Rechner verstehen
Der PC beim Start

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Ein PC ist mehr als eine Graue Kiste. In seinem Inneren laufen komplexe Prozesse ab. So findet der PC beim Start sein System:

So funktionieren Computer

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Die Veränderungen in der Computerwelt sind so drastisch, so umfassend und vielfältig, dass gute Bücher wichtig sind, die all diese Neuerungen von Grund auf nachvollziehen und anschaulich erklären.

Seit der ersten Ausgabe von ?So funktionieren Computer? (1993), woraus wir in einer redaktionellen Kooperation mit Markt + Technik einzelne, besonders interessante Kapitel veröffentlichen, haben Computer drastische Veränderungen durchlaufen. Von Plasmabildschirmen und Taschencomputern konnte man damals nicht einmal träumen. Das Buch entstand, um Fragen zu beantworten und zu erklären, was in der Kiste vorgeht, vor der Sie jeden Tag mehrere Stunden verbringen. Ein PC kann nichts Vernünftiges tun, es sei denn, er hat ein Betriebssystem, das die Regeln zum Gebrauch von Speicher, Laufwerken und anderen Teilen des Computers festsetzt. Aber bevor der PC das Betriebssystem verwenden kann, muss er es von der Festplatte in den Arbeitsspeicher (RAM) laden. Das geschieht beim Booten, bei dem ein Programmcode ausgeführt wird, der fester Bestandteil des PCs ist.
Beim Booten läuft ein Vorgang im PC ab, den er vollkommen selbstständig, ohne Hilfe eines externen Betriebssystems, initiiert. Es werden dabei zwei Aufgaben erledigt: Der Selbsttest nach dem Einschalten wird ausgeführt, und die Laufwerke werden auf ein Betriebssystem hin untersucht. Nachdem diese Vorgänge abgeschlossen sind, werden die Betriebssystemdateien gelesen und in den Arbeitsspeicher geladen.


Fehlfunktionen & Updates

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Es stellt sich dabei die Frage, weshalb das Betriebssystem nicht direkt in den PC integriert wird. Es gibt einen Grund: Es ist einfacher, ein Betriebssystem zu aktualisieren, wenn es von der Festplatte geladen wird. Wenn eine Firma wie Microsoft, die das zur Zeit beliebteste Betriebssystem Windows herstellt, ein paar neue Funktionen hinzufügt oder schwerwiegende Bugs (Fehlfunktionen) beseitigen möchte, kann sie einfach einen Satz neuer CDs erstellen. Manchmal reicht schon eine einzige Datei (ein so genannter Patch) aus, deren Ausführung die entsprechenden Änderungen am Betriebssystem vornimmt. Und für den Anwender ist es ebenfalls einfacher, eine neue Version von der CD-ROM oder aus dem Internet zu installieren, als einen Chip auszuwechseln.


Hardware gescheckt

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Nachdem alle Hardware-Komponenten im Zuge des Post-Checks überprüft worden sind, weist das Boot-Progamm im ROM-Bios des Computers den Prozessor an, ein Programm im Boot-Sektor der Festplatte C: auszuführen. (Sollte es keine Festplatte geben, können die Diskette oder die CD-ROM als Ersatz dienen.) Dieses Stück Code der NTLDR (NT LoaDeR) sagt dem Prozessor, wo er auf der Festplatte weiteren Code zum Start des Betriebssystems findet.

Auf einem Windows XP-System heißt dieser Code NTDETECT.COM er erzeugt den Windows-XP-Startbildschirm , bevor er eine Liste der erkannten Systemhardware zusammenstellt. Diese Liste gibt NTDETECT auf dem Bildschirm aus und reicht sie weiter an die Windows-Registry. Hier steht sie fortan anderen Programmen zur Verfügung.

Die Registry entlastet den NTLDR um einige der beim Booten anfallenden Vorgänge. So lädt sie etwa verschiedene Low-Level-Programme in den Arbeitsspeicher, welche direkt mit der Hardware zusammenarbeiten. Diese Programme helfen Windows XP zum Beispiel, weitere Programme hinzuzuladen und diese als Bestandteile des Betriebssystems zu integrieren.


Plug&Play-Enumerator

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Windows XP verfügt nun über genug Dateien, um grundlegende Hardware-Vorgänge zu kontrollieren. So ausgestattet, durchforstet es die Hardware ein weiteres Mal, indem es den Plug&Play-Enumerator lädt. Dieser Vorgang lädt neben den Treibern für den PCI-Bus auch Treiber für den älteren ISA-Bus, sofern der Computer noch über einen solchen verfügt.

Beim nächsten Schritt im Boot-Vorgang wird der Computer darauf vorbereitet, die GByte-große Datenmenge, die ein installiertes Windows mit sich bringt, zu speichern. Windows XP lädt Unterstützung für IDE-Festplatten, zur Arbeit mit Festplattenpartitionen und zur offiziellen Bereitstellung der Festplatte.

Als Nächstes werden spezielle Grafiktreiber für Komponenten wie den AGP (Accelerated Graphic Port) oder für die Videounterstützung via MPEG geladen.

Danach werden die Dienste geladen. Hierbei handelt es sich um grundlegende Funktionen wie die Festplattendefragmentierung oder die Partitionsverwaltung. Andere Dienste wie Remote Access für den Zugriff von/auf entfernte/n Rechner/n sind nicht für alle User interessant.

Unabhängig davon, ob unsere PCs brav ihre Arbeit verrichten oder sich widersetzen, wird den meisten von uns bald klar, dass sich in den grauen Kästen weit mehr abspielt, als wir verstehen.