Dateiverwaltung - Lagerverwaltung

Der PC als Datenfabrik (1):
Lagerverwaltung ↔ Dateiverwaltung
Inhaltsverzeichnis
1.Wo sind Daten im PC gelagert?.....................................................................................................................4
2.Kann man ein reales Lager als Modell für die Datenlagerung (data storage) und Dateiverwaltung (file
management) im PC benutzen? Und wenn ja, welches?..........................................................................5
3.Welche Arten von Daten gibt es, die so verwaltet werden? Gibt es da auch vielerlei wie in realen Lagern:
Flaschen, Pillenschachteln, Bohrmaschinen, Autos, ....?..........................................................................7
4.Was ist denn eine Datei?...............................................................................................................................8
5.Wie erkenne ich, was die Datei enthält?........................................................................................................9
6.Die Dateiverwaltung bietet den Zugang zu den gespeicherten Dateien über einen Katalog – wie sieht der
aus?.........................................................................................................................................................11
7.Ordner? Was kann ich mit darunter vorstellen?...........................................................................................12
8.Was wäre noch bemerkenswert an den Lagerlisten des Explorers?...........................................................15
9.Hoppla, was war denn das im grünen Text: Pfad???...................................................................................18
10.Mal etwas anderes dazwischen: Warum braucht mein PC immer so lange bis er losläuft?......................21
11.Und was genau macht der BIOS?..............................................................................................................22
12.Wie kann ich mir die Verbindung mit einer externen Festplatte vorstellen?..............................................24
13.Unterschiedliche Dateisysteme – wozu?...................................................................................................27
14.Mir klingt noch im Ohr, dass es Pufferspeicher und Einstellmöglichkeiten gibt. Was ist das und betrifft
mich das? ...............................................................................................................................................28
15.Zusammenfassung....................................................................................................................................30
16.Weitere Themen, die ähnlich erläutert werden könnten.............................................................................31
Viele Abläufe in einem PC wurden aus dem „realen“ Leben in Hard- und Software übertragen: Es gibt
Schreibtisch ~ Desktop, Telegramme ~ SMS, Lexika ~ Wikipedia, Unterschrift ↔ Signatur,
Lagerverwaltung ~ Dateiverwaltung und viele weitere.
Um die Ähnlichkeiten und Unterschiede geht es hier beim Vergleich
zwischen einer Lagerverwaltung und der Dateiverwaltung.
Da uns der PC gelegentlich Meldungen Englisch beschert, habe ich die entsprechenden englischen Ausdrücke
manchmal in Klammern beigefügt.
Ich will also hier gar nicht erklären, was da im PC wirklich abläuft, sondern zur Erklärung passende
Modellvorstellungen benutzen.
Beipiel: Der Papierkorb (recycle bin) im PC ist ein gutes Modell für die Datenentsorgung, es stimmt aber nur
ungefähr. Wenn ein realer Papierkorb voll ist, entsteht eine Fehlersituation, die einen Eingriff von außen erfordert: Der
Papierkorb ist voll mit altem Papier, neues hat nicht Platz, er muss geleert werden. Um die elektronische Entsorgung zu
verstehen braucht man ein verbessertes Modell: Der elektronische Papierkorb ist unten mit einer Klappe
verschlossen, die sich bei Übergewicht des Inhalts von selbst öffnet, den ältesten Inhalt verschwinden lässt und oben
Platz für neue Papier schafft. Er wird also weder von selbst leerlaufen noch überlaufen.
1.
Wo sind Daten im PC gelagert?
Dauerhaft gelagert (gespeichert) (permanent storage) werden Daten in Festplatten-Laufwerken (hard disk drives)
oder auf einer elektronischen "SSD" (solid state drive).
Dazu kommen externe Datenträger, die am USB-Anschluss oder über eine lokale Netzwerkverbindung, ja sogar über eine Internetverbindung "angedockt" werden und gemeinsam mit den
Festplatten verwaltet werden.
Um die Arbeitsgeschwindigkeit zu erhöhen enthält der PC zusätzlich mehrere Pufferspeicher. Das sind
elektronische Speicherbausteine, die vom Betriebssystem und der Hardware unmittelbar verwaltet werden. Sie
arbeiten "unsichtbar", müssen also im Zusammenhang mit dem "Lagern" nicht betrachtet werden. Unsichtbar
bedeutet aber nicht, dass der Benutzer nicht auch Einstellmöglichkeiten hat - z. B. die -> "Defragmentierung".
2.
