Informationen und Daten

Im allgemeinen Sprachgebrauch wird "Information" mit "Bedeutung" oder "Wissen" gleichgesetzt. Im Vergleich dazu sind Daten Angaben zu Sachverhalte und Vorgänge. Daten sind also Werte und Inhalte, die eine Information darstellen können.
Aufgrund der Menge an Wissen besteht das Bedürfnis Informationen und Daten festzuhalten und zu übermitteln. Dazu sind Strukturen festzulegen um Informationen und Daten speichern, verarbeiten und transferieren zu können.

Bit und Byte: Verarbeitungseinheiten für Informationen und Daten

Die gebräuchlichsten Verarbeitungseinheiten in der Computertechnik sind Bit und Byte. Die kleinste Maßeinheit ist das Bit und dient zur Messung von Kommunikation und Speicherkapazität. Das Wort "Bit" stammt von Claude Shannon. Es kann zwei Zustände annehmen. Zum Beispiel JA/NEIN, AN/AUS, 1/0 oder wahr/falsch.
Physikalisch wird ein Bit in Form einer elektrischen Ladung (in einem Kondensator), in Form einer elektrischen Spannung (an einem Widerstand) oder durch Magnetisierung (an einer bestimmten Stelle) dargestellt.

Bitfolgen

Grundsätzlich bestehen Informationen und Daten aus einer Aneinanderreihung von Bits. Wobei Byte eine Bitfolge von jeweils 8 Bit sind. 1 Byte sind also 8 Bit.
Eine weitere Verarbeitungseinheit ist das Wort oder die Worte. Denn Computer verarbeiten nie einzelne Bits, sondern in Gruppen von Bits. In der Regel sind das Gruppen mit einem Vielfachen von 8. Zum Beispiel 8, 16, 32, 64 usw. Wobei 8 Bit jeweils ein Byte sind, was die Regel, aber nicht allgemein gültig ist. Es gibt Ausnahmen. Sicher ist nur, dass ein Oktett 8 Bit sind.

Eine andere Bitfolge ist das Wort. Worte werden in der Regel in Gruppe zu je 16 Bit (2 Byte) gruppiert. Aber auch das muss nicht immer so sein. Denn die Wortbreite (Anzahl der Bits) hängt von der Verarbeitungsbreite des Rechners ab.

Beispiel: 16-Bit-Rechner

Beispiel: 32-Bit-Rechner

Bit und Byte bekommen zusätzlich Präfixe vorangestellt, wenn die Bit- oder Byte-Werte 1.000er oder 1.024er überschreiten. Zum Beispiel kBit, MBit, GBit oder kByte, MByte und GByte.

Dateien

Eine Datei ist eine beliebig lange Folge von Bytes, die in einem bestimmten Zusammenhang stehen. Wobei der Dateiinhalt immer interpretationswürdig ist. Dateien enthalten Programme, Text, Musik, Grafik oder beliebig andere Daten. In der Regel weisen Dateien eine formale Struktur auf. So ist es möglich, Dateien maschinell zu verarbeiten. Das bedeutet, Informationen und Daten auf einem Datenträger abzulegen, wieder einzulesen und zu verarbeiten.
Man könnte eine Datei auch als einen festgelegten Container bezeichnen, in dem Informationen und Daten strukturiert abgelegt sind.
Mit einem Programm (Software) werden Dateien erstellt und Daten darin gespeichert, um sie später wieder aufzurufen und zu verarbeiten.
Die Dateigröße gibt die Anzahl der enthaltenen Bytes an und wird deshalb in Byte, kByte, MByte, GByte oder TByte angegeben.

Verzeichnisse und Ordner

Um eine gewisse Struktur und Ordnung zu schaffen, sind Dateien in Verzeichnissen und Ordner abgelegt. Wobei ein Verzeichnis nichts weiter ist, als eine Datei in der drin steht, welche Dateien diesem Verzeichnis zugeordnet sind. Ein Verzeichnis ist also nichts weiter als eine übergeordnete Struktur, obwohl die Dateien auf dem Datenträger immer noch unstrukturiert abgelegt sind.
Verzeichnisse machen es insbesondere dem Menschen einfacher große Mengen von verschiedenen Informationen zu strukturieren, um sie später wiederzufinden.

Dateisysteme (File System)

Eine wichtige Aufgabe eines Betriebssystems ist die Dateiverwaltung. Das Dateisystem ist innerhalb des Betriebssystems für die Verwaltung der Datenträger und Speichermedien zuständig. Auf den Datenträgern werden Dateien abgelegt. Das Dateisystem ordnet die Dateien in Ordner bzw. Verzeichnisse und nach Dateinamen. Es verwaltet eine Liste, in der vermerkt ist, wo auf dem Datenträger welche Datei liegt.

Jedes Betriebssystem bringt eigene Dateisysteme mit. Deshalb soll die folgende Liste nur eine Auswahl der wichtigsten und gebräuchlichsten Dateisysteme sein.