Die Computerwerkstatt (eBook)

Für PCs, Notebooks, Tablets und Smartphones

Klaus Dembowski (Autor)

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2016 | 1. Auflage
614 Seiten
dpunkt (Verlag)
978-3-86491-798-1 (ISBN)

Infos

'Die Computerwerkstatt' bietet fachkundiges Know-how für die Konfiguration, die Fehlersuche und die Erweiterung von unterschiedlichen Computersystemen. Dazu werden Vorgehensweisen nach dem Motto 'Jetzt helfe ich mir selbst' angeboten. Außerdem geht es um die sinnvolle Weiterverwendung ausgedienter Hardware. Klaus Dembowski geht gleichermaßen auf PCs, Notebooks, Tablets und Smartphones (die unter dem Begriff Computer zusammengefasst werden) ein. Unterschiede und Gemeinsamkeiten der Gerätetypen erläutert er im ersten Teil des Buchs, 'Geräteaufbau und Komponenten', und liefert viel Hintergrundwissen zur Entstehungsgeschichte der Techniken. Im zweiten Teil widmet sich der Autor dem BIOS sowie den verschiedenen Betriebssystemen und beantwortet Fragen zu ihrer Installation, Einrichtung und Wartung. Die Anleitungen, darunter ein besonderer Abschnitt zur Vernetzung, sind so gehalten, dass der Leser sie versionsunabhängig anwenden kann. 'Reparieren und Aufrüsten', der dritte Teil des Buchs, wendet die im ersten Teil vermittelten Informationen in der Praxis an, und gibt darüber hinaus unverzichtbare Tipps zur Erweiterung bestehender Konfigurationen. Auf einem herausnehmbaren Poster sind Fehlersuchbäume für die häufigsten Problemfälle zusammengestellt, die Sie mit den Anleitungen im Buch effizient lösen können. Im letzten Teil werden Selbstbauvorschläge gezeigt, damit sich Hardware, die zu schade zum Wegwerfen ist, neu einsetzen lässt. Zu den Bauprojekten zählt der Umbau von Handys zum Fernschalter, die Konstruktion eines Netzwerktesters oder der Aufbau und die Programmierung von Interfaces für eigene Mess- und Steuerschaltungen. Inklusive Abbildung: Fehlersuchbäume mit Lösungen für die häufigsten Hardware-Probleme

Klaus Dembowski hat Nachrichtentechnik studiert und ist an der Technischen Universität Hamburg-Harburg tätig. Seine Schwerpunkte liegen in den Bereichen Mikrocontrollerentwicklung, Hard- und Software für Mikrosysteme sowie Energy Harvesting. Bei der Vermittlung aktueller Inhalte aus den Bereichen der Elektronik sowie der Informations- und Netzwerktechnik kann er auf eine langjährige Erfahrung als Autor und Dozent zurückgreifen. Die mittlerweile über 40 erschienenen Buchtitel zeichnen sich ebenso wie die regelmäßig erscheinenden Zeitschriftveröffentlichungen, Seminare und Vorträge durch eine verständliche und praxisorientierte Darstellung auch komplexer Sachverhalte aus.

