Die besten SMART-Tools für Festplatten - Bilder. CrystalDiskInfo sieht schick aus, liest die SMART-Werte Ihrer Festplatte aus und stellt sie in der Übersicht dar. Wer sich nicht für die Details interessiert, der kann auch einfach den Gesundheitszustand prüfen. Ein blau hinterlegtes Feld zeigt dabei "alles in Ordnung" an.
Das Gratis-Tool hält aber auch noch weitere Details rund um die verbauten Festplatten parat, etwa die Seriennummer, den eingestellten Übertragungsmodus und die Gesamtlaufzeit. Gut: Sämtliche Angaben sind auf Deutsch übersetzt. CrystalDiskInfo erkennt SSDs zuverlässig, kann aber mit externen USB-Festplatten nichts anfangen. Freunde von Diagrammen können sich in einem umfangreichen Assistenten so richtig austoben und dort etwa die Temperaturentwicklung über den Tag, die Verteilung der Festplattenlaufzeit oder die Lesefehlerrate in schicken Grafiken ausgeben lassen. Download: CrystalDiskInfo Zurück zum Artikel.
Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology. Das Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology (SMART bzw. S.M.A.R.T.), zu deutsch System zur Selbstüberwachung, Analyse und Statusmeldung, ist ein Industriestandard, der in Computerfestplatten eingebaut wird. Es ermöglicht das permanente Überwachen wichtiger Parameter und somit das frühzeitige Erkennen drohender Defekte. Überblick[Bearbeiten] Die Auswertung der überwachten Daten erfolgt beim Starten des PCs durch das entsprechend eingestellte BIOS, bzw. andere Firmware, oder durch spezielle Software, die zusätzlich zum Betriebssystem installiert werden muss. Microsoft beispielsweise stellt dafür seit Windows 95b (OSR 2) einen Treiber bereit, der dann von dieser Software angesprochen wird. Dabei orientiert sich das Programm an vom Festplattenhersteller festgelegten Grenzwerten für die einzelnen Parameter, etwa für die Temperatur.
Die gesamte Überwachung verlangsamt die Festplatte nicht, da sie das Geschehen nur protokolliert, ohne korrigierend einzugreifen. Geschichte[Bearbeiten] Tagged Command Queuing. Tagged Command Queuing (TCQ) ist eine Eigenschaft, die ursprünglich mit der SCSI-2 und später dann auch mit der ATA-4 Spezifikation eingeführt wurde. Ähnlich der Native Command Queuing (NCQ) Funktion der S-ATAII Spezifikation sorgt sie bei Festplatten für eine Beschleunigung der Schreib- / Lesevorgänge. Befinden sich z. B. mehrere Leseanforderungen in der Befehlswarteschlange (engl.: Command Queue), so wird zunächst jede Anforderung mit einer Markierung (engl. "tag") versehen, die dem Platz in der Warteschlange entspricht. Dann sortiert der Festplattencontroller die Anforderungen so um, dass die Gesamtzeit aller Anforderungen minimiert wird. Siehe auch: Native Command Queuing.
Intel ICH. I/O Controller Hub (ICH) ist die Bezeichnung für den Mikrochip Intel 82801 und wird von Intel als Synonym für Southbridge benutzt. Intel 82801 (ICH2) Hintergründe[Bearbeiten] Der i82801 wurde 1998 von Intel als Southbridge für zukünftige Chipsätze nach der Zeit der sehr erfolgreichen BX-Northbridge 82443 entwickelt. Anders als sein Vorgänger 82371 (PIIX) ist der 82801 nicht mehr über einen internen PCI-Bus mit 133 MByte/s, sondern über eine proprietäre Schnittstelle, die von Intel Hub Interface genannt wurde, mit 266 MByte/s (Busbreite 8 Bit) an seine Northbridge angeschlossen. Produktgeschichte[Bearbeiten] ICH[Bearbeiten] Die erste Version des ICH (82801AA) hat 241 Pins und unterstützt bis zu sechs PCI-Geräte, ATA/66, zwei USB-1.1-Ports und die damals noch jungen Standards ACPI und APIC.
