Physische und logische Struktur von Speichermedien

Allgemeine Speichermedien

Allgemeine Speicher können Daten oder Programme dauerhaft speichern, auch in Abwesenheit einer Stromversorgung. Dazu gehören Festplatten und DVDs. Die physische Struktur beschreibt die Aufteilung des Speichermediums und schafft die Orte, an denen Informationen gespeichert werden. Die logische Struktur legt fest, wie die Informationen auf dem entsprechenden Träger gespeichert werden; dieser ist in mehrere Bereiche unterteilt.

Die Diskette

Eine Diskette (Floppy) ist ein flexibler, magnetischer Datenträger zur dauerhaften Informationsspeicherung. Das Laufwerk enthält einen elektrischen Motor, der die Leseköpfe und die Diskette antreibt. Aktuell funktionieren Floppy-Laufwerke unter demselben Namen und sind auf der Hauptplatine über ein 34-poliges Flachbandkabel verbunden.

Physische Struktur einer Diskette

Die Daten werden auf der Diskette in konzentrischen Kreisen, sogenannten Spuren, gespeichert, die wiederum in Sektoren unterteilt sind.

Logische Struktur einer Diskette

Ein Cluster ist eine kleine Gruppe von aufeinanderfolgenden Sektoren auf der Diskette. Die Cluster-Größe hängt von der Kapazität des Laufwerks ab.

Der Bootsektor

Der Bootsektor befindet sich immer im ersten Sektor. Es handelt sich um ein kleines Programm, das beim Starten des Computers ausgeführt wird, um das System zu laden. Zudem speichert der Bootsektor eine Tabelle mit Informationen über den Datenträger, wie die Anzahl der Köpfe, Spuren, Sektoren pro Spur und die Sektorgröße. Dieser Bereich ist als BIOS-Parameter-Block bekannt.

Konfiguration im BIOS-Setup

Das BIOS-Setup verfügt über eine Option zur automatischen Erkennung der Gerätemerkmale. Wenn ein Gerät nicht automatisch erkannt wird, kann dies an einem falsch angeschlossenen Datenkabel liegen, an einer Festplattenkapazität, die das BIOS übersteigt, oder an einem Defekt. IDE-Festplatten erfordern manchmal manuelle BIOS-Einstellungen wie EBIOS oder LBA, um Kapazitätsbarrieren zu überwinden.

Festplatten

Die zwei häufigsten Arten sind IDE- und SATA-Festplatten. Sie sind die wichtigsten Massenspeichereinheiten eines Computers. Sie bestehen aus zwei oder mehr Scheiben, die auf einer zentralen Achse gestapelt und nach außen hin isoliert sind.

Physische Beschaffenheit und Funktion

Auf der Unterseite der Festplatte befindet sich eine Leiterplatte, die Befehle vom Controller erhält und eine konstante Rotationsgeschwindigkeit der Achse sicherstellt. Der Motor erreicht normalerweise 4.500 bis 7.200 Umdrehungen pro Minute (RPM), bei modernen Platten auch mehr. Ein Arm positioniert die Leseköpfe auf der Oberfläche der Platten und richtet sie auf die konzentrischen Spuren aus. Die Informationen werden durch die Erkennung der Polarität magnetischer Partikel gelesen.

Wenn das Betriebssystem einen Sektor lesen oder beschreiben möchte, bewegt der Controller die Leseköpfe an die entsprechende Position.

Installation von Festplatten

• 1. Festplatte als Master oder Slave konfigurieren (bei IDE).
• 2. Jumper-Einstellungen am Gerät prüfen.
• 3. Datenkabel anschließen (IDE: 40 bis 80 Adern; SATA: 7-poliges Kabel).
• 4. Stromversorgung anschließen.
• 5. BIOS-Setup durchführen.
• 6. Partitionen auf der Festplatte erstellen.
• 7. Jede Partition formatieren.
• 8. Betriebssystem installieren, falls es das Hauptlaufwerk ist.

Physische Struktur der Festplatte

Eine Festplatte besteht aus mehreren Scheiben (Platten), die in einem luftdichten Gehäuse übereinander gestapelt sind. Der Durchmesser der Platten liegt meist zwischen 2 und 3,5 Zoll. Jede Platte hat zwei Seiten, wobei jede Seite einem Lesekopf an einem Arm entspricht. Ein System mit zwei Platten enthält somit in der Regel vier Leseköpfe (manchmal auch drei, falls eine Seite ungenutzt bleibt).