Hardware-Praxis
PCs warten, reparieren, aufrüsten und konfigurieren
A
ADDISON-WESLEY
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Inhaltsverzeichnis
Einleitung 1 Dieses Buch... 1 Absichten und Ziele 2 An wen wendet sich dieses Buch? 3
Was steht in diesem Buch? 3
1 Die Geschichte des Personal Computers 5
Eine kleine Historie 5 Der IBM PC 7 Der Markt der Kompatiblen: Vierzehn Jahre später 8
Zusammenfassung 9
2 Elemente des Systems 11
Systemtypen 11 Dokumentation 16
Einführung in das System und Kurzreferenz 17
Technische Referenz 17 Wartungs- und Service-Handbuch 18
Einkauf der Handbücher 19 Zusammenfassung 20
3 Demontage und Inspektion 21
Richtiges Werkzeug 21 Werkzeug 22 Lötwerkzeug 24 Richtige Testgeräte 25
Pfostenstecker 25 Meßgeräte 25 Impulstester und Impulsgeber 26
Chemie im Werkzeugkasten 27 Vom richtigen Umgang mit Kleinteilen 27
Von der Kunst, einen Computer zu zerlegen 29
AT-Systeme und Towergehäuse 37
PS/2-Systeme 42 Modelle 30, 30-286 und 55 SX 44
Modelle 50, 50 Z, 70 und 90 50 Modelle 60, 65 SX, 80 und 95 58
Zusammenfassung 67
4 Hauptplatinen 69 Auswahlkriterien 71 Abmessungen 73 Zusammenfassung 75
5 Steckplätze und Bussysteme 77
Was ist ein Bus? 77 Der Prozessorbus 78 Der Speicherbus 79 Der Adreßbus 80 Erweiterungssteckplätze - Wozu? 80
Die verschiedenen Arten der I/O-Busse 81 Industrie-Standardarchitektur (ISA) 82 Mikrokanal-Architektur (MCA) 85 Erweiterte Industrie-Standardarchitektur (EISA) 87
Local Bus 89 Systemressourcen 99
I/O-Adressen 100 IRQs 101 IRQ-Konflikte 103
DMA-Kanäle 103 Speicherbereiche 105 Die Zukunft: Plug and Play 106
Zusammenfassung 107
vi
Prozessoren und ihre Spezifikationen Busbreiten
Der Datenbus Der Adreßbus
Die Geschwindigkeit der Prozessoren Die verschiedenen Mikroprozessoren
8086 und 8088 80186 und 80188 80286
80386DX, SX, SL und SLC 80486
Overdrive-Prozessoren und Sockets Pentium
IBM-Prozessoren Andere Hersteller Coprozessoren 8087
Der 80287
80387DX und 80387SX Weitek-Coprozessoren Überprüfen des Prozessors Bekannte Fehler der Prozessoren
Die frühen Versionen des 8088 Frühe Versionen des 80386 Der Pentium-Bug
Andere Probleme mit Prozessoren Thermische Probleme
Zusammenfassung
Speicher
Der logische Speicheraufbau des Systems Arbeitsmodi der Mikroprozessoren Konventioneller Hauptspeicher Extended Memory
Expanded Memory Speicherlayouts
Der für DOS verfügbare Hauptspeicher Bildspeicher
Speicher für RAM und ROM der Adapter ROM auf der Hauptplatine
Der Inhalt des ROM
Ein kurzer Rückblick auf den Aufbau des Hauptspeich
Speicherbausteine auf der Hauptplatine 168 Aufbau und Organisation des physikalischen Speichers 168
Zugriffszeit der Speicherbausteine 175 Überprüfung des Speichers 178
