyte integriertem Level-2-Cache. Der interne Prozessor-Cache ist wie beim Pentium 16 Kbyte groß, eine MMX-Erweiterung kennt der Pentium Pro überhaupt nicht. Er besitzt ein rechteckiges Gehäuse, was für ihn einen eigenen Sockeltyp (Sockel 8) und spezielle Hauptplatinen notwendig macht, seine Spannungsversorgung liegt immer bei 3,3 Volt. Der Pentium II Mit der Einführung des Pentium II beschritt Intel einen völlig anderen Weg hinsichtlich des CPUSockels. Während alle anderen Intel-Prozessoren mit ihren silbernen oder goldenen Beinchen in entsprechende Fassungen auf der Hauptplatine eingesetzt wurden, erscheint die Pentium IIFamilie als so genannte Slot-CPU. In der Tat erinnert der Steckkontakt rein äußerlich eher an eine Erweiterungskarte, seine Fassung wird Slot-1 genannt. Der Prozessor, der externe Cache und der Cache-Controller sind auch tatsächlich auf einer gemeinsamen Trägerplatine angesiedelt. Diese sitzt in einer voluminösen Kunststoff-/Metallkiste, dem SECC-Gehäuse. Die ersten Pentium II waren noch vollständig gekapselt, später wurde auf eine Seite des Gehäuses verzichtet. Dieses »halbe« Gehäuse trägt die Bezeichnung SECC-2, das ältere wird im Rückblick SECC-1 genannt. Beide Typen benötigen unterschiedliche Kühler, sie werden von außen auf das Gehäuse gesteckt und mittels eines recht komplizierten Befestigungsbügels auf der Hauptplatine verankert. Bild 2.15: Black Box: Was wirklich im Pentium II steckt, erfahren Sie im Text.

Der Prozessorkern des Pentium II ist weitgehend dem des Pentium Pro entnommen, allerdings wurde der Befehlssatz um MMX erweitert. Der interne CPU-Cache (Level 1) erfuhr ebenfalls eine Erweiterung auf 32 Kbyte (je 16 Kbyte für Daten und Befehlscode). Der 512 Kbyte große externe Cache wurde aus dem CPU-Gehäuse entfernt und nimmt jetzt wieder extern auf der »CPUHauptplatine« Platz. Dafür wird er nur mit halber CPU-Frequenz getaktet, womit fürs erste die Hochfrequenzprobleme beim synchronen Cache-Zugriff umschifft wären. Pentium II-Prozessoren gibt es in Taktraten von 233, 266, 300 und 333 MHz mit einem externen Bustakt von 66 MHz sowie drei weiteren Modellen (350, 400 und 450 MHz) mit einem externen Takt von 100 MHz. Die erforderliche Betriebsspannung für die Modelle bis einschließlich 300 MHz beträgt 2,8 Volt, alle Modelle darüber kommen mit 2,0 Volt aus. Die externen CPU-Leitungen werden nach wie vor mit 3,3 Volt angesteuert.

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Der Celeron Auch vom Pentium II gibt es wieder eine Sparversion, den Celeron. Aus Kostengründen wurde hierbei auf das schützende Gehäuse für die CPU-Platine verzichtet. Sie sieht nun wirklich aus wie eine Steckkarte und wird gewissermaßen nackt in den Prozessorslot gesteckt. Der Celeron benutzt den gleichen Slot wie der Pentium II und lässt sich auf denselben Hauptplatinen betreiben, sofern das BIOS dafür geeignet ist. Allerdings benötigt er einen speziellen Kühler. Die erste Version stellte einen Pentium II-Prozessor dar, dem der Level-2-Cache geraubt wurde, was ihn deutlich langsamer macht, bezogen auf die Taktfrequenz sogar langsamer als eine Pentium I-CPU. Der erste Celeron war mit Taktfrequenzen von 233, 266 und 300 MHz erhältlich, er hat wegen seiner schlechten Leistung nicht besonders viele Abnehmer gefunden. Bild 2.16: Offenherziger: Der Celeron zeigt freiwillig, was (nicht) in ihm steckt.

Um das zu ändern, musste Intel etwas nachlegen: Dem Celeron wurde schon ein paar Monate nach seinem Erscheinen dann doch ein 128 Kbyte großer Level-2-Cache verpasst, der in den Prozessorkern integriert ist und im Gegensatz zum Pentium II sogar mit der vollen CPU-Frequenz betrieben wird. Der Unterschied zum Vorgänger ist gewaltig: Obwohl der Cache nur ein Viertel der Größe eines Pentium II-Prozessors hat, leistet ein Celeron mit L2-Cache fast genauso viel wie ein Pentium II, bei einigen Anwendungen ist er sogar etwas schneller. Und das zu einem erheblich günstigeren Preis. Dieser zweite Celeron wird inzwischen mit Taktfrequenzen von 300 bis 700 MHz angeboten, der externe Takt beträgt in allen Fällen 66 MHz. Damit es nicht zu Verwechslungen mit seinem schwerfälligen Vorgänger kommt, trägt die 300-MHz-Variante die Bezeichnung Celeron A, ab 333 MHz fehlt dieses A zur allgemeinen Verwirrung wieder. Halten wir das noch einmal fest: Unterhalb von 300 MHz gibt es nur Celerons ohne L2-Cache, sie taugen nicht viel. Bei 300 MHz gibt es zwei Versionen, nur wenn ein A dahintersteht, ist auch ein L2-Cache dabei. Oberhalb von 300 MHz haben alle Celerons einen L2-Cache, auch wenn das nicht weiter gekennzeichnet wird. Diese CPUs sind ausdrücklich empfehlenswert.

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2.1. Daten verarbeiten – Die Bestandteile der Hauptplatine Bild 2.17: Beine hoch – Der Celeron-PPGA ist nur auf der Unterseite beschriftet.

Eigentlich ganz einfach, vielleicht zu einfach, dachte sich Intel und setzte noch eins drauf: den Celeron PPGA. Dies ist kein neuer Prozessor, sondern der alte Celeron in einem neuen Gehäuse. Ein knappes Jahr hat es gedauert, bis Intel gemerkt hat, dass der Celeron im Gegensatz zum Pentium II mit seinem externen L2-Cache gar keine Prozessorplatine benötigt. Es genügt ein »gewöhnliches« Gehäuse, wie es der Pentium I und seine Vorgänger besaßen. Bild 2.18: Sechsreihig – der Sockel 370 ist ausschließlich dem Celeron vorbehalten. Andere CPUs passen nicht hinein.

Dieses PPGA-Gehäuse macht den Celeron noch einmal etwas billiger, allerdings benötigt er einen speziellen Sockel auf der Hauptplatine, den Sockel 370, was die Angelegenheit dann wieder etwas teurer machte. Doch diese Angelegenheit hatte einen Grund. Intel plante nämlich, auch den Pentium III mit einem in den Prozessorkern integrierten Cache auszurüsten und diesen dann wieder billiger in einem keramischen Gehäuse für den Sockel 370 herzustellen – was dann auch geschah. Allerdings unterscheidet sich dieses FCPGA genannte Gehäuse bei der Pinbelegung etwas von dem PPGA-Gehäuse des Celerons, sodass es nicht auf ältere Sockel-370-Platinen passt. Daher

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wurde auch dem Celeron schließlich ein FCPGA-Gehäuse verpasst, was die Kompatibilität wieder herstellt, aber die Sache noch unübersichtlicher macht. Den Celeron gibt es also mit drei verschiedenen Gehäusen: Mit SECC für den Slot 1, mit PPGA für alle Sockel 370 und mit FCPGA für die neueren Sockel 370. Der Pentium III So schnell ist es noch nie gegangen: Schon ein knappes Jahr nach dem Pentium II wartete Intel mit der nächsten Prozessorgeneration auf, dem Pentium III. Entsprechend wenig hat sich auch getan, von einer neuen Generation zu sprechen, ist eigentlich völlig übertrieben. Im Grunde wurde der Pentium II lediglich etwas nachgebessert, wie Intel es schon mit der MMX-Erweiterung beim Pentium I getan hat. Auch der Pentium III wurde um einige Befehle (ca. 70) erweitert und mit höheren Taktfrequenzen (450 und 500 MHz) versehen – und das ist auch schon alles. Eine neue Technologie steckte nicht dahinter und der L2-Cache wird immer noch außerhalb des Prozessorkerns mit der halben Frequenz betrieben. Dennoch pries Intel sein Produkt in einer riesigen Kampagne mit Argumenten an, die über die übliche Augenwischerei hinausgehen und sich fast schon am Rande des Werbebetrugs bewegen. Vor allem das Internet sollte durch die »neue Technologie« erheblich beschleunigt werden – und wer wollte das nicht? Bild 2.19: Sieht nicht nur so aus wie der Pentium II – es steckt auch nicht viel mehr dahinter: der Pentium III im SECC-2-Gehäuse.

In der Tat brachte der Pentium III vor allem neue Multimediabefehle mit, unter anderem solche, die die so genannten Video-Streams dekomprimieren können. Das kann eine gute Software aber auch, freilich braucht sie dafür etwas länger, was aber nicht weiter stört. Bei der Bandbreite, die das Internet heute noch besitzt, ist nämlich Zeit genug dafür. Die beste Prozessorleistung nützt nichts, wenn die CPU einfach nicht genug Daten bekommt. Das wird natürlich nicht ewig so bleiben. Mit neuen Technologien, wie ADSL oder Kabelmodems, wird sich auch die Datenrate im Internet erheblich verbessern. Aber bis es so weit ist, gehört der Pentium III längst zum Alteisen. Der Pentium III kam, wie schon der schnellere Pentium II, ursprünglich in einem SECC-2 Gehäuse. Er passt in den gewöhnlichen Slot-1 und kann auf den meisten Pentium II-Hauptplatinen betrieben werden, sofern das BIOS dafür ausgelegt ist. Aber er benötigt unbedingt einen

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2.1. Daten verarbeiten – Die Bestandteile der Hauptplatine anderen Kühler als der Pentium II. Der Grund ist ein kleiner Kondensator, der neben dem Prozessorchip sitzt, und der etwas zu hoch ist. Also braucht der Kühler eine Aussparung an dieser Stelle, sonst liegt er nicht richtig auf dem Chip auf. Etwas ins Gerede gekommen ist der Pentium III wegen einer echten Neuerung: Er besitzt eine Seriennummer – jedes Exemplar hat eine andere. Diese Seriennummer kann von der Software gelesen und weitergegeben werden. Auf diese Weise soll ein Computer identifizierbar werden, was z.B. beim Zahlungsverkehr im Internet eine größere Sicherheit bedeuten kann. Allerdings hinterlässt der Anwender dadurch auch seinen »Fingerabdruck«, der sich z.B. auch in OfficeDateien befinden kann – und das ist nicht jedermanns Sache. Zwar lässt sich die Seriennummer auch »abschalten«, aber inzwischen hat sich herausgestellt, dass das nicht richtig funktioniert – unter Umständen wird sie doch übertragen. Ein paar Prozent mehr Leistung und eine Seriennummer – das war dann selbst Intel zu wenig und so wurde nach und nach zum Teil kräftig nachgelegt. Der erste Schritt war ein im Prozessorkern intergrierter und syschron getakteter Second-Level-Cache, wie ihn schon der Celeron besaß, allerdings mit zunächst 256 KByte und dann parallel auch mit 512 KByte deutlich größer. Dieser Schritt machte wieder die Verwendung eines keramischen Gehäuses möglich, welches der P-III dann auch alsbald bekam. Dieser Pentium III-FCPGA passt in einen Sockel370, allerdings nicht in alle. Auf Hauptplatinen für die früheren Celerons mit PPGA-Gehäuse sind beim Sockel370, wie oben schon erwähnt, einige Leitungen anders belegt, sodass der P-III hierauf seinen Dienst verweigert. Zusätzlich zur FCPGA-Version wird der Pentium III bis heute auch weiterhin für den Slot-1 angeboten. Außerdem wurde der Prozessorkern zweimal überarbeitet und die Taktfrequenz Zug um Zug bis auf über 1 GHz erhöht, was eine Verringerung der Kernspannung von anfänglich 2 Volt auf bis zu 1,4 Volt erforderlich machte. Der externe Bustakt beträgt entweder 100 oder 133 MHz, auch für ein und denselben internen Takt sind gelegentlich zwei verschiedene externe Versionen erhältlich. Alles klar? Gar nicht so einfach. Vom Pentium III gibt es also etliche Varianten. Fassen wir das noch einmal kurz zusammen: l

Den Pentium III gibt es mit SECC-Gehäuse für den Slot1 oder mit FCPGA-Gehäuse für die zweite Generation des Sockel370.

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Bei den frühen Versionen bis 550 MHz wurde der Second-Level-Cache außerhalb des Prozessorkerns mit lediglich der halben Frequenz betrieben. Diese Version besitzt immer ein SECC-Gehäuse.

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Die Modelle mit externem Cache besitzen einen anderen, langsameren Prozessorkern als die späteren Versionen.

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Die späteren Versionen mit voll getaktetem internen Cache gibt es sowohl als SECC- als auch als FCPGA-Modell, mit Takten von 500 MHz bis über 1 GHz.

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Auch bei den Modellen mit internem Cache gibt es zwei verschiedene Prozessorkerne. Der Leistungsunterschied ist eher gering. Um die Unterschiede zu erklären, müssten wir noch

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erheblich weiter ausholen. Wir wollen Ihnen und uns das lieber ersparen, die Sache ist auch so schon kompliziert genug. l

Viele Modelle gibt es sowohl in einer 100-MHz- als auch in einer 133-MHz-Version (externer Takt). Sie laufen dann auch nur mit diesem Takt.

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Die Kernspannung liegt je nach Modell zwischen 1,4 und 2 Volt.

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Alle Modelle besitzen eine Seriennummer.

Der Xeon Der Intel Xeon kann als Nachfolger des Pentium Pro aufgefasst werden. Er zielt wie dieser auf den Einsatz in Hochleistungsservern und Grafikworkstations. Bis zu vier Prozessoren können miteinander kombiniert werden. Gegenwärtig stellt dieser Prozessor das absolute Leistungsmaximum für x86-kompatible PC-Prozessoren dar. Unter Windows ME, 98 und 95 lässt sich diese Leistung allerdings, wie schon beim Pentium Pro, nicht nutzen. Er ist für den Einsatz unter professionellen Betriebssystemen auf professionellen Computern bestimmt. Es gibt zwei Varianten, die etwas verwirrend auch als Pentium II-Xeon und Pentium III-Xeon bezeichnet werden, obwohl sie einen völlig anderen Sockel (Slot 2) benötigen, der unter anderem mehr Signale für die Multiprozessor-Kommunikation bereitstellt. Auch der Chipsatz der Hauptplatine muss ein ganz anderer sein als für den Pentium II oder den Pentium III. Die Besonderheit dieser CPU besteht darin, dass der externe Level-2-Cache mit voller CPU-Frequenz getaktet ist. Dies wurde erst möglich durch die Entwicklung neuer Speicherbausteine für den externen Cache, so genannte CSRAMs. Mit den bei seinen Vorgängern gebräuchlichen PBRAMs war dies noch nicht möglich. Der externe Bustakt des Xeon beträgt wie bei den höher getakteten Pentium II/III-Verwandten 100 MHz. Vom Pentium II-Xeon ist eine 400- und eine 450-MHz-Version verfügbar, wahlweise mit einem Level-2-Cache von 512 Kbyte, 1 Mbyte oder 2 Mbyte. Den Pentium III-Xeon gibt es von 500 MHz bis 1 GHz. Wie schon der Pentium III wurde auch er gegenüber seinem kleineren Bruder um ein paar Multimediabefehle erweitert, was angesichts seines Einsatzbereichs noch weniger Sinn macht als beim Pentium III. Die 500-MHz-Version ist wahlweise mit 512 Kbyte, 1 Mbyte oder 2 Mbyte Level-2-Cache lieferbar, die 550-MHz-Version muss sich erst einmal mit 512 Kbyte begnügen. Schnellere Varianten folgten alsbald. In den aktuellen Versionen ist der Xeon inzwischen mit bis zu acht verschiedenen Cache-Größen und -Organisationen, einschließlich spezieller für den Multiprozessorbetrieb, erhältlich.

Von AMD, Cyrix, IBM – Die Prozessoren der Intel-Konkurrenz Schon recht früh in der Geschichte der PC-Entwicklung gab es Prozessorhersteller, die in Konkurrenz zu Intel ihre Produkte auf den Markt brachten. Schon zu Zeiten des XT machte NEC mit dem V20 und später V30 von sich reden. Die Chips waren Pin-kompatibel zum 8088 bzw. 8086, d.h. sie waren gegen diese direkt austauschbar, aber sie rechneten um einiges schneller als das Intel-Original.

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2.1. Daten verarbeiten – Die Bestandteile der Hauptplatine Bild 2.20: Der erste Konkurrent: Die NECV20-CPU war dem 8088 von Intel überlegen und konnte einen guten Teil des Marktes für sich erobern.

Andere Prozessorhersteller, z.B. AMD, haben 286-er Versionen mit 16 MHz Systemtakt verbreitet. Eine besondere, der Intel-Version stark überlegene Variante des 80286 stellte ein Prozessor dar, der von der Firma Harris entwickelt worden war. Mit Taktfrequenzen von bis zu 20 MHz galt er als der schnellste seiner Zunft. Anfängliche geringfügige Kompatibilitätsprobleme und die damals schon beginnende 386-er Ära verhinderten allerdings eine nennenswerte Verbreitung. Bild 2.21: Kam etwas zu spät: Der mit 20 MHz Taktfrequenz schnellste 286-er wurde von Harris gebaut. Er wird auch heute noch verwendet, z.B. auf Festplattencontrollern oder Netzwerkkarten.

Im Folgenden möchten wir Ihnen die bedeutendsten Prozessoren der Intel-Konkurrenz mit ihren Bezeichnungen und technischen Besonderheiten kurz vorstellen. Advanced Micro Devices (AMD) Als klassischer Intel-Nachahmer bietet AMD seit der zweiten Prozessorgeneration (80286) für fast alle Intel-Modelle entsprechende Pendants an. Abgesehen von frühen Am286-er-Nachbauten nutzte AMD dabei geschickt die Tatsache, dass die meisten Chipsätze der für Intel-Prozessoren mit 33 MHz gefertigten Hauptplatinen auch 40 MHz Systemtakt vertragen können. Die 40-MHz-Versionen der AMD-Baureihen waren ihren 33-MHz-Intel-Pendants deutlich und in den meisten Anwendungen spürbar überlegen und das bei geringerem Preis. AMD bot 80386SX/DX- und 80486DX-CPUs mit Taktfrequenzen von 25, 33 und 40 MHz an. Jede dieser Baureihen wurde ergänzt durch eine Version mit Powermanagement-Funktionen und dadurch reduziertem Stromverbrauch (3,3 Volt). Die Bezeichnung dieser Energiesparer unterscheidet sich von den normalen Baureihen durch ein angehängtes »LV« für low voltage, also z.B. Am486DXLV.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail Bild 2.22: Auch der schnellste Dreier kam von einem Fremdhersteller. Die AMD-386-40-CPU konnte sogar aufgelötet zu einer großen Verbreitung gelangen.

Auch die so genannte Clock-Doubler-Technik, gemeint ist das von Intel entwickelte Prinzip der internen Taktverdopplung, wird inzwischen von AMD bei verschiedenen Chips eingesetzt. Der Am486DX2 ist in Versionen mit einer internen Arbeitsfrequenz von 50, 66 und 80 MHz erhältlich. Während die 50- und 66-MHz-Versionen auf nahezu allen 486-er Hauptplatinen einsetzbar sind, die deren externe Frequenzen von 25 bzw. 33 MHz generieren, stimmt das nicht für AMDs 80-MHz-Variante. Den 80486DX2-80 gibt es sowohl in einer 5- als auch in einer 3-Volt-Ausführung. Die 3-Volt-Ausführung ist auf der Oberseite des Chip-Gehäuses entsprechend gekennzeichnet. Trägt der Chip keine Angabe über die Spannungsversorgung, so handelt es sich um die 5-Volt-Version. Bild 2.23: Absolut baugleich: Der 486DX2-66 von AMD unterscheidet sich von der Intel-CPU lediglich im Preis.

Auch mit einem Taktverdreifacher kann AMD seit Anfang 1995 aufwarten. Allerdings bleibt der Chip hinter der Leistung des Intel-Pendants um etwa 10 Prozent zurück. Der Am486DX4-100 ist nämlich nicht baugleich mit der entsprechenden Intel-CPU. Während Intels schnellster Vierer mit einem 16 Kbyte großen Befehls- und Daten-Cache ausgestattet ist (First-Level-Cache) verfügt AMDs 100-er nur über 8 Kbyte Prozessor-Cache, so wie seine Vorgänger auch. Auch die Optimierung der Numerikeinheit auf Intels DX4 hinsichtlich der Integer-Multiplikation lässt die AMD-Variante vermissen.

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2.1. Daten verarbeiten – Die Bestandteile der Hauptplatine Bild 2.24: Ein hervorragendes PreisLeistungs-Verhältnis bot die AMDDX4-CPU. Bei fast identischer Rechenleistung wurde sie oft zum halben Preis der vergleichbaren Intel-CPU angeboten. Eine 120-MHzVersion hat es von Intel nie gegeben.

Dafür gibt es den AMD-80486DX4 auch mit 120 MHz und als Am5x86 oder AMD-X5 mit interner Taktvervierfachung auf 133 MHz. Diese CPU besitzt einen internen Cache von 16 Kbyte und übertrifft durch eine weitere interne Optimierung auf einer 486-er Hauptplatine sogar die Leistung eines Pentiums mit 75 MHz. AMD hält damit natürlich nicht gern hinter dem Berg und beschriftet diese schnellsten 486-er einfach mit P75. Bild 2.25: Kein Vierer mehr, aber auch kein Fünfer: Als einzige CPU mit Taktvervierfachung erreicht der x5 von AMD in der Leistung die Pentium-Klasse.

Die Hauptkonkurrenten des Pentium: AMD K5 und K6 Eine echte Pentium-Alternative ist der AMD-K5. Dieser Prozessor der fünften Generation ist zum Intel-Pentium Pin-kompatibel, d.h. er kann direkt auf einer Pentium-Hauptplatine betrieben werden. Auch er besitzt einen getrennten Daten- (8 Kbyte) und Befehls-Cache, letzterer ist allerdings größer (16 Kbyte) als beim Pentium. Die CPU war mit Taktraten von 75, 90, 100 und 133 MHz erhältlich. Beim Microcode, d.h. bei der inneren Verschaltung dieser CPU, musste AMD notgedrungen wie schon bei der DX4-CPU eigene Wege gehen, der Intel-Microcode ist nämlich durch ein Copyright geschützt. In der Folge sind die AMD-Prozessoren etwas schneller als gleich getaktete Pentiums, je nach Anwendung werden zwischen 10 und 30 Prozent gemessen. Eine recht gute Orientierung bringt das von AMD eingeführte Pentium Rating (PR). Ein mit »PR-166« bedruckter K5 arbeitet zwar nur mit 133 MHz, entspricht in seiner Leistung aber einem Intel Pentium mit 166 MHz. Hinsichtlich der Kompatibilität haben wir gute Erfahrungen mit den AMD-Prozessoren gemacht, allerdings benötigt der K5 ein speziell abgestimmtes BIOS auf der Hauptplatine, um seine Leis53

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tung voll entfalten zu können. Die meisten Standardhauptplatinen aus Fernost unterstützen ihn recht gut. Auf einigen älteren Platinen läuft er überhaupt nicht. In Einzelfällen hilft ein BIOSUpdate. Sein Nachfolger, der AMD K6, kommt als völlige Neuentwicklung daher. Er glänzt mit einem drastisch vergrößerten internen CPU-Cache von 64 Kbyte (2 x 32 Kbyte). Er besitzt eine MMXErweiterung und ist im selben Sockel betreibbar wie der Intel-Pentium (Sockel 7). Der AMD-K6 benötigt zwei unterschiedliche Versorgungsspannungen auf der Hauptplatine. Erste Versionen des Prozessors wurden empfindlich heiß, was ihnen trotz Kühlung oft Probleme machte, dies wurde in einem zweiten Release inzwischen behoben. Mit Taktfrequenzen von 166, 200, 233 und 300 MHz steht er auch dem verbesserten Intel-Pentium-MMX-Prozessor um nichts nach: Im Gegenteil, in den Versionen oberhalb 200 MHz ist er ihm deutlich überlegen. Eine Hauptplatine, die die höheren Frequenzen unterstützt, ist natürlich Voraussetzung, auch das BIOS muss für diese CPUs speziell ausgelegt sein. Bild 2.26: Der Rivale: AMD K6-2 ist eine echte Pentium-Alternative.

Richtig schnell, besonders zum Spielen: AMD K6-II 3D und K6-III Ein weiteres AMD-Produkt macht Intel insbesondere im Marktsegment der Spiele-PCs ernst zu nehmende Konkurrenz: der AMD-K6-II-3D, der es leistungsmäßig fast mit dem Pentium II aufnehmen kann. Auch dieser Prozessor ist Pin-kompatibel zum Sockel 7, doch er besitzt einen externen Bustakt von 100 MHz und eine Kernspannung von 2,2 bis 2,4 Volt. Er braucht deshalb eine besonders dafür vorbereitete Hauptplatine, die einen so genannten Super-Sockel-7 besitzt. Der Clou ist eine besondere Ausrichtung auf die beschleunigte Berechnung dreidimensionaler Objekte, wie sie bei modernen Computerspielen an der Tagesordnung sind. Hier bietet der Prozessor einen erheblichen Leistungsvorteil gegenüber den Intel-Prozessoren – sogar gegenüber dem Pentium II – vorausgesetzt, seine Hardware-Umgebung wird an ihn angepasst (schnelles SDRAM, schnelle AGP-Grafik). Mit dem K6-III setzt AMD dann noch ein Sahnehäubchen drauf. Ein auf 320 Kbyte vergrößerter interner Cache, weitere Multimediabefehle und ein optimierter Prozessorkern machen ihn bei Taktfrequenzen von bis zu 600 MHz nicht nur zum schnellsten K6, sondern zum schnellsten Sockel-7-Prozessor überhaupt. Und das etwa zum halben (!) Preis gegenüber gleich getakteten Intel-Pentim-II-CPUs.

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2.1. Daten verarbeiten – Die Bestandteile der Hauptplatine Bild 2.27: AMDs Antwort auf den Pentium II: Der K6 2 3DNow! beherrscht alle Multimediafunktionen zu einem günstigen Preis (Foto: AMD).

Der Athlet unter den Intel-Konkurrenten: AMD Athlon Mit dem 1999 vorgestellten Athlon hat die Aufholjagd gegen Intel ihr vorläufiges Ende gefunden – und AMD geht, wenn auch knapp, als Sieger durchs Ziel. Als direkter Konkurrent zum Pentium III verfügte auch der Athlon zunächst über einen von seinem auf dem K6 basierenden Prozessorkern getrennten, 512 KByte großen Second-Level-Cache und ein SECC-Gehäuse. Allerdings passt er nicht in einen Slot1, sondern er benötigt eine spezielle Fassung, den SlotA, was auch eine spezielle Hauptplatine erforderlich macht. Wie auch der erste Pentium III ist dieser erste Athlon als »Schnellschuss« aufzufassen und wie Intel legte auch AMD dann noch einmal nach: Die zweite Version des Athlon bekam einen völlig neuen und sehr leistungsfähigen Prozessorkern, der wohlklingend und gar nicht bescheiden »Thunderbird« genannt wird. Außerdem wurde der Second-Level-Cache, wie auch bei Intel, in den Prozessorkern integriert, was eine höhere Taktrate erlaubt und die Verwendung eines keramischen PGA-Gehäuses möglich macht. Zsammen mit dem auf 64 KByte vergrößerten First-Level-Cache und dem optimierten Prozessorkern hat es AMD mit dem Athlon erstmals geschafft, auch das Spitzenmodell von Intel leistungsmäßig zu überholen. Allerdings schickt sich Intel mit dem Pentium IV gerade an, diesen Rückstand wieder wettzumachen. Den Athlon mit Thunderbird-Kern gibt es in zwei Gehäusevarianten: mit SECC-Gehäuse für den SlotA und mit PGA-Gehäuse für den neuen SockelA, für den spezielle Hauptplatinen benötigt werden und der nur für AMD-CPUs geeignet ist. In der aktuellen Version ist der Athlon bei Kernspannungen von 1,4 bis 1,8 Volt mit Taktraten von über 1 GHz erhältlich.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail Bild 2.28: Wieder hat AMD das letzte Wort: Der Athlon mit Thunderbird-Kern lässt selbst den Pentium III hinter sich. (Foto: AMD)

Der Duron Der Duron ist der kleine Bruder des Athlon. Mit einem etwas reduzierten Prozessorkern und einem auf 128 KByte verkleinerten Prozessor-Cache tritt er gegen den Intel Celeron an, dem er bei einem günstigeren Preis sogar etwas überlegen ist. Den Duron gibt es ausschließlich in einem keramischen PGA-Gehäuse. Er kommt immer in einen SockelA, ist also Pin-kompatibel zum Athlon, gegen den er sich gegebenenfalls auch austauschen lässt. Der Duron ist zur Zeit bei Kernspannungen von 1,4 bis 1,7 Volt mit einer Taktrate von maximal 750 MHz erhältlich. Bild 2.29: Billig, aber keine Billigware: Mit dem Duron lässt AMD auch den Celeron wieder einmal hinter sich. (Foto: AMD)

Cyrix Keine der von Cyrix vertriebenen CPUs könnte als Intel-Nachahmung verstanden werden. Im Gegenteil: Die Cyrix-Prozessoren sind eher als teilweise recht raffinierte Neuentwicklungen mit optimierten Befehlscodes zu begreifen, nicht selten schneller und besser als die Intel-CPUs der gleichen Generation. Verwirrend sind die von Cyrix gewählten Bezeichnungen der Chips.

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2.1. Daten verarbeiten – Die Bestandteile der Hauptplatine Der Cx486SLC/e mit 33 MHz Systemtakt ist Pin-kompatibel zum i386SX. Er ist daher eindeutig als 386-er einzuordnen. Die »4« im Namen trägt er also zu Unrecht. Leistungsmäßig ist er dem i386SX zwar deutlich überlegen, an Intels 486-er reicht er aber bei weitem nicht heran. Der Chip besitzt keine interne Numerikeinheit, er kann aber mit einem externen Cyrix-Coprozessor (Cx387SLC) ergänzt werden. Die Prozessoren Cx486S, Cx486SV und Cx486S2 sind Pin-kompatibel zu Intels 486SX. Sie arbeiten intern und extern mit 32 Bit und verfügen über einen 2 Kbyte großen internen ProzessorCache. Die Version »S« gibt es mit 33 bzw. 40 MHz, der »SV« kommt mit 25 und 33 MHz. Letzterer arbeitet ausschließlich mit nur 3,3 Volt Spannung. Die Version »S2« beherrscht die interne Taktverdopplung. Der Chip ist für Frequenzen von 40 und 50 MHz (extern also 20 und 25 MHz) verfügbar. Keiner der drei genannten Chips verfügt über einen integrierten Coprozessor, die Arithmetikeinheit muss extern ergänzt werden. Zu diesem Zweck hat Cyrix einen eigenen Rechenhelfer entwickelt, den Coprozessor Cx487S. Bild 2.30: Da hat sich selbst der Fotograf blenden lassen. Aber auch gute Benchmarks können über die eingeschränkte Kompatibilität der Cyrix486-er nicht hinwegtrösten.

Eine weitere Cyrix-Variante stellen der Cx486DX (33 und 40 MHz) und Cx486DX2 (40 und 50 MHz) dar. Beide Chips verfügen über einen internen Cache mit 8 Kbyte und einen integrierten arithmetischen Coprozessor. Die DX2-Version beherrscht zusätzlich die interne Taktverdopplung. Ein verbessertes Pipeline-Handling verspricht Performancegewinne gegenüber den IntelPendants. Im Sommer 1994 hat Cyrix einen weiteren 486-Prozessor mit interner Taktverdopplung fertig gestellt. Es handelt sich um den Cx486DX2-V80, der nach Aussagen von Cyrix etwa 20% mehr Leistung bringen soll als die 66-MHz-Version. Eine Besonderheit dieses Prozessors stellt die Versorgungsspannung von 4 Volt dar, die bei weitem nicht auf allen Hauptplatinen eingestellt werden kann. Neben den verbesserten Leistungsmerkmalen der Cyrix-CPU bestechen die Produkte dieses Herstellers vor allem durch wesentlich günstigere Preise. Allerdings gibt es mit dem nicht hundertprozentig kompatiblen Microcode gelegentlich Probleme. So kann es z.B. vorkommen, dass SCSI-Controller von Adaptec auf verschiedenen Hauptplatinen mit Cyrix-CPUs den Dienst versagen.

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Cyrix M1 (6x86) und M1sc (5x86) Auch diese beiden Pentium-Konkurrenten besitzen in alter Cyrix-Tradition ein völlig eigenständiges Innenleben. Der M1 ist dadurch bis zu 50% schneller als ein gleich getakteter Pentium, was Cyrix dann 1996 auch auf den Gedanken brachte, diese CPU als 6x86 zu bezeichnen, obwohl sie zum Pentium Pin-kompatibel ist und durchaus der fünften Prozessorgeneration zugeordnet werden kann, obwohl sie auch einige Ähnlichkeit mit dem Pentium Pro besitzt. Beim preiswerteren M1sc dagegen wurde auf eine Reihe interner Features verzichtet – er besitzt wie ein 486-er z.B. nur eine Pipeline –, was ihn in etwa 25% Prozent langsamer macht als einen gleich getakteten Pentium. Allerdings ist der M1sc zum 486-er Pin-kompatibel und gegen diesen hat er die Nase weit vorn, weshalb er sich seit 1996 auch 5x86 nennen darf, für einen 486-er sicher eine große Ehre. Der Cyrix 5x86 besitzt eine interne Taktverdreifachung, er ist mit 100 und 120 MHz internem Takt erhältlich. Anders der Cyrix 6x86: Er verdoppelt seinen Prozessorbustakt auf 100, 110, 120, 133 oder 150 MHz, und um die Verwirrung komplett zu machen, wird er dabei mit P120+, P133+, P150+, P166+ und P200+ beschriftet. Diese Werte geben also nicht die tatsächliche Taktfrequenz an, sondern die relative Leistung zur Pentium-CPU, und die ist in der Tat beeindruckend. Mehr noch als die AMD-CPUs sind die Cyrix-Prozessoren der fünften Generation auf geeignete Hauptplatinen angewiesen. Dies gilt im Besonderen für den 6x86P200, der extern mit 75 MHz getaktet wird, wozu viele Hauptplatinen nicht in der Lage sind. Ähnliches gilt für die 55 MHz des 6x86P133+ – ein äußerst exotischer Wert. Und auch das BIOS der Hauptplatine hat noch ein Wörtchen mitzureden, es muss speziell auf die Cyrix-CPUs vorbereitet sein, sonst geht fast gar nichts. Auf älteren Exemplaren verweigern sie in der Regel jeglichen Dienst. Als Upgrade für einen betagten Pentium kommen sie daher in der Regel nicht in Frage. Auch der um MMX erweiterte Nachfolger, der Cyrix 6x86MX bleibt eine eher als kritisch zu bewertende CPU. Sein auf 64 Kbyte vergrößerter interner Cache treibt ihn zwar zu beachtlichen Leistungen, aber exotische Busfrequenzen von 75 (6x86MX-233) oder gar 83 MHz bringen auf Intel-Hauptplatinen »krumme« PCI-Taktraten (außerhalb der Spezifikation) hervor, die einem störungsfreien Betrieb von Erweiterungskarten nicht sehr zuträglich sind. Besonders SCSIHostadapter haben damit ihre Probleme. Cyrix MII Nach der Übernahme durch den Chiphersteller VIA entwickelt sich Cyrix wieder zum ernst zu nehmenden Konkurrenten für Intel- und AMD-Prozessoren. Den Anfang machte der Cyrix MII, der wie AMDs K6II auf eine Super-Sockel-7-Hauptplatine passt und mit »gewöhnlichen« externen Taktraten von 66 oder 100 MHz betrieben wird. Auch die Kernspannung von 2,2 bis 2,9 Volt bereitet in der Regel keine Probleme. Den Cyrix MII gibt es mit internen Taktraten bis zu 400 MHz. Er leistet mit einem ordentlichen internen Cache von 64 KByte und einem erweiterten 3D-Befehlssatz in etwa soviel wie ein Celeron (A) oder ein AMD K63DNOW. Und das zu einem sehr günstigen Preis. Cyrix III Noch deutlicher trumpft der Cyrix III auf, der in einen Sockel370 kommt. Seine externen Taktraten von 100 oder 133 MHz vervielfältigt er intern auf bis zu 666 MHz. Schnellere Exemplare sollen folgen. Trotz seines 128 KByte großen L1-Caches erreicht er zwar nicht ganz die Leistung

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2.1. Daten verarbeiten – Die Bestandteile der Hauptplatine eines Pentium III oder Athlons, aber z.B. den Celeron kann er ausspielen. Und das, obwohl er wieder einmal deutlich billiger zu haben ist. Allerdings lässt er sich auf älteren Celeron-Platinen nicht unbedingt betreiben. Zum einen, weil dort oft nur 66 MHz externer Takt möglich sind, zum anderen bereitet auch seine Kernspannung von 2,2 Volt (der Celeron bekommt nur 2 Volt) häufig Probleme. Bild 2.31: Eindrucksvoll zurückgemeldet: Der CyrixIII kann es mit den Prozessoren von Intel und AMD wieder aufnehmen. (Foto: VIA/Cyrix)

IBM Auch Big Blue, also der Branchenriese IBM, lässt es sich seit einiger Zeit nicht nehmen, selbst PC-Prozessoren herzustellen. IBM fertigt in Absprache mit Intel bisher allerdings nur für den Einsatz auf IBMs eigenen Hauptplatinen bzw. für die Motherboards von Lizenznehmern. Vier Baureihen hat IBM bisher veröffentlicht, zunächst einen mit der Intel386DX-CPU baugleichen Chip, der zu allem Überfluss auch genauso heißt. Der zweite hat die Bezeichnung IBM 386SLC, eine Stromsparversion des Intel 386SX, allerdings mit integriertem Prozessor-Cache von 8 Kbyte und damit dem Intel-Vorbild hoch überlegen. Auch IBM ist sich nicht zu schade, zwei Entwicklungen als 486-er zu bezeichnen, obwohl es sich vom Pinout her um 386-er handelt. Der IBM 486SLC2 ist Pin-kompatibel zum Intel 386SX, arbeitet mit 3,3 Volt, hat einen internen Cache von 16 Kbyte (!) und wird intern auf 66 MHz hoch getaktet. Doch der Renner im Stall von IBM ist der IBM 486DLC3. Es handelt sich hierbei um eine waschechte 386DX-CPU, allerdings mit interner Taktverdreifachung auf 100 MHz und einem 16 Kbyte großen Befehls- und Daten-Cache. Dieser »Blaue Blitz« (Blue Lightning) übertrifft in weiten Teilen die Leistung eines i486DX2-66. Einen integrierten Coprozessor lässt auch dieser Chip allerdings vermissen. Alle diese IBM-Prozessoren gehören wegen ihrer geringeren CPU-Spannung auf spezifische Hauptplatinen, in aller Regel sind sie darauf auch gleich festgelötet. Anders sieht das beim IBM 6x86-er aus, dessen Name die Herkunft schon verrät: Es sind wieder einmal keine Prozessoren der sechsten, sondern der fünften Generation, nämlich identische Lizenzprodukte der gleichnamigen Cyrix-CPU. Wir sind auf diese Prozessoren oben bereits eingegangen.

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Neue Prozessoren für alte Platinen – Die Overdrive-Philosophie Schon bei der Entwicklung des 80486 hat Intel die Aufrüstbarkeit der Prozessorleistung von vornherein mit eingeplant. Das Zauberwort heißt Overdrive, es gibt sie für 486-er, Pentiums und den Pentium Pro. Der 486-er-Overdrive Mit Ausnahme des Intel486-50-MHz ließen sich alle Intel486-er durch eine so genannte Overdrive-CPU aufrüsten. Durch die Overdrive-Strategie wurde es möglich, ein PC-System auf der Basis eines 486SX oder 486DX auf die Rechenleistung eines DX2- oder DX4-Prozessors aufzupeppen. Viele Hauptplatinen, die für Intel486-er-Prozessoren gebaut worden sind, verfügen aus diesem Grund zusätzlich zu dem gewöhnlichen Prozessorsockel über einen Overdrive-Steckplatz. Fehlt auf der Hauptplatine dieser Steckplatz, so ist das auch kein Beinbruch. Die Overdrive-Prozessoren laufen auch in den eigentlichen Prozessorsockeln. Und das ist der Witz an der Sache: Die von Intel unter der Bezeichnung Overdrive vertriebenen Prozessoren sind ursprünglich nichts anderes als verschiedene Ausführungen des Intel 486DX2, also einer »gewöhnlichen« 486-CPU mit 32-Bit-Adress- und Datenbus und interner Taktverdopplung. Eine gewisse Ausnahme macht hier der erst spät hinzugekommene 100-MHzOverdrive. Dieser enthält eine kleine Elektronik, die seinen Einsatz auf Platinen mit 5 Volt CPUSpannung ermöglicht. Logischerweise funktioniert auch diese CPU statt des »alten« Prozessors im gleichen Sockel. Ein zusätzlicher Prozessorsockel ist also aus technischer Sicht absolut überflüssig. Bild 2.32: DX4-Leistung auch auf 5-Volt-Platinen bietet dieser Intel-Overdrive. Ein zusätzlicher Ventilator ist erstaunlicherweise nicht vorgesehen.

Es handelt sich beim 486-Overdrive also nicht um eine pfiffige Aufrüstungstechnik, sondern um einen schnöden Prozessortausch. Steckt man den »Overdrive« in seinen zusätzlichen Sockel, so kann die ursprüngliche CPU ohne weiteres entfernt werden, sie wird nicht länger benutzt. Der Pentium-Overdrive Anders sieht die Sache beim so genannten Pentium-Overdrive aus. Es handelt sich dabei um einen Pentium-Prozessor, dem der 64-Bit-Bus zum Arbeitsspeicher geraubt wurde. Dieser P24T verfügt über einen 32-Bit-Daten- und Adressbus, er taktet extern mit 33 MHz. Damit wäre die Kompatibilität zur Umgebung des 486-ers erfüllt. Intern werden via Taktverdopplung 66 MHz Prozessortakt erreicht. Der interne Cache ist wie beim echten Pentium 16 Kbyte groß und auch die Coprozessoreinheit ist optimiert. Zu bedenken ist allerdings, dass die auf den 486-er Haupt-

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2.1. Daten verarbeiten – Die Bestandteile der Hauptplatine platinen arbeitenden BIOS-Routinen nicht auf Pentium-Technik abgestimmt sind und auch die Chipsätze sind nicht für Pentium, sondern für 486 entwickelt worden. Bild 2.33: Lobenswerte Ausnahme: Welche CPUs in diesen Sockel hinein dürfen, ist schon auf der Platine abgedruckt.

Eine weitere Variante des Pentium-Overdrive wurde unter der Bezeichnung P24C entwickelt. Auf der Basis von 33,3 MHz Arbeitstakt wird die Frequenz intern auf 100 MHz verdreifacht. Das wiederum macht ein anderes Arbeitsprinzip des internen Cache-Speichers notwendig. Statt des bei Intel486-ern üblichen Write-Trough-Modus wird hier ein Write-Back-Verfahren eingesetzt. In Kapitel 2.1.5 über den Cache-Speicher erfahren Sie mehr über diese Cache-Prinzipien. Um die Verwirrung noch größer zu machen, wurde für den P24C noch ein neuer Sockelaufbau entwickelt. Er passt auf einen 19x19 Pin umfassenden Sockel, bei dem die Löcher A3 und C1 fehlen, damit nicht irrtümlich ein P24T eingesetzt werden kann. Der P24C verfügt hingegen über den Pin A1, für den Sie auf einem P24T-Sockel vergeblich ein passendes Loch suchen. Verwechseln ist also physikalisch ausgeschlossen. Spätere Pentium-Overdrives setzen meist auf dem Sockel 5 auf, der für Pentium-CPUs mit maximal 133 MHz entwickelt wurde. Mit dem Overdrive können selbst auf diesem Sockel 166, 180 oder 200 MHz Systemtakt einschließlich MMX-Erweiterung erreicht werden. Der Overdrive bringt die notwendigen Taktmultiplikatoren und einen eigenen Kühler mit. Spannungsversorgungsprobleme gibt es keine – auch das wird vom Overdrive übernommen. Damit die Prozessoren aber korrekt erkannt werden, bedarf es häufig eines BIOS-Updates. Die gleiche Wirkung kann aber auch mit einem speziellen Adaptersockel und einer MMX-fähigen CPU erreicht werden und das zu einem deutlich geringeren Preis. Der Pentium Pro-Overdrive Auch ein Pentium II-Overdrive mit 333 MHz ist erhältlich. Er setzt auf einem Pentium Pro-Sockel (Sockel 8) auf und katapultiert das System von 150, 180 oder 200 MHz auf immerhin 333 Millionen Takte je Sekunde, gleichzeitig kommt MMX ins Haus und ein verbesserter Cache von 512 Kbyte Größe. Dieser ist zwar nicht länger in das CPU-Gehäuse integriert, wie das beim Pentium Pro der Fall ist, dafür arbeitet er aber mit vollem CPU-Takt. Eine Technik, die dank verbesserter Cache-Hardware beim Pentium IIXeon ebenfalls umgesetzt wurde. Wie üblich bringt der Overdrive seinen eigenen CPU-Kühler und einen Spannungswandler mit. Hinsichtlich des Mehrpro-

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zessorbetriebs ist die Pentium II-Overdrive-CPU allerdings begrenzt auf den Parallelbetrieb von zwei Prozessoren. Fazit: Nicht immer akzeptabel Alles in allem betrachtet waren die Overdrive-Prozessoren von Intel eine praktische Sache für jemanden, der nicht so ohne weiteres die Hauptplatine auswechseln konnte. Der Preis rechtfertigte allerdings regelmäßig auch die Anschaffung einer neuen Hauptplatine mit Prozessor, sofern dabei nicht noch mehr auszutauschen war. Im Einzelfall kann ein – gebrauchter –Overdrive im Vergleich zu anderen Alternativen aber heute eine akzeptable Lösung sein, um einem betagten PC etwas auf die Sprünge zu helfen.

2.1.2

Der Coprozessor

Die vollständige Bezeichnung wäre eigentlich »Mathematischer Coprozessor« oder »Numeric Processing Unit« (NPU), was so viel wie »Numerische Verarbeitungseinheit« heißt. Schon aus diesen Namen wird deutlich, dass es sich dabei nicht um ein zentrales Element, sondern um einen Assistenten handeln muss. Tatsächlich ist der mathematische Coprozessor – vereinfacht ausgedrückt – ein Rechenhelfer der CPU. Er gehörte vor der Pentium-Ära deshalb auch keineswegs zwingend zu einem PC-System, sondern konnte – vorausgesetzt, ein Einbausockel war auf der Hauptplatine vorgesehen – nachträglich eingebaut werden. Wozu, so könnte man fragen, braucht ein »Rechner« einen Rechenhelfer? Sicherlich eine berechtigte Frage, wenn man glaubt, dass alles, was die CPU tut, nichts anderes als Rechnen ist. Rechnen ist zwar auch der Job eines jeden Prozessors. Aber die eigentliche CPU hat die Hauptaufgabe zu zählen, Daten zu bewegen oder in Abhängigkeit von bestimmten Bedingungen Befehle auszuführen. Wenn es ums Rechnen geht, beherrscht sie nur die Grundrechenarten einigermaßen und das eigentlich auch nur mit ganzen Zahlen. Bild 2.34: Die Beschriftung verrät es: Hier soll der Coprozessor des 386-ers hin.

Schon einfaches Bruchrechnen ist für dieses Wunderwerk der Technik eine echte Stresssituation, da der Umgang mit nicht ganzzahligen Werten von der CPU nur sehr umständlich bewerkstelligt werden kann, sie muss dafür zeitaufwendige Umrechnungsaktionen durchführen. Immer dann, wenn es darum geht, komplexere mathematische Operationen durchzuführen, wie z.B. die Berechnung von Tangentialfunktionen, Potenzieren und Radizieren etc., gerät die

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2.1. Daten verarbeiten – Die Bestandteile der Hauptplatine gestresste CPU, die ja schließlich auch sonst noch eine Menge zu regeln hat, in arge Bedrängnis. Bild 2.35: Der Rechenknecht des 286-ers hat ausgedient. Anwendungen, die von ihm profitieren könnten, gehören heutzutage auf schnellere Systeme.

Vor allem bei Grafikanwendungen wird ein Coprozessor eine deutliche Performancesteigerung bewirken, jedenfalls wenn es sich um Vektorgrafik handelt. Pixel-orientierte Grafik bleibt von der Existenz eines Coprozessors ziemlich unberührt. Windows selbst z.B. wird also durch einen Numerikprozessor in keiner Weise beschleunigt, wohl aber Vektorgrafikanwendungen, die unter Windows laufen, z.B. CorelDraw!.

Zahlverwandschaften – Coprozessoren von Intel Mit jeder CPU, die in Personalcomputersystemen Verwendung fand, wurde zeitgleich auch eine passende Numerikeinheit vorgestellt. So gibt es für die Intel-Mikroprozessor-Familie 8088 bis 80386 auch eine Intel-Coprozessor-Familie, nämlich die 8087, 80287, 80387SX (i387SX) und 80387DX (i387DX). Wie Sie vielleicht wissen, ist der mathematische Coprozessor bei einem i486DX-System bereits in dem Prozessorchip integriert. Das bedeutet, dass die beiden Prozessoren nicht mehr über einen externen Bus miteinander kommunizieren müssen, was eine Menge Zeit spart. Der abgespeckten Version des 486-ers, der i486SX-CPU, fehlt der interne Coprozessor. Auch er kann wie seine Vorfahren der Intel-Prozessorfamilie durch einen externen Coprozessor, den i487SX, ergänzt werden, was aber für den Datenaustausch zwischen CPU und NPU den Umweg über das externe Bussystem mit sich bringt und deshalb entsprechend langsamer ist. Der 486SX wird deshalb besser gleich gegen einen 486DX oder DX2 ausgetauscht. Mit Einführung des Pentiums ist das Thema Coprozessor erledigt, er ist seitdem immer auf dem Prozessorchip integriert. Die Arbeitsweise der Numerikeinheit kann je nach CPU zwar noch unterschiedlich sein, aber sie ist immer mit an Bord. Coprozessoren werden, mit Ausnahme der 287-er, synchron zur CPU getaktet. Sie sind aber hinsichtlich des Arbeitstaktes noch sensibler als diese. Daher ist gerade hier besonders sorgfältig darauf zu achten, dass der Coprozessor dem vorherrschenden Systemtakt auch gewachsen ist. Während eine »normale« CPU einen zu hohen Systemtakt vielleicht mit einem gewissen »Fehlverhalten« quittiert, was sich durch Verwendung der richtigen Taktfrequenz wieder beheben lässt, kann ein Coprozessor dabei sehr schnell dauerhaften Schaden nehmen.

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Besonderheiten bei alten 286-ern Coprozessoren für 286-er PCs werden – anders als andere NPUs – nur mit zwei Dritteln des CPUTaktes betrieben. Das bedeutet, bei einem mit 16 MHz getakteten 286-PC würde es ausreichen, wenn der Coprozessor auf 12 MHz Arbeitstakt ausgelegt wäre. Bei einigen Hauptplatinen, z.B. mit NEAT-Chipsatz, besteht allerdings inzwischen die Möglichkeit, durch das Umstecken eines Jumpers den »Co.« synchron zur CPU zu betreiben, bei einem 286-er von Harris mit 20 MHz müsste der Numerikprozessor also auch bis zu dieser Frequenz ausgelegt sein. Von den Mitbewerbern Intels wurden dann alsbald auch Coprozessoren angeboten, deren Taktauslegung von 6 bis 20 MHz reicht. Auch der Intel 287XL kann bei einer Taktfrequenz von 20 MHz betrieben werden; außerdem verfügt er über eine verbesserte innere Organisation, die einen weiteren Geschwindigkeitsvorteil von etwa 100 bis 150% mit sich bringt. Bild 2.36: Die Inteli387NPU ...

Wahlverwandschaften – Coprozessoren anderer Hersteller Neben den Original-Intel-NPUs wurden Coprozessoren auch von anderen Anbietern, so z.B. den Firmen AMD, Cyrix, IIT und ULSI, angeboten. Die Coprozessoren aller dieser Hersteller können bedenkenlos verwendet werden. Sie gelten ausnahmslos als kompatibel zu ihren Vorbildern, den Intel-Coprozessoren, sind aber nicht selten schneller. Bezeichnungen für die einzelnen Coprozessoren dieser Hersteller sind zwar unterschiedlich, aber die jeweilige Zuordnung zum Hauptprozessor ist auch dabei einfach herzustellen. Auch der Hersteller Weitek hat einen deutlich größeren und wesentlich schnelleren Coprozessor entwickelt, der auf die meisten 386-er und 486-er Platinen aufzustecken ist. 386-er Hauptplatinen weisen meistens einen Kombisockel auf, der sowohl einen klassischen Intel80387 aufnehmen kann als auch einen Weitek 1167. Auch viele 486-er Platinen können zusätzlich zu der internen NPU auch noch einen Weitek 4167 aufnehmen. Hierzu muss dann allerdings ein spezieller zusätzlicher Sockel vorhanden sein. Der Weitek-Coprozessor rechnet erheblich genauer und schneller als das Original und wurde daher hauptsächlich im wissenschaftlichen Bereich eingesetzt. Die Kosten eines Weiteks liegen allerdings weit über denen eines kompletten Mainboards, der Nutzen hält sich auch für ambitionierte Anwender in engen Grenzen.

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2.1. Daten verarbeiten – Die Bestandteile der Hauptplatine Bild 2.37: ... und zwei ihrer Konkurrenten – für den Fotografen friedlich vereint. Normalerweise kämpften die beiden Intel-Konkurrenten Cyrix und ULSI auch gegeneinander um Anteile am Coprozessormarkt.

2.1.3

Der Arbeitsspeicher

Ebenfalls auf der Hauptplatine ist ein weiterer, existentiell wichtiger Bestandteil jedes PC-Systems untergebracht, der Arbeitsspeicher. Er fungiert als eine Art Kurzzeitgedächtnis, das von der CPU benutzt wird, um die aktuelle Arbeit zu erledigen. Die Inhalte des Arbeitsspeichers werden nach Bedarf während der Arbeit verändert. Ständig werden andere Daten oder Programmteile z.B. von der Festplatte oder von CD-ROM »nachgeladen«. Im Gegensatz zu diesen Massenspeichern, die ihre Daten dauerhaft speichern können, ist der Arbeitsspeicher ein flüchtiger Speicher, das heißt, dass mit dem Ausschalten der Stromversorgung alle Inhalte des Arbeitsspeichers verlorengehen.

Von FP-, EDO-, SDRAM – So funktioniert der Arbeitsspeicher Ein Speicher, dessen Inhalt von der CPU beliebig verändert werden kann, wird auch »RAM« genannt. Das ist die Abkürzung für das »Random Access Memory«, was so viel bedeutet wie »Speicher mit beliebigem Zugriff«. Er wird beim PC repräsentiert durch eine Reihe von so genannten dynamischen RAM-Bausteinen. Auf die verschiedenen Formen dieser »DRAM« genannten Bauteile gehen wir weiter unten noch genauer ein. Aber es gibt auch verschiedene Technologien: Dynamisches RAM »Dynamisch« wird ein RAM-Chip deshalb genannt, weil sein Speicherinhalt ständig aufgefrischt werden muss. Er unterliegt einem regelmäßigen Refresh-Zyklus. Das liegt in der Natur der Sache, denn die eigentlichen Speicherelemente sind elektrische Kondensatoren, von denen viele tausende in einem Chip untergebracht sind. Diese Kondensatoren können entweder geladen oder entladen sein, sie können also jeweils die kleinste denkbare Informationseinheit, also genau ein Bit, speichern. Das ist eigentlich nicht zuviel verlangt, doch ein Kondensator vergisst nach kurzer Zeit auch diese Minimalinformation wieder, indem er sich einfach von selbst entlädt. Um dies zu verhindern, muss der Ladezustand rechtzeitig vor dem Verlorengehen der Information ausgelesen und anschließend wieder aufgefrischt werden. Genau das ist der schon erwähnte RefreshZyklus, er wird von dem im Chipsatz der Hauptplatine enthaltenen Memorycontroller vorgenommen.

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Während der Auffrischung der Speicherbausteine kann kein Zugriff auf den Speicher stattfinden. Je nach der Dauer dieses Refresh-Zyklus und der externen Taktrate der CPU kann es hierbei zu Wartezyklen, so genannten Waitstates kommen, die sich auf die Gesamtleistung des Systems negativ auswirken. Wenn von der Zugriffszeit der Speicherchips die Rede ist, dann ist in erster Linie die Dauer des Refresh bestimmend. Sie wird in Nanosekunden, also Milliardstelsekunden angegeben. Je höher der Wert für die Zugriffszeit ausfällt, desto langsamer ist ein RAMChip. Kein Wunder, dass sich mit der Entwicklung immer schnellerer Prozessoren und Chipsätze auch die Speichertechnik weiterentwickeln musste. Je höher die Arbeitsfrequenz von Chipsatz und Prozessor ausfällt, desto kürzer muss die Refresh-Zeit der Speicherelemente sein. Aktuelle PCSysteme mit 100 MHz externem CPU-Takt benötigen Speicherelemente mit Zugriffszeiten um die 7 Nanosekunden, bei 66 MHz sind 10 Nanosekunden genug. Frühere Systeme der Pentiumund Pentium Pro-Generation sowie die »späten« 486-er arbeiteten mit Speicherzugriffsintervallen von 60 bis 70 Nanosekunden. Allerdings passt sich die Geschwindigkeit des Refresh keineswegs beliebig und von selbst an die Zugriffszeit der RAM-Bausteine an. Es hängt vom Chipsatz der Hauptplatine ab, welches Zugriffsintervall die verwendeten Speichermodule unterstützen müssen. Da der Refresh-Zyklus vom Chipsatz ausgeht, nützt es auch nichts, »schnellere« Module einzusetzen, im Gegenteil: Allzu schneller Speicher braucht unter Umständen auch einen schnelleren Refresh. Wenn der Chipsatz der Hauptplatine diesen nicht rechtzeitig liefert, hat der Speicher womöglich schon alles vergessen. Verständlicherweise hängt die Verträglichkeit für schnelle Refresh-Zyklen vor allem an der Speichertechnik. Neben der gewöhnlichen DRAM-Technik (man spricht auch vom Fast-Page-DRAM) entwickelten sich Alternativen: EDO-RAM und SDRAM. EDO-RAM Hinter dieser Abkürzung für »Extended Data Out« verbirgt sich eine DRAM-Technologie, bei der, vereinfacht gesagt, die Speicherinhalte länger lesbar bleiben. Dadurch kann auf einen guten Teil der Refresh-Zyklen verzichtet werden. Die Folge ist ein deutlich schnellerer Lesezugriff: Während ein Zugriff ohne Waitstates bei gewöhnlichem DRAM nur bis etwa 25 MHz möglich ist, werden bei EDO-RAM über 40 MHz erreicht. Bild 2.38: Zum Glück sind sie meistens beschriftet: EDO-RAM-Module lassen sich sonst mit bloßem Auge von gewöhnlichen DRAM-SIMMs nicht unterscheiden.

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2.1. Daten verarbeiten – Die Bestandteile der Hauptplatine Allerdings kommt dieser Vorteil nur zum Tragen, wenn kein externer Cache-Speicher installiert ist, was bei älteren Hauptplatinen (sogar bei frühen Pentiums) häufiger vorkam. Auf Hauptplatinen mit externem Cache leistet EDO-RAM gerade mal etwa 5% mehr als gewöhnliches DRAM. EDO-RAM benötigt eine spezielle Refresh-Logik. Auf vielen älteren 486-er- und Pentium-Platinen kann es daher nicht betrieben werden, weil der Memorycontroller der Hauptplatine darauf nicht vorbereitet ist. SDRAM Auch beim Synchronuos Dynamic Random Access Memory handelt es sich um eine Weiterentwicklung des bewährten DRAM. Allerdings hat man hier im Vergleich zu EDO-RAM ein sehr aufwendiges Verfahren gewählt, um schneller an die Speicherinhalte heranzukommen. Die Zugriffszeiten von SDRAM liegen zwischen 7 und 10 Nanosekunden, sie sind also erheblich schneller als ihre Vorgänger – ein Vorteil, der sich auch in der Anwendung deutlich spüren lässt. Dabei ist die Zugriffszeit allein noch kein ausreichendes Kriterium, um die Verwendbarkeit in 100- oder 133-MHz-Systemen sicher zu stellen. Auch die ganze Verschaltung auf dem Speichermodul muss diese hohen Frequenzen vertragen können. Daher haben sich für SDRAM zwei Bezeichnungen etabliert, die etwas aussagekräftiger sind: PC100 (läuft mit 100 MHz) und PC133 (für 133 MHz). Entsprechend läuft das im Rückblick PC66 genannte SDRAM nur mit 66 MHz. Für zahlreiche neuere Prozessoren ist es daher nicht zu gebrauchen. SDRAM besteht bereits intern aus zwei Speicherbänken, die mit einer speziellen so genannten Interleave-Schaltung so umgeschaltet werden, dass ständig Daten gelesen werden können – ein zeitaufwendiges Warteprotokoll entfällt. Zusätzlich beherrscht SDRAM einen so genannten Pipelined-Burst-Modus, der einen weiteren Geschwindigkeitsvorteil mit sich bringt. Dadurch kann SDRAM synchron zur CPU getaktet werden. Mit der inzwischen erhältlichen zweiten Generation dieser Bausteine sind Taktfrequenzen von bis zu 150 MHz machbar. Dieser Bustakt stellt voraussichtlich auch die Leistungsgrenze für SDRAM dar. Bei externen Taktraten von mehr als 150 MHz sind dann wieder neue Konzepte gefragt. SDRAM ist nur in so genannten DIM-Modulen erhältlich. Es benötigt also spezielle Sockel auf der Hauptplatine und wie EDO-Speicher einen passenden Chipsatz und ein passendes BIOS. Moderne Hauptplatinen sind zumeist ausschließlich mit dieser Art Speichermodule bestückbar.

RAMBUS-RAM Das Nonplusultra der Speichertechnologie stellt zurzeit das so genannte RAMBUS-RAM dar, das mit dem vollen internen Prozessortakt betrieben werden kann. Dies geschieht über ein spezielles BUS-System auf der Hauptplatine, den so genannten RAMBUS, der dieser Speichertechnologie auch den Namen gegeben hat. Auf diese Weise werden Speichergeschwindigkeiten von über 1 GHz erreicht, was bei schnellen Prozessoren einen enormen Geschwindigkeitzuwachs in der gesamten Systemleistung bedeutet – allerdings auch seinen Preis hat. RAMBUS-RAM ist etwa viermal so teuer wie SDRAM und auch für eine passende Hauptplatine, die über einen speziellen Chipsatz und so genannte RIMM-Sockel verfügen muss, sind gleich ein paar hundert Mark mehr zu berappen, als für ein »gewöhnliches Exemplar«.

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Analog zu den Spezifikationen von SDRAM wird auch RAMBUS-RAM in Abhängigkeit von seiner Geschwindigkeit mit PC600, PC800 oder PC1000 bezeichnet.

Auf die Bank gebracht – So ist der Arbeitsspeicher organisiert Wir haben Ihnen bereits verraten, dass in einem RAM-Chip viele tausend Speicherelemente untergebracht sind. Während die ersten PCs noch mit 64-Bit-Käferchen langwierig bestückt werden mussten, erreichen heutige Computer über Modultechnik Arbeitsspeicherkapazitäten von einigen hundert Mbyte. Die Basis bilden aber nach wie vor RAM-Chips, die zu Reihen zusammengefasst sind. Die Kapazitäten der einzelnen Chips sind im Laufe der Zeit stark gewachsen. Die auf den heute üblichen Speichermodulen verwendeten RAM-Chips speichern 4, 16 oder 64 Megabit. Zukünftig wird es auch 256-Mbit-Chips geben, um 256 Mbyte Arbeitsspeicher auf einem Modul abbilden zu können. Wie Sie vielleicht wissen, wird ein Byte aus acht Bit gebildet. Um in relevante Größenordnungen zu kommen, müssen die Module also mit entsprechend leistungsfähigen RAM-Chips bestückt sein. Acht 16-Mbit-Chips werden so zu einem 16-Mbyte-Modul zusammengefasst, acht 64-MbitChips bilden ein 64-Mbyte-Modul. Das ist noch recht einfach nachzuvollziehen. Genauso gut könnte ein 4-Mbyte-Modul aber auch aus zwei 16-Mbit-RAM-Chips bestehen (2x16 Mbit = 32 Mbit = 4 Mbyte). Die einzelnen RAM-Chips können auch noch unterschiedlich organisiert sein. Es gibt 1-, 4-, 8-, 16- und 32-fach organisierte Chips. Ein 16-Mbit-Chip kann demzufolge in den Versionen 16 Mbit x 1, 4 Mbit x 4, 2 Mbit x 8 oder 1 Mbit x 16 vorliegen. Daraus folgt intern eine andere Art der Adressierung, eine andere Auswirkung ist die Art des Refresh und dessen Timing. Da diese Dinge vom Chipsatz der Hauptplatine übernommen werden, muss er schon wissen, wie der Speicher organisiert ist. Aus der Anzahl der auf einem Modul vorhandenen RAM-Chips können Sie also nicht auf seine Gesamtkapazität schließen. Die Bezeichnungen auf den Chips sind sehr verwirrend, ein System ist ohne weiteres nicht erkennbar, zumal die verschiedenen Hersteller auch noch unterschiedliche Chipbeschriftungen verwenden. Selbst ausprobieren hilft nicht immer. Oft werden z.B. 16-Mbyte-Module als 4-Mbyte-Modul erkannt, weil der Chipsatz der Hauptplatine die Organisation des Moduls nicht kennt oder einfach nicht damit zurecht kommt. Zuverlässig ist dies also auch nicht. Moderne SDRAM-Module lösen dieses Problem über einen Festspeicherbaustein (EPROM), der die Parameter des Moduls enthält. Das PC-BIOS liest das EPROM beim Start aus und weiß ab dann, wie es mit dem installierten Modul umzugehen hat. Ältere Speichermodule (frühe SDRAM-, PS/2- sowie SIP- und SIM-Module) konnten sich nicht auf diese Weise vorstellen. Hinsichtlich der Kompatibilität zum Chipsatz konnte man schon einmal Pech haben. Die Chipsätze älterer Hauptplatinen versuchen mittels komplizierter Algorithmen, die recht fehleranfällig sind, die besonderen Eigenschaften der Speichermodule zu erkennen, um sich daran anpassen zu können. Mit Einschränkungen ist es auch möglich, in der CMOS-Abteilung ChipsetSetup den Chipsatz diesbezüglich anzupassen. Ohne genaue Kenntnis der Moduleigenschaften scheitert der Versuch allerdings schnell.

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2.1. Daten verarbeiten – Die Bestandteile der Hauptplatine Das Prinzip der Speicherbänke Unabhängig davon, welche Speicherelemente Verwendung finden, wird der gesamte auf einer Hauptplatine zu installierende Arbeitsspeicher bei PC-Systemen in so genannten Speicherbänken organisiert. Je nach Prozessorklasse und Hauptplatinenarchitektur findet man entweder zwei, drei oder vier Speicherbänke vor. Eine Speicherbank umfasst eine Gruppe von Speicherbausteinen, die vom Rechner gemeinsam verwaltet werden. Je nach Prozessorklasse und Architektur der Hauptplatine sind zwei, drei oder vier solcher Speicherbänke verfügbar. Die erste Bank wird üblicherweise als »Bank 0«, die zweite als »Bank 1«, usw. bezeichnet. Seltener wird die Zählweise mit dem Wert »1« begonnen. Die erste Bank kann also die Nummer 0 oder die Nummer 1 tragen, je nach Hauptplatine. Oft sind die Bänke unterschiedlich ausgestattet. Insbesondere auf Hauptplatinen, die mit unterschiedlichen Modularten bestückbar sind, trifft man auf ungewöhnliche Bankkombinationen. So bilden auf vielen Hauptplatinen vier Sockel für so genannte 30-polige SIM-Module eine Bank und zwei weitere Sockel für 72polige PS/2-SIM-Module jeweils eine weitere Bank, insgesamt also drei.

Über DIMMs, SIMMs, PS/2 und Co. – Die verschiedenen Speicherelemente Generell lassen sich die für PC-Systeme relevanten Speicherelemente in zwei Gruppen einteilen, nämlich einerseits dynamische RAM-Chips und andererseits verschiedene Speichermodule. Während Sie es bei dynamischen RAM-Chips mit jeweils einem Chip zu tun haben, sind auf DIM-, SIM- oder SIP-Modulen gleich mehrere solcher RAM-Chips nebeneinander aufgelötet. Wenn im allgemeinen Sprachgebrauch von DRAMs gesprochen wird, so sind damit fast immer die einzelnen Chips gemeint, obwohl es sich genau genommen natürlich auch bei den verschiedenen Speichermodulen um dynamisches RAM handelt. Schon seit geraumer Zeit sind die RAM-Chips in Einzelfassungen aus der PC-Landschaft verschwunden. Auf Hauptplatinen finden sie überhaupt keine Verwendung mehr, lediglich auf einigen Grafikkarten kommen sie noch zum Einsatz, ebenso bei Speichererweiterungskarten einiger Laserdrucker. DRAM-Chips Die DRAM-Chips stecken in kleinen schwarzen Plastikgehäusen mit filigranen Beinchen an den Längsseiten, über die der Kontakt zum Innenleben hergestellt wird. Je nach Kapazität verfügen sie über 16, 18 oder sogar 20 Beinchen. Sie liegen in Kapazitäten von 64 oder 256 Kbit und 1, 4 oder 16 Mbit vor. Die entsprechende Beschriftung lautet in aller Regel 4164, 41256 bzw. 411000, 411024, 414096 etc. Statt der 41... kann sie auch mit einer 51... oder einer 23... beginnen. Diese Zahl bezieht sich auf verschiedene Herstellungseigenschaften, die Sie nicht weiter beunruhigen sollten – alle diese Bausteine sind zur Verwendung im PC gleichermaßen geeignet. Eine weitere Form stellen die so genannten 4-fach-Chips dar, die mit einer 4-Bit-Technik arbeiten. Sie weisen gegenüber den 1-Bit-Chips die vierfache Speicherkapazität auf und werden mit ..464, ..4256 und ..41000 bezeichnet. Des Weiteren befindet sich auf den allermeisten RAM-Chips noch die Angabe der Zugriffszeit, die von der vier- bis sechsstelligen Kapazitätsangabe in der Regel durch einen Bindestrich getrennt wird. Bei einem Chip mit dem Aufdruck 534256-70 handelt es sich demnach um einen 4-Bit-Chip mit einer Kapazität von 4 x 256 Kbit und einer Zugriffszeit von 70 Nanosekunden.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail Bild 2.39: Käferversammlung – die Anzahl der Beinchen und die Aufschriften verraten es: links und vorne vierfache, rechts und hinten einfache RAMChips.

Über die Anzahl der Beinchen (64-er und 256-er haben 16, 464-er und 1000-er haben 18 Beinchen, und die 4-Bit-Chips haben 20 Beinchen) und die letzten Ziffern der Chipbeschriftung können Sie mit ein bisschen Übung die Kapazität und die Geschwindigkeit jedes RAM-Chips leicht feststellen. Nur scheinbar eine Ausnahme bilden hier die schon erwähnten 4-fach-Chips, im PC im Allgemeinen als 4x256-Kbit-Chip anzutreffen. Wenn man sich vor Augen führt, dass ein 4-fach-256-er nichts anderes ist als viermal ein 256-Kbit-Chip, wird die Sache ganz einfach. Eine Chipreihe aus 256-er Chips kann entweder aus neun 256-Kbit-Chips bestehen oder aus zweien dieser 4-fach256-er in Kombination mit einem einfachen 256-Kbit-Chip (2x4+1=9), also insgesamt nur drei Chips. Für eine gesamte Chipreihe wird auf diese Weise nur ein Drittel des Platzes benötigt, es müssen statt neun nur noch drei Chipsockel vorhanden sein, wenn auch unterschiedlich große, da die 4fach-Chips zwei Beinchen mehr auf jeder Seite haben als die »normalen« 256-Kbit-Chips. Für viele Jahre wurden alle PC-Hauptplatinen ausschließlich mit DRAM-Chips bestückt. Bis zu 72 Stück dieser »Käfer« mussten dazu in ihre Sockel gedrückt werden, mit diesen 8 Mbyte war dann auch die beste Hauptplatine voll. Wenn auch nur einer davon nicht richtig saß, konnte der ganze Rest auch nicht funktionieren, und das Lokalisieren eines solchen Chips war in der Regel eine langwierige Angelegenheit. SIM- und SIP-Module Die Zusammenfassung mehrerer RAM-Chips auf einem SIP- oder SIM-Modul war die Konsequenz dieser Problematik. Jeweils eine vollständige Chipreihe wurde wie ein Schokoriegel zu einem einzigen Speichermodul zusammengefasst. Der Platzbedarf wurde dadurch deutlich kleiner als für die herkömmlichen DRAM-Sockel, sodass erheblich mehr Speicher auf der Hauptplatine untergebracht werden kann. Außerdem geht die Speicherinstallation damit wesentlich schneller und zuverlässiger vonstatten. SIPs und die erste Generation von SIM-Modulen sind in Kapazitäten von 256 Kbyte, 1 Mbyte und 4 Mbyte verfügbar. Sie bestehen immer aus »gewöhnlichem« DRAM, die Zugriffszeiten liegen zwischen 100 und 70 Nanosekunden.

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2.1. Daten verarbeiten – Die Bestandteile der Hauptplatine Bild 2.40: Im Rückblick waren SIPModule eine etwas skurrile Angelegenheit; als SIMs wären sie erheblich einfacher zu installieren, aber mit den aufwendig angelöteten Stacheln sind sie fast so umständlich wie RAMChips.

Auch diese Module sind in der 9-Chip- und der 3-Chip-Technik verfügbar, wobei die Dreiertechnik stärker vertreten ist. Aber nicht alle Hauptplatinen kommen damit zurecht. Es kann durchaus vorkommen, dass Speicherprobleme oder gar »Parity-Error«-Meldungen darauf zurückzuführen sind, dass die Hauptplatine »3-Chip-Module« nicht verträgt. Auch die gleichzeitige Verwendung von SIM-/SIP-Modulen mit Dreier- und Neunertechnik führt recht häufig zu Problemen und sollte daher nach Möglichkeit vermieden werden. Bild 2.41: SIM-Module sind da schon wesentlich zweckmäßiger. Die Aussparung an der linken Seite verhindert ein verpoltes Einsetzen in die Fassungen auf der Hauptplatine. Bei SIP-Modulen war dies durchaus möglich.

SIP-Module (SingleInlinePackage) weisen eine Reihe von 30 filigranen Beinchen auf, die in eine dazu passende Sockelleiste eingesteckt werden müssen. Bei SIM-Modulen (Single Inline Memory) fehlen diese Beinchen. Stattdessen finden wir hier eine Art Kontaktleiste, wie man sie ähnlich auch von Erweiterungskarten kennt. Ansonsten sind sie mit SIP-Modulen völlig baugleich, sie werden in 30-poligen Steck- oder Klappsockeln installiert. Auf alten 16-Bit-Hauptplatinen (286, 386SX) bilden zwei Sockel eine Bank, bei 32 Bit sind es vier und bei Pentium-Systemen mit 64-Bit-Datenbus kämen acht Stück zum Einsatz, gäbe es keine PS/2-Module, auf denen gewissermaßen die Speicherelemente von vier SIMs vereint sind (s.u.).

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail Bild 2.42: Gemischte Bestückung: Auf diesem Mainboard finden sowohl 30-polige SIMs als auch die breiteren 72-poligen PS/2-Module Platz.

Während SIP-Module nur auf 386SX-Hauptplatinen und einigen späten 286-ern eingesetzt wurden, konnten sich die 30-poligen SIM-Module wesentlich länger als Standardspeicher für PCs halten. Mit dem Aufkommen der 100MHz-486-er und dem Pentium-Prozessor wurden sie von ihren nahen Verwandten, den PS/2-Modulen, verdrängt. Viele Hauptplatinen für 486-er können mit beiden Speicherformen bestückt werden. Bei Pentium-Systemen haben auch die 30-poligen SIMs ausgedient. PS/2-Module Ursprünglich nahmen die so genannten PS/2-Module eine Sonderstellung unter den SIMModulen ein. Sie wurden, wie der Name schon verrät, eigentlich für die IBMPS/2-Geräteserie konzipiert und weisen, wie alles andere aus dieser Serie, eine gewisse Eigenständigkeit auf. Sie unterscheiden sich von »herkömmlichen« SIM-Modulen vor allem durch eine unterschiedlich geformte Fassung. PS/2-Module besitzen nämlich 72 Anschlüsse, sie passen daher nicht in gewöhnliche SIM-Fassungen und SIM-Module auch nicht in PS/2-Fassungen. Der Vorteil dieses Konzepts liegt in einer flexibleren Ansteuerung der einzelnen Speicherstellen, wodurch ein 32-Bit-Speicherzugriff auch dann erfolgen kann, wenn nur ein einziges Modul installiert ist. Bei den 30-poligen SIMs brauchte es dazu gleich vier Stück. Auch der Pentium mit 64-Bit-Datenbus zeigt sich recht bescheiden: Er kommt mit zwei Modulen pro Speicherbank aus. Bild 2.43: An der Kerbe in der Mitte zu erkennen: Die 72-poligen PS/2Module unterscheiden sich erheblich von »gewöhnlichen« SIMs.

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2.1. Daten verarbeiten – Die Bestandteile der Hauptplatine Im Grunde kann man sagen, dass auf einem PS/2-Modul gleich vier 30-polige SIMs zusammengefasst werden: Es gibt sie daher auch nicht in Dreier- oder Neuner Technik, sondern – mit RAMChips vierfacher Kapazität – als 32-er (= 4 x 8) und 36-er (= 4 x 9) Module. Vielleicht ist Ihnen aufgefallen, dass diese beiden Module nicht die gleiche Kapazität haben. Sowohl rechnerisch als auch physikalisch stimmt das auch, praktisch aber nicht. Bei den 32-er Modulen wurde nämlich auf die Paritätsbits verzichtet, wodurch ein Modul um mehr als 10% billiger angeboten werden kann. Die Verwendung solcher Module ohne Parity-Bit setzt unbedingt voraus, dass die Paritätsprüfung auf der Hauptplatine abgeschaltet wird. In den meisten Fällen geschieht dies über das CMOS-Setup. PS/2-Module oder PS/2-SIMs, wie sie auch oft genannt werden, stellen den Speicherstandard für die ersten Pentium-Generationen dar. Mit Kapazitäten von 2 bis 128 Mbyte bieten sie eine größere Flexibilität und eine erheblich größere Kapazität als ihre Vorgänger. Auch das schnellere EDO-RAM ist daher auf PS/2-Modulen erhältlich. Die Zugriffszeiten liegen bei 80 bis 60 Nanosekunden. Bild 2.44: Mit solchen Adaptern lässt sich aus vier 30-poligen SIMMs ein PS/2-Modul machen.

DIM-Module In direkter Folge auf die 72-poligen PS/2-SIM-Module wurden die 168-poligen DualInlineMemory-Module (DIMM) entwickelt. Frühe Exemplare wurden mit EDO-RAM bestückt, später setzte sich mehr der SDRAM-Speicher für diese Module durch. Hauptplatinen der PentiumKlasse boten recht lange zusätzlich zu den vier üblichen Sockeln für PS/2-Module weitere Sockel für ein bis zwei DIM-Module an. Hauptplatinen für Pentium II- bzw. CeleronA-Prozessoren verzichten vollends auf PS/2-Sockel. Dafür können üblicherweise drei oder vier DIMModule eingesetzt werden. Die gängigen Speicherkapazitäten eines Moduls liegen bei 16, 32, 64 oder 128 Mbyte, auch 256 Mbyte sind möglich. Anders als ihre Vorgänger in der Pentium-Umgebung können DIM-Module einzeln eingesetzt und auch nachgerüstet werden. Die Sockel sind um einiges länger als die von PS/2-Modulen, schließlich haben die Module auch mehr als doppelt so viele Anschlüsse. Die Fassungen auf der Hauptplatine sind als Stecksockel ausgeführt. Eine typische Kerbung an der Kontaktleiste der Module lässt eine Verpolung nicht zu.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail Bild 2.45: Schneller, breiter und doppelt gekerbt – die 168-poligen DIM-Module kommen auf allen aktuellen Hauptplatinen zum Einsatz.

Nachdem es anfänglich Schwierigkeiten mit dieser Modultechnik in Verbindung mit bestimmten Chipsätzen gab, werden DIM-Module fast ausschließlich mit einem zusätzlichen Festspeicherbaustein (EPROM) bestückt, der die besonderen Eigenschaften des Moduls an den Chipsatz der Hauptplatine übermitteln kann. Der Chipsatz stellt seine Arbeitsweise dann auf das Modul ein. Eine Besonderheit von DIM-Modulen besteht in ihrer Spannungsversorgung. Anders als alle Vorgänger, die mit 5 Volt versorgt wurden, benötigen viele DIM-Module nur noch 3,3 Volt. Unter anderem deshalb ist der Mischbetrieb mit 72-poligen PS/2-Modulen, der auf einigen PentiumHauptplatinen technisch möglich ist, problematisch und nur mit Vorsicht zu genießen. Sie müssen über Einstellungen auf der Hauptplatine oder im CMOS sicher stellen, dass die verschiedenen Speichersockel mit den korrekten Spannungen versorgt werden. Die Hauptplatine muss ausdrücklich – laut Dokumentation – für den Mischbetrieb ausgelegt sein. Überdies führen aber die stark voneinander abweichenden Refresh-Zyklen der Module in der Praxis nicht selten zu derben Speicherproblemen. Die langsameren PS/2-Module bremsen die schnellen DIMMs schlicht und ergreifend aus. Weniger problematisch ist die Mischbestückung zwischen PS/2-Modulen und den älteren EDO-DIMMs. Hierbei sind die Refresh-Zyklen ähnlich, sodass es weniger Timing-Probleme gibt. RIM-Module RIM-Module sind äußerlich den DIM-Modulen recht ähnlich, sie verfügen aber über 180 Anschlüsse und werden ausschließlich für RAMBUS-RAM benötigt. Entsprechend kommen sie auch nur auf den speziellen RAMBUS-Hauptplatinen zum Einsatz, wo sie in der Regel auch die einzigen Speichersockel darstellen. Eine grundsätzlich mögliche Mischbestückung mit DIM-Modulen würde angesichts der teuren RAMBUS-Hauptplatinen auch gar keinen Sinn machen. Auch RIM-Module können einzeln eingesetzt werden, ein Sockel entspricht also immer auch einer Bank. Ein Foto haben wir nicht für Sie, weil uns das Zeugs schlichtweg zu teuer ist.

Rahmenvereinbarung – Die Speicherverwaltung des PC Bei der Vorstellung der verschiedenen PC-Prozessoren sind wir auf den Zusammenhang zwischen Prozessortyp und adressierbarem Speicher bereits eingegangen. Im Laufe der PC-Entwicklung hat sich die physikalische Speichergrenze um mehr als das 4.000-fache nach oben

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2.1. Daten verarbeiten – Die Bestandteile der Hauptplatine verschoben: Die Speichergröße, die von der CPU adressiert werden kann, ist von 1 Mbyte auf 4 Gbyte angewachsen. Doch ob sie nun 386-er, 486-er, Pentium oder Pentium II heißen, auch den modernen 32-BitProzessoren mit ihrem enormen Adressraum stehen für DOS-Anwendungen selbst unter Windows ME erst einmal nicht mehr als 640 Mbyte Hauptspeicher zur Verfügung. Der Grund für diese recht erstaunliche Tatsache liegt in der Abwärtskompatibilität zum 8088 und seiner Software, die auch auf den Nachfolgern zu diesem Prozessor und seinem Betriebssystem lauffähig sein sollte. Der 8088 verteilte seine verfügbaren Speicheradressen auf maximal 640 Kbyte Hauptspeicher für das Betriebssystem und die Anwendungsprogramme und einen Systemspeicher, der die Speicheradressen der Grafikkarte, des System-BIOS und anderer Hardware-Komponenten umfasst. Dieser Systemspeicher wurde auf eine Größe von 384 Kbyte festgelegt. Mit der Summe von 1 Mbyte war der Adressraum der 8088-CPU dann erschöpft. Unter DOS werden auch alle späteren Prozessoren im so genannten Realmode betrieben, mit der Folge, dass auch ihnen erst einmal nur die Adressleitungen von A0 bis A19 zur Verfügung stehen, womit sich der Adressbereich wie beim 8088 auf 1 Mbyte begrenzt, auch wenn wesentlich mehr Speicher installiert sein sollte. Um an diesen Speicher nun doch heranzukommen, wurden zwei verschiedene Verfahren entwickelt: Expanded Memory (EMS) und Extended Memory (XMS). Expanded Memory (EMS) Schon zu Zeiten des alten XT war man mit dem Speicherangebot schließlich nicht mehr zufrieden und ersann einen Weg, auch mit der 8088-er CPU mehr als 640 Kbyte Speicher zu nutzen. Dieses Vorhaben gestaltete sich naturgemäß recht schwierig, denn die Speicheradressen des XT waren de facto aufgebraucht. Oberhalb von 1 Mbyte konnte eine Speichererweiterung also nicht hin. Die Lösung dieses Dilemmas fand sich im Systemspeicher. Findige Zeitgenossen entdeckten dort nämlich einige ungenutzte Adressbereiche, so genannte Upper Memory Blocks (UMBs), die sich für die Installation von Erweiterungsspeicher prinzipiell eignen würden. Allerdings ging dort nicht viel hinein, der Systemspeicher hat ja insgesamt gerade mal eine Größe von 384 Kbyte, und das meiste davon ist obendrein auch wirklich belegt. Ohne Trick ging es also nicht und für das, was die Entwickler sich dann ausgedacht haben, mussten sie mehr als nur einen Haken schlagen. Das Ergebnis war die LIM-EMS-Spezifikation, die inzwischen in der vierten Version vorliegt. Sie erlaubt den Zugriff auf bis zu 32 Mbyte »Expansionsspeicher« über die Adressen von einem einzigen, 64 Kbyte großen unbenutzten Bereich des Systemspeichers. In diesen Adressbereich können nun alle Speicherstellen der Erweiterung eingeblendet werden. Damit es dabei nicht zu Verwechslungen kommen kann, wird er vorher in 64 Kbyte große »Seiten« (Pages) zerlegt, die jeweils eine eigene Nummerierung erhalten. Dieses Verfahren hat zwei wichtige Konsequenzen: Zum einen kann nie auf zwei Speicherseiten gleichzeitig zugegriffen werden, es ist immer nur ein 64 Kbyte großes Stück des Expansionsspeichers erreichbar. Zum anderen ist eine spezielle Hardware erforderlich, die den Expansionsspeicher ansteuert und ihn den Adressen des Systemspeichers zuordnet. Diese Hardware wird über spezielle EMS-Treiber standardisiert und vom Betriebssystem gesteuert. Sie war beim XT 75

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

nur auf speziellen Speichererweiterungskarten vorhanden. Beim 286-er waren die Hauptplatinen selbst gelegentlich schon EMS-fähig. Seit dem 386-er schließlich sind alle PCs von Haus aus für EMS geeignet, wir kommen gleich noch einmal darauf zu sprechen. Extended Memory (XMS) Alle seine Nachfolger bishin zum Pentium III können weitaus mehr Speicher adressieren als der 8088, was sich unter anderem auch in der größeren Arbeitsspeicherkapazität heutiger Hauptplatinen niederschlägt. Kommt nun zu den konventionellen 640 Kbyte noch Speicher hinzu, so erhält dieser der Reihe nach die Adressen oberhalb von 1 Mbyte. Speicher, der sich an dieser Stelle des Adressbereichs befindet, wird Extended Memory genannt, zu deutsch »Erweiterungsspeicher«. Diese Angelegenheit hat einen gewaltigen Haken: Die CPU kommt an diese Adressbereiche zwar gut heran, DOS dagegen überhaupt nicht. Um diesen Adressbereich auch zu nutzen, braucht es nämlich den so genannten Protected Mode. Leider ist DOS diese Prozessorbetriebsart vollständig fremd, es ist auf den Real Mode des XT angewiesen. Dennoch gibt es inzwischen eine ganze Reihe von Programmen, die unter DOS gestartet werden und dann den Protected Mode der CPU benutzen, um an den Erweiterungsspeicher heranzukommen. Voraussetzung hierfür ist der Treiber HIMEM.SYS, der den Zugriff auf das XMS vorbereitet und dafür sorgt, dass die wichtigsten Betriebssystemfunktionen auch im Protected Mode erhalten bleiben. Auch MS-Windows in den 3.x-Versionen ist auf diesen DOS-Treiber angewiesen, um den gesamten zur Verfügung stehenden Speicher durchgängig zu adressieren und für Programme zur Verfügung zu stellen. Aus XMS wird EMS Seit dem 386-er steht dem Betriebssystem eine neue Prozessorbetriebsart zur Verfügung, der Virtual Real Mode. Unter Windows wird dieser Modus verwendet, um eine beliebige Anzahl von DOS-Anwendungen völlig unabhängig voneinander auszuführen. Aber auch DOS selbst profitiert, was seine Speichernutzung angeht, von dieser Betriebsart: Über den Geräte unabhängigen Treiber EMM386.EXE lässt sich nämlich mit HIMEM installiertes XMS auch als EMS nutzen, wovon auch heute noch sehr viele Programme Gebrauch machen. Um Missverständnissen vorzubeugen, zum Schluss noch einmal ganz deutlich: Alle oben geschilderten Verfahren können den konventionellen Speicher unter DOS nicht über 640 Kbyte anheben. Aber sie vereinheitlichen den Zugriff auf den zusätzlichen Speicher dergestalt, dass Programme mit bestimmten Programmiertechniken dazu gebracht werden können, diesen halbwegs effektiv zu nutzen.

2.1.4

Die Bussysteme

Der Bus ist gewissermaßen die Post Ihres Computers. Sämtliche Kommunikationsaufgaben, die auf der Hauptplatine anfallen, werden von ihm übernommen – das Verschicken von Datenpaketen ebenso wie die Bereitstellung und Überwachung von Telefonnummern oder das Zurückschicken von Informationen bei nicht vorhandenem oder verzogenem Empfänger.

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2.1. Daten verarbeiten – Die Bestandteile der Hauptplatine Der Bus verbindet die CPU mit dem Hauptspeicher oder den Erweiterungskarten. Über ihn werden die Zeichen auf den Bildschirm ausgegeben oder die von einem Scanner kommenden Informationen unter Umgehung der CPU gleich in den Hauptspeicher geschrieben. Er versorgt eine Soundkarte aus dem Arbeitsspeicher mit Musikdaten, sodass der Prozessor einstweilig etwas anderes erledigen kann, und er unterbricht diesen bei seinen Verrichtungen, wenn einmal etwas nicht stimmen sollte, sei es, dass eine Speicherstelle nicht mehr korrekt lesbar ist oder dass der Drucker, der seinen Druckauftrag – wie sollte es anders sein? – auch über den Bus empfängt, kein Papier mehr hat. Kurz, der Bus trägt für das Zusammenspiel der PCKomponenten die Hauptverantwortung, er ist die zentrale Kommunikationseinrichtung des PCs. Es liegt auf der Hand, dass ein derart wichtiges und komplexes System auf den reibungslosen Ablauf der Vorgänge in einem Computer großen Einfluss haben kann, und Sie werden sich vorstellen können, dass von der Leistungsfähigkeit des Bussystems in hohem Maße auch die Leistung des gesamten Rechners abhängig sein kann. Wir wollen uns daher auch mit diesem Thema etwas ausführlicher befassen.

Fahrdienstleitung – So funktioniert das Bussystem Im Grunde besteht das Bussystem des PCs ganz einfach aus Leitungen. Stellen Sie sich diese ruhig als einfache Drähte vor, dies kommt der Realität erstaunlich nahe. In der Tat sind ein guter Teil der Anschlüsse einer CPU nichts anderes als Leitungen des Busses. Sie stellen, abgesehen von einigen Sonderfunktionen, die einzige Verbindung des Prozessors zur Außenwelt dar. Über diese Leitungen kann die CPU auf den Hauptspeicher zugreifen, um die Maschinenbefehle eines auszuführenden Programms zu lesen oder um dort abgelegte Daten zu lesen, zu verändern oder an einen anderen Ort zu bewegen. Diejenigen Leitungen, die zum eigentlichen Transport der Daten dienen, werden daher auch Datenbus genannt. Es genügt nun nicht, dass der Prozessor seine wie auch immer gearteten Daten auf den Datenbus schreibt, er muss auch auf irgendeine Weise zum Ausdruck bringen, wo diese Daten hingelangen sollen. Dies geschieht über eine andere Gruppe von Leitungen, die den so genannten Adressbus bilden. Hinzu kommt als Dritter im Bunde noch der so genannte Systembus, oft auch Kontroll- oder Steuerbus genannt. Dieser wird erforderlich, weil, wie wir weiter oben bereits erwähnt haben, auch noch andere Komponenten als CPU und Arbeitsspeicher an den Bus angeschlossen sind. Ohne eine Kontrollinstanz gäbe es auf dem Bus ein heilloses Durcheinander von verschiedenen Lese-, Schreib- oder Adressierungszugriffen der einzelnen Komponenten. An dieser Stelle greift der Systembus ein. Er »erlaubt« den jeweiligen Teilnehmern den Zugriff, über ihn wird vermittelt, ob es sich um einen Lese- oder einen Schreibvorgang handelt usw. Natürlich ist auch der Kontrollbus in erster Linie ein Leitungssystem, d.h. auch er besteht genau genommen aus Kabeln. Wie aber, so fragen Sie sich jetzt wahrscheinlich, kann ein System eine derart komplexe Aufgabe wie die Steuerung des Busses bewältigen, wenn es nur aus Kabeln besteht? Nun, diese Aufgabe übernimmt der Buscontroller, ein Baustein oder besser eine Baugruppe, deren Existenz wir Ihnen bisher vorenthalten haben. Der Buscontroller ist das eigentliche Gehirn des Bussystems. Er sorgt in erster Linie über den Systembus dafür, dass es keine Zusammenstöße gibt und dass auch alles dort ankommt, wo es hin soll.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

Es leuchtet sicher ein, dass die Leistungsfähigkeit des Busses unter anderem auch von der »Intelligenz« dieses Steuersystems abhängt. Entscheidender sind hier allerdings die Geschwindigkeit (= Bustakt) und die »Breite« des Busses, d.h. die Anzahl der parallel arbeitenden Datenleitungen. Sie erinnern sich vielleicht: Bei der 286-er und der 386SX-CPU sind dies 16, bei der 386DX- und der 486-er CPU 32 und beim Pentium sogar 64 Stück. Genaueres erfahren Sie in unserem Prozessorkapitel.

Von AT bis AGP – Busstandards und Erweiterungssteckplätze Die Erweiterungssteckplätze sind gewissermaßen die Steckdosen des Bussystems. Über diese gelangt der Bus zu den Erweiterungskarten, wie Grafikadapter oder Festplattencontroller. Sie müssen nicht immer alle Leitungen des CPU-Bus komplett enthalten. So existieren häufig auch auf 386-er- und 486-er-Hauptplatinen, also solche mit einer 32-Bit-CPU, ausschließlich Steckplätze, die lediglich 16, zum Teil sogar nur 8 Bit breite Datenleitungen besitzen. Auch ein modernes Pentium-System verfügt über zwei bis vier 16 Bit breite Steckplätze. Sie finden die Erweiterungssteckplätze, die auch Slots genannt werden, hinten links auf Ihrer Hauptplatine: Es handelt sich um die länglichen schwarzen, braunen oder weißen Kunststoffassungen, in denen vermutlich bereits einige Steckkarten eingesetzt sind. Sie sind unterschiedlich lang und haben auch verschiedene Farben, allerdings sind diese nicht unbedingt ganz standardisiert. Die weißen, davon gibt es meistens vier, sind die Steckplätze des PCI-Bussystems (32Bit), die schwarzen ein- oder zweiteiligen Slots gehören zum ISA-Bus, sie haben eine Breite von 8 bzw. 16 Bit. Ein einzelner kurzer brauner Slot direkt neben den PCI-Steckplätzen ist ein besonderer Steckplatz (AGP), der nur für Grafikkarten benutzt werden kann. Auch er hat eine Breite von 32 Bit. Auch auf älteren Hauptplatinen befindet sich gelegentlich ein einzelner brauner Slot. Er dient möglicherweise der Aufnahme einer speziellen – nicht genormten – Speichererweiterungskarte, die auf Hauptplatinen mit einer 386-er oder 486-er CPU meistens über einen 32-Bit-Bus verfügt. Auch einige 286-er Hauptplatinen können solch einen Steckplatz besitzen, in dem in aller Regel nur eine Speichererweiterungskarte betrieben werden kann, die unmittelbar mit der Hauptplatine erworben wird oder zumindest vom selben Hersteller stammt. Bei älteren Systemen gab es noch eine Generation fast immer brauner Steckplätze, die den schwarzen ISA-Slots recht ähnlich sehen, aber erkennbar ein Stück höher sind. Sie gehören zum EISA-Bus (32Bit), einer Weiterentwicklung des 16 Bit breiten ISA-Bus. Eine andere 32-BitErweiterung des ISA-Busses stellen die VLB-Steckplätze dar. Hierbei handelt es sich um kurze braune »Verlängerungen« der typischen schwarzen ISA-Slots. Spätestens an dieser Stelle wird offenbar, dass der Bus des Prozessors noch lange nicht gleichbedeutend ist mit den Leitungen der Erweiterungssteckplätze. Vielmehr existieren selbst für ein und denselben CPU-Typ verschiedene Bussysteme, die zueinander bedauerlicherweise nicht unbedingt kompatibel sind. Dies bedeutet, dass z.B. Steckkarten vom EISA-Typ nicht in einen VLB-Steckplatz hineinpassen. Die Ursache hierfür liegt in der Entwicklungsgeschichte des PCs, und in historischer Reihenfolge wollen wir Ihnen daher die Eigenschaften, insbesondere natürlich die Stärken und Schwächen, der verschiedenen Erweiterungsbussysteme nun auch vorstellen.

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2.1. Daten verarbeiten – Die Bestandteile der Hauptplatine Der ISA-Bus (AT-Bus) ISA steht für (I)ndustrie (S)tandard (A)rchitecture. Wenn heutzutage vom Industriestandard oder von ISA-Bus gesprochen wird, ist meistens der 16 Bit breite AT-Bus gemeint. Diese Auffassung ist jedoch nicht ganz korrekt, denn schon zu Zeiten des IBM-XTs war diese Bezeichnung gebräuchlich, und das aus gutem Grund. Bild 2.46: Industriestandard – schon mit seinen 8-Bit-Steckplätzen verschaffte sich das PC-/XT-System einen enormen Einsatzbereich.

Der einheitliche Erweiterungssteckplatz des XT ist nämlich einer der Hauptgründe für die enorme Verbreitung dieser Rechnerklasse zu seiner Zeit – und damit auch seiner Nachfolger. Er repräsentiert am deutlichsten die so genannte offene Architektur des PCs, die es durch den Einsatz von Erweiterungskarten jeglicher Art ermöglicht, den Rechner auch an spezielle Anforderungen, vor allem die der Industrie, anzupassen. Dieser Steckplatz besaß bei der CPU-Taktfrequenz von 4,7 MHz neben dem 20-Bit-Adressbus lediglich einen 8-Bit-Datenbus, seine Leistung war also aus heutiger Sicht eher beschränkt. Abhilfe schaffte dann der 1984 auf den Markt gebrachte AT-Bus, der im Grunde schon eine erste Erweiterung des Industriestandards darstellt. Der AT-Bus ist vollständig kompatibel zum 8-BitBus des XT, er verfügt sogar über einen identischen Steckplatz. An diesen Steckplatz wurde quasi ein zusätzliches Stück angebaut, das die fehlenden acht Datenleitungen sowie weitere Adressleitungen enthielt. Der AT-Bus besteht also aus einem zweiteiligen Steckplatz mit 16 Daten- und 24 Adressleitungen. Die Taktrate wurde an den CPU-Takt des 286-ers von zunächst 6, später dann 8,3 MHz angepasst. Bei dieser Taktfrequenz erreicht der AT-Bus in der Praxis eine Datenübertragungsrate von 2 bis 6 Mbit pro Sekunde, ein durchaus ordentlicher Wert, der von den allerwenigsten Erweiterungskarten überhaupt genutzt werden konnte. Über die Repräsentation aller 24 Adressleitungen der CPU auf dem Erweiterungsbus konnten die maximal adressierbaren 16 Mbyte auch in der Praxis eingesetzt werden, sodass der AT-Bus zu diesem Zeitpunkt tatsächlich der Leistungsfähigkeit der verwendeten CPUs vollständig entsprach und obendrein noch die Weiterverwendung der alten 8-Bit-Steckkarten erlaubte. Diese an sich sehr willkommene Kompatibilität der Steckplätze erwies sich allerdings schon recht bald als Hemmschuh bei der technischen Weiterentwicklung: Schon bei den schnelleren 286-ern mit 12, 16 oder gar 20 MHz blieb der Bustakt, der weiterhin auf 8,3 MHz festgelegt war, etwas hinter den Möglichkeiten zurück.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail Bild 2.47: Verlängert: Die 16-BitSlots des AT besitzen ein zusätzliches Stück für die hinzugekommenen Leitungen. Im Vordergrund befindet sich noch ein »Sparslot« mit lediglich 8 Bit.

Aber auch Hauptplatinen mit 386-er oder 486-er CPU wurden oft ausschließlich mit ISA-Slots ausgerüstet. Hier kommt dann neben der geringen Taktfrequenz auch noch die Beschneidung auf 16 Datenleitungen als Datenbremse hinzu. Außerdem kann der Adressraum oberhalb von 16 Mbyte mit den 24 Adressleitungen des AT-Busses gar nicht erreicht werden, weswegen z.B. auf einem mit einem 16-Mbyte-Hauptspeicher ausgerüsteten 486-er für die 2 Mbyte der Grafikkarte auf dem Bus keine Adressen mehr zur Verfügung stehen, sodass hier mit komplizierten und daher langsamen Tricks gearbeitet werden muss. Der EISA-Bus EISA steht für (E)nhanced (I)ndustrie (S)tandard (A)rchitecture, was soviel wie »Erweiterter Industriestandard« bedeutet. In der Tat ist der EISA-Bus eine Weiterführung des AT-Busses, der von den führenden Computerherstellern der Welt entwickelt wurde, um den gewachsenen Leistungsanforderungen der 32-Bit-Prozessoren gerecht zu werden. Der EISA-Bus ist ein echter 32Bit-Bus, d.h. alle 32 Daten-/Adressleitungen der CPU sind auch auf dem Erweiterungssteckplatz vorhanden, er ist Multimaster-fähig, Software-konfigurierbar und obendrein ISA-kompatibel. Bild 2.48: Sie sehen etwas eleganter aus – ansonsten unterscheiden sich die 32-Bit-Steckplätze des EISA-Busses äußerlich kaum von den beiden ISA-Slots (oben und unten).

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2.1. Daten verarbeiten – Die Bestandteile der Hauptplatine Bedauerlicherweise macht ihn diese Kompatibilität aber auch langsamer. Schuld daran sind wieder einmal die berühmten 8,3 MHz Bustakt, die auch der EISA-Bus nicht überschreiten darf, wenn er ISA-kompatibel sein will. Dennoch erzielt der EISA-Bus durch seine Datenbreite von 32 Bit und ein intelligentes Datenmanagement Übertragungsraten von über 20 Mbyte. Auch die Software-Konfigurierbarkeit hat bei der AT-Bus-Kompatibilität ihre Grenzen. Die Verwendung von »dummen« ISA-Steckkarten, die auf einem EISA-Board natürlich auch nicht schneller laufen als in einem ISA-Slot, muss dem Buscontroller über das Rechner-Setup genau erklärt werden, einschließlich der von den einzelnen Karten verwendeten Interrupts. Die EISAKarten, die über eine gewisse »Eigenintelligenz« verfügen, melden sich entweder »von selbst« beim Buscontroller an oder sie werden dem System über die mitgelieferte Software vorgestellt. Trotz seiner Stärken konnte sich der EISA-Bus nur zögerlich verbreiten: er war zu teuer. Die zusätzliche Elektronik, die für die Eigenintelligenz der Karten wie des Buscontrollers zum Einsatz kommen musste, hatte natürlich auch beim EISA-Bus ihren Preis. Erst später begann dieser allmählich, zivile Regionen zu erreichen, doch um so richtig zum Standard zu werden, hat die Zeit dann doch nicht mehr gereicht, die ersten Local-Bus-Systeme waren schon auf dem Markt. Der VESA-Local-Bus (VLB) Bei einem Local-Bus handelt es sich, etwas vereinfacht ausgedrückt, um ein Bussystem, das direkt an die Adress- und Datenleitungen der CPU angeschlossen ist und daher über die gleiche Taktrate und die gleiche Adress- bzw. Datenbusbreite verfügt wie der auf dem Mainboard befindliche Hauptprozessor. Das bedeutet bei den Hauptplatinen mit 486-er CPU, dass ein dazugehöriger Local-Bus eine Breite von 32 Bit hat und in der Regel mit 33 MHz getaktet wird. Der Vorteil dieser Konstruktion gegenüber allen bisher beschriebenen Bussystemen liegt auf der Hand: Die erreichbare Datenübertragungsrate nahm ungeahnte Dimensionen an, das Nadelöhr des 16-Bit-Busses entfällt ebenso wie die Beschneidung der Rechnerleistung durch eine Taktrate von nicht mehr als 8,3 MHz. Auch die technische Realisation eines Local-Bus-Systems kann zumindest prinzipiell recht einfach und damit preiswert ausfallen. Eine aufwendige Bus-Verwaltungselektronik, die besagte Mainboards und Erweiterungssteckkarten mit EISA-Bus so kostspielig werden lässt, wird nämlich nicht benötigt. An Multimasterfähigkeit ist beim Local-Bus dabei allerdings erst einmal nicht zu denken. Dennoch übte die Aussicht auf höchste Leistung bei geringen Herstellungskosten auf die Hardware-Entwickler eine große Anziehungskraft aus, auch wenn es noch eine ganze Reihe technischer Probleme zu lösen galt. So erfordert z.B. die größere Zahl der Daten- und Adressleitungen beim Local-Bus auch einen geänderten Steckplatz, der natürlich über eine größere Anzahl Kontakte verfügen muss. An dieser Stelle stellten sich wieder einmal die klassischen Fragen jeglicher neuer Bustechnologie: Wie lässt sich dieser Steckplatz normieren und was ist mit der Abwärtskompatibilität, d.h. inwieweit lassen sich alte ISA-Bus-kompatible Steckkarten in den neuen Systemen weiterverwenden? Als die ersten Mainboards mit Local-Bus am Markt angeboten wurden, beschränkte sich deren Einsatzbereich dann auch auf die Verwendung einer mitgelieferten Grafikkarte. Diese konnten Sie entweder in einem zusätzlichen herstellerspezifischen Steckplatz betreiben, oder Sie mussten auf den Local-Bus völlig verzichten und das Board wie ein gewöhnliches ISA-Board benutzen. Bei einigen Herstellern war die Local-Bus-Grafikkarte auch gleich auf dem Mainboard in-

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

tegriert, über die Gestaltung eines Steckplatzes brauchte man sich so keine Gedanken zu machen. Bild 2.49: Die Slots des VESA-LocalBusses (drei Stück, oben links) verlängern den 16-Bit-ISA-Steckplatz noch einmal.

In beiden Fällen war die Verwendung von Local-Bus-Karten anderer Hersteller natürlich unmöglich. Im Hinblick auf eine spätere Aufrüstung waren Sie auf die Angebote der Originalhersteller angewiesen, bei denen sich diesbezüglich in der Regel nicht viel tat. Aufgrund dieser geringen Flexibilität war die Akzeptanz dieses Konzepts nicht besonders hoch. Erst die Einführung des VESA-Standards für den Local-Bus schaffte hier Abhilfe: Nunmehr stand ein normierter Steckplatz mit 112 Kontakten zur Verfügung, der als Erweiterung zu den normalen ISA-Slots auf die Hauptplatinen gebracht wurde. Auch über die elektronische Seite der neuen Schnittstelle wurden genaue Vorgaben gemacht, sodass es jedem Hersteller möglich war, eine Local-Bus-Karte zu entwickeln, die auf allen VESA-kompatiblen Hauptplatinen zum Einsatz kommen kann. Es wird Sie wahrscheinlich nicht in Erstaunen versetzen, dass sich der VESA-Standard binnen kürzester Zeit durchsetzen konnte. Die höchste erreichbare Datenübertragungsrate von über 60 Mbyte pro Sekunde und sicher nicht zuletzt auch die Tatsache, dass die Herstellung eines Mainboards mit VLB-Slot nur wenig teurer ist als die Herstellung eines reinen ISA-Boards, führten dann auch ziemlich schnell zur weitgehenden Verdrängung der teuren EISA-Hauptplatinen. Hauptplatinen mit VLB besitzen in der Regel zwei oder drei Local-Slots, was für sinnvolle Erweiterungen in jedem Fall genügt. Nicht genügend dimensioniert ist dagegen der maximale, im VESA-Standard festgehaltene Bustakt. Dieser wurde mit 40 MHz beziffert, was sowohl für den 486DX-33 als auch für den 486DX2-66 genügt, nicht aber für den 486DX50, der ja auch extern mit 50 MHz getaktet wird. Wenn Sie erwägen, sich eine gebrauchte Hauptplatine mit 486DX-50-CPU und VLB zuzulegen, dann sollten Sie unbedingt vorher sicher stellen, dass entweder die von Ihnen avisierten VLBErweiterungskarten über den VESA-Standard hinaus auch 50-MHz-tauglich sind oder dass der Bustakt der VLB-Slots separat auf 33 MHz oder weniger heruntergefahren werden kann. Der PCI-Bus Seit der Jahresmitte 1993 beherrschte nun ein neues Thema die immer währende Diskussion über ein leistungsfähiges, allgemein anerkanntes Bussystem: Der von Intel initiierte und von

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2.1. Daten verarbeiten – Die Bestandteile der Hauptplatine zahlreichen anderen Herstellern mitgetragene PCI-Bus sollte das Nonplusultra der modernen Bussysteme werden und nach dem Willen seiner Schöpfer den gerade etablierten VLB als LocalBus-Standard vom Markt wieder verdrängen. Vor allem auf Pentium-Hauptplatinen findet der PCI-Bus Verwendung, aber auch eine ganze Reihe von 486-er-Boards wurden mit diesen Slots ausgerüstet. Erstaunlicherweise weist der PCI-Bus zum VLB mehr Gemeinsamkeiten als Unterschiede auf. Auch der PCI-Bus hat die Daten- und Adressbusbreite von 32 Bit. Sein Arbeitstakt liegt fest bei 33 MHz und entspricht nicht dem externen Bustakt des Prozessors. Auf diese Weise erreicht das PCI-Bussystem eine maximal mögliche Transferleitung von 133 Mbyte pro Sekunde. Bedenkt man, dass verschiedene Geräte unabhängig voneinander auf den PCI-Bus zugreifen können, so wird klar, dass dies nur ein theoretischer Wert sein kann. In der Praxis liegen die Datendurchsätze erheblich niedriger. Aufgrund seiner speziellen Eigenschaften wird auch vom PCI-Local-Bus gesprochen, was genau genommen allerdings gar nicht richtig ist. Der PCI-Bus ist nämlich weit davon entfernt, direkt an den Leitungen der CPU angeschlossen zu sein. Er stellt vielmehr ein weitgehend standardisiertes universelles System dar, das von der verwendeten CPU völlig unabhängig sein soll. Aus diesem Grund kommt der PCI-Bus auch auf Hauptplatinen mit »fremden« CPUs zum Einsatz, z.B. auf solchen mit Alpha-Chip von DEC oder in Apples Power-Macs. Der Kontakt zur CPU wird beim PCI-System über die so genannte Host-Bridge vorgenommen. Hinter dieser Bezeichnung verbirgt sich letztlich nichts anderes als ein besonders aufwendiger Buscontroller, der auf den Prozessortyp genau zugeschnitten sein muss. Bild 2.50: Drei PCI-Steckplätze zwischen ISA-Slots und SIM-Fassungen. Anders als beim VLB geht hier wertvoller Platz für ISA-Steckkarten verloren.

Im Gegensatz zum VLB- verfügt der PCI-Bus damit über ein hoch intelligentes elektronisches Busmanagement, das unter anderem für eine einfachere und störungsfreiere Handhabung der Erweiterungen sorgt. An dieser Stelle treten alle vom Microchannel- oder EISA-Bus bekannten Tugenden wieder zutage, nämlich die Multimasterfähigkeit und die Selbst- bzw. Software-Konfigurierbarkeit der Steckkarten, die nun unter dem griffigen Titel »Plug&Play« eine völlig problemlose Erweiterbarkeit des PCs um neue Steckkarten verspricht. Anfänglich gab es damit allerdings eine Menge Ärger. Vor allem frühe Pentium-Platinen und PCIGrafikkarten verweigerten ebenso gerne wie unvorhersehbar jegliche Zusammenarbeit. Welche

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Komponenten zusammenpassten, ließ sich oft nur durch umständliches Ausprobieren herausfinden. Mittlerweile hat sich diese Situation allerdings extrem verbessert, moderne PCI-Komponenten sind in aller Regel zuverlässig und arbeiten stabiler als ihre alten VLB-Verwandten. Außerdem liegt der PCI-Bus in der Datenübertragungsrate aufgrund seines intelligenteren Managements vor dem VLB – zumindest theoretisch sind hier Werte über 100 Mbyte/s erreichbar. Der AGP-Bus Auch der Accelerated Graphics Port (AGP) wurde unter Führung des Prozessorherstellers Intel ins Leben gerufen. Er stellt einen speziellen Grafikbus dar, der eine deutlich höhere Busfrequenz mitbringt. Anders als der PCI-Bus nutzt AGP nämlich konsequent den externen Takt des Prozessors. Der AGP-Bus ist ein reines Grafik-Bussystem, das zusätzlich zum PCI-Bus existiert, er soll die PCI-Technik nicht ersetzen, sondern ergänzen. Der zusätzliche AGP-Steckplatz kann daher auch nur mit Grafikkarten besetzt werden. Eine besondere Eigenschaft von AGP-Grafikkarten besteht darin, dass sie den Arbeitsspeicher des Systems mitbenutzen können, was vor allem 3D-Beschleunigern zugute kommt. Bild 2.51: Einzelsitz: Der AGP-Steckplatz befindet sich eigentlich immer neben den PCI-Slots.

Ein weiterer Nutzen von AGP liegt in einem deutlich schnelleren Datenaustausch zwischen dem Grafikchip und dem Arbeitsspeicher des Systems. Mit 32 Bit Datenbusbreite und einem Takt von 66 MHz erreicht der AGP-Bus einen Durchsatz von bis zu 266 Mbyte je Sekunde – doppelt soviel wie PCI. Pentium III/II-CPUs ab 350 MHz und eine Reihe von Sockel-7-Prozessoren besitzen einen externen Bustakt von 100 MHz, was den AGP-Durchsatz noch einmal steigert. Nicht jede Grafikkarte, die in einen AGP-Steckplatz passt, ist allerdings überhaupt für die verbesserten Möglichkeiten von AGP ausgelegt. Der Grafikchip muss die speziellen AGP-Transfers ausdrücklich unterstützen. Vor allem AGP-Karten der ersten Generationen sind oftmals keinen Deut schneller als ihre PCI-Versionen, oftmals sind sie oberdrein nur für 66 MHz geeignet.

2.1.5

Der Cache-Speicher

Schon bei der Markteinführung von Prozessoren, die mit einem Systemtakt von 25 oder 33 MHz betrieben wurden, genügte das damals verbreitete dynamische RAM mit seiner Zugriffszeit von

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2.1. Daten verarbeiten – Die Bestandteile der Hauptplatine nicht unter 70 Nanosekunden den Anforderungen der CPU nicht mehr. Der Prozessor musste bei dieser Taktfrequenz so genannte Waitstates (Wartezyklen), also Takte, in denen er nichts tut, einlegen, um auf den Hauptspeicher und seinen Refresh zu warten, mit der Konsequenz, dass die Prozessorleistung nicht effektiv ausgenutzt werden konnte. An dieser Situation hat sich bis heute nicht viel geändert. Zwar haben sich durch die Einführung von EDO-RAM und SDRAM die Zugriffszeiten auf den Speicher erheblich verringert, aber auch der CPU-Takt hat sich entwickelt. Von 33 MHz ist keine Rede mehr, das Zehnfache ist längst Standard, das Zwanzigfache schon möglich. Und der Prozessor muss immer noch auf den Arbeitsspeicher warten. Aus diesem Grunde hat man sich auf ein schon in den Sechziger Jahren in der Groß-EDV praktiziertes Verfahren besonnen: die Installation eines so genannten Cache-Speichers.

Zwischengelagert – So funktioniert das RAM-Caching Der RAM-Cache sitzt als Zwischenspeicher zwischen der CPU und dem Hauptspeicher. Seine Aufgabe ist es, die häufiger angeforderten Daten nach Möglichkeit schon vorrätig zu halten. Da ein IBM-kompatibler PC seine Instruktionen sequentiell, also der Reihe nach, ausführt, sind gute Programme so geschrieben, dass beim Programmablauf möglichst gleiche oder direkt benachbarte aufeinander folgende Speicherbereiche benutzt werden. Programmsprünge in entferntere Speicherbereiche (»far jumps«) kommen seltener vor. Für eine Programmschleife z.B., die häufig durchlaufen wird, muss regelmäßig der gleiche Befehl aus dem Speicher geholt werden. Wenn sich dieser Befehl nun schon im Cache-Speicher befindet, muss die CPU nicht auf den langsamen Hauptspeicher zugreifen und spart auf diese Weise Zeit. Hierzu muss natürlich neben dem eigentlichen Speicherinhalt auch die zugehörige Hauptspeicheradresse vermerkt werden. Dies geschieht im so genannten TAG-RAM, einem statischen RAM-Baustein, der den eigentlichen Cache-Speicher noch ergänzt. Aus der Kenntnis der Programmiertechnik ist bekannt, dass die nächste Speicheranfrage der CPU sich höchstwahrscheinlich auf den gleichen oder den benachbarten Speicherbereich bezieht. Also kann in der absoluten Mehrzahl der Fälle die Anfrage aus dem Cache befriedigt werden (Hits). Andernfalls muss wieder der Hauptspeicher benutzt werden (Misses). Doch die CPU muss nicht nur Instruktionen, also Programmcodes, aus dem Arbeitsspeicher lesen, sie soll auch Daten verarbeiten. Das bedeutet, Daten müssen gelesen, verändert und zurückgeschrieben werden. Das Lesen von Daten erfolgt genauso wie das Lesen von Instruktionen, mit dem Unterschied allerdings, dass hier eine Nachbarschaft zu vorangegangenen Lesezugriffen nicht so wahrscheinlich ist. Das Cache-Verfahren ist daher beim Lesen von Daten unter Umständen nicht so effektiv. Beim Schreiben von Daten ist die Angelegenheit dann noch etwas komplizierter. Auch hier soll das Caching einen Geschwindigkeitsvorteil bringen, gleichzeitig soll aber die Datensicherheit nicht gestört werden. Hierzu gibt es zwei verschiedene Verfahren: den Write-Through-Cache, der auch als transparent bezeichnet wird, und den Write-Back-Cache, der etwas gewagter aussieht und daher auch dirty (schmutzig) genannt wird.

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Das Write-Through-Verfahren Beim Write-Through-Verfahren ist es völlig gleichgültig, ob sich die Adresse, an die geschrieben werden soll, bereits im Cache befindet (Write-Hit) oder nicht (Write-Miss). Der Prozessor gibt sein Datenpäckchen einfach beim Cache ab und dieser gibt es unmittelbar danach an den eigentlichen Arbeitsspeicher weiter. Der Geschwindigkeitsgewinn durch den Cache ist hierbei natürlich gering, dafür sind Cache- und Hauptspeicherinhalt aber zu jedem Zeitpunkt identisch, man spricht hier auch von Datenkonsistenz. Das Write-Back-Verfahren Anders ist es beim Write-Back-Verfahren. Wenn sich die Zieladresse des Schreibvorgangs nicht im Cache befindet, beim Write-Miss also, wird zwar auch hier das Datenpaket unmittelbar an den Hauptspeicher weitergereicht, aber im Falle eines Write-Hits wird es wesentlich komplizierter. In diesem Falle wird nämlich nur der Eintrag im Cache geändert, auf den langsamen Hauptspeicher wird aus Gründen der Zeitersparnis gar nicht zugegriffen. Für viele Programmsituationen resultiert hieraus ein enormer Geschwindigkeitsgewinn. So muss die CPU z.B. beim Zählen, was sehr häufig vorkommt, ein und dieselbe Variable immer wieder verändern. Das kann nun vollständig im Cache geschehen, der unter Umständen zehntausendfache Lese- und Schreibzugriff auf den Arbeitsspeicher entfällt dabei völlig. Allerdings entsteht bei diesem Verfahren eine etwas heikle Situation: Die Daten von Hauptspeicher und Cache sind auf einmal nicht mehr konsistent. Alle anderen Speicherzugriffe, z.B. von Soundkarten, dürfen daher nicht so ohne weiteres vorgenommen werden, sondern müssen in das Caching mit einbezogen werden, damit sie die jeweils aktuellen Daten erreichen können. Des Weiteren kann und wird es vorkommen, dass die CPU von einer Adresse lesen will, die nicht im Cache abgelegt ist. Im Falle eines solchen Read-Miss muss dann der Cache entsprechend aus dem Hauptspeicher nachgeladen werden, was auch nichts Besonderes wäre, müsste hierzu nicht ein Platz im Cache-Speicher freigemacht werden. Dieser Speicherplatz kann nun beim Write-Back-Cache nicht einfach überschrieben werden, möglicherweise wurde er ja vorher verändert. Bild 2.52: Zwei TAG-RAMs des externen Cache-Speichers. Die Fassung für das Dirty-TAG ist leer ausgegangen.

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2.1. Daten verarbeiten – Die Bestandteile der Hauptplatine Bevor der neue Speicherinhalt geladen werden kann, muss also der Inhalt des Cache in den Hauptspeicher zurückgeschrieben werden (daher »Write-Back«), sonst gehen diese Daten für immer verloren. Grundsätzlich muss dies natürlich nur geschehen, wenn diese Daten auch tatsächlich verändert wurden. Zu diesem Zweck kann in einem zusätzlichen Speicher, dem so genannten Dirty-TAG-RAM, vermerkt werden, welche Speicherplätze im Cache »schmutzig« sind, also verändert wurden. Dieses Dirty-TAG-RAM ist allerdings nicht auf jeder Hauptplatine vorhanden. Manchmal lässt es sich nachrüsten, andernfalls kann der Cache nicht im Write-Through-Verfahren betrieben werden.

Intern, extern, synchron, asynchron – Was es beim PC alles gibt Seit der Generation der etwas schnelleren 386-er (ab 25 MHz) gehört ein RAM-Cache auch bei PCs zur Standardausstattung. Wie dieser aussieht, was er leistet und was sich daran verändern lässt, hat sich – wie sollte es auch anders sein – im Laufe der PC-Entwicklung ständig verändert. Interner und externer Cache Mit der Markteinführung der 80486-CPU muss zwischen einem internen und einem externen Cache unterschieden werden, die seitdem auch mit Level-1-Cache (für den internen) und Level2-Cache (für den externen) bezeichnet werden. Der interne Cache sitzt innerhalb der CPU und beschleunigt dort den internen Datenverkehr, wozu er mit dem vollen Prozessortakt betrieben wird. Alle Prozessoren ab dem 486-er verfügen über einen oder zwei interne Cache-Abteilungen. Wie groß und wie schnell diese sind, unterscheidet sich je nach CPU erheblich, wir sind darauf im Prozessorkapitel genauer eingegangen. Bild 2.53: Sehen unbeweglich aus, und sie heißen auch so – doch das täuscht: Die statischen RAM-Bausteine des externen Cache-Speichers sind richtig flinke Gesellen.

Am internen Cache lässt sich nichts verändern, Sie müssen ihn so nehmen, wie die CPU ihn mitbringt. Beim externen Cache sieht das je nach Prozessor oder Hauptplatine völlig unterschiedlich aus: Bei Slot-1-Hauptplatinen für Pentium II/III und Celeron sitzt der Level-2-Cache mit dem Prozessor. Sie können daran nichts ändern, auf der Hauptplatine ist kein Cache vorgesehen. Bei allen anderen Prozessoren sitzt der Level-2-Cache auf der Hauptplatine und zwar entweder festgelötet, in DIL-Sockeln oder als so genanntes Coast-Modul. Auf vielen Hauptplatinen findet

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man gleichzeitig auch mehrere verschiedene Bauarten von Cache-Speichern. Coast- und DILModule lassen sich grundsätzlich herausnehmen und gegebenenfalls auch erweitern. Oft sind dafür neben festgelöteten Cache-Bausteinen auch noch einige leere Fassungen vorhanden. Bild 2.54: Noch beweglicher sind diese gesockelten SRAM-Chips.

Asynchron, synchron oder pipelined? Auch bei der Geschwindigkeit von Cache-RAM gibt es je nach Hauptplatine und Prozessorgeneration erhebliche Unterschiede: Heute kommt ausschließlich der so genannte synchrone Pipelined-Burst-Cache zum Einsatz. Er wird mit dem externen CPU-Takt betrieben, also mit 66 bis 100 MHz, wozu besonders schnelles SRAM erforderlich ist. Einen zusätzlichen Geschwindigkeitsvorteil kann der so genannte BurstModus bringen. Dabei werden von jedem Datenpaket nur Startadresse, Größe des Datenpakets und die Daten selbst übertragen, auf eine Übertragung jeder einzelnen Speicheradresse wird verzichtet. Dieses Verfahren funktioniert natürlich nur bei zusammenhängenden Daten und da liegt auch der Nachteil: Der Burst-Modus ist nur dann schneller, wenn große Pakete übertragen werden, bei zahlreichen kleinen Datenpäckchen wird er sogar langsamer als das herkömmliche Verfahren. Synchroner Pipelined-Burst-Cache ist entweder festgelötet oder er liegt als Coast-Modul vor, was ihn grundsätzlich erweiterbar macht. In aller Regel macht das aber überhaupt keinen Sinn. Ob und wann sich das Erweitern des Cache lohnt, erfahren Sie in Kapitel 24, wo wir uns auch gleich mit dem Einbau befassen.

Asynchroner Cache wurde etwa bis zur dritten Pentium-Generation eingesetzt, also vor MMX. Er besitzt Zugriffszeiten von 10–25 ns, was ihn für den Synchronbetrieb einfach zu langsam macht. Bis zu einem CPU-Takt von etwa 133 MHz spielt das keine große Rolle, darüber hat der synchrone Cache immer mehr die Nase vorn.

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2.1. Daten verarbeiten – Die Bestandteile der Hauptplatine Auf Pentium-Platinen wurde auch der asynchrone Cache häufig als Coast-Modul eingesetzt, was einen Austausch gegen Pipelined-Burst-Module möglich macht, sofern die Hauptplatine diese unterstützt. Bei älteren Platinen vom 386-er bis zum Pentium findet sich der asynchrone Cache meist als »Käferchen«, also in einem DIL-Gehäuse. Manchmal lässt er sich erweitern – dazu müssen aber in der Regel die alten Bausteine erst heraus –, manchmal ist er auch festgelötet oder überhaupt nicht vorhanden.

2.1.6

Der Chipsatz

Bei unserer Vorstellung der an den verarbeitenden Prozessen beteiligten Komponenten sind wir nun bei der letzten Baugruppe angekommen, die regelmäßig auf der Hauptplatine angesiedelt ist, dem Chipsatz.

Infrastruktur – So funktioniert der Chipsatz Es handelt sich um eine streng aufeinander abgestimmte Gruppe von hochkomplexen Bausteinen, die sozusagen als Hilfstruppe der CPU bei der Steuerung und Kontrolle des PC-Systems fungieren. Diese Bauelemente helfen dem Prozessor z.B., den Zugriff auf den Arbeitsspeicher und den Daten- bzw. Adressbus zu organisieren. Sie enthalten also den Bus-, den Cache- und den Memorycontroller sowie einige weitere Kontroll- und Steuerinstanzen, auf die wir hier nicht weiter eingehen wollen. Je nach CPU-Typ und Bussystem müssen dazu andere bzw. unterschiedlich viele Leitungen zur Verfügung stehen. Aus diesem Grund werden für fast jede Prozessorklasse eigene Chipsätze gebraucht. Ein Pentium-Chipsatz ist für ein Pentium II-System nicht zu gebrauchen, wohl aber für den Pentium III, der genau genommen auch gar nichts neues ist. Bild 2.55: Für Pentium und PCI: ein Chip eines Triton-Chipsatzes von Intel

Während die CPU, der Arbeitsspeicher und auch der externe Cache auf der Hauptplatine innerhalb der dargestellten Grenzen erweiterbar bzw. sogar austauschbar sind, stellt der Chipsatz einen integralen Bestandteil der Hauptplatine dar, der nicht ausgewechselt werden kann. Er ist lediglich innerhalb enger Grenzen über die BIOS-Abteilung Chipset-Setup konfigurierbar. Darüber hinaus müssen Sie mit ihm leben, solange Sie die gleiche Hauptplatine verwenden.

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Klassenkampf – Welcher Chipsatz ist der beste? Diese Frage ist nicht einfach zu beantworten. Gut und schlecht hängen auch in dieser Frage von den Umgebungsbedingungen ab. Zu Zeiten, als Intel die totale Marktdominanz im Prozessorgeschäft innehatte, kamen die Chipsätze für die Hauptplatinen aus den verschiedensten Quellen. Eine Vielzahl von Herstellern stellte Chipsätze her und die Intel-Prozessoren hatten damit kein Problem. Alternative Prozessorhersteller beschränkten sich im Wesentlichen auf das Nachbauen der Intel-Vorbilder und die Welt war in Ordnung. Heute ist der Vorsprung des Prozessor-Marktführers kleiner geworden, die Konkurrenz entwickelt längst eigene CPU-Konzepte. Die Konsequenz: Intel stellt seine Chipsätze selbst her. Vor allem mit Einführung der Pentium-Klasse nahm der Chipsatz drastisch an Bedeutung zu. Der Chipsatz wird zum Marktfaktor: die eigene CPU gut unterstützen, die der Konkurrenz ein wenig ausbremsen – das wird, überspitzt gesagt, zur Devise. Die eingangs gestellte Frage muss also anders lauten: Welcher Chipsatz passt am besten zu welcher CPU? Solange eine Intel-CPU verwendet wird, ist ein Intel-Chipsatz (ab Pentium aufwärts) eine gute Wahl. Die alternativen Prozessoren laufen nicht immer auf Intel-Chipsätzen. Chipsätze anderer Hersteller sind oft besser auf die eine oder andere CPU abgestimmt. Das hat beispielsweise mit der Unterstützung anderer Cache-Konzepte zu tun, mit der Art (und Geschwindigkeit) des Speicherzugriffs und nicht zuletzt mit den Zugriffen auf den PCI-Bus. Bild 2.56: Preiswerter und auch nicht schlecht: Chipsätze gibt es auch von anderen Herstellern z.B. von VIA.

Zwischen den Chipsätzen der verschiedenen Hersteller (Chips & Technologies, Symphony, Intel, OPTI, UMC, VLSI, SIS, Headland usw.) gibt es je nach Prozessorklasse teilweise erhebliche Unterschiede, die sich sowohl im Vorhandensein bestimmter Eigenschaften und Fähigkeiten (wieviel Arbeitsspeicher wird vom Cache abgedeckt?) als auch in der Leistung bestimmter Funktionen niederschlägt. Bezieht man die Pentium-Vorgänger mit ein, so ist es keineswegs selbstverständlich, dass ein Chipsatz die Verwendung von EDO-RAM oder Pipeline-Cache erlaubt. Auch in der »Intelligenz« und damit Leistungsfähigkeit des Cache- oder Memorycontrollers bestehen teilweise erhebliche Unterschiede. So besitzen z.B. einige 486-er-Hauptplatinen mit Headland-Chipsatz völlig

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2.1. Daten verarbeiten – Die Bestandteile der Hauptplatine ohne externen Cache einen deutlich schnelleren Speicherzugriff als ansonsten gleichwertige Hauptplatinen mit OPTI-Chipsatz mit externem Cache. Aber auch die Chipsätze ein und desselben Herstellers können größere Unterschiede aufweisen, hier wird nämlich kräftig weiterentwickelt. Zum Teil sind auch verschiedene Produkte gleichzeitig auf dem Markt, bedingt z.B. durch unterschiedliche Platinenlayouts der Mainboardhersteller. So waren beispielsweise die Cache-Controller der Intel Pentium-Chipsätze 430HX und 430VX in der Lage, Arbeitsspeichergrößen bis zu 512 MB im externen Cache abzubilden. Der Nachfolgechipsatz, Intel 430TX, kann dies nicht mehr. Hier ist bei 64 MB Schluss, das bedeutet, dass die Bestückung einer solchen Hauptplatine mit mehr als 64 MB Arbeitsspeicher einen Rückgang der Gesamtperformance zur Folge hat. Auf den ersten Blick unverständlich, wo doch der TXChipsatz der erste Intel-Chipsatz ist, der SDRAM und damit schnelleren Speicher in größeren Volumina unterstützt. Beim LX-Chipsatz für Pentium II ist dieses Thema dann wieder vom Tisch. Die Angelegenheit ist also sehr unübersichtlich. Die Anzahl der verschiedenen Chipsätze, die auf dem Markt erhältlich sind und vor allen Dingen waren, erlaubt es uns bedauerlicherweise nicht, eine brauchbare Empfehlung auszusprechen, schon gar nicht vor dem Hintergrund der ständigen Veränderungen. Bild 2.57: Besser als sein Nachfolger: Der HX-Chipsatz von Intel taugt auch für mehr als 64 Mbyte Arbeitsspeicher.

Unverträglichkeiten – Wenn es Streit gibt Die besagten Unterschiede zwischen Chipsatzkonzepten verschiedener Hersteller können in der Praxis gelegentlich auch zu Problemen bzw. Unverträglichkeiten mit bestimmten HardwareKomponenten führen. So wissen wir aus eigener Erfahrung, dass sich einige S3-Grafikkarten z.B. mit dem SaturnChipsatz von Intel nicht vertragen. Andere Grafikkarten mit den gleichen technischen Spezifikationen laufen tadellos, so wie auch die »problematischen« Grafikkarten mit anderen Chipsätzen bestens zurechtkommen. Ganz ähnliche Probleme können 486-er-Hauptplatinen mit ForexChipsatz bei einigen Grafikkarten, z.B. der Speedstar HiColor von Diamond, bekommen. Neben Grafikkarten betrifft dieses Problem vor allem auch Netzwerkkarten und SCSI-Hostadapter, einige Chipsätze vertragen sich auch nicht mit bestimmten Festplatten. 91

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

Wir können an dieser Stelle lediglich darauf hinweisen, dass es prinzipiell Unverträglichkeiten zwischen verschiedenen Hardware-Komponenten geben kann, die dann häufig in Verbindung mit bestimmten Chipsätzen von Hauptplatinen auftreten. Wir sehen uns leider nicht in der Lage, diese Unverträglichkeiten in irgendeiner Weise zu systematisieren, der Preis der Hauptplatine spielt hierbei ebensowenig eine Rolle wie die Verwendung von Markenprodukten bei den Erweiterungen eine Garantie für einwandfreies Zusammenspiel wäre. Im Großen und Ganzen sind solche Probleme glücklicherweise eher selten. Dennoch sollten Sie bei Ihrem Händler dieses Problem einmal ansprechen, bevor Sie sich ein neues Mainboard oder eine Systemerweiterung zulegen wollen. Ein eventueller Umtausch läuft ja bekanntlich reibungsärmer, wenn er schon vorher vereinbart wurde.

2.2. Daten aufbewahren – Die Massenspeicher Der nächste Bereich, dem wir uns widmen möchten, ist für die dauerhafte Speicherung der verarbeiteten Daten zuständig. Die für diesen Vorgang zuständigen Baugruppen, die so genannten Massenspeicher, gehören streng genommen eigentlich schon zur Peripherie (Umgebung) des PC-Systems. Im allgemeinen Sprachgebrauch hat es sich aber eingebürgert, nur solche Geräte als Computerperipherie zu bezeichnen, die extern – also außerhalb des PC-Gehäuses – betrieben werden, wie beispielsweise Drucker oder Monitor. Die Datenmengen, die täglich verarbeitet werden müssen, nehmen ständig zu. Auch die Personalcomputer, deren Hauptaufgabe es eigentlich ist, die Bewältigung dieser immensen Datenmengen zu unterstützen bzw. in dieser Dimension überhaupt möglich zu machen, werden mit ständig größer werdenden Datenpaketen konfrontiert. Die gestiegenen Anforderungen an die Benutzerfreundlichkeit der Programme haben dazu geführt, dass auch die Programme immer größer werden. In der Konsequenz sind die Massenspeicher gefordert. Große Speichermedien mit einer hohen Datensicherheit bei gleichzeitig schneller Zugriffsmöglichkeit sind immer mehr gefragt. Speichern heißt eben nicht nur Weglegen, sondern vor allem auch schnell Wiederfinden. Dies ist einerseits eine Frage der Datenorganisation auf dem betreffenden Datenträger, vor allem aber eine Frage der Datenübertragungsgeschwindigkeit, die mit einem bestimmten Speichermedium möglich ist. Mit den folgenden Kapiteln möchten wir Ihnen die Möglichkeiten und Grenzen der verschiedenen in der PC-Welt von heute gebräuchlichen Speichermedien näher bringen und gelegentlich auch einen kleinen Ausblick auf die Entwicklung in der Zukunft wagen.

