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    Disketten
     
    Diskette
    Disketten sind flexible, runde Kunststoffscheiben mit einer dünnen magnetisierbaren Schicht. Als magnetisierbare Stoffe verwendet man z.B. Ferritoxid, Chromdioxid oder Reineisen.
    Zum Schutz vor Beschädigungen befinden sich die Kunststoffscheiben in einer Hülle.
    Zwischen der Hülle und der magnetisierten Oberfläche sorgt ein Vlies für zusätzlichen Schutz.
    Durch eine Motor wird die Kunststoffscheibe im Inneren der Diskette mit einer konstanten Geschwindigkeit gedreht.
    Ein spezieller Schreib-Lese-Kopf liest bzw. schreibt Informationen auf den Datenträger.
    Der Zugriff auf die Magnetschicht erfolgt durch ein ovales Fenster in der Schutzhülle.
     
    Formatierung Disketten
     
    Eine fabrikneue Diskette muss für die Speicherung von Informationen erst formatiert werden.
    Diese Formatierung übernimmt ein spezielles Programm des Betriebssystem. Dabei wird der Datenträger in Kreise (Spuren oder Tracks) aufgeteilt.
    Diese Spuren werden noch einmal in Kreissegmente unterteilt. In Sektoren
    Jeder Sektor beginnt mit dem Header, der Aufgaben über die Spur- und Sektornummer enthält. Das Ende eines Sektors wird durch eine Lücke gekennzeichnet.
    Ein Sektor kann exakt 512 Byte aufnehmen und ist die kleinste logische Einheit auf dem Datenträger.
    Gelesen und geschrieben wird mindestens immer ein Sektor. Heute werden ausschließlich Disketten verwendet, die beidseitig genutzt werden können.
    Der Schreib-Lese-Kopf ist ähnlich einer Stimmgabel konstruiert und besteht eigentlich aus zwei Köpfen - einer Oberseite, der andere für die Unterseite.
    Gesteuert werden sie von einer gemeinsamen Mechanik.
    Die übereinanderliegenden Spuren der beiden Seiten werden als Zylinder bezeichnet.
    Spuren und Sektoren werden durch magnetisches verfahren erzeugt. Die logische Einteilung ist jederzeit rückgängig zu machen. Dabei werden alle vorhandenen Daten gelöscht.
     
    Wie kommen Daten auf die Diskette
     
    Um die Daten aus dem Arbeisspeicher auf die Diskette zu bekommen,ist eine spezielle Steuerungseinheit - der Diskettencontroller nötig.
    Er übernimmt die komplette Steuerung der Dikettenlaufwerke und leitet die Daten an den Schreib-Lese-Kopf weiter. Dieser erzeugt je nach binärer Information ein wechselndes Magnetfeld, dass die Partikel auf der sich drehenden Kunststoffscheibe magnetisiert.
    Es entsteht eine lange Kette unterschiedlich magnetisierter Stellen. Sind sämtliche Sektoren einer Spur beschrieben, wird zur nächsten Spur gewechselt. Das Lesen der Information läuft genau umgékehrt.
    Die magnetisierten Stellen werden Sektor für Sektor abgetastet und wieder in Nullen und Einsen zurückverwandelt.
     