Kann man ein reales Lager als Modell für die
Datenlagerung (data storage) und Dateiverwaltung (file
management) im PC benutzen? Und wenn ja, welches?
Schauen wir uns dazu den inneren Aufbau einiger reale Lager
an:
Ähnlichkeit mit PCs haben nur Stückgut-Lager, wir können also Öltanks,
Schüttgüter usw. weglassen.
Lager mit mehr oder weniger Verwaltungen sind vielfältig:
• der eigenen Tiefkühlschrank
• eine Bibliothek
• die Regale Supermarkt
• die Kruschelkiste im Hobbykeller
• das Medikamentenlager der Apotheke
• die Lagerhallen einer Fabrik
• und eben auch die Datenträger im PC
Nun erst zur Antwort:
Zuerst ausnahmsweise die scheinbar schlechte Nachricht: Keines der realen Lager entspricht
auch nur annähernd der Datenorganisation auf der Festplatte. Daten werden dort in kleine Stücke
zerhackt, zu Bündeln zusammengefasst und "chaotisch" dort gelagert, wo gerade Platz ist. Jedes
solche Stück passt gerade in ein kurzes Stück einer Magnetspur auf der Festplatte, in einen Sektor
einer kreisförmigen Magnetspur.
Auf all das hat man als Anwender keinen Einfluss, kann höchstens gelegentlich ein Reorganisationsprogramm starten
(Start -> Alle Programme -> Zubehör -> Systemprogramme -> Defragmentierung). Es legt zusammengehörige
Dateistücke auf er Festplatte näher zueinander.
Nun aber die gute Nachricht: Die Dateiverwaltung stellt eine "Bedienoberfläche" in Form eines
Kataloges bereit, über die der Anwender erfährt, welche Daten gespeichert sind (nicht wo und wie)
und über die er der Lagerverwaltung = Dateiverwaltung Daten zu Lagerung übergibt oder vorhandene
holen lässt. Die internen Abläufe bleiben unsichtbar.
3.
Welche Arten von Daten gibt es, die so verwaltet
werden? Gibt es da auch vielerlei wie in realen
Lagern: Flaschen, Pillenschachteln, Bohrmaschinen,
Autos, ....?
Nein, zum Glück nicht. Erstaunlicher Weise gibt es für die Dateiverwaltung nur eine einzige Form für
alle Daten: die Datei (file).
Die Komplexität der realen Lager liegt innerhalb der Dateien, denn eine solche Datei kann vielerlei
enthalten: ein Bild, ein Programm (neuerdings eine "App"=Applikation=Anwendung), ein Protokoll, ein
Dokument, Hilfsdaten für ein Programm usw. - kurz alles, was im PC vorkommt. Für die Verwaltung
spielt das alles keine Rolle, die hält sich da 'raus und behandelt alle Dateien gleich.
Zur Vervollständigung: Spezielle Dateien enthalten selbst Dateien im Inneren. Eine solche "Bibliothek" (library), auch "Archiv" (archive)
genannt, wird aber nur komplett aus dem Lager geholt, ein spezielles Programm extrahiert (extract) die Dateien und diese führen
danach das ganz normale Eigenleben einer Datei.
Ein Beispiel dafür ist eine "gezippte" Datei: Ein Programm, z. B. "7zip.exe" packt mehrere Dateien zusammen und erzeugt daraus eine
komprimierte Datei. In der anderen Funktionsweise entpackt 7zip sie wieder.
4.
Was ist denn eine Datei?
Eine Datei
• ist ein Haufen zusammengehöriger Bits (das sind die Informationsatome, aus denen in der
digitalen Welt alles zusammengesetzt ist),
• trägt einen Namen (= Bezeichnung) (file name),
• hat einige wenige allgemeine Attribute (attributes): Zugriffsrechte, z. B. schreibgeschützt (verbietet
das Ändern und Löschen, eventuell abhängig vom eingeloggten Benutzer), archivierbar,
versteckt (wird im -> Dateikatalog nicht angezeigt), indiziert (für Schnellsuche), komprimiert
(Platz sparend), verschlüsselt und
• eventuell ein Dateisymbol (icon)
Ein gewöhnlicher PC mit etlichen Programmen, Bildern, E-Mails kann ohne weiteres über eine Million
Dateien enthalten
5.
Wie erkenne ich, was die Datei enthält?
Von außen ist die Art des Dateiinhalts am Dateinamen zu erkennen.
