Staatlicher EDV- Führerschein - fvdbfvdb.org/ETA/Staatlicher_EDV_Fuehrerschein_modul_2.pdf · Modul 2: Grundlagen Software, Betriebssysteme und PC Grundtätigkeiten unter WINDOWS

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Staatlicher EDV-Führerschein

Grundlagen Software, Betriebssysteme, Grundtätigkeiten WINDOWS

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Staatlicher EDV-Führerschein Modul 2: Grundlagen Software, Betriebssysteme und PC Grundtätigkeiten unter WINDOWS

Modul_2_Version_A_2_6.doc 10.03.2006 Seite 3/91

Inhaltsverzeichnis

1 Ein Vergleich............................................................................... 5

1.1 Fragen .......................................................................................................8

2 Die verschiedenen Arten von Betriebssystemen................... 9

2.1 User-Einteilung........................................................................................9 2.1.1 Single-User-Betriebssystem ........................................................................ 9 2.1.2 Multi-User-Betriebssystem ......................................................................... 9

2.2 Task-Einteilung .......................................................................................9 2.2.1 Single-Tasking-Betriebssystem................................................................... 9 2.2.2 Multi-Tasking-Betriebssystem.................................................................. 10

2.3 Beispiele für Betriebssysteme ..............................................................10 2.3.1 Single-User-/Single-Tasking-Betriebssystem......................................... 10 2.3.2 Single-User-/Multi-Tasking-Betriebssystem.......................................... 10 2.3.3 Multi-User-/Single-Tasking-Betriebssystem.......................................... 11 2.3.4 Multi-User-/Multi-Tasking-Betriebssystem........................................... 11

2.4 Unterschiede und Probleme bei Multi-Tasking-Betriebssystemen13 2.4.1 Einfache Betriebssysteme .......................................................................... 13 2.4.2 Sicherere Betriebssysteme ......................................................................... 13

2.5 Single-/Multi-Prozessor-Betriebssysteme.........................................14

2.6 Fragen .....................................................................................................15

3 Der Explorer.............................................................................. 17

3.1 Wo finden Sie den Explorer? ...............................................................18

3.2 Fragen .....................................................................................................19

4 Diskettenoperationen .............................................................. 20

4.1 Disketten formatieren...........................................................................20

4.2 Diskette kopieren ..................................................................................22

5 Dateioperationen mit dem Explorer ..................................... 25

5.1 Ordner (= Verzeichnisse) erstellen .....................................................25

5.2 Dateien kopieren ...................................................................................27

5.3 Dateien löschen......................................................................................30



5.4 Dateien verschieben..............................................................................31

5.5 Gelöschte Dateien wieder herstellen..................................................32

6 Verknüpfungen erstellen ........................................................ 36

7 Dateien und Ordner sortieren und suchen.......................... 39

7.1 Sortieren..................................................................................................39 7.1.1 Hinweise zu den Dateitypen .................................................................... 41

7.2 Suchen.....................................................................................................43

8 Codes: Wie Daten gespeichert und ausgetauscht werden 45

8.1 Bit und Byte............................................................................................45

8.2 ASCII-Code ............................................................................................47

8.3 Ein Zeichensatz für die ganze Welt: Unicode ...................................49 8.3.1 Ein wenig Geschichte................................................................................. 49

8.4 Der Unicode ...........................................................................................50

8.5 Aufgaben ................................................................................................53

9 Strukturen ................................................................................. 54

9.1 Strukturen ..............................................................................................54

9.2 PAP..........................................................................................................56 9.2.1 Schleifen....................................................................................................... 57

9.3 Struktogramme......................................................................................59

10 Programmierlogik (BOOLESCHE ALGEBRA) ................... 63

10.1 Ein wenig Geschichte ...........................................................................63

10.2 Die logischen Grundverknüpfungen .................................................64 10.2.1 Die UND-Verknüpfung............................................................................. 65 10.2.2 Die ODER-Verknüpfung........................................................................... 69 10.2.3 Die NICHT-Verknüpfung......................................................................... 73

11 Algorithmen.............................................................................. 77

11.1 Algorithmus...........................................................................................77

11.2 Vertiefende Ergänzung ........................................................................81

12 Abbildungsverzeichnis ........................................................... 84

13 Stichwortverzeichnis ............................................................... 86



1 Ein Vergleich

Abbildung 1: Organisation eines Restaurants

Quelle: Koch, Rembold, Ehlers: Einführung in die Informatik; Karl Hanser Verlag München 1980

Das Bild zeigt ein sehr gutes Restaurant. Sie müssen einen Tisch telefonisch vorbestellen (= reservieren lassen). Eine Telefonistin schreibt die Vorbestel-lungen (Reservierungen) auf. Sie sammelt die Reservierungen, schreibt die Reservierungen auf Karteikarten und ordnet die Karteikarten.

Die Telefonistin macht eine Reservierungskartei.

Wenn Sie in das Restaurant kommen, dann haben die Kellner Ihren Tisch schon vorbereitet: Teller, Gläser und Bestecke liegen auf Ihrem Tisch.

Vergleich Betriebs-

system/ Restaurant

Ein Betriebssystem können Sie vergleichen mit dem Aufbau und der inneren Gliederung (Organisation) eines großen Restaurants. Sie geben Ihren Mantel in der Garderobe ab. Dann wird geprüft: Haben Sie einen Tisch vorbestellt?



Wenn Sie einen Tisch vorbestellt haben,

• dann bringt Sie der Empfangschef zu Ihrem Tisch, • dann gibt Ihnen der Kellner die Speisekarte, • dann kommt der Oberkellner und Sie bestellen, • dann schreibt der Oberkellner alle Bestellungen der Gäste auf, die an

einem Tisch sitzen.

Der Oberkellner gibt die Bestellungen dem Küchenchef.

Der Küchenchef teilt die Bestellungen in Teilaufträge auf.

Der Küchenchef hat mehrere Spezialköche, Konditoren, Auszubildende und Hilfsköche.

Jeder Koch hat besondere Aufgaben:

• Ein Koch bereitet Gemüse und Salate zu, • ein Koch bereitet das Fleisch zu, • ein Koch bereitet die Soßen zu, • ein Koch bereitet die Beilagen zu (Kartoffeln, Reis, usw.), • ein Koch bereitet die Nachspeisen zu.

Jeder (Spezial-)Koch hat Hilfskräfte und Auszubildende.

Der Küchenchef muss beachten:

• Bestellungen müssen in Teilaufträge aufgeteilt werden. • Es muss genug Spezialköche, Konditoren, Auszubildende und

Hilfsköche geben.

Die Köche müssen die Teilaufträge zur gleichen Zeit fertig stellen (z. B.: Fleisch, Soße, Kartoffeln, Gemüse müssen zur gleichen Zeit auf dem Tisch stehen.).

Wenn die Köche fertig sind,

• dann bringen die Kellner die fertigen Speisen zu den Gästen, • dann essen die Gäste.

Der Oberkellner geht von Tisch zu Tisch und sieht nach:

• Wünscht ein Gast noch ein Getränk? • Haben die Gäste aufgegessen? • Können die Kellner das benutzte Geschirr abräumen? • Usw.



Das Restaurant hat auch einen Partydienst:

• Der Kunde ruft an. Er bestellt Speisen. • Der Partydienst schreibt die Bestellung auf und gibt sie an die Küche

weiter. • Dann werden die Speisen zubereitet. • Dann werden die Speisen in die Wohnung des Kunden gebracht.

In diesem Restaurant sind die Aufgaben genau festgelegt.

Welche Aufgaben

• hat die Telefonistin, • hat der Oberkellner, • hat der Küchenchef, • haben die Spezialköche usw.

Die Aufgaben dieser Personen sind also genau festgelegt.

Es gibt für den Computer eine ähnliche Organisation wie für den Betrieb (= Ablauf) eines Restaurants.

Der Computer hat auch ein Betriebssystem (engl. operating system).

Das Betriebssystem sorgt für die richtige Zusammenarbeit von Hardware und Software. Das Betriebssystem besteht aus Steuerprogrammen und Dienstprogrammen (Vergleiche Abbildung 2):

Abbildung 2: Übersicht Betriebssystem

Die Oberkellner, der Küchenchef usw. haben im Restaurant bestimmte und genau festgelegte Aufgaben.

Die Steuerprogramme und die Dienstprogramme haben beim Computer bestimmte und genau festgelegte Aufgaben.

Steuerprogramme Dienstprogramme

Betriebssystem

Übersicht Betriebssystem

Speicherverwaltung Ein- u. AusgabesteuerungEinschaltprogramm Programmsteuerung usw.

Übersetzer Kopierprogramm Datenverwaltung Testprogramm usw.



Beispiele für die Aufgabe eines Betriebssystems:

Daten zum Drucker senden,

Zeichen von der Tastatur empfangen und zur Weiterverarbeitung weitergeben,

den Bildschirm ansteuern,

eine Diskette formatieren,

ein Programm in den Arbeitsspeicher übertragen,

usw.

1.1 Fragen Welche Aufgabe wird nicht vom Betriebssystem übernommen?

a) einen Datenträger formatieren

b) Daten zum Drucker senden

c) den Arbeitsspeicher verwalten

d) eine Grafik bearbeiten

e) Informationen von Eingabegeräten empfangen und weiterleiten

Das Betriebssystem …..

a) … prüft beim Einschalten des Computers den Arbeitsspeicher.

b) … führt Serienbriefe aus.

c) … zerlegt längere Texte in kleine Seite.

d) … verbindet mehrere Tabellen einer Tabellenkalkulation.

e) … wird nach dem Einschaltvorgang abgeschaltet.

Die englische Bezeichnung für Betriebssystem ist

a) operating manual

b) system operator

c) operating system

d) manufactoring system

e) software



2 Die verschiedenen Arten von Betriebssystemen Einige englische Vokabeln:

user (engl.)= Benutzer single (engl.) = einzeln, allein multi (lat.)= mehrere, mehrfach task (engl.) = Auftrag, Teil eines Programms

2.1 User-Einteilung

2.1.1 Single-User-Betriebssystem Ein Benutzer arbeitet nur mit einem Rechner. Nur ein Benutzer benutzt die Zentraleinheit. Single-User-Betriebssystem bedeutet: Nur ein Benutzer arbeitet mit dem Rechner.

2.1.2 Multi-User-Betriebssystem Multi-User-Betriebssystem: mehrere Benutzer, ein Rechner

Rechner mit Terminal 1

Terminal 2 Terminal 3

Abbildung 3: Multi-User-Betriebssystem mit 3 Usern

Mehrere Benutzer arbeiten mit einem Rechner. Mehrere Benutzer teilen sich die CPU.

2.2 Task-Einteilung

2.2.1 Single-Tasking-Betriebssystem Single-Tasking-Betriebssystem bedeutet: Ein Rechner bearbeitet nur einen Auftrag.



2.2.2 Multi-Tasking-Betriebssystem Multi-Tasking-Betriebssystem: Ein Rechner bearbeitet mehrere Aufträge gleichzeitig. Der Rechner kann mehrere Aufträge gleichzeitig von einem Benutzer bearbeiten.

2.3 Beispiele für Betriebssysteme

2.3.1 Single-User-/Single-Tasking-Betriebssystem Beispiel: das MS-DOS-Betriebssystem für Personalcomputer. MS bedeutet Microsoft. Dies ist eine sehr große amerikanische Firma. Sie stellt Betriebssysteme, Programmiersprachen und Anwendersoftware für PCs her.

DOS bedeutet Disc Operating System. Das Betriebssystem (operating system) gibt es auf Disketten (disc). Es muss installiert werden. Früher gab es Computer, die ihr Betriebssystem in einem elektronischen Chip (ROM) gespeichert hatten. Man konnte das Betriebssystem nur durch den Austausch des Chips ändern.

Single-User-/Single-Tasking bedeutet:

Abbildung 4: Single-User-/Single-Tasking

Ein Rechner kann nur für einen Benutzer (user) einen Auftrag (task) bearbeiten, z. B. eine Texteingabe.

Dies bedeutet in unserem Beispiel "Restaurant":

Nur ein Koch kann eine Pfanne auf einem Herd benutzen (z. B. für Steaks).

2.3.2 Single-User-/Multi-Tasking-Betriebssystem Typische Beispiele:

Windows 95/98 und Windows NT von Microsoft

und OS/2 von IBM.