Inhalt

Vorwort 5
Inhalt 9
1?Einführung ?Rück- und Überblick 17
Teil 1 Geräteaufbau undKomponenten 35
2?Personal Computer 37
2.1BIOS und UEFI 39
2.2Komponenten im Überblick 41
2.3Erweiterungssteckplätze 44
2.4Mikroprozessoren 49
2.5Arbeitsspeicher 57
2.5.1?Double In Line Memory Modules ? DIMMs 59
2.5.2?Rambus Inline Memory Modules ? RIMMs 60
2.5.3?Double Data Rate DIMM ? DDR DIMMs 60
2.6Grafik 63
2.6.1?Anschlüsse 64
2.7Laufwerke 75
2.7.1?Serial ATA 77
2.8Netzwerkverbindungen 80
2.8.1?Base-Standards 83
2.8.2?Anschlüsse und Stecker 85
2.8.3?Twisted-Pair-Kabel 87
2.9Netzteile 91
2.9.1?Mainboard-Anschlüsse 93
2.9.2?Peripherieanschlüsse 96
2.9.3?Leistungsdaten 98
3?Notebooks 103
3.1Typen und Displays im Überblick 104
3.2Mikroprozessoren 106
3.3Arbeitsspeicher 108
3.4Festwertspeicher 111
3.4.1?Mini SATA 112
3.4.2?M.2-Module 112
3.5Schnittstellen und Erweiterungsslots 114
3.5.1?CardBus 114
3.5.2?Mini Cards 115
3.5.3?Thunderbolt 116
3.6Universal Serial Bus 117
3.6.1?Funktionsweise 118
3.6.2?Versionen 119
3.6.3?Anschlüsse und Signale 120
3.6.4?Super Speed 122
3.7Wireless LAN 125
3.7.1?Technik und Standards 126
3.7.2?Topologien 129
3.8Akkumulatoren und Netzteile 134
3.8.1?Typen 134
3.8.2?Akku-Packs 135
3.8.3?Elektrische Ladung 137
3.8.4?Netzteile 138
4?Tablets 141
4.1Ausstattungsmerkmale und Aufbau 142
4.2Displays und Kenndaten 145
4.3Atom-Prozessoren 146
4.3.1?Silvermont-Architektur 149
4.4Flash-Speicher 150
4.4.1?Funktionsprinzip 151
4.4.2?Umgang mit Disks und Cards 152
4.4.3?SD Memory Cards 155
4.4.4?USB-Sticks 157
4.5USB-Implementierungen 158
4.5.1?USB On-The-Go 158
4.5.2?Access und Host Mode 159
4.5.3?Open Accesory Mode 160
4.6Bluetooth 161
4.6.1?Verbindungsaufbau 161
4.6.2?Standards 163
4.6.3?Bluetooth Low Energy 164
5?Smartphones 167
5.1Kenndaten und Systemaufbau 168
5.2ARM-Prozessoren 171
5.2.1?ARM-Cortex 175
5.3Mobilfunk 177
5.3.1?Analoge Mobilfunknetze (1G) 177
5.3.2?Global System for Mobile Communications (GSM) 178
5.3.3?General Packet Radio Service (GPRS) 182
5.3.4?Enhanced Date Rates for GSM Evolution (EDGE) 183
5.3.5?Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) 184
5.3.6?Long Term Evolution (LTE) 188
5.4Touchscreens 192
5.5SIM-Karten 194
Teil 2 Installation undKonfiguration 199
6?BIOS-Setup undDiagnose 201
6.1BIOS-Entwicklung 202
6.2Speicherbausteine 210
6.3Löschen des Passworts und des komplettenCMOS-RAMs 215
6.3.1?Löschen des Passworts 215
6.3.2?Löschen des kompletten CMOS-RAM-Inhalts 217
6.4Setup 218
6.4.1?Der BIOS-Setup-Aufruf und die wichtigen Tasten 220
6.4.2?CPU-Einstellungen 221
6.4.3?Speichereinstellungen 224
6.4.4?Betriebsparameter ? PC Health 228
6.4.5?Laufwerks- und Boot-Optionen 230
6.4.6?Peripherie-Optionen ? Integrated Peripherals 234
6.4.7?Power Management 236
6.4.8?Updates 241
6.5Selbsttest und Fehlercodes 244
6.5.1?Direkte BIOS-Fehlermeldungen 245
6.5.2?Beep-Fehlermeldungen 251
6.5.3?POST-Codes 252
6.5.4?Testfunktionen und -programme 256
6.6UEFI-Funktionen 258
6.6.1?Eigenschaften 258
6.6.2?Konfiguration und Installation 260
6.6.3?UEFI-Firmware 261
7?Betriebssystemeund Software 265
7.1Windows 266
7.1.1?Installation 268
7.1.2?Windows mit vertrauter Umgebung 271
7.1.3?Datenträgerverwaltung 273
7.1.4?Systemwiederherstellung 276
7.1.5?Sicherungsreparaturdatenträger 278
7.1.6?Systemabbild 280
7.1.7?Installation vom USB-Stick 281
7.2Windows Server 282
7.2.1?Serververwaltung 285
7.2.2?Active Directory Domain Services 287
7.2.3?Domain Name Service 290
