Entwurf und erste Informationen zum Thema Festplatten, Partitionen und Dateiformate. Ich denke für dieses Thema besteht Bedarf und daher werde ich zu den entsprechenden Themen kurze, aber aussagekräftige Erklärungen geben. Sollten erweiterte Erklärungen notwendig sein, dann gebt bitte eure Kommentare ab. Der Artikel soll allerdings verständlich bleiben, auch auf die Gefahr hin, dass nicht alle Informationen vollständig gegeben werden. Helft mir das beste daraus zu machen. Stellt Fragen und gebt Anregungen. Soll der Artikel auch Informationen zum Thema Festplattenaufbau enthalten? Sind Informationen über MBR und FAT gewünscht? Lasst es mich wissen
Wie funktioniert eine Festplatte
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Festplattenformatierung
Physikalische Formatierung
Die physikalische Formatierung, auch Low Level Formatierung genannt, wird schon vom Hersteller durchgeführt. Dabei wird die Festplatte in sogenannte physikalische Einheiten unterteilt. Man spricht bei diesr Unterteilung von den Spuren, den Sektoren und den Zylindern. Die folgende Abbildung zeigt die physikalische Struktur eines Datenträgers mit drei internen Platten:
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Spuren sind konzentrische Kreise auf der Platte. Die Spuren sind durchnummeriert und die Spur 0 liegt ganz außen auf der Platte.
Sektoren unterteilen die Spuren in Abschnitte, die jeweils eine Datenmenge von 512 byte enthalten. Ein byte entspricht dabei 8 bit, womit ein Sektor somit 4096 bit umfasst.
Ein Zylinder ist die Summe der Spuren, die die Schreib-/Leseköpfe zur gleichen Zeit schreiben, bzw. lesen können. Da die Köpfe starr am mechanischen Arm befestigt sind und mit diesem gemeinsam bewegt werden, befinden sie sich immmer auf allen Plattenoberflächen in der gleichen Spur. Bei einer Festplatte mit 4 internen Platten könnte also auf 5 Platten (eine wird für die Positionierung verwendet) gleichzeitig zugegriffen werden. Man spricht in diesem Fall vom Zugriff auf einen Zylinder. Dadurch kann die Schreib-/Lesegeschwindikeit stark erhöht werden.
Logische Formatierung
Wie im vorherigen Schritt erklärt, ist die Festplattenstruktur schon werksseitig festgelegt (Low Level Formatierung). Um auf die Festplatte Betriebssysteme und Daten speichern zu können muß die Festplatte allerdings mit einem Dateisystem versehen werden. Dieser Vorgang wird Formatierung genannt.
Je nach Betriebssystem und Anforderung werden verschiedene Dateisysteme angewandt. Eine kurze Beschreibung der gebräuchlichsten Dateisysteme findest du am Ende dieses Artikels.
In der Regel wird eine Festplatte nicht vollständig in einem Durchgang formatiert sondern zunächst in einzelne Abschnitte, die sogenannten Partitionen, unterteilt. Die Vorteile von Partitionen werden im nächsten Abschnitt erklärt.
Partitionierung
Partitionstypen
Grundsätzlich gibt es drei Arten von Partitionen. Unterschieden werden die:<ul><li>Primäre Partition</li><li>Erweiterte Partition</li><li>Logische Partition</li></ul>Jede Festplatte kann in bis zu vier Primäre Partitionen unterteilt werden. Alternativ besteht aber auch die Möglichkeit die Platte in ein bis drei primäre und eine erweiterte Partition zu gliedern. Dabei kann die erweiterte Partition wiederum in eine, theoretisch unbegrenzte Zahl, logischer Partitionen unterteilt werden. Tatsächlich ist allerdings unter Windows die Zahl der Partitionen durch die Anzahl der Buchstaben des Alphabets begrenzt
Primäre Partitionen
Die primäre Partition kann ein Betriebssystem sowie eine beliebige Anzahl an Dateien aufnehmen. Dazu gehören Programmdateien und Daten Dateien. Eine primäre Partition kann mit verschiedenen Dateisystemen formatiert werden. Nur dann, wenn eine primäre Partition mit einem Dateisystem formatiert ist, kann sie Daten aufnehmen.
Erweiterte Partitionen
Die erweiterte Partition dient eigentlich nur dazu, die Beschränkung auf die vier primären Partitionen auszuhebeln. Eine erweiterte Partition ist zwar nicht für die Aufnahme eines Betriebssystems geeignet, sie ist noch nicht einmal in der Lage Daten zu speichern
Aber, sie kann in eine beliebige Anzahl an logischen Partitionen unterteilt werden Man kann sich die erweiterte Partition wie einen Container vorstellen, der weitere Partitionen aufnehmen kann. Allerdings können Daten nur in formatierten, logischen Partitionen einer erweiterten Partition gespeichert werden.
Logische Partitionen
Logische Partitionen befinden sich immer innerhalb einer "Erweiterten Partition". In Windows Systemen ist die Anzahl der logischen Partitionen nur durch die Anzahl der Buchstaben des Alphabets begrenzt. Die Logischen Partitionen dürfen nur Dateien und Betriebssysteme enthalten, die auch von einer logischen Partition gestartet werden können. Unter Windows sind diese Partitionen nur für die Aufnahme von Daten geeignet, da Windows Betriebssysteme ( mit Ausnahme von Windows NT) nur von primären Partitionen gestartet werden können.
Dateiformate
FAT (FAT16)
FAT32
NTFS
Ext2 und Linux Swap
NetWare
Reiser
etc.