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4. Funktion


4.1 Scheibe

Die Informationen werden vom Schreib-/Lesekopf auf Spuren aufgebracht, während die Scheibe rotiert. Eine Scheibe besitzt mehrere tausend Spuren. Spuren, die sich auf den Platten übereinander befinden, bilden einen Zylinder. Jede dieser Spuren ist in Blöcke unterteilt, die eine begrenzte, festgelegte Anzahl von Bytes enthält. Dabei hat jeder Block Prüfsummen, um sicherzustellen, dass die Informationen auch richtig geschrieben und gelesen werden. Blöcke mit gleicher Winkelkoordination auf der Scheibe nennt man Sektoren. Wenn es defekte Blöcke gibt, blendet der Controller von der Festplatte diese aus, um einen Block vom Reserve Bereich einzublenden. Der Computer merkt dies nicht.

Aufnahme einzelner Magnetisierung gespeicherter Bits auf einem Festplatte

4.2 Speichern und Lesen von Daten

Die Festplatte ordnet ihre Daten in Datenblöcke (begrenzte, festgelegte Anzahl von Bytes) (auch: blockbasierte Adressierung), so kann die Hardware nur ganze Datenblöcke oder Sektoren schreiben und lesen.

Vor dem Schreiben werden die Daten mittels spezieller Verfahren, wie den früher üblichen GCR, MFM oder RLL und heutzutage PRML oder EPRML kodiert. Daher entspricht ein Bit der Anwenderdaten physikalisch nicht unmittelbar einem magnetischen Flusswechsel auf der Plattenoberfläche.

Beim Schreiben wird die Sektornummer angegeben, damit die Festplatte weiß, wo sie schreiben soll. So wird der Kopf zu der Stelle bewegt und gewartet, bis durch die Rotation der Platte der Sektor unter dem Kopf vorbeigeführt wird. Das dauert heutzutage 5-10ms (was gegen andere Computerhardware langsam ist). Durch den Schreibkopf, ein Elektromagnet, der an der Unterseite einen kleinen Luftspalt hat, werden dann die einzelnen Sektoren der ferromagnetischen Schicht von der Scheibe unterschiedlich magnetisiert. Das passiert durch den Spalt, der durch das Magnetfeld, dessen Richtung von der Stromrichtung abhängt, eine Magnetisierung kleiner Bereiche bewirkt, die entsprechend ihrer Polarität dem Wert 1 und 0 entspricht.

Beim Lesen ist es gerade anders herum, die verschiedenen magnetisierten Bereiche drehen sich durch den Spalt des Magneten. Diese Magnetfeldänderung bewirkt eine Induktionsspannung, so nimmt der Lesekopf die 1 und 0 auf, die von der Elektronik ausgewertet und vom Betriebssystem verarbeitet wird.

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