2.2.1

Diskettenlaufwerke

Sie wurde schon oft tot gesagt, aber nach wie vor ist die Diskette eines der wichtigsten Speichermedien der Computerlandschaft. Kein PC kommt ohne ein Diskettenlaufwerk aus. Software wird auf Disketten abgelegt, verkauft und verschickt. Datensicherung findet immer noch zu einem erheblichen Teil über die Diskette statt. Auch der Datenaustausch zwischen zwei PCs an unterschiedlichen Orten kann über Diskette erfolgen. Die Diskette ist demzufolge nicht nur ein flexibles Speichermedium im Hinblick auf ihre Biegsamkeit, sondern auch hinsichtlich ihrer Verwendungsmöglichkeiten.

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2.2. Daten aufbewahren – Die Massenspeicher

Kleiner ist längst größer – Die Diskettenformate Disketten gibt es in vielen unterschiedlichen Größen und Kapazitäten. In der PC-Welt waren seit jeher nur zwei Formate, das 3½-Zoll-Format und das ältere 5¼-Zoll-Format gebräuchlich. Je nach verwendetem Diskettenmaterial sind nach der Formatierung Kapazitäten von 720 Kbyte, 1,44 oder 2,88 Mbyte (3½-Zoll) bzw. von 360 Kbyte bis 1,2 Mbyte möglich (5¼-Zoll). Das 5¼Zoll-Format hat inzwischen ausgedient, man findet kaum noch solche Disketten. Stattdessen hat sich das 3½-Zoll-Format mit 1,44 Mbyte Speicherkapazität durchgesetzt. Eine Weiterentwicklung dieses Formats erreichte noch einmal eine Verdopplung der Kapazität. Für den Betrieb eines solchen 2,88-Mbyte-Laufwerks muss das PC-BIOS diesen Laufwerkstyp kennen, d.h., im CMOS-Setup muss das Format anwählbar sein. Des Weiteren wird ein spezieller Controller benötigt, der in der Regel auch über eine verdoppelte Datenübertragungsrate verfügt. Neuere PC-Hauptplatinen mit integriertem Diskettencontroller erfüllen oftmals alle diese Kriterien, bei älteren ist das in aller Regel nicht der Fall. Dennoch ist dieses Laufwerk bis heute ohne Bedeutung geblieben. Bild 2.58: Eine geöffnete 3½-ZollDiskette. Das ist drin: Medium mit Indexloch, Staubschutzschieber mit Rückholfeder und der Schreibschutzclip. Drauf ist jetzt allerdings nichts mehr.

Wechselhaft – So funktioniert ein Diskettenlaufwerk Ein Diskettenlaufwerk besteht aus vier für die Funktion wichtigen Baugruppen: dem Antriebsmotor, zwei kombinierten Schreib-/Leseköpfen, einem Schrittmotor und der Kontrollelektronik. Der Antriebsmotor versetzt die Diskette bei Lese- oder Schreibzugriffen in Rotation und zwar bei 3½-Zoll-Disketten auf konstant 300 und bei 5¼-Zoll-Disketten auf 360 Umdrehungen pro Minute. Sie besitzen zu diesem Zweck ein so genanntes Indexloch, durch das bei jeder Diskettenumdrehung ein Lichtstrahl auf eine Fotodiode geschickt wird. Der Abstand der Lichtimpulse erlaubt die Drehzahlkontrolle und damit die Steuerung der Drehzahl des Antriebsmotors. Für jede Diskettenseite gibt es einen kombinierten Schreib-/Lesekopf, der bei eingelegter Diskette ständig auf dem Datenträger aufliegt und schon aus diesem Grund einer erheblichen mechanischen Belastung ausgesetzt ist. Die Köpfe sind auf einer Art Ausleger montiert, der sich radial über die Scheibe bewegen und so jede Stelle erreichen kann.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail Bild 2.59: Größenvergleich: Das 5¼Zoll-Laufwerk (rechts) hat inzwischen ausgedient.

Der eigentliche Datenträger einer Diskette ist eine flexible, runde und recht dünne Kunststoffscheibe, die mit einer metallhaltigen magnetisierbaren Beschichtung versehen ist. Die Datenbits werden durch einen magnetischen Flusswechsel charakterisiert. Beim Lesezugriff wird diese magnetische Energie durch den Kopf in elektrische Impulse umgewandelt. Die Datenübertragung erfolgt seriell, d.h. pro Flusswechsel erfolgt ein Impuls, und zwar Bit für Bit, immer schön der Reihe nach. Dieses MFM genannte Verfahren ist die Basis der Massenspeichertechnologie überhaupt. Das Formatieren Beim Formatieren einer Diskette durch das Betriebssystem wird von den Köpfen eine Struktur aus Spuren und Sektoren auf die Oberfläche aufgebracht, damit überhaupt Daten aufgenommen werden können. Die Steuerung der Köpfe übernimmt dabei ein Schrittmotor, der den Kopf je nach Anforderung von Spur zu Spur bewegt. Je nach Diskettenformat kann eine 3½-Zoll-Diskette z.B. in 80 Spuren aufgeteilt sein. In letzterem Fall besitzt jede Spur eine Breite von nur 0,25 mm. Jede Spur wird ihrerseits nun in Sektoren aufgeteilt – in unserem Beispiel sind dies 18 Stück – von denen jeder 512 Byte aufnehmen kann. Daraus ergibt sich nach der Formel Sektoren pro Spur x Sektorkapazität x Spuren x Köpfe = Nettokapazität

eine formatierte Kapazität von 18 x 512 x 80 x 2 = 1474560

Bytes, was genau einer gewöhnlichen 3½-Zoll-Diskette entspricht. Der Anschluss Die Koordination zwischen Antriebsmotor, Köpfen und Schrittmotor sowie die Kommunikation mit dem Diskettencontoller übernimmt die Kontrollelektronik des Diskettenlaufwerks. Die Verbindung zum Diskettencontroller, der entweder direkt auf der Hauptplatine oder auf einer Steckkarte in einem der Erweiterungssteckplätze sitzt, wird über ein 34-adriges Flachbandkabel hergestellt. Bis zu zwei Laufwerke können von diesem Controller im Wechsel angesteuert werden.

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2.2. Daten aufbewahren – Die Massenspeicher Bild 2.60: Der Controller sitzt meistens auf der Hauptplatine. Ein Diskettenlaufwerk wird über ein 34poliges Flachbandkabel damit verbunden.

Zwei Fliegen mit einer Klappe – Das Kombilaufwerk Dabei handelt es sich um ein recht kompakt gebautes Doppeldiskettenlaufwerk mit nur einem Kabelanschluss an der Rückseite. Es enthält je ein 3½-Zoll- und ein 5¼-Zoll-Diskettenlaufwerk mit hoher Schreibdichte. Von den Abmessungen her passt es in einen gewöhnlichen 5¼-ZollEinbauschacht. Bild 2.61: Doppeldecker: Mit einem solchen Kombilaufwerk lässt sich ein Einbauschacht sparen.

Wenn unbedingt beide Diskettenformate gebraucht werden, halten wir die Kombilaufwerke für eine gute Möglichkeit, einen Einbauplatz zu sparen, z.B. um für den Einbau einer zusätzlichen Festplatte Platz zu schaffen. Allerdings wird es immer schwieriger, sie zu beschaffen.

2.2.2

Festplattenlaufwerke

Anders als bei Diskettenlaufwerken und anderen Speichermedien handelt es sich bei einem Festplattenlaufwerk – wie der Name schon sagt – um ein Laufwerk, das einen nicht entfernbaren Datenträger enthält, nämlich die Festspeicherplatte. Wenn im Sprachgebrauch von »der Festplatte« gesprochen wird, ist aber immer das vollständige Laufwerk gemeint. Heute haben Festplatten in der Größe von kaum mehr als einer Zigarettenschachtel eine Kapazität von mehr als 20 Gbyte. Die erste in PCs gebräuchliche Festplatte schaffte gerade einmal 10

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

Mbyte. Sie war 10 cm hoch, 15 cm breit, 20 cm lang und wog annähernd fünf Kilogramm. Immer weitere Verfeinerung des Materials und damit der Aufzeichnungsdichte, die Verbesserung der Aufzeichnungsverfahren und nicht zuletzt die ständig kompakter und leistungsfähiger werdende Steuerelektronik haben auch zu diesen äußerlichen Veränderungen geführt. Bild 2.62: Riesen und Zwerge: die Entwicklung der Festplattengröße. Alle diese Formate kommen noch zum Einsatz, allerdings hat ein 5¼Zoll-Laufwerk mit voller Bauhöhe (links) heute eine Kapazität von etlichen Gbyte – tausendmal mehr, als der XT besaß.

In Anlehnung an die Baugrößen von Diskettenlaufwerken werden Festplattenlaufwerke sowohl im 5¼-Zoll- als auch im 3½-Zoll-Format hergestellt. Heute kommen im PC überwiegend 3½-ZollFestplatten vor. Mit normaler (d.h. halber) Bauhöhe gibt es sie in Größenordnungen bis zu ca. 20 Gbyte Speicherkapazität. Noch höhere Speicherkapazitäten werden dann in 5¼-Zoll und zum Teil mit voller Bauhöhe angeboten. In den für den privaten Gebrauch maßgebenden Kapazitätsbereichen findet man überwiegend superflache 3½-Zoll-Festplatten mit nicht mehr als 1 Zoll Bauhöhe.

Überflieger – So funktioniert ein Festplattenlaufwerk Wie Diskettenlaufwerke setzen sich auch Festplatten aus den Baugruppen Antriebsmotor, Schreib-/Leseköpfe, Schrittmotor und Steuerelektronik zusammen. Der Datenträger unterscheidet sich allerdings nicht unerheblich: Zum einen handelt es sich nicht um ein flexibles Material, sondern um »feste Platten«, zum anderen kommen – zur Erhöhung der Kapazität – meist mehrere Platten übereinander zum Einsatz. Diese Platten bestehen in der Regel aus Aluminium, vereinzelt findet sich auch Glas als Trägermaterial. Sie sind mit einer feinen Kunststoffschicht überzogen, in die ein magnetisierbares Material eingelassen ist. Bild 2.63: Zur Nachahmung nicht empfohlen: Eine geöffnete 3½-ZollFestplatte. Zu erkennen sind Medium, Kopfkamm und ein Schreib-/Lesekopf.

Anders als bei Diskettenlaufwerken liegen die Schreib-/Leseköpfe nicht auf dem Datenträger auf, die Köpfe fliegen vielmehr auf einem durch die hohe Geschwindigkeit bedingten Luftpols-

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2.2. Daten aufbewahren – Die Massenspeicher ter ganz flach über der Platte (Bernoulli-Effekt). Der Abstand zwischen Kopf und Plattenoberfläche ist extrem gering. Ein Hundertstel eines menschlichen Haares könnte ihn ausfüllen. Das Innere des Festplattenlaufwerks befindet sich deshalb auch in einem hermetisch abgeschlossenen Gehäuse. Das Eindringen auch nur eines Staubkorns kann dieses empfindliche Gleichgewicht für immer zerstören. Öffnen Sie daher niemals das Gehäuse der Festplatte, sonst ist sie mit Sicherheit anschließend nicht mehr zu gebrauchen.

Von Köpfen, Zylindern und Sektoren – Die physikalische Einteilung einer Festplatte So wie Disketten müssen auch Festplatten formatiert werden, bevor sie vom Betriebssystem Daten aufnehmen können. Doch im Gegensatz zu diesen müssen Festplatten zweimal formatiert werden – einmal physikalisch und einmal logisch. Bei der physikalischen Formatierung werden alle Scheiben des Laufwerks mit einer Art Einteilung versehen. Diese Einteilung geschieht nicht für alle Platten nach dem gleichen Prinzip. Je kompakter und leistungsfähiger die Festplatten sind, desto differenzierter werden die Scheiben eingeteilt. Die logische Formatierung wird anschließend vom Betriebssystem vorgenommen. Bei Disketten geschieht beides in einem Arbeitsgang. Das CHS-Prinzip Ursprünglich glich die Einteilung der Festplattenoberfläche der von Disketten: Sie wird charakterisiert durch konzentrische Kreise, vergleichbar mit Jahresringen von Bäumen, den Spuren (engl. Tracks), und Sektoren, in die die Spuren weiter zerlegt werden. Wenn eine Festplatte aus mehreren Scheiben besteht, dann werden übereinander liegende Spuren als Zylinder bezeichnet. Die Anzahl dieser Zylinder ist demzufolge nichts anderes als die Anzahl der Spuren pro Medium. Auf diese Weise ist es möglich, einen bestimmten Bereich der Festplatte genau zu bezeichnen. Eine mögliche Adresse könnte lauten: »Zylinder 6, Scheibe 2 Unterseite, Sektor 8«. Damit wäre innerhalb der beschriebenen Struktur eine bestimmte Stelle auf einer der Scheibenoberflächen eindeutig zu definieren. Die Anzahl der Spuren bzw. Zylinder ist herstellerseitig vorgegeben, die Anzahl der Scheibenseiten und damit der Köpfe steht ebenfalls fest. In wie viele Sektoren die Zylinder eingeteilt werden, hängt im Wesentlichen vom Aufzeichnungsverfahren und damit von der Datendichte ab, mit der die Festplatte beschrieben werden kann. Das wiederum ist vor allem eine Frage der Oberflächenbeschichtung. Man spricht daher auch von den »physikalischen Parametern« einer Festplatte. Sie umfassen Zylinder (engl. Cylinder), Köpfe (Heads) und Sektoren (Sectors), abgekürzt mit CHS. Mit diesen physikalischen Parametern wird eine Festplatte auch beim BIOS-Setup angemeldet, jedenfalls prinzipiell. Außerdem ließe sich bei bekannter Sektorkapazität, sie liegt in der Regel bei 512 Byte, die Gesamtkapazität einer Festplatte errechnen, wie Sie es schon bei den Disket-

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ten kennen gelernt haben. Bei älteren Festplatten ist das beides auch durchaus möglich, bei neueren allerdings nicht mehr. Bei diesen wird die Plattenoberfläche nämlich schlauer eingeteilt: Zone-Bit-Recording Vergegenwärtigen Sie sich noch einmal die oben beschriebene physikalische Einteilung einer Festplatte in Zylinder und Sektoren. Ein recht anschauliches Beispiel erhalten Sie, wenn Sie sich einen Tortenboden vorstellen, der kranzweise mit Kirschen belegt ist. Wenn Sie auf dieser Torte 17 gleich große Stücke markieren und zwar so, wie das für Torten üblich ist, erhalten Sie die typische Struktur eines MFM-Laufwerks mit 17 Sektoren. Es ist sicher nicht schwer vorzustellen, dass die äußeren Kränze je Tortenstück deutlich mehr Kirschen aufweisen als die inneren. Bei der Festplattenformatierung nach dem CHS-Prinzip erhält aber jeder Zylinder die gleiche Anzahl Sektoren, unabhängig davon, ob er sich innen oder außen befindet. Dadurch wird auf den äußeren Spuren enorm viel Platz verschenkt. Um das zu verhindern, wird beim so genannten Zone-Bit-Recording, kurz ZBR, die Scheibenoberfläche zusätzlich noch in verschiedene Zonen eingeteilt (z.B. Außen, Mitte, Innen). Je nach Platz werden die Zonen dann mit unterschiedlich vielen Sektoren bestückt, auf dem inneren Zylinder einer Festplatte finden dann z.B. 44 Sektoren Platz und auf dem äußeren 112. Dieses Prinzip wird um so wirtschaftlicher, je mehr Zonen auf der Plattenoberfläche gebildet werden. Bei aktuellen Systemen besitzt jede Spur die maximal mögliche Anzahl von Sektoren. Der Haken an dieser Angelegenheit ist, dass sich derartige Festplatten nicht mehr im CHSModus im BIOS-Setup eintragen lassen. Daher wurde dieses Prinzip auch zuerst bei SCSI-Platten angewendet, die – wir kommen noch darauf zu sprechen – dem BIOS gar nicht bekannt sein müssen. Später zogen auch die AT-Bus-Platten nach – auf eine etwas umständlichere Art: Sie werden über so genannte Translation-Parameter beim BIOS angemeldet. Das bedeutet, dem BIOS wird eine CHS-Festplatte vorgegaukelt, die Umrechnung auf das Zone-Bit-Verfahren wird von der Platte selbst übernommen. Auch darauf kommen wir gleich noch zurück.

FAT 12, 16 oder 32 – Die logische Einteilung einer Festplatte Das Betriebssystem baut auf der Basis der beschriebenen physikalischen Einteilung der Festplatte eine logische Einteilung auf. Dabei wird durch das Programm FDISK zunächst eine Einteilung der Festplatte in so genannte Partitionen und anschließend in logische Laufwerke vorgenommen. Dabei gibt es eine Eigenart, die aus früheren Versionen von MS-DOS und FDISK stammt: Festplatten, denen ein BIOS-Eintrag nach dem CHS-Prinzip zu Grunde liegt, werden nur bis zu einer Größe von 504 Mbyte akzeptiert – größere Platten werden auf diesen Wert zurückgeschnitten. DOS und auch Windows 95 besitzen nämlich für Zylinder, Köpfe und Sektoren die Maximalwerte 1024, 16 und 63. Bei einer Sektorkapazität von 512 Byte ergibt sich nach oben beschriebener Formel der Grenzwert 512 x 1024 x 16 x 63 = 528482304 Byte (=504 Mbyte)

für die Festplattenkapazität. Mehr geht nicht. Sollte im BIOS-Setup z.B. für die Zylinder ein höherer Wert eingetragen sein, dann werden alle Zylinder nach dem 1024t. einfach ignoriert.

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2.2. Daten aufbewahren – Die Massenspeicher Doch auch größere Festplatten lassen sich betreiben: als so genannte Block-Devices. Dabei spielt der Setup-Eintrag keine Rolle mehr, vielmehr wird dem Betriebssystem die Festplatte und der darauf zur Verfügung stehende Platz durch eine andere Instanz gemeldet. Wir gehen gleich bei den SCSI- und Enhanced-IDE-Festplatten wieder darauf ein. Nach der ersten Einteilung der Festplatte in logische Laufwerke durch FDISK wird durch das Kommando FORMAT für jedes dieser Laufwerke getrennt eine Betriebssystemstruktur erzeugt, die dann endlich auch die Aufnahme von Daten ermöglicht. Dabei wird jedes logische Laufwerk in so genannte Zuordnungseinheiten eingeteilt. Diese Zuordnungseinheiten oder auch Cluster sind der kleinste für das Betriebssystem erreichbare Teil der Festplatte. Jedes logische Laufwerk erhält eine so genannte Dateizuordnungstabelle, die File Allocation Table (FAT), die die Zuordnungseinheiten verwaltet. Jeder Datei, die auf die Festplatte geschrieben wird, wird mindestens eine dieser Zuordnungseinheiten zugeordnet. Eine größere Datei, deren Datenblöcke in möglicherweise über das ganze Laufwerk verstreuten Zuordnungseinheiten liegen, kann auf diese Weise über die FAT immer wieder fehlerfrei zusammengesetzt werden. Für jede Zuordnungseinheit ist in der FAT verzeichnet, zu welcher Datei sie gehört und ob und wo es eine Folgeeinheit gibt. FAT12 und FAT 16 Von DOS 5.0 bis Windows 95 wurden die logischen Laufwerke über eine 16-Bit-FAT verwaltet, vorher waren es nur 12 Bit. Das bedeutet, dass jede FAT maximal 2 hoch 16, also 65.536 Einträge bzw. Zuordnungseinheiten verwalten kann. Daraus ergibt sich, dass die Größe der Zuordnungseinheiten von der Größe des logischen Laufwerks abhängt. Seit DOS 5.0 ist ein Cluster mindestens 2.048 Byte groß. Bei einer Laufwerksgröße von 128 Mbyte hat die Dateizuordnungstabelle 65.536 Cluster gespeichert, ein größeres Laufwerk kann sie mit dieser Cluster-Größe nicht verwalten. Bild 2.64: So stellt sich die ClusterGröße unter FAT 16 bei 60 Mbyte dar ...

Aus diesem Grund wird ab 128 Mbyte Laufwerksgröße die Größe der Zuordnungseinheiten auf je 4.096 Byte angehoben. Ab 256 Mbyte werden sogar 8.192 Byte, also wieder doppelt soviel, zusammengefasst. Dieses Spiel kann man nun weiter treiben bis zu der bei FAT16 maximal möglichen Größe eines logischen Laufwerks von 2 Gbyte. Die Cluster-Größe wird bei der Formatierung selbstständig geregelt. Da jede Datei – unabhängig von ihrer Größe – mindestens eine Zuordnungseinheit bekommt, bedeutet das, dass Dateien mit einer Größe von weniger als 4.096 Byte auf jeden Fall 4.096 Byte Speicherplatz auf der Platte belegen. Eine AUTOEXEC.BAT von z.B. 250 Byte Größe belegt

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so den 16-fachen Speicherplatz. Bei vielen Dateien wird mit FAT 16 so erheblich Platz verschwendet, pro Datei im Durchschnitt eine halbe Zuordnungseinheit, also umso mehr, je größer die Zuordnungseinheiten sind. Wir haben dies in der folgenden Tabelle einmal zusammengefasst. Größe des log. Laufwerks

Größe einer Zuordnungseinheit

mittlerer Verlust pro Datei

Gesamtverlust (Beispiel)

unter 128 Mbyte 2 Kbyte

1 Kbyte

1 Mbyte bei 1.024 Dateien (< 1%)

128 < 256 Mbyte 4 Kbyte

2 Kbyte

4 Mbyte bei 2.048 Dateien (1–2,5%)

256 < 512 Mbyte 8 Kbyte

4 Kbyte

16 Mbyte bei 4.096 Dateien (2–5%)

512 < 1.024 Mbyte

16 Kbyte

8 Kbyte

64 Mbyte bei 8.192 Dateien (5–15%)

1.024 < 2.048 Mbyte

32 Kbyte

16 Kbyte

256 Mbyte bei 16.384 Dateien (bis 30%)

Tabelle 2.2: Festplattenschwindsucht: So gehen mit FAT 16 schon bei normaler Belegung bis zu 30% der Kapazität verloren.

Bild 2.65: ... und so bei 250 Mbyte Festplattenkapazität

FAT 32 Schluss mit dieser Verschwendung war, zumindest für Käufer von neuen PCs, im Herbst 1996 mit der neuen OEM-Version von Windows 95, die Windows 95B oder SR2 genannt wird. Diese verfügte nämlich über eine neue Dateiverwaltung mit einer 32-Bit-FAT, die es ermöglicht, 2 hoch 32 Zuordnungseinheiten mit einer Größe von 4 Kbyte in einem einzigen logischen Laufwerk zu verwalten. Das entspricht einer Festplattengröße von 4 Tbyte (4.096 Gbyte), weit mehr, als in absehbarer Zeit technisch realisierbar werden wird. Doch auch bei kleineren Festplatten von einigen »wenigen« Gbyte, wie sie heutzutage gebräuchlich sind, kann FAT32 seine Stärken aus100

2.2. Daten aufbewahren – Die Massenspeicher spielen: Auf eine durchschnittlich belegte 2-Gbyte-Festplatte gehen durch die kleineren Zuordnungseinheiten bis zu 500 Mbyte mehr drauf und auch der Dateizugriff wird etwas schneller. Verbreitung

maximale Größe eines logischen Laufwerks/Größe der Zuordnungseinheiten

FAT12

DOS 2.0–3.3

32 Mbyte

4 Kbyte

FAT16

DOS 4.0–WIN 95

2 Gbyte

2–32 Kbyte

FAT32

WIN 95 OEM SR2 4 Tbyte

Tabelle 2.3: Fetter Fortschritt: Die Evolution der Dateizuordnungstabellen

4 Kbyte

Tolle Sache also – doch wer sein System mit dem neuen Dateisystem aufbessern wollte, der musste sich noch etwas gedulden. Windows 95 OEM Service Release 2, wie die erste Version mit FAT-32-Fähigkeiten offiziell betitelt war, konnte man nirgendwo kaufen, es war nur bei neuen OEM-Produkten vorinstalliert, bei Microsoft gab es keine Unterstützung für das eigene Produkt. Der Grund dafür liegt in der völligen Unverträglichkeit mit allen bisherigen Betriebssystemen und einigen (wenigen) sehr systemnahen Programmen, die allesamt mit einer FAT-32-Partition nichts anfangen können. Das bedeutet, dass Sie z.B. von einer DOS6.22-Bootdiskette nicht auf Ihre FAT32Partition zugreifen können. Auch das gewöhnliche Windows 95 kann ebenso wie Windows NT 4.0 mit einer FAT32-Partition nichts anfangen. Ärger war also vorprogrammiert und Microsoft wollte ihn sich anscheinend einstweilig vom Halse halten, indem lästige Kundenanfragen auf die OEM-Hersteller abgewälzt wurden. Bild 2.66: Warum eigentlich [n]icht?

Inzwischen hat sich die Sorge aber als unbegründet erwiesen und Microsoft hat sein Windows 98 und auch Windows ME von vornherein mit FAT 32 ausgerüstet. Auch Windows 95 in der CVersion besitzt diese Fähigkeiten. Beide Betriebssysteme erlauben jetzt auch die Konvertierung einer FAT16- in eine FAT32-Partition, der Rückweg ist dann in der Regel aber verstellt.

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Zugriffszeit, Datenrate und Drehzahl – Leistungsparameter von Festplatten Vergleicht man die Leistungsfähigkeit verschiedener Festplattentypen, Aufzeichnungsverfahren und Schnittstellenstandards miteinander, wird man erhebliche Unterschiede feststellen. Zwei entscheidende Kriterien, die die Leistung einer Festplatte beschreiben, sind die mittlere Zugriffszeit und die Datenübertragungsrate. Mittlere Zugriffszeit Die mittlere Zugriffszeit einer Festplatte beschreibt die durchschnittliche Dauer eines beliebigen Spurwechsels. Wie lange braucht der Kopf im Durchschnitt, um von einer beliebigen Ausgangsspur zu einer beliebigen anderen Spur zu wechseln? Dieser Wert wird unabhängig von irgendwelchen Umgebungsbedingungen ermittelt und ist daher ein wirklich objektiver Vergleichswert. Allerdings ist er nicht ganz so aussagekräftig, wie es zunächst den Anschein hat. So muss der Kopf bei sehr großen Festplatten einen längeren Weg zurücklegen als bei kleineren, was letztlich besagt, dass eine Festplatte mit einer Kapazität von 1 Gbyte erheblich schneller sein wird als eine 40-Mbyte-Platte mit absolut gleicher mittlerer Zugriffszeit. Datenübertragungsrate Auch die Datenübertragungsrate ist als Leistungsindikator mit etwas Vorsicht zu genießen. Von den Herstellern wird in aller Regel nur der maximal erreichbare Wert angegeben. Dieser wird in erster Linie durch den verwendeten Controller und das Bussystem bestimmt: Er gilt für ein kleines Datenpaket, das die Festplattenelektronik gewissermaßen schon fertig hat und nur noch abgeschickt werden muss. Bei modernen Festplatten werden dabei Transferraten von z.T. über 40 Mbyte/s erreicht, ein scheinbar grandioser Wert. Wenn Sie allerdings eine 40 Mbyte große Datei kopieren wollen, benötigt dieselbe Platte unter Umständen eine ganze Minute dafür. Hierbei müssen nämlich alle Daten auch gelesen und geschrieben werden, die Übertragung zwischen Plattenelektronik und Hauptspeicher ist dabei zweitrangig, die Übertragung von der Festplattenoberfläche zum Controller ist der zeitintensive Faktor. Drehzahl Unter der Voraussetzung, dass die Festplattenelektronik schnell genug ist, die Daten einer kompletten Spur während einer einzigen Umdrehung zu lesen und weiterzuschicken, was bei modernen Festplatten immer der Fall ist, wird deutlich, dass der wichtigste Faktor für die tatsächliche Datenübertragungsrate die Drehzahl einer Festplatte ist. Bei einer Drehzahl von 7.200/min kommen einfach doppelt so viele Daten am Lesekopf vorbei als bei lediglich 3.600/ min.

Von MFM bis Ultra-DMA – Aufzeichnungsverfahren und Schnittstellen von Festplatten Ein weiteres wichtiges Merkmal von Festplatten ist die Art und Weise, wie sie angeschlossen werden, also die Schnittstelle. Heutzutage kommen ausschließlich ATAPI- und SCSI-Schnittstellen zum Einsatz. Bei älteren Systemen gibt es noch eine ganz Reihe anderer Standards, die oft eng mit dem Aufzeichnungsverfahren verbunden sind und die auch bei frühen ATAPI- und SCSIFestplatten eine leistungsbestimmende bzw. -verringernde Rolle spielen können.

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2.2. Daten aufbewahren – Die Massenspeicher MFM- und RLL-Festplatten Lange Zeit beherrschte das MFM-Verfahren die Festplattentechnologie, zumindest bei den aus heutiger Sicht kleineren Festplatten bis etwa 80 Mbyte Kapazität. Durch konstruktive Verbesserungen an den Laufwerken, insbesondere eine Verbesserung der Oberflächenbeschichtung, konnte mithilfe eines speziellen Controllers ein geringfügig anderes Aufzeichnungsverfahren praktiziert werden. Unter der Bezeichnung RLL 2,7 hat es bis weit in die Ära schneller AT-Bus-Festplatten eine große Verbreitung gefunden. Im Gegensatz zu MFM, das immer 17 Sektoren pro Spur anlegt, wurde bei RLL 26 erreicht, was eine Steigerung des Speichervolumens um 50% gegenüber einer vergleichbaren MFM-Festplatte bedeutete. Dieselbe Steigerung wurde auch bei der Datenübertragungsrate erzielt, sie erreichte bei der typischen Drehzahl von 3.600/min bei MFM maximal 600 und bei RLL bis zu 900 Kbyte/s. Charakteristisch für MFM- und RLL-Festplatten ist die ST506-Schnittstelle. Der Controller kann dabei über ein 34-adriges Flachbandkabel, das Steuerkabel, maximal zwei Festplattenlaufwerke ansteuern. Die Datenübertragung erfolgt für jede Platte getrennt über ein zusätzliches 20-adriges Datenkabel. MFM- und RLL-Festplatten bzw. -Controller sind, obwohl sie dieselbe Schnittstelle besitzen, nicht identisch. Zwar lassen sich RLL-Festplatten auch an einem MFM-Controller betreiben und ebenso MFM-Festplatten an einem RLL-Controller, allerdings nur mit folgenden Einschränkungen: l

Mit einem MFM-Controller lässt sich eine Festplatte grundsätzlich nur auf 17 Sektoren formatieren, eine RLL-Festplatte verliert dabei also ein Drittel der Kapazität, ansonsten sollte sie einwandfrei funktionieren.

l

Auch eine MFM-Festplatte wird von einem RLL-Controller auf 26 Sektoren formatiert, obwohl sie dafür eigentlich nicht geeignet ist. Dadurch erzielt man zwar eine um 50% höhere Kapazität, aber mit dem erheblichen Risiko von Datenverlusten. Allerdings gibt es auch einige besonders rauscharme MFM-Platten, die diese Prozedur klag- und fehlerlos über sich ergehen lassen. Welche das sind, lässt sich nur durch Ausprobieren herausfinden.

Zur Unterscheidung von MFM- und RLL-Festplatten und -Controllern muss letztendlich die Typenbezeichnung herhalten; der Hersteller Seagate z.B. kennzeichnet seine RLL-tauglichen Laufwerke mit einem großen »R« hinter der Modellnummer (z.B. ST-277R). RLL-Controller verfügen zumeist über ein eigenes BIOS, wodurch sie von ihren MFM-Kollegen in der Regel recht gut zu unterscheiden sind, nicht aber von ESDI, das dieselben Anschlüsse besitzt und auch oft über ein BIOS verfügt. Schon für die schnellen Rechner der 386-er und 486-er Generation hatten MFM/RLL-Festplatten und die ST506-Schnittstelle fast keine Bedeutung mehr. Mittlere Zugriffszeiten von 28 bis z.T. über 100 ms und erreichbare Datenübertragungsraten von maximal 900, z.T. aber unter 200 Kbyte/s, waren für moderne Anwendungen und grafische Benutzeroberflächen einfach nicht ausreichend.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

Das RLL-Aufzeichnungsverfahren hat dabei noch keineswegs ausgedient: Auch modernere Festplattensysteme, die mit einer IDE- oder SCSI-Schnittstelle ausgestattet sind, zeichnen ihre Daten oftmals nach einem leicht abgewandelten RLL-Verfahren auf (RLL 1,7). ESDI-Festplatten Äußerlich sind ESDI-Festplatten und Controller von der ST506-Schnittstelle nicht zu unterscheiden. Auch ESDI arbeitet mit einem 34-adrigen Steuerkabel für maximal zwei Festplatten und mit einem separaten 20-adrigen Datenkabel für jedes Laufwerk. Aber ESDI besaß innere Werte: Die Datenübertragung zwischen Controller und Festplatte erfolgte auf digitalem Wege, durch verbesserte Aufzeichnungsverfahren konnten pro Spur bis zu 60 Sektoren geschrieben werden, was zusammen mit höheren Drehzahlen für eine wesentlich erhöhte Leistung sorgte. Auch sehr große Kapazitäten von einigen Gbyte waren damit möglich. ESDI-Festplatten wurden von IBM regelmäßig in die 386-er Systeme der Modellreihe PS/2 eingebaut. Die deutlich höhere Performance dieser Laufwerke im Vergleich zu ihren MFM/RLL-Vorfahren machte sie zum idealen Festplattensystem für den 32 Bit breiten Microchannel, dem typischen Bussystem der IBM-PS/2-Reihe. Bei einer Zugriffszeit von deutlich weniger als 20 ms und einer Übertragungsrate von bis zu 2 Mbyte/s können gute ESDI-Systeme durchaus mit älteren AT-Bus-Platten mithalten. Auch für die Arbeit z.B. mit Windows 3.1 sind diese Festplatten prinzipiell heute noch geeignet. Allerdings sind ESDI-Controller für den VESA-Local-Bus eine echte Rarität und für PCI sind sie unseres Wissens überhaupt nicht zu bekommen. Bild 2.67: Ein ESDI-Kombicontroller mit Kabelsatz. Zur Unterscheidung von MFM/RLL muss die Typenbezeichnung oder die Beschriftung auf dem BIOS-Eprom herhalten.

SCSI-Festplatten SCSI ist ein universeller Schnittstellenstandard, bei dem bis zu sieben (oder 15 bei Wide-SCSI) Geräte mit ganz unterschiedlicher Funktion über ein einziges Kabel von einem so genannten Hostadapter verwaltet werden können. SCSI ist also überhaupt nicht auf Festplatten festgelegt, weswegen wir diesem Thema noch zwei eigene Kapitel (Kapitel 2.3.14 und Kapitel 30) gewidmet haben.

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2.2. Daten aufbewahren – Die Massenspeicher SCSI-Festplatten sind so alt wie der PC selbst. Dennoch stellen sie auch heute noch das Nonplusultra unter den Festplattensystemen dar, erst in letzter Zeit etwas bedrängt von den Enhanced-IDE-Systemen. SCSI ist nämlich immer weiterentwickelt worden und auch die Fortschritte in der Festplattentechnologie haben sich immer zuerst in SCSI-Systemen niedergeschlagen. Auf diese Weise ist, zumindest was den Gebrauchtmarkt betrifft, ein recht buntes Bild entstanden, und es befindet sich eine Menge Spreu unter dem Weizen: Bei älteren SCSI-Festplatten haben wir es nicht selten mit ganz normalen MFM- oder RLL-Platten zu tun, die anstelle einer ST504 mit einer SCSI-Schnittstelle ausgerüstet wurden. Solche Platten leisten kaum mehr als ihre kleineren Brüder, sie werden heutigen Ansprüchen sicher nicht mehr gerecht. Moderne SCSI-Systeme dagegen erreichen bei Drehzahlen von bis zu 11.000/min konstante, auch im Betrieb erreichbare Datenübertragungsraten von mehr als 10 Mbyte/s, bei einer Zugriffszeit von z.T. deutlich unter 10 ms. Auch was die Kapazität angeht, hat SCSI noch die Nase vorn: Für den PC ist die Schallmauer von 10 Gbyte längst durchbrochen, für andere Computersysteme stehen noch weitaus größere Kapazitäten bereit. Bild 2.68: Ein SCSI-Kombicontroller mit 34-adrigem Floppy- und dem typischen 50-adrigem SCSI-Kabel.

SCSI-Geräte werden beim CMOS überhaupt nicht angemeldet. Lediglich der Hostadapter weiß, wer am Kabel hängt. Die Festplatten stellen sich beim Hostadapter vor und geben ihre Größe über eine Anzahl logischer Blöcke an, die vom Betriebssystem direkt angesprochen werden können. Die physikalischen Parameter der Festplatte braucht niemand mehr zu kennen, eine Beschränkung auf 504 Mbyte hat es bei SCSI deshalb auch bei alten Systemen noch nie gegeben. Es ist durchaus möglich, eine oder mehrere SCSI-Festplatten parallel zu IDE- oder MFM-/RLLFestplatten in einem PC-System zu betreiben, da der SCSI-Bus ein unabhängiges und eigenständiges System darstellt. Allerdings wird das System-BIOS dann in der Regel von den angemeldeten Festplatten (also nicht von den SCSI-Festplatten) booten, bei einigen BIOS lässt sich das aber auch einstellen.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail Weitere Informationen zum Thema SCSI, z.B. auch zur Treiberproblematik, finden Sie in Kapitel 2.3.14 zur SCSI-Schnittstelle und in Kapitel 30 zur Installation eines SCSI-Subsystems.

AT-Bus-Festplatten (IDE) AT-Bus-Festplatten sind die mit Abstand am weitesten verbreiteten Festplattensysteme auf dem PC und das, obwohl dieser Schnittstellenstandard ursprünglich kaum mehr bot als MFM oder RLL. Doch IDE wurde ständig weiterentwickelt, unter der Bezeichnung Enhanced-IDE macht es heutzutage sogar SCSI Konkurrenz. Wir kommen gleich wieder darauf zurück. Bei AT-Bus-Festplatten ist der eigentliche Festplattencontroller in die Festplattenelektronik integriert. Der Anschluss an den AT-Bus erfolgte zunächst über ein 40-poliges Kabel mit einer einfachen und preiswerten Adapterkarte, heutzutage ist dieser Anschluss auf jeder Hauptplatine bereits integriert. An jeden IDE-Adapter können zwei Laufwerke angeschlossen werden, zur Unterscheidung muss dann per Jumper ein Laufwerk zum »Master« und das andere zum »Slave« erklärt werden. IDE-Festplatten müssen beim System-BIOS angemeldet werden. Dafür existieren drei verschiedene Varianten: 1. Ältere AT-Bus-Platten, die noch nach dem CHS-Prinzip aufgebaut sind, müssen unbedingt mit ihren physikalischen Parametern eingetragen werden. 2. Ältere AT-Bus-Platten, die nach dem ZBR-Prinzip arbeiten, werden mit einem speziellen Translationsmodus eingetragen, d.h. dem BIOS wird eine ganz bestimmte CHS-Platte vorgetäuscht. 3. Neuere AT-Bus-Platten mit ZBR können mit beliebigen CHS-Parametern eingetragen werden, sofern die Gesamtkapazität des Laufwerks nicht überschritten wird. Bild 2.69: Eindeutig zu unterscheiden: ein IDE-Kombicontroller mit 34-adrigem Floppy- und 40adrigem Festplattenkabel.

Wie schon von SCSI bekannt, haben wir es auch bei älteren AT-Bus-Festplatten häufig mit »umgestrickten« MFM- oder RLL-Platten zu tun, ihre Leistung ist daher heute nicht mehr befriedigend. Neuere Exemplare bieten dagegen mit Zugriffszeiten von unter 20 ms und Übertragungsraten von mehr als 2 Mbyte/s auch für heutige Ansprüche durchaus ordentliche Werte,

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2.2. Daten aufbewahren – Die Massenspeicher vor allem beim Betrieb an einem Local-Bus- oder PCI-Controller. Mit der nächsten Generation, den EIDE-Festplatten, können sie aber nicht mehr mithalten. Enhanced-IDE Enhanced-IDE ist der englische Begriff für »verbessertes« IDE und in der Tat handelt es sich dabei um einen wesentlichen Fortschritt bezüglich der Leistung und der Möglichkeiten der guten alten AT-Bus-Festplatte und ihrer Schnittstelle: Mit EIDE lassen sich bei erheblich erhöhter Übertragungsrate bis zu vier Geräte gleichzeitig an einem Controller betreiben. Auch die Beschränkung auf 504 Mbyte unter DOS wurde durch den so genannten LBA-Modus aufgehoben. Dabei ist EIDE vollständig kompatibel zu »gewöhnlichem« IDE, das heißt, alle alten AT-BusFestplatten lassen sich auch an einem EIDE-Controller betreiben. Auch der Betrieb von EIDEFestplatten an alten AT-Bus-Adaptern ist prinzipiell möglich, auf die erhöhte Datenübertragungsrate muss dann allerdings verzichtet werden. Die verbesserte Datenübertragungsrate von Enhanced-IDE wird durch einen veränderten Übertragungsmodus, den so genannten PIO-Modus erreicht, den es in vier Entwicklungsstufen gibt (PIO 1 bis PIO 4). Später ist noch der so genannte Ultra-DMA-Modus hinzugekommen, den es mittlerweile auch in erneut verbesserten Versionen (UDMA2 und UDMA3) gibt. Theoretisch sind damit Datenübertragungsraten von bis zu 100 Mbyte/s erreichbar. Selbst die schnellsten ATBus-Festplatten erreichen heute gerade einmal eine tatsächliche Datenrate von 10 Mbyte/s, wofür der PIO-Mode3 völlig ausreichend ist. Übertragungsart

Übertragungsrate

IDE (PIO 0)

3,3 Mbyte/s

PIO-Mode1

5,5 Mbyte/s

PIO-Mode2

8,3 Mbyte/s

PIO-Mode3

11,1 Mbyte/s

PIO-Mode4

16,6 Mbyte/s

UDMA1

33,3 Mbyte/s

UDMA2

66,6 Mbyte/s

UDMA3

100 Mbyte/s

Tabelle 2.4: Das leisten die verschiedenen UDMAund PIO-Modi.

Diese hohen Werte für den Datendurchsatz setzten unbedingt ein schnelles Bussystem voraus, also PCI oder VLB. Demzufolge gab es den Enhanced-IDE-Controller auch nur in VLB- oder PCIAusführungen. Heutzutage gehören zwei EIDE-Controller zur Standardausstattung jeder Hauptplatine, wobei nicht in jedem Fall ein UDMA-Modus unterstützt wird. Dies ist, wie gesagt, auch verschmerzbar, solange derartige Datenraten von keiner Festplatte erreicht werden. Eine weitere Verbesserung von EIDE stellt eine neue Adressierungsmethode dar, die die Kapazitätsgrenze des IDE-Interface sprengt. Durch das Logical Block Addressing (LBA) entfällt die CHS-Speichergrenze von 504 Mbyte. Nach außen, also in Richtung Betriebssystem, stellen sich solche Platten, vergleichbar mit SCSI-Festplatten (siehe unten), als Geräte mit einer der Kapazi-

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

tät entsprechenden Anzahl logischer Blöcke dar. Nach innen, also gegenüber dem BIOS, wird die Platte wie ältere AT-Bus-Platten auch in einem CHS-Format vorgestellt. Bild 2.70: Auf PCI-Hauptplatinen ist er meistens schon mit drauf. Dieser Conatio für den VLB bietet Anschluss für zwei Disketten- und vier Enhanced-IDE-Laufwerke. Außerdem enthält er wie die meisten seiner Kollegen auch noch eine parallele und zwei serielle Schnittstellen.

Dazu muss System-BIOS selbst für den LBA-Modus vorbereitet sein, was seit einigen Jahren immer der Fall ist. Bei älteren BIOS oder Hauptplatinen hilft ein vom Hersteller der Festplatte oft mitgelieferter Treiber, der sich in den Bootsektor auf die Platte schreibt und vor dem Laden des Betriebssystems aktiv wird. Für den LBA-Modus ist kein EIDE-Controller erforderlich. Wenn Sie ein BIOS besitzen, das LBA unterstützt, oder einen Treiber zu Ihrer Festplatte, dann können Sie an jedem gewöhnlichen ATBus-Controller Platten mit mehr als 504 Mbyte betreiben. An einem EIDE-Controller sind wie gesagt bis zu vier verschiedene IDE-Geräte anschließbar. Das müssen nicht vier Festplatten sein, es lassen sich auch CD-ROM-Laufwerke, -Brenner oder Streamer anschließen – auch in Kombination mit einem oder mehreren Festplattenlaufwerken. Den Schlüssel dazu bietet ein Befehlsprotokoll, das unter der Bezeichnung ATAPI (AT Attachment Packet Interface) geführt wird. ATAPI-Laufwerke können an jedem IDE-Controller betrieben werden. Sie werden wie Festplatten auch als Master bzw. Slave konfiguriert. Allerdings müssen sie nicht beim BIOS angemeldet werden. In Verbindung mit ATAPI tritt Enhanced-IDE zum Wettbewerb mit dem SCSI-Standard an, der weit über Festplattenlaufwerke hinausreicht. Im Gegensatz zu SCSI verspricht Enhanced-EDI, völlig ohne zusätzliche speicherbelastende Treiber auszukommen, wie man es schon von Standard-IDE gewohnt ist. Bisher wird dieses Versprechen auch eingelöst: Die Kombination von Festplatten und CD-ROM-Laufwerken an einem Controller macht in aller Regel keine Probleme, zumindest nicht mehr, als die »Master-/Slave-Problematik« schon von jeher mit sich brachte.

2.2.3

CD- und DVD-Laufwerke

Wer kennt sie nicht, die kleinen praktischen Silberlinge aus der Musikwelt, die digitalen Melodienspeicher, die an die Stelle der guten alten Analoglangspielplatte getreten sind? Die CompactDisk ist nicht mehr wegzudenken aus der Unterhaltungselektronik.

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2.2. Daten aufbewahren – Die Massenspeicher Und sie hat sich auch als digitaler Massenspeicher für Computerdaten in Windeseile durchgesetzt. Die Herstellungskosten sind vergleichsweise niedrig, das Trägermaterial ist preiswert und die Datenmengen, die es aufnehmen kann, sind groß. CDs können verschleißfrei eingesetzt werden, bieten eine hohe Datensicherheit und – was das wichtigste ist – sie sind auswechselbar. Ein praktisches Medium also, um Informationen aller Art speichern und verteilen zu können. Sprache und Musik, Fotos und Bilder, Filme oder eben einfach nur Daten in Text und Zahl bzw. Programmcodes können auf diesen Datenträger aufgebracht und abgespielt werden. Auch Mischungen verschiedener Datentypen auf einer CD sind möglich. Kein Wunder also, dass in multimedialen Zeiten das CD-Laufwerk zur Standardausstattung von Personalcomputern gehört. Dabei geht der Trend immer mehr zu beschreibbaren oder wiederbeschreibbaren CDs, wofür die CD-Writer und CD-RW-Laufwerke, die unter dem populären Namen »Brenner« zusammengefasst werden, zuständig sind. Auch DVD-Laufwerke, die eine höhere Kapazität besitzen, erfreuen sich einer steigenden Beliebtheit. Alle diese Laufwerke sind aus der Technologie des »einfachen« CD-ROM-Laufwerks hervorgegangen und damit wollen wir daher auch beginnen.

Lesen ist Silber – CD-ROM-Laufwerke Während wir es bei den bisher vorgestellten Massenspeichern ausschließlich mit elektromagnetischen Aufzeichnungs- und Abtastverfahren zu tun hatten, handelt es sich bei einer CD um ein optisches Speichermedium. Ein Laserstrahl liest die gespeicherte Information von der Scheibe ab. So funktioniert ein CD-ROM-Laufwerk Die kleinen Kunststoffscheiben werden bei der Herstellung zunächst mit einer Licht reflektierenden Aluminiumbeschichtung versehen. Darüber wird dann eine transparente Polycarbonatschicht aufgebracht. Diese wiederum ist mit einer Schutzschicht aus Lack überzogen, die das Speichermedium weitgehend unempfindlich gegen Staub, Schmutz und Kratzer macht. Wie bei einer Langspielplatte befindet sich auch auf einer CD nur eine spiralförmige Datenspur, die allerdings von der Scheibenmitte nach außen läuft. Die Spur ist nur 0,6 Mikrometer breit, und der Zwischenraum zwischen den einzelnen Bahnen beträgt lediglich 1 µm. Die Information ist auf dieser Spur durch Niveauveränderungen in der Beschichtung gespeichert. Der Wechsel zwischen einer Vertiefung, einem so genannten Pit, und dem Normalniveau (»Land«) dient als Träger der Information. Während herkömmliche Massenspeicher die Informationseinheit Bit durch einen Wechsel in der magnetischen Ausrichtung darstellen, geschieht dies bei einem optischen Speichermedium durch einen Niveauunterschied in der Oberfläche des Mediums. Eine fototechnische Einheit erkennt an der Streuung des Laserlichts, ob es von einer glatten Fläche reflektiert worden ist oder ob an dieser Stelle eine Vertiefung (Pit) vorgelegen hat. Der Nachteil, der in der physischen Manipulation der Oberfläche liegt, besteht darin, dass man sie nicht rückgängig machen kann. Die für die Informationsspeicherung wichtigen physischen Niveauunterschiede sind gleichsam in die Scheibenbeschichtung eingebrannt. Das bedeutet, dass gewöhnliche CDs nicht wiederbeschreibbar sind. Die gespeicherte Information kann nicht gelöscht oder überschrieben werden. Daraus folgt, dass auch das Laufwerk nicht wie sonst mit

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einem Schreib-/Lesekopf ausgestattet ist, sondern mit einer Laserdiode, die einen Laserstrahl auf die Datenspur schickt, und einer Fotoeinheit, die die Reflexionen des Laserlichts registriert und in elektronische Signale umwandelt, um sie für das Bussystem und die CPU zugänglich zu machen. Bild 2.71: Ein CD-ROM-Laufwerk mit Caddy bietet der CD einen erheblich besseren Schutz vor Verunreinigung oder Beschädigung, allerdings sind die Caddies nicht ganz billig.

Datenübertragungsrate, Drehzahl und Zugriffszeit Die Datenübertragungsrate und die mittlere Zugriffszeit sind die für CD-ROM-Laufwerke entscheidenden Leistung bestimmenden Größen. Eine herkömmliche CD als digitaler Datenträger speichert in 333.000 Sektoren von je 2 Kbyte bis zu 682 Mbyte an Daten. Die Datenübertragungsrate, also die Menge Daten, die das Laufwerk innerhalb einer Sekunde von der CD lesen kann, betrug bei den ersten CD-ROM-Laufwerken genau 150 Kbyte je Sekunde, ein Wert, der von den Audio-CDs stammt, die damit auf ihre etwa 74 Minuten Spieldauer kommen. Unter dem Begriff single speed sind alle diese Parameter für die erste Generation von CD-ROMLaufwerken zusammengefasst. Die mittlere Zugriffszeit, das ist die durchschnittliche Zeit, die der Lesekopf braucht, um auf der CD die zu lesenden Daten zu finden, betrug fast 1 Sekunde. Das musste besser werden und so wurde die Drehzahl und damit auch die Datenübertragungsrate nach und nach immer weiter erhöht, erst auf das Doppelte (Double Spin), dann auf das Drei- (Triple Spin) und Vierfache (Quad Spin). Moderne Laufwerke erreichen mehr als das 30fache der Drehzahl der Audio-CD bei einer mittleren Zugriffszeit von weniger als 100 Millisekunden. Wenn einfache Geschwindigkeit eine Übertragungsrate von 150 Kbyte/s bedeutet, dann steigern doppelte, dreifache und vierfache Geschwindigkeiten den Datendurchsatz jeweils um denselben Faktor – also auf 300, 450 oder 600 Kbyte/s. Die technische Grenze des Datendurchsatzes liegt also im Moment für 32-fach-Laufwerke bei etwa 4,8 Mbyte/s. Die Frage, ob dieser Durchsatz noch Sinn macht, geschweige denn in der Praxis überhaupt erreicht wird, ist durchaus berechtigt, wir kommen gleich darauf zurück. Auch die mittlere Zugriffszeit wurde im Zuge der Drehzahlsteigerungen mit verbessert. Im Allgemeinen bringen modernere Laufwerke mit höherer Drehzahl auch kleinere Zugriffszeiten mit. Aber Vorsicht! Es gibt Ausnahmen.

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2.2. Daten aufbewahren – Die Massenspeicher Ein vierter Wert, der in den üblichen technischen Dokumentationen fast nie erscheint, ist die Anlaufzeit des Laufwerks. Gemeint ist die Zeit, die das Laufwerk braucht, um die CD auf die maximale Drehzahl zu beschleunigen. Hier gilt im Allgemeinen die Regel: je höher die Drehzahl desto länger die Anlaufzeit. Gelegentlich geben Tests in einschlägigen Computerzeitungen darüber Auskunft. CLV – Das Abtastprinzip der Audio-CDs Beim Abspielen von Audio-CDs muss die Lesegeschwindigkeit auf allen Bereichen des Datenträgers konstant sein. Nun sind aber die äußeren Spuren einer CD länger als die inneren, es ist also auch mehr Platz für Daten darauf. Um eine konstante Datenrate zu gewährleisten, wird die Drehzahl der CD deshalb angepasst: Wenn auf den inneren Spuren gelesen wird, dreht sich die CD schneller, bei den äußeren Spuren langsamer. Dieses Verfahren, bei dem die Abtastgeschwindigkeit des Laserstrahls immer konstant bleibt, die Rotationsgeschwindigkeit der Scheibe sich aber nach der Position des »Lesekopfs« über dem Datenträger richtet, nennt man auch das CLV-Verfahren (constant linear velocity). Die ersten CD-ROM-Laufwerke funktionierten alle nach diesem Prinzip. Für Audio-CDs, die nur von vorne nach hinten (also von innen nach außen) abgespielt, also praktisch »am Stück« gelesen werden (es gibt keine Spurwechsel!), war dieses Verfahren ausreichend. CD-ROM-Laufwerke im PC-Einsatz müssen allerdings zu jeder Zeit an jeder beliebigen Stelle auf der CD Daten lesen können. Es finden häufige Spurwechsel statt. Zu jedem Spurwechsel gehört nach dem CLV-Verfahren auch eine Drehzahlkorrektur. Das hält auf und verschlechtert die mittlere Zugriffszeit des Laufwerks, da die Daten erst gelesen werden, wenn die neue Drehzahl erreicht ist. Gemischte Abtastverfahren erhöhen die Gesamtleistung Ein anderes Prinzip, das CAV-Verfahren (constant angular velocity), basiert auf einer konstanten Rotationsgeschwindigkeit. Innen liegen weniger Daten an als außen. Bei gleich bleibender Drehzahl ist die Transferrate auf den inneren Bereichen also geringer, auf den äußeren steigt sie an. Aktuelle Geräte arbeiten mit beiden Verfahren, man spricht vom Partial-CAV. Die inneren Spuren werden nach CAV gelesen, die äußeren nach CLV. Einige Hersteller (z.B. Toshiba und Pioneer) haben die mittlere Zugriffszeit ihrer Laufwerke dadurch verbessert, dass der Abtaster schon zu lesen beginnt, bevor die jeweilige Drehzahlkorrektur abgeschlossen ist. Dies erfordert allerdings eine recht aufwendige und damit teuere Elektronik. Was heißt denn jetzt 32-fach? Wenn die Basis aller x-fach-Angaben die so genannte einfache Geschwindigkeit (single speed) der Audio-CD ist, so ist damit nicht, wie man meinen könnte, die Drehzahl (single spin) gemeint, sondern die Lesegeschwindigkeit oder Datentransferrate von 150 Kbyte je Sekunde. Wie oben erläutert, variiert ja die Drehzahl, um einen konstanten Datenfluss zu erreichen. Mit den – leider etwas irreführenden – Bezeichnungen double spin und quad spin ist demzufolge die doppelte und vierfache Transferleistung, also 300 bzw. 600 Kbyte pro Sekunde gemeint. Erreicht wurde dies allerdings durch Steigerung der maximalen und minimalen und damit auch der durchschnittlichen Drehzahl. Der Faktor vierfach bezieht sich indirekt also auch auf die maximal erreichbare Drehzahl.

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Auf spätere Bezeichnungen wie 20-fach oder 32-fach bezogen, stimmt das nicht mehr, weder für die Transferleistung noch für die Drehzahl. Die durchschnittliche Drehzahl eines Single-SpinLaufwerks betrug 530 Umdrehungen pro Minute. Ein 32-fach-Laufwerk müsste demnach die CD auf durchschnittlich 16.960 Umdrehungen beschleunigen können, der Maximalwert läge noch viel höher. Das ist ein Wert, der selbst bei den hoch präzise gefertigten Festplattenmedien nicht erreicht wird – eine CD, die immer eine Unwucht besitzt, ist bei solchen Geschwindigkeiten überhaupt nicht zu bändigen. Gemeint ist also nur die maximale Datentransferleistung: 32 mal 150 Kbyte ergibt 4,8 Mbyte pro Sekunde. Ein stolzer Wert, nur dass er nicht konstant, also über alle Bereiche von innen nach außen erreicht wird, sondern nur dort, wo eine maximale Datenrate pro Umdrehung erreicht wird (also außen). Es handelt sich also um einen theoretischen Maximalwert. Bedenkt man, dass CDs von innen nach außen beschrieben werden, dann wird deutlich, dass bei viertel- oder halbvollen CDs niemals ein 32-facher Datendurchsatz erreicht wird. Achten Sie mal darauf, wenn Sie mit CDs arbeiten, wie wenig in den meisten Fällen drauf ist. Schon allein daraus wird erkennbar, wie heiß die Luft ist, die hier vielfach produziert wird. Fasst man alle Leistungsparameter von CD-ROM-Laufwerken zu einem Wert zusammen, den wir einmal in Computerdeutsch Gesamtperformance nennen möchten, dann gelangen sogar diejenigen, die solche Dinge unter Laborbedingungen testen, zu dem Ergebnis, dass sich seit 12fach-Laufwerken nichts Wesentliches mehr getan hat. In der Praxis bedeutet das: Für die gewöhnliche CD-ROM-Benutzung ist auch ein achtfach-Laufwerk völlig in Ordnung. Öfter mal was Neues: die CD-ROM-Formate Die für den PC verwendbaren CDs haben sich schnell entwickelt, eine ganze Reihe Standards, die CD-ROM-Formate, entstanden in sehr kurzer Zeit. Wir wollen an dieser Stelle nicht ausführlicher darauf eingehen, das ist auch gar nicht nötig: Heute verfügbare Geräte beherrschen nämlich ausnahmslos alle gängigen Formate, so dass man darauf bei der Neuanschaffung eines Laufwerks kein besonderes Augenmerk mehr legen muss. Bei älteren CD-ROM-Laufwerken (Single- und Double-Speed) ist allerdings darauf zu achten, welche Datenformate sie verarbeiten können. Nicht alle dieser »Oldies« können z.B. Photo-CDs lesen, ganz wenige Ausnahmen scheitern sogar an gewöhnlichen Audio-CDs. Häufig scheitern sie auch an der für manche PC-Spiele unerlässlichen Fähigkeit, Audio- und Programmdaten gleichzeitig abspielen zu können (Mixed-Mode-CDs). Ein weiteres Hindernis können Multisession-CDs sein (CDs, die in mehreren Schritten (Sessions) aufgezeichnet wurden). Laufwerke der ersten Generation können oft nur die Daten der ersten »Session« erkennen und abspielen. Schon ab der Generation der »Vierfachen« (Quad-Speed) sind Formatprobleme eher selten. Entscheidend für den Anschluss – Die Schnittstelle Spätestens seit der dritten Generation, den »Vierfachen«, haben CD-ROM-Laufwerke entweder eine ATAPI- oder eine SCSI-Schnittstelle. Ältere CD-ROM-Laufwerke der Single- und DoubleSpeed-Generation brachten dagegen zumeist eine eigene Controllerkarte mit, die auch nur mit diesem bestimmten Laufwerk zusammenarbeitete. Später fand man dann diese herstellerspezifischen Schnittstellen auch auf Soundkarten. Manche Modelle bieten einen Anschluss für spezielle Mitsumi-CD-ROM-Laufwerke, andere unterstützen Modelle von Panasonic oder Sony, oder sie besitzen sogar Schnittstellen für alle mögli112

2.2. Daten aufbewahren – Die Massenspeicher chen Geräte auf einmal und zusätzlich noch eine für ATAPI- oder gar SCSI-CD-ROM-Laufwerke. Wenn es irgendwie geht, sollten CD-ROM-Laufwerke nicht über Soundkarten betrieben werden. Allerdings können solche Soundkarten unter Umständen die einzige Rettung für ein älteres CDROM-Laufwerk mit defekter oder verloren gegangener Schnittstellenkarte sein. Für die erreichbare Leistung (Datendurchsatz) eines CD-ROM-Laufwerks ist es nicht unerheblich, wie es angeschlossen wird. Ein 24-fach-ATAPI-CD-ROM-Laufwerk z.B. könnte zwar an einem AT-Bus-Controller für den ISA-Bus in einem älteren 486-er System angeschlossen werden, erreicht dort aber nicht mehr Leistung als ein vierfaches, weil der ISA-Bus nicht mehr als 600 Kbyte/s durchlässt.

Schreiben ist Gold – CD- und CD-RW-»Brenner« Mit einem CD-»Brenner« lässt sich eine CD beschreiben, ursprünglich nur ein einziges Mal – Löschen oder Überschreiben war danach nicht mehr möglich. Neben diesen CD-Recordern, wie sie im Rückblick genannt werden, haben sich inzwischen die so genannten CD-RW-Laufwerke etabliert, die ein beliebiges Wiederbeschreiben des Mediums erlauben, allerdings mit einigen Einschränkungen. Wir kommen gleich noch darauf zurück, lassen Sie uns mit den CD-Recordern beginnen. CD-Recorder Technisch gesehen sind die CD-Recorder aus den WORM-Laufwerken hervorgegangen. Die Abkürzung WORM steht hier für »Write once read multiple«, was soviel heißen soll wie »Einmal beschreiben und mehrfach lesen«. Mit diesem etwas eigenartigen Namen werden ältere Wechselplatten-Laufwerke bezeichnet, die ihre Medien lediglich einmal beschreiben konnten. Die Veränderung der so gespeicherten Informationen war nachträglich nicht mehr möglich. Ein Grund, weshalb diese Laufwerke in der Dokumentenarchivierung sehr gefragt waren. WORMLaufwerke spielen heute kaum noch eine Rolle, die CD-Recorder sind eindeutig an ihre Stelle getreten. So funktioniert ein CD-Recorder Der CD-Rohling, das Grundmaterial für eine Daten- oder Audio-CD besteht aus drei Schichten: einer Trägerschicht, die beim Beschreiben der CD irreversibel physikalisch verändert wird, einer Reflexionsschicht, die das Laserlicht reflektiert und einer dazwischen liegenden Pigmentschicht. Diese Farbschicht wird durch einen Laser beim Schreibzugriff erhitzt und verdampft (daher kommt auch die Bezeichnung »Brenner«). Die dabei entstehende Gasblase dehnt sich in die Trägerschicht aus und bewirkt dort eine Vertiefung (Pit). Der Wechsel zwischen Pits (Vertiefungen) und Lands (Ebenen) bewirkt beim späteren Lesen eine unterschiedliche Brechung des Laserlichts und damit eine unterschiedliche Lichtreflexion auf die Abtastlinse, die gespeicherte Information wird im wahrsten Sinne des Wortes sichtbar. Bei den auf dem Markt erhältlichen CD-Rohlingen kommen in der Pigmentschicht verschiedene Farbstoffe zum Einsatz. Vor allem die preiswerteren dunkelgrünen oder dunkelblauen CDs können von einigen CD-ROM-Laufwerken unter Umständen nicht gelesen werden. Außerdem sind dunkle Farbstoffe wegen der größeren Absorption lichtempfindlicher, das heißt, diese Rohlinge haben eine kürzere Lebenserwartung als die teureren goldfarbenen. Da die Daten auf einer CD-ROM in einer spiralförmigen Spur untergebracht sind, ist es für das Aufbringen der Information wichtig, dass die Daten in einem kontinuierlichen Datenstrom geschrieben werden können. Eine minimale Unterbrechung dieses Prozesses führt zu dem

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gefürchteten »Buffer Underrun« und damit zu einem zerstörten Rohling. Der Schreibpuffer im CD-Recorder darf eben niemals leer werden und genau das passiert, wenn der Datenstrom unterbrochen wird. Unter Windows ME, 98 bzw. 95 kann dies schnell passieren, z.B. ausgelöst durch einen Bildschirmschoner. Je höher die Schreibgeschwindigkeit des CD-Recorders ausfällt, desto schneller ist der Schreibpuffer leer. Ein vierfach-Brenner z.B. mit 1 Mbyte Schreib-Cache kann etwa 1,7 Sekunden aus seinem Puffer leben. Wenn der Datenlieferant hier nicht schnell genug ist, um den Puffer wieder zu füllen, gibt es Probleme. Langsamere CD-Brenner bieten unter diesem Aspekt also eher einen Vorteil. Bild 2.72: Ein CD-Brenner mit Rohlingen. Der dunklere kann von einigen CD-Laufwerken nicht richtig gelesen werden.

Ältere CD-Brenner und vor allem die dazugehörende Software konnten eine CD nur in einer Sitzung (Session) beschreiben. Eine später anzuhängende, zweite Aufnahme war damit nicht möglich. Die CD erschien als voll. Heute aktuelle Geräte sind generell Multisession-fähig, können also eine CD in mehreren Sitzungen beschreiben. CD-RW-Laufwerke CD-RW-Laufwerke sind im Gegensatz zu »einfachen« CD-Recordern in der Lage, eine CD mehrfach zu beschreiben. Diese Geräte benötigen dazu einen besonderen Rohling, eine CD-RW (CDRewritable), also eine wiederbeschreibbare CD. Sie können darüber hinaus aber auch gewöhnliche, nicht wiederbeschreibbare CD-ROMs herstellen. Die erste Generation dieser Geräte glänzte allerdings nicht durch besonders herausragende Wiederbeschreibungsfähigkeiten. Löschen oder Überschreiben einzelner Dateien oder Verzeichnisse ging damit überhaupt nicht. Es war lediglich möglich, den kompletten CD-RW-Rohling neu zu formatieren, also alle Daten zu vernichten und ihn dann neu zu beschreiben. Heute ist man da schon weiter. Einzelne Dateien sind lösch- und überschreibbar. Technisch ist dies allerdings nicht so einfach, da die physikalische Veränderung der Trägerschicht nicht so punktgenau durchgeführt werden kann. Beim Löschen wird also unter Umständen mehr erwischt, als gelöscht werden soll. Vor dem Löschvorgang wird deshalb ein größerer als der zu löschende Bereich in einen Puffer geladen, aus dem anschließend diese Löschfehler automatisch korrigiert werden – ein umständliches und auch Zeit raubendes Verfahren.

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2.2. Daten aufbewahren – Die Massenspeicher Die Medien sind damit zwar prinzipiell benutzbar wie Disketten oder Wechselplatten. Aber eben nur prinzipiell – der Vergleich hinkt, da die CD-RW eben nicht vom Betriebssystem beschrieben wird, sondern nur von einer besonderen CD-Recorder-Software. Der Umgang damit erfordert schon etwas mehr Aufwand als ein einfaches Kopierkommando des Windows-Explorers. Im Gegensatz zu »selbst gebrannten« CD-ROMs können CD-RWs von den meisten CD-ROMLaufwerken nicht gelesen werden. Auch Audio-CDs lassen sich damit nicht realisieren. Erst in der jüngsten Generation von CD-ROM-Laufwerken und Audio-CD-Spielern gibt es ein paar Ausnahmen. Ein CD-Brenner ist kein Kassettenrecorder Außer dem CD-Recorder selbst benötigen Sie also noch eine spezielle Software, um CDs beschreiben zu können. Nicht alle Geräte bringen eine solche Software mit, immer häufiger gehört sie allerdings zum Lieferumfang. Hersteller von SCSI-Controllern bieten CD-RecorderSoftware häufig auch als Bestandteil der zu den Hostadaptern gehörenden HilfsprogrammPakete an. Der Umgang mit einem CD-Recorder und der dazugehörenden Software ist keineswegs vergleichbar mit der Bedienung eines Kassettenrecorders. Insbesondere das Duplizieren von Audio-CDs erfordert schon eine Menge Verständnis der Zusammenhänge zwischen den verschiedenen Datenformaten. Die Auseinandersetzung mit der Materie ist unabdingbar, wenn Sie erfolgreich, d.h. fehlerfrei »brennen« wollen. Die Software ist zwar schon deutlich besser geworden, aber es ist immer noch viel Handarbeit im Spiel. Ganz so einfach wie das Kopieren einer CD auf eine Musikkassette ist das CD-Recording nun auch wieder nicht. Von Plug&Play im übertragenen Sinne kann hier bei weitem nicht die Rede sein. Es gibt eine Reihe von Stolpersteinen. Ein CD-Recorder ist damit auf dem heutigen Stand der Technik aus unserer Sicht kein Laufwerk für jedermann. Nicht alle CD-ROM-Laufwerke kommen mit den Selbstgebrannten ohne Probleme klar. Insbesondere RW-CDs bereiten oft Leseschwierigkeiten. Der CD-Brenner selbst hat mit seinen eigenen Schöpfungen in aller Regel keine Probleme. Auch neue HiFi-CD-Player sind gelegentlich für RW-CDs geeignet. SCSI oder IDE – Die Gretchenfrage Beide, CD- und CD-RW-Recorder, sind sowohl mit SCSI- als auch mit IDE-Schnittstellen verfügbar. Immer wieder hört man, ATAPI-Laufwerke seien als CD-Recorder nicht sehr zweckmäßig, SCSI-Geräte seien da schon besser. Dieser Auffassung können wir uns nur bedingt anschließen. Es gibt Bedingungen, die ziemlich kritisch sind, z.B. das Kopieren einer Audio-CD direkt vom CD-ROM-Laufwerk auf den CD-Recorder. Hierbei kann eine gute SCSI-Ausstattung sicher helfen, Ausschuss und Fehler zu vermeiden. Dies aber zur Grundlage für eine generelle Ausstattungsempfehlung zu machen, halten wir für überzogen. Die in der Praxis erreichten Datentransferraten aktueller EIDE-Festplatten reichen absolut aus, um einen CD-Recorder, der mit vierfacher Übertragungsrate (600 Kbyte/sek.) schreiben kann, zu bedienen. Noch sicherer ist es, wenn der Recorder langsamer schreibt, zum Beispiel zweifach. Das Geld für eine teure SCSI-Ausstattung kann man sich oft sparen, wenn beim »Brennen« ein paar wichtige Grundsätze eingehalten werden: Dazu gehört, dass Sie nach Möglichkeit eine

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ausreichend große freie Festplattenpartition (ca. 680 Mbyte), besser noch eine eigene Festplatte, zur Aufnahme einer physikalischen Kopie, eines so genannten Image, des »Brennmaterials«, reservieren sollten. Das Kopieren eines solchen Images auf eine CD ist deutlich sicherer als das Brennen on the fly, wobei die Daten sowohl von ihren verschiedenen Ursprungsorten zusammengesucht als auch im »Vorbeifliegen« CD-gerecht aufbereitet werden müssen. Investieren Sie also lieber in mehr Arbeitsspeicher (mindestens 32 Mbyte) und eine zusätzliche schnelle Festplatte. Während des Brennvorgangs sollte der PC für jede andere Anwendung absolut tabu sein, damit es nicht zu Datenaussetzern kommen kann. Das gilt vor allem auch für das Powermanagement und den Bildschirmschoner.

Eine Welt, sieben Scheiben – DVD-Laufwerke DVD ist die Abkürzung für Digital Versatile Disk, was so viel wie »Vielseitige Digitalscheibe« bedeutet und den Nagel genau auf den Kopf trifft. Mehr noch als die CD ist eine DVD für alles zu gebrauchen, was sich digital speichern lässt, seien es Daten, Musik oder ganze Videofilme. So ist eine DVD aufgebaut Vor allem für Videos bietet eine CD einfach nicht genug Platz und so wurde die CD-Technologie kurzerhand weiterentwickelt, bis schließlich etwa 25-mal so viel auf eine genauso große Scheibe passte. Gleich drei Neuerungen sind dafür verantwortlich: zwei Seiten, zwei Ebenen und eine höhere Datendichte. Während das Beschreiben der Rückseite sicherlich keinen besonderen Technologiesprung darstellt, haben sich die Entwickler bei den anderen Neuerungen richtig etwas einfallen lassen. Zuerst einmal wurden die Wellenlänge des Abtastlasers und sein Abstand von der Oberfläche verkleinert, wodurch sich auch kleinere Pits auf der DVD realisieren lassen. Die Datendichte steigt so im Vergleich zur CD fast um den Faktor 7, bei zweiseitigen DVDs ist dadurch schon eine Kapazität von 9,4 Gbyte möglich. Doch damit wollte man sich noch nicht zufrieden geben und so kam noch eine zweite Datenschicht (Layer) dazu, die sich unterhalb der ersten, teilweise Licht durchlässigen, befindet und mittels eines zweiten, anders fokussierten Lasers abgetastet wird. Eine weitere Verdopplung springt dabei allerdings nicht ganz heraus, weil sich die Schichten und Laser nicht in die Quere kommen dürfen. Immerhin werden durch eine Kombination dieser Verfahren bis zu 17,1 Gbyte erreicht. Nicht alle DVDs besitzen allerdings auch so viele Daten. Sie können auch nur einen Layer oder sogar nur eine Seite haben, je nach Bedarf. Single Layer

Dual Layer

Single Side

4,7 Gbyte

8,5 Gbyte

Double Side

9,4 Gbyte

17,1 Gbyte

Tabelle 2.5: Zwei Technologien, vier Kapazitäten – soviel passt auf eine DVD

DVD-Video Vor allem für Videos wurde DVD entwickelt und hier gibt es auch schon die meisten Produkte. Die Leistung ist ordentlich: Eine DVD kann bis zu acht Stunden Video speichern, bei hervorra-

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2.2. Daten aufbewahren – Die Massenspeicher gender Bild- und Tonqualität, auf Wunsch mit Untertiteln, verschiedenen Kamerapositionen und mit bis zu acht verschiedenen Sprachsynchronisationen. Selbst auf eine einseitige Single LayerDVD passen noch etwa zwei Stunden drauf, für die meisten Spielfilme ist das genug. Dabei liegen die Videodaten im so genannten MPEG2-Format vor, sie sind also komprimiert. Beim Abspielen müssen sie »ausgepackt« werden, wozu ein spezieller MPEG2-Decoder erforderlich ist. In DVD-Videoplayern für den Hausgebrauch ist solch ein Decoder schon integriert, DVD-Laufwerke für den PC besitzen keinen. Wir kommen gleich noch einmal darauf zurück. Eine DVD ist im Gegensatz zu Videobändern verschleißfrei, sie eignet sich deshalb besonders für Videotheken. Auch die Hersteller haben das gemerkt und den Video-DVDs zwei »Extras« verpasst, die dem Benutzer unter Umständen den Spaß verderben: einen Kopierschutz und einen Ländercode. Der Kopierschutz verhindert, dass sich eine DVD von einem gewöhnlichen Abspielgerät mit einem Videorecorder aufnehmen lässt. Bei der Wiedergabe über einen PC ist das aber unter Umständen möglich, auch dazu kommen wir gleich. Grenzbestimmungen – Die Ländercodes Größeren Ärger bereitet der Ländercode. Bei DVD-Videos wird die Welt nämlich in sieben Regionen eingeteilt und jede benötigt ihre eigenen DVDs. Dies wird durch eine Kodierung der DVDs und der Laufwerke erreicht: Eine DVD lässt sich immer nur auf einem DVD-Player abspielen, der denselben Code besitzt. In der Folge kann eine DVD, die für den amerikanischen Markt produziert wurde, auf einem deutschen DVD-Player nicht abgespielt werden. Auf diese Weise sollen Grauimporte verhindert werden oder das vorzeitige Erscheinen eines Videos, während der Spielfilm noch in den Kinos läuft 0

Alle Länder

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USA und Canada

2

Europa, Japan, Südafrika und mittlerer Osten

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Südostasien, Ostasien und Hong Kong

4

Australien und Neuseeland, Pazifik, Karibik, Mexiko, Mittelund Südamerika

5

GUS, Indien, Afrika, Nordkorea und Mongolei

6

China

7

Reserviert

8

Flugzeuge und Schiffe

Tabelle 2.6: Sprachbarrieren – nur Länder, die sich nicht gut »verstehen«, bekommen bei DVD-Video denselben Code.

Eine DVD kann auch den Ländercode 0 (dann läuft sie auf der ganzen Welt) oder mehrere Ländercodes besitzen, ein DVD-Laufwerk bzw. -Player hat aber immer nur einen einzigen. Allerdings lässt sich dieser unter Umständen manipulieren. Das geschieht entweder per Software durch ein so genanntes Firmware-Upgrade oder einen Eingriff in die Hardware. Manchmal muss dazu ein EPROM-Baustein durch einen »gepatchten«, also veränderten, ersetzt werden, bei anderen Geräten hilft nur der Lötkolben oder es geht gar nicht. Bei den meisten aktuellen DVD-Laufwerken genügt die Softwarelösung. Entweder ist diese vor vornherein »Codefree«, das heißt, der Lädercode lässt sich beliebig – und auch beliebig oft – verändern, oder aber die Software muss mit einem neuen Ländercode neu installiert werden.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

DVD auf dem PC DVD-Laufwerke sind für den PC mit einer UDMA-IDE-Schnittstelle oder als SCSI-Gerät verfügbar, einen Leistungsunterschied bedeutet das nicht. Sie sind äußerlich von CD-ROM-Laufwerken nicht zu unterscheiden und sie werden auch genauso eingebaut wie diese. DVD-ROM-Laufwerke der aktuellen Generation können alle DVD- und CD-ROM-Standards lesen, frühe Exemplare haben zum Teil Probleme mit »selbst gebrannten« CDs und CD-RWs. Sie erreichen bei CDs eine 16- bis 32-fache Drehzahl, bei DVDs wird eine zwei- bis zwölffache Drehzahl geboten. Zum Abspielen von DVD-Video ist zusätzlich zum Laufwerk ein MPEG2-Decoder erforderlich. Ein wirklich gutes Ergebnis erzielt man nur mit einem Hardware-Decoder, der auf einigen Grafikkarten bereits integriert ist. Am besten sind separate Decoder für den PCI-Steckplatz, die über einen SVHS-Ausgang verfügen – mit diesen Geräten lässt sich das Videosignal in hoher Qualität auch auf den Fernseher bringen. Auch einige Grafikkarten besitzen zu diesem Zweck einen Videoausgang. Ein DVD-ROM-Laufwerk kann auf diese Weise einen DVD-Videospieler vollständig ersetzen und das zu einem erheblich günstigeren Preis. Außerdem wird dabei oft der Kopierschutz umgangen, sodass sich das Videosignal auch mit einem Videorecorder aufzeichnen lässt. Für den Anfang oder wenn die Videoqualität nicht so wichtig ist, mag auch ein Software-Decoder genügen, allerdings ist hierfür eine hohe Prozessorleistung (ab 400 MHz) erforderlich. Einigen Laufwerken liegt solch ein Decoder gleich bei, auch für »gewöhnliche« Grafikkarten, also solche ohne MPEG2-Hardware, gibt es maßgeschneiderte Software-Decoder, die sich bestimmte Eigenschaften des Grafikbeschleunigers zu Nutze machen. Solche Software-Decoder laufen also nur mit ganz bestimmten Grafikchips oder -Karten. DVDs selber brennen? Auch DVD-»Brenner« gibt es, aber sie stecken noch in den Kinderschuhen, sowohl was die Standardisierung als auch die erreichbare Kapazität angeht. Alle Systeme können nur eine einzige Schicht brennen, an das Kopieren von zweischichtigen Video-DVDs ist also erst einmal nicht zu denken. Wie bei CD-»Brennern« gibt es einmal und wiederbeschreibbare DVDs. Einmal beschreibbare DVDs, die DVD-Rs (für recordable) erreichen eine Kapazität von max. 4,7 Gbyte pro Seite, die Rohlinge sind teuer und die Brenner der ersten Generationen können nur eine Seite auf einmal beschreiben. Für wiederbeschreibbare DVDs existiert noch kein einheitlicher Standard, es konkurrieren vor allem DVD-RAM und DVD-RW, die es jeweils auch noch in verschiedenen Versionen gibt. Sie fassen pro Seite zwischen 2,6 und 5,2 Gbyte und vertragen sich weder untereinander noch innerhalb ihrer Versionen noch mit allen anderen DVD-Standards.

2.2.4

Wechselplattensysteme

Sowohl als Backup- oder Archivierungsmedium, aber auch als »Arbeitsfestplatte« mit allen Vorund Nachteilen eines portablen Datenträgers finden die verschiedensten Wechselplattensysteme starke Verbreitung. Grundsätzlich geht es beim Wechselplattensystem darum, die hohe Speicherkapazität und geringe Zugriffszeit eines Festplattensystems mit der für Disketten typischen Mobilität des Datenträgers zu verbinden.

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2.2. Daten aufbewahren – Die Massenspeicher

Eine Festplatte zum Mitnehmen – Der Wechselrahmen Eine recht simple Lösung dieses Gedankens ist die Unterbringung einer gewöhnlichen Festplatte in einem so genannten Wechselrahmen. Das Gegenstück des Wechselrahmens ist der Führungsrahmen im PC-Gehäuse, über den die Verbindung zu einem AT-Bus- oder SCSI-Hostadapter und damit zum Bussystem des Computers hergestellt wird. Der Wechselrahmen kann bei Bedarf mitsamt Festplatte aus dem Führungsrahmen entfernt und z.B. gegen eine andere Festplatte im Führungsrahmen ausgetauscht werden. Solange exakt gleiche Festplatten verwendet werden, die beim System mit den gleichen Parametern angemeldet werden, ist dies ein praktikables Prinzip. Wird allerdings eine AT-Bus-Festplatte gegen ein Laufwerk mit abweichenden Festplattenparametern ausgewechselt, müssen vor Inbetriebnahme zunächst die neuen Werte ins CMOS-Setup eingetragen werden. Moderne BIOS-Setups erkennen die Festplattenparameter automatisch beim Start und ändern auch selbstständig die erforderlichen Einträge. SCSI-Festplatten werden nicht beim System angemeldet und sie arbeiten auch nicht als Master und Slave zusammen. Der SCSI-Hostadapter akzeptiert die Laufwerke, die er auf dem SCSI-Bus findet, gleichgültig, ob es jedesmal ein anderes ist. Bei Verwendung mehrerer Festplatten ist lediglich darauf zu achten, dass nicht zwei Laufwerke mit identischer ID-Einstellung betrieben werden. Bild 2.73: Schublade – Festplatten im Wechselrahmen sind eine recht klobige Angelegenheit.

Rahmenlos – Echte Wechselplatten Bei echten Wechselplatten handelt es sich um austauschbare Speichermedien und nicht um austauschbare Laufwerke. Dazu wurde hardwareseitig eine Trennung zwischen Laufwerkselektronik und -mechanik und dem eigentlichen Datenträger vollzogen. Des Weiteren muss der Datenträger in einer hermetisch abgeriegelten Schutzhülle untergebracht werden, um den Kontakt mit Staubpartikeln und anderen Fremdkörpern ausschließen zu können. Solche Wechselplattensysteme eignen sich ganz hervorragend als Backup- oder Archivierungsmedium. Die Sicherung bzw. Archivierung größerer Datenbestände ist in wenigen Minuten über ein einfaches Kopierkommando des Betriebssystems realisiert. Ein Zurückspielen der Daten ist prinzipiell nicht notwendig, da auf das Laufwerk ja direkt zugegriffen werden kann. Ältere Datenbestände aus früheren Sicherungen können so einfach und unkompliziert wieder zur Ver-

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

fügung gestellt werden. Es gibt wohl kaum eine Datensicherungstechnik, die ein ähnliches Maß an Flexibilität aufweisen kann. Ein anderer Vorzug solcher Wechselplattensysteme ist die Nutzbarkeit der Wechselmedien als portable Datenträger für den Austausch größerer Datenmengen mit anderen Anwendern. Im grafischen Gewerbe sind sie gerade deshalb sehr beliebt und stark verbreitet. Frühe Entwicklungen solcher Laufwerke konnten Mediengrößen von 44 und 88 Mbyte verarbeiten. Die Kassetten kamen im 5¼-Zoll-Format. Später führte man 3½-Zoll-Laufwerke und Medien ein, die bis etwa 250 Mbyte reichten. Aktuelle Entwicklungen stoßen in Gbyte-Bereiche vor. Die Zugriffszeiten ähneln denen von Festplatten. Ältere Wechselplattensysteme weisen Zugriffszeiten von 30 ms auf. Starke Verbreitung finden Laufwerke des Herstellers Syquest mit etwa 12 ms Zugriffszeit und einer durchschnittlichen Datentransferrate von etwa 7 Mbyte/s. Selbst moderne IDE-Festplatten sind auch nicht schneller. Interne Laufwerke dieser Leistungsklasse sind wahlweise mit IDE- oder SCSI-Schnittstelle zu erschwinglichen Preisen zu haben. Externe Lösungen werden in der Regel als SCSI-Gerät, neuerdings aber immer häufiger auch für den Parallelport angeboten. In diesem Fall geht der Datendurchsatz natürlich deutlich zurück. Bild 2.74: Das Syquest-Wechselplattenlaufwerk mit 5¼-ZollMedium ist mit einer maximalen Kapazität von 88 Mbyte zwar nicht mehr zeitgemäß, doch stellte es lange Zeit im professionellen Bereich den unangefochtenen Standard dar; die Medien sind heute noch stark verbreitet.

Wechselplattenlaufwerke werden auf die gleiche Art und Weise mit einem IDE- oder SCSI-Controller verbunden wie andere Festplatten auch. Das Betriebssystem spricht diese Wechselplattensysteme als logische Laufwerke an und gibt ihnen einen Laufwerksbuchstaben. SCSI-Laufwerke müssen unter Umständen über einen zusätzlichen Gerätetreiber dem Betriebssystem zugänglich gemacht werden.

Zwei Seiten, keine Medaille – MO-Laufwerke Beliebig häufige Beschreibbarkeit, wechselbares Medium mit hoher Speicherkapazität und schneller Datenzugriff – das sind, auf den Punkt gebracht, die Anforderungen an ein fortschrittliches Backup-Medium in der PC-Welt. Doch Wechselmedien, die auf einem rein magnetischen Aufzeichnungsverfahren beruhen, also Disketten oder Wechselplatten, stoßen, was ihre Kapazität angeht, schnell an die Grenze des technisch Machbaren. Die maximal erreichbare Datendichte ist durch die empfindliche Art der Ablesetechnik einfach begrenzt. Außerdem sind die magnetisch beschichteten Oberflächen recht anfällig im Hinblick auf externe (magnetische) Störfelder von außen.

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2.2. Daten aufbewahren – Die Massenspeicher Die Abtastung eines Speichermediums mittels Lasertechnik, z.B. bei der CD-ROM, lässt eine sehr viel höhere Datendichte und damit auch eine größere Kapazität auf kleiner Fläche zu. Das Aufzeichnungsprinzip beruht aber auf irreversiblen physikalischen Veränderungen des Speichermediums. Die Konsequenz aus diesen beiden Engpässen ist die technische Kombination eines auf magnetischer Ausrichtung der Oberflächenbeschichtung eines Datenträgers beruhenden Aufzeichnungsprinzips mit einem optischen Abtastverfahren. Bei diesem Verfahren kann der Schreibund Lesezugriff nicht mehr von einem kombinierten Schreib-/Lesekopf durchgeführt werden. Zwei voneinander getrennt operierende Systeme sind gefragt. Eine technisch gelungene Kombination beider Techniken stellen die magneto-optischen Laufwerke dar. So funktioniert ein MO-Laufwerk Eine MO-Disk (MOD) ist ähnlich wie eine CD-RW aufgebaut. Zwischen der Trägerschicht aus Polycarbonat und der Reflexionsschicht wird eine Licht durchlässige Schicht aus Seltenerdlegierung eingebracht. Das Material reagiert sowohl auf optische als auch auf magnetische Einflüsse. Der »Schreibkopf« eines MO-Laufwerks besteht aus einem starken Laser, der winzige Abschnitte der Oberfläche bis auf 160 Grad erhitzt. Dadurch geraten die magnetischen Elemente der Legierung in einen instabilen Zustand. Beim anschließenden Abkühlen richtet ein äußeres Magnetfeld die Teilchen aus. Es entsteht ein Magnetic Spot. Schreiben auf einer MOD bedeutet also immer ein Löschen oder Errichten eines solchen Magnetic Spots. Bild 2.75: Sieht viel antiquierter aus, als es ist. Solch ein magnetooptisches Laufwerk speichert auf einem einzigen 5¼-Zoll-Medium bis zu 2,6 Gbyte – beliebig überschreibbar!

Gelesen wird diese Information von einem schwächeren Laser. Ein spezielles Verfahren macht die Veränderung der Ausrichtung der Magnetic Spots über die Reflexion und den Polarisationswinkel des Laserstrahls interpretierbar. Eine Kombination aus einer Fotodiode und einem Polarisationsfilter wandelt die optischen Signale in elektrische Impulse um, die über eine ATAPIoder SCSI-Schnittstelle an das System weitergegeben werden. Das Schreib-/Leseverfahren benötigt für eine ausreichende Präzision eine auf dem Datenträger exakt vorgezeichnete Datenspur, die bereits bei der Herstellung der MOD aufgebracht werden muss. MO-Laufwerke gibt es für 3½- und 5¼-Zoll-Medien. Wie bei anderen Laufwerken, hat sich auch hier das 3½-Zoll-Format durchgesetzt. Die Medien sind entweder einseitig oder, durch Umdrehen der Disk, beidseitig beschreibbar. 3½-Zoll-Medien werden mit Kapazitäten von bis zu 640 Mbyte angeboten, auf 5¼-Zoll-MODs können bis zu 2,6 Gbyte Daten gespeichert werden. Diese Daten können Sie mit einer Geschwindigkeit von ca. 700 Kbyte/s zurücklesen und zwar bei

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mittleren Zugriffszeiten um die 30 ms. Das Schreiben auf MODs erfolgt wegen des höheren technischen Aufwands allerdings etwas langsamer. Aufgrund der – verglichen mit anderen Wechselplattensystemen – immer noch recht hohen Zugriffszeit und nicht zuletzt wegen des nicht besonders attraktiven Preises vor allem der Medien wird man auf einen Durchbruch dieser Speichertechnik wohl weiterhin vergeblich warten.

Gigabytes im Westentaschenformat – Das jaz-Laufwerk Den Stand der Technik stellt Iomega mit seinem Ende 1995 vorgestellten »jaz-Laufwerk« dar. Damals erreichte es bereits eine Speicherkapazität von 1 Gbyte auf einem etwa 3½ Zoll großen Wechselmedium. Die aktuelle Version verarbeitet Medien mit 2 Mbyte. Die mittlere Zugriffszeit liegt bei etwa 16 Millisekunden, der durchschnittliche Datendurchsatz erreicht etwa 7,5 Mbyte je Sekunde. Das Medium enthält zwei feste Speicherscheiben, wie wir sie von Festplatten her kennen. Eine besondere Halterung dieser Scheiben bietet ausreichenden Erschütterungsschutz. Das jaz-Laufwerk ist als internes und externes Laufwerk verfügbar. Beide Varianten verfügen über eine Ultra-SCSI-Schnittstelle, benötigen also einen im Computer installierten SCSI-Controller. Aufgrund der hohen Speicherkapazitäten der Medien und der durchaus akzeptablen Datentransferraten eignet sich das Laufwerk als bequemes und leistungsfähiges Archivierungsund Backup-System. Es kann als Transport- und Austauschmedium für größere Datenmengen verwendet werden, und da es (auch in der externen Version) als Bootlaufwerk konfigurierbar ist, kann es eine Festplatte durchaus ersetzen. Selbst anspruchsvollere Anwendungsprogramme laufen von jaz-Kassetten mit erstaunlicher Geschwindigkeit.

Das Ende der Diskettennot? – Zip, EASY oder LS120 Mit einer Kapazität von 1,44 Mbyte, unerträglich langsamem Zugriff und miserabler Übertragungsrate passt das Diskettenlaufwerk schon lange nicht mehr in die Zeit. Aus diesem Grunde haben sich drei der größten Hersteller von Wechselmedien daran gemacht, einen Ersatz für die überholte Diskette zu entwickeln – mit der bewährten Handlichkeit und Universalität, aber mit zeitgemäßer Kapazität und Leistung. Und wenn sich die drei zusammengetan hätten, dann wäre vielleicht sogar ein neuer Standard dabei herausgekommen. Bild 2.76: Das zip-Laufwerk von Iomega hat den Anfang gemacht: 100 Mbyte auf einer Diskette (links), die kaum größer ist als eine herkömmliche (vorn).

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2.2. Daten aufbewahren – Die Massenspeicher Das haben sie aber nicht und daher haben wir es mit drei verschiedenen untereinander nicht kompatiblen Systemen zu tun, die trotzdem eine Menge gemeinsam haben. Die Rede ist von Syquests EZ-Drive, Iomegas zip-Laufwerk und dem von Compaq entwickelten LS120. Mit Kapazitäten von 100 bis 230 Mbyte sind sie als Sicherungs- und Archivierungsmedium nicht nur für private Zwecke gut geeignet, auch zum Transport oder Austausch von Daten eignen sie sich hervorragend. Die Medien haben in etwa das handliche Format einer 3½-Zoll-Diskette, sind aber unterschiedlich dick und schwer. Das LS120 hat die kleinsten und leichtesten und es verarbeitet außerdem auch herkömmliche 1,44-Mbyte-Disketten, was es zum aussichtsreichsten Nachfolger des Diskettenlaufwerks macht. Allerdings ist das zip-Laufwerk schon eine ganze Weile auf dem Markt und es hat sich offensichtlich zum Standard gemausert. Alle Laufwerke sind für den internen Betrieb an einem IDE-Controller und für den externen Anschluss am Parallelport zu haben. Zip- und EZ-Drive gibt es auch als externes SCSI-Gerät. Eine interne SCSI-Variante bietet leider nur Iomegas zip-Laufwerk, das sich auf diese Weise mit der flexibelsten Schnittstellenausstattung präsentiert. Bild 2.77: Kaum zu unterscheiden: Das LS120-Laufwerk (oben) besitzt im Gegensatz zum Diskettenlaufwerk einen 40-poligen Anschluss.

zip-Laufwerk und LS120 arbeiten mit flexiblen Scheiben und sind von daher eher mit einem Disketten- als mit einem Festplattenlaufwerk zu vergleichen. Das EZ-Drive ähnelt dagegen eher einer Wechselplatte: Es läuft mit einem starren Medium in einer etwas sperrigeren, aber auch robusteren Cartridge. Die größten Unterschiede gibt es bei der Geschwindigkeit, hier führt eindeutig das EZ-Laufwerk. Das LS120, das uns sonst am besten gefällt, muss deutliche Abstriche machen. Zip

EZ-Drive

LS120

Zugriffszeit

30 ms

18 ms

40 ms

Übertragungsrate

700 Kbyte/s

1.000 Kbyte/s

500 Kbyte/s

Kapazität

100 Mbyte

130 Mbyte

120 Mbyte

Die in der Tabelle angegebenen Werte für den durchschnittlichen Datendurchsatz sind selbstverständlich je nach Schnittstelle unterschiedlich, am Parallelport werden sie nicht erreicht.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail Das parallele zip-Laufwerk ist mit einem SCSI-Chip von Adaptec ausgerüstet. Die ersten Versionen des Geräts störten sich daran, wenn es diesen Chip ein zweites Mal, z.B. auf einem installierten SCSI-Hostadapter oder der Hauptplatine gab. Das GUEST-Programm stürzte dann bei der Installation ab. Die Treiber mussten von Hand installiert werden.

2.2.5

Bandlaufwerke

Die regelmäßige Sicherung der auf den Massenspeichern abgelegten Daten auf einen externen (also nicht im PC-Gehäuse verbleibenden) Datenträger wird bei Festplattenkapazitäten im Gigabytebereich nicht selten zu einem Problem. Auf Disketten sind lediglich noch Teilsicherungen möglich. Kein Wunder also, dass sich preiswertere Bandlaufwerke mit Aufnahmekapazitäten von mehreren Gigabyte längst als Backup-Medium etabliert haben. Bandlaufwerke, so genannte Streamer, eignen sich aufgrund ihrer nahezu unbegrenzten Speicherkapazität und der durch ausgefeilte Aufzeichungs- und Fehlerkorrekturmethoden sehr hohen Datensicherheit ideal als Datensicherungsgerät. Sie sind als interne und externe Geräte im Handel verfügbar. Der entscheidende Unterschied zu den meisten anderen Speichermedien besteht bei Bandlaufwerken darin, dass das Betriebssystem auf das Laufwerk nicht direkt zugreifen kann. Der Streamer bekommt keine logische Laufwerksbezeichnung wie eine Festplatte oder ein Wechselplattenlaufwerk. Der Zugriff erfolgt ausschließlich über eine besondere Software, ein Datensicherungsprogramm. Ein direkter Zugriff auf das Band und die darauf befindlichen Dateien ist nicht möglich. Zuerst müssen die Daten vom Band wieder auf die Festplatte restauriert werden.

IDE, SCSI oder Floppy – Die Leistungsklassen von Streamern Streamer werden entweder über den Diskettencontroller, den Enhanced-IDE-Controller oder einen SCSI-Adapter angeschlossen. Dabei gibt es zum Teil große Unterschiede in der Leistungsfähigkeit, wir werden das im Folgenden kurz untersuchen. Bild 2.78: Floppy-Streamer (oben) besitzen einen 34-poligen, IDEStreamer (Mitte) einen 40-poligen und SCSI-Streamer (unten) einen 50-poligen Anschluss.

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2.2. Daten aufbewahren – Die Massenspeicher Floppy-Streamer Die preiswerteren Vertreter ihrer Zunft werden am Diskettencontroller angeschlossen, man nennt sie deshalb auch Floppy-Streamer. Sie teilen sich das Flachbandkabel mit dem Diskettenlaufwerk und werden gewissermaßen wie ein zweites Diskettenlaufwerk angeschlossen. Sind zwei Diskettenlaufwerke im System, kann ein Floppy-Streamer über ein so genanntes Y-Kabel gleichsam zwischen die Diskettenlaufwerke und ihren Controller eingeschleift werden. Das Kabel und die Backup-Software gehören zum Lieferumfang. Frühe Vertreter dieser Zunft brachten es auf eine Speicherkapazität von 120 Mbyte. Durch Kompressionsverfahren bei der Datenaufzeichnung waren später auf den gleichen Bändern auch 250 Mbyte möglich. Modernere Varianten sichern mit Kompression mehrere Mbyte auf einem Band. Die Aufzeichnungsgeschwindigkeit dieser Laufwerke kommt selten über 5 Mbyte pro Minute hinaus. Mehr schafft der Diskettencontroller einfach nicht. Bei Festplattenkapazitäten von mehreren Gbyte kann daher eine Komplettsicherung der gesamten Platte mit einem solchen Bandlaufwerk zum Zeitproblem werden. Abhilfe schaffen so genannte Tape-Acceleratoren, welche nichts anderes sind als separate Controllerkarten, die einen höheren Datendurchsatz als der gewöhnliche Floppy-Controller möglich machen. In der Regel können die Sicherungszeiten durch Einsatz eines solchen Tapecontrollerboards etwa halbiert werden. Ein vergleichbarer Effekt kann auch durch den Austausch des gewöhnlichen Diskettencontrollers gegen einen, der auch für 2,88-Mbyte-Diskettenlaufwerke geeignet ist, erreicht werden, vorausgesetzt, das System-BIOS der Hauptplatine kommt damit zurecht. Auch die meisten auf modernen PCI-Hauptplatinen integrierten Diskettencontroller unterstützen Laufwerke mit einer Kapazität von 2,88 Mbyte und sind damit zu einer erhöhten Übertragungsrate fähig. Bild 2.79: Ein TRAVAN-Streamer mit Cartridge: Bis zu 800 Mbyte kann man auf einem Band unterbringen – vorausgesetzt, man nimmt sich etwas Zeit. Auch die älteren QIC-80Bänder (links) lassen sich verarbeiten.

Enhanced-IDE-Streamer Deutlich schneller, aber auch ein wenig teurer sind Streamer, die am Enhanced-IDE-Controller angeschlossen werden können. Sie unterliegen nicht dem beschränkten Durchsatz des Diskettencontrollers. Am EIDE-Controller erreichen sie Datentransferraten von bis zu 40 MB je Minute. Damit sind sie ihren Kollegen am Floppy-Kabel haushoch überlegen.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

Vereinzelt erreichen sie dabei allerdings recht hohe Betriebstemperaturen, was in einem engen Gehäuse schon einmal zu Problemen führen könnte. Die Bänder werden teilweise so heiß, dass sie erst abkühlen müssen, bevor man sie aus dem Laufwerk nehmen kann. Die Kapazitäten liegen im ein- bis zweistelligen Gigabytebereich, womit die Vollsicherung einer Festplatte von mehreren Gbyte hinsichtlich des Zeitbedarfs wieder in akzeptable Regionen rückt. Enhanced-IDE-Streamer teilen sich den EIDE-Controller mit anderen daran angeschlossenen Geräten, wie z.B. Festplatten und CD-ROM-Laufwerken. Wie alle anderen IDE-Geräte auch, müssen sie entweder als Master oder als Slave eingestellt sein, um sich mit anderen Geräten am gleichen Kabel zu verständigen. Zum Lieferumfang gehört auch bei diesen Geräten eine Datensicherungssoftware. SCSI-Streamer Insbesondere im professionellen EDV-Einsatz und unter Netzwerkbedingungen werden für gewöhnlich SCSI-Streamer eingesetzt. Die Geräte erlauben sehr hohe Anforderungen an Zuverlässigkeit und Präzision und haben schon allein deshalb einen deutlich höheren Preis. Sie werden an einem SCSI-Hostadapter gemeinsam mit den anderen SCSI-Geräten an einem gemeinsamen Kabel betrieben. Die erreichbaren Datendurchsätze reichen von etwa 10–20 Mbyte pro Minute bei kleineren DATStreamern bis zu mehreren 100 Mbyte je Minute bei DLT-Streamern. Letztere liegen allerdings in Preisregionen, die sie nur für den Einsatz in wirklich professionellen Umgebungen sinnvoll erscheinen lassen. Bild 2.80: Bandformate gibt's wie Sand am Meer – dies ist nur ein kleiner Auszug. Stehend: Die QIC-Formate 80, 3010, XL und QIC-WIDE. Liegend vorne ein DAT-Band für 2 Gbyte, daneben ein Travan800 und hinten links ein QIC02-Band mit 80 Mbyte Kapazität.

QIC, DAT oder TRAVAN – Die Bandformate Je nach Aufzeichnungs- und Kompressionsverfahren werden unterschiedliche Bandformate benutzt. Am weitesten verbreitet sind: l

QIC (-40, -80, 3010, -XL und -Wide)

l

TRAVAN (-1 bis -5)

l

DAT (90 bis 120 m)

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden Die QIC-Formate finden in aller Regel bei Floppy-Streamern Verwendung. Jüngere Modelle benutzen zunehmend auch TRAVAN-Bänder und können die QIC-Formate lesen, aber leider nicht schreiben. Enhanced-IDE-Streamer und preiswertere SCSI-Streamer verwenden je nach Kapazität TRAVAN oder QIC-XL bzw. QIC-Wide-Formate. DAT-Kassetten können ausschließlich von DAT-Laufwerken verarbeitet werden. Ab einer Speicherkapazität von unkomprimierten 4 Gbyte werden 120 m-Bänder gebraucht. Eine andere, schon etwas ältere Gattung von Streamer-Laufwerken sind die so genannten QIC02-Streamer. Diese Laufwerke benötigen zwingend einen eigenen Controller, der auf den Streamer konfiguriert werden muss. Es handelt sich dabei um eine Art Hostadapter, der stark einer SCSI-Schnittstelle ähnelt. QIC-02-Streamer sind als interne und externe Geräte anschließbar. Die Kapazitäten reichen bis etwa 700 Mbyte. QIC-02-Streamer erreichen Datendurchsätze von etwa 8 Mbyte in der Minute. Üblicherweise werden 5¼-Zoll-Cartridges verwendet. Deutlich verbreiteter – nicht zuletzt wegen des niedrigen Preises der Bänder – sind die so genannten Digital Audio Tapes (DAT). Während andere Streamer-Laufwerke die Daten analog aufzeichnen, prinzipiell also Daten in Töne umwandeln, zeichnen DAT-Streamer die Information digital auf. Der Verzicht auf die Digital-Analog-Wandlung bringt zusätzliche Geschwindigkeitsvorteile. DAT-Bänder mit Kapazitäten von zwei bis zu einigen Dutzend Gbyte sind im Vergleich zu herkömmlichen Daten-Cartridges extrem preiswert und kaum größer als die Kassetten eines Diktiergeräts.

2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden Dieser Funktionsbereich Ihres PCs unterscheidet sich von den bisher beschriebenen unter anderem durch die Tatsache, dass die ihm zugehörigen Komponenten fast ausschließlich außerhalb des Rechners zum Einsatz kommen. Es handelt sich also streng genommen um die Computerperipherie, auch wenn ein guter Teil hiervon für den Betrieb des Rechners unerläßlich sein mag. Die meisten der im Folgenden beschriebenen Geräte bzw. Baugruppen dienen der Kommunikation zwischen Mensch und Computer, über sie ist der Anwender in der Lage, dem Rechner Daten zu übermitteln und ihn zur Verarbeitung dieser Informationen zu veranlassen, und durch diese gelangt er wieder in den Besitz der veränderten bzw. abgespeicherten Daten und Informationen. Allen diesen Geräten ist daher mehr oder weniger gemeinsam, dass sie eine Übersetzung menschlicher Ausdrucksformen in Computer-lesbare Informationen vornehmen sollen bzw. den umgekehrten Vorgang vollziehen, d.h. eine dem menschlichen Sinnesapparat angepasste Darstellung der binären Information. Das grundlegende Medium der menschlichen Kommunikation, die Sprache, steht bislang zur Bedienung eines Rechners oder zur Dateneingabe noch nicht zur Verfügung. Wir alle haben mit der einstweiligen Lösung dieses Problems, der Tastatureingabe, mehr oder weniger zu kämpfen, und doch ist dieser Standard schon recht weit entwickelt, immerhin beruht er auf einer sprachlichen, zeichenorientierten Verständigungsweise.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

Noch vor nicht allzu langer Zeit war es keineswegs unüblich, einen Rechner binär, d.h. durch die Verwendung einer Schalterleiste, mit der nur die Zustände »Ein« oder »Aus« erzeugt werden konnten, zu bedienen. Sie werden sich vorstellen können, dass eine Standardanwendung wie die Textverarbeitung auf diese Art und Weise völlig undurchführbar gewesen ist. Auch die zeichenorientierte oder gar grafische Ausgabe von Informationen, sei es auf dem Bildschirm oder einem Drucker, kommt der menschlichen Neigung, Informationen in erster Linie mit den Augen aufzunehmen, schon sehr weit entgegen, vor allem im Vergleich zu den mehr oder weniger blinkenden Leuchtzeilen aus der Kinderstube der Binärrechner. Sie werden sich in diesem Zusammenhang vorstellen können, dass Leistungsfähigkeit und Brauchbarkeit der betreffenden Ein- und Ausgabegeräte in entscheidendem Maße auch vom damit arbeitenden Anwender abhängig sind. Die schnellste Tastatur wird Ihnen nichts nutzen, wenn Sie das Zehn-Finger-System nicht beherrschen, und ob Ihnen eine Maus besonders griffig erscheint oder total unhandlich vorkommt, hängt von Ihrem persönlichen Geschmack ebenso ab wie von der Größe Ihrer Hände. Bei dem folgenden Überblick über die Ein- bzw. Ausgabe-Elemente des PCs haben wir deshalb versucht, auf die Darstellung von geschmacksabhängigen Aspekten weitgehend zu verzichten und uns auf reine Fakten zu beschränken.

2.3.1

Die Standardschnittstellen

Die Schnittstellen Ihres PCs sind für sich genommen eigentlich noch keine Ein- bzw. Ausgabegeräte. Der Grund, warum wir uns dennoch in diesem Kapitel damit beschäftigen wollen, liegt nahe: Die Schnittstellen stellen eine universelle Verbindung des PCs zur »Außenwelt« dar, sie vermitteln zwischen Computer und Peripherie. Eine Schnittstelle dient zur Übertragung von Daten zwischen zwei verschiedenen Systemen. Grundsätzlich kann man bei der Datenübertragung zwischen zwei verschiedenen Verfahren unterscheiden: der parallelen und der seriellen Datenübertragung. Bei der parallelen werden mehrere Bits – meistens sind es acht, also ein komplettes Byte – über nebeneinander liegende (= parallele) Leitungen gleichzeitig übertragen. Bei der seriellen Übertragung dagegen existiert nur eine einzige Leitung. Alle Bits müssen nacheinander (= seriell) über diese Leitung transportiert werden. Sie können sich vielleicht schon denken, welches dieser Verfahren die höhere Übertragungsrate erzielen kann. Tatsächlich erreicht ein paralleles Verfahren mit acht Leitungen etwa die zehnfache Leistung eines seriellen Systems. Zusätzlich zu den eigentlichen Daten müssen bei der seriellen Übertragung nämlich noch zahlreiche Steuerbits übermittelt werden, was natürlich zusätzlich Zeit kostet. Der Vorteil einer seriellen Übertragungsart liegt in der geringeren Leitungszahl und somit in der Verwendung dünnerer und preiswerterer Kabel und in einer höheren Zuverlässigkeit, wodurch längere Verbindungsstrecken ermöglicht werden, als dies beim parallelen Datentransport der Fall ist.

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden Bild 2.81: Voll schnittig: Auf dieser ATX-Hauptplatine ist alles schon mit drauf. V. l. n. r.: zwei übereinander liegende PS/2-Anschlüsse für Tastatur und Maus, ebenfalls übereinander die beiden Buchsen für den Universal-Serial-BUS, eine neunpolige SubD-Buchse (male) für die serielle Schnittstelle (oft sind auch zwei davon vorhanden), darüber die 25polige SubD-Buchse (female) für den Parallelport. Das Türmchen rechts stellt die Anschlüsse der integrierten Soundkarte zur Verfügung: eine 15-polige SubD-Buchse für den Gameport und MIDI, darunter drei Klinkenbuchsen für Lautsprecher, Mikrofon und Line-In.

Nebeneinander – Die parallele Schnittstelle Bei der parallelen Schnittstelle handelt es sich um einen Ein- und vor allem Ausgabeport zum Anschluss verschiedener externer Geräte. Zunächst wurde sie fast ausschließlich als Druckeranschluss gebraucht. Die Weiterentwicklung des Standard-Parallel-Ports (SPP) zu den Standards EPP und ECP machte daraus einen leistungsfähigen Ein-/Ausgabe-Anschluss. Externe Laufwerke aller Art, Scanner, Streamer, Netzwerk- und ISDN-Adapter, fast alle denkbaren Peripheriegeräte gibt es in einer Version zum Anschluss an die parallele Schnittstelle. Auch zur direkten Verbindung zweier PCs über ein Kabel zum Zweck der Dateiübertragung oder Vernetzung (PC-Direktverbindung unter Windows) ist der Parallelport zu gebrauchen. Drei Parallelports lassen sich unter DOS und Windows nebeneinander betreiben (LPT1: bis LPT3:), einer ist üblicherweise bei einem normal ausgestatteten PC installiert. Bei modernen Systemen befindet er sich auf der Hauptplatine, bei älteren Systemen auf einer Steckkarte, oft zusammen mit dem Festplatten- und Diskettencontroller und weiteren Schnittstellen. Bei frühen PC-Systemen saß er auf der Grafikkarte. Seine äußere Erscheinungsform ist immer gleich. Er ist als 25-polige verpolungssichere SubD-Buchse ausgeführt.

Nacheinander – Die serielle Schnittstelle Serielle Schnittstellen findet man an jedem normal ausgestatteten PC-System, üblicherweise gehören zwei davon zur Standardausstattung. Maximal vier können unter DOS und Windows nebeneinander betrieben werden (COM1 bis COM4). Sie dienen hauptsächlich dem Anschluss von Eingabegeräten (Maus, Grafiktablett, Chipkartenleser, Digitalkameras etc.), aber auch Ausgabegeräte wie z.B. Modems, ISDN-Terminaladapter und Drucker sind mögliche Nutzer dieser Ports. Es gibt verschiedene Arten von seriellen Schnittstellenstandards. Am PC wird fast ausschließlich der Standard RS232 verwendet. Auch die seriellen Schnittstellen sind bei aktuellen PC-Systemen auf der Hauptplatine angesiedelt. Bei älteren Systemen finden Sie sie regelmäßig auf den Kombicontroller- oder MultiI/O-Steckkarten.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

Der Schnittstellenbaustein eines seriellen Ports, der so genannte UART, kann unterschiedlich schnell sein. Bei älteren PC-Systemen findet man überwiegend den UART 8250, heutige Systeme verwenden den UART 16550 (auch als FIFO bezeichnet), der einen deutlich höheren Datendurchsatz als sein Vorgänger bietet. Für den Anschluss von schnellen Modems ist er unverzichtbar. Serielle Schnittstellen begegnen uns am PC in zwei Ausführungen, entweder als neun- oder als 25-poliger SubD-Stecker. Lange Zeit war es üblich, ein PC-System mit jeweils nur einer dieser Ausführungen auszustatten. Immer häufiger sieht man beide »Seriellen« in der neunpoligen Version. Für die gegenseitige Anpassung gibt es Adapterstecker.

Miteinander – Der Tastaturanschluss Eine weitere serielle Schnittstelle, aber eine zum Anschluss eines bestimmten Gerätes ist der Tastaturanschluss. Er befindet sich direkt auf der Hauptplatine, ist also immer mit dabei. Lange Zeit war die Standardtastaturschnittstelle als fünfpolige DIN-Buchse ausgelegt, zumindest bei so genannten Noname-Systemen. Hersteller wie IBM, Compaq oder Hewlett Packard verwenden schon seit Jahren eine kleinere sechspolige Version, die PS/2-Tastatur-Schnittstelle, benannt nach dem ersten System, das sie verwendete: das IBM Personal System /2. Im Zusammenhang mit der Etablierung des ATX-Standards bei den Hauptplatinen setzt sich der PS/2-Tastaturanschluss auch bei Standard-PC-Systemen durch. Mit entsprechenden Adapterkabeln oder -steckern lassen sich auch Tastaturen mit dem herkömmlichen fünfpoligen DIN-Stecker am PS/2-Tastaturanschluss betreiben. Der Anschluss für die PS/2-Tastatur wird häufig mit dem für die PS/2-Maus verwechselt (siehe unten), er sieht genauso aus, ist aber nicht der gleiche. Abhilfe schafft nur eindeutiges Beschriften. Auch an den USB lässt sich eine Tastatur anschließen, was aber nicht nur völlig nutzlos ist, sondern sogar zu Schwierigkeiten führen kann. Wir kommen bei der Beschreibung der Tastatur (Kapitel 2.3.2) noch einmal darauf zurück.

Übereinander – Der Mausport Ebenfalls mit dem ATX-Standard zieht die PS/2-Maus-Schnittstelle in die Standard-PC-Landschaft ein. Sie gehört heute zum Standard-Schnittstellenangebot einer aktuellen Hauptplatine. Sie kann (und muss meistens auch) über das CMOS-Setup aktiviert werden. Die Anschlussbuchse gleicht der der PS/2-Tastatur, in den meisten Fällen ist sie unmittelbar darüber angebracht. Im Handel sind eine Reihe von Adaptern erhältlich, um serielle Mäuse an der PS/2-MausSchnittstelle anschließen zu können. Diese Lösung kann nur dann funktionieren, wenn die serielle Maus grundsätzlich für den Betrieb an einer PS/2-Schnittstelle vorbereitet ist. In der Praxis gibt's damit häufig Probleme. Wird die PS/2-Maus-Schnittstelle über das CMOS-Setup aktiviert, ist der IRQ 12 für sie reserviert. Dies kann Konflikte nach sich ziehen, wenn bereits andere Geräte den IRQ 12 benutzen.

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden

Gegeneinander – Der Gameport Dabei handelt es sich um eine 15-polige SubD-Anschlussbuchse zum Betrieb von gleich zwei (gegnerischen) Joysticks. Der Gameport gehört nicht zur Standardausstattung eines PC-Systems, zumindest solange keine Soundkarte darin steckt. Auf deren Slotblenden ist er nämlich regelmäßig zu finden und dort gehört er auch hin. Bei älteren Systemen finden Sie ihn fast immer zusätzlich auf Kombicontrollern mit parallelen und seriellen Schnittstellen bzw. auf MultiI/O-Karten. Wenn mehr als ein Gameport in einem PC-System aktiv ist, führt dies zu Störungen des Systems. Einer von beiden muss deaktiviert werden. Manchmal findet man spezielle Gamekarten, deren Blenden mit zwei Joystick-Buchsen versehen sind, dennoch verkörpern sie nur einen Gameport. Der Gameport ist leicht zu verwechseln mit einer Anschlussbuchse, die man häufig auf älteren Netzwerkkarten findet. Dabei handelt es sich um einen AUI-Anschluss fürs Netzwerk. Die Anschlussbuchse sieht genauso aus wie ein Gameport, sitzt aber meistens zusammen mit einer BNC-Anschlussbuchse auf einer Karte.

Hintereinander – Der Universal Serial Bus (USB) An den von Intel, Microsoft und vielen anderen führenden Hard- und Softwareherstellern gemeinsam entwickelten Universal Serial Bus können bei einer Datenübertragungsrate von maximal 1,6 MByte/s bis zu 127 Geräte gleichzeitig angeschlossen werden. Der USB unterstützt dabei so genanntes Hot-Plugging, das bedeutet, dass Geräte im laufenden PC-Betrieb an den USB angeschlossen und wieder abgenommen werden können. Ein weiterer Vorteil von USB besteht darin, dass der gesamte Bus nur einen einzigen IRQ belegt – unabhängig von der Anzahl der angeschlossenen Geräte. In puncto Geschwindigkeit lässt USB allerdings noch zu wünschen übrig: Die Datendurchsatzrate nimmt nämlich mit der Anzahl der angeschlossenen Geräte unter Umständen deutlich ab – schon bei drei Teilnehmern bleibt davon manchmal nicht mehr viel übrig. Abhilfe verspricht die nächste Version, USB 2.0, die Ende 2000 auf den Markt kommen soll, und eine Maximalgeschwindigkeit von über 50 MByte/s besitzen wird. USB 2.0 bleibt dabei abwärtskompatibel, das heißt, alle alten USB-Geräte lassen sich weiterverwenden. Allerdings werden für die höhere Datenrate andere, leistungsfähigere Hubs benötigt. Was das ist, verraten wir Ihnen in den nächsten Abschnitten. So wird der USB verkabelt Die Bezeichnung Bus ist für den USB ein wenig irreführend, denn das System bildet topologisch einen Stern, dessen Mittelpunkt der USB-Controller bildet, der den so genannten Root-Hub darstellt, also den Hauptverteiler. Die angeschlossenen USB-Geräte bekommen jeweils eine Kabelverbindung zum Root-Hub, allerdings verkraftet dieser nicht mehr als zwei Geräte auf einmal. Wenn mehr als zwei Geräte angeschlossen werden sollen, dann sind weitere Hubs, also Verteiler, erforderlich, die ihrerseits mit einer der USB-Buchsen am Root-Hub verbunden werden. Bis zu sieben Hubs können hintereinander gehängt werden, erst auf diese Weise können bis zu 127 Geräte angeschlossen werden. Jede Kabelstrecke darf dabei maximal 5 Meter betragen.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

Von einem Bus, bei dem alle Geräte sich ein Kabel teilen, wie zum Beispiel bei SCSI, kann bei USB also eigentlich nicht die Rede sein. Bei den USB-Kabeln kommen zwei verschiedene Anschlüsse zum Einsatz: A-Stecker und B-Stecker. Bei den flacheren A-Steckern sitzen die Kontakte nebeneinander, sie kommen vor allem an den Hubs vor. Die B-Stecker sind etwas dicker, weil sich hier einige Kontakte gegenüber liegen. Man findet sie an den meisten USB-Geräten, manchmal kommen aus Platzgründen aber auch hier A-Stecker zum Einsatz. Im Fachhandel sind passende A-auf-B-Adapter erhältlich

Bild 2.82: Die beiden gebräuchlichen USB-Stecker: links »A« rechts »B«

Kleingeräte, die nicht sehr viel Energie benötigen, können direkt vom USB-Root-Hub oder von einem daran angeschlossenen USB-Hub mit Strom versorgt werden. Größere Geräte (Kameras, Scanner etc.) benötigen eine eigene Stromversorgung, sie lassen sich aber über den USB einund ausschalten. USB und der PC Auf dem PC wird der USB durch einen Root-Hub mit zwei Schnittstellen repräsentiert. Er ist entweder auf der Hauptplatine untergebracht, was bei allen neueren PCs der Fall sein sollte, oder er kann recht einfach nachgerüstet werden. Damit der integrierte USB-Anschluss auch funktioniert, muss er im BIOS-Setup ausdrücklich aktiviert sein. Eine Besonderheit stellen dabei neuere Hauptplatinen im BAT-Format dar. Bei diesen ist die USB-Elektronik in den meisten Fällen zwar vorhanden, aber der Anschluss fehlt trotzdem. Bei einigen Modellen finden sich auf der Hauptplatine nicht einmal die entsprechenden Kontakte, sodass der USB-Hub ein völlig nutzloses Dasein fristet. Bei den meisten sind diese Kontakte aber vorhanden. Mit einem speziellen Kabel, zu dem ein Slotblech mit zwei A-Buchsen gehört, kann der USB dann zum Leben erweckt werden. Dieses

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden Kabel bekommen Sie entweder vom Hersteller der Hauptplatine – dann müssen Sie es recht teuer bezahlen und möglicherweise lange darauf warten – oder Sie beschaffen es sich erheblich preiswerter im Zubehörhandel – dann passt es möglicherweise aber nicht. Die USB-Anschlüsse auf der Hauptplatine sind nämlich nicht ausreichend genormt. Vor allem bei älteren Platinen wurde von den Herstellern so manches eigene Süppchen gekocht. Bild 2.83: Leider nicht ausreichend genormt: Bei BAT-Hauptplatinen benötigen Sie ein spezielles Kabel mit Slotblech, um einen evtl. vorhandenen USB-Anschluss auch zu nutzen.

Auch wenn Sie auf Ihrer Hauptplatine über gar keinen USB-Anschluss verfügen, müssen Sie nicht bis in alle Ewigkeit darauf verzichten: Mittels einer preiswerten Steckkarte lässt sich dieser bei jedem PC ganz einfach nachrüsten. Diese Karten sind unabhängig von der Hauptplatine für jeden PC mit PCI-Steckplätzen geeignet. Bild 2.84: Schnittchen à la carte: Mit solch einer Erweiterung bringen Sie den USB auch auf ältere PCs.

USB und Windows Seit der Version 98 gehört die USB-Unterstützung zum Standardrepertoire von Windows. Die Unterstützung der verschiedenen USB-Chips ist umfangreich und sehr zuverlässig, sodass für eine USB-Karte oder einen USB-Controller auf der Hauptplatine in der Regel keine Herstellertreiber benötigt werden.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

Windows 95 unterstützt den Universal Serial Bus erst ab dem ServiceRelease 2.0 (also Version 4.00.950B), allerdings muss die Unterstützung nachinstalliert werden (USBSUPP.EXE) und liegt dem Betriebssystem auch nicht bei. Erst ab dem ServiceRelease 2.1 hat Microsoft die USBUnterstützung mit ausgeliefert. In der Praxis hat Windows 95 damit aber so seine Probleme, die USB-Treiberunterstützung hatte noch die Kinderschuhe an. Viele Hersteller von USB-Geräten verlangen daher auch explizit Windows 98 oder ME – eine Empfehlung, der wir uns an dieser Stelle ausdrücklich anschließen wollen.

Durcheinander – IRQs und Portadressen Allen aufgeführten Schnittstellen ist gemeinsam, dass ihnen vom System bestimmte Portadressen und bestimmte Hardware-Interrupts zugeordnet werden. Über die Portadresse, die Sie sich gewissermaßen als Hausnummer der Schnittstelle vorstellen können, erfolgt die Dateneingabe bzw. -ausgabe, der Interrupt hat eine etwas komplexere Funktion. Über diese speziellen Leitungen des Systembusses kann der Prozessor in seiner Tätigkeit unterbrochen werden, um sein Augenmerk auf etwas anderes zu richten. Mit einem solchen Interrupt erfolgt z.B. die Bewegung des Mauszeigers auf dem Bildschirm, die ja zeitgleich mit der realen Bewegung der Maus erfolgen soll. Die Verteilung der Portadressen und Interrupts auf die verschiedenen Standardschnittstellen ist eigentlich genau festgelegt (siehe Tabelle). Es sind also keinerlei Konflikte zu erwarten, wenn Sie sich bei der Konfiguration des Systems an diese Konventionen halten. Bei Verwendung moderner Komponenten ist dies auch kein Problem, sie sind alle beliebig konfigurierbar. IRQ

Funktionen

Portadressen

Funktion

0

Timer

200H-20FH

Gameport

1

Tastatur

210H-217H

Frei

2

Kaskade, evtl. frei

250H-277H

Frei

3

Frei, COM2, (COM4)

278H-27FH

LPT2

4

Frei, COM1, (COM3)

280H-2EFH

Frei

5

Frei, LPT2

2F8H-2FFH

COM2

6

Diskettencontroller

330H-35FH

Frei

7

Frei, LPT1

360H-36FH

Netzwerkkarte

8

Uhr

370H-377H

Frei

9

Frei, evtl. VGA

378H-37FH

LPT1

10

Frei, COM3

390H-39FH

Frei

11

Frei, COM4

3E0H-3eFH

Frei

12

Frei, PS/2-Maus

3F8H-3FFH

COM1

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Coprozessor

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Erster Festplattencontroller

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Frei, Zweiter Festplattencontroller

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Tabelle 2.7: So sind die Hausnummern verteilt: Die Standardzuordnung von Interrupts und Portadressen beim PC.

2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden Bei älteren Systemen sind Sie aber oft auf 8-Bit-Schnittstellenkarten angewiesen, sodass Sie Probleme mit der Konfiguration der dritten und vierten seriellen Schnittstelle bekommen können. Die den seriellen Schnittstellen COM3 und COM4 zugeordneten Interruptleitungen IRQ10 und IRQ11 liegen nämlich auf dem 16-Bit-Teil des Busses, also auf dem etwas kürzeren Teil des Steckplatzes. 8-Bit-Karten können daher diese IRQ-Leitungen überhaupt nicht erreichen. Auf dem 8-Bit-Bus kann der Einbau weiterer Schnittstellen daher hinsichtlich der verwendeten Hardware-Interrupts zu einem ziemlichen Gedränge führen. Zur Lösung der hierbei auftretenden Probleme können im Wesentlichen zwei verschiedene Wege beschritten werden. Zum einen ist es unter bestimmten Voraussetzungen möglich, dass sich bestimmte Schnittstellen einen Interrupt teilen, zum anderen braucht auch nicht jede Schnittstelle einen Interrupt. Entscheidend ist hier in beiden Fällen die Art des angeschlossenen Geräts. Viele Geräte verwenden nämlich für ihren ordnungsgemäßen Betrieb gar keinen Interrupt, vor allem für den normalen Betrieb von parallelen Druckern kann hierauf in aller Regel problemlos verzichtet werden. Die Maus dagegen ist auf einen IRQ angewiesen. Wenn sich die serielle Maus-Schnittstelle, meistens ist dies COM1, mit einer anderen (z.B. COM3) eine Leitung teilen muss, darf das an dieser anderen Schnittstelle angeschlossene Gerät den Interrupt nicht benutzen, sonst geht gar nichts mehr. Der Betrieb eines Modems und einer Maus auf dem gleichen IRQ ist daher nicht empfehlenswert. Schnittstellen können eingestellt werden Mit Ausnahme der Tastaturschnittstelle können alle anderen Standardschnittstellen in unterschiedlichem Umfang konfiguriert werden. Bei modernen Systemen werden die parallelen und seriellen Schnittstellen der Hauptplatine über das CMOS-Setup (Abteilung Peripheral Setup oder Integrated Peripherals) konfiguriert. Dort sind Portadresse und IRQ-Wert (mit Einschränkungen) einstellbar, auch das portweise Abschalten ist möglich. USB- und PS/2-Maus-Port können meist nur ein- oder ausgeschaltet werden, Einschalten kostet in beiden Fällen einen IRQ. Der Gameport (üblicherweise auf Soundkarten) kommt ohne IRQ aus und kann ebenfalls nur geduldet oder deaktiviert werden. Bild 2.85: Eine Schnittstellenkarte mit Konfigurations-Jumpern. Meistens sind die Schnittstellen auf der Hauptplatine oder dem Kombicontroller schon mit drauf.

Sind die Schnittstellen auf Erweiterungssteckkarten untergebracht, finden Sie dort entweder einige Jumper oder einen oder mehrere DIP-Schalter, über die Sie die Konfiguration vornehmen

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

können. Hierzu sollten Sie auf jeden Fall die zur Karte gehörende Anleitung zu Rate ziehen, noch besser ist die zusätzliche Verwendung einer geeigneten Testsoftware, z.B. die Microsoft System Diagnose (MSD) von MS-DOS oder die Systeminformationen von Windows ME, 98 oder 95, die Ihnen die tatsächliche Belegung der IRQs mit Standardschnittstellen anzeigen kann. Verwendete Schnittstellenkarten sollten auf verschiedene Portadressen und Interrupts konfigurierbar sein. Das heißt, wenn Sie z.B. eine dritte serielle Schnittstelle in Ihren PC einbauen wollen, können Sie diese auch als COM4 definieren und frei entscheiden, welchen IRQ sie verwenden soll. Eine solche Konfiguration ist keineswegs so abwegig. Wenn Sie z.B. bereits über ein internes Modem verfügen, kann es durchaus sein, dass dieses schon die COM3-Portadresse belegt.

2.3.2

Die Tastatur

Die Tastatur ist das wichtigste Eingabegerät des PCs überhaupt. Zwar hat die Verbreitung der grafischen Benutzeroberflächen, insbesondere von MSWindows, die Bedeutung der Maus als Eingabegerät in letzter Zeit wesentlich vergrößert, aber dies beschränkt sich in erster Linie auf die Bedienung des Rechners bzw. der darauf laufenden Programme. Die eigentliche Dateneingabe wird nach wie vor fast ausschließlich über die Tastatur vorgenommen. Wenn Sie einmal versucht haben, den Windows-Taschenrechner mit der Maus zur Addition einer längeren Zahlenkolonne zu veranlassen, haben Sie sicher eine Vorstellung davon gewinnen können, warum dies so ist. Mit Ausnahme von grafischen Anwendungen wie z.B. CorelDraw! sind die Daten aller Standardanwendungen nämlich zeichenorientiert, d.h. Textverarbeitungen, Datenbanken, Tabellenkalkulationen und sogar DTP-Programme beschäftigen sich in erster Linie mit der Verarbeitung von Buchstaben, Ziffern und anderen Zeichen. Die Stärke einer Tastatur liegt nun genau in der Eingabe dieser Zeichen, bislang existiert kein schnelleres und allgemeiner nutzbares Verfahren. Die akustische Zeicheneingabe, d.h. die Spracherkennung, steckt noch in den Kinderschuhen, und die Texterfassung über so genannte OCR-Programme, die eine eingescannte Textvorlage gewissermaßen »lesen«, d.h. eine Grafik in eine Zeichenfolge umwandeln können, setzt erst einmal die Erstellung des Textes voraus, wozu wiederum eine Tastatur benötigt wird.

Von der Taste zum Zeichen – So funktioniert eine Tastatur Eine PC-Tastatur besteht im Grunde genommen einfach aus einer Gruppe von Schaltern – oder Tastern, wie die genauere Bezeichnung lauten muss –, die in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind. Damit nicht von jedem dieser Taster ein eigenes Kabel zum Rechner geführt werden muss, befindet sich in diesem Gehäuse noch eine Elektronik, die unter anderem dafür sorgt, dass die komplette Information über die gedrückten Tasten über ein einziges serielles Kabel zum Rechner gelangen kann. Jeder Taste werden hierzu zwei Codes zugeordnet, der so genannte Make-Code, der beim Drücken der Taste erzeugt wird, und der so genannte Break-Code, der beim Loslassen derselben Taste an den Rechner übermittelt wird. Auf diese Weise ist es dem Betriebssystem dann auch möglich, mit verschiedenen landesspezifischen Tastaturen gleichermaßen arbeiten zu können. Es ordnet den ankommenden Codes die entsprechenden Zeichen nämlich noch zu.

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden Dies geschieht vom Betriebssystem über den so genannten Tastaturtreiber, der unter Verwendung so genannter Codepages, die im Grunde genommen nichts anderes sind als die tabellarische Auflistung der anzuzeigenden Zeichen, z.B. der Taste mit dem Make-Code 39 das deutsche »ö« zuweist. Im Amerikanischen erzeugt derselbe Tastendruck ein Semikolon. Tastaturen können konfiguriert werden Wenn Sie eine Taste auf Ihrer Tastatur etwas länger gedrückt halten, kommt es nach einer gewissen Verzögerung zu einer wiederholten Ausgabe des entsprechenden Zeichens auf Ihrem Bildschirm. Dieser Vorgang wird vom Tastaturprozessor bewirkt, der, wenn innerhalb einer gewissen Zeit nach dem Eintreffen des Make-Codes einer bestimmten Taste kein Break-Code folgt, das zugehörige Zeichen wiederholt ausgibt. Die Anzahl der Zeichen, die hierbei pro Sekunde ausgegeben werden, auch englisch rate genannt, lässt sich über die Windows-Systemsteuerung in relativ weiten Grenzen einstellen. Das gleiche gilt für die delay genannte Verzögerungszeit bis zum Einsetzen der ersten Wiederholung. Bei vielen PC-Systemen ist diese Einstellung auch über das BIOS-Setup möglich.

Fingerfertig – So sieht eine gute Tastatur aus Tastaturen sind genormt. Die Anordnung der Tasten, ihre Größe und die Abstände zwischen ihnen sind immer dieselben – sie entsprechen der von IBM 1984 für den AT entwickelten MF2Tastatur. Erst mit der Einführung von Windows 95 wurde das Layout durch drei neue Tasten ergänzt, die in die bestehenden Freiräume neben den beiden [Strg]-Tasten eingefügt wurden. Sie dienen zur Auslösung spezieller, nur unter Windows 95, 98, ME und NT nutzbarer Funktionen, z.B. die Betätigung des Startknopfes. Aber es gibt auch Unterschiede oder Ausnahmen, die für die Ergonomie einer Tastur entscheidend sein können. Bild 2.86: Der Standard – mit der MF2-Tastatur hat IBM das Layout für PC-Tastaturen auf ewig festgeschrieben.

So genannte ergonomische Tastaturen, die wohl bekannteste ist das Microsoft Natural Keyboard, weisen spezielle Wölbungen für die Handauflage und vor allem eine Teilung des Tastenfeldes auf, was sich allerdings nur dann positiv auswirkt, wenn der bedienende Bewegungsapparat zum fehlerfreien Zehn-Finger-Einsatz fähig ist.

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2

So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail Bild 2.87: Geteilte Tasten – geteilte Meinungen: Die einen schwören drauf, die anderen kommen mit einer Ergo-Tastatur nicht zurecht.

Bei einer guten Tastatur sollten Sie spüren können, wenn Sie ein Zeichen erzeugt haben. Sie sollte also entweder einen ausgeprägten Druckpunkt, einen »Klick« oder einen deutlichen Endanschlag besitzen. Das Zeichen sollte auch genau in diesem Moment erzeugt werden; bei zahlreichen Tastaturen ist dies nicht der Fall. Hier genügt dann oft schon ein leichter Tastendruck zur Buchstabenausgabe, auch wenn der Druckpunkt noch gar nicht erreicht ist. Bild 2.88: Hoch das Bein – mit den an fast jeder Tastatur vorhandenen Aufstellern können Sie Ihre Arbeitshaltung etwas verbessern.

Eine Tastatur darf beim Schreiben nicht verrutschen. Sie sollte daher über ein gewisses Gewicht oder eine besonders rutschfeste Unterseite verfügen, bei Billigtastaturen gibt es hier gelegentlich Probleme. Sie sollte außerdem in eine angenehme Position zu bringen sein. Viele Tastaturen verfügen zu diesem Zweck über an den hinteren Seitenteilen angebrachte Aufsteller, die eine Veränderung der Tastaturneigung ermöglichen.

USB, PS/2 oder DIN – Der Anschluss einer Tastatur PC-Tastaturen gibt es in drei verschiedenen Anschlussvarianten, der Stecker am Tastaturkabel lässt es erkennen. Entweder wird die Tastatur über einen runden fünfpoligen DIN-Stecker oder einen (wesentlich kleineren) sechspoligen PS/2-Stecker mit einer entsprechenden Anschlussbuchse am PC verbunden. Die dritte völlig überflüssige Variante ist eine Tastatur zum Anschluss an einen USB-Port.

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden Bild 2.89: Steckerstandards: Heute werden Tastaturen überwiegend mit dem kleineren PS/2-Stecker angeschlossen. Aber auch der alte DINStecker lässt sich mit einem Adapter verwenden.

Bei den ersten beiden Varianten muss die Tastatur lediglich eingesteckt werden, sie funktioniert sofort mit dem Einschalten des Rechners. Für die USB-Tastatur gilt, dass sie erst nach dem Laden des Betriebssystems funktioniert, weil erst dann der USB-Treiber eingerichtet ist. Moderne PC-BIOS verfügen deshalb über eine besondere Option zur Unterstützung von USBTastaturen. Diese muss ausdrücklich aktiviert werden, was ohne funktionierende Tastatur aber nicht geht, weil sich das BIOS-Setup nicht aufrufen lässt.

