|
|
| Zeile 28: |
Zeile 28: |
| Ein darauf vorhandenes Dateisystem erstreckt sich also immer über den gesamten verfügbaren Speicher des Volumes | | Ein darauf vorhandenes Dateisystem erstreckt sich also immer über den gesamten verfügbaren Speicher des Volumes |
| * Der Verzicht auf Partitionierung ist beispielsweise auf [[Diskette]]n vorzufinden; er ist zu unterscheiden von einem Datenträger, auf dem eine einzige Partition eingerichtet ist, wie es z. B. bei USB-Sticks oder externen Festplatten normalerweise üblich ist | | * Der Verzicht auf Partitionierung ist beispielsweise auf [[Diskette]]n vorzufinden; er ist zu unterscheiden von einem Datenträger, auf dem eine einzige Partition eingerichtet ist, wie es z. B. bei USB-Sticks oder externen Festplatten normalerweise üblich ist |
|
| |
| == Kompatibilität ==
| |
| ; Kompatibilität und Interoperabilität
| |
| Die meisten [[Rechnerarchitektur]]en unterstützen nur eine bestimmte Partitionstabelle zum [[Booten|Starten]] von Betriebssystemen
| |
| * Das liegt zum einen daran, dass fast alle Computer als [[Plattform (Computer)|Plattform]], also als Computersystem inklusive Betriebssystem, entwickelt und verkauft werden
| |
| * Als technischen Grund liegt es zum anderen daran, wie die [[Firmware]]
| |
| eines Computers den [[Bootloader]] startet
| |
| * Der als [[Bootstrapping|Bootstrapping]]
| |
| bezeichnete Prozess beginnt mit dem Laden des ersten Programms, das ein Computer nach dem Einschalten ausführt: der Firmware, etwa dem [[BIOS (IBM PC)|BIOS]] beim [[IBM Personal Computer|IBM PC]], dessen Nachfolger [[Unified Extensible Firmware Interface|UEFI]], [[Open Firmware]] oder [[Kickstart]]
| |
| * Diese erste Firmware
| |
| initialisiert zumindest die zum Starten benötigte vorhandene [[Hardware]]
| |
| (wobei es eventuell noch weitere Firmware aus dieser Hardware liest und ausführt) und übergibt anschließend an einen Bootloader – auch oft als [[Initial Program Load]] oder „Stage 1“ bezeichnet, dessen Aufgabe es ist, in weiterer Folge ein Betriebssystem zu starten
| |
| * Um den Bootloader starten zu können, kann es erforderlich sein, zuerst die Partitionstabelle einzulesen und auszuwerten
| |
| * Daher muss auch die Firmware das Format der Partitionstabelle kennen
| |
| * Da es zu viel Aufwand wäre, Unterstützung für mehrere Partitionstabellen in der Firmware
| |
| zu implementieren, können die meisten nur eine einzige Partitionstabelle auswerten und folglich nur von einem Speichermedium, welches diese Partitionstabelle enthält, den erforderlichen Bootloader starten
| |
|
| |
| Eine bis in die 2000er-Jahre weit verbreitete und sehr bekannte Ausnahme ist das BIOS bei [[IBM-PC-kompatibler Computer|IBM-PC-kompatiblen Computern]], wie es 1981 von IBM beim Modell 5150 vorgestellt wurde
| |
| * Das BIOS liest einen Bootloader vom ersten [[Datenblock]] eines Mediums, wobei es von einer fixen Datenblockgröße von 512 Bytes ausgeht – es kennt daher im Grundsatz keine Partitionen oder Partitionstabellen
| |
| * Der 1983 eingeführte Master Boot Record
| |
| (MBR) trägt diesem Konzept Rechnung, indem er nicht nur eine Partitionstabelle enthält, sondern auch ein Programm (bezeichnet als {{enS|Master Boot Code}}),
| |
