Die CD – das vorherrschende Medium Erstes Wissen über CDs

„CD“ ist die Abkürzung für Compact Disc. Dieser Kunststoffdatenträger hat sich in den letzten Jahren zu dem wichtigsten Speichermedium nach Festplatte und Diskette hochgearbeitet. Auf ihr werden die Daten digitalisiert gespeichert. Lesen (und schreiben) funktioniert über einen gebündelten Laserstrahl im Mikrometerbereich.

Die „CD“ wurde von Sony entwickelt und ist wie schon gesagt das drittwichtigste Speichermedium eines PCs. (Ich habe die Diskette an die 2. Stelle gesetzt, weil sie 1. öfter beschreibbar ist und 2. eng mit dem System zusammenarbeitet.)
Auf einer CD haben neuerdings bis zu 800 MB Platz, was ungefähr 500000 komplett beschriebenen DIN-A-4-Blättern entspricht.

Die Funktionsweise einer CD und dem Lese- und Schreibvorgang ist leicht zu erklären: Der gebündelte Laserstrahl dringt durch die Träger, die aus Polycarbonat besteht, hindurch und trifft die darunter liegende Aluminiumschicht. Auf dieser Schicht sind spiralförmig kleine Rinnen mit kleinen Vertiefungen, sogenannte „Pits“, angeordnet. Wenn der Laser nun auf einen Bereich ohne Pits trifft, dann wird der Laser reflektiert und trifft auf den lichtempfindlichen Fototransistor.
Ein Pit jedoch ist so konstruiert, dass das Licht nicht zum Lichtempfänger zurückgelangt. Dieses ausgeklügelte System wird durch eine komplizierte Elektronik ausgewertet, damit der PC die Daten wie gewohnt auf dem Bildschirm darstellen kann.
Wenn die CD für ein Bit jeweils einen Wechsel zwischen Pits und Lands, Teile in der Rinne, die nicht vertieft sind, nutzten würde, dann wäre ein Kratzer auf der CD tödlich für jede Art von Daten.

Aus diesem Grund arbeitet die CD nach einem anderen Prinzip, das ein Muster darstellt:
Wenn sich Pits und Lands abwechseln, dann wird diese Anordnung von der Elektronik des Laufwerks als fortlaufende logische Nullen angesehen. Wenn dieses Muster unterbrochen wird, erkennt das Laufwerk eine logische Eins.
Eine CD lagert die Daten in Sektoren an, die jeweils 2 KB (Kilobyte) enthalten. Jedoch nutzt eine CD nicht alle Sektoren zum Speichern von Anwendungen und Dateien, sondern aus dem Abbild der Pits und Lands ergibt sich ein Bild aus dem viele Informationen zur Fehlerkorrekturen herauszulesen sind. Am Ende bleibt von dem Sektor 1 KB für die eigentlichen Daten frei. Um dieses KB an den Rechner zu liefern muss das Laufwerk das 4fache an Daten auslesen.

Die CD selbst wird vom Laufwerk von innen nach außen gelesen. Daraus ergibt sich bei gleicher Umdrehungsrate auf dem Äußeren Spiralteil eine höhere Datenübertragungsrate als auf dem Inneren. Dies ist deshalb der Fall, weil die Abstände zwischen Pits und Lands immer gleich bleiben.

Man darf eine CD-ROM nie mit einer Musik-CD vergleichen, da Musik-CDs zwar auch von Innen nach Außen gelesen werden, die Elektronik in der Stereoanlage die CD, wenn sie im äußeren Bereich gelesen wird, verlangsamt, damit die Musik mit konstanter Geschwindigkeit aus den Lautsprechern kommt.

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