Der Dateiname besteht aus (fast) beliebigen Zeichen (characters), gefolgt von einem Punkt und der
"Datei-Endung" (file extension). Diese soll Auskunft über die Art der Datei geben, z.B.
.jpg, .gif, ,png → Bilder
.txt → Textdatei ohne Formatierung, d. h. Ohne Fettdruck, Spalten usw.
.wmv, .mpg, .mp4, .flv, → Videos, Filme
.mp3, .wav, .flac → Audios, Musik
.doc → Dokument, meist erstellt mit Microsoft WORD
.dat → kann vielerlei enthalten
….
Es ist daher zweckmäßig, wenn die Dateiendung immer angezeigt wird. Das erreichrn Sie, indem Sie im
→Explorer unter Extras → Optionen → Ansicht den Haken bei "Erweiterung bei bekannten Dateitypen
ausblenden" löschen, also nicht ausblenden.
Einen anderen Hinweis auf den Dateiinhalt liefern das Symbol links vom Dateinamen im Dateikatalog.
und das Feld "Typ" in der Detailansicht.
Das Symbol ist nämlich das Symbol (=Logo) des Programmes, mit dem die Datei
normalerweise bearbeitet wird, also z.B. steht das Symbol des Programmes WinWORD.exe
neben einer Datei die ein (WORD-)Dokument enthält und die Endung .doc hat.
Es gibt auch Universalprogramme wie irfanview, das Sie außer zur Bildbearbeitung auch zum Abspielen von Musik
und Filmen verwenden können. Wenn das die Standard-Einstellung ist, erscheint auch neben dem Dateinamen einer
Video-Datei das irfanview-Symbol und Sie können Bilder, Videos und Musikdateien am Symbol nicht unterscheiden.
Leider ist auch die Dateiendung kein sicheres Indiz für den Dateiinhalt, sie lässt sich nämlich beliebig
verändern, ja sogar löschen - eine beachtliche Schwäche von WINDOWS mit hohem
Unterhaltungswert.
6.
Die Dateiverwaltung bietet den Zugang zu den
gespeicherten Dateien über einen Katalog – wie sieht
der aus?
In WINDOWS gibt es dafür den HiWi namens "Explorer" (HiWi = Hilfskraft).
Es gibt dafür auch andere, zum Teil kostenpflichtige Programme, aber der Explorer ist bei WINDOWS immer dabei und wird daher am
meisten verwendet.
Er erzeugt - vom Benutzer des PCs beauftragt - eine Datei-Lagerliste und gestaltet sie grafisch als
Datei-Katalog:
Im rechten Teil sehen Sie drei Dateien,
davon zwei Bilddateien (Endung jpg) und
eine Tabellenkalkulationsdatei (Endung
.xls).
Der linke Teil zeigt "Ordner", die den
seitlichen "Tabs" eines
Nachschlagewerkes entsprechen (dazu
gleich mehr)
7.
Ordner? Was kann ich mit darunter vorstellen?
Eine Lagerliste mit einer Million Einträgen
wäre schwer handhabbar. Es ist daher
üblich, Gruppen zu bilden, den Gruppen
Namen zu geben und die Lagerliste nach
Gruppen sortiert darzustellen. Bei langen
Lagerlisten werden Untergruppen und
Unter-Untergruppen erzeugt.
Gruppenbildung kommt in allen größeren
Lagern vor:
• Im Büro sind die Dokumente in
Ordner, Fächer, Schränke gruppiert (sortiert)
• Kurzwaren sind in Schubladen sortiert
• Waren im Baumarkt sind in Regalen und Fächern sortiert
• …
Dabei handelt es sich um Lager, in denen man die Lagerobjekte an Hand einer Lagerliste direkt
entnehmen oder einfügen kann. Die Infrastruktur besteht aus realen Leitz-Ordnern, Schubfächern,
Kisten, Schachteln ist daher nur bedingt als Modell für die Dateiverwaltung im PC geeignet, denn man
kann sich nur schwer Eine Schublade vorstellen, die Schubladen enthält, welche wieder Schubladen
enthalten usw.
Aufschlussreich ist hier die englische Bezeichnung für die Ordner im Explorer, nämlich
"directory" und das heißt Verzeichnis!
Und für strukturierte Verzeichnisse gibt es in der realen Welt gut
bekannte Beispiele:
• der Katalog eines Versandhauses gegliedert nach Kapiteln,
Unterkapiteln, Unter-Unterkapiteln
• Karteikarten-Ablagen in Bibliotheken. Die Ordnung entsteht
hier durch beschriftete Trennblätter und aufgesetzte Reiter (tabs).
