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Festplatte

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Die Festplatte ist ein hochbelastetes, mechanisch stark beanspruchtes Bauteil eines jeden modernen PCs zum Ablegen von Daten.
Eine linear beschriebene Festplatte mit zusätzlichen Headerinformationen in der Plattenmitte. Teilweise wurden Daten im äußeren Bereich überschrieben; für Experten ist die Wiederherstellung ein Kinderspiel.
Die derzeit gebräuchlichsten Maßeinheitn zur Erfassung der Kapazität sind das Kilogramm und der Biss.

Inhaltsverzeichnis

Funktionsweise

Festplatten existieren seit der Bronzezeit und haben seitdem eine weitreichende Entwicklung hinter sich gebracht. Die moderne Festplatte besteht aus mehreren Lagen dünner Scheiben, auf denen Informationen dicht gepackt gespeichert werden. Es existieren verschiedene Verfahren der Datenträgerbeschreibung:

  • sektorenweises Beschreiben
  • lineares Beschreiben
  • sequentielles Beschreiben
  • das chaotische System

Das Ablegen der Daten übernehmen spezialisierte Schreibköpfe, deren Bewegungen so schnell erfolgen, dass sie für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar sind.

Das Fraunhofer Institut arbeitet derzeit an kleinen handgrossen Kartons, in welche man Informationen mit Löchern darstellen will (Lochkarten). Diese Entwicklung ist jedoch noch weit entfernt und wird aber in ferner Zukunft die Festplatte ablösen.

Schreibmethoden

Sektorweises Beschreiben

Ein Schreibkopf in Ruhestellung. Im linken Hintergrund die Indizierungsmappe, die die Verarbeitung der Daten vorgibt.
Der Index beschreibt, wo was auf der Festplatte zu finden ist und welche Ressourcen und Benutzerrechte zum Zugriff erforderlich sind.

Beim sektorweisen Schreiben wird die Platte in einzelne Bereiche unterteilt. Anschließend werden dort klar voneinander getrennte, strukturierte Datenpakete abgelegt. Die Indizierung (nicht zu verwechseln mit der BPjM-Indizierung) kann beispielsweise im Uhrzeigersinn erfolgen, z.B. "Fleischkäse auf halb drei".
Denkbar wäre auch eine Indizierung wie "links oben" oder "rechts vorne".

Lineares Beschreiben

Beim linearen Beschreiben werden die Datenpakete immer fortlaufend aneinander gereiht. Schon nach kurzer Zeit wird man bemerken, wie verschwenderisch und sinnfrei diese Speichermethode ist:
Da Festplatten im allgemeinen rund sind, kommt man nach 360° wieder am Beginn der Datenkette an und müsste die Anfangsdaten überschreiben, während ein großer Teil in der Plattenmitte ungenutzt bleibt.
Diese Methode findet verständlicherweise nur noch in wenigen Spezialfällen Anwendung.

Sequentielles Beschreiben

Das sequentielle Beschreiben ist der moderne und schlaue Nachfolger des linearen Beschreibens. Die Daten werden fortlaufend in einer Spiralform auf der Festplatte abgelegt. Die Indizierung erfolgt mittels aufgesteckter Fähnchen, z.B. "Ab hier Bierwurst", es gibt also keinen Index. Allerdings muss hierbei der Schreib-/Lesekopf bei der Suche nach den Daten immer die ganze Spirale durchgehen, bzw. soweit bis er die gesuchten Daten gefunden hat, denn er weiß in dem Fall vorher nicht wo was gespeichert ist. Daher kann es bei großen Festplatten mit diesem System unter Umständen vorkommen dass der Suchvorgang länger dauert als bei den anderen Systemen.
Bei fast vollen Festplatten dauert auch der Schreibvorgang länger, weil wenn z.B. oft zwischendurch Daten gelöscht wurden, Lücken entstehen und dann muss beim beschreiben mit neuen Daten erst wieder eine Lücke gesucht werden, wo die neuen Daten hineinpassen, sollte es keine ausreichend große Lücke mehr geben so müssen die Daten zerlegt werden um auf mehrere Lücken aufgeteilt zu werden, danach muss alles nochmals nach Lücken für die einzelnen Datenteile durchsucht werden.

Chaotisches System

Beim chaotischen System steht Faulheit der Programmierer an oberster Stelle. Die Daten werden abgelegt, wo gerade Platz ist. Eine Indizierung ist quasi unmöglich und das Auslesen der Daten gerät schnell zum russischen Roulette wenn die Suchanfrage "Lyoner" mit 1024KB Salami beantwortet wird. Einige Hochleistungssysteme an Universitäten sind allerdings auf die Speicherung im chaotischen System spezialisiert, da fast ausschließlich Suchanfragen der Kategorie "großer Hunger" vorkommen.

