Grundbildung – Systemumgang  /  Martin Wambsganß


Basiswissen

Bits und Bytes

 

I. Bits und Bytes

  1. Der Rechner arbeitet elektronisch damit, daß in geordneter Weise Strom fließt oder nicht fließt (genauer gesagt: wenig fließt! Entweder ist eine hohe oder eine niedrige Spannung an den Stromimpuls angelegt!). Man kann das als Ja/Nein- oder Ein/Aus-Entscheidungen bezeichnen. Geschrieben bedeutet es:
    0 = aus
    1 = ein

    Das nennt man auch eine „digitale Darstellung (mit nicht mehr als zwei Ziffern)“.

  1. Jede Entscheidung „Strom aus/Strom ein“ wird als 1 Bit bezeichnet.

  2. Nun ist die Frage: Wenn der Rechner nur mit Ein/Aus-Entscheidungen arbeitet: Wie kann er dann einzelne Buchstaben voneinander unterscheiden?

  3. Die Programmierer einigten sich darauf, daß eine Folge von acht Ein/Aus-Entscheidungen ausreicht, um einen Buchstaben (oder ein sonstiges Zeichen) eindeutig von allen anderen zu unterscheiden.

  4. einige Beispiele (samt Umrechnungstechnik für Ziffern):
    1 = 00000001 (= 1 x 20 = 1)
    2 = 00000010 (= 0 x 20 + 1 x 21 = 2)
    3 = 00000011 (= 1 x 20 + 1 x 21 = 3)
    5 = 00000101 (=1 x 20 + 0 x 21 + 1 x 22 = 5)
    C = 01100011
    O = 01101111
    R = 01110010 usw.

  5. Jede solche Folge von acht Bit bezeichnet man als 1 Byte.

  6. Ein Tastendruck (z.B. auf ein „R“) bewirkt also (etwas verkürzt) folgendes: Ein Übersetzungsprogramm verwandelt den mechanischen Tastendruck in eine Folge von acht Ein/Aus-Entschei­dun­gen (hier: 01110010). Diese werden durch die Leitungsbahnen des Rechners gejagt und z.B. im Arbeitsspeicher in der Datei, in der Sie gerade ein „R“ geschrieben haben, während des Arbeitens gelagert. Außerdem aber werden Sie für den Bildschirm wieder zurückübersetzt in den Buchstaben, den Sie vor sich sehen können.

  7. In den Dateilisten finden Sie Angaben über die Größe einer Datei. Sie sind in Byte = „B“ gerechnet. Sie können also bei Textdateien grob davon ausgehen: 1 Byte = 1 Buchstabe.

  8. Bei mächtigen Programmen wie Word stimmt das nicht mehr ganz, weil diese Programme zusätzliche Informationen in jeder Datei abspeichern. Bei Word umfassen diese Basisinformationen ungefähr 6500 Byte, die Sie also immer mindestens abziehen müssen, um zur Buchstabenzahl zu gelangen.

  9. Um was für Basisinformationen handelt es sich dabei? Word speichert z.B. sämtliche Bildschirmeinstellungen mit jedem einzelnen Dokument ab, da Sie sich - Fortgeschrittenenthema in Kursen! - den Bildschirm für unterschiedliche Arbeiten ganz individuell herrichten können. Auch sogenannte „Formatvorla­gen“, d.h. gespeicherte Gestaltungen für bestimmte Absätze, werden nicht an einem eigenen Platz, sondern im Dokument selbst gespeichert.

II. Speicherkapazitäten und Speichermedien

  1. 1 KiloByte (K oder KB) = 1000 Byte / 1 MegaByte (MB) = 1000 KB / 1 GigaByte (GB) = 1000 MB / 1 TeraByte (TB) = 1000 GB.

  2. Eine Schreibmaschinenseite Text umfaßt etwa 1920 Zeichen (bei 32 Zeilen à 60 Zeichen) = ca. 2 KB (wenn man nur die geschriebenen Zeichen rechnet, ohne Formatierung und sonstiges im Dokument Gespeichertes wie etwa das aktuelle Aussehen des Textprogramm-Bildschirms).

  3. Ein vierseitiger Text hat z.B. ca. 8 KB Größe.

  4. Übliche Festplattengrößen sind heute ab ca. 100 GB bis hinauf zu Größen von ca. 1 TB. Das entspricht mehreren tausend Disketten!). Hier findet (wie auch bei Disketten) wiederholbare magnetische Speicherung statt.

  5. Die allmählich aussterbenden Disketten (3,5’’-Format) fassen ca. 1,44 MB. Das entspricht ungefähr 700 Schreibmaschinenseiten nackten Textes (Vgl. Punkt b).

  6. CD-ROMs, die ja kaum größer sind als eine Diskette, fassen infolge ihrer anderen Speichertechnik (ein Laserstrahl brennt Löcher in die Speicherschicht) ca. 700 MB, können aber nicht mehrmals bespielt werden.

  7. Auf DVDs, die Weiterentwicklung der CD-ROMS, passen wiederum ca. 5-10 Mal so viel Daten wie auf eine CD. Daher lassen sich auf einer DVD z.B. komplette Spielfilme (ab ca. 1 GB Platzbedarf) speichern.

  8. Auf einen Speicherstick (USB-Stick, Flash-Speicher), nicht mehr als fingerlang und recht stabil, passen inzwischen bis zu 24 GB. Erste Flash-Festplatten mit bis zu ca. 100 GB Größe gibt es auch bereits. Hier wird eine Halbleiter-Transistor-Technik verwendet, die wie bei Disketten vielfaches Löschen und Neuspeichern erlaubt.