Die Vorstellung Ordner = Trennblätter macht auch das folgende
Phänomen verständlich: Wenn Sie eine schwergewichtige Datei von
einer Stelle im Explorer an eine andere verschieben, ist das in
Sekundenbruchteilen vollzogen. Klar: Hier wird nur die Karteikarte
verschoben, die Lagerobjekte – die Dateien – sind davon gar nicht
betroffen.
Tatsächlich verschoben, d. h. an der neuer Stelle aufgebaut und
danach an der alten Stelle gelöscht , werden Dateien nur, wenn im Ziel eine andere
Dateiverwaltung arbeitet, also beim Verschieben in eine andere → Partition oder in eine externe
Festplatte.
Die Dateigruppen, wie sie der HiWi Explorer darstellt, können Sie sich also Behälter oder als
(Leitz-)Ordner voll Dateien vorstellen, besser aber als Kapitel eines Kataloges oder als Gruppen
von Dateikarten zwischen Trennblättern vorstellen.
Da all diese keine Lagerobjekte, im PC also selbst keine Dateien sind, sondern Bestandteile der
Dateiverwaltung, tragen sie Namen ohne Dateiendung, und sind gegen direkte Veränderungen
geschützt – nur die Dateiverwaltung darf sie erzeugen, ändern oder (samt Inhalt!) löschen.
8.
Was wäre noch bemerkenswert an den Lagerlisten
des Explorers?
Da gibt es noch vieles, aber das würde weitere Vorträge rechtfertigen. Hier nur ein paar
Besonderheiten.
• Sie dürfen ruhig mehrere HiWis (aus dem Hinduismus entlehnt heißen sie manchmal
"Inkarnationen") mit der Darstellung der Dateilisten beauftragen. Die werden dann als getrennte
Fenster nebeneinander oder übereinander auf dem Bildschirm angezeigt und können
unterschiedliche Kapitel (Katalogseiten) anzeigen.
Das kann hilfreich sein, wenn Sie mit der Maus eine Datei verschieben, da dann Ursprungs- und
Zielordner zugleich zu sehen sind.
• Auf den Auftrag "Arbeitsplatz" bzw. "Computer" hin bringt der HiWi Explorer die erste Seite mit
den Laufwerken (und noch einiges). Mausklick auf einen Ordner erzeugt für den HiWi den
Auftrag, dessen Inhalt zu ermitteln und darzustellen – je nach Einstellung entweder im selben
Fenster oder in einem neu erzeugten. So "hangeln" Sie sich durch das Geäst der DateikatalogBaumstruktur.
• Der HiWi Explorer nimmt seinen Auftrag so ernst, dass er auf seine Liste ständig aufpasst und
sie bei Änderungen die Darstellung sofort korrigiert. Wenn also etwa eine Datei, die im
Dateikatalog angezeigt wird, durch ein Programm gelöscht wird, verschwindet sie
sekundenschnell auch in der Anzeige.
• Der HiWi Explorer zeigt Ordner und Dateien nicht nur an, sondern bietet über Rechtsklick mit der
Maus ein Menü von Aufträgen an, die er weiterreichen kann.
Das Menü hängt von der Dateiendung ab und kann umfassen
• "Öffnen". Damit wird das Programm gestartet, das der Dateiendung zugeordnet ist und die
dann die Datei zur Bearbeitung lädt
• "Öffnen mit..." lässt ein Programm auswählen, das die Datei benutzen soll.
Wie das im Detail funktioniert?
Sie klicken irgendwo in der Tiefe des Dateikatalogs. den der HiWi auf dem Bildschirm ausgebreitet hat,
eine Bild-Datei mit der rechten Maustaste an. Der HiWi notiert den Pfad zu dieser Datei auf einen Zettel
und öffnet eine neue Dateiliste. Dort suchen Sie die passende Programm-Datei, z. B. Irfanview, und
klicken sie an. Der HiWi notiert diese Adresse, setzt sich auf sein Zweirad, fährt zu Irfanviews, läutet,
übergibt den Zettel mit dem notierten Pfad der Bild-Datei, fährt zurück zur Wartebank, setzt sich, zückt
sein Handy und ruft seine Freundin an. Frau Irfanviews scheucht inzwischen ihren Mann vom Fernseher,
er lässt brummend sein Bier stehen und ruft den Dateiverwalter an: "Schick mir doch mal diese blöde
Datei – er diktiert den Pfad - und schmeiß mir das Zeugs Du weißt ja wohin". Der Innentransport holt und
schmeißt alles vor die Garage, das war so vereinbart. Herr Irfanview holt das Zeugs, klatscht es auf den
Bildschirm und setzt sich wieder vor den Fernseher, wird aber wahrscheinlich bald von neuen Aufträgen
aufgeschreckt - er soll etwas von einem Bild wegschneiden, die Farben nachtrimmen und "was denen da
so einfällt" .