    Zusammenfassen einer Datei
     
    Will man mehrere Briefe auf einer Diskette abspeichern, wird jeder zu einer logischen Einheit - einer Datei zusammengefasst.
    Diese Datei wird mit reichlich Zusatzinformationen auf der Diskette gespeichert.
    Zunächst wird in einem besonderen Teil der Diskette - dem Inhaltsverzeichnis oder Directory - der Name der Datei gespeichert.
    Diesen Namen kann man je nach Betriebssystem frei wählen. Zusätzlich werden auch Informationen über Datum und Uhrzeit der letzten Änderung und über die Größe der Datei gesichert.
    Damit die Datei wiedergefunden werden kann, enthält das Inhaltsverzeichnis immer den ersten Sektor, in dem sich Informationen der Datei befinden.
    In der regel reicht ein Sektor nicht aus, um die komplette Datei zu speichern- es werden mehrere Sektoren benötigt.
    Es sind verschiedene Techniken möglich, um dem Rechner mitzuteilen, wo die Datei weitergeht.
    Entweder wird am Ende des ersten Sektors geschrieben, in welchem Sektor sich die nächsten Daten der Datei befinden.
    Am Ende dieses zweiten Sektors finden sich dann wieder Informationen über den nächsten Sektor.
    Der letzte Sektor der Datei wird mit einer besonderen Markierung versehen, die das Ende der Datei markiert. Eine andere Möglichkeit ist das Anlegen einer Dateizuordnungstabelle (auch FAT genannt). Hier finden sich die Sektoren, die zu einer Datei gehören und die noch nicht belegten Sektoren. Hier werden Informationen zentral gespeichert.
     
    Vorteile und Nachteile dieser Techniken
     
    Wird bei der Verknüpfung der Sektoren ein Sektor mitten in der Datei beschädigt, kann der Rest der Datei nicht mehr verarbeitet werden.
    Diese Gefahr ist durch das Anlegen einer FAT behoben, doch kann hier eine Beschädigung der Sektoren zur Katastrophe führen.
    Aus Sicherheitsgründen wird in der Regel eine Kopie der FAT vom Bestriebssystem angelegt.
    Die Dateien stehen alle ordentlich hintereinander. Wird eine Datei gelöscht, bricht diese Ordnung zusammen. Wird eine Datei auf mehrere Sektoren, die nicht aufeinanderfolgen verteilt, wird die Speicherkapazität des Datenträgers besser ausgenutzt.
    Das Betriebssystem MS-DOS sucht immer nach der nächsten freien Stelle und beginnt dort mit der Datenspeicherung.
    Reichen aufeinanderfolgende Sektoren nicht aus, wird nach einem weiteren freien Sektor gesucht.
    Die Suche geht so lange, bis die gesamte Datei vollständig gesichert oder der Datenträger vollständig beschrieben ist.

    Doch dieses Verfahren hat einen Nachteil.
    Wenn eine Datei in verschiedene Sektoren geschrieben wird, muss beim erneuten Einlesen der Schreib-Lese-Kopf entsprechend positioniert werden. Das Lesen dauert länger.
    Man kann den gesamten Bereich der Datensicherung fast vollständig dem Betriebssystem überlassen. Man muss lediglich darauf achten, das der Datenträger genügend freien Platz für die Daten hat.
     
    Unterschiedliche Formate
     
    Es gibt verschiedene Diskettenformate.
    Diese unterscheiden sich in der Größe und der Speicherkapazität. Übliche Diskettengrößen sind 3 1/2 Zoll.
    Ein Zoll entspricht knapp 2,54 Zentimeter, angegeben wird immer die Kantenlänge der Diskette.
    Bei 3 1/2 Zoll ergibt sich damit 8,9 cm Kantenlänge.
    Ältere Diskettenformate arbeiten mit 5 1/4 Zoll. Sie sind heute nicht mehr gebräuchlich.
    Mit einem kleinen Schieber auf der Rückseite der Diskette kann man das Schreiben auf die Diskette verhindern.
    Schiebt man ihn nach oben, ist der Schreibschutz aktiviert.
    3 1/2 Zoll Disketten sind in einem stabilen Plastikgehäuse untergebracht. Anders als bei 5 1/4 Zoll Disketten ist die Magnetschicht nach außen vollständig abgedeckt.
    Erst beim Einlegen der Diskette wird der Schieber am unteren Rand zur Seite gedrückt und gibt die Öffnung für Schreib-Lese-Kopf frei.
    Der Antriebsmotor versetzt die Diskette über eine kleine Blechscheibe auf der Rückseite in Bewegung.
    Der Schreibschutz wird mit einem kleinen Plastikschieber aktiviert. Ist der Schieber geschlossen (Öffnung verdeckt), kann die Diskette beschrieben werden.
    Ist der Schieber geöffnet, können nur Daten gelesen werden. Von außen nicht feststellbar ist allerdings die maximale Speicherkapazität.
    Hier ist man an die Angaben des Herstellers auf der Verpackung angewiesen.
    In der Regel findet man 2 Angaben, die Anzahl der beschreibbaren Seiten und die Dichte.
     
