Partition/Zugriff und Nutzung

Zugriff und Nutzung

Verwendung

Wird eine Partition als logisches Laufwerk bzw. Volumen im Betriebssystem verfügbar gemacht, so spricht man davon, dass das Laufwerk "eingehängt", "eingebunden", "aktiviert" oder "gemountet" (von ‚montieren‘) wird.

Eingehängt wird ein solches an einem Einhängepunkt.

Hierzu wird entweder ein sogenannter Laufwerksbuchstabe (CP/M, DOS, Windows, OS/2) oder ein beliebiges leeres Unterverzeichnis (Unix und ähnliche) verwendet.

Voraussetzung für die Nutzung von Dateisystemen ist stets der zugehörige Treiber.

Welche Dateisysteme durch welches Betriebssystem eingebunden und verwendet werden können, ist demzufolge keine Frage des Betriebssystems an sich.

Zwar liegen in einer Windows-Standardinstallation lediglich Treiber für die MS-eigenen Dateisysteme FAT und NTFS vor, doch lassen sich nach Installation der jeweiligen Treiber durchaus auch fremde Dateisysteme wie beispielsweise ext3 nutzen.

Jedoch wird bewusst nicht jede Partition als Volumen zugänglich gemacht.

Etwa die Swap-Partition soll vom Benutzer nicht fürs Ablegen von Dateien verwendet werden denn das Betriebssystem nutzt diese Partition ausschließlich zum Auslagern von Speicherbereichen.

Unter DOS/Windows

Unter DOS (sowie Windows bis einschließlich Version 4.0) werden logische Laufwerke grundsätzlich durch Laufwerksbuchstaben repräsentiert (A:–Z:).

Die Laufwerksbuchstaben A: und B: sind allerdings für Diskettenlaufwerke fest reserviert und können nicht für ein anderes logisches Laufwerk genutzt werden; auch dann, wenn kein Diskettenlaufwerk vorhanden ist.
Darüber hinaus sind maximal 24 weitere logische Laufwerke einsetzbar.

Bei MS-DOS und Windows 9x kann je Festplatte nur eine primäre DOS-Partition eingerichtet und eingehängt werden.

Typischerweise erhält diese den Laufwerksbuchstaben C:.

Windows

Ab Windows NT Version 5.0, Windows 2000 und neuer, kann u. U. auf Laufwerksbuchstaben verzichtet werden, da das Einhängen in ein beliebiges leeres Verzeichnis innerhalb eines NTFS-Dateisystems unterstützt wird.

Das eingehängte Dateisystem muss nicht NTFS sein.
Außerdem sind A: und B: nicht mehr auf Diskettenlaufwerke beschränkt.

Ab Windows 10 Version 1703 kann auf alle Partitionen auf externen, entfernbaren Wechseldatenträgern zugegriffen werden.

Auch können mehr als eine primäre Partition mit Bordmitteln eingerichtet werden.
Ein unterstütztes Dateisystem vorausgesetzt sind diese Partitionen nun auch nutzbar, was in früheren Windows-Versionen nicht funktionierte.

Bei Windows NT unterscheidet Microsoft – aufgrund ihres jeweiligen Einsatzzwecks – zwischen Systempartition und Startpartition.

Für beide Zwecke kann bis Windows 7 ein und dieselbe Partition eingesetzt werden.
Die Systempartition (system partition) muss lediglich die für den Start von Windows benötigten hardwarebezogenen Dateien enthalten, also den Bootloader mitsamt spezifischer Konfiguration.
Das sind entweder der NT-Loader oder der Bootmgr mit BCD und alle dazugehörigen Konfigurationsdateien.
Ein Laufwerksbuchstabe wird ihr normalerweise nicht zugeordnet.
Die Startpartition (boot partition) enthält die Windows-Installation, üblicherweise im Verzeichnis \WINDOWS und erhält üblicherweise den Laufwerksbuchstaben C:.
Die Umgebungsvariable %SystemDrive% enthält den Wert für ihren Laufwerksbuchstaben

Unter Unix- und ähnlichen Systemen

Unter Unix, Linux und den meisten ähnlichen Betriebssystemen sind Partitionen über die Verzeichnisstruktur als Geräteknoten () bzw. Gerätedatei (device file) repräsentiert.

Dabei hat jede Partition einen Dateinamen mit einer Buchstabenkombination, die etwas über den Typ des Datenträgers aussagen soll.

So heißt z. B. unter Linux die erste Partition auf einer SCSI- und SATA-Festplatte /dev/sda1.
Die folgenden Partitionen werden entsprechend durchnummeriert.
Ist die Partitionstabelle ein Master Boot Record, so hat die erste logische Partition (innerhalb einer erweiterten Partition) auf dieser Festplatte immer die Gerätebezeichnung /dev/sda5 – auch dann, wenn weniger als vier primäre Partitionen vorhanden sind.

Eine Partition wird in ein beliebiges Unterverzeichnis in der Verzeichnisstruktur eingehängt, z. B. /mnt/Beispiel, und wird so für das System verfügbar.