Genau so läuft es im PC ab! Statt "vor die Haustüre" gibt es eine vereinbarte Stelle "du weißt ja, wohin".
• Virentest
• Senden an (ein Untermenü bietet Senden an E-Mail-Empfänger, Kopieren auf den
Desktop, …)
• löschen
• umbenennen
• ausschneiden (das ist der erste Schritt zum Verschieben, er ist im Ziel-Ordner durch
"Einfügen" zu vollenden)
• und besonders wichtig: Eigenschaften (das werden Größe, Pfad, Attribute der Datei
angezeigt)
Den PC über den Explorer steuern das ist der beste Weg, wenn man mit der Maus arbeitet.
Der HiWi Explorer kann das!
9.
Hoppla, was war denn das im grünen Text: Pfad???
Der Pfad (path) ist der Weg durch den Dateikatalog, wie ihn der HiWi Explorer erstellt hat. Der Weg
beginnt bei der Partition (partition).
Die Festplatte ist meist in Partitionen unterteilt. Das
entspricht mehreren Lagerhallen im Lagerareal, statt nur
einer. Windows benennt die Lagerhallen mit einzelnen
Buchstaben, gefolgt von Doppelpunkt. Die Regeln,
nach denen Windows diese Buchstaben vergibt, sind
etwas merkwürdig. Seit Windows VISTA kann man sie
nachträglich ändern.
Partitionen wirken wie selbständige Laufwerke mit gemeinsamer Anschlusselektronik und
gemeinsamem Antriebsmotor. Sie sind im Übrigen voneinander völlig unabhängig, können
unterschiedliche Betriebssysteme enthalten (etwa Windows 7, Windows XP, Ubuntu; im Prinzip wäre
auch Apple OS möglich, aber dazu passt die übrige Hardware nicht).
Wie Lagerhallen lassen sich Partitionen nur schwer erzeugen, vergrößern oder verkleinern.
Beim Teilen einer großen Partition muss alles in der großen Lagerhalle (Partition) Befindliche zuerst in
eine Ecke verschoben (oder gar komplett ausgelagert) werden, dann wird die Lagerhalle verkleinert
(Wände werden verschoben, das Dach wird angepasst), dann wird auf der frei gewordenen Fläche
eine neue Halle errichtet.
Eine Partition auf Kosten einer anderen zu vergrößern ist noch aufwändiger.
Zwischenfrage: Was bringt es denn, mehrere Lagerhallen bzw. Partitionen zu betreiben?
Das Argument für beide ist Schutz vor Zerstörung. Wenn eine Lagerhalle abbrennt, können die
anderen gerettet werden, wenn eine Partition durch einen Virus zerstört wird und neu eingerichtet
werden muss, bleiben die anderen (mit Bildern, Präsentationen, Steuererklärungen usw.) unversehrt.
Bei geschickter Belegung der Partitionen – etwa C: für das Betriebssystem und eigene Programme, D:
für eigene Dokumente, Bilder, E: für Backups von C: und D: - ist schon viel für die Sicherheit getan.
Und noch eine Zwischenfrage: Warum beginnen die Buchstaben bei C:, wo sund A: und B:?
In alten Zeiten gab es als einheitliche Dockingstationen für zwei Typen von
Kleinlastern - A: und B: - mit sehr beschränkter Ladekapazität. Diese
"Disketten" gibt es nicht mehr, aus Pietätsgründen werden die Buchstaben
jetzt nicht mehr benutzt. Ein Andenken lebt noch in der Kopfleiste älterer
Programmversionen als Symbol für "speichern".
Nun aber endlich zum Pfad: Er beschreibt den Weg durch die Lagerliste zur gesuchten Datei und wird
durch mehrfaches anklicken in der Katalogdarstellung des Explorers durchlaufen.
In realen Lagern entspricht das dem Weg: Halle C: -> Regal 12 -> Etage 4 (Leiter benutzen) -> Palette auf Platz 7
.Im Büromodell: Hauptgebäude -> 4. Stock -> Zimmer 12 -> Aktenschrank grün -> Ordner mit der Aufschrift
"Reklamationen" -> Einlagehefter "PC Senioren Club Konstanz" -> Dankschreiben vom 01.04.1999 (erst das ist das
Lagerobjekt)
Beispiel im PC
D:\Eigene_Dateien\Eigene Bilder\2008\Weihnachten bei Paul.
