Magnetband

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Ein Magnetband ist ein Datenspeicher; bei der analogen Speicherung von Audiodaten wird es auch Tonband genannt. Es besteht heute aus einer langen, schmalen Kunststofffolie, die mit einem magnetisierbaren Material beschichtet ist. Häufig ist auch die Rückseite beschichtet (Rückseitenmattierung), um freitragende Bandwickel zu ermöglichen. Das heutige Magnetband ist eine Entwicklung der AEG und der IG Farben (BASF) in den Jahren 1935 bis 1940. Beschrieben und gelesen wird das Magnetband über ein Bandlaufwerk.

Um ein Magnetband zu beschreiben gibt es einerseits die veraltete "Start-Stop-Methode", sowie den modernen "Streaming Modus". Dabei wird das Band fortlaufend (ohne anzuhalten) beschrieben. Voraussetzung ist, dass die Daten schnell genug (zum Beispiel aus einem Pufferspeicher) an die Magnetbandeinheit geliefert werden. Muss dennoch angehalten werden, werden Dateimarkierungen (engl. file marker, filemarks) auf das Band geschrieben. Das Wiederaufsetzen nach einem Stop ist zum Beispiel bei den modernen DLT und S-DLT Laufwerken nahezu verlustfrei, allerdings muss beim Wiederaufsetzen das Band ein Stück zurückgespult werden.

Dateien werden seriell hintereinander auf ein Magnetband geschrieben, jeweils beginnend mit einer Dateimarkierung, welche ausgehend von "0" mit einer Dateinummer (engl. file number) bezeichnet wird. Der Inhalt eines Magnetbands ist also einfach eine lange Kette von durch Dateimarkierungen getrennten Dateien. 

       ---------------------------------------------------------------------------------------
File   |         | File   |         | File   |         | File   |         | File   |        --
marker | File #0 | marker | File #1 | marker | File #3 | marker | File #4 | marker | File #5 -
#0     |         | #1     |         | #2     |         | #3     |         | #4     |      --
       ------------------------------------------------------------------------------------

Magnetbänder sind noch immer die am häufigsten verwendeten Datenspeicher für die Datensicherung, insebsondere für die Langzeitarchivierung.

Verwendung

Bandlaufwerke werden mit dem Shell-Befehl mt gesteuert.

Leeres Band einlegen und Statusangaben anzeigen. 

$ mt status
mt: /dev/tape is not a character special file
$ export TAPE=/dev/st0
$ mt status
drive type = Generic SCSI-2 tape
drive status = 1191182336
sense key error = 0
residue count = 0
file number = 0
block number = 0
Tape block size 0 bytes. Density code 0x47 (unknown).
Soft error count since last status=0
General status bits on (41010000):

Zu sehen ist, dass die Dateinummer (engl. file number) dabei auf "0" steht, da sich der Lesekopf am Anfang des Bandes befindet: 

       ---------------------------------------------------------------------------------------
File   |         | File   |         | File   |         | File   |         | File   |        --
marker | File #0 | marker | File #1 | marker | File #3 | marker | File #4 | marker | File #5 -
#0     |         | #1     |         | #2     |         | #3     |         | #4     |      --
       ------------------------------------------------------------------------------------
       ^
       Lesekopf

Schreiben einer Datei auf das Magnetband und Statusangaben anzeigen. 

$ cd /
$ tar cvvp bin
drwxr-xr-x root/root         0 2007-06-07 15:51:31 bin/
-rwxr-xr-x root/root    600713 2004-06-30 20:32:16 bin/ash.static
-rwxr-xr-x root/root    552340 2004-06-30 20:00:18 bin/sash
-r-xr-xr-x root/root      7320 2004-06-30 20:17:26 bin/mktemp
-rwsr-xr-x root/audio    42380 2004-06-30 20:08:36 bin/eject
...
$ mt status
drive type = Generic SCSI-2 tape
drive status = 1191182336
sense key error = 0
residue count = 0
file number = 1
block number = 0
Tape block size 0 bytes. Density code 0x47 (unknown).
Soft error count since last status=0
General status bits on (81010000):
 EOF ONLINE IM_REP_EN

Zu sehen ist, dass die Dateinummer (engl. file number) jetzt neu auf "1" steht, da sich der Lesekopf am Anfang des von Datei #1 befindet. 