7.2.4?Active Directory-Sicherung 294
7.2.5?Benutzereinrichtung 295
7.2.6?Benutzer verwalten 297
7.2.7?Client-Anmeldung 299
7.2.8?Serververzeichnisse 300
7.2.9?Profile 305
7.2.10?Kontingente 307
7.3Linux 309
7.3.1?Versionen im Überblick 309
7.3.2?Installation 312
7.3.3?Linux-Orientierung und Befehle 318
7.3.4?Verzeichnisstruktur 322
7.3.5?Zugriffsrechte 325
7.3.6?Paketmanager und Installationen 327
7.4Android 329
7.4.1?Versionen 330
7.4.2?Architektur 330
7.4.3?Kopieren und Backup 334
7.4.4?Geräte rooten 338
7.4.5?Alternative Firmware – Custom ROMs 341
8?Netzwerke undInternetzugangeinrichten 347
8.1xDSL-Router 348
8.1.1?Versionen und Funktionsprinzip 348
8.1.2?Verkabelung herstellen 350
8.1.3?Setup und Konfigurierung 352
8.2Windows-Computer 361
8.2.1?Firewall und Network Location Awareness 367
8.2.2?Heimnetzwerk 368
8.3WLAN einrichten 369
8.4Tablet-PC mit Android 374
8.5Computer mit Mac OS 379
8.6Geräte mit iOS 383
8.7Linux-Computer 389
Teil 3 Reparieren undAufrüsten 395
9?Systemanalyse mit Fehlersuchbäumen 397
9.1Hardware- oder Softwarefehler? 398
9.1.1?Virenbefall? 398
9.2Hardware und Gerätetreiber 400
9.2.1?Windows-Gerätemanager 400
9.2.2?Linux-Kontrollzentrum 402
9.2.3?Android-Einstellungen 403
9.2.4?Protokolldateien 408
9.3Abgesicherter, Recovery Mode und Sicherer Modus 410
9.3.1?Abgesicherter Windows-Modus 410
9.3.2?Reparaturoptionen 411
9.3.3?Linux Recovery Mode 415
9.3.4?Sicherer Modus bei Android 416
9.4Mechanische und elektrische Fehler 418
9.4.1?Display-Halterung reparieren 418
9.4.2?Elektrische Fehler beheben ? Vorgehensweise 422
9.4.3?Schadhafte Kondensatoren 423
9.4.4?Gerätereparaturmöglichkeiten im Überblick 425
9.4.5?Geräte, Buchsen und Kontakte reinigen 426
9.5Das Gerät schaltet sich nicht ein 429
9.5.1?Smartphone 429
9.5.2?Tablet 430
9.5.3?Notebook 431
9.5.4?Personal Computer 431
9.6Das Gerät stürzt im laufenden Betrieb ab 434
9.6.1?Personal Computer und Notebook 434
9.6.2?Tablet und Smartphone 434
9.7Elektronikfehler identifizieren 435
10?Geräte öffnenund ­zerlegen 437
10.1Werkzeuge und Vorsichtsmaßnahmen 438
10.2 Personal Computer 445
10.3Notebooks und Netbooks 451
10.4Tablets 460
10.5Handys und Smartphones 467
11?Komponentenaustauschen 475
11.1Reparieren, aufrüsten oder neu kaufen? 476
11.2Arbeitsspeicher erweitern 480
11.3Prozessor austauschen 486
11.4Mainboard-Ersatz 489
11.5Laufwerke und Festwertspeicher ersetzen 497
11.6Grafik aufrüsten 503
Teil 4 Neue Aufgaben für ältere Geräte 509
12?Smartphone- und ­Tablet-Zweitverwertung 511
12.1Handy als Fernschalter 512
12.2Mobiler Hotspot 518
12.3Universelle Fernbedienung 520
12.4Webcamera 522
12.5Stationäre Spannungsversorgung ohne Akku 527
12.6Interfaces für externe Peripherie 529
12.6.1?Android USB Host 531
13?Peripherie für PCund Notebooks selbst bauen 541
13.1Festplattenrecycling 542
13.1.1?Gehäuse und Interfaces 543
13.1.2?Network Attached Storage 545
13.2Netzwerktester 546
13.2.1?Wake on LAN 547
13.2.2?Spannungsversorgung 548
13.3Parallel-Port-Interface-Anwendungen 549
13.3.1?Direkte Registerprogrammierung 550
13.3.2?Daten an Peripherie ausgeben 552
13.3.3?Daten von Peripherie lesen 554
13.3.4?Universelle Parallel-Port-Schaltung 556
13.3.5?Port-Baustein 8255 557
13.3.6?Schaltung 562
13.4A/D-Wandler an der seriellen Schnittstelle 571
13.4.1?Signale, Adressen und Register 571
13.4.2?A/D-Wandler 574
13.4.3?Messprogramme 581
Index 601
Einleger: Fehlersuchbäume 616
www.dpunkt.de 0

