Die Festplatte, auch Hard Disk genannt, ist das wichtigste Speichermedium für Daten in einem Computer. Auf ihr wird das Betriebssystem gespeichert, das den Computer erst benutzbar macht, die Software, mit der man arbeitet und schließlich auch noch die Daten, die man mit diesen Programmen erzeugt.

 

Eine Festplatte besteht im Wesentlichen aus mehreren übereinander angeordneten Scheiben, die mit einer Eisenoxid-Schicht (chemisch gesehen eine Art Rost, aber praktisch doch ein bisschen anders) überzogen sind. Diese Scheiben sind an einer Spindel befestigt, die von einem Motor angetrieben wird. Ein weiterer Präzisionsmotor bewegt die Arme mit den Schreib-/Leseköpfen über die Plattenoberfläche. Zu guter Letzt kommt noch eine Ansammlung diverser Chips und Interfaces dazu. Das ganze befindet sich dann in einem luftdicht verschlossenen Gehäuse aus Metall oder Kunststoff. Es ist hier sehr wichtig, dass die Motoren sehr zuverlässig und gleichmäßig arbeiten: Der Motor, der die Scheiben antreibt, darf auf keinen Fall ausfallen, denn die Schreib-/Leseköpfe bewegen sich sehr dicht über der Plattenoberfläche auf einem Luftkissen, dass sofort zusammenbricht, wenn die Drehgeschwindigkeit nachlässt, wodurch auch die Datenschicht zerstört werden kann (der so genannte "Headcrash", der oft von lauten, quietschenden Geräuschen begleitet wird). Auch der Motor, der die Schreib-/Leseköpfe positioniert, muss sehr genau arbeiten, da die Datenspuren nur wenige Mikrometer auseinander liegen. Da die Festplatte ein so empfindliches Gerät ist, ist es selbstverständlich, dass sie luftdicht abgeschlossen ist, denn schon ein Staubkorn kann eine ganze Datenscheibe unbrauchbar machen.

Köpfe und Zylinder:
Die Daten werden dabei auf der Festplatte prinzipiell nach Köpfen, Zylindern und Sektoren geordnet angesprochen. Dabei entspricht die Nummer des Kopfes der Scheibe, auf der die Daten untergebracht sind (orange), der Zylinder entspricht dem "Datenkreis" (blau) und die Sektornummer zeigt schließlich auf einen konkreten, 512 Byte großen, Bereich auf der Festplatte (grün).

Bis vor wenigen Jahren war es üblich, auf jedem Zylinder eine gleiche Anzahl von Sektoren unterzubringen, denn diese Art der Ansteuerung war am einfachsten zu realisieren (Bild links oben). Allerdings wurde dabei viel Platz verschenkt, denn auf den äußeren Spuren einer Festplatte lassen sich eigentlich mehr Daten unterbringen als auf den inneren. Daher änderte man die Sektoradressierung vom CHS (Cylinder, Head, Sector) -Prinzip zur LBA-Technik (Large Block Access), bei der die Sektoren von außen nach innen Stück für Stück durchnummeriert werden. Somit kann man auf den äußeren Spuren mehr Sektoren unterbringen.

Ansteuerung:
Es gibt zwei Arten von Interfaces zur Festplattenansteuerung, die in der Computerwelt sehr verbreitet sind. Einmal das kostengünstige, aber ziemlich unflexible IDE-Protokoll (Integrated Drive Electronics, auch als ATA, AT Attachement, bekannt), auf der anderen Seite gibt es das teurere und vielseitig verwendbare SCSI-Protokoll (Small Computer Systems Interface). der für den Normalanwender offensichtlichste Unterschied zwischen beiden Techniken ist der Preis. SCSI-Festplatten sind bei gleicher Größe und Geschwindigkeit ungefähr doppelt so teuer wie IDE-Platten. Dies hat natürlich seine Gründe im Aufbau der Platten.