2.3.3

Die Maus

Die Maus ist als Eingabegerät die wichtigste Ergänzung zur Tastatur. Sie ist zur Bedienung von grafischen Benutzeroberflächen oder bei der Erstellung von Zeichnungen und Grafiken aller Art inzwischen zum unverzichtbaren Bestandteil der meisten Computersysteme geworden.

Mechanisch oder optisch – So funktioniert eine Maus Eine Maus dient zur Erfassung von Bewegungen. Sie besteht, vereinfacht ausgedrückt, aus einem kleinen Kästchen, das auf der Tischplatte oder auf einer speziellen Unterlage, dem so genannten Mauspad, in alle Richtungen verschoben werden kann. Diese Bewegung wird dem Rechner übermittelt, der die ankommenden Daten mit einer speziellen Software, dem so genannten Maustreiber, auswertet und dem Anwendungsprogramm als Mauszeiger zur Verfügung stellt. An der Oberseite der Maus befinden sich zwei oder drei Tasten, mit denen Befehle ausgeführt werden können. Microsoft-kompatible Mäuse kommen mit zwei Tasten aus. Hersteller von DreiTasten-Mäusen belegen über ihre Treibersoftware die mittlere Taste mit speziellen Funktionen, z.B. dem typischen Windows-Doppelklick. Einige Mäuse besitzen zwischen den Maustasten ein kleines Rädchen, mit dem sich das Bildschirmfenster rollen lässt. Der erste Vertreter dieser Mausgattung war die Microsoft Intellimouse. Inzwischen haben fast alle Hersteller ein solches Modell im Programm. Auch »schwanzlose« Mäuse gibt es, sie kommunizieren drahtlos mit dem PC. Entweder werden die Maussignale per Funk übertragen und von einem mit der seriellen Schnittstelle verbundenen Empfänger ausgewertet oder es geht über eine Infrarotverbindung. Hierbei braucht die Maus immer »Sichtkontakt« zu ihrem Infrarotempfänger, der wiederum mit der seriellen Schnittstelle in Verbindung steht.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

Mechanische Mäuse Bei den allermeisten Mäusen erfolgt die Aufnahme der vom Anwender vollführten Bewegung über eine in die Unterseite der Maus eingesetzte gummi- oder kunststoffbeschichtete Stahlkugel. Die Kugel überträgt ihrerseits die Bewegung auf zwei rechtwinklig zueinander angeordnete Rädchen, sodass auf diese Weise die waagerechte und die senkrechte Komponente der Bewegung getrennt werden können. Die Bewegung dieser Rädchen wird nun elektronisch erfasst und in für den Rechner verwertbare Impulse umgewandelt. Hierbei kommen vor allem zwei Verfahren zur Anwendung, ein mechanisches und ein opto-elektronisches. Beim mechanischen Verfahren wird ein elektrischer Kontakt quasi über ein Zahnrad andauernd geöffnet und wieder geschlossen, sobald die Maus bewegt wird. Die Frequenz dieses Vorgangs, die ja von der Geschwindigkeit der Maus abhängig ist, kann dann elektronisch bestimmt und weiterverarbeitet werden. Bild 2.90: Tierversuch: das Innenleben einer mechanischen Maus

Auch beim optischen Verfahren wird ein Kontakt wechselweise geöffnet und wieder geschlossen, allerdings geschieht dies berührungslos über eine kleine Lichtschranke, die die Bewegung der zu diesem Zweck mit kleinen Löchern versehenen Rädchen sehr genau ermitteln kann. Der Vorteil dieses Verfahrens liegt, abgesehen von seiner fast vollständigen Verschleißfreiheit, in der höheren Abtastgenauigkeit und der größeren Unempfindlichkeit gegenüber äußeren Verschmutzungen. Optische Mäuse Auch Mäuse ohne jegliches bewegte Teil sind auf dem Markt in relativ großer Auswahl, wenn auch zu einem wesentlich höheren Preis verfügbar. Bei diesen Geräten erfolgt die Bewegungserfassung direkt auf optischem Weg. Hierzu befinden sich auf der Unterseite der Maus zwei oder mehr Phototransistoren sowie mindestens eine Lichtquelle, meistens eine Leuchtdiode (LED). Zu einer solchen Maus gehört zwingend auch ein spezielles Mauspad, das mit einem feinen Linienraster oder einer völlig diffusen Punktmatrix versehen ist.

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden Dieses Muster wird nun über die Phototransistoren abgetastet und in ein gewöhnliches Maussignal umgewandelt. Der Vorteil dieses Verfahrens liegt, abgesehen von der mechanischen Belastbarkeit und Verschmutzungsunempfindlichkeit, in der erhöhten Präzision, die bei der Positionierung der Maus erreicht werden kann. Bild 2.91: Da rührt sich nichts: Auf der Unterseite dieser optischen Maus befinden sich lediglich zwei Fototransistoren

PS/2, seriell oder Bus – Der Anschluss einer Maus Der Anschluss einer seriellen Maus erfolgt in der Regel über einen neunpoligen SubD-Stecker an COM1. Manchmal kommen aber auch 25-polige Versionen vor. Diese müssen dann über einen Adapter an den neunpoligen Anschluss angepasst werden, wobei Sie berücksichtigen müssen, dass dieser Adapter, der auf die Schnittstelle aufgeschraubt werden muss, hinter Ihrem Rechner einen beträchtlichen Platz für sich vereinnahmen kann. Wenn Sie Ihren Rechner direkt an die Wand stellen wollen oder müssen, sollten Sie also entweder zu einer anderen Maus greifen oder den Anschluss an einer passenden Schnittstelle vornehmen. Auch der umgekehrte Fall, nämlich der Anschluss einer neunpoligen Maus an einer 25-poligen Schnittstelle, kann zu Problemen führen, oft ist nämlich auch COM1 mit einem 25-poligen Stecker versehen. Auch für diesen Fall existieren entsprechende Adapter, oftmals liegen diese einer neuen Maus sogar schon bei. Wieder andere Adapter ermöglichen den Anschluss einer seriellen Maus an einer PS/2-Schnittstelle. Wenn die Maus den PS/2-Modus unterstützt, dann funktioniert's, wenn nicht, dann hilft auch kein Adapter. PS/2-Mäuse Insbesondere an modernen PC-Systemen mit ATX-Hauptplatine finden Sie regelmäßig sechspolige PS/2-Schnittstellen für Tastatur und Maus. Tastatur- und Mausbuchse sind dabei leicht zu verwechseln, da sie völlig gleich aussehen. Der Anschluss einer PS/2-Maus funktioniert aber erst dann reibungslos, wenn im CMOS-Setup der PS/2-Maus-Port aktiviert wird (benutzt IRQ 12!). Verfügbare Adapter zum Betrieb solcher Mäuse an einer seriellen Schnittstelle funktionieren nur dann, wenn die Maus für diese Betriebsart werkseitig vorbereitet ist.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail Bild 2.92: Ungleiches Paar: Der neunpolige serielle Anschluss wird immer mehr durch den kleinen PS/ 2-Stecker verdrängt. Ein Adapter funktioniert nur in den seltensten Fällen.

Busmäuse Bei den so genannten Busmäusen erfolgt der Anschluss nicht über eine serielle Schnittstelle, sondern über eine spezielle Adapterkarte direkt an das Bussystem des PCs. Oftmals findet sich ein entsprechender Anschluss gewissermaßen als Zugabe auch auf verschiedenen anderen Steckkarten, z.B. auf der Grafikkarte oder dem Kombicontroller. Bild 2.93: Braucht einen besonderen Anschluss: eine Busmaus mit dem typischen Stecker und dem Busadapter.

Hierbei existieren zwei verschiedene Systeme, die sich unter anderem in der Gestaltung der verwendeten Stecker erheblich unterscheiden. Wenn Sie die Anschaffung einer Busmaus in Betracht ziehen und bereits über einen entsprechenden Anschluss verfügen, dann sollten Sie auf jeden Fall ein Auge auf die Verträglichkeit der Steckverbindungen werfen.

MS kontra MS – Die Mausstandards Bei den Maussystemen finden zwei verschiedene Formen der Datenaufbereitung Verwendung: der Mouse-Systems-Modus und der Microsoft-Modus. Beiden ist gemeinsam, dass sie sich nicht nur hardwareseitig unterscheiden, sondern auch in der Art ihrer Treibersoftware. In den letzten Jahren hat sich der Microsoft-Modus immer mehr durchsetzen können, alle uns bekannten Programme lassen sich über eine Microsoft-kompatible Maus ansprechen. Wenn Ihre Maus also nicht über die Mouse-Systems-Betriebsart verfügt, ist dies nicht weiter tragisch. Wenn sie es aber tut, dann kann dieser Sachverhalt von Bedeutung sein:

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden Sie müssen immer einen dem Modus entsprechenden Maustreiber installieren, sonst kommt es zu völlig unkontrollierbaren Bewegungen des Mauszeigers auf dem Bildschirm. Zahlreiche Mäuse lassen sich mit einem kleinen Schalter an der Seite oder Unterseite zwischen beiden Betriebsarten hin- und herschalten, was nicht selten aus Versehen geschieht – eine wild gewordene Maus ist also nicht unbedingt defekt. Bild 2.94: Sitzt oft auch auf der Unterseite: Mit solch einem Schalter lassen sich zahlreiche Mäuse zwischen zwei Betriebsarten umschalten.

Eine Maus, die auf dem Rücken liegt – Der Trackball Der Trackball verhält sich wie eine Maus, die auf dem Rücken liegt. Er eignet sich als Mausersatz vor allem dort, wo wenig Platz ist. Beim Trackball müssen Sie nämlich nicht das ganze Gerät auf Ihrem Schreibtisch herumschieben, sondern lediglich mit der Handfläche oder den Fingerspitzen eine etwa tischtennisballgroße Kugel in einer speziellen Halterung bewegen. Ein entscheidendes Kriterium bei der Auswahl eines geeigneten Trackballs ist die Erreichbarkeit der »Maus«-Tasten. Diese sollten zu betätigen sein, ohne dass Sie Ihre Hand von der Kugel absetzen müssen, wobei sich diese leicht verstellen kann. Einen Trackball sollten Sie daher vor dem Kauf immer erst einmal ausprobiert haben. Bild 2.95: Braucht weniger Bewegungsfreiheit als die Maus. Der Trackball, hier das Modell von Faxe, erfreut sich als Eingabegerät einer steigenden Beliebtheit.

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2 2.3.4

So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

Der Joystick

Wie die Maus, so dient auch der Joystick zur Erfassung von Bewegungen bzw. Positionen. Der Hauptunterschied zwischen beiden Systemen liegt auch weniger in ihrer Funktion als in der unterschiedlichen Handhabung und ist damit unmittelbar verknüpft mit ihrem unterschiedlichen Einsatzbereich. Ein Joystick wird fast ausschließlich zur Bedienung von Computerspielen eingesetzt, insbesondere bei Simulatoren aller Art ist er fast unerlässlich – ein Mehr an Spielspaß bedeutet er dort in jedem Fall.

Analog zum Steuerknüppel – So funktioniert ein Joystick Der Joystick besteht aus einem in zwei Achsen beweglich aufgehängten Hebel, der zusammen mit zwei Tastern (»Feuerknöpfen«) in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht ist. Die Bedienung erfolgt durch ein Vor- oder Zurückziehen dieses Hebels bzw. durch ein seitliches Auslenken, wie Sie dies vom Steuerknüppel eines Flugzeugs her kennen. Die Stellung des Hebels wird von zwei veränderbaren elektrischen Widerständen, die an den jeweiligen Achsen befestigt sind, über die Veränderung einer elektrischen Spannung an eine kleine Elektronik vermittelt, die ihrerseits hieraus ein Rechner-verwertbares Signal erzeugt. In diesem Verfahren unterscheidet sich der analoge Joystick des PCs auch von den billigen Allerweltsprodukten der Videospiele und Homecomputer. Bei diesen handelt es sich nämlich meistens um digitale Joysticks, d.h. die Position des Steuerknüppels wird durch die Betätigung eines Mikroschalters ermittelt. Hierbei sind keinerlei Zwischenabstufungen möglich, auf die differenzierte Steuerung einer Simulation muss also verzichtet werden. Bild 2.96: Ein Joystick mit Feuerknöpfen und Schiebetrimmern

Einige Joysticks verfügen über ein mehr oder weniger nützliches Zubehör. Vor allem auf die Möglichkeit des Trimmens, d.h. die Nullstellung Ihres Joysticks zu justieren, sollten Sie nicht verzichten. Hierzu befinden sich an den meisten Geräten zusätzliche Schiebe- oder Drehregler. Achten Sie auch darauf, dass sich diese Regler im normalen Einsatz nicht ständig verstellen können. Als recht brauchbar kann es sich außerdem erweisen, den Rückholmechanismus des Steuerhebels deaktivieren zu können, um so eine bestimmte Einstellung »einfrieren« zu können, ohne den Hebel andauernd festhalten zu müssen.

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden

Aus eins mach zwei – Der Anschluss von Joysticks Für den Betrieb des Joysticks verfügt der PC über eine eigene Schnittstelle, den so genannten Gameport. An einen solchen Gameport können Sie bis zu zwei Joysticks anschließen. Meistens wird sich allerdings nur eine einzige 15-polige SubD-Buchse an der Rückseite Ihres PCs befinden. Der Anschluss des zweiten Joysticks muss dann über eine im Computerzubehörhandel erhältliche Y-Weiche erfolgen. Auf keinen Fall dürfen Sie versuchen, zwei Gamekarten gleichzeitig in einem Rechner zu betreiben, dies wird nicht nur nicht funktionieren, es kann sogar zur Zerstörung der entsprechenden Karten oder anderer Komponenten führen. Wie gesagt, zur gleichzeitigen Verwendung von zwei Joysticks genügt ein einziger Gameport.

2.3.5

Der Scanner

Mit einem Scanner können Sie eine grafische Vorlage, z.B. ein Foto oder einen Zeitungsausschnitt, digitalisieren und in Ihren Rechner einlesen. Dort kann sie dann auf dem Bildschirm angezeigt oder mit einer Bildbearbeitungssoftware weiterverarbeitet werden. Ausschnittvergrößerungen, Mischen von Bildern, Überlagerungen und vieles mehr sind damit möglich. Ein anderes Anwendungsfeld ist das Einscannen von Texten und Dokumenten zum Zweck der Archivierung oder der Weiterverarbeitung mit einem Textverarbeitungsprogramm. Wieder andere benutzen Scanner zur Archivierung oder Bearbeitung von Fotonegativen oder Dias. Je nach Verwendungszweck unterscheiden sich Scanner in ihrer Bauart, wir gehen gleich noch darauf ein. Grundsätzlich funktionieren alle Scanner aber gleich und auch ihre Leistung wird über dieselben Parameter bestimmt.

Vorgetastet – So funktioniert ein Scanner Beim Scannen wird die Vorlage vom Scankopf mit einer Reihe von lichtempfindlichen Halbleitern, so genannten LDRs, zeilenweise abgetastet und in eine Folge von Bytes umgewandelt, die dann entweder über die parallele Schnittstelle, den USB oder einen SCSI-Adapter in den Arbeitsspeicher des PCs gelangt. Bei älteren Geräten wurde häufig auch eine zum Scanner gehörende spezielle Erweiterungskarte verwendet. Damit seine Software an die gescannten Daten auch herankommt, benötigt ein Scanner einen speziellen Treiber. Am besten und daher weit verbreitet, sind so genannte TWAIN-Scanner. Diese Geräte verfügen über einen standardisierten Treiber, der allen Programmen mit TWAINUnterstützung den Zugriff auf den Scanner erlaubt, unabhängig von dessen Fabrikat. Auf diese Weise können Sie z.B. direkt in Ihr CorelDraw!-Fenster scannen. Bei Farbscannern gibt es entweder für jede der drei Grundfarben eine eigene LDR-Reihe (so genannte SinglePass-Scanner), oder die Vorlage wird dreimal nacheinander mit verschiedenen Farbfiltern abgetastet (Triple oder Multi Pass), was dann auch dreimal solange dauert.

Leistung oder Lüge? – Was Auflösung und Farbtiefe bedeuten Abhängig davon, wie gut die LDRs verschiedene Helligkeiten differenzieren können und wie dicht sie nebeneinander sitzen, variiert auch die Qualität des Scanergebnisses. Diese Kriterien werden als Farbtiefe und Auflösung eines Scanners bezeichnet, sie sind neben der Geschwindigkeit seine leistungsbestimmenden Faktoren.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

Das machen sich natürlich auch die Hersteller zunutze. Bei keinem anderen Gerät wird so gezielt mit Begriffsverwirrung oder Werbelügen versucht, einen Verkaufsvorteil zu erzielen. Was von einem Scanner, der mit einer Auflösung von »bis zu« 9.600 dpi und einer Farbtiefe von »bis zu« 36 Bit angeboten wird, tatsächlich zu halten ist, erfahren Sie in den nächsten Abschnitten. Die Farbtiefe Unter Farbtiefe versteht man die Fähigkeit eines Scanners, verschiedene Farben zu unterscheiden, sie wird in Bit angegeben. Eine Farbtiefe von 24 Bit bedeutet z.B., dass die LDRs des Scankopfes maximal 2 hoch 24, also 16,7 Millionen verschiedene Farbtöne unterscheiden können. Jedes Bit mehr bedeutet, zumindest theoretisch, eine höhere Sensibilität für Helligkeitsund Farbabstufungen. Übliche Werte für die Farbtiefe liegen zwischen 16 und 32 Bit. Ob ein Scanner seine physikalischen Möglichkeiten auch tatsächlich in der Praxis umsetzt, bleibt hierbei im wahrsten Sinne des Wortes im Dunkeln. Gerade dunklere und kontrastarme Bereiche der Vorlage werden oft bei weitem nicht so genau differenziert wie die helleren. Gelegentlich wird die Farbtiefe auch »hochgerechnet«. Dazu ist eine spezielle Software zuständig, die im Grunde nichts anderes tut, als alle Helligkeitswerte mit einem bestimmten Faktor zu multiplizieren und anschließend künstliche Zwischenwerte zu bilden. Das Resultat ist eine Datei, die z.B. eine Farbtiefe von 32 Bit aufweist, obwohl sie von einem Scanner stammt, dessen LDRs gerade einmal 24 Bit schaffen. Wenn zwei benachbarte Bildpunkte keine allzu großen Helligkeits- oder Farbunterschiede aufweisen, dann kann das sogar ganz gut aussehen – mit der Realität hat es aber nichts zu tun. Und wenn die Vorlage über scharfe Farbkanten oder hohe Kontraste verfügt, kann sich das Ergebnis sogar verschlechtern. Die Auflösung Die Auflösung bezeichnet die Anzahl der Pixel pro Zoll, die ein Scanner noch auseinander halten kann. Sie wird häufig horizontal und vertikal getrennt angegeben (z.B. 1.200 x 600 dpi). Die horizontale Auflösung entspricht dabei der Dichte der LDRs im Scankopf, die vertikale ergibt sich aus der Feinheit der Schritte, mit denen sich Scankopf und Vorlage zueinander bewegen. Die optische Auflösung Wenn von der optischen Auflösung die Rede ist, dann zählt also eigentlich nur der horizontale Wert. Das ist immer der niedrigere, in unserem Beispiel also 600 dpi. Doch auch damit ist lediglich gesagt, dass der Scankopf grundsätzlich in der Lage wäre, 600 Punkte pro Zoll zu registrieren, ob er dies in der Praxis auch tut, hängt stark vom Einzellfall ab. Tatsächlich erreicht kaum ein Scanner überhaupt seine physikalischen Möglichkeiten. Das Spektrum reicht von nahe dran bis zu weniger als die Hälfte. Die interpolierte Auflösung Oft werden bei Scannern Auflösungen angegeben, die mit den physikalischen Fähigkeiten nichts zu tun haben. Eine höhere optische Auflösung kann nur durch eine größere Anzahl von LDRs im Scankopf erreicht werden. Billiger ist es, mittels Software aus den gelesenen Pixel neue zu errechnen, die dann in die »übersehenen« Pixelzwischenräume eingefügt werden. Diese durch Interpolation herbeigelogenen Pixel sind real gar nicht existent, das Ergebnis ist ein Bild, das der Vorlage nicht genauer, sondern weniger genau entspricht. Ein Bild, das optisch mit 600 dpi gescannt wird und dann auf 1.200 dpi hochgerechnet wird, enthält am Ende nur 146

2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden noch zu 25% tatsächlich gelesene Bildinformation. Es besteht also zu drei Vierteln aus geratenen Bildpunkten. So wichtig ist die Auflösung Das ist allerdings auch gar nicht so schlimm. Die Auflösung ist nämlich weitaus weniger wichtig, als dies vor allem in der Werbung dargestellt wird. Dazu ein kleines Rechenbeispiel: Nehmen wir an, Sie wollen eine Vorlage von 25 cm x 25 cm, also ca. 10 Zoll x 10 Zoll, mit einer Auflösung von 600 dpi und in Echtfarben, also einer Farbtiefe von 24 Bit, einscannen. Dabei wird pro Grundfarbe 1 Byte benötigt, pro Pixel also 3 Byte (= 24 Bit). Die Vorlage, die etwa so groß ist wie ein DIN-A4-Bogen, wird mit 6.000 x 6.000, also 36 Millionen Pixel abgetastet. Bei 3 Byte pro Pixel ergibt sich daraus eine Dateigröße von mehr als 100 Mbyte! Wenn Sie dieses Bild auf einem Drucker ausgeben wollen, benötigen Sie, um pro Grundfarbe 256 Abstufungen darstellen zu können, für jedes Pixel eine Matrix von mindestens 16 x 16 Punkten. Der Drucker kann Farbabstufungen nämlich nur durch Rasterung darstellen. Bei der Ausgabe auf einem Drucker mit einer tatsächlichen Auflösung von 600 dpi pro Grundfarbe hätte dieses Bild eine Kantenlänge von 6.000 x 16/600, also 160 Zoll. Der Ausdruck wäre also ein Quadrat von 4 x 4 Metern, in einem Wohnzimmer von weniger als 16 Quadratmetern brauchen Sie mit dem Ausdruck also gar nicht erst zu beginnen. Auch der Papierbedarf liegt mit 256 Blatt an der oberen Grenze des Üblichen, bei einer Druckgeschwindigkeit von zwei Minuten pro Farbseite benötigt der Ausdruck zudem eine Zeit von 512 Minuten, also mehr als acht Stunden. Eine hohe Scanauflösung führt in der Praxis also lediglich zu einer vergrößerten Bildwiedergabe, nur wenn Sie sehr kleine Vorlagen, z.B. Briefmarken, großformatig abbilden wollen, kommt sie Ihnen auch zugute. Ansonsten genügt sicherlich ein Gerät mit 300 dpi – rechnen Sie ruhig einmal nach, was damit schon alles geht. Auch für eine ordentliche Bildschirmdarstellung reichen 300 dpi allemal, selbst ein 17-ZollMonitor erreicht bei einer Auflösung von 1.024 x 768 Pixel gerade einmal einen Wert von 75 dpi.

Flach, Freihand oder Foto – Scanner für jeden Zweck Während für den Privatmann noch vor gar nicht so langer Zeit allenfalls ein kleiner Handscanner erschwinglich war, bietet der Markt inzwischen eine große Vielzahl von verschiedenen Modellen zu erschwinglichen Preisen an. Je nach Bauart besitzen diese Geräte verschiedene Stärken oder Schwächen. Beliebt sind vor allem Flachbett- und Kleinbild-Scanner, aber mit Einzugs- und Handscannern lässt sich eine ganze Menge anfangen. Flachbettscanner Darunter sind Scanner zu verstehen, die ähnlich wie Kopierer einen aufklappbaren Deckel haben und die Vorlage auf einer Glasscheibe erwarten. Kein Wunder also, dass viele Vertreter dieser Klasse in Verbindung mit einem PC und einem Drucker über recht einfach zu bedienende Kopierfunktionen verfügen und wie ein Kopierer eingesetzt werden können. Bei manchen ist diese Funktion sogar per Knopfdruck schon am Gerät auslösbar. Optische Auflösungen von 300 oder 600 dpi sind in dieser Klasse Standard, professionelle Geräte erreichen mehr als 2.000 dpi. Die Farbtiefe liegt zwischen 8 Bit schwarz-weiß (256 Graustufen) bei älteren Geräten und bis zu 36 Bit Farbe bei modernen Ausführungen.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

Die preiswerteren Geräte dieser Klasse sind für den Anschluss an der parallelen Schnittstelle vorbereitet, die dafür auf die EPP-Betriebsart einstellbar sein sollte. Andere Modelle kommen mit SCSI-Schnittstelle, sie bringen oft einen einfachen SCSI-Adapter, meist für den ISA-Bus, schon mit. Auch der Anschluss an einen bereits vorhandenen SCSI-Hostadapter ist bei den meisten Geräten ohne Probleme möglich. Bild 2.97: Mit einem Flachbettscanner wie dem HP-ScanJet bringen Sie auch größere Vorlagen auf den PC.

Flachbettscanner eignen sich ideal zum Scannen auch von größeren Positivvorlagen bis etwa DIN A4. Zu einigen Modellen ist eine so genannte Durchlichteinheit erhältlich, mit der auch Negative oder Dias gescannt werden können, sogar ein ganzer Film auf einen Schlag. Für eine vernünftige Weiterverarbeitung von Kleinbildfotos ist eine Auflösung von 600 dpi allerdings oft zuwenig. Billige 1.200-dpi-Scanner liefern in der Regel auch kein besseres Resultat. Film-/Diascanner Ein Film- bzw. Diascanner dient, der Name sagt es schon, ausschließlich zum Scannen von Filmmaterial. Er ist in dieser Disziplin seinen Flachbettkollegen weit überlegen, allerdings auch zu einem recht hohen Preis. Außerdem lässt sich immer nur ein einzelnes Foto scannen, ein ganzer Film benötigt also seine Zeit. Geräte der mittleren Preislage erreichen Auflösungen von deutlich über 2.000 dpi und sind damit sogar schon für die eine oder andere professionelle Anwendung zu gebrauchen. Die erreichbare Farbtiefe liegt zwischen 24 und 36 Bit. Die meisten Filmscanner kommen mit einzelnen Negativen, gerahmten oder ungerahmten Dias und ganzen Filmstreifen, die dazu meist in einen speziellen Halter eingelegt werden müssen, zurecht. Einige Geräte verdauen auch APS-Filme. Der Easy-Scan von Hewlett Packard bietet obendrein die Möglichkeit, auch Papierabzüge bis 10 x 15 cm zu digitalisieren, allerdings ist seine Auflösung eher bescheiden. Handscanner Vor wenigen Jahren stellten diese Geräte aufgrund des Preises die Einstiegslösung dar, heute sind sie völlig aus der Mode. Die Geräte wurden meist mit einer eigenen Interfacekarte und recht spärlicher Software-Ausstattung angeboten. Die optische Auflösung betrug 200 bis 400

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden dpi, Spitzengeräte erreichten auch 800 dpi, bei einer Farbtiefe von vier Bit schwarz-weiß bis 24 Bit Farbe. Die Abtastbreite ging allerdings selten über zehn Zentimeter hinaus. Das Scannen größerer Vorlagen ist mit einem Handscanner nur in Etappen (streifenweise) mit späterem Zusammensetzen möglich, was auch bei sorgfältigem Arbeiten nie ganz passt. Dennoch eignen sich diese Geräte auch heute noch, vor allem, wenn kleine Vorlagen häufig digitalisiert werden sollen, kommt man mit einem Handscanner schneller voran. Bild 2.98: Ein Handscanner mit Interfacekarte. Bei einer Scanbreite von maximal 105 Millimetern ist er nur für kleine Vorlagen zu gebrauchen.

Einzugscanner Eine weitere Gattung von Scannern sind die so genannten Einzugscanner. Wie der Name schon sagt, werden die Vorlagen einzogen und zwar immer nur eine einzelne – lose – Seite. Das Scannen von Vorlagen aus Zeitschriften oder Büchern ist damit also nicht möglich. Gekoppelt mit besonderer Software reagieren manche Geräte bereits auf das Anlegen einer Vorlage und scannen diese, ohne dass es weiterer Befehlseingaben bedarf. In Verbindung mit einem Modem oder einer ISDN-Karte im PC eignen sich solche Lösungen exzellent als Ersatz für ein handelsübliches Faxgerät. Nicht selten werden Einzugscanner auch in speziellen Kombigeräten verwendet, die die Funktionen eines Scanners, eines Faxes, eines Kopierers und eines Farbtintenstrahldruckers in einem Gerät zusammenfassen. Die Qualität der Scanfunktion lässt allerdings gegenüber reinen Flachbettscannern deutlich zu wünschen übrig. Für das simple Einscannen von Textvorlagen zum Archivieren sind sie aber wieder brauchbar. Auch als Faxersatz taugen sie recht gut.

2.3.6

Die Grafikkarte

Die mit der Tastatur wichtigste Schnittstelle zwischen dem Personalcomputer und seinem Bediener ist der Monitor. Der PC benutzt den Monitor als Ausgabemedium für seine Meldungen, auch der Status eines bestimmten Programmablaufs wird über ihn mitgeteilt. Der Anwender wiederum kontrolliert das Ergebnis seiner Eingaben über das präsentierte Bild.

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Doch verantwortlich für den Aufbau der Bildinformation ist gar nicht der Monitor, sondern die Grafikkarte – eine Erweiterungskarte, die die ihr über den Bus zugeführte Information aufbereitet und als Bildsignal an den Monitor weitergibt.

Von Farben und Frequenzen – So funktioniert eine Grafikkarte Die wesentlichsten für den Bildaufbau verantwortlichen Elemente einer Grafikkarte sind der Videocontroller als Bestandteil des Grafikchips und der Bildspeicher, auch Video-RAM genannt. Über das Bussystem kann die CPU die Bildinformationen in den Bildspeicher schreiben. Der Videocontroller ist nun in der Lage, diese Information zu lesen, auszuwerten und in ein hochfrequentes, serielles Signal für den Monitor umzuwandeln. Die Häufigkeit, mit der dies geschieht, bezeichnet man als Bildwiederholfrequenz, sie ist ein direktes Maß für das Flimmern eines Monitorbildes und stellt somit ein wichtiges Kriterium zur Beurteilung von Grafikkarten dar. Die erreichbare Bildwiederholfrequenz einer Grafikkarte ist nicht konstant, sie hängt vielmehr von der Auflösung und der Farbtiefe des dargestellten Bildes ab. Unter Auflösung wird im Zusammenhang mit Grafikkarten und Monitoren in der Regel die Anzahl der waagerechten und senkrechten Punkte verstanden, aus denen ein Bild zusammengesetzt ist. Wir wollen das hier auch so handhaben, obwohl es nicht ganz korrekt ist – Auflösung bezieht sich eigentlich immer auf eine Strecke. Der Begriff Farbtiefe bezeichnet nicht die Anzahl der Farben, sondern die Anzahl der Bits, die für eine Farbzahl erforderlich sind. 256 Farben entsprechen dem Wert 2 hoch 8, also einer Farbtiefe von acht Bit. Das heißt, dass für die Definition der Farben genau acht Bit zur Verfügung stehen. 16 Farben entsprechen 2 hoch 4, also einer Farbtiefe von vier Bit. Die für eine bestimmte Auflösung erforderliche Speichergröße ergibt sich, wenn Sie die Werte für Spalten und Zeilen miteinander und anschließend mit der Farbtiefe multiplizieren. Um z.B. eine Auflösung von 800 x 600 mit 256 Farben darstellen zu können, sind 800 x 600 x 8 = 3.840.000 Bit oder (8 Bit sind 1 Byte) 800 x 600 x 1 = 480.000 Byte Bildspeicher erforderlich. Dies entspricht einer Speichergröße von etwa 468 Kbyte (1.024 Byte sind ein Kbyte). Eine Grafikkarte mit 512 Kbyte Videospeicher erfüllt damit also eine der notwendigen Bedingungen, um 800 x 600 Bildpunkte mit 256 Farben darstellen zu können. Für höhere Auflösungen oder Farbtiefen wird auch mehr Speicher benötigt, wir gehen darauf weiter unten bei der Beschreibung von SVGA-Karten wieder ein.

Von MDA bis SVGA – Die Grafikstandards Heutzutage werden ausschließlich so genannte SVGA-Karten angeboten, die mit einer Speicherausstattung von zwei bis acht Mbyte mindestens in einer Auflösung eine Farbtiefe von 24 Bit erlauben. Auf dem Gebrauchtmarkt finden sich aber noch zahlreiche ältere Grafikkarten, mit z.T. erheblich eingeschränkter Leistung. Wir wollen Ihnen daher einen kurzen historischen Überblick auf die Grafikstandards des PCs geben.

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden Die MDA-Karte Der (M)onocrome-(D)isplay-(A)dapter war die Standardausstattung der ersten IBM-PCs. Er verfügte über einen Bildspeicher von ganzen vier Kbyte und war damit in der Lage, auf einem Bildschirm 25 Zeilen mit je 80 Zeichen in einer Auflösung von je 14 x 9 Punkten darzustellen. Ein Grafikmodus war überhaupt nicht vorgesehen, wer Grafik wollte, musste auf den parallel angebotenen erheblich teureren CGA-Adapter zurückgreifen. Die MDA-Karte erkennen Sie an ihrer langen Bauform und der fast ausschließlichen Bestückung mit kleinen DIL-Chips. Sie verfügt neben dem neunpoligen Monitoranschluss noch über einen 25-poligen Druckerport und ist daher leicht mit einer Hercules-Karte (s.u.) zu verwechseln. Die Hercules-Karte Die Firma Hercules machte sich diesen Grafiknotstand zunutze und brachte mit der Hercules Graphics Card (HGC) einen Videoadapter ins Spiel, der einerseits voll MDA-kompatibel war, also einen Textmodus mit 80 x 25 Zeichen bei einer Auflösung von 14 x 9 beherrschte, andererseits aber auch über einen Grafikmodus verfügte, der eine Auflösung von 720 x 350 Bildpunkten zur Verfügung stellte, allerdings nur für monochrome, d.h. einfarbige Grafik ohne Grauabstufungen. Doch schon für diese »Farbtiefe« von einem Bit musste der Bildspeicher deutlich vergrößert werden. Bei einer Punktmatrix von 720 x 350 Pixeln muss er über mindestens 252.000 Speicherstellen verfügen, was einer Kapazität von etwa 31,5 Kbyte entspricht. Zusätzlich wird noch Platz für die Textdarstellung und noch einige andere Informationen gebraucht. Der Bildspeicher des Hercules-Grafik-Adapters hatte dafür insgesamt eine Kapazität von 64 Kbyte. Eine Hercules-Karte ist in der Regel erheblich kompakter als die MDA-Karte. Auch sie verfügt neben dem neunpoligen Monitoranschluss über einen Druckerport. Auf älteren Karten findet sich regelmäßig ein Baustein mit der Beschriftung 6845. Bei späteren Modellen ist dieser Videocontroller zusammen mit dem Schnittstellenbaustein in einem gemeinsamen Chip untergebracht. Hercules-Karten und die dazu passenden Monitore wurden bis weit in die Neunziger Jahre eingesetzt, vor allem als Kontrollschirme für Netzwerkserver, an denen sonst nicht gearbeitet wird. Sie sind, wenn auch schwer zu bekommen, heute noch erhältlich. Die CGA-Karte Der Color Graphics Adapter war die erste echte Grafikkarte für den PC, er wurde von IBM schon für die ersten Modelle angeboten. Interessant ist, dass für den Videocontroller der gleiche Baustein eingesetzt wurde, der auch bei der Hercules-Karte Verwendung findet, nämlich der 6845. Im Textmodus entsprach die Arbeitsweise der MDA-Karte, allerdings standen der CGA-Karte für die Zeichenmatrix nur 8 x 8 Punkte zur Verfügung. Die Textauflösung bei 80 Zeichen auf 25 Zeilen machte daher einen sehr groben Eindruck. Aus diesem Grund war CGA ein für die Textverarbeitung denkbar ungeeigneter Grafikstandard. Im Grafikmodus bot CGA drei verschiedene Auflösungen und zwar in bis zu 16 Farben. Bei einem Bildspeicher von 16 Kbyte ging die erreichbare Farbtiefe aber eindeutig zu Lasten der Auflösung, wie Sie der folgenden Auflistung entnehmen können. 160 x 100 Bildpunkte bei 16 Farben 320 x 200 Bildpunkte bei 4 Farben l 640 x 200 Bildpunkte bei 2 Farben l l

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Der vierfarbige mittlere Modus stellte den günstigsten Kompromiss zwischen der Auflösung auf der einen und der Anzahl der Farben auf der anderen Seite dar – er wurde daher in Anwendungen am häufigsten verwendet. Auch die CGA-Karte besitzt in der Regel eine lange Bauform mit vielen kleineren Chips. Der 6845 ist ebenso obligatorisch wie der neunpolige Monitoranschluss. Im Unterschied zu MDA und HDC findet sich keine Druckerschnittstelle, dafür gibt es aber häufig eine einpolige Cinchbuchse, die ein so genanntes Composite-Signal abgibt. Die CGA-Karte ist wegen ihrer universellen Untauglichkeit schon früh völlig vom Markt verschwunden. Die EGA-Karte Mit dem (E)nhanced (G)raphics (A)dapter wurden 1985 die ersten 286-er Modelle von IBM ausgestattet. Dieser »Verbesserte Grafik Adapter« war voll kompatibel zu seinen Vorgängern MDA und CGA. Mittels kleiner Dip-Schalter ließ er sogar hardwareseitig in eine entsprechende Betriebsart herunterschalten, was die Weiterverwendung alter Monitore ermöglichte. Im Textmodus bot der EGA-Adapter eine Zeichenmatrix aus 14 x 8 Punkten auf und damit deutlich mehr als CGA. Die Zeichendarstellung war damit nur unwesentlich schlechter als bei MDA. Im Grafikmodus brachte die EGA-Karte zwei neue Auflösungen mit, nämlich 640 x 200 und 640 x 350 bei einer Farbtiefe von vier Bit, also 16 Farben – vorausgesetzt, die Karte war mit einem Bildspeicher von 256 Kbyte ausgestattet. Einige ältere EGA-Karten wurden teilweise mit nur 64 Kbyte Video-RAM bestückt, was die höhere Auflösung von 640 x 350 Bildpunkten mit nur vier Farben zuließ. Bild 2.99: Die EGA-Karte brachte erstmals richtig Farbe ins Spiel. Dieses Exemplar kann über DipSchalter für verschiedene Monitore konfiguriert werden.

Ein weiterer Unterschied zur CGA-Grafikkarte besteht darin, dass eine EGA-Grafikkarte über ein eigenes BIOS verfügt. Beim Kaltstart des PC-Systems meldet sich das Grafikkarten-BIOS als erstes, noch vor dem System-BIOS. Es teilt dem System zunächst seine Existenz mit und legt anschließend die Adresse für den Video-Interrupt auf eine eigene Adresse um. Auf diese Weise wird die Videokontrolle nicht mehr vom System-BIOS gesteuert, wie es bei MDA und CGA noch der Fall war, sondern vom Grafikadapter selbst – eine Technik, die vom VGA-Standard (s.u.) aufgenommen wurde, und die noch heute Gültigkeit besitzt.

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden Am BIOS-Chip und dem neunpoligen Monitoranschluss lässt sich eine EGA-Karte einwandfrei identifizieren. MDA, HGC und CGA haben kein BIOS, VGA hat einen 15-poligen Anschluss. Auch ein Dip-Schalter an der Kartenrückseite spricht in Verbindung mit dem neunpoligen Anschluss eindeutig für EGA. EGA-Karten kamen bis in die frühen Neunziger Jahre zum Einsatz, sie boten ausreichend Leistung für Windows 3.x und einige Spiele. Mit Beginn des Multimediabooms genügte dann vor allem die Farbtiefe den gestiegenen Anforderungen nicht mehr. Die VGA-Karte Mit der Einführung der PS/2-Modellreihe rüstete IBM alle Rechner mit dem (V)ideo (G)raphics (A)rray aus. Dieser Grafikadapter stellte alles bisher Dagewesene in den Schatten. Mit seinem Erscheinen wurde geradezu eine Revolution der grafischen Darstellungsmöglichkeiten am PC eingeleitet. Kein anderer Grafikstandard davor hat so viel Verbreitung gefunden und einen ähnlich hohen Grad an qualitativer Veränderung bewirkt, was in erster Linie darauf zurückzuführen ist, dass der VGA-Standard mit einer vorher unerreichten Farbenvielfalt aufwarten kann. Aus einem Farbenspektrum von 262.144 Farbtönen können 256 gleichzeitig auf dem Bildschirm dargestellt werden. Welche dies sind, kann von der Software in einem gesonderten Speicher, dem Palettenregister, frei festgelegt werden. Mit diesem Kunstgriff ist es möglich, bei einer Farbtiefe von acht Bit zu einer sehr differenzierten Farbwiedergabe zu kommen. Auch heute noch ist dieser VGA-Modus der Standard bei vielen Spielen für den PC. Im Zeichenmodus bietet der VGA-Adapter eine Auflösung von 16 x 9 Pixeln, also etwas mehr als MDA. Im Grafikmodus ist VGA zu CGA und EGA kompatibel, sodass auch die für ältere Grafikadapter entwickelte Software problemlos läuft. Außerdem bringt es eine Reihe von neuen Standardauflösungen mit sich. Bei einem Bildspeicher von zunächst 128, dann 256 Kbyte sind dies: l

320 x 200 Bildpunkte bei 256 Farben

l

640 x 400 Bildpunkte bei 16 Farben

l

640 x 480 Bildpunkte bei 16 Farben

jeweils aus einer Palette von 262.144 möglichen Farbtönen. Dabei handelt es sich, wie gesagt, um die Standardauflösungen, d. h. um die von IBM ursprünglich vorgesehenen und auch dokumentierten. Findige Programmierer entdeckten aber bald, dass in der VGA-Karte noch mehr steckt. Die an der Bildproduktion beteiligten Komponenten lassen sich nämlich in weiten Grenzen frei programmieren, wodurch bei einem Speicher von 256 Kbyte auch erheblich höhere Auflösungen mit 256 Farben möglich sind. Die Grenze liegt ungefähr bei einer Auflösung von 400 x 320, es sind nahezu beliebige »krumme« Werte möglich. Für die Ansteuerung des Monitors steht für jede Grundfarbe eine analoge Leitung zur Verfügung. Die kontinuierlich veränderbare Signalstärke ist für die Nuance des Farbtons zuständig. Maximaler Signalpegel auf allen drei Farbleitungen leuchtet den Bildpunkt mit maximaler Helligkeit aus, minimaler Pegel erzeugt gar keinen Punkt. Durch Mischen der Grundfarben lassen sich beliebig viele Farbtöne erzeugen, eine technische Obergrenze gibt es nicht.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail Bild 2.100: Solch ein RAMDAC spielt neben dem VGA-Chip die wichtigste Rolle auf einer VGA-Karte. Er rührt die Farben an und ist für die Bildwiederholfrequenz verantwortlich.

Ermöglicht wird die analoge Signalübertragung durch den auf jeder VGA-Karte installierten Digital Analog Converter. Intern besteht dieser so genannte RAMDAC aus drei Digital-AnalogWandlern, je einer für die Farben Rot, Grün und Blau. Jeder D/A-Wandler verfügt über einen sechs Bit breiten Eingang und kann auf diese Weise 2 hoch 6, also 64 Zustände erzeugen. Die drei integrierten A/D-Wandler erzeugen so für jede Grundfarbe jeweils 64 Abstufungen. Das bedeutet, 64 mögliche Rottöne können nun mit 64 möglichen Grüntönen und 64 möglichen Blautönen zu Mischfarben kombiniert werden. Daraus ergibt sich ein Farbspektrum von 64 hoch 3, also 262.144 verschiedenen Farben. Bei den Super-VGA-Karten erhöht sich dieser Wert auf über 16 Millionen, wir gehen gleich noch darauf ein. Im Gegensatz zu allen vorangegangenen Grafikstandards besitzt eine VGA-Karte einen 15-poligen Monitoranschluss, manchmal gepaart mit einem neunpoligen, an den sich, bei verminderter Farbanzahl, auch ältere Monitore anschließen lassen. Die SVGA-Karte Erweiterungen des auf der VGA-Karte installierten Bildschirmspeichers auf zunächst 512 Kbyte, später dann auf ein Mbyte, machten es möglich, auch höhere Auflösungen als 640 x 480 Pixel darzustellen. Man spricht bei diesen nur von Fremdherstellern angebotenen Karten auch vom »Super-VGA-Standard«, der allerdings nirgendwo definiert oder dokumentiert ist. Zunächst konnten sie drei typische Auflösungen produzieren, nämlich 640 x 480, 800 x 600 und 1.024 x 768 Bildpunkte, bei je nach Speichergröße bis zu 256 Farben. In der Weiterentwicklung wurde die Farbtiefe dann von acht auf zuerst 16 dann 24 und zuletzt sogar 32 Bit erhöht, womit diese so genannten HighColor-, TrueColor- und RealColor-Karten 65.536 bzw. über 16 Mio. oder sogar mehr als vier Milliarden Farben gleichzeitig darstellen können. Allerdings handelt es sich hier um eine feste Farbtabelle. Eine Farbpalette wie bei einer »normalen« VGA-Karte gibt es nicht. Bei HighColor verringert sich die Zahl der insgesamt darstellbaren Farbnuancen also von 262.144 auf 65.536 zugunsten einer erheblichen Steigerung in der Zahl der gleichzeitig darstellbaren Farben (von 256 auf 65.536).

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden Eine Besonderheit stellen frühe HighColor-Karten dar, die bei einer Farbtiefe von 15 Bit lediglich 32.768 Farben ermöglichen. Farbtiefe

Bezeichnung

Farbzahl

1 Bit

s/w

2

4 Bit

EGA

16

8 Bit

VGA

256

16 Bit

HiColor

65.536

24 Bit

TrueColor

16.777.216

32 Bit

RealColor

4.294.967.296

Tabelle 2.8: Buntes Allerlei: So hängen Farbtiefe und darstellbare Farbzahl zusammen.

Hohe Auflösung und tiefe Farben – Wie viel Grafikspeicher benötigt wird Auf den grundsätzlichen Zusammenhang zwischen Auflösung, Farbtiefe und Speicherbedarf sind wir bereits eingegangen. Wie viel Speicher auf einer SVGA-Karte für eine bestimmte Betriebsart mindestens installiert sein muss, können Sie der folgenden Tabelle entnehmen. Farbtiefe Auflösung

8 Bit/256 F.

16 Bit/HighColor/ 65.536 F.

24 Bit/TrueColor/ 16 Mio. F.

640 x 400

256.000 Byte (256 Kbyte)

512.000 Byte (512 Kbyte)

768.000 Byte (1 Mbyte)

640 x 480

307.200 Byte (512 Kbyte)

614.400 Byte (1 Mbyte)

912.600 (1 Mbyte)

800 x 600

480.000 Byte (512 Kbyte)

960.000 Byte (1 Mbyte)

1.440.000 Byte (2 Mbyte)

1.024 x 768

786.432 Byte (1 Mbyte)

1.572.864 Byte (2 Mbyte)

2.359.296 Byte (4 Mbyte)

1.280 x 1024

1.310.720 Byte (2 Mbyte)

2.621.440 Byte (4 Mbyte)

3.932.160 Byte (4 Mbyte)

In den Klammern haben wir jeweils die tatsächlich erhältliche Speichergröße aufgelistet, die für die jeweilige Auflösung noch genügt. Ob eine Grafikkarte mit einem Mbyte Bildspeicher auch tatsächlich eine TrueColor-Darstellung produzieren kann, ist keineswegs eine Selbstverständlichkeit – es hängt vielmehr vom verwendeten Grafikchip und vom RAMDAC ab. Vor allem die preiswerten ISA- und VLB-Karten begnügten sich oft mit 256 Farben oder HighColor. Längst nicht alle SVGA-Karten können bei allen Darstellungsarten durchgängig mit ergonomischen 72 Hz Bildwiederholung arbeiten. Vor allem im High- oder TrueColor-Modus geht die Farbenpracht oft auf Kosten der Ergonomie. Schuld daran sind RAMDACs und Bildspeicher, die eine zu geringe Zugriffsgeschwindigkeit aufweisen. Bei TrueColor müssen pro Sekunde immerhin dreimal so viele Speicherstellen ausgewertet werden wie bei 256 Farben. Die Folge ist eine flimmernde, Augen belastende und ermüdende Bilddarstellung.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

Ein Zusammenschluss verschiedener Hardware- und Software-Hersteller – die (V)ideo (E)lectronic (S)tandard (A)ssociation, kurz VESA – hat daher einen Standard definiert, der u.a. eine Bildwiederholrate von mindestens 72 Hz bei jeder Auflösung und Farbtiefe vorschreibt. Bedauerlicherweise ist aber nicht genau festgelegt, wann sich eine Grafikkarte auch VESA-kompatibel nennen darf. So schmücken viele Hersteller ihre Produkte mit diesem Attribut, obwohl nur in den 256-Farb-Modi 72 Hz erreicht werden können. Bei TrueColor müssen Sie sich evtl. mit der Hälfte begnügen. Prüfen Sie daher genau, ob die avisierte Grafikkarte nicht nur in der vorgesehenen Auflösung, sondern auch der Farbtiefe eine flimmerfreie Darstellung erlaubt. Voraussetzung ist allerdings zusätzlich, dass auch Ihr Monitor mitspielt. Wir gehen im Kapitel über den Monitor wieder auf diese Fragen ein (Kapitel 2.3.8).

Bus, Speicher oder Chip? – Was eine Grafikkarte schnell macht Bereits vor der Ära von MS Windows war die Geschwindigkeit, mit der Grafikkarten ein sich ständig veränderndes Bild auf den Schirm bringen konnten, ein wichtiger Gesichtspunkt. Heutzutage stellt sich die Situation noch dramatischer dar: Eine zu langsame Grafikkarte kann die gesamte Rechnerleistung ausbremsen. Selbst bei einer schnellen CPU und einer ordentlichen Hauptspeichergröße macht das Spielen oder das Arbeiten unter grafischen Benutzeroberflächen einfach keinen Spaß mehr, wenn die Grafikkarte alles aufhält. Die Geschwindigkeit einer Grafikkarte hängt von einer ganzen Reihe verschiedener Gesichtspunkte ab. Die wichtigsten Faktoren sind die Intelligenz des VGA-Chips, die Geschwindigkeit des Bildspeichers und die Leistung des Bussystems. Acceleratoren Diese besondere Form von VGA-Chips verfügt über spezielle fest verdrahtete Funktionen, die bestimmte Funktionen von grafischen Benutzeroberflächen, z.B. das Verschieben eines Fensters, übernehmen können, was die CPU erheblich entlasten kann. Damit diese Funktionen genutzt werden können, muss ein spezieller zur Grafikkarte gehörender Treiber installiert werden. Im Standard-VGA-Modus kommen die Vorteile von Accelerator-Grafikkarten, die es schon für den ISA-Bus gab, nicht zum Tragen. Auch für die Darstellung von bewegten dreidimensionalen Objekten, wie sie in Computerspielen immer häufiger vorkommen, gibt es eine Reihe von speziellen Beschleunigerchips, auf die wir weiter unten noch ausführlich eingehen werden. Zur Abgrenzung von diesen 3D-Beschleunigern werden die gewöhnlichen Acceleratoren im Rückblick auch 2D-Beschleuniger genannt. Sie sind heutzutage Bestandteil von ausnahmslos allen angebotenen SVGA-Karten, auch wenn darauf nicht immer ausdrücklich hingewiesen wird. Bei älteren SVGA-Karten ist das oft nicht der Fall, diese sind daher für moderne Systeme unter Umständen nicht mehr geeignet.

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden Schnelles Bussystem Bild 2.101: Der Bus fürs Bild: hinten VLB (links) und ISA (rechts), vorn die »seitenverkehrten« Karten für AGP (links) und PCI (rechts)

Der alte ISA-Bus mit 16 Bit und 8,3 MHz genügt mit seiner maximalen Transferrate von einigen wenigen Mbyte heutigen Ansprüchen längst nicht mehr. Erst über den PCI- oder VL-Bus können Datenübertragungsraten erreicht werden, die den verbesserten Grafikchips ebenso angemessen sind wie den gestiegenen Ansprüchen des Anwenders. Hinsichtlich der Grafik-Performance können die Unterschiede zwischen PCI und VLB im Prinzip vernachlässigt werden. Anders sieht die Sache bei AGP-Grafikkarten aus. Diese können mit einem Bustakt von bis zu 100 MHz zumindest auf dem Papier ihre PCI-Kollegen mit 33 MHz deutlich hinter sich lassen. Allerdings werden diese Vorteile in der Praxis kaum realisiert, aktuelle Grafikkarten werden zur Zeit oft für beide Bussysteme angeboten, bei exakt gleicher Leistung. Schneller Speicherzugriff 1: 32, 64 oder 128 Bit Nach der Verdopplung des Datenpfades zwischen Bussystem und Bildspeicher von 16 auf 32 Bit sollte auch der Grafikcontroller mit mindestens 32 Bit auf den Bildspeicher zugreifen können. Neuere Entwicklungen besitzen Grafikchips mit 64 oder sogar 128 Bit breiten Datenleitungen. Von einer vier- bis achtfachen Übertragungsrate kann allerdings nicht automatisch die Rede sein – so manche hochwertige Grafikkarte war mit 32 Bit schneller als eine billig produzierte mit 64. Bild 2.102: Preiswert, weit verbreitet und sehr schnell: Der Trio64-Grafikchip von S3 bietet WindowsBeschleunigung, 64 Bit Speicherzugriff und Interleave.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

Schneller Speicherzugriff 2: Interleave Ein zusätzlicher Vorteil der 32- bis 128-Bit-Technik bei den Grafikchips liegt in einem verbesserten Speicherverwaltungsprinzip, das man als Interleave-Technik bezeichnet. Dabei wird der in mehreren Speicherbänken organisierte Bildspeicher zeitversetzt angesprochen. Während die eine Bank einen Refresh erfährt, kann auf eine andere bereits zugegriffen werden. Auf diese Weise werden erheblich höhere Datendurchsätze erreicht, was gegenüber gewöhnlichen Grafikchips eine spürbare Steigerung bedeutet – insbesondere dann, wenn die Karten mit mehr Bildspeicher ausgestattet sind. Schneller Speicherzugriff 3: SGRAM, SDRAM, VRAM, EDO-RAM Aber wichtiger noch als die Größe ist die Art des Bildschirmspeichers. Dies gilt besonders für Grafikkarten im Hochleistungsbereich, wenn hohe Auflösungen in Kombination mit hohen Farbmengen und hoher Bildwiederholfrequenz verarbeitet werden müssen. Wird der Videospeicher aus preiswerten dynamischen RAM-Chips (DRAM) gebildet, wie es früher üblich war, so sind hohe Refresh-Raten in der Regel ausgeschlossen, da diese Speicherbausteine relativ langsam sind. Einige spezielle VGA-Chips (Mach32, ET4000/W32) benutzen allerdings besondere Techniken, um auch mit DRAMs hohe Refresh-Raten zu erzeugen. Bild 2.103: VRAMs (im Vordergrund) auf einer Grafikkarte. Diese speziellen Speicherchips erlauben gleichzeitig einen Schreib- und Lesezugriff.

Deutlich schneller und deshalb auf älteren professionellen Grafikkarten fast ausschließlich anzutreffen, waren die wesentlich teureren Video-RAM-Bausteine (VRAM). Im Gegensatz zu DRAMs besitzen sie getrennte Ein- und Ausgänge für die Videodaten. Fast alle SpeicherSchreib-Zyklen können deshalb für das Verändern der Videoinformation benutzt werden, was den Bildaufbau kräftig beschleunigt. Das preiswertere EDO-RAM benötigt erheblich seltener einen Refresh als gewöhnliches DRAM. Daher liegt es in seiner Leistung zwischen diesem und den teuren VRAM-Bausteinen. Grafikkarten mit EDO-RAM sind, sofern sie etwas taugen, deutlich schneller als DRAM-Karten, ohne wesentlich mehr zu kosten. Sie haben sich ein, zwei Jahre lang enorm verbreitet und schicken sich an, genauso schnell wieder zu verschwinden. Der Grund sind die SDRAM-Bausteine, die bei etwa gleichem Preis bis zu fünfmal so schnell sind. Sie machen es möglich, dass eine Billigkarte von heute sogar eine noch gar nicht so alte High-End VRAM-Karte in den Schatten stellt. Übertroffen wird diese Leistung noch einmal vom so genannten SGRAM, das eine Weiterentwicklung von SDRAM mit einer speziellen für Grafik-

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden karten optimierten Adressierungsart darstellt, bei gleichzeitig noch einmal verbesserter Zugriffszeit.

2.3.7

3D-Beschleuniger

Trotz CPU-Taktraten von mehreren hundert MHz und Speichergrößen von etlichen zig Mbyte blickt auch so mancher Besitzer eines aktuellen PCs erstaunt und nicht ohne Neid auf das, was eine kleine Plastikkiste von Nintendo oder Sony für wenige hundert Mark an Grafikleistung auf den heimischen Fernseher bringt. Die Bildgewalt dieser Spielkonsolen kommt nicht von ungefähr, ermöglicht wird sie durch hoch spezielle Grafikprozessoren, die nur eine Aufgabe haben: die Berechnung und Darstellung von komplexen dreidimensionalen Objekten. Und damit der Neid ein Ende hat, gibt es solche Chips seit einiger Zeit auch für den PC, entweder auf einer eigenen Erweiterungskarte, dem 3D-Add-On-Board, oder als festen Bestandteil der Grafikkarte. Bild 2.104: Der Quasistandard: Diamonds Monster II-Karte mit VOODOO-Chip wird über ein externes Kabel mit der Grafikkarte verbunden.

Voll auf Draht – So funktioniert die 3D-Beschleunigung Von jedem dreidimensionalen Objekt wird zuerst einmal ein »Drahtmodell« (Wireframe) berechnet, also gewissermaßen ein hohles, durchsichtiges Modell, das nur aus Linien bzw. Vielecken, den so genannten Polygonen besteht – in etwa so, wie sich der Eiffelturm präsentiert. Jedes Polygon lässt sich dabei durch die Koordinaten seiner Eckpunkte im Raum genau beschreiben Dabei wird die räumliche Tiefe durch die so genannte Z-Achse festgelegt. Der Wert für die Z-Koordinate eines Punktes wird häufig in einem gesonderten Speicher, dem so genannten Z-Buffer, festgehalten. Anhand dieser Daten kann nun überprüft werden, ob ein bestimmtes Polygon für den Betrachter sichtbar ist oder ob es von anderen Objekten verdeckt wird und daher nicht dargestellt werden darf. Anschließend beginnt das so genannte Rendering: Das Drahtmodell wird mit einer Oberfläche und Lichteffekten versehen. Dabei kommen die Texturen ins Spiel – Oberflächenmuster, die aus einer Bitmap, das heißt aus einer Reihe von Pixel bestehen. Mit diesen Texturen werden die sichtbaren Polygone gefüllt, wozu die Texturen in ihrer Helligkeit und räumlichen Ausrichtung noch angepasst werden müssen. Je nach Ausstattung des 3D-Beschleunigers erfolgt dies auf unterschiedliche Art, wir kommen gleich wieder darauf zurück.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

Grundsätzlich arbeiten alle echten 3D-Beschleuniger auf diese Art und Weise. Viele Grafikkartenhersteller nutzen jedoch den Trend der Zeit und vermarkten ihre Produkte mit dem Attribut »3D«, obwohl es sich lediglich um leicht frisierte 2D-Grafikkarten handelt. Die eigentliche 3DBerechnung wird dabei von Software übernommen, die den Prozessor erheblich belastet und eine flüssige Darstellung nicht erlaubt.

Von Alpha-Blending bis Z-Buffering – Das leisten 3D-Beschleuniger Echte 3D-Beschleuniger führen dies, wie gesagt, selbstständig aus, doch es gibt auch dabei zum Teil erhebliche Unterschiede in der Qualität des Ergebnisses. Verantwortlich dafür sind eine Reihe von zusätzlichen Eigenschaften, über die längst nicht jede Karte verfügt: Anti-Aliasing Damit wird die »Treppchenbildung« am Rand von Objekten oder Texturen abgemildert, indem der Farbwert der Randpixel mit der Umgebung verrechnet und angepasst wird. Anti-Aliasing benötigt sehr viel Rechenzeit und ist daher auf vielen Karten nicht vorgesehen. Alpha-Blending Mit Alpha-Blending kann die Durchsichtigkeit von Objekten von glasklar bis milchig in weiten Grenzen variiert werden. Bi- und trilineare Texturfilterung Eine Textur, die ja aus einzelnen Pixel besteht, weist je nach Umgebung und Entfernung einen mehr oder weniger starken »Klötzcheneffekt« auf. Durch eine spezielle Filterung kann dieser Effekt abgemildert werden. Dabei werden die Pixel mit den Nachbarpixel der Textur verrechnet und als Mittelwert dargestellt. Bei der bilinearen Filterung werden dazu jeweils vier benachbarte Pixel herangezogen, bei der trilinearen wird auch noch das MIP-Mapping (s.u.), das heißt die Pixel der nächstgrößeren oder -kleineren Textur, berücksichtigt, was einen erheblich größeren Rechenaufwand, aber auch ein besseres Bild bedeutet. Auch das unschöne »Flimmern« vor allem entfernter Objekte wird durch die Texturfilterung vermindert, die bei zahlreichen 3D-Karten allerdings fehlt. Enviroment Mapping Dahinter verbirgt sich die unterschiedliche Darstellung von spiegelnden Oberflächen, von metallischem Hochglanz bis seidenmatt. Fogging Dieser Begriff bezeichnet eine urenglische Erscheinung: den Nebel. Fogging ermöglicht die »Eintrübung« entfernterer Objekte bis hin zum völligen »Verdunsten«. Dadurch wird zum einen der Tiefeneindruck deutlich verbessert, zum anderen brauchen Objekte, die im Dunst verschwunden sind, nicht mehr berechnet zu werden, was die Darstellung insgesamt beschleunigt. MIP-Mapping Beim MIP-Mapping kann jede Textur in verschiedenen Auflösungen dargestellt werden, sodass sie auch bei Betrachtung aus der Nähe nicht zu grob erscheint. Die besten Resultate werden bei einer Kombination von MIP-Mapping und trilinearer Filterung erreicht. Shading Damit kann zum einen die Darstellung des Schattens eines Objekts gemeint sein, zum anderen das so genannte Gouraud-Shading. Während Ersteres nichts Besonderes ist, handelt es sich

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden beim Gouraud-Shading um ein rechenaufwendiges Verfahren, gekrümmte Flächen darzustellen, ohne dass die Kanten der Polygone zu erkennen sind. Es wird nicht von jeder Karte angeboten. Texturkompression Einen anderen Weg zur Verbesserung der Texturdarstellung stellt die Texturkompression dar. Dabei wird die hoch aufgelöste Textur durch einen speziellen Kompressionsalgorithmus auf einen Bruchteil ihrer Datenmenge verkleinert und beim Bildaufbau dann je nach Entfernung des Objektes unterschiedlich stark dekomprimiert, wodurch für nahe Objekte eine sehr hohe und für entfernte eine entsprechend niedrigere Auflösung erreicht wird.

OpenGL, Direkt3D oder Glide? – Die Sache mit der API Der Markt wartet inzwischen mit einer Vielzahl von 3D-Beschleunigern mit ganz unterschiedlichen Fähigkeiten auf – und ständig werden es mehr. Für die Programmierer von 3D-Software, also von Spielen, würde es einerseits ein nahezu aussichtsloses Unterfangen bedeuten, ihr Produkt auf jeden verfügbaren 3D-Chip abzustimmen, andererseits soll ein neues Spiel auch mit möglichst vielen Hardware-Varianten zusammenarbeiten. Dies wird möglich durch eine so genannte API (Application Programmers Interface), eine standardisierte Software-Schnittstelle, die wie ein Treiber zwischen Hard- und Software vermittelt. Dem Anwendungsprogrammierer muss dadurch über die speziellen Hardware-Eigenschaften nichts bekannt sein, es genügt die Kenntnis der API. Für 3D-Beschleuniger haben sich inzwischen drei recht unterschiedliche APIs als Standard herausgebildet: »OpenGL« von Silicon Graphics »Direkt3D« von Microsoft und »Glide« von 3Dfx. Bei der letzten handelt es sich nicht um eine universelle API, sondern um eine spezielle, nur für die VOODOO-Chips von 3Dfx. Sie wird heute nicht mehr unbedingt benötigt, aber einige ältere Programme arbeiten ausschließlich mit Glide, das heißt, nur mit einer VOODOO-Karte zusammen. OpenGL und Direkt3D sind universelle APIs, sie sind für die verschiedensten 3D-Karten erhältlich. Allerdings unterscheiden sie sich stark voneinander. OpenGL ist dabei das professionellere System: Es lässt sich vom Anwendungsprogrammierer recht einfach benutzen, berücksichtigt eine ganze Reihe von Sonderfunktionen und es ist schnell. Dafür ist aber die Programmierung eines OpenGL-Treibers für den Hardware-Hersteller recht aufwendig, weswegen bei zahlreichen 3D-Karten darauf verzichtet wird. Bei Direct3D ist es genau umgekehrt: Der Treiber ist recht einfach zu programmieren, aber für den Anwendungsprogrammierer ist die Verwendung der Direkt3D-Schnittstelle ziemlich kompliziert, außerdem werden unter Umständen nicht alle Funktionen des Beschleunigers unterstützt. Ein weiteres Problem liegt in der ständigen und oft überhasteten Weiterentwicklung von Direkt3D durch Microsoft, mit zum Teil auch fehlerhaften Versionen, wodurch Spiele und Hardware-Hersteller zu permanenten Updates genötigt werden. In der Konsequenz werden einige Spiele ausschließlich für OpenGL und einige Karten ausschließlich mit Direkt3D angeboten, was dann nicht zusammenläuft.

Die Qual der Wahl – Welcher 3D-Beschleuniger ist geeignet? Und welchen 3D-Beschleuniger soll man denn nun nehmen? Die Wahl fällt nicht ganz leicht angesichts der ständig wachsenden Auswahl. Die wichtigsten Kriterien sind der verwendete

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

3D-Chip, der für die Qualität der Darstellung ebenso verantwortlich ist wie für die Geschwindigkeit, und die von dem gewünschten Spiel unterstützte API (ein Spiel, das OpenGL benötigt, wird unter Direkt3D einfach nicht laufen). Letztlich müssen wir Sie an dieser Stelle auf Testberichte in einschlägigen Zeitschriften verweisen, zurzeit sind die VOODOO-Chips von 3Dfx und der PowerVR-Chip von NEC die leistungsfähigsten Vertreter, sie kommen eigentlich immer sowohl mit einer OpenGL als auch einer Direkt3D-API. Ordentliche Chips gibt es z.B. auch von Intel mit dem i740, von nVidia mit dem Riva TNT, von Matrox mit dem G200 oder von S3 mit dem Savage 3D. Als völlig untauglich hat sich dagegen bislang z.B. der Virge-Chip von S3 erwiesen, aber hier mögen bessere Varianten folgen. Ein weiterer wesentlicher Gesichtspunkt kann die Ergonomie sein. So bieten viele 3D-Beschleuniger bei einer Auflösung von 800 x 600 Punkten eine Bildfrequenz von maximal 60 Hz – zu wenig für eine flimmerfreie Darstellung. Hierfür ist der RAMDAC der Karte verantwortlich, der für eine ergonomische 3D-Darstellung mit mindestens 220 MHz arbeiten sollte. Den einen oder anderen mag ein wenig Geflimmer allerdings gar nicht besonders stören, zumal es nur beim Spielen auftritt. Hier kann eine gebrauchte Karte, z.B. mit 170 MHz, ein echtes Schnäppchen darstellen. Im gewöhnlichen 2D-Modus erreichen auch diese Karten allemal 72 Hz oder mehr. Mit der Geschwindigkeit der 3D-Berechnung hat der RAMDAC übrigens überhaupt nichts zu tun. 3D-Add-On-Boards, die nicht per Kabel mit der Grafikkarte verbunden werden, sondern ihr Signal über den PCI-Bus transportieren, benötigen dazu in aller Regel das Busmastering. Dieses wird nicht von allen Hauptplatinen und Chipsätzen unterstützt!

2.3.8

Der Monitor

Während Sie ein PC-System flexibel – z.B. mit Hilfe dieses Buches – an Ihren sich ständig ändernden Bedarf anpassen können, sind Sie beim Monitor darauf angewiesen, schon bei der Anschaffung die richtige Entscheidung zu treffen. Er ist weder erweiterbar noch aufzurüsten, er muss ganz einfach passen und zwar auch dann noch, wenn Sie einmal die Grafikkarte tauschen. Größere Monitore sind inzwischen zu erschwinglichen Preisen zu haben, und dass das Bild nicht flimmern darf, weiß inzwischen jeder. Die Qualitätsunterschiede zwischen den verschiedenen Modellen sind allerdings erheblich. Grund genug, sich einmal damit auseinanderzusetzen, wie das Monitorbild überhaupt entsteht und wie die vielfältigen Unterschiede zwischen den verschiedenen PC-Monitoren zu Stande kommen.

Ein Blick hinter die Mattscheibe – So funktioniert ein Monitor Vergleichbar mit dem Aufbau eines Fernsehgeräts bestehen auch Monitore aus einem Chassis, das im Wesentlichen die Steuerelektronik, das Netzteil und die Bildröhre aufnimmt. Die Bildröhre des Computermonitors funktioniert nach dem gleichen Prinzip, wie wir es vom Fernseher kennen. Es handelt sich um eine so genannte Kathodenstrahlröhre (Cathode Ray Tube, CRT), auch Braunsche Röhre genannt. Diese Röhre besteht aus einem luftleeren Glaskolben, in dem sich eine Elektronenkanone, eine Ablenkeinheit und eine Mattscheibe befinden.

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden Die dem Betrachter zugewandte Seite des Glaskolbens ist stark abgeflacht, dort befindet sich die Mattscheibe. Am anderen konisch verjüngten Ende der Bildröhre befindet sich die Elektronenkanone. Sie besteht aus einem kleinen Heizfaden, der nach hinten von so genannten Kathodenblechen begrenzt wird. Bei starker Erwärmung dieses Heizfadens können Elektronen austreten und sich als Elektronenwolken in der Röhre frei bewegen. An der Kathode wird nun eine negative Spannung angelegt. Die Mattscheibe wird von außen unter positive Hochspannung (ca. 26.000 Volt) gelegt. Sie stellt die Anode, den Pluspol der Kathodenstrahlröhre, dar. Die immense Spannung zwischen Anode und Kathode führt nun dazu, dass die negativ geladenen Elektronen von der positiv geladenen Mattscheibe angezogen werden, wo sie das Aufleuchten einer speziellen Beschichtung bewirken. Durch eine Fokussiereinrichtung werden die Elektronen so gebündelt, dass ein Strahl entsteht, der genau auf die Mitte der Mattscheibe gerichtet ist. An dieser Stelle wird dadurch ein extrem heller Punkt sichtbar. Doch um ein ganzes Bild darstellen zu können, bedarf es vieler solcher Punkte. Dies wird durch zwei Ablenkungseinheiten erreicht, durch die der Elektronenstrahl sowohl horizontal als auch vertikal auf jede beliebige Stelle der Mattscheibe gerichtet werden kann. Die Grafikkarte sendet die einzelnen Bildpunkte der Reihe nach, also von links oben zeilenweise nach rechts unten, an den Monitor. Dieser setzt die Information dadurch um, dass der Elektronenstrahl der Bildinformation entsprechend hell oder dunkel geschaltet wird. Er wandert dabei also zeilenweise über den gesamten Bildschirm und leuchtet manche Punkte stärker aus und manche schwächer. Auf diese Weise setzt sich das Monitorbild aus vielen Punkten zusammen. Sobald der Strahl den letzten Punkt ausgeleuchtet hat, beginnt er wieder links oben mit dem Aufbau eines neuen Bildes. Der Elektronenstrahl baut das Bild also ständig immer wieder neu auf, unermüdlich, solange der Monitor eingeschaltet ist und ein Bildsignal von der Grafikkarte erhält. Die Frequenz der Bildwiederholungen wird von der Grafikkarte festgelegt. Je nach Grafikkarte und gewählter Auflösung werden Werte zwischen 50 und 120 Wiederholungen pro Sekunde erreicht. Und wo bleibt die Farbe? Damit ist die Funktionsweise eines Bildschirms im Wesentlichen auch schon beschrieben. Doch was passiert mit dem Farbsignal? Wie Sie aus dem vorher gehenden Kapitel vielleicht wissen, liefert eine VGA-Karte pro Bildpunkt drei analoge Farbsignale. Bevor wir zur Beschreibung der Funktionsweise eines Farbbildschirms übergehen, wollen wir uns noch kurz damit befassen, wie ein Monochrom-Monitor mit dem Farbsignal umgeht. Generell erhalten auch diese Monitore von dem sie ansteuernden Grafikadapter je ein analoges Bildsignal für die Grundfarben Rot, Grün und Blau. Der Monitor kann diese Dreifarbigkeit aber nicht darstellen, folglich muss er sich irgendwie behelfen. In der Regel werden einfach nur die Grünanteile umgesetzt. Da das Signal analog ankommt, können prinzipiell beliebig viele Grüntöne in ein Bild übersetzt werden, das diese als verschiedene Grautöne darstellt. Dieses Verfahren kann dazu führen, dass die Darstellung von roter Schrift auf blauem Grund, also eine Farbzusammensetzung ohne jeglichen Grünanteil, auf einem Graustufenmonitor nicht möglich ist (kein Grün gibt Schwarz). Aus diesem Grund muss an einigen VGA-Grafikkarten über Dip-Schalter die Art des angeschlossenen Monitors eingestellt werden. Andere Karten erken-

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

nen eigenständig, ob ein Farbmonitor angeschlossen ist oder nicht. Wenn die Karte den Monitor kennt, kann sie in einen »Monochrom-Modus« umschalten, bei dem das Grünsignal auch Anteile von Rot oder Blau enthält. Einige Graustufenbildschirme können die drei Farbsignale auch selbstständig mischen, um so zu einer verlustfreien Bildwiedergabe zu gelangen. Farbmonitore benötigen eine Lochmaske Für die farbige Darstellung eines farbigen Bildes werden drei Elektronenstrahlen benötigt, für jede Grundfarbe einer. Auch die fluoreszierende Beschichtung der Mattscheibe muss bei Farbmonitoren ganz anders gestaltet werden. In einem sehr aufwendigen Verfahren werden drei Leuchtschichten, je eine pro Grundfarbe (RGB), auf die Mattscheibe aufgebracht. Dahinter wird anschließend eine Art ultrafeines Sieb, die so genannte Lochmaske montiert. Diese Lochmaske ist so gestaltet, dass nur der Elektronenstrahl für Blau auch auf die blau leuchtende Schicht treffen kann und der für Rot nur auf die rot leuchtende. Ein Loch in der Lochmaske hat einen Durchmesser von weniger als 0,4 Millimetern.

Damit die Auflösung sich nicht auflöst – Was ein Monitor alles kann Die Länge einer Bildschirmzeile hängt verständlicherweise von der Größe des Monitors ab. Eine Bildröhre mit einer Bildschirmdiagonale von 17 Zoll hat eine Breite von ca. 34,5 cm. Die meisten 17-Zoll-Monitore werden mit einem Lochabstand (Lochmaske, dot pitch) von 0,28 mm ausgestattet. Die Datenblätter von 17-Zöllern geben regelmäßig als maximale Auflösung des Monitors 1.280 x 1.024 Bildpunkte an. 1.280 Löcher, im Abstand von 0,28 mm angeordnet, benötigen eine Zeilenlänge von 35,8 cm. Das Bild passt also rein physikalisch nicht zur Breite des Monitors. Diese Feststellung gilt um so mehr, wenn man sich vor Augen führt, dass die sichtbare Fläche immer kleiner ist als die tatsächliche. Es wird also deutlich: Ein 17-Zoll-Monitor kann eine Auflösung von 1.280 x 1.024 Bildpunkten bei einem Lochabstand von 0,28 mm definitiv nicht umsetzen. Der Lochabstand darf für diese Auflösung höchstens 0,25 mm betragen. Trotzdem werden auch solche Monitore in aller Regel ein Bild erzeugen, wenn die Grafikkarte diese Auflösung verlangt. Der Monitor »verschmiert« in diesem Fall die einzelnen Punkte mit ihren unmittelbaren Nachbarn. Die Folge ist ein unscharfes und flaues Bild, vor allem an den Rändern, das von der nächst niedrigeren Auflösung an Qualität deutlich übertroffen wird. Kein Wunder also, dass die empfohlene Auflösung immer niedriger ist als die maximal mögliche. Entscheidend in diesem Zusammenhang ist wie gesagt der Lochabstand. Moderne 21-Zöller kommen mit Lochmasken von 0,25 mm und kleiner daher. Ihre sichtbare Zeilenbreite liegt bei etwa 40 cm, sodass gerade eben 1.600 Löcher auf die Breite passen. Messen Sie das an Ihrem Monitor oder an dem, den Sie sich kaufen wollen, ruhig einmal nach. Wer also mit einer Arbeitsauflösung von 1.024 x 768 Bildpunkten zurechtkommt, für den ist ein handelsüblicher 17-Zöller gerade richtig, wer mehr braucht, sollte auf einen größeren Monitor wechseln. Dieser Zusammenhang gilt umso mehr, je kleiner der Monitor ist. Ein ganz anderer Aspekt ist, dass die Auflösung 1.280 x 1.024 zwar eine gängige Super-VGA-Auflösung ist, aber dennoch ein ungünstiges Seitenverhältnis von 5:4 repräsentiert, im Gegensatz zu dem sonst üblichen 4:3-Verhältnis bei Auflösungen von 800 x 600 oder 1.024 x 768. Das bedeutet, dass bei einwandfreier Bildgeometrie links und rechts schwarze Ränder blieben.

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden Wenn das Bild aber auf die gesamte Monitorfläche aufgezogen wird, werden aus Kreisen leichte Ellipsen, das Bild macht insgesamt einen verzerrten Eindruck. Monitorgröße

Max. Auflösung

Empf. Auflösung

14 Zoll

800 x 600

640 x 480

14 Zoll

1.024 x 768

800 x 600

15 Zoll

1.280 x 1.024

800 x 600

17 Zoll

1.280 x 1.024

1.024 x 768

19 Zoll

1.600 x 1.200

1.280 x 1.024

20 Zoll

1.600 x 1.200

1.280 x 1.024

21 Zoll

1.600 x 1.200

1.280 x 1.024

Tabelle 2.9: Theorie und Praxis: Monitore sollten nie mit der maximalen Auflösung betrieben werden.

So hängen Horizontalfrequenz, Vertikalfrequenz und Auflösung zusammen Der Begriff Vertikalfrequenz beschreibt die Anzahl der Bildwiederholungen pro Sekunde, sie wird in der Einheit Hz angegeben. Ergonomische, also flimmerfreie, Vertikalfrequenzen liegen bei mindestens 72 Hz. Ein anderer Faktor ist die Auflösung. Im Hinblick auf die Bildwiederholung ist hierbei die Anzahl der Zeilen interessant. Das Produkt aus Zeilenanzahl und Vertikalfrequenz ergibt die Horizontalfrequenz. Dieser Wert beschreibt die Häufigkeit, mit der der Elektronenstrahl je Sekunde vom linken zum rechten Bildschirmrand rasen muss. So ergibt sich bei einer Auflösung von 480 Zeilen bei einer Vertikalfrequenz von 70 Hz ein Wert von 480 x 70, also 33.600 Hz (33,6 kHz) für die Horizontalfrequenz. Der Elektronenstrahl muss also je Sekunde 33.600 Zeilen durchlaufen. Erhöhen wir die Auflösung auf z.B. 768 Zeilen, ergibt sich bei gleicher Wiederholrate eine Zeilenfrequenz von 53,7 kHz. Für die Synchronisation wird zusätzlich noch etwas Zeit gebraucht, sodass auf die so errechneten Werte noch ca. 5% aufgeschlagen werden müssen. Weiter unten haben wir den Zusammenhang von Zeilenfrequenz und Auflösung in einer kleinen Tabelle zusammengefasst. Ein Monitor muss zur Grafikkarte passen Aus allem bisher Gesagten kann man ableiten, dass der Monitor zur Grafikkarte passen muss. Zunächst einmal muss der Monitor dem Grafikstandard der im PC installierten Grafikkarte entsprechen. Das ist noch recht einfach. Ein EGA-Monitor gehört eben nicht an eine Hercules-Grafikkarte. Heute hat jeder PC eine Grafikkarte nach dem VGA-Standard, sodass man hierauf nicht weiter achten muss. Dennoch sollten Sie darauf achten, dass die Grafikkarte den Monitor nicht überlastet. Falsche Einstellungen an der Grafikkarte, insbesondere eine zu hohe Zeilenfrequenz, können den Monitor beschädigen und sogar ganz zerstören!

Mit der unteren Auflösung (480 Zeilen) des VGA-Adapters kommt bei einer Vertikalfrequenz von 70 Hz auch noch der schwächste VGA-Color-Monitor zurecht. Verlangt die Grafikkarte allerdings eine höhere Auflösung bei gleicher Vertikalfrequenz, so ist die Leistung des Monitors wichtig.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

Entscheidend ist, welche Zeilenfrequenz er umsetzen kann, wir haben den Zusammenhang gerade erläutert. Damit Sie beurteilen können, welche kHz-Werte Ihr Monitor in Abhängigkeit von der durch die Grafikkarte geforderten Auflösung und Zeilenfrequenz »vertragen« können muss, haben wir die Zusammenhänge in einer kleinen Tabelle zusammengefasst. Grafikauflösung

Vertikalfrequenz

Horizontalfrequenz

640 x 480

75 (80) (85) Hertz

37,5 (40) (43) kHz

800 x 600

75 (80) (85) Hertz

47 (50) (53) kHz

1.024 x 768

75 (80) (85) Hertz

60 (64) (68) kHz

1.280 x 1.024

75 (80) (85) Hertz

80 (85) (90) kHz

1.600 x 1.200

75 (80) (85) Hertz

94 (100) (106) kHz

Tabelle 2.10: Flimmern vermeiden – so hängen Auflösung, Vertikal- und Horizontalfrequenz zusammen.

Üblicherweise werden Sie Ihre Grafikkarte auf eine Bildwiederholfrequenz von mehr als 70 Hz einstellen, schon allein, um das Augen schädliche Flimmern des Monitorbildes zu vermeiden. Bei höheren Auflösungen kann dies aber Ihren Monitor überfordern. Wird er längere Zeit »zu hoch« betrieben, kann er ernsthaften Schaden nehmen. Der Interlaced Modus Bevor Sie aber Ihre Grafikkarte auf eine »Flimmerfrequenz« (unter 70 Hertz) setzen, um die geforderte Auflösung Monitor unschädlich sehen zu können, sollten Sie sie in den so genannten Interlaced Modus setzen. Dabei sendet die Grafikkarte nicht mehr alle Pixel der Reihe nach an den Monitor, sondern überspringt jeweils eine Zeile. Auf diese Weise muss der Monitor nur die Hälfte der gesamten Information in einem Zug darstellen, z.B. nur die geraden Zeilen. Das nächste aufzubauende Bild besteht aus der anderen Hälfte der Bildinformation, den ungeraden Zeilen. Der Videocontroller sendet also immer abwechselnd zwei Halbbilder an den Monitor. Mit jedem dieser Halbbilder hat der Monitor selbst bei 70 Hz wieder kein Problem, denn die Zeilenfrequenz wird auf diese Weise halbiert. Auch dieses Verfahren bewirkt ein Flimmern, aber das ist nicht mehr direkt sichtbar, sondern allenfalls bei längerer Arbeit am Bildschirm noch unangenehm spürbar. Modernere Grafikkarten und Monitore können auch die höheren SVGA-Auflösungen (600 und 768 Zeilen) mit einer ergonomisch sinnvollen Vertikalfrequenz »non-interlaced« umsetzen. Voraussetzung für die Aktivierung dieser so genannten VESA-Modi ist die entsprechende Konfiguration der Grafikkarte. Ältere Exemplare werden hardwareseitig über Schalter oder Steckbrücken auf »VESA«, also mindestens 72 Hz, gesetzt. Heute lassen sich die Grafiktreiber am Bildschirm konfigurieren und erleichtern so die Abstimmung auf Monitor und Anwendung.

Anschließen und bedienen – Was an einem Monitor alles dran sein kann Bei einfachen VGA-Monitoren ist das Anschlusskabel fest mit dem Monitor verbunden. Am anderen Ende befindet sich ein 15-poliger SubD-Stecker, der auf die Anschlussbuchse der VGAKarte aufgesteckt wird. Seine Formgebung verhindert das Verpolen. Nicht immer sind alle 15 Pole auch mit Kontakten besetzt.

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden Höherwertige Bildschirme besitzen BNC-Anschlüsse für den Anschluss des VGA-Kabels. Meist sind es fünf BNC-Buchsen (je eine für Rot, Grün und Blau und die horizontale und vertikale Synchronisation). Auf diese Weise sind die verschiedenen Signalleitungen besser gegeneinander abgeschirmt. Bei höheren Frequenzen kann das wichtig werden. Für Standardmonitore ist dieses Verfahren deshalb nicht gebräuchlich. Manchmal sind es auch nur vier Buchsen, in diesem Fall werden die Synchronisationssignale über ein gemeinsames Kabel geführt. Der typische VGA-Stecker am anderen Ende bleibt davon unberührt. Gelegentlich verfügen Monitore auch über beide Anschlussarten. In diesem Fall gibt es einen BNC-/SubD-Umschalter, womit zwischen den beiden Anschlussarten umgeschaltet werden kann. Das eröffnet auch die Möglichkeit, den Monitor mit zwei PC-Systemen zu verbinden und dazwischen umschalten zu können. Öfter sieht man heute auch Monitore mit integriertem Mikrofon und eingebauten Lautsprechern. Entsprechend gibt es bei diesen Geräten auch die passenden Anschlüsse zur Soundkarte im PC. Noch nicht sehr verbreitet sind USB-Schnittstellen am Monitor. Als ein Gerät, das notwendigerweise auf fast jedem Schreibtisch zu Hause ist, bietet sich der PC-Monitor vor allem anderen dazu an, einen USB-Hub (Verteiler) zu integrieren, an den dann eine Reihe von Geräten mit USB-Schnittstelle angeschlossen werden können, z.B. Drucker, Scanner, etc. Was es mit dem Universal Serial Bus und seinen HUBs auf sich hat, können Sie bei Interesse in Kapitel 2.3.1 nachlesen.

Die Bedienelemente am Monitor Bei keinem anderen Peripheriegerät haben die Hersteller in der Vergangenheit vergleichbar viel Fantasie entwickelt, Regler und Schalter möglichst vor dem Auge und letztendlich auch vor dem Anwender zu verstecken. Man findet Sie hinter Klappen, an der Seite, an der Rückseite, in Gehäusespalten, gar nicht oder gar im Inneren des Gehäuses. Oft sind nur die Regler für Helligkeit und Kontrast frei zugänglich. Bildgeometrieregler fehlen völlig. Die klassischen Bedienelemente neben dem Ein-/Ausschalter, also die Regelung von Helligkeit und Kontrast, sind inzwischen einer ganzen Batterie von Regelfunktionen gewichen, die heute allesamt über Taster an der Gehäusefront oder über ein Bildschirmmenü (on screen menu) bedienbar sind. Nie standen dem Anwender so viele Möglichkeiten zur Verfügung, sein Monitorbild bis zur Unkenntlichkeit zu verstümmeln. Das Bedienprinzip ist weitgehend standardisiert: Zuerst wird die Regelfunktion ausgewählt und anschließend mit den Regeltasten in die eine oder andere Richtung geregelt. Die Regeltasten sind für alle Funktionen die gleichen. Darüber hinaus sind heute alle Monitore mit Mikroprozessoren ausgestattet, die neben der Kontrast- und Helligkeitseinstellung auch die digitale Regelung der vertikalen und horizontalen Bildausdehnung möglich machen. Der daumenbreite ungenutzte Rand um den eigentlichen Anwendungsbildschirm entfällt dadurch völlig. Das Bild kann auf die volle Bildschirmgröße »aufgeblasen« werden (Overscanning). Moderne Monitore verfügen außerdem oft über Regler, mit denen kleinere Bildfehler korrigiert werden können. So können beispielsweise Kissen-, Tonnen- oder Trapez-förmige Verzerrungen des Bildes auf ein erträgliches Maß gebracht werden.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail Bild 2.105: So sind Sie immer im Bild: die Kommandozentrale eines digital kontrollierten Monitors

Generell gilt auch hier, wie so oft, dass die werkseitigen Voreinstellungen, auf die man den Monitor zurücksetzen kann (recall), weitgehend in Ordnung sind. Lediglich die horizontale und vertikale Ausdehnung des Bildes müssen nachgeregelt werden. Alle anderen Funktionen sind eher dazu geeignet, das Bild zu verstellen, als es einzustellen.

Von Monochrom bis Mehrfrequenz – Die verschiedenen Monitortypen Schon seit einiger Zeit werden PCs ausschließlich mit SVGA-Karten und den dazu passenden Analogmonitoren ausgerüstet. Das war nicht immer so. Monitore haben eine ganz ähnliche Entwicklung durchgemacht wie die Grafikkarten. Vor allem für Besitzer älterer Computer kann das von Bedeutung sein, z.B. beim Auswechseln der Grafikkarte oder wenn es darum geht, für einen alten PC noch einen passenden Bildschirm aufzutreiben. Im Grunde lassen sich vier Typen unterscheiden: analoge Mehrfrequenzmonitore, Multiscan-Monitore, TTL- und TTL-RGB-Monitore. Analoge Mehrfrequenzmonitore (VGA- und SVGA-Monitore) Im Gegensatz zu Festfrequenzmonitoren, die eine spezielle Grafikkarte mit nur einer (festen) Zeilenfrequenz benötigen und nur im professionellen Bereich anzutreffen sind, können Mehrfrequenzbildschirme mehrere Horizontalfrequenzen synchronisieren. Ein moderner VGA-ColorMonitor muss als Mehrfrequenzmonitor ausgelegt sein, damit er die verschiedenen Auflösungen, die die VGA-Karte liefert, auch synchronisieren kann. Ältere Monitore mit 14 Zoll Bilddiagonale bieten oft nur Horizontalfrequenzen von 31,5 bis 35,5 kHz an. Für ergonomisches Arbeiten mit 72 Hz Bildwiederholung in höheren Auflösungen sind sie, abgesehen von ihrer Größe, schon allein deshalb nicht zu gebrauchen. Größere und modernere Monitore bieten da schon mehr. In letzter Zeit hat sich eine Bilddiagonale von zunächst 15 Zoll oder heute 17 Zoll zum Standard etabliert. Diese Bildfläche ermöglicht ergonomischeres Arbeiten mit grafischen Anwendungen und auch höhere Auflösungen können auf Grund der möglichen höheren Zeilenfrequenzen flimmerfrei dargestellt werden. Multiscan-Monitore Multiscan-Monitore zeichnen sich dadurch aus, dass sie innerhalb eines großen Frequenzbereichs jedes Videosignal synchronisieren können. Wenn der Monitor mit Horizontalfrequenzen

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden von 15,6 bis 31,5 kHz keine Probleme hat, heißt das, dass er an allen PC-Grafikadaptern von Hercules bis VGA betrieben werden kann. Solche Monitore besitzen meistens einen AnalogDigital-Schalter, womit zwischen digitalen und analogen Videoadaptern umgeschaltet werden kann, sowie ein zweites Anschlusskabel oder einen Adapter für den neunpoligen Anschluss an älteren Grafikkarten. Unter der Bezeichnung Multisync versammeln sich die Multiscan-Monitore der Firma NEC, mit einer Ausnahme allerdings: Das Modell NEC2A wurde irreführend als Multisync-Monitor bezeichnet – es handelt sich aber lediglich um einen analogen Mehrfrequenzmonitor. Mit dem Verschwinden der älteren Grafikstandards haben Multiscan-Monitore heute keine Bedeutung mehr. Bei gebrauchten Geräten sollten Sie bedenken, dass bei der – halbwegs – ergonomischen Auflösung von 800 x 600 im Interlaced-Modus die Grenze dieser Schirme erreicht ist, zu mehr sind sie in der Regel nicht fähig. TTL-Monitore (Hercules-Monitore) Unter dieser Bezeichnung wurden Monochrom-Monitore gehandelt, die ein digitales monochromes Bildsignal verarbeiten und daher nur Schwarz oder Weiß darstellen können. Solche Monitore werden hauptsächlich an Hercules-Karten betrieben, können aber auch an alle anderen MDA-kompatiblen Grafikkarten angeschlossen werden. CGA- und EGA-Karten müssen dazu aber in eine MDA-Emulation geschaltet werden, sonst kann der Monitor ernsthaften Schaden nehmen. Bei Zeilenfrequenzen von maximal 17 kHz und fehlender Graustufenwiedergabe kann man sich kaum noch vorstellen, dass ganze Bücher auf solchen Geräten geschrieben wurden. Heute haben diese Monitore keine Bedeutung mehr. Bei Kauf von Gebrauchtgeräten könnten sie recht leicht mit den teureren EGA-Monitoren verwechselt werden, die denselben neunpoligen Stecker besitzen. Hier hilft im Zweifelsfall nur das Ausprobieren. TTL-RGB-Monitore (CGA- und EGA-Monitore) Unter dieser Bezeichnung werden digitale Farbmonitore geführt, die früher auch RGB-Monitore genannt wurden. Digitale Farbmonitore können je nach der horizontalen Synchronisation an einer CGA- oder EGA-Karte betrieben werden. Auch eine abwärtskompatible VGA-Grafikkarte mit neunpoligem Anschluss kann solche Monitore ansteuern. Die einfachsten TTL-RGB-Monitore können für jede Grundfarbe zwei Signale unterscheiden. Das heißt, sie können damit maximal acht Farben gleichzeitig darstellen. Einige Modelle können zusätzlich noch ein Intensitätssignal empfangen, was diesen acht Farben jeweils auch noch zwei Helligkeiten zuordnen kann. Dadurch werden 16 Farben gleichzeitig möglich. Diese »Zweitfarben« werden typischerweise von einer EGA-Grafikkarte ausgesendet.

Flach, farbig, digital – Flüssigkristall-Bildschirme Sie sind zwar immer noch recht teuer, aber es scheint nur noch eine Frage der Zeit zu sein, bis die Kathodenröhren von ihnen abgelöst werden. Die Rede ist von den digitalen Flachbildschirmen, den so genannten LCDs (Liquid Crystal Display). Sie flimmern nicht, produzieren keine Strahlung, dafür aber ein gestochen scharfes Bild und sehen obendrein auch noch chic aus. Außerdem verbrauchen sie weniger Strom als ihre analogen Verwandten mit dem Glaskolben und sie nehmen auf dem Schreibtisch deutlich weniger Platz weg.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

Eine ganze Reihe von Vorzügen also und es gibt eigentlich nichts, was gegen eine Anschaffung spricht – außer dem hohen Preis. Mit wachsenden Stückzahlen wird der aber sicher fallen, sodass auch diese Geräte bald für jedermann erschwinglich sein werden. Anders als bei herkömmlichen Computermonitoren erreichen Flüssigkristallmonitore ihre physikalische Auflösung garantiert. Ein LCD-Bildschirm, der für 800 x 600 Bildpunkte ausgelegt ist, verfügt effektiv über 800 Pixel in der Breite. Das Bild entspricht immer dieser Auflösung. Liefert die Grafikkarte eine niedrigere Auflösung, wird das Bild entweder kleiner gestellt (es gibt einen schwarzen Rand) oder vom Display selbst auf die höheren Werte hochgerechnet. Im Ergebnis ist das hochgerechnete Bild allerdings eher mangelhaft. Ein LCD-Display sollte deshalb immer in seiner physikalischen Auflösung betrieben werden. Die enormen Unterschiede zwischen LCD- und Kathodenbildschirmen erklären sich aus den völlig unterschiedlichen Funktionsweisen. Vereinfacht dargestellt besteht ein LCD-Display aus einem Hohlraum, der mit Flüssigkeit gefüllt ist und eine Einteilung in Kammern aufweist, vergleichbar mit den Kästchen auf einem Bogen Millimeterpapier. Jede Kammer korrespondiert mit einem Bildpunkt, der eine feste Adresse in einem Koordinatensystem hat (Matrix). Je nach Stärke einer anliegenden elektrischen Spannung vollziehen die Kristalle in der Kammer eine Art Drehung und lassen das Licht einer dahinter liegenden Lampe mehr oder weniger stark durch. Auf diese Weise kann jeder Pixel des LCDs gezielt ausgeleuchtet werden. Um nun die Pixel farbig leuchten zu lassen, gibt es für jeden Pixel drei solcher Kammern, je eine für die Grundfarben Rot, Grün und Blau. Die Kammern liegen deckungsgleich übereinander, so wie bei drei übereinander liegenden Bogen Millimeterpapier. In Verbindung mit speziellen Filterfolien kann die Farbgebung jedes Pixels exakt angesteuert werden. Eine besondere Ausprägung der LCD-Technik ist die TFT-Technologie (Thin-Film-Transistor). Im Gegensatz zu der oben beschriebenen passiven Ansteuerung der Pixelkammern über am oberen und seitlichen Rand angebrachte Elektroden wird bei der TFT-Technik jede Pixelkammer mit einem eigenen Transistor versehen, der den Pixel aktiv ein- und ausschaltet. Daraus folgt eine wesentlich höhere Reaktionsgeschwindigkeit der Flüssigkristalle und damit ein schnellerer Bildaufbau. Das Bild gewinnt drastisch an Schärfe und Kontrast. Der Bildaufbau ist schnell genug für Videosequenzen und animierte Grafik. Aktuelle Modelle erhalten ihr Bildsignal weiterhin analog von der Grafikkarte und wandeln es ihrerseits wieder in digitale Bildinformation um. Grafikkarten, die direkt die digitale Information an ein solches Display senden, sind auch schon entwickelt worden. Dazu bedarf es besonderer Grafikchips. Bisher ist hier noch kein Standard absehbar. Aktiv-TFT-Bildschirme übertreffen herkömmliche PC-Monitore in fast allen Disziplinen bei weitem. Fehler in der Farbkonvergenz und Bildgeometrie kann es bei dieser Technik nicht geben. Allerdings können die Transistoren einzelner Pixel ausfallen, was sich durch einen dauerhaft hellen Punkt auf dem Display zeigt. Die Leuchtquellen eines TFT-Displays nutzen sich mit der Zeit ab und werden schwächer, sie lassen sich aber austauschen.

2.3.9

Die Soundkarte

Bei jedem Hochfahren Ihres Rechners nehmen Sie, vermutlich schon lange nicht mehr erstaunt, zur Kenntnis, dass dieser über einen eigenen Lautsprecher verfügt, der seine Existenz beim Bootvorgang durch ein mehr oder weniger gut vernehmliches Piepsen wieder in Erinnerung

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden bringt. Das ist leider im Grunde genommen schon alles, was er kann, die Entwickler des PCs haben größere Fähigkeiten nicht vorgesehen. Zwar fanden sich nach und nach einige findige Programmierer, die diesem Pieper immer mehr Töne entlockten – sogar richtige mehrstimmige Musik war unter gewissen Bedingungen möglich – freilich in einer sehr bescheidenen Qualität und unter Aufbietung beträchtlicher Rechenzeit und eines großen Datendurchsatzes. Der Einsatz dieser Klangfähigkeiten im Hintergrund, z.B. zur klanglichen Untermalung von Computerspielen, kam daher kaum in Frage. Um diesen Mangel zu beseitigen und dem PC einen besseren Ton beizubringen, stehen mittlerweile eine Vielzahl von verschiedenen Soundkarten bereit, bei neuen PCs gehört längst eine zur Standardausstattung. Doch gerade in der Vielzahl der angebotenen Systeme liegt ein Problem. Jeder Hersteller wartet mit anderen Features und Optionen auf und gelegentlich wird auch versucht, über gezielte Begriffsverwirrung einen Verkaufsvorteil zu erzielen. Und wie so oft in der Zubehörbranche ist auch bei Soundkarten noch lange nicht jede Karte für jeden Zweck geeignet. Vielmehr gibt es große Unterschiede und selbst so manches superteure Multimedia-Gerät, das unter Windows zu klanglichen Höchstleistungen in der Lage ist, lässt bei einem der immer noch weit verbreiteten DOS-Spiele jegliches Lebenszeichen vermissen. Der Grund für diese Situation liegt zu einem guten Teil in den unterschiedlichen Verfahren zur Klangproduktion bzw. -reproduktion. Bevor wir diesen verschiedenen Verfahren im Einzelnen unsere Aufmerksamkeit schenken wollen, scheint es uns zum besseren Verständnis nützlich zu sein, zunächst einmal folgender Frage nachzugehen:

Was ist eigentlich Sound? Wenn Sie einen Stein ins Wasser werfen, können Sie beobachten, wie sich um die Eintauchstelle eine kreisförmige Welle bildet, die sich mit einer gewissen Geschwindigkeit vom Ort ihres Entstehens fortbewegt. Auch Sound – das englische Wort für Schall, also Klang, Geräusche, Töne, Musik etc. – entsteht, indem ein Medium, nämlich die Luft, durch eine Störung in Schwingung versetzt wird. Die Welle wird bei diesem Vorgang durch Dichteunterschiede der Luft repräsentiert, auch sie bewegt sich wie die Welle im Wasser kreisförmig (eigentlich kugelförmig) vom Entstehungsort weg. Auf diese Weise gelangt die Störung, die zum Beispiel das Anschlagen einer Stimmgabel im Medium Luft verursacht, unter anderem auch an das Trommelfell Ihres Ohres, das nun seinerseits in Schwingungen versetzt wird. Einer Umwandlung der Schwingungsenergie in Nervenimpulse durch den nachgeschalteten Sinnesapparat steht nun nichts mehr im Wege. Auch eine Umwandlung in elektrische Schwingungen kommt für diese Schallwelle in Frage. An die Stelle des Ohres tritt hierbei ein Mikrofon, welches vom Aufbau dem menschlichen Ohr recht ähnlich ist: Entsprechend dem Trommelfell wird auch hier eine Membran durch die Luftschwingungen in Bewegung versetzt. Über eine kleine Drahtspule, die sich in einem Magnetfeld bewegt, kann nun ein kleiner Strom erzeugt werden, der sich analog zum auf die Membran treffenden Schall verhält, d.h. die Stärke der Luftschwingung entspricht der Stärke des erzeugten Stroms. Schall lässt sich aufzeichnen Es existieren auch andere Technologien zu dieser Aufgabenstellung, z.B. mit veränderlichen Kondensatoren oder optischen Detektoren, aber allen ist gemeinsam: Die elektrischen Schwin-

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

gungen entsprechen den akustischen. Sie lassen sich – z.B. auf Magnetband – aufzeichnen, beliebig weiterleiten und über einen geeigneten Verstärker und Lautsprecher wieder in Schall zurückverwandeln. Ein Vorgang, der aus unserem Alltag schon lange nicht mehr wegzudenken ist, sei es beim Telefonieren oder wenn Sie Ihr Autoradio einschalten. Um so verwunderlicher mag es daher erscheinen, dass ausgerechnet ein Computer mit diesen Dingen größte Schwierigkeiten bekommen kann. Ursache hierfür ist die Unfähigkeit des Binärrechners, kontinuierliche Veränderungen zu verarbeiten. Zwar kann er mit elektrischen Signalen eine Menge anfangen, aber er kennt hierbei bekanntlich nur zwei Zustände: Strom an und Strom aus – in diesem digitalen Konzept dürfen die komplizierten analogen Wellenformen von Beethovens Fünfter nicht auf allzuviel Verständnis hoffen. Wenn ein Computer nun doch analogen Schall erzeugen soll, dann muss er einen Weg finden, dies mit seinem digitalen Handwerkszeug zu erreichen. Dazu existieren zwei grundverschiedene Verfahren: l

die Klangsynthese – d.h. die vollständige Neuerzeugung von Klang durch geeignete elektronische Verfahren,

l

die Wiedergabe (und notgedrungen vorher auch die Aufnahme) von digitalisiertem Sound.

Der klassische Synthesizer-Sound – Die FM-Synthese Die FM-Synthese ist nicht nur die älteste Form der Klangerzeugung auf dem PC, sie ist auch so ziemlich das erste Verfahren der digital gesteuerten Tonerzeugung überhaupt. Bereits in den frühen Siebziger Jahren machten Synthesizer von Moog, Roland und Korg mit dieser Technik Furore. Auch der berühmte DX7 von Yamaha war ein reiner FM-Synthesizer, er wird von vielen Musikern auch heute noch sehr geschätzt, obwohl oder gerade weil sein Sound eher etwas glatt und antiquiert, vor allem aber »furchtbar künstlich« klingt. Der Grund hierfür liegt in der Art der Klangerzeugung selbst. Bei der FM-Synthese werden die Sounds durch das Zusammenspiel von zwei oder mehr so genannten Sinusoszillatoren erzeugt. Dabei wird der Ton des ersten Oszillators, der für sich alleine ungefähr so aufregend klingt wie das Freizeichen im Telefonhörer, durch den zweiten Oszillator verändert. Dieser Vorgang wird Frequenzmodulation genannt, abgekürzt mit FM. Bild 2.106: Der im Laufe der Zeit am weitesten verbreitete SynthesizerChip ist der OPL2 von Yamaha mit der Aufschrift YM3812.

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden Der Computer übernimmt nun digital die Steuerung dieser analogen Oszillatoren, indem er z.B. dem ersten eine Tonhöhe mitteilt und den zweiten anweist, die Schwingungen des ersten auf eine bestimmte Art zu modifizieren. Bei der FM-Synthese produziert der PC den Sound also nicht selbst, er erteilt vielmehr Befehle an ein anderes Gerät, welches Töne erzeugen kann. Die erste populäre Steckkarte, die für den PC diese Aufgabe übernahm, war die ADLIB-Karte. Sie war mit dem OPL2-FM-Chip von Yamaha ausgerüstet, der mit 18 Oszillatoren in der Lage war, gleichzeitig neun verschiedene Stimmen zu synthetisieren. Sie können sich wahrscheinlich vorstellen, dass der Klangreichtum bei dieser Art der Synthese eher begrenzt ist. Besonders komplexere Signale, wie z.B. Geräusche oder Schlagzeugsounds, würden eine sehr große Zahl an Modulatoren erfordern, um halbwegs realistisch zu klingen. Entsprechend kärglich hören sich auch gerade die Schlagzeugsounds der ADLIB-Karte an, zumindest aus heutiger Sicht. Dennoch war die ADLIB-Karte lange Zeit der Standard unter den Soundkarten und auch ihr Nachfolger, der Soundblaster von Creative Labs enthielt den betagten FM-Chip von Yamaha und war dadurch vollständig ADLIB-kompatibel. Allerdings ist er zusätzlich mit einer so genannten Sample-Option ausgestattet, mit der sich so mancher Klangengpass umgehen lässt. Was es damit auf sich hat, werden wir weiter unten noch genauer erläutern. Bild 2.107: Mit 8-BitSampling und FMSynthese nicht mehr zeitgemäß – dennoch: Der Soundblaster ist nach wie vor ein wichtiger Standard für Soundkarten.

Mittlerweile wurde der OPL2-Chip abgelöst. Sein Nachfolger, der OPL3, mit der Chipbezeichnung YM262, konnte eine deutlich verbesserte Klangqualität erreichen, indem er die doppelte Anzahl von Modulatoren zur Verfügung stellt. Er ist vollständig abwärtskompatibel zum Soundblaster-Standard und kam als erstes im größeren Bruder des Soundblasters zum Einsatz. Dieser Soundblaster-Pro kann dadurch mit knackigeren Schlagzeugsounds sowie Stereowiedergabe aufwarten, vorausgesetzt, das Programm unterstützt diese Karte, was keineswegs sicher ist. Ein echter Standard ist der Soundblaster-Pro nämlich nicht geworden. Wohl aber der OPL3 – er kommt auch heute noch zum Einsatz, z.B. im Soundblaster 16, auf den wir weiter unten noch eingehen werden. Allerdings ist der OPL-Chip heutzutage auf einer Soundkarte nicht mehr unbedingt zu erkennen. Meistens ist er mit allen möglichen anderen Funktionen in einem größeren Baustein integriert.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail Bild 2.108: Halb so groß, aber doppelt so gut: Der OPL3 genannte YM262-Chip von Yamaha findet sich auf so gut wie allen modernen Soundkarten.

Aufnahme und Wiedergabe von digitalisiertem Sound – Das Sampling Ein von der FM-Synthese grundverschiedenes Verfahren zur Klangerzeugung stellt das so genannte Sampling dar. Bei dieser Methode der Klangerzeugung wird der Versuch unternommen, ein analoges Schallsignal auf digitalem Weg so genau wie möglich nachzubilden. Für diesen Vorgang ist der so genannte Analog/Digital-, kurz A/D-Wandler zuständig. Er vollzieht diese komplizierte Aufgabe, indem er die Stärke des analogen Signals durch Spannungsmessung mehrere tausendmal pro Sekunde ermittelt und jeweils in einen für den Rechner verständlichen Zahlenwert verwandelt. Diese Werte lassen sich in einer Datei abspeichern und können später von einem D/A-Wandler wieder in Spannungen umgewandelt werden, aus denen sich dann wieder ein Schallsignal zusammensetzen lässt. Die Anzahl der Messungen pro Zeiteinheit wird Samplingfrequenz (gemessen in Hertz) genannt. Die Genauigkeit, mit der das analoge Signal in einen Zahlenwert übersetzt wird, heißt Samplingtiefe, sie wird in Bits angegeben. Je höher Samplingfrequenz und -tiefe sind, um so originalgetreuer wird das Schallsignal umgewandelt. Wird z.B. mit einer Samplingtiefe von acht Bit und einer Frequenz von zehn kHz gesampelt, dann wird das analoge Ausgangssignal 10.000-mal pro Sekunde gemessen und einer ganzen Zahl zwischen 0 und 255 zugeordnet. Zwischenwerte sind dabei nicht möglich. Die maximale Tonhöhe, die beim Samplen aufgenommen und wiedergegeben werden kann, entspricht immer der halben Samplingfrequenz. Sie beträgt in diesem Beispiel also fünf kHz. Dies entspricht in etwa den Fähigkeiten des bereits erwähnten Soundblasters, hört sich also ganz ordentlich an. Das menschliche Ohr kann allerdings, je nach Eigentümer, Töne von bis zu 20 kHz wahrnehmen, und auch die Samplingtiefe von 256 Stufen erreicht nicht die differenzierten Fähigkeiten dieses Sinnesorgans. Obendrein besitzen wir auch zwei davon, die fürs räumliche Hören beide beschäftigt werden wollen. Um ein Sample wirklich »echt« klingen zu lassen, braucht es also doch etwas mehr, als der Soundblaster bieten kann.

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden Bild 2.109: Schon lange Standard und immer noch gut: Der Soundblaster 16 kann mit CD-Qualität aufwarten.

Um die Frequenz von 20 kHz darstellen zu können, muss die Samplingfrequenz mindestens 40 kHz betragen. Nach einer Verdopplung der Samplingtiefe auf 16 Bit stehen immerhin ganze 64.535 Stufen zur Verfügung, mehr als der Mensch differenzieren kann. Und wenn das Ganze jetzt noch zwei Kanäle bekommt, sollte einem perfekten Klangeindruck eigentlich nichts mehr im Wege stehen, und in der Tat entsprechen diese Daten – 16 Bit, 44,1 kHz und Stereo – nicht nur der Multimediaspezifikation für Soundkarten MPC2, sondern auch genau denen der allseits bekannten Audio-CD, die, obwohl auch sie »nur« digitalisierten Sound enthält, klanglich über jeden Zweifel erhaben ist. Die erste Soundkarte, die diese Werte erreichte, war der Soundblaster 16, den es auch heute noch gibt – und der, wie sollte es auch anders sein, die Standardsoundkarte darstellt. Er ist vollkommen abwärtskompatibel zum Soundblaster und seinem Pro-Kollegen, dessen SynthesizerChip er auch immer noch besitzt, wir sind darauf ja bereits eingegangen. Dummerweise steigt mit der Samplingrate und der Samplingtiefe in gleichem Maße auch die Größe der zugehörenden Datenmenge an. Um eine Minute gesprochenen Text bei der für Sprache durchaus ausreichenden Samplingrate von 11,025 kHz auf einem 8-BIT-DAC auszugeben, ist eine Dateigröße von 11.025 x 60, also 661.500 Bytes erforderlich. Ein Stereosample in CD-Qualität wird sogar 16-mal so groß, erreicht also fast die 10-Mbyte-Grenze. Eine Audio-CD mit 70 Minuten Spielzeit würde nach dieser Rechnung also ca. 680 Mbyte Sampledaten enthalten. Diese beiden Werte stellen übrigens auch die jeweilige Maximalkapazität von Audio-CD und CDROM dar. Zur Verringerung dieser enormen Datenmengen verfügen die meisten Soundkarten daher über einen Kompressionsmechanismus, der die Dateigrößen reduzieren soll, allerdings etwas zu Lasten der Klangqualität. Und noch ein weiterer Gesichtspunkt gereicht dem Samplingverfahren zum Nachteil: An den digitalisierten Klängen lässt sich nicht mehr viel verändern. Sie werden so abgespeichert, wie sie aufgenommen wurden, wer »Für Elise« auf dem Klavier einspielt, kann mit geeigneten Programmen am Klangbild zwar noch ein wenig manipulieren, es lässt sich aber kaum hinterher aus den gespeicherten Daten die Mondscheinsonate zusammenstellen. Aus diesem Grund wurde zur reinen Klangsynthese und zum Sampling ein weiteres Verfahren entwickelt, das die Vorteile beider Systeme in sich vereinigt: die Wavetable-Technologie.

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Künstlich oder naturidentisch? – Die Wavetable-Synthese Bei der Wavetable-Synthese kommt eine recht neuartige Synthesizer-Technologie zum Einsatz, bei der die Klangeigenschaften verschiedenster Quellen, also z.B. zahlreicher Musikinstrumente, naturgetreu nachgebildet werden können und zwar in einer beliebigen Tonhöhe und bei Bedarf mit einer Vielzahl von Effekten versehen. Möglich wird dies durch die Fähigkeiten spezieller Soundprozessoren, die in der Lage sind, die charakteristischen Klangeigenschaften eines Instruments aus einem Sample gewissermaßen herauszuarbeiten und anschließend auf eine beliebige Tonhöhe oder Anschlagstärke anzuwenden. Die diesem Vorgang zu Grunde liegenden Klangeigenschaften werden dem Prozessor in der so genannten Wellenform-Tabelle (Wavetable) bereitgehalten, wohinter sich im Grunde nichts anderes verbirgt als ein ROM-Baustein, in dem sich von jedem erzeugbaren Instrumentenklang eine Probeaufnahme, also ein Sample, befindet. Dadurch ist es möglich, auch längere Musikstücke in CD-Qualität zu »reproduzieren«, ohne diese vorher in ihrer gesamten Länge samplen zu müssen. Die Einsparung an Speicherplatz und Rechenzeit ist hierbei im Vergleich zum reinen Sampling enorm und außerdem und das macht die Wavetable-Synthese auch für viele Musiker interessant, lässt sich der gespeicherte Sound, je nach Karte mehr oder weniger beliebig erweitern oder verändern. Bild 2.110: Kleiner Chip mit großer Wirkung: Der ICS WaveFront synthetisiert aus einem einzigen Sample den Klang eines ganzen Instruments.

Sie könnten also mit einer guten Wavetable-Karte z.B. auch ein Sample Ihrer eigenen Stimme wie ein Musikinstrument einsetzen, das heißt, Sie können eine beliebige Melodie darauf abspielen. Mit Hilfe geeigneter Zusatzprogramme lassen sich die Wavetable-Sounds obendrein gezielt verändern, sodass mit ein wenig Übung und Geschick jeder nur erdenkliche Klangeindruck synthetisiert werden kann. Diese selbstgemachten Sounds werden auf der Wavetable-Karte in einem eigenen RAM abgespeichert, welches sich häufig durch Aufstecken einiger SIM-Module noch erheblich erweitern lässt. Soundkarten für den PCI-Bus können unter Umständen auch einen Teil des Arbeitsspeichers als Wavetable-RAM verwenden. Damit Ihre Sounds auch nach dem Ausschalten des Rechners nicht verloren gehen, lässt sich der Inhalt dieses Wavetable-RAMs in einer Datei abspeichern und bei der nächsten Sitzung wie176

2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden der auf die Karte laden. In der Regel wird hierzu das gebräuchliche VOC- oder WAV-Dateiformat verwendet, wodurch Sie auch die Möglichkeit erhalten, auf eine immer größer werdende Auswahl an kommerziellen Sounds zuzugreifen und diese auf Ihre Wavetable-Karte zu laden. Bild 2.111: Hier geht noch was drauf: Mit herkömmlichen SIM-Modulen lassen sich Qualität und Anzahl der speicherbaren Samples bei vielen Wavetable-Karten noch erhöhen.

Um die Illusion zu genießen, auf einem echten Steinway-Flügel zu spielen, benötigen Sie neben einem kommerziellen Steinway-Sound dann nur noch ein MIDI-Keyboard, welches an die MIDIIN-Buchse Ihrer Wavetable-Karte angeschlossen wird.

Die eigene Band im Computer – MIDI MIDI ist die Abkürzung für »Musical Instruments Digital Interface«, steht also für eine digitale Schnittstelle zur Steuerung von Musikinstrumenten. Ausschließlich zur Steuerung wohlgemerkt, MIDI allein macht noch keine Musik. Die Geschichte von MIDI reicht schon bis in die frühen Achtziger Jahre zurück und hat ursprünglich mit dem PC überhaupt nichts zu tun. Vielmehr war es in der Studio- und Bühnentechnik erforderlich geworden, zahlreiche Prozesse und Ereignisse zeitlich präzise aufeinander abzustimmen und zu reproduzieren. Vor allem elektronische Musikinstrumente wie Synthesizer, aber auch Effektgeräte und sogar die Beleuchtung oder Nebelmaschinen können über die MIDISchnittstelle vom so genannten Sequenzer gesteuert werden. Dieser übermittelt an ein bestimmtes Instrument nicht nur die zu spielende Tonhöhe und -dauer (z.B.: »Instr. 3: Spiel eine Achtelnote das eingestrichene Es und mach' dann 3/8 Pause!«), sondern auch verschiedene Klangparameter wie Anschlagstärke oder Vibrato. Aber auch der umgekehrte Weg ist vorgesehen. So kann ein MIDI-Synthesizer auch MIDI-Signale erzeugen und diese an den Sequenzer oder ein anderes MIDI-Instrument weiterleiten. Auf diese Weise ist es möglich, mit der Tastatur von Gerät A auf die Sounds von Gerät B zuzugreifen und diesen ganzen Vorgang mit Hilfe des Sequenzers aufzuzeichnen – z.B. auf eine Diskette –, um ihn später beliebig zu reproduzieren. Unglücklicherweise wurden in der eigentlichen MIDI-Spezifikation keine Instrumentenklänge festgelegt, sodass der Sequenzer nicht »weiß«, ob das Gerät X, das er gerade angewiesen hat,

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einen bestimmten Akkord zu spielen, sich dabei anhört wie ein elektrisches Klavier, ein Blasorchester oder eine Blechdose mit Glasmurmeln. Bild 2.112: Die Referenz: Mit dem SOUND CANVAS als externem Synthesizer begründete Roland den GSStandard. Seine Klangqualität wird von kaum einer Soundkarte erreicht.

Dass dieses Manko in der Praxis immer wieder zu Schwierigkeiten führte, ist nicht weiter verwunderlich, und so sann man auf Abhilfe. Diese wurde von Roland mit dem GM (= General MIDI) -Standard geschaffen. GM ist ein Standard, der 128 bestimmte Sounds festlegt, die auf jedem MIDI-Instrument unter derselben Nummer abgerufen werden können. Erst auf diese Weise ist es möglich, dass ein Musikstück von einem MIDI-Sequenzer aufgenommen und über ein beliebiges anderes MIDI-Equipment wiedergegeben werden kann, ohne sich völlig anders anzuhören. MIDI auf dem PC Wenn bei einer Soundkarte von MIDI-Fähigkeit gesprochen wird, können damit zwei verschiedene Dinge gemeint sein: l

Die Karte verfügt über eine MIDI-Schnittstelle, über die mit Hilfe eines geeigneten Sequenzer-Programms ein externes MIDI-Equipment, also z.B. ein Synthesizer, gesteuert werden kann.

l

Die Karte verfügt über einen (General-) MIDI-kompatiblen Synthesizer (FM oder Wavetable), der von einem internen und evtl. externen Sequenzer angesteuert werden kann. Bild 2.113: Achtung Unterschiede: Ein externer MIDI-Connector funktioniert nicht unbedingt mit jeder Soundkarte.

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden Eine MIDI-Schnittstelle befindet sich heutzutage auf fast jeder erhältlichen Soundkarte. Bedauerlicherweise entspricht diese keineswegs immer dem so genannten MPU 401-Standard. Dieser von Roland begründete Standard für MIDI auf dem PC ermöglicht zahlreichen Programmen die Verwendung der MIDI-Schnittstelle über die Portadresse Hex330 des PCs. Diese Adresse darf selbstverständlich nicht von einer anderen Steckkarte verwendet werden, was z.B. bei SCSIControllern häufig der Fall ist. Wenn Sie einen solchen Adressenkonflikt beheben müssen, bleibt Ihnen keine andere Wahl, als die SCSI-Adresse zu ändern, was oft auch eine Neuinstallation der SCSI-Treiber nach sich zieht. Ein MPU-Interface mit einer von Hex330 abweichenden Adresse führt in den allermeisten Fällen zu irgendwelchen Problemen. Äußerlich wird die MIDI-Schnittstelle durch ein, zwei oder drei fünfpolige DIN-Buchsen repräsentiert: je eine für MIDI-IN, MIDI-OUT und evtl. MIDI-THROUGH. Da diese Buchsen zu groß sind, um auf der Slotblende einer Steckkarte Platz zu finden, behilft man sich in der Regel, indem die MIDI-Signale auf die 15-polige GAME-Buchse gelegt werden, auf welche Sie einen speziellen externen MIDI-Connector aufstecken können, der diese Signale mithilfe einer kleinen Elektronik aufbereitet und auf die genormten Buchsen überträgt. Dieser Adapter ist nicht für alle Karten identisch. Allerdings hat sich eine Art Quasistandard herausentwickelt, der dem MIDI-Adapter des Soundblaster 16 entspricht.

2.3.10 Der Drucker Fast jeder Anwender kommt früher oder später in die Situation, sich mit der Anschaffung eines Druckers zu befassen. Schließlich sollen die Vorteile, die die elektronische Datenverarbeitung bietet, auch genutzt werden, und der am PC erstellte Bewerbungsbrief soll nicht nur irgendwie gedruckt, sondern auch in eine ansprechende Form gebracht werden. Das am PC empfangene Fax oder die aus dem Internet besorgte bebilderte Produktbeschreibung sollen ebenso zu Papier gebracht werden können wie nachbearbeitete Fotos oder Transparentfolien für die bevorstehende Präsentation. Jede Menge Anforderungen an das Gerät, das im Ursprung einmal die Schreibmaschine ersetzen sollte. Die Industrie hat diesem vielfältigen Bedarf Rechnung getragen und überschwemmt den Markt mit einer schier unüberschaubaren Vielzahl an Druckermodellen in den unterschiedlichsten Preisklassen. Auch die große Auswahl unter verschiedenen Druckverfahren und die wahre Flut an Ausstattungsmerkmalen und Zubehörangeboten machen die Situation nicht unbedingt übersichtlicher.

DPI, PPM und RET – Die Leistungsparameter eines Druckers Bevor wir uns der Beschreibung der einzelnen Druckverfahren mit den jeweiligen Vor- und Nachteilen zuwenden, wollen wir erst einmal allgemein untersuchen, nach welchen Kriterien sich die Leistung bzw. die Qualität eines Druckers bewerten lässt. Die Auflösung Die Druckqualität wird zumeist durch den Begriff Auflösung beschrieben. Unter Auflösung versteht man die Anzahl der Punkte, die ein Drucker auf einer bestimmten Streckeneinheit unter-

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bringen kann, sie wird in der Regel in dpi (dots per inch, also Punkte pro Zoll) angegeben. Die Auflösungswerte der verschiedenen Druckverfahren liegen etwa zwischen 75 und 600 dpi. Unter Umständen können auch schon einmal 1.200 dpi erreicht werden. Leider gehen die Werbeabteilungen der Druckerhersteller mit dem Begriff Auflösung recht locker um. So wird der horizontalen (echten) Auflösung auch noch ein Wert für die vertikale Auflösung vorangestellt. Oft findet man Angaben wie »1.440 x 720 dpi« oder »1.200 x 600 dpi«. Der höhere Wert für die vertikale Auflösung wird durch einen kleineren Papiervorschub künstlich erzeugt, aber nicht wirklich erreicht, da die Größe der Druckpunkte immer dieselbe ist. Dieses Verfahren führt lediglich zu einer Überlappung der Druckpunkte. Statt einer Verbesserung der Auflösung wird dabei die Schärfe vermindert. Bei unterschiedlichen Angaben für horizontale und vertikale Auflösung gilt immer der niedrigere Wert für die tatsächliche Druckerleistung. Ein weiterer Trick, die Auflösung »hochzulügen«, liegt in den verschiedenen Kantenglättungsverfahren, die unter verschiedenen Kürzeln, wie RET, PET oder TET angeboten werden. Damit wird das Druckbild beim Textausdruck deutlich verbessert, die Treppchenbildung bei der Schrift wird unterdrückt, der Ausdruck wirkt besser. Beim Grafikausdruck nützt dieses Verfahren gar nichts, im Gegenteil: Für die Genauigkeit der Grafik ist die exakte Adressierbarkeit der Auflösung wichtig. Durch »Kantenglättung« wird diese verfälscht. Die Grafik wird ungenauer. Auch sonst ist die Auflösung kein wirklich zuverlässiges Kriterium für die Druckqualität, oftmals werden die Werte auf dem Papier nämlich gar nicht erreicht. So kann beim Tintendrucker z.B. die Größe eines Tintentröpfchens dazu führen, dass zwar 300 Punkte pro Zoll gedruckt werden können, aber diese Punkte aufgrund ihrer Ausdehnung überhaupt nicht mehr voneinander zu trennen sind. Einen ähnlichen Effekt kann beim Nadeldrucker ein zu dickes oder zu feuchtes Farbband bewirken. Auch kann eine hohe Auflösung nicht die Ungenauigkeiten eines unpräzisen Druckwerks neutralisieren. Druckgeschwindigkeit Gerade bei der Druckgeschwindigkeit gibt es erhebliche Unterschiede zwischen den verschiedenen Modellen. Allerdings wird die Bedeutung dieser Tatsache zumindest für den Privatanwender meistens stark überschätzt bzw. künstlich wichtig gemacht, um einen Marktvorteil zu erzielen. Die Druckgeschwindigkeit wird entweder in Seiten pro Minute (Pages Per Minute, PPM) oder in CPS (Characters Per Second, also Zeichen pro Sekunde) angegeben. Beide Einheiten sind mit einer gewissen Vorsicht zu genießen. Die Angabe, wie viele Zeichen ein Drucker pro Zeiteinheit produzieren kann, sollte immer auch beinhalten, welcher Art diese Zeichen sind. Oft wird diese Angabe nämlich für eine Schnellschrift (Draft) gemacht, die Sie im Alltag gar nicht verwenden wollen, und derselbe Drucker erweist sich beim Schöndruck als echter Zeitfresser. Auch die Angabe der bedruckten Seiten pro Minute bietet nur bedingt eine Vergleichsmöglichkeit zwischen einzelnen Produkten. Hierbei wird nur allzu oft der Ausdruck von mehreren identischen Seiten betrachtet, eine Situation, die im Anwendungsalltag zwar auftreten kann, jedoch sicher nicht den Regelfall darstellt. Ein Laserdrucker mit einer Druckgeschwindigkeit von sechs PPM kann unter Windows für den Ausdruck von sechs verschiedenen Seiten deutlich länger brauchen als für Seiten gleichen Inhalts.

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden Auch bei Druckern, die in einem Emulationsmodus betrieben werden, die also einen anderen Druckertyp gewissermaßen imitieren sollen, kann diese Emulation erhebliche Zeit kosten, sodass die angekündigten Werte bei weitem nicht erreicht werden können.

Tinte, Toner oder Thermo? – Die verschiedenen Druckverfahren Elektrische Druckverfahren gibt es schon seit mehr als 100 Jahren. Im Grunde handelte es sich dabei immer um eine Art elektrischer Schreibmaschine – angefangen mit den einfachen Morsestreifen, haben sie sich als Börsenticker oder Fernschreiber bis weit in das letzte Viertel dieses Jahrhunderts gehalten. Solche Drucker mit festgelegter Zeichendarstellung haben inzwischen glücklicherweise keine Bedeutung mehr, man findet sie als Kugelkopf- oder Typenraddrucker allenfalls noch auf Flohmärkten. Heute kommen ausschließlich so genannte Matrixdruckverfahren zum Einsatz. Bei diesen lassen sich einzelne Bildpunkte erzeugen, aus denen sich ein beliebiges Zeichen und auch eine Grafik zusammensetzen lässt. Das kann auf unterschiedliche Weise und mit verschiedenen Farbstoffen geschehen. Von Bedeutung sind vor allem Tinten- und Laserdrucker, aber auch Nadel- und Thermodrucker haben immer noch eine gewisse Berechtigung. Tintenstrahldrucker Durch die geringe Geräuschentwicklung – Tintendrucker gehören zu den leisesten Druckern überhaupt – und die hohe Leistung, die die Geräte der neueren Generation auszeichnet, erfreuen sich diese auch im Privatbereich einer steigenden Beliebtheit. Sie gehören sicher zu den am weitesten verbreiteten Druckern überhaupt. Als Drucker für alle Gelegenheiten sind sie überall dort die erste Wahl, wo hohe Qualität bei geringem Druckaufkommen verlangt wird. Bei wirklich moderaten Preisen hat die Klasse der Tintenstrahler eine Menge zu bieten: Fast jeder Drucker kann farbig drucken. Die erreichbare Druckauflösung beträgt je nach Modell 300 bis 720 (1.440) dpi, und in puncto Geschwindigkeit erzielen aktuelle Tintendrucker wirklich brauchbare Ergebnisse. Die Bandbreite der verschiedenen Modelle ist riesig, was die Auswahl nicht gerade erleichtert. Die Qualität des Ausdrucks wurde durch immer höher entwickelte Spezialtinte im Vergleich zu frühen Exemplaren dieser Zunft erheblich gesteigert. Auf diese Weise erreichen selbst Drucker in der mittleren Preislage fotorealistische Druckqualität, vorausgesetzt, Sie verwenden ausschließlich die vom Hersteller für das Gerät angebotene Tinte. Das Nachfüllen der Patronen mit so genannter kompatibler Tinte ist weitgehend nicht mehr möglich und es schadet auch der Druckqualität. Viele Tintenstrahler benutzen jeweils eine Druckpatrone für den Schwarzdruck und eine weitere für den Farbdruck. Letztere enthält zu gleichen Teilen die Farben Cyan, Yellow und Magenta, aus denen alle gedruckten Farbtöne gemischt werden. Die Patrone enthält ebenfalls den Druckkopf mit seinen feinen Düsen. Mit Auswechseln der Patrone wird jeweils der Druckkopf mitgewechselt – ein vergleichsweise teures Verfahren. Erschwerend kommt hinzu, dass die kombinierte Dreifarbpatrone schon dann komplett ausgetauscht werden muss, wenn nur eine einzige Farbe leer ist. Bei anderen Druckern sind Druckköpfe und Tinte getrennt. Hierbei werden also lediglich Tintentanks eingesetzt und ausgewechselt. Über feine Kanäle stehen die Tanks mit den Düsen am Druckkopf in Verbindung. Der Vorteil dieses Prinzips ist, dass die Farbpatronen einzeln ausgewechselt werden können. Für Anwender, die sehr viel in Farbe drucken, eine spürbare Kostener181

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sparnis. Der Nachteil des Verfahrens ist aber leider auch, dass die feinen Kanäle zu den Druckköpfen bei längerer Nichtbenutzung verkleben können und gereinigt werden müssen. Piezo oder Bubble – So funktioniert ein Tintendrucker Das Druckverfahren der Tintenstrahler ist dem des weiter unten beschriebenen Nadeldruckers recht ähnlich. Auch beim Tintenstrahler wird ein Druckkopf über einen Schrittmotor horizontal über das Papier bewegt; die vertikale Bewegung wird durch den Transport des Papiers bewirkt. Das Aufbringen der Farbe erfolgt jedoch nicht mittelbar über ein Farbband, sondern unmittelbar durch den Druckkopf selbst, der über eine Reihe von übereinander angeordneten haarfeinen Düsenöffnungen eine spezielle Tinte in kleinsten Tröpfchen direkt auf das Papier spritzt. Hierzu finden im Wesentlichen zwei verschiedene Verfahren Anwendung: das thermische Bubble-JetVerfahren und das piezoelektrische Verfahren. Beim thermischen Verfahren wird die Tinte über ein kleines Heizelement in der Düsenöffnung schlagartig so stark erhitzt, dass ein Teil davon verdampft. Die hierbei entstehende Gasblase (Bubble) drückt dann die vor ihr liegende Tinte aus der Düse heraus. Dieses Verfahren ist mittlerweile so ausgereift, dass sich dieser Vorgang kontrolliert in einer Sekunde mehrere tausendmal hintereinander ausführen lässt. Bild 2.114: Druckkopf und Tintenpatrone in einem

Beim piezoelektrischen Verfahren dagegen wird die Tinte nicht erwärmt, hier führt ein Zusammenziehen des Düsenröhrchens selbst zum Herausschleudern der Tinte. Dazu macht man sich den piezoelektrischen Effekt zunutze, also die Tatsache, dass sich bestimmte Kristalle beim Anlegen einer elektrischen Spannung zusammenziehen. Auch dieser Vorgang kann einige tausendmal pro Sekunde wiederholt werden, sodass auch beim piezoelektrischen Verfahren hohe Druckgeschwindigkeiten erzielt werden können – sie liegen bei beiden Systemen im Mittel etwa bei fünf Seiten pro Minute im schwarzen Textdruck. Grafik- und Farbausdruck können im Einzelfall erheblich länger dauern. Wenn aus dem Punkt ein Klecks wird ... Bei beiden Verfahren können die Tröpfchengröße und der Abstand der Düsen voneinander, der ja vom Durchmesser des Röhrchens abhängig ist, inzwischen so klein gehalten werden, dass ein Auflösungsvermögen von 600 dpi zum Standard geworden ist, allerdings erreicht die tatsächliche Druckqualität in der Praxis nicht immer diesen Wert. Der Grund hierfür liegt in der Unschärfe, die durch das Verlaufen der Tinte auf dem Papier entsteht. Zwar hat die Weiterent-

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden wicklung der Tintenzusammensetzung schon extreme Verbesserungen in der Druckqualität erreicht, sodass ein Ausdruck auf gewöhnlichem Schreibmaschinenpapier vorgenommen werden kann, doch ist der »Löschblatteffekt« hier noch nicht vollständig überwunden. Abhilfe verspricht der Ausdruck auf Spezialpapier, welches extra für Tintendrucker angeboten wird. Jeder Hersteller vertreibt sein eigenes, angeblich auf die Tinte besonders abgestimmtes Papier. Viele Sorten sind jeweils verfügbar. In der Tat verbessert sich die Schärfe der Ausgabe dann noch einmal, hundertprozentig sauber ist sie allerdings immer noch nicht. Ob der extrem hohe Preis für dieses Papier (20- bis 100-mal teurer als gewöhnliches 80-Gramm-Papier) an dieser Stelle angemessen ist, darf wohl bezweifelt werden. Laserdrucker Laserdrucker liefern ein enorm scharfes Druckbild bei einer sehr guten Auflösung, einer hohen Druckgeschwindigkeit und geringen Druckkosten. Sie sind schon unter 500 DM zu bekommen, sodass auch der Einsatz im Privatbereich immer mehr an Bedeutung gewinnt. Das dem Laserdruck zu Grunde liegende Verfahren ist dem eines Fotokopierers äußerst ähnlich. Oftmals verwenden die Druckerhersteller sogar bewährte Druckwerke aus Fotokopiergeräten bei der Produktion ihrer Drucker. Wenn Sie über einen solchen Drucker verfügen, dann können Sie beim Wechsel Ihrer Tonerpatrone auch auf die in der Regel preiswerteren Produkte für die verwandten Fotokopierer zurückgreifen. Lichtzeichen – So funktioniert ein Laserdrucker Der wichtigste Bestandteil eines solchen f0tomechanischen Druckwerks ist die so genannte Bildtrommel, ein Glaszylinder, der eine spezielle Beschichtung aufweist. Diese Trommel kann, vereinfacht gesagt, über einen Draht, den so genannten Coronardraht, elektrisch aufgeladen werden. Wenn nun auf eine bestimmte Stelle der Oberfläche dieser Trommel Licht fällt, dann kommt es aufgrund der Beschichtung dort zu einer Entladung. Bild 2.115: Um eine ganze DIN-A4Seite in einer Auflösung von 600 dpi speichern zu können, ist dieser PostScript-Laserdrucker mit 7 Mbyte RAM ausgerüstet.