Textauszug

1 Einführung − Rück- und Überblick

In dieser Computerwerkstatt geht es um die Konfiguration, die Fehlersuche und die Erweiterung von unterschiedlichen Computersystemen. Dabei bildet zunächst der klassische Personal Computer (PC) den Ausgangspunkt, der nach wie vor im Alltag in den verschiedensten Ausführungen anzutreffen ist, sei es als Büro-PC, als Serversystem, als Industrie-Computer oder auch als Info-Terminal auf dem Bahnhof.

Ein PC ist von seinem modularen Aufbau her dafür prädestiniert, dass er sich aus unterschiedlichen Komponenten und Softwarepaketen für den jeweiligen Einsatzzweck optimal zusammensetzen lässt, was – von der ursprünglichen Intention her – eben zu einem persönlichen Computer führt.

Abb. 1–1 Der ursprüngliche PC mit zwei 360-kByte-Diskettenlaufwerken und einem monochromen Monitor war 1981 für ca. 10.000 DM erhältlich.

Bis zum Erscheinen des ersten PC Anfang der Achtzigerjahre war ein Computer typischerweise ein Großrechner, wie er bei Banken und Versicherungen eingesetzt wurde, oder auch ein Spezialrechner für industrielle Mess-, Steuer- und Regelungssysteme. Der folgenden Zeitreise durch die Digital- und PC-Technik ist zu entnehmen, welche wichtigen Entwicklungen zum heutigen PC geführt haben. Dazu gehören die heutzutage notwendige Netzwerk- und Mobilfunk-Konnektivität, um mobile Computer, wie Notebooks, Tablets und Smartphones, mit aktuellen Diensten und Services nutzbar zu machen.

• 1969

Die Idee des ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network) wird geboren, und im Jahre 1972 wird die Funktionsweise erstmalig anhand von vier Computern, die über 50-kBit-Leitungen verbunden sind, demonstriert. Das ARPANET gibt als Vorläufer des Internet, und das erste RFC-Dokument wird erstellt, woraus die Standards für das Internet entstehen werden.

• 1970

Das ALOHAnet wird realisiert, welches die Hawaii-Inseln per Funk verbindet. ALOHAnet gilt als eine der (gedanklichen) Quellen für das Ethernet. Dennis Ritchie und Kenneth Thomson entwickeln in den Bell Labs die erste Version des UNIX-Betriebssystems.