• An ein normales E-IDE-System kann man normalerweise bis zu vier Gräte anschließen, dabei werden je zwei Geräte an einen IDE-Port angeschlossen. Die beiden Ports bezeichnet man als primären und sekundären Anschluss. Die beiden Geräte an jedem Port werden in Master und Slave aufgeteilt. Ein E-IDE-System bootet (normalerweise) von der Master-Platte am primären Port.
  Im Gegensatz dazu kann man an einem SCSI-Controller bis zu sieben Gräte betreiben, bei Wide-SCSI sogar bis zu 15 Geräte, die jeweils über eine eindeutige ID-Nummer angesteuert werden.
• Der IDE-Bus war ursprünglich nur zum Anschluss von Festplatten gedacht, mittlerweile kann man aber auch CD-ROM-Laufwerke und Brenner, Bandlaufwerke und große Diskettenlaufwerke anschließen.
  SCSI war schon von Anfang an dafür ausgelegt, Geräte aller Art ansteuern zu können, so ist es nicht verwunderlich, dass man an den SCSI-Bus außer den Geräten, die man bei IDE findet, auch noch Dinge wie Scanner anschließen kann.
• Da an den IDE-Bus nur je zwei Geräte angeschlossen werden können, sind keine besonderen Maßnahmen zur Abschirmung getroffen worden (das hat sich aber bei Ultra-ATA2 geändert). Im Gegensatz dazu sind SCSI-Kabel robuster, was elektrische Störstrahlung angeht, des weiteren sorgen Terminatoren für Sicherheit. An jedem Ende des Busses muss ein Terminator befestigt werden, der eventuelle Signalreflexionen an den Kabelenden verhindert. (Beispiel: Nur interne Geräte -> Terminator am Hostadapter (meist automatisch) und am hintersten Gerät am Kabel; oder: interne und externe Geräte -> Terminator am äußersten externen und äußersten internen Gerät, keine Terminierung am Hostadapter.)
• Während bei SCSI-Platten die Ansteuerungselektronik zu großen Teilen auf einem (teilweise recht teuren) Host-Adapter untergebracht ist, befindet sich diese bei IDE-Platten im Festplattengehäuse.

Lange Zeit galt, dass SCSI-Platten besonders schnell sind, dies ist aber schon seit einiger Zeit nicht mehr so, denn auch die IDE-Front hat sich rasant entwickelt, so dass sich beide Systeme in puncto realer Plattengeschwindigkeit nichts mehr nehmen (siehe auch Produkt-Tabelle).

Geschwindigkeiten:
Im Laufe der Zeit haben sich sowohl bei SCSI als auch bei IDE verschiedene Übertragungsgeschwindigkeiten verbreitet. Hier eine kurze Übersicht (es handelt sich nur um theoretisch erreichbare Geschwindigkeiten):

IDE Protokoll Geschwindigkeit PIO Mode 1 3,33 MB/sec PIO Mode 2 >6,7 MB/sec PIO Mode 3 12 MB/sec PIO Mode 4 16,6 MB/sec Ultra-DMA 1 (Ultra-ATA/25) 25,0 MB/sec Ultra-DMA 2 (Ultra-ATA/33) 33,3 MB/sec Ultra-DMA 3 (Ultra-ATA/44) 44,4 MB/sec Ultra-DMA 4 (Ultra-ATA/66) 66,6 MB/sec Ultra-DMA 5 (Ultra-ATA/100) 99,9 MB/sec Ultra-DMA 6 (Ultra-ATA/133) 133 MB/sec

SCSI mehr zu SCSI Protokoll Geschwindigkeit SCSI-1 5 MB/sec SCSI-2 10 MB/sec Ultra SCSI 20 MB/sec Wide SCSI 20 MB/sec Ultra-Wide SCSI 40 MB/sec Ultra2-Wide SCSI 80 MB/sec

 