ICH0[Bearbeiten] Für den Einsatz auf Niedrigpreis-Hauptplatinen mit i810-Northbridge entwickelte Intel eine abgespeckte Variante des ICH, den ICH0 (82801AB). ICH2[Bearbeiten] ICH3[Bearbeiten] ICH4[Bearbeiten] VIA Southbridges. Die Firma VIA Technologies produziert für ihre Northbridges diverse Southbridges für I/O-Funktionen. Diese VIA-Southbridges werden entweder über den PCI-Bus oder über das proprietäre V-Link mit den Northbridges verbunden. Modelle[Bearbeiten] Die Southbridge 82C686A und die Northbridge VT8371 bildeten zusammen den ersten AMD Athlon-Chipsatz KX133 von VIA Technologies. 82C686A[Bearbeiten] Die 82C686A war eine Southbridge mit Unterstützung für USB 1.1 und ATA-66. Sie wurde per PCI-Bus mit der Northbridge verbunden. 82C686B[Bearbeiten] VT8231[Bearbeiten] Trotz allem führten die Ereignisse im Zusammenhang mit der 82C686B in der Folge dazu, dass der PCI-Bus fortan nicht mehr als Verbindung zwischen North- und Southbridge benutzt wurde und VIA führte mit der VT8231 eine entsprechende proprietäre Verbindung mit einer Datenübertragungsrate von 266 MB/sec, genannt 4x V-Link, ein, um den PCI-Bus entsprechend zu entlasten.
VT8233(C)[Bearbeiten] VT8235[Bearbeiten] VT8237(R+)[Bearbeiten] Die VT8237 bzw. Partitionstabelle. Der Begriff Partitionstabelle umfasst alle Formen der Partitionierung, wenn diese eine Tabelle verwenden; umgangssprachlich wird häufig die am weitesten verbreitete im Master Boot Record (MBR) enthaltene Partitionstabelle des IBM-kompatiblen PC mit dem Begriff gleichgesetzt, obwohl dies nicht ganz korrekt ist. Partitionierung auf Ebene eines Dateisystems (siehe Logical Volume Manager) ist nicht Teil des Begriffs. Die beiden häufigsten Partitionstabellen sind der bereits genannte Master Boot Record sowie dessen Nachfolger GUID Partition Table (GPT).
Einrichtung[Bearbeiten] Moderne Betriebssysteme mit grafischer Benutzeroberfläche bieten meist ein einfach zu bedienendes grafisches Dienstprogramm zum Erstellen und Verwalten von Partitionen (unterschiedlicher Partitionstabellen) an. Unter Microsoft Windows ist dies üblicherweise die Datenträgerverwaltung[1]. Interoperabilität[Bearbeiten] Auf großen Festplatten (größer als 2 TB) wird meist die GUID-Partitionstabelle, kurz GPT, verwendet.
Master Boot Record. Partitionierung gemäß den MBR-Spezifikationen: master boot record (links ein Master Boot Record, rechts ein Volume Boot Record) Der Master Boot Record (kurz MBR) ist der erste Sektor eines in Partitionen aufteilbaren Speichermediums wie beispielsweise einer Festplatte. Der MBR enthält eine Partitionstabelle, die die Aufteilung des Datenträgers beschreibt, und optional für BIOS-basierte Computer (x86, IBM-PC-kompatibel) einen Bootloader, jenes Programm im Bootsektor, das im Chainloading-Prinzip den Bootloader eines Betriebssystems auf einer der Partitionen startet. Historische Entwicklung[Bearbeiten] Als der IBM-PC entwickelt wurde, waren Speichermedien zunächst nicht in Partitionen unterteilt.
Die Urfassung des IBM-PC, das Modell 5150 von 1981, hatte zwei 5¼″-160-kB-Disketten-Laufwerke. Das BIOS, eine Neuentwicklung für den IBM-PC, erwartete an Position CHS 0:0:1 (Spur 0, Kopf 0, Sektor 1) den 512 Bytes großen Bootsektor, lud diesen in den Speicher und führte ihn aus. Synonyme[Bearbeiten] Festplattengeometrie. Unter der Geometrie einer Festplatte versteht man die Aufteilung der Festplatte in Zylinder, Köpfe und Sektoren. Prinzip[Bearbeiten] Magnetooptische Aufnahme der Magnetisierungen einzelner Bits auf einem Ausschnitt eines Festplatten-Platters. Die Daten auf Festplatten (und auch Disketten) werden in kleine Abschnitte – sogenannte Datenblöcke oder Sektoren – unterteilt, die eine konstante Größe haben (meist 512 Bytes oder ein Vielfaches, etwa 4096 Bytes). Dazu werden die Seiten aller Scheiben einer Festplatte durchnummeriert. Während Disketten maximal zwei Seiten aufweisen, eine Vorder- und eine Rückseite, haben Festplatten fast immer mehr als eine Platte mit jeweils zwei Seiten (→Plattenstapel, siehe Physischer Aufbau einer Festplatte).