| das die Aufgabe hat, diese Partitionstabelle auszulesen und von einer der eingetragenen Partitionen im [[Chainloading]]-Prinzip einen weiteren Bootloader zu starten
| |
| * Der IBM PC und kompatible Computer können daher prinzipiell jede beliebige Partitionstabelle enthalten, solange im ersten Datenblock auf dem Speichermedium ein Bootloader steht, der diese Partitionstabelle auszuwerten vermag und einen weiteren
| |
| Bootloader für das Betriebssystem von einer der Partitionen startet
| |
| * In der Praxis wurde von dieser Möglichkeit sehr wenig Gebrauch gemacht, jedoch ermöglicht es unter anderem einen Bootloader auf BIOS-basierten PCs, der eine GUID-Partitionstabelle auswertet und von einer der Partitionen ein Betriebssystem starten kann
| |
| * Voraussetzung ist, dass das gestartete Betriebssystem dann auch mit dieser Konfiguration zurechtkommt
| |
| * Bei Linux etwa ist das der Fall, Windows hingegen meldet eine nicht unterstützte Systemkonfiguration
| |
| * Ab ca. 2010 wurde das BIOS größtenteils von UEFI abgelöst
| |
|
| |
| Andere Systeme wie die [[Power Macintosh|Power-Macintosh]]-Serie von Apple verwenden eine fix vorgegebene Partitionstabelle, da die [[Open Firmware]] als Erstes den Bootloader als Datei direkt von einer der Partitionen lädt
| |
| * Allerdings muss die Firmware dabei noch einen Schritt weiter gehen, da sie zu diesem Zweck nicht nur die Partitionstabelle kennen muss, sondern auch das Dateisystem: Bei Apple-Systemen aus der [[PowerPC]]-Ära (1994–2006) muss der
| |
| Bootloader daher auf einer [[Apple Partition Map|APM]]-Partition mit
| |
| [[HFS (Dateisystem)|Hierarchical File System (HFS)]] gespeichert sein
| |
| * Auch Server der Firmen [[Sun Microsystems]] und IBM nutzen
| |
| Open Firmware, verwenden allerdings andere Dateisysteme
| |
|
| |
| Die seit 2000 von [[Intel]] in [[Unified Extensible Firmware Interface|EFI]] spezifizierte GUID-Partitionstabelle (GPT) sieht sich als Nachfolger des Master Boot Record (MBR) und hat daher eine Reihe von Kompatibiltäts- und Schutzfunktionen implementiert
| |
| * So existiert im ersten Datenblock immer auch ein MBR, der die Aufgabe hat, die folgende GUID-Partitionstabelle und den damit verwalteten Speicherplatz vor Zugriffen älterer Programme zu schützen
| |
| * Dieser MBR heißt daher auch ''[[GUID Partition Table#Schutz-MBR|Schutz-MBR]]'' ({{enS|Protective MBR}}) – alte Programme und Computersysteme kommen dadurch nicht in die Verlegenheit, das Speichermedium als vermeintlich leer und uninitialisiert zu erkennen, da mit dem Schutz-MBR eine gültige Partitionstabelle samt Partition vorhanden ist
| |
| * Im Endeffekt ist somit jedes Speichermedium mit GPT vor irrtümlichem Löschen auf alten Systemen, die nur den MBR kennen, geschützt
| |
| * Anders als das BIOS lädt beim Bootstrapping
| |
| dessen Nachfolger UEFI den Bootloader von einer speziellen Partition, die im [[FAT32]]-Dateisystem formatiert sein muss
| |
| * UEFI muss daher die GUID-Partitionstabelle auslesen und auch auf das FAT32-Dateisystem zugreifen können, um anschließend den Bootloader direkt zu starten
| |
| * Der Bootloader muss für dieselbe Prozessorarchitektur ausführbar sein wie das UEFI, aus dem es gestartet wurde (z. B. [[x64|x86_64]])