Wie man erkennt, hat sich die Übertragungsgeschwindigkeit bei Festplatten in den letzten Jahren rasant gesteigert. Das führte aber teilweise zu Problemen, denn die Geschwindigkeitssteigerungen wurden durch eine Erhöhung der Taktfrequenz auf dem IDE bzw. SCSI-Bus erreicht. Dadurch wurde die Gefahr durch elektrische Störungen größer. Deshalb ist die maximale Kabellänge immer kleiner Geworden, z. B. waren IDE-Kabel vor 5 Jahren noch fast einen Meter lang, heute soll man moderne Festplatten nur an Kabel anschließen, die maximal 45 cm lang sind. Bei SCSI wurde die Geschwindigkeit zwar auch durch Takterhöhungen realisiert, allerdings kam dazu eine Verdopplung der Busbreite von 8 auf 16 Bit (Wide-SCSI). Im gleichen Zuge wurde dabei auch die Abschirmung der Kabel verbessert. Mit der neuesten Technik (Ultra2-Wide) wurde die Signalqualität nochmals verbessert, so dass trotz erneuter Taktverdopplung auch die maximal zulässige Kabellänge vergrößert werden konnte.
Die eben erwähnten Übertragungsprotokolle haben bei genauerer Betrachtung eigentlich recht wenig mit der eigentlichen Übertragungsrate eine Festplatte zu tun, sie zeigen nur, wie viele Daten theoretisch über die Schnittstelle transportiert werden könnten. Die reale Datenübertragungsrate hängt viel mehr davon ab, wie schnell die Scheiben mit den Daten rotieren und wie dicht die Daten auf ihnen gepackt sind. Je dichter die Daten gepackt sind und je höher die Umdrehungszahl ist, desto schneller können die Daten übertragen werden. Bei Festplatten für durchschnittliche Rechner sind 5400 U/min üblich, bei stärker belasteten Computern werden aber auch Festplatten mit 7200 oder sogar 10 000 U/min eingesetzt. Man muss dabei aber beachten, dass hohe Umdrehungszahlen auch zu einer starken Lärmbelästigung führen.
Neben der reinen Datenübertragungsrate ist die durchschnittliche Zugriffszeit ein weiteres Kriterium für die Geschwindigkeit einer Festplatte. Die Zugriffszeit ist die Zeit, die benötigt wird, um die angeforderten Daten zu lesen. Sie setzt sich zusammen aus der Zeit, die die Platte braucht, bis die richtige Stelle beim Lesekopf angekommen ist (also im Durchschnitt eine halbe Plattenumdrehung), was wiederum von der Umdrehungsgeschwindigkeit abhängt, und der Zeit, die der Lesekopf benötigt, um zur richtigen Spur auf der Platte zu gelangen.

Anschluss von internen IDE - Festplatten:

In jedem herkömmlichen Mainboard (oder auch Motherboard) können vier IDE - Komponenten angeschlossen werden. Manche Motherboards für AMD oder Pentium 4 Prozessoren können auch bis zu acht IDE Komponenten verwalten. Dass liegt aber allerdings daran, dass sowohl Ultra DMA 100/133er aber auch 266 und höher verwaltet werden können. Die "normalen" IDE - Anschlüsse haben dann die Farbe schwarz, die schnelleren Anschlüsse haben die Farbe blau. Sofern zwei Komponenten über ein Datenkabel betrieben werden (ob nun zwei Festplatten oder etwa eine Festplatte und ein CD / DVD Rom Laufwerk), müssen gejumpt werden. Ein Laufwerk muss als Master, das andere als Slave gejumpt werden. Werden bei beiden Komponenten als Master oder beide als Slave gesetzt, werden beide Komponenten im Bios nicht erkannt. Außerdem muss das Datenkabel richtig angeschlossen werden. Bei heutigen Festplatten und heutigen Datenkabeln sind sowohl das Datenkabel als auch das Gegenstück bei der Festplatte so ausgelegt, dass es eigentlich zu keinem falschen Anschluss kommen kann, bei älteren Kabeln oder Festplatten ist das aber nicht der Fall. Zu beachten ist, dass die farbige Seite des Datenkabels immer in Richtung Stromanschluss der Festplatte zeigen muss. Der Anschluss von SCSI - Festplatten ist technisch anders als bei IDE - Festplatten, da die Festplatten über eine eigene SCSI - Steckkarte und nicht über den IDE - Bus des Motherboards angeschlossen werden.

S-ATA:

Serial ATA (Serial Advanced Technology Attachment) ist ein hauptsächlich für den Datenaustausch zwischen Prozessor und Festplatte entwickelter Datenbus.