Jede Seite hat einen eigenen Schreib-/Lesekopf, daher spricht man von der Anzahl der Köpfe. Da die Spuren mit steigendem Radius auch entsprechend länger werden, werden sie ggf. dementsprechend in mehr Blöcke unterteilt. Cylinder, Head, Sector[Bearbeiten] Datenblock. Ein Datenblock (vom 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] Festplatten und Disketten[Bearbeiten] Festplatten und Disketten sind in Datenblöcke (kurz Blöcke oder Sektoren genannt) unterteilt. Compact Disc[Bearbeiten] Zur Datenspeicherung beispielsweise auf CD-ROM (Mode 1) werden 2048 Byte Nutzdaten mit zusätzlichen Fehlerkorrektur- und Synchronisationsdaten in einem 2352 Byte großen Block gespeichert.
Protokolle[Bearbeiten] Netzwerk[Bearbeiten] In Computernetzen werden Datenblöcke eher als Datenpakete bezeichnet. SCSI[Bearbeiten] Das SCSI-Protokoll verwendet Datenblöcke, um Befehle zu senden. Einzelnachweise[Bearbeiten] Hochspringen ↑ Konzepte der Speicheradressierung – Seite beim Massachusetts Institute of Technology; Stand: 19. LBA / Logical Block Addressing. Grundlagen[Bearbeiten] Die Blöcke der Festplatte werden im Gegensatz zur dreidimensionalen Zylinder-Kopf-Sektor-Adressierung (engl. Cylinder-Head-Sector, kurz CHS) komplett unabhängig von der Festplattengeometrie adressiert. Dabei werden beim LBA-Verfahren die Blöcke einfach gezählt, beginnend mit Null. Jeder LBA-Block entspricht einem einzelnen Sektor der CHS-Adressierung. 48-Bit-LBA kommt bei Festplatten mit Kapazitäten von mehr als 128 GiB zum Einsatz, sofern das BIOS ebenfalls 48-Bit-LBA unterstützt.
Im Zusammenhang mit der Größe des CDB (Command Descriptor Block) wird auch von 32-Bit-LBA und 64-Bit-LBA (Long-LBA) gesprochen. Mit der Erweiterung der CDB-Länge auf 16 bzw. 32 Byte sind 8 Byte (64 Bit) für die LBA-Adresse vorgesehen. Unterstützung in Betriebssystemen[Bearbeiten] Aktuelle Betriebssysteme (z. Situation bei älteren Betriebssystemen[Bearbeiten] Seit Windows Server 2003 Service Pack 1 und Windows XP 64-Bit Edition unterstützt Microsoft auch Long-LBA. Weblinks[Bearbeiten] CHS / Cylinder Head Sector. Bei älteren Computern musste häufig die Anzahl der Zylinder, Köpfe und Sektoren noch per Hand im BIOS eingetragen werden, damit der Computer bzw. das Betriebssystem die Festplatte korrekt ansteuern konnte.
Falsche Angaben konnten dabei leicht zu Datenverlusten führen. Dabei war der Bezug zur Hardware aber nicht sehr direkt: Manchmal funktionierten Festplatten auch, wenn falsche Angaben eingetragen wurden, solange die angegebene Größe nicht die tatsächliche Größe der Festplatte überstieg. Das BIOS moderner Computer kann die CHS-Angaben von Festplatten normalerweise selbständig ermitteln. Bei einer CHS-Formatierung werden im Registersatz des Festplattencontrollers die Anzahl der Zylinder, Köpfe und Sektoren der Festplatte eingetragen. Bei RAID spielen diese Angaben u. Die Sektoren werden ab eins gezählt, während bei den Zylindern und Köpfen die Zählung (wie in der Informatik üblich) bei Null beginnt. DMA / Speicherdirektzugriff. Diese Technik erlaubt angeschlossenen Peripheriegeräten, wie Netzwerkkarte oder Soundkarte, ohne Umweg über die CPU direkt mit dem Arbeitsspeicher zu kommunizieren. Der Vorteil des Speicherdirektzugriffs ist die schnellere Datenübertragung bei gleichzeitiger Entlastung des Prozessors.
