Massenspeicher: Diskette, CD-ROM und Festplatte

In den Einbauschächten sind verschiedene Massenspeicher eingebaut: Diskettenlaufwerk, CD-ROM-Laufwerk und Festplatte. Diese lassen sich sehr leicht auseinanderhalten.

Diskettenlaufwerk. Disketten sind Wechselmedien; die heute verbreitete Form ist eine 3.5''-Diskette mit einer Kapazität von 1.44 MB. Die Speicherungsmethode ist ein magnetisches Verfahren auf der Oberfläche einer flexiblen Scheibe (daher floppy, engl. wabbelig).

Festplatte. Grundprinzip der Festplatte ist auch ein magnetisches Verfahren auf den Oberflächen eines Stapels starrer Scheiben (deshalb hard disk). Jede dieser Scheiben wird in konzentrische Spuren (tracks) unterteilt. Die Gesamtheit aller jeweils übereinander liegenden Spuren im Plattenstapel wird Zylinder (cylinder) genannt. Jede Spur wird in Sektoren (sectors, meist 512 byte groß) zerlegt

Abbildung 1: Die Festplatte

(vgl. Abb. 1). Während dies früher einfach durch radiale Linien geschah, wird heute meist das ,, zone-bit-recording``verwendet, was jeweils eine Anzahl von Zylindern zu einer Zone zusammenfasst und in dieser Zone jede Spur in gleich viele Sektoren unterteilt. Diese Einteilung wird in einer Low-Level-Formatierung vom Hersteller durchgeführt. Die Festplatte arbeitet mit einer konstanten Geschwindigkeit (5000-10000 Umdrehungen/Minute). Daher werden Daten die sich näher am Rand der Scheiben befinden schneller ausgelesen als die innen. Neben der physikalischen Einteilung muß eine Festplatte vom Anwender auch logisch organisiert werden. Dies ist deshalb nötig, weil man die große Zahl von Sektoren sonst nicht mit einem ökonomischen System adressieren könnte. Zunächst kann man die Platte partitionieren. Dabei werden eine beliebige Anzahl von Zylindern zu einer logischen Einheit, einer Partition, zusammengefaßt. Außerdem werden jeweils einige Sektoren zu einem (etwa zwischen 2 und 32 kbyte großen) Cluster zusammengefaßt. Ein solcher Cluster ist die kleinste Einheit, die das Betriebssystem auf der Platte kennt. Die Größe der Cluster wird unter DOS durch die Größe einer Partition und das verwendete Filesystem bestimmt. Standard ist das FAT16 Filesystem (File Allocation Table), welches 16 Bit breite Adressen, also maximal 2¹⁶ Adressen, verwalten kann. Damit und mit der Gesamtzahl der Sektoren der Partition kann man leicht ausrechnen, wieviele Sektoren zu einem Cluster zusammengefasst werden müssen. Tabelle 1 zeigt die Größe eines Cluster beim FAT16 Filesystem als Funktion der Partitionsgröße.

Tabelle 1: Die Größe eines Cluster beim FAT16 Filesystem als Funktion der Partitionsgröße

Neben dem FAT16 gibt es ab Win95b (OSR2.0) auch das FAT32, also ein System mit 32 bit langen Adressen, sowie NTFS. Das hält die Clustergröße auch bei sehr großen Partitionen klein, jedoch kann nicht jedes (alte) Programm mit diesem System umgehen. Zudem ist dieses Dateisystem wegen dem erhöhten Verwaltungsaufwand langsamer als sein kleiner Bruder. Jede Seite jeder Scheibe hat einen eigenen Lese-/Schreibkopf (head). Diese schweben in sehr geringer Höhe über der Platte; würde ein Kopf im Betrieb auf die Platte aufsetzen (,,headcrash``), würde die Platte schwer beschädigt. Daher sind Festplatten vor allem während des Betriebes recht empfindlich gegen mechanische Beanspruchung. Wird die Platte ausgeschaltet, so werden die Köpfe normalerweise in einem bestimmten Bereich, der ,,landing zone``, abgesetzt oder von der Platte abgehoben

CD-ROM-Laufwerk. CD-ROMs sind Wechselmedien mit etwa 700 MB Kapazität. Das Grundprinzip ist die optische Speicherung von Daten, die mit einem Laser wieder ausgelesen werden.

Perspektive. Im Bereich Wechselmedien gibt es mittlerweile eine große Vielfalt an Varianten, z.B. ZIP und CD-RW (CD-ReadWrite) oder DVD (Digital Versatile Disk) bei den CDs. Es gibt aber neben der CD-ROM noch keinen neuen De-facto-Standard für Wechselmedien mit großer Kapazität.