Jetzt kommt der Toner ins Spiel. Dieser besteht aus einem speziellen, hochfeinen Pulver aus Metalloxiden und Kunststoffen und ist je nach Hersteller ziemlich giftig. Auch der Toner wird elektrisch aufgeladen, sodass er von den geladenen Stellen der Bildtrommel abgestoßen wird. Lediglich dort, wo es durch den Lichteinfall zu einer Entladung der Trommeloberfläche gekommen ist, bleibt der Toner haften. Durch die Drehung der Trommel wird dieser Toner nun auf das

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– Sie ahnen es schon – elektrisch aufgeladene Papier gebracht und anschließend von einer Fixiereinheit durch Erwärmung dauerhaft gemacht. Der eigentliche Druckvorgang, d.h. die Produktion der Zeichen, erfolgt also durch die Entladung der Bildtrommel an den entsprechenden Stellen. An dieser Stelle kommt nun auch der Laserstrahl zum Einsatz. Dieser hochgenaue und ausgesprochen feine Lichtstrahl wird über ein raffiniertes elektromagnetisch gesteuertes Spiegelsystem auf die richtige Stelle gelenkt. Über einen speziellen Mechanismus kann der Strahlengang unterbrochen und wieder freigegeben werden, der Lichtpunkt auf der Bildtrommel kann also quasi ein- und ausgeschaltet werden. Auch der Laserdruck ist daher ein Matrixdruckverfahren. Seine Auflösung von mindestens 300 dpi kann durch die Feinheit der Punkte in der Praxis auch tatsächlich erreicht werden. Laserdrucker der neueren Generation kommen sogar auf echte 1.200 dpi, was unter anderem die Verwendung eines besonders feinen Mikrotoners erforderlich macht. Im Grafikdruck zeigt sich allerdings auch eine Schwäche des geschilderten Verfahrens. Im Laserdruck muss nämlich immer erst eine komplette Seite an den Drucker übertragen werden, bevor dieser mit dem Ausdruck beginnen kann. Drucker mit dieser Eigenart werden daher auch als Seitendrucker bezeichnet. Für eine DIN-A4-Grafik mit 300 dpi Auflösung bedeutet das eine Datenmenge von etwa 8.600.000 Bit, also mehr als ein Mbyte. Diese Datenmenge muss der Drucker vor dem eigentlichen Ausdruck komplett abspeichern können. Ein Druckerspeicher von einem Mbyte würde in der Praxis für den Ganzseitenausdruck einer hochauflösenden Grafik also nicht genügen, zumal der tatsächliche Speicherbedarf wegen des Druckerbetriebssystems sogar noch etwas größer ist. Nach unseren Erfahrungen führt bei einem 300-dpi-Drucker ein Ausbau des Speichers bis etwa zwei Mbyte noch zu einem praxisrelevanten Vorteil, darüber sollten Sie nur gehen, wenn Sie über den Einbau einer PostScript-Option nachdenken. Bei Druckern mit einer maximalen Auflösung von 600 dpi wäre zum Ausdruck einer Ganzseitengrafik eigentlich ein Druckspeicher von mehr als vier Mbyte erforderlich. In der Regel werden diese Geräte jedoch lediglich mit zwei Mbyte Speicher ausgerüstet. Ein spezielles Datenkompressionsverfahren, welches in das Druckerbetriebssystem integriert ist, soll dafür sorgen, dass dieser Speicherplatz auch für 600 dpi genügt. In der Praxis kann dies möglicherweise zu Problemen führen, nicht jede Grafik lässt sich nämlich auf die gewünschte Weise komprimieren. In einem solchen Fall hilft dann nur der Ausbau des Druckerspeichers auf vier Mbyte oder mehr. Nadeldrucker Dieser Druckertyp hat sich vor der triumphalen Verbreitung der Tintendrucker zu einer enormen Artenvielfalt entwickeln können. Sie reicht vom preiswerten Einsteigermodell für wenige hundert Mark bis zum viele tausend Mark teuren Drucker für Spezialanwendungen. Das Druckverfahren ist bei allen Nadeldruckern das gleiche: Durch den Aufprall einer Stahlnadel auf ein Farbband wird von diesem etwas Farbe auf das direkt dahinter liegende Papier übertragen. Der Druckkopf kann von einem Schrittmotor horizontal bewegt und somit in eine beliebige waagerechte Position gefahren werden. Für die vertikale Positionierung wird nicht der Druckkopf, sondern das Papier bewegt. Auf diese Weise ist es möglich, den Druckkopf prinzipiell an jede beliebige Stelle des Papiers zu bringen. Bei einer sehr genauen Steuerung der Druckkopfposition wäre es daher technisch durchaus machbar, mit nur einer einzigen Nadel eine sehr hohe 184

2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden Auflösung zu erzielen. Der Grund, warum die meisten Drucker über mehr als eine Nadel verfügen, liegt also nicht unbedingt an einer besseren Darstellungsqualität, sondern in einer höheren Druckgeschwindigkeit. Bild 2.116: Der Druckkopf eines 24-Nadeldruckers

So ist auch der Grafikausdruck eines Neun-Nadeldruckers mit einer Auflösung von in der Regel bis zu 240 dpi nicht wesentlich schlechter als der eines 24-Nadlers, der seine theoretische Auflösung von 360 dpi in der Realität meistens nicht erreicht. Nadeldrucker können eine sehr hohe Geschwindigkeit erreichen, bei professionellen Geräten über 400 CPS. Überall dort, wo weniger die Qualität, dafür mehr die Geschwindigkeit des Ausdrucks wichtig ist, und vor allem dort, wo Durchschläge gebraucht werden, sind sie nach wie vor die erste Wahl. Als Korrespondenz- oder Grafikdrucker sind sie abgemeldet. Sie können in den Punkten Schwärzung, Geräuschentwicklung und Farbtauglichkeit mit den sehr preiswert gewordenen Tintendruckern einfach nicht mehr mithalten. Thermodrucker Bei den thermischen Druckverfahren kommen zwei verschiedene Systeme zum Einsatz: das Thermotransferverfahren und das Thermoreaktionsverfahren. Das letztere dürfte vor allem Besitzern eines Faxgeräts bekannt sein. Diese Geräte arbeiten vielfach nämlich genau nach diesem Prinzip, bei dem der eigentliche Druckvorgang durch die Erwärmung eines Spezialpapiers an der zu schwärzenden Stelle bewerkstelligt wird. Zumeist besitzen Druckgeräte, die nach dem Thermoreaktionsverfahren arbeiten, keinen beweglichen Druckkopf, sondern eine Art Druckleiste, in der sich zahlreiche nebeneinander angeordnete Thermoelemente befinden. Die horizontale Auflösung eines solchen durchaus grafikfähigen Systems hängt somit von der Anzahl bzw. Dichte der in dieser Druckleiste aufgereihten Heizelemente ab. Die vertikale Auflösung ist wie so oft mit dem Papiertransport aufs engste verknüpft, hier sind also, wie Sie schon vom Nadeldrucker her wissen, zumindest theoretisch sehr gute Werte möglich. Ein Hauptnachteil dieses Verfahrens liegt in der Verwendung von teurem Spezialpapier, das nicht nur aufgrund seiner eigenartigen Beschaffenheit heutigen Ansprüchen nicht genügen kann, sondern obendrein auch nicht lichtfest und somit nicht dokumentenecht ist. Wenn Sie also nicht bereits über ein Faxgerät mit integrierter Druckerschnittstelle verfügen, brauchen Sie

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an das obendrein teure Thermoreaktionsverfahren im Grunde genommen keine Zeit zu verschwenden. Etwas anders stellt sich die Situation beim Thermotransferverfahren dar. Zwar hat auch dieses Druckverfahren seinen Preis, doch bildet es vor allem durch die Möglichkeit des qualitativ hochwertigen Farbdrucks eine durchaus akzeptable Alternative zu etablierteren Systemen wie Nadel- oder Tintendruck. Anders als beim Thermoreaktionsverfahren kann beim Thermotransferverfahren mit Normalpapier gearbeitet werden. Hier erfolgt der Druckvorgang, indem ein spezielles Farbband unter Erwärmung gegen das Papier gedrückt wird. Hierbei löst sich die lackartige Beschichtung des Farbbands und bleibt quasi auf dem Papier kleben. Die Auflösung eines solchen Druckers kann 300 dpi durchaus erreichen, auch der Farbausdruck in einer Auflösung von 100 dpi bei der Verwendung von Rasterfarben braucht keinen Vergleich zu scheuen, lediglich an die Druckgeschwindigkeit sollten Sie keine allzu hohen Erwartungen stellen, mehrere Minuten für die Ausgabe einer Farbgrafik sind hier die Regel.

Parallel, seriell oder USB – Der Anschluss eines Druckers Ein Drucker wird in aller Regel über die erste (und meist auch einzige) parallele Schnittstelle, die deswegen oft auch einfach »Druckerschnittstelle« (oder Centronics-Schnittstelle) genannt wird, angeschlossen. Diese Bezeichnung ist jedoch gar nicht so selbstverständlich, denn prinzipiell existieren noch eine ganze Reihe anderer Möglichkeiten, einen Drucker anzuschließen. So verfügen auch heute noch viele Geräte über einen seriellen Anschluss, der sie prinzipiell noch universeller verwendbar macht. Andere Computersysteme besitzen nämlich unter Umständen keinen parallelen Druckeranschluss, sondern einen eigenen Standard, z.B. die AppleTalk-Schnittstelle, und zusätzlich eigentlich immer eine serielle Schnittstelle. Da diese aber zehnmal langsamer ist als die parallele, sollten Sie einen Drucker am PC möglichst nicht seriell betreiben. Besser ist da schon der USB geeignet, für den immer mehr Drucker angeboten werden. Grundsätzlich ist die Datenrate sogar höher als bei der parallelen Schnittstelle, jedenfalls solange nicht noch weitere Geräte am USB-Port angeschlossen sind. Bild 2.117: Seriell, parallel, SCSI, AppleTalk, LAN-Option – dieser Drucker kann mit so ziemlich jedem Computer betrieben werden.

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden Alternativ zu diesen Möglichkeiten können einige Drucker auch noch mit einer Netzwerkkarte (LAN-Option) oder als SCSI-Gerät betrieben werden. Beide Verfahren erreichen sehr hohe Datenübertragungsraten, sind aber wegen des hohen Preises eher professionellen Systemen vorbehalten. Für den privaten PC genügt die Centronics-Schnittstelle vollkommen und sie ist mittlerweile auch an so ziemlich jedem (sogar Apple-) Drucker dran. Um den Drucker an der parallelen Schnittstelle eines PC-Systems anzuschließen, benötigen Sie ein nach der Schnittstelle des Druckers benanntes Centronics-Kabel. Es gehört nicht zum Lieferumfang des Druckers, Sie müssen es also zusätzlich besorgen. Länger als zehn Meter sollte es nicht sein, sonst kann es Ärger geben. Achten Sie unbedingt darauf, dass Sie ein 1:1 belegtes Druckerkabel erhalten, am besten eines mit vergossenen Steckern. Nicht vollständig belegte Kabel sind ebenfalls im Handel. Damit gibt es häufig Schwierigkeiten unter Plug&Play-fähigen Betriebssystemen, wie beispielsweise Windows ME, 98 oder 95.

Treiber oder Schalter – Drucker müssen eingerichtet werden Moderne Drucker lassen sich weitestgehend über Software einrichten, die verschiedenen Möglichkeiten der Druckerkonfiguration lassen sich vom Bildschirm aus vornehmen, vorausgesetzt, Sie arbeiten unter Windows. So können Sie beispielsweise festlegen, ob Ihr Tintenstrahldrucker Grafiken in Farbe oder als Graustufen ausgeben, ob er viel oder wenig Tinte verbrauchen bzw. regelmäßig zwei Exemplare drucken soll. Genauso gut können Sie über den Druckertreiber einstellen, aus welchem Papierschacht sich der Drucker zuerst bedient. Diese Einrichtung des Druckers ermöglicht ein so genannter Druckertreiber. Der Treiber muss einerseits zur Windows-Version, andererseits zum Drucker passen. Viele Druckertreiber bringt Windows selbst mit. Genauer sind aber die herstellerspezifischen Druckertreiber, die für gewöhnlich zum Lieferumfang gehören. Die fehlerhafte Installation eines solchen Druckertreibers oder die Verwendung eines unpassenden Treibers können das Druckergebnis nachhaltig beeinflussen, ja sogar den Druck vollständig verhindern. Aktualisierte Druckertreiber bieten die meisten Hersteller auf ihren Internetseiten an. Ältere Drucker können und müssen oft am Gerät selbst konfiguriert werden. Zu diesem Zweck verfügt der Drucker entweder über einen Schalterblock aus DIP-Schaltern (meist hinter einer Klappe versteckt) oder er wird über ein Tastenfeld, oft gekoppelt mit einer kleinen LCD-Anzeige, eingestellt. Vor allem der verwendete Zeichensatz wird häufig am Drucker selbst eingestellt. Oft wird der deutsche Zeichensatz gewählt, was paradoxerweise dazu führen kann, dass die deutschen Umlaute nicht mehr wiedergegeben werden können oder dass beim Ausdruck statt eines Backslash das deutsche »Ö« auf dem Ausdruck erscheint. Der richtige Zeichensatz ist in den allermeisten Fällen der US-Zeichensatz, der über den erweiterten ASCII-Code auch über jede Menge landesspezifischer Zeichen verfügt, unter anderem auch über die deutschen Umlaute und das »ß«.

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2.3.11 Das Modem Ein Modem dient zum Datenaustausch über das analoge Telefonnetz. Der Zugang zum Internet, aber auch Fax und BTX bzw. DATEX-J sind über geeignete Modems möglich, sodass sich der Anteil der PC-Besitzer, die über solch ein Gerät verfügen, ständig vergrößert. Die heutzutage angebotenen Geräte unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Ausstattung, ihrer Bauart (intern oder extern) und vor allem ihrer maximal erreichbaren Datenübertragungsrate teilweise recht erheblich voneinander.

Bitraten und Protokolle – Das leistet ein Modem Das rapide gestiegene Interesse an Online-Diensten und dem Internet hat auch bei Modems für neue, schnellere Standards gesorgt. Lange Zeit schienen 14.400 und später 28.800 Bit pro Sekunde (Bps) das Maximum zu sein, was in der analogen Kommunikationstechnik machbar ist. Neuere Entwicklungen erreichen 33.600 Bit/s und unter spezieller Ausnutzung der digitalen Vermittlungstechnik bei der Telekom sind sogar 56.000 Bps möglich, allerdings nur in einer Richtung und nur dann, wenn beide Seiten über den gleichen Modemtyp verfügen, wir kommen gleich noch einmal darauf zurück. Nicht für alle Modemanwendungen wird unbedingt die volle Leistung gebraucht. Faxkommunikation z.B. benötigt lediglich 9.600 Baud, mehr als 14.400 Baud machen keinen Sinn. Fast alle Geräte können also Faxe versenden und empfangen. Spezielle Voice-Funktionen ermöglichen oft auch den Einsatz als Anrufbeantworter. Bild 2.118: Flexibel und problemlos: ein externes Modem mit Zubehör

Für die Kommunikation mit Mailboxes und Online-Diensten oder für den Zugang zum Internet sind schnellere Modems (28.800 oder 33.600 Baud) aber angeraten. Dies gilt besonders dann, wenn ein echter Dateitransfer zwischen dem Dienstanbieter und Ihrem PC stattfindet, wenn also Daten auf dem Wege eines Up- oder Downloads transportiert werden müssen. Hier zählt der nackte Datendurchsatz. Und den bestimmen die beiden beteiligten Modems und die Leitungsqualität. Moderne Modems können bei schlechterer Leitung die Übertragungsrate flexibel anpassen. Schon kleine Störungen in der Übertragung lassen die Datenrate deshalb erheblich sinken.

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden Die Geschwindigkeit beim Internet-»Surfen« (eher eine Floßfahrt) wird hingegen im Wesentlichen durch die vom Provider oder Online-Dienst zur Verfügung gestellten Leitungskapazitäten bestimmt. Die Modemgeschwindigkeit spielt hierbei eher eine untergeordnete Rolle. In Zukunft sind auf Providerseite aber erhebliche Kapazitätssteigerungen zu erwarten. Ein zu langsames Modem wird dann schnell zur Bremse. Speziell für die Verbindung zu einem Internetprovider macht eine neue Technik von sich reden, die die Grenzen der analogen Kommunikationstechnik auf besondere Weise umgeht. Unter den Bezeichnungen X2 und K56Plus werden zwei zueinander nicht kompatible Verfahren eingeführt, die für das Herunterladen aus dem Internet einen Datendurchsatz von 56.000 Bit/s ermöglichen. Dies funktioniert allerdings nur dann, wenn der Provider zur digitalen Vermittlungsstelle der Telekom eine digitale Leitung unterhält. In die andere Richtung, also vom Modem zum Provider, sind maximal 33.600 Bit/s möglich. Eine exzellente Leitungsqualität ist allerdings unabdingbare Voraussetzung. Manche 28.000-Baud-Modems sind durch ein Update der Firmware auf V.34+ (33.600 Bps) aufrüstbar. Dies geschieht entweder durch Austausch eines gesockelten EPROMs im Inneren des Modems oder durch Überschreiben eines Flash-ROMs. Auch ein Update auf die 56-Kilobit-Technik wird in Einzelfällen möglich sein. Sinn machen diese Aufrüstungen allerdings nur dann, wenn die Gegenseite und der Dienstanbieter den neuen Standard unterstützt und die Leitungsqualität hervorragend ist. Wer bereits trotz 28.800er-Modem nur selten den vollen Durchsatz erreicht, dem wird auch ein Update oder ein Umstieg auf die neuen Standards nicht viel nützen.

Nadelör – Wenn die Schnittstelle zu langsam ist Bei älteren PCs ist der Betrieb eines externen Modems mit mehr als 9.600 Baud an einer seriellen Schnittstelle unter Umständen nicht möglich. Der auf der Schnittstelle befindliche Übertragungsbaustein, ein so genannter UART, war nämlich oft nur für maximal 9.600 Bps ausgelegt. Abhilfe schafft hier das Auswechseln des UARTs gegen einen schnelleren Verwandten oder die Verwendung eines internen Modems, welches diesen Baustein schon enthält. Bedauerlicherweise sind die UARTs auf den meisten Schnittstellen nicht gesockelt, sodass ein Wechsel von vornherein undurchführbar ist. Bild 2.119: Eine Modemsteckkarte. Diese ist, wie die meisten, für einen 8-Bit-ISA-Slot konzipiert, wodurch die Verwendung der hohen Interrupts ausgeschlossen ist. Konflikte mit den seriellen Schnittstellen sind so vorprogrammiert.

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Wenn Sie aber einen gesockelten 40-poligen Baustein mit der Bezeichnung 8250 auf Ihrer Schnittstellenkarte vorfinden, so können Sie diesen einfach gegen einen 16550A austauschen, und schon steht dem Betrieb Ihres Modems mit der vollen Geschwindigkeit nichts mehr im Wege. Andernfalls hilft nur der Austausch Ihrer Schnittstellenkarte gegen ein leistungsfähigeres Exemplar, das in der Regel unter dem Schlagwort FIFO angeboten wird. Die meisten auf modernen Kombicontrollern oder Hauptplatinen integrierten seriellen Schnittstellen sind schon von Haus aus mit schnellen UARTs ausgerüstet, allerdings gibt es auch Ausnahmen.

Kein Puls? – Modems können eingestellt werden Auf einigen Modemkarten befindet sich ein kleiner Jumper, der mit Pulse/Tone bezeichnet ist. Mit diesem wird zwischen dem in Deutschland z.Zt. immer noch vorhandenen Pulswahlverfahren und der weltweit üblicheren Tonwahl umgeschaltet. Besonders bei preiswerten Importgeräten ist hier oft die Tonwahl voreingestellt, wodurch das Modem seinen Dienst u.U. nicht ordnungsgemäß aufnehmen wird. Bei externen Modems und zahlreichen anderen Modemkarten wird das Wahlverfahren vom Modemtreiber über ein so genanntes AT-Kommando konfiguriert.

2.3.12 Der ISDN-Adapter Mit Übertragungsraten von maximal 33.600 Bit/s ist voraussichtlich die technische Grenze in der Entwicklung bei den so genannten analogen Modems erreicht. Auch neuere Entwicklungen, die 56 Kbyte Durchsatz versprechen, aber nicht halten, ändern daran nichts. Doch die erheblich gestiegenen Anforderungen an die Sicherheit und Geschwindigkeit der Datenfernübertragung machen ein Kommunikationsnetz erforderlich, das höhere Transferraten erlaubt und störungssicher ist. Mit der Einführung von ISDN wurde ein gewaltiger Schritt in diese Richtung unternommen. ISDN ist die Abkürzung für (I)ntegrated (S)ervice (D)igital (N)etwork. Hinter diesem Begriff verbirgt sich ein von der Telekom seit März 1989 angebotenes digitales Leitungsnetz, an das Sie auch Ihren Computer anschließen können.

Ein Anschluss, viele Funktionen – So funktioniert ISDN ISDN unterscheidet sich von der herkömmlichen Übertragungstechnik durch drei spezifische Merkmale: l

Die Integration verschiedener Telekommunikationsdienste wie Telefon, Datenfernübertragung, Telefax, Viedeokommunikation (Bildtelefon), Teletex oder DATEX-J/BTX in einem gemeinsamen Datennetz

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Die hohe Übertragungsgeschwindigkeit, die eine Übermittlung von Sprache und Daten mit einer Datentransferrate von maximal 128.000 Bit pro Sekunde (Bps) möglich macht

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Die durchgehend digitale Übertragung der Daten und damit die höhere Übertragungsqualität, die netzbedingte Störungen und Übertragungsfehler beinahe ausschließt und auf diese Weise den Datentransfer nicht nur schneller, sondern auch deutlich sicherer macht

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden Der ISDN-Anschluss Der ISDN-Basisanschluss in Ihrer Wohnung oder Ihrem Büro wird von der Deutschen Telekom NTBA genannt. Die Abkürzung steht für Network Terminator for Basic Access, was in flottem Telekom-Deutsch Netzwerkterminatorbasisanschluss heißt. Der NTBA stellt die so genannte S0-Schnittstelle zur Verfügung, über die die verschiedenen ISDN-Dienste genutzt werden können. Jeder NTBA bietet an seiner Unterseite gleich zwei (parallel geschaltete) Anschlussbuchsen im RJ-45-Format an. Daran können Sie jedes ISDN-Gerät direkt anschließen oder aber eine so genannte TK-Anlage. Diese Telekommunikationsanlagen stellen ihrerseits dann wieder mehrere Anschlüsse (Nebenstellen) zur Verfügung. An Anlagen mit A/B-Wandler (siehe unten) können auch analoge Geräte angeschlossen werden. Für die Nutzung von Telefon, Telefax, Datenfernübertragung, Videokommunikation und Datex-J/ BTX und bei EURO-ISDN (siehe unten) zusätzlich auch noch Datex-P wird also nur noch eine einzige Steckdose benötigt. Wer mehr Anschlüsse braucht, kann entweder über einen kleinen Verteilerstecker mehrere Geräte mit einem der beiden NTBA-Anschlüsse verbinden oder aber den S0-Bus über mehrere Steckdosen verteilen. Die ISDN-Kanäle Je NTBA, also je S0-Schnittstelle, stehen dem Anwender gleich zwei Leitungen, so genannte B-Kanäle, zur Verfügung, die gleichzeitig auch für unterschiedliche Dienste genutzt werden können. Haben Sie an Ihrem NTBA sowohl einen Computer über eine ISDN-Karte angeschlossen als auch ein ISDN-Telefon, so ist es möglich, zu telefonieren, während Sie mit dem PC eine Internetverbindung aufrechterhalten. Andererseits könnte aber auch die ISDN-Karte gleichzeitig ein Fax empfangen, während Sie im Netz der Netze nach neuen Treibern für Ihre Grafikkarte fahnden. Die Nutzung der beiden Kanäle ist also unabhängig von der Anzahl der angeschlossenen Geräte. Die beiden Leitungen (B-Kanäle) sind aber auch gebündelt nutzbar, um z.B. größere Datenmengen in der Hälfte der Zeit übertragen zu können. Diese Kanalbündelung (channel-bundling) muss allerdings von der verwendeten ISDN-Hardware unterstützt werden. Auf jedem der beiden B-Kanäle können 64.000 Bps (Bit pro Sekunde) übertragen werden, gebündelt also 128.000 Bps. Ein dritter Kanal, der sog. D-Kanal, dient der Verbindungskontrolle und der Übertragung von Gebühreninformationen. Er überträgt mit 16.000 Bps. Über den D-Kanal werden außerdem auch sog. Dienstekennungen übertragen, die dem Teilnehmer z.B. anzeigen, ob ein Fax oder ein Telefonat ankommt. EURO-ISDN Ursprünglich gab es in Europa eine ganze Reihe verschiedener D-Kanal-Protokolle, das deutsche z.B. wird unter der Bezeichnung »1TR6« geführt. Dies stand natürlich einer Vereinheitlichung extrem im Weg. Daher einigten sich die etwa 20 europäischen Telekommunikationsgesellschaften auf ein für Europa verbindliches Protokoll. Dieser neue Standard, das EURO-ISDN, mit dem D-Kanal-Protokoll »DSS1« oder auch »EDSS1«, hat ISDN erst richtig zum Durchbruch verholfen. Seit 1994 werden in Deutschland nur noch EURO-ISDN-Anschlüsse gelegt. Das nationale ISDN nach 1TR6 wird von der Telekom nur noch bis Ende des Jahres 2000 unterstützt.

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Für beide ISDN-Protokolle gibt es unterschiedliche Hardware. Frühe ISDN-Geräte entsprechen lediglich 1TR6, sie können deshalb nur an einem ISDN-Basisanschluss betrieben werden, der nach dem nationalen ISDN arbeitet. Für ganz schwierige Fälle gibt es den bilingualen Basisanschluss (BIBA), der nach innen sowohl DSS1 als auch 1TR6 spricht, aber nach außen, also zur Vermittlungsstelle hin, nur über DSS1 kommuniziert. Wer kann mit wem kommunizieren? Ein ISDN-Telefon oder -Fax kann sowohl mit analogen als auch mit digitalen Gegenstellen verbunden werden. Für die Faxkommunikation zwischen ungleichen Partnern gilt, dass die Übertragungsgeschwindigkeit auf maximal 9.600 Baud reduziert wird (so genanntes Gruppe-3-Fax). Die für ISDN typischen 64 Kilobit (Gruppe 4 Fax) werden nur zwischen zwei ISDN-fähigen Faxgeräten erreicht. In der Datenfernübertragung, also von Computer zu Computer, gilt grundsätzlich, dass nur gleiche Partner miteinander kommunizieren können, also analoge oder digitale Geräte jeweils ausschließlich unter sich. Für den Internetzugang über eine ISDN-Karte benötigt Ihr Provider oder Online-Dienst also einen ISDN-Zugang. Löst viele Probleme: Ein A/B-Wandler Unter einem A/B-Wandler versteht man einen Adapter, der zwischen analogen Endgeräten und der digitalen Arbeitsweise von ISDN vermittelt. Die digitalen Signale werden in analoge umgewandelt und umgekehrt. Mit einem solchen zwischengeschalteten Analog/Digital-Wandler lässt sich jedes analoge Endgerät an einen ISDN-Anschluss anschließen. Jedoch können in diesem Fall nicht die hohen Übertragungsraten von ISDN erreicht werden. Die Leistungsgrenzen der analogen Geräte bleiben dabei erhalten. Auch viele TK-Anlagen enthalten solche Wandlerfunktionen. Bild 2.120: Ein Analogadapter mit zwei für ISDN gebräuchlichen Steckerformen: RJ 45- (links) für den digitalen und TAE-Stecker (rechts) für den analogen Anschluss

Aktiv, passiv, intern, extern – ISDN und der PC Die Verbindung zwischen dem ISDN-Netz und dem PC-System schaffen Sie durch die Installation einer ISDN-Karte oder den Anschluss eines ISDN-Terminaladapters an der seriellen Schnittstelle, verwirrenderweise auch als ISDN-Modem bezeichnet. ISDN-Karten sind für ISA- und PCI-Bus verfügbar, auch für den von IBM vorübergehend verwendeten Microchannel soll es spezielle Exemplare gegeben haben. Für die Leistung der ISDN-

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden Karte ist das Bussystem, auf dem sie aufsetzt, völlig gleichgültig. Bei heutigen Hauptplatinen wird es auf den ISA-Steckplätzen aber schnell eng, insofern kann der Einsatz einer Karte für den PCI-Bus durchaus Sinn machen. Was ISDN-Karten betrifft, gibt es in Bezug auf die ISDN-Hardware aus unserer Sicht auch keine für die praktische Anwendung in Deutschland relevanten Leistungsunterschiede zwischen den Modellen verschiedener Anbieter. Alle Karten sind gleich schnell. Der weitaus größte Teil unterstützt alle gängigen ISDN-Übertragungsprotokolle, Spezialitäten, die kaum einer braucht, mal außen vor gelassen. Aber die Installation kann unterschiedlich komfortabel, die Software-Ausstattung karg oder üppig sein. ISDN-Terminaladapter dagegen können erhebliche Unterschiede im Ausstattungs- bzw. Leistungsumfang aufweisen. Aktive und passive Karten Bei den ISDN-Karten gibt es auch so etwas wie Geräteklassen: Aktive ISDN-Karten unterscheiden sich von ihren passiven Schwestern dadurch, dass sie eine eigene CPU und eigenen Speicher besitzen. Da sie selbst über die nötigen Ressourcen für ihre Arbeit verfügen, belasten sie den PC, in dem sie installiert sind, erheblich weniger als passive Karten. Je nachdem, was eine ISDN-Karte leisten soll, mit welcher Software sie betrieben wird und unter welchem Betriebssystem sie arbeitet, ist eine aktive ISDN-Karte daher u.U. zu bevorzugen. Bild 2.121: Ihre Eintrittskarte für den Datenhighway: eine passive ISDN-Karte mit Anschlusskabel für die S0Schnittstelle.

Insbesondere Netzwerkserver, die über eine ISDN-Karte mit entfernten Netzwerken oder Arbeitsplätzen »telefonieren« müssen, sollten besser mit einer aktiven Karte ausgestattet werden. Aber auch dann, wenn auf einem Einzelplatz ständig Datenkommunikation (z.B. Faxempfang oder Internetkommunikation) im Hintergrund betrieben werden soll, während im Vordergrund mit anderen Anwendungen gearbeitet wird, kann der Einsatz einer aktiven Karte ratsam sein. Passive ISDN-Karten benötigen für ihre Arbeit häufig den Arbeitsspeicher und den Prozessor des PC-Systems. In Multitasking-Umgebungen, die paralleles Arbeiten mit mehreren Anwendungen erfordern oder gar Datenkommunikation im Hintergrund verlangen, sind passive Karten daher nicht ganz so gut geeignet, für den PC zu Hause reichen sie aber allemal.

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Stichwort »Hybrid« – Alleskönner für analog und digital Eine besondere Spezies von ISDN-Adaptern sind die so genannten ISDN-Hybrid-Adapter. Darunter versteht man aktive oder passive ISDN-Karten und ISDN-Terminaladapter, die neben der ISDN-Hardware zusätzlich über einen Modemchip verfügen, um nicht auf »gewöhnliche« analoge Kommunikationsanwendungen verzichten zu müssen. Manche ISDN-Karten sind auch mit »Huckepack«-Platinen zu Hybridkarten erweiterbar. Hierbei wird das analoge Modem quasi nachgerüstet. Der Einsatz von Hybridadaptern empfiehlt sich immer dann, wenn Sie sicher stellen müssen, dass Dateitransfer sowohl mit analogen als auch mit digitalen Geräten möglich sein soll. ISDN-Terminaladapter Unter der irreführenden Bezeichnung »ISDN-Modem« werden Geräte geführt, die wie analoge Modems über die serielle Schnittstelle mit dem PC verbunden werden. Die korrekte Bezeichnung lautet ISDN-Terminaladapter. Die Geräte werden über die Sprache der analogen Modems, die so genannten AT-Befehle gesteuert. Das macht sie für Terminalsoftware ansprechbar, die für analoge Modems geschaffen wurde. Allerdings benötigen Sie für den schnellen Dateitransfer via ISDN einen gepufferten seriellen Baustein (UART 16550, auch FIFO genannt), denn erst dann sind 115.200 Baud über die serielle Schnittstelle möglich. Bild 2.122: Sieht aus, wie ein Modem und wird auch so angeschlossen: ein ISDN-Terminaladapter mit Zubehör.

Hinsichtlich ihrer Fähigkeiten stehen sie den ISDN-Karten generell um nichts nach. Sämtliche ISDN-Dienste sind damit nutzbar. Darüber hinaus integrieren viele Geräte auch noch die Funktionen kleinerer TK-Anlagen, sie beinhalten gelegentlich A/B-Wandler, sodass sich auch analoge Geräte wie Telefone oder Anrufbeantworter über sie mit dem ISDN-Netz verbinden lassen. Mit ihren analogen Modemkollegen können die ISDN-»Modems« allerdings in der Regel gar keine oder nur eine äußerst langsame Verbindung aufbauen, auch wenn sie ihnen bestechend ähnlich sehen. Immer wieder trifft man auf Geräte mit eingeschränktem Funktionsumfang. So ist z.B. noch längst nicht jedes Gerät dazu fähig, Faxe zu senden und zu empfangen. Andere beherrschen nicht alle ISDN-Protokolle bzw. Übertragungsarten (siehe unten).

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden Der Einsatz eines ISDN-Terminaladapters macht dann Sinn, wenn die gewohnte (analoge) Terminalsoftware nicht gewechselt werden soll oder darf. Außerdem legen diese Geräte den Anwender nicht auf den PC oder gar ein bestimmtes Betriebssystem fest. Serielle Schnittstellen werden auch von anderen Hardware-Umgebungen angeboten und AT-Befehle können auch in anderen Betriebssystemumgebungen eingesetzt werden. Ein weiterer Vorteil besteht in den Status-LEDs. Während man einer ISDN-Karte nicht ansehen kann, was sie gerade tut, ob sie überhaupt was tut, ob die Verbindung noch besteht oder ob sie aufgelegt hat, können alle diese Zustände an einem Terminaladapter beobachtet werden. Außerdem lässt er sich unabhängig vom PC ein- und ausschalten. Bei den gefürchteten »Hängern« kann dies Vorteile bringen.

CAPI, SLIP, PPP und Co. – Treiber und Protokolle Auch ISDN-Karten benötigen einen Software-Treiber, der die ISDN-Hardware in die Betriebssystemumgebung integriert. Um die ISDN-Anwendungssoftware unabhängig von der verwendeten ISDN-Hardware zu machen, wird eine gemeinsame Software-Schnittstelle benötigt, über die Anwendungsprogramme die ISDN-Hardware direkt ansprechen können. Unter der Bezeichnung CAPI (Common Application Program Interface) wurde dieser Schnittstellenstandard bereits 1989 von den führenden Herstellern etabliert. Seitdem wurden CAPI-Treiber für verschiedene Betriebssystemplattformen entwickelt. Die aktuelle Version ist gleichermaßen für das nationale und das EURO-ISDN geeignet. Auch an dieser Stelle spielen aktive Karten einen kleinen Vorteil aus: Beim Start des Systems wird die CAPI-Software auf die Karte geladen, es verbleibt nur ein recht kleiner Treiber im Arbeitsspeicher des Systems. Passive Karten hingegen behalten den CAPI-Treiber als resident geladenes Programm im Arbeitsspeicher des PC-Systems. ISDN-Übertragungsprotokolle Ein Übertragungsprotokoll ist vereinfacht nichts anderes als eine Vereinbarung einer bestimmten Organisationsform der Datenübertragung. Für die ISDN-Kommunikation sind die nachfolgend aufgeführten Protokolle wichtig. X.75: International genormte Schnittstelle für ISDN-Datenkommunikation mit einer Transferrate von maximal 64.000 Bps V.110: Asynchroner Übertragungsmodus mit bis zu 19.200 Bps oder synchrone Übertragung mit bis zu 56.000 Bps V.120: Erweitertes V.110, das zusätzlich noch Fehlerkorrektur und Komprimierungsfunktionen enthält TCP/IP: Das Transmission Control Protocol/Internet Protocol regelt den Versand von Datenpaketen, auch über unterschiedliche Kanäle, im Internet. Es handelt sich um ein Standard-Netzwerkprotokoll. SLIP: Das Serial Line Interface Protocol wird für DFÜ-Netzwerkverbindungen über ISDN oder analoges Modem benutzt und bewirkt eine serielle Datenübertragung, erkennt allerdings keinerlei Übertragungsfehler.

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PPP: Das Point to Point Protocol wird ebenfalls für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zwischen PCSystemen benutzt. Wie SLIP stellt es eine serielle Verbindung auf, erkennt und korrigiert aber Übertragungsfehler.

2.3.13 Der Netzwerkadapter Einfach gesagt, ist ein PC-Netzwerk eine Gruppe von PCs, die über ein gemeinsames Kabelsystem und je eine Steckkarte, den so genannten Netzwerkadapter, miteinander verbunden sind. Der Zweck der Verbindung besteht in der gemeinsamen Nutzung von Daten und Peripheriegeräten. Damit der Datenverkehr zwischen diesen PCs auch organisiert abläuft, braucht es je nach Komplexität der beabsichtigten PC-Vernetzung noch eine spezielle Software, nämlich das Netzwerkbetriebssystem. Die Funktionalität für die Vernetzung kleinerer Arbeitsgruppen ist heute in den gängigen PC-Betriebssystemen enthalten. Netzwerkadapter stellen die Schnittstelle zwischen dem Bussystem des PC-Systems und dem Netzwerkkabel dar. Sie sind für den ISA-, EISA- und den PCI-Bus verfügbar; Netzwerkkarten für den VESA-Local-Bus sind uns nicht bekannt. Sicherlich ist das Bussystem, auf dem der Netzwerkadapter aufsetzt, ein für das Netzwerk leistungsbestimmender Faktor, aber auch die Hardware auf der Karte und die zur Karte gehörende Treibersoftware bestimmen die Leistung. Hier unterscheiden sich die erhältlichen Karten erheblich. So sind gute Netzwerkkarten beispielsweise in der Lage, parallel mehrere Prozesse abzuwickeln (so genanntes parallel-tasking). Bild 2.123: Doppeltes Lottchen: Diese Ethernet-Karte kann sowohl mit einem Koax- als auch mit einem Twisted-Pair-Kabel betrieben werden.

Leistungsfragen – Ethernet und Fast-Ethernet Eine wichtige, wenn nicht die wichtigste Leistungsgröße bei Netzwerken ist der unterstützte Netzwerkstandard. Davon gibt es eine ganze Reihe. Für kleinere PC-Netze sind aus unserer Sicht nur zwei interessant, nämlich Ethernet und Fast Ethernet. Der in unserem Zusammenhang wichtigste Unterschied dieser beiden Standards besteht im erzielbaren Datendurchsatz. Es geht also, wie so oft, mal wieder um Geschwindigkeit.

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden Der Ethernet-Standard erlaubt eine Datentransferrate über das Netzwerkkabel von max. 10 Mbit je Sekunde. Der effektive Durchsatz hängt maßgeblich von der Kollisionsdichte der Datenpakete ab (siehe unten). Fast-Ethernet kann 100 Mbit je Sekunde übertragen. Aus diesem Grund erfordert es erstens eine kollisionsarme Topologie, zweitens ein schnelles Kabelsystem (Twisted Pair, Lichtwellenleiter) und drittens ein schnelles Bussystem auf der Hauptplatine des PCs (PCI). Manche Netzwerkkarten unterstützen beide Standards und können bei Bedarf umgeschaltet werden. Andere merken eigenständig, wie schnell die Verbindung sein kann, und stellen sich selbst auf 10 oder 100 Mbit ein.

Leitungsfragen – Die Kabelsysteme Je nach Anwendungsbedingungen, Geschwindigkeitsanforderungen und räumlichen Gegebenheiten werden unterschiedliche Kabelsysteme benutzt. Bei der Planung eines Netzwerks ist die Entscheidung für eine Netzwerktopologie (siehe unten) erforderlich und damit im Regelfall auch für ein bestimmtes Kabelsystem. Koax-Kabel Die lange Zeit gebräuchlichste Kabelart für kleinere Netzwerke sind sog. Koaxial-Kabel. Die größte Verbreitung unter den Koaxial-Kabeln hat sicherlich das so genannte RG58-Kabel mit einem Leitungswiderstand von 50 Ohm. Es eignet sich für Vernetzungen in Bustopologie (siehe unten) mit einer maximalen Segmentlänge von ca. 180 Metern. Über die Verwendung von so genannten Repeatern (Signalverstärker) können auch mehrere Segmente hintereinander geschaltet werden. Bild 2.124: Reicht für 10-Mbit-Netze: ein Koax-Kabel mit dem typischen Stecker

Aufgrund dieser Längenbegrenzung eignet sich dieses Kabelsystem eher für kleinere Netze und Arbeitsgruppen (max. 10 Stationen) ohne große räumliche Entfernungen zwischen den PCs. Die Kabellänge zwischen zwei Stationen sollte allerdings zwei Meter nicht unterschreiten. Der Datendurchsatz auf diesem Kabel ist auf 10 Mbit je Sekunde begrenzt. Dies war lange Zeit genug, im Zeitalter von Multimedia-Anwendungen ist es allerdings zu langsam. Der Trend geht zu schnelleren Netzen und damit zu anderen Kabelsystemen. Koax-Kabel werden über so genannte T-Stücke mit der BNC-Buchse an der Netzwerkkarte verbunden. Dies hat allerdings den Nachteil, dass das Kabel direkt von PC zu PC laufen muss. Sauberer ist die Verkabelung in der Wand unter Verwendung von Steckdosen (Ethernet-Anschlussdose, EAD). Ein spezielles Doppelkabel (von der Dose zum PC und zurück, EAD-Kabel) stellt die 197

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

Verbindung zwischen PC und Steckdose her. Hierbei ist darauf zu achten, dass jeweils die doppelte Länge dieses Kabels bei der Ermittlung der Gesamtkabellänge mitgerechnet werden muss (180 Meter Segmentlänge!).

Twisted-Pair-Kabel Twisted-Pair-Kabel bestehen aus mehreren miteinander verdrillten Kabelpaaren, die an beiden Kabelenden auf Western-Modular-Stecker laufen. Twisted-Pair-Kabel sind in einer Reihe unterschiedlicher Qualitäten erhältlich. Je nach Qualität und Abschirmung werden sie in Leistungskategorien eingeteilt. Kabel nach der fünften Kategorie (Cat. 5) können Datenmengen bis zu 100 Mbit je Sekunde transportieren. Bild 2.125: Kann mehr und kostet mehr: ein Twisted-Pair-Kabel mit RJ-45-Stecker.

Zu einer Twisted-Pair-Verkabelung gehört immer ein so genannter Verteiler (auch Hub oder Concentrator genannt). Der Hub muss für die gleiche Übertragungsrate (10 bzw. 100 Mbit) ausgelegt sein, wie die verwendeten Netzwerkkarten. Alle Netzwerkteilnehmer, die gemeinsam an einem Hub angeschlossen sind, müssen den gleichen Übertragungsstandard unterstützen. Die maximale Entfernung zwischen der Station und dem Verteiler beträgt 100 Meter. So lassen sich also mit diesem System deutlich größere Distanzen überbrücken als bei der Koaxial-Verkabelung. Das System ist wesentlich kollisionsärmer als die klassische Bus-Verkabelung. Vor allem deshalb eignet es sich hervorragend für größere Netzwerke mit vielen Stationen. Bild 2.126: Bus-Station: Solch ein Hub ist bei Twisted-Pair-Verkabelung erforderlich.

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden

Lichtwellenleiter Glasfaserkabel transportieren Daten über Lichtimpulse und sind das derzeit schnellste Kabelsystem für Netzwerke. Lichtwellenleiter erreichen Transferraten im Bereich von einem Gbit je Sekunde. Dieses Kabelsystem erfordert spezielle und sehr teure Netzwerkadapter. Lichtwellenleiter werden unter anderem eingesetzt, um Netze auf verschiedenen Etagen eines Gebäudes zu verbinden (Backbone-System). Für die Vernetzung kleinerer Arbeitsgruppen ist dieses Kabelsystem eher unwirtschaftlich.

Sprachregelungen – Die Netzwerkprotokolle Damit PC-Systeme über ein sie verbindendes Kabelsystem miteinander kommunizieren können, bedarf es einer Art gemeinsamer »Sprache«, einer Konvention über den Austausch von Datenpaketen im Netzwerk. Die Rede ist vom Netzwerkprotokoll. Es wird Sie nicht überraschen, dass es eine Reihe unterschiedlicher Netzwerkprotokolle gibt. Jeder Netzwerkstandard und jedes Netzwerkbetriebssystem kennt seine eigenen Protokolle. Bei weitem nicht alle sind für die Vernetzung von PCs für kleinere Arbeitsgruppen interessant. Im Zusammenhang mit den Betriebssystemen und grafischen Oberflächen von Microsoft haben Sie überwiegend mit den folgenden Netzwerkprotokollen zu tun: l

NetBEUI

l

IPX/SPX

l

TCP/IP

Es klingt fast selbstverständlich: Alle PCs eines Netzwerkverbunds müssen über das gleiche Netzwerkprotokoll verfügen, es muss also an allen Stationen installiert sein. Eine besondere Bedeutung bekommt zunehmend das Protokoll TCP/IP, das Netzwerkprotokoll des Internets. Es eignet sich besonders dazu, Netzwerkverbindungen über die Telefonleitung, also zu entfernten Arbeitsplätzen bzw. Netzwerken, aufzubauen. Für das unter Windows ME, 98 bzw. 95 populäre DFÜ-Netzwerk stellt es konsequenterweise das Standardprotokoll dar.

Teamwork oder Chefsache – Netzwerkbetriebssysteme Das Netzwerkbetriebssystem übernimmt die Abwicklung und Organisation des Netzwerkbetriebs, also in welcher Weise die verbundenen PCs miteinander kommunizieren sowie die Kontrolle darüber, welche Daten und Ressourcen für die Netzwerkbenutzer freigegeben sind. Je nach Art und Struktur des Netzwerks muss es auf allen oder nur auf einem PC des Netzwerkverbunds installiert sein. Welches Netzwerkbetriebssystem verwendet werden kann, hängt maßgeblich von der Struktur des Netzwerks ab. Wir unterscheiden hier Netzwerke mit hierarchischem Aufbau und solche zwischen gleichberechtigten Partnern, also nicht hierarchische Netze. Letztere werden auch als Peer-to-Peer-Netzwerke bezeichnet.

Peer-to-Peer-Netzwerke Unter einem Peer-to-Peer-Netzwerk versteht man einen Netzwerkverbund aus gleichrangigen Arbeitsplätzen. Eine hierarchische Struktur gibt es nicht. Per Definition wird festgelegt, welche Laufwerke bzw. Datenverzeichnisse und welche Peripheriegeräte für die Benutzung im Netzwerk freigegeben werden. Alle Benutzer oder Arbeitsplätze haben gleichberechtigten Zugriff auf diese freigegebenen Datenbestände und Ressourcen. Dabei kann jeder PC im Verbund sowohl Anbieter (Server) von 199

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

Daten und Ressourcen sein als auch Nutzer (Client) des Angebots der anderen. Jeder beteiligte Rechner kann auch beide Rollen parallel übernehmen. Die Rollendefinition erfolgt bei der Installation des Netzwerkbetriebssystems. Bei Peer-to-Peer-Netzen muss das Netzwerkbetriebssystem auf jedem PC im Verbund installiert sein. Peer-to-Peer-Netzwerke eignen sich hervorragend für räumlich eng beieinander organisierte, zahlenmäßig eher kleine Arbeitsgruppen (zwei bis vier PCs), die einfach und schnell Daten untereinander austauschen oder Ressourcen, z.B. Drucker, miteinander teilen wollen. Jeder PC im Netzwerkverbund kann als Arbeitsplatz benutzt werden. Die Kosten für Netzwerkhard- und -software sind vergleichsweise gering. Die wohl bekanntesten Peer-to-Peer-Betriebssysteme bzw. Betriebssystemerweiterungen sind: l

Windows ME, Windows 98 und Windows 95

l

Windows 2000 oder Windows NT 4.0 Workstation

l

Windows für Workgroups 3.11

l

Personal Netware bzw. DOS 7.0 von Novell

Peer-to-Peer-Netzwerke sind recht einfach zu installieren. In der Regel werden die Netze in Bustopologie (siehe unten) unter Verwendung von Koaxial-Kabeln organisiert. Mit sinkenden Preisen für den notwendigen Hub werden Twisted-Pair-Kabelsysteme aber immer attraktiver. Jeder beteiligte PC benötigt eine Netzwerkkarte, die passend zum verwendeten Betriebssystem konfiguriert werden muss.

Hierarchische Netzwerke Deutlich leistungsfähiger und wesentlich komplexer in Aufbau, Organisation und Verwaltung sind hierarchisch strukturierte Netzwerke. Ein besonders dafür ausgestatteter PC des Verbunds übernimmt die Rolle des Netzwerkservers und steht damit nicht als Arbeitsplatz zur Verfügung. Am Netzwerkserver läuft das Netzwerkbetriebssystem, das auf Anfrage der Arbeitsstationen Programme, Daten, Speicherplatz und Peripherie zur gemeinsamen Nutzung zur Verfügung stellt. Die Benutzer melden sich beim Betriebssystem an und erhalten nach klar definierten Regeln Zugang zu den Ressourcen. Die Benutzerrechte sind dabei extrem differenzierbar. Bestimmte Serverfunktionen können auf andere PCs ausgelagert werden (Druckserver, Faxserver etc.). Im Gegensatz zu Peer-to-Peer-Netzen kommunizieren die Arbeitsplätze nicht untereinander, sondern jeder für sich mit dem Netzwerkserver. Bei Windows-Netzwerken sind auch Mischformen möglich. Hierarchische Netzwerke sind immer dann angeraten, wenn einer größeren Zahl von Benutzern differenzierter Zugriff auf gemeinsam zu nutzende Datenbestände und Ressourcen gewährt werden soll. Die Benutzer können in Gruppen eingeteilt und mit stark unterschiedlichen Rechten im Netz versehen werden. Die Arbeitsplätze selbst können durchaus unter verschiedenen Betriebssystemen laufen. Auf diese Weise können Macintosh-, OS/2- und DOS- bzw. WindowsArbeitsstationen (Clients) in einen gemeinsamen Netzverbund integriert werden. Bekannte Server-Betriebssysteme sind Microsoft Windows 2000 oder Windows NT 4.0 Server oder Novell Netware. Organisation und Verwaltung eines solchen Netzwerks bedarf eingehender Kenntnis des jeweiligen Netzwerkbetriebssystems. Die Installation eines hierarchischen

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden Netzwerks erfordert je nach Umfang sorgfältige Planung. Die Kosten für Netzwerkhard- und -software sowie die Installation durch Fachleute hängen stark von der Topologie (siehe unten) des betreffenden Netzes ab. Größenordnungen von mehreren tausend Mark je Arbeitsplatz sind die Regel.

Ring, Bus oder Stern – Die Netzwerktopologien Unter dem Begriff Netzwerktopologie ist die Architektur des Netzwerks zu verstehen, also die Anordnung der einzelnen Netzwerkkomponenten zueinander. Im Wesentlichen haben sich drei verschiedene Topologien – Ring, Bus und Stern – herausgebildet, die wir im Folgenden kurz skizzieren wollen.

Ringtopologie Alle Stationen sind über ein gemeinsames Kabel zu einem geschlossenen Ring verbunden. Beim Datentransfer gibt es keine zentrale Steuerung. Im Ring kreist ein so genanntes Token, dem von einer sendenden Station ein Datenpaket angehängt werden kann. Senden kann nur jeweils eine Station. Das Datenpaket wird nun von Station zu Station geschickt und jeweils weitergeleitet. Alle Stationen sind also aktiv. Der berechtigte Empfänger kopiert das Datenpaket in seinen Speicher und schickt es mit »Empfangsquittung« wieder an den Absender zurück, dort wird das Paket vom Ring entfernt und das Token »leer« weitergeschickt. Da jeweils nur eine Station senden kann (deterministischer Zugriff ), findet eine kollisionsfreie und damit sehr effektive Datenübertragung statt. Dieses »Token-Passing«-Verfahren erreicht eine Datenübertragungsrate von 4 Mbit je Sekunde.

Bustopologie Ähnlich wie bei der Ringtopologie sind alle Arbeitsstationen über ein gemeinsames Kabel verbunden. Dieses ist allerdings nicht geschlossen. Es gibt zwei Enden, die jeweils mit einem Abschlusswiderstand versehen sind. Jede Station kann auf den Bus zugreifen, wann immer sie will. Vor Sendebeginn wird geprüft, ob die Leitung frei ist. Bei freier Leitung wird das Datenpaket abgesetzt und auf dem Kanal ausgebreitet (in jede Richtung). Senden zwei Stationen gleichzeitig, so kollidieren die Datenpakete, die Übertragung wird unterbrochen und in zeitversetzten Intervallen wiederholt, solange, bis eine kollisionsfreie Übertragung stattgefunden hat. Dieses unter der Bezeichnung CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) bekannte Zugriffsverfahren erreicht eine Performance von nominal 10 Mbit je Sekunde. Der effektive Datendurchsatz kann aber bei vielen Stationen mit hoher Netzwerkbelastung stark abnehmen, weil die Kollisionshäufigkeit sprunghaft ansteigt. Die Bustopologie ist deshalb eher für kleinere Netzwerke bis zu zehn Stationen geeignet.

Sterntopologie Unter Verwendung des gleichen Zugriffsverfahrens wie bei der Bustopologie können die Stationen auch sternförmig verkabelt werden. Jede Station erhält eine eigene Verbindung zu einem zentralen Verteiler (Hub oder Concentrator). Die Arbeitsplätze sind also nicht mehr untereinander verbunden. Dieser Aufbau ermöglicht einen kollisionsärmeren Betrieb als die traditionelle Busarchitektur. Der Datendurchsatz kann unter Verwendung von speziell abgeschirmten Kabeln und dafür geeigneten Netzwerkadaptern 100 Mbit je Sekunde erreichen.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail Bild 2.127: Sternchen: An einen Minihub lassen sich fünf bis acht Stationen anschließen.

2.3.14 Die SCSI-Schnittstelle Diese nach der Abkürzung der englischen Bezeichnung für Kleincomputer-Systemschnittstelle, Small Computer System Interface, benannte Schnittstelle nimmt unter den PC-Schnittstellen eine Sonderstellung ein. Im Gegensatz zur parallelen, seriellen oder Tastaturschnittstelle, die auf kaum einem Rechner fehlen, gehört die SCSI-Schnittstelle keinesfalls zur Standardausstattung eines PCs. Im Vergleich zu anderen Computersystemen, wie z.B. Apple oder NEXT findet man sie hier eher selten, was zum einen mit ihrer Entwicklungsgeschichte zusammenhängt, zum anderen sicher auch mit den hohen Kosten, die das Nachrüsten mit sich bringt. Im Grunde genommen handelt es sich bei SCSI nicht einfach nur um eine Schnittstelle, sondern um ein aufwendiges und weitgehend selbstständiges Bussystem. Über dieses können die verschiedensten internen und externen Geräte, wie Festplatten, Drucker, optische Wechselplatten, Bandlaufwerke, Scanner und vieles mehr miteinander und über eine spezielle Erweiterungskarte, den so genannten Hostadapter, auch mit dem PC kommunizieren.

SASI gegen Shugart – Die Vorgeschichte Die Ursprünge von SCSI finden sich schon Ende der Siebziger Jahre, also in einer Zeit, in der ein programmierbarer Taschenrechner noch viele hundert Mark kostete und vom IBM-PC und seinen zahllosen Nachfahren noch nichts zu sehen war. Damals hatte die Festplattentechnologie einen erheblichen Schub nach vorne gemacht und es entstand eine Vielzahl von neuen Modellen, sodass es mit dem damals zum Betrieb von Festplatten verbreiteten Shugart-Bus zunehmend Probleme gab. Vor allem suchte man nach einem Weg, um Festplatten mit völlig unterschiedlichen physikalischen Parametern und erheblich steigenden Kapazitäten einheitlich betreiben zu können. Auch sehr große Kapazitäten, wie sie z.B. von optischen Medien zur Verfügung gestellt werden, sollten auf möglichst einfache Weise nutzbar sein. Unter diesen Anforderungen entwickelte sich nach und nach aus zahlreichen »privaten« Versuchen der verschiedensten Hersteller zu Beginn der Achtziger Jahre dann eine Art Standard, ein »Quasi-SCSI«. Dieses unter Federführung von Shugart zunächst unter dem Namen SASI geführte Bussystem verfügte schon über die wichtigsten Merkmale des heutigen SCSI. Es handelte sich um eine geräteunabhängige Schnittstelle, über welche die Daten blockweise übertragen werden konnten. Der Vorteil dieses Konzepts war und ist, dass für einen Datentransfer über die Hardware-Eigenschaften der angeschlossenen Geräte gar nichts bekannt sein

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden muss. Für eine Datenübertragung genügt es, einen bestimmten Datenblock anzufordern, der entsprechende Massenspeicher muss sich dann selbst darum kümmern, wo er diesen herbekommt. Für den ordnungsgemäßen Ablauf dieser Aktion ist es also im Grunde ausreichend, zu wissen, über welche Datenblöcke z.B. eine Festplatte verfügt; welcher Spur oder welchem Schreib-/Lesekopf diese entsprechen, ist dabei völlig egal. Diese blockweise Datenübertragung ist nur ein kleiner Teil der frühen SCSI-Eigenschaften, zu denen es erst 1986 eine ANSI-Norm gab, die im Rückblick SCSI-1 genannt wird. Wir können Ihnen im Rahmen dieses Buches sicher nicht alle Eigenschaften dieses Standards darlegen, aber die wichtigsten wollen wir Ihnen selbstverständlich nicht vorenthalten.

Endlich eine ANSI-Norm – SCSI-1 von 1986 SCSI-1 ist ein Bussystem, das an einem genormten Kabel den Betrieb von insgesamt acht SCSIGeräten (= Devices) ermöglicht. Es erlaubt den blockweisen Datentransfer mit fünf MHz auf acht parallelen Leitungen, pro Zeiteinheit wird also ein komplettes Byte übertragen, theoretisch bis zu fünf Mbyte pro Sekunde. Der Anschluss an ein Computersystem erfolgt über den so genannten Hostadapter, der selbst auch ein SCSI-Device darstellt. Zusätzlich zum Hostadapter ist also der Anschluss von bis zu sieben weiteren SCSI-Devices möglich. Die Kommunikation zwischen den Devices über den SCSI-Bus erfolgt mit einem aufwendigen Befehlssatz, den so genannten SCSI-Kommandos. Dabei kann, zumindest prinzipiell, jedes Gerät mit jedem anderen Verbindung aufnehmen und Daten oder Befehle übermitteln bzw. erhalten. Um sicher zu stellen, dass auch alles dort ankommt, wo es hingehört, erhält jedes beteiligte Device zur Identifizierung bzw. Adressierung eine eigene »Hausnummer« in Form einer Zahl von 0 bis 7, die so genannte SCSI-ID. Welche ID ein bestimmtes Device bekommt, ist dabei, was den SCSI-Standard angeht, zunächst einmal völlig beliebig, jedoch dürfen zwei Geräte unter keinen Umständen dieselbe ID erhalten, andernfalls funktioniert der ganze Bus nicht mehr. Die Zuordnung kann in aller Regel vom Anwender vorgenommen werden, der hierzu an den allermeisten SCSI-Geräten entweder einige Jumper oder ein Reihe von Dip-Schaltern vorfindet. Auf dem PC wie auch auf anderen Systemen gibt es allerdings einige Konventionen, auf die wir weiter unten noch eingehen werden, an dieser Stelle halten wir noch einmal fest: Jede ID darf nur einmal vergeben werden! Wenn die Plätze erst einmal verteilt sind, sollte einer regen Kommunikation eigentlich nichts mehr im Wege stehen, vorausgesetzt, es quasseln nicht alle durcheinander. Um dies sicher zu stellen, wurden auf dem SCSI-Bus strenge Regeln festgelegt.

Kurz und bündig: Der SCSI-Bus hat straffe Kommandos Ein Gerät, das Kommandos oder Daten auf die Reise schicken will, wird »Initiator« genannt. Der Initiator hat immer nur einen Ansprechpartner. Dieser bekommt die Bezeichnung »Target«, das ist der englische Ausdruck für Ziel. Der Initiator kann nun entweder einem Target, z.B. der Festplatte, ein Datenpaket zuschicken, oder er kann eines anfordern, also das Target anweisen, ein Datenpaket abzuschicken. Dieses Paket muss dabei nicht unbedingt zum Initiator gelangen, es kann auch für einen dritten Teilnehmer gedacht sein.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

Auf diese Weise ist es z.B. möglich, dass Ihr Hostadapter die Festplatte C: anweist, eine bestimmte Datei auf die Festplatte D: zu kopieren, ohne dass dabei auch nur ein einziges Bit durch Ihren Rechner fließen muss – die ganze Aktion findet vollständig auf dem SCSI-Bus statt. Dieser Vorgang wird »Busmastering« genannt. Er kann die Datenübertragung erheblich beschleunigen – nicht jeder Hostadapter ist allerdings dazu in der Lage. Auch für den Fall, dass mehrere Devices gleichzeitig etwas initiieren wollen, haben die Entwickler der SCSI-Regeln vorgesorgt. Nicht alle Initiatoren sind nämlich gleichberechtigt, vielmehr wird dem Device mit der höheren ID der Vorzug gegeben, alle anderen müssen warten. Ist der Bus aber erst einmal besetzt, z.B. weil Device 2 sich mit Device 3 unterhält, dann muss auch das Device 7 Däumchen drehen, bis die Leitung wieder frei ist, obwohl es die höchste Priorität besitzt. Damit dies nicht allzu oft geschieht, wird der Bus erst einmal wieder zur Verfügung gestellt, wenn ein Target seine Befehle erhalten hat. Bevor dieses seine Befehle ausführen kann, haben Initiatoren mit höherer Priorität also erst einmal Gelegenheit, ihre Angelegenheiten zu regeln. Damit auf diese Weise keine Aktionen verloren gehen, sieht das SCSI-Protokoll vor, dass sich ein Target bei einem Initiator »fertig meldet«, sobald es seinen Befehl ausgeführt hat. Doch ein SCSI-Initiator kann einem Target nicht nur Anweisungen erteilen oder Daten zusenden, er kann ihm auch Fragen stellen. So »weiß« jedes SCSI-Device über seine wichtigsten Eigenschaften »Bescheid«. Es kann also auf Anfrage (Inquiry) bekannt geben, wie viel Speicherplatz es besitzt oder welcher Geräteklasse es angehört. SCSI-Geräte werden nämlich durch den Standard aufgrund ihrer Eigenschaften in bestimmte Klassen eingeteilt, wie z.B. Scanner, Drucker oder Festplatten. Auf diese Weise kann von vornherein verhindert werden, dass unsinnigerweise versucht wird, z.B. auf einem Scanner Daten auszugeben oder von einem SCSI-Drucker welche abzufragen. Wenn Sie bereits ein SCSI-System besitzen, dann ist Ihnen das INQUIRY-Kommando vermutlich schon des Öfteren begegnet. Bei jedem Systemstart schaut der Hostadapter nämlich gewissermaßen einmal um den Tisch, indem er von allen Devices verlangt, sich vorzustellen, was Sie dann auf Ihrem Bildschirm verfolgen können. Sie sehen, das SCSI-Protokoll ist eine recht aufwendige Angelegenheit und dabei haben wir Ihnen gerade einmal die allerwichtigsten, für den praktischen Einsatz relevanten Besonderheiten vorstellen können. Doch die Entwickler des Standards haben sich nicht nur um die logische Seite der Sache gekümmert, sie mussten natürlich auch die technische Seite berücksichtigen und z.B. den äußeren Anschluss von SCSI-Geräten normieren.

Lang und breit: Die Verkabelung von SCSI Der SCSI-Bus benötigt für seine Signale insgesamt 25 Leitungen. Dazu passend existieren auf dem Markt, jedenfalls für den Anschluss externer Geräte, auch zahlreiche 25-polige Kabel und Steckverbindungen. Im Sinne der Erfinder ist dies genau genommen eigentlich nicht. Diese haben nämlich sowohl für die Verdrahtung innerhalb des Rechners als auch für den Anschluss externer SCSI-Geräte ein 50-adriges Kabel mit 50-poligen Steckern vorgesehen. Bei dem internen Kabel handelt es sich um ein Flachbandkabel, bei welchem sich immer eine signalführende Ader mit einer Masseleitung abwechselt. Externe Kabel sollten über 25 einzeln abgeschirmte Adern verfügen, hier umgibt die Masseleitung also die Signaladern vollständig.

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden

Der Normalfall: Single Ended SCSI Durch diese Maßnahmen soll verhindert werden, dass sich die hoch frequenten SCSI-Signale gegenseitig stören bzw. dass äußere Störungen die Signale beeinflussen können. Mit dieser Technik, die auch Single Ended genannt wird, sind nach der Norm Kabellängen bis zu sechs Metern zulässig, in der Praxis lassen sich mit hochwertigen Kabeln auch schon einmal zehn Meter zurücklegen, ohne dass es zu Problemen kommen muss.

Wird nur selten gebraucht: differentielles SCSI Alternativ dazu existiert noch ein weiterer Standard, das so genannte differentielle SCSI. Bei diesem werden die gleichen Kabel verwendet, aber die Masseleitungen werden anders angesteuert. Mit differentiellem SCSI sind Kabellängen von bis zu 25 Metern zulässig. Differentielles SCSI wird sehr selten eingesetzt. Zum einen gilt es derart große Entfernungen nur selten zu überbrücken, zum anderen müssen sich alle angeschlossenen Geräte daran beteiligen. Ein einziges »Single Ended«-Gerät würde nämlich gleich die Hälfte der Leitungen einfach kurzschließen, weil es dort einen Masseanschluss besitzt, und so den ganzen Verkehr vollständig lahmlegen. Und kaum ein SCSI-Gerät oder Hostadapter lässt sich zwischen differentiellem und Single Ended-Modus umschalten. Äußerlich sind Geräte für Single Ended- und differentielles SCSI nicht zu unterscheiden. Wenn Sie z.B. mit einer gebraucht gekauften Festplatte Ihren gesamten SCSI-Bus lahm legen, dann können Sie nur anhand der Typenbezeichnung nachprüfen, ob es sich um ein – seltenes – differentielles Modell handelt. Als Steckverbindungen kommen auf den Flachbandkabeln 50-polige Pfostenstecker zum Einsatz, wie Sie diese in einer 40-poligen Ausführung von AT-Bus-Festplatten vielleicht schon kennen. Für die externe Verbindung wird entweder eine 50-polige Centronics-Kupplung eingesetzt, die wie ein viel zu groß geratener Druckeranschluss aussieht, oder ein so genannter Mini-SubDStecker, der aufgrund seines geringeren Platzbedarfs vor allem auf jüngeren Hostadapter-Karten eingesetzt wird. Bei den späteren Erweiterungen des SCSI-Standards sind dann noch weitere Kabel- und Steckertypen dazugekommen. Wir gehen darauf gleich noch ein. Bild 2.128: Die beiden gebräuchlichsten Steckerstandards an einem Kabel: Der kleinere Mini-SubD-Stecker hat beim PC gegenüber dem 50-poligen Centronicsstecker (vorn) inzwischen die Nase vorn.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

Ohne Terminierung läuft gar nichts! Eine Besonderheit, von der Sie vielleicht schon einmal gehört haben, stellen bei der SCSI-Verkabelung die so genannten Abschlusswiderstände oder Terminatoren dar. Diese unscheinbaren kleinen Gesellen, die zumeist wie eine Miniatur-Harke aussehen, sollen verhindern, dass die hoch frequenten SCSI-Signale an den offenen Enden des Busses reflektiert werden und sich dann gewissermaßen auf dem Rückweg mit den nachkommenden Signalen überlagern – was zu einem heillosen Frequenzsalat führen würde, mit dem kein angeschlossenes Gerät etwas anfangen könnte. Von den Terminatoren werden die Signale am Ende des Busses gleichsam abgefangen und unschädlich gemacht. In der Praxis bedeutet dies, dass an beiden Geräten, die an den jeweiligen Enden der SCSI-Verkabelung sitzen, je ein Satz Abschlusswiderstände, meist sind dies drei Stück, installiert sein muss. Bei einigen Geräten wird zur Terminierung auch eine Reihe von Dip-Schaltern umgelegt, bei SCSI-1 ist dies aber sehr selten. Wohlgemerkt, es dreht sich hierbei nur um die Enden der Verkabelung. Mit der SCSI-ID hat die Angelegenheit nichts zu tun. Es würde überhaupt keinen Sinn machen, das Device 0 und das Device7 zu terminieren, es sei denn, diese sitzen zufällig auch an den beiden Enden des Busses. Da auch der Hostadapter »nur« ein SCSI-Gerät ist, gilt die Terminierungsregel auch für diesen. Wenn der Bus also beim Hostadapter endet oder beginnt, was z.B. meistens der Fall ist, wenn Sie nur interne oder nur externe Geräte verwenden, dann müssen am Hostadapter die Abschlusswiderstände installiert sein.

Ein Paritätsbit gegen Übertragungsfehler Auch bei sachgemäßer Installation, richtiger Terminierung und der Verwendung hochwertiger Kabel ist es nicht völlig ausgeschlossen, dass gelegentlich elektrische Störungen auf dem SCSIBus auftreten, die zur Fehlübertragung eines Bytes führen können. Wenn solche Fehler rechtzeitig erkannt werden, lässt sich die Übertragung des betroffenen Bytes wiederholen. Bild 2.129: Vorbildlich beschriftet – oft sind die Jumper für die ID oder die Paritätsprüfung nur per Handbuch auszumachen.

Zu diesem Zweck kann auf dem SCSI-Bus zusätzlich zu den acht Datenbits noch ein Paritätsbit übertragen werden, welches aussagt, ob die Summe der Datenbits gerade oder ungerade ist. Da im Falle einer Störung zumeist nur ein einziges Datenbit verändert würde, würde sich die Parität hierbei ändern. Wenn der Empfänger also z.B. ein Byte mit ungerader Parität erhält,

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden obwohl der Absender im Paritätsbit eine gerade Parität vermerkt hat, dann ist bei der Übertragung etwas schief gelaufen. Die Paritätskontrolle ist auf dem SCSI-Bus nicht zwingend vorgeschrieben. Sie lässt sich vielmehr vom Anwender zu- bzw. abschalten. In den meisten Fällen muss dazu an den Geräten ein Jumper oder Dip-Schalter verändert werden. Modernere Geräte erlauben auch immer häufiger eine Software-gesteuerte Paritätskontrolle. In diesem Zusammenhang ist es von äußerster Wichtigkeit, dass alle Geräte auf dem SCSI-Bus auf die gleiche Weise arbeiten, also entweder mit eingeschalteter Paritätsprüfung oder mit abgeschalteter. Soll zu einem SCSI-Bus mit aktiver Paritätskontrolle ein neues Mitglied hinzukommen, welches keine Paritätskontrolle unterstützt, so müssten Sie diese Funktion bei allen anderen Geräte auch abstellen, um eine funktionierende Datenübertragung zu erreichen. In der Realität kommt dies zum Glück recht selten vor, Geräte ohne Parity-Check sind mittlerweile eine echte Ausnahme. Mit der Erweiterung des SCSI-Standards ist das Vorhandensein dieser Fähigkeit inzwischen nämlich vorgeschrieben.

Fast und Wide – SCSI-2, die Verbesserung So bemerkenswert der erste SCSI-Standard auch war, er war keineswegs perfekt. So gab es immer wieder Schwierigkeiten mit der Anpassung neuer Geräte, für die der Kommandovorrat der SCSI-Spezifikation dann doch nicht reichte. Außerdem waren schon vor der Verabschiedung des Standards Geräte im Umlauf, die natürlich nicht unbedingt kompatibel sein mussten. Kurz und gut, SCSI-1 stand im Ruf, eine Menge Probleme zu verursachen und war deswegen nur etwas für Experten. Vielleicht haben auch Sie früher schon einmal z.B. eine alte Miniscribe-Festplatte auch mit den zahllosen Einstellungsoptionen an Ihrem neuen Adaptec-High-Tech-Controller nicht zum Laufen bekommen. Dies besagt weder, dass Sie etwas falsch gemacht haben, noch dass SCSI furchtbar kompliziert ist oder dass Ihre Platte defekt ist. Wahrscheinlich ist sie »lediglich« nicht kompatibel. Derartige Geräte fallen meist schon dadurch auf, dass sie auf das INQUIRY beim Systemstart überhaupt keine Reaktion zeigen. Vor diesem Hintergrund wurde 1989 mit der Formulierung eines verbesserten SCSI-Standards begonnen, ein Vorgang, der kurioserweise bis heute noch nicht abgeschlossen ist. Dieses bislang etwa 500 Schreibmaschinenseiten umfassende SCSI-2 ist noch weniger gerätespezifisch als sein Vorgänger. Es besitzt einige neue Geräteklassen mit neuen Kommandos und es schreibt die Möglichkeit zur Paritätsprüfung zwingend vor. Außerdem enthält SCSI-2 zwei Erweiterungen, die, den gewachsenen Anforderungen an die Transfergeschwindigkeit Folge leistend, eine Datenübertragungsrate von mehr als fünf Mbyte pro Sekunde ermöglichen: Fast-SCSI und Wide-SCSI.

Doppelt so schnell: Fast-SCSI Mit Fast-SCSI, also schnellem SCSI, können auf dem SCSI-Bus Übertragungsraten von bis zu zehn Mbyte pro Sekunde erreicht werden. Hinter diesem Wert und damit auch hinter der Bezeichnung Fast-SCSI verbirgt sich keine große technologische Neuentwicklung, vielmehr wird dabei einfach nur die Taktfrequenz des Busses verdoppelt, alles andere bleibt beim Alten.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

Heutzutage unterstützen, so weit wir wissen, alle auf dem Markt erhältlichen aktuellen Festplattenmodelle mit SCSI-2 auch Fast-SCSI. Für die verfügbaren Hostadapter gilt dies bedauerlicherweise nicht. Wir gehen am Ende dieses Kapitels noch einmal kurz auf dieses Thema ein.

Einen Schritt weiter: Wide-SCSI Die zweite Möglichkeit zur Steigerung des Datendurchsatzes stellt nach der Erhöhung der Übertragungsfrequenz die parallele Verwendung von mehr als acht Datenleitungen dar. Der SCSI-2Standard sieht auch diese, Wide-SCSI genannte, Möglichkeit vor. Wide-SCSI kann 16 parallel übertragen. Zusammen mit Fast-SCSI können so auf dem SCSI-Bus Datenübertragungsraten von bis zu 20 Mbyte pro Sekunde erreicht werden. Aber das ist noch nicht alles. Wide-SCSI enthält noch eine Verbesserung: Es lassen sich bis zu 15 Geräte daran anschließen. Zusammen mit dem Hostadapter gibt es bei Wide-SCSI dann also 16 verschiedene IDs, von 0 bis 15. Technisch wird Wide-SCSI durch die Verwendung eines 68-poligen Kabels möglich. Dieses so genannte B-Cable wird oft zusätzlich zum 50poligen Standardkabel eingesetzt, an welches nach wie vor auch gewöhnliche 8-Bit-Devices angeschlossen werden können. Außerdem sind spezielle Adapter erhältlich, mit denen sich 50-polige Devices auf ein 68-poliges Kabel bringen lassen. Auf diese Weise bleibt Wide-SCSI vollständig kompatibel zum bisherigen Standard. Bild 2.130: Breiter ist schmaler: Die externen Steckerstandards am Beispiel von zwei Terminatoren, rechts für das 68-polige Wide-SCSI

Gemischtes SCSI Wide-SCSI lässt sich also problemlos mit einfachem SCSI-2 kombinieren, doch wie sieht es mit der gleichzeitigen Verwendung von SCSI-1-, SCSI-2- und/oder Fast-SCSI-Geräten an einem Bus aus? Um es gleich zu verraten: All dies ist im Grunde möglich, mit einer Einschränkung allerdings. Ein altes SCSI-Device, das aus Inkompatibilitätsgründen schon alleine an einem normgerechten Hostadapter nicht läuft, wird dies auch nicht tun, wenn noch weitere Geräte angeschlossen sind. Möglicherweise stört es aber den Verkehr derart, dass erst einmal überhaupt nichts mehr geht. Von einem so seltenen Fall einmal abgesehen, können heutzutage so ziemlich alle SCSI-Geräte problemlos zusammenarbeiten, also auch Fast-SCSI mit gewöhnlichem SCSI. Der Bus wird bei einer solchen Konfiguration einfach zwischen zwei verschiedenen Übertragungsraten umgeschaltet. Wenn zwei Fast-Devices miteinander kommunizieren, ist der Bus also schnell, wenn ein langsames Device beteiligt ist, wird auch der Bus heruntergefahren. Bei einigen SCSI-2-Hostadaptern für den PC, z.B. beim 1542C von Adaptec, muss allerdings vom Anwender festgelegt werden, welche Devices Fast-SCSI verwenden dürfen und welche nicht. Wenn Sie einem Fast-Device diese Möglichkeit nehmen, wird sich wahrscheinlich die Daten208

2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden übertragungsrate etwas verringern, zu anderen Problemen kann dies jedoch nicht führen. Alle Fast-Devices müssen auch den einfachen Übertragungsmodus beherrschen. Wenn Sie dagegen Fast-SCSI für ein Device zulassen, das gar nicht dafür geeignet ist, so kann dies im Prinzip sehr wohl zu Problemen führen. Nach unserer Erfahrung erweist sich SCSI-2 jedoch auch in so einem Fall meistens als gutmütig, d.h. die Devices werden dieses Problem in der Regel unter sich ausmachen. Bedingt durch die höheren Frequenzen, die bei Fast-SCSI zum Einsatz kommen, haben sich auch die Anforderungen an die Verkabelung etwas erhöht. Die Flachbandkabel für SCSI-2 besitzen etwas dickere Adern als ihre Vorgänger, die externen Kabel haben eine stärkere Abschirmung. Bei der Verwendung von alten oder minderwertigen SCSI-Kabeln kann es zu Hochfrequenzproblemen kommen, die unter Umständen das gesamte SCSI-System völlig lahm legen. Wenn Sie einmal vor der Situation stehen sollten, dass ein bisher funktionierendes SCSI Schwierigkeiten macht, sobald Sie Fast-SCSI verwenden wollen, dann sollten Sie, bevor Sie zu drastischeren Maßnahmen schreiten, eventuell erst einmal Ihre Verkabelung austauschen. Wie bereits gesagt, all dies sind Gesichtspunkte, die das heutzutage verbreitete und sehr leistungsfähige SCSI-2 betreffen. Doch obwohl es hierzu immer noch keinen endgültigen ANSIStandard gibt, hockt ein Nachfolger gleichsam bereits in den Startlöchern.

Ultra, Ultra-Wide und Ultra-2 – SCSI-3, das Nonplusultra? SCSI-3 hätte nach dem Willen seiner Schöpfer eigentlich schon im Frühjahr 1994 fertig sein sollen. Aber wie Sie bereits wissen, ist SCSI niemals wirklich ganz fertig und so wird man sich wohl auch in diesem Fall noch etwas gedulden müssen.

Fast-Wide-SCSI Wie der Name schon sagt, handelt es sich hierbei um eine Kombination aus Fast- und WideSCSI, beides Features, die schon bei SCSI-2 vorhanden sind. Eine Kombination war allerdings dabei erstaunlicherweise nicht vorgesehen, auch wenn zahlreiche Hersteller schon vor SCSI-3 davon Gebrauch machten. Mit SCSI-3 ist es also nun amtlich: 16 Bit bei 10 MHz bringen 20 Mbyte Übertragungsrate über ein einzelnes 68-poliges Kabel mit speziellen Steckern sowohl für die interne als auch die externe Version. Bild 2.131: Die beiden gebräuchlichen internen Steckverbindungen: Rechts »normales« 50-poliges SCSI, links der kleinere 68-polige Anschluss für Wide-SCSI

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

Und damit Sie auch ältere bzw. nicht Wide-SCSI-Geräte weiterverwenden können, besitzen viele Fast-Wide-Hostadapter zusätzlich auch noch einen herkömmlichen 50-poligen Anschluss, zumindest für die interne Verkabelung.

Ultra- und Ultra-Wide-SCSI Doch damit nicht genug, es geht noch schneller! Mit dem unter SCSI-3 definierten Ultra-SCSI wird der Bustakt von Fast-SCSI noch einmal verdoppelt. In der mit UW-SCSI abgekürzten 16-BitVersion sind damit Datenraten von bis zu 40 Mbyte/s möglich, ein Wert, der in der Praxis mangels derart schneller Geräte noch gar nicht genutzt werden kann. Damit es bei diesen Frequenzen nicht zu Hochfrequenzsalat kommt, sind besonders gut abgeschirmte Kabel erforderlich, an den 68-poligen Steckern hat sich dagegen glücklicherweise nichts geändert. Dennoch erlaubt die Spezifikation für den störungsfreien Betrieb nur halb so viele Geräte wie bisher, also vier für Ultra- und acht für Ultra-Wide-SCSI. Es lassen sich je nach verwendetem Kabel aber auch mehr Geräte (8 bzw.16) anschließen – ob sie störungsfrei laufen, hängt vom Einzelfall ab.

Und noch eins drauf: Ultra2-SCSI Dessen ungeachtet haben die Konstrukteure noch stärkeren Tobak auf Lager: Ultra2-SCSI soll alles Dagewesene in den Schatten stellen: 40 MHz Bustakt, 8/16 oder sogar 32 Bit und neue Kabel mit einer Länge von bis zu zwölf Metern, auf denen dann bis zu 160 Mbyte pro Sekunde unterwegs sein dürfen. Ultra2-SCSI ist allerdings wirklich noch nicht ganz fertig, es gibt aber schon eine 16-Bit-Version mit einer Datenrate von bis zu 80 Mbyte/s. Außerdem lassen sich an den Ultra2-Hostadapter auch wieder 15 weitere Geräte anschließen. Was SCSI-3 an weiteren Neuerungen anzubieten hat, auch darüber kursieren zahlreiche, z.T. recht plausible, Gerüchte. Wie gewohnt, wollen wir uns auch in diesem Fall mit Spekulationen eher bedeckt halten, als sicher gilt allerdings die Kompatibilität zu SCSI-2. Vorgesehen sind weiterhin Unterstützung der Glasfaserübertragung und ein serieller Übertragungsmodus über ein Hochfrequenzkabel, so ähnlich, wie Sie dies möglicherweise von Ihrem Netzwerkkabel her kennen. Durch beide Neuerungen soll eine höhere Übertragungsrate auch über eine große Distanz ermöglicht werden, für den privaten PC sicherlich eher eine Nebensache. Die SCSI-Standards Standard

Busbreite

Bustakt

Datenrate

max. Geräte

Kabellänge

SCSI-1

8 Bit

5 MHz

5 Mbyte/s

8

max. 6 m

Fast-SCSI

8 Bit

10 MHz

10 Mbyte/s

8

max. 3 m

Wide-SCSI

16 Bit

5 MHz

10 Mbyte/s

16

max. 6 m

Fast-Wide-SCSI

16 Bit

10 MHz

20 Mbyte/s

16

max. 3m

Ultra-SCSI

8 Bit

20 MHz

20 Mbyte/s

4 (8)

max. 3 m

Ultra-Wide-SCSI

16 Bit

20 MHz

40 Mbyte/s

8 (16)

max. 3 m

Ultra2-SCSI

8 Bit

40 MHz

40 Mbyte/s

8

max. 12 m

Ultra2-Wide-SCSI

16 (32) Bit

40 MHz

80 (160) Mbyte/s

16

max. 12 m

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Tabelle 2.11: Entwicklungsgeschichte: Die Leistung von SCSI hat sich im Laufe der Zeit verdreißigfacht.

2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden

Ohne Treiber geht fast nichs – SCSI auf dem PC Die Verbindung zum PC wird, wie gesagt, über den Hostadapter hergestellt. Dabei gibt es einige Besonderheiten – dieser Anschluss ist nämlich leider nicht genormt und daher auch nicht ganz einheitlich. Die Ursache hierfür liegt am PC selbst: Er ist für SCSI von sich aus gar nicht vorbereitet und muss daher vom Hostadapter gewissermaßen ein wenig überlistet werden. Dies kann über ein auf dem Hostadapter installiertes BIOS erfolgen oder über einen Software-Treiber. Fangen wir mit dem zweiten, selteneren Fall an. Wenn der Hostadapter kein eigenes BIOS besitzt, »bemerkt« das System von seiner Existenz zunächst einmal überhaupt nichts. Es kennt lediglich seine im CMOS gespeicherten Diskettenlaufwerke und Festplatten, von denen es auch sein Betriebssystem laden muss. Erst beim Bootvorgang wird dann ein Treiber geladen, der dem Betriebssystem das Vorhandensein eines SCSISystems meldet. Genau genommen teilt dieser Treiber dem System lediglich mit, dass an einer bestimmten Portadresse, die auf dem Hostadapter eingestellt werden muss, ein blockweiser Datentransfer vorgenommen werden kann. Dieser Treiber, der auch »Low Level-« oder »First Level-Treiber« genannt wird, öffnet also gewissermaßen eine Tür zum Hostadapter – er ist der Treiber des Hostadapters. Als Nächstes müssen alle Devices, die vom Betriebssystem als Laufwerk betrieben werden sollen, noch einen eigenen Treiber bekommen, der sich seinerseits des Low-Level-Treibers bedient, um das SCSI-Subsystem zu finden. In der Praxis handelt es sich bei den betreffenden Geräten ausschließlich um Massenspeicher wie Festplatten, Wechselplatten, MO- oder CDROM-Laufwerke. Einem Scanner wird das Betriebssystem keinen Laufwerksbuchstaben zuordnen, es sieht als Betriebssystem diese Geräte, ebenso wie Bandlaufwerke, gar nicht vor. Ob ein solcher »Second Level-Treiber« dennoch auch für Nicht-Laufwerke installiert werden muss, hängt von dem zu diesen Geräten verwendeten Programm ab. So lässt sich ein SCSI-DATStreamer z.B. mit CP-BACKUP in der Regel problemlos betreiben, sobald der Low Level-Treiber des Hostadapters installiert ist. Das gleiche gilt für einige Scanprogramme – auch sie benötigen unter Umständen keinen zusätzlichen Gerätetreiber für den Scanner, vorausgesetzt, sie kennen das betreffende Gerät. Gerade bei Scannern hat sich in der letzten Zeit allerdings ein Second Level-Treiber etabliert, der zum Lieferumfang der meisten Geräte gehört. Dieser TWAIN genannte Standardtreiber ermöglicht den Betrieb jedes TWAIN-Scanners mit jeder beliebigen Software, die TWAIN unterstützt. Über das angeschlossene Device muss dem Programm dann überhaupt nichts mehr bekannt sein. Hostadapter ohne BIOS werden dem System, wie gesagt, erst beim Booten vorgestellt. Daraus ergibt sich, dass ein Systemstart von einer SCSI-Festplatte mit solch einem Gerät nicht möglich ist. Von der etwas exotischen Möglichkeit, das System von Diskette zu booten, einmal abgesehen, muss sich also bereits ein bootfähiges Festplattensystem im Rechner befinden. Der Betrieb von bis zu sieben SCSI-Festplatten ist dann aber zusätzlich zu der/den andere(n) Festplatten möglich.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail Bild 2.132: Ohne solch einen Chip kann von einer SCSI-Festplatte nicht gebootet werden: das SCSI-BIOS, hier auf einem Adaptec-Controller.

Bei Hostadaptern mit eigenem BIOS vereinfacht sich die Angelegenheit um einiges. Diese Geräte stellen sich bereits während des POSTs, also noch vor dem Bootvorgang, der Rechnerhardware vor, sodass auch das Booten von einer SCSI-Festplatte möglich wird. Des Weiteren muss zu BIOS-Adaptern nicht unbedingt ein Treiber installiert werden, zumindest die Festplattenunterstützung ist im BIOS nämlich schon implementiert. Seit der Version 5.0 von MS-DOS lassen sich auch mehr als zwei Festplatten direkt, das heißt ohne zusätzliche Treiberinstallation, verwenden. In der Praxis wird man allerdings auf die Treiberunterstützung kaum verzichten. Zum einen verbessert sich nach Installation des Low Level-Treibers die Festplattenperformance in der Regel noch einmal merklich, zum anderen ist der Anschluss aller anderen Geräten nach wie vor nur mit passenden Treibern möglich, die auch alle auf den Low Level-Treiber zurückgreifen müssen. Unter Windows ME, 98 und 95 ist das sowieso keine Frage. Diese Betriebssysteme werden Ihnen die Treiberinstallation für einen SCSI-Hostadapter einfach aufzwingen, wenn sie nicht ohnehin automatisch abläuft. Die Auswahl an verfügbaren Treibern ist deshalb auch ein wichtiges Kriterium für die Verwendbarkeit von SCSI-Hostadaptern. Zwar hat sich für den Low Level-Treiber mit dem von Adaptec begründeten ASPI-Standard eine universelle Software-Schnittstelle etabliert, doch ist diese nur für MS-DOS konzipiert. Windows ME, 98 und 95 können darauf zwar zugreifen, aber lediglich im langsamen und möglicherweise instabilen Kompatibilitätsmodus. Außerdem verfügen leider noch lange nicht alle angebotenen Geräte über einen ASPI-Treiber, der von jedem Second LevelTreiber genutzt werden könnte. Gerade bei billigen Controllern kann es daher selbst für etablierte SCSI-Geräte, z.B. einen Flachbettscanner von Hewlett Packard, ein kaum zu überwindendes Problem darstellen, einen passenden Treiber zu bekommen. Selbst die Unterstützung normaler Festplatten ist nicht ganz selbstverständlich, so bieten z.B. einige SCSI-Adapter, die auf Soundkarten integriert sind, nicht einmal diese Möglichkeit. Über die beste Treiberauswahl verfügen nach unserer Erfahrung die Hostadapter von Adaptec. Aber auch Controller von Future Domain oder Ultrastore können in der Regel ein brauchbares Spektrum an Software vorweisen. Das gleiche gilt für den SCSI-Chip von NCR, der auf zahlreichen PCI-Hauptplatinen seinen Dienst verrichtet.

212

2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden Bild 2.133: Unscheinbar, aber sehr leistungsfähig: Der SCSI-Chip von NCR wurde speziell für PCI entwickelt.

In diesem Zusammenhang möchten wir auch auf einige SCSI-Software-Pakete hinweisen, die adapterunabhängig von verschiedenen Software-Firmen angeboten werden und manchem Adapter auch schon gratis beiliegen. In erster Linie sind dies EZ-SCSI von Adaptec, POWERSCSI! von FUTURE-DOMAIN sowie COREL-SCSI! Alle diese Pakete enthalten neben einer Vielzahl von Treibern für die unterschiedlichsten Devices und Hostadapter auch noch verschiedene Dienstprogramme, z.B. zur Optimierung Ihres SCSI-Subsystems unter Windows oder DOS. Abgesehen von der Software-Auswahl und dem BIOS-Support existieren auch bei weiteren Hardware-Eigenschaften einige Unterschiede, die den Einsatzbereich von Hostadaptern einschränken können. Fast-SCSI stellt, wie oben bereits gesagt, nur eine optionale Erweiterung von SCSI-2 dar, ist also nicht bei allen SCSI-2-Adaptern vorgesehen. Seine Leistung kommt erst auf schnellen Bussystemen zum Tragen, also auf dem PCI-, VLB- oder EISA-Bus. Da sich mit Fast-SCSI aber auch schon auf dem ISA-Bus in der Praxis Geschwindigkeitsvorteile ergeben und alle modernen SCSIDevices diese Option besitzen, sollten Sie auch bei ISA-Controllern unbedingt auf diese Möglichkeit achten. Bild 2.134: Familientreffen: die gebräuchlichsten Hostadapter von Adaptec v.l.n.r.: 1542CF (ISA), 2842 (VLB) und 2940 (PCI). Die Disketten enthalten mit »EZ-SCSI« eine Vielzahl von verschiedenen Treibern und Hilfsprogrammen für DOS und Windows.

Ein weiterer Gesichtspunkt bei der Controllerauswahl ist die Fähigkeit zum Busmastering, die nicht zur Standardausstattung eines Hostadapters gehört. Vor allem ältere Controller und solche für den ISA-Bus regeln ihren Datentransfer häufig nach dem so genannten PIO-Verfahren. Diese Abkürzung für (P)rogrammed (I)nput (O)utput steht für ein Verfahren, bei dem die Daten Software-kontrolliert vom Hostadapter in den Hauptspeicher des Rechners geschrieben bzw.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

von dort abgeholt werden können. Der Hostadapter ist also DMA-fähig, was prinzipiell einen großen Geschwindigkeitsvorteil bedeutet, denn die Daten müssen nicht durch die CPU übertragen werden. Aber diese DMA-Tauglichkeit ist eigentlich nichts Besonderes, auch alle anderen Festplattensysteme auf dem AT funktionieren auf diese Art und Weise. Bei SCSI-Systemen hat das PIO-Verfahren unter Umständen sogar einen gewissen Nachteil. So müssen nämlich auch alle Daten, die zwischen zwei Devices übertragen werden sollen, erst einmal in den Arbeitsspeicher des Rechners geladen werden, um von dort wieder auf den SCSI-Bus zu gelangen. Dieser Vorgang kostet natürlich Zeit. Besonders die Datenübertragung zwischen zwei Festplatten kann durch einen Hostadapter, der Busmastering unterstützt, erheblich beschleunigt werden. Bei solchen Geräten sollte unbedingt immer auch der Low Level-Treiber installiert werden.

2.3.15 Die Videokarte Unter diesem Schlagwort sind auf dem Markt eine ganze Reihe unterschiedlicher Erweiterungen mit ebenso unterschiedlichen Einsatzgebieten erhältlich. Gemeinsam ist ihnen aber: Die meisten taugen nicht viel und sie haben auf irgendeine Art und Weise etwas mit bewegten Bildern zu tun. Danach, woher diese Bilder kommen oder wo sie hin sollen, lassen sich die angebotenen Karten in vier Gruppen einteilen: 1. Das Videosignal soll von außen, z.B. vom Videorecorder, auf den PC-Bildschirm gelangen. Dafür sind die so genannten Overlaykarten zuständig. 2. Das Videosignal soll von außen, z.B. vom Videorecorder, in den PC, also auf die Festplatte gelangen, z.B. um dort weiterverarbeitet zu werden. Hierzu brauchen Sie eine Framegrabberkarte. 3. Eine Videodatei soll vom PC nach außen gelangen, z.B. zurück auf den Videorecorder oder auf einen Fernseher. Dafür gibt es VGA-to-PAL-Converter oder PC-to-Video-Karten. 4. Eine Videodatei, z.B. von CD-ROM, soll auf dem PC-Bildschirm abgespielt werden. Je nach Dateiformat brauchen Sie dazu eine spezielle Software oder einen MPEG-Beschleuniger. Für diejenigen, die z.B. ein eigenes Video am PC bearbeiten wollen, gibt es inzwischen auch eine ganze Reihe von Kombikarten, die einen Framegrabber mit einer PC-to-Video-Karte verbinden. Bevor wir Ihnen die verschiedenen am Markt erhältlichen Karten im Einzelnen vorstellen, wollen wir noch ein paar Grundlagen klären. Wir setzen dabei Begriffe und Sachverhalte aus den Kapiteln über Grafikkarten (Kapitel 2.3.6) und Monitore (Kapitel 2.3.8) voraus. Wenn Sie auf Unklarheiten stoßen, sollten Sie dort fündig werden.

Auflösung, Farbtiefe, Bildrate und Speicherbedarf Nach der in Deutschland verwendeten PAL-Norm enthält ein Videosignal pro Sekunde 50 Halbbilder (interlaced) in Echtfarben und bei einer Auflösung von 768 x 576 Bildpunkten. Bei einer Farbtiefe von drei Byte (24 Bit) ergibt sich ein Speicherbedarf von: 768 x 576 x 3 x 25 = 33.177.600 Byte,

also mehr als 30 Mbyte und zwar pro Sekunde! Das ist eine Menge Holz, das erst einmal verstaut werden will. Deshalb werden Videodaten verpackt. Von raffinierten Kompressionsverfah214

2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden ren können sie bis auf ein Tausendstel ihrer Ausgangsgröße zusammengedrückt werden, allerdings mit einigen Verlusten in der Bildqualität.

AVI, M-JPEG, MPEG – Die wichtigsten Dateiformate Die Kompression von Videodaten spart zwar Platz, kostet dafür aber Zeit, die bei Aufnahme und Wiedergabe nicht immer ausreichend zur Verfügung steht. Diesem Sachverhalt ist es zu verdanken, dass wir es mit einer ganzen Reihe von verschiedenen Kompressions- und Dateiformaten für bewegte Bilder zu tun haben. Die Unterschiede liegen vor allem im Kompressionsfaktor, im Rechenaufwand, der Bildqualität und der Frage, ob sich die Bilder einzeln erreichen lassen.

AVI Dieses Format ist nicht ganz einheitlich. Es wurde von Microsoft für Video für Windows (VfW) geschaffen und ständig weiterentwickelt. Die Komprimierung und Dekomprimierung kann recht schnell, also auch von Software, durchgeführt werden. Sie bringt eine Minute Video auf etwa 15 bis 20 Mbyte bei hundertprozentiger Bildqualität. Jedes Bild wird einzeln komprimiert und kann auch einzeln wieder ausgepackt werden.

M-JPEG Dies ist eine Kurzform für Motion-JPEG, einer Weiterentwicklung des Einzelbildformats JPEG für bewegte Bilder. JPEG kann eine Minute Video in weniger als zehn Mbyte unterbringen, bei hoher, aber nicht hundertprozentiger Bildqualität und beliebigem Zugriff auf jedes einzelne Bild. Allerdings setzt M-JPEG eine Zusatzhardware voraus, eine Software-Kompression ist zu zeitaufwendig. Leider ist die Standardisierung nicht ganz gelungen, sodass es immer wieder Unverträglichkeiten zwischen M-JPEG-Dateien und der Hardware gibt.

MPEG Hierbei werden immer nur die Unterschiede zwischen zwei aufeinander folgenden Bildern gespeichert, wodurch MPEG enorme Kompressionsraten erreicht – erkauft allerdings mit gravierenden Nachteilen: Erstens lassen sich die Bilder nicht einzeln wiederherstellen, einer Bearbeitung von MPEG-Daten geht daher immer eine Umwandlung in ein anderes Dateiformat voraus. Zweitens ist die Kompression extrem aufwendig – für Software keine Chance, Hardware, die in Echtzeit komprimiert, kostet etliche tausend Mark. Drittens genügt die Bildqualität professionellen Ansprüchen bislang nicht und viertens ist der Standard unzulänglich definiert: Es wird ständig daran herumgebastelt, sodass nicht jedes Programm mit jeder MPEG-Datei etwas anfangen kann.

Zum Anschauen und Einfrieren – Overlaykarten Overlay ist der englische Ausdruck für »Darüber legen« – und genau das tun diese Karten: Sie legen ein Bild in einen reservierten Bereich des Bildschirms, wo Sie es sich dann anschauen können. Bei besseren Overlaykarten können Sie das Bild auch »einfrieren«, d.h. ein Standbild erzeugen und dieses z.B. als BMP-Datei abspeichern. Bewegte Bilder lassen sich damit nicht digitalisieren. Vor allem Overlaykarten mit eigenem Fernsehteil haben eine ganz ordentliche Verbreitung gefunden. Sie werden mit der – möglichst schnellen – VGA-Karte über den Featureconnector verbunden, über den sie dann die Bilddaten in den Bildspeicher schreiben können. Der restli-

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

che PC merkt davon nichts – wenn Sie ein »Bildschirmfoto« unter Windows anfertigen, dann bleibt die Stelle mit Marilyn Monroe leider schwarz. Bild 2.135: Diese S3-SVGA-Karte besitzt ein eigenes Fernsehempfangsteil. Der Hardware-MPEGBeschleuniger zum Nachrüsten macht auch das ruckelfreie Abspielen von Video-CDs möglich.

Bewegte Bilder bearbeiten – Framegrabberkarten Mittels einer Framegrabberkarte lassen sich auch bewegte Bilder digitalisieren und als AVIoder M-JPEG-Datei auf der Festplatte ablegen, wo sie anschließend weiterverarbeitet werden können. Die Auswahl ist groß und die Leistungsunterschiede sind es auch. Von wenigen hundert bis zu vielen tausend Mark reicht dann auch die Preispalette. Der Begriff »Framegrabber« steht für »Bilder einfangen«, er ist nicht geschützt. Auch einige Overlaykarten werden unter diesem Titel scheinbar preiswert angeboten. Zwar können auch sie Bilder einfangen, aber wie gesagt, immer nur eines und nicht etwa 25 pro Sekunde.

Was muss ein Framegrabber können? Die wichtigsten Kriterien bei der Auswahl einer Framegrabberkarte sind Auflösung, Framerate und das verwendete Dateiformat, d.h. die Komprimierungsart. Der Begriff »Framerate« gibt die Anzahl der Bilder an, die pro Sekunde digitalisiert werden können, sie sollte mindestens 50 Halbbilder pro Sekunde erreichen, sonst gehen Bilder verloren, oder es kommt zu hässlichen Streifen im Bild. Bild 2.136: Preiswert, aber nicht ganz ernst zu nehmen: Der Videoblaster und seine Software eignen sich allenfalls für kleine Spielereien.

Wichtig ist, dass die Framerate auch bei voller Farbtiefe und Auflösung erreicht wird! Einige Hersteller nehmen es mit den Angaben nicht so genau.

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2.3. Daten übertragen – So ist der PC mit seiner Umgebung verbunden Als Dateiformat kommen eigentlich nur AVI und das wegen der notwendigen Hardware teurere M-JPEG in Frage. Einige Karten, vor allem Kombikarten, die auch das Zurückspielen auf Video erlauben, benutzen ein ganz eigenes Dateiformat, sodass Sie beim Bearbeiten auf Gedeih und Verderb der beiliegenden Software ausgeliefert sind: nicht empfehlenswert! Bei der Auflösung schließlich sind die Unterschiede am größten – preiswerte Karten erreichen gerade mal 320 x 200 Punkte. Für die Darstellung in einem Windows-Fenster u.U. ausreichend – für die Bearbeitung und anschließendes Zurückspielen aber völlig indiskutabel. Hierfür wird wieder einmal die volle Leistung benötigt.

Was muss der PC können? Auch an die restliche Hardware des PCs stellt die semiprofessionelle Videobearbeitung einige Ansprüche. Vor allen Dingen ist eine schnelle Festplatte erforderlich, die in der Lage ist, die anfallenden Datenmengen auch kontinuierlich aufzunehmen. Am besten eignen sich hierfür so genannte AV-Festplatten, die einen größeren Puffer besitzen und den Datentransfer bei der regelmäßig vorkommenden thermischen Kalibrierung nicht unterbrechen. Die Zugriffszeit der Platte spielt keine große Rolle, auch nicht die maximale Datenübertragungsrate, die ja nur den Weg zwischen Bus und Platte widerspiegelt. Wichtig ist vor allem die Datentransferrate und diese hängt fast direkt von der Drehzahl ab. Im Zweifelsfall hat SCSI hier die Nase vorn. Im oberen Preissegment finden sich vermehrt Framegrabberkarten, die mit einer eigenen AV-Platte, SCSI oder EIDE, betrieben werden müssen. Zu diesem Zweck besitzen sie einen eigenen Controller, der wie üblich über ein Flachbandkabel mit der Festplatte in Verbindung tritt. Dieses System erreicht von allen uns bekannten den gleichmäßigsten Datentransfer, Dropouts, d.h. verlorene Bilder, sind dabei so gut wie ausgeschlossen. Allerdings kommen Sie an die Daten auf solch einer Festplatte immer nur über das mitgelieferte Programm heran, als Windows- oder DOS-Laufwerk kann sie nicht angesprochen werden. Eine schnelle Grafikkarte ist erstaunlicherweise in der Regel nicht erforderlich, die Daten gelangen ja völlig unabhängig davon auf die Festplatte. Wenn Sie diesen Vorgang allerdings in höchster Qualität mitverfolgen wollen, dann kommen Sie um ein teueres Exemplar nicht herum. Bei Framegrabbern mit M-JPEG-Komprimierung wird von der CPU nicht viel Rechenleistung verlangt, ein 486-er mit 66 MHz genügt allemal. Ganz anders bei AVI-Karten, die keine HardwareKomprimierung besitzen. In diesem Fall kann die CPU gar nicht schnell genug sein, ein Pentium mit dreistelliger Taktrate ist zur Vermeidung von verlorenen Bildern unerlässlich. Auch einige preiswerte M-JPEG-Karten bauen auf die Software-Komprimierung, die volle Videoqualität ist damit nicht zu realisieren.

Von VGA zu Video – PAL-Converter VGA-to-PAL-Converter, wie sie vollständig heißen, wandeln das gewöhnliche VGA-Signal in ein PAL-Signal um, sodass es auf einen Fernsehschirm oder einen Videorecorder gebracht werden kann. Dazu werden die meist externen Geräte zwischen Monitor und Grafikkarte gesetzt, bei internen Karten erfolgt der Anschluss über den Featureconnector. Ein Problem, das bei diesem Verfahren auftaucht, liegt in den unterschiedlichen Bildwiederholfrequenzen von PAL und VGA. PAL ist auf 25, 50 oder 100 Hz angewiesen, um ein stehendes Bild zu erzeugen. VGA liefert in der Regel zwischen 60 und 72 Hz. Zwei Verfahren schaffen Abhilfe: l

Die VGA-Karte wird auf 75 Hz gebracht. Der Converter nimmt dann nur jedes dritte Bild.

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So funktioniert Ihr PC – Alle Komponenten im Detail

Der Converter besitzt einen Zwischenspeicher. Dort wird das gesamte Bild abgespeichert und mit einer anderen Frequenz wieder ausgelesen. Bei Bildänderungen können sich Schreib- und Lesezugriff in die Quere kommen, was sich z.B. bei schnellen Bewegungen in eigenartigen »Schlieren« auf dem Bildschirm äußert.

Vom Speicher auf den Schirm – PC-to-Video-Karten Eine PC-to-Video-Karte überträgt das Bild überhaupt nicht von der Grafikkarte auf den Videoausgang, sondern direkt aus dem Hauptspeicher oder von der Festplatte. Eine Verbindung zur VGA-Karte über den Featureconnector macht diesen Vorgang auf dem Bildschirm sichtbar, erforderlich ist sie nicht, manchmal auch gar nicht vorgesehen. Bei diesem Verfahren können die eben beschriebenen Abstimmungsprobleme zwischen Video und VGA nicht auftreten – ein erheblicher Vorteil also. Daher sind diese Karten, auch in der Kombination mit Echtzeit-Framegrabbern, die erste Wahl, wenn Videos am PC bearbeitet werden sollen. Für eine gute Bild- bzw. Videoqualität muss während der Übertragung ein kontinuierlicher Datentransfer sicher gestellt sein. Weder Bussystem noch Dekomprimierung der Bilddateien dürfen die Aufnahme stören, sonst kommt es zu störenden Bildaussetzern. Sinnvoll, wenngleich auch nicht so wichtig wie bei den Framegrabbern, ist auch hier die Verwendung von schnellen AV-Festplatten mit SCSI-Schnittstelle. Einige PC-to-Video-Karten im professionellen Bereich werden auch mit einer eigenen Festplatte verbunden.

Dekomprimieren und darstellen – MPEG-Beschleuniger Eine besondere Form von Grafikkarten, die immer wieder mit Video in Verbindung gebracht werden, sind so genannte MPEG-Beschleuniger. Bei diesen Geräten befindet sich ein spezieller Chip zusätzlich auf der Grafikkarte, der die Dekompression von MPEG-Dateien übernimmt und damit die Wiedergabe z.B. von DVD oder CDi beschleunigen kann. Wohlgemerkt: nur die Wiedergabe – komprimieren, also speichern, können diese Karten nicht. Gute MPEG-Beschleuniger leisten dies bei einer Bildschirmauflösung von 800 x 600 in Vollbild und Echtfarben bei einem recht hohen Preis. Billige MPEG-Karten bringen oft eine schlechtere Auflösung, keine Echtfarben, oder sie sind zu langsam. Oft besitzen sie auch gar keine echte MPEG-Hardware, sondern nur ein Softwaremodul, das sich bestimmte VGA-Accelerator-Funktionen direkt zunutze macht. Die Leistung solcher Karten ist in aller Regel völlig unzureichend.

Fazit Fernsehen und Videos abspielen am PC ist bezahlbare Realität geworden – ob man es haben muss, bleibt Geschmackssache, einen Vorteil gegenüber gewöhnlicher Television können wir nicht erkennen. Das Bearbeiten von Videofilmen am PC steckt dagegen nach wie vor in den Kinderschuhen. Auch wenn die Preise »geeigneter« Hardware erheblich gefallen sein mögen, sind sie immer noch sehr hoch – und selbst eine teure Ausstattung ist keine Garantie für zufrieden stellende Qualität. Neben der Weiterentwicklung der erforderlichen Videochips zu einem Hardware-Standard muss auch endlich ein verbindlicher Dateistandard her, der eine effektive Echtzeitkompression und einen Einzelbildzugriff erlaubt.

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Was darf's denn sein? – Konfigurationsüberlegungen

Alle in den vorangegangenen Kapiteln beschriebenen Komponenten bilden in einem fertigen Computer eine funktionale Einheit, gewissermaßen ein Team und dieses soll im Sinne der geplanten Anwendung auch möglichst effektiv zusammenarbeiten. Die Auswahl der richtigen Komponenten spielt also eine große Rolle – und genau darin liegt die eigentliche Aufgabe beim Neukauf, beim Aufrüsten, beim Abstimmen und nicht zuletzt auch beim Eigenbau. Aber woran soll man sich dabei orientieren? Wenn Sie vor der Erweiterung oder Neuanschaffung eines PC-Systems stehen, werden Sie nach dem Besuch mehrerer Geschäfte womöglich gar keine Lust mehr dazu haben, weil Ihnen jeder etwas anderes erzählt. Freunde, Bekannte und so mancher selbst ernannte »Fachmann« geben vielleicht auch noch ihren Senf dazu, sodass man bald nicht mehr weiß, wo einem der Kopf steht. Vor allem als Computerneuling lässt sich kaum beurteilen, welche Bedeutung es überhaupt hat, wenn diese »Berater« beispielsweise von einem »langsamen Bildaufbau« bei einer bestimmten Konfiguration sprechen. Außerdem kann das, was für den einen Anwender zu langsam ist, einen anderen unter Umständen überhaupt nicht stören. Am Ende entscheidet meistens der Preis. Die Strategie der Computer-Discounter »Von allem viel – für wenig Geld« trägt dieser Orientierungslosigkeit Rechnung. Möglichst viele Superlative an Leistungsdaten zum günstigsten Preis, da kann man eigentlich nichts verkehrt machen – denkt man zumindest. Dagegen wollen wir die Anwendung als Maßstab für eine zweckmäßige Konfiguration in den Mittelpunkt stellen. Mit diesem Kapitel möchten wir Ihnen näher bringen, wie Sie einen PC – an Ihren persönlichen Anforderungen ausgerichtet – treffsicher konfigurieren oder erweitern können.

In diesem Kapitel erfahren Sie: l

wie Sie zu einer gelungenen PC-Konfiguration gelangen,

l

wie Sie Ihren PC kostenlos schneller machen,

l

welche Erweiterungen Ihren PC wirklich schneller machen und welche nicht,

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wozu ältere Computer noch zu gebrauchen sind und wie Sie sie sinnvoll aufrüsten,

l

welche Hardware Sie für Windows ME, 98 oder 95 wirklich benötigen,

l

wie Sie einen brandneuen PC nach Ihren Wünschen konfigurieren.

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Was darf's denn sein? – Konfigurationsüberlegungen

3.1. Darf's auch etwas mehr sein? – So vermeiden Sie Fehlkäufe Wenn Sie sich nach dem bisherigen Studium dieses Buchs die Frage stellen, wie der ideale PC aussehen sollte, dann wird Ihnen die Antwort wahrscheinlich schwer fallen. Sicherlich könnte man durch eine Kombination von wirklich exzellenten Bauteilen mit extrem guten Leistungsdaten eine »Traumkonfiguration« zusammenstellen, die sich von kaum einer Anwendung schocken ließe, den aktuellen Stand der PC-Technik repräsentierte und in der Preiskategorie eines Kleinwagens läge. Ein PC ist etwas Individuelles Nur so stellt sich die Aufgabe nicht. Die Konfiguration wird weder unabhängig von den notwendigen Hardware-Voraussetzungen für die beabsichtigte Anwendung noch unabhängig von finanziellen Überlegungen zusammengestellt. Und schon wird aus der »idealen« Konfiguration ein relativer Begriff, der stark von den individuellen Bedingungen des jeweiligen Anwenders abhängig ist. Während der eine lediglich beabsichtigt, durch Anschaffung eines PCs seine private Korrespondenz und vielleicht noch die Verwaltung seines Aktiendepots möglichst bequem zu bewerkstelligen, wünscht sich ein anderer eine intelligente Maschine, mit der er seine selbstgedrehten Videofilme bearbeiten kann. Wieder andere möchten einen Computer fürs Büro oder »nur« zum Entspannen bei Computerspielen nach Feierabend. In jedem dieser Fälle sähe die »ideale« Konfiguration anders aus. Wie sieht die ideale Konfiguration aus? Ob eine bestimmte PC-Ausstattung gut oder schlecht ist, kann immer nur in Bezug auf die beabsichtigte Anwendung beurteilt werden. Je besser die Konfiguration zum Benutzer und seinem persönlichen Anforderungsprofil passt, desto näher kommt sie der idealen Konfiguration. Solange sich die Anwendungssituation für Ihren persönlichen Computer nicht ändert, ist auch die darauf abgestimmte Konfiguration richtig. In der Praxis ist aber das Anforderungsprofil einer ständigen Veränderung unterworfen. Das führt dazu, dass eine einstmals zur Anforderung passende Konfiguration immer unpassender wird und nach Veränderung schreit. Demzufolge ist die ideale Konfiguration eigentlich ständig in Bewegung. Ein gut konfigurierter PC muss also auch flexibel erweiterbar sein, um der Beweglichkeit des Anforderungsprofils Rechnung tragen zu können. Diesem Kriterium werden die Marken-PCs der großen bekannten Hersteller nur eingeschränkt gerecht. Eine wirklich flexible Anpassungsfähigkeit der Konfiguration ist bei diesen Geräten nicht gegeben. Der modulare Aufbau eines »namenlosen« Standard-PCs hingegen erlaubt generell eine nahezu beliebige Konfigurationsvielfalt. Das bringt andererseits mit sich, dass auch unsinnige Konfigurationen möglich sind, die vornehmlich unter Preisaspekten zu Stande kommen, wie es die großen Discountladenketten immer wieder vormachen. Und morgen gibt's alles für die Hälfte! Während unsere Anforderungen an den PC wachsen und der »Hardware-Hunger« moderner Anwendungsprogramme immer größer wird, fallen gleichzeitig die Preise. Auf diesen Zusammenhang können Sie sich absolut verlassen. Es kann in einem so innovativen Industriezweig

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3.2. PCs schneller machen, »ganz umsonst« – So optimieren Sie Ihren PC mit immer kürzeren Modellwechselintervallen auch gar nicht anders sein. Das beweist die gesamte Geschichte der PC-Entwicklung vom Anfang bis heute. Bedarfsorientiert kaufen – in Intervallen aufrüsten Für die Zukunft zu planen, ist völlig in Ordnung, aber einen PC unter dem Kriterium »der soll für ein paar Jahre reichen« zu kaufen oder aufzurüsten, kann nur falsch sein. Unter dem Strich kostet diese Denkweise eine Menge Geld. Wenn die Benzinpreise in gleichem Maße fallen würden wie die Preise für Computerhardware, würde wahrscheinlich niemand mehr volltanken, wenn er die Tankfüllung nicht innerhalb weniger Tage verbraucht. Die Füllmenge würde sich am aktuellen Bedarf orientieren. Was brauchen Sie heute? Seltsamerweise trifft man dieses Kaufverhalten beim PC-Käufer selten an, obwohl er es sich leisten könnte. Der modulare Aufbau eines Standard-PCs macht es durchaus möglich, die Konfiguration am aktuellen Bedarf zu orientieren und in Abständen gegebenenfalls an den veränderten Bedarf anzupassen. Orientieren Sie sich also am aktuellen Bedarf, vielleicht mit dem Blick auf das nächste halbe Jahr. Konfigurationsüberlegungen haben eben auch finanzielle Seiten. Dabei erzielen Sie auf längere Sicht nicht nur einen günstigeren Preis, Sie können sich bei der Aufrüstung auch gleichzeitig an die (inzwischen fortgeschrittene) technische Entwicklung anpassen. Eine gelungene Konfiguration beinhaltet also nie die Summe dessen, was technisch zurzeit der Stand der Dinge ist, wie es die Fachpresse oft darstellt. Gut gewählt ist nach unserer Auffassung die Konfiguration dann, wenn sie die geplante Anwendung ausreichend unterstützt, auf Sicht (sechs Monate) nicht zu schwach wird, flexibel erweiterbar ist und auch einer kritischen Wirtschaftlichkeitsanalyse standhält.

3.2. PCs schneller machen, »ganz umsonst« – So optimieren Sie Ihren PC »Doppelte Rechenleistung zum Nulltarif!«, »50% mehr Speed gratis«, so oder ähnlich lockt es immer wieder von den Titelseiten verschiedener Computerzeitschriften und die acht Mark für den Kauf scheinen, wenn auch teuer für Nulltarif, gut angelegt im Vergleich zu den vielen hundert für ein Hardware-Upgrade. Solche Tipps können Sie bei uns natürlich auch haben – und wirklich umsonst. Sie müssen nur Ihren PC zunächst runtertakten, sagen wir auf die Hälfte. Dann sagen wir Ihnen, dass Sie ihn besser wieder rauftakten, dann ist er nämlich schneller, der PC. Von unten gerechnet sogar um 100%. Und das gratis! Wenn Sie, wie wir vermuten, nicht zu denen gehören, die aus der Zeitung erfahren müssen, dass das Ausschalten des Prozessor-Cache Ihren PC verlangsamt, dann werden Sie uns hoffentlich nicht böse sein, dass wir uns hier mit weniger zufrieden geben. Zwar lassen sich hier und da auch ohne neue Hardware ein paar Prozent Rechenleistung herausholen, manchmal auch ein paar mehr, aber keine einhundert und auch nur bei einem nicht ganz optimal eingerichteten PC. Optimieren bzw. tunen lassen sich die Hardware, das BIOS-Setup, die Boot-Geschwindigkeit und das Betriebssystem.

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Was darf's denn sein? – Konfigurationsüberlegungen

Hardware optimieren Wenn der Prozessor zu langsam ist Zahlreiche Prozessoren, vor allem die von AMD, lassen sich zu 10–20% übertakten. Auch ein Pentium 90 z.B. lässt sich in der Regel durchaus mit einer Taktfrequenz von 100 MHz betreiben, und ein AMD K6-200 verkraftet oft auch 233 MHz. Beim Pentium II/III, dem Celeron und den neueren AMD-CPUs ist dies nicht so ohne weiteres möglich. Übertakten lassen sich diese Prozessoren nur durch das Erhöhen der externen Busfrequenz. Bei 133 MHz geht das gar nicht, bei 100 MHz oft nicht und bei 66 MHz nur dann, wenn die Hauptplatine auch »krumme« Einstellungen erlaubt, z.B. 80 MHz. Doch bei dieser Angelegenheit ist große Vorsicht geboten! Zu starkes Übertakten kann die Systemstabilität beeinflussen und ein ständig überhitzter Prozessor kann schnell seinen Geist aufgeben. Wenn zwei sich streiten ... ... dann kommt der Rest möglicherweise nicht mehr von der Stelle. Interrupt und Portadressenkonflikte können das ganze System ausbremsen. Wenn Sie im Geräte-Manager ein gelbes Ausrufezeichen entdecken, dann ist die Hardware wahrscheinlich nicht richtig eingestellt. Ein bei älteren PCs verbreiteter Konflikt wird verursacht durch zwei koexistierende Gameports: Einer war schon drin, mit der Soundkarte kommt ein zweiter dazu. Bei anderen Komponenten fallen Konflikte meist dadurch auf, dass die betroffenen Geräte nicht funktionieren – die Gameports werden meistens gar nicht benutzt. Grafikkarte gebremst? Auf einigen Grafikkarten lässt sich per Jumper für den Speicherzugriff ein Waitstate, also ein Wartezyklus, einlegen. Betroffen sind PCI-, VLB- und ISA-Grafikkarten aller Generationen und Preisklassen. Ein Waitstate verlangsamt den Bildaufbau und ist in aller Regel völlig überflüssig. ISA-Erweiterung zu langsam? Oft kann die Frequenz des ISA-Busses an den CPU-Takt angepasst werden. Dies geschieht entweder per Jumper auf der Hauptplatine oder im BIOS-Setup. Bei modernen Hauptplatinen wird für den Takt in der Regel direkt die MHz-Angabe eingestellt. Der Standardwert beträgt 8,3 MHz, viele Karten, z.B. SCSI-Adapter verkraften auch mehr. Bei älteren Modellen erfolgt die Einstellung über einen Teiler. Wenn Sie dort z.B. den Eintrag CPUCLK/6 vorfinden, dann bedeutet das bei einem mit 33 MHz getakteten 486DX4-100 einen ISA-Takt von lediglich 5,5 MHz. CPUCLK/4 wäre hier Standard, auch elf MHz, also CPUCLK/3, werden von vielen ISA-Karten vertragen. Wenn das CD-ROM-Laufwerk die Festplatte bremst Ältere ATAPI-Geräte, vor allem CD-ROM-Laufwerke, aber auch Festplatten, die die höheren PIO- oder Ultra-DMA-Modes nicht beherrschen, können eine EIDE-Festplatte, die am selben Kabel sitzt, regelrecht ausbremsen. Solche Geräte sollten daher besser am zweiten IDE-Kanal, oder wenn dieser nicht vorhanden oder auch schon besetzt ist, an einem eigenen bzw. zusätzlichen Controller betrieben werden.

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3.2. PCs schneller machen, »ganz umsonst« – So optimieren Sie Ihren PC VLB-Grafikkarte oder Festplattencontroller zu langsam? Bei zahlreichen Hauptplatinen mit VESA-Local-Bus lässt sich der Bustakt der VLBSteckplätze mit Hilfe eines Jumpers halbieren. Dies kann erforderlich sein, wenn die CPU mit 40 oder 50 MHz getaktet wird, womit die meisten Erweiterungskarten überfordert sind. Bei 33 MHz externem CPU-Takt sollte der Local-Bus unbedingt denselben Takt bekommen, bei 40 oder 50 hilft nur ausprobieren, ob die Karten diese Frequenz vertragen.

BIOS-Setup optimieren Sind beide Caches aktiv? Sowohl der interne als auch der externe Cache-Speicher können per BIOS-Setup deaktiviert werden. Während das Abschalten des internen Prozessor-Caches durch krassen Leistungsverlust in der Regel sofort auffällt, passiert dies beim externen viel dezenter und daher auch häufiger. Bei einigen BIOS lohnt sich regelmäßiges Nachschauen: Sie schalten den externen Cache gelegentlich ohne Grund einfach aus. Auch beim Laden der Voreinstellungen (BIOS-SetupDefaults) kann es Ihnen passieren, dass der externe oder gar der interne Cache unbemerkt abgeschaltet wird. Festplatte optimal eingestellt? Moderne BIOS-Setups erledigen die Einstellung von optimalem PIO-Mode, 32-Bit-Zugriff, blockweiser Datenübertragung und Ultra-DMA automatisch, vorausgesetzt, die Automatik ist auch aktiviert. Gelegentlich versagt die Automatik aber auch. Wenn Sie sich der Eigenschaften Ihrer Festplatte sicher sind, dann sollten Sie diese Einstellungen unbedingt von Hand vornehmen. Ungeeignete Einstellungen können Datenverluste auf der Festplatte zur Folge haben!

Write Back Cache aktiviert? Einige BIOS-Setups erlauben das Umschalten zwischen Write Back- und Write Through-Verfahren, zum Teil sogar getrennt für den internen und den externen Cache. Hier sollte immer das schnellere Write Back gewählt werden, außer beim internen Cache der 486-er-CPU, die dieses Verfahren überhaupt nicht unterstützt. Speicherzugriff optimieren Diese Einstellung ist ziemlich heikel. Wenn es eine Auto-Option gibt, dann sollten Sie diese auch nutzen, das Resultat ist schnell und vor allem stabil. Vor allem die Punkte READ- und WRITE-BURST-TIMING oder so ähnlich sollten Sie dabei aber im Auge behalten. Gewöhnliches FPDRAM kommt in der Regel mit der Einstellung A3333 gut zurecht, höhere Werte bedeuten einen langsameren Speicherzugriff. Bei EDO-RAM sollte der READ BURST sogar mit A2222 noch schneller ausfallen können.

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Was darf's denn sein? – Konfigurationsüberlegungen

So beschleunigen Sie den Bootvorgang Speichertest abschalten Alle bekannten BIOS-Setups erlauben das Abschalten des lästigen Speichertests während des POSTs. Bei neueren BIOS lautet der Eintrag dazu Fast Boot enable. Sie können das nach unserer Erfahrung ruhig riskieren: Speicherfehler sind selten und werden außerdem auch gar nicht zuverlässig erkannt. Wenn Sie häufig Systemabstürze zu beklagen haben, sollten Sie den Speichertest evtl. wieder aktivieren. Festplatten fest eintragen So komfortabel die »Auto«-Einstellung bei den Festplattenparametern auch sein mag, das BIOS geht vor jedem Bootvorgang erneut auf die Suche. Die Zeit, die dabei verloren geht, können Sie einsparen, indem Sie alle Festplattenparameter fest eintragen. Diskettensuche abschalten Auch das Diskettenlaufwerk ändert sich nicht andauernd, kein Grund also, bei jedem Bootvorgang nachzuschauen, ob es noch da ist. Die Option Floppy Drive Seek at Boot können Sie also guten Gewissens abschalten. Bootreihenfolge festlegen Obwohl das Booten von Diskette für so ziemlich jeden Anwender eine echte Ausnahme darstellt, versucht es das BIOS jedesmal aufs Neue, um anschließend dann doch die Festplatte zu nehmen. Dieser Umweg lässt sich sparen, indem die Bootreihenfolge mit C:, A: oder C: only festgelegt wird. Auf diese Weise können Sie sich auch vor Viren oder Fremdzugriff schützen. Und wenn doch einmal von Diskette gestartet werden soll, lässt sich diese Einstellung schnell wieder ändern. Speichertest von HIMEM abschalten Als ob ein Speichertest pro Systemstart nicht genügt, hat Microsoft seinem DOS auch noch einen verpasst, der obendrein auch noch deutlich länger dauert. Sie deaktivieren diesen Test, indem Sie an die Zeile device=c:\dos\himem.sys den Schalter /testmem:off anhängen. Evtl. Maus- und CD-ROM-Treiber entfernen Wenn Sie ausschließlich unter Windows arbeiten, dann können Sie auf das Zeit aufwändige Laden dieser Treiber unter DOS verzichten. Entfernen Sie sie dazu aus der CONFIG.SYS oder der AUTOEXEC.BAT. Evtl. SCSI-BIOS deaktivieren Wenn ein SCSI-Controller mit eigenem BIOS in Ihr System integriert ist und nicht von einer daran angeschlossenen SCSI-Festplatte gebootet wird, dann können Sie das BIOS des Controllers abschalten. Dies geschieht entweder am Controller selbst (Jumper, DIP-Schalter) oder im Setup des Controllers. Das Zeit aufwändige Scannen des SCSI-Busses beim Systemstart entfällt daraufhin. Wenn allerdings von einer SCSI-Festplatte gebootet werden soll, muss das SCSIBIOS des Controllers aktiviert sein.

Betriebssystem optimieren Die verschiedenen Microsoft-Betriebssysteme bieten eine ganze Reihe von Möglichkeiten, Systemleistung zu optimieren oder zu verschenken. Was es dazu alles zu sagen gäbe, würde sicher

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3.3. PC schneller machen, aber wie? – Die häufigsten Fragen mit Antworten ein eigenes Buch füllen, wir müssen uns daher an dieser Stelle auf ein paar allgemeinere Hinweise beschränken. Festplatten-Cache aktivieren Unter Windows ME finden Sie wie schon bei Windows 98 und 95 bei zahlreichen HardwareRegisterkarten einen Schieber, mit dem Sie die Leistung dieser Komponente einstellen können. In der Regel ist die Voreinstellung optimal, aber gelegentlich »vergisst« Windows auch schon einmal das eine oder andere Gerät. Nachschauen und gegebenenfalls nachbessern lohnt sich also. Unter MS-DOS/Windows 3.x sollten Sie, sofern genügend Arbeitsspeicher zur Verfügung steht, unbedingt von dem Festplatten-Cacheprogramm SMARTDRV Gebrauch machen. Wenn Sie auch ein CD-ROM-Laufwerk installiert haben, dann laden Sie SMARTDRV in der AUTOEXEC.BAT nach MSCDEX. Auf diese Weise wird auch der Zugriff auf das CD-ROM-Laufwerk beschleunigt. Dateisystem optimieren Grundsätzlich bei allen Betriebssystemen lohnt sich das regelmäßige Defragmentieren der Festplatte. Dadurch werden für den Schreib-/Lesekopf der Festplatte bei Dateizugriffen weniger Spurwechsel erforderlich, was diesen Vorgang so kurz wie möglich hält. Mit dem Wartungsassistenten steht Ihnen dazu unter Windows ME und Windows 98 ein recht komfortables Werkzeug zur Verfügung, um die Dateiorganisation auf der Festplatte Zeit gesteuert zu optimieren. Über Start/Programme/Zubehör/Systemprogramme/Wartungs-Assistent können Sie verschiedene Wartungsaufgaben in einen Zeitplan integrieren. Die Standardeinstellung führt nach einem von Ihnen definierten Zeitplan eine Defragmentierung und Fehlerüberprüfung des Dateisystems auf der Festplatte aus. Außerdem können nach vorheriger Definition bestimmte Dateitypen, z.B. temporäre Dateien, im Zuge der Wartung entfernt werden. Unter Windows 95 gibt es diese Funktion nur dann, wenn das Plus-Paket installiert wurde. Sie können aber, indem Sie im Arbeitsplatz mit der rechten Maustaste die Festplatte anwählen, unter Eigenschaften/Extras die Defragmentierung von Hand starten. Für DOS bzw. Windows 3.x ist zum Defragmentieren das Programm DEFRAG.EXE zuständig. DOS-Treiber unter Windows ME, 98 oder 95 deaktivieren oder entfernen Ein unter Windows ME, 98 oder 95 konfigurierter PC benötigt im DOS-Betrieb nicht unbedingt eine Maus oder ein CD-ROM-Laufwerk. Wenn der PC via Update des Betriebssystems in die 32Bit-Welt von Windows katapultiert wurde, sind oft noch die alten DOS-Treiber in den Startdateien AUTOEXEC.BAT und CONFIG.SYS eingetragen und sie werden auch geladen. Wenn sich Windows mit den DOS-Treibern nicht verträgt, schaltet es in den langsamen Kompatibilitätsmodus.

3.3. PC schneller machen, aber wie? – Die häufigsten Fragen mit Antworten Wenn es ein wahres Symbol für das »Fenster zur neuen Welt«, wie Microsoft das seinerzeit neue Windows 95 angepriesen hat, gibt, dann ist es nicht der Start-Button, sondern die Eieruhr. Was dem Anwender leid wird, gereicht den Hardware-Herstellern oft zur Freude. Vor allem Intel

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Was darf's denn sein? – Konfigurationsüberlegungen

profitiert regelmäßig von den durch neue Windows-Versionen gestiegenen Hardware-Ansprüchen. Doch so mancher Anwender der, der Warterei überdrüssig, die Brocken hingeworfen und tief ins Portmonee gegriffen hat, um sich einen neuen PC zuzulegen, ist anschließend enttäuscht. Nicht alles, was neu ist, macht den PC auch wirklich schneller. In vielen Fällen bringt gezieltes Aufrüsten ein besseres Resultat – richtig erweitert können sogar ziemlich alte Computer in der neuen Welt eine gute Figur abgeben. Doch was ist richtig beim Aufrüsten? Windows beschleunigen: CPU, Speicher, Festplatte oder Grafikkarte? Bei dieser Frage kommt es natürlich darauf an, was an Speicher, CPU, Grafikkarte und Festplatte schon vorhanden ist. Trotzdem: Mehr Speicher ist fast immer der erste Schritt, um Windows, in welcher Version auch immer, auf die Sprünge zu helfen. Selbst auf einem betagten 386eer mit ISA-Grafikkarte und langsamer ISA-Festplatte bringt der Ausbau des Arbeitsspeichers von vier auf acht Mbyte den größten Geschwindigkeitsgewinn. Das gilt für die 32-Bit-Versionen (Windows ME, 98 und 95) genauso, selbst dann, wenn schon 64 Mbyte drin sind. Wenn der Chipsatz der Hauptplatine über eine auf 64 Mbyte begrenzte »cacheable area« verfügt (z.B. Intel 440TX), wird der Rechner durch mehr Speicher als 64 MB eher langsamer! Den 16-Bit-Windows-Versionen (3.x) dagegen ist bei 16 Mbyte eine Art »natürliche« Grenze gesetzt, mehr können sie nicht richtig nutzen. Danach folgen Festplattencontroller, Festplatte und Grafikkarte. Auf eine PCIoder VLB-Version zu wechseln, lohnt immer. Ist der Arbeitsspeicher ausreichend dimensioniert, spielt die Festplattenleistung nur dann eine wesentliche Rolle, wenn sie sehr schlecht ist. Aktuelle Festplatten reichen vollkommen aus. Generell gilt, dass bei gleicher mittlerer Zugriffszeit eine größere Festplatte unter Windows ME, 98 oder 95 auch die schnellere ist. Ist schon eine PCI-Grafikkarte eingebaut, dann bringt eine noch schnellere für die Gesamtleistung von Windows in der Regel nicht viel, es sei denn, es wird ständig bei hoher Auflösung in Echtfarben gearbeitet. Ähnliches gilt auch für die CPU. Aktuelle CPUs sind allesamt ausreichend. Das Aufrüsten der CPU bringt auch bei älteren Geräten oft nicht viel. Der Wechsel von einem Pentium 90 auf einen mit 133 MHz bewirkt zwar einen Geschwindigkeitsvorteil, aber das gleiche Geld in mehr Speicher investiert bringt viel mehr. Selbst ein 486-er mit 100 oder 133 MHz kann mit viel Speicher einen Pentium mit wenig Speicher unter Windows locker abhängen. DOS-Spiele beschleunigen: CPU, Speicher, Festplatte oder Grafikkarte? Unter DOS sieht die Sache schon ganz anders aus. Hier bringen mehr als 16 Mbyte Speicher grundsätzlich keinen Vorteil, oft reichen auch acht Mbyte. Auch die Festplattenleistung tritt eher in den Hintergrund, das permanente Auslagern von Programmbestandteilen wie unter Windows kommt bei DOS-Anwendungen kaum vor. Dafür spielen CPU und Grafikkarte eine viel größere Rolle, vor allem bei 3D-Simulationen ist hier höchste Leistung gefragt. Ein Pentium 100 erfüllt bei einigen Spielen gerade einmal die

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3.3. PC schneller machen, aber wie? – Die häufigsten Fragen mit Antworten Mindestvoraussetzung und eine Grafikkarte, die unter Windows zufrieden stellend ihren Dienst tut, kann sich unter DOS, auch mangels Treiber, als regelrechte Schnecke erweisen. Prozessor: Pentium III, Pentium II oder Celeron? Intel, AMD oder Cyrix? Ist ziemlich egal: Alle diese CPUs spielen in derselben Liga, entscheidend ist nur die Taktfrequenz. Der Wechsel eines Pentium II mit 266 MHz gegen einen Celeron mit 400 MHz ist also sinnvoll. Einen Celeron gegen einen gleich getakteten Pentium III oder Pentium II zu tauschen, lohnt sich nicht, außer bei den frühen Modellen ohne L2-Cache. Prozessor: Pentium-CPU austauschen gegen eine mit MMX? Lohnt sich nicht. Von der MMX-Erweiterung merken Sie nichts und der geringe Zuwachs durch den vergrößerten internen Cache ist den Preisunterschied nicht wert. Anders liegen die Dinge, wenn beim Austausch gleichzeitig auch die Taktfrequenz um mindestens 50% erhöht wird. Ein Wechsel von Pentium 133 MHz auf 166 MHz mit MMX-Erweiterung macht allerdings kaum Sinn, eher schon ein Wechsel auf 200 oder 233 MHz mit MMX. Schnellerer Prozessor: Overdrive, Upgrade oder neue Hauptplatine? Wenn der Wechsel der CPU gegen ein deutlich schnelleres Exemplar auf derselben Hauptplatine möglich ist, also z.B. 486DX-33 gegen 486DX4-100, dann macht das in der Regel auch Sinn, ansonsten wechseln Sie besser gleich die Platine mit. Das ist meist billiger als Overdrive- oder Upgradeprozessoren und außerdem kommt die neue CPU in eine angemessenere Umgebung. Die teuren Overdrives lohnen sich also nur dann, wenn die Hauptplatine nicht gewechselt werden kann, z.B. bei bestimmten Markengeräten. Schnellere Festplatte: AT-Bus oder SCSI? SCSI-Festplatten sind sowohl rechnerisch als auch in der Praxis oft deutlich schneller als ihre EIDE-Kollegen. Der Grund liegt in der höheren Drehzahl: Fast alle aktuellen SCSI-Festplatten laufen mit 7.200 UpM, EIDE-Festplatten erreichen meistens nur 4.500 oder 5.600. Das müsste nicht so sein, aber die Hersteller wollen es anscheinend so. Ob sich die Anschaffung einer erheblich teureren SCSI-Festplatte nebst ebenfalls teurem Hostadapter lohnt, hängt ganz von der Anwendung ab. Vor allem, wer sehr viel mit sehr großen Datenmengen hantiert, z.B. in der Bild- oder Videobearbeitung, der profitiert auch von SCSI. Für Windows brauchen Sie SCSI nicht unbedingt. Schnellere Festplatte: PIO-Mode 4 oder PIO-Mode 3, Ultra-DMA? Spielt überhaupt keine Rolle: Der PIO-Mode 4 ist seinem kleineren Bruder nur auf dem Papier überlegen, der Austausch einer Festplatte, die »nur« den PIO-Mode 3 beherrscht, macht absolut keinen Sinn. Auch die Ultra-DMA-Fähigkeiten aktueller Festplatten rechtfertigen zumeist keinen Wechsel, es sei denn eine ziemlich alte Festplatte, die z.B. nur den PIO-Mode 2 beherrscht, wird gegen eine moderne und auch größere ausgetauscht, die dann ohnehin in der Regel einen UDMA-Modus besitzt. Arbeitsspeicher: 10 ns gegen 7 ns tauschen? Völliger Bödsinn! Wenn die Platine mit 10-ns-SDRAM läuft, dann wird sie mit 7-ns-Modulen keinen Deut schneller – wenn sie dann überhaupt noch läuft.