       ---------------------------------------------------------------------------------------
File   |         | File   |         | File   |         | File   |         | File   |        --
marker | File #0 | marker | File #1 | marker | File #3 | marker | File #4 | marker | File #5 -
#0     |         | #1     |         | #2     |         | #3     |         | #4     |      --
       ------------------------------------------------------------------------------------
                          ^
                          Lesekopf

Rückspulen des Bandes, Anzeige des Inhalts und Statusanzeige. 

$ mt rewind
$ tar tvv
drwxr-xr-x root/root         0 2007-06-07 15:51:31 bin/
-rwxr-xr-x root/root    600713 2004-06-30 20:32:16 bin/ash.static
-rwxr-xr-x root/root    552340 2004-06-30 20:00:18 bin/sash
-r-xr-xr-x root/root      7320 2004-06-30 20:17:26 bin/mktemp
-rwsr-xr-x root/audio    42380 2004-06-30 20:08:36 bin/eject
...
$ mt status
...
file number = 0
block number = 643
...

Nach einem Lesezugriff wird das Magnetband nicht bis zum Ende der nächsten Dateimarkierung vorgespult, sondern bleibt am Ende der Datei #0 bzw. am Beginn der Dateimarkierung #1. 

       ---------------------------------------------------------------------------------------
File   |         | File   |         | File   |         | File   |         | File   |        --
marker | File #0 | marker | File #1 | marker | File #3 | marker | File #4 | marker | File #5 -
#0     |         | #1     |         | #2     |         | #3     |         | #4     |      --
       ------------------------------------------------------------------------------------
                 ^
                 Lesekopf

Lesekopf an den Beginn der nächsten Datei positionieren und Statusanzeige. 

$ mt fsf
$ mt status
...
file number = 1
block number = 0
...

Der Lesekopf befindet sich jetzt am Beginn von Datei #1 bzw. am Ende von Dateimarkierung #1. 

       ---------------------------------------------------------------------------------------
File   |         | File   |         | File   |         | File   |         | File   |        --
marker | File #0 | marker | File #1 | marker | File #3 | marker | File #4 | marker | File #5 -
#0     |         | #1     |         | #2     |         | #3     |         | #4     |      --
       ------------------------------------------------------------------------------------
                          ^
                          Lesekopf

Anzeige des Inhalts und Statusanzeige. 

$ tar tvv
$ mt status
...
file number = 1
block number = 7447
...

Der Lesekopf befindet sich jetzt am Ende der Datei #1 bzw. am Beginn der Dateimarkierung #2. 

       ---------------------------------------------------------------------------------------
File   |         | File   |         | File   |         | File   |         | File   |        --
marker | File #0 | marker | File #1 | marker | File #3 | marker | File #4 | marker | File #5 -
#0     |         | #1     |         | #2     |         | #3     |         | #4     |      --
       ------------------------------------------------------------------------------------
                                    ^
                                    Lesekopf

Der Lesekopf wird wieder an den Anfang der Datei positioniert und Statusanzeige. 

$ mt bsf
$ mt status
drive type = Generic SCSI-2 tape
drive status = 1191182336
sense key error = 0
residue count = 0
file number = 0
block number = -1
Tape block size 0 bytes. Density code 0x47 (unknown).
Soft error count since last status=0
General status bits on (1010000):

Nach dem Rückspulen des Bandes wird der Lesekopf an den Beginn der zweiten Datei positioniert. 

$ mt rewind
$ mt fsf 2
$ mt status
...
file number = 2
block number = 0
...
$ tar tvv

Der Versuch, den Lesekopf um eine weitere Position nach vorne zu schieben misslingt, da sich ja nur zwei Dateien auf dem Band befinden. 

$ mt fsf 1
mt: /dev/nst0: Input/output error

Weblinks

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