Lesemethoden

Analog zu jedem Schreibverfahren existiert auch der entsprechende Lesevorgang zum Aufruf der Datenpakete. Die Leseverfahren finden in Unabhängigkeit zur Datenspeichermethode nach Gutdünken der aufrufenden Prozedur verwendung. Allerdings empfiehlt es sich, um unnötige Wartezeiten und Hungergefühle zu vermeiden, die verwendete Lesemethode genau zu wählen. Ein Beispiel:
Die Funktion "Hunger" wird aufgerufen. Sofort wird die Prozedur "Essen suchen" gestartet, die Sehmuskeln drehen den Augapfel in Richtung Festplatte. Die Funktion "Hunger" erlaubt die Unterfunktion "Auswahl", diese liefert den Rückgabewert "Leberwurst", so dass sich hier - in Abhängigkeit zum Index mit der Angabe "Leberwurst links oben" - die Methode sektorweises Lesen mit anschließendem linearem Zugreifen empfiehlt. Wird in einem anderen Fall die Funktion "Großer Hunger" aufgerufen, sollte sofort das chaotische System einen plattenweiten Zugriff ermöglichen.

Bootsektor

Der sog. "Bootsektor" ist vor allem bei großen Festplatten vorhanden bei denen hauptsächlich große Datenmengen auf einmal gelesen bzw. geschrieben werden. Er enthält Heutzutage spezielle sog. Datentransportwagen die der Lesekopf mitnimmt um größere Daten transportieren zu können da er normalerweise nur Daten bis ca. 40 Kilogramm Größe mitnehmen kann. Der Name "Bootsektor" kommt von früher als man noch Wasser in die Festplatten füllte auf dem der Lesekopf herumschwimmt. Dass er beim Herumschwimmen keine großen Daten mitnehmen konnte ist leicht zu verstehen. Daher musste man ihm ein Transportmittel zur Verfügung stellen auf dem er die größeren Daten ablegen konnte bis er sie an den richtigen Ort geschoben hat und dazu wurden sog. "Boote" verwendet. Heute gibt es Computerfreaks die versuchen alte aus dem Schrott geholte Festplatten die noch mit Wasser befüllt sind schneller zu machen, dazu werden sie aufgeschraubt und anstatt mit den dafür geeigneten Booten mit den neueren und schnelleren Datentransportwagen ausgestattet -leider ohne Erfolg.

Festplatte eines Rechenzentrums. Gut zu erkennen sind die freien Speicherbereiche. Die Clustergröße beträgt 500 Gramm.

Maßeinheit

Durch die rasanten Entwicklungen in der Festplattenindustrie wurde der bisherige Standard Gramm durch das Kilogramm abgelöst. Ein Kilogramm besteht aus 1024 Gramm. Experten gehen davon aus, dass es noch vor dem Jahr 2010 - dem Jahr in dem wir Kontakt aufnehmen - vom Megagramm abgelöst wird.
Ein Gramm besteht aus 8 Bit, ein Bit kommt aus dem Englischen und bedeutet wörtlich Übersetzt "einen Bissen". Ein Gramm sind also 8 Bissen.
Die Clustergröße gibt das Gewicht von zusammengefassten Daten gleicher Information an.

Wartung

Nach etwa 100 Betriebsstunden sollte die Festplatte ausgewuchtet werden. Dies geschieht am besten, indem man ein Auswuchtprogramm aufspielt und es danach startet. Das Programm ordnet die Elektronen der einzelnen Sektoren so an, dass keine Unwucht mehr besteht. Das bekannteste Programm ist wohl: AutoBalancePro 3.4 von Stealtho-Soft, California, USA. Es ist sowohl als Freeware, als auch als Shareware erhältlich. Das Programm wurde von verschiedenen PC-Magazinen getestet und für gut befunden. Die Festplatten verringern in der Regel ihren Geräuschpegel um 80%.

Bei neueren Festplatten bewirkt oft auch ein Tropfen Öl, den man einfach in den Luftansaugschacht der Festplatte tröpfelt, Wunder. Manchmal müssen es auch zwei bis drei Tropfen sein, je nach Verschmutzungsgrad. In hartnäckigen Fällen einfach den Deckel abschrauben (Vorsicht: Garantieverlust!) und Platte in den Geschirrspüler stellen und zusammen mit benutzten Rotweingläsern (wichtig!) spülen.

Ähnliche Begriffe

  1. Festplatte, der: aus dem franz. le phest-platter (ugs. für feiern bis zum Exzess), typische Formen: Cannstatter Wasen, Münchner Wies'n oder Hamburger Reeperbahn. Hauptaktivität: Nachts um halb zwei.
    Achtung: In zu hoher Dosierung äußerst schädlich!
  2. Festplatte, die: Beliebtes Gericht, bestehend aus Pommes und Gyros. Wird meist in Frittenbuden angeboten.
  3. Fdisk, das: beliebtes Programm
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