Datenblock

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Ein Datenblock (lehnübersetzt aus dem englischen data block) ist eine begrenzte, fallweise festgelegte Anzahl von Bits oder Bytes, die als Transporteinheit behandelt wird. Der Blockaufbau und die Blockelemente entsprechen den betreffenden Kommunikationsprotokollen.

Massenspeicher[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Festplatten und Disketten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Hauptartikel: Festplattengeometrie

Datenblöcke kommen bei Festplatten und Disketten auf verschiedenen Abstraktionsebenen vor. Zum einen erfolgt die Kommunikation zwischen Betriebssystem und Gerätecontroller (ist in zeitgenössischen Festplatten eingebaut) sowie auch der Zugriff auf den Datenträger durch den Gerätecontroller blockweise. (Die Größen der Blöcke bei Kommunikation und Zugriff sind normalerweise gleich, außer bei sogenannten 512e-Festplatten.) Zum anderen erfolgt die Organisation der Daten durch das Betriebssystem (genauer: durch den Dateisystem-Treiber) ebenfalls blockweise. Um die beiden Dinge zu unterscheiden, wird bisweilen, insbesondere im Umfeld der Microsoft-Betriebsysteme, vom Sektor für ersteren sowie Cluster (Zuordnungseinheit) für letzteren Sachverhalt gesprochen. Ein Cluster umfasst dabei praktisch immer einen oder mehrere (meist eine Zweierpotenz) Sektoren, beispielsweise acht. Zu beachten ist dabei, dass das Wort Sektor hierbei eigentlich ungenau benutzt wird, da es traditionellerweise in Analogie zum Begriff Kreissektor benutzt wird. Es steht also eigentlich für alle Datenblöcke im entsprechenden Kreissektor, wobei erst zusammen mit der Kopf- sowie Zylinder-Nummer ein bestimmter Datenblock spezifiziert ist (CHS-Adressierung).

Ein Datenblock (kurz Block oder Sektor genannt) ist die kleinste in einem Zugriff les- oder schreibbare Einheit einer Festplatte oder Diskette. Traditionell sind Datenblöcke 512 Byte groß, was der Clustergröße des Ur-Unix-Dateisystems entspricht; seit ca. 2010 gibt es zunehmend Festplatten mit 4096-Byte-Datenblöcken, was der Mindestclustergröße moderner Betriebssysteme entspricht. (Für Details dazu und Probleme bei der Umstellung siehe Abschnitt Advanced Format im Artikel Festplattenlaufwerk.) Jeder Datenblock auf einem Datenträger kann eindeutig adressiert werden, wozu es verschiedene Verfahren – wie etwa LBA (Adressierung über fortlaufend nummerierte Blöcke) und CHS-Adressierung (Adressierung über Zylinder-, Kopf- und Sektornummer) – gibt. Das modernere LBA-Verfahren orientiert sich nicht mehr an der Festplattengeometrie; diese ist bei zeitgenössischen Festplatten derart komplex, dass sie via CHS ohnehin nicht abgebildet werden kann. Daher nimmt der Festplattencontroller auch bei der CHS-Adressierung eine Adressumsetzung vor und spiegelt dem Host (Computer mit Betriebssystem) eine fiktive, in den Rahmen der Möglichkeiten der CHS-Adressierung passende Geometrie vor.

Dateisysteme organisieren Daten üblicherweise nicht mehr auf der niedrigsten Ebene der Datenblöcke, sondern auf der nächsthöheren, der der Cluster (Terminus unter Windows; Terminus unter Linux: Blöcke). Im Gegensatz zur früher einmal üblichen geometriebasierten Adressierung wird dieses Verfahren auch blockbasierte Adressierung genannt.[1]

Compact Disc[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Hauptartikel: Compact Disc

2352 Byte, entsprechend 1/75 s Audiodaten, ist die Blockgröße bei Audio-CDs. Zur Datenspeicherung beispielsweise auf CD-ROM (Mode 1) werden 2048 Byte Nutzdaten mit zusätzlichen Fehlerkorrektur- und Synchronisationsdaten in einem 2352 Byte großen Block gespeichert. Dadurch wird eine praktikable Blockgröße von 2 KiB erreicht bei gleichzeitiger Verringerung der Bitfehlerhäufigkeit um etwa das Zehntausendfache gegenüber dem Wert bei Audio-CDs.

Protokolle[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Netzwerk[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

In Computernetzen werden Datenblöcke eher als Datenpakete bezeichnet. In den meisten Netzwerkprotokollen ist die Paketlänge variabel, es gibt allerdings häufig Mindest- oder Maximallängen für die Pakete. So muss etwa ein Ethernet-Paket mindestens 72 Byte groß sein. Sind weniger Daten zu senden, wird das Paket künstlich durch Fülldaten (z. B. Nullen) vergrößert, die vom Empfänger ignoriert werden.

SCSI[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das SCSI-Protokoll verwendet Datenblöcke, um Befehle zu senden. Es tritt neben SCSI-Laufwerken unter anderem auch bei Laufwerken mit wechselbaren Medien (CD- und DVD-Laufwerke) im Computer auf. Dort werden Datenpakete als Pakete referenziert, die befehlsweise 10, 12 oder 16 Bytes groß sind.

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Konzepte der Speicheradressierung – Seite beim Massachusetts Institute of Technology; Stand: 19. Juni 2011