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Was darf's denn sein? – Konfigurationsüberlegungen

Arbeitsspeicher: EDO-RAM gegen SDRAM tauschen? Schwer zu sagen. SDRAM ist erheblich schneller als EDO-RAM, aber der L2-Cache kann das zum Teil wieder ausgleichen. Je schneller die CPU getaktet ist, um so größer wird aber der Unterschied. Wenn Sie das EDO-RAM wieder verkaufen können, kann sich der Wechsel lohnen. Speichererweiterung: Lohnen sich PS/2-SIM-Module noch? Nein, SDRAM ist billiger und erheblich schneller. Auch auf Hauptplatinen, die noch keine DIMModule verkraften, lohnt sich die Erweiterung mit SIM-Modulen nur dann, wenn Sie sie preiswert gebraucht kaufen. Ist der Preis zu hoch, kann bei einer Speichererweiterung schnell der Preis für eine gebrauchte, modernere Hauptplatine (inklusive Speicher) herausspringen. Arbeitsspeicher: EDO-RAM statt DRAM? Wenn auf der Hauptplatine kein Cache installiert ist und auch keiner draufpasst, dann ja – sonst nein. Den Geschwindigkeitsvorteil, den EDO-RAM zweifelsohne besitzt, kann es auf Hauptplatinen mit externem Cache-Speicher überhaupt nicht ausspielen. Gemessen werden hier nur für den Speicherzugriff Werte zwischen zwei und fünf Prozent, nicht für die Rechenleistung. In der Anwendung ist davon nichts spürbar. Cache: Erweitern? In der Regel nicht. Selbst wenn sich ein messbarer Leistungszuwachs ergäbe, was keineswegs gesagt ist. In der Praxis ist er nicht spürbar und die gleiche Investition hat z.B. bei der Erweiterung des Hauptspeichers einen viel größeren Effekt. Eine Ausnahme bilden nur Hauptplatinen, auf denen noch gar kein Second Level-Cache installiert ist. Hier lohnt sich das Aufrüsten mit 256 Kbyte SRAM oder PB-Cache eigentlich immer. Cache: Pipelined Burst statt asynchronem? Wenn noch keiner drauf ist, dann ja – sonst nicht. Pipelined Burst Cache ist »gewöhnlichem« asynchronen Cache bei geringem Aufpreis messbar und je nach Anwendung auch spürbar überlegen. Der Austausch gegen PB-Cache bringt nicht besonders viel, kostet aber auch nur eine Kleinigkeit – je nachdem, wie hoch Ihr persönlicher Aufwand ist, die passenden Module zu beschaffen. Die Erweiterung des Hauptspeichers hat meistens einen weitaus größeren Effekt. Grafikkarte: Lohnt sich der Wechsel auf eine 3D-Karte? Nur dann, wenn die Grafikleistung beim Spielen zu langsam ist, und auch nur dann, wenn die betreffenden Spiele die 3D-Beschleunigung unterstützen. Die allgemeine Grafikleistung wird durch Fähigkeiten einer 3D-Karte nicht verbessert. Grafikkarte: Speicher aufrüsten oder austauschen Bei PCI- und AGP-Karten macht das Aufrüsten meist keinen Sinn, weil aktuelle Karten mit mehr Speicher preiswerter zu haben sind als die Aufrüst-Kits – also besser austauschen. Eine betagte Grafikkarte mit schwer erhältlichen Modulen auf einen, zwei oder vier Mbyte Bildspeicher hochzurüsten, macht nur dann Sinn, wenn die Module preiswert gebraucht angeboten werden oder wenn die Grafikkarte auch nach aktuellem Stand der Technik noch als schnell gilt. Aufrüsten auf vier Mbyte ist vor allem dann sinnvoll, wenn bei einer Auflösung von 1.024 x 768 mit Echtfarbdarstellung (TrueColor) gearbeitet werden soll. Schneller wird die Karte durch eine Erweiterung kaum.

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3.4. Neues Windows, und was nun? – Das brauchen Sie für Windows ME, 98 und 95 CD-ROM-Laufwerk: ATAPI oder SCSI? Anders als bei Festplatten bringt SCSI bei CD-ROM-Laufwerken überhaupt nichts. Mit einer Ausnahme: beim gleichzeitigen Betrieb mit einem CD-Writer kommt es beim direkten Kopieren von CD-ROMs oder CDs wegen der direkten Verbindung über das SCSI-Kabel nicht zu den gefürchteten Datenaussetzern. CD-ROM-Laufwerk: Austauschen gegen ein schnelleres? Ab zehnfach ist der Wechsel uninteressant, da selbst aktuelle 36-fach-Laufwerke de facto nicht schneller sind. Ihre Anlaufzeit ist sogar deutlich länger und durch die hohe Drehzahl sind sie wesentlich lauter. Ein vierfach-CD-ROM-Laufwerk auszutauschen, bringt es nur dann, wenn das neue eine erheblich bessere Zugriffszeit mit sich bringt. Bei Single- oder Double-Spin-Laufwerken lohnt der Austausch sicher.

3.4. Neues Windows, und was nun? – Das brauchen Sie für Windows ME, 98 und 95 Spätestens seit dem Startschuss für Windows 95 im September 1995 ist es allgemein bekannt: Umsteigen auf 32-Bit-Windows hat zunächst einmal Konsequenzen für die Hardware des PCs. Wer von Windows 3.1 oder 3.11 kommt, muss mit hoher Wahrscheinlichkeit erst einmal seinen PC auf Vordermann bringen, wenn der Umstieg in die 32-Bit-Welt nicht im Fiasko enden soll. Das Betriebssystem-Update von Windows 95 auf seine ME- oder 98-er Nachfolger kommt hingegen ohne größere Veränderungen an der Hardware aus. Vorausgesetzt, der PC ist vernünftig und fehlerfrei konfiguriert, sind kaum größere Probleme zu erwarten. Bei unter Windows 95 bereits fehlerhaft konfigurierten Systemen endet der Umstieg auf eine höhere Windows-Version allerdings schnell im Chaos. So schön sie sind, die beiden Windows mit dem Startknopf, so hungrig sind sie auch. Schon Windows 98 braucht einschließlich alles nützlichen und überflüssigen Zubehörs satte 295 Mbyte Festplattenspeicher allein für die Installation. Dies entspricht der durchschnittlichen Festplattengröße aus dem Jahr 1994.

Windows ME/98 – Das brauchen Sie mindestens Um mit Windows ME oder Windows 98 halbwegs arbeiten zu können, benötigen Sie mindestens die folgende Ausstattung: l

486DX4-Prozessor, mindestens 100 MHz, oder Pentium 75/90 MHz

l

16 MB Arbeitsspeicher

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EIDE-Festplatte, 850 Mbyte

l

CD-ROM-Laufwerk

l

SVGA-Grafikkarte 1–2 Mbyte, 800 x 600 (256 Farben) bei 73 Hertz, PCI, VLB oder EISA

l

SVGA-Color-Monitor, mindestens 48 kHz

Die Festplatte ist groß genug, um neben dem Betriebssystem noch ein paar 32-Bit-Anwendungen zu installieren. Der Weisheit letzter Schluss ist diese Konfiguration sicher nicht, aber man kann damit schon einigermaßen arbeiten.

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Was darf's denn sein? – Konfigurationsüberlegungen

Windows ME/98 – Erst so kommt etwas Freude auf Erst ab der im Folgenden skizzierten Konfiguration können Sie uneingeschränkt mit Windows ME oder Windows 98 arbeiten, ohne dass es ständig irgendwo klemmt: l

Pentium 133 MHz, 256 Kbyte Cache

l

32 MB Arbeitsspeicher

l

CD-ROM-Laufwerk (ab achtfach)

l

EIDE-Festplatte 2 Gbyte, PIO-Mode 3 bis 4

l

SVGA-Grafikkarte 2 Mbyte, 32- oder 64-Bit Grafikchip, PCI-Bus

l

SVGA-Color-Monitor, ab 65 kHz (15 oder 17 Zoll)

Man braucht also schon etwas Hardwareleistung, aber gemessen an dem, was heute das technisch Machbare darstellt, ist es gar nicht mal so viel.

Windows 95 – Das brauchen Sie mindestens Die nachfolgend beschriebene Konfiguration gewährleistet, dass Sie mit Ihrem System einigermaßen störungsfrei unter Windows 95 arbeiten können: l

486-er-Prozessor ab 33 MHz

l

8 Mbyte Hauptspeicher

l

420 Mbyte IDE-Festplatte

l

VGA-Grafikkarte mit Accelerator-Chip

l

65 kHz-Monitor (800 x 600 bei 72 Hz)

Freude kommt damit allerdings noch nicht so richtig auf und einige sehr speicherintensive Anwendungen lassen sich immer noch nicht installieren.

Windows 95 – So fängt der Spaß erst an Einigermaßen flott läuft Windows 95 erst mit der folgenden Ausstattung. Unsere Empfehlung für zufrieden stellendes Arbeiten in der »neuen Welt«: l

486DX4 ab 100 MHz oder Pentium ab 75 MHz

l

16 Mbyte Hauptspeicher

l

VESA-Local-Bus oder (besser) PCI-Bus

l

Enhanced IDE Festplatte, ab 800 Mbyte, PIO-Mode 3 oder 4, Zugriffszeit um 10 ms, VLB oder PCI-Controller

l

32- oder 64-Bit-SVGA-Grafikkarte für VLB- oder (besser) PCI-Bus

Gar nicht so viel eigentlich, aber gemessen an den von Microsoft veröffentlichten Systemvoraussetzungen ist es eine ganze Menge Holz. Das ist allerdings erst der Anfang, erfahrungsgemäß kommen nach und nach immer »hungrigere« Programme dazu und wenn Sie mit mehreren davon gleichzeitig zu tun haben, dann sind auch 32 Mbyte Speicher oder sogar noch mehr sicher kein Luxus.

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3.5. Aufrüsten oder ausmustern? – Was mit den alten noch geht

3.5. Aufrüsten oder ausmustern? – Was mit den alten noch geht 1991 hat ein 386-er mehrere tausend Mark gekostet. Heute können Sie ein solches System für 100 Mark auf dem Trödelmarkt kaufen. Vor ein paar Jahren waren dies die High-End-Geräte und alles, was damals damit gemacht wurde, geht auch heute noch damit, vorausgesetzt, man verfügt auch über die Software aus dieser Zeit. Wenn Sie dies berücksichtigen, kann der Umgang damit eine Menge Spaß machen – auch ohne Internet und Windows 98. Wenn Sie ein schon älteres, gebrauchtes System besitzen, kaufen oder aus gebrauchten Einzelteilen zusammenstellen möchten, dann erfahren Sie in diesem Kapitel an Hand von vier Musterkonfigurationen, was Sie damit anfangen können, welche Erweiterungen möglich oder sinnvoll sind und auch, wo sich die Grenzen des Aufrüstens abzeichnen.

Die elektronische Schreibmaschine l

Prozessor:

80286 oder 80386SX, 12 bis 20 MHz

l

Arbeitsspeicher:

640 Kbyte bis 2 Mbyte

l

Diskettenlaufwerke: 1 oder 2 (3½ Zoll/5¼ Zoll)

l

Festplattenlaufwerk: 20 bis 80 Mbyte Kapazität MFM/RLL/ESDI oder AT-Bus

l

Grafikkarte:

VGA-Karte mit 256 bis 512 Kbyte

l

Monitor:

VGA-Monitor, 14 Zoll, Monochrom

Diese Konfiguration ist gut geeignet für ältere DOS-Anwendungen, z.B. Textverarbeitung mit WordStar, WordPerfect oder MS-Word (Versionen 4.0, 5.0, 5.5), Programmpakete wie MS-Works 2.0 (Textverarbeitung, Tabellenkalkulation und Datenbank) oder das Programmieren auf einfacherem Niveau (Basic, Turbo Pascal, Dbase). Auch zahlreiche alte Spiele lassen sich auf solch einem Rechner problemlos betreiben, darunter Klassiker wie Monkey Island, Prince of Persia, Sokoban, Blockout u.v.a.m. MS-Windows, obwohl sich die Version 3.1 installieren ließe, gehört allerdings nicht auf dieses System, wohl aber GeoWorks Ensemble, das eine Windows-ähnliche Oberfläche besaß, mit viel Komfort aufwartete und Textverarbeitung mit WYSIWYG und skalierbaren Bildschirmschriften, eine Datenbank, eine Tabellenkalkulation, ein Grafikprogramm und diverse andere Schmankerl in hoher Qualität auch auf langsame Systeme brachte. Für etwa hundert Mark wird mit dieser Konfiguration also ein echter Einstieg in die Welt der Personalcomputer möglich, für alle, die auf Windows, Multimedia und Grafikanwendungen zumindest vorläufig verzichten können. Sinnvolle Erweiterungen CD-ROM-Laufwerk (IDE oder mit eigenem Controller)

l l

Soundkarte

l

Floppy-Streamer zur Datensicherung

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Zweite Festplatte

l

Farbmonitor (VGA-Color 14 Zoll oder größer)

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Was darf's denn sein? – Konfigurationsüberlegungen

Der Betrieb dieser Erweiterungen ist unabhängig von der Leistung des PC-Systems, sie können bei späteren Umrüstungen mit übernommen werden. Bei Erweiterung mit einem CD-ROM-Laufwerk ist die Anschaffung eines Quad-Speed-Laufwerks die bessere Wahl. Den Einbau einer zweiten Festplatte empfehlen wir nur dann, wenn bereits eine AT-Bus-Festplatte installiert ist. Bei einer späteren Umrüstung können so beide Platten übernommen werden. Aufrüstungsmöglichkeiten Über den Austausch der Hauptplatine kann prinzipiell in jede beliebige Prozessorklasse gewechselt werden, sofern ein Standardgehäuse mit 200-Watt-Netzteil zur Verfügung steht. Oft kann der installierte Arbeitsspeicher dabei nicht übernommen werden. Alle anderen Komponenten sind grundsätzlich weiter verwendbar, wenn auch die Zweckmäßigkeit im Einzelfall oft fraglich ist. Dies gilt vor allem für MFM-/RLL-Festplatten und die oft recht schwache Grafikkarte. Zum Umstieg auf Windows 3.1 sollte mindestens die nachfolgend angeführte Musterkonfiguration angestrebt werden.

Zum Spielen und fürs Büro: der Windows 3.x-PC l

Prozessor:

386SX/DX oder 486SX/DX, 25-40 MHz mit Cache

l

Arbeitsspeicher:

4-8 Mbyte

l

Diskettenlaufwerke: 1 oder 2 (3½ Zoll/5¼ Zoll)

l

Festplattenlaufwerk: 100-400 Mbyte Kapazität (AT-Bus)

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Grafikkarte:

VGA-Karte, mögl. mit 1 Mbyte und schnellem VGA-Chip

l

Monitor:

VGA-Monitor 14 Zoll, Color, 35-48 kHz

Diese Konfiguration eignet sich für den Einstieg in das Arbeiten unter Windows 3.x mit den klassischen Büroanwendungen Textverarbeitung, Tabellenkalkulation, Datenbank und Präsentationsgrafik. Die Hauptplatine sollte bei 386-ern auf jeden Fall über einen externen Cache verfügen. Um das System nicht unnötig zu belasten, sollte der Grafiktreiber unter Windows nur bei echtem Bedarf auf 256 Farben und/oder mehr als 640 x 480 Bildpunkte eingerichtet werden. Auch für etwas anspruchsvollere Computerspiele bietet diese Konfiguration einen brauchbaren Einstieg. Für Spiele, die unter DOS laufen, muss die Verwaltung des knappen Arbeitsspeichers u.U. anders eingestellt werden als für die Arbeit unter Windows. Es empfiehlt sich, in der CONFIG.SYS ein Bootmenü einzurichten, das verschiedene Speicherkonfigurationen für DOS- bzw. Windows-Betrieb ermöglicht. Sinnvolle Erweiterungen: l Speichererweiterung auf 8 oder 16 Mbyte l

Mathematischer Coprozessor (nur bei 386-CPU!)

l

CD-ROM-Laufwerk (ATAPI)

l

Soundkarte

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Floppy-Streamer zur Datensicherung

l

Zweite Festplatte

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Accelerator-Grafikkarte

l

Größerer oder schnellerer Monitor (15 Zoll, 48-64 kHz)

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3.5. Aufrüsten oder ausmustern? – Was mit den alten noch geht Wenn unter Windows häufig mit speicherintensiven oder verschiedenen gleichzeitig geöffneten Anwendungen gearbeitet werden soll, empfehlen wir eine Speichererweiterung auf 8-16 Mbyte, vorausgesetzt, es können PS/2-Module verwendet werden, oder die teureren 30-poligen SIMMs lassen sich gebraucht besorgen. Auch Spiele stellen oft extrem hohe Speicheranforderungen. In diesen Fällen ist die Variante/das Aufrüsten mit/auf 486-er CPU (mit PS/2-Modulen) auf jeden Fall besser geeignet. Für Systeme mit 386-er Prozessor ist beim Umgang mit Flugsimulatoren, komplexeren Kalkulationen oder Zeichenprogrammen prinzipiell auch ein (gebrauchter) mathematischer Coprozessor sinnvoll. Auch Grafikanwendungen, die Vektorgrafiken benutzen, wie z.B. ältere CorelDraw!Versionen, werden dadurch erheblich beschleunigt. Solche Anwendungen gehören aber eigentlich gleich auf einen 486-er. Wenn Sie den Hauptspeicher übernehmen können, sollten Sie eher die Hauptplatine gegen ein gebrauchtes 486-er Board austauschen, als einen Coprozessor zu kaufen, den Sie bei der nächsten Umrüstung ohnehin nicht weiterverwenden können. Auch ein 486SX wird besser durch CPU-Wechsel auf 486DX oder gleich auf 486DX2 aufgerüstet, als den »vermeintlichen« Coprozessor 487SX nachzurüsten. CD-ROM-Laufwerk, Soundkarte, Floppy-Streamer und zweite Festplatte können bedenkenlos eingebaut werden. Diese Komponenten gehen auch beim Wechsel der Hauptplatine problemlos in ein neues System über. Aufrüstungsmöglichkeiten Wenn die Grafikkarte gegen einen der zahlreichen Windows-Beschleuniger ausgetauscht werden soll und die installierte Hauptplatine weder VLB- noch PCI-Steckplätze hat (erst ab 486 möglich), ist zu bedenken, ob man nicht durch gleichzeitigen Austausch der Hauptplatine gegen eine Platine mit VLB- oder PCI-Bus eine deutlich schnellere Grafikausgabe erreicht, wenn auch eine entsprechende Grafikkarte eingesetzt wird. Die auf diese Weise erreichbare Leistungssteigerung ist enorm. Wer allerdings aus Kostengründen mit dem Umstieg auf 486 noch warten will, der kann auch über den Einsatz einer gebrauchten Windows-Beschleunigerkarte für den ISA-Bus sichtbare Verbesserungen im Grafikbereich erzielen. Eine bessere Grafikkarte zieht nicht selten auch einen Monitorwechsel nach sich, da höhere Auflösungen und Bildwiederholfrequenzen möglich werden. Ein größerer und auch leistungsfähigerer Monitor macht in diesem Fall Sinn, da die Fähigkeiten der besseren Grafikkarte auf einem Standard-VGA-Monitor nicht nur nicht zur Geltung kommen, sondern im Regelfall gar nicht genutzt werden können.

Ein preiswerter Einstieg für Windows 95 l

Prozessor:

486DX2/4, 66–133 MHz, 256 Kbyte Cache

l

Arbeitsspeicher:

8-16 Mbyte

l

Diskettenlaufwerke:

1 oder 2 (3½ Zoll/5¼ Zoll)

l

Festplattenlaufwerk:

400-800 Mbyte, Enhanced IDE

l

CD-ROM-Laufwerk:

ATAPI 2- bis 4-fache Drehzahl

l

Soundkarte:

16-Bit-Soundkarte mit 44 kHz Samplingrate

l

Grafikkarte:

PCI oder VLB, schneller Grafikchip mit 32 oder 64 Bit

233

3

Was darf's denn sein? – Konfigurationsüberlegungen

l

Festplattencontroller: Enhanced IDE in PCI- oder VLB-Ausführung

l

Monitor:

VGA-Monitor, 48 kHz für 72 Hz bei einer Auflösung von 800 x 600 Punkten

Diese Konfiguration ist für den Einstieg in Windows 95 (mit Einschränkungen auch Windows 98) ganz gut geeignet. 16 Mbyte Speicher sollten es dann aber schon sein. Das Starten des Betriebssystems dauert zwar etwas länger, aber in der Anwendung erreicht es eine passable Geschwindigkeit. Solange die frühen Versionen von 32-Bit-Anwendungssoftware (z.B. Office 95) benutzt werden und nicht gerade Aktuelles aus heutigen Tagen, erreicht das System eine zum Einsteigen und Schnuppern zufrieden stellende Gesamtleistung. Auch Experimente mit Sound und Grafik sind möglich. Ein PC zum Spielen, zum Arbeiten und Experimentieren mit grafischen Elementen, ein potentielles privates Musik- und Videostudio (nach Erweiterung mit einer Videokarte). Ein PC, mit dem eine Menge geht, wenn man nicht gerade die allerneueste Software benutzen will. Sinnvolle Erweiterungen l Speichererweiterung auf 16-32 Mbyte l

CPU-Wechsel auf 133 MHz

l

Grafikkarte mit 2 Mbyte, 16 Mio. Farben bei 800 x 600 Bildpunkten

l

Zweite Festplatte, EIDE

l

Floppy-Streamer

l

Wechselplattenlaufwerk (AT-Bus)

l

Videokarte

l

Größerer Monitor (VGA-Color 17 Zoll, 1.024 x 768, 64-82 kHz)

Insbesondere für Grafikanwendungen ist eine Speichererweiterung auf 32 Mbyte sinnvoll. Unter Windows ME, 98 und 95 erreichen Sie damit eine akzeptable Arbeitsgeschwindigkeit. Wenn die Hauptplatine mit PS/2-SIM-Modulen bestückt wird, kann der Speicher recht flexibel durch Hinzufügen weiterer Module erweitert werden. Beim 486-er sind auch einzelne Module verwend- und nachrüstbar. Als Archivierungsmedium, das im Gegensatz zum Floppy-Streamer auch zur schnellen Datensicherung geeignet ist, empfehlen wir eher ein Wechselplattensystem. Mit über einem Gbyte Kapazität und recht geringen Zugriffszeiten sind sie wie Festplatten verwendbar. Das Zurückspielen von gesicherten bzw. archivierten Daten entfällt, da auf die Medien direkt zugegriffen werden kann. Vor allem für die Arbeit mit Grafiken wird man höhere Auflösungen bevorzugen. Die verwendete Grafikkarte ist schnell genug, um auch höhere Auflösungen (z.B. 1.024 x 768) noch in ergonomischen Bildwiederholfrequenzen zu präsentieren. Dazu gehört aber auch ein größerer Bildschirm, ein 17-Zoll-Monitor ist hierfür schon angebracht. Aufrüstungsmöglichkeiten Über den Austausch der Hauptplatine können Sie in die Pentium-Klasse wechseln. Arbeiten mit aufwendiger Grafik oder voluminösen Anwendungen braucht mehr Prozessorleistung. Insbesondere aufgrund ihrer optimierten Numerikfunktionen sind Pentium-Prozessoren diesbezüglich dem 486-er deutlich überlegen.

234

3.5. Aufrüsten oder ausmustern? – Was mit den alten noch geht Der Umstieg vom 486-er auf Pentium bedeutet nicht selten auch einen Wechsel des Bussystems. VLB-Komponenten sind die Opfer. Eine Kombination aus ISA- und PCI-Steckplätzen hat sich durchgesetzt. Bei Verwendung älterer Pentium-Hauptplatinen, die sowohl PCI- als auch VLB-Steckplätze haben, bleiben Ihre VLB-Karten zwar weiter nutzbar und die Option auf PCI bleibt erhalten, aber modernere ISA/PCI-Hauptplatinen sind wesentlich schneller, sodass die Kombilösung nur ein Kompromiss sein kann.

Ein einfacher PC für Windows ME/98 und das Internet l

Prozessor:

Pentium 90-133 MHz, 256-512 Kbyte Cache

l

Arbeitsspeicher:

16-32 Mbyte

l

Diskettenlaufwerk:

3½ Zoll

l

Festplattenlaufwerk:

1,2 bis 2 Gbyte, Enhanced IDE, mittlere Zugriffszeit etwa 12 ms

l

CD-ROM-Laufwerk:

ATAPI (ab 8-fach)

l

Soundkarte:

16-Bit-Soundkarte mit 44 kHz Samplingrate

l

Grafikkarte:

VGA-Karte für PCI-Bus mit 64 Bit Grafikchip, 2 oder 4 Mbyte Videospeicher

l

Festplattencontroller: Enhanced IDE für PCI-Bus (meist on board)

l

Monitor:

VGA-Monitor, 64 kHz, Arbeitsauflösung 800 x 600 Bildpunkte, 15-16 Bit Farbtiefe (high color)

l

Externes Modem

ab 14.400

Schon diese einfache Konfiguration stellt einen Allround-PC dar, der sich, abgesehen von aktuellen Computerspielen, von keiner Anwendung derart schocken ließe, dass er sie nicht in akzeptablem Tempo abwickelt. Mit Windows ME, 98 und erst recht mit Windows 95 arbeitet dieser PC durchaus zufrieden stellend. Für aktuelle 32-Bit-Anwendungen sollten es aber schon 32 Mbyte Arbeitsspeicher sein. Eine Erweiterung auf 64 Mbyte schadet sicher nicht. Das CD-ROMLaufwerk ist für alles, was es bis heute gibt, schnell genug. Selbst so genannte 32- oder 50fach-Laufwerke erreichen effektiv keinen höheren Datendurchsatz. Auch der Umgang mit dem Internet bereitet dem PC keinerlei Probleme. Gleichwohl ist ein analoges Modem mit 14.400 Baud Übertragungsrate eher zum Schnuppern und Einsteigen in die Thematik brauchbar. Geschwindigkeit ist an dieser Stelle Trumpf. Die Investition in ein 28.800oder 33.600-Baud-Modem lohnt sich bei täglicher Internetnutzung allemal. Ideal ist eine ISDNKarte, zur Zeit ist dies die schnellste Lösung. Sinnvolle Erweiterungen l Speichererweiterung auf 64 Mbyte l

CPU-Wechsel auf 166-233 MHz mit MMX-Erweiterung

l

Zusätzliche 3D-Beschleunigerkarte

l

Zweite Festplatte, EIDE

l

Floppy-Streamer

l

Zip-Laufwerk extern parallel

l

Videokarte

l

Größerer Monitor (VGA-Color 17 Zoll, 1.024 x 768, 64-82 kHz)

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3

Was darf's denn sein? – Konfigurationsüberlegungen

Die Erweiterung des Arbeitsspeichers ist für Windows nie verkehrt – es wurde oft genug gesagt. Wenn die Hauptplatine allerdings ausschließlich mit PS/2-Modulen bestückbar ist (in aller Regel auch nur paarweise), ist zu bedenken, dass die Module beim Wechsel in die Pentium IIKlasse geopfert werden müssen. Wenn schon DIM- bzw. SDRAM-Module verwendet werden können, dann steigen Sie bei einer Erweiterung besser vollständig auf diese Technik um. Je nach Hauptplatine ist auch der Austausch der CPU gegen eine höher getaktete möglich. Schnellere Pentium-Prozessoren sind im Handel aber nur noch mit MMX-Erweiterung zu haben und das wiederum muss die Hauptplatine explizit unterstützen. Aktuelle PC-Spiele kommen häufig erst mit einem 3D-Beschleuniger so richtig (ruckelfrei) auf Touren. Die beste, aber nicht ganz billige, Lösung ist die Erweiterung mit einer speziellen Beschleunigerkarte, die als Ergänzung der installierten Grafikkarte eingesetzt wird. Zum Sichern eignen sich auch hier Bandlaufwerke, die über den Diskettencontroller betrieben werden (Floppy-Streamer), zum Archivieren und für den Datenaustausch mit anderen empfiehlt sich z.B. der Anschluss eines externen Zip-Laufwerks an der parallelen (EPP) Schnittstelle. Wenn oft mit höheren Auflösungen gearbeitet wird, ist es angeraten, einen größeren (17 oder 19 Zoll) und bei intensiver Bildschirmarbeit auch höherwertigen (mehr Kilohertz!) Monitor einzusetzen. Das macht allerdings nur dann Sinn, wenn die Darstellung der Grafikkarte auf die maximale Bildwiederholfrequenz des Monitors abgestimmt werden kann. Aufrüstungsmöglichkeiten Über den Austausch von Hauptplatine und Prozessor können Sie in die Pentium II-Klasse wechseln. PCI- und ISA-Karten können dabei bedenkenlos übernommen werden, sofern Sie mit der Anzahl der angebotenen Steckplätze auskommen. Was die Speichermodule betrifft, so sind Hauptplatinen für Pentium II-Prozessoren ausschließlich mit SDRAM-Modulen bestückbar. PS/2-Module können Sie also nicht gebrauchen. Das Modem bzw. die ISDN-Karte gehen problemlos mit. Für das Modem benötigen Sie bestenfalls einen Adapter auf eine neunpolige serielle Schnittstelle. Eine Tastatur mit fünfpoligem DIN-Stecker kann über einen Adapter an der PS/2-Schnittstelle angeschlossen werden. Der Betrieb einer seriellen Maus ist weiterhin möglich, gleichwohl steht auch für die Maus ein PS/2Port zur Verfügung. Im Zuge des Klassenwechsels kann die PCI-Grafikkarte gegen eine für den AGP-Slot ausgetauscht werden. Dies macht aber nur dann Sinn, wenn die neue Karte wirklich mehr leistet. Einen zwingenden Grund dafür gibt es nicht.

3.6. Das Konfigurationsbeispiel – Ein Allround-PC für Windows, Spiele und Multimedia Wir wollen nun anhand eines konkreten Beispiels einmal eine komplette Systemkonfiguration durchführen. Das Ziel soll ein universeller PC für die wichtigsten aktuellen Anwendungen sein, das heisst, er soll ein zügiges Arbeiten mit den wichtigsten Windows- und Multimedia-Anwendungen ermöglichen, auch zum Spielen taugen und obendrein nicht allzu viel kosten.

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3.6. Das Konfigurationsbeispiel – Ein Allround-PC für Windows, Spiele und Multimedia

Welcher Prozessor? Für einen gut konfigurierten Multimedia-PC ist unsere Empfehlung ein Prozessor der Pentium II/III-Klasse. Doch welcher ist der richtige? Wie immer bietet Intel den gleichen Prozessor in verschiedenen Taktraten an. Das 550-MHz-Modell bietet das zurzeit beste Preis-LeistungsVerhältnis. Ob das so bleibt, ist bei ständig fallenden Preisen schwer zu sagen. Es ist aber auch kein Fehler, einen 400-er oder einen Celeron zu nehmen. Auch die hoch getakteten Modelle von AMD liefern eine ordentliche Leistung. Sie sind etwas preiswerter als die Intel-Modelle und sie kommen auf den ebenfalls preiswerteren Sockel-7- oder Sockel-A-Hauptplatinen zum Einsatz.

Welche Hauptplatine? Aktuell erhältliche Hauptplatinen für Pentium II/III- und AMD Athlon/Duron-Prozessoren werden fast ausschließlich im ATX-Format mit PCI-Bus und einem AGP-Slot für die Grafikkarte angeboten. Es gehören auch immer noch ISA-Steckplätze zur Ausstattung, allerdings nur noch ein bis drei Stück. Der Bus-, Speicher- und AGP-Takt sollte für 133 MHz ausgelegt sein. Eine Sockel-7-Hauptplatine sollte über 512 Kbyte synchronen Second Level-Cache und einen Chipsatz verfügen, der mehr als 64 Mbyte Arbeitsspeicher cachen kann.

Wie viel Arbeitsspeicher? So viel, wie Sie sich leisten können! Jedes Mbyte RAM, das Sie zusätzlich installieren, verringert unter Windows die Anzahl der Zeit raubenden Festplattenzugriffe, die zum Auslagern von Daten, die im Hauptspeicher keinen Platz mehr finden, erforderlich werden. Mit 32 Mbyte läuft Windows zwar schon sehr ordentlich, aber zum Spielen oder beim Arbeiten mit mehreren anspruchsvollen Anwendungen gleichzeitig wird oft mehr erwartet. Sie können den Aufpreis beim Prozessor ggf. wieder einsparen – für die Windows-Leistung ist die Speichergröße entscheidender als die Prozessorleistung. Für einen mit 100 MHz getakteten Speicherzugriff werden SDRAM-Module der Spezifikation PC100 benötigt, PC133 verkraftet entsprechend 133 MHz. Da SDRAM-Module einzeln verwendet werden können und Speichersockel erfahrungsgemäß schnell knapp werden, sollte der komplette Speicher auf einem Modul sitzen.

Welche Festplatte? Die schnellste EIDE-Festplatte, die Sie für Ihr Geld bekommen können. Die mittlere Zugriffszeit – bei guten Platten deutlich unter zehn Millisekunden – ist dafür weniger wichtig als die in der Praxis tatsächlich erreichbare Datenübertragungsrate. Leider lassen die Hersteller diesbezüglich brauchbare Angaben in der Regel vermissen, ein wichtiges Indiz stellt aber die Nenndrehzahl dar. Über 5.000 Umdrehungen pro Minute sollten es schon sein, besser sind mehr als 7.000. Heutzutage verfügen alle erhältlichen Festplatten über einen UDMA-Modus – in der Regel ist dies UDMA-66. Mehr muss es auch wirklich nicht sein, im Grunde genügt auch der einfache UDMA-Modus völlig. SCSI-Festplatten sind zwar ein wenig schneller, aber in Anbetracht des notwendigen teuren Controllers scheiden sie aus finanziellen Erwägungen in der Regel aus. Der Mehrpreis führt an anderer Stelle, z.B. beim Arbeitsspeicher, zu einem erheblich größeren Leistungssprung.

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3

Was darf's denn sein? – Konfigurationsüberlegungen

Wenn man als Faustregel davon ausgeht, dass die Plattendimensionierung etwa so sein sollte, dass 10% für das Betriebssystem zur Verfügung stehen, dann muss die Platte für Windows 98 mindestens drei Gbyte vertragen. Alle heute erhältlichen Festplatten sind also ausreichend groß, das beste Preis-Leistungs-Verhältnis bieten zurzeit Festplatten mit einer Kapazität von etwa 20 Gbyte.

Welches CD-ROM-Laufwerk? SCSI hat hier keinen Vorteil. Jegliches CD-ROM-Laufwerk mit ATAPI-Schnittstelle, das man heute neu erwerben kann, ist mehr als ausreichend schnell. Für einen Multimedia-PC, auf dem auch Video-CDs abgespielt werden sollen, wird ein Datendurchsatz von etwa 500 Kbyte/s benötigt, das heißt, selbst ein CD-ROM-Laufwerk mit vierfacher Drehzahl genügt eigentlich, wenn Sie noch eins bekommen können. Die mittlere Zugriffszeit sollte unter 200 ms liegen, schon bei acht- bis zwölffach-Laufwerken werden oft auch 150 ms unterschritten, was bei häufigem Dateizugriff, z.B. bei Spielen, ein echter Vorteil sein kann.

Welche Grafikkarte? Gute Ergebnisse erzielen Sie mit Grafikkarten für den PCI-Bus, die über einen 64-Bit-Grafikchip verfügen. Auch preiswerte Karten mit zwei Mbyte Speicher sind für den Windows-Alltag oftmals ausreichend. Sie erlauben Auflösungen bis zu 1.280 x 1.024 Punkten bei 256 Farben. Wenn allerdings mit höherer Farbtiefe gearbeitet werden soll (Bildbearbeitung, Multimedia, Video), dann ist mehr Speicher auf der Grafikkarte unumgänglich. Mit vier Mbyte können Sie Echtfarben (16,7 Millionen Farben) bei einer Auflösung von 1.024 x 768 Punkten darstellen. Achten Sie bei der Auswahl der Grafikkarte auch darauf, dass alle von Ihnen in der Anwendung benötigten Auflösungen mindestens mit flimmerfreien 72 Hz Bildwiederholfrequenz dargestellt werden können. Vor allem bei der Echtfarbdarstellung ist dies oft nicht der Fall. Zahlreiche aktuelle PC-Spiele benötigen zusätzlich eine 3D-Beschleuniger-Hardware. In der AGP-Version können solche Karten oftmals zur Berechnung von Bildern auch den Arbeitsspeicher des Systems mitbenutzen. Außerdem spart das einen PCI-Steckplatz. Es macht also Sinn, sich für eine AGP-Grafikkarte mit mindestens vier Mbyte zu entscheiden.

Und wie steht's mit Sound? Selbstverständlich gehört zu einem Multimedia-PC auch eine Soundkarte. Diese sollte in der Lage sein, digitalisierten Sound in CD-Qualität wiederzugeben. Das heißt, sie muss einen 16Bit-D/A-Wandler mit 44,1 kHz Samplingrate besitzen. Außerdem ist ein A/D-Wandler mit Mikrofonanschluss gefragt, bei dem aber, wenn man nicht eigene Audio-CDs herstellen will, acht Bit und 11,025 kHz ausreichen. Wer perfekten Spielesound möchte oder ernsthaft Musik machen will, der sollte auf eine Wavetable-Karte allerdings nicht verzichten. Für Spiele unter MS-DOS, die immer noch sehr verbreitet sind, ist die Hardware-Kompatibilität zum Soundblaster unverzichtbar, bei einer Wavetable-Karte sollte unbedingt auch ein MPU-401-kompatibler MIDI-Port vorhanden sein.

Der Monitor Das wichtigste ist, dass der Monitor auch zur Grafikkarte passt, d.h., dass er alle in der Praxis gewünschten Auflösungen und Wiederholfrequenzen umsetzen kann, ohne in den flimmernden »Interlaced-Modus« zu schalten. Der Standard liegt heutzutage bei 65 kHz, erst bei der Maxi-

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3.6. Das Konfigurationsbeispiel – Ein Allround-PC für Windows, Spiele und Multimedia malauflösung von 1.280 x 1.024 Bildpunkten beginnt dabei das gefürchtete und ungesunde Flimmern. Höherwertige Monitore bieten Wiederholraten von 86 bis 95 kHz und damit auch noch höhere flimmerfreie Auflösungen. Wer keine besonderen Ansprüche stellt, kommt mit dem Standard gut zurecht. Was die Größe betrifft, so fängt der Spaß bei 17-Zoll-Monitoren an. Erst bei dieser Größe ist eine Auflösung von 1.024 x 800 wirklich darstellbar. Strahlungsreduziert sind heutige Monitore allemal, aber bei der Bildqualität gibt es zum Teil erhebliche Unterschiede. Ein gutes Markenfabrikat ist in der Regel seinen Mehrpreis auch wert.

Der Drucker Der preiswerteste Weg, zu einem akzeptablen Druckergebnis zu gelangen, ist ein Tintenstrahldrucker für Schwarz- und Farbdruck. Eine spezielle Fotodruck-Optimierung muss nicht sein, die Druckqualität der heute aktuellen Drucker ist selbst auf Normalpapier schon beachtlich. Eine Druckauflösung von 600 dpi ist absolut ausreichend. Die Qualität im Textdruck ist hervorragend und auch die Ergebnisse im Grafik- und sogar Fotodruck sind besser, als es gemeinhin dargestellt wird.

Der Internetzugang Die z.Zt. schnellste Verbindung zum World Wide Web stellt eindeutig eine ISDN-Karte her. Eine passive Karte reicht für den Einzelplatzbetrieb völlig aus. Leistungsunterschiede der Hardware verschiedener Hersteller gibt es nicht. Lediglich die mitgelieferte Software kann unterschiedlich umfangreich und auch qualitativ stark abweichend sein. Allerdings ist ein ISDN-Anschluss Voraussetzung. Wer keinen ISDN-Anschluss besitzt und auch keinen haben will, muss auf die herkömmliche, d.h. analoge Art den Internetzugang bewerkstelligen, also über ein Modem. Ein 33.600-BaudModem sollte es schon sein. Bei den so genannten 56-Kilobit-Modems kommt die hohe Übertragungsrate in der Praxis meistens nicht zu Stande, den Mehrpreis können Sie sich also sparen. Wir bevorzugen ein externes Gerät, auch wenn es teurer ist – es lässt sich zuverlässiger installieren, mitnehmen und unabhängig vom System ausschalten oder neu initialisieren (Reset). Außerdem vereinfachen die Kontroll-LEDs die Orientierung bei Verbindungsschwierigkeiten.

Unsere Empfehlung im Überblick Zusammengefasst sieht unsere Konfigurationsempfehlung für den Allround-PC also folgendermaßen aus. Ein durchdachter Allround-PC für Windows ME/98, Spiele, Multimedia und das Internet: l

Prozessor der Pentium II/III-Klasse mit etwa 550 MHz Systemtakt

l

ggf. 512 Kbyte synchroner Second Level-Cache (bei Sockel-7-Hauptplatine)

l

Hauptplatine geeignet für 133 MHz externen Bustakt

l

64 Mbyte Arbeitsspeicher, SDRAM, PC-133 oder PC-100 je nach CPU

l

1,44 Mbyte 3½-Zoll-Floppylaufwerk

l

Enhanced IDE-Festplatte mit etwa 20 Gbyte

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3

Was darf's denn sein? – Konfigurationsüberlegungen

l

CD-ROM-Laufwerk, ATAPI-Schnittstelle, mittlere Zugriffszeit unter 200 ms

l

16-Bit-Soundkarte mit 44,1 kHz Samplingrate, evtl. Wavetable-Synthese, MIDI-Schnittstelle MPU-401-kompatibel

l

AGP-Grafikkarte mit mindestens 4 MB Speicher und ordentlichem 3D-Beschleunigerchip

l

Tastatur und Microsoft-kompatible Maus für den PS/2-Anschluss

l

Zwei serielle Schnittstellen (FIFO)

l

Parallele Schnittstelle (EPP)

l

17-Zoll-Monitor, mindestens 64 kHz, strahlungsarm

l

Externe Aktivlautsprecher zum Anschluss an die Soundkarte

l

Tintenstrahldrucker, DIN A4, Color, 600 dpi

l

Externes Modem, mindestens 28.800 Bps Im Teil IV beschreiben wir nicht nur den kompletten Selbstbau dieses PCs Schritt für Schritt, wir werden Sie dort auch mit der Installation von Windows 98/ME und sämtlicher erforderlicher Treibersoftware vertraut machen.

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Teil II Das kommt immer wieder vor – Allgemeine Arbeitstechniken Herzlich willkommen im ersten Praxisteil dieses Buchs! Der Name verrät es schon: Hier haben wir Dinge für Sie versammelt, die beim Aufrüsten und Reparieren eines PCs immer wieder vorkommen – gewissermaßen das Standardrepertoire des PC-Technikers. Das hat einen guten Grund: Auf diese Weise ersparen wir Ihnen – und uns – später das ständige Wiederholen derselben Sachverhalte. Dafür haben wir an dieser Stelle die Gelegenheit genutzt, die Darstellung zum Teil sehr ausführlich zu halten. Je nach Ihrer persönlichen Erfahrung im Umgang mit der PC-Hardware werden Sie einiges davon möglicherweise schon kennen oder können. Auch diesen Teil brauchen Sie daher nicht vollständig gelesen zu haben, bevor Sie mit einer bestimmten Erweiterung beginnen. Verstehen Sie ihn als ein Angebot, auf das Sie bei Bedarf immer zurückgreifen können. Dort, wo es darauf ankommt, werden wir Sie auch immer darauf hinweisen. Ein Überblick kann natürlich nicht schaden: Vielleicht blättern Sie die folgenden Kapitel einfach einmal durch, möglicherweise wird Sie das eine oder andere schon jetzt interessieren.

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Teil II In diesem Teil erfahren Sie: l

was Sie beim »Rechnerschrauben« beherzigen sollten,

l

welches Werkzeug dabei erforderlich oder nützlich sein kann,

l

wie Sie einem Systemfehler mit einer Start- und Erste-Hilfe-Diskette vorbeugen können,

l

wie Sie Ihre Systemkonfiguration und den Daten- und Programmbestand sichern,

l

woraus das CMOS-Setup besteht und wie es bedient wird,

l

was die verschiedenen Setup-Einträge bedeuten,

l

wie Sie einen Hardware-Treiber bei verschiedenen Betriebssystemen einrichten,

l

wie Sie freie Hardware-Ressourcen ausfindig machen,

l

wie Sie Ihr PC-Gehäuse öffnen und wieder verschließen,

l

wie Sie eine Erweiterungskarte perfekt ein- oder ausbauen,

l

wie Sie ein Laufwerk richtig ein- oder ausbauen,

l

welche Fehler an der PC-Hardware auftreten können,

l

wie Sie einen Fehler systematisch eingrenzen.

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4

Bevor es losgeht – Tipps, Tricks und Traps

Einen PC nach Ihren Vorstellungen aufzurüsten, umzubauen oder zu erweitern, stellt mit der richtigen Anleitung normalerweise kein großes Problem dar. Oft führen auch mehrere Wege zum Ziel, Experimentieren ist also grundsätzlich erlaubt. Auch wenn Sie den einen oder anderen Fehler machen, sind die Folgen in der Regel nicht weiter tragisch – PC-Hardware verzeiht so einiges. Angenehmer und weniger Zeit aufwändig ist es natürlich, wenn alles sofort funktioniert, und es gibt auch echte Gefahren. Wenn Sie Fehler vermeiden wollen, dann kann es Ihnen sicher helfen, die Voraussetzungen schon vorher zu kennen. Verlieren Sie beim Studium der nächsten Seiten also bitte nicht die Geduld, vor allem wenn Sie schon über ein wenig Erfahrung im »Rechnerschrauben« verfügen. Auch wenn Sie nicht alle Regeln und Hinweise berücksichtigen müssen, es findet sich vielleicht doch etwas darunter, was Sie noch nicht wussten und das Ihnen im entscheidenden Moment weiterhelfen kann. Umgekehrt wollen wir Sie für den Fall, dass Sie bisher noch nie selbst etwas an der Hardware Ihres Rechners verändert haben, nicht entmutigen. Sie brauchen sicher nicht alles hundertprozentig zu beherzigen. Wenn Sie grundsätzlich verstanden haben, worauf es ankommt, werden Sie die wichtigsten Dinge schon richtig machen.

In diesem Kapitel erfahren Sie: l

was Sie beim »Rechnerschrauben« beherzigen sollten,

l

wie Sie typische Fehler vermeiden können,

l

welches Werkzeug Sie unbedingt benötigen,

l

welches Werkzeug Ihnen zusätzlich weiterhelfen kann,

l

wie Sie Ihren Arbeitsplatz gestalten können.

Wenn es bei irgendeiner Aufrüstmaßnahme spezielle Risiken gibt, dann lassen wir Sie natürlich auch nicht allein. Wir haben diese Gefahren an geeigneter Stelle beschrieben und deutlich gekennzeichnet.

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Bevor es losgeht – Tipps, Tricks und Traps

4.1. Was müssen Sie können? – Regeln und Gefahren Wenn Sie noch nie mit dem Innenleben eines Mikrocomputers in Berührung gekommen sind, liegt hier möglicherweise Ihre größte Befürchtung. Ein Computer ist ein hoch spezialisiertes elektronisches Gerät und wenn Sie sich das schier unüberschaubare Labyrinth an Leiterbahnen und Bauelementen in verschiedenen Ebenen anschauen, gelangen Sie womöglich schnell zu dem Urteil: Da steige ich niemals durch! Genau das brauchen Sie auch gar nicht. Vergleichen wir die Situation ruhig einmal mit der Benutzung einer etwas komplizierteren Software, z.B. dem Betriebssystem. Nach einer gewissen Einarbeitungszeit sind Sie durchaus in der Lage, mit einem solchen Programm zu arbeiten und auch Veränderungen an seiner Konfiguration vorzunehmen, ohne dass Sie dazu den Programmcode, also den Quelltext, verstanden haben müssen. Ganz ähnlich stellen sich die Anforderungen beim Eingriff in die Computer-Hardware dar. Sie sollten die grobe Struktur im Zusammenspiel der einzelnen Komponenten schon einigermaßen durchschauen können, aber Sie benötigen sicher nicht das technische Verständnis derer, die diese Komponenten konstruiert haben. Nicht zuletzt an dieser Stelle profitieren auch Sie von der offenen Architektur des so genannten Industriestandards, die ein Systematisieren der wichtigsten Hardware-Bereiche bezüglich ihrer Veränderbarkeit wesentlich vereinfacht. Auch was Ihre manuelle Geschicklichkeit angeht, sind hier die Anforderungen keineswegs so speziell, wie Sie dies vielleicht vermuten. Zwar gibt es Eingriffe am PC, insbesondere bei Reparaturen defekter Bauteile, die den Umgang mit einem Lötkolben oder einem Multimeter zwingend erfordern. Solche Situationen sind nach unserer Erfahrung allerdings äußerst selten, meistens gar nicht lohnenswert und obendrein überhaupt nicht zu standardisieren. Wir werden also auf die Beschreibung solcher Maßnahmen nicht weiter eingehen und uns auf solche Dinge beschränken, für die der korrekte Umgang mit einem Schraubendreher schon fast ausreichend ist. Sie werden sehen, dass die allermeisten Einbau, Ausbau oder Umbau- sowie Reparaturmaßnahmen im Grunde wirklich keine weitergehenden Fertigkeiten erfordern. Seien Sie also frohen Mutes: Wenn Sie in der Lage sind, ein IKEA-Regal anhand der beigelegten Anleitung richtig aufzubauen, dürfen Sie sich auch den Einbau einer zweiten Festplatte zutrauen. Wenn Sie die nun folgenden Regeln und Ratschläge beherzigen, dann kann schon fast nichts mehr schief gehen. Nehmen Sie sich Zeit! Der größte Feind des Datentechnikers ist die Hektik. Oft führen kleine Fehler oder Unachtsamkeiten erst wesentlich später zu einem Problem, dessen Ursache sich dann nicht mehr so ohne weiteres rekonstruieren lässt. Überlegen Sie sich also jeden Schritt ruhig zweimal und lesen Sie bei eventuellen Zweifeln lieber noch einmal das entsprechende Kapitel durch. Sie können dadurch sogar Zeit sparen! Studieren geht über probieren! Beginnen Sie auf keinen Fall mit einer Einbau- oder sonstigen Maßnahme, bevor Sie das zugehörige Kapitel vollständig gelesen haben. Erst wenn Ihnen alle Details einigermaßen klar geworden sind, d.h. wenn Sie sich einen Überblick über den zeitlichen Ablauf des ganzen Eingriffs verschafft haben und Sie eventuell hierbei aufgetretene Fragen auf irgendeine Weise aus 244

4.1. Was müssen Sie können? – Regeln und Gefahren dem Weg geräumt haben, sollten Sie zum Schraubendreher greifen und beginnen. Sonst kann es Ihnen passieren, dass Sie vor einem völlig zerlegten Rechner sitzen und es fehlt Ihnen ein Bauteil oder Sie stellen fest, dass die gewünschte Veränderung ausgerechnet an Ihrem Gerät gar nicht möglich ist. Wenden Sie niemals Gewalt an! Alle Steck- und Schraubverbindungen im PC sollten sich leicht und ohne Kraftanstrengung öffnen und schließen lassen. Die meisten Stecker sind über eine besondere Formgebung vor Verpolung gesichert, sie lassen sich aber durch entsprechenden Kraftaufwand mitunter auch verkehrt herum schließen, was beim Einschalten zu ernsthaften Defekten an der Hardware führen kann. Wenn also irgendeine von Ihnen angestrebte Maßnahme einen merklichen Körpereinsatz fordert, sollten Sie erst einmal stutzig werden. Überprüfen Sie dann unbedingt noch einmal Ihr Vorhaben und erst wenn Sie sich ganz sicher sind, dass es nicht anders geht, fahren Sie damit fort. Erden Sie sich! Die durch elektrostatische Aufladungen entstehenden Spannungen können leicht 20.000 Volt und mehr erreichen. Zwar besteht für den Menschen keinerlei Gefahr, da der fließende Strom aufgrund der geringen Energie sehr klein bleibt, aber für bestimmte Bauteile, insbesondere für solche in CMOS-Technologie, können diese Spannungen verheerend wirken. Manchmal ist schon eine Spannung von nur wenig mehr als fünf Volt ausreichend, um ein solches Bauteil irreparabel zu zerstören, ein Vorgang, der Ihr komplettes Mainboard ruinieren kann. Führen Sie daher die durch elektrostatische Aufladung entstandene Spannung immer erst ab, bevor Sie ein elektronisches Bauteil berühren! Dies geschieht am zuverlässigsten durch das Tragen eines Antistatikarmbands, das Sie mit einem Erdanschluss verbinden. Aber auch das regelmäßige Berühren eines Erdanschlusses, z.B. des Gehäuses oder einer blanken Stelle am Heizkörper, führt hier zum gewünschten Effekt. Fassen Sie daher immer erst das Gehäuse des Rechners an, bevor Sie etwas anderes berühren. Hände weg vom Monitor! Öffnen Sie unter keinen Umständen Ihren Monitor! Die darin entstehenden Spannungen erreichen eine Größenordnung, die eine erhebliche Gefahr für Ihr Leben oder Ihre Gesundheit darstellen können. Dies gilt auch bei ausgeschaltetem Gerät und abgezogenem Netzkabel. In verschiedenen Bauteilen des Monitors wird nämlich elektrische Energie gespeichert, die auch mehrere Tage nach der letzten Inbetriebnahme noch zu Entladungen führen kann. An einem defekten Bildschirm werden Sie in aller Regel ohnehin nicht viel ausrichten können, suchen Sie damit lieber eine Fachwerkstatt auf. Oft sind auch Fernsehtechniker in der Lage, Ihnen weiterzuhelfen. Schalten Sie alle Geräte ab! Eingriffe am laufenden PC gehen selten gut. Vor allem das Einstecken oder Entfernen von Erweiterungskarten bei eingeschaltetem Rechner führt sehr schnell zu einem Defekt der Hauptplatine oder der betroffenen Karte. Und nicht zuletzt auch zu Ihrer eigenen Sicherheit sollten Sie diesen Rat unbedingt beherzigen.

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Bevor es losgeht – Tipps, Tricks und Traps

Netzstecker ziehen! Ziehen Sie vor allen Maßnahmen die Netzstecker der beteiligten Geräte. Sie schützen sich hiermit nicht nur vor Stromschlag an schlecht oder gar nicht isolierten Netzschaltern, Sie vermeiden auch das versehentliche Einschalten des Geräts, während Sie daran arbeiten. Vorsicht am Netzteil! Beim Computernetzteil handelt es sich um ein so genanntes Schaltnetzteil, d.h., dass eine exakte Trennung zwischen Hoch- und Niederspannung nicht möglich ist. Sie können also überall im Inneren des Netzteils mit dem 220-Volt-Stromnetz in Berührung kommen. Auch bei abgezogenem Netzstecker ist die Gefahr nicht vollständig gebannt: Bestimmte Bauelemente können ihre Spannung auch nach dem Ausschalten noch lange speichern. Ein Öffnen des Netzteils wird eigentlich nur beim Einbau eines anderen Lüfters erforderlich, die Reparatur einer defekten Stromversorgung sollten Sie lieber einem Elektronikfachmann überlassen. Achten Sie auf sicheren Stand Ihrer Geräte! Vor allem die Tastatur sollte einen zuverlässigen Standort besitzen. Sie wird nämlich ständig benötigt und kommt, unachtsam beiseite gelegt, nach unserer Erfahrung sehr schnell ins Rutschen. Bei dem hinter einem PC unvermeidlichen Kabelsalat hängt dann nicht selten auch das Monitorkabel mit drin und wenn dieser dann nicht sicher steht ... Sie wissen schon. Stolpergefahr durch Stromkabel! Halten Sie sich auch den Fußboden so frei wie möglich, indem Sie die Mehrfachsteckdose und alle daran angeschlossenen Kabel mit auf den Tisch legen. Sorgen Sie dafür, dass die Kabel lang genug sind, also etwas Spiel haben, wenn einmal daran gezogen wird. Besonders während Sie bestimmte Komponenten noch erproben, ohne dass diese schon fest eingebaut sind, kann schon ein geringes Verrutschen des Gehäuses, weil Sie auf das Netzkabel getreten sind, einen ziemlichen Schaden anrichten. Essen, trinken und rauchen Sie am besten in einem anderen Raum! Auch nur wenige Tropfen Kaffee, die auf die Hauptplatine gelangen, können dort großen Schaden verursachen, und der Versuch, einen Cola-verklebten CPU-Sockel wieder funktionsfähig zu bekommen, ist ein nahezu aussichtsloses Unterfangen. Vorsicht bei der Schraubenwahl! Leider sind die Schrauben am PC nicht einheitlich. Der Hauptunterschied besteht nicht im Durchmesser, sondern in der Gewindesteigung. Durch die Verwendung einer falschen Schraube können Sie z.B. die Gewinde Ihres neuerworbenen Floppy-Laufwerks nachhaltig beschädigen. Bild 4.1: Am PC kommen sowohl Grob(links) als auch Feingewindeschrauben (Mitte) zum Einsatz. Schrauben ohne Gewinde (rechts) bieten die größte Sicherheit, haben sich aber nicht recht durchsetzen können.

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4.2. Was müssen Sie haben? – Das richtige Werkzeug Wenn sich eine Schraube nur schwer hineindrehen lässt, sollten Sie erst einmal überprüfen, ob es sich um den richtigen Gewindetyp handelt. Auch die Länge von Schrauben kann eine große Rolle spielen. So müssen z.B. bestimmte Festplatten mit besonders kurzen Schrauben befestigt werden, weil die Schraube sonst die empfindliche Elektronik erreicht und dort erheblichen, teilweise nicht wieder gutzumachenden Schaden anrichten kann. Heben Sie Kleinteile gesondert auf! Die berühmte Schraube, die durch die Lüfteröffnung in das Netzteil gelangt, ist keineswegs so selten. Sammeln Sie daher alle Kleinteile in einem bereitgestellten Behälter. Wenn Ihnen einmal etwas in den Rechner hineinfällt, lassen Sie alles andere stehen und liegen und arbeiten Sie erst dann weiter, wenn Sie den Ausreißer wieder unter Kontrolle haben. Verschieben Sie dieses Vorhaben unter keinen Umständen, auch wenn dies manchmal sehr lästig sein mag. Glauben Sie uns, Sie werden es sonst vergessen! Achten Sie auf Ihr Werkzeug! Legen Sie dieses unter keinen Umständen im PC ab. Nur allzu leicht wird dort im Eifer des Gefechts etwas vergessen, was später zu erheblichen Komplikationen führen kann. Am besten, Sie halten sich auf Ihrem Arbeitstisch einen gesonderten Bereich zur Ablage des Werkzeugs frei, dann ist auch immer alles griffbereit. Notieren Sie Veränderungen! Vor allem, wenn Sie an Dip-Schaltern oder Jumpern etwas verändern wollen, sollten Sie auf keinen Fall versäumen, die Ausgangsposition schriftlich festzuhalten. Auch bzw. gerade in Situationen, in denen in Ermangelung einer Dokumentation nur noch Herumprobieren hilft, kann Ihnen eine Auflistung der bereits versuchten Kombinationen sehr hilfreich sein. Erst probieren, dann montieren! Sofern die räumlichen Gegebenheiten dies zulassen, empfehlen wir Ihnen, sämtliche Erweiterungen Probe laufen zu lassen, bevor Sie sie endgültig festschrauben. Vor allem beim Einbau von Laufwerken oder Festplatten können Sie sich auf diese Weise unter Umständen einen Zeitverlust und viel Ärger ersparen, den ein erneuter Ausbau z.B. wegen eines vergessenen Jumpers mit sich brächte.

4.2. Was müssen Sie haben? – Das richtige Werkzeug Wenn Sie noch nie einen Eingriff an der Computer-Hardware vorgenommen haben, so geht es Ihnen womöglich wie vielen anderen Anwendern, mit denen wir täglich zu tun haben. Sie vermuten, dass einem derart komplexen und filigran aufgebauten System, wie es Ihr PC ist, nur mit einem unüberschaubaren und unbezahlbaren Park an Messinstrumenten und Spezialwerkzeugen beizukommen ist. Tatsächlich ist das genaue Gegenteil der Fall. Das Innenleben der meisten PCs ist modular aufgebaut, die Bauteile sind weitestgehend genormt und ihre Verbindung erfolgt in der Regel über ebenso genormte Steckverbinder. Zwar gibt es Reparaturen oder auch Tuningmaßnahmen, die den Einsatz eines ziemlich aufwendigen technischen Equipments voraussetzen, aber nur selten sind diese Maßnahmen, selbst wenn das nötige Know-how zur Durchführung vorhanden ist, überhaupt lohnenswert.

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4

Bevor es losgeht – Tipps, Tricks und Traps Bild 4.2: In vielen Fällen genügt das Werkzeug, was der Haushalt so hergibt.

Kaufen Sie sich also kein Oszilloskop, wir werden uns in diesem Buch bis auf wenige Ausnahmen auf die Beschreibung solcher Eingriffe beschränken, die Sie mit der in nahezu jedem Haushalt vorhandenen Grundausstattung an Werkzeugen durchführen können. Die Minimalausstattung: was Sie unbedingt haben sollten Unentbehrlich für das effektive Arbeiten an der Hardware des PCs sind folgende Werkzeuge bzw. Hilfsmittel: Ein kleiner Kreuzschraubendreher Fast alle Schrauben im Inneren Ihres PCs werden hiermit gelöst und auch das Gehäuse kann in der Regel damit geöffnet werden. Daher ist der Kreuzschraubendreher so ziemlich das wichtigste Werkzeug der PC-Werkstatt überhaupt, was sich, vor allem, wenn Sie vorhaben, des Öfteren an Ihrem Rechner zu bauen, auch in der Qualität bemerkbar machen sollte. Gute Kreuzschraubendreher haben eine abgestumpfte Spitze, damit sie weit genug in die Schraube hineinreichen können, und sie verfügen über relativ scharfe Kanten, sodass ein Abgleiten aus der Schraube erschwert wird. Geben Sie also ruhig ein paar Mark mehr aus – wenn Sie erst einmal verzweifelt versucht haben, eine durch einen minderwertigen Schraubendreher unbrauchbar gewordene Kreuzschlitzschraube doch noch herauszubekommen (ein Ausbohren kommt am PC selbstverständlich nicht in Frage), werden Sie diese Investition zu schätzen wissen. Eine bootfähige Systemdiskette (Startdiskette) Besser wären sogar zwei solcher Disketten, weil es gerade bei noch nicht einwandfrei funktionierenden Systemen schnell passiert ist, dass Sie irrtümlich eine davon unbrauchbar gemacht haben. Verwenden Sie aus diesem Grund auch nie Ihre – sicherlich vorhandenen – Originaldisketten und vergewissern Sie sich, dass Sie den Schreibschutz auf Ihren Disketten aktiviert haben.

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4.2. Was müssen Sie haben? – Das richtige Werkzeug Wie Sie für Windows ME/98/95 und DOS eine Startdiskette erstellen, beschreiben wir in Kapitel 5.1 ausführlich.

Papier und Bleistift Wie oben schon beschrieben, sollten Sie wirklich alles, was Ihnen einmal wichtig werden könnte, schriftlich festhalten.

Ein kleiner Behälter zum Sammeln von Kleinteilen. Hierzu eignen sich kleine Pappschachteln genauso wie Kunststoffdosen oder Joghurtbecher. Auch die Verwendung einer – leeren – Kaffeetasse können Sie in Erwägung ziehen. Achten Sie aber darauf, dass es sich um einen standfesten Behälter handelt (also kein Weinglas). Die beste Ordnung nützt Ihnen nichts, wenn sie sich scheppernd über Ihren Schreibtisch ergießt. Eine Pinzette zum Abziehen bzw. Anbringen von Jumpern sowie zum Aufheben von in das Gehäuse gefallenen Kleinteilen, an die Sie sonst nicht mehr herankommen können. Am besten ist hier eine Kunststoffpinzette geeignet, mit der Sie, auch wenn Sie am laufenden Gerät z.B. zum Einstellen der Speed-Anzeige arbeiten müssen, keine Kurzschlüsse verursachen können. Die Grundausstattung: was Sie noch gut gebrauchen können Ein kleiner Schlitzschraubendreher Diesen benötigen Sie nicht nur zum Öffnen und Schließen passender Schrauben, sondern auch als Hebelwerkzeug, z.B. zum Entfernen von Chips. Auch zum Betätigen von Dip-Schaltern ist er hervorragend geeignet. Ein einfaches Modell, wie Sie es möglicherweise als Beute von der Schießbude der letzten Kirmes mitgebracht haben, genügt vollkommen. Auch ein Elektroschraubendreher, also mit Prüflampe im Inneren, erfüllt hier seinen Zweck.

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4

Bevor es losgeht – Tipps, Tricks und Traps

Eine Flach- oder Kombizange Diese kann unter Umständen die Pinzette ersetzen. Ansonsten benötigen Sie sie zum Greifen bzw. Abziehen von schwer erreichbaren Steckverbindungen sowie zum Lösen von Sechskantmuttern, wie sie z.B. an Schnittstellen vorkommen können. Die beste Beweglichkeit erreichen Sie hier naturgemäß mit einer nicht allzu großen Zange. Ein wasserfester Filzstift Ein ganz gewöhnlicher Folienschreiber in einer möglichst dunklen Farbe. Hiermit können Sie innerhalb des Rechners Markierungen vornehmen, um z.B. den Pin 1 eines Laufwerksanschlusses auch im eingebauten Zustand erkennen zu können. Ein etwa DIN A4 großes nicht leitendes Stück Schaumstoff Auf diesem können Sie z.B. Ihre Hauptplatine während der Erprobung ablegen. Auch als rutschfeste Unterlage für eine noch nicht endgültig eingebaute Festplatte findet sich kaum etwas besseres.

Eine Mehrfachsteckdose Die am PC verwendeten Netzkabel haben meistens abgeknickte Stecker. Damit die sich nicht in die Quere kommen können, sollten Sie eine Mehrfachsteckdose mit schräg angeordneten Kontakten verwenden.

Eine Diskette mit einem Hardware-Diagnoseprogramm Wenn Sie ein Programm wie CHECKIT oder PC-CONFIG besitzen, sollten Sie sich eine Kopie davon anfertigen und diese in Ihrer PCWerkstatt bereithalten. Auch das DOS-Programm MSD kann Ihnen z.B. bei der Fehlersuche oder beim Konfigurieren einer Schnittstelle sehr gute Dienste leisten. Einige formatierte Leerdisketten Diese benötigen Sie z.B. zum Testen von Diskettenlaufwerken. Auch auf eine evtl. erforderliche Datensicherung sollten Sie vorbereitet sein.

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4.2. Was müssen Sie haben? – Das richtige Werkzeug Ein extra kurzer Schraubendreher Bestimmte Schrauben lassen sich gelegentlich nur sehr schlecht erreichen. Manchmal müssen sogar Erweiterungskarten ausgebaut werden, weil ein langer Schraubendreher sonst im Gehäuse nicht bewegt werden kann. Erwägen Sie daher die Anschaffung eines solchen Kurzschraubendrehers. Am besten gefallen uns die im Autozubehör erhältlichen Vergaserschraubendreher, die über eine umsteckbare Klinge verfügen und daher für Schlitz- als auch für Kreuzschrauben gleichermaßen geeignet sind. Ein mittelgroßer Kreuzschraubendreher wird vor allem zum Öffnen des Gehäuses benötigt, gelegentlich ist der kleinere Kollege bei größeren und fest sitzenden Schrauben überfordert. Achten Sie auch hier ein wenig auf Qualität und wählen Sie kein allzu spitzes Exemplar. Die entsprechenden Schrauben werden es Ihnen danken. Ein Antistatikarmband Dies ist die zuverlässigste Methode zur Vermeidung von Defekten durch elektrostatische Aufladung. Ziehen Sie das Erdungskabel am besten durch den Ärmel Ihrer Bekleidung, Sie vermeiden hierdurch Behinderungen durch das ansonsten herunterhängende Kabel. Bei den meisten Antistatikarmbändern ist das Erdungskabel viel zu kurz, verlängern Sie es ruhig nach Ihren Bedürfnissen mit einem weiteren Kabelstück (über eine Lüsterklemme oder durch Anlöten). Sie können sich auch gleich das ganze Armband selbst anfertigen, indem Sie einfach einen beliebigen Metallreif, z.B. auch den Ehering, mit einem Kabel versehen. Ein englisches Wörterbuch Für alles, was Ihnen an Kauderwelsch in Handbüchern, Diagnoseprogrammen oder Setup-Menüs so begegnet und das auch in unserem Glossar nicht erklärt wird.

Die Vollausstattung: was sonst noch nützlich werden kann Ein mittlerer Schlitzschraubendreher wird z.B. zum Öffnen des Gehäuses gebraucht. Wenn das Gehäuse Ihres Rechners über Kreuzschlitzschrauben verfügt, was bei den meisten der Fall ist, so können Sie auf diesen wahrscheinlich verzichten, im Inneren des Gehäuses sind größere Schlitzschrauben eher selten. Für Besitzer von Markengeräten, z.B. der Hersteller IBM oder Compaq, ist dieser Schraubendreher allerdings oft unentbehrlich.

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4

Bevor es losgeht – Tipps, Tricks und Traps

Ein 5-mm-Steckschlüssel Diese sind sowohl einzeln mit einem festen Schraubendrehergriff erhältlich als auch in den meisten so genannten Bit-Boxen, also zur Verwendung mit einem Ratschenschraubendreher enthalten. Sie können sich durch die Verwendung eines solchen Schlüssels die ansonsten etwas knifflige Montage der Sechskantmuttern an Schnittstellen oder zur Hauptplatinenbefestigung erheblich erleichtern. Eine kleine Feile Diese wird manchmal benötigt, um Passungenauigkeiten zu beseitigen. Besonders an den Kunststoffblenden von Gehäusefronten bleiben in der Fertigung oft kleine Kunststoffgrate stehen, die z.B. bei der Betätigung des Netzschalters zu Beeinträchtigungen führen können.

Verwenden Sie die Feile keinesfalls, um bei installierter Elektronik Metallteile damit zu bearbeiten! Die hierbei entstehenden Späne bekommen Sie nie wieder aus dem Rechner heraus.

Eine IC-Zange Dieses im Elektronikzubehör erhältliche Werkzeug erleichtert den Ausbau von RAM-Chips und anderen ICs, ohne die empfindlichen Anschlüsse zu beschädigen. Wenn Ihnen die Anschaffung zu teuer ist oder wenn Sie an Ihrem Wohnort eine solche Zange nicht bekommen, können Sie sich auch mit einer Slotblende behelfen, indem Sie das umgeknickte Ende als Hebel benutzen. Einige Jumper Nicht immer gelangen Sie durch das bloße Entfernen eines Jumpers zu der von Ihnen gewünschten Konfiguration, manchmal muss auch ein zusätzlicher aufgesetzt werden. Halten Sie, soweit möglich, einige Jumper in den beiden gebräuchlichen Größen bereit. Sie erhalten diese im Elektronikzubehörhandel. Verschiedene Standardschrauben Leider entsprechen die meisten im PC verwendeten Schrauben nicht den in Europa gebräuchlichen Normen. Wenn Sie die Möglichkeit haben, verschaffen Sie sich, bevor Sie einen Eingriff vornehmen, die gebräuchlichsten Schrauben. Wenn Ihnen später eine fehlt, können Sie mit denen, die sich im Haushalt so finden lassen, nichts anfangen.

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4.2. Was müssen Sie haben? – Das richtige Werkzeug Einige Abstandhalter Diese brauchen Sie nur beim Ein- oder Ausbau der Hauptplatine. Hierbei kann der eine oder andere Abstandhalter schon einmal unbrauchbar werden – vielleicht müssen Sie auch zum Messer greifen.

Kabel und Lüsterklemmen Verwenden Sie für Kabelverbindungen nur isolierte Litze, also keinen Draht. Ansonsten sind spätere Fehler durch gebrochene Kabel schon vorprogrammiert.

Eine Rolle Isolierband Verwenden Sie möglichst ein gewebeverstärktes Band. Diese besitzen nicht nur eine höhere Festigkeit, sie kleben unserer Erfahrung nach auch besser.

Einige Kabelbinder Diesen Pfennigartikel bekommen Sie im Elektronikfachgeschäft oder im Baumarkt. Er schafft Ordnung im Kabelsalat oder wird z.B. beim Austausch eines Quarztaktgebers benötigt. Wählen Sie keine allzu langen Exemplare, das überstehende Ende wird ohnehin meistens abgeknipst.

Eine Y-Weiche für die Stromversorgung Schon mancher, der am Wochenende endlich seine neue Festplatte einbauen wollte, musste mangels Stromversorgung auf den nächsten Arbeitstag warten, um sich für ein paar Mark eine Y-Weiche zu besorgen. Wenn Sie nicht sicher sind, ob Sie in Ihrem PC genügend Anschlüsse vorfinden, legen Sie sich lieber eine solche »auf Vorrat« zurück. Sie bekommen Sie im Computeroder Elektronikfachhandel.

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4

Bevor es losgeht – Tipps, Tricks und Traps

Pfosten- und Kartenstecker, Flachbandkabel Dies ist alles, was Sie brauchen, um sich ein Floppy- oder Festplattenkabel selbst anzufertigen. Möglicherweise wird dies beim Einbau eines 3½-Zoll-Laufwerks erforderlich, oder Sie benötigen innerhalb eines Tower-Gehäuses ein etwas längeres Kabel, als Sie »von der Stange« bekommen können. Ein Hammer Mit diesem schlagen Sie die oben erwähnten Quetschverbinder auf das Flachbandkabel. Ein üblicher etwa 300 Gramm schwerer Hammer genügt.

Ein scharfes, flaches Messer Hier tut es ein einfaches Küchenmesser mit gerader Klinge. Sie brauchen es z.B. zum Abschneiden von klemmenden Abstandhaltern oder zum Kürzen von selbst gefertigten Flachbandkabeln.

Ein Multimeter oder Durchgangsprüfer Diese schon recht speziellen Geräte benötigen Sie nur zur Fehlersuche an vermeintlich defekten Kabelverbindungen und Netzteilen oder zum Testen der Anschlussfolge an Netzschaltern von neuen Computergehäusen. Wenn Sie nicht ohnehin schon ein solches Gerät Ihr eigen nennen und auch damit umgehen können, sollten Sie die Anschaffung erst einmal hinausschieben. Wahrscheinlich werden Sie dieses Gerät nie benötigen. Ein Lötkolben, Lötzinn und Entlötlitze Wie wir schon weiter oben ausgeführt haben, verzichten wir in diesem Buch auf jegliche Lötarbeiten. Wenn Sie jedoch über die entsprechenden Vorkenntnisse verfügen, dann (und nur dann) könnte Ihnen dieses Gerät bei der Lösung des einen oder anderen Kabelproblems durchaus gute Dienste leisten. Grundsätzlich besitzt eine richtig durchgeführte Lötverbindung eine höhere Zuverlässigkeit als die Verbindung über eine Lüsterklemme. Denken Sie aber an die anschließende Isolierung der Lötstelle.

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4.3. Wo wollen Sie arbeiten? – Die optimale PC-Werkstatt Führen Sie den Lötvorgang niemals über dem geöffneten PC oder über einem sonstigen Bauteil aus. Die Gefahr der Zerstörung wertvoller Teile durch herunterfallendes Lötzinn ist ansonsten erheblich.

4.3. Wo wollen Sie arbeiten? – Die optimale PCWerkstatt Wie bei der Auswahl des Werkzeugs gibt es auch bei der Wahl bzw. richtigen Gestaltung des Arbeitsplatzes einige Kriterien und Minimalanforderungen, die wir nun im Einzelnen durchgehen wollen. Wir haben weiter oben bereits festgestellt, dass es, die nötige Übersicht und Gelassenheit einmal vorausgesetzt, keine wirklichen Schwierigkeiten beim Eingriff in die PC-Hardware geben muss. Auf der anderen Seite ist aber die Gefahr, einen Fehler zu machen, um so größer, je mehr Ihre Konzentration von äußeren Umständen beeinträchtigt wird. Arbeiten Sie daher unter Voraussetzungen, die ein ruhiges Vorgehen ermöglichen. Am besten geschieht dies in einem eigenen Raum, in dem Sie weder durch Telefonanrufe noch durch tobende Kinder abgelenkt werden können. Sorgen Sie für Übersicht bei Ihrem Vorgehen, indem Sie genügend Platz bereitstellen, um ausgebaute Teile abzulegen oder Werkzeug auszubreiten. Hierzu brauchen Sie einen möglichst großen, feststehenden Tisch, um den Sie am besten herumgehen können, um den PC von allen Seiten zu erreichen, ohne diesen ständig drehen zu müssen. Unterschätzen Sie nicht den Platzbedarf einer solchen Aktion, bedenken Sie, dass schon der zusammengebaute Rechner mit Monitor und Tastatur einen gewöhnlichen Schreibtisch bequem für sich vereinnahmt. Sorgen Sie für eine ausreichende möglichst blendfreie Beleuchtung, Sie werden unter Umständen äußerst kleine Details, z.B. schwarze Beschriftungen auf dunkelbraunem Grund, erkennen müssen. Stellen Sie genügend Netzanschlüsse zur Verfügung. Am besten besorgen Sie sich hierzu eine Mehrfach-Steckerleiste mit einem integrierten Schalter. Sie vermeiden dadurch den Kabelsalat auf dem Fußboden (Stolpergefahr) und können außerdem sicher sein, dass auch wirklich alle Verbraucher abgeschaltet werden. Sie sollten sich in jedem Fall auch einen Stuhl bereitstellen. Viele Maßnahmen lassen sich im Sitzen durchführen und häufig werden Sie etwas nachschlagen müssen, um weiterzukommen. Schonen Sie also Ihren Rücken und gönnen Sie sich gelegentlich ein wenig Rast. Arbeiten Sie also, ohne Störungen befürchten zu müssen, in einem ruhigen, gut beleuchteten Raum, an einem großen freistehenden und stabilen Tisch, um den Sie, ohne über Kabel zu fallen, herumgehen können, und halten Sie alles bereit, was Sie für die angestrebten Maßnahmen benötigen könnten.

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4

Bevor es losgeht – Tipps, Tricks und Traps

Dieser Idealzustand wird natürlich nicht immer zu erreichen sein – uns wurde auch von Rechnerselbstbauten berichtet, die in einer Bierlaune neben dem Käsefondue bei Kerzenlicht am Küchentisch vorgenommen wurden und bei denen es keinerlei Probleme gegeben haben soll. Machen Sie den Aufwand, den Sie beim Errichten Ihrer PC-Werkstatt auf sich nehmen wollen, auch ein wenig davon abhängig, wie sicher Sie sich fühlen.

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5

Damit nichts verlorengeht – So sichern Sie, was wichtig ist

Für die fehlerlose Funktion eines PC-Systems ist ein korrektes Zusammenspiel von Hard- und Software unabdingbare Voraussetzung. Hardware, Betriebssystem und Anwendungssoftware müssen dazu in vielfältiger Weise aufeinander abgestimmt sein. Schon kleine Veränderungen, wie sie beim Aufrüsten ständig vorkommen, können dieses manchmal recht empfindliche Gleichgewicht erheblich stören. Die möglichen Folgen sind zahlreich: Der PC läuft langsamer oder verhält sich seltsam, einzelne Programme lassen sich nicht mehr starten, der Drucker druckt nicht mehr oder der Rechner lässt sich nicht einmal mehr hochfahren. Im schlimmsten Fall gehen alle gespeicherten Daten vollständig verloren. Solch ein Supergau ist vielleicht nicht allzu wahrscheinlich, mit etwas Glück und wenn Sie sich möglichst genau an unsere Anleitungen halten, wird er Ihnen hoffentlich erspart bleiben. Doch was tun, wenn doch einmal etwas schief gegangen ist? Dann wäre es sicher nützlich, den ursprünglichen, funktionierenden Zustand wiederherzustellen.

In diesem Kapitel erfahren Sie: l

wie Sie für die verschiedenen Betriebssysteme eine Start- und Erste-Hilfe-Diskette erstellen können,

l

was Sie tun können, wenn Ihr PC nicht mehr von der Festplatte startet,

l

wie Sie Ihre aktuelle Hardware-Konfiguration dokumentieren,

l

wie Sie Ihre aktuelle Betriebssystem- und Treiberkonfiguration sichern und wiederherstellen können,

l

wie Sie Ihren Daten- und Programmbestand am besten sichern.

Am besten widmen Sie diesem Thema regelmäßig ein wenig Aufmerksamkeit und Zeit, auch wenn's lästig ist. Und ärgern Sie sich nicht, wenn Sie immer eine aktuelle Datensicherung bereithalten und nie benötigen. Das ist wie beim Airbag – immer noch besser als umgekehrt.

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5 5.1

Damit nichts verlorengeht – So sichern Sie, was wichtig ist

Start- und Erste-Hilfe-Disketten anfertigen

Bevor wir uns um das eigentliche Sichern von Systemeinstellungen, Programm- und Datenbeständen kümmern, wollen wir Ihnen beschreiben, wie Sie ein System, das nicht mehr starten kann, wieder lauffähig machen. Dazu benötigen Sie eine Startdiskette mit einigen zusätzlichen Programmen. Dieses Erste-HilfeWerkzeug müssen Sie sich selbst anfertigen. Je nach verwendetem Betriebssystem ist das unterschiedlich komfortabel, auch die Verfahren zur Reparatur eines nicht mehr startfähigen Systems unterscheiden sich zum Teil erheblich. Wir haben die Angelegenheit daher für Windows ME/98/95 und DOS/Windows 3.x getrennt beschrieben.

5.1.1

So erstellen und benutzen Sie eine Startdiskette für Windows ME, 98 und 95

Alle diese Windows-Versionen bieten in der Systemsteuerung eine Funktion an, mit der eine Startdiskette erstellt werden kann. Das Ergebnis ist eine Diskette, die Sie in die Lage versetzt, Ihr System vom Diskettenlaufwerk zu starten und unter Zuhilfenahme einiger DOS-Programme zu reparieren. Bild 5.1: Auf Knopfdruck erstellt Windows ME/98/95 eine Startdiskette.

Über Start/Einstellungen/Systemsteuerung/Software gelangen Sie auf die Registerkarte Startdiskette. Legen Sie nun die Windows-CD in das CD-ROM-Laufwerk und eine leere Diskette in das Diskettenlaufwerk ein. Über Diskette erstellen veranlassen Sie Windows dazu, eine Startdiskette anzufertigen. Den Rest erledigt Windows ohne Ihre weitere Mithilfe. Auf der Startdiskette treffen Sie alte Bekannte aus der Zeit des »schwarzen Bildschirms« wieder: Mit sys c: können Sie die eventuell zerstörten Systemdateien auf der Festplatte restaurieren. SCANDISK.EXE repariert Dateifehler. Auch der gute alte DOS-Editor EDIT.COM und UNINSTALL.EXE zum Deinstallieren von Windows sind dabei. Windows 95 kopiert für die ganz Wagemutigen und wirklich versierten Anwender den Editor für die Registrierdatenbank (REGEDIT.EXE) mit auf die Startdiskette, Windows ME und 98 verzichten (vorsichtshalber) darauf.

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5.1 Start- und Erste-Hilfe-Disketten anfertigen Beim Umgang mit der Windows-Startdiskette brauchen Sie also DOS-Kenntnisse. Die schöne bunte Welt von Windows bleibt vorerst verborgen. Bis es wieder läuft, regiert der gute alte schwarze DOS-Bildschirm. Wohl dem, der die Befehlssyntax beherrscht oder sein DOS-Handbuch noch nicht entsorgt hat. Das ist drauf – Die Dateien auf der Windows ME/98-Startdiskette AUTOEXEC .BAT

CONFIG

README

FINDRAMD .EXE

RAMDRIVE .SYS

ASPI4DOS .SYS

BTCDROM

ASPICD

BTDOSM

ASPI2DOS .SYS

.TXT .SYS

.SYS .SYS

SETRAMD

.BAT .SYS

ASPI8DOS .SYS

ASPI8U2

.SYS

FLASHPT

.SYS

EXTRACT

.EXE

FDISK

.EXE

DRVSPACE .BIN

COMMAND

.COM

HIMEM

.SYS

OAKCDROM .SYS

EBD

.CAB

DISPLAY

.SYS

COUNTRY

EGA

.CPI

MODE

.COM

KEYBOARD .SYS

KEYB

.COM

.SYS

Das hängt dran – Die Dateien in der von Windows ME/98 angelegten RAM-Disk ATTRIB

.EXE

CHKDSK

.EXE

COMMAND

.COM

DEBUG

.EXE

EDIT

.COM

EXT

.EXE

EXTRACT

.EXE

FORMAT

.COM

HELP

.BAT

MSCDEX

.EXE

README

.TXT

RESTART

.COM

SYS

.COM

SCANDISK .EXE

SCANDISK .INI

Weniger ist weniger – Die Dateien auf der Windows 95-Startdiskette DRVSPACE .BIN

COMMAND

.COM

FORMAT

SYS

.COM

CONFIG

.SYS

AUTOEXEC .BAT

DISPLAY

.SYS

COUNTRY

.SYS

EGA

.CPI

MODE

.COM

KEYBOARD .SYS

KEYB

.COM

FDISK

.EXE

ATTRIB

EDIT

.COM

REGEDIT

.EXE

SCANDISK .EXE

SCANDISK .INI

DEBUG

.EXE

CHKDSK

UNINSTAL .EXE

.EXE .EXE

.COM

Die Startdisketten sehen für Windows ME/98 und Windows 95 also etwas unterschiedlich aus. Die Windows ME/98-Startdiskette legt eine so genannte RAM-Disk an. Dorthin werden einige Programme installiert, die auf der Diskette keinen Platz mehr gefunden haben, weil sich dort eine Reihe von CD-ROM-Treibern befinden. Bei der Windows 95-Startdiskette müssen Sie etwas nachbessern, damit Sie Ihr CD-ROM-Laufwerk benutzen können. Schon mit drauf: Die Windows ME/98-Startdiskette enthält eigene CD-ROM-Treiber Wenn Sie sich im Bootmenü der Windows ME/98-Startdiskette für die CD-ROM-Unterstützung entscheiden, werden eine Reihe von ATAPI- und SCSI-CD-ROM-Treibern geladen. Wird Ihr Lauf-

259

5

Damit nichts verlorengeht – So sichern Sie, was wichtig ist

werk davon unterstützt, können Sie anschließend Ihr CD-ROM-Laufwerk benutzen. Allerdings wird seine Laufwerksbezeichnung einen Buchstaben höher liegen, als Sie es bisher gewohnt sind (Aus d: wird e: etc.). An die Stelle der alten Laufwerksbezeichnung tritt nun die beim Systemstart im Arbeitsspeicher temporäre RAM-Disk. Dauerhaft speichern können Sie dort nichts, beim nächsten Start ist alles weg. Wenn Ihr CD-ROM-Laufwerk von der Windows ME/98-Startdiskette nicht unterstützt wird, dann haben Sie dasselbe Problem wie bei Windows 95: Sie müssen den passenden CD-ROM-Treiber auf die Startdiskette bringen. Das geschieht genauso wie bei Windows 95. So bringen Sie auch der Windows 95-Startdiskette die Unterstützung Ihres CD-ROM-Laufwerks bei Wenn Sie Ihr System von der Windows-95-Startdiskette starten, werden Sie feststellen, dass Sie Ihr CD-ROM-Laufwerk nicht ansprechen können. Wenn Sie zur Fehlerbehebung z.B. die Windows-CD benötigen, bleibt Ihnen nichts anderes übrig, als den passenden Treiber von Hand auf der Diskette zu integrieren. Sie benötigen dazu eine funktionsfähige Windows 95-Startdiskette, die Treiberdiskette zu Ihrem CD-ROM-Laufwerk und eventuell die Windows-CD. Treiberdateien auf die Startdiskette kopieren Zur Installation des CD-ROM-Treibers sind zwei Dateien erforderlich: 1. der eigentliche Gerätetreiber zum CD-ROM-Laufwerk; Sie finden ihn auf der Diskette zum CD-ROM-Laufwerk. Er endet immer auf .SYS, der vordere Teil des Dateinamens enthält meistens in Kurzform den Namen des Herstellers (z.B. TOSHIBA.SYS oder SONYCD.SYS); 2. das Programm MSCDEX.EXE; das finden Sie im Verzeichnis C:\WINDOWS\COMMAND auf Ihrer Festplatte. Beide Dateien kopieren Sie auf die Startdiskette. Normalerweise reicht der Platz dafür gerade noch aus, andernfalls müssen Sie die eine oder andere Datei auf der Startdiskette löschen. Am entbehrlichsten ist die Datei drvspace.bin, aber auch auf display.sys, country.sys oder die Codepages mit der Endung .cpi können Sie im Grunde verzichten. Unter Windows ME/98 können Sie sich das Kopieren von MSCDEX.EXE sparen. Es ist auf der Startdiskette schon mit drauf. Eintragen der Treiber in die Startdateien auf der Diskette Damit das CD-ROM-Laufwerk korrekt funktioniert, müssen Sie den Gerätetreiber (z.B. MTMCDE.SYS) in die Datei CONFIG.SYS und das Programm MSCDEX.EXE in die Datei AUTOEXEC.BAT auf der Startdiskette eintragen. Dazu benutzen Sie am besten das DOS-Programm EDIT, das sich bereits auf der Startdiskette befindet. Wie das genau geht, beschreiben wir ausführlich in Kapitel 7.3.

Am besten schreiben Sie die Einträge aus den DOS-Startdateien auf Ihrer Festplatte einfach ab. Wenn Sie Windows von CD installiert haben, müssen die CD-ROM-Treiber ja vorher installiert

260

5.1 Start- und Erste-Hilfe-Disketten anfertigen worden sein. Zum Auslesen können Sie ebenfalls das Programm EDIT benutzen, Sie können die betreffenden Zeilen damit auch gleich kopieren. Allerdings stimmen die Pfadangaben für den CD-ROM-Treiber jetzt, da er von A: geladen werden soll, nicht mehr. Lassen Sie sie ganz einfach weg. Der Eintrag in der CONFIG.SYS könnte dann z.B. so aussehen: DEVICE=MTMCDE.SYS /D:MSCD001,

eventuell gefolgt von einigen weiteren Parametern. Der Aufruf von MSDEX.EXE in der Datei AUTOEXEC.BAT könnte beispielsweise so aussehen: MSCDEX.EXE /D:MSCD001.

Auch diesem Eintrag können im Einzelfall noch weitere Parameter folgen. Startdiskette ausprobieren Um sicher zu gehen, dass die vorgenommene Treiberintegration auch funktioniert, sollten Sie die Startdiskette einmal ausprobieren. Stellen Sie zunächst sicher, dass Ihr PC auch vom Laufwerk A: booten kann, d.h., dass die Bootreihenfolge im CMOS-Setup auf A:/C: eingestellt ist. Dann starten Sie Ihren PC mit der eingelegten Startdiskette. Wenn Sie nach abgeschlossenem Bootvorgang auf das CD-ROM-Laufwerk wechseln und auch auf eine eingelegte CD zugreifen können, hatte die Operation Erfolg. Sie haben nun eine wirklich brauchbare Windows-Startdiskette.

So erstellen und benutzen Sie eine Startdiskette für DOS und Windows 3.x Um Ihnen die Erstellung einer Start- und Erste-Hilfe-Diskette für DOS so einfach wie möglich zu machen, haben wir auf der CD zu diesem Buch eine Stapeldatei hinterlegt. Alles, was Sie sonst noch dazu benötigen, sind die DOS-Dateien, die sich komplett in einem Verzeichnis auf der Festplatte Ihres PCs befinden müssen. Auch unter DOS ist es äußerst wichtig, dass die Erste-Hilfe-Diskette die gleiche DOS-Version enthält wie Ihre Festplatte. Bei der ersten Installation ist dies gewährleistet, aber wenn Sie Ihr Betriebssystem später erneuern, stimmt die Angelegenheit nicht mehr. Jedesmal, wenn Sie entweder die Version des Betriebssystems wechseln oder auf ein ganz anderes Betriebssystem umsteigen, sollten Sie also unbedingt eine neue Erste-Hilfe-Diskette anfertigen. Der hier beschriebene Weg funktioniert ab der DOS-Version 3.2. Kopieren der Installationsdateien Starten Sie Ihren PC von der Festplatte und kopieren Sie dann alle Dateien aus dem Verzeichnis \ehd von der CD zu diesem Buch in das Verzeichnis auf der Festplatte, in dem sich die Betriebssystemdateien befinden, fast immer ist dies das Verzeichnis c:\dos. Wechseln Sie dazu mit cd \dos

in das Betriebssystemverzeichnis auf Ihrer Festplatte. Geben Sie dann COPY x:\EHD\*.*

ein.

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5

Damit nichts verlorengeht – So sichern Sie, was wichtig ist

Dabei ersetzen Sie das x durch den Buchstaben Ihres CD-ROM-Laufwerks. Darauf werden von der CD genau 16 Dateien auf die Festplatte kopiert. Anschließend gibt der PC eine entsprechende Meldung aus. Ausführen der Stapeldatei Legen Sie jetzt die zukünftige Startdiskette in Ihr Diskettenlaufwerk. Starten Sie dann den gerade kopierten Batch-Job zur Erstellung einer Erste-Hilfe-Diskette, indem Sie hinter der DOSEingabeaufforderung Folgendes eingeben: mach_ehd

[Enter]

Solange die verwendete Leerdiskette keine Fehler hat, geht nun alles von allein weiter. Sie können die Vorgänge am Bildschirm mitverfolgen.

Nach der Formatierung der Diskette wird diese startfähig gemacht. Anschließend erfolgt die Übertragung der EHD- und der wichtigsten DOS-Dateien. Sollte gelegentlich die Meldung Datei nicht gefunden auf dem Bildschirm erscheinen, so ist das nicht weiter tragisch. Die Stapeldatei ist auf die Verwendung von DOS 6.2 ausgelegt. Sollte Ihr PC mit einer älteren DOS-Version arbeiten, wird er bestimmte Kommandos, die nur bei DOS 6.2 relevant sind, nicht finden. Das stört aber nicht weiter. Möglicherweise ist auch Ihr Betriebssystemverzeichnis nicht ganz vollständig. Überprüfen der Erste-Hilfe-Diskette Prüfen Sie nun die gerade erstellte Diskette auf ihre Startfähigkeit, indem Sie über die Tastenkombination [Strg]+[Alt]+[Entf] einen Warmstart auslösen. Die Diskette bleibt dabei im Laufwerk. Der PC sollte von dieser Diskette booten können und der deutsche Tastaturtreiber sollte nach dem Systemstart geladen sein. Wenn Sie DOS in der Version 6.2 auf Ihrem PC vollständig installiert haben, wird die soeben angefertigte Diskette die folgenden aufgelisteten Dateien enthalten. Bei älteren DOS-Versionen ist die Anzahl der Dateien auf jeden Fall kleiner. Das ist drauf: die Dateien auf der Erste-Hilfe-Diskette AUTOEXEC.BAT

UNFORMAT.COM

DOS3INST.BAT

ATTRIB

DOS4INST.BAT

BACKUP

CHKDSK

DOS6INST.BAT

.EXE

DOS5INST.BAT

.EXE

.EXE

DEBUG

.EXE

AUTOEXEC.CC3

EDLIN

CONFIG

.CC3

EMM386

.EXE

AUTOEXEC.CC4

FDISK

.EXE

CONFIG

.CC4

FIND

.EXE

LABEL

.EXE

CONFIG

.CC5

AUTOEXEC.CC5

.EXE

BASIC

.EXE

AUTOEXEC.CC6

RESTORE .EXE

CONFIG

.CC6

SCANDISK.EXE

ASSIGN

SMARTDRV.EXE

COMMAND .COM

UNDELETE.EXE

DISKCOPY.COM

XCOPY

.EXE

EDIT

.COM .COM

QBASIC

.HLP

FORMAT

.COM

SCANDISK.INI

KEYB

.COM

ANSI

.SYS

MODE

262

.COM

5.2 Dokumentieren der Hardware-Konfiguration COUNTRY .SYS

MORE

SYS

KEYBOARD.SYS

.COM

.COM

HIMEM

.SYS

TREE

.COM

KEYBRD2 .SYS

So wird die Erste-Hilfe-Diskette benutzt Wenn Sie Ihr System nicht mehr von der Festplatte starten können, weil dort irgendwelche Dateien fehlen, oder wenn Sie eine neue Festplatte einrichten wollen, dann ist der Moment für den Einsatz der Erste-Hilfe-Diskette gekommen. Legen Sie diese in das Laufwerk A: ein und starten Sie Ihren Rechner. Nach dem Bootvorgang wird Ihnen die DOS-Version dieser Diskette angezeigt. Untersuchen Sie nun erst einmal, ob Ihr Laufwerk C: noch anzusprechen ist und schauen Sie dann nach, ob eine Startdatei oder COMMAND.COM fehlt. Mit dem Befehl UNDELETE C:

können Sie das Problem möglicherweise bereits beseitigen. Andernfalls sollten Sie nun das Ihrer DOS-Version entsprechende Stapelprogramm der Erste-Hilfe-Diskette aufrufen. Wenn Sie mit DOS 6.2 gebootet haben, geschieht dies durch den Befehl DOS6INST.

Bei DOS 3.3 starten Sie mit DOS3INST.

Nun werden zwei neue Startdateien auf Ihrer Festplatte installiert, gefolgt von den wichtigsten DOS-Dateien. Evtl. vorhandene CONFIG.SYS und AUTOEXEC.BAT werden mit der Endung EHD versehen aufbewahrt. Die Batch-Dateien setzen allerdings eine partitionierte und bootfähig formatierte Festplatte voraus. Wenn dies nicht der Fall ist, können Sie mit den Befehlen SYS C:

bzw. FORMAT C:/S

und FDISK

Ihre Platte neu einrichten. Sowohl beim Formatieren als auch beim Partitionieren gehen allerdings Ihre gesamten Daten verloren. Erwägen Sie diese Maßnahme daher erst, wenn Sie sonst keine andere Möglichkeit mehr sehen oder ohnehin eine neue Festplatte einrichten.

5.2

Dokumentieren der Hardware-Konfiguration

Wesentliche Einstellungen des PCs werden an der Hardware selber vorgenommen oder sie sind im CMOS des Rechners abgelegt. Eine fehlerfreie Einstellung der verschiedenen HardwareParameter ist unabdingbare Voraussetzung für die Funktion des Systems. Um beispielsweise eine konfliktfreie Konfiguration für eine neue Hardware-Komponente zu finden, müssen Sie wissen, welche Ressourcen (Adressen, IRQs, DMA-Kanäle etc.) die vorhandene

263

5

Damit nichts verlorengeht – So sichern Sie, was wichtig ist

Hardware bereits belegt. Eine Dokumentation der Ressourcenverteilung anzulegen, ist aber nicht nur dafür von Nutzen. Gleichzeitig erhalten Sie auf diese Weise die Sicherung der Einstellungen, die bis zu einer Erweiterung oder einem Störfall fehlerfrei funktioniert haben.

5.2.1

So finden Sie die Einstellungen der Hardware heraus

Zahlreiche PC-Komponenten werden über Jumper oder DIP-Schalter an ihre Aufgabe und Umgebung angepasst. Dies gilt vor allem für ältere Erweiterungskarten, aber auch für einige Hauptplatinen und zahlreiche Laufwerke (vor allem bei SCSI). Einstellen lassen sich je nach Komponente z.B. Portadresse, IRQ, Speicheradresse, DMA-Kanal, PIO-Mode, SCSI-ID, Parity, Master/ Slave-Einstellung etc. Am besten notieren Sie sich einfach alle Einstellungen, die an Ihrer Hardware direkt vorgenommen werden können. Dann haben Sie diejenige(n), auf die es ankommen kann, mit Sicherheit dabei.

5.2.2

So drucken Sie die CMOS-Parameter aus

Die Konfigurationsparameter des CMOS-Setups liegen leider nicht in Dateiform vor, deshalb können Sie auch keine Sicherungskopie davon anfertigen. Es bleibt nur die Möglichkeit, jede Setup-Seite einzeln aufzurufen und den Bildschirminhalt auszudrucken, eine so genannte Hardcopy. Wie Sie die verschiedenen CMOS-Setups aufrufen und bedienen, haben wir unter »Einstellungssache« in Kapitel 6 ausführlich beschrieben.

Dazu rufen Sie die Seiten Standard CMOS-Setup, Advanced CMOS-Setup, Chipset-Setup und gegebenenfalls auch Peripheral Setup oder Integrated Peripherals und PCI-Configuration nacheinander auf und betätigen dann jeweils einmal die [Druck]-Taste bzw. die [PrintScreen]- oder [PrScr]-Taste. Der Ausdruck gelingt nur, wenn der Drucker an LPT1: angeschlossen ist. Andere parallele oder serielle Schnittstellen werden nicht berücksichtigt. Bei Verwendung eines Laserdruckers müssen Sie nach jedem Druckbefehl manuell einen Seitenvorschub auslösen. Mit dem Ausdruck werden Sie zwar keinen Schönheitspreis gewinnen, aber ohne Druckersteuerung geht es nun mal nicht besser. Schließlich zählt hier auch nur die nackte Information. Wenn Sie später einmal an den CMOS-Parametern etwas verändern wollen, können Sie nun auf eine Einstellung zurückgreifen, von der Sie wissen, dass Sie funktioniert.

5.2.3

So lassen Sie sich die Hardware-Einstellungen von Windows ME und Windows 98 anzeigen

Windows ME und 98 bringen bei Vollinstallation ein Dienstprogramm mit, das eine erschöpfende Auskunft über die Systemkonfiguration zur Anzeige und wenn gewünscht, auch auf den Drucker bringt. Über Start/Programme/Zubehör/Systemprogramme/Systeminformationen

264

5.2 Dokumentieren der Hardware-Konfiguration gelangen Sie zum Microsoft Systeminfo. Unter Hardware-Ressourcen können Sie verschiedene Ressourcenkategorien auswählen und sich so beispielsweise die aktuellen IRQ-, DMA- und Port(E/A)-Belegungen anzeigen lassen. Die angezeigte Information lässt sich bequem über Datei/Drucken auf dem Drucker ausgeben oder auch über Datei/Speichern in einer Datei ablegen. Bild 5.2: Das Microsoft Systeminfo bietet umfassende Informationen über die Hardware-Konfiguration. Über das Menü Datei lässt sich die Anzeige auch ausdrucken.

Unter Komponenten finden Sie dann einzelne Funktionsgruppen des Systems aufgelistet, für die Sie sich ebenfalls genaue Angaben anzeigen lassen können.

5.2.4

So lesen Sie unter Windows 95 die Hardware-Einstellungen aus

Unter Windows 95 können die Konfigurationsparameter der einzelnen PC-Komponenten über den Geräte-Manager ausgelesen werden. Über Start/Einstellungen/Systemsteuerung/System gelangen Sie zu der Registerkarte Geräte-Manager. Der Geräte-Manager zeigt Ihnen alle installierten und von Windows erkannten Geräte an. Dort finden Sie auch alle Erweiterungskarten. Wählen Sie ein Gerät aus, über dessen Einstellungen Sie sich informieren wollen. Über die Schaltfläche Eigenschaften gelangen Sie nun zu der Karte Ressourcen, die die relevanten Konfigurationsparameter anzeigt. Wenn Sie im Geräte-Manager das Icon Computer markieren, erhalten Sie über die Schaltfläche Eigenschaften eine aussagefähige und zuverlässige Übersicht über die belegten Systemressourcen. Eine Ansichtsauswahl ermöglicht Ihnen, sich die IRQ-Belegung, die Portadressen (E/A) bzw. die DMA-Benutzung über alle installierten Komponenten anzusehen.

265

5

Damit nichts verlorengeht – So sichern Sie, was wichtig ist Bild 5.3: Nun können Sie die Parameter notieren oder als Bildschirmkopie ausdrucken lassen.

5.3

Sichern der Betriebssystemkonfiguration und der Gerätetreiber

Das Betriebssystem des PCs kann je nach Komplexität äußerst vielschichtige Konfigurationseinstellungen besitzen, die regelmäßig beim Systemstart initialisiert werden. Die Einrichtungsmerkmale werden in so genannten Start- und Initialisierungsdateien zusammengefasst. Während ältere DOS-Versionen mit wenigen und recht übersichtlichen Startdateien auskamen, brauchen aktuelle Betriebssysteme wie Windows ME, 98 oder 95 zahl- und umfangreiche Initialisierungsdateien, die regelmäßig beim Start abgearbeitet werden, um die erforderliche Umgebung für die Anwendungsprogramme zu schaffen. Zahlreiche Hardware-Erweiterungen, wie z.B. CD-ROM-Laufwerke, Soundkarten, Netzwerkkarten oder ISDN-Adapter erfordern spezielle Gerätetreiber, die die Konfiguration noch einmal komplexer machen. Die wichtigsten System- und Startdateien: DOS

Windows 3.x

Windows ME/98/95

MSDOS.SYS

MSDOS.SYS

MSDOS.SYS

IO.SYS

IO.SYS

IO.SYS

COMMAND.COM

COMMAND.COM

COMMAND.COM

CONFIG.SYS

CONFIG.SYS

CONFIG.SYS

AUTOEXEC.BAT

AUTOEXEC.BAT

AUTOEXEC.BAT

WIN.INI

WIN.INI

SYSTEM.INI

SYSTEM.INI

PROTOCOL.INI

PROTOCOL.INI

SYSTEM.DAT

SYSTEM.DAT

USER.DAT

266

5.3 Sichern der Betriebssystemkonfiguration und der Gerätetreiber

5.3.1

So sichern und restaurieren Sie die wichtigsten Systemund Startdateien unter Windows ME/98

Im Gegensatz zu ihrem Vorgänger Windows 95 bieten Windows ME und Windows 98 kein Hilfsprogramm mehr an, da sie auf einen Schlag alle elementar wichtigen Systemdateien auf einem entfernbaren Datenträger (z.B. Disketten) sichern. Insbesondere die Registrierungsdatei SYSTEM.DAT ist viel zu groß, um auf eine einfache Diskette zu passen. Windows ME und 98 legen aber dafür selbstständig verschiedene Sicherungen der Registrierungsdatei an. Wenn diese durch Installations- oder Konfigurationsfehler beschädigt oder unbrauchbar wird, stellen Windows ME und 98 beim Systemstart unaufgefordert eine arbeitsfähige Kopie wieder her. Bei schweren Fehlern werden Sie aufgefordert, auf der DOS-Ebene das Programm SCANREG.EXE zu starten, das dann die Registrierungsfehler behebt. Auch das Systemkonfigurationsprogramm, das Windows ME/98 in der Gruppe Zubehör/ Systemprogramme/Systeminformationen im Menü Extras vorrätig hält, verfügt über eine Art »Sicherungsfunktion«. Es sichert die Dateien CONFIG.SYS und AUTOEXEC.BAT aus dem Hauptverzeichnis Ihrer Festplatte und die Dateien WIN.INI und SYSTEM.INI aus dem Windows-Verzeichnis. Die angefertigten Sicherungskopien werden jeweils an der gleichen Stelle wie das Original und immer mit der Endung ».PSS« abgelegt; das ist eine nützliche Einrichtung, wenn man mit Einträgen in diesen Dateien experimentieren möchte. Bild 5.4: Das Systemkonfigurationsprogramm erstellt auf Knopfdruck Sicherungskopien der wichtigsten Startdateien.

Zunächst einmal ist es gut zu wissen, dass Windows diese Sicherungskopien anlegt. Aus unserer Sicht macht es Sinn, diese Sicherungskopien in einem speziellen Verzeichnis zu sammeln. Legen Sie also eines an und kopieren Sie einfach die weiter oben aufgelisteten System- und Startdateien dort hinein. Notieren Sie sich aber deren Ursprungsorte. Noch besser wäre eine Kopie außerhalb des Rechners, aber das geht nur über eine regelrechte Datensicherung (dazu kommen wir weiter unten noch) oder auf einem entfernbaren Datenträger, der aber mindestens zehn Mbyte speichern muss, z.B. ein Zip-Laufwerk. Wichtig ist, dass Sie dieses Laufwerk auch dann in Betrieb nehmen können, wenn Windows nicht mehr startet.

267

5

Damit nichts verlorengeht – So sichern Sie, was wichtig ist

Wenn Windows ME/98 noch startet, aber Fehler in der Registrierung findet ... ... dann wird es – so die Versprechung – diese Fehler reparieren bzw. die Registrierungsdatei durch eine funktionierende Sicherungskopie ersetzen. Bei unseren Tests funktionierte das ganz gut. Ob dies immer und zuverlässig geschieht, können wir Ihnen allerdings nicht versprechen. Die Erfahrung zeigt gerade bei Windows, dass Software nicht immer so funktioniert, wie es sich die Entwickler gedacht haben. Wenn die Selbstheilung versagen sollte, dann können Sie eventuell zerstörte Originaldateien restaurieren, indem Sie die Dateien aus dem eben angelegten Sicherungsverzeichnis an ihre Ursprungsorte zurückspielen. Gehen Sie behutsam damit um, es müssen auch nicht immer gleich alle Dateien auf einmal sein. Die wichtigsten sind SYSTEM.DAT und USER.DAT. Hinweis: Die Originaldateien sind schreibgeschützt. Um sie zu überschreiben, muss der Schreibschutz im Windows-Explorer über Datei/Eigenschaften entfernt werden. Wenn Windows ME/98 nicht mehr von der Festplatte startet ... ... benötigen Sie DOS-Kenntnisse. Starten Sie den PC von der Startdiskette. Solange Sie noch auf die Festplatte zugreifen können, wird es Ihnen sicher gelingen, an Ihr Sicherungsverzeichnis zu gelangen, um die dort gelagerte Sicherungskopie der Systemregistrierung an ihren Ursprungsort zurückzukopieren. Für DOS müssen Sie aber erst die Dateiattribute verändern (Schreibschutz entfernen, Datei sichtbar machen). Dazu verwenden Sie das folgende DOS-Kommando: attrib -h -r -s .

Und so stellen Sie später die ursprünglichen Dateiattribute wieder her: attrib +h +r +s

Das DOS-Programm ATTRIB.EXE befindet sich nach dem Start von der Startdiskette in der RAMDisk (Laufwerk D:). Microsoft empfiehlt für den Fall, dass Windows nicht mehr startet, das System von der Startdiskette zu booten, das Setup-Programm von der Windows-CD auszuführen und Windows in das alte Verzeichnis neu zu installieren. Angeblich werden dabei auch Registrierungsfehler korrigiert. Liegt allerdings ein Festplattenfehler vor, den Sie auch mit der Startdiskette über SCANDISK nicht beseitigen können, dann hilft nach Beseitigung des Fehlers mit anderen Mitteln (eventuell Austausch der Platte) nur noch eine komplette Neuinstallation. Wohl dem, der dann eine Datensicherung hat, um Programm- und Datenbestände bequem restaurieren zu können.

5.3.2

So sichern und restaurieren Sie die Konfiguration von Windows 95

Zum Sichern der wichtigsten Systemdateien besitzt Windows 95 ein eigenes Hilfsprogramm, mit dem die wichtigsten Konfigurationsdaten komfortabel gesichert und restauriert werden können. Allerdings richtet das Windows-Installationsprogramm das Programm nicht auf der Festplatte ein. Es verbleibt auf der CD, kann aber von dort bequem ausgeführt werden.

268

5.3 Sichern der Betriebssystemkonfiguration und der Gerätetreiber Das Programm mit dem klangvollen Namen »Emergency Recovery Utility« (abgekürzt ERU) sichert die weiter oben in unserer Übersicht aufgelisteten Dateien auf eine Diskette oder in ein zu definierendes Verzeichnis auf der Festplatte. Es empfiehlt sich die Sicherung auf eine Diskette. Zur Sicherung der Windows-Konfiguration fertigen Sie sich zunächst eine bootfähige Diskette an, indem Sie die DOS-Eingabeaufforderung aktivieren, eine leere, formatierte Diskette ins Laufwerk A: einlegen und nun eintippen: sys a:

Windows 95 kopiert nun die Systemdateien auf die Diskette und meldet dies nach vollbrachter Tat. Auf diese Diskette werden Sie später mittels des Hilfsprogramms ERU die wichtigsten Konfigurationsdateien kopieren. Lassen Sie die Diskette im Laufwerk und legen Sie die Windows 95-CD in das CD-ROM-Laufwerk ein. Starten Sie nun den Windows-Explorer und aktivieren Sie das CD-ROM-Laufwerk. Wechseln Sie in das Verzeichnis \OTHER\MISC\ERU. In der rechten Bildschirmhälfte wird Ihnen nun unter anderem das Programm ERU angezeigt, das Sie per Doppelklick starten können. Den Begrüßungsbildschirm des leider englisch »sprechenden« Programms quittieren Sie mit der Schaltfläche Next. Legen Sie dann das Laufwerk fest, in dem sich die zuvor angefertigte DOS-Startdiskette befindet (A:), und klicken Sie noch einmal auf Next. Bestätigen Sie im nächsten Dialogfeld, dass Sie eine bootfähige Diskette eingelegt haben. Bild 5.5: Die zehn wichtigsten Windows 95-Dateien sichern Sie mit ERU.

ERU schlägt Ihnen nun die relevante Dateiauswahl vor. Es handelt sich um zehn Dateien. Wenn weniger angezeigt werden, ist auf der Diskette nicht genug Platz (sie ist doch leer?). Mit Next lösen Sie die Sicherung nun aus. Sie können den Kopiervorgang am Monitor beobachten. Den Abschluss der Sicherung quittieren Sie dann, nachdem Ihnen das Programm in englischer Sprache erklärt, was Sie nun mit der soeben erstellten Diskette anfangen können, mit ok.

269

5

Damit nichts verlorengeht – So sichern Sie, was wichtig ist

Auf der Diskette befinden sich nun die oben abgebildeten Dateien und zusätzlich noch das Restaurationsprogramm ERD.EXE mit seiner Infodatei ERD.INF, der Befehlsinterpreter COMMAND.COM von Windows 95 und eine für die Selbstausführung des Restaurationsvorgangs eigens erstellte AUTOEXEC.BAT, insgesamt also 14 Dateien. Den gesicherten Dateien wurden dabei Änderungen verpasst. So restaurieren Sie die bewährten Windows 95-Konfigurationsdateien Zur Wiederherstellung der Windows 95-Konfigurationsdateien müssen Sie nun lediglich den PC von dieser Sicherungsdiskette starten. Das Restaurationsprogramm startet automatisch und bietet Ihnen die zehn Dateien zur Wiederherstellung an. Mit Start Recovery lösen Sie dann die Dateirestauration aus. Die Dateien werden daraufhin auf die Festplatte an ihren alten Platz zurückgeschrieben. Den Abschluss dieser Prozedur bestätigen Sie dann mit einer beliebigen Taste. Das Programm kehrt nun zur Eingabeaufforderung zurück. Nehmen Sie die Diskette heraus und führen Sie mit [Strg]+[Alt]+[Entf] einen Warmstart durch, damit Windows 95 mit den wiederhergestellten Dateien arbeiten kann. So beseitigen Sie Startprobleme nach Installationsfehlern unter Windows 95 Wenn Sie Windows 95 nach einer Hard- oder Software-Installation nicht mehr fehlerfrei starten können, weil die Registrierdatenbank fehlerhaft ist, dann gibt es einen einfachen Weg, zu einer fehlerfreien Konfiguration zurückzugelangen. Das System »merkt« sich den Zustand dieser Datenbank nämlich nach jedem fehlerfreien Systemstart, indem es Sicherungskopien der Dateien SYSTEM.DAT und USER.DAT anlegt. Diese Kopien werden in den Dateien SYSTEM.DA0 und USER.DA0 im Windows-Verzeichnis gespeichert. Zur Sicherheit erhalten alle vier Dateien die Attribute (r)ead only (schreibgeschützt), (h)idden (versteckt) und (s)ystem. Wenn Windows 95 noch starten kann, ... ... dann drücken Sie bei der Meldung Starten von Windows... die Taste [F8]. Im folgenden Startmenü wählen Sie den Punkt 6 Nur Eingabeaufforderung, um den Rechner im DOSModus zu starten. Wenn Windows 95 nicht mehr starten kann, ... ... dann starten Sie das System von der hoffentlich angefertigten Erste-Hilfe-Diskette. Zunächst müssen Sie die Dateiattribute von den betroffenen Dateien entfernen, dazu brauchen Sie das DOS-Programm ATTRIB.EXE. Geben Sie an der DOS-Eingabeaufforderung folgende Kommandozeilen nacheinander ein: attrib -r -h -s c:\windows\system.da? attrib -r -h -s c:\windows\user.da?

Anschließend überschreiben Sie die (fehlerhafte) aktuelle Systemregistrierung mit der (fehlerfreien) gesicherten Version, indem Sie eingeben: copy c:\windows\user.da0 c:\windows\user.dat copy c:\windows\system.da0 c:\windows\system.dat

Stellen Sie abschließend die eben entfernten Dateiattribute wieder her.

270

5.3 Sichern der Betriebssystemkonfiguration und der Gerätetreiber attrib +r +h +s c:\windows\system.da? attrib +r +h +s c:\windows\user.da?

Nach einem Warmstart über [Strg]+[Alt]+[Entf] sollte Windows 95 nun mit seiner letzten fehlerfreien Systemregistrierung starten.

5.3.3

So sichern und restaurieren Sie die Startdateien von DOS

Der Befehlsinterpreter COMMAND.COM des Betriebssystems MS-DOS arbeitet beim Systemstart zuerst die Datei CONFIG.SYS ab, über die z.B. die Speicherkonfiguration vorgenommen wird und relevante Gerätetreiber (beispielsweise für CD-ROM-Laufwerke) installiert werden. Anschließend wird ein Stapel von Anweisungen (AUTOEXEC.BAT) ausgeführt, der für weitere Systemeinstellungen sorgt (z.B. deutscher Tastaturtreiber, Maustreiber, Gestaltung der DOSEingabeaufforderung etc.). Um die DOS-Konfiguration zu sichern, müssen Sie lediglich diese beiden Dateien aus dem Hauptverzeichnis der Festplatte C: auf eine Diskette kopieren: copy c:\config.sys a: copy c:\autoexec.bat a:

Genauso einfach – Die Restauration der DOS-Konfiguration Sollten Sie den so gesicherten Konfigurationszustand einmal wiederherstellen müssen, brauchen Sie nur diese Dateien wieder in das Hauptverzeichnis von C: zurückzukopieren, um die dort nicht mehr vorhandenen oder eventuell fehlerhaften Startdateien zu ersetzen oder zu überschreiben. Es macht sogar Sinn, alle Dateien aus dem Hauptverzeichnis in ein spezielles Sicherungsverzeichnis auf der Festplatte zu kopieren. Für den Fall, dass Sie einmal versehentlich das Hauptverzeichnis löschen (oder waren es die Kinder?), können Sie sich die Schweißausbrüche sparen. Starten Sie dann von Ihrer Erste-Hilfe-Diskette, die Sie zu Beginn des Kapitels angefertigt haben. MS-DOS kann »nackt«, d.h. ohne jegliche Startdateien geladen werden. Für Anwendungen mit geringen Speicheransprüchen ist dies sogar ausreichend. Allerdings lassen sich dann auch so nützliche Dinge wie die deutsche Tastaturbelegung oder ein Maustreiber vermissen. Auch ein CD-ROM-Laufwerk wird nicht ansprechbar sein. Auch das Umgehen der Startdateien ([F5] drücken bei der Meldung Starten von MS-DOS...) oder das zeilenweise Ausführen der Startdateien ([F8]) kann behilflich sein, um festzustellen, ob ein aufgetretener Fehler mit einer Einstellung in den Startdateien zusammenhängt (ab MS-DOS 6.0).

Im Verlauf fast jeder Installationsprozedur wird die Betriebssystemkonfiguration verändert. Dies birgt die Gefahr eines Software-Fehlers, in dessen Folge das Betriebssystem (vor allem Windows) und die zusätzlichen Gerätetreiber nicht mehr vollständig geladen werden können. Und dann geht bekanntlich nichts mehr. Nach der Einrichtung neuer Hard- oder Software finden Sie nicht selten im Hauptverzeichnis Ihrer Festplatte eine bunte Mischung fast gleichlautender

271

5

Damit nichts verlorengeht – So sichern Sie, was wichtig ist

Dateinamen. Die Dateinamen dieser Sicherungskopien unterscheiden sich nämlich von den jeweiligen Originalen nur durch die dreistellige Dateinamenserweiterung. Bild 5.6: Nützlich für den, der durchblickt: Sicherungskopien der Startdateien im Hauptverzeichnis.

Die Installationsroutinen moderner Anwendungs-Software und auch die Setup-Programme von Erweiterungs-Hardware legen nämlich ihrerseits Sicherungskopien der Dateien an, die während der Einrichtung durch das Programm verändert werden. Der Sinn dieser Sicherungskopien besteht darin, die durch eine Installationsroutine vorgenommenen Einträge in den Startdateien rückgängig machen zu können, falls die Installation erfolglos oder nicht konfliktfrei war. So stellen Sie nach einer verunglückten Installation unter DOS die Startdateien wieder her In einem solchen Fall benennen Sie z.B. die (veränderten) Dateien CONFIG.SYS und AUTOEXEC.BAT im Hauptverzeichnis Ihrer Festplatte C: um auf CONFIG.ALT und AUTOEXEC.ALT. Anschließend benennen Sie die betreffenden Sicherungskopien um nach CONFIG.SYS und AUTOEXEC. BAT. Danach befindet sich das System wieder in demselben Konfigurationszustand wie vorher. Geben Sie dazu nacheinander an der DOS-Eingabeaufforderung folgende Kommandos ein: ren ren ren ren

c:\config.sys config.alt c:\autoexec.bat autoexec.alt c:\config.xxx config.sys c:\autoexec.xxx autoexec.bat

Sie können natürlich auch den Datei-Manager benutzen, wenn Ihnen der schwarze DOS-Bildschirm nicht gefällt.

5.3.4

So sichern und restaurieren Sie die Konfiguration von Windows 3.x

Windows 3.x notiert die wesentlichen Systemeinstellungen in den Dateien WIN.INI und SYSTEM.INI, Windows 3.11 braucht zusätzlich noch die Datei PROTOCOL.INI für die Netzwerkfunktionen. Die Dateien befinden sich im Windows-Verzeichnis. Um nun zusätzlich zu den DOS-Startdateien diese wichtigen Windows INI-Dateien zu sichern, erstellen Sie zunächst auf der bereits vorhin benutzten Sicherungsdiskette ein Verzeichnis mit dem Namen Ihres Windows-Verzeichnisses, damit Sie später auch noch wissen, wohin die Dateien zurückkopiert werden müssen, wenn es mal nötig wird. md a:\windows (oder wie es auch immer heißt)

272

5.4 Sichern des Programm- und Datenbestands Anschließend kopieren Sie die erwähnten INI-Dateien der Reihe nach dorthin: copy c:\windows\win.ini a:\windows copy c:\windows\system.ini a:\windows copy c:\windows\protocol.ini a:\windows

So stellen Sie die fehlerfreie Windows 3.x-Konfiguration wieder her Sollte Windows nach der Installation von Hard- oder Software nicht mehr fehlerfrei funktionieren, können Sie die maßgebenden INI-Dateien schlicht mit den soeben gesicherten Versionen überschreiben und der alte, fehlerfreie Zustand ist restauriert. Es kann zweckmäßig sein, das Windows-Verzeichnis mit dem Unterverzeichnis SYSTEM vollständig in ein Sicherungsverzeichnis auf der Festplatte zu kopieren. Probleme wegen zerstörter Treiberdateien oder einfach Konfigurationsfehler oder -irrtümer sind auf diese Weise durch Zurückkopieren schnell beseitigt. Das Nachforschen, in welcher von den vielen INI-Dateien denn nun der Fehler steckt, entfällt auf diese Weise. Sie brauchen dafür aber schon eine Menge Platz auf der Festplatte. Und aufgepasst: Bei dieser Methode werden auch die Konfigurationsdateien einiger Windows-Anwendungsprogramme mit einbezogen.

5.4

Sichern des Programm- und Datenbestands

Alle bisher beschriebenen Verfahren ersetzen keineswegs eine Komplettsicherung der gesamten Festplatte mit allen installierten Programmen, Daten und Einstellungen. Oft stellt eine funktionierende Datensicherung auch die komfortabelste Möglichkeit dar, nach ernsten Systemfehlern die Systemfunktion wiederherzustellen. Normalerweise wird dazu zunächst das Betriebssystem neu installiert, anschließend, falls erforderlich, das Sicherungsprogramm. Durch Restauration einer Vollsicherung des Systems lassen sich dann alle relevanten Systemeinstellungen einschließlich der Programme und Daten bequem wiederherstellen.

5.4.1

So sichern Sie am zweckmäßigsten

Die aus unserer Sicht zweckmäßigste Form der Datensicherung ist die Vollsicherung aller Dateien eines oder aller Laufwerke auf einen aus dem Gerät entfernbaren Datenträger. Sicherlich müsste man nicht immer alles sichern, aber auf diese Weise kann man auch nichts vergessen. In der Praxis macht es nicht nur sehr viel Arbeit, nach einem Festplattenfehler oder gar -ausfall alle Programme neu zu installieren, es ist auch gar nicht damit getan. Schließlich haben Sie in den Programmen auch benutzerdefinierte Einstellungen vorgenommen, von denen Sie teilweise heute nichts mehr wissen, die Sie aber dennoch erhalten wollen. All diese Dinge erschlagen Sie am einfachsten mit einer Vollsicherung. Und wenn Sie dabei mit einem einzigen Sicherungsdatenträger auskommen, dann erfordert die Sicherung nicht einmal Ihre Anwesenheit. Sie kann je nach Datensicherungsprogramm sogar zeitgesteuert gestartet werden. Achten Sie beim Umgang mit Sicherungsprogrammen darauf, dass Sie die Sicherungsoptionen so einstellen, dass wirklich alle Dateien (auch versteckte und Systemdateien) mitgesichert werden. Außerdem sollte im Anschluss an die Sicherung ein Vergleich zwischen Sicherungsdatenträger und Originaldatenträger stattfinden, ein so genanntes Verify. Ein von der Backup-Soft-

273

5

Damit nichts verlorengeht – So sichern Sie, was wichtig ist

ware angefertigtes Sicherungsprotokoll ist ebenfalls nützlich, um die Sicherung zu kontrollieren. Ein regelmäßiger Wechsel des Sicherungsdatenträgers ist auf jeden Fall empfehlenswert. Das Wechselintervall sollte festgelegt sein. Komfortable und leistungsfähige Backup-Software kann die Einhaltung dieses Wechselintervalls überwachen. Sicherung auf Bändern Stark verbreitet, zuverlässig und komfortabel ist das Sichern der Daten auf Bändern. Die dazu benötigten Bandlaufwerke, so genannte Streamer gibt es inzwischen schon in recht niedrigen Preislagen und das mit ansehnlichen Speicherkapazitäten. Die mitgelieferte Software ist meistens ausgereift und einfach zu bedienen. Zahlreiche Sicherungsoptionen, die bei allen anderen Sicherungsarten fehlen, machen auch eine differenzierte Gestaltung von Sicherungsjobs möglich. Selbst gezieltes, selektives Sichern von Dateien nach komplexeren Kriterien ist mit diesen Hilfsprogrammen möglich. Sicherung auf Wechselmedien Eine weitere zweckmäßige Form der Datensicherung ist das Backup auf Wechselmedien. Ein enormer Vorteil liegt bei dieser Sicherungsvariante darin, dass auf die Medien nach der Sicherung direkt zugegriffen werden kann. Die Notwendigkeit des Zurückspielens entfällt, wenn man nur mal etwas nachsehen will. Wechselmedien eignen sich also auch hervorragend als Archivierungsinstrument (Auslagern von Daten auf Wechselmedien). Da es die entsprechenden Laufwerke auch als externe Geräte gibt, wird das System sogar portabel und kann prinzipiell auch zum bequemen Datenaustausch zwischen verschiedenen Rechnern verwendet werden. Der Speicherplatz ist prinzipiell unbegrenzt, manchmal gehört zum Lieferumfang des Wechselplattenlaufwerks ein Hilfsprogramm, mit dem man Vollsicherungen auch über mehrere Medien hinweg anfertigen kann. Sicherung auf Festplatten Eine Vollsicherung auf eine zweite Festplatte per Kopierbefehl des Betriebssystems ist prinzipiell möglich und auch recht schnell erledigt, aber nicht unbedingt zweckmäßig. Es sei denn, die Platte befindet sich im Wechselrahmen und kann aus dem Gerät entfernt werden. Andernfalls existiert das Risiko, dass Ihre Anwendungs- und Installationsdaten bei Schäden, die den PC als ganzes betreffen (Wasserschäden, Diebstahl des Geräts etc.) unwiederbringlich verloren sind. Außerdem steht Ihnen der Speicherplatz der Festplatte nur einmal zur Verfügung, er ist gemessen an Bändern oder Wechselmedien recht teuer. Das DOS-Kommando XCOPY kann keine versteckten Dateien kopieren. XCOPY32 von Windows ME, 98 oder Windows 95b hat kein Problem mit versteckten und Systemdateien, es braucht dazu den Parameter /H. Sicherung auf Disketten Disketten eignen sich im Zeitalter von Gbyte-Festplatten schon längst nicht mehr zum Sichern kompletter Datenbestände. Sicherlich, es gibt Backup-Programme, die mehrere 100 Mbyte auf etlichen Disketten sichern können, aber erstens sind sie nicht besonders komfortabel und zweitens ist der Zeitaufwand (sie müssen ständig Disketten schieben) einfach zu hoch.

274

5.4 Sichern des Programm- und Datenbestands Disketten mit höherer Speicherkapazität (100 Mbyte und mehr), die aber eher in die Kategorie Wechselmedien fallen, sind da schon eher brauchbar. Dennoch, bei aktuellen Festplattengrößen eine Vollsicherung durchzuführen, macht auch bei 100- oder 120-Mbyte-Medien keinen besonderen Spaß.

5.4.2

So restaurieren Sie eine Vollsicherung

Der krasseste Fall, für den Sie eine Vollsicherung angefertigt haben, ist eine defekte Festplatte. Die Restauration muss also auf eine neue Festplatte erfolgen. Vorher müssen Sie die neue Festplatte natürlich erst einbauen und für die Datenaufnahme vorbereiten. Wie das für die verschiedenen Festplattenarten und Betriebssysteme geht, haben wir in Kapitel 17 ausführlich beschrieben.

Benutzen Sie dafür aber unbedingt das gleiche Betriebssystem (auch die gleiche Version!) wie das, was Sie gesichert haben, sonst gibt es später Probleme. Je nachdem, welches Sicherungsverfahren Sie gewählt haben, gibt es bei der Datenrestauration einiges zu beachten. Wiederherstellung eines Backups vom Band Einfaches Kopieren der gesicherten Dateien ist mit Bandlaufwerken nicht möglich, das Zurückschreiben geht nur mit der entsprechenden Programmfunktion der Streamersoftware. Sie müssen also erst einmal die Bandsoftware installieren. In der Regel reicht hier zum Restaurieren die DOS-Version der Backup-Software, andernfalls müssen Sie zunächst Windows auf der neuen Platte installieren (Express-Setup). Manche Backup-Programme legen bei der Sicherung so genannte Kataloge an. Um eine Sicherung vom Band einlesen zu können, muss zunächst der betreffende Katalog eingelesen werden. Überprüfen Sie daher alle Optionen, die für die Restauration einzustellen sind. Achten Sie darauf, dass wirklich alle Dateien wiederhergestellt werden (auch versteckte!). Vorsicht bei Windows 95 (siehe weiter unten)! Wiederherstellung eines Backups von Wechselmedien Es versteht sich fast von selbst, dass Sie zur Benutzung des Wechselplattenlaufwerks zunächst einmal den Treiber installieren müssen, über den das Laufwerk ansprechbar wird. Erst dann können Sie die Daten entweder nach dem gleichen Schema wie im vorhergehenden Abschnitt (Restauration von Platte) einfach zurückkopieren oder wenn Sie über ein Hilfsprogramm verfügen (z.B. Iomega Zip-Tools), dessen Wiederherstellungsoptionen benutzen. Oft gehört zum Lieferumfang auch noch eine DOS-Version des betreffenden Programms. Installieren Sie diese, das geht schneller, als Windows neu einzurichten. Vorsicht bei Windows ME, 98 und 95! Den Besonderheiten dieser Betriebssysteme im Hinblick auf die Datensicherung haben wir weiter unten einen eigenen Abschnitt gewidmet.

275

5

Damit nichts verlorengeht – So sichern Sie, was wichtig ist

Wiederherstellung eines Backups von Festplatten Auch das Backup von einer zweiten Festplatte ist simpel restaurierbar. Benutzen Sie ein geeignetes Kopierkommando des Betriebssystems oder bedienen Sie sich des Windows-Datei-Managers bzw. -Explorers. Das DOS-Kommando XCOPY kann keine versteckten Dateien kopieren. XCOPY32 von Windows ME, 98 oder Windows 95b hat kein Problem mit versteckten und Systemdateien, es braucht dazu den Parameter /H. Wiederherstellung eines Backups von Diskette Wenn die neue Festplatte also wieder einsatzfähig ist, dann brauchen Sie lediglich zu Ihrem Backup-Programm, mit dem Sie die Sicherung angefertigt haben, das passende Restore-Programm auf die Festplatte zu kopieren und von dort zu starten. Es wird die Disketten der Reihe nach anfordern und zurückspielen. Beim DOS-eigenen BACKUP können Sie nur das genau zur gleichen DOS-Version gehörende RESTORE verwenden.

5.4.3

Was Sie bei Windows ME, 98 und 95 evtl. beachten müssen

Beide Windows-Versionen bringen ein eigenes Hilfsprogramm mit, das zur Sicherung Ihres Programm- und Datenbestands benutzt werden kann. Seit Windows 98 unterstützt das BackupProgramm neben Floppy-Streamern erstmals nun auch TRAVAN-Streamer und Bandgeräte mit SCSI-Schnittstelle. Das Windows 95-Backup kann dies noch nicht, lediglich QIC 40/80-Streamer können verwendet werden (max. 250 Mbyte). Eigentlich ein Witz, wenn man bedenkt, dass bereits 1995 die durchschnittliche Festplattengröße bei 500 bis 850 Mbyte lag. In beiden Fällen wird das Backup-Programm bei der üblichen Standardvariante der Installation nicht berücksichtigt, Datensicherung scheint in den Augen der Micro-Softies nicht so wichtig zu sein. Kurz und gut: Sie müssen nachinstallieren. Über Start/Einstellungen/Systemsteuerung/Software erreichen Sie das Fenster Eigenschaften von Software. Aktivieren Sie dort die Registerkarte Windows-Setup. Mit einem Doppelklick auf Systemprogramme (Windows ME und 98) bzw. Datenträgerwartung (Windows 95) erreichen Sie eine Auswahl der verschiedenen Komponenten. Backup ist in beiden Fällen dabei. Klicken Sie einen Haken in das betreffende Kästchen und anschließend auf OK. Windows wird seine CD anfordern und das Programm nachinstallieren. Windows ME und 98 bringen erfreulicherweise ein brauchbares Backup-Programm mit. Sie finden es in der Programmgruppe Zubehör unter Systemprogramme. Es bietet eine Reihe nützlicher Sicherungsoptionen und ist für den Hausgebrauch absolut ausreichend. Auch die Windows-Registrierungsdatei lässt sich in ein Backup einschließen (Sicherungsoptionen/weitere Optionen).

276

5.4 Sichern des Programm- und Datenbestands Bild 5.7: Nicht von Anfang an dabei: Unter Windows ME/98/95 muss das Backup-Programm nachinstalliert werden.

Deutlich weniger komfortabel ist das Backup unter Windows 95. Sie finden es in der Programmgruppe Zubehör unter Datenträgerwartung. Auch wenn Sie über einen der unterstützten Streamertypen verfügen, sollten Sie besser dessen mitgelieferte Software für die Sicherung benutzen. Sie ist dem Windows-Backup deutlich überlegen, die Sicherungsoptionen sind z.T. erheblich umfangreicher. Bei der Benutzung von BACKUP für Windows gibt es einiges zu beachten: l

Wenn Sie Ihren Streamer über einen speziellen Tapecontroller oder einen 2,88-MbyteFloppy-Controller betreiben, müssen Sie im Menü Extras die Funktion Band erneut erkennen aktivieren. Erst dadurch wird die Maximalgeschwindigkeit des Streamers erreicht.

l

Wenn Sie Bänder mit anderen PC-Benutzern austauschen, die nicht unter Windows 95 arbeiten, müssen Sie bei MS-Backup die Datenkompression deaktivieren. Dies geschieht im Programm unter Einstellungen/Optionen/Sichern.

l

Bei Bändern, die nicht mit einem speziell für Windows 95 geeigneten Backup-Programm erstellt wurden, können die Namen der Sicherungssätze verstümmelt erscheinen. Dies hat aber auf die Restaurierbarkeit der gesicherten Daten in der Regel keinen Einfluss.

l

Das Sichern über mehrere Bänder funktioniert unter MS-Backup von Windows 95 nur recht unzuverlässig. Ist beispielsweise das Fortsetzungsband nicht vollständig leer, führt dies häufig zum Programmabsturz. Aber auch bei leerem Fortsetzungsband wird später beim Zurücklesen die Restauration nach Einlegen des zweiten Bandes abgebrochen.

