Hallo zusammen,
da ich am Montag eine Klausur über das obengenannte Thema schreibe, wollte ich fragen, ob es einer von euch Korrektur lesen kann 
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Aufbau:
Eine Festplatte besteht aus Magnetscheiben, die von unten und oben beschrieben und gelesen werden können. Das Lesen und Schreiben der Daten auf die Magnetscheiben übernehmen sogenannte Lese-Schreibköpfe. Es befindet sich jeweils ein Lese- Schreibkopf auf der Unterseite und auf der Oberseite der Magnetscheibe. Die einzelnen Köpfe können sich nicht individual bewegen, sodass sich immer alle Lese-Schreibköpfe mit bewegen.
Die Magnetscheibe besteht aus vielen konzentrischen Spuren, die nebeneinander liegen und nicht ineinander übergehen. Jede Spur ist in sogenannten Sektoren unterteilt. Unter einem Sektor versteht man die kleinstmögliche Speichereinheit von 512 Byte.
Werden mehrere Sektoren zusammengefasst, so spricht man von einem Cluster. Wird die Clustergröße, und damit die Zusammenfassung von Sektoren, zu groß gewählt, besteht die Gefahr, dass einige Sektoren leer bleiben und somit unnötiger Speicherverbrauch entsteht. Wird jedoch die Clustergröße zu klein gewählt entstehen viele kleine Fragmente (mehrere Clustereinträge), was auch zu einem längerem Lesen führen kann.
Unter einem Zylinder versteht man, die Summe von identischen Spuren der einzelnen Platten bzw. der Spuren die untereinander oder darüber liegen.
Arbeitsweise:
Der erste Sektor einer Festplatte besteht aus dem Master-Boot-Record.
Der MBR besteht einem Boot-Loader, welcher ein Betriebssystem auf einer der Partitionen startet und aus einer Partitionstabelle, welche die Datenträgeraufteilung definiert,. Die Partitionstabelle gibt an, von welcher Partition geladen werden soll.
Der Boot-Loader ist ein Programm, der gewöhnlich durch die Firmware eines Rechners von einem bootfähigen Medium geladen und anschließend ausgeführt wird. Der Boot-Loader lädt dann weitere Teile des Betriebssystems, gewöhnlich einen Kernel.
Die Partitionstabelle ist 64 Byte groß und befindet ist in vier Teile à 16 Bytes aufgeteilt. Als erstes gibt die Tabelle an, ob von der jeweiligen Partition geladen werden soll (80h=bootfähig, 00h=nicht bootfähig). Als zweites steht der Partitionsbeginn („Zylinder Kopf Sektor“-Eintrag, abgekürzt CHS). Danach folgt der Partitionstyp (=Dateisystem). Als viertes folgt der CHS-Eintrag des letzten Sektors, als wo das Partitionsende drin steht. Danach steht der Startsektor drin. Als letzter Eintrag befindet sich in der Partitionstabelle die Anzahl der Sektoren in der Partition.
Dateisystem
FAT
Die FAT besteht aus einem Bootsektor, reservierte Sektoren, dem FAT selber, einem Stammverzeichnis und einem Datenbereich.
Der Bootsektor ladet das Betriebssystem und enthält weitere Informationen z.B. Anzahl der Sektoren pro Cluster oder Bytes pro Sektor.
In den reservierten Sektoren können Sektoren reserviert werden. Dieser Bereich kann von einem Bootmanager oder für betriebssystemspezifische Erweiterungen genutzt werden. Jedoch wird dies in den neueren FATs nicht mehr verwendet.
Die FAT selber ist eine Art Tabelle fester Größe, in der über die belegten und freien Cluster eines FAT-Dateisystems Buch geführt wird. Der Datenbereich ist in eine feste Anzahl von Clustern eingeteilt. Zu jedem dieser Cluster existiert ein Eintrag in der FAT, der Folgendes über den Cluster angeben kann:
* Der Cluster ist nicht belegt,
o der Cluster ist frei,
o das Medium ist an der Position dieses Clusters beschädigt.
* Der Cluster ist von einer Datei belegt,
o der nächste Cluster der Datei ist der Cluster mit der Nummer …
o dies ist der letzte Cluster der Datei.
Das Stammverzeichnis ist eine Tabelle von Verzeichniseinträgen. Jede Datei oder Unterverzeichnis wird in der Regel durch je einen Verzeichniseintrag repräsentiert. Das Stammverzeichnis hat eine feste Größe und damit die Maximalanzahl an Verzeichniseinträgen. Diese wird beim Formatieren des Dateisystems festgelegt und kann später nicht mehr geändert werden.
Der Datenbereich enthält u.a. Informationen über Dateiname, Dateiattribute und Dateigröße in Bytes
INodes
Über Inodes lässt jede Datei auf einer Festplatte oder einem anderen Speichermedium erreichen.
Ein Inode fasst alle Attribute einer Datei zusammen außer dem Inhalt und dem Namen der Datei.
Damit ist er selbst fast eine kleine Datei mit wichtigen Informationen über eine dranhängende größere Datei mit den eigentlichen gespeicherten Daten.
Der Inode wird über eine eindeutige Nummer für genau die Datei, die er verwaltet identifiziert.
Im Inode sind folgende Informationen gespeichert:
* Besitzer der Datei
* bevorrechtigte Gruppe
* Zugriffsrechte der Datei
* Typ der Datei (einfache Datei, Verzeichnis, Link,…)
* Größe der Datei (in Bytes)
* Referenzzähler (Anzahl der Hardlinks = Namen der Datei, das heißt Zahl der Verweise aus den Verzeichnissen auf die Datei)
* Datum der letzten Inode-Änderung, des letzten Zugriffs auf die Datei und der letzten Modifikation der Datei
* Verweis beziehungsweise Verweise auf die eigentlichen Cluster der Datei.
Da der Der Dateiname nicht im Inode gespeichert, können mehrere Dateinamen auf einen Inode verweisen.
Beispiel: Ist eine Datei sehr klein (bis zu etwa hundert Bytes), werden ihre Daten bei den meisten heutigen Dateisystem-Implementierungen direkt im Inode gespeichert.
Ist sie größer, dann verweisen bis zu 12 Einträge im Inode auf je einen Cluster, in dem der Inhalt der Datei gespeichert wird.
Reichen die in einem I-Node referenzierten Datencluster für eine Datei nicht aus, zeigt ein Eintrag im Inode auf weitere Cluster, welche nun die eigentlichen Verweise zu den Datenclustern beinhalten. Ein Verweis auf einen einzigen weiteren Datencluster wird als einfach indirekter Block bezeichnet. Es sind bis zu dreifach indirekte Blöcke möglich, so dass die maximale Dateigröße je nach Blockgröße zwischen 16 GiB und 2 TiB liegen kann.