Zusammenfassung 178
8 Das Netzteil 179 Abmessungen 180
Die Steckverbinder 184 Das Power_Good-Signal 186 Verschiedene Leistungsstufen 187 Berechnung des Stromverbrauchs 189
Zusammenfassung 190
9 Eingabegeräte 191 Die verschiedenen Tastaturen 191
Die PC- und XT-Standardtastatur mit 83 Tasten 192
Die AT-Tastatur mit 84 Tasten 193 Die erweiterte Tastatur 194 Steckverbinder 195 Die Technik der Tastenkontakte 195
Tastennummern, Zeichen und Scancodes 198
Reinigung der Tastatur 206
Mäuse 207 Schnittstellen für die Maus 208
Joysticks - der Gameport 209 Zusammenfassung 211
10 Bildschirmsysteme - Hardware 213
Adapter und Bildschirme 214 Monochrom-Monitor und Monochrome Display Adapter (MDA) 214
Farbmonitor und Color Graphics Adapter (CGA) 217 EGA-Monitor und Enhanced Graphics Adapter (EGA) 218 Professional Farbmonitor und Professional Color Adapter (PGA) 221
VGA-Monitore und VGA-Adapter 222
Super-VGAs 230 Zusätzliche Videomodi 231
Grafik-Coprozessoren 232
Bussysteme 233 Reparatur und Service 233
Zusammenfassung 234
Vlll
Inhaltsverzeichnis
11 Schnittstellen und Netzwerke 235
Peripheriegeräte 235 Serielle Schnittstellen (SIO) 236
Modemstandards 241 Parallele Schnittstellen 248 Fehlerdiagnose bei Schnittstellen 250
Netzwerke und ihre Komponenten 251
Arbeitsstationen 252
Server 253 Netzwerk-Kabel 253
Netzwerk-Adapter 256 Server-Hardware 259 Netzwerk-Kabel 262
Verdrillte Leitungen (Twisted Pair) 262
Koaxialkabel 263 Glasfaser 263 Das IBM-Verkabelungssystem 265
Anschlüsse und maximale Leitungslängen 266
Zusammenfassung 267
12 Soundkarten und Multimedia 269
Standards 269 Anschlüsse 270 Multimedia und MPC-Standards 271
Soundkarten mit 8 Bit 273
Problemquellen 274 Diagnosehilfe 276 Zusammenfassung 278
13 Diskettenlaufwerke 279 Ein wenig Geschichte 279 Funktionsweise und Konstruktion von Diskettenlaufwerken 280
Bauteile eines Diskettenlaufwerks 281 Der Laufwerks-Controller 292 Physikalische Funktionsweise 292 Logische Funktionsweise 298 Verschiedene Diskettenlaufwerke 302
5 1/4 Zoll-Laufwerke mit 360 KByte (DD-Laufwerke) 302 5 1/4 Zoll-Laufwerke mit 1,2 MByte Kapazität (HD-Laufwerke) 303
3 1/2-Zoll-Laufwerke mit 720 KByte 304 HD-Laufwerke mit 1,44 MByte Kapazität 305 ED-Laufwerke mit 2,88 MByte Kapazität 305
Disketten Bauweise
Typen und Spezifikationen
Formatieren und Verwenden von HD- und DD-Disketten Pflege und Wartung
Mythen
Installation von Diskettenlaufwerken Laufwerkskonfiguration
Montage
Reparatur von Diskettenlaufwerken Reinigung des Laufwerks
Drehzahleinstellung Zusammenfassung
14 Festplattenlaufwerke und Controller Etwas Terminologie
Die Zeit, sie läuft im Sauseschritt...
Wie funktioniert's?