    Beidseitig verwendbare Disketten
     
    Üblich sind mittlerweile beidseit verwendbare Disketten, gekennzeichnet durch die Kürzel DS für Double Sided oder auch 2S.
    Das Kürzel SS oder 1S steht für Single Sided Disketten. Diese werden nur noch bei einigen Heimcomputern eingesetzt.
    Auch einseitige Disketten können auf beiden Seiten beschrieben werden, der Hersteller gibt jedoch keinerlei Gewähr für die Datensicherheit.
    Die Dichte gibt an, wieviel Spuren und Sektoren maximal beim Formatieren auf die Diskette aufgebracht werden können.
    Die Dichte bestimmt die maximale Speicherkapazität einer Diskette. Die Größe bleibt auch bei höherer Schreibdichte gleich.
    Die Vermehrung der Spuren und Sektoren wird durch höherwertiges Magnetmaterial möglich.
    Disketten mit höherer Dichte sind in der regel teurer als Disketten mit geringer Kapazität.
    Üblich sind doppelte Dichte - DD für Double Density - und hohe Dichte - dargestellt durch HD für High Density.
    Früher waren auch noch Disketten mit einfacher Dichte - SD für Single Density - gebräuchlich.
     
    Berechnung der Speicherkapazität
     
    Die tatsächliche Speicherkapazität einer Diskette kann man selbst ausrechnen.
    Man muss nur wissen, wie viele Sektoren pro Spur und wie viele Spuren beim Formatieren angelegt werden.
    So erhalten 3 1/2 Zoll Disketten mit hoher Dichte 18 Sektoren pro Spur bei insgesamt 80 Spuren pro Seite (beim BS MS-DOS)
    Jeder Sektor nimmt 512 Byte auf, also fast jede Spur
    18 * 512 Byte; ergibt 9216 Byte.
    Vorhanden sind pro Seite 80 Spuren: also 9216 * 80; ergibt 737280 Byte pro Seite.
    Jetzt das Ganze mal zwei: die Gesamzkapazität einer solchen Diskette beträgt 1474560 Byte, 1440 Kilobyte.
    Bei Disketten bezeichnet man diese Kapazität auch als 1,44 Megabyte.
     
    Tabelle der unterschiedlichsten Speicherkapazitäten
     
    Größe
    Seiten
    Spurdichte
    Kapazität
    Spuren/Seite
    Sektoren/Spur
    5 1/4
    2
    DD
    360 KB
    40
    9
    5 1/4
    2
    HD
    1,2 MB
    80
    15
    3 1/2
    2
    DD
    720 KB
    80
    9
    3 1/2
    2
    HD
    1,44 MB
    80
    18


    Die Speicherkapazität wird auch durch die Hardware mitbestimmt. Einige alten Diskettenlaufwerke können maximal 40 Spuren verarbeiten. Diese sind nicht in der Lage, HD Disketten zu verarbeiten.
    Solche Laufwerke finden sich aber nur noch bei älteren Modellen.
    Neben diesen handelsüblichen Disketten gibt es noch weitere Formate, wie z.B. zip-Disketten mit 100 MB, oder jas-Disketten mit 1 oder 2 GB.
    Disketten muss man sorgfältig behandeln. Magnetische, elektrische und Wärmeeinflüsse oder mechanische Zerstörung können Daten vernichten.
    Auch kleine Staubkörnchen können zu einem Hindernis werden.