Das Diskettenlaufwerk(Floppy Disk Drive, "FDD")
|
![]() |
Das Diskettenlaufwerk dient zum Beschreiben und zum Lesen von sog. "Disketten".
Eine Diskette ist ein nichtflüchtiger wieder beschreibbarer magnetischer Datenspeicher. Sie besteht aus einer flexiblen Kunststoffplatte mit einer beidseitigen Magnetschicht, die j
e nach Ausführung in einem starren Kunststoffgehäuse oder in einer flexiblen Hülle steckt, um sie vor mechanischen Beschädigungen zu schützen.
Disketten können mit Hilfe des Laufwerkes gelesen und beschrieben werden und sind transportabel. Sie eignen sich deshalb für den Datentransport kleiner Datenmengen zwischen Computern an verschiedenen Standorten, die nicht miteinander vernetzt sind.
Das Diskettenlaufwerk wurde Ende der 60er-, Anfang der 70er-Jahre des 20. Jahrhunderts konstruiert, um einen Massenspeicher für Daten zu erhalten, der auch nach dem Ausschalten des Rechners die Daten erhält. Bis zu diesem Zeitpunkt wurde das von Datenbändern verschiedener Formate realisiert, die aber den Nachteil hatten, dass die Daten nur sequentiell, d. h. in der auf dem Band physikalisch vorhandenen Reihenfolge wieder eingelesen werden konnten. Welche Bedeutung die Diskettenlaufwerke zu dieser Zeit hatten, kann man heute noch daran erkennen, dass selbst "moderne" MS-Betriebssysteme für diese Laufwerke die ersten beiden Buchstaben des Alphabets reservieren.
Als "Erfinder" der Floppy gilt Alan Shugart, der in den späten 60er Jahren für IBM arbeitete.
Lange Zeit konnte sich das Diskettenlaufwerk am Leben halten durch die Möglichkeit, die Medien einfach zu wechseln, zu transportieren oder getrennt vom Rechner aufzubewahren. (Die Eigenschaft als Massenspeicher hatte das Diskettenlaufwerk schon Jahre vorher verloren, als Festplatten zur Standardausstattung eines jeden Rechners zu gehören begannen.)
Erst die Verbreitung der CD-Recorder und der Preisverfall für CD-Rohlinge hat (in Verbindung mit der Verbreitung des Internet und der Möglichkeit, Daten ohne eigenen physikalischen Datenträger zu transportieren) der praktischen tagtäglichen Nutzung von Diskettenlaufwerken ein Ende bereitet.
Mittlerweile hat vor allem die beschränkte Kapazität dazu geführt, dass die Nutzung des Diskettenlaufwerkes auf einen einzigen Anwendungsbereich beschränkt ist: als Bootdiskette für Betriebssysteme und/oder Computerkonfigurationen, die ein Booten von CD-ROM- oder DVD-Laufwerk nicht zulassen oder individuell gespeicherte Informationen benötigen (z.B. Rettungsdisketten oder Virenscanner).
Die hin und wieder aufgestellte Behauptung, Disketten hätten gegenüber CD-ROMs den Vorteil größerer Lebensdauer durch geringere Anfälligkeit für äußere Einflüsse ist nicht stichhaltig, weshalb dieses Referat nicht darauf eingeht.
"Rettungsversuche" zur Lebenserhaltung des magnetischen mobilen Datenträgers wurden im letzten Jahrzehnt unternommen -- eine Zeit lang erfreute sich das dem Diskettenlaufwerk entfernt verwandte "ZIP-Laufwerk" einer gewissen Beliebtheit -- das "O. R. Technology LS120-Laufwerk" mit einer Kapazität von 120 MByte (es gab auch ein paar Versionen mit 240 MByte) und Abwärtskompatibilität zur 1,44 MByte-Version konnte bestenfalls als "Exot" gelten ohne jegliche relevante Verbreitung.
Das Diskettenlaufwerk hat kaum Aussichten, die nächsten Jahre zu überleben. Heutige Laptops werden ohne ein solches geliefert und in diesem Jahr sind sogar die ersten Massencomputer einer großen deutschen Supermarktkette ohne Diskettenlaufwerk geliefert worden, was bezeichnend ist, wenn man bedenkt, dass diese Rechner traditionell jegliche nur erdenkbare Ein- und Ausgabe-Komponenten beinhalten.
In der Computergeschichte gebührt dem Diskettenlaufwerk dennoch ein besonderer Platz, weil es mit diesem Gerät zum ersten mal möglich war, einen externen Massenspeicher praktisch direkt wie eine Erweiterung des Hauptspeichers zu nutzen, was letztlich die rasante Steigerung der Komplexität von Computerprogrammen ermöglichte. Für jeden, der zuvor mit Bändern oder ähnlichen aus heutiger Sicht extrem schwerfälligen Speichermedien gearbeitet hatte, war das Diskettenlaufwerk ein so großer Technologie-Sprung, wie es ihn in der Datenverarbeitung kaum vergleichbar gegeben hat.