Serial ATA hat sich aus dem älteren ATA, auch IDE genannten, Standard entwickelt. Zu Gunsten der Leistungsfähigkeit entschied man sich, von einem parallelen Busdesign zu einem bit-seriellen Bus überzugehen, d. h., dass die Daten seriell übertragen werden (Bit für Bit) und nicht, wie bei den alten ATA-Standards, in 16-Bit-Worten. Gegenüber seinem Vorgänger besitzt SATA drei Hauptvorteile:

• höhere Datentransferrate
• vereinfachte Kabelführung
• die Fähigkeit zum Austausch von Datenträgern im laufenden Betrieb (Hot-Plug)

Seit der Einführung von Serial ATA wird der bisherige ATA-Standard häufig als Parallel ATA (P-ATA) bezeichnet, um Verwechslungen zu vermeiden. Auf neueren Motherboards findet man zu den üblichen P-ATA-Steckplätzen zusätzlich zwei bis acht S-ATA-Anschlüsse für Festplatten. SATA nutzt auf der Link-Layer-Schicht (Kabel) eine Punkt-zu-Punkt Verbindung. Jedes Gerät hat also seinen eigenen Anschluss. Serial ATA ist nicht auf Festplatten beschränkt, mittlerweile gibt es z. B. auch SATA-Bandlaufwerke, DVD-Laufwerke und -Brenner.

S-ATA Festplatten werden anders angeschlossen als IDE-Festplatten und besitzen auch einen anderen Stromanschluss. Auch die Ports auf dem Motherboard sind anders als bei IDE.

 

Externe Festplatten:

Mittlerweile gibt es natürlich auch externe Festplatten. Etwa zur Datensicherung oder auch zum Datenaustausch. Die externen Festplatten werden am USB - Bus angeschlossen. Dann sollte es aber schon USB 2.0 sein. Die Festplatten werden dann als so genannter Wechseldatenträger erkannt. Diesem Laufwerk wird ein Laufwerkbuchstabe zugewiesen und kann wie ein normales Laufwerk behandelt werden. Zu beachten ist dabei, dass für einige externe Festplatten 2 USB Anschlüsse notwendig sind. Ein USB Anschluss für die Stromversorgung und ein USB Anschluss für den Datentransfer.

unterschiedliche externe Festplatten - von USB - Anschluss bis W-Lan - Anschluss

Begriffe rund um die Festplatte:

Auto Park:

Beim Ausschalten der Festplatte bewegen sich die Schreib-/Leseköpfe in eine spezielle Landezone und setzen auf der Platte auf. Dieser Bereich der Platte bleibt zur Datenaufzeichnung ungenutzt.

AV-Festplatte:

Optimierte SCSI-Festplatte zur Video- und Musikbearbeitung, die einen gleichmäßige Fluss der Daten und eine minimale Übertragungsgeschwindigkeit garantierte. Weiterhin wird im Gegensatz zu Standard-Festplatten keine Neujustierung des Schreib/Lesekopfes während der Übertragung vorgenommen.

Bootsektor:

Erster Sektor einer Diskette oder Festplatte bzw. eines logischen Laufwerkes, in dem Informationen über den Aufbau des Datenträgers gespeichert sind - etwa die Größe der Cluster und der Partition. Der Bootsektor enthält bei Systemdisketten auch das Startprogramm für den PC. (siehe auch MBR - Master Boot Record)

CHS-Adressierung:

Abkürzung für "Cylinder-Head-Sector-Adressierung" bzw. Zylinder-Kopf-Sektor-Adressierung. Nach diesem Schema präsentiert das BIOS die Festplatte dem Betriebssystem. Jeder Sektor lässt sich so klar lokalisieren und adressieren. CHS unterliegt mehreren Einschränkungen: Die Schnittstelle zwischen IDE und BIOS reserviert nur 16 Bits für die Zylinder (maximal sind 65.536 möglich), 4 Bits für die Köpfe (maximal 16) und 8 Bits für die Sektoren pro Spur (maximal 256). Das BIOS hat 10 Bits für die Zylinder zur Verfügung (1024), 8 Bits für die Köpfe (256) und 6 Bits für die Sektoren (63, da ab 1 gezählt wird). Bei diesen Grenzen ist jeweils der niedrigere Wert entscheidend, so dass alte BIOS-Versionen nur 1024 x 16 x 63 x 512 Bytes = 504 MB adressieren können (ein Sektor ist 512 Bytes groß).

Neuere BIOS-Versionen stocken per Mapping die Anzahl der Schreib-/Leseköpfe auf 255 auf und kommen damit auf 7.844 GB. Und die Funktionserweiterung des Interrupts 13h befreit das Betriebssystem vom BIOS- und CHS-Korsett - es kann damit jede derzeit gängige Festplatte voll adressieren.

Cluster (Zuordnungseinheit):

Ein Cluster (Zuordnungseinheit) fasst mehrere Sektoren zusammen. Die Anzahl hängt von Partitionsgröße und Dateisystem ab. 8 Sektoren pro Cluster gibt es etwa

• bei einer FAT16-Partition von 128 bis 255 MB Größe,
• bei einer FAT32-Partition bis maximal 8191 MB und
• bei einer NTFS-Partition von 2049 bis 4096 MB.

Unter Win 95/98 liegt die maximale Größe einer Zuordnungseinheit bei 64 Sektoren. Je mehr Sektoren pro Cluster verwendet werden, desto größer ist die Platzverschwendung bei kleinen Dateien, da jede Datei mindestens einen Cluster belegt:

Dem aufmerksamen PC-Nutzer wird aufgefallen sein, dass umfangreiche Programme mit vielen Dateien auf großen Festplatten gegebenenfalls viel mehr Festplattenspeicher verbrauchen als ursprünglich angenommen bzw. vom Installationsprogramm ausgerechnet. Besonders auffällig ist dieses bei der alten FAT-Technologie - FAT16.

Da MS-DOS bzw. WINDOWS 95 (Version A) ein logisches Laufwerk nur in maximal 65 536 Cluster unterteilen kann, ist die Größe der einzelnen Cluster von der Größe des Datenträgers abhängig - nämlich 512, 1024, 2048, 4096, 8192 Bytes,... (siehe auch Tabelle weiter unten). Das Formatierungs-Programm passt die Clustergröße jeweils so an, dass die Maximalzahl nicht überschritten wird.

Information: Mit dem Partitionierungsprogramm FDISK kann ein physikalisches Laufwerk in mehrere logische Laufwerke unterteilt werden. Wenn beispielsweise eine 2.4 GB große Festplatte in 5 Teile unterteilt wird, beträgt die Clustergröße anstatt 64 KB nur 8 KB.

Die Clustergröße von Datenträgern lässt sich mit den MS-DOS bzw. Windows-Programmen CHKDSK bzw. SCANDISK leicht ermitteln. So beträgt etwa die Clustergröße einer HD-Diskette 512 Bytes, während viele Festplatten eine Clustergröße von 2048 Bytes aufweisen.

Da jeder Cluster nur von maximal einer Datei (!) benutzt werden kann, bleibt bei Dateien, die kleiner als ein Cluster sind, immer ein Teil des Clusters unbenutzt. Dasselbe gilt für den letzten Cluster einer Datei, der ebenfalls nur teilweise genutzt wird. Auch eine Datei, die gerade mal ein Byte groß ist, belegt also auf dem Datenträger einen vollen Cluster, eben beispielsweise 2048 Bytes bei einer 250 MB großen Festplatte und bereits 16 KB auf einer Gigabyte-Partition.

Aus Anwender-Sicht muss nun bedacht werden, dass in einem konkreten Fall die meisten CAD-Symbole 4096 Bytes groß sind und deshalb auf jeder Festplatte, die größer als 255 MB ist (Clustergröße von 8192 Bytes und mehr), mindestens das Doppelte Ihrer eigentlichen Größe belegen. Damit man sich ein möglichste klares Bild von dieser Situation machen kann, wurde hier die Installation einer konkreten Software in Hinblick auf das Verhältnis von Festplattengröße und verbrauchtem Speicherplatz untersucht:

Partitionsgröße (FAT16)	< 255 MB	< 510 MB	< 1.01 GB	< 2.03 GB
Clustergröße (Byte)	4.096	8 192	16 384	32 768
belegte Cluster (Stück)	71 704	39 303	23 129	15 343
belegter Speicher (MB)	280,093	307,054	361,390	479,468
vergeudeter Speicher (MB)	6,045	33,006	87,342	205,421
vergeudeter Speicher (%)	2%	11%	24%	43%

Die Tabelle macht deutlich, dass mehr als 200 MB Festplatten-Speicher verschenkt werden, wenn die Software auf einer 2 GB-Partition installiert würde. 33 MB werden immerhin noch auf einer 500 MB-Partition "geopfert".

Zum Vergleich dieselbe Installation aber ohne die vielen einzelnen (kleinen !) Symbole-Dateien:

Partitionsgröße (FAT16)	< 255 MB	< 510 MB	< 1.01 GB	< 2.03 GB
Clustergröße (Byte)	4.096	8 192	16 384	32 768
belegte Cluster (Stück)	63 198	32 570	17 141	9 6183
belegter Speicher (MB)	246,867	254,453	267,828	300,562
vergeudeter Speicher (MB)	5,514	13,100	26,475	59,209
vergeudeter Speicher (%)	2%	5%	10%	20%

Zum Vergleich eine WINDOWS 95-System-Partition mit jeder Menge Windows - Programmen und Anwendungssoftware.

Partitionsgröße (FAT16)	< 255 MB	< 510 MB	< 1.01 GB	< 2.03 GB
Clustergröße (Byte)	4.096	8 192	16 384	32 768
belegte Cluster (Stück)	174 466	90 826	449 244	28 692
vergeudeter Speicher (%)	4%	7%	15%	27%

ACHTUNG: Das nachträglich Ändern der Festplattenpartitionierung führt zum Verlust der bisher abgespeicherten Daten. Darum sollten Sie auf keinen Fall aufgrund dieser Erkenntnisse nun einfach Ihre Festplatte neu partitionieren!!!!

Hinweis: Die hier aufgezeigt Problematik betrifft das in die Tage gekommene FAT-Dateisystem von MS/DOS, Windows 3.11 und Windows 95a. Ab Windows 95b oder Windows NT4 können alternative Dateisysteme verwendet werden (FAT32 oder NTFS), dann sind zumindest die so eingerichteten Partitionen von dieser Art des Speicherverbrauches nicht betroffen.

Dateisystem:

Das Dateisystem ist der Teil des Betriebssystems, der Dateien auf Datenträgern verwaltet:

• Windows 95 (einschließlich der Version A) und MS-DOS ab Version 5 verwenden FAT16,
• Windows 95 B/C und 98 arbeiten mit FAT16 oder FAT32,
• Windows NT 3.51 sowie OS/2 setzen HPFS ein (High Performance File System),
• Windows NT 4 verwendet FAT und NTFS (New Technology File System) 4.0
• Windows 2000 verwendet FAT16, FAT32, NTFS 4.0 (Windows NT) sowie NTFS 5.0
• Windows XP verwendet FAT16, FAT32, NTFS 4.0 (Windows NT) sowie NTFS 5.0
• Linux EXT2 (Extended Secondary File System).

Diese Dateisysteme sind zueinander inkompatibel. Aus Platzgründen ist das FAT32-Dateisystem für Windows-95 B/C sowie Windows-98-Nutzer am effektivsten.

Datentransfer:

Die Datentransferrate ist die Geschwindigkeit, mit der ein Datenträger Festplatte Daten liefert. Als interne Datenrate bezeichnet man das Tempo, mit dem Daten zwischen Speichermedium und Schreib-/Lesekopf übertragen werden. Sie begrenzt die tatsächlich nutzbare Datentransferrate: Selbst bei sehr guten ElDE-Platten erreicht sie selten mehr als 20 MB/s (Stand 1999). Die externe Datentransferrate zwischen Platten-Controller und (E)lDE-Controller im PC beträgt beispielsweise im Ultra-DMA-Modus maximal 66 MB/s (Der externe Datentransfer kann schneller sein als der interne, wenn Daten im Cache-Bereich der Festplatte gepuffert werden).

Diskmanager:

Ein Diskmanager wie EZ Drive von Microhouse oder der Diskmanager von Ontrack stellt die gesamte Plattenkapazität zur Verfügung, die eigentlich bei "alten" PCs 504 MB nicht überschreiten kann (siehe CHS-Adressierung). Dazu überschreibt er den MBR in Spur 0, Schreib-/Lesekopf 0, Sektor 1. Da der MBR beim PC-Start zuerst geladen wird, kontrolliert der Diskmanager den Bootvorgang und sämtliche Zugriffe auf die Platte.