Single-User-/Multi-Tasking-Betriebssystem bedeutet:

Staatlicher EDV-Führerschein Modul 2: Software, Betriebssysteme und PC Grundtätigkeiten unter WINDOWS


Abbildung 5: Single-User-/Multi-Tasking

Ein Benutzer (user) bearbeitet auf dem Rechner mehrere Aufträge (tasks) (z. B. Rechnungen drucken und Textverarbeitung).


Ein Koch kann verschiedene Pfannen auf einem Herd benutzen (z. B. zum Braten und Kochen).

2.3.3 Multi-User-/Single-Tasking-Betriebssystem

Abbildung 6: Multi-User-

/Single-Tasking

Das Betriebssystem gibt jedem Benutzer Rechenzeit. Das Be-triebssystem nimmt aber von jedem Benutzer nur einen Auftrag (task) an.


Mehrere Köche können auf einem Herd je eine Pfanne benutzen.

2.3.4 Multi-User-/Multi-Tasking-Betriebssystem

Abbildung 7: Multi-User-/Multi-Tasking

Das Betriebssystem gibt jedem Benutzer Rechenzeit. Jeder Benutzer kann mehrere Aufträge (tasks) ablaufen lassen.


Mehrere Köche können auf einem Herd mehrere Pfannen und Töpfe benutzen (z. B. 2 Köche benutzen zusammen 4 Pfannen).

Typisches Beispiel: Das UNIX-Betriebssystem.

Stellen Sie sich eine Zeitscheibe vor, s. Abbildung unten: Das Betriebssystem UNIX stellt für jeden Task eines Users eine kurze Rechnerzeit zur Verfügung. In unserem Beispiel sind dies 0,5 Sekunden. Nach diesen 0,5 Sekunden wird der eine Auftrag angehalten, die notwendigen Werte abgespeichert und dieser Auftrag abgebrochen. Dann wird der nächste Task aufgerufen. Wenn das Be-triebssystem für jeden Task 0,5 Sekunden zur Verfügung stellt, dann können



Sie sich die Verteilung der Rechnerzeit mit der Zeitscheibe unten vorstellen. Insgesamt können in 3 Sekunden 6 Tasks bearbeitet werden. Man benutzt für Zeitverteilung häufig das englische Fachwort: time-sharing.

Abbildung 8: Zeitscheibe für 6 Tasks

Sie können im UNIX-Betriebssystem die Zeitvorgabe verändern. Der Standardwert ist 0,1 Sekunden. Jetzt wird jeder Benutzer in kurzer Zeit wieder bedient. Alles geht sehr schnell. Jeder Benutzer glaubt: Ich habe einen Rechner für mich alleine!

Hinweis: WINDOWS ist kein Multi-User-Betriebssystem! Lediglich die Serverversio-nen sind Multi-User-fähig.

Das Betriebssystem WINDOWS gibt dem Benutzer keine feste Zeiteinteilung. Warum? Es gibt nur einen Benutzer! Eine Zeiteinteilung/Zeitaufteilung ist nicht nötig. WINDOWS beobachtet genau die Arbeit der verschiedenen Tasks und wartet auf Ereignisse (z. B. ein Mausklick, ein Tastenbefehl usw.). Wenn ein Ereignis eintritt, dann reagiert WINDOWS auf dieses Ereignis. Wie verwaltet WINDOWS die verschiedenen Tasks?

Beispiel:

Sie benutzen ein Programm. Sie drücken eine Taste. WINDOWS macht daraus eine Nachricht und schreibt die Nachricht (engl. message) in einen reservierten Speicher. Auch die anderen WINDOWS-Programme benutzen diesen Speicher. Die Nachrichten sind in einer Liste geordnet. WINDOWS prüft: Gibt es eine Nachricht für ein Programm?

Wenn WINDOWS eine Nachricht findet, dann bedient der Rechner dieses Programm und löscht die erste Nachricht in der Liste. Die zweite Nachricht rückt an die Stelle der ersten Nachricht, die dritte Nachricht an die zweite Stelle der Liste usw.

Wenn Sie jetzt eine neue Nachricht eingeben, dann stellt der Rechner die neue Nachricht an das Ende der Liste.

Das bedeutet: Die Nachrichten rücken um eine Stelle auf. Die neue erste Nachricht ist für einen bestimmten Task. WINDOWS ruft diesen Task auf usw.



Dieses Verfahren (Eintragen von Nachrichten in eine Liste) heißt auf Englisch "polling".

2.4 Unterschiede und Probleme bei Multi-Tasking-Betriebssystemen

2.4.1 Einfache Betriebssysteme Beispiel: das alte MS-DOS-Betriebssystem.

Wenn ein Programm gestartet wird, dann gibt MS-DOS die Kontrolle an das Programm ab. Das Programm ist dann für den weiteren Ablauf verantwortlich. Das Betriebssystem hat nur sehr geringe Möglichkeiten einzugreifen (z. B. bei Störungen). Dies galt auch für die den MS-DOS-Zusatz WINDOWS 3.X. Wenn unter WINDOWS 3.X mehrere Programme liefen (Multi-Tasking), dann waren alle Programme für den reibungslosen Ablauf zuständig. Die Programmierer mussten ihre Programme so schreiben, dass alle anderen Programme auch Rechenzeit bekamen. Die Programme mussten sich kooperativ verhalten (= gemeinsam gut zusammenarbeiten); deshalb spricht man auch von kooperativem Multi-Tasking.

Wenn ein Programm nicht richtig arbeitet, dann kann es den gesamten Ablauf stören und manchmal sogar den Rechner für alle anderen Programme blockieren. Wenn das Betriebssystem keine Kontrolle mehr über die Program-me und den Rechner hat, dann hilft meistens die Tastenkombination

(bei einer amerikanischen Tastatur ). Es wird der Taskmanager gestartet und man kann damit das störende Programm (= Prozesse) beenden. Die anderen Programme arbeiteten weiter. Das funk-tioniert aber erst ab der WINDOWS-Version 3.1. Wenn Sie mit einer älteren WINDOWS-Version arbeiten oder unter MS-DOS, dann starten Sie den Rechner mit dieser Tastenkombination neu (booten).

Die Tastenkombination erzeugt einen besonderen Befehl. Dieser besondere Befehl unterbricht das gerade laufende Programm. Das englische Wort für Unterbrechung ist „interrupt“ und deshalb spricht man auch von „Interrupt-Befehlen“.

Man kann Interrupts von der Hardware (hier: die Tastatur) oder von der Software erzeugen.

2.4.2 Sicherere Betriebssysteme Man versucht, immer sicherere Betriebssysteme zu entwickeln. Fehlerhafte Programme sollen ein Computersystem nicht blockieren können ("den Rechner nicht abstürzen lassen"). Das Betriebssystem soll bei Störungen völlig die Kontrolle über den Rechner und die Programme behalten. Dies ist



besonders wichtig bei Multi-Tasking-Betriebssystemen. Wenn das Betriebs-system die Kontrolle hat, dann spricht man von preemptivem Multi-Tasking.

MS-DOS und WIDOWS 3.X haben nicht solche Eigenschaften.

WINDOWS 95 unterstützt preemptives Multi-Tasking nur für WINDOWS 95 - Programme (z. B. das Office-Paket mit WINWORD, EXCEL usw. für WINDOWS 95 und höher). Ältere Programme werden von WINDOWS 95 nicht preemptiv unterstützt.

WINDOWS NT, 2000, XP und höher (Hochleistungs-Betriebssysteme der Firma MICROSOFT) haben z. B. volle preemptive Multi-Tasking-Eigen-schaften (auch für ältere DOS- und WINDOWS-Programme!). Auch UNIX/LINUX unterstützen preemptives Multi-Tasking.

2.5 Single-/Multi-Prozessor-Betriebssysteme Wenn Sie bei älteren Prozessoren die Leistung Ihres Computers erhöhen wollten, dann konnten Sie einen mathematischen Co-Prozessor einbauen. Der mathematische Co-Prozessor (Neben-Prozessor) nimmt dem Hauptprozessor (CPU) die Rechenarbeit ab.

In den neueren Prozessoren (ab INTEL 486DX oder Pentium) ist ein Co-Prozessor schon mit eingebaut. Alle (auch die älteren) Betriebssysteme un-terstützen Co-Prozessoren. Die Co-Prozessoren können nur besonders schnell rechnen. Die anderen Arbeiten des Hauptprozessors können sie nicht übernehmen. Wenn Sie z. B. mit einer Datenbank arbeiten oder Texte erstellen, dann hat der Co-Prozessor nichts zu tun; der Haupt-Prozessor arbeitet alleine.

Betriebssysteme wie WINDOWS NT/2000 und höher unterstützen auch mehrere Haupt-Prozessoren (einschließlich ihrer Co-Prozessoren) in einem Computer gleichzeitig. Man kann Teilprogramme zur gleichen Zeit parallel bearbeiten. Der Rechner löst die Aufgaben schneller.

Man unterscheidet Single-Prozessor- und Multi-Prozessor-Betriebssysteme.

Die Programmierer müssen diese zusätzlichen Möglichkeiten bei der Programmentwicklung berücksichtigen. Dabei müssen sie die Programme in kleine, für sich abgeschlossene Teilprogramme zerlegen. Ein solches Teilprogramm nennt man „thread“. Dies ist das englische Wort für „Faden“.

Betriebssysteme, die mehrere Threads verarbeiten können, nennt man Multi-Thread-Betriebssysteme. WINDOWS 95 und WINDOWS NT/2000/XP haben z. B. diese Eigenschaften. Besonders wirkungsvoll sind Betriebssysteme, die diese Threads auf mehrere Prozessoren gleichzeitig verteilen können.

Dies bedeutet aber auch: Die bisherigen Programme (Software) nutzen diese Möglichkeiten meist überhaupt nicht. Die Programmierer müssen erst neue Programme mit Multi-Threads schreiben!



Der nächste Schritt ist dann, die Rechenleistung auf mehrere Rechner in einem Netzwerk zu verteilen. Dabei werden die Threads auf verschiedene Rechner im Netzwerk aufgeteilt. Dies kann weltweit geschehen. Die Zusammenfassung von Rechnern zu einem Rechnerverbund nennt man „clustern“.

2.6 Fragen

Diese Grafik entspricht

a) einen Single-User

b) einen Multi-User

c) einen Single-Task

d) einen Multi-Task

e) einem Time-Sharing-Betriebssystem



Welche Aussage ist richtig?

a) Netzwerkbetriebssysteme sind immer Multi-User-Betriebssysteme.

b) Windows ist ein Single-User-Single-Tasking-Betriebssystem.

c) Neuere Windowsversionen sind immer kooperative Betriebssysteme.

d) Beim Clustern wird der Arbeitsspeichers eines Computers in viele Teilspeicher zerlegt.

e) Time-Sharing- Betriebssysteme sind immer Single-User-Betriebssysteme.

Diese Grafik entspricht

a) einer Single-User-Organisation

b) einer Multi-User-Organisation

c) einer Single-Task-Organisation

d) einer Multi-Task-Organisation

e) einer unsicheren Organisation



3 Der Explorer Der Explorer ist ein wichtiges Programm des Betriebssystems WINDOWS. Alle Grundtätigkeiten unter WINDOWS werden vom Explorer durch-geführt.

Hinweis Bei jeder neuen Version des Betriebssystems WINDOWS änderte sich das äußere Erscheinungsbild. Die Grundfunktionen sind aber immer gleich geblieben. Wir ändern deshalb nicht bei jeder der (meist jährlichen) neuen Versionen die Bildschirmfotos. Deshalb können Abweichungen zwischen den Abbildungen und Ihrem Bildschirm sein. Da Sie neuerdings das Erscheinungsbild selbst verändern können, sind die Abbildungen nur zufällig gleich. Sie können aber die wesentlichen Schritte immer nachvollziehen!

Dies ist das Startmenü des Explorers:

Mit dem Explorer können Sie alle Grundtätigkeiten eines PC-Benutzers unter WINDOWS ausführen, z. B.

• Verzeichnisse (= Ordner) anlegen, verschieben, löschen, • Dateien kopieren, • Disketten formatieren usw.



3.1 Wo finden Sie den Explorer? Sie finden den Explorer an verschiedenen Stellen der Benutzeroberfläche Ihres Computers, z. B. in der MS-Office-Leiste. Dies ist das Schaltsymbol des Explorers:

Klicken Sie mit der linken Maustaste auf das Schaltsymbol! Jetzt wird der Explorer gestartet.