Diskettenlaufwerke können nach der Art des Datentransfers und des Bussystems unterschieden werden (IDE/SCSI mit paralleler Datenübertragung) oder danach, ob sie im Rechner integriert werden oder nicht (interne Laufwerke mit halber oder voller Bauhöhe, externe Laufwerke).
Externe Diskettenlaufwerke werden oder wurden auch für den Anschluss am parallelen Port oder über USB hergestellt.
Die ersten kommerziellen Disketten waren vom Format 8 Zoll (ca. 20 cm), dieses später wurde nahezu ohne wesentliche Änderungen einfach auf 5,25 Zoll (ca. 13,5 cm) verkleinert.
Diese Disketten bestanden aus einer magnetischen Scheibe, die in einem biegsamen Kunststoff-"Umschlag" gelagert waren. (Hieraus entstand auch der Name "schlappe Scheibe" -- "Floppy Disk").
Ob die Diskette vom Rechner als "schreibgeschützt" erkannt wurde, bestimmte sich danach, ob sie am Rand der Hülle eine rechteckige Einkerbung besaß oder nicht. Diese Einkerbung wurde mit einem kleinen Pin vom Diskettenlaufwerk erkannt. Mit Einkerbung war sie beschreibbar, ohne war sie schreibgeschützt. Um eine Diskette, die man beschrieben hatte, schreibgeschützt zu machen, bediente man sich kleiner Aufkleber, die man über die Einkerbung klebte.
Später (etwa ab Mitte der 80er-Jahre) entstanden die 3,5 Zoll (ca. 9 cm) Disketten, die zum einen eine Hülle aus nicht mehr biegsamem Kunststoff erhielten und die man mittels eines kleinen Schiebers vom Zustand "schreibgeschützt" auf "beschreibbar" ändern konnte. Bei den 3,5-Zoll Disketten bedeutete jedoch im Gegensatz zu den Vorläufern die Schieberstellung "offen", dass die Diskette schreibgeschützt war.
Wie alle Computerbauteile, die über eine so lange Zeit existierten wie das Diskettenlaufwerk, wurden über die Jahre viele verschiedene Formate zur Marktreife gebracht.
Gebräuchliche Formate (das zur Zeit überwiegend genutzte Format in roter Schrift):
Diskgröße | Kapazität unformatiert | Kapazität formatiert | Spuren pro Seite | Seiten pro Disk | Bez. der Dichte | horiz. Dichte (TPI) | Sektoren pro Spur (DOS) | Spurbreite (mm) |
5,25" | 500KB | 360KB | 40 | 2 (DS) | DD | 48 | 9 | 0,33 |
5,25" | 1,5MB | 1,2MB | 80 | 2 (DS) | HD | 98 | 15 | 0,16 |
3,5" | 1,0MB | 720KB | 80 | 2 (DS) | DD | 135 | 9 | 0,115 |
3,5" | 2,0MB | 1,44MB | 80 | 2 (DS) | HD | 135 | 18 | 0,115 |
3,5" | 4,0MB | 2,88MB | 80 | 2 (DS) | ED | 135 | 36 | 0,115 |
Darüber hinaus gibt es eine Unzahl weiterer Formate, die zum größten Teil an einzelne, nicht mehr aktuelle Computertypen gebunden sind.
Bsp.:
Commodore 64 mit der seriellen Floppy 1571 (einseitig lesbar, 5,25" Zoll, 170 KByte, hergestellt ab 1982), Apple II Serie (einseitig lesbar, 5,25" Zoll, 143 KByte, hergestellt ab 1980)
Um eine Diskette nutzen zu können, muss diese zuerst formatiert werden, d. h. mit einem vom Betriebssystem abhängigen Muster in adressierbare Segmente eingeteilt werden.
Die Spuren (Tracks) der Diskette sind konzentrisch angelegt. Um Informationen schnell finden zu können, sind diese Spuren außerdem in Sektoren unterteilt. Zwei oder mehr Sektoren sind ein Block (Cluster).
Spur, Sektor und Diskettenseite sind jeweils nummeriert und damit adressierbar. Welche Datei sich wo auf der Diskette befindet, wird in einer Datenzuordnungstabelle hinterlegt.
Hauptbauteile des Laufwerkes sind die Mechanik für den Antrieb der Diskette und für die Schreib-Lese-Köpfe, die Schreib-Lese-Köpfe selbst und eine Kontrollelektronik.
Die SLK sind kleine Elektromagnete. Ihr Magnetismus richtet die Eisenteilchen der Magnetschicht auf der Diskette aus. Durch den Antriebsmotor wird die Diskette in Drehbewegung versetzt. Dabei wird Geschwindigkeit konstant bei 300 Umdrehungen pro Minute gehalten. Über die Bewegung einer Spindel, die mit der Halterung für den SLK verbunden ist, wird dieser nach vorn oder hinten geführt. Angetrieben wird die Spindel durch einen Schrittmotor.
Die Entwicklung der Datenverarbeitung geht mit einem explosionsartigen Anstieg der Speicherkapazität einher. Jeweils in Beziehung auf eine "Standard-Diskette" mit 1,44MB Speicherkapazität kommt man daher auf folgende Mengen: