4. Daten codieren und speichern


Lernfeld: Computerkompetenz
Thema: Speichern von Daten

  • Ich kann verschiedene Arten von Speichermedien und Speicherorten benennen und kann die Unterschiede erläutern.
  • Ich kann Prinzipien der Verwaltung von Dateien erläutern.
  • Ich wende Operationen zur Dateiverwaltung zielgerichtet an.
  • Ich kann gängigen Dateiendungen ihre Dateitypen und passende Anwendungen zuordnen.
  • Ich kann Möglichkeiten erläutern, Sicherheitskopien anzulegen.

Lernfeld: Daten und ihre Spuren
Thema: Datenaustausch in Netzwerken

  • Ich kann die Notwendigkeit erläutern, Daten in geeigneter Form zu codieren, um sie mit dem Computer verarbeiten zu können.
  • Ich kann Beispiele für die Codierung von Daten wie Morsecode, ASCII nennen.
  • Ich kann Daten mithilfe eines vorgegebenen Verfahrens codieren und decodieren.

Text-Datei

Eine Text-Datei enthält eine Folge von 1 und 0, welche z.B. mit Hilfe der ASCII-Codierung direkt in Zeichen übertragen werden können.

Im folgenden Beispiel wird der Inhalt einer excalidraw-Datei angezeigt. Der Inhalt kann klar gelesen werden und das Excalidraw-Programm kann aus den Informationen das Diagramm bauen.


Binärdatei

Eine Binär-Datei enthält eine Folge von 1 und 0, die nicht sinnvoll mit Hilfe einer Text-Codierung in Zeichen übertragen werden kann. Man benötigt ein spezielles Programm, in welchem mit einem speziellen Algorithmus die Daten sinnvoll ausgelesen werden können.

Im folgenden Beispiel wird der Inhalt einer PNG-Grafik in einem Hex-Editor binär dargestellt. Um diese Bitfolge sinnvoll darstellen zu können benötigt man eine geeignete Grafik-Software: Internet-Browser, Bildbetrachter, Grafik-Editor,...

Aufgabe: Starte ptuX und arbeite den Kurs: 'Bitfolgen und ASCII' durch.

ptuX starten

Der Master-Boot-Record (MBR) sorgt dafür, dass ein Betriebssystem von einer der vorhandenen Daten-Partitionen geladen wird.

Im BIOS gibt es ein Programm, welches den MBR einliest.

  • Dieses BIOS-Programm liest die ersten 440 Bytes (= 440 x 8 = 3520 Bit) ein, um ein kleines Programm zu laden.
  • Das geladene Programm liest bei 440 + 4 + 2 Bytes die Partitionstabelle 1 ein und bekommt so die Information, wo auf der Festplatte die Partition 1 beginnt, von der aus das Betriebssystem geladen werden kann.
  • Das vom Boot-Loader geladene Programm springt mit der Information der Partitions-Tabelle 1 an die Stelle auf der Festplatte, wo das Betriebssystem gespeichert ist, lädt dort das Startprogramm des Betriebssystems, welches dann die weitere Steuerung des Computers übernimmt.
  • Das Betriebssystem liest die Partitionstabellen 1-4 aus dem Master-Boot-Record aus und weiß dadurch welche Daten-Partitionen sich wo auf der Festplatte befinden.

  • Wenn eine Datei gelöscht wird, dann sind die Daten der Datei noch immer vorhanden, nur der Verweis auf die Datei in der File Allocation Table wurde gelöscht. Sicher löschen kann man eine Datei nur, wenn die 0 und 1 überschrieben werden, die im Datenbereich der Festplatte liegen.
  • Sollten persönliche oder vertrauliche Daten unverschlüsselt auf einem Endgerät gespeichert worden sein, sollte das Handy, Tablet oder PC niemals weitergegeben werden, bevor nicht alle Daten sicher überschrieben wurden.