Direkter Speicherzugriff[Bearbeiten] Ein-/Ausgabe über Prozessor Ein-/Ausgabe über direkten Speicherzugriff Die konventionelle Methode, Daten von einer Eingabe-Ausgabe-Einheit in den Arbeitsspeicher zu transferieren, nutzt Prozessorregister zur Zwischenspeicherung. Erst werden die Daten vom Prozessor in sein internes Register eingelesen, um dann in einem weiteren Schritt in den Arbeitsspeicher verschoben zu werden. Dafür sind viele Taktschritte notwendig, in denen der Prozessor nicht für die Ausführung anderer Befehle zur Verfügung steht, und somit wird die Ausführungsgeschwindigkeit laufender Programme verringert.
Beim PC gibt es nur eine reale DMA-Leitung. Funktionsweise des DMA-Controllers[Bearbeiten] ATA/ATAPI. 34-Pin-Floppy- und 40-Pin-ATA-Stiftleiste (am Host bzw. am Peripheriegerät) 80- und 40-adrige ATA-Kabel zum Verbinden von Host zu Gerät Advanced Technology Attachment with Packet Interface (kurz ATAPI) verwendet diese physikalische Schnittstelle und erweitert das Protokoll der Datenschnittstelle so, dass darüber gekapselte SCSI-Pakete übertragen werden können. Die dadurch möglichen SCSI-Befehle erweitern den Einsatzbereich von ATA über den ursprünglich reinen Festplattenbetrieb hinaus. So können mit ATAPI zusätzlich auch Geräte wie Wechselplatten, optische Laufwerke und Bandlaufwerke verwendet werden.
Der ATA-Standard wurde vom T13 Technical Committee des InterNational Committee for Information Technology Standards (INCITS) erarbeitet und durch das American National Standards Institute (ANSI) als US-amerikanische Norm verabschiedet. Das T13-Komitee hat Anfang 2010, wie T10 ein Jahr davor, den öffentlichen Zugang zu allen Dokumenten gesperrt. Geschichte[Bearbeiten] Sonderform[Bearbeiten] Serial ATA. Serial-ATA-Logo SATA-Kabel (oben) und Anschluss auf einem Mainboard (unten) Unterseite einer Serial-ATA-Festplatte mit Datenkabel (links) und Stromkabel (rechts) Geschichte[Bearbeiten] Datenübertragungsraten[Bearbeiten] Steigt bei parallelen Datenbussen die Datenübertragungsrate, so verstärken sich zugleich unerwünschte Nebeneffekte, die einer weiteren Erhöhung der Übertragungsrate entgegenstehen.
Zu den unerwünschten Nebeneffekten gehören die zunehmende Asynchronität der parallelen Datenleitungen und die unerwünschte gegenseitige Beeinflussung zwischen den Leitungen. Im Gegensatz dazu nutzt Serial ATA das LVDS (Low voltage differential signaling) für die Signalgebung. Die erste Serial-ATA-Generation wurde mit einer Übertragungsrate von 150 Megabytes pro Sekunde spezifiziert und damit nur unwesentlich schneller als die letzte und schnellste parallele ATA-Schnittstelle (ATA/133). SATA verwendet aus technischen Gründen eine 8b/10b-Kodierung. Technik[Bearbeiten] Datenbus[Bearbeiten] PIO / Programmed Input/Output. Programmed Input/Output (auch bekannt als Programmable Input/Output, kurz PIO) ist ein Regelwerk zur Steuerung des Datenaustauschs zwischen dem Prozessor und den Peripheriegeräten, insbesondere ATA-Geräten, eines Computers. Der Prozessor kann dabei mittels Lese- und Schreibbefehlen auf den Speicherbereich eines Gerätes zugreifen und damit Daten zwischen Gerät und Prozessorregistern transportieren.
Soll der eigentliche Datenaustausch zwischen Peripheriegerät und Hauptspeicher erfolgen, was häufig der Fall ist, so muss der Prozessor die per PIO erhaltenen Daten in einem weiteren Schritt in den Hauptspeicher schreiben. Ausführende Einheit für diesen Datenaustausch ist die CPU, d. h. es wird Rechenleistung des Prozessors in Anspruch genommen. Das ist einer der Hauptnachteile dieses Datenaustauschverfahrens. PIO bei Festplatten[Bearbeiten] Aus Kompatibilitätsgründen unterstützen Festplatten PIO-Modi zum Transfer der Daten.
Weblinks[Bearbeiten] I/O-Grundlagen. Byte. Binärpräfix. SMART: Festplatten-Tools gegen Datenverlust. Festplatte: Smart-Werte richtig deuten - Festplatten.