Vorsicht bei »alter« Backup-Software! Wenn Sie unter Windows ME, 98 oder 95 alte Backup-Software für DOS oder Windows 3.X verwenden wollen, müssen Sie darauf achten, dass Sie damit keine Verzeichnisse und Dateieinträge sichern, die die unter Windows ME/98/95 möglichen, langen Dateinamen führen. Diese Programme können damit nichts anfangen, die Namen werden verstümmelt. Beim Wiederherstellen der Daten treten dann Probleme auf, weil die entstellten Dateinamen für Windows ME, 98 bzw. 95 nicht mehr brauchbar sind.

277

5

Damit nichts verlorengeht – So sichern Sie, was wichtig ist

Backup-Software für DOS sollte unter Windows ME/98/95 sicherheitshalber nur im DOSModus gestartet werden. Am besten starten Sie zu diesem Zweck den Rechner gleich im DOSModus (beim Starten [F8] drücken und nur Eingabeaufforderung auswählen). Sie können Windows 98 und Windows 95 auch zwingen, DOS-Programme ausschließlich im DOS-Modus zu starten. Klicken Sie das installierte DOS-Programm mit der rechten Maustaste an. Über Eigenschaften/Programm/Erweitert gelangen Sie zum Fenster Erweiterte Programmeinstellungen. Aktivieren Sie hier die Option MS-DOS-Modus. Ab sofort wird das Programm ausschließlich im DOS-Modus ausgeführt. Unter Windows ME gibt es diese Funktion nicht mehr.

278

6

Einstellungssache – Das CMOSSetup

Einer der großen Vorteile eines Rechners der PC-/XT-/AT-Bauart ist seine enorme Flexibilität, was Veränderungen bzw. Erweiterungen anbelangt. Sie haben die Wahl zwischen hunderten von verschiedenen Festplatten, Sie können ganz unterschiedliche Grafikkarten verwenden oder sogar mehrere davon. Ihr Rechner lässt sich von einem LS120-Laufwerk mit 120 Mbyte ebenso starten wie von einem 3½-Zoll-Laufwerk mit 1,4 Mbyte oder einer Netzwerkkarte mit Boot-ROM. Sie sind in der Lage, den Arbeitsspeicher erheblich auszubauen oder die Anzahl der Schnittstellen Ihren Anforderungen anzupassen. Doch der Rechner kann nicht alle Veränderungen an der Hardware selbstständig erkennen, er muss die Möglichkeit haben, die Informationen irgendwo nachzulesen. Dies genau ist die Funktion des CMOS-Speichers: Hier werden alle zum Betrieb des Rechners relevanten Informationen abgespeichert und über eine Batterie oder einen kleinen Akku auch im ausgeschalteten Zustand aufbewahrt. Beim Aufrüsten und Reparieren Ihres PCs haben Sie deshalb häufig mit dem CMOS Kontakt. Geräte müssen ab- und angemeldet, Einstellungen verändert und optimiert werden. Mittels der CMOS-Konfiguration können Sie die Systemleistung geringfügig steigern oder erheblich ausbremsen. Falsche Einstellungen können leicht dazu führen, dass das System gar nicht mehr läuft.

In diesem Kapitel erfahren Sie; l

wie Sie das CMOS-Setup an Ihrem Rechner aufrufen,

l

welche verschiedenen Abteilungen das CMOS-Setup hat,

l

welche Einstellungen davon wirklich wichtig sind,

l

wie Sie sich durch das CMOS-Setup bewegen können,

l

wie Sie Änderungen darin vornehmen können,

l

wie Sie das CMOS-Setup verlassen.

Abhängig vom Hersteller des BIOS, dem Alter der Hauptplatine oder dem verwendeten Chipsatz kann das CMOS-Setup recht unterschiedlich ausfallen. Eine für alle Fälle gleichermaßen gültige Beschreibung ist uns aus diesem Grund nicht möglich, allerdings sind die Unterschiede auch gar nicht so gewaltig. Anhand der folgenden Darstellungen sollten Sie daher in der Regel mit so ziemlich jedem BIOS-Setup zurechtkommen.

279

6 6.1

Einstellungssache – Das CMOS-Setup

So kommen Sie hinein – Der Zutritt zum CMOS

Der Aufruf des CMOS-Setups gestaltet sich je nach Hersteller des System-BIOS recht unterschiedlich. Während bei älteren Rechnern (frühe 286-er und 386-er) und einigen Markengeräten das Setup-Programm noch von einer bootfähigen Diskette geladen werden musste, verfügen moderne PCs über ein Setup im ROM. Das bedeutet, dass das Setup Bestandteil des System-BIOS ist und noch vor dem Laden des Betriebssystems über spezielle Tasten bzw. Tastenkombinationen aufgerufen werden kann.

6.1.1

Ein Schlüssel für die CMOS-Tür – Die Taste muss passen

Je nach Hersteller und Version des BIOS lässt sich das CMOS-Setup auf verschiedene Weise aufrufen. Allen gemeinsam ist aber, dass während oder unmittelbar nach dem Speichertest im Rahmen des Power-on-self-test (POST) eine bestimmte Taste oder eine Tastenkombination gedrückt werden muss, um das CMOS-Setup zu starten. Meistens wird der zum Start erforderliche Tastenschlüssel nach dem Hochzählen des Speichers am Bildschirm angezeigt, manchmal aber auch nicht (z.B. bestimmte Phoenix-BIOS). In aller Regel erscheint eine Meldung wie Press to run Setup.

Gemeint ist hier die [Entf]-Taste, die auf englischen Tastaturen mit [Del] beschriftet ist. Andere gebräuchliche Tastenschlüssel sind: l [Strg]+[Alt]+[Esc] (ältere AWARD-BIOS) l [Strg]+[S] l [F1]

(Phoenix-BIOS)

oder [F2]

Wenn das System darauf nicht reagiert, haben Sie möglicherweise den richtigen Zeitpunkt verpasst. Starten Sie also noch mal und wiederholen Sie den Vorgang ein paar Mal.

6.1.2

Wenn's anders nicht geht – So treten Sie die CMOS-Tür ein

Wenn Sie auf die beschriebene Weise keinen Erfolg haben und das CMOS-Setup unerreichbar scheint, so können Sie den Zutritt erzwingen, indem Sie einen Fehler provozieren, der den POST unterbricht. Oft reicht einfach das Entfernen des Tastatursteckers. Das BIOS merkt die Ungereimtheit und gibt eine Fehlermeldung aus. Anschließend sollte Ihnen dann eine Taste (z.B.[F1] oder [F10]) angeboten werden, mit der Sie das CMOS-Setup aufrufen können. Wenn das nicht funktioniert, dann müssen Sie einen schwereren Fehler provozieren, z.B. indem Sie das Festplattenkabel an der Festplatte abziehen und dann Ihren PC einschalten.

280

6.2 Notausgang – So verlassen Sie das CMOS-Setup, wenn Sie den Überblick verloren haben

6.2

Notausgang – So verlassen Sie das CMOS-Setup, wenn Sie den Überblick verloren haben

Leider präsentieren sich die CMOS-Setups zumeist in englischer Sprache, es wimmelt nur so von englischen Begriffen. Wenn Sie an irgendeiner Stelle den Überblick verloren haben oder einfach nicht mehr weiterwissen, so bringt Sie die Taste [Esc] dorthin zurück, wo Sie hergekommen sind und damit meist in eine bekanntere Umgebung. Das CMOS-Setup speichert jegliche Veränderung erst beim Verlassen des Programms. Wenn Sie also einmal völlig den Überblick verloren haben und sich auch nicht sicher sind, wie man das Programm verlässt, ohne zu speichern, dann schalten Sie einfach Ihren PC aus oder betätigen Sie die Reset-Taste am Gehäuse. Eventuell vorgenommene Veränderungen gehen dabei garantiert verloren. Wenn doch nichts mehr geht Bei zahlreichen älteren Systemen ist es leider möglich, Einstellungen vorzunehmen, die in ihrer Wirkung das System vollständig lahm legen können. Bei manchen BIOS-Versionen gab es dafür noch eine einfache, aber wirkungsvolle Hilfe. Durch Gedrückthalten der [Einfg]- bzw. [Ins]-Taste während des Einschaltens bis zum Beginn des Speichertests konnte man das BIOS veranlassen, die Einstellungen im erweiterten Setup (ADVANCED CMOS) zu ignorieren. Wenn Ihr System also einmal überhaupt nichts mehr von sich gibt, dann sollten Sie diese Option unbedingt erst einmal versuchen. Bei Platinen der PCI-Generation ist diese Funktion allerdings nicht mehr vorhanden. Fatale Fehleinstellungen sind auch gar nicht mehr möglich. Das System setzt in solchen Fällen eigenständig auf gültige Einstellungen zurück.

6.3

So wird das CMOS-Setup bedient

Auch das Erscheinungsbild der verschiedenen CMOS-Setups kann recht unterschiedlich sein, je nach Hersteller und BIOS-Version. Wie auch immer der Eingangsbildschirm aussehen mag, er präsentiert Ihnen ein Menü, das die diversen CMOS-Abteilungen und einige mächtige (und auch gefährliche!) Funktionen zugänglich macht. Das CMOS-Setup wird vor dem Laden des Betriebssystems ausgeführt. Das bedeutet, dass zu diesem Zeitpunkt natürlich noch keinerlei Gerätetreiber installiert sein können. Einige ältere BIOS-Versionen von AMI verfügen zwar über eine eigene, treiberlose Mausunterstützung, aber eine Einstellmöglichkeit auf die verschiedenen Landestastaturen hat bislang noch kein Hersteller realisiert. Lassen Sie sich kein Z für ein Y vormachen Ihre Tastatur verhält sich also wie eine mit amerikanischer Tastenbelegung, d.h. die Tasten [Y] und [Z] sind vertauscht, anstelle der Umlaute erhalten Sie verschiedene Satzzeichen und die Zeichen über den Ziffern entsprechen nicht denen auf dem Bildschirm. Lassen Sie sich dadurch jedoch nicht verwirren, das einzige, was Sie bei der Verwendung des Setups berücksichtigen müssen, ist die oben erwähnte Vertauschung von [Y] und [Z].

281

6

Einstellungssache – Das CMOS-Setup

Immer dann, wenn Sie zur Bestätigung einer Veränderung aufgefordert werden, drücken Sie also nicht die Taste [Y] für Yes, sondern die Taste [Z], für Ihren Rechner ist dies das Ypsilon!

6.3.1

So bewegen Sie sich in den CMOS-Menüs

Die meisten CMOS-Setups zeigen auf jeder Bildschirmseite die gültigen Tastenbelegungen und -funktionen an. Entweder finden Sie diese Anzeige in einer Statuszeile oder einem besonderen Kasten. Die Bewegung zwischen den einzelnen Abteilungen des CMOS bewerkstelligen Sie normalerweise mit den Pfeiltasten. In seltenen Fällen wird auch die Tabulatortaste benutzt. Ausgewählt wird ein Menüpunkt mit der [Eingabe]-Taste. Zurück in die übergeordnete Ebene gelangen Sie mit der [Esc]-Taste.

So verändern Sie die Feldeinträge Innerhalb einer CMOS-Abteilung haben Sie die Möglichkeit, einzelne Feldeinträge zu ändern. Eher selten werden Einträge gemacht, meistens wird ausgewählt. Dazu bewegen Sie mit den Pfeiltasten den Cursor auf das zu ändernde Feld und verändern anschließend den Eintrag mit den [Bild½]- bzw. [Bild¼]-Tasten. Manchmal werden dazu auch die Tasten für [+] und [–] oder die Funktionstasten [F5] und [F6] verwendet. Eine andere Methode ist, den Feldeintrag zunächst mit [Enter] auszuwählen und dann in einem kleinen Menü mit den Pfeiltasten auf eine Option zu zeigen und wiederum mit [Enter] auszuwählen. Nicht alle Einträge sind zu ändern, manche werden auch vom System selbst vorgenommen. So werden Sie beispielsweise nur in ganz alten Systemen echte Einträge für die Arbeitsspeichergröße machen müssen. Moderne BIOS erkennen den installierten Speicher eigenständig. Die Editierbarkeit mancher Feldeinträge ist vom Inhalt anderer Felder abhängig. Manchmal erscheinen ganze Felder erst dann, wenn deren Einstellung durch Einträge in anderen Feldern relevant wird. So macht es beispielsweise keinen Sinn, irgendwelche Stromsparoptionen einstellen zu können, wenn das Power-Management als ganzes abgeschaltet ist. Die Optionsfelder werden erst dann eingeblendet, wenn das Power-Management aktiviert wird.

6.3.2

So speichern Sie Ihre CMOS-Einträge

Veränderungen an Einstellungen im CMOS werden grundsätzlich erst beim Verlassen des CMOS-Setups gespeichert oder verworfen. Sie können das Setup mit oder ohne Speicherung der vorgenommenen Änderungen verlassen. Wenn Sie Ihre Änderungen speichern wollen, wählen Sie im CMOS-Hauptmenü die Option Write To Cmos And Exit oder Save And Exit oder drücken die Taste [F10]. Hiernach werden Sie meist zur Sicherheit noch einmal gefragt, ob Sie das Verlassen des Programms mit Speicherung auch wirklich wünschen: Write to CMOS and Exit (Y/N)? Die voreingestellte Antwort ist N, ändern Sie diese durch Drücken der Taste [Z] in Y und drücken Sie die [Enter]-Taste. Ihre Setup-Eintragungen werden nun in das CMOS geschrieben und wenn alles richtig ist, sollte der Rechner anschließend neu starten und seinen Betrieb ordnungsgemäß aufnehmen.

282

6.4 Verschachtelt – Das CMOS-Setup und seine Abteilungen

6.3.3

So verwerfen Sie Ihre CMOS-Einträge

Wenn Sie das CMOS-Setup verlassen wollen, ohne die Veränderungen zu speichern, tun Sie dies über die Option Do Not Write To Cmos And Exit oder Do Not Save And Exit oder drücken einfach die [Esc]-Taste. Auch hier müssen Sie meistens Ihre Absicht noch einmal bestätigen: Want to Quit Without Saving (Y/N)?. Der voreingestellte Wert ist wieder N. Drücken Sie also [Z], um ein Y zu bekommen und verlassen Sie das CMOS-Setup mit der [Enter]-Taste. Anschließend bootet der Rechner neu und behält die alten CMOS-Einstellungen bei.

6.3.4

So stellen Sie die Standardeinstellungen wieder her

Abgesehen von wirklich alten BIOS-Versionen bietet jedes CMOS-Setup die Möglichkeit, die Einstellungen auf so genannte Sicherheitseinstellungen zurückzusetzen. Dies sind Einstellungen, mit denen das System auf jeden Fall läuft. Das BIOS ist werkseitig so voreingestellt. Die Funktion Load Bios Defaults oder Auto-Configuration with BIOS defaults erledigt dies auf Knopfdruck. Sie müssen lediglich noch abspeichern, um die Einstellungen zu aktivieren.

6.4

Verschachtelt – Das CMOS-Setup und seine Abteilungen

Unmittelbar nach dem Aufruf des CMOS-Setup-Programms präsentiert sich das CMOS-Hauptmenü. Von dort erreichen Sie die verschiedenen Abteilungen des CMOS und einige nützliche Sonderfunktionen. Je nach Hersteller und Version des BIOS sieht dieses Hauptmenü anders aus. Die CMOS-Abteilungen können unterschiedliche Bezeichnungen haben. Manche (neuere) CMOS bieten mehr Abteilungen als andere (ältere). Auch die angebotenen Funktionen und Hilfsprogramme sind oft unterschiedlich. Oft sind Optionen, die bei einem PC im Advanced CMOS-Setup untergebracht sind, bei einem anderen in der Abteilung Chipset-Setup angesiedelt. Manchmal fehlen bestimmte Konfigurationsoptionen ganz, dafür gibt es andere. Manchmal heißen sie nur anders. Versuchen Sie, mit Hilfe der folgenden Beschreibungen daher vor allem grundsätzlich zu erfassen, worum es geht, dann werden Sie Ähnlichkeiten mit Ihrem PC-BIOS feststellen. Wir können an dieser Stelle nur einen Überblick geben, das gesamte Produktspektrum ist für eine detaillierte Beschreibung zu breit. Zunächst stellen wir Ihnen die möglichen Abteilungen und die möglichen zusätzlichen Funktionen der meisten CMOS-Versionen vor. Anschließend werden wir dann aus jeder Abteilung die wichtigsten Einstellungen beschreiben und in einem weiteren Abschnitt auf die Funktionen und zusätzlichen Hilfsprogramme eingehen. Mögliche CMOS-Abteilungen: l Standard CMOS Setup oder Main-Setup l

BIOS Features Setup oder Advanced CMOS Setup

l

Chipset Features Setup oder Advanced Chipset Setup

l

Power Management Setup

l

Plug&Play and PCI-Setup oder PCI Configuration Setup

283

6

Einstellungssache – Das CMOS-Setup

l

Integrated Peripherals oder Peripheral Setup

l

Security

Zusätzliche Hilfsprogramme und Funktionen des CMOS Save and exit

l l

Exit without saving

l

Load BIOS Defaults oder Optimal defaults

l

Load Setup Defaults oder Original defaults

l

Supervisor password

l

User password

l

IDE HDD Auto Detection oder Autodetect Harddisk

l

Harddisk Utility

6.4.1

Das Standard-CMOS-Setup

Dieser Punkt ist vielleicht der wichtigste des Setups überhaupt. Über das Standard-CMOS werden alle grundlegenden Einstellungen des Rechners vorgenommen. Es enthält die Festlegung der Laufwerksgrößen, der Festplattenparameter, der Arbeitsspeichergröße u.v.m. Bei älteren Versionen ist es möglich, in den einzelnen Optionen Einstellungen vorzunehmen, die Ihr System komplett lahm legen, also einen anschließenden Rechnerstart unmöglich machen. Aus diesem Grund erscheint beim Anwählen der einzelnen Optionen versionsabhängig ein Warnbildschirm, der Sie für den Ernst der Sache sensibel machen soll. Sie überwinden ihn mit einem beliebigen Tastendruck. Neuere Versionen verzichten auf solche Warnhinweise, extrem krasse Fehleinstellungen sind bei aktuellen PC-BIOS auch nicht mehr möglich. Der Standard-CMOS-Setup-Bildschirm ist je nach BIOS-Version unterschiedlich umfangreich. Elementare Bestandteile sind die Einstellungen für Datum und Uhrzeit sowie die Disketten- und Festplattenlaufwerke. Oft gehören zum Standard-CMOS auch noch Einträge, die das System weitgehend selbst vornimmt. So wird beispielsweise die Arbeitsspeichergröße eingetragen, die beim POST erkannt worden ist. Auch die Option Primary Display oder Video, ein Eintrag für den verwendeten Grafikstandard, wird automatisch erkannt. Datum und Uhrzeit (Date, Time) Geben Sie an dieser Stelle für das Datum Monat, Tag und Jahr an, den Wochentag ermittelt das BIOS dann selbst. Stunden, Minuten und Sekunden können ebenfalls verändert werden. Auch für diese Felder gilt die übliche Veränderungstechnik, einige Versionen erlauben aber auch die direkte Zahleneingabe. Uhrzeit und Datum des PC-Systems können Sie auch über das Betriebssystem einstellen. Sommerzeitautomatik (Daylight Savings) Das ist eine Option älterer BIOS aus der Zeit, in der das Betriebssystem diese Funktion noch nicht kannte. Sie können sie ein- (Enabled) oder ausschalten (Disabled). Uns ist bisher kein Rechner bekannt, der über einen Zeitraum von einem halben Jahr oder länger die richtige Uhrzeit genau angezeigt hätte. Versprechen Sie sich also nicht zu viel von dieser Option.

284

6.4 Verschachtelt – Das CMOS-Setup und seine Abteilungen Auch Windows ME, 98 und 95 können die Umstellung von Sommer- auf Winterzeit übernehmen. Aktivieren Sie unbedingt nur eine Sommerzeitautomatik, entweder die des BIOS oder die des Betriebssystems, sonst geht es meistens schief. Festplattentyp (Harddisks type) An dieser Stelle müssen die Parameter aller angeschlossenen Festplatten eingetragen werden (außer bei SCSI-Festplatten). Im Einzelnen sind dies: l

Anzahl der Zylinder (Cyls)

l

Anzahl der Köpfe (Head)

l

Vorkompensation (Wpcom)

l

Landespur (LZone)

l

Anzahl der Sektoren (Sect)

l

Betriebsmodus (Mode)

Je nach PC-Generation, Ausstattung und BIOS-Version gibt es hierbei unterschiedliche Möglichkeiten, die Einträge vorzunehmen bzw. vom System vornehmen zu lassen. Auch die Gesamtanzahl der anzumeldenden Festplatten ist unterschiedlich. Moderne PC-Systeme mit EnhancedIDE-Festplattencontroller unterscheiden hier vier mögliche Einträge (von primary master bis secondary slave). Bei älteren Systemen sind nur zwei Laufwerke eintragbar. Viele, auch schon ältere, PC-BIOS bieten eine spezielle Funktion (autodetect harddisk) außerhalb des Standard-CMOS an, mit der die Parameter der angeschlossenen Festplatten ausgelesen und im Standard-CMOS eingetragen werden können. Wir gehen weiter unten auf den Umgang damit noch ein. Mögliche Optionen für den Festplatteneintrag in der Übersicht: l

AUTO Das BIOS versucht während des Bootens, die Parameter der angeschlossenen Festplatten zu erkennen. Funktioniert mit den meisten EIDE-Festplatten gut, verlangsamt aber den Startvorgang. Fest eintragen ist besser

l

None oder Not installed Eintrag, wenn keine Festplatte angeschlossen ist oder sie über einen intelligenten Controller mit eigenem BIOS verwaltet wird (z.B. SCSI)

l

Typ 1-46 Voreingestellte Festplattentypen mit allen Parametern. Eher interessant für MFM-/RLL- oder ältere (kleine) IDE-Festplatten. Für heute gebräuchliche Festplattentypen sind die Parameter nicht zu gebrauchen.

l

User-Type, manchmal auch Typ 47 Benutzerdefinierter Festplattentyp. Hier können Sie selbst Parameter eintragen. Auskunft gibt hier ein Datenblatt zur Festplatte, manchmal verfügt die Festplatte auch über ein Etikett mit den Parametern. Im Anhang dieses Buches finden Sie eine recht umfangreiche Liste mit den Parametern vieler Festplattentypen. Wenn Sie den genauen Eintrag für die Landespur (LZONE) nicht kennen, so geben Sie die letzte Spur Ihrer Festplatte, also den höchsten Zylinderwert, an. Als Eintrag für die Vorkom-

285

6

Einstellungssache – Das CMOS-Setup

pensierung (WCOMP) eignet sich entweder »0« (immer Vorkompensierung) oder »65535« (keine Vorkompensierung). Bei älteren BIOS kam es in Einzelfällen dazu, dass der User-Type oder der Typ 47 nur einmal zur Verfügung stand. Wurde er für eine zweite Festplatte verwendet, waren damit die Einträge für die erste Festplatte überschrieben. In aktuellen Fällen brauchen Sie darauf nicht zu achten. Bei manchen moderneren BIOS-Versionen ist ein Festplatteneintrag für SCSI- bzw. ESDI-Festplatten möglich. Insbesondere bei Hauptplatinen mit PCI-Bus ist dies wichtig, da sonst der SCSI-Controller im Zweifel nicht gefunden wird. Diskettenlaufwerke A: und B: (Floppy Drive A:/B:) Wählen Sie hier den Typ der eingebauten Laufwerke aus. Die Richtigkeit dieser Angaben ist für das einwandfreie Funktionieren der Laufwerke unabdingbar, ansonsten ist z.B. ein Booten von Diskette unter Umständen nicht mehr möglich. Primärer Bildschirmadapter (Primary Display, Video) Bei aktuellen Systemen ist das immer EGA/VGA. Meistens nimmt das BIOS diesen Eintrag selbst vor, eine Änderung ist dann nicht möglich. Die optionalen Einträge sind für andere (ältere) Grafikstandards gedacht. Wenn Sie eine Hercules (-kompatible) -Karte besitzen, wählen Sie Monochrome. Die Einstellungen Color 40 (x25) bzw. Color 80 (x25) sind für den Betrieb einer CGA-Karte vorgesehen, sie arbeiten aber meistens auch mit einer EGA/VGA-Karte, ohne eine Fehlermeldung zu erzeugen. Erst im späteren Betrieb kann es aufgrund dieser Fehleinstellung zu unerwarteten Problemen mit der Grafikausgabe kommen. Wählen Sie diese Option daher nur, wenn Sie auch eine CGA-Karte installiert haben. Die Zahlenangaben beziehen sich hierbei auf die Anzahl der darstellbaren Zeichen im Textmodus. Tastatur (Keyboard) Eine Option, die es heute meist nicht mehr gibt. Hier können Sie zwischen installiert (Installed) oder nicht installiert (Not Installed) wählen. Im letzteren Fall wird der POST auf den Tastaturtest verzichten, was den Systemstart ein wenig beschleunigt. Anhalten bei Fehler (Halt on error) Mit diesem Feld bestimmen Sie, welche Fehlertypen das System beim Booten zum Anhalten veranlassen. Bei Vorliegen eines solchen Fehlers hält das System dann beim Booten an und gibt eine entsprechende Meldung aus. Mögliche Einstellungen sind: l

Alle Fehler (all errors)

l

Keine Fehler (no errors)

l

Alle Fehler, außer Tastatur (all, but keyboard)

l

Alle Fehler, außer Diskette (all, but diskette)

l

Alle Fehler, außer Diskette und Tastatur (all, but diskette/keyboard)

286

6.4 Verschachtelt – Das CMOS-Setup und seine Abteilungen Mit diesem Schalter können Sie also Ihr System dazu bringen, bestimmte »Fehler«, zum Beispiel das Fehlen der Tastatur (oder eine über das Tastaturschloss verriegelte Tastatur) beim Systemstart zu ignorieren. Wenn Sie alle Einstellungen im Standard-CMOS-Setup vorgenommen haben, verlassen Sie dieses durch Drücken der [Esc]-Taste. Sie gelangen darauf zurück in das Hauptmenü.

6.4.2

Das BIOS-Features-Setup

Mit dem erweiterten CMOS-Setup lassen sich verschiedene Eigenschaften des BIOS konfigurieren. Es handelt sich im Wesentlichen um vom Chipsatz der Hauptplatine unabhängige Einstellungen. Leider ist die Auslegung dieses Menüpunkts auf verschiedenen Rechnern nicht ganz einheitlich. Es kann also sein, dass Sie manche Optionen Ihres BIOS in der untenstehenden Auflistung nicht finden können. In diesen Fällen finden Sie sie vielleicht in anderen CMOS-Abteilungen, oder es gibt sie überhaupt nicht. Nachdem Sie (möglicherweise) eine Warnung gelesen haben, gelangen Sie in das Menü des erweiterten Setups. Die meisten Optionen können entweder aktiviert (Enabled) oder deaktiviert (Disabled) werden. Bei einigen Punkten sind auch mehr als zwei Einstellungen möglich. Virus-Warnung (Virus warning , boot sector virus protection) Hierdurch wird der Schreibzugriff auf den Bootsektor Ihrer Festplatte unterbunden, sodass ein Software-Virus dort keinen Schaden mehr anrichten kann. Allerdings verhindert diese Einstellung, sofern sie funktioniert, auch das Installieren des Betriebssystems auf der Festplatte, hierbei wird ja gerade der Bootsektor beschrieben. Zum Formatieren der Festplatte muss diese Option also unbedingt Disabled sein! Externen bzw. internen Cache-Speicher abschalten (CPU External / /Internal Cache Memory, CPU Level 1 / 2 Cache) Wählen Sie hier die Einstellung Disabled nur dann, wenn Sie Ihren Rechner langsamer machen wollen oder wenn es zu Problemen mit Erweiterungskarten, z.B. Soundkarten oder Gameports, kommt. Moderne Pentium- oder Pentium II-Systeme laufen mit abgeschaltetem Cache etwa um 80% langsamer! Schneller Selbsttest (Quick Power On Self Test) Mit diesem Menüpunkt lässt sich die Dauer des Selbsttests nach dem Einschalten (POST = Power On Self Test) beeinflussen. Wird Enabled ausgewählt, werden einige Testroutinen verkürzt oder weggelassen. Boot-Reihenfolge festlegen (System boot up sequence) Mit dieser Option können Sie die Reihenfolge der Laufwerke festlegen, auf denen das System beim Start nach einem Betriebssystem suchen soll. Die Voreinstellung liegt auf A:,C: (zuerst auf A: dann auf C:). Damit wird der PC versuchen, von Diskette zu booten und wenn er dort kein Betriebssystem findet, sucht er es auf der Festplatte. Moderne Betriebssysteme werden ausschließlich von der Platte gestartet, wenn Sie hier also »C:,A:« einstellen, geht dieser Vorgang um einiges schneller. Außerdem können Sie sich so vor einem Fremdzugriff schützen.

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6

Einstellungssache – Das CMOS-Setup

Manche Betriebssysteme (z.B. Windows NT 4.0) können von CD booten, vorausgesetzt, das BIOS unterstützt das. In solchen Fällen können Sie das CD-ROM-Laufwerk an dieser Stelle in die Boot-Reihenfolge mit einbeziehen. Manche BIOS-Versionen berücksichtigen an dieser Stelle sogar den Sonderfall, dass SCSI- und IDE-Festplatten parallel installiert sind. Die Bootreihenfolge lässt sich z.B. auf SCSI, C:,A: einstellen. Ohne besondere Einstellung würde das System immer zuerst von den IDE-Festplatten booten wollen. Startgeschwindigkeit festlegen (System Boot Up Speed) Damit legen Sie fest, ob der PC im Turbo-Modus starten soll oder nicht. Sie haben die Auswahl zwischen High und Low. Auf diese Weise können Sie das System »langsam« (Bootup-Speed = Low) hochfahren und erst dann auf High setzen lassen, wenn es bei aktiviertem »Turbo« Startprobleme geben sollte. Diskettenlaufwerke vertauschen (Swap Floppy Drive) Wenn Sie diese Option einschalten (Enabled), dann wird die Zuordnung der Diskettenlaufwerke A: und B: vom BIOS vertauscht, sodass Laufwerk A: fortan mit B: angesprochen wird und umgekehrt. Diskettenlaufwerk testen (Boot Up Floppy Seek, Floppy Drive Seek at Boot) Hier können Sie mit Disabled auf das typische Schnarrgeräusch beim Abtasten der Diskettenlaufwerke verzichten. Auch eine gewisse Zeitersparnis beim Systemtest ist die Folge. [Num]-Feststelltaste beim Systemstart deaktivieren (Boot Up Num Lock Status) Normalerweise wird der separate Ziffernblock der Tastatur beim Systemstart auf Zahlendarstellung geschaltet. Wenn Sie dies nicht wünschen, können Sie diese Option auf Disabled schalten.

Einstellen der Zeichenwiederholfrequenz (Typematic Rate Programming) Wenn Sie eine Taste auf Ihrer Tastatur gedrückt halten, kommt es nach einer gewissen Verzögerung zu einer wiederholten Darstellung dieses Zeichens, als ob Sie diese Eingabe andauernd wiederholen würden. Wenn Sie diese Option auf Enabled stellen, dann können Sie die Verzögerung über den Menüpunkt Delay (Msec) und die Geschwindigkeit der Zeichenwiederholung über den Punkt Rate (Chars/sec) Ihren persönlichen Ansprüchen entsprechend einstellen. Windows ME, 98 und 95 können das auch und das Testen ist dort einfacher. Wirkung des Passworts definieren (Security Option, password option) Diese Option ist nur wichtig, wenn Sie an anderer Stelle ein Passwort definieren wollen oder dies schon getan haben. Sie legen hier fest, ob das Passwort immer beim Systemstart (Always oder System) oder aber nur für den Zugang zum CMOS-Setup (Setup) abgefragt werden soll. Shadow-RAM aktivieren (Video/System/Adapter/ROM Shadow) Hierdurch können Sie im System befindliche ROM-BIOS in die Hauptspeichererweiterung kopieren, wodurch sich ein erheblicher Geschwindigkeitsvorteil ergibt. Sie sollten auf jeden Fall das Video- und das System-ROM-Shadow auf Enabled stellen. Das Adapter-ROM-Shadow hat nur dann Sinn, wenn Sie auch einen Adapter mit BIOS besitzen. Aktivieren Sie in diesem Falle nur den Adressbereich, der der Adresse Ihres Adapter-ROMs entspricht, für einen Festplattencontroller z.B. ist dies meist der Bereich bei C800.

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6.4 Verschachtelt – Das CMOS-Setup und seine Abteilungen

Spezielle Optionen für ältere PC-Systeme (386/486) Speichertest über ein Mbyte deaktivieren (Above 1 Mbyte Memory Test) Wenn Ihnen der Systemstart zu lange dauert und Sie das Drücken der [Esc]-Taste zum Überspringen des Speichertests leid sind (bei manchen Geräten gelangen Sie so auch in das Setup), können Sie auf den Test des Erweiterungsspeichers verzichten, indem Sie diese Option auf Disabled stellen. Speicherprüfsummentest abstellen (Memory Parity Error Check) Wenn Sie hier Disabled eintragen, sind Sie auf der sicheren Seite. Der PC verzichtet in diesem Fall auf die Überprüfung des Speicher-Paritätsbits. Wenn Sie genau wissen, dass die installierten Speichermodule ein Parity-Bit führen, können Sie den Parity Check auch einschalten. Bei gemischter Bestückung (Module mit und ohne Parity) muss die Paritätsprüfung abgeschaltet sein, das System läuft anders nicht stabil. Speicherbereich für benutzerdefinierte Festplatte festlegen (Hard Disk Type 47 RAM Area) Manche BIOS benötigen für die benutzerdefinierten Festplatten, also den Typ 47, ein Kbyte des Arbeitsspeichers. Über diese Option können Sie festlegen, ob dieser Bereich im unteren Systemspeicher bei hex0:300 oder im freien DOS-Speicher liegen soll. Nur wenn aus irgendwelchen Gründen der untere Systemspeicher belegt ist, sollten Sie auf die andere Möglichkeit ausweichen. Coprozessor suchen? (Numeric Processor Test) Mit diesem völlig überflüssigen Punkt wird festgelegt, ob während des POSTs nach einem Coprozessor gesucht werden soll. Wenn diese Option auf Disabled eingestellt ist, können Sie Ihren Coprozessor nicht benutzen, auch wenn dieser korrekt eingebaut und funktionstüchtig ist. Stellen Sie hier also immer Enabled ein, auch wenn Sie keinen »Co.« haben, der Bootvorgang wird dadurch nicht langsamer. Coprozessor vorhanden? (Numeric Processor) Wenn Ihr Rechner nicht in der Lage ist, diese Einstellung selbstständig vorzunehmen, müssen Sie für den Fall, dass Sie einen Coprozessor besitzen, die Option Present einstellen. WEITEK-Prozessor vorhanden (Weitek Processor)? Der POST kann die Existenz eines WEITEK-Coprozessors nicht erkennen. Wenn Sie einen solchen in Ihr System eingebaut haben, muss diese Option auf Present stehen. Grafikkarte unglaublich langsam machen (Turbo Video Mode) Diese Option findet sich leider gelegentlich. Der Turbo-Video-Modus ist dabei auf Disabled voreingestellt, was zu einem fast unbrauchbar langsamen Bildaufbau führt. Stellen Sie, falls Ihr Setup über diese Funktion verfügt, hier unbedingt Enabled ein.

6.4.3

Das Chipset-Features-Setup

Die Optionen dieser CMOS-Abteilung sind vom Chipsatz der Hauptplatine abhängig und daher stark unterschiedlich. Allgemein kann man sagen, dass Sie in dieser Abteilung bei den meisten Optionen mehr Schaden als Nutzen bewirken können. Mit den voreingestellten Werten nach Laden der BIOS defaults (siehe weiter unten) ist Ihr PC am besten bedient.

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6

Einstellungssache – Das CMOS-Setup

Das Konfigurieren dieser Abteilung ist also eher etwas für Fachleute. Bei modernen PC-Systemen werden extrem falsche Einstellungen vom System eigenständig zurückgesetzt. Bei älteren Systemen kann eine Fehlkonfiguration aber auch zum Systemstillstand führen (kein Bild mehr!). Selbstkonfiguration (Auto Configuration Funktion) Wenn diese Option auf Enabled steht, werden eine Reihe nachfolgender Optionen nicht zur Veränderung angeboten. Sie werden erst wieder veränderbar, wenn die Selbstkonfiguration Disabled wird. Solchermaßen geschützte Parameter sollten Sie besser in Ruhe, also autokonfiguriert lassen. Nach Laden der BIOS-Voreinstellungen (defaults) sind diese Optionen in aller Regel optimal auf den Chipsatz der Hauptplatine eingestellt. Veränderungen können die Systemstabilität erheblich beeinträchtigen. Video-BIOS-Caching zulassen (Video BIOS Area Cacheable) Hier legen Sie fest, ob das BIOS Ihrer Grafikkarte in das Cache-RAM-System mit aufgenommen werden soll. In aller Regel führt dies zu einer wesentlichen Beschleunigung aller Grafikkartenzugriffe, die über das BIOS ablaufen, also z.B. die DOS-Textausgabe. Stellen Sie hier also ruhig Enabled ein, Probleme mit dieser Option sind recht selten. System-BIOS-Caching zulassen (System BIOS Cacheable) Auch das System-BIOS kann in das Caching mit einbezogen werden. Bei schnelleren Systemen (ab Pentium mit 133 MHz) macht dies keinen besonderen Sinn. Die Option steht dort für gewöhnlich voreingestellt auf Disabled. Bei älteren Systemen, z.B. 286, 386, 386SX, beschleunigt Enabled die Gesamtsystemleistung. Video-RAM-Caching zulassen (Video RAM Cacheable) Einschalten dieser Option (Enabled) kann die Geschwindigkeit der Grafikausgabe durch Zwischenspeichern der Grafikdaten deutlich erhöhen. Jedoch darf diese Option nicht verwendet werden (Disabled), falls die Grafikkarte dieses Merkmal nicht unterstützt, weil der Rechner sonst möglicherweise nicht bootet. Speicher ab 15 Mbyte ausblenden (Memory Hole At 15M-16M) Wenn Sie diese Funktion aktivieren, wird der Speicheradressraum zwischen 15 und 16 Mbyte für spezielle ISA-Erweiterungskarten reserviert, die diese Einstellung unbedingt benötigen. Dadurch steht der Speicher ab 15 Mbyte aufwärts dem System nicht mehr zur Verfügung. ISAErweiterungskarten können nur Speicher bis zu 16 Mbyte adressieren. Die Voreinstellung ist Disabled. Speicheranteil für AGP-Grafikkarte festlegen (AGP Aperture Size) Wichtig für Benutzer von Grafikkarten im AGP-Steckplatz. Mit dieser Option können Sie definieren, welchen Anteil des installierten Arbeitsspeichers der Grafikprozessor der Grafikkarte zum Berechnen der Bilddaten mitbenutzen darf. Der Wert wird in Mbyte angegeben. Ändern Sie diesen Wert nur dann, wenn Ihr 3D-Beschleuniger sich über zu wenig Speicher für die gewünschte Auflösung beschwert. Aktuelle Systemtemperatur anzeigen (Current System Temperature) Falls die Hauptplatine mit Sensor zur Temperaturüberwachung mit Alarmfunktion ausgestattet ist, wird hier die aktuelle Systemtemperatur angezeigt.

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6.4 Verschachtelt – Das CMOS-Setup und seine Abteilungen Aktuelle Lüfterdrehzahl anzeigen (Current CPU-FAN Speed) Manche Hauptplatinen für Pentium II-CPUs können an dieser Stelle die Drehzahl von zwei Lüftern messen und anzeigen: CPU-Lüfter und Systemlüfter. Die Anzeige CPUFAN1 betrifft den CPULüfter. CPUFAN2 gibt die Drehzahl des Systemlüfters an. Zur Drehzahlmessung sind Lüfter mit RPM-Sensor Voraussetzung.

Spezielle Optionen für ältere Systeme (386/486) Cache-Organisation einstellen (Level 1, 2 Cache mode) Diese Option ermöglicht die Auswahl der Arbeitsweise des internen (Level 1, L1) und externen (Level 2, L2) Cache-Speichers. Meist werden zwei Möglichkeiten zur Auswahl angeboten, nämlich WR-Back (Write Back) und WR-Through (Write Through). Eine Veränderung der Voreinstellung dieser Optionen bringt meist nur Probleme. Verdeckter Refresh (Hidden Refresh) Wenn diese Option auf Enabled steht, versucht der Rechner, den RAM-Refresh durchzuführen, ohne die CPU anzuhalten. Unter Umständen gelingt ihm dies auch, aber oft führt diese Option zu erheblichen Problemen. Lassen Sie sie lieber auf Disabled stehen, der mögliche Geschwindigkeitsvorteil ist ohnehin minimal. Langsamer Refresh (Slow Refresh) Hier wird durch Enabled der RAM-Refresh nur noch jedes vierte Mal durchgeführt. Ansonsten gilt das gleiche wie für den verdeckten Refresh: Lassen Sie diese Einstellung lieber abgestellt. [Strg]+[Alt]+[Entf] abschalten (Keyboard Reset Control) Mit dieser Option können Sie einen Warmstart Ihres Rechners über die Tastatur verhindern. Wenn Sie hier Disabled eintragen, führt das gleichzeitige Drücken der Tasten [Strg], [Alt] und [Entf] nicht mehr zu einem System-Reset. Oftmals funktioniert dieses Extra allerdings überhaupt nicht.

ISA-Bustakt einstellen (ISA Clock Selection) Mit dieser äußerst wichtigen – und gefährlichen – Option können Sie den ISA-Bustakt Ihres PCs erhöhen. Statt der üblichen und genormten 8,3 MHz sind hierdurch bis zu 20 MHz möglich. Allerdings müssen die Erweiterungskarten den eingestellten Zyklus mitmachen. Die Arbeitsgeschwindigkeit von ISA-Grafikkarten und ISA-Festplattencontrollern lässt sich auf diese Weise teils erheblich beschleunigen. Andererseits kann dies aber zu Problemen mit langsamen Karten führen. Als Ausgangswert wird hier der CPU-Takt (CLK1) genommen, der dann durch 2, 3, 4, 5 oder 6 geteilt wird. Auf einer 33-MHz-Hauptplatine bedeutet die Einstellung CLK1/3 also einen ISA-Bustakt von 11 MHz. Erhöhung der Bus-Waitstates (AT Cycle Wait State) Wenn Sie hier Enabled eintragen, fügen Sie dem AT-Bus einen weiteren Wartezyklus (Waitstate) hinzu. Dies kann unter Umständen ein Weg zur Lösung von Problemen mit älteren Erweiterungskarten sein. DRAM-Waitstates einstellen (DRAM Read/Write Wait State) Hier stellen Sie, meist getrennt für Lese- (Read) und Schreibzugriffe (Write), zwischen 0 und 3 Wartezyklen (Waitstates) ein. Machen Sie diese Einstellung abhängig von der Zugriffszeit Ihrer RAM-Bausteine. Sie sollten deren Maximalwert einstellen.

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6

Einstellungssache – Das CMOS-Setup

SRAM-Waitstates einstellen (Cache Write W/S) Das statische RAM des Cache-Speichers kann in der Regel ohne Wartezyklen (Waitstates) betrieben werden. Lediglich bei den kaum verwendeten 40-ns-SRAM-Bausteinen ist hier die Vergabe eines Waitstate (1W/S) erforderlich.

6.4.4

Das Plug&Play- und PCI-Setup

Nur BIOS von Hauptplatinen mit PCI-Bus und/oder Plug&Play-BIOS-Funktionen verfügen über diese CMOS-Abteilung. Das Plug&Play-BIOS der Hauptplatine kann den installierten PCI und ISA-Plug&Play-Karten dynamisch die zur Verfügung stehenden Hardware-Ressourcen zuteilen. Eine spezielle Konfiguration dieser Karten ist damit nicht mehr erforderlich. In dieser Abteilung werden die Bedingungen festgelegt, unter denen dies geschieht. Sofern Sie ausschließlich PCIoder Plug&Play-kompatible Erweiterungskarten verwenden, können Sie diese Abteilung auf ihren Voreinstellungen belassen. Die wichtigste Funktion dieser Abteilung ist das Definieren der nutzbaren Ressourcen für PCIund ISA-Plug&Play-Komponenten. Unter Ressourcen Kontrolle finden Sie eine der möglichen Erscheinungsformen dieser Einstellmöglichkeit, es gibt noch eine Reihe anderer. Das Prinzip besteht immer darin, IRQs und eventuell DMA-Kanäle für PCI/Plug&Play-Geräte zu sperren oder explizit freizugeben. Plug&Play-Betriebssystem installiert (Plug&Play OS Installed) Die Voreinstellung ist No. Wenn Sie diese Einstellung auf Yes setzen, wird einem Plug&PlayBetriebssystem (z.B. Windows ME, 98 und 95) erlaubt, die Kontrolle über die Systemressourcen (mit Ausnahme von PCI- und Plug&Play-Boot-Geräten) zu übernehmen. Ressourcen-Kontrolle (Resources Controlled By) Die Optionen lauten Auto und Manual. In der Einstellung Auto übernimmt das Plug&Play-BIOS die Zuweisung der Ressourcen zu den installierten Erweiterungskarten (PCI und Plug&Play). Jedes Plug&Play-fähige Gerät kann damit jede Ressource belegen. Wird Manual eingestellt, erscheinen weitere Optionsfelder für alle zu konfigurierenden Hardware-Ressourcen (IRQ und DMA). Die Voreinstellung PCI/ISA-Plug&Play bewirkt, dass der jeweilige Interrupt oder DMA-Kanal vom Plug&Play-BIOS automatisch an ein PCI- oder Plug&Play-ISA-Gerät vergeben werden darf. Mit der Einstellung »Legacy ISA« wird bestimmt, dass der jeweilige Interrupt dem ISA-Bus vorbehalten bleibt. Erster verfügbarer IRQ (First Available IRQ) Definiert den ersten für PCI-/Plug&Play-Geräte verfügbaren IRQ (aus einer Auswahl von freien IRQs). Alle IRQs unter dem ausgewählten stehen danach dem ISA-Bus (ausgenommen ISAPlug&Play-Karten) ungestört zur Verfügung. Manche BIOS erlauben solche Zuweisungen für jeden PCI-Steckplatz. Auch eine auf einen festen Steckplatz bezogene IRQ-Zuweisung kann es geben. IRQ-Zuweisung für USB (Assign IRQ for USB) Mit diesem Menüpunkt legen Sie fest, ob dem integrierten Universal Serial Bus-Controller ein Interrupt zugeordnet werden soll oder nicht. Weil der USB-Controller selbst nie abgeschaltet

292

6.4 Verschachtelt – Das CMOS-Setup und seine Abteilungen wird, erscheint unter Windows im Geräte-Manager ein Fragezeichen beim USB-Controller-Eintrag, falls diese Option auf Disabled steht. MS IRQ Routing Table Hiermit lässt sich die BIOS IRQ Routing-Tabelle ein- und ausschalten. In der Einstellung Enabled wird statt der IRQ Routing-Tabelle des BIOS die eines Microsoft-Betriebssystems benutzt. Diese Funktion ist ab Windows 95 SR2 nutzbar. Die Voreinstellung ist Disabled. Lassen Sie es besser dabei.

6.4.5

Das Peripherie-Setup

Auf neueren Hauptplatinen mit PCI-Bus befinden sich standardmäßig auch ein EIDE- und ein Diskettencontroller sowie serielle und parallele Schnittstellen. Diese integrierten Schnittstellen werden, sofern sie nicht mit Hilfe von Jumpern eingestellt werden, über das Peripherie-Setup konfiguriert. IDE PIO-Modus festlegen (Primary/Secondary Master/Slave PIO Mode) Die Auswahloptionen heißen 0,1,2,3,4 oder AUTO. In der Einstellung AUTO versucht das BIOS den möglichen PIO-Modus jedes am IDE-Controller angeschlossenen Geräts zu ermitteln und jeweils einzustellen. In den meisten Fällen funktioniert dies gut, aber es kann auch Probleme machen. Setzen Sie in diesen Fällen einen niedrigeren PIO-Modus für das problematische Laufwerk ein. Unterstützung für Ultra-DMA festlegen (Primary/Secondary Master/Slave Ultra-DMA) Für Laufwerke, die mit Bus-Master UltraDMA/33 oder UDMA-2 arbeiten können, sollte an dieser Stelle die passende Ultra-DMA-Option aktiviert werden (Enabled). Die Einstellung AUTO versucht, die Ultra-DMA-Fähigkeit der Laufwerke zu ermitteln. Die Option kann aber auch einzeln abgeschaltet werden (Disabled). PCI IDE-Controller abschalten (PCI Onboard IDE) Diese Option setzt den Festplatten-/ATAPI-Controller auf der Hauptplatine in Aktion (Enabled) oder schaltet ihn ab (Disabled). Die Option kann getrennt für beide integrierten IDE-Controller (primary, secondary) gesetzt werden. LBA-Modus für die Festplatte aktivieren (Primary Master/Slave LBA Mode) Hiermit schalten Sie die BIOS-Unterstützung für die Logische Block-Adressierung (LBA) der Festplatte an oder aus. Wenn die angeschlossenen IDE-Festplatten größer sind als 528 Mbyte, muss diese Option Enabled sein, damit die volle Kapazität der Platten ausgenutzt werden kann. Die meisten Chipsätze erlauben getrennte Aktivierung von LBA für den ersten und zweiten IDEPort. IDE-Blocktransfer aktivieren (IDE Block Mode) Einschalten des IDE-Blocktransfers macht nur dann Sinn, wenn die verwendeten Festplatten diesen Transfermodus definitiv unterstützen. Für diesen Fall kann der Datendurchsatz je nach Einstellung erhöht werden. Diskettencontroller abschalten (FDC Controller) Diese Option erlaubt das Abschalten des integrierten Diskettencontrollers. Oft kann außerdem die Adresse des Controllers verändert werden.

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6

Einstellungssache – Das CMOS-Setup

Serielle Ports konfigurieren (Onboard serial port 1 or 2) An dieser Stelle können Sie die Belegung der integrierten seriellen Schnittstellen mit einer Portadresse und einem IRQ festlegen. Mit der Einstellung AUTO werden die Ports der Reihe nach mit den Standardwerten belegt. Die Automatik funktioniert aber nicht mit jeder Anwendung. Besser ist eine feste Zuweisung. UR2-Modus Manchmal kann der zweite serielle Port auch für den Betrieb einer Infrarotschnittstelle (IrDA) konfiguriert werden. Verschiedene Standards können gewählt werden, je nach angeschlossener Hardware. Geschieht dies, eröffnen sich möglicherweise weitere Optionen, um den Betriebsmodus (Full/Half Duplex) der IrDA-Schnittstelle festzulegen. Parallelports konfigurieren (Parallel Port, Parallel Mode) Diese beiden Optionsfelder erlauben die Konfiguration der parallelen Schnittstelle auf der Hauptplatine. So können verschiedene Portadressen eingestellt oder der Port ganz abgeschaltet werden. Die Option Parallel Mode wählt zwischen verschiedenen Betriebsarten der parallelen Schnittstelle: Standard Parallel Port (SPP), Enhanced Parallel Port (EPP) oder Extended Capabilities Port (ECP). Diese Einstellungen können wichtig sein, wenn z.B. externe Geräte über den Parallelport betrieben werden sollen. In der Regel ist die Einstellung EPP die sinnvollste. Wenn es mit älteren Druckern, Parallelportlaufwerken oder Dongles Schwierigkeiten gibt, dann sollten Sie einmal die Standardeinstellung versuchen.

6.4.6

Das Power-Management-Setup

Nicht jedes PC-BIOS, aber sicher die meisten, verfügt über diese CMOS-Abteilung, wobei Umfang und Konfigurierbarkeit des Power-Managements je nach System und BIOS-Version stark unterschiedlich sein können. An einem normalen PC, der keine besonderen Überwachungsaufgaben zu erledigen hat, nur dann eingeschaltet ist, wenn Sie daran arbeiten, keine Faxe anzunehmen hat etc., ist das Power-Management eher entbehrlich. Power-Management Hier gibt es bis zu vier Optionen: l

Disabled Power-Management abgeschaltet (empfohlen)

l

Max.Saving schaltet schon nach kurzer Inaktivitätsphase in den Stromsparmodus

l

Min.Saving schaltet erst nach längerem Inaktivitätsintervall den Stromsparmodus ein

l

User define (Benutzerdefiniert) erlaubt die Einstellung von Benutzervorgaben für den Abschaltungszeitpunkt; oftmals getrennt für Monitor, CPU und Festplatte

Power-Management-Kontrolle über APM (PM Control by APM) Wird diese Option auf Y gesetzt, unterstützt das System BIOS die APM Modi: DOZE, STANDBY und SUSPEND. Wenn die Option No gewählt wird, wird das System-BIOS das APM (Advanced Power Management) ignorieren.

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6.4 Verschachtelt – Das CMOS-Setup und seine Abteilungen Dösen oder Schlafen (Doze Mode, Standby Mode, Suspend Mode) Für jeden dieser Modi können Sie die Zeitspanne festlegen, die eine inaktive Phase dauern muss, bis der jeweilige Stromsparmodus aktiv wird. Einstellbar sind Zeiten von einer Minute bis eine Stunde oder aus (= Disabled). l

Doze Mode: Falls eine inaktive Phase des Systems die eingestellte Zeitdauer überschreitet, wird die CPUTaktfrequenz vermindert. Andere Systemkomponenten arbeiten weiterhin mit voller Leistung.

l

Standby Mode: Falls eine inaktive Phase des Systems die eingestellte Zeitdauer überschreitet, werden Festplatten und Videosystem abgeschaltet. Andere Systemkomponenten arbeiten weiterhin mit voller Leistung.

l

Suspend Mode: Falls eine inaktive Phase des Systems die eingestellte Zeitdauer überschreitet, werden alle Komponenten außer der CPU abgeschaltet.

Motor der Festplatte abschalten (HDD Power Down) Wird auf die angeschlossenen Festplatten eine bestimmte Zeit nicht zugegriffen, kann deren Motor abgeschaltet werden. Sie können eine Zeit zwischen einer und 15 Minuten einstellen oder diese Funktion abschalten (Disabled). Einschalttaster konfigurieren (Soft-Off by PWR-BTTN) (Dieses Merkmal ist nur bei Einsatz eines ATX-Netzteils vorhanden.) Bei der Einstellung InstantOff wirkt der Einschalttaster am Gehäuse wie ein Ein-/Aus-Taster, falls kürzer als vier Sekunden gedrückt wird. Mit der Einstellung Delay 4 Sec. bekommt dieser Taster eine zweifache Funktion: Drücken Sie kürzer als vier Sekunden, wird das System in den Suspend-Modus versetzt, drücken Sie länger als vier Sekunden, dann schaltet sich das Netzteil ab (Stand-by). Einschalten bei Anruf (Resume by ring) Mit dieser Einstellung wird bestimmt, ob das System startet, falls ein angeschlossenes Modem einen Anruf registriert (Enabled), oder eben nicht (Disabled). Zeitgesteuertes Einschalten (Resume by Alarm) Mit dieser Einstellung bestimmen Sie, ob das System startet, falls die Systemuhr einen Impuls gibt (Enabled) oder nicht (Disabled). Falls die eingestellten Werte für Datum und Uhrzeit erreicht werden, wird das Netzteil eingeschaltet. (Dieses Merkmal ist nur bei Einsatz eines ATXNetzteils vorhanden.)

6.4.7

Zusatzfunktionen und Hilfsprogramme des CMOS-Setups

Neben den besprochenen Abteilungen des CMOS-Setups finden Sie auch eine Reihe nützlicher Funktionen und Hilfsprogramme. Die Auswahl erfolgt wie der Wechsel in die CMOS-Abteilungen auch über das Hauptmenü des CMOS-Setups.

Ungefährliche Standardwerte – Voreinstellungen laden Für den Fall, dass Sie sich »verkonfiguriert« haben oder einfach nur der Überblick verloren ging, stehen Ihnen je nach BIOS verschiedene Funktionen zum Laden von Voreinstellungen zur Verfügung: 295

6

Einstellungssache – Das CMOS-Setup

l

BIOS DEFAULTS

l

SETUP DEFAULTS

l

POWER-ON DEFAULTS

Über die BIOS DEFAULTS (BIOS DEFAULTS) setzen Sie alle Parameter aller CMOS-Abteilungen (außer Standard-CMOS) auf die werkseitig voreingestellten Werte zurück. Die Werte stellen unter Leistungsaspekten die optimalen Einstellungen dar. Die zweite Variante (SETUP DEFAULTS) lädt bestimmte Einstellungen aus einer Liste, die im BIOS-ROM enthalten ist. Sie können hierdurch alle Parameter des CMOS-Setups (mit Ausnahme der Abteilung Standard CMOS) auf ungefährliche, d.h. sichere, Werte zurücksetzen, wenn beispielsweise der Rechner nicht mehr in der Lage ist, sein Betriebssystem zu laden, oder wenn während des Betriebs andere Störungen auftreten, die mit der Setup-Konfiguration zusammenhängen könnten. Die dritte Kategorie, die POWER-ON DEFAULTS, dient zum Zurücksetzen auf diejenigen Werte, die beim letzten Einschalten aktiv waren. Eine nützliche Funktion und oft der rettende Anker, wenn Sie gern mit Einstellungen experimentieren. Spezielle BIOS-Versionen des Herstellers AMI bieten drei Optionsfelder an, um verschiedene Voreinstellungslevel zu aktivieren. Sie haben die Wahl zwischen den Einstellungen Original, Optimal und Fail-safe. Letztere ist erst bei Problemen interessant, sie setzt alle sensiblen Einstellungen außer Kraft, damit das System auf jeden Fall bootet. Anschließend können dann von Hand Optimierungen vorgenommen werden. Bei einigen 386-er Hauptplatinen und solchen mit »unechten« 486-ern führen die Standardeinstellungen zum Aktivieren des internen Cache-Speichers, obwohl dieser gar nicht vorhanden ist. Die Folgen reichen von der Unfähigkeit, HIMEM zu laden, bis hin zu völliger Arbeitsverweigerung. Beide Optionen sind mit einer Sicherheitsabfrage geschützt, Sie müssen Ihre Absicht durch Drücken der Taste [Z] (um ein Y zu bekommen) noch einmal bestätigen.

Schutz vor Fremdzugriff – Die Passwort-Funktion Mit dieser Funktion können Sie ein Passwort vergeben, um den Zugang zum System oder aber nur zum CMOS-Setup für unberechtigte Benutzer zu verschließen. Ob das Passwort bei jedem Systemstart oder nur beim Zugriff auf das CMOS-Setup abgefragt wird, regeln Sie über eine entsprechende Option im BIOS Features Setup oder Advanced CMOS Setup. Bei einigen BIOS können sogar zwei Passwörter vergeben werden, eins für den »Supervisor«, der im »Supervisor-Modus« sämtliche CMOS-Optionen verändern kann, und eins für den »User«, der im »User-Modus« nur über eingeschränkte Rechte verfügt, d.h. in diesem Modus können kritische CMOS-Einstellungen nicht verändert werden. Passwort eingeben Geben Sie das Passwort (max. acht Buchstaben) ein und drücken Sie die [Enter]-Taste. Ein bisher gültiges Passwort wird durch diese Eingabe im CMOS-Speicher überschrieben. Zur Bestätigung des Passworts werden Sie zu einer wiederholten Eingabe aufgefordert. Die Passworteingabe kann mit [Esc] abgebrochen werden.

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6.4 Verschachtelt – Das CMOS-Setup und seine Abteilungen Der Passwortschutz wird aufgehoben, wenn Sie beim Setzen des Passworts keine Zeichen eingeben, sondern lediglich die Eingabetaste drücken. Die Veränderungen werden wirksam, wenn Sie das CMOS-Setup mit Speichern verlassen. Sollten Sie das Passwort einmal vergessen, hilft nur noch vollständiges Löschen des CMOS. Zu diesem Zweck muss bei den meisten BIOS ein Jumper auf der Hauptplatine vorübergehend umgesetzt oder abgezogen werden. Schauen Sie also, bevor Sie ein Passwort vergeben, in die Dokumentation, ob ein solcher Jumper beschrieben ist. Passwort ändern Das Ändern eines bereits bestehenden Passworts verläuft nach folgendem Schema: l

Eingeben des aktuellen Passworts,

l

Eingeben des neuen Passworts,

l

Bestätigen des neuen Passworts,

jeweils gefolgt von der Eingabetaste.

Automatische Festplattenerkennung (autodetect harddisk) oder IDE-Setup Mit diesem sehr nützlichen Hilfsprogramm können Sie die optimalen Setup-Parameter Ihrer installierten IDE-Festplatte(n) ermitteln. Wenn Sie diesen Menüpunkt anwählen, beginnt sofort ein unschädlicher Festplattentest und anschließend werden Sie mit Accept Parameters (Y/N)? gefragt, ob die in der oberen Bildhälfte angezeigten Festplattenparameter in das STANDARD-CMOS-SETUP übernommen werden sollen. Nach unserer Erfahrung sind diese Werte sehr zuverlässig, Sie sollten daher die voreingestellte Antwort N mit der Taste [Z] in ein Y verwandeln, wenn Ihnen die Parameter nicht allzu verwegen erscheinen. Danach folgt der gleiche Vorgang für jeden weiteren verfügbaren IDEPort. BIOS mit »Enhanced IDE« können häufig bis zu vier Festplattenlaufwerke erkennen. Angeschlossene IDE-CD-ROM-Laufwerke werden hierbei als »Not installed« registriert, die Erkennung gilt nur für Festplattenlaufwerke. Manchmal werden Ihnen für eine Platte gleich mehrere alternative Einträge angezeigt, einer davon wird aber vorgeschlagen. Auch das funktioniert recht zuverlässig. Trauen Sie also dem Vorschlag. Freilich kann es auch hierbei zu unerwünschten Situationen kommen. Wenn Sie nämlich eine Festplatte eingebaut haben, die schon Daten enthält, so kommen Sie an diese nur dann wieder heran, wenn die Platte mit den gleichen Parametern eingetragen wird, mit denen sie auch vorher schon eingebaut war. Zahlreiche AT-Bus-Platten lassen aber verschiedene Konfigurationen zu, sodass hier möglicherweise ein völlig anderer Eintrag gefunden wird. In diesem Fall bleibt Ihnen nichts weiter übrig, als den Setup-Eintrag noch einmal »von Hand« nachzubessern. Bei SCSI-Festplatten versagt dieses Programm naturgemäß, hier ist ein Setup-Eintrag mit den physikalischen Parametern ja auch gar nicht erforderlich (siehe Festplattenkapitel). Bedauerlicherweise werden oft auch MFM-/RLL-Platten nicht erkannt, obwohl die Eingabe der korrekten

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6

Einstellungssache – Das CMOS-Setup

Parameter hierbei noch wichtiger ist als bei AT-Bus-Festplatten, aber man kann halt nicht alles haben.

Mit Vorsicht zu genießen: Das Festplattenhilfsprogramm (harddisk utility) Dieses Hilfsprogramm ist nur bei älteren BIOS-Versionen implementiert. Es erlaubt Ihnen die Low Level-Formatierung, einen Oberflächentest und eine Interleave-Einstellung Ihrer Festplatte. Bei allen diesen Vorgängen werden die Daten auf Ihrer Platte unwiderruflich zerstört und bei IDE-Festplatten wird möglicherweise sogar die Festplatte selbst unbrauchbar gemacht.

Lediglich als Besitzer einer frisch eingebauten MFM- oder RLL-Festplatte sollten Sie die Verwendung dieser Formatierungsroutine ins Auge fassen, sofern Sie keine andere Software hierzu besitzen und genau wissen, was Sie hier tun. Ansonsten gilt: Finger weg von dieser Funktion!

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Vermittlung bitte! – So werden Treiber installiert

Die Installation, Deinstallation oder Aktualisierung von Treibern gehört zum Alltag der PC-Technik. Ohne Treiber lassen sich zahlreiche PC-Komponenten gar nicht oder nur unzureichend betreiben. Zahlreiche Probleme im Computeralltag hängen mit einer fehlerhaften Treiberkonfiguration zusammen – sei es, dass ein ungeeigneter Treiber verwendet wurde, dass er falsch installiert wurde oder dass der Treiber einer Komponente, die längst nicht mehr vorhanden ist, sein Unwesen treibt, weil er nicht richtig entfernt wurde. Es kommt also nicht nur darauf an, den richtigen Treiber zu verwenden, auch die richtige Installation kann für die Funktion entscheidend sein. Diese läuft bei jedem Betriebssystem anders ab, auch innerhalb eines Betriebssystems kann es je nach Hardware- oder Treibertyp erhebliche Unterschiede geben. Wir haben diesem wichtigen Thema daher ein eigenes Kapitel gewidmet. Nach einer kurzen Darstellung einiger Grundlagen finden Sie detaillierte Anleitungen zur Treiberinstallation unter den verschiedenen Betriebssystemen.

In diesem Kapitel erfahren Sie: l

was ein Treiber ist, was er macht und wofür er wichtig ist,

l

welche Informationen er enthält,

l

wo und wie ein Treiber geladen wird,

l

wie Sie Treiber installieren und entfernen,

l

wie Sie Treiber aktualisieren und wo Sie sie herbekommen,

l

wie Sie den Windows-Systemeditor bedienen,

l

wie Sie den DOS-Editor bedienen,

l

wie Sie die Start- und Initialisierungsdateien der verschiedenen Betriebssysteme bearbeiten können.

Die Besonderheiten bei der Treiberinstallation zu spezifischer Hardware finden Sie dann in den Praxiskapiteln zu den entsprechenden Komponenten. Auf die allgemeine Technik der Treiberinstallation gehen wir dort dann nicht mehr ein.

299

7 7.1

Vermittlung bitte! – So werden Treiber installiert

Wer treibt hier was? – Grundlagen

Wenn an dieser Stelle von Treibern die Rede ist, so ist damit eine spezielle Software gemeint. Treiber sind nichts anderes als ein oder mehrere Programme, die zwischen einer bestimmten Hardware und dem Betriebssystem oder einer Anwendungssoftware vermitteln. Der Treiber sorgt dafür, dass sich das Betriebssystem oder ein Anwendungsprogramm mit einer bestimmten Hardware-Komponente »unterhalten« kann. Im Prinzip gibt es drei verschiedene Arten von Treibern:

Treiberart 1 – Ein Treiber vermittelt zwischen Hardware und Betriebssystem Dies ist in Windows ME/98/95 fast immer der Fall und auch unter DOS bzw. Windows 3.x sehr verbreitet. Ein Beispiel: Ein CD-ROM-Treiber berichtet dem Betriebssystem von der Existenz eines CDROM-Laufwerks und ordnet es über eine logische Laufwerksbezeichnung in die vom Betriebssystem verwaltete Laufwerksliste ein. Das Betriebssystem ist anschließend in der Lage, Daten von diesem Laufwerk zu lesen. Ohne den Treiber scheint das Laufwerk nicht zu existieren (aus Sicht des Betriebssystems). Die Anwendungssoftware muss von dem Treiber nichts »wissen«, sie kann einfach auf das Betriebssystem zurückgreifen.

Treiberart 2 – Ein Treiber vermittelt zwischen Hardware und Anwendungssoftware Dies kommt unter Windows ME/98/95 nur selten vor (z.B. bei speziellen SCSI-Geräten). Unter DOS und Windows 3.x sind solche Treiber erheblich häufiger. Ein Beispiel: Wie Sie vielleicht wissen, besitzt DOS keine eigene Druckersteuerung, es weiß also nichts von einem angeschlossenen Drucker. Die Druckersteuerung übernimmt das Anwendungsprogramm, z.B. die Textverarbeitung. Der Druckertreiber vermittelt in diesem Fall die spezifischen Eigenschaften des Druckers nicht dem Betriebssystem (DOS), sondern dem Textverarbeitungsprogramm. Jedes Textverarbeitungsprogramm benötigt andere, spezifische Druckertreiber.

Fall 3 – Ein Treiber schafft eine Betriebssystemerweiterung Das gibt es bei allen Betriebssystemen. Ein Beispiel: Ein Scanner kann nach seiner Installation dem Betriebssystem Windows durchaus bekannt sein, dennoch kann es nichts damit anfangen. Windows kann den Scanner nicht als Eingabegerät benutzen. Der Treiber installiert eine Art Schnittstelle als Betriebssystemerweiterung (man spricht auch von TWAIN-Treibern), die dann von Anwendungsprogrammen, beispielsweise der Scan-Software, verwendet werden kann, um den Scanner als Datenquelle zu benutzen. Dabei können alle Programme auf dieselbe TWAIN-Schnittstelle zugreifen, ein Treiber genügt also.

Treiber enthalten genaue Informationen Ein zu einer speziellen Hardware-Komponente gehörender Treiber stellt also einer Software, die diese Hardware kennen und benutzen soll, die allgemeinen und besonderen Fähigkeiten dieser Hardware vor. Über den Druckertreiber wird beispielsweise vermittelt, wie ein bestimmter 300

7.1 Wer treibt hier was? – Grundlagen Papierschacht an einem Laserdrucker angesprochen wird. Der Grafiktreiber berichtet unter anderem, mit welchen Befehlen die verschiedenen Betriebsmodi der Grafikkarte aktiviert werden können. Neben diesen spezifischen Informationen über die Fähigkeiten der Hardware vermittelt ein Treiber exakte Angaben darüber, welche Hardware-Ressourcen »seine« Komponente benutzt, also IRQ, DMA-Kanal, Port- und Speicheradresse. Außerdem teilt er auch das passende Datenprotokoll mit (Netzwerktreiber). Der Treiber berichtet auch, über welche Schnittstelle seine Hardware erreichbar ist. Er übernimmt im wahrsten Sinne des Wortes Vermittlungsaufgaben.

Jedes Betriebssystem braucht andere Treiber Wer erfolgreich vermitteln will, muss beide Seiten kennen. Deshalb muss der Treiber nicht nur genau zur Hardware, sondern auch genau zum Betriebssystem passen. Jedes Betriebssystem braucht deshalb auch andere Treiber. Ein Soundkartentreiber für DOS funktioniert nicht unter OS/2 und einer für Windows NT nicht unter Windows 98. Anders kann es auch gar nicht sein, da alle Betriebssysteme eine andere Sprache sprechen und ein anderes Dateisystem verwenden. Anders verhält es sich bei verschiedenen Versionen eines Betriebssystems. Es kann sein, dass eine neue Version (z.B. Windows ME) die Treiber der alten Version (z.B. Windows 95) weiterbenutzt und das auch dann, wenn es Treiber für die neue Version gibt. Es funktioniert aber nicht immer. Dann müssen die Treiber aktualisiert werden. Auch die Benutzung von Treibern für Windows 3.1 unter Windows 3.11 stellt in der Regel kein Problem dar, aber es gibt immer wieder Ausnahmen. Eher selten können Windows 3.x-Treiber für eine bestimmte Hardware unter Windows 95 oder 98 benutzt werden, unter Windows ME geht es gar nicht. Lediglich bei DOS ist die Version den Treibern egal, außer der Treiber ist Bestandteil von DOS, dann muss er zur DOS-Version passen (z.B. die CD-ROM-Erweiterung MSCDEX.EXE).

Jedes Betriebssystem lädt seine Treiber anders Nicht jedes Betriebssystem lädt die Treiber auf die gleiche Weise. In den meisten Fällen werden die Treiber beim Systemstart während des Bootvorgangs geladen. Anwendungsspezifische Treiber werden aber oft erst dann geladen, wenn die betreffende Anwendungssoftware gestartet wird. Das gute alte DOS begnügt sich mit Einträgen in den beiden Startdateien CONFIG.SYS und AUTOEXEC.BAT. Windows arbeitet in seinen verschiedenen Generationen die Initialisierungsdateien WIN.INI und SYSTEM.INI ab, um Treiber zu laden. In den Versionen ME, 98 und 95 benutzt Windows außerdem noch eine so genannte Registrierungsdatei zum Laden von Treibern. Auch sie wird beim Systemstart abgearbeitet. Daraus folgt, dass auch die Installation der Treiber je nach Betriebssystem unterschiedlich ist. Wir gehen weiter unten ausführlich darauf ein.

Treiber vom Hardware-Hersteller oder vom Betriebssystem? Moderne Betriebssysteme wie Windows ME oder 98 verfügen über umfangreiche Treiberbibliotheken. Sie bringen eine beachtliche Vielzahl von Treibern mit, die die zum Zeitpunkt der Markteinführung des Betriebssystems bekannte Hardware für gewöhnlich gut unterstützen. Besser

301

7

Vermittlung bitte! – So werden Treiber installiert

auf die Hardware abgestimmt sind aber die Treiber des jeweiligen Herstellers, die mit der Hardware-Komponente ausgeliefert werden. Wenn es die Hardware-Komponente zum Zeitpunkt der Markteinführung des Betriebssystems noch nicht gab, sind Sie auf funktionierende Treiber des Herstellers sogar angewiesen. Windows ME und auch schon seine Vorgänger, Windows 98, 95 und Windows 3.1 bringen nicht nur spezifische Treiber mit, passend zu einem bestimmten Hardware-Modell, sondern teilweise auch so genannte Standardtreiber, die immer dann benutzt werden können, wenn Sie keine spezifischen Treiber finden. Das funktioniert ganz gut, manche Komponenten mit besonderen Eigenschaften lassen sich mit Standardtreibern aber nur sehr eingeschränkt benutzen. In Einzelfällen kann es auch Probleme geben. Und welchen soll man nun nehmen? Eine Frage, die in dieser Allgemeinheit nicht beantwortet werden kann. Solange die vom Betriebssystem mitgebrachten Treiber das aus der Hardware herausholen, was Sie benutzen wollen, und auch stabil funktionieren, spricht nichts dafür, stattdessen herstellerspezifische Treiber zu verwenden. Die Treiber des Herstellers unterstützen oft – teils zur Freude, teils zum Verdruss des Anwenders – so genannte special features, also besondere Funktionen der betreffenden Hardware, die mit den Betriebssystem eigenen Treibern nicht benutzt werden können. Druckerhersteller portieren auf diese Weise häufig schlecht bis mangelhaft programmierte (und zudem noch überflüssige) Druckmanager in ein bis dahin stabiles System. Zu allem Überdruss lassen sie sich anschließend oft nur schwer wieder entfernen. Ob die Treiber des Herstellers nun besser sind als die des Betriebssystems oder ob Sie vom Regen in die Traufe kommen, wenn Sie sie benutzen, können Sie vorher nicht wissen. Auf die Erfahrungen anderer zurückzugreifen, kann an dieser Stelle besser sein, als allzu große Probierfreude. Das Rückgängigmachen der Installation funktioniert nur dann zuverlässig, wenn der Hersteller ein sauber programmiertes Deinstallationsprogramm mitliefert. Betrachten Sie es als Restrisiko!

7.2

So richten Sie einen Treiber unter Windows ME, 98 und 95 ein

Normalerweise ist die Installation neuer Hardware einschließlich der notwendigen Treiber unter Windows ME, 98 und 95 kein Problem. Es gibt allerdings verschiedene Wege, um zum Erfolg zu kommen. Am einfachsten und unkompliziertesten ist die Installation von Hardware und Treibern, die dem Plug&Play-Standard genügen, in einer Hardware-Umgebung, die ebenfalls dazu kompatibel ist. Das BIOS der Hauptplatine sollte in der Lage sein, Plug&Play-Komponenten zu erkennen. Treiber für ältere – nicht Plug&Play-kompatible Hardware – zu installieren, kann im Einzelfall knifflig sein. Das Installationsprozedere verzweigt je nach Hardware in unterschiedlicher Weise. Wir beginnen bei der Darstellung der Treiberinstallation mit dem Standardweg. Er führt in den meisten Fällen schnell und unkompliziert zum Ziel. Wenn es aber auf dem Standardweg nicht klappt, neue Treiber zu installieren, dann kann es leicht unübersichtlich werden. Aus diesem Grund stellen wir eine Reihe von Alternativen vor, die Sie bei der Treiberinstallation sozusagen 302

7.2 So richten Sie einen Treiber unter Windows ME, 98 und 95 ein erleben können. An einigen Stellen verzweigen wir auch auf später folgende oder vorhergehende Abschnitte, weil der Fortgang der Installation dort beschrieben ist.

7.2.1

Bevor es losgeht – Startvoraussetzungen

Wir gehen an dieser Stelle davon aus, dass die Hardware, für die Sie Treiber installieren wollen, in das System eingebaut ist. Wenn es sich nicht um Plug&Play-fähige Hardware handelt, sollten Sie sie auf freie verfügbare Ressourcen konfiguriert haben. Externe Komponenten sind mit dem System verbunden und eingeschaltet. Außerdem setzen wir voraus, dass auch alle anderen eingebauten Komponenten korrekt konfiguriert sind und das System fehlerfrei funktioniert. Wenn in der bisherigen Konfiguration bereits Fehler enthalten sind (achten Sie auf gelbe Ausrufezeichen im Geräte-Manager), dann kann dies zum Scheitern der Treiberinstallation führen. Lesen Sie in diesem Fall dennoch dieses Kapitel, Sie erhalten sicher Anregungen und Hinweise, wie Sie diese Fehler beseitigen können. Wenn während einer Treiberinstallation eine CD eingelegt werden muss, startet die voreingestellte Autorun-Funktion die CD eigenständig. Dies können Sie durch Gedrückthalten der Umschalttaste während des Einlegens der CD verhindern. Windows schlägt in seinen diversen Hilfetexten zur Treiberinstallation einen anderen Weg vor, als wir es in diesem Kapitel tun (erst Treiber installieren, dann Hardware einbauen!). Für »verträgliche« Komponenten mag dies gut funktionieren, bei Problemfällen richtet diese Methode allerdings ein großes Chaos an. Unsere Methode, zuerst die Hardware einzubauen und dann die Treiber zu installieren, hat sich in unserer Praxis besser bewährt. Eine hundertprozentige Garantie für eine erfolgreiche Treiberinstallation bietet sie allerdings auch nicht. Wenn's schief geht, entfernen Sie den Treiber einfach wieder. Wie das geht, erfahren Sie weiter unten.

7.2.2

Wenn Windows die neue Hardware sofort erkennt, ...

... dann wird es beim ersten Start nach dem Einbau bzw. Anschluss der neuen Hardware ein Fenster mit der Titelleiste Neue Hardware-Komponente gefunden präsentieren. Ein Symbol deutet an, in welche Gerätegruppe der Findling gehört, in der Textzeile daneben nennt Windows die gefundene Komponente beim Namen. Außerdem wird angekündigt, dass nun Treiber installiert werden. Anschließend fordert das System Sie auf, die Windows-CD einzulegen. Legen Sie also die gewünschte CD ein und klicken Sie auf OK. Windows wird daraufhin in seiner Treiberbibliothek auf der CD nach einem passenden Treiber suchen und diesen installieren. Anschließend belehrt Windows Sie darüber, dass es zur abschließenden Installation der Treiber neu gestartet werden muss, und fragt Sie höflich um Erlaubnis. Seien Sie großzügig und antworten Sie mit einem Klick auf Ja. Nachdem Windows neu gestartet hat, können Sie im Geräte-Manager nachsehen, ob die neue Hardware korrekt eingetragen wurde. Wie das geht, haben wir in der Einleitung zu diesem Kapitel unter Erfolgskontrolle bereits beschrieben.

303

7 7.2.3

Vermittlung bitte! – So werden Treiber installiert

Wenn Windows die neue Hardware nicht sofort erkennt, ...

Komponenten, die nicht oder nicht hundertprozentig dem Plug&Play-Standard entsprechen, werden beim ersten Start nach deren Einbau nicht automatisch von Windows gefunden. In diesem Fall können Sie Windows veranlassen, die neue Hardware explizit zu suchen. Windows stellt Ihnen dazu den Hardware-Assistenten zur Verfügung. Sie starten diesen Assistenten, indem Sie der Reihe nach mit der linken Maustaste auf Start, dann auf Einstellungen und auf Systemsteuerung klicken. Dort führen Sie auf das Icon Hardware einen Doppelklick aus. Bild 7.1: Der Assi will alleine sein.

Der Hardware-Assistent meldet sich daraufhin und fordert Sie auf, alle anderen Programme zu schließen. Leisten Sie ihm Folge und klicken Sie anschließend auf Weiter. Der Assistent möchte zunächst nach Plug&Play-Kompontenen suchen, auch hier klicken Sie auf Weiter. Höchstwahrscheinlich bleibt die Suche aber ohne Ergebnis. Bild 7.2: Such, Assi, such!

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7.2 So richten Sie einen Treiber unter Windows ME, 98 und 95 ein Endlich bietet der Hardware-Assistent nun an, das zu tun, was Sie eigentlich vorhaben, nämlich nach neuer Hardware zu suchen. Markieren Sie mit der Maus also das vorgeschlagene Ja. Freundlicherweise informiert der Assi Sie nun noch darüber, dass er ein paar Minuten braucht. Sie seien ihm gegönnt, also klicken Sie auf Weiter. Die Laufleiste Status der Hardware-Erkennung wird langsam blau und blauer und je nach Geräuschentwicklung der Festplatte hört man den Assistenten auch im Computer wühlen. Bild 7.3: Das kann dauern ...

Nach einer Weile meldet er sich zurück und teilt entweder mit, dass er nichts Neues gefunden hat, oder er bietet Ihnen an, sich mit einem Klick auf Details die gefundene Hardware anzusehen. Vom Suchergebnis hängt es ab, wie es an dieser Stelle weitergeht.

Wenn der Hardware-Assistent die neue Hardware findet, ... ... dann informieren Sie sich am besten durch Klicken auf Details über das Ergebnis der Hardware-Erkennung. Eine Liste mit identifizierter Hardware erscheint. Hat der Assi gefunden, was er finden sollte, dann klicken Sie auf Fertig stellen (andernfalls oder wenn Sie sich nicht sicher sind, wählen Sie Abbrechen). Bild 7.4: ... aber das Ergebnis kann sich sehen lassen.

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7

Vermittlung bitte! – So werden Treiber installiert

Der Assistent wird dann versuchen, passende Treiber zu finden und einzurichten. War die Hardware früher schon einmal installiert (und wurde wieder entfernt), so wird der Assistent diese Treiber benutzen, andernfalls fordert er von Ihnen die Windows-CD an. Legen Sie die CD ins Laufwerk ein, warten Sie einen Moment ab, bis Ihr PC sie eingelesen hat, bevor Sie mit der Maus Ihr OK geben. Bild 7.5: Her mit den Treibern!

Der Hardware-Assistent holt sich die Treiber von der CD ab und verlangt Ihr OK zu einem neuerlichen Windows-Start. Da Sie nicht daran vorbeikommen, geben Sie nach. Nach dem erneuten Start von Windows sind die Treiber installiert. Im Geräte-Manager können Sie dies nachsehen.

Wenn der Hardware-Assistent nichts Neues findet, ... ... dann wird er dies mit dem Unterton des Bedauerns mitteilen. Er bietet Ihnen an, die neue Hardware manuell zu installieren oder aber abzubrechen. Klicken Sie also auf Weiter. Bild 7.6: Klasse Auswahl

306

7.2 So richten Sie einen Treiber unter Windows ME, 98 und 95 ein Der Hardware-Assistent präsentiert daraufhin ein Fenster mit den von Windows unterstützten Geräteklassen. Führen Sie mit der linken Maustaste auf derjenigen Geräteklasse einen Doppelklick aus, in die Sie die neu zu installierende Komponente einordnen würden. Keine Angst! Sollten Sie falsch liegen, kommen Sie aus dem nächsten Fenster wieder hierhin zurück. Nach der Auswahl der Geräteklasse bietet der Hardware-Assistent Ihnen eine Auswahl von Geräten dieser Klasse an. Je nach Geräteklasse startet möglicherweise auch ein weiterer Assistent, der Ihnen dann Geräte zur Auswahl anbietet und Sie durch die Installation führt. Das grundsätzliche Vorgehen ist das gleiche wie der Standardweg, den wir hier beschreiben. Also zurück zum Hardware-Assistenten und der Geräteauswahl. Bild 7.7: Genauigkeit gefragt

Bei den angebotenen Geräten handelt es sich um solche, die Windows kennt und für die es Treiber mitbringt. Ist die einzurichtende Komponente nicht dabei (exakte Übereinstimmung!), so lesen Sie weiter unten bei »Wenn der Hardware-Assistent die neue Hardware gar nicht kennt ...« weiter. Bild 7.8: Auch wenn's falsch ist: Sie können nur akzeptieren.

307

7

Vermittlung bitte! – So werden Treiber installiert

Finden Sie aber sowohl den Hersteller als auch das Modell unter den angebotenen Geräten, so wählen Sie es mit einem Doppelklick aus. Der Assistent schlägt Ihnen nun freie, bisher nicht belegte, Ressourcen für die neue Hardware vor, mit denen sie installiert werden kann. Er weist Sie aber darauf hin, dass möglicherweise die zu installierende Hardware auf eine andere Ressourcenbelegung konfiguriert ist bzw. werkseitig andere Ressourcen haben muss. Trifft der Vorschlag die tatsächliche Hardware-Konfiguration, so ist dies ein glücklicher Zufall. Andernfalls haben Sie entweder die Möglichkeit, vor dem nächsten Neustart Ihre Hardware umzukonfigurieren oder aber im Geräte-Manager andere (nämlich die an der Hardware eingestellten) Ressourcen zu definieren. In jedem Fall geht's weiter mit einem Klick auf Weiter. Jetzt will der Assistent die notwendigen Treiberdateien von der Windows-CD kopieren und fordert den Datenträger an. Geben Sie ihm, was er möchte und klicken Sie dann auf OK. Der Assistent holt sich die Treiberdateien von der CD ab und installiert sie. Wenn trotz eingelegtem Datenträger erneut die Aufforderung erscheint, diesen einzulegen, dann kann es sein, dass Dateien im falschen Laufwerk oder Verzeichnis gesucht werden. Mehrfaches Bestätigen der Meldung verzweigt in ein Fenster, das die Angabe des Suchlaufwerks und/oder -verzeichnisses erlaubt. Anschließend meldet er den Erfolg der Installation und fordert Sie zum Neustart auf, um die installierten Treiber zu aktivieren. Aber halt! Dieses Mal lehnen Sie den Neustart mit Klick auf Nein entschieden ab. Ändern Sie nun die Einstellung der Ressourcen mit Hilfe des Geräte-Managers. Wie das geht, lesen Sie weiter unten im Abschnitt »Mit dem Geräte-Manager Treiber konfigurieren«. Andernfalls, wenn Sie also die neue Hardware auf die vorgeschlagenen Ressourcen umkonfigurieren wollen, starten Sie nun das Konfigurationsprogramm für die neue Hardware-Komponente. Ändern Sie deren Einstellungen und führen Sie erst dann den Neustart durch (Start/ Beenden/Windows neu starten). Wird die Konfiguration an der Hardware selbst vorgenommen, so beenden Sie Windows mit Start/Beenden/Herunterfahren, konfigurieren Sie die Hardware und starten Sie dann neu. Der Neustart des Systems sollte nun fehlerfrei erfolgen; schauen Sie im Geräte-Manager nach, ob die neue Hardware richtig und ohne Fehler eingetragen wurde.

Wenn der Hardware-Assistent die neue Hardware gar nicht kennt ..., ... Sie also in der angebotenen Geräteauswahl die neue Hardware, für die Sie Treiber einrichten möchten, nicht finden können, dann bleibt Ihnen nichts anderes übrig, als die Treiber des Herstellers zu installieren. Dazu müssen Sie allerdings über einen Datenträger verfügen, der diese Treiberdateien enthält. Kehren Sie durch Mausklick auf Zurück in das Fenster zurück, das Ihnen die diversen HardwareTypen zur Auswahl anbietet. Hier wählen Sie zunächst den Typ Andere Komponenten. Legen Sie dann den Datenträger mit der Treibersoftware in das passende Laufwerk ein und klicken Sie (auch dann, wenn der Datenträger eine CD ist) auf Diskette. Danach wählen Sie im Fenster Von Diskette installieren das Laufwerk und gegebenenfalls das Verzeichnis des Daten-

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7.2 So richten Sie einen Treiber unter Windows ME, 98 und 95 ein trägers aus, in dem die Treiberdateien des Herstellers stehen. Zur Vereinfachung der Suche können Sie hierzu auch auf Durchsuchen klicken. Bild 7.9: Der Pfad der Treiber

Sie erreichen auf diese Weise das Fenster Öffnen. Der Assistent sucht im angegebenen Pfad nach Dateien, die die Endung .inf aufweisen. Wenn Sie eine solche Informationsdatei gefunden haben, die die für die Treiberinstallation wichtigen Informationen für den Hardware-Assistenten enthält, markieren Sie sie und klicken Sie auf OK. Die Datei wird damit einschließlich der Pfadangabe in das Fenster Von Diskette installieren eingetragen. Ein weiterer Klick auf OK und der Hardware-Assistent zeigt Ihnen an, welche Treiberinformationen er dort gefunden hat. Bild 7.10: Neue Auswahl: Diesmal sind die richtigen Treiber dabei.

Entspricht das Suchergebnis nicht Ihren Erwartungen, können Sie über einen erneuten Mausklick auf Diskette an einer anderen Stelle auf der Treiberdiskette oder -CD nach den richtigen Treibern suchen.

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7

Vermittlung bitte! – So werden Treiber installiert

Hat der Assi den Treiber gefunden, den Sie suchten (es können auch mehrere Treiber sein, z.B. bei Produktfamilien), markieren Sie den, den Sie installieren möchten, und klicken dann auf Weiter, um die Treiberinstallation fortzusetzen. Der überaus eifrige Assistent greift nun auf den Datenträger zu und liest die Informationsdatei, danach durchkämmt er das System auf der Suche nach freien Ressourcen. Aus der Informationsdatei entnimmt er dabei, was die Hardware braucht (ein oder mehrere IRQs, DMA-Kanäle oder nicht etc.). Schließlich schlägt er Ressourcen vor, unter denen die Hardware eingerichtet werden kann. Wohlgemerkt kann, das sind nicht etwa die Ressourcen, für die die Hardware auch tatsächlich konfiguriert ist. Möglicherweise sind sie für das zu installierende Gerät auch gar nicht zu gebrauchen. Über die Schaltfläche Drucken können Sie die vorgeschlagenen Werte auch ausdrucken lassen, andernfalls sollten Sie sich Notizen machen. Da Sie an dieser Stelle nichts ändern können, selbst wenn Sie wollten, klicken Sie kritiklos auf Weiter und veranlassen die Installation der Treiber. Der Assistent meldet den Abschluss der Treiberinstallation, Sie quittieren dies mit einem Mausklick auf Fertig stellen. Den anschließend angebotenen Neustart lehnen Sie einfach ab. Der Hardware-Assistent hat inzwischen die installierte Hardware im Geräte-Manager eingetragen. Wenn er sie einordnen konnte, finden Sie sie in der richtigen Geräteklasse wieder, andernfalls unter Andere Komponenten. Ohne Neustart sind die Treiber allerdings noch nicht aktiv. Sie haben also noch die Möglichkeit, die eingetragenen Ressourcen auf die tatsächlich verwendeten zu ändern oder die Hardware auf die vorgeschlagenen Werte einzustellen. Im ersteren Fall lesen Sie weiter. Im letzteren Fall beenden Sie Windows über Start/Beenden/Herunterfahren, schalten das Gerät aus und konfigurieren die Hardware. Beim nächsten Start sollten die Treiber korrekt geladen werden. Informieren Sie sich im GeräteManager über den Erfolg der Installation. Treiber konfigurieren mit dem Geräte-Manager Wenn Windows »falsche« Ressourcen eingetragen hat oder im Geräte-Manager Fehler aufgetreten sind (gelbe Ausrufezeichen!), kann es notwendig werden, die Ressourceneinträge von Hand zu ändern. Klicken Sie dazu mit der rechten Maustaste auf das Icon Arbeitsplatz auf Ihrem Desktop. Mit der linken Maustaste wählen Sie in dem sich öffnenden Menü die Auswahl Eigenschaften, in dem nachfolgenden Fenster aktivieren Sie die Karte Geräte-Manager. Wenn es Fehler gibt, also Geräte an den eingetragenen Ressourcen nicht gefunden wurden oder dort schon andere wohnten, werden Ihnen diese Geräte – mit gelbem Ausrufezeichen markiert – sofort ins Auge springen. Führen Sie auf das Gerät, dessen Treiber Sie konfigurieren wollen, einen Doppelklick aus. Sie erreichen auf diese Weise das Fenster Eigenschaften von ...(Gerätename). Die Karte Allgemein zeigt Ihnen unter Gerätestatus den allgemeinen Betriebszustand des Geräts an. Mit der Karte Treiber können Sie sich über den derzeit installierten Treiber informieren bzw. ihn aktualisieren, wenn Sie z.B. eine andere Version des Treibers installieren wollten. Wir gehen weiter unten noch darauf ein.

310

7.2 So richten Sie einen Treiber unter Windows ME, 98 und 95 ein Bild 7.11: Die gelben Ausrufezeichen zeigen es an: Ein klassischer Konflikt zwischen Druckerschnittstelle und Soundblaster

Bild 7.12: Konfliktfrei eingestellt

Auf der Karte Ressourcen haben Sie die Möglichkeit, die Ressourceneinstellungen zu ändern. Sofern die Option Automatisch einstellen aktiviert ist, deaktivieren Sie sie mit einem linken Mausklick in das Kästchen. Anschließend führen Sie auf den Ressourcentyp, den Sie ändern möchten, einen Doppelklick aus. In einem weiteren Fenster können Sie nun einen neuen Wert für diese Ressource einstellen. Unter Konfliktinformationen wird Ihnen jeweils angezeigt, ob es mit der gewählten Einstellung Konflikte gibt und wenn, dann auch mit welchen Komponenten. Wählen Sie die zu der Konfiguration Ihrer Hardware passenden Werte aus. 311

7

Vermittlung bitte! – So werden Treiber installiert

Bieten diese Werte Konfliktpotential, so suchen Sie zunächst konfliktfreie Einstellungen, brechen dann ab, beenden Windows und konfigurieren die Hardware entsprechend. Werden die passenden Werte als konfliktfrei eingestuft, so klicken Sie auf OK. Haben Sie noch weitere Ressourcentypen zu ändern, verfahren Sie mit diesen genauso. Wenn alle Änderungen durchgeführt wurden, verlassen Sie alle geöffneten Fenster mit OK, bis Ihnen der Neustart angeboten wird. Geben Sie Starterlaubnis. Bild 7.13: Die Ausrufezeichen sind weg: Das Gerät ist betriebsbereit.

Nach dem Neustart sollte das Ausrufezeichen im Geräte-Manager verschwunden sein und die Karte Allgemein im Fenster Eigenschaften von ... (Gerätename) sollte im Gerätestatus die Betriebsbereitschaft des Geräts verkünden.

7.2.4

Wenn Windows die neue Hardware nicht ganz erkennt, ...

... dann äußert sich dies z.B. dadurch, dass Windows meldet, eine neue Hardware-Komponente gefunden zu haben, sie aber nicht beim Namen nennt. Statt dessen benennt Windows die Geräteklasse, etwa so wie PCI-Netzwerkkarte oder VGA-kompatible Grafikkarte. Oder es ordnet die gefundene Hardware im Geräte-Manager in die Rubrik Andere Komponenten ein. Es kann durchaus sein, dass Windows mit diesen anderen Komponenten zufrieden stellend arbeitet, weil der von Windows dazu installierte Treiber stimmt. Oft hat aber Windows für die Anderen gar keinen oder zumindest keinen passenden Treiber. Dann gibt's ein gelbes Ausrufezeichen im Geräte-Manager! Für diesen Fall bietet Windows die Funktion Treiber aktualisieren an. Auf diese Weise können Sie einen Treiber vom Hersteller einsetzen. Wenn Windows die neue Hardware nicht genau einordnen konnte, finden Sie nun eine Rubrik Andere Komponenten. Klicken Sie im Geräte-Manager mit der linken Maustaste auf das Kästchen mit dem Pluszeichen links neben dem Eintrag, um diese Rubrik einsehen zu können. Die schlechte erkannte Hardware ist sicher dort einsortiert. In diesem Fall sollten Sie die Treiber aktualisieren.

312

7.2 So richten Sie einen Treiber unter Windows ME, 98 und 95 ein

Treiber aktualisieren oder ersetzen Die Aktualisierung von Treibern ist immer dann notwendig, wenn Windows die verwendete Hardware nicht kennt, keinen Treiber dafür hat, oder es mit dem Windows-Treiber Schwierigkeiten gibt. In der Regel werden Sie in solchen Fällen gezwungen sein, Treiber des Hardware-Herstellers einzusetzen. Es kann auch sein, dass Sie die Hardware schon länger verwenden und mit kleineren Problemchen leben. Vielleicht gibt es zwischenzeitlich neue, aktuellere Treiber, mit denen es besser geht. Fast alle Hardware-Hersteller bieten solche Treiber-Updates auf ihren Internetseiten oder über ihre Mailboxen an oder sie schicken sie auf Anfrage bei der Hotline zu. Eine andere Quelle sind Internetseiten von PC-Zeitschriften, deren Mailboxen, Treiberbibliotheken von Online-Diensten (z.B. AOL) oder Treibersammlungen auf CD-ROM. Zur Aktualisierung der Treiber gibt es in der Praxis zwei Verfahren: Variante 1

Setup-Programm des Hardware-Herstellers

Wenn der Hersteller ein eigenes Setup-Programm mitliefert, dann sollten Sie bereits existierende Einträge des Geräts im Geräte-Manager vollständig entfernen. Starten Sie also den Geräte-Manager, wie wir es ganz zu Beginn des Kapitels beschrieben haben. Öffnen Sie die in Frage kommende Geräteklasse und markieren Sie mit einem linken Mausklick das zu entfernende Gerät. Klicken Sie anschließend auf Entfernen. Windows reagiert nervös und fragt noch einmal nach, ob Sie das auch ernst meinen, Sie bestätigen mit OK. Die Aufforderung zum Neustart lehnen Sie dieses Mal ab. Starten Sie nun das Setup-Programm des Herstellers, wie es in der Installationsanleitung beschrieben wird, und folgen Sie den Anweisungen auf dem Monitor. Variante 2

Treiber aktualisieren über den Geräte-Manager

Wenn der Hersteller kein eigenes Setup-Programm anbietet, dann starten Sie zur Treiberaktualisierung zunächst den Geräte-Manager. Doppelklicken Sie auf das Gerät, dessen Treiber Sie aktualisieren wollen. Es erscheint das Fenster Eigenschaften von ... (Gerätename). Aktivieren Sie dort die Registerkarte Treiber. Ein Mausklick auf Treiber aktualisieren startet den Assistenten für Gerätetreiber-Updates und der verkündet, dass er nun nach aktualisierten Treibern für das Gerät suchen wird. Legen Sie nun den Datenträger mit den Treiberdateien des Hardware-Herstellers in ein passendes Laufwerk ein und klicken Sie auf Weiter. Der Assi fragt Sie nun, ob Sie weiter suchen lassen wollen oder lieber eine Liste zum Auswählen hätten. Sie entscheiden sich für die Liste und klicken in den weißen Punkt neben dieser Auswahloption, anschließend auf Weiter. Das mit der Liste war eigentlich nur ein Vorwand, die Liste interessiert Sie ja gar nicht, Sie wollen doch Herstellertreiber installieren. Also klicken Sie im folgenden Fenster auf Diskette und öffnen auf diese Weise das Fenster Von Diskette installieren. Die weiter oben im Abschnitt »Wenn der Hardware-Assistent die neue Hardware gar nicht kennt ...« beschriebene Vorgehensweise gilt ebenfalls für dieses Fenster. Dort können Sie weiterlesen, das weitere Vorgehen ist absolut identisch.

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7

Vermittlung bitte! – So werden Treiber installiert Bild 7.14: Suchen bringt hier nichts: Wählen Sie die Liste.

7.2.5

Erfolgskontrolle – So finden Sie heraus, ob es geklappt hat

Erfolg oder Misserfolg einer Treiberinstallation können Sie auf einfache Weise über den GeräteManager kontrollieren. Voraussetzung für die Kontrolle ist ein gerade frisch gestartetes System (nach erfolgter Treiberinstallation ist dies meistens unumgänglich). Bild 7.15: Grafiktreiber ohne Fehler installiert

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7.2 So richten Sie einen Treiber unter Windows ME, 98 und 95 ein Nach abgeschlossenem Systemstart klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Symbol Arbeitsplatz. In dem sich öffnenden Menü wählen Sie mit einem linken Mausklick Eigenschaften. Es öffnet sich das Fenster Eigenschaften von System, das Ihnen vier Registerkarten zur Auswahl präsentiert. Klicken Sie mit der linken Maustaste auf die Karte Geräte-Manager, um die aktuelle Systemkonfiguration einzusehen. Sofern die Anzeigeoption auf Modelle nach Typ anzeigen steht, zeigt Ihnen das Fenster die Liste aller installierten Geräteklassen. Wählen Sie die Geräteklasse aus, der die neu installierte Hardware angehört und klicken Sie dann mit der linken Maustaste auf das Kästchen mit dem Pluszeichen links neben dem Eintrag. Eine Liste der unter dieser Geräteklasse eingerichteten Geräte erscheint. Ist das, was Sie installiert haben, dabei? Solange kein Eintrag ein gelbes Ausrufezeichen (Fehler!) aufweist oder gar rot durchgestrichen (deaktiviert) ist, ist alles in Ordnung. Bild 7.16: Keine Konflikte!

Ein Doppelklick auf ein eingetragenes Gerät öffnet das Fenster Eigenschaften von ... (Gerätename). Die hier angebotenen Registerkarten bieten Ihnen weitere Informationen über die installierten Treiber an. Die Karte Ressourcen informiert darüber, welche Hardware-Ressourcen dem betreffenden Gerät zugewiesen sind. Mehr zum Thema Ressourcen erfahren Sie in Kapitel 8.

7.2.6

Entfernen, deinstallieren oder deaktivieren – So werden Sie einen Treiber wieder los

Immer dann, wenn Sie Hardware aus Ihrem PC-System entfernen, muss auch der zugehörige Treiber entfernt werden. Dies gilt auch dann, wenn Sie eine Hardware-Komponente gegen eine andere austauschen, für die ein neuer Treiber installiert wird (zum Beispiel beim Wechsel der Grafikkarte). Treiber zu entfernen, die auf dem normalen Weg, also über den Hardware-Assistenten installiert wurden, ist denkbar einfach.

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7

Vermittlung bitte! – So werden Treiber installiert

So entfernen Sie einen Gerätetreiber Starten Sie den Geräte-Manager, markieren Sie dort das Gerät (nicht die Geräteklasse!), dessen Treiber Sie entfernen wollen, und klicken Sie dann auf Entfernen. Beenden Sie anschließend Windows und schalten Sie das Gerät aus. Entfernen Sie nun die Hardware aus dem System. Fertig. Auf diese Weise entfernen Sie nur den Eintrag des Treibers, nicht aber die Treiberdateien selbst. Sie verbleiben auf der Festplatte. Neben den Gerätetreibern mit der Dateiendung .DRV benutzt Windows auch noch so genannte virtuelle Gerätetreiber mit der Endung .VXD. Beide Arten von Treibern werden überwiegend im Ordner C:\WINDOWS\SYSTEM untergebracht. Das Löschen von einzelnen Treiberdateien kann allerdings gefährlich sein, wenn Sie nicht wissen, ob die Dateien nicht auch von anderen Geräten benutzt werden. Außerdem befinden sich in der Systemregistrierungsdatei Einträge, die auf diese Dateien hinweisen. Fehlen diese Dateien beim Systemstart, kann das im schlimmsten Fall dazu führen, dass Windows nicht mehr startet.

So deinstallieren Sie Treibersoftware Wenn der Gerätetreiber über ein vom Hardware-Hersteller zur Verfügung gestelltes Setup-Programm installiert wurde, dann wurde im gleichen Zug sicherlich nicht nur der Treiber, sondern häufig auch noch Software eingerichtet. Wird der Treiber nun entfernt, die Software aber nicht, hagelt es beim Systemstart Fehlermeldungen. In einigen – leider aber nur in wenigen – Fällen liefern die Hersteller mit der Software-Installation auch gleich ein Deinstallationsprogramm mit, das in einem solchen Fall ausgeführt werden kann. Deinstallieren heißt nicht Löschen, sondern Rückgängigmachen der Installation. Dabei werden nicht nur die Programmdateien von der Platte gelöscht, sondern auch alle während der Installation vorgenommenen Einträge in Autostart-, System- oder Registrierungsdateien zurückgesetzt. Verfügen Sie nicht über ein solches Deinstallationsprogramm, können Sie die Software möglicherweise über eine spezielle Windows-Funktion deinstallieren. Klicken Sie dazu nacheinander auf Start/Einstellungen/Systemsteuerung. Suchen Sie nun das Icon Software und führen Sie einen Doppelklick darauf aus. Das führt Sie in das Fenster Eigenschaften von Software. Auf der Registerkarte Installieren/Deinstallieren finden Sie im unteren Bereich eine Liste mit Programmen, die Windows entfernen kann. Wenn die Software, die Sie deinstallieren möchten, dabei ist, führen Sie auf den entsprechenden Eintrag einen Doppelklick aus. Windows stellt noch die übliche Wirklich-ernst-gemeint?-Frage und mit Klick auf Ja nimmt die Software-Vernichtung Ihren Lauf. Ist die zu entfernende Software nicht in der Liste eingetragen, geht es auf diese Weise nicht. In diesem Fall klicken Sie auf Abbrechen und schließen anschließend das Fenster Systemsteuerung. Wenn Sie die Software nicht sauber deinstallieren können, empfehlen wir Ihnen, sie auf keinen Fall einfach zu löschen. Mögliche Einträge in den System- und Registrierungsdateien bleiben dabei auf jeden Fall erhalten. Beim Systemstart kann dies zu derben Störungen oder gar zur Unmöglichkeit des Systemstarts führen. Das manuelle Editieren dieser Dateien ist eher etwas für Spezialisten. Sie können Ihr Betriebssystem damit völlig unbrauchbar machen.

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7.2 So richten Sie einen Treiber unter Windows ME, 98 und 95 ein

So deaktivieren Sie Gerätetreiber und Treibersoftware Das Deaktivieren eines Gerätetreibers ist eigentlich nur dann sinnvoll, wenn er vorübergehend aus dem System genommen werden soll, oder wenn an einem Anschluss wahlweise unterschiedliche Geräte betrieben werden müssen. Beim Wechsel des Geräts kann dann der jeweils andere Treiber deaktiviert werden. Der Weg dorthin ist einfach: Starten Sie den Geräte-Manager, markieren Sie das Gerät, dessen Treiber Sie deaktivieren möchten und klicken Sie anschließend auf Eigenschaften. Sie erreichen so das Fenster Eigenschaften von ... (Gerätename). Auf der Registerkarte Allgemein finden Sie unter Gerätenutzung die Einstellungsoption In diesem Hardware-Profil deaktivieren. Durch einen Mausklick in das entsprechende kleine weiße Kästchen aktivieren Sie diese Option und deaktivieren damit den Treiber. Mit Klick auf OK lösen Sie den Vorgang aus. Anschließend ist der Eintrag für den Gerätetreiber im Geräte-Manager rot durchgestrichen. Ein erneutes Aktivieren erfolgt, indem Sie die Deaktivierungsoption wieder ausschalten. Bild 7.17: Wenn einer stört, kann er auch deaktiviert werden.

Wenn auf Ihrem System Software beim Systemstart automatisch gestartet wird, die auf einem geladenen Treiber aufsetzt, so werden Sie Fehlermeldungen erhalten, wenn der betreffende Treiber deaktiviert oder entfernt wurde. Den automatischen Start dieser Software können Sie ebenfalls außer Kraft setzen. Entweder wird die Software über die Programmgruppe Autostart oder über einen Starteintrag in der Datei WIN.INI bei jedem Systemstart geladen. Klicken Sie nacheinander auf Start/Programme/Autostart, um nachzusehen, ob die betreffende Software in der Autostart-Gruppe geladen wird. Entfernen eines Programmaufrufs aus der Autostart-Gruppe Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Start. In dem sich öffnenden kurzen Menü wählen Sie mit der linken Maustaste Explorer aus. Auf diese Weise aufgerufen, meldet sich der WindowsExplorer mit einem Blick in das Startmenü. In der rechten Fensterhälfte öffnen Sie mit einem Doppelklick die Programmgruppe Programme und anschließend auf die gleiche Weise die Programmgruppe Autostart.

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7

Vermittlung bitte! – So werden Treiber installiert

Klicken Sie nun mit der rechten Maustaste auf die zu entfernende Programmverknüpfung. Das Optionsmenü bietet Ihnen nun die Funktion Löschen an. Die Auswahl dieser Funktion mit der linken Maustaste verschiebt die Programmverknüpfung in den Papierkorb. Von dort lässt sie sich, solange Sie den Papierkorb nicht leeren, über die Funktion Wiederherstellen wieder zurückverschieben. Nachdem Sie sich für das Löschen in den Papierkorb entschieden haben, will Windows es noch mal ganz genau wissen. Mit einem beherzten Klick auf Ja bereiten Sie dem automatischen Start des Programms ein Ende, beim nächsten Start wird es nicht mehr aufgerufen. Deaktivieren eines Programmaufrufs aus der WIN.INI Zum Editieren der relevanten Systemdateien bringt Windows schon seit mehreren Versionen den Systemeditor mit. Klicken Sie mit der linken Maustaste auf Start und dann auf Ausführen. In das nachfolgende Fenster Ausführen tippen Sie den Programmaufruf sysedit ein. Mit Klick auf OK starten Sie den Systemkonfigurationseditor. Er öffnet in sich überlappenden Fenstern die relevanten Start- und Systemdateien. Klicken Sie mit der linken Maustaste auf die Titelleiste des Fensters C:\Windows\Win.ini. Maximieren Sie es anschließend durch Klick auf das mittlere Symbol in der rechten oberen Ecke in der Titelleiste des Fensters. Bild 7.18: Ein alter Bekannter von Windows 3.x: Der Startbildschirm des Systemkonfigurationseditors

Die Datei WIN.INI ist in Sektionen aufgeteilt, deren Überschriften in eckigen Klammern stehen. Mit den Pfeil-Tasten können Sie nun nach oben oder unten blättern, bzw. den Cursor in der Zeile von links nach rechts bewegen. Suchen Sie nun zunächst die Sektion [WINDOWS] und innerhalb dieser Sektion eine Zeile, die mit dem Eintrag RUN= beginnt. Meist steht diese Sektion ganz oben in der Datei. Folgt dem Eintrag RUN= ein Dateiname mit Pfadangabe und möglicherweise einigen Parametern, dann wird dieses Programm beim Systemstart aktiv. Aus dem Dateinamen können Sie vielleicht schon ersehen, ob es sich um »Ihr« Programm handelt. Ist die Zeile nach dem RUN= leer, verlassen Sie den Editor, ohne zu speichern. Sie deaktivieren den Programmaufruf, indem Sie am Anfang der Zeile ein Semikolon eintragen. Bewegen Sie dazu den Cursor nun in die beschriebene Zeile. Mit Druck auf die [Pos1]- oder [Home]-Taste gelangen Sie an den Zeilenanfang. Tippen Sie auf die Taste für das Semikolon, eingefügt wird es automatisch.

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7.3 So richten Sie einen Treiber unter DOS ein Sie verlassen den Editor, indem Sie mit der linken Maustaste auf das äußere rechte Symbol in der Titelleiste des Systemkonfigurationseditors klicken. Der Editor bemerkt, dass Sie etwas verändert haben und fragt, ob Sie die Veränderungen abspeichern wollen. Antworten Sie Ihrer Absicht entsprechend. Wenn Sie die Änderungen abgespeichert haben, wird Windows beim nächsten Start das RUNKommando in der WIN.INI nicht ausführen. Haben Sie damit Ihr Ziel erreicht? Wenn ja, können Sie überlegen, ob Sie den Eintrag hinter RUN= in der WIN.INI nicht vollständig löschen wollen. Wenn nicht, sollten Sie Ihre Änderungen wieder rückgängig machen. Zum Löschen von Einträgen im Systemkonfigurationseditor benutzen Sie die [ENTF]-Taste. Durch ihre Betätigung wird das Zeichen rechts vom Cursor gelöscht. Über den Eintrag RUN= in der Datei WIN.INI können auch mehrere Programme gestartet werden. Achten Sie darauf, bevor Sie die Ausführung der Zeile deaktivieren.

7.3

So richten Sie einen Treiber unter DOS ein

Längst nicht so komfortabel, aber bei weitem auch nicht so komplex ist die Treiberinstallation unter DOS. Das Betriebssystem kennt zwei Startdateien, die in unterschiedlicher Weise zum Laden von Treibern verwendet werden. Beide sind im Hauptverzeichnis der Festplatte angesiedelt, sie heißen CONFIG.SYS und AUTOEXEC.BAT. Bei jedem Systemstart werden sie in der angegebenen Reihenfolge zeilenweise abgearbeitet. Über die AUTOEXEC.BAT lassen sich zudem weitere Stapelverarbeitungsdateien starten und abarbeiten, um spezielle Treiber und speicherresidente Programme zu laden. Ein Hilfsprogramm zur Treiberinstallation bietet DOS nicht an. Je nach Version befindet sich ein mehr oder weniger gebräuchlicher Editor im DOS-Verzeichnis, mit dem Sie die Startdateien manuell bearbeiten können. Wir gehen später noch darauf ein. So wenig komfortabel die Treiberinstallation unter DOS auch sein mag, es bleibt eigentlich immer recht übersichtlich – zumindest verglichen mit Windows ME, 98 oder 95. Mit einem kleinen Exkurs über die Startdateien eines DOS-Systems möchten wir Ihnen näherbringen, wie die Startdateien aufgebaut sind und was dort passiert.

Die Startdatei CONFIG.SYS Die Datei CONFIG.SYS enthält ausschließlich Gerätetreiber oder bestimmte Systemparameter. Das nachfolgende Beispiel zeigt einen ganz normalen Aufbau: DEVICE=C:\DOS\HIMEM.SYS Device=C:\Dos\emm386.exe noems dos=high, umb DEVICEHIGH=C:\atapi\TOSHV109.SYS /D:MSCD000 COUNTRY=049,,C:\DOS\COUNTRY.SYS STACKS=9, 256 FILES=40 Lastdrive=Z

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7

Vermittlung bitte! – So werden Treiber installiert

Die Gerätetreiber sind als device eingetragen. Wenn sie in den oberen Speicherbereich geladen werden sollen, werden sie als devicehigh angemeldet. Manche Gerätetreiber erhalten zusätzlich noch Parameter, die dem Treiber nachgestellt werden, entweder getrennt durch ein Leerzeichen oder nach einem Schrägstrich, wie bei dem hier eingetragenen CD-ROM-Treiber in Zeile 4. Manchmal enthalten diese Parameter Angaben zu den Ressourcen, über die der Treiber »seine« Hardware ansprechen will. Groß- und Kleinschreibung finden keine Beachtung. Für gewöhnlich haben Gerätetreiberdateien die Endung .SYS. Eher selten ist der Aufruf eines speicherresidenten Programms mit der Endung .EXE in der CONFIG.SYS, wie in unserem Beispiel der DOS-Speichermanager EMM386.EXE. Die Einträge in den letzten drei Zeilen legen wichtige Systemeinstellungen fest.

Die Startdatei AUTOEXEC.BAT In der Datei AUTOEXEC.BAT werden im Wesentlichen speicherresidente Programme geladen und Umgebungsvariablen gesetzt. Ein Beispiel für eine ganz normale Ausstattung: @Echo off prompt $p$g path=C:\WINDOWS;C:\dos; Loadhigh keyb gr,,c:\dos\keyboard.sys LH C:\DOS\MSCDEX.EXE /D:MSCD000 /L:E C:\DOS\smartdrv.exe /x LH mouse

Wenn in der CONFIG.SYS die entsprechenden Vorbereitungen getroffen wurden, können diese Programme durch ein vorangestelltes LH oder Loadhigh in den oberen Speicherbereich sozusagen hochgeladen werden. In der Zeile 3 wird der Tastaturtreiber keyb.com mit dem Parameter gr für Germany geladen, der seine Einstellungen aus der Datei KEYBOARD.SYS im DOS-Verzeichnis bezieht. Auch hier spielt die Groß- und Kleinschreibung keine Rolle. Die Reihenfolge der Zeilen kann aber wichtig sein. So wird in Zeile 5 dem CD-ROM-Laufwerk eine logische Laufwerksbezeichnung zugewiesen, nämlich E:, und in Zeile 6 wird ein Cache-Programm geladen, das nun auch das Laufwerk E: mit einbezieht. Bei umgekehrter Reihenfolge bliebe das Laufwerk E: beim Cache außen vor.

7.3.1

Bevor es los geht – Startvoraussetzungen

Wir gehen an dieser Stelle davon aus, dass die Hardware, für die der Treiber eingerichtet werden soll, bereits eingebaut und auf freie Ressourcen konfiguriert wurde. Externe Geräte sind angeschlossen und eingeschaltet. Alle anderen Komponenten des Systems funktionieren fehlerlos, ihre Treiber sind vollständig eingerichtet. Wir beginnen auch hier mit dem Standardweg zur Installation von Gerätetreibern und gehen erst danach auf Spezialitäten ein. Bedenken Sie bitte, dass die Installation von Treibern über das CD-ROM-Laufwerk zunächst die Installation eines CD-ROM-Treibers erforderlich macht. Sollte die Installation der Treiber missglücken oder zu einem instabilen System führen, so ist es ganz simpel, deren Ausführung zu unterdrücken, bzw. die Installation rückgängig zu machen, wenn Sie vor der Aktion Sicherungskopien der Startdateien anfertigen.

320

7.3 So richten Sie einen Treiber unter DOS ein Legen Sie dazu ein Verzeichnis mit dem Namen Sicher auf Ihrer Festplatte an und kopieren Sie die Startdateien dort hinein. Tippen Sie also nacheinander die folgenden Befehlszeilen ein. Jede Befehlszeile schließen Sie mit der Eingabetaste ab: md c:\sicher cd c:\sicher copy c:\config.sys copy c:\autoexec.bat

So, nun kann es losgehen, die Startdateien sind im Verzeichnis c:\sicher sicher aufgehoben. Sie brauchen sich nicht mehr darauf zu verlassen, dass die Installationsroutinen der Treibersoftware Sicherungskopien der Startdateien anlegen (was sie allerdings oft wirklich tun).

7.3.2

Der Standardweg – Ein Installationsprogramm vom Hardware-Hersteller

Wenn eine bestimmte Hardware einen Treiber unbedingt nötig hat, um zu funktionieren, so gehört bei Neuanschaffung dieser Komponente zwingend ein Datenträger mit der Treibersoftware zum Lieferumfang. Nicht immer, aber in den meisten Fällen, enthält dieser Datenträger auch ein Installationsprogramm für die Treibersoftware. Wenn nicht, so sollten Sie neben den Treiberdateien zumindest eine Textdatei finden, die erläutert, wie und wo der Treiber einzutragen ist. Diese Dateien heißen fast immer Readme oder Liesmich oder so ähnlich. Wir gehen später noch auf die manuelle Installation von Treibern ein, wir beginnen aber mit dem Standardweg. Legen Sie also den Installationsdatenträger in das passende Laufwerk ein, wechseln Sie auf dieses Laufwerk und starten Sie das entsprechende Installationsprogramm. Die meisten Treibereinrichtungsprogramme für DOS werden über die Kommandos install oder setup aufgerufen. Wenn Sie es nicht wissen, schauen Sie sich mit dir /p das Inhaltsverzeichnis des Datenträgers an. Achten Sie auf Dateien mit den Endungen .BAT, .COM oder .EXE, andere können es nicht sein. Die beiliegende Dokumentation gibt ebenfalls Auskunft. Nachdem Sie das Installationsprogramm gestartet haben, folgen Sie den Anweisungen auf dem Bildschirm. Da jedes dieser Programme anders abläuft, können wir hier keine konkreten Bedienungshinweise geben. Das Wichtigste sind die Ressourcen. Entweder haben Sie die Möglichkeit, diese im Verlauf der Setup-Routine zu bestimmen (dann tragen Sie diejenigen ein, auf die Sie die Hardware eingestellt haben) oder das Programm definiert die Ressourcen von sich aus auf fest voreingestellte Werte. In letzterem Fall ist es sehr wahrscheinlich, dass die Hardware nur mit den voreingestellten Werten korrekt funktioniert (Sie müssen sie also auch auf diese Werte einstellen). Manchmal wird aber auch ein Konfigurationsprogramm installiert oder mitgeliefert, mit dem sich die Konfiguration nachher noch ändern lässt. Das Installationsprogramm wird am Ende Einträge in die Startdateien vornehmen, manchmal werden Sie aufgefordert, diese Einträge jeweils zu bestätigen. Mit dem DOS-Editor, dessen Bedienung wir weiter unten ausführlich beschreiben, können Sie sich die Einträge später ansehen. Auch das Nachbessern der Startdateien von Hand (Umstellung der Zeilenreihenfolge, Hochladen der Treiber etc.) kann in einzelnen Fällen erforderlich werden. Um zu testen, ob die Installation zum Erfolg geführt hat, müssen Sie das System auf jeden Fall neu starten.

321

7 7.3.3

Vermittlung bitte! – So werden Treiber installiert

Der zweite Weg – Treiber von Hand installieren

Die manuelle Installation von Treibern unter DOS bedeutet nichts anderes als das Eintragen der Treiber in die Startdateien. Dies kann zum Beispiel dann erforderlich werden, wenn Sie eine Startdiskette erstellen wollen, die eine Reihe Treiber enthalten soll. Die meisten Installationsprogramme können ihre Treiber nur auf die Festplatte installieren. Sie können dann zwar die Startdateien von der Platte auf die Diskette kopieren, aber zumindest die Pfadangaben müssen dann manuell angepasst werden. Ein anderer Fall ist, wenn Sie Teile aus älteren Startdateien (alte Sicherungskopien z.B.) in neu zu erstellende Startdateien übernehmen wollen. Auslesen, abschreiben und neu eintragen ist ein denkbarer Weg. Es gibt sicher noch ein paar mehr Fallbeispiele, die das manuelle Editieren der DOS-Startdateien notwendig machen. Eines haben sie alle gemeinsam: Sie müssen wissen, wie genau (mit welcher Syntax) der oder die Treiber einzutragen sind. Entweder können Sie es irgendwo ablesen oder Sie brauchen eine Dokumentation oder eine so genannte README-Datei.

So editieren Sie die Startdateien mit dem Editor Zum Editieren der Startdateien stellt Ihnen DOS ab der Version 5.0 einen einigermaßen brauchbaren Editor zur Verfügung. Üblicherweise befindet er sich nach der Installation des Betriebssystems im DOS-Verzeichnis Ihrer Festplatte. Neben der üblichen Tastaturbedienung lässt er sich auch mit der Maus bedienen, sofern zuvor ein Maustreiber geladen wurde. Der Editor wird mit dem Kommando edit gestartet, am besten gefolgt von dem Namen der Datei, die Sie bearbeiten oder neu anlegen (!) wollen. Geben Sie nach Möglichkeit immer den kompletten Pfad der Datei beim Aufruf mit an. Mit der Eingabe von edit c:\config.sys

startet der Editor und lädt sofort die Datei CONFIG.SYS aus dem Hauptverzeichnis der Festplatte C:. Wenn es die Datei dort noch nicht gibt, präsentiert Ihnen der Editor eine leere Datei mit dem angegebenen Namen. Beim Verlassen des Editors mit Speichern würde er sie dann im angegebenen Pfad neu anlegen. Bild 7.19: Die CONFIG.SYS im EDITOR: Die markierte Zeile könnte nun gelöscht, kopiert oder ausgeschnitten und an anderer Stelle wieder eingefügt werden.

322

7.3 So richten Sie einen Treiber unter DOS ein Innerhalb der Datei bewegen Sie den Cursor mit den Pfeiltasten. Die Tasten [Pos1] bzw. [Ende] bringen den Cursor zum Anfang bzw. Ende einer Zeile. Jeweils kombiniert mit der [STRG]-Taste bewegen Sie den Cursor an den Anfang bzw. das Ende der Datei. Das Einfügen einer Leerzeile erreichen Sie mit der [Enter]-Taste, wenn der Cursor am Zeilenanfang oder -ende steht. Das Löschen einer Zeile bewirken Sie mit [Strg]+[Y]. Mit der [Einf]-Taste können Sie zwischen Einfüge- und Überschreibmodus wechseln, standardmäßig ist der Einfügemodus voreingestellt. Um einzelne oder mehrere Zeilen zu verschieben, markieren Sie sie zunächst, indem Sie bei gedrückter Umschalttaste die Cursortasten bedienen, schneiden sie dann mit [Shift]+[Entf] aus, um sie an anderer Stelle mit [Shift]+[Einf] wieder einzufügen. Auch mit der Maus können Sie markieren, indem Sie mit gedrückter linker Maustaste über die zu markierenden Bereiche streichen (wie mit einem Marker). Über das Menü Bearbeiten können Sie dann zwischen Ausschneiden, Kopieren und Einfügen wählen. Bild 7.20: Der Editor fragt, Sie antworten.

Zum Verlassen des Editors klicken Sie entweder mit der Maus auf das Menü Datei oder Sie benutzen die Tastenkombination [Alt]+[D]. In beiden Fällen wählen Sie dort die Option Beenden aus. Der Editor stellt dann noch die Speicherfrage, die Sie je nach Ihrer Absicht beantworten. Um die Änderungen wirksam werden zu lassen, ist immer ein Neustart des Systems erforderlich. In der Hilfefunktion des Editors finden Sie weitere, noch ausführlichere Bedienungshinweise. Sie können sie mit der [F1]-Taste aufrufen.

7.3.4

Erfolgskontrolle – So finden Sie heraus, ob es geklappt hat

Um festzustellen, ob eine Treiberinstallation zum gewünschten Ergebnis führt, können Sie im Prinzip nur ausprobieren, ob die über den Treiber integrierte Hardware anschließend funktioniert oder eben nicht. Fehlermeldungen während des Abarbeitens der Startdateien, die auf eine fehlerhafte Konfiguration eines oder mehrerer Treiber hindeuten, sieht man nur bei extrem langsamen PC-Systemen, der Bootvorgang wird nämlich durch Fehler in der Regel nicht unterbrochen. Möglicherweise werden die Fehlermeldungen aber von akustischen Signalen begleitet.

323

7

Vermittlung bitte! – So werden Treiber installiert

Ab der DOS-Version 6.0 können Sie die Abarbeitung der Startdateien über zwei Schalter beeinflussen. Die Taste [F5] verhindert das Abarbeiten der Dateien beim Start. Die Taste [F8] veranlasst die Abarbeitung mit zeilenweiser Befehlsbestätigung durch den Anwender. Auf diese Weise lassen sich Fehlermeldungen in Reaktion auf das Laden eines Treibers gut erkennen. Der Tastendruck muss in dem Moment des Bootvorgangs erfolgen, in dem das System Starten von MS-DOS meldet. Bei älteren DOS-Versionen kommt man zu einem ähnlichen Effekt, wenn man hinter die relevanten Zeilen Pause-Kommandos einfügt. Leider geht das nur bei der AUTOEXEC.BAT. Das System unterbricht an dieser Stelle die Stapelverarbeitung und wartet auf eine Eingabe zur Fortsetzung. Wenn Sie die Ausführung einzelner Zeilen dauerhaft unterdrücken, sie aber wegen einer späteren Wiederverwendung nicht löschen wollen, so tragen Sie an den Anfang der betreffenden Zeilen ein REM ein. Benutzer älterer DOS-Versionen können auf diese Weise auch die Wirkung einzelner Einträge prüfen.

7.4

So richten Sie einen Treiber unter Windows 3.x ein

Im Gegensatz zu seinen Nachfolgern ist das »alte« Windows kein eigenständiges Betriebssystem, sondern eine auf das Betriebssystem DOS aufgesetzte grafische Benutzeroberfläche. Das bedeutet, dass Treiber hauptsächlich unter DOS geladen werden, also in den DOS-Startdateien, wie wir sie eben beschrieben haben. Generell kann gesagt werden, dass alle Geräte, die unter DOS installiert sind und vom Betriebssystem eine logische Laufwerksbezeichnung zugewiesen bekommen, anschließend ohne weitere Treiber auch unter Windows 3.x zur Verfügung stehen. Alle anderen Geräte benötigen sowohl unter DOS als auch unter Windows 3.x eigene Treiber. Eine Ausnahme stellen Netzwerkkarten dar. Unter Windows 3.1 werden die DOS-Netzwerktreiber benutzt und unter Windows 3.11 braucht man spezifische Windows-Netzwerkkartentreiber. Für viele Dinge benutzt Windows aber eigene Treiber, die dann über die Windows-Startdateien SYSTEM.INI und WIN.INI beim Starten von Windows geladen werden. Dies können Ergänzungen zu den DOS-Treibern sein, sodass ein bestimmtes Gerät sowohl unter DOS als auch unter Windows benutzt werden kann. In anderen Fällen sind die Treiber nur unter Windows aktiv und das Gerät ist unter DOS gar nicht oder nicht mit allen Funktionen nutzbar. Dies trifft zum Beispiel auf Grafikkarten und Drucker zu, die unter Windows immer einen Treiber – und sei es einen Standardtreiber – benötigen, unter DOS steht für diese Geräte aber kein Treiber zur Verfügung. Die DOS-Nutzung beschränkt sich also auf die Standardfunktionen, einige DOS-Anwendungen können auch weitere Funktionen, z.B. Druckerschriften oder Grafikauflösungen, für sich nutzen. Dies geschieht dann aber wieder über eigene Treiber, die zur Anwendung gehören und um die Sie sich nicht weiter kümmern müssen.

324

7.4 So richten Sie einen Treiber unter Windows 3.x ein

Die Windows-Startdatei SYSTEM.INI Die erste der beiden Windows-Startdateien, die beim Windows-Start abgearbeitet wird, ist die Datei SYSTEM.INI. Sie ist aufgeteilt in verschiedene Sektionen oder Abschnitte, die jeweils mit einer in eckigen Klammern gesetzten Überschrift versehen sind. Die wichtigsten Sektionen wollen wir kurz vorstellen: [boot]

In diesem Abschnitt werden die wichtigsten Treiber und Einstellungen eingetragen, die beim Systemstart geladen werden. [boot.description]

Diese Sektion enthält die aktuellen Einstellungen der im Abschnitt [boot] geladenen Treiber. [386Enh]

In diesem Abschnitt sind wichtige Einstellungen für den so genannten erweiterten 386-er Modus von Windows abgelegt. Eine Reihe von Gerätetreibern werden hier geladen (erkennbar an dem vorangestellten Eintrag device=). Es gibt noch eine ganze Reihe weiterer Sektionen. Anzahl und Inhalt sind je nach System verschieden. Manche Treiberinstallation-Pprogramme richten eigene Sektionen ein, die die Einstellungen spezieller Hardware enthalten. Die Reihenfolge der Sektionen ist unerheblich. Auch die Reihenfolge der Einträge innerhalb der Sektionen spielt keine Rolle. Wie Sie die WindowsStartdateien bearbeiten, beschreiben wir am Ende des Kapitels.

Die Windows-Startdatei WIN.INI Die zweite Windows-Startdatei, die WIN.INI, ist deutlich umfangreicher als ihre Kollegin. Die Unterteilung in verschiedene Sektionen gibt es auch hier. Sie enthält im Wesentlichen Einstellungen, die die konkrete Konfiguration von Windows selbst betreffen, also die aktuellen Einstellungen der grafischen Oberfläche, die Farbgebung des Desktops, die verwendeten und installierten Schriftarten. Hier werden auch eine Menge Einstellungen abgelegt, die für die installierte Anwendungssoftware wichtig sind. Unter dem Aspekt der Installation von Gerätetreibern ist diese Datei weniger von Belang. Im Abschnitt [Windows] ist der Standarddrucker eingetragen und über die Zeilen run= und load= werden nicht selten residente Programme unter Windows geladen, wie z.B. Druckerspooler. Weitere Einträge, die die an den parallelen oder seriellen Schnittstellen angeschlossenen Geräte betreffen, finden sich in den Abschnitten [ports], [printer ports] und [devices].

7.4.1

Bevor es losgeht – Startvoraussetzungen

Die Startvoraussetzungen sind die gleichen wie schon im vorherigen Kapitel für die Treiberinstallation unter DOS. Lesen Sie also bitte dort nach. Die dort beschriebene Sicherung der DOSStartdateien ist allerdings bei Vorhandensein einer Windows 3.x-Installation um die WindowsStartdateien zu ergänzen. Die Liste der dafür einzutippenden DOS-Kommandos sieht dann so aus: md c:\sicher cd c:\sicher

325

7 copy copy copy copy

Vermittlung bitte! – So werden Treiber installiert c:\config.sys c:\autoexec.bat c:\windows\system.ini c:\windows\win.ini

Nachdem die Startdateien gesichert sind, kann die Treiberinstallation beginnen. Aus den Sicherungskopien lassen sich die Originaldateien nach einer missglückten Treiberinstallation bequem wiederherstellen. Die Installation der Treiber kann auf unterschiedliche Weise erfolgen, je nachdem, um was es sich handelt. Im Prinzip gibt es fünf verschiedene Wege, unter Windows 3.x Treiber einzurichten: l

Ein Installationsprogramm des Hardware-Herstellers für beliebige Hardware

l

Das Windows-Setup (gestartet unter Windows) für Maus-, Tastatur, Grafik- und Netzwerktreiber

l

Das Windows-Setup (gestartet unter DOS) für Maus-, Tastatur und Grafiktreiber

l

Die Windows-Systemsteuerung für Drucker- und Multimediatreiber

l

Manuelle Einträge in den Windows-Startdateien mit einem Editor

Der Standardweg, mit dem wir in unserer Beschreibung beginnen, ist sicher die Installation eines Treibers vom Hersteller über ein spezifisches Installationsprogramm.

7.4.2

Der Standardweg – Ein Installationsprogramm vom Hardware-Hersteller

Für die nachträgliche Installation von Treibern unter Windows 3.x wird Ihnen in aller Regel ein Setup-Programm des Hardware-Herstellers zur Verfügung stehen. Gestartet werden diese Programme meistens unter Windows. Es gibt aber auch Setups, die von DOS gestartet und erst im weiteren Verlauf nach einem Windows-Start vervollständigt werden. Der normale Weg besteht aber darin, dass Sie den Datenträger mit dem Setup-Programm in das Disketten- oder CD-Laufwerk einlegen und im Programm-Manager über das Menü Datei die Option Ausführen anwählen. Unter Angabe von Laufwerk und Pfad tippen Sie dort entweder die Befehlszeile für den Aufruf des Setup-Programms ein oder Sie wählen über Durchsuchen Laufwerk und Dateinamen aus einer Liste aus. Danach folgen Sie dann dem weiteren Verlauf der Installationsroutine bis zum abschließend regelmäßig verlangten Windows- oder System-Neustart. Es kommt vor, dass das Setup-Programm des Hardware-Herstellers zwar von Windows aus gestartet wird, dann aber auch Treiber unter DOS einrichtet oder zumindest einrichten kann. In diesem Fall würden neben Einträgen in den Windows-INI-Dateien auch die DOS-Startdateien verändert. Wenn Sie gefragt werden, können Sie entscheiden, ob Sie das wollen oder nicht, schließlich kostet jeder Treiber unter DOS wertvollen Speicher. Außerdem muss nicht jedes Gerät unbedingt auch unter DOS benutzbar sein. Aber Vorsicht! Manche Geräte werden unter DOS gewissermaßen erst »eingeschaltet« oder in einen bestimmten Betriebsmodus versetzt, auf dem dann der Windows-Treiber aufsetzt. Das Ablehnen von Einträgen in die DOS-Startdateien kann also auch falsch sein.

326

7.4 So richten Sie einen Treiber unter Windows 3.x ein Während der Installation werden Ihnen Hardware-Ressourcen vorgeschlagen oder Sie werden aufgefordert, diese einzugeben. Geben Sie die gleichen Werte an, die Sie gegebenenfalls vorher an der Hardware eingestellt haben.

7.4.3

Der zweite Weg – Das Windows-Setup

Windows selbst bietet Ihnen in der Hauptgruppe des Programm-Managers ein Setup-Programm an. Damit können Sie Treiber für die Maus, die Tastatur und die Grafikkarte einrichten. In der Version 3.11 finden Sie dort zusätzlich noch einen Schalter, mit dem Sie das Netzwerk-Setup starten können (siehe Netzwerkkapitel). Bild 7.21: Knapp gehalten: das Windows 3.x-Setup

Öffnen Sie die Hauptgruppe und starten Sie via Doppelklick von dort aus das Windows-Setup. Das sich öffnende Fenster zeigt Ihnen die derzeit aktiven Treiber für Maus, Tastatur und Anzeige bzw. Netzwerk (nur Windows 3.11). Um nun andere als dort eingetragene Treiber zu installieren, öffnen Sie das Menü Optionen und wählen dort Systemeinstellungen ändern. Im gleichnamigen Fenster erhalten Sie anschließend die Möglichkeit, über Pull-Down-Menüs alternative Treiber aus einer von Windows mitgebrachten Liste auszuwählen. Finden Sie dort einen für Ihre Belange passenden Treiber, so wählen Sie ihn mit einfachem Mausklick aus. Unmittelbar darauf wird er eingetragen. Wenn Sie Ihre Auswahl nun mit OK bestätigen, wird Windows Sie entweder gleich zum Neustart auffordern oder vorher noch eine oder mehrere Windows-Programmdisketten anfordern, um die gewünschten Treiber dort abzuholen. Für den Fall, dass Windows den gewünschten Treiber nicht mitbringt und Sie über einen Treiber vom Hardware-Hersteller verfügen, finden Sie in der Auswahlliste ganz unten auch den Eintrag Andere (erfordert OEM-Diskette). Wird diese Option ausgewählt, will Windows von Ihnen das Laufwerk, meist sogar die vollständige Pfadangabe erfahren, um dort nach einer Datei OEMSETUP.INF zu suchen. Ist diese Datei nicht auffindbar, kann Windows die Treiber nicht einrichten. Auch dann nicht, wenn die Treiberdatei explizit angegeben wird. In diesem Fall hilft nur Abbrechen.