Es gibt noch weitere Möglichkeiten den Explorer zu starten:

Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Startsymbol von Windows!

bzw.

Dann wird ein weiteres Menü geöffnet. Hier können Sie den Explorer starten.

Sie können den Explorer auch mit dem Arbeitsplatzsymbol starten: Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Arbeitsplatzsymbol!

bzw.

Dann erscheint folgendes Menü. Ein Menüpunkt ist der Explorer:

Dies sind nur einige Beispiele. Sie finden den Explorer in weiteren Menüs wieder.



3.2 Fragen Explorer: Welche Aussage ist richtig?

a) Der Explorer ist ein Zusatzprogram für Windows; es muss gekauft werden.

b) Der Explorer ist einkostenloses Zusatzprogramm von Microsoft; es ist betriebssystemunabhängig.

c) Der Explorer ist ein Teil des Windows-Betriebssystems.

d) Der Explorer kann nicht verändert werden.

e) Der Explorer wird immer beim Starten des Computers angezeigt.

Im Explorer können Sie

a) … Grafik-Dateien durch ändern der Endung (=Suffix) in ein anderes Grafikformat umwandeln (z. B. Bild1.tif in Bild1.jpg)

b) … dem Suffix ein Programm zuordnen.

c) … einfache Texte schreiben.

d) … den Bildschirmschoner ein- bzw. ausschalten.

e) … Bildschirmeinstellungen ändern.



4 Diskettenoperationen 4.1 Disketten formatieren

Achtung Wenn Sie einen Datenträger formatieren, dann werden alle Daten auf dem Datenträger (Diskette, Festplatte, USB-Stick usw.) gelöscht!

Sie wollen eine Diskette formatieren. Starten Sie den Explorer! (Das nachfolgende Beispiel gilt auch für ein USB-Stick. Sie müssen dann statt des Diskettenlaufwerkes dann den gewünschten Wechseldatenträger aus-wählen.)

Links sehen Sie eine Abbildung für ein Diskettenlaufwerk unter Windows 2000, rechts eine Abbildung mit einem USB-Stick unter Windows XP. Der nachfolgende Text bezieht sich auf das Diskettenlaufwerk.

Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das gewünschte Diskettenlaufwerk! Im Beispiel ist es das 3,5“-Laufwerk.

Hinweis Datenträger können nicht formatiert werden, wenn Dateien auf dem Datenträger geöffnet sind oder wenn der Inhalt des Datenträgers angezeigt wird.

Es erscheint das folgende Menü:



Wählen Sie „Formatieren“! Es erscheint ein neues Fenster:

WINDOWS erkennt die Speicherkapazität der eingelegten Diskette. Überprüfen Sie trotzdem die Speicherkapazität!

Hinweis QuickFormat entfernt Dateien vom Datenträger, ohne den Datenträger auf fehlerhafte Sektoren zu prüfen. Verwenden Sie diese Option nur dann, wenn der Datenträger vorher formatiert wurde und Sie sicher sind, dass er nicht beschädigt ist.

Starten Sie die Formatierung!

Nach Beendigung der Formatierung erhalten Sie folgende Meldung:



Keine fehler-haften Disket-ten benutzen!

Wenn keine fehlerhaften Sektoren gemeldet werden, dann ist die Diskette einwandfrei. Wenn fehlerhafte Sektoren gemeldet werden, müssen Sie die Diskette entsorgen!

4.2 Diskette kopieren Achtung Originaldisketten müssen schreibgeschützt sein (s. Modul 1), damit sie

nicht aus Versehen überschrieben werden!

Starten Sie den Explorer! Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Diskettenlaufwerk!

Quelldiskette

= Original! Zieldiskette =

Kopie!

Achtung: zur Sicherheit noch einmal! Sie sollten Originaldisketten immer mit einem Schreibschutz versehen. Wenn Sie die Disketten vertauschen, dann wird der Inhalt der Zieldiskette (z. B. leere Diskette) auf die Originaldiskette geschrieben. Ihre Originaldiskette ist dann leer. Sie verhindern dies mit dem Schreibschutz.

Es erscheint das folgende Menü. Wählen Sie „Datenträger kopieren“!



Wenn Sie mehrere Diskettenlaufwerke haben, dann müssen Sie im folgenden Fenster die Diskettenlaufwerke auswählen. Wenn Sie nur ein Diskettenlaufwerk haben, erscheint auch nur dieses eine Laufwerk.

Hinweis WINDOWS kann nur gleiche Diskettenformate kopieren.

Was geschieht beim Vorgang „Diskette kopieren“?

Bei einem Diskettenlaufwerk wird im 1. Schritt der Inhalt der Quelldiskette auf der Festplatte gespeichert. Dann nehmen Sie die Quelldiskette heraus und schieben die Zieldiskette in das Laufwerk. Im 2. Schritt wird der gespeicherte Inhalt von der Festplatte auf die Diskette geschrieben. WINDOWS unterstützt Sie beim Kopieren.

Starten Sie den Kopiervorgang! Sie werden aufgefordert, die Quelldiskette einzulegen.

Legen Sie die Quelldiskette ein! Bestätigen Sie mit „OK“! Es erscheint die Meldung „Quelldatenträger wird gelesen“ im unteren Teil des Fensters.

Der Balken zeigt an, wie viel von der Diskette gelesen ist.

Wenn die Quelldiskette vollständig gelesen ist, dann müssen Sie die Quelldiskette aus dem Diskettenlaufwerk herausnehmen und die Zieldiskette einlegen.



Bestätigen Sie mit „OK“!

Danach informiert Sie WINDOWS über den weiteren Kopiervorgang. Der Balken zeigt wieder den zeitlichen Verlauf an:

Wenn der Kopiervorgang erfolgreich beendet ist, dann erhalten Sie die Nachricht „Kopieren erfolgreich beendet“.

Damit ist der Kopiervorgang beendet.



5 Dateioperationen mit dem Explorer 5.1 Ordner (= Verzeichnisse) erstellen Vergleich Das Erstellen von Verzeichnissen kann man mit dem Einrichten eines

Ordnungssystems in einem Schrank vergleichen.

Sie wollen in einem Schrank Schriftstücke oder Dokumente aufbewahren. Zur besseren Übersicht legen Sie Böden in den Schrank. Auf diesen Böden können Sie dann Ordner abstellen. Die Ordner können Sie weiter unterteilen (z. B. Schnellhefter in dem Ordner aufbewahren). In einen Schnellhefter können Sie zusätzlich ein ABC-Register einlegen usw.

Auf Massenspeichern (Festplatten, Disketten) können Sie auch Ordner erstellen. Man nennt diese Ordner in der EDV auch Verzeichnisse.

Aufgabe Erstellen Sie auf einer Diskette den Ordner „Daten". Unterteilen Sie den Ordner „Daten“ in 2 weitere Ordner „Texte“ und „Tabellen“.

Der Ordner „Tabellen“ soll in „Tabellen April“ und „Tabellen März“ unterteilt sein.

Der Ordner „Texte“ soll in „Briefe Müller & Sohn“ und „Schriftverkehr Finanzamt“ unterteilt sein.

Arbeitsschritte für das Erstellen eines Ordners

Klicken Sie im Explorer mit der linken Maustaste auf das gewünschte Laufwerk (in unserem Beispiel das 3,5“-Laufwerk)!

Wählen Sie Datei Neu Ordner aus!



Danach erscheint das folgende Fenster.

Überschreiben Sie das Textfeld „Neuer Ordner“ mit „Daten“!

Ein neuer Ordner „Daten“ ist angelegt worden!

Klicken Sie mit der linken Maustaste im Fenster Ordner auf „Daten“!

Über das Menü Datei Neu Ordner wird ein neuer Ordner (Unterordner) angelegt:

Überschreiben Sie das Textfeld „Neuer Ordner“ mit „Texte“!



Ergänzen Sie nach der gleichen Methode die restlichen Ordner (siehe nachfolgendes Bild)!

Wenn Sie den gleichen „Dateibaum“ auf Ihrer Diskette wiederfinden, dann haben Sie die Aufgabe richtig gelöst!

Hinweis: MS-DOS mit der Betriebssystemerweiterung WINDOWS 3.11 (und früher) kann nur 8 Buchstaben (plus 3 Buchstaben für die Namenserweiterung) verarbeiten. WINDOWS 95 und höher hat gegenüber seinen Vorgängern eine deutliche Verbesserung: Datei- und Ordnernamen können jetzt bis zu 215 Zeichen lang sein. Weitere Hinweise finden Sie in Kapitel 7.1.1.

5.2 Dateien kopieren Klicken Sie auf den Startknopf von WINDOWS!

Wählen Sie über den Menüpunkt Programme das Untermenü Zubehör aus! Hier finden Sie das kleine Textverarbeitungsprogramm WordPad.



Erstellen Sie einen beliebigen kurzen Text! Speichern Sie diesen Text im Ordner „Schriftverkehr Finanzamt“ ab! Verwenden Sie als Dateinamen „Test1 für WINDOWS“.

Schließen Sie WordPad!

Rufen Sie den Explorer auf. Klicken Sie im 3,5“-Laufwerk auf das Unterverzeichnis „Schriftverkehr Finanzamt“! Hier steht jetzt die Datei „Test1 für WINDOWS“.



Aufgabe Kopieren Sie die Datei „Test1 für WINDOWS“ in den Ordner „Briefe Meier & Sohn“!

Arbeitsschritte für das Kopieren einer Datei

Markieren Sie die Datei (1 x anklicken mit der linken Maustaste)!

Halten Sie die linke Maustaste gedrückt und drücken Sie gleichzeitig auf die Taste !

Ziehen Sie mit der Maus die Datei auf den gewünschten Ordner „Briefe Meier & Sohn“!

drag and drop = ziehen und

ablegen

Lassen Sie dann die Maustaste los (drag- and drop-Technik)! Sie erhalten folgendes Fenster:

Schauen Sie in den Ordner „Briefe Meier & Sohn“. Sie sehen hier die Datei „Test1 für WINDOWS“. Diese Datei ist jetzt zweimal vorhanden.

Wenn Sie zwischen verschiedenen Laufwerken oder Ordnern kopieren wollen, dann rufen Sie den Explorer zweimal auf. Klicken Sie dann mit der rechten Maustaste auf eine freie Stelle der WINDOWS-Taskleiste (untere Menüleiste mit Start-Symbol)!

Es erscheint ein Menü. Wählen Sie „Nebeneinander“ aus! Sie können dann von einem Explorer-Fenster in das andere kopieren. Verwenden Sie die „Drag and Drop-Technik“!



5.3 Dateien löschen Sie wollen die Datei „Test1 für WINDOWS “ im Unterverzeichnis „Schriftverkehr Finanzamt“ wieder löschen. Sie gehen so vor:

Arbeitsschritte für das Löschen von Dateien

Markieren Sie die gewünschte Datei durch Anklicken mit der linken Maustaste!



Drücken Sie die Taste . Sie erhalten dann folgendes Fenster:

Wenn Sie mit „Ja“ bestätigen, wird die Datei gelöscht.

Es gibt weitere Möglichkeiten, eine Datei zu löschen:

Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die zu löschende Datei. Es erscheint ein Kontextmenü. Sie können die gewünschte Option auswählen (z. B. Löschen). Dies gilt auch für andere Befehle.

5.4 Dateien verschieben Dateien verschieben bedeutet:

1) Die Originaldatei in einen anderen Ordner bzw. auf einen anderen Datenträger kopieren (jetzt ist die Datei zweimal vorhanden) und danach

2) die Originaldatei löschen (jetzt ist die Datei nur noch einmal vorhanden).

Sie können eine Datei verschieben, wenn Sie erst kopieren und dann löschen. WINDOWS kann das mit einem Befehl.

Aufgabe Verschieben Sie die Datei „Test1 für WINDOWS “ aus dem Verzeichnis „Schriftverkehr Finanzamt“ in das Verzeichnis „Briefe Meier & Sohn“!



Sie sehen zuerst folgendes Bild:

Arbeitsschritte für das Verschieben von Dateien

Markieren Sie (1 x anklicken mit der linken Maustaste) die Datei „Test1 für WINDOWS“! Halten Sie die linke Maustaste gedrückt und ziehen Sie mit der Maus die Datei auf den gewünschten Ordner „Briefe Meier & Sohn“! Lassen Sie dann die Maustaste los (drag- and drop-Technik)!

