Laufwerk (Computer)

Ein Laufwerk ist ein Gerät eines Computers für den Zugriff (Lesen/Schreiben oder Nur-Lesen) auf ein Speichermedium für digitale Daten. Dabei wird zwischen einem physischen und einem virtuellen Laufwerk unterschieden. Die physischen, also tatsächlich vorhandenen Laufwerke, lassen sich unterteilen in Laufwerke für Wechselmedien (Magnetband, Diskette, CD, DVD usw.) und Festplatten. Virtuelle Laufwerke bilden ein physisches Laufwerk lediglich nach und können analog dazu genutzt werden.

3 frühe Entwicklungsstadien der Laufwerke für die jeweiligen Diskettenformfaktoren (8", 5 1/4" und 3 1/2")

5,25″-Diskettenlaufwerk, Technik der 1980er Jahre

3,5″-Diskettenlaufwerk, Technik der 1990er Jahre (teils auch heute in Verwendung)

5,25″-CD-Brenner (SCSI)

6 verschieden große Festplattenlaufwerke aus der Hardwaregeschichte

Handelsübliche 3,5″-Festplatte (Western Digital WD400) von oben (links) und von unten (rechts)

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, etc. Obwohl diese Geräte keine Laufwerke im engeren Sinne sind, wird der Ausdruck auch auf sie angewendet, da die verschiedenen Technologien aus Anwendungssicht dieselbe Funktionalität bieten.

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 (Network Attached Storage, 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

Microsoft-Betriebssysteme repräsentieren in Pfadangaben die Laufwerke (genauer: deren Partitionen, die so dem Benutzer wie eigene Laufwerke erscheinen) durch Großbuchstaben. 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.

Microsoft-Betriebssysteme

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 Laufwerke als Buchstaben vorhanden, so werden alle Buchstaben vergeben. Bei NT-basierten Betriebssystemen lassen sich dann Laufwerke ähnlich wie bei Unix in das Dateisystem über mountpoints einlinken.

Es ist auch möglich, virtuelle Laufwerke einzurichten, die dem Rechner nicht vorhandene physische Laufwerke vorgaukeln. Diese Technik wird zum Beispiel eingesetzt, wenn eine CD häufig gebraucht wird und das CD-Laufwerk nicht durch Dauerbetrieb beschädigt werden soll. Dazu wird das Abbild der CD auf einem physischen Laufwerk gespeichert und als virtuelles CD-Laufwerk in das Betriebssystem eingebunden.

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 Ramdisks nicht als Massenspeicher verwendet werden. Ihr Vorteil liegt vor allem in den wesentlich kürzeren Zugriffszeiten und viel höheren Datenübertragungsraten.

UNIX-basierendes Betriebssystem

Unter UNIX-basierenden Betriebssystemen erhalten Laufwerke zum Teil einen Gerätenamen, der sich nach dem Typ (SCSI, ATAPI…) 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.

Diese Gerätenamen werden zum Beispiel benötigt, wenn ein Laufwerk formatiert werden soll. Der normale Zugriff auf Laufwerke im laufenden System geschieht aber nicht über Gerätenamen, sondern über die Stelle der Verzeichnisstruktur: Dazu müssen Laufwerke bzw. Partitionen dort vor dem Zugriff an einer beliebigen Stelle eingehängt (gemountet) werden. Üblich ist zum Beispiel für CD-ROM-Laufwerke /cdrom oder /mnt/cdrom. Nach dem Zugriff müssen diese wieder ausgehängt (unmounten) werden. Das kann auch automatisch durch einen Automounter geschehen.