Drive-TIP:

Abkürzung für "Temperature indicator processor"

• Erweiterung der S.M.A.R.T.-Spezifikation von IBM. Ein kleiner Sensor auf der Platine misst in Intervallen die Temperatur der Festplatte. Beim Überschreiten einer Solltemperatur werden Fehlermeldungen auf die Festplatte geschrieben.

ECC On-the-fly:

Hardwareseitige Fehlerkorrektur bei Festplatten, geschieht direkt während des Datentransfers.

FAT:

Abkürzung für "File Allocation Table"

• Dateizuordnungstabelle auf Festplatten, Disketten und CD-ROMs, die die Positionen von Dateien und Verzeichnissen auf dem Datenträger enthält (siehe auch NTFS).

FAT bezeichnet sowohl die Dateizuordnungstabelle selbst, die den Platz auf der Festplatte verwaltet und die freien, belegten sowie defekten Cluster protokolliert, als auch das Dateisystem. Die FAT folgt direkt nach dem Bootsektor. Im Anschluss daran liegt eine Kopie der FAT.

Das Dateisystem FAT16 (MS-DOS und Windows 95 A ) verwaltet maximal 65.536 Cluster (Zuordnungseinheiten), die FAT32-Variante (ab Windows 95 B) kann 2²⁸ (2 hoch 28) Cluster ansprechen.

Wenn Windows 95B oder Windows 98 mit FAT32 und Windows NT 4 auf einem Rechner parallel installiert sind, kann man normalerweise von NT aus nicht auf die FAT32-Partition zugreifen. Unter www.sysinternals.com gibt es jedoch einen Programm mit dem Namen "FAT32", das NT 4 nachträglich die Möglichkeit verleiht, auch FAT32-Partitionen zu lesen und zu schreiben.

HPFS:

Abkürzung für "High Performance File System"

• leistungsfähiges Dateisystem, das im Vergleich zum unter DOS üblichen FAT-Dateisystem mehr Dateiattribute und lange Dateinamen unterstützt. HPFS kann unter den Betriebssystemen OS/2 und Windows NT eingerichtet werden.

LBA:

Abkürzung für "Logical Block Addressing"

• Methode zur Adressierung der Spuren eines Laufwerks, bei der Zylinder, Head und Sektor in logischen Blöcken zusammengefasst sind.

LBA löste Ende 1995 die auf der Festplatten-Geometrie beruhende CHS-Adressierung ab. Bei LBA sind alle Sektoren der Festplatte - von null beginnend - durchnumeriert. Das auf 28 Bit basierende LBA verwaltet maximal 128 GB. 2000 kommt voraussichtlich eine 64-Bit-LBA-Variante, die bis zu 8.589.934.592 Terrabytes adressiert.

logisches Laufwerk:

Einteilung eines physikalischen Datenträgers in mehrere Laufwerke (C:, D:, E: usw.). Dazu muss die Festplatte eine erweiterte Partition besitzen, da eine primare Partition lediglich aus einem logischen Laufwerk bestehen kann.

Ein logisches Laufwerk hat auf Betriebssystemebene dieselben Eigenschaften wie ein physikalisches Laufwerk.

Mapping:

Englische Bezeichnung für die Zuordnung eines (Netzwerk-)Laufwerksnamens zu einem Verzeichnispfad.

Mapping bezeichnet auch den Rechenvorgang, den das BIOS vornimmt, um die Zahl der Zylinder auf unter 1024 herunterzurechnen. Dazu halbiert das BIOS die Zylinderzahl so lange, bis maximal 1024 "übersetzt" sind. Damit die Gesamtzahl der Sektoren stimmt, verdoppelt es die Kopfzahl entsprechend. Das BIOS kann dabei beliebig vorgehen, doch nehmen BIOS-Versionen ab Mitte 1997 als Basis für das Mapping 15 Schreib-/Leseköpfe an; ältere gingen von 16 Schreib-/Leseköpfen aus.