Wenn Sie fertig sind, dann muss der Ordner „Schriftverkehr Finanzamt“ leer sein. Die Datei befindet sich dann im Zielverzeichnis „Briefe Meier & Sohn“. Überprüfen Sie dies!

5.5 Gelöschte Dateien wieder herstellen Wenn Sie Dateien kopieren, löschen oder verschieben, dann kann es passieren, dass Sie einmal eine Datei versehentlich löschen.

Wenn Sie eine Datei versehentlich gelöscht haben, können Sie mit WINDOWS diese gelöschte Datei leicht wieder herstellen.

Dazu gibt es das Programm „Papierkorb“. Sie finden das Programm auf dem Eingangsbildschirm (Desktop):

Der

Papierkorb funktioniert

nur bei Festplatten!

Wichtiger Hinweis: „Papierkorb“ unterstützt nur das Wiederherstellen von gelöschten Dateien auf Festplatten. Wenn Sie gelöschte Dateien auf Disketten, Zip-Laufwerken oder anderen austauschbaren Speichermedien wieder herstellen wollen, dann benötigen Sie ein Zusatzprogramm, z. B. „Norton Utilities“ oder ein anderes geeignetes Programm.



Die folgende Übung muss daher auf einer Festplatte Ihres Rechners geschehen.

Aufgabe Erstellen Sie auf der Festplatte den Ordner „Test Papierkorb“ und kopieren Sie von Diskette die Datei „Test1 für WINDOWS “ in diesen Ordner! Markieren Sie dann die Datei auf der Festplatte und löschen Sie die mit der Taste

Es erscheint folgendes Fenster:

Wenn Sie „Ja“ anklicken, ist die Datei gelöscht und Ihr Ordner ist leer.

Wenn Sie jetzt den Papierkorb aufrufen, dann finden Sie Ihre gelöschte Datei dort wieder. Die Datei ist noch nicht endgültig gelöscht.

Wählen Sie Datei Wiederherstellen>!



Hinweis WINDOWS stellt die gelöschte Datei in dem Ursprungsordner wieder her. Wenn Sie diesen Ordner auch gelöscht haben, dann wird dieser Ordner automatisch mit hergestellt.

Schauen Sie im Ordner „Test Papierkorb“ nach, ob die Datei wieder vorhanden ist!

WINDOWS reserviert auf jeder Festplatte Platz für den Papierkorb. Die Größe können Sie über die Karteikarte des Papierkorbes einstellen.

So erhalten Sie die Karteikarte für den Papierkorb:

Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Symbol des Papierkorbes

und dann im Menü auf „Eigenschaften“!

Hinweis Gelöschte Dateien belegen im „Papierkorb“ Speicher auf der Festplatte. Mit dem Menüpunkt „Papierkorb leeren“ werden die Dateien endgültig gelöscht und es steht wieder mehr freier Speicher zur Verfügung. Aber jeder Löschvorgang füllt den Papierkorb wieder auf.

Wenn Sie Speicherprobleme haben, dann können Sie mithilfe der Karteikarte den Papierkorb verkleinern. Wenn der Papierkorb voll ist, dann werden die zuerst gelöschten Dateien überschrieben. Sie können die gelöschten Dateien nicht mehr wieder herstellen.



Tipp Die Tastenkombination löscht eine Datei sofort endgültig ohne Speicherung im Papierkorb.

So wird der Papierkorb geleert:

Doppelklick auf den Papierkorb! Es erscheint folgendes Fenster:

Nach der Auswahl „Papierkorb leeren“ erscheint die Meldung:

Wenn Sie Ja bestätigen, wird der Papierkorb endgültig geleert. Sie können die Dateien mit den normalen Mitteln von WINDOWS nicht mehr wieder-herstellen.

Jetzt verstehen Sie auch das Symbol bzw. den Namen des „Papierkorbes“: Wenn Sie eine Datei in den Papierkorb „werfen“, dann können Sie diese Datei solange wiederherstellen, bis der Papierkorb mit der Datei geleert wurde.

Hinweis Die Dateien sind noch nicht vollständig von Ihrem Datenträger verschwunden. Windows hat nur den von Ihren Dateien belegten Platz in einer Dateitabelle wieder freigegeben. Jetzt kann beim nächsten Speichern dieser Platz belegt werden und Ihre Daten werden überschrieben. Solange dieser Platz noch nicht beschrieben wurde, kann man mit Hilfe von Spezialprogrammen (z. B. Norton Utilities) die Dateien wieder herstellen.



6 Verknüpfungen erstellen Sie können mit WINDOWS sehr einfach und schnell zusätzliche Menüpunkte oder Programme in die Startleiste aufnehmen. Dies geschieht mit Hilfe von Verknüpfungen.

Das nachfolgende Beispiel zeigt Ihnen, wie Sie solche Verknüpfungen erstellen.

Wenn Sie im Explorer mit der rechten Maustaste auf eine Datei klicken, erscheint immer ein kontextbezogenes Menü mit dem Menüpunkt „Senden an“. Windows legt bei der Installation standardmäßig verschiede Ziele an.

Sie können mit Hilfe von Verknüpfungen weitere Ziele angeben.

Aufgabe Sie sollen nachträglich ein weiteres Ziel für „Senden an“ hinzufügen, den Papierkorb.

Arbeitsschritte für das Erstellen von Verknüpfungen

Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Symbol des Papierkorbes und wählen Sie den Menüpunkt Verknüpfung erstellen.



Es erscheint ein zweiter Papierkorb mit der Bezeichnung Verknüpfung mit Papierkorb.

Rufen Sie den Explorer auf und verkleinern Sie ihn auf etwa den halben Bildschirm! Suchen Sie den Ordner „SendTo“ im WINDOWS-Verzeichnis (bei WINDOWS 2000 bei dem Benutzer)!

Ziehen Sie die Verknüpfung mit der linken Maustaste auf den Ordner „SendTo“ und lassen Sie die Maustaste los (drag- and drop-Technik)! Die Verknüpfung ist jetzt in diesen Ordner verschoben worden. Ändern Sie noch den Text von „Verknüpfung mit Papierkorb“ in „Papierkorb“ (Text markieren und überschreiben)!



Wenn Sie jetzt eine Datei im Explorer mit der rechten Maustaste markieren, dann erscheint unter dem Menüpunkt „Senden an“ zusätzlich der Papierkorb.

Mit Verknüpfungen können Sie zusätzliche Programme in das Startmenü einbinden. Für jeden Menüpunkt gibt es einen Ordner. Erstellen Sie eine Verknüpfung und verschieben Sie diese in den gewünschten Ordner (ändern Sie die Beschriftung noch) - schon ist Ihr Programm in das Startmenü eingebunden.

Statt zum Papierkorb können Sie auch eine Verknüpfung zu einem Drucker herstellen. Dann wird die Datei direkt zum Drucker geschickt. Aus der Endung des Dateinamens erkennt WINDOWS das zugehörige Programm, startet dieses Programm und schickt die Datei (z. B. ein Winword-Dokument) ohne weitere Eingaben zum ausgewählten Drucker.

Sie sehen: WINDOWS hat noch sehr viele Möglichkeiten und Sie können es an Ihre Bedürfnisse anpassen (konfigurieren).



7 Dateien und Ordner sortieren und suchen Der Explorer bietet viele Möglichkeiten, Dateien und Ordner zu suchen und zu sortieren.

7.1 Sortieren Klicken Sie im Explorer auf Ansicht Symbole anordnen. Sie können nach Namen, Typ, Größe und Datum sortieren.

Wenn Sie sortieren wollen, ist es meist besser, auf die Detailansicht zu wechseln. Die Dateiinformationen stehen dann als Tabelle zur Verfügung und sind somit übersichtlicher.



Diese Dateien und Ordner sind nach Name sortiert.

Diese Dateien und Ordner sind nach dem Datum (absteigend) sortiert.



Wenn Sie auf die Feldnamen klicken, wird danach sortiert (aufsteigend). Noch mal klicken und WINDOWS sortiert absteigend.

7.1.1 Hinweise zu den Dateitypen Dateinamen bestehen immer aus drei Teilen:

Dateiname . Suffix

Ein Dateiname kann bis zu 215 Zeichen umfassen. Leerzeichen sind auch Zeichen! Verwenden Sie aber nicht so lange Dateinamen. Viele Programme (z. B. Brennersoftware) haben oft Probleme mit sehr langen Dateinamen. Folgende Zeichen sind in Dateinamen nicht zulässig:\ / : * ? " < > |

Hinweis zum Internet

Dateinamen, die von einem ftp-Server heruntergeladen werden sollen, dürfen keine Leerschritte haben. Benutzen Sie dafür den Unterstrich. Beispiel: Finanzamt_2003.

Nach dem Dateiname folgt ein Punkt.

Am Ende steht ein Suffix (Nachsilbe, Beifügung) aus drei Buchstaben. Jedes Programm verwendet andere Buchstabenkombinationen. Hier einige Beispiele:

Programm Suffix

Winword Dokument

doc

Winword Dokumentvorlage

dot

EXCEL XLS

Powerpoint ppt

Im Grafikbereich gibt es eine Vielzahl von verschiedenen Grafikformaten (Scannerformate, Internet-Grafikformaten, Video-Bildformate usw.).



Das Grafikprogramm IrfanView ist eine kostenlose Sharewareversion und unterstützt sehr viele Grafikformate ( http://www.irfanview.com ). Hier die in der Version 3.98 von Januar 2006 unterstützten Formate:



7.2 Suchen Wenn Sie im Explorerfenster auf die Schaltfläche Suchen klicken, erscheinen im linken Fenster die Suchmöglichkeiten.

Sie können WINDOWS auf Ihren Festplatten, Disketten oder sogar das angeschlossene Netzwerk nach Dateien suchen lassen. Versuchen Sie die Möglichkeiten mithilfe der WINDOWS-Hilfe herauszufinden. Gehen Sie in die WINDOWS-Hilfe und geben Sie unter Index Suchen nach Dateien ein. Versuchen Sie die Hilfetexte anzuwenden.





8 Codes: Wie Daten gespeichert und ausgetauscht werden 8.1 Bit und Byte

Computer "denken" in einer besonderen Sprache. Man nennt diese Sprache Maschinencode. Der Maschinencode besteht aus unterschiedlichen Zeichen, jedes Zeichen aus einer bestimmten Folge von elektrischen Schaltzuständen.

Es gibt in der Elektrotechnik nur zwei Schaltzustände:

AUS und EIN oder 0 und 1.

0 bedeutet ausgeschaltet, es fließt kein Strom.

1 bedeutet eingeschaltet, es fließt Strom.

Die EDV-Anlage kann diese beiden Schaltzustände schnell, problemlos und mit großer Sicherheit erkennen. Computer arbeiten deshalb mit ei-nem Zweiersystem, dem so genannten Binärsystem. Die Zeichen des Bi-närsystems heißen Binärzeichen oder, abgekürzt, Bit.

Das Bit ist die kleinste Darstellungseinheit bei binär dargestellten Daten. Es drückt einen von zwei möglichen Zuständen aus (entweder 0 oder 1).

Unser Zahlensystem hat zehn Ziffern und wird DEZIMALSYSTEM ge-nannt. Das BINÄRSYSTEM besteht nur aus den Ziffern 0 und 1. Es muss deshalb mit mehr Stellen arbeiten. Das Binärsystem hat die folgenden Stel-len (von rechts nach links): Einer, Zweier, Vierer, Achter usw.



Dezimal-System

Binär-System

0 01 12 103 114 1005 1016 1107 1118 10009 1001

10 101011 101112 110013 110114 111015 111116 1000017 1000118 10010… …

Beim Dezimal-

System wächst der Wert einer Ziffer von links nach

rechts um den Faktor 10.

Eine neue Stelle im Binärsystem ergibt sich immer nach zwei Zahlen des Dezimalsystems. Dies bedeutet auch, der Wert einer Ziffer wächst von links nach rechts immer um den Faktor 2. Mit einer kleinen Wertetabelle können Sie dies leicht überprüfen: Die Binärzahl 1100 hat den Wert 1x8 + 1x4 + 0x2 + 0x1= 12.