Die wirklich letzte Analogie Magnetische Datenspeicherung Aufzeichnungsverfahren
Frequenzmodulation (FM)
Modifizierte Frequenzmodulation (MFM) Lauflängenbegrenzung (RLL)
Sektoren und Gaps Multiple Zone Recording
Konstruktion und Funktionsweise von Festplatten Laufwerkskomponenten
Festplatten im Vergleich Formfaktor
Kopfmechanik - Unterschiede Festplattenattribute
Parkautomatik Zuverlässigkeit
Geschwindigkeit und Sektorversatz Kopf- und Zylinderversatz
Stoßdämpfung Kosten
Schnittstellen-Spezifikationen ST506/412
ESDI IDE SCSI SCSI-2
Inhaltsverzeichnis
SCSI-3 385 Festplatten in verschiedenen Systemen 386
Parametertabellen 386 Markenempfehlungen 392
Controller 392 Standard-Controller 393
Kompatible Controller 395 Installation von Festplatten 396
Laufwerkskonfiguration 396
Geräteeinbau 398 Systemkonfiguration zum Laufwerk 398
Formatierung und Softwareinstallation 406
Hard- und Softwaregrenzen 410 Reparatur von Festplatten 412
Zusammenfassung 412
15 CD-ROMs 413 Was ist ein CD-ROM? 413
Etwas Geschichte 414 CD-Technologie 414 Massenproduktion 415 Der Leseprozeß im Detail 416
Auswahlkriterien 417 Spezifikationen 417 Schnittstellen 419 Datenformate 420 Weitere Entscheidungskriterien 424
Installation 424 Treiber und MSCDEX 426
CD-ROMs und Windows 427 Zusammenfassung 429
16 Bandlaufwerke und andere Massenspeicher 431
Bandlaufwerke 431 Die Geschichte der Standards 432
Die QIC-Standards 433 Andere Bandlaufwerke mit hoher Kapazität 437
Auswahlkriterien für Bandlaufwerke 438
Backup-Programme 440 Wechselbare Speichermedien 441
Wechselplatten 442 Flopticals 443 MO-Laufwerke 444
XI
WORMs 445 Zusammenfassung 445
17 Systemausbau und Erweiterungen 447 Speichererweiterungskarten 447 Speichererweiterungen auf der Hauptplatine 449
Auswahl und Einbau von Speicherchips 449
»Backfilling« im XT 456 Erweiterung des ROM-BIOS 458
Tastatur-Controller 460 BIOS-Hersteller und -Anbieter 460
Alternativen zur BIOS-Erweiterung 461
Flash-BIOS 462 Bekannte Probleme mit ROM-BIOS-Versionen 462
Ausbau im Bereich der Laufwerke 463
Diskettenlaufwerke 463 Festplatten 466 Erhöhung der Rechnergeschwindigkeit 466
Mathematische Coprozessoren 466 Höhere Geschwindigkeiten im PC 468 Höhere Geschwindigkeiten im AT 472 Neue Video-Adapter im System 475 Einbau eines Resetschalters 476 Installation einer neuen DOS-Version 478
Der kurze Weg zum neuen DOS 478 Der lange Weg zum neuen DOS 480
Zusammenfassung 482
18 Systemwartung und Datensicherung 483 Aufbau eines Serviceprogramms 484
Systemreinigung 485 Neuformatierung von Festplatten 491
Die optimale Arbeitsumgebung 492
Temperatur 493 An- und Ausschalten des Systems 493
Elektrostatik 495 Störimpulse auf den Netzleitungen 496
Störungen im Hochfrequenzbereich 497 Staub und Verunreinigungen 498 Stromschutzeinrichtungen im Netzbereich 499
Überspannungsabieiter 501 Notstromaggregate und unterbrechungsfreie Stromversorgungen 502
xii
Inhaltsverzeichnis
Systeme zur Datensicherung 504 Einige Regeln zur Datensicherung 504 Programme zur Datensicherung 506 Hardware für die Datensicherung 508 Garantieleistungen und Wartungsverträge 512
Zusammenfassung 514
19 Systemprüfung und Diagnoseprogramme 515
Diagnoseprogramme 515 POST - Power-On Seif Test 516