Master:

An einem (E)!DE-Controller lassen sich zwei (E)lDE-Laufwerke anschließen. Damit der Controller diese unterscheiden kann, muß eines als Master konfiguriert sein. Das zweite Laufwerk ist dann automatisch der Slave.

MBR:

Abkürzung für "Master Boot Record"

• MBR ist der erste Sektor einer Festplatte. Er steht immer an derselben Stelle, egal welches Mapping das BIOS verwendet. In diesem Sektor befindet sich das Systemstartprogramm, das den Bootsektor der aktiven Partition lädt und so dem Betriebssystem auf die Sprünge hilft. Auch stehen dort Informationen, wie die Platte partitioniert ist.

MR Head:

Abkürzung für "magnetoresistive heads"

• Schreib-/Lesekopf bei Festplatten, der mit Hilfe des magnetoresistiven Elements beim Lesen einen stärkeren Signalpegel liefert. Wird bei hohen Speicherdichten notwendig.

NTFS:

Abkürzung für "New Technology File System"

• Dateisystem mit neuerer Technologie, das mit WINDOWS NT eingeführt wurde. Dieses Dateisystem unterstützt lange Dateinamen, erweiterte Dateiattribute und sehr große Speicherkapazitäten (bis zu 2 hoch 64 Bit, also ca. 17 Milliarden GByte).

Wenn Windows 95B oder Windows 98 mit FAT32 und Windows NT 4 auf einem Rechner parallel installiert sind, kann man von MS-DOS oder Windows 95/98 nicht auf die NTFS-Partition zugegriffen werden. Unter www.sysinternals.com gibt es jedoch einen Programm mit dem Namen "NTFSDos", mit dem man die NTFS-Daten lesen und in sehr begrenztem Umfang auch schreiben kann.

Partition:

Beim Partitionieren unterteilen spezielle Programme wie FDISK (DOS, Windows 95/98) die Festplatte in mehrere Bereiche / Laufwerke (C:, D:, E:,...) - so genannte Partitionen. Das ist beim Dateisystem FAT16 auf großen Festplatten sogar ein Muss, da FAT16 nur bis zu 2 GB verwalten kann.

Es gibt zwei Typen: die primäre und die erweiterte Partition. Pro Festplatte sind maximal vier Partitionen möglich. Um eine Festplatte nutzen zu können, muss zumindest eine Partition anlegt und formatiert werden:

• Von der aktiven Partition startet das Betriebssystem oder der Bootmanager. Es darf / kann nur eine primäre Partition aktiv sein.
• Nur die primäre Partition lässt sich aktivieren und ist dann die aktive Partition. DOS und Windows 95/98 benötigen eine primäre Partition zum Booten.
• In einer erweiterten Partition lassen sich mehrere logische Laufwerke anlegen. Maximal sind 23 logische Laufwerke möglich.

Wird nachträglich die Partitionsgröße geändert wird, gehen üblicherweise alle zuvor gespeicherten Daten verloren! Allerdings verspricht Partition Magic, in Benutzung befindliche Festplatten auch nachträglich ohne Datenverlust umpartitionieren zu können.

Sektor:

Der Sektor ist die kleinste adressierbare Einheit einer Platte. Er ist 512 Bytes groß.

S.M.A.R.T.:

Abkürzung für "Self monitoring, analysis, and reporting technology"

• Selbstdiagnose bei Festplatten, um Datenverluste vorzubeugen. Dabei werden Parameter wie Flughöhe der Köpfe, Durchsatzrate, Positionierungszeit und Anzahl der Fehlversuche beim Lesen/Schreiben überwacht. Dieser Industriestandard wurde von IBM und Compaq initiiert.

Spur:

Jede Scheibe einer Festplatte ist in mehrere tausend konzentrische Kreise unterteilt. Ein Kreis wird Spur genannt. Spur 0 ist per Definition der äußerste Kreis einer Scheibe.

Zylinder:

Als Zylinder bezeichnet man die übereinander liegenden Spuren eines Plattenstapels. Eine Festplatte mit vier Scheiben hat Zylinder, die aus acht Spuren bestehen (zwei Spuren - Vorder- und Rückseite - pro Scheibe). Eine Platte kann auf alle Spuren eines Zylinders zugreifen, ohne die Schreib-/Leseköpfe neu zu positionieren.