Acht Bits werden zu einer größeren Einheit zusammengefasst: 8 Bit = 1 Byte.

Man fasst die Speicherkapazität einer Diskette, einer Festplatte, oder eines anderen elektronischen Speichers zu noch größeren Einheiten zusammen: Kilobyte, Megabyte bzw. Gigabyte.

Wert 8 Wert 4 Wert 2 Wert 11 1 0 0



Wenn man Daten überträgt oder verarbeitet, dann werden diese Daten für den Computer in Bits umgewandelt. Wie geschieht dies?

Es gibt Vereinbarungen oder Festlegungen (z. B. Normen). Diese legen fest, wie ein Zeichen (z. B. ein Buchstabe oder eine Ziffer) in eine Bitfolge um-gewandelt wird. Es ist eine einfache Zuordnung. Man nennt eine solche Zuordnung Code; den Vorgang nennt man codieren (verschlüsseln). Wenn man das codierte Zeichen wieder herstellt, dann nennt man diesen Vor-gang decodieren.

Man hat verschiedene Codes festgelegt im Laufe der EDV-Entwicklung. Der ASCII-Code ist der Ausgangscode für die heutigen Computer-Codes.

8.2 ASCII-Code Dieser Code legt die Bitfolge für die amerikanischen Zeichen fest. Er ist un-abhängig von einem EDV-Hersteller. Wenn man Daten übertragen will, dann benötigt man zusätzliche Vereinbarungen. Hierzu gehören z. B. der Beginn einer Datenübertragung, das Ende einer Datenübertragung, bei Texten ein Zeilenvorschub oder ein Seitenvorschub usw.

In diesem Code sind 128 verschiedene Zeichen und Befehle festgelegt. Sie sehen auf der nächsten Seite eine Tabelle der druckbaren Zeichen des ASCII-Codes. Die Befehle sind nicht abgedruckt.

Man benötigt für 128 verschiedene Zeichen 7 Bit. Der ASCII-Code ist also ein 7-Bit-Code. Das 8. Bit wird häufig mitübertragen. Man kann damit überprüfen, ob die Daten fehlerfrei übertragen werden. Man ergänzt z. B. das 8. Bit so, dass immer eine gerade Anzahl von L-Signalen entsteht (Prüf-bit, engl. paritybit).

Beispiel:

Buchstabe ASCII-Code Bytem 109 1101101

Die Zahl 109 ergibt sich, wenn Sie die Werte der Bitfolge wie bei dem Bei-spiel mit der Zahl 12 berechnen.



Abbildung 9: 7-Bit ASCII-Code

Abbildung 10: Erweiterter ASCII-Code (8. Bit)



8.3 Ein Zeichensatz für die ganze Welt: Unicode

8.3.1 Ein wenig Geschichte Der ASCII-Code war der erste Code, der nicht an einen bestimmten EDV-Hersteller gebunden war. Texte, Programme usw. konnten problemlos mit ihren Buchstaben, Zahlen, Sonderzeichen und Befehlen ausgetauscht wer-den. Man musste dabei nicht unbedingt die gleiche Hardware besitzen.

Man benötigt für 128 verschiedene Zeichen nur 7 Bit. IBM benutzte als erste EDV-Firma auch das 8. Bit. Man konnte dann 256 Zeichen darstellen. IBM wollte den neuen Personalcomputer (PC) verkaufen und erweiterte deshalb den zweiten Teil des ASCII-Codes (dies ist ein amerikanischer Code!) sehr willkürlich: Es kamen grafische und internationale Zeichen hinzu. Dieser von IBM festgelegte Zeichensatz (IBM-Zeichensatz oder PC-8-Zeichensatz) war z. B. für Deutschland nicht so gut. IBM hatte das "ß" einfach vergessen. Man änderte den Code erst später (als Deutschland zweitgrößter Compu-termarkt wurde!). Leider fehlten auch hier wieder wichtige Zeichen, z. B. wichtige portugiesische Zeichen für den Sprachraum in Südamerika. Auch andere Länder waren nicht berücksichtigt worden. Die Betriebssysteme DOS und OS/2 führten deshalb nationale Codeerweiterungen ein. Sie wer-den Codepages genannt.

Der IBM-Zeichensatz war zunächst wichtigster Code zur Speicherung und Übertragung von Daten.

1983 fasste die amerikanische Normungsbehörde (ANSI) diese verschiede-nen nationalen Codepages zu einem einzigen Code zusammen (ANSI-Code). Man fasste die wichtigsten Zeichen der westlichen Welt in den Zei-chenwerten von 160 bis 255 zusammen. Dieser ANSI-Code wurde interna-tional genormt (ISO-Norm 6937/2) und auch in Deutschland übernommen (DIN 66303/1983). Die Fa. MICROSOFT verwendete bei der Einführung der Betriebssystemerweiterung WINDOWS erstmals nicht mehr den IBM-Zeichensatz, sondern den ANSI-Zeichensatz für EDV-Anwendungen. Der ANSI-Code ist seitdem fester Bestandteil von WINDOWS. Dies ist einer der Gründe für den Erfolg von WINDOWS in der westlichen Welt.

Hinweis: Es dauerte allerdings mehr als 4 Jahre, bis auch der letzte Dru-ckerhersteller alle Zeichen des ANSI-Codes auf seinen Druckern zur Ver-fügung stellte.



8.4 Der Unicode Viele Zeichen aus anderen Sprachen, z. B. Hebräisch, Griechisch, Türkisch sowie die Zeichen aus den asiatischen Kulturen fehlen im ANSI-Code. Al-lein die japanische Kaniji-Schrift hat mehr als 1000 verschiedene Zeichen. Es gab verschiedene internationale Bemühungen, diese Probleme zu lösen. Es würde an dieser Stelle aber zu weit führen, dies näher zu erläutern.

Die internationale Normungsinstitution ISO versuchte 1991 diese Erfah-rungen sowie nationale Normungen zu einer einheitlichen neuen Norm (32 Bit-Code statt bisher 8 Bit-Code) zusammenzufassen.

Es wurden viele Bedenken gegen diesen Vorschlag erhoben. Man schlug vor, einen völlig anderen Zeichensatz zu benutzen: den Unicode. Dies ist ein 16 Bit-Code.

Führende amerikanische Computer- und Softwarehersteller haben zusam-men mit sprachwissenschaftlichen Abteilungen der Universitäten in aller Welt den Unicode entwickelt. Die Unicode-Vereinigung sammelte weltweit alle bekannten Schriftzeichen und Symbole (z. B. Mathematik, Schach, Wettervorhersage, Astrologie, Kartografie). Man hat heute etwa 34000 ver-schiedene Zeichen erfasst und dafür 16 Bit reserviert. Man kann mit 16 Bit 65 536 verschiedene Zeichen darstellen. Dies bedeutet: Unicode hat noch genügend Platz für neue Zeichen. Jedes der 34 000 Zeichen ist eindeutig durch eine 16-stellige Folge von Nullen und Einsen festgelegt. Die Arbeit ist nicht endgültig beendet. Man legt im Augenblick die ägyptischen Hie-roglyphen (für Archäologen interessant) für Unicode fest. Der Unicode ist jederzeit erweiterbar.

Hinweis: Der Speicherbedarf der Dateien wird doppelt so groß: Ein Zei-chen belegt nicht mehr ein Byte (= 8 Bit), sondern 2 Byte (= 16 Bit). Man nennt 2 Bytes in der EDV auch 1 Wort (engl. word).

Alle Kulturkreise sind in der Unicode-Vereinigung vertreten. Eine Panne, wie sie etwa beim IBM-Zeichensatz mit dem "ß" passierte, wird sich kaum wiederholen. Es ist ziemlich sicher, dass Unicode langfristig die bisherigen nationalen Zeichensätze ersetzen wird. Der ASCII-Zeichensatz ist übrigens (als Teilmenge) im Unicode enthalten. Die neuen Betriebssysteme der Firma Microsoft können ab WINDOWS NT bereits den Unicode verarbeiten.

Die 65 536 möglichen Unicode-Zeichen sind in verschiedene Zonen aufge-teilt. Die nachfolgende Tabelle zeigt diese Einteilung. Außerdem kann man sehen: Wie viele Zeichen sind schon belegt, wie viele Zeichen sind noch frei?



Zone/Bereich belegt frei % belegtAllgemein (einschl.ASCII)

2336 5856 29

Symbole/Grafik 1290 2806 31China/Japan/Korea Symbole

763 261 75

Hangul (Korea) 2350 450 84Han (China/Japan) 268 4 99

Ideografisch (China/Japan)

20733 22275 48

Benutzerdefiniert (reserviert)

5632 0 -

Kompatible Variationen

362 133 73

Spezialzeichen 2 15 12Insgesamt 33736 31800 52

Abbildung 11: Ein Zeichensatz für die ganze Welt: Unicod

Über das Menü Einfügen -> Symbol können Sie sich alle z. Z. verfügbaren Symbolen des Unicodes anzeigen lassen und auch diese Symbole in Ihren Text einfügen:



Beispiel:

Die armenische Schrift ist im

Unicode wie folgt gespeichert:

Abbildung 12: Armenisches Alphabet; Autobahnausfahrtschild



8.5 Aufgaben Fügen Sie die nachfolgenden Symbole aus dem Unicode in eine Seite von Word ein:

☠☤☃☂☈☪☭☧☨☢☣♔♚



9 Strukturen Das Kapitel "Strukturen, Programmierlogig und Algorithmen" behandelt wichtige Begriffe der Datenverarbeitung.

9.1 Strukturen Struktur

(Mehrzahl: Strukturen)

Sie sollen zuerst den Begriff der Struktur kennen und verstehen lernen.

Struktur = innerer Aufbau

Die Struktur ist der innere Aufbau einer Sache oder die Anordnung von Teilen zu einem Ganzen.

Wir benutzen als Eingangsbeispiel eine Datenbankanwendung. Für das Verständnis der Strukturen benötigen Sie keine Kenntnisse von Datenban-ken. Für eine Anwendergruppe wurde eine einfache Menüsteuerung ent-wickelt. Beim Starten des Inventarisierungsprogramms erscheint folgende Bildschirmmaske (in Access „Formular“ genannt):

Es gibt zwei Schaltflächen:

: Beim Anklicken wird ein weiteres Formular geöffnet.

: Dies ist das bekannte Windowssymbol zum Schließen eines Fensters. Da es sich hier um das Startfenster handelt, wird die gesamte Anwendung geschlossen.

Dieses Formular erscheint, wenn man die Schaltfläche „Starten“ anklickt:



Dieses Formular erscheint z. B., wenn Sie die Schaltfläche „Gruppe“ betätigen:

Hier kann man Datensätze bearbeiten, löschen oder neu eingeben.

Mithilfe eines Programmablaufplanes (PAP) kann man die Abläufe strukturieren.

Abbildung 13: PAP



Es gibt zwei normierte (= festgelegte) Methoden zur grafischen Darstellung von Programmen und Abläufen:

1. Den Programmablaufplan (Abkürzung PAP)

und

das Struktogramm (auch Nassi-Shneiderman-Diagramm genannt).

9.2 PAP Der PAP ist nach DIN 66001 genormt. Man benutzt ihn für die übersichtliche Darstellung kleinerer Programmteile und gröberer Darstel-lungen. PAPs sind für umfangreichere Programme ungeeignet, wenn zu viele Einzelheiten dargestellt werden.

Die nachfolgende Übersicht zeigt die wichtigsten Symbole des PAP, wie sie auch bereits z. T. in Bild 9 verwendet wurden:

Anfang / Ende

Eingabe / Ausgabe (nach neuer Norm nicht mehr zulässig, wird aber in der Praxis häufig weiterbenutzt)

Handlung, Tätigkeit, Aktion



Folge von Aktionen

Antwortja

Antwortnein Bedingung

erfüllt ?

Verzweigung, Entscheidung, Auswahl

Verbindung, Übergangsstelle, der Kreis kann auch weggelassen werden.

Sie sehen, wir haben zur Darstellung der Strukturen des Beispiels „Formularmaske“ die genormten Symbole des Programmablaufplanes benutzt.

Hinweis: Es gibt noch andere Namen für den Programmablaufplan: Ablaufplan, Ablaufdiagramm und Flussdiagramm.