• 1971

Das ARPANET besteht mittlerweile aus 19 Rechnern, und die Funktion von E-Mails wird getestet. Der erste Intel-Mikroprozessor – der 4004 – wird hergestellt, und die Firma Atari wird gegründet, wobei das erste Produkt das Spiel Pong ist. Es handelt sich dabei um die stark vereinfachte Form eines Tennisspiels, bei dem ein weißer Punkt (der Ball) mit Balken als Schläger von zwei Spielern mit je einem Regler an der Konsole (die an einen Fernseher angeschlossen wird) bewegt wird, was bei jedem Schlag von einem akustischen »Pong« begleitet wird.

• 1973

An der Stanford University entsteht die erste Version von TCP (Transmission Control Protocol). Zum ersten Mal taucht der Begriff Microcomputer auf, dessen Ursprung bei der französischen Firma Micral Computer zu sehen ist. Forscher bei der Firma Xerox entwickeln einen Computer (Alto), der mit einer grafischen Oberfläche und einer Maus sowie einem Ethernet-Interface ausgestattet ist.

• 1974

Das erste Betriebssystem für Mikrocomputer (CP/M von Gary Kildall) wird verkauft. Die Firma Altair baut den Computer Altair 8800, vielen bekannt aus dem Film »Wargames«.

• 1975

Die kommerzielle Version von ARPANET – Telenet – geht in Betrieb. Die Firma IBM baut den ersten Laserdrucker.

• 1976

Eine der ersten E-Mails wird von Queen Elizabeth II versendet. Bill Gates verlässt die Harvard University, und der erste Supercomputer (Cray-1 von Seymor Cray) wird gebaut.

• 1977

Die legendären Computer PET von Commodore sowie der TRS-80 von Tandy erscheinen auf dem Markt. Steve Jobs und Steve Wozniak gründen die Firma Apple und stellen den Apple-II-Computer vor. Die Firma Digital (DEC) stellt ihre VAX-Rechner (Virtual Address Extension) vor, die mit einem eigenen Betriebssystem VMS (Virtual Memory System) arbeiten und in den kommenden Jahren die Arbeitsmaschinen in Forschung und Industrie werden sollen.

• 1978

Die ISO veröffentlicht das OSI-Referenzmodell, und es beginnt die Umsetzung von ARPANET auf TCP/IP. Bill Gates und Paul Allen gründen Microsoft. Die Firma Intel produziert den ersten 16-Bit-Mikroprozessor. Das erste Ethernet-Patent (Multipoint Data Communication System with Collision Detection) geht an Bob Metcalfe (Fa. Xerox) und drei seiner Kollegen, die kurz darauf die Firma 3COM (Computer Communication Compatibility) ins Leben rufen. Die 5,25-Zoll-Diskette wird zum Standardspeichermedium, und das legendäre Arcade-Game Space Invaders trifft auf Begeisterung.

• 1979

Die ersten Geschäftsapplikationen für den Apple II werden veröffentlicht: VisiCalc (von Dan Birkin, Bob Franson) ist eine Tabellenkalkulation, und Wordstar der Firma MicroPro ist eine Textverarbeitung. Die Firma Seagate von Alan Shugart baut die ersten Festplatten für Mikrocomputer.

• 1980

Das sogenannte DIX-Konsortium (DEC, Intel, Xerox) definiert den Ethernet-Standard, der mit 10 MBit/s statt mit 2,94 MBit/s wie das Original-Xerox-Patent arbeitet. Die Firma IBM entscheidet sich für das Betriebssystem PC-DOS der Firma Microsoft und gegen CP/M von Digital Research, die keine Zukunft im Design der »Klapperkiste« PC sehen. Das von Microsoft gekaufte und keineswegs selbst entwickelte PC-DOS wird mit dem ersten PC ein Jahr später ausgeliefert.

• 1981

Der erste PC wird von der Firma IBM vorgestellt, der damit den Grundstein für die bis heute gültige Intel-Architektur legt. Der PC verfügt über einen Mikroprozessor vom Typ 8088, der mit 4,7 MHz arbeitet, über einen Speicher von 256 kByte und arbeitet mit einem 5,25-Zoll-Diskettenlaufwerk sowie einem monochromen Monitor. Von der Firma Commodore ist der VC-20-Computer verfügbar, und einen ersten Laptop gibt es auch schon, den Osborne 1 der Firma Osborne.