Systemdiagnose mit der Diagnostics-Diskette 519
Advanced Diagnostics 522 Diagnoseprogramme von Drittanbietern 525
Zusammenfassung 532
20 Software-Pannenhilfe 533 Einführung
Das Betriebssystem (DOS) 533 Grundlegendes zum Betriebssystem 534
Das ROM-BIOS 535 Die Bestandteile des Betriebssystems 537
Aufteilung des Speicherplatzes 537
Das I/O-System 539 Mögliche Probleme beim Installieren einer neuen DOS-Version 540
Der Start des Systems - das »Booten« 543
Verschiedene Diskettenformate 547 Die Verwaltung von Disketten, Festplatten und Dateien 548
Die Kommunikation 548 Interrupt 21h 549 Interrupts 25h und 26h 549
Interrupt 13h 550 I/O-Ports des Laufwerks-Controllers 550
Dateiverwaltung unter DOS 551 Fehler in DOS und Korrekturen 556 BIOS-Aktualisierungen für PS/2-Systeme 558 Die Feuerwehr des Betriebssystems 559
CHKDSK 559 Dateien retten mit COPY und RECOVER 566
DEBUG 568 Probleme mit speicherresidenten Programmen 569
Habe ich ein Hardware- oder ein Softwareproblem? 570
Zusammenfassung 571
X l l l
21 Hardware-Pannenhilfe 573
Erste Schritte 573 Diagnose periodisch auftretender Probleme 575
Fehlersuche mit einem Flußdiagramm 576
Das Netzteil 576 Fehler an der Hauptplatine 577
Die Batterie 578 Die Tastatur 579 Die Grafikkarte 580 Probleme mit dem Festplattenlaufwerk 580
Diskettenlaufwerke 581 Serielle und parallele Schnittstellen 581
Der Lautsprecher 582 Einige der häufigsten Fehler 582
Störanfällige Bauteile 582 Probleme mit den Diskettenlaufwerken 583
Ersatzteile 583 Die allerletzte Möglichkeit 584
Zusammenfassung 584
22 Die Hardware der PC-Familie 585 Systemversionen im Vergleich 585
IBM PC 586 Modellversionen im Vergleich 588
Spezifikationen und Besonderheiten 589
PC Convertible 592 Spezifikationen und Besonderheiten 594
Modellversionen im Vergleich 595
PC XT 597 Modellversionen im Vergleich 600
Spezifikationen und Besonderheiten 602
PC 3270 605 Modellversionen im Vergleich 605
XT 370 609 Modellversionen im Vergleich 609
Portable 611 Spezifikationen und Besonderheiten 612
Der AT 615 Modellversionen im Vergleich 617
Spezifikationen und Besonderheiten 621
AT 3270 625 AT 370 625 XT 286 626
Modellversionen im Vergleich 629
xiv
Inhaltsverzeichnis
Spezifikationen und Besonderheiten des XT 286 630
Zusammenfassung 632
23 Die Hardware der PS/1 - und der PS/2-Familie 633 Die Unterschiede zwischen PS/2- und PC-Systemen 633
Ausstattung und Konstruktion 634
Ersatzteile 634 Kabel 635 Der Bildschirm 635
Mikrokanal-Steckplätze und ihre Eigenschaften 636
Modellversionen im Vergleich 638
Das Modell PS/1 639 Modellversionen im Vergleich 640
Systemerweiterungen und ihre Grenzen 641 Spezifikationen und Besonderheiten des PS/1-Modells 286 641
Spezifikationen und Besonderheiten des PS/1-Modells 386SX 644
Das Modell 25 647 Netzwerkunterstützung 649
Festplattenlaufwerke 650 Spezifikationen und Besonderheiten 652
Das Modell 30 655 Spezifikationen und Besonderheiten 658
Modellversionen im Vergleich 660
Das Modell 25 286 661 Modellversionen im Vergleich 662
Das Modell 30 286 666 Spezifikationen und Besonderheiten 669
Modellversionen im Vergleich 671
Das Modell 35 SX 672 LAN-Version 672 Tastatur 672 Diskettenlaufwerke 673
Spezifikationen und Besonderheiten 673
Das Modell 40 SX 676 Tastatur 677 Diskettenlaufwerke 677
