Aufgaben eines Rechners

Allgemein ist ein Rechner (engl. Computer) ein Gerät zum Rechnen. Im Laufe der Zeit hat sich dieser Begriff dahingehend verändert, daß man unter ,,Rechner`` ein komplexes Gerät versteht, das alle möglichen Anwendungen neben dem Rechnen an sich durchführt:

• Lösung von numerisch-mathematischen Problemen, besonders im Ingenieurbereich: Prozeß- und System-Simulation, computerunterstützter Entwurf von Fahrzeugen, Bauteilen und elektronischen Schaltkreisen (CAD/CAM), meist grafikgestützt.

• Grafische Anwendungen wie Darstellung des Aufbaus von Atomen und Molekülen, Visualisierung allgemeiner Meß- und Simulationsergebnisse.

• Steuerung und Regelung industrieller Prozesse, wie Fertigungsstraßen für Automobile oder chemische Produktionsverfahren.

• Verwaltung und Auswertung großer Informationsmengen (Datenbanken, Statistik).

• Be- und Verarbeitung von Daten (Tabellenkalkulation), Codierung, Chiffrierung, Übersetzung; Textverarbeitung und Desktop-Publishing.

• Spiele, Musik

Die Liste kann noch um viele weitere wichtige Anwendungen erweitert werden. Zur Bearbeitung solch unterschiedlicher spezieller Aufgaben benötigt der Rechner ein Programm, das ihn zu einer Spezialmaschine macht. Andererseits wird nicht jeder Rechner für alle Aufgaben gleichermaßen gut geeignet sein. Tabelle 6.1 zeigt, welche Kategorien von Rechnern sich für welche Aufgaben herausgebildet haben. Man beachte, daß die Leistungsgrenzen in der Abbildung fließend sind. Dank der Fortschritte in der Mikroelektronik hat sich z.B. der Abstand zwischen Workstation und Supercomputer immer weiter verringert.

Tabelle 6.1: Kategorien von Rechnern und ihre Anwendungen.

Super- und	CRAY, CONVEX	Rechenintensive numerische Anwendungen,
Großrechner	CYBER	Rechenzentren
(mainframes)	IBM 30XX
Minirechner	IBM Serie 3	Anwendungen mittlerer bis großer
(workstations)	VAX, DEC,	Rechenleistung, Grafik (CAD, CAM, CAE),
	HP, SUN, SGI	künstliche Intelligenz, verteilte Systeme
Mikrorechner	PDP-11	Prozeßsteuerung, Echtzeitanwendungen
	VME-Systeme
Personal	IBM PCs	Office-Anwendungen (z.B., Grafik- und Text-
Computer	Apple Mac	verarbeitung, Desktop Publishing, Kal-
		kulation), Multimedia-Anwendungen, Spiele, usw.

In Kapitel 3 haben wir gesehen, daß ein Programm -- das Betriebssystem -- auf dem Rechner abläuft, um die stark rechnernahen Operationen vor dem Benutzer zu verbergen und ihm so den Umgang mit dem Rechner zu erleichtern.

Ein Verständnis für diese rechnernahen Funktionen entwickelt man erst, wenn man den internen Aufbau eines Rechners kennengelernt hat. Wir wollen hierfür von einem modernen Rechnerarbeitsplatz der unteren Kategorie ausgehen und uns dann immer tiefer in den Rechner hineinbegeben.