Laufwerk (Computer)
Ein Laufwerk ist ein Gerät eines Computers für den Zugriff (Lesen/Schreiben oder Nur-Lesen) auf ein Speichermedium für digitale Daten. Sie lassen sich unterteilen in Laufwerke für Wechselmedien (Magnetband, Diskette, CD, DVD usw.) und Laufwerke ohne Wechselmedien wie z. B. Festplatten oder Solid-State-Drives.
Neben diesen Laufwerken im eigentlichen Sinne – den physischen Laufwerken – gibt es verschiedene Methoden, die dazu führen, dass über das Betriebssystem für den Anwender „Laufwerke“ sichtbar sind, die keine Einszueins-Entsprechung in physischen Laufwerken haben: Partitionen, um ein Laufwerk in mehrere Dateisysteme zu unterteilen, logische Laufwerke für komplexere Verteilung von Dateisystemen auf Laufwerke, RAID-Systeme, um mehrere Laufwerke zusammenzulegen, sowie virtuelle Laufwerke, die physische Laufwerke auf Software- bzw. Betriebssystemseite nachbilden, wobei der Inhalt einzelner Medien in Abbild-Dateien vorgehalten wird.
Auch freie Bereiche des Hauptspeichers können als Laufwerke verwendet werden. Diese werden als RAM-Disks bezeichnet. Da der Inhalt des Hauptspeichers beim Neustarten oder Ausschalten des Rechners verloren geht, können RAM-Disks nicht als Massenspeicher verwendet werden. Ihr Vorteil liegt vor allem in den wesentlich kürzeren Zugriffszeiten und viel höheren Datenübertragungsraten.
Abgrenzung
Während im Wort „Laufwerk“ ein mechanisches Gerät impliziert ist, gibt es auch Medien mit Speicherchips, für deren Zugriff keine bewegliche Mechanik erforderlich ist. Dazu zählen Speicherkarten, USB-Sticks, geräteinterne Speicher usw. Obwohl solche Geräte keine Laufwerke im engeren Sinne sind, werden auch sie so bezeichnet, weil sie aus der Sicht des Anwenders dieselbe Funktion haben.
Um große Datenvolumen zu fassen, werden eigene Systeme aufgebaut, die nur der Datenspeicherung dienen. Diese sind über besondere Protokolle wie iSCSI mit dem Anwendungsserver per Netzwerk verbunden (NAS), oder in einem besonderen Storage Area Network (SAN) zum Beispiel mit Fibre Channel angebunden. Man spricht bei solchen Datenspeichern von Festplattensubsystemen, Tape Libraries und CD/DVD/WORM-Jukeboxen.
Laufwerksbuchstaben unter CP/M und seinen Abkömmlingen, inkl. Microsoft-Betriebssystemen
Microsoft-Betriebssysteme repräsentieren die Laufwerke (genauer: deren Partitionen, die so dem Benutzer wie eigene Laufwerke erscheinen) durch Buchstaben, gefolgt von einem Doppelpunkt. Dies war eine Eigenschaft von CP/M und wurde in den darauf aufbauenden Betriebssystemen DOS, Atari TOS, OS/2, Microsoft Windows und dem Betriebssystem der PlayStation übernommen. Traditionell bezeichnen „A:“ und „B:“ Diskettenlaufwerke und „C:“ die Bootpartition der Festplatte, ferner „D:“ das CD/DVD-Laufwerk des Computers (sofern keine weiteren Festplatten(-partitionen) vorhanden sind).
Die Vergabe der Laufwerksbuchstaben hängt bei MS-DOS-basierten Systemen, und bedingt auch bei NT-basierten Systemen (Startlaufwerk), von der Anschlussweise der Laufwerke ab (also zum Beispiel IDE-Kanal und Jumperung), von der Reihenfolge des Nachladens der weiteren Treiber sowie gegebenenfalls von der manuellen Laufwerksbuchstabenzuordnung in der Systemsteuerung.
Auch CD- und DVD-Laufwerke sowie Cardreader erhalten eigene Laufwerksbuchstaben (bei Cardreadern mit mehreren Steckplätzen (Slots) erhält jeder Steckplatz einen eigenen Laufwerksbuchstaben, da jeder Steckplatz als eigenes Laufwerk angesehen wird). USB-Memory-Sticks werden automatisch bei Einstecken – während des Betriebes – eigene Buchstaben zugewiesen. Das ist ab Windows 2000 der Fall, mit Treibern anderer Anbieter bereits ab Windows 98.
Ebenso können Laufwerksbuchstaben für Netzwerkzugriffe auf einem anderen Rechner vergeben werden (Netzlaufwerk). Mit dem Kommandozeilenbefehl subst kann Verzeichnissen ein eigener Laufwerksbuchstabe zugewiesen werden. Sind mehr als 26 Laufwerke (Anzahl der Buchstaben des englischen Alphabets) vorhanden, so werden Laufwerksbuchstaben nur für die ersten 26 Laufwerke vergeben. Die darüber hinaus noch vorhandenen Laufwerke lassen sich bei NT-basierten Betriebssystemen dann ähnlich wie bei Unix in das Dateisystem über mountpoints einlinken.
Unix-basierende Betriebssysteme
Unter unixoiden Betriebssystemen, wie Linux oder macOS, erhalten Laufwerke zum Teil einen Gerätenamen, der sich nach dem Typ (SCSI, ATA…) unterscheidet. Unter Linux stehen beispielsweise meist die ersten beiden Zeichen für die Art des Laufwerks, das dritte für die Nummer; so bezeichnet /dev/hda die erste ATA-Festplatte, /dev/sdb die zweite SCSI-Festplatte oder /dev/fd2 das dritte Diskettenlaufwerk. Es gibt aber auch hierarchisch orientierte Namensschemata, die sich an der Anschlussweise der Geräte orientieren, oder logische, bei denen sich lediglich die Art des angeschlossenen Geräts niederschlägt.
Über den Gerätenamen erhält man zunächst nur Zugriff auf die blockorientierten Rohdaten des Laufwerks. Durch das Mounten erscheint der Inhalt des Dateisystems auf dem Datenträger bzw. Laufwerk an einer bestimmten Stelle in der systemweiten Verzeichnisstruktur – es wird dort eingehängt. Der normale Zugriff auf Laufwerke im laufenden System geschieht von da an nicht über Gerätenamen, sondern über besagte Stelle in der Verzeichnisstruktur. Die Stelle hängt von der Konfiguration ab; übliche Stellen sind zum Beispiel für CD-ROM-Laufwerke /cdrom oder /mnt/cdrom. Nach dem Zugriff müssen die Dateisysteme wieder ausgehängt werden (unmounten). Mounten und Unmounten kann auch automatisiert durch einen Automounter geschehen.