• 1982

Microsoft hat das erste Betriebssystem DOS 1.1 für den PC entwickelt. Intel fertigt den 80286-Mikroprozessor, und der Commodore 64, welcher der erste Computer mit Rekordverkäufen werden wird, kommt in den Handel. Die erste Maus für den PC wird von der Firma Mouse Systems angeboten. Firmen wie Compaq, Adobe, Lotus und Sun Microsystems werden gegründet. Die Firma 3COM bietet den ersten PC-Ethernet-Adapter an, und die DIX Spec. 2 wird hierfür verabschiedet. Die Firma Xerox gibt den Namen Ethernet frei.

Abb. 1–2 Nicht ein PC, sondern der Commodore 64 war der erste Computer, der weltweit große Verbreitung gefunden hat.

• 1983

Der erste PC kommt nach Deutschland, und auf der US-Messe Comdex wird die erste Windows-Version vorgeführt. IBM bietet den IBM-XT mit einer Festplatte mit 10 MByte Speicherkapazität an, und Compaq einen portablen PC. Microsoft stellt das Textverarbeitungsprogramm Multi Tool Word vor, welches später nur als Word bezeichnet wird. Commodore hat den ersten portablen Computer (SX-64) mit Farbbildschirm und Sharp einen Laptop (5 kg) mit LC-Display im Programm. TCP/IP ermöglicht das Internet, und der Standard 10Base5 (Thick Ethernet) wird veröffentlicht.

• 1984

IBM stellt den Nachfolger des PC, den AT, mit einem 16-Bit-Prozessor (80286) und einen neuen Grafikstandard (EGA) vor. IBM geht eine Partnerschaft mit Intel ein und macht diese Firma zum Hauptlieferanten für Prozessoren und Chips für PC. Silicon Graphics bietet die erste 3D-Grafikworkstation an. Der Markanteil von Audio-CDs steigt auf über 50 % gegenüber den anderen Tonträgern. Die ersten Bridges für Ethernet sind erhältlich, und Apple baut den Macintosh.

• 1985

Die ersten PC-Nachbauten (Clones) aus Taiwan kommen in Deutschland auf den Markt. Ein üblicher PC verfügt über einen RAM-Speicher von 256 kByte, ein 5,25-Zoll-Diskettenlaufwerk und wird an einen monochromen Monitor angeschlossen. Intel bietet den ersten 32-Bit-Mikroprozessor für PC, den 80386, an. Homecomputer wie der Atari 520ST und der Commodore Amiga setzen Zeichen in puncto Bedienungsfreundlichkeit, Grafik und Sound. Begriffe wie Multimedia und Desktop Publishing tauchen erstmalig auf. IBM stellt den Convertible, das erste PC-Notebook, vor, und Flachbett-Scanner bieten 16 Graustufen mit einer Auflösung von 300 DPI. Das Fax-Gerät hält Einzug in die Büros.

• 1986

Compaq liefert den ersten PC mit 80386-Prozessor, den Deskpro 386. Das 3,5-Zoll-Diskettenlaufwerk beginnt das 5,25-Zoll-Laufwerk vom Markt zu verdrängen. Sharp zeigt den ersten Bildschirm mit TFT-Technologie. SCSI wird als offizieller ANSI-Standard anerkannt.

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Produkt-Details

• Erscheint lt. Verlag: 12.1.2016
• Verlagsort: Heidelberg
• Sprache: deutsch
• Themenwelt: Informatik ► Weitere Themen ► Hardware
• Schlagworte: Android • Betriebssysteme • BIOS • Hardware • Linux • Netzwerk • Repair Café • reparieren • Software • Tunen • Upcycling • WINDOWS
• ISBN-10: 3-86491-798-0 / 3864917980
• ISBN-13: 978-3-86491-798-1 / 9783864917981