9.2.1 Schleifen Eine weitere Grundstruktur ist die Schleife (Wiederholung). Die Schleife besteht aus den Grundstrukturen Folge, Auswahl und Rücksprung. Die Schleife gehört auch zu den Grundstrukturen. Warum? Sie wird oft in Programmen und Abläufen benutzt.

ja

nein

weitere Aktionen

Schleifedurchlaufen?

Schleifenaktion

Abbildung 14: Schleife mit Abfrage zu Beginn der Schleife (kopfgesteuerte Schleife oder auch abweisende Schleife

genannt)

Rücksprung



weitere Aktionen

Schleife durchlaufen?

Schleifenaktion

Nein

Ja

Abbildung 15: Schleife mit Abfrage am Ende der Schleife

(fußgesteuerte Schleife oder auch nicht abweisende Schleife genannt)

Teil- Schleifenaktion 2 weitere Aktionen

Schleife durchlaufen?

Teil- Schleifenaktion 1

Nein

Ja

Abbildung 16: Schleife mit Abfrage im Schleifendurchlauf

Weitere Schleifenformen sind z. B. Zählschleifen. Bei Zählschleifen wird die Anzahl der Schleifendurchgänge vorgegeben.



9.3 Struktogramme Es gibt auch für Struktogramme genormte Symbole (DIN 66261). Jede einzelne Aktion (Handlung eines Programms) wird in einen Strukturblock eingetragen:

Aktion

Abbildung 17: Strukturblock

Man stellt eine Folge von Aktionen durch Aneinanderreihung von Strukturblöcken dar:

Aktion 1

Aktion 2

Aktion ....

Abbildung 18: Folge

Die Verzweigung wird in einem Struktogramm so dargestellt:

Bedingung erfüllt?

Ja Nein

Aktion 1 Aktion 2

Abbildung 19: Verzweigung



So sieht die kopfgesteuerte Schleife in einem Struktogramm aus:

Wiederhole …solange die Bedingung erfüllt ist

Aktion

So sieht die fußgesteuerte Schleife in einem Struktogramm aus:

Wiederhole …solange die Bedingung erfüllt ist

Aktion

Eine Fallunterscheidung, z. B. für ein Menü, sieht so aus:

Aktion 1 Aktion 2 Aktion 3 Aktion 4 Aktion 5

Fall 1Fall 2

Fall 3

Fall 4Fall 5

Fallauswahl

Struktogramme sind zwar auf den ersten Blick schwieriger zu lesen und auch schwieriger zu erstellen als ein PAP. Sie werden aber in der Praxis bevorzugt eingesetzt. Programme lassen sich z. B. einfacher dokumentieren (= aufschreiben) und verändern. Dies geschieht heute schon automatisch mit einigen Spezialprogrammen.

Wenn Sie sich einen Ablauf mithilfe eines Struktogrammes überlegen, dann müssen Sie den Ablauf richtig strukturieren. Sie werden dadurch zu Strukturen gezwungen. Sie haben also zu Beginn mehr zu arbeiten als bei einem Programmablaufplan.

Sie können Programmablaufpläne einfacher als Struktogramme erstellen. Die Gefahr ist aber groß, dass die Strukturen bei vielen Einzelheiten kompliziert und unübersichtlich werden.



Aufgaben Grundstruk-

turen

Aufgabe 1

Sie sehen auf der nächsten Seite einen Teil des Tages-ablaufes von Max.

Beantworten Sie folgende Fragen:

a) Es regnet sonntags. Was geschieht?

b) Es ist Sonntag. Putzt Max die Schuhe?

c) Wann geht Max werktags mit schmutzigen Schuhen zur Schule?

Aufgabe 2

Zeichnen Sie mindestens 10 weitere Aktionen in den Block mit dem Fragezeichen!



Abbildung 20: Max steht auf Quelle: Meschkowski, Didaktik der Mathematik III, Klett Verlag, Stuttgart 1973

nein

nein ja

ja

jajaneinnein

nein jaKammvorhanden?

gründlichwaschen und

rasieren"Katzen-wäsche"

Mehr als 20Minuten bis der

Bus fährt?

Schuhe putzenund laut "Mist"

rufen

Zähne putzenBad frei?

Scheint dieSonne?

Max wacht auf

Max schläftweiterMax steht auf Ist heute

Sonntag?

Wecker rasselt



10 Programmierlogik (BOOLESCHE ALGEBRA) 10.1 Ein wenig Geschichte

Sie kennen sicher den Begriff "Algebra". Dies ist in der Schulmathematik die Lehre von mathematischen Gleichungen. Die Mathematiker haben den Begriff der Algebra erweitert. Sie untersuchen die allgemeinen Gesetz-mäßigkeiten (= Strukturen), die für das Lösen von Gleichungen notwendig sind.

Die verwendeten Zahlen sind dabei von großer Bedeutung. Die Gleichung x + 3 = 2 hat z. B. keine Lösung, wenn man nur positive Zahlen für die Variable x zulässt. Die Gleichung 2x = 3 hat auch keine Lösung, wenn man nur ganze Zahlen für die Variable x zulässt.

Der englische Mathematiker und Philosoph George Boole (1815 - 1864) entwickelte eine Algebra, bei der die Variablen nur zwei Werte annehmen können: wahr und falsch.

Boole veröffentlichte seine Erkenntnisse in seinem Buch "Die Gesetze des Denkens (The Laws of Thought)". Booles Ideen und Erkenntnisse bezogen sich auf Denkvorgänge. Er berücksichtigte dabei auch die Ergebnisse des Altertums, z. B. die der Denkschule von Aristoteles. Boole gilt als Begründer der modernen Logik (= Lehre vom richtigen Denken).

Viele andere Wissensgebiete nutzen die Erkenntnisse und Regeln der Booleschen Algebra. Der Amerikaner Claude E. Shannon übertrug 1938 die Boolesche Algebra auf ein neues Anwendungsgebiet: die Schaltalgebra. Den beiden Werten wahr und falsch entsprechen in der Schaltalgebra die Schaltzustände "Schalter offen" und "Schalter geschlossen".

Die Regeln der Schaltalgebra gelten für alle technischen Systeme mit zwei Schaltzuständen.

Beispiele:

Strom ein - Strom aus

Licht an - Licht aus

Loch im Papier - kein Loch im Papier

Magnetfeld vorhanden - Magnetfeld nicht vorhanden usw.

Man benutzt heute die Gesetze von Boole und Shannon, um Telefonwähl-anlagen, automatische Steuerungen (elektrisch, elektronisch, hydraulisch, pneumatisch oder optisch), Computer, Roboter usw. zu konstruieren.



10.2 Die logischen Grundverknüpfungen Das Verständnis der Regeln der Booleschen Algebra gehört zu den wich-tigsten Kenntnissen der EDV. Man benutzt deshalb die Grundgedanken von Boole und Shannon bei jeder Lösungsmethode der Datenverarbeitung.

Dabei spielt der Begriff der Verknüpfung eine wichtige Rolle. Eine Ver-knüpfung ist eine mathematische Zuordnung. Sie kennen die vier Grund-rechenarten: Addieren (+), Subtrahieren (-), Multiplizieren ( ) und Divi-dieren (:).

Die Rechenzeichen verknüpfen immer zwei Zahlen miteinander. Sie erhalten je nach Verknüpfung (= Rechenart) unterschiedliche Ergebnisse. Die Verknüpfung ordnet den beiden Zahlen ein Ergebnis zu (Zuordnung). Wenn man die Verknüpfung ändert, dann ändert sich (meistens) auch das Ergebnis.

Abbildung 21: Die Verknüpfung der vier Grundrechenarten



Sie können diese Beispiele auch allgemein darstellen:

Verknüpfung

Eingabe 1

Eingabe 2

Ergebnis

Bei der Booleschen Algebra können die Eingangswerte nur zwei Werte annehmen: wahr bzw. falsch. Diese Werte werden nach Regeln verknüpft. Das Ergebnis ist keine Zahl, sondern ein boolescher Wert: wahr oder falsch.

Es gibt genau drei logische Grundverknüpfungen:

• Die UND-Verknüpfung, • die ODER-Verknüpfung und • die NICHT-Verknüpfung (auch Negation genannt).

10.2.1 Die UND-Verknüpfung Man verbindet bei der UND-Verknüpfung zwei Bedingungen miteinander. Nur wenn die 1. Bedingung wahr ist UND die 2. Bedingung wahr ist, dann wird das Ergebnis wahr; in allen anderen Fällen wird das Ergebnis falsch. Sie sehen nachfolgend das genormte UND-Symbol der Schaltalgebra (Sie kennen das Zeichen & vielleicht schon aus Firmenbezeichnungen, z. B. Müller & Claasen):

&Eingabe 1

Eingabe 2

Ergebnis

Abbildung 22: Das Schaltsymbol der UND-Verknüpfung

Die nachfolgende Wertetabelle zeigt die Regeln der UND-Verknüpfung:

1. Bedingung 2. Bedingung Ergebnisfalsch falsch falschfalsch wahr falschwahr falsch falschwahr wahr wahr



Abbildung 23: Die vier Möglichkeiten der UND-Verknüpfung

Bild 19 zeigt Ihnen noch einmal:

Nur wenn beide Bedingungen wahr sind (1. Bedingung wahr UND 2. Bedingung wahr), dann wird das Ergebnis wahr.

Sie sehen auf der nächsten Seite die Darstellung der UND-Verknüpfung in einem PAP und in einem Struktogramm.



Abbildung 24: Darstellung der UND-Verknüpfung in einem PAP

Bedingung 1 erfüllt?

neinja


neinja

Ergebnis wahr Ergebnis falsch Ergebnis falsch

Abbildung 25: Darstellung der UND-Verknüpfung in einem Struktogramm



Aufgaben zur UND-

Verknüpfung

Aufgabe 1

Sie sehen den Ausdruck einer Einkaufsdatei. Die Datensätze sind in Form einer Tabelle dargestellt.

Markieren Sie (dies ist das Ergebnis!) alle Datensätze, die eine Lieferzeit von mehr als 7 Wochen haben UND die weniger als 5 € pro Stück kosten!

Hinweis:

1. Bedingung: Lieferzeit > 7 Wochen

2. Bedingung: Preis < 5 €

Lieferanten-Nr Artikel-Nr Lieferzeit Preis1010 107112000 7 9,00 € 1010 107112001 6 8,00 € 1032 107112002 10 3,00 € 1044 107112003 8 8,00 € 1021 107112004 7 9,00 € 1021 107112005 7 19,00 € 1030 107112006 7 4,00 € 1030 107112007 7 4,00 € 1040 107112008 8 14,00 € 1040 107112009 8 19,00 € 1042 107112010 6 111,00 € 1042 107112011 7 111,00 € 1051 107112012 13 100,00 € 1051 107112013 14 103,00 € 1033 107112014 6 3,00 € 1033 107112015 6 5,00 € 1033 107112016 7 5,00 € 1012 107112017 8 9,00 € 1044 107112018 12 9,00 € 1012 107112019 8 19,00 € 1033 107112020 14 3,00 € 1021 107112021 3 10,00 € 1021 107112022 7 8,00 € 1021 107112023 8 14,00 € 1042 107112024 6 20,00 € 1044 107112025 8 3,00 € 1051 107112026 5 5,00 € 1033 107112027 6 4,00 € 1010 107112028 9 4,00 € 1032 107112029 8 4,00 €

Abbildung 26: Die Einkaufsdatei als Liste

Aufgabe 2

Zeichnen Sie die folgende Anweisung für einen Geldautomaten als PAP und als Struktogramm!

Geld darf nur dann ausgezahlt werden, wenn die Geheimzahl richtig eingegeben wurde UND heute noch keine Auszahlung erfolgt ist.



10.2.2 Die ODER-Verknüpfung Man verbindet bei der ODER-Verknüpfung (wie bei der UND-Verknüpfung) zwei Bedingungen miteinander. Das Ergebnis wird bei der ODER-Verknüpfung aber dann wahr, wenn wenigstens eine Bedingung wahr ist.

Das heißt, das Ergebnis wird wahr, wenn

die 1. Bedingung wahr ist

ODER

die 2. Bedingung wahr ist

ODER

beide Bedingungen wahr sind.