Spezifikationen und Besonderheiten 677
Das Modell L40 SX 680 Systemerweiterungen und Grenzen 680
Power Management 681 Schutz gegen rauhe Umgebungen 681
Spezifikationen und Besonderheiten 682
Das Modell 50 684 Spezifikationen und Besonderheiten 687
xv
Modellversionen im Vergleich 690
Das Modell 55 SX 692 Spezifikationen und Besonderheiten 695
Das Modell 56 SX, SLC, LS und LS SLC 698
SCSI-Standard 698 Hauptspeicher 698 Tastatur 698 Diskettenlaufwerk 699
Laden des Microcodes 699 Spezifikationen und Besonderheiten 700
Das Modell 57 SX 703 SCSI-Standard 703 Hauptspeicher 703 Tastatur 704 Diskettenlaufwerk 704
Laden des Microcodes 704 Spezifikationen und Besonderheiten 706
Das Modell 60 710 Spezifikationen und Besonderheiten 711
Modellversionen im Vergleich 715
Das Modell 65 SX 716 Laufwerke 718 Spezifikationen und Besonderheiten 719
Das Modell 70 386 722 Spezifikationen und Besonderheiten 725
Modellversionen im Vergleich 729
Das Modell 70 486 730 Spezifikationen und Besonderheiten 730
Das Modell P70 386 733 Spezifikationen und Besonderheiten 736
Das Modell P75 486 740 Spezifikationen und Besonderheiten 741
Das Modell 80 386 744 Spezifikationen und Besonderheiten 747
Modellversionen im Vergleich 751
Das Modell 90 XP 486 753 Laden des Microcodes 755 Spezifikationen und Besonderheiten 755
Das Modell 95 XP 486 759 Laden des Microcodes 760 Spezifikationen und Besonderheiten 761
BIOS-Informationen der PS/2-Modelle 764 Übersicht: IBM-Festplattenlaufwerke 768
Zusammenfassung 772
xvi
Inhaltsverzeichnis
24 Echte (und nicht ganz so echte) IBM-Kompatible 773
Kompatible auf dem Prüfstand 774 Verschiedene Stufen der Kompatibilität 776
Kompatibilität auf Betriebssystemebene 776 Kompatibilität auf der Ebene des ROM-BIOS 777
Hardware-Kompatibilität 777 Kompatibilität auf der physischen Ebene: Abmessungen der Geräte 779
Auswahlkriterien 779 Checkliste für Kompatible 780
Dokumentation 781 Das Betriebssystem 784 ROM-BIOS 790 Konservatives Design 793
Zusammenfassung 796
25 Schlußwort 799
Anhang 805 Der Standard-ASCII-Code 805
DOS-Informationen 805 Versionen von DOS 4 812 Versionen von DOS 5 813 Formatieren von Disketten 814 Fehlercodes des POST und der Diagnoseroutinen 816
POST-Ausgaben über Port 80h 816 Port-80h-Codes und Audiosignale des Phoenix-BIOS 819
POST- und Audiocodes des IBM-BIOS 821 Fehlercodes des SCSI-Adapters von IBM 831
Speicherdiagramme 839 Hardware und Daten des ROM-BIOS 842
Tastennummern, Zeichen und Scancodes 848
Interrupt-Kanäle 856 System-Interrupts in PCs und XTs 856
System-Interrupts der AT-Systeme 856
DMA-Kanäle 857 PC und PC/XT 858 IBM AT 858 Die Ports 858 Steckerbelegungen 861
ISA-Steckplätze (8 und 16 Bit) 861 MCA-Steckplätze (16 und 32 Bit) 862
EISA-Steckplätze 864 VESA-Steckplätze 865
xvii
PCI-Steckplätze 866 PCMCIA-Steckplätze 869 Serielle und parallele Verbindungen 870
»Loopback« serieller und paralleler Adapter zu Diagnosezwecken 872
Video-Anschlüsse 872 Tastaturen 874 Stromversorgung 875 Massenspeicher 876
Software-Schnittstellen 876
Disketten 878 Spezifikationen des Mediums 879
Festplatten 880 Steckerbelegung der Übertragungskabel 899
Stichwortverzeichnis 903
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