Dateinamen können in einem PC mehrfach vorkommen, nur nicht im selben Ordner. Solche
mehrfachen Namen kommen häufig vor, u. a. bei Bildern, die in mehreren Bearbeitungszuständen
gespeicht wurden oder bei Installationsdateien, die allesamt "setup.exe" heißen und ganz
Unterschiedliches enthalten.
Der Pfad kann sich bei Internetanschluss auf einem fremden Rechner (dem Server) befinden. Die
Trennstriche sind dann normale Schrägstriche "/".
Beispiel:
http://www.pc-senioren-club-konstanz.de/PC_SEN/Seiten/ Vortraege/Bilder
%20per%20eMail%20%20verschicken.pps
Die merkwürdigen "%20" sind Leerstellen. Http:// bedeutet: Internetseite abholen – zum Unterschied
von E-Mails abholen oder Datei übertragen, wo andere Protokolle verwendet werden (POP3, ftp...).
10. Mal etwas anderes dazwischen: Warum braucht mein
PC immer so lange bis er losläuft?
Der PC als Datenfabrik hat eine äußerst merkwürdige Eigenschaft: Über Nacht verschwinden immer
alle Betriebsdaten – Aufträge, Rechnungen, Steueranweisungen für Produktionsmaschinen,
Protokolle, Handbücher, Terminkalender, Aufzeichnungen, selbst Halbfertiges, alles ist bei
Betriebsbeginn ein chaotischer Haufen Schrott. Die Maschinen stehen herum, ebenso die PCs der
Kaufleute und Entwickler, der Fuhrpark ist bereit, aber keiner weiß, was er tun soll. Es gibt keine
Anweisungen, keine Erinnerung daran woran weiter gearbeitet werden soll -. nichts! Die Leitz-Ordner
sind nicht leer, sie enthalten nur Papierstaub. Super-Gau, wenn nicht all diese Daten bei
Betriebsschluss, dem Herunterfahren der Fabrik, ins Lager gebracht worden waren. Wehe, wenn
nicht-...!
Bei Betriebsbeginn herrscht gespenstische Ruhe - nichts läuft. Nur in einer kleinen Hütte auf dem
Gelände brennt Licht, sie wird von einer Batterie versorgt.. Und dort beginnt der wichtigste Mitarbeiter
sein Tagewerk, eher nur ein Minutenwerk. Sein Name ist BIOS, er ist ein einfacher älterer Mitarbeiter,
der nur eine einzige Arbeit verrichtet – zuverlässig, ohne Aufsehen und nach etwas schwer
verständlichen Anweisungen und ebensolchen Rückmeldungen. Machte er schon immer so. Wenn
etwas nicht funktioniert pfeift er (drauf) und macht Schluss. Neuerdings stellen Firmen dafür Damen
ein, sie heißen efi, sind bunt gekleidet, gesprächig und so gut ausgebildet, dass sie mehr Aufgaben
übernehmen können als die etwas beschränkten BIOSse.
11. Und was genau macht der BIOS?
• Seine Aufgabe ist es, das "Booten" vorzubereiten
Engl. to boot ist merkwürdiges Vokabel! Es heißt u.a. Fußtritt, kann aber auch mit "bootstrap" zusammenhängen,
was etwa Stiefel-Riemen bedeutet, denn straps sind Riemen, aber auch Strapse - und das passt vielleicht auf efi,
aber nicht auf den alten BIOS. Geheimnisvoll! Gesichert ist die Bedeutung bootstrap = "Sich selbst aus dem
Sumpf ziehen". Es geht jedenfalls darum, den PC zu starten.
• Zunächst prüft er, ob die lebensnotwendigen Einrichtungen vorhanden sind und auf Zuruf
reagieren. In der Fabrik mögen das die Stromversorgung, die Pförtnerloge und die
Zufahrtsstraße sein, im PC sind es der elektronische Arbeitsspeicher, eine Tastatur und
Grafikprozessor für den Bildschirm. Wenn etwas fehlt pfeift er (drauf) und macht Schluss. In sehr
speziellen Fällen fragt er, ob er ohne Tastatur weitermachen soll.