327

7

Vermittlung bitte! – So werden Treiber installiert Bild 7.22: Auswahl: eine Liste mit Kandidaten für den Maustreiber

Wird Windows aber fündig, so zeigt es den oder die Treiber, die ihm die OEMSETUP.INF liefert, in einer Auswahlliste an. Bei Grafikkarten können dies Treiber für verschiedene Auflösungen, Farbtiefen oder Schriftgrößen sein. Setzen Sie den Cursor mit der Maus oder den Pfeiltasten auf die für Sie relevante Auswahl und bestätigen Sie mit OK. Der Treiber wird in das Fenster Systemeinstellungen ändern eingetragen. Sie brauchen nur noch einmal Ihr OK zu geben und schon wird er installiert. Am Ende steht wie immer der Neustart, der Treiber ist damit eingerichtet.

7.4.4

Für harte Fälle – Windows-Setup unter DOS

Auch unter DOS gibt es ein Windows-Setup. Das Procedere der Treiberinstallation läuft dort nach dem gleichen Muster ab, es wird nur anders gestartet und ist nicht mit der Maus bedienbar. Wenn Windows z.B. nach einer irrtümlich falschen Grafiktreiberinstallation die grafische Oberfläche nicht mehr startet oder nur ein verzerrtes Bild liefert, so können Sie den Fehler von DOS aus korrigieren, indem Sie das Windows-Setup von DOS starten und auf den vorher installierten Grafiktreiber oder auf Standard-VGA zurücksetzen. Dies gilt natürlich genauso für einen Tastatur- oder Maustreiber. Ausgangspunkt ist der schwarze DOS-Bildschirm. Wechseln Sie zunächst in das Windows-Verzeichnis Ihrer Festplatte. Starten Sie von dort durch Eingabe von setup das Windows-SetupProgramm. Der blaue Bildschirm präsentiert zunächst eine Liste mit einigen zurzeit aktiven Systemeinstellungen bzw. Treibern. Der Cursor (heller Balken) steht auf einem Bestätigungsfeld. Um nun eine dieser Einstellungen oder Treiber zu ändern, bewegen Sie den hellen Balken mit den Pfeiltasten auf den entsprechenden Eintrag und betätigen dort die [Eingabe]-Taste. Sie erhalten nun die gleiche Liste wie auch aus dem unter Windows gestarteten Setup (siehe oben). Wählen Sie dort einen Eintrag aus, so wird er sofort in die Systeminformationen eingetragen. Bewegen Sie dann den Cursor auf die Zeile Um dies zu akzeptieren ... und lösen Sie die Bestätigung aus.

328

7.4 So richten Sie einen Treiber unter Windows 3.x ein Bild 7.23: Das Windows-Setup unter DOS: Mit der Eingabetaste wählen Sie den Treiber aus, den Sie ersetzen oder neu installieren wollen.

Bild 7.24: Nach Auswahl dieser Option verlangt das Setup die Maustreiberdiskette des Herstellers.

Wenn es sich bei Ihrer Auswahl um einen neuen – noch nicht installierten – Treiber handelt, wird Windows seine Programmdiskette(n) anfordern. Ist der Treiber aber schon installiert, bietet Windows Ihnen an, entweder die schon installierte Version beizubehalten [Eingabe] oder aber diese durch einen neuen zu ersetzen [Esc]. Im letzeren Fall verlangt Windows anschließend wieder einen Datenträger. Auch die Auswahl Andere (Erfordert Diskette des Hardware-Herstellers) wird in der Liste angeboten. Der Umgang damit erfolgt genauso wie beim Setup unter Windows (siehe oben).

7.4.5

Sonderfälle – Treiber in der Systemsteuerung

Ebenfalls in der Hauptgruppe finden Sie die Systemsteuerung, die Ihnen für die Installation spezieller Treiber zwei Icons anbietet. Hinter dem Icon Drucker verbirgt sich ein Installationsfenster für die Auswahl von Druckertypen, ein Hilfsmittel zur Installation und Einrichtung von Druckertreibern. Im Druckerkapitel gehen wir auf den Umgang damit ausführlich ein. Unter dem Icon Treiber finden Sie ein Installationsfenster für diverse Multimediatreiber, im Wesentlichen Audio-, Sound-, MIDI- und Videotreiber. Bei den Installationsanleitungen für diese spezielle Hardware erfahren Sie mehr darüber. Neben den bisher beschriebenen Verfahren, Windows 3.x mit Treibern zu versehen, gibt es noch einige Sonderfälle, die auf einem anderen Weg in das System eingebunden werden. Der Vollständigkeit halber möchten wir an dieser Stelle nur erwähnen, dass es diese Fälle gibt und wel-

329

7

Vermittlung bitte! – So werden Treiber installiert

che das sind. Eine detaillierte Beschreibung der Vorgehensweise finden Sie ggf. dort, wo es um die Erweiterung mit den betreffenden Komponenten geht.

7.4.6

Handarbeit – Das Editieren der Systemdateien

Einige Installationsanleitungen zu neuer Hardware erwarten von Ihnen Handarbeit. Man mutet Ihnen zu, die Systemdateien von Windows manuell zu bearbeiten und dort neue Einträge oder Korrekturen vorzunehmen. An welcher Stelle was eingetragen oder verändert wird, steht dann in speziellen Anleitungen der Treiberhersteller. Das Werkzeug, das Sie benötigen, um die für Windows 3.x relevanten Startdateien WIN.INI und SYSTEM.INI editieren zu können, haben wir weiter oben innerhalb dieses Kapitels im Zusammenhang mit der Treiberinstallation unter DOS bereits beschrieben, den DOS-Editor. Windows 3.x bringt aber selbst einen Bearbeiter mit, den Systemkonfigurations-Editor. Mit einem einzigen Aufruf lädt er gleich sechs Dateien zur Bearbeitung auf einmal, die Ihnen in sechs verschiedenen Fenstern angezeigt werden: l

MSMAIL.INI

l

Protocol.ini

l

system.ini

l

win.ini

l

config.sys

l

autoexec.bat

Sie können ihn also auch zum Editieren der DOS-Startdateien benutzen. Aktivieren Sie jeweils das Fenster der Datei, die Sie bearbeiten wollen. Die Bedienung ist nahezu identisch mit der des DOS-Editors. Beim Verlassen des Editors über Datei/Beenden erhalten Sie für jede veränderte Datei die Abfrage, ob Sie die Veränderungen speichern wollen. Anders als beim DOS-Editor können Sie die Dateien allerdings nur unter dem gleichen Namen abspeichern. Die Funktion Speichern unter ... wird nicht angeboten. Das Unterdrücken einer Befehlszeile in den Windows-Startdateien funktioniert genauso wie in den DOS-Startdateien mit einem vorangestellten rem. Sie können stattdessen auch ein Semikolon verwenden.

330

8

Ist hier noch frei? – So prüfen Sie die Hardware-Ressourcen

Auch wenn es manchmal recht undurchsichtig erscheinen mag – in einem PC-System herrscht eine penible Ordnung. Alles hat seinen Platz, jede Komponente ist für das System an einer genau definierten Stelle auffindbar und auf eine exakt definierte Weise ansprechbar. Alle Neulinge, z.B. eine nachinstallierte Soundkarte, müssen sich in die bestehende Ordnung konfliktfrei einfügen, sonst gerät das ganze System aus der Ordnung und funktioniert nicht mehr richtig. Diese Ordnung wird erreicht durch die Einteilung bzw. Aufteilung in so genannte HardwareRessourcen. Beim Aufrüsten und Erweitern eines PC-Systems oder der Installation von Treibern ist es wichtig zu wissen, welche Ressourcen bereits belegt sind bzw. welche freien Ressourcen es noch gibt. Es ist wie beim Betreten eines Zuges: Wo ist ein freies Abteil? Darf man dort rauchen? Gibt es dort einen Fensterplatz? Oder steigt vielleicht später noch jemand zu, der den Platz bereits reserviert hat? Bei vielen Arbeiten am PC werden Sie daher der Notwendigkeit begegnen, die zur Verfügung stehenden Hardware-Ressourcen zu überprüfen, sei es, um eine neue Systemkomponente hinzuzufügen oder um das System umzukonfigurieren.

In diesem Kapitel erfahren Sie: l

was Hardware-Ressourcen sind,

l

welche Hardware-Ressourcen es gibt,

l

welche davon immer belegt (also reserviert) sind,

l

welche davon benutzt werden können,

l

wie Sie feststellen können, welche Ressourcen frei und welche belegt sind.

Weitere nützliche Informationen zu diesem Thema finden Sie in Kapitel 5.2 zur Sicherung der Hardware-Konfiguration, in Kapitel 6.4 zum CMOS-Setup, in Kapitel 7 zur Treiberinstallation und in Kapitel 10 zum Einbau einer Erweiterungskarte.

331

8 8.1

Ist hier noch frei? – So prüfen Sie die Hardware-Ressourcen

Was sind eigentlich Ressourcen? – Grundlagen

Wie Sie wissen, ist der Prozessor das zentrale Element eines Computersystems. Er ist der General und alle anderen Bestandteile tanzen nach seiner Pfeife. Es herrscht unbedingter Gehorsam und absolute Ordnung, alle Komponenten sind über definierte Leitungen und an definierten Adressen ansprechbar. Diese Leitungen und Adressen sind gemeint, wenn von Hardware-Ressourcen die Rede ist, ihre Anzahl ist z.T. eng begrenzt. Man unterscheidet hierbei vier verschiedene Kategorien: l

Portadresse Auch als E/A- oder I/O-Port bezeichnet. Wird als Hexadezimal-Wert für die Startadresse eines Adressbereichs angegeben (Beispiel: 378H)

l

IRQ Wird als Zahlenwert angegeben. Insgesamt stehen 16 IRQs (0-15) zur Verfügung (Beispiel: IRQ 10)

l

DMA-Kanal Wird als Zahlenwert angegeben. Insgesamt stehen 8 (0-7) DMA-Kanäle zur Verfügung (Beispiel: DMA 3)

l

Speicheradresse Wird als Hexadezimal-Wert für die Startadresse eines bestimmten Speicherbereichs angegeben (z.B. CC00)

Nicht jede PC-Komponente, die an das Bussystem des PCs angeschlossen ist, belegt Ressourcen aller vier Kategorien. Serielle und parallele Schnittstellen z.B. brauchen weder einen DMAKanal noch eine Speicheradresse. Andere, die verschiedene Funktionen integrieren (z.B. Soundkarten mit CD-ROM-Schnittstelle) belegen sogar mehrere IRQs, mehrere Portadressen, mehrere DMA-Kanäle und Speicheradressen auf einmal. Es gibt viele verschiedene Möglichkeiten. Wie auch immer, wichtig ist, dass es nicht zu so genannten Ressourcenkonflikten kommt. Sie machen das gesamte System instabil, können allerlei Fehler fabrizieren und sogar das System zum Stillstand bringen. Jede Ressource darf nämlich nur einmal vergeben werden, sonst kracht es fürchterlich. Wenn also z.B. eine Erweiterungskarte neu auf den Bus kommt, muss sie so konfiguriert werden, dass sie freie Ressourcen benutzt. Eindeutigkeit ist also gefragt.

Reservierte Ressourcen ... Bei der Suche nach den begehrten freien Ressourcen muss unbedingt beachtet werden, dass es eine Reihe von festen PC-Bestandteilen gibt, denen von vornherein bestimmte Ressourcen zugewiesen sind. So ist beispielsweise der IRQ 0 immer für den Systemtimer vorgesehen und der IRQ 1 für die Tastatur. Für den Festplattencontroller sind die Portadresse 1F0H und der IRQ 14 reserviert.

332

8.2 Alles ausgebucht? – So finden Sie freie Ressourcen Eine ausführliche Liste der Standardressourcen finden Sie unter »So sind die Hausnummern verteilt« im Anhang C.

Neben den für Standardkomponenten reservierten Ressourcen gibt es auch noch solche, die für bestimmte Systemerweiterungen besser freigehalten werden sollten. So benutzt z.B. eine Maus, angeschlossen an der PS/2-Schnittstelle, die inzwischen bei vielen modernen PC-Systemen zur üblichen Ausstattung gehört, immer den sonst freien IRQ 12. Bei manchen BIOS muss der PS/2-Mouse-Support dazu explizit aktiviert werden. Andere Komponenten z.B. MIDI-Ports auf Soundkarten benutzen ausschließlich die Portadresse 330H, was mit älteren SCSI-Controllern oft Probleme macht. Gameports (Joystick-Schnittstelle) auf Soundkarten oder speziellen Gamekarten belegen in der Regel den Port 200H.

Einschränkungen bei der Konfiguration ... Manche Komponenten lassen sich überhaupt nicht oder nur auf bestimmte Ressourcen einstellen. Wenn diese gerade belegt sind, hilft nur das Umkonfigurieren bereits eingestellter Komponenten. Oft kann es auch Sinn machen, überflüssige Karten auszubauen, um Ressourcen freizubekommen. Dieser Sachverhalt sollte bereits bei der Kaufentscheidung für Erweiterungskarten eine Rolle spielen. Frei konfigurierbar sollten sie schon sein.

8.2

Alles ausgebucht? – So finden Sie freie Ressourcen

Wie eingangs erwähnt, kommen Sie in vielen Fällen nicht daran vorbei, zu untersuchen, welche Ressourcen in Ihrem System noch nicht belegt sind, also für den Einbau zusätzlicher Erweiterungskarten zur Verfügung stehen. Je nach Betriebssystem sind die Wege zur gesuchten Information unterschiedlich, wir haben sie, wie gewohnt, getrennt beschrieben.

8.2.1

Komfortabel – Ressourcen prüfen mit Windows ME, 98 und 95

Unter Windows ME, 98 oder 95 können Sie sich recht einfach einen Überblick über die belegten Hardware-Ressourcen verschaffen: Klicken Sie im Desktop mit der rechten Maustaste auf das Icon Arbeitsplatz. Ein kleiner Kasten geht auf. Mit der linken Maustaste wählen Sie dort die Eigenschaften. Es öffnet sich das Fenster Eigenschaften von System, in dem Sie vier Registerkarten finden. Wieder mit links aktivieren Sie den Geräte-Manager.

333

8

Ist hier noch frei? – So prüfen Sie die Hardware-Ressourcen Bild 8.1: Wie die Zinnsoldaten – unter dem Geräte-Manager steht die ganze Hardware stramm.

Das folgende Fenster zeigt Ihnen eine Liste von Geräteklassen an. Das oberste Icon Computer ist bereits markiert. Mit der linken Maustaste klicken Sie nun auf Eigenschaften. Das Fenster Eigenschaften von Computer bietet Ihnen alles, was Sie für die Ermittlung freier Ressourcen brauchen. Bild 8.2: IRQ 5 ist nicht belegt.

Wählen Sie mit der Maus durch Anklicken einen der vier Ressourcentypen aus. Das Fenster listet alle belegten Ressourcen der gewählten Kategorie auf und zeigt auch die Benutzer an. Durch Gedrückthalten der linken Maustaste auf dem Schiebebalken an der rechten Fensterseite lässt dieser sich bewegen und der Fensterinhalt damit auf- und abrollen. Wenn Sie in der Liste einen Typ nicht finden, dann ist er frei und damit benutzbar. Portadressen finden Sie unter Ein-/Ausgabe. Auch hier werden nur die bereits belegten angezeigt.

334

8.2 Alles ausgebucht? – So finden Sie freie Ressourcen

8.2.2

Schwierig – Ressourcen prüfen unter DOS/Windows 3.x

Unter DOS steht kein Hilfsprogramm zur Verfügung, das die belegten Hardware-Ressourcen umfassend und zuverlässig anzeigt. Einen vollständigen Überblick über alle Hardware-Ressourcen zu erlangen, ist sehr kompliziert. Sie werden verschiedene Instrumente benutzen müssen. Ab DOS 5.0 gehört ein »Diagnose«-Programm zum Lieferumfang, das aber leider nur so heißt. Diagnostizieren kann man damit fast nichts. Dennoch liefert es einige wenige brauchbare Ergebnisse. Es lässt sich mit der Eingabe von msd starten. Möglicherweise müssen Sie vorher ins DOS-Verzeichnis wechseln. Die Microsoft System-Diagnose begrüßt Sie mit einem Auswahlmenü, das Auskünfte über verschiedene Bereiche Ihres PC-Systems verspricht. Hinsichtlich freier bzw. belegter Ressourcen stecken die einzig brauchbaren Informationen in den Menüfeldern für die lpt- und com-Ports und in dem irq-Status. Die Portadressen für die Standardschnittstellen zeigt MSD korrekt an. Der IRQ-Status ist nur für die fest zugewiesenen (Standard-) IRQs korrekt. Zusätzlich erfährt man hier, ob diese Komponenten vorhanden sind oder nicht (Detected = yes oder no). Andere Komponenten und deren IRQ-Belegung findet MSD nicht. Auch die weiteren Angaben sind nicht besonders zuverlässig. Diagnose-Programme von Drittanbietern funktionieren z.T. erheblich zuverlässiger, aber keines arbeitet hundertprozentig. Eine wirklich verlässliche Information können Sie auch dabei nicht erwarten. Es bleibt Ihnen nichts anderes übrig, als die Ressourcen sozusagen von Hand zu ermitteln. Erweiterungssteckkarten werden entweder über Jumper oder Dip-Schalter auf der Karte eingestellt oder über ein Setup-Programm. Ablesen der Ressourcenbelegung heißt also entweder Hardware-Einstellungen interpretieren (Dokumentation unverzichtbar!) oder über das SetupProgramm der Karte auslesen – falls es das kann. Oft sind die Ressourcenbelegungen als Parameter an die Einträge in den DOS-Startdateien angehängt. Wenn Sie sie mit Hilfe des Handbuchs interpretieren können, kann auch das ein Weg sein. In einigen Fällen zeigen Treiber, während sie geladen werden, ihre Konfigurationsparameter an. In solchen Fällen können Sie ab der DOS-Version 6.0 beim Starten von MS-DOS die Taste [F8] drücken, um die Startdateien zeilenweise auszuführen, wodurch Sie die Meldungen der Treiber am Bildschirm in Ruhe verfolgen können. Bei älteren DOS-Versionen können Sie die Bildschirmanzeige während des Bootvorgangs durch geschicktes Drücken der [Pause]-Taste im richtigen Moment anhalten, um die Meldungen zu erwischen. Oder Sie fügen hinter die interessanten Zeilen ein Pause-Kommando ein. Leider geht das nur bei AUTOEXEC.BAT. Das System unterbricht an dieser Stelle die Stapelverarbeitung und wartet auf eine Eingabe zur Fortsetzung.

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Auf geht's! – So öffnen und schließen Sie Ihr PC-Gehäuse

Dies ist die häufigste Aktion in der PC-Werkstatt überhaupt. Ob Sie eine Soundkarte einbauen wollen oder eine zweite Festplatte, ob der Speicher erweitert oder das vergessene Passwort gelöscht werden soll: Am Gehäuse kommt niemand vorbei – es muss dazu immer geöffnet und wieder verschlossen werden. Normalerweise stellt das kein großes Problem dar, in der Regel wird der Gehäusedeckel einfach losgeschraubt und abgenommen. Doch in der Praxis begegnen uns immer wieder Schwierigkeiten, vor allem bei etwas unkonventionellen Gehäusetypen. Die Folge sind z.B. verbogene Deckel, gebrochene Blenden, eingeklemmte Kabel, zerstörte Gewinde oder schlecht sitzende Deckel, die nicht nur unschön aussehen, sondern auch die im PC entstehenden Geräusche und Hochfrequenzen nur unzureichend abschirmen. Wenn Sie Ihr PC-Gehäuse noch nicht so gut kennen, dann sollten Sie auch diesem kurzen Kapitel vielleicht ein wenig Aufmerksamkeit widmen, möglicherweise lohnt es sich.

In diesem Kapitel erfahren Sie: l

aus welchen Teilen ein PC-Gehäuse besteht,

l

wie diese Teile bei verschiedenen Gehäuseformen zusammengebaut sind,

l

wie Sie erkennen können, wie diese Teile bei Ihrem Gehäuse zusammenhängen,

l

wie die verschiedenen Gehäuseformen geöffnet und wieder verschlossen werden.

Neue PC-Gehäuse sind häufig noch nicht ganz fertig. In der Regel muss eine ganze Menge Zubehör montiert werden. Auch das Netzteil und der Netzschalter sind oftmals noch nicht angeschlossen. Sie finden weitere Anleitungen zu diesem Thema im Teil III unter »Da kommt einiges zusammen: Das PC-Gehäuse« und im Teil IV unter »Vorbereitungen«.

337

9 9.1

Auf geht's! – So öffnen und schließen Sie Ihr PC-Gehäuse

Damit nichts schief geht – Vorüberlegungen

Jedes PC-Gehäuse besteht aus denselben grundlegenden Bestandteilen, ganz gleich, ob es sich um ein Tisch-, Tower- oder Minitower-Gehäuse handelt. Aus diesen Teilen besteht ein PC-Gehäuse Die Basis bildet das Gehäusechassis aus Metall, auf dessen Boden (bei Tischgehäusen) oder linker Seitenwand (bei Towern) die Hauptplatine montiert wird. An seiner Rückseite werden die Erweiterungssteckkarten und alle nach außen führenden Anschlüsse angebracht. Bestandteil des Chassis sind auch die Laufwerkskäfige, in denen die verschiedenen Laufwerke des PCs befestigt werden. Sie befinden sich meistens an der Vorderseite und sind häufig herausnehmbar. An der Vorderseite des Gehäusechassis sind außerdem der Netz- und diverse andere Schalter sowie die verschiedenen Kontroll-LEDs befestigt. Auch das PC-Netzteil ist mit dem Gehäusechassis verschraubt. Alle für die Funktionen des PCs relevanten Komponenten werden also vom Chassis zusammengehalten, die weiteren Gehäusebestandteile dienen nur dem Abschluss des Gehäuses nach außen. Das Gehäusechassis wird dazu umgeben von einer Frontblende aus Kunststoff, einem oder mehreren Gehäusedeckeln aus Metall und eventuell einer hinteren Gehäuseblende. Die Frontblende besitzt zur Aufnahme von Laufwerken mit wechselbarem Datenträger verschiedene Öffnungen, die Laufwerkseinschübe. Nicht verwendete Laufwerkseinschübe werden mit herausnehmbaren Laufwerksblenden verschlossen. Weitere Aussparungen gibt es für die Schalter und LEDs des Gehäusechassis, in einigen Fällen sind letztere auch fest mit der Frontblende verbunden. Eine evtl. vorhandene hintere Gehäuseblende dient nur zur Verzierung, eine Funktion hat sie nicht. Im Gegenteil, oftmals ist sie sogar im Weg, z.B. beim Anbringen von verwinkelten oder besonders dicken Steckern. So unterscheiden sich die verschiedenen Gehäuse So einheitlich der Aufbau der verschiedenen Gehäuse aus Chassis, Frontblende und Deckel(n) auch ist, so unterschiedlich sind diese Teile miteinander verbunden. Das macht sich beim Öffnen bemerkbar, hierzu soll ja der Deckel abgenommen werden, was sich ganz unterschiedlich gestaltet, je nachdem, wie dieser befestigt ist und welche Teile dranhängen. Im Großen und Ganzen lassen sich die fünf folgenden Varianten unterscheiden (nach der Häufigkeit ihres Auftretens): Einteiliger Deckel, die Frontblende ist mit dem Chassis verbunden Dies ist der absolute Standardfall. Ein einteiliger, U-förmiger Deckel ist nur mit dem Chassis verschraubt. Er wird nach hinten weggenommen, die Frontblende bleibt am Chassis.

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9.2 Schritt für Schritt – Öffnen und Schließen des PC-Gehäuses Seitenteile und Deckel sind getrennt, die Frontblende ist mit dem Chassis verbunden Diesen Gehäusetyp gibt es ausschließlich bei Tower- und Minitower-Gehäusen, er setzt sich immer mehr durch. Seitenteile und Deckel sind getrennt mit dem Chassis, manchmal auch miteinander, verschraubt. Sie werden nach hinten oder oben abgenommen. Die Frontblende bleibt am Chassis. In einigen Fällen bestehen Deckel und rechtes Seitenteil auch aus einem Stück. Die Frontblende ist mit dem einteiligen Deckel verbunden Das ist bei älteren Gehäusen der Standardfall. Frontblende und Deckel bilden eine Einheit, die mit dem Chassis verschraubt ist. Der einteilige Deckel wird mit der Frontblende nach vorne weggezogen.

Die Frontblende ist separat abnehmbar Diesen Typ gibt es immer wieder. Die Frontblende ist auf das Chassis aufgeklammert, sie kann separat abgenommen werden. Erst dann sind die Deckelschrauben erreichbar. Der Deckel ist mit dem Chassis verschraubt. Er wird entweder nach hinten, oben oder vorn abgenommen.

Klappgehäuse Leider völlig aus der Mode gekommen ist die bequemste Variante: Der Deckel ist über Scharniere mit dem Chassis verbunden. Er kann nach Betätigen von zwei seitlich angebrachten Druckknöpfen einfach nach hinten aufgeklappt und nach Lösen der Scharniere auch ganz abgenommen werden. Die Frontblende bleibt am Chassis.

9.2

Schritt für Schritt – Öffnen und Schließen des PC-Gehäuses

Wir wollen aus einer Mücke keinen Elefanten machen, so prickelnd ist das Öffnen des PCGehäuses dann auch wieder nicht – auf getrennte Anleitungen für die verschiedenen Gehäusetypen haben wir daher verzichtet. Die Unterschiede wollen wir Ihnen natürlich nicht verschweigen – Sie finden sie, wenn es darauf ankommt, bei den jeweiligen Arbeitsschritten.

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Auf geht's! – So öffnen und schließen Sie Ihr PC-Gehäuse

Schritt für Öffnen und Schließen des PC-Gehäuses Schritt: Schritt 1:

Ermitteln des Gehäusetyps

Schritt 2:

Evtl. Entfernen der vorderen oder hinteren Gehäuseblende

Schritt 3:

Lokalisieren und Lösen der Deckelschrauben

Schritt 4:

Abnehmen des Gehäusedeckels

Schritt 5:

Wiederverschließen des Gehäuses Bevor Sie beginnen: Jetzt ist der richtige Zeitpunkt, um die Tipps und Gefahrenhinweise in Kapitel 4 zu lesen (wenn Sie dies nicht längst getan haben)!

Schritt 1

Ermitteln des Gehäusetyps

Welchem Typ Ihr PC-Gehäuse zuzuordnen ist, sollten Sie bei genauerer Betrachtung von Deckel, Seitenwänden und Frontblende normalerweise leicht ermitteln können. Die beiden einfachsten zuerst: Klappgehäuse? Ein Klappgehäuse erkennen Sie an den typischen Druckknöpfen seitlich vorne am Gehäusedeckel. Weiter hinten an der Seite befinden sich die Schrauben der Scharniere, die Fuge zwischen Deckel und Chassis verläuft im Gegensatz zu allen anderen Gehäusen fast immer auf halber Gehäusehöhe. Getrennte Seitenteile? Auch ein Gehäuse mit getrennten Seitenteilen (gibt's nur bei Towern und Minitowern) lässt sich über die Fugen zwischen Seitenteil und Deckel schnell identifizieren. Dabei sollten Sie vor allem links nachschauen, das rechte Seitenteil bildet mit dem Deckel gelegentlich eine Einheit. Bei Gehäusen mit einteiligem Deckel ist die Bauart häufig nicht so offensichtlich zu erkennen: Frontblende beweglich? Am besten prüfen Sie zuerst, ob die Frontblende abgenommen werden kann. Abnehmbare Frontblenden sind nie von außen verschraubt, sondern immer festgeklammert. Sie lassen sich mit der bloßen Hand leicht ein wenig hin- und her- oder vom Chassis wegbewegen. Blenden, die mit dem Chassis oder dem Deckel fest verbunden sind, sitzen dagegen immer völlig fest. Frontblende fest? Wenn die Frontblende nicht abnehmbar ist, dann muss sie entweder zum Chassis oder zum Deckel gehören. Am leichtesten lässt sich diese Sache klären, indem Sie die Deckelschrauben lösen (s. Schritt 3) und den Deckel vorsichtig ein wenig bewegen. Achten Sie dabei auf die Fuge zwischen Deckel und Frontblende – wird sie größer, dann gehört die Blende zum Chassis, bewegt sich die Blende mit, dann gehört sie zum Deckel.

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9.2 Schritt für Schritt – Öffnen und Schließen des PC-Gehäuses Von hinten verschraubt? Aber auch ohne Lösen der Deckelschrauben lässt sich eine Aussage treffen. Wenn der Deckel an der Rückseite eine Art Blechkragen besitzt, der um das Chassis etwas herumgezogen ist, dann kann er nur nach hinten abgenommen werden – die Frontblende muss dann zum Chassis gehören (sofern sie nicht abnehmbar ist). Wenn der Deckel von hinten verschraubt ist, dann sitzen die Schraubenköpfe auf dem Blechkragen, ihre Gewinde gehören zum Chassis. Wenn die Frontblende zum Deckel gehört, dann fehlt dieser Kragen. Bei einer Verschraubung von hinten sitzen die Schraubenköpfe immer direkt auf dem Chassis, ihre Gewinde gehören zum Deckel, sie befinden sich hinter dem Chassis innerhalb des PCs. Schritt 2

Evtl. Entfernen der vorderen oder hinteren Gehäuseblende

Wenn Ihr PC-Gehäuse eine feste Frontblende besitzt und auch auf der Rückseite nicht mit zusätzlichem Kunststoff »verziert« ist, dann können Sie diesen Schritt überspringen. Andernfalls muss alles runter, sonst kommen Sie an die dahinter liegenden Deckelschrauben nicht heran. Bild 9.1: Diese Frontblende ist nur festgeklammert – sie lässt sich vorsichtig abhebeln.

Abnehmbare Gehäuseblenden werden von Metallklammern am Chassis festgehalten, das zu diesem Zweck spezielle Bohrungen oder Aussparungen besitzt, in die die Klammern einrasten. Das Entfernen der Blenden erfolgt bei Front- und Rückseite auf die gleiche Art, am einfachsten lassen sie sich mit einem kräftigen Schlitzschraubendreher abhebeln. Vor allem bei der Frontblende sollte dies äußerst vorsichtig geschehen, vor allem, wenn Sie sich noch nicht sicher sind, dass die Blende wirklich nur aufgeklammert ist. Am besten lösen Sie die Blende erst einmal rundherum nur ein Stück, um sie danach ganz abzunehmen. Auf diese Weise verhindern Sie, dass sie sich verkantet oder an den Laufwerken hängen bleibt und diese beschädigt.

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Auf geht's! – So öffnen und schließen Sie Ihr PC-Gehäuse Bild 9.2: Schick oder Schikane – über den Nutzen von hinteren Gehäuseblenden kann man nicht streiten.

Schritt 3

Lokalisieren und Lösen der Deckelschrauben

Alle uns bekannten Gehäusedeckel sind mit kräftigen Kreuzschlitzschrauben befestigt. Oftmals sind diese Schrauben dicker als die Standardschrauben am PC oder sie besitzen ein anderes Gewinde. Am besten heben Sie sie daher getrennt auf – wenn sie sich erst mit den anderen Schrauben vermischt haben, sind sie gar nicht mehr so leicht zu unterscheiden. Wo diese Schrauben sitzen, ist von Gehäuse zu Gehäuse unterschiedlich, nur eins haben sie gemeinsam: Sie sitzen immer am Rand! Weiter innen liegende Schrauben haben mit dem Deckel nichts zu tun, sie gehören zum Netzteil oder zu anderen Teilen des Gehäuses. Bei einteiligem Deckel und fester Frontblende ... ... ist es egal, ob die Blende zum Deckel oder zum Chassis gehört. Die zum Gehäusedeckel gehörenden Schrauben befinden sich in der Regel an der Rückseite – bei Towern und Minitowern meistens an den Ecken und seitlich auf halber Höhe. Tischgehäuse sind hinten meist mit fünf Schrauben, jeweils an den Ecken und einmal oben in der Mitte, verschraubt. Bild 9.3: Verwechseln Sie sie nicht mit den Netzteilschrauben: Die Deckelschrauben sitzen immer ganz außen, meistens hinten ...

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9.2 Schritt für Schritt – Öffnen und Schließen des PC-Gehäuses Bei manchen Gehäusen sind die Deckel zusätzlich auch noch an den Seiten befestigt, entweder unten am Rand oder – besonders fies – an der Unterseite. In diesem Fall müssen Sie das Gehäuse auf den Kopf stellen, damit Sie an die Schrauben herankommen können. Bild 9.4: ... aber auch schon mal an der Seite oder Unterseite.

Bei getrennt abnehmbaren Seitenteilen ... ... finden Sie die Schrauben eigentlich immer an der Gehäuserückseite. Die Anzahl ist je nach Gehäuse sehr unterschiedlich, pro Seitenteil gibt es eine (in der Mitte), zwei (an den Ecken) oder sogar drei Schrauben (Mitte und Ecken). Auch der Deckel muss häufig erst losgeschraubt werden, damit Sie die Seitenteile herunterbekommen können. Er besitzt entweder eine Schraube in der Mitte oder zwei an den Ecken. Manchmal sind die Deckelschrauben aber auch erst zugänglich, wenn die Seitenteile schon entfernt wurden. Bild 9.5: Versteckt: Die Schrauben dieses Deckels sitzen unter den Seitenteilen.

Modernere Varianten verzichten zum Teil ganz auf eine Verschraubung der Seitenteile. Stattdessen können sie geklammert (also abziehbar) oder über einen Schiebemechanismus angebracht sein. Manchmal muss auch nur der Deckel des Towers abgeschraubt werden, die Seitenteile können Sie dann einfach zurückschieben.

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Auf geht's! – So öffnen und schließen Sie Ihr PC-Gehäuse Für die meisten Arbeiten am PC genügt es, nur das linke der beiden Seitenteile zu öffnen. Lediglich zur Befestigung von Laufwerken und in einigen Fällen der Hauptplatine müssen Sie von beiden Seiten herankommen.

Bei abnehmbarer Frontblende ... ... sitzen die Schrauben dahinter, also vorne, und zwar wieder an den Ecken und evtl. in der Mitte. Außerdem ist der Deckel bei diesem Gehäusetyp nicht selten auch noch an der Rückseite oder von unten verschraubt, manchmal auch am unteren seitlichen Rand. Bei einigen Gehäusen lässt sich die Frontblende auch abnehmen, ohne dass sich dahinter Schrauben für den Deckel befinden. Das kann erforderlich sein, um Laufwerke mit speziellen Einbauschienen befestigen zu können, manchmal ist es auch schlichtweg überflüssig. Bei Klappgehäusen ... ... muss der Deckel normalerweise nicht entfernt werden, Sie können ihn einfach hochklappen und schon kommen Sie an die Innereien des PCs heran. Bild 9.6: Manchmal muss der Deckel ganz ab. Zuerst wird das Aufstellband vom Chassis gelöst ...

Gelegentlich reicht der Bewegungsspielraum aber einfach nicht aus – dann können Sie den Deckel auch ganz abschrauben. Dazu entfernen Sie zuerst die untere Schraube des Aufstellbands und dann die beiden Scharnierschrauben. Das Aufstellband sollte dabei unbedingt am Deckel bleiben und nicht am Chassis, wo es lose herumhängend, Kurzschlüsse verursachen kann. Bild 9.7: ... dann sind die Scharnierschrauben an der Reihe.

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9.2 Schritt für Schritt – Öffnen und Schließen des PC-Gehäuses Bewahren Sie diese drei Schrauben unbedingt getrennt auf, sie sind nicht nur ganz anders als der Rest, Sie können sie auch nur sehr schwer ersetzen, wenn eine verloren geht. Schritt 4

Abnehmen des/der Gehäusedeckel(s)

Wenn Sie alle Schrauben entfernt haben, dann können Sie den Deckel bzw. die Seitenteile Ihres PC-Gehäuses abnehmen. Wie das geht, hängt von Ihrem Gehäusetyp ab. Für alle gilt: Starkes Ruckeln oder zu viel Kraft können das Gehäuse oder die Frontblende beschädigen. Bei einteiligem Deckel ohne Frontblende ... ... wird der Deckel nach hinten oder erst ein Stück nach hinten und dann nach oben abgenommen. Achten Sie dabei auf die Frontblende: Oft ist der Deckel einige Millimeter darunter geschoben. Sie sollten ihn erst dann abheben, wenn er völlig frei ist, sonst kann die Frontblende aufgrund der großen Hebelwirkung schnell einen Knacks bekommen. Bild 9.8: Bevor Sie den Deckel anheben, muss dieser erst ein Stück nach hinten gezogen werden.

Bei getrennten Seitenteilen .... ... werden die Seitenteile nach hinten oder erst ein Stück nach hinten und dann nach oben abgenommen. Auch sie sind nämlich wie die einteiligen Deckel oft ein Stück unter die Frontblende geschoben. Häufig sind die Seitenteile zusätzlich zu den Schrauben noch mit Federklammern befestigt. Diese sollten gut zu sehen sein: Sie befinden sich meistens offen zugänglich an der Gehäuserückseite. Sie können die Klammern lösen, indem Sie sie zusammendrücken und gleichzeitig vorsichtig am Seitenteil ziehen. Wenn es noch einen abnehmbaren Deckel gibt, dann wird der genauso entfernt wie die Seitenteile. Manchmal finden Sie erst nach Abnahme der Seitenteile einige Schrauben für den Deckel, die natürlich vorher heraus müssen. Bewahren Sie sie unbedingt separat auf, sie besitzen häufig einen anderen Kopf und ein völlig anderes Gewinde als die Standardschrauben.

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Auf geht's! – So öffnen und schließen Sie Ihr PC-Gehäuse Bild 9.9: Meistens genügt die rechte Seite: Mehrteilige Deckel müssen nicht unbedingt ganz herunter.

Bild 9.10: Auch der Deckel muss erst ein Stück nach hinten gezogen werden.

Wenn die Frontblende zum Deckel gehört ..., ... dann wird der Deckel nach vorne abgenommen. Dabei kann sich die Frontblende leicht verkanten oder an den Laufwerken verhaken – die Sache ist also mitunter etwas fummelig. Achten Sie darauf, dass die Laufwerke dabei nicht beschädigt werden. Auch die Gewinde am Gehäusedeckel verdienen etwas Aufmerksamkeit. Diese sitzen, für Sie unsichtbar, auf kleinen Blechlaschen auf der nach innen gewandten Seite des Deckels. Diese Laschen ragen ein gutes Stück in den Computer hinein, wo sie beim Abziehen des Deckels Schaden anrichten können, z.B. indem sie an Kabeln hängen bleiben. Achten Sie beim Abnehmen des Deckels daher auf unvorhergesehene Gegenwehr. Wenn es auf einmal schwerer geht, dann stimmt vielleicht etwas nicht. Versuchen Sie in diesem Fall, anhand des bereits offenen Spaltes festzustellen, um was es sich handelt.

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9.2 Schritt für Schritt – Öffnen und Schließen des PC-Gehäuses Bild 9.11: Das kann ganz schön hakelig werden: Wenn die Frontblende zum Deckel gehört, bleibt gerne etwas daran hängen.

Mehr noch als bei den anderen gilt bei dieser Gehäuseform: Jegliches Zerren oder Rütteln am Gehäusedeckel kann zu Beschädigungen führen. Vorsicht bei älteren Tischgehäusen, vor allem der Marke Highscreen: Dort sind häufig hinten rechts neben dem Netzteil Festplatten eingebaut. Der Gehäusedeckel bleibt für gewöhnlich daran hängen und muss etwas daran vorbeigebogen werden! Wenn die Frontblende abzunehmen ist, ... ... dann komm es darauf an, wie der Deckel aussieht: Ist er entweder vorne oder hinten um das Chassis »herumgekrempelt«, dann wird er in diese Richtung auch abgenommen. Ist er sowohl vorne als auch hinten oder auf gar keiner Seite umgekrempelt, dann muss er nach oben abgehoben werden. Bei Klappgehäusen Bei Klappgehäusen entfällt dieser Arbeitsschritt. Wenn Sie die Schrauben von Scharnieren und Aufstellband gelöst haben, halten Sie den Deckel bereits in der Hand. Bild 9.12: Simpel: Deckel von Klappgehäusen sind am schnellsten herunterzubekommen.

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Auf geht's! – So öffnen und schließen Sie Ihr PC-Gehäuse

Schritt 5

Wiederverschließen des Gehäuses

Es ist fast schon zu banal, aber anders lässt es sich nicht sagen: Zum Verschließen des Gehäuses führen Sie die gleichen Schritte durch wie beim Öffnen, aber in der umgekehrten Reihenfolge. Also Deckel aufsetzen, festschrauben und Blende(n) befestigen. Und weil das doch nicht so ganz dasselbe ist und Sie wahrscheinlich auch etwas an Ihrem PC verändert haben, kann dabei auch einiges schief gehen: Ist auch alles raus? Nach einer Erweiterung im PC-Gehäuse zurückgebliebene Teile haben schon so manchen Computer das Zeitliche segnen lassen. Dabei muss es sich nicht unbedingt gleich um eine Kombizange oder anderes Werkzeug handeln (obwohl wir auch das schon erlebt haben). Viel gefährlicher – weil leichter zu übersehen – sind heruntergefallene Schrauben, die auf oder unter der Hauptplatine zu Kurzschlüssen führen können. Überprüfen Sie daher, bevor Sie das Gehäuse schließen, unbedingt, ob nichts im Inneren zurückbleibt, was dort nicht hingehört. Versteckte Schrauben verraten sich schnell, wenn Sie das Gehäuse in die Hand nehmen und langsam in verschiedene Richtungen neigen. Vorsicht Kabel! Beim Zuschieben des Deckels oder der Seitenwände können Kabelverbindungen im Inneren leicht beschädigt werden, ohne dass Sie etwas davon merken. Vor allem bei Deckeln, die von vorne aufgesetzt werden, sollten Sie darauf achten, dass die Schraubgewinde, die immer nach innen in das Gehäuse hineinragen, nirgendwo hängen bleiben. Auch das Einklemmen von Kabeln am Gehäuserand kann diese unbrauchbar machen. Muss die Frontblende angepasst werden? Das passiert uns selbst immer wieder: Ein neues Laufwerk ist hinzugekommen und anschließend will der Deckel einfach nicht mehr passen. Vor allem, wenn die Frontblende zum Deckel gehört, wird schnell vergessen, die entsprechende Laufwerksblende zu entfernen. Auch bei einer getrennt abnehmbaren Frontblende sollten Sie vor dem Wiederanbringen noch einmal überprüfen, ob auch alle Löcher an der richtigen Stelle sitzen. Sitzt der Deckel richtig? Viele Gehäusedeckel oder Seitenteile besitzen am Rand innen, zum Chassis hin, kleine Haltelaschen aus Blech, die hinter den hochgezogenen Gehäuseboden oder in spezielle Aussparungen geschoben werden müssen, damit der Deckel richtig hält. Das kann recht knifflig werden: Oft muss der Deckel an einer ganz bestimmten Stelle und unter einem bestimmten Winkel aufgesetzt werden, sonst geht es nicht. Die Folge sind schief sitzende Deckel, die sich, wenn sie mit Gewalt festgeschraubt werden, verbiegen können oder im Betrieb störende Brummgeräusche fabrizieren. Außerdem können die Schraubgewinde dabei Schaden nehmen und das Gehäuse lässt sich irgendwann gar nicht mehr schließen. Prüfen Sie daher vor dem Festschrauben noch einmal gründlich, ob es zwischen Deckel und Chassis irgendwo einen Spalt gibt, der dort nicht hingehört. Vor allem die Unterseite des Gehäuses verdient dabei erhöhte Aufmerksamkeit. 348

9.2 Schritt für Schritt – Öffnen und Schließen des PC-Gehäuses Passen die Schrauben? Wenn Sie unserem Rat gefolgt sind und die Deckelschrauben getrennt aufbewahrt haben, dann ist dies natürlich keine Frage. Andernfalls sollten Sie sich die Deckelschrauben genau ansehen. Meistens werden Standardschrauben mit grobem Gewinde verwendet, aber auch die feinen Gewinde kommen vor. Wenn Sie eine falsche erwischen, können Sie das Gewinde am Gehäuse schnell und endgültig beschädigen – eine passende Schraube sollte sich immer leicht hineindrehen lassen. Weniger Gefahr droht von speziellen Schrauben für das Gehäuse, die gar nicht so selten sind. Diese sind immer etwas dicker als die Standardschrauben. Eine falsche Schraube kann daher das Gewinde nicht beschädigen, sie findet lediglich keinen richtigen Halt. Muss die hintere Gehäuseblende angepasst werden? Auch bei den hinteren Gehäuseblenden sind bestimmte Aussparungen, z.B. für Schnittstellen oder Steckkarten, oft erst einmal durch Kunststoffblenden verschlossen. Wenn Sie Veränderungen an Ihrem PC vorgenommen haben, die das betrifft, dann müssen Sie diese Blenden entfernen. Sie sind entweder festgeschraubt oder sie müssen herausgebrochen werden. Dafür nehmen Sie am besten eine Flach- oder Kombizange. Es geht auch mit der bloßen Hand, aber die Blenden verlassen ihren Stammplatz mitunter recht plötzlich – und an den scharfen Kunststoffkanten können Sie sich dabei empfindlich verletzen!

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Einfach einstecken? – So werden Erweiterungskarten richtig einund ausgebaut

Der Ein- und Ausbau einer Erweiterungskarte gehört zu den häufigsten Eingriffen in den PC überhaupt. Obwohl oder gerade weil dieser Vorgang gemeinhin als völlig simpel dargestellt wird, kommt es hierbei immer wieder zu Problemen – vermutlich die häufigsten in der Hardware-Praxis überhaupt. Es ist eben doch nicht damit getan, eine Karte einfach nur in irgendeinen Steckplatz zu drücken – ein wenig Einblick in die weiteren Zusammenhänge gehört schon dazu, vor allem wenn ältere Hardware auf neuere oder auf neue Betriebssysteme trifft. Auch der Ausbau von Erweiterungskarten birgt Problempotential. Oft bleiben Einstellungen oder Treiber (-Reste) zurück, die z.B. später, wenn der Ausbau der Karte längst vergessen ist, an anderer Stelle zu schwer verständlichen Problemen führen können. Grund genug für ein ausführliches Kapitel, in dem wir Ihnen den Ein- und Ausbau einer Erweiterungskarte allgemeingültig beschreiben wollen. Dabei spielt es keine Rolle, welche Funktion die Karte hat. Ob Grafik-, Sound-, Controller-, Netzwerk- oder was-auch-immer-für-eine-Karte, im Grunde sind sie alle gleich. Die Unterschiede liegen woanders, wie Sie gleich feststellen werden.

In diesem Kapitel erfahren Sie: l

was Erweiterungskarten sind und welche Unterschiede es gibt,

l

was Erweiterungssteckplätze sind und wo die Unterschiede liegen,

l

woran Sie die verschiedenen Steckplätze und -Karten erkennen,

l

welcher Steckplatz für Ihre Erweiterungskarte geeignet ist,

l

wie Sie einen geeigneten Steckplatz freibekommen,

l

wie eine Erweiterungskarte konfiguriert wird,

l

wie Sie eine Erweiterungskarte einbauen,

l

was Sie tun können, wenn eine Erweiterungskarte nicht richtig passt,

l

welche Eintragungen im CMOS-Setup für Erweiterungskarten wichtig sind,

l

wann und wie Sie die Hauptplatine für die Erweiterungskarte konfigurieren müssen,

l

was beim Entfernen bzw. Austausch einer Erweiterungskarte wichtig ist.

Lassen Sie sich durch den Umfang nicht abschrecken, wir haben auch viele Sonderfälle berücksichtigt, die sich aus der Geschichte von PC-Hardware und Betriebssystemen ergeben. Absätze, die für Ihre Konfiguration nicht gelten, können Sie einfach überspringen. Weitere Informationen, vor allem zur Treiberinstallation, zu bestimmten Erweiterungskarten finden Sie in den Teilen I, III und IV. Auf den mechanischen Einbau gehen wir dort nicht mehr so ausführlich ein, es sei denn, es gibt wichtige Besonderheiten.

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Einfach einstecken? – So werden Erweiterungskarten richtig ein- und ausgebaut

10.1 Damit nichts schiefgeht – Vorüberlegungen Wie der Name schon sagt, dienen Erweiterungskarten dazu, die Funktionalität eines Computersystems zu erweitern. Es handelt sich dabei um Platinen von unterschiedlicher Länge und Beschaffenheit, die mit verschiedenen elektronischen Bauteilen bestückt sind, je nachdem, welche Funktion sie übernehmen sollen. An einer Seite ist jede Erweiterungskarte mit einem abgewinkelten Blech verbunden. Dieses kann je nach Funktion der Karte eine oder mehrere Anschlüsse für externe Geräte beherbergen. An dem abgewinkelten Ende dieses Blechs werden die Karten mit dem PC-Gehäuse verschraubt. Man spricht auch von dem Slotblech, da es den Steckplatz (Slot), in den die Karte eingesteckt ist, nach außen abschließt. Gemeinsam ist allen Erweiterungskarten, dass sie über Anschlüsse verfügen, um externe oder interne Geräte mit dem PC-System zu verbinden. Sie verkörpern also im Grunde eine Art Schnittstelle zum Bussystem des PCs, mit dem sie über die Erweiterungssteckplätze der Hauptplatine Kontakt aufnehmen. Zu diesem Zweck besitzen Erweiterungskarten an der unteren Kante eine typische Kontaktleiste, die zu dem Erweiterungssteckplatz unbedingt passen muss. Heutzutage kommen nämlich innerhalb eines PC-Systems verschiedene Bussysteme zum Einsatz, zu denen auch unterschiedliche – und typische – Steckplatzformen gehören. Was passt überhaupt rein? – So identifizieren Sie die Erweiterungssteckplätze Diese verschiedenen Steckplätze lassen sich neben den unsichtbaren technischen Unterschieden aufgrund ihrer Form auch äußerlich relativ einfach auseinanderhalten. Außerdem ist die Farbgebung der verschiedenen Steckfassungen recht typisch, auch wenn sich nicht alle Hersteller von Hauptplatinen immer daran halten. Standardhauptplatinen verfügen gewöhnlich über drei verschiedene Arten von Steckplätzen: ISA, PCI und AGP. Wenn Sie sich Ihren PC einmal von innen anschauen, werden Sie sie anhand der folgenden Beschreibungen leicht ausmachen können. Bild 10.1: Standardausstattung – Diese Steckplätze finden Sie auf den meisten Hauptplatinen: 1x AGP (vorn), 3x PCI (weiß, Mitte) und 3x ISA (schwarz, hinten).

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10.1 Damit nichts schiefgeht – Vorüberlegungen Was die verschiedenen Steckplätze bzw. Bussysteme sonst noch unterscheidet, haben wir in Kapitel 2.1.4 ausführlich beschrieben.

Die ISA-Steckplätze Das sind die schwarzen, aus zwei hintereinander liegenden Teilen bestehenden, Steckplätze. Sie sind meistens am Rand der Hauptplatine angesiedelt. ISA-Steckplätze nehmen sowohl 16als auch 8-Bit-ISA-Karten auf. Es gibt meist zwei oder drei davon, wobei einer oft nur dann benutzt werden kann, wenn der benachbarte PCI-Slot frei bleibt (ein so genannter Shared ISA-/ PCI-Slot). Grundsätzlich kann jede ISA-Karte in jeden beliebigen ISA-Slot eingesetzt werden, in den sie hineinpasst. Das Umstecken einer bereits installierten Karte in einen anderen Slot ist bedenkenlos möglich, weder Hauptplatine noch Betriebssystem bekommen davon etwas mit. Ältere Hauptplatinen (486/386/286) verfügten nicht selten ausschließlich über ISA-Steckplätze, möglicherweise »ergänzt« durch ein oder zwei kürzere, so genannte 8-Bit-ISA-Slots, die nur für 8-Bit-ISA-Karten verwendet werden konnten. Die PCI-Steckplätze Das sind die weißen, die eher in der Mitte der Hauptplatine angeordnet sind. Davon gibt es fast immer vier Stück. Sie sind kürzer als die schwarzen und auch etwas weiter vom hinteren Platinenrand entfernt als die ISA-Slots. Ein Steg trennt diese Steckplätze ebenfalls in zwei Segmente. Die Kontaktleiste an den PCI-Erweiterungskarten ist dazu passend eingekerbt. Auch hier gilt die freie Steckplatzwahl. Das Umstecken einer bereits installierten Karte ist aber nicht so ohne weiteres möglich, da sich damit möglicherweise die Ressourcen der Karte ändern. Auch Windows ME/98/95 wird eine umgesteckte PCI-Karte auf jeden Fall als neue erkennen. Das Umstecken einer PCI-Karte entspricht also immer einem vollständigen Aus- und Wiedereinbau mit allen Einstellungen und Treibern. Der AGP-Steckplatz Das ist der braune. Ihn gibt es nur einmal und er dient ausschließlich zur Aufnahme von dafür vorgesehenen AGP-Grafikkarten. Der AGP-Slot ist noch kürzer als die PCI-Steckplätze und noch weiter vom hinteren Platinenrand entfernt. Für gewöhnlich finden Sie ihn unmittelbar neben den Sockeln für die Speichermodule. Antiquitäten: VLB- und EISA-Steckplätze Auf frühen Hauptplatinen der Pentium-Generation (60, 66, 75 und 90 MHz) und einer Reihe von 486-ern findet man so genannte VESA-Local-Bus-Steckplätze (VLB). Sie bestehen aus einem (schwarzen) ISA-Slot und einer (braunen) Verlängerung. Oft sind drei, manchmal aber auch nur zwei VLB-Steckplätze vorhanden. Sie können sowohl für spezielle VLB-Erweiterungskarten (fast ausschließlich Festplattencontroller oder Grafikkarten) als auch für ISA-Karten verwendet werden. Das VL-Bussystem kennt Master- und Slave-Steckplätze. Für einige aber nicht für alle Erweiterungskarten ist diese Unterscheidung wichtig. Das Umsetzen von bereits installierten VLB-Kar-

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Einfach einstecken? – So werden Erweiterungskarten richtig ein- und ausgebaut

ten ist daher nicht in jedem Fall möglich. Hauptplatine und Betriebssystem bekommen davon aber, wie bei ISA-Karten, nichts mit. Noch seltener sind EISA-Steckplätze geworden. Sie wurden auf einigen 486-er-, 386-er sowie einigen Pentium Pro-Hauptplatinen eingesetzt, manchmal zusammen mit ISA-Steckplätzen. EISA-Slots sind gewöhnlich braun und sie sehen den ISA-Steckplätzen sehr ähnlich, allerdings sind sie etwas höher. Die Kontaktleiste an den EISA-Karten weist unverkennbar zwei übereinander liegende Ebenen auf. Ein korrekter Sitz der Karten ist deshalb besonders wichtig. Da der EISA-Bus eine Erweiterung des ISA-Systems darstellt, kann er auch ISA-Karten aufnehmen. Vereinzelt trifft man auch auf EISA-Steckplätze mit einer VLB-Erweiterung. Diese können sowohl EISA- als auch ISA- und VLB-Karten aufnehmen. Eine EISA-Karte kann in einen beliebigen EISA-Steckplatz eingesetzt werden. Das Umstecken einer installierten Karte ist jedoch nicht so ohne weiteres möglich. Es entspricht – mehr noch als bei PCI – einem vollständigen Aus- und Einbau mit Neukonfiguration von Hardware-Ressourcen und allen Treibern. Dasselbe gilt für ISA-Karten, die in einem EISA-Slot stecken, auch diese müssen vollständig abund wieder angemeldet werden! Fotos von VLB- und EISA-Steckplätzen finden Sie in Kapitel 2.1.4.

Unentbehrlich – Treiber und freie Ressourcen Jedes an ein PC-Bussystem angeschlossene Gerät muss für den Prozessor eindeutig adressierbar sein. Zu diesem Zweck verwaltet ein PC-System verschiedene Kategorien von so genannten Hardware-Ressourcen. Es handelt sich dabei um Portadressen, Interrupts (IRQs), Speicheradressen und DMA-Kanäle. Von diesen Ressourcen stehen je nach Typ unterschiedlich viele zur Verfügung. Port- und Speicheradressen gibt es reichlich, Interrupts und DMA-Kanäle sind eher knapp. Dieser Sachverhalt kann sehr wichtig werden, weil jede Erweiterungskarte eigene Ressourcen benötigt, die von keinem anderen Gerät verwendet werden. Für eine neue Karte müssen also noch passende Ressourcen frei sein, sonst kann sie nicht installiert werden. Nicht jede Karte benötigt alle Ressourcentypen, aber einige können gleich mehrere, z.B. zwei IRQs und zwei DMA-Kanäle, besetzen. Weitere Informationen zu den Hardware-Ressourcen finden Sie in den Kapiteln 2.1.4 und 8. Damit die Fähigkeiten einer Erweiterungskarte von der Software und dem Betriebssystem auch genutzt werden können, ist eine spezielle Vermittlungssoftware erforderlich, die so genannten Treiber. Diese Treiber sind für jede Erweiterungskarte und jedes Betriebssystem unterschiedlich. Sie können dem Betriebssystem bereits angehören oder sie müssen nachinstalliert werden. Wie das geht, ist je nach Karte und Betriebssystem unterschiedlich. In einigen Fällen werden auch gar keine Treiber benötigt.

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10.1 Damit nichts schiefgeht – Vorüberlegungen Weitere Hintergründe und detaillierte Anleitungen zur Treiberinstallation finden Sie unter »Wer treibt hier was?« in Kapitel 7.

Problematisch – Plug&Play Das ist schon ein dolles Versprechen: Bei Plug&Play brauchen Sie sich um nichts zu kümmern – einstecken und loslegen heißt die Devise, der Rest läuft von alleine. Ressourcen-Vergabe und Treiberkonfiguration erfolgen automatisch. Das kann sogar funktionieren, öfter aber geht es in die Hose. Selbst der einfachste Fall, einen neuen Plug&Play-konformen PC z.B. mit einer Plug&Play-Soundkarte zu erweitern, kann dazu führen, dass unter Windows zwar alles prima läuft, aber bei DOS-Spielen partout kein Sound ausgegeben wird, weil die Karte auf völlig exotische Ressourcen konfiguriert wurde, die Sie dann doch von Hand ändern müssen. Noch komplizierter kann es werden, wenn Plug&Play-Komponenten mit solchen gemischt werden, die diesen Standard noch nicht unterstützen: l

Alte Komponenten auf neuen Hauptplatinen und unter Windows ME, 98 oder 95 zu verwenden, ist noch einigermaßen einfach, sofern die Treiber stimmen und die Karte vernünftig zu konfigurieren ist.

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Wenn Sie eine neue Plug&Play-Erweiterung auf Hauptplatinen oder unter Betriebssystemen betreiben wollen, die diesen Standard noch nicht kennen, dann wird es schwieriger. In jedem Fall benötigen Sie dann eine spezielle, zu Ihrem Betriebssystem passende Software, die die Ressourcenverteilung der Plug&Play-Karte übernimmt. Diese liegt der Karte entweder schon bei, was die Sache vereinfacht, oder Sie müssen sich eine spezielle Plug&PlayKonfigurationssoftware besorgen, z.B. das Programm ICU von Intel. Diese Programme können im Einzelfall sehr schwer zu konfigurieren sein.

Checkliste – Das brauchen Sie für den Einbau Besonders viel ist es nicht, was Sie für den Einbau einer neuen Karte benötigen: l

Ein fehlerfrei funktionierendes PC-System

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Die Erweiterungskarte mit allem Zubehör (z.B. Kabel, zusätzliche Aufsteckmodule für Speicher- oder Funktionserweiterungen)

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Die Treibersoftware des Kartenherstellers (auf einem installationsfähigen Datenträger)

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Evtl. Test- und Konfigurationssoftware (z.B. ICU)

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Die Windows-Installationsdisketten oder -CD

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Die technische Dokumentation (oft auf der Treiber-CD)

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Die Konfigurationsdiskette für die Hauptplatine (nur bei EISA)

Der erfolgreichen Durchführung einer Karteninstallation können eine Reihe von Stolpersteinen im Wege sein, die den planmäßigen Einbau erheblich stören und im Einzelfall sogar verhindern können. Prüfen Sie also vor dem Einbau, welche es gibt und räumen Sie sie ggf. aus dem Weg. Vor allem die Fragen nach einem passenden, freien und zugänglichen Steckplatz (s. Schritt 2)

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Einfach einstecken? – So werden Erweiterungskarten richtig ein- und ausgebaut

sowie freien und passenden Systemressourcen (s. Schritt 3 und 5) sollten Sie klären, bevor Sie mit dem Einbau beginnen. Am besten werfen Sie dazu bereits vor der Anschaffung der Erweiterungskarte einen Blick in Ihr PC-Gehäuse und lesen die folgenden Anleitungen einmal vollständig durch.

10.2 Schritt für Schritt – Der Einbau einer Erweiterungskarte Wenn Sie alle Vorbereitungen zum Einbau der neuen Erweiterungskarte getroffen und alle Konsequenzen überdacht haben, kann es endlich losgehen. Der mechanische Einbau ist, wie gesagt, für alle Erweiterungskarten grundsätzlich gleich, wenn auch unterschiedliche Steckplätze benutzt werden. Wir haben daher für PCI, ISA, VLB und Kollegen keine getrennten Anleitungen vorgesehen, sondern die Vorgehensweise allgemein für alle Busvarianten beschrieben. Wenn es Besonderheiten gibt, dann gehen wir in den entsprechenden Schritten darauf ein. Wenn Sie mehrere Erweiterungskarten einbauen wollen, dann sollten Sie dies unbedingt nacheinander tun, sonst kann es mit Treibern und Ressourcen ein unwahrscheinliches Durcheinander geben!

Schritt für Der Einbau einer Erweiterungskarte Schritt Schritt 1:

Evtl. alte Erweiterungskarte entfernen

Schritt 2:

Steckplatz aussuchen und evtl. freimachen

Schritt 3:

Erweiterungskarte einstellen

Schritt 4:

Erweiterungskarte einsetzen und befestigen

Schritt 5:

BIOS und Hauptplatine einstellen

Schritt 6:

Erweiterungskarte verkabeln, Geräte anschließen

Schritt 7:

Gerätetreiber installieren

Schritt 8:

Funktion überprüfen Bevor Sie beginnen: Jetzt ist der richtige Zeitpunkt, um die Tipps und Gefahrenhinweise in Kapitel 4 zu lesen (wenn Sie dies nicht längst getan haben)!

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10.2 Schritt für Schritt – Der Einbau einer Erweiterungskarte Anschließend können Sie das Gehäuse Ihres Computers öffnen. Wie das geht, haben wir unter »Auf geht's« in Kapitel 9 ausführlich beschrieben.

Schritt 1

Evtl. alte Erweiterungskarte entfernen

Wenn Sie eine bereits installierte Erweiterungskarte durch eine andere ersetzen wollen, z.B. weil sie defekt ist oder nicht mehr leistungsfähig genug, dann muss die alte zuerst ausgebaut werden. Dabei müssen auch alle Treiber entfernt, Systemressourcen freigegeben und Systemeinstellungen zurückgesetzt werden, sonst gibt es beim Konfigurieren der neuen Karte Probleme. Wie das im Detail funktioniert, haben wir im nächsten Kapitel (10.3) ausführlich beschrieben. Schritt 2

Steckplatz aussuchen und evtl. freimachen

Welcher Steckplatz ist geeignet? Mit Ausnahme von ISA-Karten passen alle Erweiterungskarten schon von der Formgebung her nur in einen zu ihrem Busstandard passenden Steckplatz hinein. ISA-Karten können und dürfen auch in EISA- und VLB-Slots gesteckt werden. Welchen Steckplatz Sie dabei nehmen, können Sie sich grundsätzlich frei aussuchen, mit einer Ausnahme: Bei VLB gibt es so genannte Master-Slots. Bestimmte Karten müssen unbedingt in einen Master-Slot eingesteckt werden, sonst funktionieren sie nicht richtig. Das gilt vor allem für SCSI und Festplattencontroller, es kann aber auch andere Karten betreffen. Aber auch bei den anderen Busstandards kann es Umstände geben, die die Auswahl des Steckplatzes einschränken können. Dies betrifft aber ausschließlich die mechanische Seite der Installation. Je nach Formgebung der Erweiterungskarte und nach den Platzverhältnissen im Computergehäuse passt sie unter Umständen nicht so einfach hinein. Vor allem bei langen Karten können z.B. Speicherbänke, Prozessor-/Kühlertürme oder Laufwerkskäfige unüberwindbare mechanische Hindernisse darstellen – die Karte muss dann in einen anderen Steckplatz. Auch das Gehäuse selbst kann die Steckplatzwahl einschränken. Bei einigen Fabrikaten ist die Aussparung zur Aufnahme der Erweiterungskarten in dem Gehäuse so knapp bemessen oder so verwinkelt angebracht, dass sich auf einigen Plätzen von außen z.B. kein Drucker- oder SCSIKabel mehr aufstecken lässt. Welcher Steckplatz ist der beste? Im Prinzip ist also jeder passende Steckplatz geeignet, sofern die Räumlichkeiten stimmen. Wenn Sie in der glücklichen Lage sind, sich unter mehreren freien Steckplätzen einen aussuchen zu können, sollten Sie sich trotzdem einige Gedanken machen.

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Einfach einstecken? – So werden Erweiterungskarten richtig ein- und ausgebaut

Kommen Sie an alles heran? Besonders im Hinblick auf zukünftige Erweiterungen kann es sehr nützlich sein, die Übersichtlichkeit und den Bewegungsspielraum im Rechnergehäuse so groß wie möglich zu halten. Vermeiden Sie daher lange Kabelwege, die womöglich noch um andere Erweiterungen herumgeführt werden müssen, und beachten Sie beim Einbau einer langen Karte, dass darunter liegende Komponenten des Mainboards, wie zum Beispiel der Prozessorsockel oder die RAMBänke, unter Umständen später nicht mehr erreichbar sind. Ist die Belüftung sicher gestellt? Auch die Luftzirkulation im PC-Gehäuse kann ein Kriterium für die Steckplatzwahl sein. Auf keinen Fall darf die Kühlung des Prozessors nennenswert beeinträchtigt werden. Das passiert weniger durch die Karte selbst als durch Flachbandkabel, die daran angeschlossen werden sollen. Wenn Sie diese Kabel nicht vernünftig an der CPU und ihrem Kühler vorbei verlegen können, dann findet sich vielleicht doch ein besserer Steckplatz für die Karte. Ebenso kann eine lange Erweiterungskarte die Luftzirkulation im Gehäuse beeinträchtigen. Am wenigsten ist dies zu befürchten, wenn Sie eine solche Karte bei Tower-Gehäusen nach unten oder bei Tischgehäusen möglichst weit links einsetzen. Zuletzt produzieren auch die Karten selbst zum Teil eine ganze Menge Wärme. Diese wird am besten abgeführt, wenn zwischen ihnen genug »Luft« ist. Setzen Sie also, wenn möglich, nicht alle Erweiterungskarten »auf einen Haufen«, sondern verteilen Sie sie mit etwas Abstand auf den Steckplätzen. Stören Hochfrequenzen? Gelegentlich kommt es durch hoch frequente Einstreuungen des PC-Netzteils zu Störungen benachbarter Karten, z.B. der Grafik- oder Soundkarte. Wir empfehlen Ihnen daher den Einbau sensibler Erweiterungen so weit wie möglich vom Netzteil entfernt. Auch die Karten selbst können hoch frequente Störungen verursachen, die benachbarte Karten beeinträchtigen können. Vor allem Sound- und Grafikkarten vertragen sich gelegentlich nicht so gut, aber auch andere Erweiterungen können betroffen sein. Kommen Sie von außen gut heran? Zuletzt kann auch die Zugänglichkeit zur Kartenrückseite ein Kriterium für die Steckplatzwahl sein. Wenn Sie an die äußeren Anschlüsse häufig herankommen müssen, z.B. um Ihr Notebook daran anzuschließen, dann sollten diese Anschlüsse nicht zwischen all den anderen externen Kabeln versteckt sein. Wählen Sie, wenn möglich, besser einen Steckplatz, der möglichst weit außen liegt. Dasselbe gilt für Karten, an denen von außen häufig etwas eingestellt werden muss, z.B. Soundkarten mit Lautstärkeregler. Wenn kein geeigneter Steckplatz mehr frei ist, ... ... dann haben Sie drei Möglichkeiten, einen freizubekommen. Sie können eine bereits installierte Karte in einen anderen Slot umstecken, eine andere Karte ganz entfernen oder die Funktionen von zwei bereits installierten Karten durch eine neue Kombikarte zusammenfassen. Möglichkeit 1 – Andere Karte(n) umsetzen Das Umsetzen einer bereits installierten Karte hilft natürlich nur dann, wenn noch ein zum Bussystem passender Erweiterungssteckplatz frei ist, die neue Karte aber aus mechanischen Gründen dort nicht hineinpasst.

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10.2 Schritt für Schritt – Der Einbau einer Erweiterungskarte Es sei denn, der Shared-Slot für ISA und PCI ist von einer Karte besetzt, die ein anderes Bussystem besitzt als die, die Sie einbauen wollen. Dann können Sie nämlich durch das Umstecken einer ISA-Karte einen PCI-, bzw. durch das Umstecken einer PCI-Karte einen ISA-Slot gewinnen. Wenn auch der jetzt freie Shared-Slot aus Platzgründen nicht geeignet ist, dann müssen Sie evtl. mehrere Karten umsetzen, um zum Ziel zu gelangen. Bei ISA-Karten ist das ganz einfach. Sie brauchen die alte Karte nur herauszunehmen und in den neuen Slot einzusetzen. Weitere Einstellungen an Karte, Hauptplatine, BIOS und Betriebssystem müssen Sie nicht vornehmen. Genauso ist es bei VLB-Karten, allerdings müssen Sie zusätzlich noch auf die eben erwähnte »Masterfrage« achten. Bei allen anderen Bussystemen ist das Umstecken bereits installierter Karten nicht so einfach, es muss immer auch einiges neu konfiguriert werden. Der sicherste und oft der einzige Weg ist es, die Karte vollständig aus dem System zu entfernen, wie wir es im nächsten Kapitel (10.3) beschrieben haben. Anschließend bauen Sie sie anhand dieser Anleitung in einen anderen Steckplatz wieder ein. Wenn Sie mehrere Karten umsetzen wollen, dann tun Sie dies unbedingt nacheinander. Möglichkeit 2 – Entbehrliche Karte entfernen Dabei geht Ihnen entweder eine Funktion verloren oder Sie müssen sich bestimmte Geräte neu anschaffen. Vielleicht finden Sie unter den Erweiterungskarten in Ihrem PC eine, die nicht mehr so wichtig ist. Benutzen Sie Ihren alten Schwarz-Weiß-Handscanner überhaupt noch oder können Sie auf ihn und seine Steckkarte verzichten? Vielleicht haben Sie auch schon über die Anschaffung eines Flachbettscanners nachgedacht, der kann an die Druckerschnittstelle angeschlossen werden. Auch der Austausch eines (langsamen) CD-ROM-Laufwerks mit eigenem Controller gegen eines, das am Festplattencontroller angeschlossen wird, macht den Steckplatz für den dann überflüssigen CD-ROM-Controller frei. Möglichkeit 3 – Karten zusammenfassen oder durch andere ersetzen Diese Möglichkeit ist immer mit einer Neuanschaffung für eine oder zwei installierte Karten verbunden. Ein schon mehrfach erweitertes System verfügt oft über eine Reihe von Erweiterungskarten, deren Funktionen auch auf speziellen Kombinationskarten verfügbar sind. Statt z.B. zwei Karten mit je einer parallelen oder seriellen Schnittstelle, könnte auch eine Karte zum Einsatz kommen, die beide Funktionen besitzt. Schon ist ein Steckplatz gewonnen. Eine andere Möglichkeit ist der Austausch einer Karte gegen eine andere mit anderem Bussystem. Der Austausch einer ISA-Netzwerk- oder SCSI-Karte gegen eine für den PCI-Bus schafft z.B. einen freien ISA-Steckplatz. Einen PCI-Slot können Sie gewinnen, wenn Sie die PCI-Grafikkarte gegen ein AGP-Modell austauschen (sofern Sie über einen AGP-Steckplatz verfügen). Steckplatz frei, aber Blende besetzt? Schnittstellen von Hauptplatinen oder Schnittstellenkarten werden oft mit Anschlüssen geliefert, die auf Slotblenden montiert sind. Der Einfachheit halber werden sie meistens auch so eingebaut, wodurch sie einen oder zwei komplette Steckplätze blockieren können.

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Einfach einstecken? – So werden Erweiterungskarten richtig ein- und ausgebaut Bild 10.2: Das schafft Platz: Die parallele Schnittstelle wird vom Steckplatz entfernt ...

Wenn Ihr PC-Gehäuse an der Rückseite über Aussparungen zur Aufnahme der Schnittstellenbuchsen verfügt, dann können Sie diese Steckplätze frei bekommen. Bild 10.3: ... und an geeigneter Stelle wieder angebracht.

Dazu schrauben Sie die Anschlussbuchsen mit einer Zange oder einem 5-mm-Steckschlüssel von den Blenden ab und befestigen sie anschließend an dafür vorgesehenen Öffnungen des Gehäuses. Oft sind diese Öffnungen zugeschweißt. Lassen Sie sich dadurch nicht abschrecken: Mit einer Flachzange lassen sich die Bleche trotzdem leicht herausbrechen. Schritt 3

Erweiterungskarte einstellen

Nicht jede, aber doch eine große Zahl von Erweiterungskarten kann und muss vor dem Einbau an ihre Aufgabe und die Hardware-Umgebung angepasst werden. Dies kann auf recht unterschiedliche Weise geschehen. Weit verbreitet ist die Konfiguration von Hand über Jumper oder Miniaturschalter. Einige Karten verfügen zum Einstellen auch über ein eigenes BIOS, das vor dem Booten aufgerufen werden kann. Wieder andere werden über ihre Treibersoftware konfiguriert, das gilt vor allem für die heute üblichen Plug&Play-Karten. Aber auch diese können zusätzliche Jumper besitzen, die von Hand konfiguriert werden müssen.

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10.2 Schritt für Schritt – Der Einbau einer Erweiterungskarte Einige Plug&Play-Karten können per Jumper auch auf manuelle Konfiguration umgeschaltet werden, wofür es dann noch weitere Jumper gibt. Lassen Sie sich dadurch nicht irritieren: Wenn die Karte auf Plug&Play eingestellt ist, dann brauchen Sie sich über die anderen Einstellungen keine Gedanken zu machen. In den allermeisten Fällen benötigen Sie dazu ein Handbuch bzw. eine technische Dokumentation zu Ihrer speziellen Karte. Nur selten sind die Einstellungsmöglichkeiten an den Jumpern oder Schaltern selbst beschriftet und auch verständlich. Ein allgemeingültiges Schema oder gar eine Norm gibt es leider nicht. Grundsätzlich lassen sich zwei Klassen von Einstellungen unterscheiden. Die einen betreffen die spezifische Funktion der Erweiterungskarte, die anderen die verwendeten Hardware-Ressourcen. Kartenspezifische Einstellungen Spezifische Einstellungen kann es bei allen Erweiterungskarten geben, also unabhängig vom Bussystem. Auch an modernen Karten gibt es häufig noch etwas von Hand zu konfigurieren. Diese Einstellungen hängen direkt von der Aufgabe der Karte ab, sie unterscheiden sich daher völlig voneinander. So kann z.B. bei einer (älteren) Modemkarte das Wahlverfahren eingestellt oder der eingebaute Lautsprecher abgestellt werden. Grafikkarten lassen sich ggf. auf den Monitortyp oder den Grafikstandard konfigurieren, bei SCSI-Adaptern kann die Terminierung verändert oder der eingebaute Diskettencontroller abgeschaltet werden. Die Reihe der Beispiele ließe sich beliebig fortsetzen, aber wir wollen es nicht übertreiben. Unabhängig von den besonderen Aufgaben der Erweiterungskarte lassen sich diese Einstellmöglichkeiten in drei Kategorien einteilen: l

Eine Anpassung an die daran verwendeten Geräte

l

Eine Anpassung an die Bedürfnisse des Benutzers oder der Software

l

Das An- oder Abschalten von zusätzlichen Funktionen

Sie werden sich vorstellen können, dass wir für diese Vielzahl von Einstellmöglichkeiten kein allgemeines Rezept anbieten können. Wo es sich systematisieren lässt, sind wir in den speziellen Kapiteln in Teil III darauf eingegangen. Ohne Handbuch ist aber, wie gesagt, meist nicht viel zu machen. Bild 10.4: Mäuseklavier: Bei diesem Controller werden die Einstellungen mittels Dip-Schalter vorgenommen.

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Einfach einstecken? – So werden Erweiterungskarten richtig ein- und ausgebaut

Auf jeden Fall sollten Sie sich Ihre Erweiterungskarte einmal genauer anschauen, auch wenn es sich um ein Plug&Play-Modell handelt. Wenn Sie einen Jumper darauf entdecken, dann hat er vermutlich auch eine Funktion. Hardware-Ressourcen Das wichtigste hierbei ist: Jede Erweiterungskarte muss eindeutige Ressourcen belegen, die nur für sie reserviert werden. Kein anderer Busteilnehmer darf die gleichen Ressourcen verwenden, sonst kommt es zu einem Konflikt, der sich regelmäßig in empfindlichen Störungen der Systemstabilität äußert. Wenn eine neue Karte hinzukommt, dann müssen Sie also wissen, welche Ressourcen dafür noch frei sind. Wie Sie das herausfinden können, haben wir in den Kapiteln 8 und 5.2 ausführlich beschrieben.

Die Einstellung der verwendeten Hardware-Ressourcen wird bei zahlreichen Erweiterungskarten nicht an der Karte selbst, sondern über Software oder das Hauptplatinen-BIOS vorgenommen. Dies gilt vor allem für Plug&Play-konforme Erweiterungen, die es für ISA, PCI und AGP gibt, aber auch für einige Nicht-Plug&Play-Karten. Wenn die Erweiterungskarte, die Sie einbauen wollen, nicht mittels Jumper oder Dip-Schalter auf ihre Hardware-Ressourcen konfiguriert werden kann, dann können Sie den folgenden Abschnitt überspringen. Die Einstellungen werden dann im BIOS (Schritt 6) oder bei der Treiberinstallation (Schritt 8) vorgenommen. Andernfalls müssen Sie diese Einstellungen vor dem Einbau vornehmen. Dabei sind Sie wieder einmal auf eine technische Dokumentation zu der Karte angewiesen. Gelegentlich findet sich aber auch eine Beschriftung auf der Karte, zumindest für IRQs und DMA-Kanal. Bild 10.5: Ohne Handbuch schlechte Karten: Dieser SCSI-Kombicontroller wird über eine Vielzahl von Jumpern konfiguriert.

Wie es nun in Ihrem speziellen Fall auch gehen mag, definieren Sie vor allem einen IRQ und eine Portadresse (oft mit I/O beschriftet). Welche Ressourcentypen von der Karte sonst noch benötigt werden, ist je nach Modell verschieden, gelegentlich wird auch kein IRQ benötigt. Stellen Sie die Karte auf freie, bislang noch von keiner anderen Komponente benutzte Ressourcen ein.

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10.2 Schritt für Schritt – Der Einbau einer Erweiterungskarte Schritt 4

Erweiterungskarte einsetzen und befestigen

Erst wenn die neue Erweiterungskarte vollständig konfiguriert ist, sollten Sie sie einsetzen, hinterher kommen Sie an die Jumper meistens nicht mehr heran. Aber auch zum Einsetzen reicht die Bewegungsfreiheit oft nicht aus. Steckplatz zugänglich machen Also heißt es erst einmal, Platz zu schaffen. Räumen Sie alles, was hinderlich werden könnte, zur Seite, vor allem störende Kabel. Am besten dokumentieren Sie diesen Vorgang, dann haben Sie es anschließend leichter, den Ausgangszustand wiederherzustellen. Sie sollten damit nicht zu zurückhaltend sein, ein bewusst und dokumentiert entferntes Kabel ist problemlos wieder anzubringen. Wenn es aus Versehen abgerissen wird, dann wissen Sie nicht nur nicht, wie es vorher montiert war, Sie können es dabei auch beschädigen. Entfernen der Slotblende Wenn Sie genug Bewegungsfreiheit für den Einbau der Erweiterungskarte haben, können Sie die Blende, die bis jetzt den Steckplatz zur Gehäuserückseite hin verschlossen hat, entfernen. Diese Blenden sind meistens von oben an ihrem abgewinkelten Ende mit einer Schraube am Gehäusechassis befestigt. Lösen Sie diese Schraube mit einem Kreuzschlitzschraubendreher und nehmen Sie die Blende nach oben aus dem Gehäuse heraus. Die Schraube heben Sie am besten getrennt auf, Sie brauchen sie zum Befestigen der Karte wieder. Oft findet man auch eine Steck- bzw. Klemmtechnik vor, die ganz ohne Schrauben auskommt. In diesem Fall bekommen Sie die Blende am besten heraus, indem Sie sie von außen an der Unterseite mit einem Schlitzschraubendreher vorsichtig heraushebeln. Bild 10.6: Außendienst: So bekommen Sie eine Steckblende am einfachsten heraus.

Heben Sie die entfernte Blende unbedingt auf. Vor allem Steckblenden können Sie später meist nicht nachbekommen. Sie sind nicht genormt, für jedes Gehäuse gibt es andere. Schraubblenden können Sie auch im Gehäuse verwahren, indem Sie sie »stapeln«, das heißt mehrere davon übereinander montieren.

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Einfach einstecken? – So werden Erweiterungskarten richtig ein- und ausgebaut

Karte einsetzen Zum Einsetzen der Erweiterungskarte fassen Sie sie mit einer Hand an der Blende und mit der anderen Hand an der gegenüber liegenden oberen Ecke an und drücken sie zunächst nur leicht in den Steckplatz hinein. Wenn Sie sich vergewissert haben, dass die Karte gerade auf dem Steckplatz sitzt, drücken Sie sie mit sanftem Druck und ohne zu verkanten ganz in den Steckplatz ein, sodass ihre Kontaktleiste auf der ganzen Breite vollständig im Slot verschwindet. Bild 10.7: Die Erweiterungskarte wird gerade eingesetzt ...

Danach muss das zum Befestigen gedachte abgewinkelte Ende der Blende auf dem Befestigungsrahmen des Gehäusechassis satt aufliegen, sonst würden Sie die Karte beim Festschrauben an der anderen Seite wieder aus dem Steckplatz heraushebeln. Vor allem VLB-Karten, die sehr lang sind, haben sich in dieser Hinsicht als besonders anfällig erwiesen.

Bild 10.8: ... und festgeschraubt.

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10.2 Schritt für Schritt – Der Einbau einer Erweiterungskarte Zum Befestigen der Karte kommen zwei verschiedene Schraubentypen zum Einsatz, entweder mit grobem oder mit feinem Gewinde. Am besten nehmen Sie die Schrauben der eben entfernten Slotblende, diese passt mit Sicherheit. Wenn die Blende geklammert war, dann müssen Sie eine passende Schraube ausfindig machen. Sie können sie vorsichtig ausprobieren – eine passende sollte sich leicht hineindrehen lassen – oder Sie schrauben eine benachbarte heraus und verwenden diese als Muster. Die Verwendung einer falschen Schraube kann das empfindliche Gewinde am Gehäusechassis schnell zerstören, sodass Sie dort keine Erweiterungskarte mehr befestigen können.

Nach dem Festschrauben der Karte überprüfen Sie noch einmal, ob sie immer noch richtig sitzt: Ist die Steckleiste vollständig und auf der ganzen Länge gleichmäßig in der Fassung verschwunden? Liegt das abgewinkelte Ende des Kartenblechs fest am Gehäuse auf? Lassen sich von außen alle Anschlüsse erreichen? Wenn alles in Ordnung ist, können Sie mit dem nächsten Schritt fortfahren. Wenn die Karte nicht richtig sitzt, ... ... dann nehmen Sie sie am besten wieder heraus und versuchen es noch einmal – vielleicht hat sie sich beim ersten Anlauf verkantet. Wenn es wieder nicht klappt, dann liegt es wohl doch an der Karte oder am Gehäuse. Manchmal ist auch die Hauptplatine schuld, z.B. wenn sie zu hoch, zu tief oder schief sitzt. Schauen Sie sich einmal die bereits eingebauten Erweiterungskarten an: Sitzen die richtig? Dann ist die neue Karte wahrscheinlich die Ursache, vielleicht lässt sie sich anpassen. Wie das geht, beschreiben wir gleich. Wenn bereits die eingebauten Karten nicht ganz richtig sitzen, dann liegt es am Gehäuse oder an der Hauptplatine. Ist die Hauptplatine richtig befestigt? Sehen Sie sich letztere einmal genauer an, vor allem die Abstandhalter. Vielleicht ist schon beim Einbau der Hauptplatine einer verrutscht oder an seiner Führung im Gehäuseboden vorbei geraten? Manchmal wurde auch an den Abstandhaltern gespart, sodass sich die Hauptplatine unter der Erweiterungskarte durchbiegen kann. Vielleicht können Sie sie beim Einsetzen der Karte irgendwie abstützen, sonst muss sie wahrscheinlich heraus. Das ist eine ziemlich aufwendige Angelegenheit. Wie es geht, haben wir in Kapitel 23 ausführlich beschrieben.

Lässt sich das Gehäuse anpassen? Andernfalls ist das Gehäuse schuld. Leider gibt es gerade, was diesen Punkt betrifft, in der letzten Zeit vermehrt Probleme. Der Grund hierfür sind die durch den Preiskrieg in der Computerwelt verbreiteten Billiggehäuse: Bei diesen kommt es immer wieder zu Passungenauigkeiten.

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Einfach einstecken? – So werden Erweiterungskarten richtig ein- und ausgebaut

Wenn Sie Glück haben, dann können Sie den Kartenhalter des Gehäusechassis verstellen. Dazu muss dieser an der Chassisrückseite in so genannten O-Löchern verschraubt sein. Gerade bei Billiggehäusen ist der Kartenhalter allerdings häufig mit dem Chassis verschweißt. Bild 10.9: Die Schraube muss sonst nicht ganz raus: Solche O-Löcher erlauben die Anpassung des Kartenhalters.

Wenn er sich verstellen lässt, dann müssen erst einmal alle anderen Steckkarten losgeschraubt und etwas gelockert werden. Anschließend lösen Sie die Schrauben des Kartenhalters ein paar Umdrehungen, herausnehmen müssen Sie sie nicht. Anschließend lässt sich das ganze Teil in die gewünschte Richtung verschieben, jedenfalls in gewissen Grenzen. Können Sie das Kartenblech verstellen? Wenn die Hauptplatine richtig sitzt und sich das Gehäuse nicht anpassen lässt oder wenn die Erweiterungskarte die Ursache für schlechten Sitz darstellt, dann können Sie sie vielleicht anpassen. Dazu muss das Kartenblech mit der Karte verschraubt sein, also nicht festgelötet. Bild 10.10: Geht nicht bei jeder Karte: Wenn das Blech verschraubt ist, lässt es sich auch verstellen.

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10.2 Schritt für Schritt – Der Einbau einer Erweiterungskarte Wenn Sie diese Schrauben ein Stück lösen, können Sie das Blech möglicherweise ein paar Millimeter in die gewünschte Richtung verschieben und wieder festschrauben. Bei Erweiterungskarten mit externen Anschlüssen müssen Sie auch diese etwas lösen. Sie sind meistens mit Sechskantbolzen befestigt, die Sie mit einer Flachzange, Kombizange oder einem passenden Steckschlüssel losbekommen. Notlösung: Blech abknipsen Gelegentlich erweist sich auch das Kartenblech beim Einbau einfach als zu lang – es stößt gegen den Gehäuseboden. Daran ist eigentlich immer das Gehäuse schuld und nicht die Karte. Versuchen Sie es also erst einmal mit den eben beschriebenen Maßnahmen, um das Problem zu beheben. Wenn das alles nichts nützt oder nicht geht, dann können Sie auch mit einem Seitenschneider die untere, etwas spitzere Verlängerung der Rückblende Ihrer Erweiterungskarte abknipsen. Eine Maßnahme, die oft zum Ziel führt – selbst bei Neugeräten finden wir gelegentlich solche »Lösungen« –, die wir allerdings nur unter äußerstem Vorbehalt empfehlen wollen. Sie verlieren hierbei die komplette Garantie zu der betreffenden Karte, von der Sie ja noch nicht einmal wissen, ob sie überhaupt funktioniert. Vielleicht ist es auch einfach Zeit für ein besseres Gehäuse? Bild 10.11: Was weg ist, ist auch aus dem Weg: Bei wertvollen Karten kaufen Sie sich vielleicht besser ein neues Gehäuse.

Schritt 5

BIOS und ggf. Hauptplatine einstellen

Einstellungen im BIOS-Setup oder auf der Hauptplatine können bei allen Systemen erforderlich werden. Betroffen sind die Taktraten von ISA- und VLB-Steckplätzen und die von ISA- und PCISteckplätzen verwendeten Ressourcen. Vor allem die Ressoucenverwaltung kann sich je nach vorhandenem BIOS erheblich unterscheiden und auch recht schwierig zu durchschauen sein. Weitergehende Informationen finden Sie bei Bedarf unter »Einstellungssache« in Kapitel 6.

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Einfach einstecken? – So werden Erweiterungskarten richtig ein- und ausgebaut

ISA-Bustakt anpassen Dies betrifft die ISA-Steckplätze auf allen Hauptplatinen bis zur Gegenwart. Der ISA-Bus läuft standardmäßig mit einem Takt von 8,3 MHz – das ist nicht viel, aber alle ISAKarten sind darauf genormt. Viele können aber auch schneller getaktet werden, was bei Grafikkarten oder Festplattencontrollern die Leistung beträchtlich steigern kann. Beim Einbau einer neuen ISA-Karte können zu hohe Taktraten aber stören. Sie sollten erst den Standardwert wählen und nach der Treiberinstallation evtl. allmählich erhöhen. Bei sehr alten Hauptplatinen wurde der ISA-Takt noch per Jumper eingestellt, ohne Dokumentation sind diese meist kaum ausfindig zu machen. Viel verbreiteter ist schon lange die Einstellung über das BIOS-Setup. Dort wählen Sie die Einstellung Standard ISA oder 8,3. Betriebssystemzugriff auf BIOS-Setup zulassen Wenn Hauptplatine, Erweiterungskarte und Betriebssystem Plug&Play unterstützen, dann braucht im BIOS-Setup in der Plug&Play- oder PCI-Konfiguration nur der Zugriff des Be-triebssystems (Windows ME, 98 oder 95) zugelassen sein. Meistens lautet der Eintrag use OS. Weitere Einstellungen sind nicht erforderlich, sie werden bei der Treiberinstallation automatisch vorgenommen, sofern es funktioniert. Sie können erst mal mit dem nächsten Schritt fortfahren. Wenn Sie bei der Treiberinstallation Schwierigkeiten bekommen, schalten Sie den Eintrag use OS wieder ab und lesen an dieser Stelle weiter. Ressourcen für PCI-Steckplatz festlegen Wenn in einem Plug&Play-fähigen PC-System Erweiterungskarten verwendet werden, die nicht (hundertprozentig) Plug&Play-kompatibel sind, dann müssen die von diesen Karten zu belegenden Ressourcen im Plug&Play-Setup des BIOS unbedingt gesperrt werden, damit sie für die automatische Zuteilung beim Einbau weiterer Karten nicht mehr zur Verfügung stehen. Dies geschieht im CMOS in der Abteilung Plug&Play-/PCI-Setup. Dort werden bestimmte IRQ-Werte und oft auch DMA-Kanäle für Plug&Play- bzw. PCI-Karten freigegeben oder aber gesperrt. Bei älteren Hauptplatinen wurden die IRQs noch per Jumper auf die PCI-Steckplätze verteilt, manchmal auch in Kombination mit dem BIOS-Setup. Im letzteren Fall wird per Jumper jedem Steckplatz ein PCI-Interrupt von A-D zugewiesen und diesen dann im BIOS ein System-IRQ. Ressourcen – ISA-Steckplatz festlegen Auch beim Einbau einer Plug&Play-konformen ISA-Karte kann es notwendig sein, die einzustellenden Ressourcen dort für den ISA-Bus (Legacy ISA) freizugeben oder den PCI-Steckplätzen wegzunehmen, dort also zu sperren. Die Ressourcen einer nicht Plug&Play-konformen ISAKarte müssen den PCI-Steckplätzen in jedem Fall weggenommen werden. VLB-Bustakt und Master/Slave-Konfiguration anpassen VLB-Steckplätze werden immer per Jumper konfiguriert, was ohne Handbuch meist nicht geht. Sie lassen sich auf halben oder vollen CPU-Takt einstellen und evtl. auf einige Waitstates.

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10.2 Schritt für Schritt – Der Einbau einer Erweiterungskarte Grundsätzlich gilt: Oberhalb von 33 MHz kann es Probleme geben. Bei einer DX40- oder DX50CPU sollten Sie also den halben Bustakt und evtl. Waitstates einstellen. Wenn die Karte vollständig installiert ist, können Sie den Takt probehalber wieder erhöhen, um die Leistung zu steigern. Bild 10.12: Gibt's vor allem bei VLB: Aber auch PCI- und ISA-Steckplätze werden gelegentlich per Jumper konfiguriert.

Außerdem können einige VLB-Steckplätze per Jumper auf Master oder Slave eingestellt werden. Wichtig ist: Mehr als zwei Master darf es nicht geben, manche Platinen können auch nur einen einzigen verkraften. Festplattencontroller müssen unbedingt in einen Master-Slot, Netzwerkund Grafikkarten möglicherweise auch. Bestimmte Grafikkarten laufen auf einigen VLB-Platinen auch nur in einem Slave-Steckplatz. EISA-Steckplätze konfigurieren Bei EISA-Systemen wird nicht die Erweiterungskarte, sondern der Steckplatz konfiguriert. Dies geschieht entweder über das BIOS-Setup der Hauptplatine oder mit einer speziellen, zur Hauptplatine passenden Konfigurationsdiskette. Bei EISAKarten werden die zu verwendenden Ressourcen fest mit einem Steckplatz verknüpft, Sie müssen also wissen, in welchem die Karte sitzt. Manchmal werden neue Karten aber auch erkannt, ihre Ressourcen müssen Sie dann trotzdem von Hand eintragen. Schritt 6

Erweiterungskarte verkabeln, Geräte anschließen

Bis auf wenige exotische Ausnahmen sind alle Erweiterungskarten über interne oder externe Kabel mit irgendwelchen anderen Geräten oder Anschlüssen verbunden. Diese Kabel können nun angebracht werden. Bei internen Kabeln handelt es sich immer um Flachbandkabel, die mit einem Pfostenstecker an die Stiftleiste der Erweiterungskarte angeschlossen werden. Dabei ist die Polarität von großer Bedeutung. Sie wird durch eine farbig markierte Ader (meist rot oder blau) am Flachbandkabel repräsentiert, die an einen bestimmten Anschluss der Stiftleiste gelangen muss – den berühmtberüchtigten Pin 1, der Ihnen in diesem Buch sicher noch häufiger begegnen wird. Er ist meis-

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tens mit »Pin 1« oder »1« beschriftet, manchmal aber auch mit einer 2 (!) oder einfach durch einen Punkt markiert. Bild 10.13: Die Zwei verrät's: Hier ist der Pin 1 links.

Wenn der Pin 1 gar nicht bezeichnet ist, dann können Sie ihn an seiner Lötstelle erkennen: Diese ist im Gegensatz zu allen anderen nicht rund, sondern fast immer quadratisch!

Gelegentlich kommt es sprichwörtlich zu Reibereien zwischen dem ersten Abschnitt des montierten Flachbandkabels und den spitzen Lötstellen einer benachbarten Karte – durchgescheuerte Kabel oder Kurzschlüsse sind die Folge. Wenn Sie keinen anderen Steckplatz wählen können, dann hilft ein dazwischengeklemmtes Stück Pappe oder Kunststoff. Bild 10.14: Quadratisch, praktisch, gut: Den Pin 1, hier an einem Laufwerk, können Sie auch an der Form seiner Lötstelle erkennen.

Externe Kabel können häufig fest mit der Erweiterungskarte verbunden werden, entweder geklammert, z.B. beim Druckerkabel, oder verschraubt, wie bei den Schnittstellen. Diese Schrauben lassen sich entweder von Hand festdrehen, wenn sie einen geeigneten Knebel besit-

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10.2 Schritt für Schritt – Der Einbau einer Erweiterungskarte zen, oder mit einem Schlitzschraubendreher. Sie sollten damit aber besser noch etwas warten, bis das Gehäuse wieder zu ist und Sie sicher sind, dass auch alles funktioniert. Wo Sie gerade am Verkabeln sind: Jetzt ist auch genau die richtige Gelegenheit, um alle Kabel, die Sie in Schritt 5 aus Platzgründen entfernt haben, wieder anzubringen. Schritt 7

Gerätetreiber installieren

Nicht alle, aber die meisten Erweiterungskarten werden vom Betriebssystem erst dann unterstützt, wenn eine dazu passende Gerätetreibersoftware installiert und eingerichtet wurde. Ob und wie das geschehen muss, hängt im Wesentlichen von der Art der eingebauten Erweiterungskarte und vom Betriebssystem ab. Windows ME, 98 und 95 benötigen für jede installierte Karte einen Gerätetreiber, viele gehören schon zum Betriebssystemumfang. Bei Standardkarten werden diese zum Teil automatisch und für Sie unsichtbar installiert. DOS- und Windows 3.x-Systeme kommen für zahlreiche Karten, z.B. Standardschnittstellen, Festplatten- oder Diskettencontroller, oft auch ohne Treiber aus, ein passender Herstellertreiber kann aber die Leistung erheblich verbessern. Die Installation der Gerätetreiber unter Windows ME/98/95 kann recht unterschiedlich verlaufen, je nachdem, ob Windows die Erweiterungskarte von selbst erkennt oder nicht. Viele Treiber bringt Windows schon mit, oft funktionieren Treiber vom Hersteller der Karte aber besser. Unter DOS werden die Treiber für gewöhnlich über ein vom Kartenhersteller mitgeliefertes Setup-Programm installiert. Eine ausführliche Beschreibung der Treiberinstallation unter den verschiedenen Betriebssystemen finden Sie unter »Vermittlung bitte!« in Kapitel 7.

Nach Abschluss der Treiberinstallation muss das System auf jeden Fall neu gestartet werden, denn die Treiber werden erst beim Booten aktiv. Schritt 8

Funktion überprüfen

Bei der anschließenden Funktionsprüfung sollte Ihre Aufmerksamkeit nicht nur der neuen Erweiterungskarte gelten, sondern auch dem restlichen System. Vor allem, wenn Sie, um beim Einbau Platz zu schaffen, vorübergehend störende Kabel oder andere Komponenten entfernt haben, sollten Sie auch diese eingehend untersuchen, bevor Sie das Gehäuse schließen. Achten Sie beim ersten Systemstart nach der Treiberinstallation auf Fehlermeldungen. Diese können von der Erweiterungskarte selber stammen (sofern sie ein BIOS besitzt), vom BIOS der Hauptplatine, dem Treiber oder vom Betriebssystem. Ein richtig konfiguriertes System sollte immer ohne Fehlermeldung starten, aber umgekehrt ist das Ausbleiben einer solchen Meldung noch keine Garantie für Fehlerfreiheit.

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Unter Windows ME, 98 und 95 sollten Sie sich daher noch einmal versichern, dass im GeräteManager keine Ausrufezeichen vorhanden sind. Je nach verwendetem Gerät können Sie die neue Erweiterungskarte dort über Eigenschaften/Einstellungen auch gleich einem Test unterziehen. Diese Funktionsprüfung läuft je nach Karte anders ab, weitere Informationen finden Sie ggf. im Teil III bei den einzelnen Erweiterungskarten. Wenn alles zu Ihrer Zufriedenheit funktioniert, dann können Sie das Gehäuse Ihres Computers wieder verschließen, wie wir es in Kapitel 9 ausführlich beschrieben haben.

10.3 Alles muss mit – So werden Erweiterungskarten ausgebaut bzw. ausgetauscht Auch beim Entfernen einer Erweiterungskarte ist es nicht damit getan, dass Sie die Befestigungsschraube lösen und die Karte einfach aus dem Steckplatz herausziehen. Zwar führt auch dieser – einfache – Weg häufig zum Ziel, aber wenn es schief geht, dann meist auch gründlich. Dabei müssen Sie die Probleme noch gar nicht einmal gleich bemerken: oft begegnen uns Rechner, die nach einer unsachgemäßen Kartendeinstallation erst viel später Schwierigkeiten machen, z.B. wenn eine neue Karte wieder dazukommt, für die ungeeignete Ressourcen verwendet wurden oder die sich mit Treiberresten der entfernten Karte nicht verträgt. Probleme, die dann oft schwer zu verstehen sind. Wenn wir den Ausbau einer Erweiterungskarte daher etwas aufwendiger dargestellt haben, als es gemeinhin üblich ist, dann nicht, weil wir eine Wissenschaft daraus machen wollen, sondern um Ihnen ein allgemeingültiges und wirklich zuverlässiges Verfahren anzubieten.

Schritt für Der Ausbau einer Erweiterungskarte Schritt: Schritt 1:

Treiber zu Erweiterungskarte und angeschlossenen Geräten entfernen oder deaktivieren

Schritt 2:

BIOS-Einstellungen anpassen

Schritt 3:

Kabelverbindungen lösen

Schritt 4:

Erweiterungskarte herausnehmen

Schritt 5:

Steckplatz verschließen

Schritt 6:

Funktion überprüfen

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10.3 Alles muss mit – So werden Erweiterungskarten ausgebaut bzw. ausgetauscht Bevor Sie beginnen: Jetzt ist der richtige Zeitpunkt, um die Tipps und Gefahrenhinweise in Kapitel 4 zu lesen (wenn Sie dies nicht längst getan haben)!

Schritt 1

Treiber zu Steckkarte und angeschlossenen Geräten entfernen oder deaktivieren

Der erste ist auch gleich der wichtigste Schritt beim Ausbau einer Erweiterungskarte: Auch alle Treiber zu der Karte müssen entfernt werden und zwar unbedingt vor dem Ausbau. Andernfalls kann es beim nächsten Systemstart nicht nur zu Fehlermeldungen kommen, es kann auch passieren, dass bestimmte Treiber »hängen bleiben«, wenn sie ihre Hardware nicht mehr finden. Ein Systemstart wäre dann so ohne weiteres nicht mehr möglich. Um den Treiber zu deinstallieren, könnten Sie die Karte einfach wieder einbauen – das funktioniert aber nicht immer – oder Sie müssten das System irgendwie ohne Treiber laden: Unter Windows ME, 98 und 95 gibt es dafür den abgesicherten Modus, den Sie aufrufen können, wenn Sie beim Booten die [F8]-Taste drücken. Allerdings lassen sich im abgesicherten Modus bestimmte Treiber gar nicht deinstallieren. Dann hilft nur noch das Editieren der Startund Systemdateien von Hand, wobei eine Menge schief gehen kann. Wenn auch der abgesicherte Modus nicht mehr läuft, dann können Sie das System von Ihrer Startdiskette hochfahren und die Treiber von Hand entfernen. Auch unter DOS können Sie mit der [F8]-Taste die Ausführung des Treiberaufrufs in CONFIG.SYS und AUTOEXEC.BAT verhindern. Hier ist es einfacher und zuverlässiger, den Treiber von Hand zu entfernen. Aber das muss ja alles gar nicht sein. Wenn Sie unserem Ratschlag folgen und vor dem Ausbau einer Erweiterungskarte immer erst alle Treiber entfernen – auch die der an die Karte angeschlossenen Geräte –, dann werden Sie so gut wie nie auf Probleme stoßen. Wie das unter den verschiedenen Betriebssystemen im Einzelnen geht, haben wir unter »Vermittlung bitte!« in Kapitel 7 ausführlich beschrieben.

Schritt 2

BIOS-Einstellungen anpassen

Wenn Sie unter Windows ME, 98 oder 95 eine Plug&Play-konforme Erweiterungskarte entfernen wollen, dann können Sie diesen Schritt überspringen: Bei der Treiberdeinstallation werden auch die Einstellungen im BIOS-Setup der Hauptplatine geändert, vorausgesetzt, dort ist im Plug&Play/PCI-Setup der Zugriff durch das Betriebssystem auch zugelassen. Andernfalls müssen Sie ggf. die für die zu entfernende Erweiterungskarte reservierten Ressourcen von Hand wieder freigeben. Das kann ISA-, PCI-, und VLB-Karten betreffen, sofern diese auf

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Einfach einstecken? – So werden Erweiterungskarten richtig ein- und ausgebaut

einer moderneren Hauptplatine mit PCI- und evtl. Plug&Play-Unterstützung zum Einsatz gekommen sind. Bei älteren Hauptplatinen ohne PCI-Bus müssen und können Sie für ISA- und VLB-Karten keine BIOS-Einträge vornehmen. Weitere Informationen zum BIOS-Setup, seiner Bedienung und den verschiedenen Abteilungen finden Sie unter »Einstellungssache« in Kapitel 6. Bei EISA-Karten gibt es drei verschiedene Varianten. l

In einigen Fällen bemerkt das EISA-Setup von selbst, dass eine Karte fehlt. Es wird diese Karte dann entweder selbstständig aus der Konfiguration entfernen oder Ihnen den Verlust mitteilen und Sie um Erlaubnis fragen, die Karteneinstellungen ganz zu löschen.

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In anderen Fällen müssen Sie die interne EISA-Konfiguration beim Systemstart von Hand aufrufen und die entsprechende Karte selbst entfernen.

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Bei noch älteren EISA-Hauptplatinen benötigen Sie eine Konfigurationsdiskette, um das EISA-Setup auszuführen. Auch dort löschen Sie einfach unter dem passenden Steckplatz die herauszunehmende Karte. Anschließend können Sie das Gehäuse Ihres Computers öffnen. Wie das geht, haben wir unter »Auf geht's« in Kapitel 9 ausführlich beschrieben.

Schritt 3

Kabelverbindungen lösen

Viel gibt es dazu nicht zu sagen, eigentlich ist es selbstverständlich: Bis auf wenige exotische Ausnahmen sind alle Erweiterungskarten über interne oder externe Kabel mit irgendwelchen anderen Geräten oder Anschlüssen verbunden. Diese Kabel müssen natürlich abgenommen werden, bevor Sie die Karte herausnehmen können. Interne Flachbandkabel können Sie einfach abziehen, eine Verriegelung gibt es nicht. Am besten entfernen Sie diese Kabel gleich ganz, also auch an den daran angeschlossenen Geräten, dann sind sie aus dem Weg. Externe Kabel sind häufig fest mit der Erweiterungskarte verbunden, entweder geklammert, z.B. beim Druckerkabel, oder verschraubt, wie bei den Schnittstellen. Diese Schrauben lassen sich entweder von Hand lösen, wenn Sie einen geeigneten Knebel besitzen, oder mit einem Schlitzschraubendreher. Dabei drehen sich sehr oft anstelle der Schrauben selbst die Muttern an der Erweiterungskarte mit hinaus, jedenfalls bis zu einem gewissen Punkt, dann geht es nicht weiter – der Stecker sitzt fest.

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10.3 Alles muss mit – So werden Erweiterungskarten ausgebaut bzw. ausgetauscht In solch einem Fall können Sie sich helfen, indem Sie die Mutter z.B. mit einer Flachzange festhalten, vielleicht genügt es auch, wenn Sie sie beim Herausdrehen der Schrauben mit einem kleinen, dazwischengesteckten Schraubendreher etwas verkanten. Schritt 4

Erweiterungskarte herausnehmen

Dazu müssen Sie möglicherweise Ihre Bewegungsfreiheit im PC-Gehäuse erst einmal erhöhen: Wenn andere Komponenten oder Kabel den Ausbau behindern, dann sollten Sie sie vorher aus dem Weg räumen. Am besten dokumentieren Sie diesen Vorgang, dann haben Sie es anschließend leichter, den Ausgangszustand wiederherzustellen. Sie sollten damit nicht zu zurückhaltend sein, ein bewusst und dokumentiert entferntes Kabel ist problemlos wieder anzubringen. Wenn es aus Versehen abgerissen wird, dann wissen Sie nicht nur nicht, wie es vorher montiert war, es kann dabei auch beschädigt werden. Bild 10.15: Die Erweiterungskarte wird losgeschraubt ...

So, wenn die Räumlichkeiten stimmen, dann kann die Karte raus. Schrauben Sie die Kreuzschlitzschraube am Slotblech heraus, und lösen Sie die Erweiterungskarte aus ihrem Steckplatz, indem Sie sie mit beiden Händen vorsichtig nach oben ziehen. Dabei können Sie sie ein wenig hin und her bewegen, damit es leichter geht. Bild 10.16: ... und vorsichtig herausgenommen (die anderen Karten können Sie natürlich drinlassen).

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Einfach einstecken? – So werden Erweiterungskarten richtig ein- und ausgebaut

Manchmal sitzen die Karten sehr fest. Bevor Sie durch zuviel Ruckelei die Hauptplatine außer Fassung bringen oder sich an den Lötstellen der benachbarten Karten verletzen, können Sie versuchen, die störrische Karte an ihrem Slotblech mit einem flachen Schraubendreher hochzuhebeln. Wenn sie sich erst einmal ein Stück bewegt hat, dann geht es auch von Hand leicht weiter. Schritt 5

Steckplatz verschließen

Das Loch, das die entfernte Erweiterungskarte an der Gehäuserückseite zurücklässt, sieht nicht nur unschön aus, es macht auch aus praktischen Überlegungen durchaus Sinn, es zu verschließen. Dadurch wird verhindert, dass – noch mehr – Staub in das Gehäuse ein- und hoch frequente Störstahlung aus dem Gehäuse ausdringen kann. Außerdem kann die Luftzirkulation durch einen offenen Slot beeinträchtigt werden. Wenn Sie also noch eine zum Gehäuse passende Slotblende besitzen, dann machen Sie sie besser zu. Dazu gibt es zwei Verfahren: Schrauben oder Stecken. In der Regel werden die Slotblenden wie eine Erweiterungskarte am Gehäuse verschraubt. Sie brauchen das Blech also lediglich einzusetzen und mit einer passenden – achten Sie auf die Gewindesteigung – Schraube zu befestigen. Bild 10.17: Offenheit ist hier nicht gefragt: Die Slotblende wird eingesetzt ...

Noch einfacher zu befestigen sind Steckblenden, sofern sie zum Gehäuse passen – eine Norm gibt es nicht. Sie werden einfach mit einem kräftigen Daumendruck von oben in den Halterahmen hineingedrückt. Anschließend sollten Sie überprüfen, ob die Blende auch richtig sitzt. Sie darf sich später auf keinen Fall wieder lösen, sonst kann es im Gehäuse schwere Kurzschlüsse geben.

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10.3 Alles muss mit – So werden Erweiterungskarten ausgebaut bzw. ausgetauscht Bild 10.18: ... und festgedrückt.

Wenn Sie keine zu Ihrem Gehäuse passende Steckblende besitzen, können Sie auch eine beliebige Schraubblende verwenden, diese ist nämlich genormt. Alle uns bekannten Gehäuse können mit Schraubblenden versehen werden, auch wenn sie herstellerseitig mit Steckblenden ausgerüstet wurden. Schritt 6

Funktion überprüfen

Bevor Sie Ihren Computer wieder zuschrauben, gilt es festzustellen, ob das System auch ohne die entfernte Karte noch fehlerfrei funktioniert. Vor allem, wenn Sie beim Ausbau der Karte andere Komponenten oder Kabel aus dem Weg räumen mussten, sollten Sie den betroffenen Teilen, z.B. Festplatte, CD-ROM- oder Disketten-Laufwerk, ein wenig Aufmerksamkeit schenken. Bei dieser Gelegenheit können Sie auch gleich auf Fehlermeldungen achten, die vom BIOS, unvollständig entfernten Treibern oder vom Betriebssystem stammen können. Bei einer sauberen und vollständigen Deinstallation sollte das Betriebssystem problemlos und ohne sich zu beklagen geladen werden und alle von der ausgebauten Erweiterungskarte freigegebenen Ressourcen sollten wieder zur Verfügung stehen. Sie können dies bei Windows ME, 98 und 95 im Geräte-Manager überprüfen. Wie das genau geht und was Sie bei anderen Betriebssystemen tun können, haben wir in den Kapiteln 8 und 5.2 ausführlich beschrieben. Wenn alles zu Ihrer Zufriedenheit funktioniert, dann haben Sie es geschafft. Sie können das Gehäuse Ihres Computers wieder verschließen, wie wir es in Kapitel 9 ausführlich beschrieben haben.

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Ab in den Käfig! – So werden Laufwerke ein- und ausgebaut

Was wäre ein PC-System wert, hätte es nicht die Fähigkeit, digitale Informationen der unterschiedlichsten Art zu speichern? Wahrscheinlich nicht viel. In Anlehnung an die Welt der Großrechner wurden im EDV-Deutsch der frühen PC-Geschichte die Geräte, die dem PC-System zum Ablegen von Daten dienen, unter dem hässlichen Begriff Massenspeicher zusammengefasst. Die Rede ist von Laufwerken. Man findet unterschiedliche Arten in jedem gewöhnlichen PC-System. Ihre Funktion besteht darin, Daten zu speichern, dauerhaft vorzuhalten und bei Bedarf schnell wieder zur Verfügung zu stellen. Eine Art Langzeitgedächtnis, wenn Sie so wollen. Hinsichtlich ihrer Funktion und Arbeitsweise gibt es eine ganze Reihe unterschiedlicher Laufwerke. Wir haben in diesem Buch jeder Kategorie ein eigenes Kapitel gewidmet, dort sind wir auf die jeweiligen Besonderheiten ausführlich eingegangen. Wenn es aber um den rein mechanischen Einbau in das PC-Gehäuse geht, sind alle Laufwerke im Grunde gleich – sie sind hinsichtlich ihrer Ausmaße und Befestigungsart genormt. Dennoch gibt es Unterschiede, diese hängen aber nicht von der Art der Datenspeicherung ab, sondern nur von den mechanischen Gegebenheiten, z.B. der Größe des Laufwerks oder der Bauart Ihres PC-Gehäuses.

In diesem Kapitel erfahren Sie: l

wo Laufwerke im PC-Gehäuse befestigt werden,

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wie die verschiedenen Laufwerksgrößen genormt sind,

l

was Sie für den Einbau eines Laufwerks benötigen,

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wie ein Laufwerk grundsätzlich konfiguriert wird,

l

wie ein Laufwerk angeschlossen wird,

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wie Sie Ihr PC-Gehäuse für den Einbau eines Laufwerks vorbereiten,

l

wie ein Laufwerk im PC-Gehäuse befestigt wird,

l

was beim Ausbau eines Laufwerks zu beachten ist.

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Ab in den Käfig! – So werden Laufwerke ein- und ausgebaut

11.1 Damit nichts schief geht – Vorüberlegungen Bevor wir zur Beschreibung des Einbaus, der für alle Laufwerksarten grundsätzlich gleich abläuft, kommen, möchten wir Ihnen zunächst einen Überblick über die Unterschiede, die es dann doch gibt, verschaffen. Offen oder verdeckt – Die Einbauschächte Zu jedem Laufwerk gehört unbedingt ein Datenträger. Dieser ist entweder fest mit dem Laufwerk verbunden (Festplatte), er kann also nicht entfernt werden, oder aber er ist auswechselbar (z.B. Diskettenlaufwerk), d.h. er kann dem Laufwerk entnommen werden. Ein Blick in das geöffnete PC-Gehäuse lässt es leicht erkennen – die Laufwerkseinschübe unterscheiden sich. Manche liegen im Gehäuseinneren und sind von außen nicht erreichbar. Diese verdeckten Einschübe sind ausschließlich für den Einbau von Festplattenlaufwerken vorgesehen. Deren Datenträger ist nicht entfernbar, also kann das Laufwerk ruhig verdeckt eingebaut sein. Alle anderen Laufwerke müssen von außen erreichbar sein, um die Datenträger einlegen zu können, sie benötigen einen offenen Einschub. Diese Einschübe sind von der Gehäusefront her erreichbar. Solange sie unbenutzt sind, werden sie von einer entfernbaren Laufwerksblende abgeschlossen. Von Formen und Faktoren – Die Abmessungen von Laufwerken Ein Standard-PC-Gehäuse verfügt über zwei verschiedene, genormte Größen von Laufwerkseinschüben. Man spricht von den 3½- und 5¼-Zoll-Einschüben, die den so genannten Formfaktoren von Laufwerken entsprechen. Das ist genau genommen nicht richtig, da es sich bei den Zollangaben nicht um die Abmessungen der Laufwerke, sondern um die der jeweiligen Datenträger handelt. Bild 11.1: Normiert: Laufwerke gibt es nur in festgelegten Abmessungen. V.l.n.r.: 5¼-Zoll-Laufwerk mit voller Bauhöhe, 5¼-Zoll-Laufwerk mit halber Bauhöhe, 3½-ZollLaufwerk, 3½-Zoll-Laufwerk in 1Zoll-Bauhöhe. 2½-Zoll-Laufwerke (vorne) werden nur für Notebooks gebraucht

So genannte 5¼-Zoll-Laufwerke bzw. -Einschübe sind etwa 16 cm breit und etwa vier cm hoch, man nennt dies auch halbe Bauhöhe. 5¼-Zoll-Laufwerke mit voller Bauhöhe belegen demzufolge zwei übereinander liegende 5¼-Zoll-Einschübe. Laufwerke mit voller Bauhöhe sind allerdings längst aus der Mode. Bei älteren PC-Systemen stößt man allerdings nicht selten auf diesen Formfaktor. 380

11.1 Damit nichts schief geht – Vorüberlegungen 3½-Zoll-Laufwerke sind etwa neun cm breit und ca 2,5 cm hoch. Außerdem sind sie auch noch kürzer, sie ragen also nach hinten nicht so weit in das PC-Gehäuse hinein wie ihre 5¼-Zoll-Verwandten. Für 3½-Zoll-Laufwerke gibt es zwar auch verschiedene Bauhöhen (2,5, 2, 1,5 und 1 Zoll). Sie passen aber alle in einen typischen 3½-Zoll-Einschub. Mittels spezieller Einbaurahmen können 3½-Zoll-Laufwerke auch in 5¼-Zoll-Schächte eingebaut werden. Bild 11.2: Vergrößerer: Mit solch einem Einbaurahmen bekommen Sie ein 3½-Zoll-Laufwerk auch in einen 5¼-Zoll-Einbauschacht hinein.

Flach und breit – Die Verkabelung von Laufwerken Die Verbindung eines Laufwerks zum Bussystem des PCs wird über zum Laufwerk passende Flachbandkabel hergestellt. Meistens genügt ein einziges Kabel. Ältere Festplattenlaufwerke (MFM-/RLL- und ESDI-Festplatten) benötigen allerdings zwei verschiedene Flachbandkabel. Die Kabel werden einerseits mit dem Laufwerk, anderseits mit dem für das Laufwerk verantwortlichen Controller, verbunden. Nicht jedes Laufwerk wird an einem eigenen Kabel angeschlossen. Häufig sind verschiedene Laufwerke an einem gemeinsamen Kabel mit dem gleichen Controller verbunden. Dies ist z.B. immer bei Laufwerken mit SCSI-Schnittstelle der Fall. Checkliste – Das brauchen Sie für den Einbau Die Zutaten beim Laufwerkseinbau sind eigentlich immer dieselben. Sie benötigen: l

vier möglichst kurze, zum Laufwerk passende Befestigungsschrauben,

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ein passendes Flachbandkabel für den Anschluss des Laufwerks an das PC-System oder einen freien Anschluss an einem bereits vorhandenen Kabel,

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Treiber- und evtl. Installationsdiskette oder -CD, passend zum Betriebssystem,

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einen passenden, freien Stromversorgungsanschluss am PC-Netzteil,

l

oder eine Y-Stromweiche bzw. ein entsprechendes Adapterkabel,

l

evtl. einen Einbaurahmen oder Einbauwinkel (nur bei Einbau eines 3½-Zoll-Laufwerks in einen 5¼-Zoll-Schacht),

l

dazu passende Befestigungsschrauben,

l

evtl. zum Gehäuse passende Einbauschienen (selten),

l

eine rutschfeste, nicht leitende Unterlage für den Testaufbau,

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Ab in den Käfig! – So werden Laufwerke ein- und ausgebaut

11.2 Schritt für Schritt – Der Einbau eines Laufwerks in das PC-Gehäuse Bevor Sie beginnen, sollten Sie einen Blick in das Innere Ihres PC-Gehäuses werfen und sich mit den Anschluss- und Einbaumöglichkeiten für das geplante Laufwerk auseinandersetzen. Versuchen Sie einen geeigneten Laufwerkseinschub für den Einbau ausfindig zu machen. Stehen Ihnen mehrere freie geeignete Einschübe zur Verfügung, so können Sie nach Zweckmäßigkeit entscheiden. Oft kann die Länge (bzw. Kürze!) eines Anschlusskabels bestimmend für die Auswahl des Einbauschachts sein. Überlegen Sie aber auch, was Sie vielleicht später noch einbauen wollen und wie dann alles zusammenpasst.

Schritt für Der Einbau eines Laufwerks Schritt: Schritt 1:

Laufwerk konfigurieren

Schritt 2:

Laufwerk anschließen

Schritt 3:

Laufwerk anmelden

Schritt 4:

Treiber installieren

Schritt 5:

Laufwerk ausprobieren

Schritt 6:

Vorbereiten des Laufwerkseinschubs

Schritt 7:

Laufwerk im Gehäuse befestigen

Schritt 8:

Eingebautes Laufwerk ausprobieren Bevor Sie beginnen: Jetzt ist der richtige Zeitpunkt, um die Tipps und Gefahrenhinweise in Kapitel 4 zu lesen (wenn Sie dies nicht längst getan haben)!

Anschließend können Sie das Gehäuse Ihres Computers öffnen. Wie das geht, haben wir unter »Auf geht's« in Kapitel 9 ausführlich beschrieben.

Schritt 1

Laufwerk konfigurieren

Fast alle Laufwerke müssen vor dem Einbau konfiguriert werden. Dabei werden ausschließlich spezielle Einstellungen vorgenommen, die das Laufwerk selbst oder das Bussystem, an dem es angeschlossen wird, betreffen, also z.B. die SCSI-Eigenschaften, Master/Slave-Einstellung oder Terminierung. Hardware-Ressourcen werden von Laufwerken nicht verwendet, Sie müssen sich darum ausnahmsweise einmal keine Gedanken machen.

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11.2 Schritt für Schritt – Der Einbau eines Laufwerks in das PC-Gehäuse Die Laufwerkseinstellungen werden entweder über Jumper oder Miniaturschalter vorgenommen. Manchmal müssen auch kleine Bauteile oder ganze Chips entfernt oder hinzugefügt werden, z.B. die Abschlusswiderstände bei SCSI-Laufwerken. Was dabei genau zu tun ist, ist bei jedem Laufwerkstyp anders. Wir haben die Einzelheiten im Teil III bei den verschiedenen Laufwerksarten ggf. ausführlich beschrieben. Bild 11.3: Dieses Laufwerk wird über Jumper konfiguriert.

Schritt 2

Laufwerk anschließen

Alle Laufwerke werden über ein oder zwei Flachbandkabel mit ihrem Controller verbunden und über das PC-Netzteil mit Strom versorgt. Gelegentlich kommt noch ein spezieller Anschluss hinzu, z.B. das Audiokabel bei CD-ROM-Laufwerken. Bild 11.4: Das Laufwerk wird erst einmal getestet.

Vor dem Einbau wird das Laufwerk testweise angeschlossen, damit Sie eventuelle Fehler oder Schwierigkeiten bequemer aus dem Weg räumen können. Außerdem stellen Sie auf diese Weise vor dem zum Teil recht umständlichen Einbau fest, ob das Laufwerk überhaupt funktioniert.

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Ab in den Käfig! – So werden Laufwerke ein- und ausgebaut

Trennen Sie dazu das Netzteil des PC-Gehäuses vom Stromnetz und legen Sie das Gehäuse so vor sich auf den Tisch, dass die Hauptplatine nach unten zu liegen kommt und Sie über die Gehäusefront in das Gehäuseinnere schauen – also mit Blick auf die innere Gehäuserückseite. Legen Sie eine rutschfeste Unterlage auf dem Netzteil bzw. den Laufwerkseinschüben ab. Das Laufwerk legen Sie dann möglichst mit der Elektronik nach unten auf diese Unterlage. Diskettenlaufwerke werden mit ihrer beweglichen Schwungscheibe nach oben abgelegt, damit diese nicht behindert werden kann. Anschließen des Stromkabels Verbinden Sie ein passendes Stromversorgungskabel aus dem PC-Netzteil mit dem entsprechenden Anschluss am Laufwerk. Wenden Sie beim Aufstecken der Stecker keine Gewalt an. Die Anschlussbuchsen an den Laufwerken sind verpolungssicher geformt, sodass falsches Anschließen – außer mit Gewalt – unmöglich ist. Bild 11.5: Eine eindeutige Verbindung

Wenn kein Stromanschluss mehr frei ist, ... ... dann hilft eine Y-Weiche weiter. Ziehen Sie von einem der bereits vorhandenen 5¼-Zoll-Laufwerke das Stromkabel ab und verbinden Sie es mit der Y-Weiche. Auf diese Weise entstehen zwei Anschlüsse für 5¼-Zoll-Laufwerke, einer für das schon vorhandene und einer für das hinzugekommene Laufwerk. Bild 11.6: Geteilter Strom ist doppelter Strom: Mit solch einer Y-Weiche können Sie dem Netzteil einen weiteren Anschluss hinzufügen.

Anschließen des Flachbandkabels Nun wird das Laufwerk mit dem PC-System verbunden. Jedes Laufwerk wird über ein oder zwei Flachbandkabel mit einem Controller auf einer Erweiterungskarte oder der Hauptplatine verbunden. Manche Laufwerke teilen sich dieses Kabel mit anderen Laufwerken, andere werden

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11.2 Schritt für Schritt – Der Einbau eines Laufwerks in das PC-Gehäuse allein angeschlossen – dies hängt von der Art des Laufwerks und einigen anderen Faktoren ab. Wir gehen in den speziellen Laufwerkskapiteln ausführlich darauf ein. Gemeinsam aber ist allen Laufwerken, dass das (oder die) Flachbandkabel am Rand eine – meist rot oder blau – gekennzeichnete Ader hat, die Leitung 1. Die entsprechenden Anschlussbuchsen an den Laufwerken weisen ebenfalls eine Markierung auf, nämlich für den Pin 1. Auch der Kabelanschluss am Controller, mit dem das andere Ende des Kabels verbunden wird, verfügt über einen Pin 1. Die Leitung 1 des Kabels muss mit Pin 1 der Anschlussbuchse am Laufwerk und am Controller verbunden werden. Bild 11.7: Vorbildlich: Dieser Pin 1 ist am Controller beschriftet.

Die Markierung an den Anschlussbuchsen der Laufwerke ist nicht immer leicht ausfindig zu machen. Manchmal findet sich eine Beschriftung der Anschlusspins auf den Platinen, die die Anschlüsse tragen, oder die Anschlussfassungen sind mit einem kleinen Pfeil an einer Seite markiert. In aller Regel liegt der Pin 1 an der dem Stromanschluss zugewandten Seite der Anschlussbuchse (Ausnahme: manche Diskettenlaufwerke). Außerdem ist die Lötstelle für Pin 1 meist quadratisch, statt rund wie die Lötstellen für die übrigen Anschlusspins. Am Controlleranschluss finden Sie den Pin 1 auf die gleiche Weise. Wenn auf die Controllerelektronik oder die Hauptplatine noch andere Flachbandkabel aufgesteckt sind und diese Anschlüsse funktionieren, können Sie sich darauf verlassen, dass die Ausrichtung der Kabelseiten für alle Anschlüsse gleich ist.

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Ab in den Käfig! – So werden Laufwerke ein- und ausgebaut Bild 11.8: Der Pfeil ist von uns, auch sonst sind die Anschlüsse an diesem Laufwerk nicht beschriftet. Trotzdem können Sie den Pin 1 an seiner quadratischen Lötstelle erkennen.

Aber keine Angst, wenn Sie das Flachbandkabel an einem der beiden Enden verpolen, passiert nichts Ernstes, außer dass das Laufwerk so nicht funktioniert. Sie können dadurch nichts zerstören. Beim nächsten, spätestens beim übernächsten Schritt wird der Fehler sicher auffallen. Wenn Sie das Kabel an beiden Enden verpolen, ist es zwar falsch angeschlossen, aber es gibt Fälle, in denen es trotzdem funktioniert, weil die Verpolung dadurch aufgehoben ist. Dennoch kann es später, wenn weitere Laufwerke an solch ein Kabel angeschlossen werden, zu Problemen kommen, vor allem, wenn an bestimmten Steckern einzelne Adern des Kabels vertauscht angebracht sind. Das ist z.B. bei Diskettenlaufwerken und älteren Festplatten immer der Fall. Stellen Sie also möglichst sicher, dass alle Laufwerkskabel von vornherein richtig gepolt sind. 5¼-Zoll-Diskettenlaufwerke und frühe Festplattenlaufwerke verfügen oft nicht über eine Anschlussbuchse, sondern eine Art Kontaktleiste, ähnlich der Einsteckleiste einer Erweiterungssteckkarte. Diese Leiste hat auf der Seite des Pin 1 eine gut sichtbare Einkerbung. Schritt 3

Laufwerk anmelden

Wenn das Laufwerk vollständig angeschlossen ist, muss es möglicherweise im BIOS-Setup angemeldet werden. Das gilt vor allem für Diskettenlaufwerke und die allermeisten Festplatten. Andere Laufwerke müssen in der Regel nicht angemeldet werden, sie werden dem Betriebssystem bzw. der Anwendungssoftware über spezielle Treibersoftware bekannt gemacht. Was genau zu tun ist, hängt maßgeblich von der Art des Laufwerks und vom verwendeten Betriebssystem ab. Wir gehen in den speziellen Laufwerkskapiteln genauer darauf ein. Schritt 4

Treiber installieren

Viele, aber nicht alle Laufwerke werden dem Betriebssystem erst über spezielle Treibersoftware zugänglich gemacht. Wie das geht, ist von Laufwerk zu Laufwerk und von Betriebssystem zu Betriebssystem völlig unterschiedlich. Sie finden die speziellen Informationen daher im Teil III bei den verschiedenen Laufwerken.

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11.2 Schritt für Schritt – Der Einbau eines Laufwerks in das PC-Gehäuse Wie Sie einen Treiber unter den verschiedenen Betriebssystemen einrichten, haben wir unter »Einstellungssache« in Kapitel 7 ausführlich beschrieben.

Schritt 5

Laufwerk ausprobieren

Erst wenn das Laufwerk richtig angemeldet ist, kann es auch benutzt werden. Sie sollten es vor dem Einbau unbedingt erst ausprobieren. Prüfen Sie zuerst, ob das Laufwerk vom Betriebssystem oder der Software erkannt wird und ob Sie darauf zugreifen können. Anschließend sollten Sie feststellen, ob vom Laufwerk Daten gelesen und ggf. darauf geschrieben werden können. Bei manchen Laufwerken müssen die Datenträger allerdings zunächst noch vorbereitet (formatiert) werden. Wie dies genau geschieht, hängt vom Betriebssystem und dem betreffenden Laufwerk ab. Auch das Formatieren des Datenträgers ist ein guter Funktionstest. Schritt 6

Vorbereiten des Laufwerkseinschubs

Wenn das Laufwerk in einen offenen Einschub eingebaut werden soll, dann muss erst einmal die an der Gehäusefront angebrachte Einschubblende entfernt werden. Meist sind diese Blenden nur eingeklemmt, sie lassen sich dann von innen einfach herausdrücken. Das Heraushebeln mit einem Schraubenzieher verursacht leicht hässliche Beschädigungen und führt eher selten unfallfrei zum Ziel. Bild 11.9: Laufwerksblenden lassen sich am besten von hinten herausdrücken.

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Ab in den Käfig! – So werden Laufwerke ein- und ausgebaut

Schauen Sie genau nach, manchmal sind die Einschubblenden auch mit dem Gehäuse oder der Frontblende verschraubt. Bei höherwertigen PC-Gehäusen sind die Laufwerkseinschübe zusätzlich noch durch dünne Blechblenden nach außen abgeschirmt. Auch diese müssen entfernt werden. Wenn sie verschweißt sind, dann brechen Sie sie mit einer Flach- oder Kombizange durch Hin- und Herbewegen vorsichtig heraus. Manchmal sind sie aber auch verschraubt. Bild 11.10: Zum Brechen: Die Blechabdeckung des Laufwerkschachts bekommen Sie nur mit sanfter Gewalt heraus.

Schritt 7

Laufwerk im Gehäuse befestigen

Benutzen Sie für die Befestigung des Laufwerks möglichst kurze Schrauben, um im Inneren des Laufwerks nichts zu beschädigen. Zu lange Schrauben können später auch das Einlegen bzw. das Auswerfen des Datenträgers behindern. Auch auf die Gewindesteigung sollten Sie achten, es gibt grobe und feine Gewinde – wenn Sie eine falsche Schraube verwenden, können Sie das Gewinde zerstören. Einige Laufwerke besitzen an jeder Seite vier Gewinde, je zwei übereinander. Gelegentlich haben zwei davon ein feines und zwei ein grobes Gewinde. Laufwerksschrauben sollten sich auf jeden Fall leicht hineindrehen lassen. Wenn Sie Gegenwehr verspüren, dann haben Sie wahrscheinlich eine falsche erwischt. Bild 11.11: Bei älteren Gehäusen gelegentlich erforderlich: Die Montage von Laufwerksschienen

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11.2 Schritt für Schritt – Der Einbau eines Laufwerks in das PC-Gehäuse Für den Fall, dass Sie zur Befestigung des Laufwerks im Gehäuse weitere Einbauhilfen benötigen, z.B. Einbaurahmen, -winkel oder Einbauschienen, sollten Sie sie jetzt montieren. Gehören solche Befestigungshilfen zum Lieferumfang des Laufwerks, so liegen sicher auch eine spezielle Montageanleitung und vor allem passende Schrauben bei. Wenn alle notwendigen Einbauhilfen montiert sind, kann das Laufwerk in den Einbauschacht eingesetzt und mit dem Gehäuse verschraubt werden. Beim Einbau in einen offenen Laufwerkseinschub wird das Gerät von außen in den Einbauschacht eingesetzt und genauso weit eingeschoben, dass die Laufwerksblende mit der Gehäusefront bündig abschließt. Für die Befestigung des Laufwerks reicht es aus, wenn auf jeder Seite zwei Schrauben eingedreht werden. Bild 11.12: Zwei Schrauben auf jeder Seite genügen.

Verdeckte Laufwerkseinschübe sind nur von innen erreichbar. Je nach Größe des Laufwerks und der speziellen Platzverhältnisse im Gehäuse kann es ganz schön knifflig werden, das Laufwerk in den Einschub einzusetzen. Am einfachsten ist es, wenn sich der Laufwerkskäfig auch ganz aus dem Gehäuse herausnehmen lässt. Sie können dann das Laufwerk außerhalb des Gehäuses unbehindert montieren und setzen es anschließend mitsamt seinem Käfig wieder ein. Bild 11.13: Zur Montage von verdeckten Laufwerken lässt sich der Laufwerkskäfig häufig herausnehmen.

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Ab in den Käfig! – So werden Laufwerke ein- und ausgebaut

Es kann aber z.B. auch notwendig werden, störende Anschlusskabel anderer Laufwerke aus dem Weg zu räumen. Das bewusste Entfernen von Kabeln ist aber immer noch besser als das unbeabsichtigte Lösen von Kabelverbindungen, vorausgesetzt, Sie merken oder besser Sie notieren sich den Zustand der Verbindungen vor Ihrem Eingriff. Oft funktioniert nach dem Einbau eines Laufwerks ein bereits vorher vorhandenes nicht mehr. Je nach Gehäusetyp kann es auch vorkommen, dass die Befestigungsschrauben nur an einer Seite zugänglich sind. Manchmal stört ein benachbarter Laufwerkskäfig (Tischgehäuse) oder die Hauptplatine (Minitower-Gehäuse). Störende Laufwerkskäfige lassen sich meistens ausbauen, störende Hauptplatinen auszubauen, nur um eine Schraube zu erreichen, ist eine Menge Aufwand, außerdem birgt diese Aktion eine Menge Fehlerrisiken. Manchmal lässt sich das Befestigungsblech für die Hauptplatine aber einfach aus dem Gehäuse klappen (die Erweiterungskarten müssen aber vorher raus) oder nach hinten aus dem Gehäuse ziehen (manchmal müssen die Erweiterungskarten auch dabei raus). Das Überprüfen auf eventuell gelöste Steckverbindungen nach dem Einsetzen des Laufwerks ist deshalb unerlässlich. Schritt 8

Eingebautes Laufwerk ausprobieren

Nach dem Einbau sollten Sie unbedingt noch einen weiteren Funktionstest durchführen. Dabei gilt die Aufmerksamkeit nicht nur dem Laufwerk selbst, sondern auch allen anderen beim Einbau möglicherweise betroffenen Komponenten – vor allem, wenn Sie Kabel abgezogen haben oder andere Teile sogar ganz ausbauen mussten. Wenn alles zu Ihrer Zufriedenheit funktioniert, dann können Sie das Gehäuse Ihres Computers wieder verschließen, wie wir es in Kapitel 9 ausführlich beschrieben haben.

11.3 Schritt für Schritt – Entfernen eines Laufwerks aus dem PC Beim Ausbauen eines Laufwerks ist es nicht damit getan, einfach ein paar Schrauben zu lösen und das Laufwerk aus dem Gehäuse zu nehmen. Es gehört schon etwas mehr dazu: Auch die Konfiguration der verbleibenden Hardware und des Betriebssystems muss in der Regel angepasst werden.