Das ODER-Symbol aus der Schaltalgebra ist das größer-gleich-1-Zeichen (eine oder mehrere Bedingungen sind wahr):

>

Eingabe 1

Eingabe 2

Ergebnis

=

Abbildung 27: Das Schaltsymbol der Oder-Verknüpfung

Die nachfolgende Wertetabelle zeigt die Regeln der ODER-Verknüpfung:

1. Bedingung 2. Bedingung Ergebnisfalsch falsch falschfalsch wahr wahrwahr falsch wahrwahr wahr wahr



Abbildung 28: Die vier Möglichkeiten der ODER-Verknüpfung

Bild 28 zeigt Ihnen noch einmal: Wenn mindestens eine der beiden Bedingungen wahr ist (1. Bedingung wahr ODER 2. Bedingung wahr ODER beide Bedingungen wahr), dann wird das Ergebnis wahr.

Die Bilder 29 und 30 zeigen Ihnen die ODER-Verknüpfung in einem PAP und in einem Struktogramm:



ja

nein

ja

nein

Ergebnisfalsch

Bedingung 2erfüllt?

Ergebniswahr

Bedingung 1erfüllt?

Abbildung 29: Darstellung der ODER-Verknüpfung in einem PAP


neinja


neinja

Ergebniswahr

Ergebnisfalsch

Abbildung 30: Darstellung der ODER-Verknüpfung in einem Struktogramm



Aufgaben zur ODER-

Verknüpfung

Aufgabe 1

Sie sehen unten wieder den Ausdruck der Einkaufsdatei. Die Datensätze sind in Form einer Tabelle dargestellt.

Markieren Sie (dies ist das Ergebnis!) alle Datensätze, die eine Lieferzeit von mehr als 7 Wochen haben ODER die weniger als 5 € pro Stück kosten!

Hinweis:

Bedingung: Lieferzeit > 7 Wochen

Bedingung: Preis < 5 €




10.2.3 Die NICHT-Verknüpfung Die NICHT-Verknüpfung (auch Negation, Negator oder Inverter genannt) ist die dritte logische Grundverknüpfung. Sie hat nur eine Eingangs-bedingung (Eingangswert). Diese Bedingung kann wahr oder falsch sein.

Wenn die Eingangsbedingung erfüllt ist (wahr ist), dann wird das Ergebnis auf den Booleschen Wert falsch gesetzt.

Wenn die Eingangsbedingung nicht erfüllt ist (falsch ist), dann wird das Ergebnis auf wahr gesetzt.

Sie sehen das genormte Symbol der Negation in Bild 31. Beachten Sie den kleinen Kreis am Ausgang; er soll die Negation verdeutlichen. Die 1 im Kasten soll die eine Eingangsbedingung darstellen.

Eingangswerte Ergebnis1falsch oder wahr wahr oder falsch

Abbildung 31: Das Schaltsymbol der NICHT-Verknüpfung

Die nachfolgende Wertetabelle zeigt die Regeln der NICHT-Verknüpfung:

Eingangswerte Ergebnisfalsch wahrwahr falsch

Die nachfolgende Grafik macht dies noch einmal deutlich:

Abbildung 32: Die zwei Möglichkeiten der NICHT-Verknüpfung



nein

ja

Ergebnisfalsch

Ergebniswahr

Eingangswertewahr?

BoolescheEingangswerte

Abbildung 33: Die NICHT-Verknüpfung in einem PAP

Bild 34 zeigt Ihnen, wie die NICHT-Verknüpfung in einem Struktogramm aussieht:

Eingangswert =wahr?

Ja Nein

Ergebnisfalsch

Ergebniswahr

Abbildung 34: Die NICHT-Verknüpfung in einem Struktogramm



Aufgaben zur NICHT-

Verknüpfung

Aufgabe 1

Sie sehen wieder die Einkaufsliste.


Markieren Sie (dies ist das Ergebnis!) mit einem Kreuz rechts von der Tabelle die Datensätze, bei denen die Lieferzeit NICHT größer als 7 Wochen ist!

Hinweis:

NICHT größer als 7 bedeutet das gleiche wie kleiner als 7 ODER gleich 7!

Lieferzeit NICHT > 7 Wochen bedeutet:

Lieferzeit < 7 Wochen ODER Lieferzeit = 7 Wochen.

Aufgabe 2

Markieren Sie mit einem Kreuz links von der Tabelle die Datensätze, bei denen der Preis pro Stück NICHT kleiner als 5 € ist!



Hinweis:

NICHT kleiner als 5 € bedeutet das gleiche wie größer als 5 € ODER gleich 5 €!

Preis NICHT < 5 € bedeutet:

Preis > 5 € ODER Preis = 5 €.



11 Algorithmen 11.1 Algorithmus

Sie wollen zum Nachtisch eine Süßspeise herstellen. Sie haben keine Idee. Sie schlagen ein Kochbuch auf. Sie finden dort z. B. folgendes Rezept:

Igel-Birne

Dies werden 4 Igel-Birnen (für 4 Personen):

Zutaten:

2 Birnen, 100 g Marzipan, 50 g Mandelsplitter, 8 Rosinen

1. Den Backofen auf 225° C einstellen.

2. Zwei Birnen schälen und einmal in der Länge durchschneiden. Mit einem Teelöffel das Kerngehäuse entfernen.

3. Marzipan dünn ausrollen und die Birnenhälften damit bedecken.

4. Mandelsplitter wie Stacheln in die Birne stecken. Auf der schmalen Seite der Birne zwei Rosinen als Augen ins Marzipan fest eindrücken.

5. Die Igel-Birnen auf einem feuerfesten Teller 10 Minuten (kleine Birne) bis 15 Minuten (große Birne) im Backofen backen.

6. Heiß servieren!

Algorithmus (Mehrzahl:

Algorithmen).

Dies ist ein (hoffentlich leckerer) Algorithmus! Ein Algorithmus ist eine endliche Folge von Anweisungen zur Lösung eines bestimmten Problems.

Die nachfolgende Grafik zeigt die Zusammenhänge unseres Beispiels.

Für das Rezept aus der Küche gilt:

Abbildung 35: Algorithmus in der Küche

Man kann folgende Dinge als Algorithmen ansehen:

• Spielregeln, • Anweisungen, • eine Wegbeschreibung, • Sortiervorgänge,

fertiges GerichtZutaten Kochrezept



• den kleinsten Hauptnenner zweier Brüche finden usw.

Wenn man diese "Arbeitsanweisungen" als Algorithmen bezeichnen will, dann müssen 3 Bedingungen erfüllt sein:

1. Bedingung für einen Algorithmus:

Die Arbeitsanweisungen müssen nach endlich vielen Schritten zu einem Ergebnis führen. Man nennt eine Arbeitsanweisung für einen endlichen Vorgang eine endliche Arbeitsanweisung, d. h., sie muss zu einem Ende führen.


determi-nistisch =

genau festgelegt,

vorbestimmt

Wenn man die Arbeitsanweisungen genau befolgt, dann wird das Problem auf genau eine Weise gelöst. Was heißt das? Wenn die Eingangsbedingungen gleich sind, dann führt man immer die gleichen Schritte aus. Sie sind genau vorgegeben. Man nennt eine Arbeitsanweisung für einen genau festgelegten Vorgang eine deterministische Arbeitsanweisung.


Die Arbeitsanweisungen müssen ein Problem allgemein gültig, d. h. für alle Fälle, lösen.

Beispiel Eine Arbeitsanweisung für das Ziehen der Quadratwurzel aus einer belie-bigen positiven Zahl ist ein Algorithmus; eine Arbeitsanweisung für das Ziehen einer Quadratwurzel aus der Zahl 4 ist kein Algorithmus. Eine Lösung durch Erraten oder durch einen besonderen mathematischen Trick ist auch kein Algorithmus.

Wenn eine Arbeitsanweisung eine bestimmte Sorte (manche Autoren sprechen auch von einer Klasse) von Problemen löst, dann spricht man von einer allgemeinen Arbeitsanweisung.

Zusammen-fassung:

Wir können jetzt den Begriff Algorithmus sehr genau bestimmen:

Ein Algorithmus ist eine endliche Folge von eindeutig bestimmten Anweisungen zur Lösung eines bestimmten Aufgabentyps.

Computer können nur solche Anweisungen bearbeiten, die diese 3 Bedingungen des Algorithmus erfüllen. Computerprogramme sind also immer Algorithmen. Man benutzt in der EDV Programmablaufpläne bzw. Struktogramme und logische Verknüpfungen, um Algorithmen zu beschreiben.

Hinweis

Sie haben als Eingangsbeispiel den Backalgorithmus kennen gelernt. In vielen solchen Arbeitsanweisungen sind Schleifen vorhanden, die einem meistens nicht bewusst sind: Man schlage Sahne solange, bis sie steif wird. Das Steifwerden der Sahne ist die Abbruchbedingung der Schleife.



Aufgaben zu Algorithmen

Aufgabe 1: Das Verfahren von Heron

Lange vor der Zeit der Taschenrechner war dem griechischen Mathematiker Heron von Alexandria (um 60 v. Chr.) ein Algorithmus zur Bestimmung der Quadratwurzel bekannt. Dabei benutzte er eine einfache Rechnung, die auf der folgenden Überlegung beruht:

Ein Quadrat ist ein gleichseitiges Rechteck, z. B. mit der Seitenlänge a = 3cm. Der Flächeninhalt A ist 9 cm².

a = 3

a = 3A = 9 cm²

Dies ist die Formel für die Fläche: 2aaaA =⋅= . Stellt man die Formel

nach a um, dann erhält man: Aa = . Die Länge der Seite a des Quadrates

ist die Quadratwurzel aus der Fläche. In unserem Beispiel ist 93 ==a .

Das Verfahren von Heron wandelt ein Rechteck mit gleichem Flächeninhalt schrittweise in ein Quadrat mit gleichen Seiten um. Die Umwandlung beginnt mit einer beliebigen Festlegung für die Seite b, z. B. 9 cm. Dies ist ein solches Rechteck:

A = 9 cm²a =1 cm

b = 9 cm Dies ist die Formel für die Fläche : baA ⋅= . Stellt man die Formel nach a

um, dann erhält man: bAa = . In unserem Fall ist cm

cmcma 1

99 2

== .

In unserem Beispiel ist a = 1 cm und b = 9 cm. Die beiden Seiten sind also unterschiedlich, somit liegt kein Quadrat vor. Die eine Seite ist zu kurz, die andere Seite zu lang.

Für den nächsten Schritt bildet man für b einen Mittelwert aus den beiden

Zahlen der beiden Seiten: cmcmcmb 52

19=

+= .



Wenn die Fläche von 9 cm² gleich bleiben soll, kann a nur nach der Formel

cmcmcm

bAa 8,1

59 2

=== sein. Das Rechteck sieht jetzt so aus:

b = 5 cm

a = 1,8 cm A = 9 cm²

Da die beiden Rechteckseiten immer noch sehr unterschiedlich sind, wiederholt man den vorherigen Ablauf: Der Mittelwert von a und b ist

cmcmcm 4,32

8,15=

+.

Dies ist für das nächste Rechteck die Seite b. Die Seite ist also 3,4 cm lang; a

wird wieder durch cmcm

cmbAa 65,2

4,39 2

=== berechnet. Das Rechteck sieht

jetzt so aus:

b = 3,4 cm

a = 2,65 cm A = 9 cm²

Der Unterschied zwischen den beiden Seiten wird immer kleiner und es nähert sich bei jedem Schritt mehr einem Quadrat. Sie müssen diese Schritte so oft wiederholen, bis Sie die gewünschte Genauigkeit erreicht haben. Wenn Sie auf 2 Stellen nach dem Komma genau arbeiten wollen (auf 1/100 genau), dann sollte der Unterschied zwischen der letzten Berechnung der Seite a und der neuen Berechnung der Seite a kleiner als 1/100 sein.

Aufgabe: Führen Sie noch zwei weitere Schritte des Heron-Verfahrens durch!

Hinweise:

Nach der gleichen Methode berechnet auch Ihr Taschenrechner die Quadratwurzel aus einer Zahl.

Die schrittweise Näherung einer Lösung nennt man Iteration.

Die ständige Wiederholung der Schritte ist eine Schleife; die Genauigkeit ist die Abbruchbedingung der Schleife.



11.2 Vertiefende Ergänzung Die Griechen kannten bereits in der Antike eine Methode, wie man mit Hilfe von Lineal und Zirkel die Quadratwurzel direkt – also nicht durch schrittweise Näherung – bestimmen konnte. Der Grundgedanke war der gleiche wie bei Heron: Umwandlung eines Rechteckes in ein flächenglei-ches Quadrat.