• Wenn es mehrere Lager-Areale gibt, klappert er die in einer vorgegebenen Reihenfolge ab bis er
an einem Eingangstor den Hinweis findet "Wiederherstellungsdateien in diesem Areal in Halle
X:" (Fachjargon: master boot record)
• Er betritt diese Halle und geht zu einem vereinbarten Platz, an dem ein "Boot Manager" sitzt und
meldet ihm "Draußen alles in Ordnung, kannste loslegen"
• Darauf startet der Boot Manager den sehr komplexen Vorgang, alle Abteilungen und Maschinen
mit alten und neuen Daten zu versehen und allmählich – Schritt für Schritt – kann eine Abteilung
nach der anderen ihre Arbeit aufnehmen. Und das dauert umso länger, je mehr da
wiederherzustellen ist – je mehr Daten, je mehr startbereite Prozesse. Und je mehr von all dem,
desto mehr hat der Virenschutz zu überprüfen – und desto länger. Dazu kommen noch
automatische Updates, die bei dieser Gelegenheit installiert werden und es gibt noch die
"Indizierung" mit der Dateien zwar sehr schnell gefunden werden, aber Aufbau, Aktualisierung
und Überprüfung eines solchen Index dauern lange und bremsen den PC.
12. Wie kann ich mir die Verbindung mit einer externen
Festplatte vorstellen?
Eine externe Festplatte wird mit dem PC verbunden wie ein
Speditionsfahrzeug bei einer Übersiedlung an ein Haus:
Gegenstände werden ein- und ausgeladen. In anderen Fällen
wird aus einem Lieferwagen Ware nur in das Haus gebracht,
nicht abgeholt (Bofrost, Eismann). Oder die Paket-Zustellung
und Abholung durch eine Postgesellschaft: Auch da gibt es eine
temporäre Verbindung mit einem Abgleich der Bestände im Haus
und im angedockten Fahrzeug. Auf privater Seite wird der
Transfer wohl meist über eine Abhakliste manuell verwaltet, im Fahrzeug wird er meist elektronisch
verwaltet. Auch der Außentransport einer Firma wird durch eine Kopplung der Lagerverwaltung mit
einem Rechner im Fahrzeug (meist "hand-held") verwaltet – beide Seiten wissen immer genau, wo
sich ein bestimmtes Stück befindet.
Ein PC verfügt über mehrere Andock- bzw. Anschlussmöglichkeiten für externe Datenträger:
• einen S-ATA Anschluss
• USB-Anschlüsse
• einen Firewire-Anschluss
(hauptsächlich für
Videokameras)
• Bluetooth-Anschlüsse über
Funk
• LAN-Verbindungen über
Kabel, WLAN oder dLAN
(über das Stromnetz)
• Internetverbindungen
Damit sind aber nur die Hardwareverbindungen gemeint oder Datenübertragungsverbindungen
niederer Ebene (die Datenpakete hin und her schicken). Das erklärt noch nicht viel, interessant wird es
erst, wenn die Dateiverwaltung des externen Laufwerks so mit der Dateiverwaltung des PCs so
verbunden ist, dass "im Explorer", also im Dateikatalog des PCs, die Dateien des externen Laufwerks
gleichartig mit den lokalen angezeigt wird, womöglich mit einem eigenen Partitions-Buchstaben, und
es einen gemeinsamer Auftragskatalog gibt (rechte Maustaste, s. Kapitel 8.)
Hier ist ein Dateikatalog mit der Hauptseite meines PCs (links) und dem Hauptordner unserer
Homepage im Internet in einer gemeinsamen Dateiliste zu sehen. Sie wurde von einem speziellen,
kostenpflichtigen HiWi, der zwei Seiten in einem gemeinsamen Fenster anzeigen kann, erstellt.
Solcher Fernzugriff funktioniert auch, wenn in den Partnern unterschiedliche Betriebssysteme – und
damit unterschiedliche Dateisysteme - eingerichtet sind: Windows XP und Windows 7, Apple OS,
Unix (auf dem Server unserer Homepage) usw.
13. Unterschiedliche Dateisysteme – wozu?
Ein Dateisystem besteht im Wesentlichen aus der Dateiverwaltung und dem
Adressierungsverfahren, das die Maximalgröße einer Datei bestimmt.
Windows-PCs hatten und haben mehrere Dateisysteme – FAT 16, FAT 32. FAT 32 ext, NTFS und das
ist noch nicht das Ende.
USB-Sticks, die Speicher tragbarer Geräte (Mp3 Player, Handys, Fotoapparate...) verwenden oft noch
die älteren, einfachere Dateisysteme.