Schritt für Entfernen eines Laufwerks aus dem PC Schritt: Schritt 1:

Laufwerk abmelden, Treiber deinstallieren

Schritt 2:

Kabelverbindungen des Laufwerks lösen

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11.3 Schritt für Schritt – Entfernen eines Laufwerks aus dem PC Schritt 3:

Hardware-Konfiguration anpassen

Schritt 4:

Laufwerk lösen und herausnehmen

Schritt 5:

Funktionstest Bevor Sie beginnen: Jetzt ist der richtige Zeitpunkt, um die Tipps und Gefahrenhinweise in Kapitel 4 zu lesen (wenn Sie dies nicht längst getan haben)!

Schritt 1

Laufwerk abmelden, Treiber deinstallieren

Laufwerke, die im CMOS des PC-Systems angemeldet worden sind, müssen – bevor sie entfernt werden – dort wieder abgemeldet werden. Dies betrifft Standardlaufwerke wie Disketten- und Festplattenlaufwerke (außer SCSI). Andere Laufwerke werden dem Betriebssystem über spezielle Treiber zugänglich gemacht. Diese Treiber müssen mit dem Laufwerk zusammen entfernt werden. Wenn Sie sich nicht sicher sind, welche der hier dargestellten Alternativen in Ihrem Fall zutrifft, so schauen Sie einfach in diesem Buch in dem betreffenden Kapitel zum Einbau des Laufwerks nach, wie es installiert wird. Das wird für Klarheit sorgen. Wenn das Laufwerk im CMOS angemeldet ist, ... ... starten Sie Ihr PC-System und rufen Sie zunächst das CMOS auf. Entfernen Sie dort die Einträge für das Laufwerk und setzen Sie stattdessen »not installed« oder »none« ein. Speichern Sie die vorgenommenen Veränderungen beim Verlassen des CMOS ab. Sobald nach dem nun folgenden System-Reset wieder ein Bild erscheint, schalten Sie Ihren PC aus. Wenn das Laufwerk über spezielle Treiber angesprochen wird, ... ... ist es maßgeblich vom Betriebssystem abhängig, wie diese Treiber geladen werden und damit auch, wie Sie sie deinstallieren bzw. entfernen können. Bei DOS-basierenden Systemen werden Gerätetreiber für Laufwerke grundsätzlich in den Startdateien CONFIG.SYS und AUTOEXEC.BAT geladen. Zum Entfernen der Treiber werden die betreffenden Zeilen gelöscht und die Veränderungen gespeichert. Unter Windows ME und 98 aktivieren Sie über Systemsteuerung/ System den Geräte-Manager und löschen dort den Eintrag für das zu entfernende Laufwerk. Unter Windows 95 gehen Sie nach dem gleichen Schema vor. Anschließend fahren Sie das System herunter und schalten aus. Wie Treiber unter den verschiedenen Betriebssystemen deinstalliert werden, haben wir unter »Vermittlung bitte!« in Kapitel 7 ausführlich beschrieben.

Anschließend können Sie das Gehäuse Ihres Computers öffnen. Wie das geht, haben wir unter »Auf geht's« in Kapitel 9 ausführlich beschrieben.

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Ab in den Käfig! – So werden Laufwerke ein- und ausgebaut

Schritt 2

Kabelverbindungen lösen

Als erstes lösen Sie nun die Kabelverbindungen des zu entfernenden Laufwerks. Das Stromversorgungskabel aus dem Netzteil brauchen Sie lediglich abzuziehen. Beim Flachbandkabel gibt es Alternativen: Wenn das Laufwerk allein am Kabel hängt, ... ... dann ziehen Sie das Flachbandkabel vorsichtig vom Laufwerk ab. Sie sollten auch die Kabelverbindung am Controller lösen und das Kabel vollständig entfernen, es sei denn, Sie wollen das Laufwerk durch ein anderes ersetzen, das das gleiche Kabel benutzen soll. Sie können den nächsten Arbeitsschritt auslassen und mit Schritt 5 fortfahren. Wenn sich das Laufwerk mit anderen ein gemeinsames Kabel teilt, ... ... dann achten Sie darauf, dass die Kabelverbindungen der anderen Laufwerke stabil bleiben, wenn Sie an dem zu entfernenden Laufwerk das Flachbandkabel abziehen. Das Entfernen des Laufwerks kann Konsequenzen für die anderen Laufwerke am gemeinsamen Kabel haben. Genau darum geht es im nächsten Schritt. Schritt 3

Konfiguration anpassen

Laufwerke, die an einem gemeinsamen Kabel angeschlossen sind, hängen nicht selten voneinander ab. Die Konfiguration der am Kabel verbleibenden Laufwerke muss gegebenenfalls angepasst werden. Handelt es sich bei den verbundenen Laufwerken um ein SCSI-System, so entsteht genau dann Handlungsbedarf, wenn das zu entfernende Laufwerk dasjenige ist, welches den SCSI-Bus terminiert. In diesem Fall muss die Terminierung an einem anderen (verbleibenden) Laufwerk aktiviert werden. IDE und EIDE-Laufwerke arbeiten an einem gemeinsamen Kabel in einer Master/Slave-Konfiguration. Durch den Ausbau eines Laufwerks muss sie an die neuen Bedingungen angepasst werden. Wie das genau geht, haben wir in den gesonderten Kapiteln zu den verschiedenen Laufwerken im Teil III ausführlich beschrieben.

Schritt 4

Laufwerk lösen und herausnehmen

Zum endgültigen Ausbau des Laufwerks lösen Sie die Befestigungsschrauben und ziehen das Laufwerk aus dem Einbauschacht. Je nach Gehäuse kann es vorkommen, dass die Befestigungsschrauben nur an einer Seite zugänglich sind. Manchmal stört ein benachbarter Laufwerkskäfig (Tischgehäuse) oder die Hauptplatine (Minitower-Gehäuse). Störende Laufwerkskäfige lassen sich meistens ausbauen (irgendwie muss das Laufwerk ja auch beim Einbau befestigt worden sein). Störende Hauptplatinen auszubauen, nur um eine Schraube zu erreichen, ist eine Menge Aufwand, außerdem birgt die Aktion zahlreiche Risiken. Manchmal lässt sich das Befestigungs-

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11.3 Schritt für Schritt – Entfernen eines Laufwerks aus dem PC blech für die Hauptplatine aber auch aus dem Gehäuse klappen (die Erweiterungskarten müssen aber vorher raus) oder nach hinten aus dem Gehäuse ziehen (manchmal müssen die Erweiterungskarten auch dabei raus). Diese Aspekte lassen es oft sinnvoll erscheinen, das Laufwerk lieber im System zu belassen und den Ausbau auf einen späteren Termin zu verlegen, wenn z.B. die Hauptplatine sowieso ausgebaut werden muss. Aber wenn's nicht anders geht, dann muss es eben sein. Schritt 5

Funktionstest

Nach dem Ausbau des Laufwerks sollten Sie unbedingt überprüfen, ob Ihr PC jetzt noch richtig funktioniert. Dabei gilt die Aufmerksamkeit in erster Linie den anderen beim Ausbau betroffenen Komponenten, also allen Laufwerken, die am selben Kabel angeschlossen sind wie das ausgebaute, und allen Teilen, die Sie aus Platzgründen vorübergehend entfernen mussten. Wenn alles zu Ihrer Zufriedenheit funktioniert, dann können Sie das Gehäuse Ihres Computers wieder verschließen, wie wir es in Kapitel 9 ausführlich beschrieben haben.

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Wenn Ihr PC streikt – So finden Sie den Fehler

Möglicherweise kennen auch Sie die folgende Situation: Es ist Montagmorgen, der Tag will nicht so recht beginnen, das Wochenende fordert seinen Tribut, kurz, die Zeit wird knapp, hastig wird das Haus verlassen, schnell ins Auto eingestiegen, der Zündschlüssel gedreht, und ... nichts passiert. Nachdem die erste Panik abgeklungen ist, besinnen Sie sich auf ein kleines Selbsthilfebuch, welches im Kofferraum neben dem Werkzeugkasten sein Dasein fristet und Ihnen zu ähnlichen Gelegenheiten schon gute Dienste geleistet hat. Sie entfalten das Fehlersuchsystem auf der inneren Umschlagseite und nachdem Sie einige Fragen beantwortet und einige einfache Versuche durchgeführt haben, gelangen Sie zu einem Kasten, in dem Sie aufgefordert werden, ein bestimmtes Kabel zu überprüfen, welches dann auch tatsächlich lose ist. Fünf Minuten später fährt der Wagen wieder. Sie sind zufrieden und Ihr Chef ist es auch. Nicht weniger ärgerlich kann es sein, wenn der Computer seinen Dienst versagt. Briefe können nicht gedruckt, Termine nicht eingehalten werden. Wichtige Informationen (z.B. Adressen) sind unter Umständen nicht verfügbar, weil die entsprechende Datenbank lahm liegt. Zeit ist auch hier kostbar, der Kundendienst kommt selten sofort, den Rechner wegzubringen dauert noch länger, eine schnelle Pannenhilfe tut not. Wie nützlich wäre auch in diesem Fall ein Fehlersuchsystem, das es Ihnen ermöglicht, ohne große Vorkenntnisse die Ursache des elektronischen Fehlverhaltens ausfindig zu machen und selbst zu beseitigen. Ganz so einfach, und damit ist die Katze aus dem Sack, geht es dann doch nicht. Ein Computer ist kein Auto. Er ist dabei nicht einmal wesentlich komplizierter aufgebaut, aber er reagiert viel empfindlicher und, so erstaunlich das klingt, unlogischer auf irgendwelche Unstimmigkeiten. Während beim Kfz. die Zuordnung von Symptom zu Fehler in der Regel gut möglich ist, kann dies beim Computer äußerst schwierig werden. So ist es z.B. möglich, dass eine defekte Druckerschnittstelle bei funktionierender Druckausgabe dazu führt, dass sich keine Disketten mehr formatieren lassen. Oder ein Problem mit der Tastatur bewirkt ein gelegentliches »Hängen« des Rechners beim Bootvorgang, was, begleitet vom Leuchten der Harddisk-Kontrolleuchte, den Eindruck eines Festplattenfehlers erweckt. Grundsätzlich haben wir die Erfahrung gemacht, dass es kaum einen auch noch so offensichtlichen Fehler gibt, der nicht zumindest potentiell einen völlig anderen Grund haben kann, als es den Anschein erweckt. Wenn wir nun trotzdem versuchen wollen, ein gewisses System in diesen Wust von Möglichkeiten zu bringen, sind wir uns dieser Problematik durchaus bewusst.

In diesem Kapitel erfahren Sie: l

welche Ursachen ein Fehler überhaupt haben kann,

l

wie Sie einen Fehler systematisch eingrenzen,

l

welche Ursachen häufige unspezifische Fehler haben können.

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Wenn Ihr PC streikt – So finden Sie den Fehler

12.1 Daran kann es liegen – Mögliche Fehlerursachen Zunächst wollen wir uns einmal theoretisch mit den möglichen Ursachen von Fehlern am PC beschäftigen. Die analytische Auseinandersetzung mit dieser Thematik, die Kenntnis der möglichen Ursachen, erleichtert die Fehlersuche, wie wir später noch sehen werden. Es fällt nicht besonders schwer, eine grobe Einteilung in sechs Kategorien vorzunehmen. Schauen Sie sich die verschiedenen Arten von Fehlerursachen einmal etwas näher an. Kategorie 1: Echte Defekte Recht unwahrscheinlich und auch vergleichsweise selten ist der elektrische Defekt eines bestimmten PC-Bestandteils, also z.B. einer Erweiterungskarte, der CPU, eines Speichermoduls oder anderer Bestandteile des PC-Systems für die Funktionsstörung. Echte Defekte haben von allen Fehlern die ausgeprägteste Tendenz, von sich abzulenken. D.h. sie verursachen recht häufig Störungen, die in einem Bereich zutage treten, für den das defekte Bauteil eigentlich gar nicht zuständig ist. Defekte Komponenten zu isolieren, ist deshalb mitunter recht knifflig, zumal der elektrische Defekt nicht unbedingt einen Totalausfall des Bauteils verursachen muss. In schwerwiegenden Fällen können sogar weitere elektrische Defekte an anderen Bauteilen dadurch hervorgerufen werden. Kategorie 2:

Falsch montierte Kabel und Stecker oder falsch eingestellte Schalter und Jumper »Check switches and cables!« – ist ein in den allseits beliebten englischen Hardware-Dokumentationen häufig zu lesender erster Hinweis auf mögliche Fehlerquellen. Tatsächlich ist ein nicht unerheblicher Teil von auftretenden Fehlern auf falsche, häufiger aber auf falsch montierte Kabel bzw. Stecker zurückzuführen. Besonders Schwierigkeiten mit externen Geräten – allen voran Drucker und Mäuse – sind weit häufiger auf Ursachen zurückzuführen, die in diese Kategorie fallen, als man glaubt. Dazu gehören auch falsche Schalterstellungen und fehlende oder falsch gesteckte Jumper. Die kleinen schwarzen Reiter müssen schon exakt richtig gesteckt sein, wenn alles problemlos laufen soll. Unterschätzen Sie sie nicht. Falscher Einbau oder fehlerhafte Konfiguration von Erweiterungen, Adresskonflikte Fehler mit Ursachen aus dieser Kategorie treten glücklicherweise zumeist unmittelbar nach dem Einbau der entsprechenden Erweiterung auf, sodass die Diagnose hier relativ einfach ist. Kategorie 3:

Oft sind bestimmte Jumper, über welche sich Portadressen, IRQs oder DMA-Kanäle einstellen lassen, so gesetzt, dass sie sich mit anderen im System befindlichen Komponenten, die die gleichen Einstellungen besitzen, nicht vertragen. In diese Kategorie fallen auch unzulänglich ausgeführte Einbauarbeiten, z.B. Hauptplatinen, die elektrischen Kontakt zum Gehäuse haben oder unter mechanischer Spannung eingebaut wurden, Erweiterungskarten, die schief oder mechanisch gespannt im Slot sitzen etc. Auch der Versuch einer technisch »unmöglichen« Konfiguration, wie z.B. der Einbau eines zweiten Kombicontrollers, der dafür nicht ausdrücklich vorgesehen ist, gehört in diese Ursachenkategorie.

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12.2 Vom Symptom zur Ursache – Fehlersuche mit System Kategorie 4: Falsche oder fehlende CMOS-Einträge Falsche oder fehlende Setup-Einstellungen gehören zu den häufigsten Ursachen für Schwierigkeiten, vor allem während des Bootvorgangs. Fehlerhafte CMOS-Einträge können das System völlig lahm legen. Bei älteren System-BIOS kann dies sogar so weit gehen, dass der PC überhaupt kein Bild mehr produziert. Auftretende Fehlersymptome ähneln nicht selten denen von echten Defekten, was die Fehlerdiagnose erheblich erschwert. Kategorie 5:

Falsch aufgebaute Start- oder Initialisierungsdateien des Betriebssystems. Falsch oder unvollständig installierte Anwendungsprogramme, Befall mit Computerviren Hierunter fallen alle Fehlerursachen, die im weitesten Sinne mit Software zu tun haben: falsche Konfiguration von Systemressourcen in den Startdateien des Betriebssystems, wie z.B. die Aufteilung des verfügbaren Arbeitsspeichers oder falsche Einstellungen in den Initialisierungsdateien von Benutzeroberflächen oder Anwendungsprogrammen. Auch die Fehlerursache »Computervirus« zählt hierzu. Falsch installierte, fehlerhaft konfigurierte, falsch bediente oder ganz einfach fehlerhafte Software (z.B. Grafiktreiber) kann während des Betriebs zu fast jedem erdenklichen Fehlersymptom führen. Die mit Abstand überwiegende Mehrzahl aller Fehler hat dort (im Zusammenhang mit Software) ihre Ursache. Die Fehlerdiagnose ist recht schwierig, häufig lässt das Fehlerbild auf einen Hardware-Fehler schließen. Kategorie 6: Unverträglichkeiten Eine besondere Ursachenkategorie bilden die Inkompatibilitäten und Unverträglichkeiten. Gemeint sind hier Disharmonien zwischen eigentlich intakten Bauteilen. Es gibt eigentlich keinen Fehler, außer dem, dass sich zwei Teile (z.B. zwei Festplatten) nicht »mögen«. Jedes für sich funktioniert fehlerlos und auch in Kombination mit jeweils anderen »Partnern« gibt es keine Schwierigkeiten. Gegenüber diesem »Fehler« sind Sie machtlos und was das Schlimmste ist, Sie haben noch nicht einmal einen Grund für eine eventuelle Reklamation bei Ihrem Händler.

12.2 Vom Symptom zur Ursache – Fehlersuche mit System Sie haben gesehen, dass sich Fehler bezüglich ihrer Ursache im Wesentlichen in sechs Kategorien einteilen lassen. Die möglichen Ursachen zu kennen, ist zur Fehlersuche unverzichtbar, aber was tun Sie in dem Moment, in dem ein bestimmtes Problem auftritt. In dieser Situation begegnen Ihnen die Fehlersymptome, von den Ursachen ist erst einmal nichts zu sehen. Als kleines Beispiel für die Schwierigkeiten, die bei der Zuordnung von Ursache und Wirkung auftreten können, wollen wir kurz die Geschichte eines Computeranwenders erzählen, den wir unter dem Namen Herr Dreher kennen: Die Geschichte mit der Maus Herr Dreher kam eines Tages zu uns in den Laden, um einen Ersatz für seine defekte Maus zu kaufen. Er fand, was er suchte, und verließ zufrieden das Geschäft. Schon am nächsten Tag betrat der weitaus weniger zufriedene Herr erneut den Laden, um die soeben erstandene Maus gegen eine umzutauschen, die funktioniert.

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Wenn Ihr PC streikt – So finden Sie den Fehler

Nun, Defekte kommen vor, auch bei Neugeräten, der Kunde erhielt umgehend Ersatz. Als er auch diese zweite Maus reklamierte, wurde der Verkäufer aufmerksam. Er schloss die besagte Maus an einen im Laden stehenden Rechner an und siehe da, es gab keine Probleme. Auch die alte (vermeintlich defekte) Maus des Herrn Dreher, die dieser vorsorglich mitgebracht hatte, ließ sich an diesem Gerät einwandfrei verwenden. Da beide Mäuse nachweislich in Ordnung waren und sich bezüglich der Soft- und HardwareKonfiguration am PC des Kunden nach seinen Angaben, abgesehen von einem Batteriewechsel, nichts geändert hatte, musste offensichtlich die serielle Schnittstelle defekt sein, so der Verdacht. Beim späteren Öffnen des Geräts zwecks Austausch der Schnittstellenkarte fiel dem Techniker die Nähe des mit Isolierband an das Netzteil geklebten Batteriehalters zur Schnittstellenkarte auf. Er versicherte sich daher beim interessiert zuschauenden Kunden, ob dieser nicht vielleicht beim Batterieeinbau etwas an der Schnittstellenkarte verändert habe. Dieser verneinte, lediglich eines dieser Flachbandkabel habe er vorübergehend abgezogen, um an die Kontakte zum Anschluss der externen CMOS-Batterie auf der Hauptplatine zu gelangen. Anschließend habe er das Kabel genauso wieder aufgesteckt, wie auch das Kabel der zweiten seriellen Schnittstelle angebracht war. An der Schnittstellenkarte ließen sich keine Markierungen erkennen, die Aufschluss über die richtige Polung des Flachbandkabels geben konnten, also drehte der Techniker kurz entschlossen das Kabel probehalber einmal um, und siehe da, die Schnittstelle arbeitete wieder. Auch das Kabel der zweiten seriellen Schnittstelle erwies sich als verkehrt herum angebracht, ein Zustand, der wahrscheinlich schon beim Kauf des Rechners bestand und der Herrn Dreher, dem dies nicht aufgefallen war, da er diese Schnittstelle niemals benutzt hatte, zum Verhängnis wurde. Dieses Beispiel verdeutlicht zwei Grundprobleme der Fehlererkennung und Beseitigung am PC: l

Zum einen zeigt es, wie nützlich es sein kann, bestimmte, vermeintlich defekte, Komponenten einmal an einem anderen Gerät auszuprobieren bzw. probeweise durch neue ersetzen zu können – für einen privaten Anwender ohne Ersatzteillager und mit nur einem PC eine oft unmögliche Sache.

l

Zum anderen wird deutlich, wie wichtig es ist, die Fehlersymptomatik sehr differenziert zu betrachten; die Ursache kann an einer völlig anderen Stelle liegen, als man aufgrund des ersten Eindrucks vermuten würde.

Dennoch möchten wir Ihnen einen Leitfaden an die Hand geben, eine Art Konzept, um einen Fehler, ausgehend vom Symptom, systematisch einzukreisen. Das Beseitigen des Fehlers – wenn seine Ursache erst einmal bekannt ist – sollte dann mit Hilfe Ihres Buches keine allzu großen Schwierigkeiten mehr bereiten.

Schritt für So grenzen Sie den Fehler systematisch ein Schritt: Schritt 1:

Ausgiebige Fehleranalyse

Schritt 2:

Theorie zur Fehlerursache aufstellen

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12.2 Vom Symptom zur Ursache – Fehlersuche mit System Schritt 3:

Beweisen der Theorie durch Ausprobieren

Schritt 4:

Gegenprobe durchführen

Schritt 5:

Fehlerursache beseitigen

Schritt 6:

Erfolgskontrolle

Um welchen Fehler es sich auch handelt, die grundsätzliche Vorgehensweise ist immer gleich. Halten Sie sich dabei konsequent an die Reihenfolge der einzelnen Schritte. Nehmen Sie sich Zeit, und arbeiten Sie genau. Jedes Detail kann von Bedeutung sein, und erscheint es Ihnen auch noch so unwichtig. Durch zu hastiges »Korrigieren« schafft man sich schnell zusätzliche Fehler – bis schließlich der Überblick ganz verloren geht. Schritt 1

Ausgiebige Fehleranalyse

Um einen Fehler zielsicher zu beseitigen, müssen Sie diesen zunächst einmal kennen lernen. Geben Sie sich nicht mit seinen vordergründigen Erscheinungsformen zufrieden. Versuchen Sie, den Fehler von möglichst vielen Seiten zu sehen. Je mehr Sie über ihn erfahren, um so treffsicherer werden später Ihre Maßnahmen zu seiner Beseitigung sein. Spekulationen über mögliche Fehlerursachen bringen in dieser Phase noch gar nichts – verändern Sie deshalb möglichst nichts, sondern beobachten Sie zunächst den Fehler: Wann genau trat der Fehler erstmals auf? Ging dem Auftreten des Fehlers unmittelbar eine Veränderung des Systems voraus? Wurde das Gehäuse geöffnet? Wurde der PC transportiert? Wurden Änderungen an der Hardware vorgenommen? Wurde eine neue Software installiert? Haben Sie Veränderungen an der Konfiguration (Startdateien) vorgenommen? Wurde neue Software installiert? Wenn Sie eine dieser Fragen bejahen können, so kann das ein Hinweis auf die Fehlerentstehung und damit auch auf die Ursache sein – auch dann, wenn es auf den ersten Blick nicht danach aussieht. Ist der Fehler reproduzierbar? Können Sie den PC veranlassen, den Fehler zu zeigen? Tritt er immer an der gleichen Stelle und auf die gleiche Art und Weise auf? Gibt es immer die gleichen Fehlermeldungen? Bemühen Sie sich, die Bedingungen, unter denen der Fehler auftritt, so genau wie möglich zu beschreiben. Versuchen Sie, mehrfach den Fehler zu provozieren, und beobachten Sie aufmerksam, was passiert. Notieren Sie sich eventuelle Fehlermeldungen in ihrem Wortlaut. Achten Sie auf Dauer und Anzahl eventueller akustischer Signale. Ein Fehler, der reproduziert werden kann, ist recht einfach weiter einzugrenzen. Richtig knifflig und vor allem langwierig wird die Fehlersuche bei Fehlern, die nicht immer auftreten oder erst nach einer Weile (z.B. nach Erwärmung!). Oft treten in der Folge eines Fehlers weitere Probleme auf. Vielleicht haben Sie es aber auch mit mehreren Fehlern zu tun.

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Wenn Ihr PC streikt – So finden Sie den Fehler

Wann genau tritt der Fehler auf? Über den Zeitpunkt lassen sich wertvolle Rückschlüsse auf die Ursachen ziehen. Es lassen sich drei Kategorien unterscheiden: 1. Fehler, die unmittelbar nach dem Einschalten auftreten Bei solchen »frühen« Fehlern, die den POST (Power-on-self-test) nicht überstehen, kann logischerweise die Software oder deren Konfiguration keine Rolle spielen. Das System bemerkt defekte oder falsch konfigurierte Hardware (falsche Jumper- und Setup-Einstellungen) sowie grobe Kabelfehler an Komponenten, die für die Grundfunktionen des Systems (z.B. für das Booten) wichtig sind. Fehlermeldungen in dieser Phase kommen vom BIOS und sind entweder akustischer Natur, erscheinen in Form von Nummerncodes oder englischen Meldungen (siehe Tabellen im Anhang D). Der POST ist abgeschlossen, wenn das Bootsignal ertönt. 2. Fehler, die beim Laden des Betriebssystems auftreten In dieser Phase des Bootvorgangs treten vorwiegend Fehler auf, die mit der Konfiguration des Betriebssystems zusammenhängen. Dazu gehören vor allem die Gerätetreiber und speicherresidenten Programme, die über die Startdateien (CONFIG.SYS und AUTOEXEC.BAT) geladen werden. Adresskonflikte verschiedener Erweiterungskarten können bereits hier auftreten, wenn die Treiber geladen werden. Meldungen kommen selten vom BIOS, meistens vom Betriebssystem und erscheinen daher – zumindest bei moderneren Versionen – auf Deutsch. Die Möglichkeit, seit MS-DOS 6.0 die Abarbeitung der Startdateien auf Tastendruck ([F5]) wahlweise zu umgehen oder schrittweise ([F8]) erledigen zu lassen, ist gerade bei Fehlern in dieser Kategorie äußerst hilfreich. 3. Fehler, die erst in der Anwendung auftreten Fehler, die sich erst in der Anwendung äußern, hängen überwiegend mit dem betreffenden Anwendungsprogramm oder dessen Konfiguration zusammen. Aber auch die »späten« Hardware-Fehler, z.B. Überhitzungsprobleme, treten erst in der Anwendung auf. Fehler in dieser Phase können sehr komplex sein und sind oft nicht einfach zu isolieren. Entsprechend schwierig kann sich daher die Fehlersuche gestalten. Nicht selten treten in der Anwendung Fehler als Folge von Fehlern aus niedrigeren Kategorien auf, ein Zusammenhang ist aber nicht offensichtlich. Beseitigen Sie also auftretende Fehler immer von »unten nach oben«. Schritt 2

Theorie zur Fehlerursache aufstellen

Wenn Sie sich eingehend mit den Fehlersymptomen beschäftigt haben, verdichtet sich vielleicht schon ein gewisser Verdacht, woran es liegen könnte. Oft lässt sich ein Verdacht zunächst nur vage formulieren, wie z.B. »Der Fehler liegt entweder am Motherboard, der CPU oder an den Speichermodulen«. Versuchen Sie in solchen Fällen, das System weitestgehend auf die verdächtigten Komponenten zu reduzieren, um Ihren Verdacht erhärten zu können. Deaktivieren Sie die »überflüssigen« Komponenten oder bauen Sie sie ganz aus. Auch das »Ausblenden« verdächtigter Treiber aus den Startdateien des Betriebssystems kann sinnvoll sein.

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12.2 Vom Symptom zur Ursache – Fehlersuche mit System Bleiben Sie konsequent. Denken Sie eine Theorie erst zu Ende, bevor Sie sie zu beweisen versuchen. Beharren Sie solange auf der Theorie, bis ziemlich sicher feststeht, dass sie falsch oder richtig ist. Notieren Sie sich auf jeden Fall den Ist-Zustand, bevor Sie etwas ändern. Bei Software-Veränderungen sollten Sie die betreffenden Dateien vorher unbedingt sichern. Schritt 3

Beweisen der Theorie durch Ausprobieren

Gerade beim Beweis der aufgestellten Theorie müssen Sie sehr gewissenhaft vorgehen. Probieren Sie lieber mehr als einmal aus und schauen Sie genau hin, sonst kommen durch übereiltes »Testen« neue Fehler hinzu. Lassen Sie sich bei dem Versuch, Ihre Theorie zu beweisen, auf keinen Fall von anderen Beobachtungen, Geistesblitzen oder ähnlichem ablenken. Notieren Sie diese und gehen Sie ihnen im Zweifel später nach. Verfolgen Sie unbedingt erst Ihre Theorie, bis Sie sie entweder bewiesen haben oder als falsch verwerfen müssen. Leihen Sie sich Austauschteile Für die Beweisführung bei Verdacht auf defekte Hardware kommen Sie nicht daran vorbei, vermeintlich defekte Teile gegen solche auszutauschen, von denen Sie mit absoluter Sicherheit wissen, dass sie in Ordnung sind. Es ist also sinnvoll, mit der Zeit ein kleines Ersatzteillager anzusammeln, um mal was austauschen zu können. Falls Sie die Möglichkeit dazu haben, können Sie sich auch Austauschteile leihen, oder Sie testen die vermeintlich defekten Komponenten an einem Rechner eines Kollegen. Für viele wird das ein Problem sein. Aber ganz ohne Austausch können Sie einen Defekt an der Hardware nicht mit absoluter Sicherheit feststellen. Schritt 4

Gegenprobe durchführen

Wenn Sie meinen, durch eine gezielte Maßnahme den Fehler beseitigt zu haben, dann machen Sie sicherheitshalber die Gegenprobe. Stellen Sie den alten – fehlerhaften – Zustand wieder her und überprüfen Sie, ob der Fehler wieder auftritt. Erst wenn Sie mit dem Fehler »spielen« können, haben Sie ihn wirklich im Griff. Oft kommt es dabei zu überraschenden Entdeckungen, nämlich, dass der alte Zustand den Fehler nach Wiederherstellung nicht mehr zeigt oder bei wiederholtem Wechsel zwischen »altem« und »neuem« Zustand unterschiedliche Ergebnisse zu Tage treten. In diesem Fall können Sie Ihre Theorie noch nicht als bewiesen betrachten. Die Suche geht solange weiter, bis die Ergebnisse eindeutig sind. Schritt 5

Fehlerursache beseitigen

Nachdem die Fehlerursache zweifelsfrei gefunden wurde, ist sie in der Regel auch bereits beseitigt. Führen Sie die Fehlerkorrektur zu Ende und achten Sie darauf, dass alles, was Sie möglicherweise ausgebaut oder deaktiviert hatten, anschließend wieder in Funktion gesetzt wird.

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Schritt 6

Erfolgskontrolle

Den Abschluss bildet eine gewissenhafte Prüfung des Systems. Probieren Sie solange alles aus, bis Sie sicher sind, dass Ihr Computer absolut fehlerfrei funktioniert. Oft schleichen sich gerade nach der Fehlerkorrektur andere Fehler ein – wie z.B. falsch aufgesteckte Kabel – Denken Sie an Herrn Dreher.

12.3 Das kommt schon mal vor – Häufige Fehler und ihre Ursachen Wenn Sie nach dem Einbau von Erweiterungen oder sonstigen Veränderungen am Rechner Hilfestellung suchen, sollten Sie auch das entsprechende Kapitel im Praxisteil unbedingt noch einmal lesen. Vielleicht haben Sie beim Einbau Fehler gemacht oder einfach etwas übersehen. An dieser Stelle beschäftigen wir uns vor allem mit Fehlern, die während des normalen Rechnerbetriebs auftreten können. Das kann unmittelbar nach dem Einschalten, beim Laden des Betriebssystems oder während einer Windows-Sitzung geschehen. Fehler unmittelbar nach dem Einschalten Rechner wird eingeschaltet, Bildschirm bleibt schwarz, Netzteillüfter und Festplatte laufen nicht, LEDs bleiben dunkel Wahrscheinliche Ursachen: Defektes Netzteil Testen Sie die Funktion des Netzteils mit jeweils nur einem angeschlossenen Verbraucher. Schließen Sie nacheinander die verschiedenen Verbraucher an. Prüfen Sie dabei jeweils die Funktion des Netzteils. Bleibt das Netzteil regungslos, ist es mit hoher Wahrscheinlichkeit defekt und muss ausgetauscht werden. Öffnen Sie auf keinen Fall das Netzteil. Es gibt dort nichts zu reparieren. Kurzschluss an einem angeschlossenen Verbraucher Entfernen Sie nacheinander die Stromversorgungskabel aller am Netzteil angeschlossenen Verbraucher. Prüfen Sie jeweils die Funktion des Netzteils. Sollte die Funktion plötzlich wieder eintreten, ist der zuletzt entfernte Verbraucher für den Kurzschluss verantwortlich. Kurzschluss auf der Hauptplatine Wenn alle Verbraucher entschuldigt sind, kann der Fehler noch auf der Hauptplatine liegen. Also trennen Sie auch die Hauptplatine vom Netzteil und schließen stattdessen einen anderen Verbraucher an. Verschwindet der Fehler, liegt's an der Hauptplatine (nach Umbau Anschlussstecker vertauscht?). Ziehen Sie nun der Reihe nach alle Karten aus den Slots, entfernen Sie die Speichermodule und die CPU und prüfen Sie nach jedem Teil die Funktion des Netzteils. Stellt sich keine Besserung ein, so ist die Hauptplatine der Verursacher des Problems. Sicherheitshalber sollten Sie die Platine aber nach dem Ausbau noch einmal ans Netzteil anschließen, vielleicht hatte sie nur ungewollten Gehäusekontakt.

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12.3 Das kommt schon mal vor – Häufige Fehler und ihre Ursachen Rechner wird eingeschaltet, es folgen akustische Fehlermeldungen Wahrscheinliche Ursachen: Speichermodul defekt oder falsch installiert oder Grafikkarte defekt oder falsch installiert Wenn unmittelbar nach dem Einschalten einer oder mehrere helle oder dunkle Töne hörbar werden, so handelt es sich um eine Fehlermeldung des Power-On-Self-Tests (POST), der auf diese Weise einen Systemfehler meldet, der so gravierend ist, dass selbst eine einfache Bildschirmausgabe schon nicht mehr möglich ist. Über die Anzahl und die Dauer der Töne können die verschiedenen Fehler unterschieden werden. Eine Übersicht über diese akustischen Fehlercodes finden Sie im Anhang D. Manchmal ist es aber auch nur so, dass die VGA-Grafikkarte akustisch darüber »meckert«, dass Sie das Monitorkabel nicht angeschlossen haben. Nachträgliches Aufstecken bewirkt dann ein lediglich schwarz-weißes Bild. Eine Zahl oder mehrere drei- oder vierstellige Zahlen erscheinen auf dem Bildschirm, Rechner bleibt stehen Auch dies ist eine POST-Meldung. Über die Zahlen werden verschiedene Hardware-Fehler kodiert, eine Auflistung auch dieser Codes finden Sie im Anhang D. Rechner bleibt beim Hochzählen des Speichers stehen, keine Fehlermeldung Dieser Fehler wird in der Regel nur bei Geräten auftreten, bei denen der POST keine Fehlermeldung produzieren kann. Wahrscheinliche Ursachen: Speichermodule defekt, falsch eingebaut oder falsch kombiniert Oft liegt der Fehler an einem defekten oder nicht richtig im Sockel sitzenden Speichermodul. Der Speichertest bricht dann auch häufig an der gleichen Stelle ab. Es kann aber auch sein, dass die installierten Speichermodule nicht von gleicher Bauart sind. Module von unterschiedlichen Herstellern haben miteinander nicht selten Probleme. Defekte oder falsch konfigurierte Hauptplatine Ist der Fehler auch durch Austausch der Speichermodule nicht zu beseitigen, so sollten Sie zunächst die Konfiguration der Hauptplatine (Jumper etc.) überprüfen. Ist diese korrekt, so kann auch ein Defekt der Platine die Ursache sein. In diesem Fall hängt das System nicht immer an der gleichen Stelle. In seltenen Fällen ist sogar ein Booten möglich, gefolgt von einem Systemabsturz (PC hängt, Tastatur reagiert nicht mehr). Rechner zählt weniger Speicher als erwartet, z.B. nur 16.000 statt 16.384 Kbyte. Alles andere funktioniert prächtig. Definitive Ursache: Alles in Ordnung Hier liegt überhaupt kein Fehler vor. Die fehlenden 384 Kbyte benutzt das System als SHADOWRAM. Hierbei wird ein Teil des Erweiterungsspeichers reserviert, um dort SYSTEM- und VIDEOBIOS einblenden zu können. Der so erzielte Geschwindigkeitsvorteil während des Bootens sowie im Bildaufbau sollte über den verhältnismäßig geringen Speicherverlust normalerweise

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hinwegtrösten. Mit wenigen Ausnahmen kann bei den meisten BIOS der »Schattenspeicher« auch abgeschaltet werden. Das System führt selbstständig wiederholte Resets durch. Wahrscheinliche Ursachen: Speichermodule defekt, falsch eingebaut oder falsch kombiniert Wenn die System-Resets regelmäßig beim Hochzählen des Speichers erfolgen, so ist sehr wahrscheinlich eines der Speichermodule nicht in Ordnung oder es werden verschiedene Modultypen kombiniert verwendet, die nicht zusammenpassen (z.B. SDRAM- mit PS/2-Modulen oder Neun-Chip- mit Drei-Chip-Modulen). Auch der Betrieb eines 3-Volt-Moduls mit zu hoher Spannung kann diesen Fehler hervorrufen – oft tritt er erst eine Weile nach dem Einbau auf. Bustakt zu hoch eingestellt Überprüfen Sie die Einstellung des Bustaktes. PCI- und VESA-Local-Bus-Systeme sind meist auf 33 MHz ausgelegt. Oft gibt es schon bei 40 MHz Probleme mit der Grafikkarte oder dem Festplattencontroller, vor allem bei VLB. Für den ISA-Bus gilt ein Takt von 8,25 MHz als normal. Der Bustakt kann oft im erweiterten CMOS eingestellt werden. Manche Hauptplatinen haben dafür aber auch Jumper. Oft können sog. Waitstates an- oder abgeschaltet werden. Senken Sie im Fehlerfall die Taktrate auf die Normalwerte. Schwierigkeiten kann es auch beim Betrieb von älteren AGP-Grafikkarten mit 100 MHz geben. Wenn sich der AGP-Steckplatz, was häufig der Fall ist, nicht unabhängig vom Prozessortakt auf 66 MHz herunterschalten lässt, dann bleibt Ihnen nur der Austausch der Grafikkarte gegen eine, die zuverlässig mit 100 MHz funktioniert. Defekte oder schlecht sitzende Grafikkarte Genauso gut kann dieser Fehler aber auch von einer defekten oder unzulänglich eingebauten Grafikkarte verursacht werden. Oft sitzt die Karte nur nicht richtig im Steckplatz, z.B., weil am Monitorkabel gezogen wurde. Vor allem VLB-Karten reagieren ausgesprochen empfindlich auf schlechten Sitz. Das System meldet »HDD Controller failure«, »C:Drive error« oder Ähnliches, Rechner piept und bleibt stehen Irreführende Fehlermeldung! Denn in den seltensten Fällen wird hier der eigentliche Übeltäter korrekt genannt. Die Meldung kommt immer dann, wenn das Festplattensystem aus irgendeinem Grund nicht richtig initialisiert werden kann. Selten liegt ein echter Defekt vor. Wahrscheinliche Ursachen: Festplatten sind nicht korrekt im CMOS eingetragen AT-Bus- und die älteren MFM-Festplatten müssen im CMOS-Setup mit den korrekten Werten ihrer Zylinder, Köpfe und Sektoren angemeldet sein. Diese Werte müssen exakt denen entsprechen, die für die Platten vom Hersteller angegeben werden. Gelegentlich führen Systemabstürze zu einer Veränderung dieser Werte, vor allem beim Erproben von systemnahen selbst programmierten Programmen. Auch beim Zurücksetzen des BIOS auf die Default-Einstellungen können sich die Festplattenparameter ändern.

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12.3 Das kommt schon mal vor – Häufige Fehler und ihre Ursachen Festplattenkabel lose, defekt oder falsch montiert Beim Transport des PCs können sich gelegentlich Kabel lösen. Sonst ist dies ein Fehler, der gern nach Einbauarbeiten an den Laufwerksschächten auftritt. Das Festplattenkabel wird abgezogen, um etwas anderes besser erreichen zu können, dabei beschädigt, falsch herum angeschlossen oder ganz vergessen. Laufwerk defekt oder Stromversorgung unterbrochen Findet der Rechner die ihm über das CMOS mitgeteilte Gerätekonfiguration nicht vor, so wird er meckern. Prüfen Sie in diesem Fall nach, ob die Festplatte überhaupt noch lebt oder ob nur das Stromkabel nicht angeschlossen ist. Es erscheint die Meldung »CMOS Configuration Error« oder so ähnlich, Rechner piept und bleibt stehen Diese Fehlermeldung tritt überwiegend auf, wenn der PC länger nicht benutzt oder an der Hardware etwas verändert wurde. Sie besagt nichts anderes, als dass die vorgefundene Konfiguration nicht der im CMOS eingetragenen entspricht. Wahrscheinliche Ursachen: Falsche oder fehlende Einträge im CMOS-Setup Wenn Ihnen diese Meldung begegnet, sollten Sie im Standard-CMOS nachsehen, ob alle Einträge korrekt sind. Ist dies der Fall, aktivieren Sie für das erweiterte CMOS zweckmäßigerweise die Voreinstellungen (BIOS-Defaults). Die meisten modernen BIOS bieten hierfür einen entsprechenden Menüpunkt an. Stromversorgung des CMOS-Chips ausgefallen oder unterbrochen Wenn die Stromversorgung des CMOS durch die Hauptplatinenbatterie oder den Akku versiegt, vergisst der Rechner seine Konfiguration. Die Festplattenparameter sind plötzlich über Nacht verschwunden, manchmal findet man ein völlig leer gefegtes Standard-CMOS vor. Bei moderneren Hauptplatinen kann die Batterie einfach gewechselt werden. Bei älteren Geräten mit Akku hilft es manchmal, wenn der Rechner eine Weile eingeschaltet bleibt, damit sich der Akku aufladen kann. Wenn das nicht hilft, knipsen Sie den altersschwachen Akku am besten gleich ab. Er kann sonst auslaufen und dabei die Hauptplatine verätzen oder Kurzschlüsse verursachen. Sie können ihn durch einen Batteriehalter mit Kabel zum Anschluss an die Hauptplatine ersetzen. Fehler beim Laden des Betriebssystems Das Bootsignal ertönt, aber das System startet nicht. Der PC »hängt«, meistens mit Fehlermeldung Dieser Fehler ist gar nicht so kompliziert, wie er auf den ersten Blick erscheint. Um ihm auf die Spur zu kommen, brauchen Sie allerdings eine Startdiskette mit den Systemprogrammen SYS und FDISK. Wahrscheinliche Ursachen: Unvollständige, fehlerhafte oder falsche Betriebssystemkerndateien Zum Starten benötigt das Betriebssystem zwei oder drei versteckte Dateien des Betriebssystemkerns. Manchmal werden diese irrtümlich gelöscht oder durch Software oder Viren zerstört.

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Sie können Sie wiederherstellen, indem Sie von Diskette booten und das Kommando sys c: ausführen. Manchmal ist auch der so genannte Master-Boot-Record beschädigt. Sie können ihn mit fdisk /mbr wiederherstellen.

Bootsektor auf der Festplatte kann nicht gelesen werden Eine tückischer Fehler kann auch dann vorliegen, wenn eine AT-Bus-Festplatte mit Parametern im CMOS angemeldet ist, die nicht denen entsprechen, mit denen sie ursprünglich eingerichtet (sprich partitioniert und formatiert) wurde, die aber dennoch ohne POST-Fehlermeldung durchgehen. Das kann z.B. passieren, wenn der CMOS-Eintrag von einem festen Typ auf AUTO geändert wurde, beispielsweise beim Laden der BIOS-Defaults oder umgekehrt. In diesem Fall kann der Bootsektor der Platten nicht gelesen werden. Wenn die Daten auf der Platte nicht zerstört werden sollen, gibt's nur eine Chance, nämlich die bei der Formatierung benutzten Parameter im CMOS wieder einzutragen. Andernfalls muss die Platte mit den neuen Parametern von Grund auf neu eingerichtet werden, wobei alle Daten verloren gehen. Auch ein defekter Bootsektor, z.B. durch einen Headcrash, kann zu diesem Fehler führen. Fehler während der Anwendung Systemabsturz, Bildschirm »eingefroren«, Rechner »hängt« Unter »Hängen« verstehen wir hier die Weigerung des Geräts, in irgendeiner Weise auf Ihre Bemühungen zu reagieren. Tastatur und evtl. Maus scheinen »tot« zu sein. Meist ist der Bildschirminhalt hierbei »eingefroren«, manchmal wird er auch schwarz. Die Betätigung der [Num]Taste führt in der Regel nicht zu einem Umschalten der entsprechenden LED. Alles, was Sie ausrichten können, ist der Neustart des Systems durch ein Reset. Mögliche Ursachen: Fehlerhafte Grafiktreiber Defekte oder mit der jeweiligen Anwendung nicht verträgliche Grafiktreiber können solche Hänger bewirken. Sie treten vorzugsweise unter Windows auf. Friert der Bildschirm unter Windows häufiger ein, so setzen Sie unter Anzeige/Eigenschaften den Grafiktreiber probehalber mal zurück auf Standard-VGA. Verschwindet der Fehler, sollten Sie sich vom Hersteller der Karte ein Treiber-Update besorgen. Möglicherweise ist auch die Grafikkarte selbst nicht in Ordnung. Dateifehler auf Festplatte oder CD-ROM Wenn der Hänger mit einer leuchtenden Festplatten-LED einher geht, so ist dies ein Hinweis darauf, dass der Fehler beim Schreiben oder Lesen auf der Platte auftritt. Führen Sie dann das Programm SCANDISK (Festplattenwartung) aus, um verlorene Cluster, Querverkettungen oder Oberflächenprobleme zu beheben. Hitzeprobleme Besonders bei hoch getakteten CPUs oder defekten Kühlern kann es zu Hängern kommen. Solche temperaturbedingten Fehler können grundsätzlich aber an jedem anderen PC-Bauteil auftreten, vorzugsweise an Grafikkarten. Hitzefehler zeichnen sich dadurch aus, dass die Häufigkeit, mit der sie auftreten, mit zunehmender Erwärmung ansteigt. Dennoch kann man sich auf das Auftreten des Fehlers nicht verlassen, was ihn äußerst schwer lokalisierbar macht.

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12.3 Das kommt schon mal vor – Häufige Fehler und ihre Ursachen Speicher- oder Cache-Probleme Andererseits ist natürlich auch ein Hardware-Fehler an den Speichermodulen nie ganz auszuschließen. Gerade »eingefrorene« Bildschirme deuten darauf hin. Manchmal ist der Second Level-Cache auf der Hauptplatine schuld. Wenn das Fehlerbild einigermaßen reproduzierbar ist, sollten Sie auf Verdacht den Cache einmal abschalten. Das geht meistens über das CMOSSetup. Speicherverwaltungsprobleme Vor allem Spiele unter DOS zeigen nicht selten dieses Fehlerbild, wenn die Speicherkonfiguration (freier DOS-Speicher, EMS-Speicher, XMS-Speicher etc.) nicht ihren Anforderungen entspricht. In diesem Fall müssen Sie schon ein ziemlicher Experte in der Gestaltung der Systemdateien im Hinblick auf das Speicher-Management sein. Unter Windows ME, 98 und 95 können Sie über die Karte Eigenschaften für jedes DOS-Programm separat die Speicherzuteilung festlegen. Unter DOS 6.x ist es möglich, ein Bootmenü zu gestalten, mit dem verschiedenen Anwendungen spezielle Bootkonfigurationen zugewiesen werden können, um jeweils die optimale Umgebung zu schaffen. Der Drucker druckt dummes Zeug oder überhaupt nicht. Wahrscheinliche Ursachen: Das Anwendungsprogramm spricht den Drucker falsch an Die wahrscheinlichste Ursache bei Druckproblemen liegt in der Kommunikation zwischen der Anwendung und dem Drucker, also beim Druckertreiber. Ist der Treiber vollständig und korrekt installiert und passt er genau auf den verwendeten Druckertyp, dann sollte es diesbezüglich keine Probleme geben. Wenn der Drucker gar nicht oder völligen Unsinn druckt, so sollten Sie einmal versuchen, von DOS direkt zu drucken. Begeben Sie sich auf die DOS-Ebene und schicken Sie ein Inhaltsverzeichnis auf den Druckerport, an dem Ihr Drucker angeschlossen ist, indem Sie z.B. eingeben DIR WINDOWS > LPT1.

Wenn der Druckertreiber der druckenden Anwendung an der Fehlfunktion des Druckers schuld ist, wird er jetzt prima drucken, denn DOS spricht den Drucker ohne Umschweife direkt an. Sie müssen allerdings am Drucker manuell einen Seitenvorschub auslösen, nachdem die Daten angekommen sind; Laserdrucker beginnen vorher gar nicht mit dem Drucken. Wenn das Drucken von DOS aus ohne Probleme funktioniert, ist die Kommunikation zwischen PC und Drucker in Ordnung. Der Fehler liegt an der Kommunikation zwischen der Anwendung und dem Drucker. Für Windows gilt, dass Sie nach Möglichkeit immer die Druckertreiber des Drucker-Herstellers verwenden sollten – diese sind meist aktueller und werden besser gepflegt. Die Verbindung zwischen PC und Drucker ist gestört Eine Verbindungsstörung liegt in der Regel an einem nicht befestigten oder defekten Kabel. Wenn zwischen PC und Drucker eine Druckerweiche geschaltet ist, so kann diese falsch eingestellt oder defekt sein. Entfernen der Weiche und Herstellen einer direkten Verbindung zwischen Drucker und PC schafft Abhilfe.

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Wenn Ihr PC streikt – So finden Sie den Fehler

Der Drucker ist defekt Überprüfen Sie die korrekte Funktion des Druckers, indem Sie ihn veranlassen, einen Selbsttest (kann jeder Drucker, siehe Handbuch) durchzuführen oder ein Statusblatt (Laserdrucker) auszudrucken. Bereitet das bereits Probleme, gehört der Drucker in die Werkstatt. Aber auch dann, wenn der Selbsttest funktioniert, kann es sein, dass der Drucker nicht mehr in der Lage ist, Daten anzunehmen oder diese korrekt auszudrucken. Erst wenn Sie absolut sicher gestellt haben, dass am PC kein Fehler vorliegt und auch das Kabel entschuldigt ist, sollten Sie den Drucker für defekt erklären. Der Drucker ist falsch eingestellt Drucker können konfiguriert werden. Ältere Drucker weisen dazu oft eine Unmenge an DipSchaltern auf. Falsche Schalterstellungen sind oft die Ursache von Druckproblemen. Laserdrucker werden meistens über ein eigenes Setup konfiguriert, einstellbar über ein kleines Tastenfeld am Drucker. Auch darin können Druckprobleme begründet sein. Keine Soundausgabe bei DOS-Spielen Wahrscheinliche Ursachen: Falscher Soundkartenstandard eingestellt Manche Soundkarten können auf verschiedene Soundkartenstandards konfiguriert werden. Spiele hingegen unterstützen noch längst nicht alle jeden Standard. Damit die Soundausgabe funktioniert, müssen Spiele und Soundkarte dem gleichen Soundstandard genügen. Fehlerhafte oder fehlende Soundausgabe ist oft auf dieses Problem zurückzuführen. Falsche Speicherkonfiguration Manche DOS-Spiele benötigen spezielle Einstellungen für den Erweiterungsspeicher (EMS und XMS), um digitalisierte Signale ausgeben zu können. Achten Sie auf die Ausführungen in der Dokumentation, und konfigurieren Sie HIMEM oder EMM386.EXE entsprechend. DMA-Konflikt zwischen Soundkarte und CD-ROM-Laufwerk Wenn Sie die Spiele von einer CD abspielen, kann die Ursache für fehlenden Sound in einem DMA-Konflikt zwischen Soundkarte und CD-ROM-Laufwerk liegen. Beide Geräte sind möglicherweise bei der Installation auf den gleichen DMA-Kanal eingestellt worden. Konfigurieren Sie eines der Geräte auf einen anderen freien DMA-Kanal, der ausschließlich diesem Gerät zur Verfügung steht. Portadressenkonflikt zwischen MIDI und SCSI Die Standardadresse für die MIDI-Schnittstelle unter DOS ist 330Hex und das ist auch genau die BIOS-Adresse zahlreicher SCSI-Karten, besonders von Adaptec. Wenn es Soundkarte und Software erlauben, sollten Sie es mit der Adresse 300Hex versuchen, oft ist dies allerdings nicht möglich. Wenn Sie die Adresse des SCSI-Adapters verstellen, kann es sein, dass Sie anschließend nicht mehr von der Festplatte booten können. Fehler unter Windows ME/98/95 Die meisten Probleme unter Windows ME/98/95 sind keine Hardware-, sondern Software-Probleme – sie hängen vor allem mit fehlender oder fehlerhafter Treiberunterstützung und/oder falscher Ressourcenverwaltung zusammen. Echte Hardware-Probleme äußern sich auch beim Wechsel auf Windows ME/98/95 so, wie eben schon beschrieben.

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12.3 Das kommt schon mal vor – Häufige Fehler und ihre Ursachen Die meisten anderen Probleme stehen und fallen mit der falschen bzw. richtigen Anmeldung der Hardware. Wir haben diese einschließlich der evtl. auftretenden Probleme in den Kapiteln zur Treiberinstallation, dem Einbau von Erweiterungskarten und den verschiedenen Laufwerken ausführlich beschrieben. Fassen wir hier die wichtigsten Regeln noch einmal zusammen: l

Die Ressourcen aller eingebauten Karten müssen Windows ME/98/95 bekannt sein. Sie können dies unter Computer im Geräte-Manager überprüfen und ggf. korrigieren.

l

Wenn Sie einen Windows 98/95-Treiber besitzen, sollten Sie diesen unbedingt auch verwenden. Wenn nicht, dann sollten Sie sich nach Möglichkeit einen besorgen. Dies gilt im Besonderen für Windows ME, das Windows 3.x-Treiber gar nicht erst akzeptiert und mit Windows 95-Treibern oft nicht stabil läuft.

l

Nur wenn das nicht geht, können Sie unter Windows 98 und 95 versuchen, auf einen Windows 3.1-Treiber zurückzugreifen. Dieser muss entweder als xxxxxxxx.drv oder als oemsetup.inf vorliegen. Bei Druckern funktioniert das fast immer, bei Grafikkarten fast nie.

l

Wenn das auch nicht geht, können Sie evtl. auf einen DOS-Treiber zurückgreifen. Dieser sollte im ungeschützten Vollbildmodus installiert werden.

Doch auch bei Einhaltung aller dieser Regeln kann es durchaus noch zu Problemen kommen, wie die folgende Auflistung zeigt. Wir haben uns naturgemäß auf solche Probleme beschränkt, zu denen wir auch eine Lösung anbieten können. Nach erfolgter automatischer Konfiguration neuer Hardware bleibt beim Rechnerneustart alles schwarz, der Rechner hängt, auch Reset und sogar Aus-/Einschalten bringt keine Änderung. Dieses krasse Fehlverhalten, das einen schlimmen Defekt suggeriert, ist uns schon erstaunlich oft untergekommen und zwar ausschließlich bei PCI-Mainboards mit Plug&Play-BIOS. Abhilfe schaffte in allen Fällen der Austausch der Grafikkarte oder das Umsetzen in einen anderen PCISteckplatz. Wenn der Rechner einmal angelaufen ist, können Sie auch die alte Karte oder den alten Slot wiederverwenden. Nach erfolgter automatischer Konfiguration neuer Hardware bleibt Windows ME/98/95 während des Systemstarts stehen. Diese Situation kann entstehen, wenn es zwischen der neuen Hardware und bereits bestehender zu einem Ressourcenkonflikt kommt. Das ist z.B. der Fall, wenn Sie eine Soundkarte verwenden, die Sie unter Windows gar nicht oder nur unvollständig installiert haben und die daher auch mit ihren Ressourcen nicht angemeldet war. Wenn dann eine Komponente hinzukommt, die z.B. dieselbe Portadresse benutzt, gibt es Ärger. Gegen solche Schwierigkeiten sind nicht einmal Plug&Play-Komponenten wirklich gefeit – achten Sie daher wirklich immer auf einen vollständigen Eintrag aller verwendeten Systemressourcen. Sie beheben dieses Problem, indem Sie Windows im abgesicherten Modus starten, den letzten Treiber wieder entfernen, normal neu starten, die fehlenden Ressourcen anmelden und anschließend den neuen Treiber wieder installieren.

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Wenn Ihr PC streikt – So finden Sie den Fehler

Ein Hänger beim Windows-Start kann natürlich auch durch das ganze Spektrum von HardwareDefekten und -Fehlern verursacht werden. In diesem Fall kann Ihnen unser Fehlersuchsystem vielleicht weiterhelfen. Windows ME/98/95 bleibt nach (evtl. unbemerktem) CD-ROM-Zugriff vollständig »hängen«, der Bildschirm ist »zerstückelt«, ein Warmstart ist nicht möglich. Dieser skurrile Fehler kann mit der Autoplay-Funktion dieser Windows-Versionen zusammenhängen. Er tritt bei bestimmten CD-ROM-Laufwerken beim Einlegen einer defekten Audio-CD oder einer defekten CD mit Autoplay-Verzeichnis auf. Auch wenn Sie eine CD verkehrt herum einlegen, können Sie diesen Effekt evtl. beobachten. Windows ME/98/95 bricht die verschiedensten Anwendungen mit der Meldung einer Schutzverletzung ständig ab. An diesem typischen, schon von Windows 3.1 bekannten, Problem ist fast immer der Treiber zur Grafikkarte schuld. Vor allem Treiber für Windows 3.1 funktionieren unter Windows 98/95 nur selten und unter Windows ME überhaupt nicht. Aber auch »überoptimierte« vom Grafikkartenhersteller gelieferte Treiber können dieses Problem verursachen. Wenn Sie einen originalen Windows-Treiber verwenden, sollte Ihr System eigentlich wieder stabil sein. Festplattenleistung ist nach der Windows ME/98/95-Installation erheblich schlechter Wenn Sie »lediglich« 8-16 Mbyte RAM besitzen, wird Ihnen die Festplattenleistung automatisch schlechter erscheinen als unter Windows 3.1. Die höheren Windows-Versionen sind halt sehr speicherverfressen und müssen bei zu wenig RAM sehr oft auf die Festplatte auslagern. Ist der Unterschied allerdings sehr deutlich, dann kann dies mit einem nicht erkannten oder nicht unterstützten Festplattencontroller zusammenhängen. Vor allem ältere PCI- oderr VLBController werden gelegentlich nicht mit 32 Bit betrieben, die alten Windows 3.1-Treiber funktionieren nicht. Nach erfolgreicher Treiberinstallation unter DOS läuft das CD-ROM-Laufwerk für genau eine Windows ME/98/95-Sitzung und dann nie wieder. In diesem Fall kann es sein, dass die CD-ROM-Schnittstelle – wahrscheinlich auf einer Soundkarte – per Software erst »eingeschaltet« werden muss. Wenn dies erst einmal geschehen ist, bleibt sie bis zum Ausschalten des Rechners aktiv. Wir haben dieses Problem mit einem Lösungsvorschlag in den Kapiteln zum Einbau eines CD-ROM-Laufwerks (18.5) und der Installation eines SCSI-Subsystems (30) beschrieben. Wenn Sie die Treiber zur CD-ROM-Schnittstelle nach Betätigung von [F4] unter der alten DOS-Version installiert haben, ohne zu überprüfen, ob dies nicht auch im Vollbild unter Windows 98/95 möglich ist, dann sollten Sie dies jetzt nachholen. Nach erfolgreicher Treiberinstallation unter DOS läuft die Soundkarte für genau eine Windows ME/98/95-Sitzung und dann nie wieder. Dies ist dasselbe Problem, wie wir eben für das CD-ROM-Laufwerk beschrieben haben: Möglicherweise muss die Soundkarte erst in einen Emulationsmodus geschaltet werden, der dann aber bestehen bleibt, bis der Rechner ausgeschaltet wird oder es zu einem Hardware-Reset gekommen ist. Evtl. haben Sie die Treiber nach Drücken von [F4] auch unter dem alten DOS installiert, dann werden sie beim Windows-Start nicht mitgeladen. Wiederholen Sie für diesen Fall die Installation einfach im ungeschützten Vollbildmodus. 410

12.3 Das kommt schon mal vor – Häufige Fehler und ihre Ursachen Das CD-ROM-Laufwerk funktioniert unter DOS, steht aber unter Windows nicht zur Verfügung Windows ME, 98 oder 95 zeigt dieses Fehlerbild gerne nach Systemabstürzen. Für den Fall, dass das CD-ROM-Laufwerk am Festplattencontroller angeschlossen ist, schaltet Windows ME/ 98/95 den Festplattenzugriff in einen so genannten Kompatibilitätsmodus, wenn es beim Start eine Veränderung des Master-Boot-Records bemerkt. Windows ME/98/95 interpretiert das oft auch als Vireninfektion (und es kann auch eine sein!!), was dann in Besorgnis erregender Weise auch gemeldet wird. Der Festplattenzugriff wird dann erstens langsamer und zweitens verschwindet das CD-ROMLaufwerk aus dem Geräte-Manager. Aufschluss über den Betriebsmodus des Festplattenzugriffs erhalten Sie über Einstellungen/Systemsteuerung. Die Karte Leistungsmerkmale gibt Auskunft. Ist dort der Kompatibilitätsmodus ausgewiesen, empfiehlt sich grundsätzlich der Einsatz eines aktuellen Virenscanners.

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Teil III So rüsten Sie Ihren PC auf – Alle praktischen Maßnahmen Schritt für Schritt In diesem Teil finden Sie das, was diesem Buch den Namen gibt – ausführliche Schritt-fürSchritt-Anleitungen zum Aufrüsten Ihres PCs mit allen möglichen Komponenten. Dabei spielt es keine Rolle, ob Sie einen modernen oder einen alten PC erweitern wollen. Wir halten eine Vielzahl von Variationen für Sie bereit. Flexibel können Sie auch Ihre Fähigkeiten handhaben. Wir haben uns mit Verweisen auf andere Teile dieses Buchs nicht zurückgehalten. Auf diese Weise wissen Sie immer, wo es weitergeht, wenn es einmal nicht mehr weitergeht. Je größer Ihre Erfahrung im Umgang mit der Computer-Hardware schon ist oder noch wird, desto seltener werden Sie diesen Verzweigungen folgen wollen. Wir haben deshalb bestimmte Formulierungen immer dort wiederholt, wo sich auch bestimmte Sachverhalte wiederholen. Nicht um es uns leichter zu machen – das war gar nicht so einfach –, sondern um diese Stellen zu kennzeichnen. Sie können sie dann einfach überspringen, wenn Sie schon wissen, worum es geht. Bevor Sie den Schraubendreher auspacken und loslegen: Vielleicht schauen Sie sich auch die anderen Buchteile eben noch an und verschaffen sich einen kurzen Überblick, worauf Sie zurückgreifen können, wenn Sie doch einmal nicht mehr weiterkommen?

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Teil II1 In diesem Teil erfahren Sie: l

wie Sie eine Grafik- oder Soundkarte einbauen,

l

wie Sie eine USB-Schnittstelle nachrüsten,

l

wie Sie eine AT-Bus-, SCSI- oder ältere Festplatte einbauen,

l

wie Sie einen (auch zusätzlichen) ATAPI- oder UDMA-Adapter einbauen,

l

wie Sie mehrere davon einbauen,

l

wie Sie ein CD-ROM-Laufwerk, CD-RW-Laufwerk oder einen »Brenner« einbauen,

l

wie Sie mehrere CD-Laufwerke gleichzeitig einbauen,

l

wie Sie einen Floppy-, ATAPI- oder SCSI-Streamer einbauen,

l

wie Sie ein Disketten- oder Kombilaufwerk einbauen,

l

wie Sie den Arbeitsspeicher mit SDRAM, EDO-RAM oder DRAM erweitern,

l

wie Sie einen Pentium II, Pentium oder älteren Prozessor austauschen,

l

wie Sie eine AT- oder ATX-Hauptplatine austauschen,

l

wie Sie den Speicher-Cache auf Ihrer Hauptplatine sinnvoll erweitern,

l

wie Sie die Leistung Ihrer Hauptplatine durch ein BIOS-Update verbessern,

l

wie Sie auch einem alten PC die Grundrechenarten beibringen,

l

wie Sie ein PC-Netzteil austauschen oder den Netzschalter richtig verkabeln,

l

wie Sie ein Modem oder einen ISDN-Adapter installieren,

l

wie Sie zu einer zuverlässigen SCSI-Installation gelangen,

l

wie Sie zwei oder mehr PCs unter Windows ME, 98, 95 verbinden,

l

ganz einfach, wie Sie Ihren PC aufrüsten – Schritt für Schritt.

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Besser im Bild – Der Austausch der Grafikkarte

Heutzutage bekommt man eine hochwertige AGP-Grafikkarte mit vier oder gar acht Mbyte Speicher weit unter dem Preis, der vor noch gar nicht so langer Zeit für ein ganz einfaches Modell mit höchstens einem Mbyte fällig war. Da ist die Versuchung groß, sich durch einen kleinen Eingriff in den Geldbeutel und in die Hardware einen großen Leistungsvorteil zu verschaffen. Der Austausch der Grafikkarte kostet also nicht die Welt, ob er sich auch lohnt, ist eine andere Frage – wir kommen gleich darauf zurück. Auch die so genannten 3D-Beschleuniger erfreuen sich steigender Beliebtheit. Fallende Preise bei ständig verbesserter Leistung und ein immer größeres Software-Angebot lassen mittlerweile auch so manchen Skeptiker neugierig werden. Bezüglich des Einbaus unterscheiden sich 3D-Beschleuniger nicht von »gewöhnlichen« Grafikkarten – auch wenn einige Versionen zusätzlich zur bestehenden Grafikkarte installiert werden müssen, sind Sie hier also an der richtigen Adresse. Wenn Sie eine neue Karte in ein neues PC-System einbauen wollen, dann gibt es noch eine zweite Anschrift: Wir haben diesen Fall im Selbstbauteil ausführlich beschrieben. In diesem Kapitel geht es vor allem um den Austausch eines bereits vorhandenen Exemplars.

In diesem Kapitel erfahren Sie: l

ob sich der Austausch der Grafikkarte überhaupt lohnt,

l

was Sie dabei beachten müssen,

l

was Sie für den Austausch benötigen,

l

wie Sie eine alte Grafikkarte aus dem System entfernen,

l

wie Sie eine neue Grafikkarte installieren,

l

wie Sie den Treiber für die neue Grafikkarte einrichten.

Wenn Ihnen dabei Begriffe oder Sachverhalte begegnen, die Sie nicht recht unterbringen können, dann können Ihnen die Kapitel 2.3.6, 2.3.7 und 2.3.8 im Grundlagenteil zu Grafikkarten, 3D-Beschleunigern und Monitoren weiterhelfen. Dort haben wir die verschiedenen Grafikstandards und Leistungsmerkmale ausführlich beschrieben, Sie erfahren mehr über Auflösungen, Farbtiefen und Bildwiederholfrequenzen. Auch RAMDACs, Rendering, Mapping und die leidige Treiberproblematik bei 3D-Beschleunigern kommen nicht zu kurz.

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Besser im Bild – Der Austausch der Grafikkarte

13.1 Damit nichts schief geht – Vorüberlegungen Der Austausch einer Grafikkarte gehört zu den einfachsten Erweiterungen eines PCs. Eine neue Grafikkarte in einen moderneren PC einzubauen, ist in der Regel schnell erledigt. Auch bei älteren Computern bereitet der Austausch keine Probleme – wenn Sie erst einmal eine Grafikkarte aufgetrieben haben. Und das kann schwierig werden. Aktuelle Modelle werden nämlich ausschließlich für den PCI- und den AGP-Bus hergestellt, ISA-, VLB- oder gar EISA-Karten sind allenfalls gebraucht zu bekommen. Dabei sind gebrauchte EISA- oder VLB-Exemplare oftmals teurer als eine einfache neue PCIKarte. Lohnt sich der Austausch? Kommt ganz darauf an, was Sie drinhaben und was Sie vorhaben: Wenn Sie Windows beschleunigen wollen, ... ... dann lohnt sich der Austausch nur, wenn Ihre alte Karte schon ziemlich alt ist. Windows, egal in welcher Version, besitzt eine zweidimensionale Oberfläche. Auch die einfachsten Grafikkarten besitzen längst einen Beschleunigerchip für 2D-Grafik, der auch heute allemal genügt, vorausgesetzt, der Grafiktreiber ist auch installiert. Bei älteren Karten, auch bei den ersten für den PCI-Bus, können Sie durch den Austausch dagegen durchaus etwas erreichen, vor allem, wenn Sie schon über eine ordentliche Arbeitsspeichergröße verfügen und die Geschwindigkeit sichtbar am Bildaufbau »hängt«. Insbesondere ISA-Karten kommen heutzutage einfach nicht mehr mit. wenn Sie eine höhere Auflösung oder Farbtiefe wünschen, ... ... die von der alten Karte gar nicht oder nur unter Flimmern erreicht wird, dann lohnt sich der Austausch. Für die erreichbare Auflösung ist vor allem die Größe des Grafikspeichers verantwortlich, die Bildfrequenz hängt in erster Linie vom verwendeten RAMDAC, aber auch von der Zugriffszeit des Grafikspeichers ab. Mehr zu diesem Zusammenhang finden Sie bei Interesse in Kapitel 2.3.6 im Grundlagenteil zur Grafikkarte. Dort haben wir auch tabellarisch aufgeführt, wie viel Grafikspeicher für die verschiedenen Auflösungen und Farbtiefen erforderlich ist. Wenn Sie spielen wollen, ... ... dann steigen die Anforderungen an eine Grafikkarte u.U. sprunghaft an, jedenfalls wenn es sich um 3D-Spiele handelt. Der Wechsel auf eine 3D-Beschleunigerkarte wird sich hier in den meisten Fällen lohnen – sofern die avisierten Spiele ausdrücklich dafür vorgesehen sind. Dabei spielt es eine große Rolle, welchen Treiberstandard Spiel und Grafikkarte unterstützen, oft passen sie nicht zusammen. Ein Spiel, das »Glide« benötigt, wird durch eine Grafikkarte, die ausschließlich »Direkt3D« unterstützt, auch nicht schneller.

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13.2 Schritt für Schritt – So installieren Sie eine neue Grafikkarte Was es mit den 3D-Treibern im Einzelnen auf sich hat und welche Kriterien es bei der Auswahl von 3D-Beschleunigern sonst noch gibt, können Sie bei Interesse in Kapitel 2.3.7 nachlesen.

Passt der Monitor zur neuen Karte? Bei dieser Frage geht es in erster Linie um die erreichbare Zeilenfrequenz des Monitors. Diese muss auch in der höchsten gewünschten Auflösung zur Grafikkarte passen. Dabei sollte die Bildwiederholrate nicht unter 73 Hz liegen, so manches »Adlerauge« nimmt sogar noch bei 80 Hz ein Flimmern wahr. Für eine Auflösung von 1.024 x 768 Punkten muss die Zeilenfrequenz z.B. mindestens 60 kHz betragen, um eine Bildrate von über 70 Hz zu erreichen. Bei modernen Bildschirmen ist das keine Frage, wohl aber bei einem »älteren Schätzchen«. Schlimmer noch als das Geflimmer ist es, wenn der Monitor mit einer zu hohen Zeilenfrequenz überlastet wird – er kann Ihnen dabei sprichwörtlich »durchbrennen«. Welche Zeilenfrequenz bei den verschiedensten Auflösungen für eine vernünftige Bildwiederholrate erforderlich ist, haben wir in Kapitel 2.3.8 im Grundlagenteil zum Monitor ausführlich beschrieben und in einer Tabelle zusammengefasst.

Auch wenn Sie einen ganz alten PC, der noch mit einem EGA-, CGA- oder Hercules-Monitor ausgerüstet ist, aufmöbeln wollen, stellt sich die Monitorfrage. An einer VGA-Karte lassen sich diese Bildschirme nicht betreiben, mit Ausnahme spezieller Multiscan-Monitore, die einen digital/analog-Umschalter besitzen. Checkliste – Das brauchen Sie für den Austausch Da kann erstaunlich viel zusammenkommen. Um die Grafikkarte auszutauschen, benötigen Sie: l

eine Grafikkarte,

l

passende Treiber dazu,

l

die Betriebssystem-CD oder -Disketten,

l

evtl. Dokumentation zur Hauptplatine,

l

Dokumentation zum Monitor,

l

evtl. die Treibersoftware der alten Grafikkarte,

l

evtl. Treibersoftware zu allen Karten, die Sie umstecken müssen.

13.2 Schritt für Schritt – So installieren Sie eine neue Grafikkarte Rein mechanisch stellt der Austausch der Grafikkarte eigentlich nichts Besonderes dar – er unterscheidet sich nicht wesentlich von allen anderen Erweiterungskarten. Bei der folgenden Anleitung haben wir daher die entsprechenden Schritte recht knapp gehalten. Eine detaillierte Anleitung zum Einbau von Erweiterungskarten finden Sie unter »Einfach einstecken?« in Kapitel 10.

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Besser im Bild – Der Austausch der Grafikkarte

Schritt für Der Austausch der Grafikkarte Schritt: Schritt 1:

Alte Grafikkarte entfernen

Schritt 2:

Steckplatz aussuchen und vorbereiten

Schritt 3:

Evtl. Hauptplatine konfigurieren

Schritt 4:

Evtl. Grafikkarte konfigurieren

Schritt 5:

Grafikkarte einsetzen und befestigen

Schritt 6:

Evtl. BIOS einstellen

Schritt 7:

Grafiktreiber installieren Bevor Sie beginnen: Jetzt ist der richtige Zeitpunkt, um die Tipps und Gefahrenhinweise in Kapitel 4 zu lesen (wenn Sie dies nicht längst getan haben)!

Öffnen Sie jetzt das Gehäuse Ihres PCs, wie wir es in Kapitel 9 »Auf geht's« ausführlich beschrieben haben.

Schritt 1

Alte Grafikkarte entfernen

Bei diesem Schritt genügt es nicht, die alte Grafikkarte loszuschrauben und herauszunehmen, es müssen unbedingt auch alle Grafiktreiber entfernt oder deaktiviert werden und zwar vor dem Ausbau der Karte. Am wichtigsten ist dies unter Windows 3.x, das sich mit einem falschen Grafiktreiber überhaupt nicht mehr starten lässt, aber auch unter Windows ME/98/95 oder DOS kann es nicht selten zu erheblichen Problemen kommen. Eine ausführliche Anleitung zur Treiberinstallation und -deinstallation unter den verschiedenen Betriebssystemen finden Sie unter »Vermittlung bitte!« in Kapitel 7.

Unter Windows ME, 98 und 95 finden Sie den alten Grafiktreiber im Geräte-Manager unter Grafikkarten. Sie können ihn entweder ganz löschen oder deaktivieren, was sich vor allem dann empfiehlt, wenn Sie die alte Grafikkarte evtl. doch wieder einbauen wollen, z.B. weil die neue nicht richtig funktioniert.

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13.2 Schritt für Schritt – So installieren Sie eine neue Grafikkarte Bild 13.1: So werden Sie den alten Grafiktreiber endgültig los.

Alternativ können Sie auch über Anzeige/Einstellungen/Erweitert/Ändern den herstellerunabhängigen Standard-VGA-Treiber einstellen, der alte wird dabei selbstständig deaktiviert, bleibt dem System aber erhalten. Damit Ihnen die Standardtreiber angeboten werden, müssen Sie die Option Alle Geräte anzeigen aktivieren. Bild 13.2: Wenn Sie den StandardVGA-Treiber aktivieren, wird der alte noch nicht gelöscht.

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Besser im Bild – Der Austausch der Grafikkarte

Genauso läuft die Sache auch unter Windows 3.x. Dort können Sie den Standard-VGA-Modus über Hauptgruppe/Windows-Setup/Optionen/Systemeinstellungen ändern einstellen. Für das vollständige Entfernen eines Grafiktreibers ist Windows 3.x nicht vorbereitet. Wenn zu den Grafiktreibern kein herstellerspezifisches Deinstallationsprogramm gehört, müssen Sie die entsprechenden Dateien gegebenenfalls von Hand löschen, vorausgesetzt, Sie wissen, um welche es sich handelt. Sie können sie aber auch lassen, wo sie sind – diese Dateien sind klein und sie stören auch nicht weiter. Sogar unter DOS werden manchmal Grafiktreiber geladen (s.a. Schritt 7). Werfen Sie daher noch einen kurzen Blick in Ihre CONFIG.SYS und AUTOEXEC.BAT und deaktivieren Sie dort durch ein vorgestelltes rem die entsprechenden Zeilen (sofern vorhanden). Auch wie das im Einzelnen geht, können Sie bei Bedarf in Kapitel 7.3 nachlesen. Schritt 2

Steckplatz aussuchen und vorbereiten

Grafikkarten gibt es für jedes beliebige Bussystem, moderne Exemplare werden allerdings nur für AGP- und PCI-Steckplätze angeboten. Grundsätzlich ist jeder zum Bussystem der Karte passende Steckplatz geeignet, sofern der Platz für den Einbau reicht. Wie Sie die verschiedenen Steckplätze identifizieren können und wie Sie sich helfen, wenn der Platz nicht reicht oder kein geeigneter Steckplatz mehr frei ist, haben wir in den Kapiteln 10 und 2.1.4 ausführlich beschrieben.

Bei modernen PCI- und Plug&Play-Hauptplatinen und Betriebssystemen ist das Umstecken von Erweiterungskarten nicht so ohne weiteres möglich – es können schwer zu lösende Probleme dabei auftreten! Auch dazu lesen Sie gegebenenfalls mehr in Kapitel 10. Wenn Sie die Wahl zwischen mehreren geeigneten Steckplätzen haben, dann gibt es ein paar Kriterien für die Auswahl: Möglichst weit weg vom Netzteil Gelegentlich kommt es durch Einstreuungen des PC-Netzteils zu Störungen der Grafikkarte, die sich z.B. in einer verminderten Bildqualität (»Schwimmen«) bemerkbar machen. Besonders bei schlecht abgeschirmtem Monitorkabel kann dieses Problem auftreten. Wir empfehlen Ihnen daher den Einbau der Grafikkarte so weit wie möglich vom Netzteil entfernt. Bei den meisten Gehäusen ist dies der am weitesten links gelegene Steckplatz. Möglichst weit weg von der Soundkarte Auch eine benachbarte Soundkarte kann mit der Grafikkarte in eine unerwünschte Wechselwirkung treten, die sowohl die Bildqualität als auch die Soundqualität beeinträchtigen kann. Sound- und Grafikkarte sollten sich daher nach Möglichkeit nicht zu nahe kommen. Kabelfragen Ein weiteres Kriterium für die Wahl des Steckplatzes kann die Länge des Monitorkabels sein. Dies ist gelegentlich recht kurz. Vor allem bei Tower- oder Minitower-Gehäusen, die unter dem

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13.2 Schritt für Schritt – So installieren Sie eine neue Grafikkarte Schreibtisch stehen sollen, kann es vorkommen, dass Sie die unteren Steckplätze mit dem Kabel nicht mehr erreichen können. Wenn Sie sich einen geeigneten Steckplatz ausgesucht haben, dann können Sie diesen für den Einbau der Grafikkarte vorbereiten. In der Regel muss dazu lediglich die Slotblende entfernt werden (Sie können damit dann gleich den Steckplatz der alten Grafikkarte verschließen), eventuell müssen Sie vorher etwas aus dem Weg räumen, z.B. das eine oder andere Kabel. Wie das alles im Einzelnen geht, haben wir in Kapitel 10 ausführlich beschrieben. Schritt 3

Evtl. Hauptplatine konfigurieren

Bei modernen Hauptplatinen müssen Sie in der Regel keine Einstellungen vornehmen. Bei zahlreicheren älteren Exemplaren findet sich dagegen noch der so genannte Display-Switch, mit dem der Hauptplatine mitgeteilt werden muss, ob ein Monochrom- oder ein Coloradapter vorhanden ist. Heutzutage ist dies immer die ColorEinstellung, die Monochrom-Einstellung wird nur für MDA- und Hercules-Karten benötigt. Auch wenn Sie einen monochromen VGA-Monitor verwenden, muss der Display-Switch auf Color stehen! Bild 13.3: Farbe, Stereo und 3D sind heute gefragt: Der Mono-Jumper auf älteren Hauptplatinen ist von gestern.

Bei VLB- und ISA-Platinen kann außerdem häufig noch der Bustakt per Jumper eingestellt werden. Bei ISA ist das nicht so wichtig, die meisten Grafikkarten kommen auch mit einem erhöhten Takt zurecht. Bei VLB sieht die Sache schon anders aus, hier gibt es oberhalb von 33 MHz oft Probleme, gelegentlich läuft der Rechner bei einer übertakteten Grafikkarte gar nicht erst hoch. Wie Sie den ISA- oder VLB-Takt einstellen können, haben wir unter »Einfach einstecken?« in Kapitel 10 ausführlicher beschrieben.

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Besser im Bild – Der Austausch der Grafikkarte

Schritt 4

Evtl. Grafikkarte konfigurieren

An aktuellen Grafikkarten gibt es in aller Regel nichts einzustellen. Bei älteren Grafikkarten, insbesondere bei VGA- und EGA-Adaptern, muss dagegen über einen Dip-Schalter eingestellt werden, welcher Bauart der angeschlossene Monitor entspricht, d. h. für welche Zeilenfrequenzen er geeignet ist. Bei einigen VGA-Karten kann zudem festgelegt werden, ob der 15-polige Analogausgang oder der neunpolige TTL-Anschluss aktiv sein soll. Wenn Ihre Karte mit einem von der Rückseite her zugänglichen Schalter versehen ist, können Sie diese Einstellung auch noch in eingebautem Zustand vornehmen, sie wird allerdings erst nach dem nächsten Einschalten des Geräts wirksam. Oft findet sich auf älteren Karten auch noch ein Jumper, mit dem der Non-Interlaced-Modus für die höheren Auflösungen eingeschaltet werden kann. Dies sollten Sie nur tun, wenn Ihr Monitor dazu auch in der Lage ist, sonst kann es zu ernsthaften Defekten kommen. Bild 13.4: So etwas wird heute ja gar nicht mehr gebaut: Bei einigen Grafikkarten lässt sich der Monitortyp per Mäuseklavier einstellen.

Schritt 5

Grafikkarte einsetzen und befestigen Wenn Sie alle Hardware-Einstellungen vorgenommen haben, können Sie die Grafikkarte in den vorgesehenen Steckplatz hineindrücken und wenn sie richtig sitzt, mit einer passenden Schraube am Gehäuse befestigen.

Wie dies im Einzelnen geht und was Sie tun können, wenn die Karte nicht richtig passt, haben wir unter »Einfach einstecken?« in Kapitel 10 ausführlich beschrieben.

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13.2 Schritt für Schritt – So installieren Sie eine neue Grafikkarte Anschließend stecken Sie noch das Monitorkabel wieder auf, festzuschrauben brauchen Sie es im Moment noch nicht, Sie müssen es zum Verschließen des Gehäuses wahrscheinlich wieder abnehmen. (Später sollten Sie es dann unbedingt festschrauben, dadurch wird die Abschirmung verbessert, was der Bildqualität zugutekommt.) Schritt 6

Evtl. BIOS einstellen

Bei gewöhnlichen Grafikkarten müssen im BIOS-Setup keinerlei Einträge vorgenommen werden. Anders kann es bei bestimmten AGP-Karten aussehen, vor allem bei solchen mit 3D-Beschleuniger. Wenn diese einen Teil des Arbeitsspeichers auf der Hauptplatine mitverwenden können, dann muss ihr Anteil daran im BIOS festgelegt werden. Der entsprechende Eintrag wird in der Regel im PCI-/Peripheral-Setup vorgenommen, es gibt aber auch Ausnahmen. Auch der in Schritt 3 schon erwähnte ISA-Takt wird bei moderneren Hauptplatinen im BIOSSetup geregelt. Er spielt aber, wie gesagt, bei Grafikkarten in der Regel keine Rolle. Eine ausführliche Anleitung zu den Abteilungen des BIOS-Setups und seiner Bedienung finden Sie unter »Einstellungssache« in Kapitel 6.

Schritt 7

Grafiktreiber installieren

Eine neue Grafikkarte kann ihre Fähigkeiten nur dann ausspielen, wenn ein passender Grafiktreiber installiert ist. Das gilt vor allem für die verschiedenen Windows-Versionen von 3.x bis ME, aber häufig auch für DOS, das vor allem für Spiele immer noch ein Standardbetriebssystem darstellt. Zur Einrichtung des Grafiktreibers müssen Sie Ihren Rechner einschalten und das Betriebssystem laden, was auch gleich der erste Funktionstest für die Grafikkarte ist: Wenn Sie ein Bild bekommen und der Bootvorgang beginnt, dann ist zumindest elektrisch alles in Ordnung. Wenn Sie den alten Grafiktreiber in Schritt 1 vollständig entfernt haben, dann sollte jetzt auch das Betriebssystem ohne Fehlermeldung geladen werden, Sie können den neuen Treiber nun einrichten. Diese Angelegenheit kann sehr unterschiedlich ablaufen, super einfach sein (bei neuen Komponenten und Windows ME/98/95 die Regel) oder richtig kompliziert werden. Wir haben der Treiberinstallation unter den verschiedenen Betriebssystemen daher unter »Vermittlung bitte!« ein ausführliches Kapitel gewidmet (Kapitel 7), in dem Sie auch für die unterschiedlichen Sonderfälle eine Anleitung finden.

So geht's unter Windows ME, 98 und 95 In der Regel wird die neue Grafikkarte von diesen Windows-Versionen beim Neustart sofort erkannt und die Treiberinstallation beginnt automatisch. Wenn Sie eine ältere Grafikkarte ver-

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Besser im Bild – Der Austausch der Grafikkarte

wenden, kann es aber auch anders aussehen, dann müssen Sie die Treiberinstallation u.U. über den Hardware-Assistenten von Hand starten. Bild 13.5: Wählen gehen: Wenn Sie auf die automatische Hardware-Erkennung verzichten, müssen Sie dem Assistenten erklären, dass Sie einen Grafiktreiber installieren wollen.

In jedem Fall möchten wir Ihnen die Installation des Herstellertreibers von Diskette oder CDROM empfehlen. Auch wenn Windows ME, 98 und 95 eine ganze Menge Grafiktreiber schon mitbringen, sind doch die Herstellertreiber meist weit überlegen. Unter Windows 95 lässt sich außerdem mit den Standardtreibern die Bildwiederholfrequenz überhaupt nicht einstellen. Nicht empfehlenswert ist dagegen ein Windows 3.x-Treiber, den auch Windows 98 und 95 grundsätzlich akzeptieren, was aber in den meisten Fällen zu erheblich schlechterer Systemleistung führt – bis hin zu schweren Abstürzen. Bild 13.6: Ein Herstellertreiber von Diskette oder CD ist meistens besser, Sie können aber auch einen Windows-Treiber verwenden.

Ein konkretes Beispiel für die Installation eines Herstellertreibers zu einer AGPGrafikkarte mit 3D-Beschleuniger-Chip finden Sie in Kapitel 38 im Selbstbauteil.

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13.2 Schritt für Schritt – So installieren Sie eine neue Grafikkarte Zur Treibereinrichtung gehört auch die Einstellung von Auflösung, Farbtiefe und Bildwiederholfrequenz. Je nach Hersteller der Grafikkarte oder des Treibers läuft diese etwas unterschiedlich ab. Sie kann entweder gleich bei der Treibereinrichtung vorgenommen werden, oder Sie wählen nach einem Windows-Neustart in der Systemsteuerung unter Anzeige die Karte Einstellungen und nehmen dort die gewünschten Veränderungen nachträglich vor. Dabei ist es wichtig, dass auch der verwendete Monitor richtig eingetragen ist, sonst bietet Windows Ihnen evtl. nicht alle Optionen an. Auf der anderen Seite kann ein falsch eingetragener Monitor auch zu zu hohen Bildfrequenzen führen, die das tatsächlich angeschlossene Gerät irreparabel beschädigen. Bild 13.7: Nicht ganz optimal: »Optimal« ist nur dann optimal, wenn auch der Monitor optimal eingestellt ist. Weil das oft nicht möglich ist, stellen Sie die Bildwiederholfrequenz besser von Hand ein.

Welche Auflösungen bei einer bestimmten Monitorgröße sinnvoll sind und welche Zeilenfrequenz für eine flimmerfreie Darstellung benötigt wird, können Sie in Kapitel 2.3.8 nachlesen.

So geht's unter Windows 3.x Anders als die neueren Windows-Versionen bringt Windows 3.x nur äußerst wenige eigene Grafiktreiber mit. Der universelle SVGA-Treiber erlaubt zwar einige höhere Auflösungen, aber eine Farbtiefe von mehr als acht Bit oder die Einstellung der Bildfrequenz sind damit nicht möglich. Außerdem funktioniert er mit vielen Grafikchips gar nicht erst. Um so mehr sind Sie daher auf einen Herstellertreiber angewiesen, der explizit für Windows 3.x geeignet sein muss. Windows 95- oder gar ME/98-Treiber funktionieren auf keinen Fall. Windows 3.x bemerkt eine neue Grafikkarte nicht, die Treiberinstallation muss also immer von Hand begonnen werden. Sie läuft je nach Hersteller völlig unterschiedlich ab, oft gibt eine README-Datei auf der Treiberdiskette Auskunft.

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Besser im Bild – Der Austausch der Grafikkarte Bild 13.8: Der zuverlässigste Weg: Installation des Herstellertreibers über das Windows-Setup

Der einfachste Fall führt über das Windows-Setup in der Hauptgruppe. Dort können Sie unter Optionen/Anzeige die Treiber von der Herstellerdiskette auswählen und installieren, sofern die Diskette dafür ausgelegt ist. Dazu muss sich eine Datei mit dem Namen OEMSETUP.INF auftreiben lassen. Häufig versteckt sie sich in einem Unterverzeichnis, das Windows gar nicht erst sucht, und das auch nicht immer WIN, WINDOWS, W31 oder so ähnlich heißt. Bild 13.9: Reiche Ausbeute: Wenn die INF-Datei erst einmal gefunden ist, steht der Treiberinstallation nichts mehr im Wege.

Wenn Sie keine entsprechende INF-Datei auftreiben können, dann finden Sie vielleicht ein eigenes Installationsprogramm des Treiberherstellers auf der Diskette. Dieses sollte eigentlich SETUP.EXE heißen, oft wird es aber auch INSTALL.EXE genannt. Normalerweise können Sie dieses Programm einfach starten und Sie werden durch die Treiberinstallation geführt – aber es gibt auch Ausnahmen. So müssen manche Treiberdateien erst auf die Festplatte kopiert werden, andere wiederum werden erst »ausgepackt« und dann ausgeführt (solche haben dann meist einen anderen Namen, z.B. S3W3121B.EXE). Zu den gefürchtetsten gehören ältere Treiberdisketten von Video7/Spea, bei denen die Treiberinstallation durch die Eingabe von readme bereits begonnen

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13.2 Schritt für Schritt – So installieren Sie eine neue Grafikkarte wird. Dabei wird ein DOS-Programm gestartet, was aber nur dann richtig arbeitet, wenn es unter Windows läuft. Bild 13.10: Gesucht – gefunden: Das Installationsprogramm des Grafikkartenherstellers hat einen halbwegs eindeutigen Namen.

Die Liste ließe sich fast beliebig fortsetzen, aber wir wollen es nicht übertreiben. Normalerweise bekommt man den Grafiktreiber schon irgendwie installiert, indem man ein wenig herumprobiert. Wenn Sie nicht so recht wissen, wie Sie das anstellen sollen, oder dabei den Überblick verlieren, dann hilft Ihnen vielleicht das Kapitel 7.4 weiter. Manchmal braucht auch DOS einen Treiber DOS ist ein zeichenorientiertes Betriebssystem – Begriffe wie Auflösung und Farbtiefe machen hier eigentlich keinen Sinn. Dennoch gehören zu einigen Grafikkarten auch Treiber, die in der CONFIG.SYS oder in der AUTOEXEC.BAT installiert werden müssen. Mit diesen Treibern wird der Grafikkarte in der Regel die VESA-Kompatibilität beigebracht, sodass bestimmte DOS-Programme, meistens Spiele, auch mit höheren Auflösungen laufen können, wenn sie dafür ausgelegt sind. Bei einigen Modellen lassen sich aber auch die Bildfrequenzen und andere monitorspezifische Einstellungen mit diesen Treibern verändern. Wie dies im Einzelnen aussieht, ist überhaupt nicht zu standardisieren, in den meisten Fällen können Sie auf diese Treiber auch ganz einfach verzichten. Doch es gibt auch ganz schräge Vögel: Bei der Spea Mercury Light z.B. arbeiten die WindowsTreiber erst dann stabil, wenn die VESA-Treiber vorher unter DOS in der CONFIG.SYS geladen wurden. Das gilt auch für Windows 95. Wenn alles zu Ihrer Zufriedenheit funktioniert, können Sie das Gehäuse Ihres Computers wieder verschließen, wie wir es in Kapitel 9 ausführlich beschrieben haben.

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Gehört zum guten Ton – Der Einbau einer Soundkarte

Eine Soundkarte gehört heute zur Standardausstattung jedes neuen PCs – und dafür gibt es gute Gründe. Erst durch die Ausgabe von Klängen, Musik, Sprache, Geräuschen usw. kann der Computer seine multimedialen Fähigkeiten auch ausspielen. Durch den Einbau einer Soundkarte erschließen sich völlig neue Anwendungen, die mit der landläufigen Auffassung des Begriffs Datenverarbeitung nicht mehr viel gemein haben – seien es Audio-CDs, Multimedia-Nachschlagewerke oder aufwendige Computerspiele. Aber Soundkarten funktionieren auch in die andere Richtung. Sie taugen – wenn sie etwas taugen – ebenso als Diktiergerät für die Spracherkennung, zum Telefonieren über das Internet oder für das Harddiskrecording. Einfache Soundkarten sind heutzutage schon für ein paar Mark erhältlich, auch in zahlreichen Einsteiger-PCs kommen solche »Billigkarten« zum Einsatz. Damit ist natürlich nicht viel Geld zu verdienen, also lassen sich die Hersteller etwas einfallen. Oft ist es gezielte Begriffsverwirrung, was dabei herauskommt – so hält sich z.B. hartnäckig das Gerücht, dass es 32-, 64- oder inzwischen sogar 128-»Bit«-Soundkarten gäbe. Das ist nicht der Fall, wir dürfen es gleich verraten. Alle diese Soundkarten haben 16 Bit – das ist CD-Qualität und damit auch völlig ausreichend.

In diesem Kapitel erfahren Sie: l

wann der Einbau einer Soundkarte einfach ist,

l

wann er kompliziert werden kann,

l

was Sie für den Einbau benötigen,

l

wie Sie eine alte Soundkarte aus dem System entfernen,

l

wie Sie eine neue Soundkarte installieren,

l

wie eine Soundkarte verkabelt wird,

l

wie Sie einen Soundkartentreiber einrichten.

Wenn Ihnen dabei Begriffe oder Sachverhalte begegnen, die Sie nicht recht unterbringen können, dann kann Ihnen das Kapitel 2.3.9 im Grundlagenteil zu Soundkarten weiterhelfen. Dort haben wir die verschiedenen Leistungsklassen und Soundkartenstandards ausführlich beschrieben, Sie erfahren mehr über Wavetable, FM-Synthese, Sampling und MIDI.

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Gehört zum guten Ton – Der Einbau einer Soundkarte

14.1 Damit nichts schief geht – Vorüberlegungen Der Einbau einer neuen Soundkarte in ein Plug&Play-fähiges Computersystem gehört zu den einfachsten Erweiterungen. Auch eine ältere Soundkarte unter DOS und Windows 3.x zu installieren, bereitet in der Regel keine besonderen Probleme. Neu und alt verträgt sich nicht Aber wenn Sie einen nicht mehr ganz taufrischen PC mit einer neuen oder einen neuen PC mit einer alten Soundkarte ausrüsten wollen, dann kann die Angelegenheit schnell zu einer eigenen Wissenschaft ausarten. Der Grund liegt in den Treibern. Von einigen Markengeräten abgesehen, sind für alte Soundkarten oft keine passenden zu bekommen. Umgekehrt sind alle heute erhältlichen Soundkarten ausnahmslos Plug&Play-kompatibel – und damit können alte PCs wiederum oft nichts anfangen. Als Besitzer eines alten PCs sollten Sie daher besser gleich eine gebrauchte, Hardware-konfigurierbare Soundkarte in Betracht ziehen, auch wenn diese recht schwer zu bekommen sind. Wenn Sie dagegen noch ein altes Schätzchen besitzen, das Sie gerne in Ihrem Windows ME/9xPC betreiben würden, und Sie keinen aktuellen Treiber dazu auftreiben können, dann kaufen Sie sich lieber für ein paar Mark ein neues Schätzchen – auch preiswerte Karten erreichen heute eine beachtliche Qualität. Vielleicht können Sie die alte Karte ja einem Besitzer eines älteren PCs verkaufen – der kann sonst nur schwer eine bekommen. Checkliste – Das brauchen Sie für den Einbau Je nachdem, was Sie mit der Soundkarte vorhaben, können schon ein paar Zutaten zusammenkommen. Sie benötigen: l l l l l l l l l l

eine Soundkarte, zum Betriebssystem passende Treiber, die Betriebssystem-CD oder -Disketten, evtl. die Dokumentation zur Hauptplatine, evtl. ein Verbindungskabel zum CD-ROM-Laufwerk, externe Aktivlautsprecher oder ein Verbindungskabel zur Stereoanlage, evtl. ein externes MIDI-Kabel, evtl. ein Mikrofon, evtl. die Treibersoftware der alten Soundkarte (beim Austausch).

14.2 Schritt für Schritt – So bauen Sie eine Soundkarte ein Rein mechanisch stellt der Einbau oder Austausch einer Soundkarte nichts Besonderes dar – er unterscheidet sich nicht wesentlich von allen anderen Erweiterungskarten. Bei der folgenden Anleitung haben wir daher die entsprechenden Schritte recht knapp gehalten. Eine detaillierte Anleitung zum Einbau von Erweiterungskarten finden Sie unter »Einfach einstecken?« in Kapitel 10.

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14.2 Schritt für Schritt – So bauen Sie eine Soundkarte ein

Schritt für Der Einbau einer Soundkarte Schritt: Schritt 1:

Evtl. alte Soundkarte entfernen

Schritt 2:

Steckplatz aussuchen und vorbereiten

Schritt 3:

Evtl. Hauptplatine konfigurieren

Schritt 4:

Evtl. Soundkarte konfigurieren

Schritt 5:

Soundkarte einsetzen und befestigen

Schritt 6:

Evtl. BIOS einstellen

Schritt 7:

Soundkarte verkabeln

Schritt 8:

Treiber zur Soundkarte installieren

Schritt 9:

Funktion überprüfen

Bevor Sie beginnen: Jetzt ist der richtige Zeitpunkt, um die Tipps und Gefahrenhinweise in Kapitel 4 zu lesen (wenn Sie dies nicht längst getan haben)!

Anschließend können Sie das Gehäuse Ihres PCs öffnen, wie wir es unter »Auf geht's« in Kapitel 9 ausführlich beschrieben haben.

Schritt 1

Evtl. alte Soundkarte entfernen

Bei diesem Schritt genügt es nicht, die alte Soundkarte lediglich loszuschrauben und herauszunehmen. Es müssen unbedingt auch alle Treiber entfernt oder deaktiviert werden und zwar vor dem Ausbau der Karte, sonst kann es später zu schwer lösbaren Problemen kommen. Unter Windows ME, 98 und 95 finden Sie den alten Soundkartentreiber im Geräte-Manager unter Audio, Video und Gamecontroller. Sie können ihn entweder ganz löschen oder deaktivieren, was sich vor allem dann empfiehlt, wenn Sie die alte Karte evtl. doch wieder einbauen wollen, z.B. weil die neue nicht richtig funktioniert. Bei Windows 3.x. ist der Treiber in der Systemsteuerung der Hauptgruppe unter Treiber untergebracht, nicht selten mit mehreren Einträgen. Für das vollständige Entfernen eines Soundkartentreibers ist Windows 3.x nicht vorbereitet. Wenn zu der alten Karte kein herstellerspezifisches Deinstallationsprogramm gehört, müssen Sie die entsprechenden Dateien gegebenenfalls von Hand löschen, vorausgesetzt, Sie wissen, um welche es sich handelt. Sie können sie aber auch lassen, wo sie sind – diese Dateien sind klein und sie stören auch nicht weiter.

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Gehört zum guten Ton – Der Einbau einer Soundkarte

Auch unter DOS werden in aller Regel Soundkartentreiber geladen. Werfen Sie daher noch einen kurzen Blick in Ihre CONFIG.SYS und AUTOEXEC.BAT und deaktivieren Sie dort durch ein vorgestelltes rem die entsprechenden Zeilen (sofern vorhanden). Sie können Sie auch vollständig löschen. Eine ausführliche Anleitung zur Treiberinstallation und -deinstallation unter den verschiedenen Betriebssystemen finden Sie unter »Vermittlung bitte!« in Kapitel 7.

Schritt 2

Steckplatz aussuchen und vorbereiten

Soundkarten gibt es vor allem für den ISA-Bus, Sie werden allmählich durch eine größer werdende Auswahl an PCI-Karten ergänzt. Grundsätzlich ist jeder zum Bussystem der Soundkarte passende Steckplatz geeignet, sofern der Platz für den Einbau reicht. Wie Sie die verschiedenen Steckplätze identifizieren können und wie Sie sich helfen, wenn der Platz nicht reicht oder kein geeigneter Steckplatz mehr frei ist, haben wir in den Kapiteln 10 und 2.1.4 ausführlich beschrieben.

Bei modernen PCI- und Plug&Play-Hauptplatinen und Betriebssystemen ist das Umstecken von Erweiterungskarten nicht so ohne weiteres möglich – es können schwer zu lösende Probleme dabei auftreten! Auch dazu lesen Sie gegebenenfalls mehr im Kapitel 10. Wenn Sie die Wahl zwischen mehreren geeigneten Steckplätzen haben, dann gibt es ein paar Kriterien für die Auswahl: Möglichst weit weg vom Netzteil Gelegentlich kommt es durch Einstreuungen des PC-Netzteils zu Beeinträchtigungen der Klangqualität, die sich z.B. durch ein kontinuierliches Hintergrundbrummen bemerkbar machen. Wir empfehlen Ihnen daher, die Soundkarte so weit wie möglich vom Netzteil entfernt einzubauen. Bei den meisten Gehäusen ist dies der am weitesten links gelegene Steckplatz. Möglichst weit weg von der Grafikkarte Auch eine benachbarte Grafikkarte kann mit der Soundkarte in eine unerwünschte Wechselwirkung treten, die sowohl die Bildqualität als auch die Soundqualität beeinträchtigen kann, z.B. durch ein lästiges Pfeifgeräusch beim Bewegen des Mauszeigers. Sound- und Grafikkarte sollten sich daher nach Möglichkeit nicht zu nahe kommen. Müssen Sie an die Karte oft heran? Wenn die Soundkarte an der Rückseite über einen Lautstärkeregler verfügt, was bei älteren Exemplaren häufig der Fall ist, dann sollten Sie diesen gut erreichen können, ohne andere Kabelverbindungen dabei zu gefährden. Auch wenn Sie häufiger z.B. ein MIDI-Keyboard anschließen wollen, spielt die Erreichbarkeit der Soundkarte eine gewisse Rolle.

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14.2 Schritt für Schritt – So bauen Sie eine Soundkarte ein Wenn Sie sich einen geeigneten Steckplatz ausgesucht haben, dann können Sie diesen für den Einbau vorbereiten. In der Regel muss dazu lediglich die Slot-Blende entfernt werden, eventuell müssen Sie vorher etwas aus dem Weg räumen, z.B. das ein oder andere Kabel. Wie das alles im Einzelnen geht, haben wir in Kapitel 10 ausführlich beschrieben. Schritt 3

Evtl. Hauptplatine konfigurieren

Bei modernen Hauptplatinen müssen Sie in der Regel keine Einstellungen vornehmen. Bei älteren Exemplaren gibt es dagegen häufig etwas zu tun: Möglicherweise müssen PCI-Resourcen, On-Board-Schnittstellen und ISA-Takt per Jumper eingestellt werden. Bei PCI-Erweiterungskarten werden die Ressourcen nicht der Karte, sondern dem Steckplatz zugewiesen. Normalerweise geschieht dies über das BIOS-Setup, bei älteren Hauptplatinen wurden aber auch Jumper verwendet, mit denen Sie ggf. jetzt die Ressourcen der Soundkarte festlegen müssen. Welche dafür in Frage kommen, beschreiben wir im nächsten Schritt. Dort finden Sie auch Hinweise, wie eine evtl. per Jumper zu konfigurierende Drucker- oder JoystickSchnittstelle einzustellen ist. Auch der ISA-Bustakt kann gelegentlich per Jumper eingestellt werden. Soundkarten reagieren mitunter recht empfindlich auf einen zu hohen ISA-Takt. Überprüfen Sie daher sicherheitshalber die Einstellung und korrigieren Sie sie ggf. auf den Standardwert von 8,3 MHz. Wie Sie den ISA- oder VLB-Takt einstellen können, haben wir unter »Einfach einstecken?« in Kapitel 10 ausführlicher beschrieben.

Schritt 4

Evtl. Soundkarte konfigurieren

An aktuellen Plug&Play-Soundkarten gibt es nichts einzustellen, die Zuweisung von Ressourcen und die Konfiguration von Schnittstellen erfolgt über das BIOS-Setup und die Treibersoftware. Bei älteren oder einigen speziellen Exemplaren werden die Einstellungen dagegen per Jumper vorgenommen. Was dabei zu beachten ist, gilt in gleicher Weise auch für modernere Soundkarten, es kommt lediglich erst an anderer Stelle zum Tragen (in den Schritten 6 und 8). Als Standard gelten folgende Werte, mit denen Creative Labs den Soundblaster 16 voreingestellt hat: l l l l l l

I/O-Basisadresse I/O-Adressbereich MPU(MIDI)-Basisadresse 1. DMA-Kanal 2. (High)DMA-Kanal IRQ

220 220 bis 233 330 1 5 5 433

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Gehört zum guten Ton – Der Einbau einer Soundkarte

Diese Werte sind unbedingt empfehlenswert, obwohl unter Windows ME, 98 und 95 auch fast beliebige andere Einstellungen zum Erfolg führen. Zahlreiche DOS-Anwendungen – vor allem Spiele – kommen nämlich mit ungewöhnlichen Einstellungen überhaupt nicht zurecht. Auf eine Soundausgabe müssten Sie dann verzichten. Nehmen Sie also lieber gleich die Standardwerte, sofern die entsprechenden Ressourcen noch frei sind. Vielleicht können Sie sie auch freibekommen, indem Sie andere Komponenten umkonfigurieren. Vor allem mit der Druckerschnittstelle, die sowieso auf den IRQ 7 gehört, und der Portadresse von SCSI-Adaptern, die häufig auch bei 330Hex liegt, kann es Konflikte geben. Bei einigen Hostadaptern lässt sich diese Adresse dummerweise gar nicht ändern, Sie müssen in solch einem Fall den MIDI-Port umkonfigurieren – womit viele Programme dann nichts anfangen können – oder ganz darauf verzichten. Wie Sie herausfinden können, welche Systemressourcen noch frei sind, haben wir unter »Ist hier noch frei« in Kapitel 8 sowie im Kapitel 5.2 ausführlich beschrieben.

Auch eine evtl. auf der Hauptplatine untergebrachte Joystick- oder Druckerschnittstelle wird gelegentlich per Jumper eingestellt. Wenn sich auch auf der Soundkarte ein Gameport befindet, was die Regel ist, dann muss einer von beiden deaktiviert werden, sonst gibt es Konflikte. Am besten schalten Sie den alten Gameport ab, dann bleibt Ihnen auch die MIDI-Schnittstelle an der Soundkarte erhalten. Bei der Druckerschnittstelle muss sicher gestellt sein, dass sie einen anderen IRQ verwendet als die Soundkarte. In der Regel ist der IRQ 7 eingestellt und damit gibt es auch keine Schwierigkeiten. Gelegentlich findet aber auch der IRQ 5 Verwendung und das ist der Standardwert für Soundkarten. Wenn es geht, sollten Sie in diesem Fall die Druckerschnittstelle auf den IRQ 7 umkonfigurieren. Bild 14.1: Deaktivieren des Gameports

Wenn eine CD-ROM- oder SCSI-Schnittstelle mit drauf ist, ... ... dann muss diese – sofern Sie sie überhaupt verwenden wollen – auch aktiviert werden. Dies geschieht entweder über einen Jumper oder per Software. Besonders unter Windows ME/ 98/95 kann es im letzteren Fall erhebliche Schwierigkeiten geben.

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14.2 Schritt für Schritt – So bauen Sie eine Soundkarte ein Wir haben diese Fälle unter »Sieben auf einen Streich« in Kapitel 30 zur Installation eines SCSI-Subsystems und in Kapitel 18.5 zum Betrieb eines CD-ROM-Laufwerks an der Soundkarte ausführlich beschrieben.

Schritt 5

Soundkarte einsetzen und befestigen Wenn Sie alle Hardware-Einstellungen vorgenommen haben, können Sie die Soundkarte in den vorgesehenen Steckplatz hineindrücken und wenn sie richtig sitzt, mit einer passenden Schraube am Gehäuse befestigen.

Wie dies im Einzelnen geht und was Sie tun können, wenn die Karte nicht richtig passt, haben wir unter »Einfach einstecken?« in Kapitel 10 ausführlich beschrieben.

Schritt 6

Evtl. BIOS einstellen

Die Einstellungen, die im BIOS evtl. vorgenommen werden müssen, betreffen den ISA-Takt, die Druckerschnittstelle und die Ressourcen der Soundkarte, also alles das, was wir schon in den Schritten 3 und 4 erwähnt haben. Konfigurieren Sie das BIOS so, dass der ISA-Takt nicht über 8,3 MHz liegt und eine ggf. vorhandene Druckerschnittstelle dem Interrupt der Soundkarte nicht in die Quere kommt. Eine ggf. doppelt vorhandene Joystick-Schnittstelle schalten Sie einfach ab. Wie die verschiedenen BIOS-Setups aufgerufen und bedient werden und was Sie in den verschiedenen Untermenüs einstellen können, haben wir unter »Einstellungssache« in Kapitel 6 ausführlich beschrieben.

Wenn Sie eine Plug&Play- oder PCI-Karte in ein Plug&Play-System einbauen, ... ... dann können Sie zum nächsten Schritt übergehen. Es gibt im BIOS weiter nichts einzustellen. Wenn Sie die Soundkarte in ein Nicht-Plug&Play-System einbauen, ... ... dann gilt dasselbe. Auch in diesem Fall können Sie schon mit dem nächsten Schritt beginnen. Wenn Sie eine Nicht-Plug&Play-Karte in ein Plug&Play-System einbauen, ... ... dann wird es sich um eine ISA-Karte handeln. In diesem Fall müssen Sie alle Ressourcen der Soundkarte den PCI-Steckplätzen und dem Plug&Play-Betriebssystem wegnehmen bzw. für ISA reservieren.

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Gehört zum guten Ton – Der Einbau einer Soundkarte Wie dies im Einzelnen geht, haben wir unter »Einfach einstecken?« in Kapitel 10 ausführlich beschrieben

Schritt 7

Soundkarte verkabeln

Eine Soundkarte kann je nach Schnittstellenausstattung eine Vielzahl von internen Anschlüssen besitzen, die allesamt für Laufwerke gedacht sind. Wir gehen bei den entsprechenden Laufwerken darauf ein, an dieser Stelle beschäftigen wir uns ausschließlich mit den typischen Soundkartenanschlüssen außen auf dem Slotblech. Das können auch eine ganze Menge sein. Normalerweise findet man: l

einen Mikrofonanschluss (MIC),

l

einen Audioeingang (LINE IN),

l

einen Audioausgang (LINE OUT), hier werden die Aktivboxen angeschlossen,

l

einen Gameport (das ist der große SubD-Stecker) für Joystick und MIDI (über einen Adapter).

Dazu kann noch ein Lautsprecheranschluss (SPKR) für ein Paar passive Lautsprecher und evtl. eine Stromversorgungsbuchse für die Aktivboxen kommen. Wie Sie zwei Aktivboxen an die LINE-OUT-Buchse anschließen können, haben wir in Kapitel 39 im Selbstbauteil abgebildet.

Bis auf den Gameport werden die Anschlüsse eigentlich immer als 3,5-Zoll-Stereo-Klinkenstecker ausgeführt. Bei den handelsüblichen Aktivboxen für PCs bereitet das keine weiteren Probleme, aber wenn Sie stattdessen Ihre Stereoanlage an den Audioausgang – und evtl. den Eingang – anschließen wollen, kann es schwierig werden, ein passendes Kabel zu bekommen. Bei den Soundkarten liegt immer seltener eins dabei, zwei gibt es nie. Auch der Mikrofonanschluss ist etwas ungünstig. Zwar stellt es überhaupt kein Problem dar, ein Mikrofon mit 3,5-Zoll-Klinkenstecker aufzutreiben, aber das sind meist die letzten Billigdinger. Für eine halbwegs funktionierende Spracherkennung z.B. wird ein höherwertiges Mikro benötigt und die kommen meistens mit größeren Anschlüssen daher. Ein Adapterstecker kann dieses Dilemma lösen, häufig führt das aber zu einem »Knistern« in der Mikrofonleitung. Schritt 8

Treiber zur Soundkarte installieren

Diese Angelegenheit kann sehr unterschiedlich ablaufen, super einfach sein (bei neuen Komponenten und Windows ME/98/95 die Regel) oder richtig kompliziert werden.

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14.2 Schritt für Schritt – So bauen Sie eine Soundkarte ein Wir haben der Treiberinstallation unter den verschiedenen Betriebssystemen daher unter »Vermittlung bitte!« ein ausführliches Kapitel gewidmet (Kapitel 7), in dem Sie auch für die unterschiedlichen Sonderfälle eine Anleitung finden.

Wenn Windows ME/98/95 die Soundkarte erkennt In der Regel wird die neue Soundkarte von diesen Windows-Versionen beim Neustart sofort erkannt und die Treiberinstallation beginnt automatisch. Wenn Sie eine ältere Soundkarte verwenden, kann es aber auch anders aussehen, dann müssen Sie die Treiberinstallation u.U. über den Hardware-Assistenten von Hand starten. In jedem Fall möchten wir Ihnen die Installation des Herstellertreibers von Diskette oder CDROM empfehlen. Diese sind oft ausgereifter, außerdem sind meistens noch einige ganz nützliche Programme dabei, z.B. ein einfacher MIDI-Sequenzer. Nicht empfehlenswert ist dagegen ein Windows 3.x-Treiber, den auch Windows 98 und 95 grundsätzlich akzeptieren, was aber in den meisten Fällen dann doch zu Problemen führt – bis hin zu schweren Abstürzen. Ein konkretes Beispiel für die Installation eines Herstellertreibers zu einer Wavetable-Soundkarte finden Sie in Kapitel 39 im Selbstbauteil. Wenn Windows ME/98/95 die Soundkarte nicht erkennt Windows ME, 98 und 95 bieten, was Soundkarten angeht, eine eher bescheidene Auswahl an Treibern an. Auch große Namen wie GRAVIS oder TERRATEC sucht man in der Treiberliste vergebens, von Noname-Produkten ganz zu schweigen. Die größten Schwierigkeiten machen Karten, die erst per Software in einen Soundblaster-kompatiblen Modus gesetzt werden müssen. Den hierfür verantwortlichen Treiber installieren Sie am besten im ungeschützten Vollbildmodus. Anschließend können Sie ausprobieren, ob Windows ME/98/95 die Karte als Soundblaster akzeptiert. Oftmals funktioniert dieser Weg allerdings nicht und selbst wenn es klappt, wird in der Regel nur der 8-Bit-Modus der Soundblaster Pro unterstützt. Schritt 9

Funktion überprüfen

Den ersten Test haben Sie nach dem Windows-Start schon hinter sich. Im Normalfall wird Windows nämlich die Systemklänge automatisch aktivieren und Sie mit dem üblichen Gedudel empfangen. Dabei wird eine WAV-Datei abgespielt, das heißt, dass die Wiedergabe von digitalisiertem Ton funktioniert. Um auch die weiteren Fähigkeiten der Karte zu überprüfen, können Sie z.B. den Media Player von Windows starten und eine MIDI-Datei laufen lassen. Möglicherweise bietet Ihnen die Software des Soundkartenherstellers auch noch umfangreichere Optionen.

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Gehört zum guten Ton – Der Einbau einer Soundkarte Wenn alles zu Ihrer Zufriedenheit funktioniert, können Sie das Gehäuse Ihres Computers wieder verschließen, wie wir es in Kapitel 9 ausführlich beschrieben haben.

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Anschluss gesucht? - So bauen Sie eine (evtl. zusätzliche) ATAPI- bzw. UDMA-Schnittstelle ein

Da hat sich einiges getan: Was ursprünglich nur als preiswerte und einfach zu installierende Schnittstelle für Festplatten gedacht war, hat sich im Laufe der Zeit zur universellen und unverzichtbaren Standardschnittstelle für eine Vielzahl von verschiedenen Geräten gemausert. Aus der IDE-/AT-BUS-Schnittstelle ist »ATAPI« geworden und neben Festplatten lassen sich inzwischen auch so ziemlich alle denkbaren anderen Laufwerke daran betreiben – Streamer, CDBrenner, DVD-, Zip-, JAZ-, MO-Laufwerke und viele mehr. Und auch die Leistung von ATAPI wurde ständig verbessert. In den aktuellen UDMA-Versionen nimmt es die ATAPI-Schnittstelle sogar locker mit dem erheblich teureren SCSI auf. Doch nicht jedes neue Gerät läuft auch an jedem PC, jedenfalls nicht unbedingt mit der vollen Leistung. Und angesichts der immer größer werdenden Zahl von ATAPI-Laufwerken können die vorhandenen Anschlüsse auch schon einmal knapp werden.

In diesem Kapitel erfahren Sie: l

wie Sie sich helfen können, wenn kein ATAPI-Anschluss mehr frei ist,

l

wann der Austausch der ATAPI-Schnittstelle sinnvoll ist,

l

was Sie für den Einbau einer ATAPI-Schnittstelle benötigen,

l

wie Sie die alte ATAPI-Schnittstelle evtl. aus dem System entfernen,

l

wie Sie eine neue ATAPI-Schnittstellenkarte einbauen,

l

wie Sie eine zusätzliche ATAPI-Schnittstelle einbauen,

l

wie Sie die ATAPI-/UDMA-Treiber unter den verschiedenen Betriebssystemen einrichten.

Wenn Ihnen dabei Begriffe oder Sachverhalte begegnen, die Sie nicht so recht unterbringen können, dann kann Ihnen das Kapitel 2.2.2 im Grundlagenteil zu Festplatten vielleicht weiterhelfen. Dort haben wir die verschiedenen PIO-Modi und UDMA-Leistungsklassen ausführlicher beschrieben, Sie erfahren mehr über LBA, Adressierungsgrenzen und Datenübertragungsraten.

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Anschluss gesucht? - So bauen Sie eine (evtl. zusätzliche) ATAPI- bzw. UDMA-Schnittstelle ein

15.1 Damit nichts schief geht – Vorüberlegungen Grundsätzlich lässt sich sagen, dass der Austausch oder das Nachrüsten einer (zusätzlichen) ATAPI-Schnittstelle bei jedem beliebigen PC möglich ist, also auch bei ganz alten. Auch der Einbau bereitet in der Regel keine besonderen Probleme, allerdings kann es bei zusätzlichen Schnittstellen mit den freien Systemressourcen, vor allem den IRQs, etwas knapp werden. Wenn kein Anschluss mehr frei ist Bei modernen PCs mit zwei ATAPI-Schnittstellen für bis zu vier Geräte ist dieser Fall eher die Ausnahme, aber auch hier kann es schon einmal eng werden, z.B. wenn Sie ein CD-ROM-Laufwerk, einen »Brenner« und ein DVD-Laufwerk zusammen mit zwei Festplatten betreiben wollen. Anders sieht die Sache bei älteren Computern aus, an die oft nur zwei Geräte angeschlossen werden können. Schon der Einbau einer zweiten Festplatte zusätzlich zum CD-ROM-Laufwerk ist hier verstellt. In beiden Fällen ist der Einbau von zusätzlichen ATAPI-Ports also angesagt und wie gesagt auch möglich. Allerdings macht bei älteren Geräten der Austausch der vorhandenen Schnittstelle gegen eine modernere mit mehr Anschlüssen oft mehr Sinn, als der Einbau einer zusätzlichen. Wann lohnt sich der Austausch? Der Austausch der ATAPI-Schnittstelle(n) macht immer und nur dann Sinn, wenn Geräte angeschlossen werden sollen, die etwas können, was die alte Schnittstelle nicht oder nur unzureichend hinbekommt: Wenn die alte Schnittstelle keinen UDMA-/PIO-Modus beherrscht Dies ist der häufigste Fall. Selbst aktuelle Hauptplatinen unterstützen UDMA-2 oder UDMA-3 keineswegs immer, was aber nicht so schlimm ist. So manche noch gar nicht so betagte Platine beherrscht aber nicht einmal den einfachen UDMA-Modus. Für aktuelle Festplatten und zahlreiche DVD-Laufwerke ist das zu wenig – sie laufen dann zu langsam. Der Austausch des ATAPI-Controllers macht hier also Sinn, jedenfalls wenn eine neue Hauptplatine nicht in Frage kommt. Auch bei den verschiedenen PIO-Modi kann es Einschränkungen geben, allerdings nur bei etwas älteren Hauptplatinen. Hier gilt im Grunde dasselbe wie bei UDMA, allerdings sind die Leistungsunterschiede z.B. zwischen PIO-3 und PIO-4 in der Praxis völlig irrelevant. Interessant wird die Sache eigentlich erst, wenn der alte Controller gar keinen PIO-Modus beherrscht oder wenn gleich die UDMA-Fähigkeit hinzukommt. Wenn die alte Schnittstelle die ATAPI-Protokolle nicht versteht Dies wird vor allem beim Betrieb von DVD-Laufwerken, ATAPI-Streamern oder neueren CD-Brennern interessant. Alle diese Geräte verfügen nämlich über Fähigkeiten, von denen die Entwickler der frühen IDE-Schnittelle nichts wissen konnten. Das ATAPI-Protokoll wurde daher nach und nach weiterentwickelt und unterstützt jetzt auch Funktionen, die früher, als ausschließlich Festplatten angeschlossen wurden, nicht gefragt waren.

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15.1 Damit nichts schief geht – Vorüberlegungen In der Folge laufen zahlreiche neuere ATAPI-Geräte an alten IDE-Controllern nicht richtig. Der Austausch der Schnittstelle ist hier der einzige Weg, dieses Problem zu beheben. Wenn die alte Schnittstelle nur zwei Geräte verkraftet Das gibt es eigentlich nur bei schon ziemlich betagten PCs ohne PCI-Steckplätze und bei einigen frühen PCI-Systemen. In den allermeisten Fällen sitzt die vorhandene ATAPI-Schnittstelle dabei auf einer Steckkarte. Der Austausch ist sicher sinnvoller und einfacher als der Einbau einer zusätzlichen Schnittstellenkarte. Wenn die Hauptplatine kein LBA kann Das gibt es bis weit in die erste Pentium-Generation: Festplatten mit mehr als 540 MByte oder zwei GByte lassen sich beim BIOS-Setup nicht anmelden. Abhilfe schafft hier ein ATAPI-Controller mit eigenem BIOS, welches die angeschlossenen Festplatten selbstständig erkennt und auch den Bootvorgang übernimmt. In vielen Fällen genügt aber auch die Installation eines speziellen LBA-»Treibers«, der sich in den Bootsektor der Festplatte schreibt und die BIOS-Parameter während des Bootvorgangs verändert. Was gibt es überhaupt? ATAPI-Controller gibt es für alle Bussysteme bzw. Steckplätze. Allerdings sind heutzutage eigentlich nur PCI-Versionen zu bekommen, für ISA und vor allem VLB und EISA müssen Sie höchstwahrscheinlich auf ein gebrauchtes Exemplar zurückgreifen. Schnelle ATAPI-Geräte müssen auch an einem schnellen Bus betrieben werden, ISA- und EISAController sind hierfür nicht zu gebrauchen, die höheren PIO- und UDMA-Modi funktionieren damit nicht. Auch VLB-Karten beherrschen den UDMA-2 und -3-Modus nicht, was ohnehin keinen Sinn machen würde, da der VLB auch gar nicht mit 66 bzw. 100 MHz läuft. Am besten ist also PCI. UDMA können alle neueren PCI-Controller, UDMA-2 und -3 nicht unbedingt. In der Regel lässt sich das aber auch verschmerzen. Checkliste – Das brauchen Sie für den Einbau Beim Einbau einer ATAPI-Schnittstelle kommen nicht besonders viele Zutaten zusammen. Sie benötigen: l

die ATAPI-Schnittstellenkarte

l

evtl. zum Betriebssystem passende Treiber

l

die Betriebssystem-CD oder -Disketten

l

evtl. die Dokumentation zur Hauptplatine

l

evtl. ein UDMA-66 oder UDMA-100-Verbindungskabel (80-adrig)

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evtl. die Treibersoftware der alten Schnittstelle (beim Austausch)

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Anschluss gesucht? - So bauen Sie eine (evtl. zusätzliche) ATAPI- bzw. UDMA-Schnittstelle ein

15.2 Schritt für Schritt – So bauen Sie eine ATAPI-/ UDMA-Schnittstelle ein Rein mechanisch stellt der Einbau oder Austausch einer ATAPI-Schnittstelle nichts Besonderes dar – er unterscheidet sich nicht wesentlich von allen anderen Erweiterungskarten. Bei der folgenden Anleitung haben wir daher die entsprechenden Schritte recht knapp gehalten. Eine detaillierte Anleitung zum Einbau von Erweiterungskarten finden Sie unter »Einfach einstecken?« in Kapitel 10.

Schritt für Der Einbau/Austausch einer ATAPI-Schnittstelle Schritt: Schritt 1:

Evtl. alte ATAPI-Schnittstelle deaktivieren oder entfernen

Schritt 2:

Steckplatz aussuchen und vorbereiten

Schritt 3:

Evtl. Hauptplatine konfigurieren

Schritt 4:

Evtl. ATAPI-Schnittstellenkarte konfigurieren

Schritt 5:

ATAPI-Schnittstellenkarte einsetzen und befestigen

Schritt 6:

Evtl. BIOS einstellen

Schritt 7:

ATAPI-Schnittstelle verkabeln

Schritt 8:

Treiber zur ATAPI-Schnittstelle installieren

Schritt 9:

Funktion überprüfen

Bevor Sie beginnen: Jetzt ist der richtige Zeitpunkt, um die Tipps und Gefahrenhinweise in Kapitel 4 zu lesen (wenn Sie dies nicht längst getan haben)!

Anschließend können Sie das Gehäuse Ihres PCs öffnen, wie wir es unter »Auf geht's« in Kapitel 9 ausführlich beschrieben haben.

Schritt 1

Evtl. alte ATAPI-Schnittstelle deaktivieren oder entfernen

Wenn Sie die neuen ATAPI-Schnittstellen zusätzlich zu Ihren bisherigen installieren wollen, dann können Sie diesen Schritt überspringen.

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15.2 Schritt für Schritt – So bauen Sie eine ATAPI-/UDMA-Schnittstelle ein Andernfalls muss die alte Schnittstelle jetzt deaktiviert (wenn sie sich auf der Hauptplatine befindet) oder ausgebaut werden (wenn es sich um eine Erweiterungskarte handelt). In beiden Fällen genügt es nicht, die alte Schnittstelle lediglich abzuschalten oder loszuschrauben und herauszunehmen. Es müssen unbedingt auch alle Treiber entfernt oder deaktiviert werden und zwar vor dem Ausbau der Karte, sonst kann es später zu schwer lösbaren Problemen kommen. Unter Windows ME, 98 und 95 finden Sie den alten Treiber im Geräte-Manager unter Festplatten-Controller. Sie können ihn entweder ganz löschen oder deaktivieren, was sich vor allem dann empfiehlt, wenn Sie die alte Schnittstelle evtl. doch wieder aktivieren wollen, z.B. weil die neue nicht richtig funktioniert. Auch ein evtl. installierte Busmaster-Treiber muss entfernt werden. Dies geschieht in der Regel auf demselben Weg wie seinerzeit die Installation. Wenn diese nicht von Windows selbst vorgenommen wurde (dann brauchen Sie sich nicht weiter darum zu kümmern), dann müssen dazu die Treiberdisketten des Herstellers herhalten. Unter Windows ME, 98 und 95 finden Sie die Deinstallation unter Umständen auch in der Systemsteuerung unter Software. Bei Windows 3.x. ist der Busmaster-Treiber in der Systemsteuerung der Hauptgruppe unter Treiber untergebracht, nicht selten mit mehreren Einträgen. Für das vollständige Entfernen ist Windows 3.x nicht vorbereitet. Wenn zu der alten Karte kein herstellerspezifisches Deinstallationsprogramm gehört, müssen Sie die entsprechenden Dateien gegebenenfalls von Hand löschen, vorausgesetzt, Sie wissen, um welche es sich handelt. Sie können sie aber auch lassen, wo sie sind – diese Dateien sind klein und sie stören auch nicht weiter. Eine ausführliche Anleitung zur Treiberinstallation und -deinstallation unter den verschiedenen Betriebssystemen finden Sie unter »Vermittlung bitte!« in Kapitel 7.

Erst wenn alle Treiber deinstalliert oder deaktiviert sind, kann dies auch mit der alten Schnittstelle geschehen. Bei On-Board-Schnittstellen erfolgt das entweder über das BIOS-Setup oder mittels einiger Jumper auf der Hauptplatine. Wie die verschiedenen BIOS-Setups aufgerufen und bedient werden und was Sie in den verschiedenen Untermenüs einstellen können, haben wir unter »Einstellungssache« in Kapitel 6 ausführlich beschrieben.

Anschließend können Sie die Kabel vom Kontroller abziehen. Wenn es sich dabei um mehr als ein Kabel handelt, dann sollten Sie sich notieren, welches davon an der ersten und welches an der zweiten IDE-Schnittstelle angeschlossen war.

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Anschluss gesucht? - So bauen Sie eine (evtl. zusätzliche) ATAPI- bzw. UDMA-Schnittstelle ein Bild 15.1: Achten Sie auf »Primary« und »Secondary«: Wenn Sie den Controller tauschen, dann müssen die Kabel vom alten ab.

Auch bei einer Schnittstellenkarte können Sie nach der Treiberdeinstallation alle Kabelverbindungen lösen und die Karte anschließend losschrauben und herausnehmen. Wie dies im Einzelnen geht, haben wir unter »Einfach einstecken?« in Kapitel 10 ausführlich beschrieben.

Schritt 2

Steckplatz aussuchen und vorbereiten

ATAPI-Schnittstellenkarten gibt es für alle in diesem Buch beschriebenen Steckplätze. UltraDMA(-2/-3)-Karten sind ausschließlich für PCI erhältlich. Grundsätzlich ist jeder zum Bussystem der Karte passende Steckplatz geeignet, sofern der Platz für den Einbau reicht. Wie Sie die verschiedenen Steckplätze identifizieren können und wie Sie sich helfen, wenn der Platz nicht reicht oder kein geeigneter Steckplatz mehr frei ist, haben wir in den Kapiteln 10 und 2.1.4 ausführlich beschrieben.

Bei modernen PCI- und Plug&Play-Hauptplatinen und -Betriebssystemen ist das Umstecken von Erweiterungskarten nicht so ohne weiteres möglich – es können schwer zu lösende Probleme dabei auftreten! Auch dazu lesen Sie gegebenenfalls mehr in Kapitel 10. Wenn Sie die Wahl zwischen mehreren geeigneten Steckplätzen haben, dann nehmen Sie am besten den Steckplatz, bei dem die Kabel der Karte am wenigsten im Wege sind. Vor allem auf eine vernünftige Belüftung des Prozessors sollten Sie Ihre Aufmerksamkeit richten: Wenn die IDE-Kabel dem CPU-Kühler den Atem nehmen, dann kann der Prozessor zu heiß werden.

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15.2 Schritt für Schritt – So bauen Sie eine ATAPI-/UDMA-Schnittstelle ein Schritt 3

Evtl. Hauptplatine konfigurieren

Bei modernen Hauptplatinen müssen Sie in der Regel keine Einstellungen vornehmen. Wenn Sie im ersten Schritt gegebenenfalls die On-Board-ATAPI-Schnittstellen abgeschaltet haben, dann können Sie diesen Schritt überspringen. Bei älteren Exemplaren gibt es dagegen häufig etwas zu tun: Möglicherweise müssen die PCIResourcen der ISA- oder VLB-Takt per Jumper eingestellt werden. Bei PCI-Erweiterungskarten werden die Ressourcen nicht der Karte, sondern dem Steckplatz zugewiesen. Normalerweise geschieht dies über das BIOS-Setup, bei älteren Hauptplatinen wurden aber auch Jumper verwendet, mit denen Sie ggf. jetzt die Ressourcen der ATAPI-Karte festlegen müssen. Welche dafür in Frage kommen, beschreiben wir im nächsten Schritt. Auch der ISA-Bustakt kann gelegentlich per Jumper eingestellt werden. ISA-Karten reagieren mitunter recht empfindlich auf einen zu hohen Bustakt. Überprüfen Sie daher sicherheitshalber die Einstellung und korrigieren Sie sie ggf. auf den Standardwert von 8,3 MHz. Dasselbe gilt evtl. für den VLB-Takt. Bei einem externen Prozessortakt von mehr als 33 MHz reagieren zahlreiche ATAPI-Controller recht empfindlich. Hier sollten Sie daher zunächst etwas langsamer herangehen und wenn überhaupt, erst später den Takt nach und nach auf 40 oder sogar 50 MHz erhöhen. Wie Sie den ISA- oder VLB-Takt einstellen können, haben wir unter »Einfach einstecken?« in Kapitel 10 ausführlicher beschrieben.

Schritt 4

Evtl. ATAPI-Schnittstellenkarte konfigurieren

An aktuellen PCI-Plug&Play-Karten gibt es nichts einzustellen, die Zuweisung von Ressourcen und die Konfiguration der Schnittstellen erfolgt automatisch über das BIOS-Setup und die Treibersoftware. Sie können diesen Schritt in diesem Fall also überspringen. Bei ISA-/VLB- und EISA-Exemplaren werden die Einstellungen dagegen per Jumper vorgenommen. Was dabei zu beachten ist, gilt in gleicher Weise auch für Plug&Play- bzw. PCI-Karten, es kommt lediglich erst an anderer Stelle zum Tragen (in den Schritten 6 und 8). Wenn der neue Controller in Ihrem System der erste und einzige wird, brauchen Sie daran nichts einzustellen. Wenn dagegen ein zweiter Controller zusätzlich zum bestehenden eingebaut wird, muss dieser unbedingt auf eine andere Portadresse eingestellt werden als der erste. Wie dies genau geschieht, entnehmen Sie der technischen Dokumentation des Controllers. Meistens müssen zu diesem Zweck einige Jumper gesetzt werden. Die Standard-Portadresse für den zweiten ATAPI-Controller liegt bei 170H. Auf diesen Wert sollten Sie Ihre dazukommende Karte auch unbedingt einstellen, sofern diese Portadresse noch frei ist.

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Anschluss gesucht? - So bauen Sie eine (evtl. zusätzliche) ATAPI- bzw. UDMA-Schnittstelle ein

Des Weiteren benötigen Sie noch ein oder zwei freie IRQs. Beim Austausch der Schnittstelle stellt das kein Problem dar, Sie können einfach die freigewordenen der alten Schnittstellen nehmen. Dies sind die IRQs 14 und 15. Für hinzugekommene Schnittstellen sind grundsätzlich beliebige IRQs erlaubt, allerding kann es etwas eng werden. Wenn nicht genügend IRQs frei sind, dann können Sie entweder einen der beiden ATAPI-Ports deaktivieren – dann benötigen Sie nur einen IRQ. Oder Sie versuchen es mit den bereits belegten IRQs (14 und 15) der ersten beiden ATAPI-Ports – dazu muss es sich aber um eine PCI-Karte handeln, die sich grundsätzlich mit anderen PCITeilnehmern auch den IRQ teilen kann – allerdings nicht in jedem Fall. Wie Sie herausfinden können, welche Systemressourcen noch frei sind, haben wir unter »Ist hier noch frei?« in Kapitel 8 sowie in Kapitel 5.2 ausführlich beschrieben.

Bei einigen Hostadaptern lässt sich diese Adresse dummerweise gar nicht ändern, Sie müssen in solch einem Fall den MIDI-Port umkonfigurieren – womit viele Programme dann nichts anfangen können – oder ganz darauf verzichten. Wie Sie herausfinden können, welche Systemressourcen noch frei sind, haben wir unter »Ist hier noch frei?« in Kapitel 8 sowie in Kapitel 5.2 ausführlich beschrieben.

Schritt 5

ATAPI-Schnittstellenkarte einsetzen und befestigen Wenn Sie alle Hardware-Einstellungen vorgenommen haben, können Sie die Soundkarte in den vorgesehenen Steckplatz hineindrücken und wenn sie richtig sitzt, mit einer passenden Schraube am Gehäuse befestigen. Bei Verwendung einer Controllerkarte für den VESA-Local-Bus ist darauf zu achten, dass die Karte in einem Master-Steckplatz installiert wird (Hauptplatinendokumentation!), sonst läuft sie nicht richtig. Wie dies im Einzelnen geht, und was Sie tun können, wenn die Karte nicht richtig passt, haben wir unter »Einfach einstecken?« in Kapitel 10 ausführlich beschrieben.

Schritt 6

Evtl. BIOS einstellen

Die Einstellungen, die im BIOS evtl. vorgenommen werden müssen, betreffen den ISA-Takt und die Ressourcen der Controllerkarte, also alles das, was wir schon in den Schritten 3 und 4

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