| |
|
| |
| Auf [[Acorn]]-Rechnern verwendete jede [[Small Computer System Interface|SCSI]]-[[Steckkarte|Erweiterungskarte]] einen in ihrer
| |
| Firmware implementierten proprietären Partitionstabellentyp
| |
| * Dieses Prinzip überlässt es also der genutzten Kombination aus Controllerkarte und Speichermedium (meistens eine Festplatte), welcher Partitionstabellentyp verwendet wird, was jedoch zu eigenen (inkompatiblen) Implementierungen führte
| |
| * Der Nachteil war daher, dass das Betriebssystem auf die Daten auf einer Festplatte, die auf einem bestimmten Controller
| |
| genutzt wurde, mit einer anderen SCSI-Controllerkarte nicht mehr über den normalen Dateisystem-Treiber-Weg zugreifen konnte
| |
|
| |
| Die Partitionstabelle auf Amiga-Rechnern von Commodore, der Rigid Disk Block (RDB), muss im Bereich eines der ersten 16 Datenblöcke stehen
| |
| * Der Vorteil dieser Vorgehensweise ist, dass damit Partitionstabellen in unterschiedlichen Formaten koexistieren können – etwa ein MBR auf Datenblock 0 und ein RDB in einem der darauffolgenden Datenblöcke
| |
|
| |
| Allen Rechnerarchitekturen gemein ist, dass ein bereits gestartetes Betriebssystem eine Vielzahl an Partitionstabellen auf weiteren Speichermedien nutzen kann, weil Partitionstabellen in Software vom jeweiligen Betriebssystem initialisiert werden können
| |
| * Ein gutes Beispiel hierfür ist Linux, das Partitionstabellen verschiedener Systeme und Plattformen unterstützt
| |
| * Aber auch z. B. Windows kann Partitionen von sowohl MBR- als auch GPT-partitionierten Medien nutzen
| |
| * Ebenso kann [[macOS]] (bis 2012 „Mac OS X“ und bis 2016 „OS X“) neben GPT- auch APM- und MBR-Partitionen verwenden
| |
| * Zu beachten ist jedoch, dass das auf einer Partition verwendete Dateisystem ebenfalls vom Betriebssystem unterstützt sein muss, um letztlich Zugriff auf die enthaltenen Dateien zu erhalten
| |
|
| |
| Die verbreitetste und daher mit fast allen Betriebssystemen kompatible Kombination aus Partitionstabelle und Dateisystem dürfte eine MBR-Partition – egal ob Primärpartition oder logische Partition – mit dem Dateisystem FAT32 darstellen
| |
| * Auf älteren Betriebssystemen (Mitte der 1980er bis Ende der 1990er) funktioniert zumindest noch das [[FAT16]]-Dateisystem, das jedoch nur mit knapp unter 4 GiB begrenzte Partitionen ermöglicht
| |
| * Seit ca. 2010 gibt es Festplatten mit einer Speicherkapazität von 3 TiB und mehr; allerdings ist für Datenspeicher größer als 2 [[Binärpräfix|TiB]] (= 2048 GiB, ≈ 2199 GB) die Kombination bestehend aus Master Boot Record und FAT32-Partition nicht geeignet
| |
| * Deshalb setzte sich zunehmend die GUID-Partitionstabelle als neuer Standard auf fast allen gängigen Betriebssystemen durch, die nach 2010 erschienen
| |
| * Wegen seiner großen Verbreitung können moderne Betriebssysteme zudem oft mit dem von Microsoft für dessen
| |
| Windows-Betriebssysteme entwickelten Dateisystem [[NTFS]] umgehen, eventuell unter Nutzung eines zusätzlichen [[Gerätetreiber|Treibers]] eines Drittherstellers für den Schreibzugriff
| |
| * Alternativ bietet Microsoft mit dem Dateisystem [[exFAT]] einen Nachfolger, der einige der Einschränkungen von FAT32 aufhebt
| |
|
| |
|
| |
|
|
| |
|