Dateisysteme werden durch "Formatierung" erzeugt, ein Vorgang, der alle schon vorhandenen Daten
unbrauchbar macht - Vorsicht!
Die riesigen Rechneranlagen der Server, die Großrechner von IBM, Realzeit-Rechner zur
Prozessteuerung usw., aber auch Smartphones verwenden andere Dateisysteme. Alle haben auch
eine einfache, universelle Schnittstelle zur Verbindung mit einem Explorer, der dann (mit ein wenig
zusätzlicher Software) eine gemeinsame Dateiliste erzeugen kann.
14. Mir klingt noch im Ohr, dass es Pufferspeicher und
Einstellmöglichkeiten gibt. Was ist das und betrifft
mich das?
Ein Beispiel: Daten werden von einem Programm erzeugt und sollen im Lager auf der Festplatte gespeichert werden.
Die Steuerelektronik auf der Festplatte kann solche Daten mit ihren "Schreibaufträgen" in einem Puffersammeln
sammeln und nur von Zeit zu Zeit und in optimaler Reihenfolge zur Festplatte übertragen. Das entspricht ungefähr der
üblichen Aufzugsteuerung, bei der abwechselnd Aufträge gesammelt werden und dann allmählich als sortierte
Aufwärts- bzw. Abwärts-Aufträge ausgeführt werden.
Auch beim "Lesen" von Daten aus der Festplatte, mehr noch aus dem Internet, sind solche Puffer
wichtig.
Sie werden oft als "cache" (gesprochen käsch) bezeichnet, das klingt nur wie engl. cash (=Barzahlung), bedeutet aber
"verborgen". Im Deutschen gibt es das Wort "kaschieren".
Die Pufferspeicher und caches haben ein Problem gemeinsam: Sie arbeiten nur mit Stromversorgung.
Wird der Strom unterbrochen, gehen die Daten verloren! Beim Lesen von Daten ist das nicht tragisch,
sie können noch einmal geholt werden. Beim Schreiben aber gehen sie wirklich verloren und können
eine Datei halb fertig und unbrauchbar hinterlassen. Das ist der Grund dafür, dass Sie externe
Laufwerke nicht einfach durch Ziehen des Steckers trennen sollen, sondern über "Hardware sicher
entfernen", wobei die gepufferten Aufträge ausgeführt werden, im Jargon "flush cache".
Sie können den cache einer externen Festplatte
auch ausschalten. Das verringert in manchen
Situationen die Geschwindigkeit, erübrigt aber das
"Hardware sicher entfernen":
Systemsteuerung -> System -> Hardware ->
Gerätemanager -> Laufwerke -> Rechtsklick auf
das entsprechend externe Laufwerk (leider nur an
der Herstellerbezeichnung zu erkennen) -> Richtlinie
-> Haken entfernen
15. Zusammenfassung
• Dateien werden im PC auf Festplatten gespeichert und dort permanent (d. h. ohne
Stromzufuhr)gelagert
• Dieses Lager wird von einer Dateiverwaltung, die bei Windows ein Teil des Betriebssystems ist,
verwaltet. Lagerobjekte sind "Dateien", die gleich behandelt werden, aber sehr verschiedene Inhalte
haben können.
• Gruppen von Dateien heißen "Ordner" (Büromodell), passender wäre die Vorstellung von KatalogKapiteln oder Dateikarten-Gruppen.
• Zugriff bietet der "Explorer", eine Dienstleistung, die
• eine grafisch aufbereitete, durch Ordner und Unterordner hierarchisch strukturierte
(Baumstruktur-) Dateiliste erzeugt und
• Dateien betreffende Befehle an WINDOWS weiterreichen kann
• Wenn mit dem PC verbundene Datenspeicher (externe Laufwerke, Festplatten anderer PCs) an die
lokale Dateiverwaltung angeschlossen sind, kann sie der Explorer wie lokale Dateien behandeln. Das
funktioniert nicht nur bei den unterschiedlichen WINDOWS-Dateisystemen untereinander, sondern
sehr oft auch mit fremden Dateisystemen.
16. Weitere Themen, die ähnlich erläutert werden
könnten
1. Verknüpfungen - Mehrfacheinträge im Dateikatalog, Fernsteuerung
• Programm und Daten unterscheiden - sie verhalten sich wie Werkzeug und Werkstück
(Bohrmaschine zu Brett)
• Die Ordnungsstruktur von "Bibliotheken" - Nutzen oder Ärgernis?
• "Booten" und "Herunterfahren"