BlockGeräte

BlockGeräte, in der Informatik oft als Blockgeräte bezeichnet, sind Speichergeräte, die Daten in festen Blockgrößen schreiben und lesen. Im Betriebssystem bieten sie eine zufällige Zugriffsschnittstelle, bei der Daten an jeder Position im Gerät gelesen oder geschrieben werden können, im Gegensatz zu Character-Geräten, die Daten als kontinuierlichen Strom übertragen. BlockGeräte eignen sich besonders für Dateisysteme, Datenbanken und andere Anwendungen, die strukturierte, zufällige Zugriffe benötigen.

Technische Merkmale und Funktionsweise: BlockGeräte arbeiten mit logischen Blöcken, typischerweise mit Blockgrößen von 512 Byte, 4 Kibibyte oder größeren. Über das Betriebssystem werden sie über Geräte-Dateien zugänglich, zum Beispiel "/dev/sdX" oder "/dev/nvmeXnY". Der Kernel nutzt eine Blockschicht, die Anfragen in Blöcke zerlegt, sie auf dem Medium abarbeitet und dabei Warteschlangen, Scheduler und Caching verwendet. Viele Block-Geräte unterstützen Merkmale wie TRIM (bei SSDs), SMART-Überwachung, und unterstützen verschiedene Protokolle wie SATA, SAS, SCSI oder NVMe.

Beispiele: Festplattenlaufwerke (HDDs), Solid-State-Laufwerke (SSDs), USB-Flash-Laufwerke, SD-Karten sowie RAM- oder Virtuelle Blockgeräte, die in virtuellen Maschinen als virtuelle Festplatten erscheinen.

Verwendung: BlockGeräte dienen als Träger für Dateisysteme (z. B. ext4, NTFS, XFS) oder können raw, also ohne Dateisystem, genutzt werden. Sie unterscheiden sich von Block-Geräten anderer Typen durch ihre blockbasierte I/O-Architektur und die damit verbundenen Leistungs- und Verwaltungsmechanismen des Betriebssystems.