Dies sind die Schritte:

Schritt 1 Zunächst wird die lange Seite des Rechteckes um die kurze Seite verlängert:

p

q

pq

Schritt 2 Über der Strecke pqAB += wird ein Halbkreis eingezeichnet (Mittelpunkt

ist 2

pq+).

Schritt 3: Die senkrechte Seite p wird verlängert, bis sie den Halbkreis schneidet (Punkt C). Die Länge dieser grünen Linie entspricht der gesuchten Quadratzahl! Warum?

A B

C



Wenn man die Punkte A, B und C verbindet, entsteht ein Dreieck mit einem rechten Winkel (= 90°). Warum? Alle Dreiecke haben an einem Halbkreis einen rechten Winkel (Satz des Thales, auch ein griech. Mathematiker). Die grüne Linie ist die Höhe des Dreiecks ABC.

90

90°

A B

C

hq p

p

Nach dem Höhensatz von Euklid hat in einem rechtwinkligen Dreieck das Quadrat der Höhe den gleichen Flächeninhalt, wie das Rechteck aus den Seiten p und q.

90

90°

A B

C

hq p

p

Somit ist die Maßzahl der Länge der Höhe h (grüne Linie) die gesuchte Quadratzahl.

Um eine Quadratwurzel aus der Zahl 9 geometrisch zu finden, nimmt man ein Rechteck mit dem Flächeninhalt 9, z. B. wieder mit den Seitenlängen p = 1 und q = 9.

Nach Schritt 3 hat man die Höhe c (grüne Linie) schon bestimmt und braucht nur noch die Länge zu messen. Wiederholungen wie bei Heron sind nicht nötig. Die Lösung wurde direkt bestimmt.

Hinweise:

Wir benutzen hier die Buchstaben q und p statt a und b aus dem Beispiel von Heron. Die Geometriker der Antike benutzten bereits diese Buchstaben.

Aufgaben Aufgabe 1

Bestimmen Sie 8

nach der Methode von Heron (Genauigkeit 1/100)!

nach der Methode von Euklid!

Kontrollieren Sie das Ergebnis mit Ihrem Taschenrechner.



Aufgabe 2

Die Verfahren von Heron und Euklid sind Arbeitsanweisungen, um eine Quadratwurzel zu bestimmen.

Zeigen Sie, dass die drei Bedingungen für einen Algorithmus erfüllt sind.

Aufgabe 3

Vergleichen Sie die Verfahren von Heron und Euklid.

Welche Vorteile/Nachteile haben diese Verfahren?



12 Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Organisation eines Restaurants....................................................5 Abbildung 2: Übersicht Betriebssystem ..............................................................7 Abbildung 3: Multi-User-Betriebssystem mit 3 Usern......................................9 Abbildung 4: Single-User-/Single-Tasking ......................................................10 Abbildung 5: Single-User-/Multi-Tasking .......................................................11 Abbildung 6: Multi-User-/Single-Tasking .......................................................11 Abbildung 7: Multi-User-/Multi-Tasking ........................................................11 Abbildung 8: Zeitscheibe für 6 Tasks ................................................................12 Abbildung 9: 7-Bit ASCII-Code ..........................................................................48 Abbildung 10: Erweiterter ASCII-Code (8. Bit)................................................48 Abbildung 11: Ein Zeichensatz für die ganze Welt: Unicode ........................51 Abbildung 12: Armenisches Alphabet; Autobahnausfahrt ............................52 Abbildung 13: PAP...............................................................................................55 Abbildung 14: Schleife mit Abfrage zu Beginn der Schleife (kopfgesteuerte Schleife oder auch abweisende Schleife genannt) ...........................................57 Abbildung 15: Schleife mit Abfrage am Ende der Schleife (fußgesteuerte Schleife oder auch nicht abweisende Schleife genannt)..................................58 Abbildung 16: Schleife mit Abfrage im Schleifendurchlauf...........................58 Abbildung 17: Strukturblock ..............................................................................59 Abbildung 18: Folge .............................................................................................59 Abbildung 19: Verzweigung...............................................................................59 Abbildung 20: Max steht auf Quelle: Meschkowski, Didaktik der Mathematik III, Klett Verlag, Stuttgart 1973.....................................................62 Abbildung 21: Die Verknüpfung der vier Grundrechenarten .......................64 Abbildung 22: Das Schaltsymbol der UND-Verknüpfung.............................65 Abbildung 23: Die vier Möglichkeiten der UND-Verknüpfung....................66 Abbildung 24: Darstellung der UND-Verknüpfung in einem PAP..............67 Abbildung 25: Darstellung der UND-Verknüpfung in einem Struktogramm67 Abbildung 26: Die Einkaufsdatei als Liste........................................................68 Abbildung 27: Das Schaltsymbol der Oder-Verknüpfung .............................69



Abbildung 28: Die vier Möglichkeiten der ODER-Verknüpfung..................70 Abbildung 29: Darstellung der ODER-Verknüpfung in einem PAP ............71 Abbildung 30: Darstellung der ODER-Verknüpfung in einem Struktogramm 71 Abbildung 31: Das Schaltsymbol der NICHT-Verknüpfung.........................73 Abbildung 32: Die zwei Möglichkeiten der NICHT-Verknüpfung ..............73 Abbildung 33: Die NICHT-Verknüpfung in einem PAP................................74 Abbildung 34: Die NICHT-Verknüpfung in einem Struktogramm..............74 Abbildung 35: Algorithmus in der Küche ........................................................77



13 Stichwortverzeichnis A Abbruchbedingung der Schleife.........................................................................80

Ablaufdiagramm ..................................................................................................55

absteigend..............................................................................................................39

abweisende Schleife .............................................................................................55

Aktion.....................................................................................................................57

Algebra...................................................................................................................61

Algorithmus ..........................................................................................................77

Algorithmus zur Bestimmung der Quadratwurzel nach Heron ...................79

Anfang / Ende ......................................................................................................54

Arbeitsanweisungen ............................................................................................78

Arbeitsplatzsymbol ..............................................................................................18

Aristoteles..............................................................................................................61

Aufgabe eines Betriebssystems.............................................................................9

Aufgaben .................................................................................................................8

aufsteigend ............................................................................................................40

Auswahl.................................................................................................................55

B Bedingungen für einen Algorithmus.................................................................78

Betriebssystem ..................................................................................................8, 11

Betriebssystemerweiterung.................................................................................26

Boole .......................................................................................................................61

Boolesche Algebra ................................................................................................61

booten.....................................................................................................................14

C clustern...................................................................................................................16

Co-Prozessor .........................................................................................................15

D Datei verschieben .................................................................................................30

Dateien kopieren...................................................................................................26

Dateien löschen.....................................................................................................29



Dateiname..............................................................................................................40

Detailansicht..........................................................................................................38

Dienstprogramme...................................................................................................8

DIN 66001 ..............................................................................................................54

DIN 66261 ..............................................................................................................57

Disc Operating System ........................................................................................11

Diskette formatieren.............................................................................................19

Diskettenlaufwerk ................................................................................................19

DOS.........................................................................................................................11

drag- and drop-Technik.......................................................................................31

E Eingabe / Ausgabe...............................................................................................54

Entscheidung.........................................................................................................55

Explorer..................................................................................................................17

F Fallunterscheidung...............................................................................................58

fehlerhafte Sektoren .............................................................................................20

Folge .................................................................................................................55, 57

Folge von Aktionen..............................................................................................55

formatieren ..............................................................................................................9

Formatieren ...........................................................................................................19

fußgesteuerte Schleife ....................................................................................56, 58

G gelöschte Datei wieder herstellen ......................................................................31

Grafikformate........................................................................................................41

H Handlung, Tätigkeit, Aktion...............................................................................54

Hardware.................................................................................................................8

Haupt-Prozessor...................................................................................................15

Heron......................................................................................................................79

Hilfetexte................................................................................................................42

Höhensatz von Euklid .........................................................................................82



I INTEL 486DX ........................................................................................................15

Interrupt-Befehle ..................................................................................................14

Iteration..................................................................................................................80

K kooperativ..............................................................................................................14

kooperatives Multi-Tasking................................................................................14

kopfgesteuerte Schleife ..................................................................................55, 58

Kopiervorgang......................................................................................................22

L lange Dateinamen.................................................................................................40

M mathematischer Co-Prozessor ............................................................................15

MS-DOS-Betriebssystem................................................................................11, 14

Multi-Prozessor.....................................................................................................15

Multi-Tasking........................................................................................................14

Multi-Tasking-Betriebssystem............................................................................11

Multi-Thread-Betriebssysteme ...........................................................................15

Multi-User-/Multi-Tasking.................................................................................12

Multi-User-/Single-Tasking-Betriebssystem....................................................12

Multi-User-Betriebssystem..................................................................................10

N Nachricht ...............................................................................................................13

Nassi-Shneiderman-Diagramm..........................................................................54

Netzwerk ...............................................................................................................15

nicht abweisende Schleife ...................................................................................56

NICHT-Verknüpfung ..........................................................................................73

Norton Utilitys......................................................................................................34

O ODER-Symbol.......................................................................................................69

ODER-Verknüpfung ............................................................................................69

operating system...................................................................................................11



Ordner....................................................................................................................24

Organisation eines Restaurants ............................................................................6

Originaldisketten..................................................................................................20

P PAP...............................................................................53, 54, 58, 66, 68, 70, 71, 74

Papierkorb .............................................................................................................31

Papierkorb leeren .................................................................................................33

Papierkorb verkleinern ........................................................................................33

Pentium..................................................................................................................15

polling ....................................................................................................................13

preemptives Multi-Tasking.................................................................................14

Programmablaufplane .........................................................................................53

Programme............................................................................................................15

Punkt ......................................................................................................................40

Q Quelldiskette .........................................................................................................22

QuickFormat .........................................................................................................20

R Rechnerzeit ............................................................................................................12

Rücksprung ...........................................................................................................55

S Satz des Thales ......................................................................................................82

Schaltalgebra .........................................................................................................61

Schaltsymbol des Explorers ................................................................................18

Schaltzustände ......................................................................................................61

Schleife ...................................................................................................................55

Schleifendurchlauf................................................................................................56

Schreibschutz ........................................................................................................21

Senden an...............................................................................................................37

SendTo ...................................................................................................................36

Shannon .................................................................................................................61

sicherere Betriebssysteme....................................................................................14



Single-Prozessor ...................................................................................................15

Single-Tasking-Betriebssystem...........................................................................10

Single-User-/Multi-Tasking-Betriebssystem....................................................11

Single-User-/Single-Tasking ..............................................................................11

Single-User-Betriebssystem.................................................................................10

Software .............................................................................................................8, 15

sortieren .................................................................................................................38

Speicherkapazität .................................................................................................20

Startmenü ..............................................................................................................17

Steuerprogramme...................................................................................................8

Struktogramme .....................................................................................................57

Struktur ..................................................................................................................52

Strukturblock ........................................................................................................57

Suchen ....................................................................................................................42

Suffix ......................................................................................................................40

Symbol Negation ..................................................................................................73

T Task.........................................................................................................................12

Teilaufträge .............................................................................................................7

thread .....................................................................................................................15

time-sharing ..........................................................................................................12

U übertragen ...............................................................................................................9

UND-Verknüpfung ..............................................................................................64

UNIX-Betriebssystem...........................................................................................12

V Verbindung ...........................................................................................................55

Verknüpfung.........................................................................................................62

Verknüpfungen.....................................................................................................35

Verknüpfungen erstellen.....................................................................................35

Verzeichnisse.........................................................................................................24

Verzweigung...................................................................................................55, 57



W Wertetabelle ODER-Verknüpfung.....................................................................69

Wertetabelle UND-Verknüpfung.......................................................................64

Wiederholung .......................................................................................................55

WINDOWS............................................................................................................13

WINDOWS 95.......................................................................................................15

WINDOWS NT .....................................................................................................15

Z Zeiteinteilung........................................................................................................13

Zieldiskette ......................................................................................................21, 22

Documents

Staatlicher EDV- Führerschein - fvdbfvdb.org/ETA/Staatlicher_EDV_Fuehrerschein_modul_2.pdf · Modul 2: Grundlagen Software, Betriebssysteme und PC Grundtätigkeiten unter WINDOWS