Eine Bootpartition wird üblicherweise unter /boot eingehängt, die Systempartition des aktiven Systems ist immer als Root-Verzeichnis / eingehängt.

Durch die Vergabe fixer Block-Device-Minor-Nummern ist bei Linux vor Kernel-Version 2.6.20 die maximale Anzahl ansprechbarer Partitionen über Gerätedateien begrenzt.

Für IDE/ATA-Platten ist dadurch die höchste Nummer /dev/hd…63 und bei SCSI sowie SATA /dev/sd…15 (dabei steht … jeweils für die Buchstaben a, b, c usw.
für den ersten, zweiten, dritten Datenspeicher usw.).
Ab Kernel 2.6.20 vom Februar 2007 ist für alle Festplatten das SCSI-Limit von 15 Partitionen festgelegt.

Damit konnte beispielsweise (c)fdisk zwar mit einer größeren Anzahl logischer Partitionen in MBR-Partitionstabellen umgehen, ein unveränderter Kernel diese aber nicht nutzen.

Ab Kernel 2.6.28 vom Januar 2009 werden dynamische Block-Device-Nummern verwendet, die mithilfe des Userspace-Programms udev den einzelnen Gerätedateien zugewiesen werden, sodass dieses Limit nicht mehr existiert.

Beispiel für gemeinsamen Zugriff

In der folgenden Beispielpartitionierung auf Basis des Master Boot Record wurden auf einer Festplatte, auf der sowohl Windows als auch Linux betrieben wird, mehrere Partitionen angelegt.

Die erste Partition ist eine primäre Partition mit NTFS-Dateisystem für das Windows-Betriebssystem, die zweite Partition ist eine erweiterte Partition, die vier logische Partitionen enthält.
Die ersten beiden logischen Partitionen der erweiterten Partition sind eine NTFS- und eine FAT32-Partition und zum Ablegen von Dateien gedacht, die anderen beiden Partitionen sind eine ext3- und eine Swap-Partition für das Linux-Betriebssystem.

Partitionierungsprogramme können dieses Partitionsschema zum Beispiel so darstellen:

Primäre Partition (NTFS)
Erweiterte Partition
+ Logische Partition 1 (NTFS)
+ Logische Partition 2 (FAT32)
+ Logische Partition 3 (ext3)
+ Logische Partition 4 (Swap)

Windows ordnet diesen Partitionen jeweils ein logisches Laufwerk bzw. Volumen als Laufwerksbuchstaben zu und würde diese typischerweise so anzeigen:

C: (Windows-Betriebssystem, NTFS)
D: (Daten 1, NTFS)
E: (Daten 2, FAT32)

Windows durchsucht u. a. beim Start die Partitionstabelle nach Partitionstypen, die auf durch das Betriebssystem verwendbare Dateisysteme hinweisen. Da Windows Linux-Dateisysteme nicht nutzen kann, werden die zugehörigen Partitionen normalerweise nicht angezeigt.

Würden sie auf durch das Betriebssystem lesbare Dateisysteme hinweisen, würde ihnen standardmäßig je ein Laufwerksbuchstabe zugewiesen werden.

Hierbei ist jedoch zu beachten, dass die Zusammengehörigkeit von Dateisystem- und Partitionstyp nicht zwingend ist. Änderte man beispielsweise den Partitionstyp der ext3-Partition direkt in der Partitionstabelle auf den Typ 0x07 (NTFS) oder 0x0B (FAT32), würde diese unter Windows durchaus angezeigt.

Da auf dieser aber die erwartete Verwaltungsstruktur des Dateisystems (Dateizuordnungstabelle bzw. Master File Table) fehlt, würde die Partition beim ersten Lese- oder Schreibversuch als "nicht formatiert" reklamiert und auch angeboten, die vermeintlich unformatierte Partition gleich mit einem von Windows unterstützten Dateisystem zu formatieren.
Dies würde allerdings die gespeicherten Daten im Linux-Dateisystem zerstören.

Ein aktuelles Linux-Betriebssystem könnte die Partitionen dagegen so anzeigen:

/dev/sda1 (Primäre Partition; Windows-Betriebssystem, NTFS)
/dev/sda2 (Erweiterte Partition)
/dev/sda5 (1. logische Partition auf der erweiterten Partition; Daten 1, NTFS)
/dev/sda6 (2. logische Partition auf der erweiterten Partition; Daten 2, FAT32)
/dev/sda7 (3. logische Partition auf der erweiterten Partition; Linux, ext3)
/dev/sda8 (4. logische Partition auf der erweiterten Partition; Linux-Swap)

/dev/sda1 bis /dev/sda4 sind hier die vier möglichen MBR-Partitionen, von denen nur die ersten beiden verwendet werden.

Die restlichen logischen Partitionen ab /dev/sda5 befinden sich in der erweiterten Partition. /dev/sda2 enthält als erweiterte Partition selbst kein Dateisystem, sondern die logischen Partitionen mit deren Dateisystemen.