Festplattenpartitionierung – Wikipedia

Erstellung separater zugänglicher Speicherbereiche auf einem Raw-Computerspeichergerät

GParted ist ein beliebtes Dienstprogramm für die Festplattenpartitionierung

Festplattenpartitionierung oder Scheibenschneiden^[1] ist die Erstellung einer oder mehrerer Regionen im Sekundärspeicher, sodass jede Region separat verwaltet werden kann.^[2] Diese Regionen werden als Partitionen bezeichnet. Dies ist normalerweise der erste Schritt zum Vorbereiten einer neu installierten Festplatte, bevor ein Dateisystem erstellt wird. Der Datenträger speichert die Informationen zu den Speicherorten und Größen der Partitionen in einem Bereich, der als Partitionstabelle bezeichnet wird und den das Betriebssystem vor jedem anderen Teil des Datenträgers liest. Jede Partition erscheint dem Betriebssystem dann als eine bestimmte “logische” Festplatte, die einen Teil der tatsächlichen Festplatte verwendet. Systemadministratoren verwenden ein Programm namens Partitionseditor, um die Partitionen zu erstellen, ihre Größe zu ändern, sie zu löschen und sie zu bearbeiten.^[3] Durch die Partitionierung können verschiedene Dateisysteme für verschiedene Dateitypen installiert werden. Das Trennen von Benutzerdaten von Systemdaten kann verhindern, dass die Systempartition voll wird und das System unbrauchbar wird. Das Partitionieren kann auch das Sichern erleichtern. Ein Nachteil ist, dass es schwierig sein kann, Partitionen richtig zu dimensionieren, was dazu führt, dass eine Partition mit zu viel freiem Speicherplatz und eine andere fast vollständig zugewiesen wird.

PC-Partitionstypen[edit]

In diesem Abschnitt wird das MBR-Partitionierungsschema (Master Boot Record) beschrieben, wie es in der Vergangenheit unter DOS, Microsoft Windows und Linux (unter anderem) auf PC-kompatiblen Computersystemen verwendet wurde. Ab Mitte der 2010er Jahre verwenden die meisten neuen Computer stattdessen das GPU-Partitionierungsschema (GUID Partition Table). Beispiele für andere Partitionierungsschemata finden Sie im allgemeinen Artikel zu Partitionstabellen.

Der gesamte Datenspeicherplatz einer PC-Festplatte, auf der die MBR-Partitionierung implementiert ist, kann höchstens vier enthalten primäre Partitionenoder alternativ drei primäre Partitionen und eine erweiterte Partition. Das Partitionstabelle, befindet sich im Master-Boot-Datensatz und enthält 16-Byte-Einträge, von denen jeder eine Partition beschreibt.

Das Partitionstyp wird durch einen 1-Byte-Code identifiziert, der in seinem Partitionstabelleneintrag gefunden wird. Einige dieser Codes (z 0x05 und 0x0F) kann verwendet werden, um das Vorhandensein einer erweiterten Partition anzuzeigen. Die meisten werden vom Bootloader eines Betriebssystems (der Partitionstabellen untersucht) verwendet, um zu entscheiden, ob eine Partition ein Dateisystem enthält, das vorhanden sein kann montiert / zugegriffen zum Lesen oder Schreiben von Daten.

Primäre Partition[edit]

Eine primäre Partition enthält ein Dateisystem. Unter DOS und allen frühen Versionen von Microsoft Windows-Systemen benötigte Microsoft die sogenannte Systempartition als erste Partition. Alle Windows-Betriebssysteme ab Windows 95 können sich auf (fast) jeder Partition befinden, außer auf den Startdateien (io.sys, bootmgr, ntldrusw.) muss sich auf einer primären Partition befinden. Andere Faktoren, wie das BIOS eines PCs (siehe Startsequenz auf Standard-PC), können jedoch auch spezielle Anforderungen an die Partition stellen, die das primäre Betriebssystem enthalten muss.

Der Partitionstyp Code denn eine primäre Partition kann entweder einem darin enthaltenen Dateisystem entsprechen (z. 0x07 bedeutet entweder ein NTFS- oder ein OS / 2-HPFS-Dateisystem) oder gibt an, dass die Partition eine spezielle Verwendung hat (z. B. Code) 0x82 zeigt normalerweise ein Linux an Tauschen Partition). Die Dateisysteme FAT16 und FAT32 haben aufgrund der Beschränkungen verschiedener DOS- und Windows-Betriebssystemversionen eine Reihe von Partitionstypcodes verwendet. Obwohl ein Linux-Betriebssystem möglicherweise eine Reihe verschiedener Dateisysteme (ext4, ext3, ext2, ReiserFS usw.) erkennt, haben alle konsistent denselben Partitionstypcode verwendet: 0x83 (Linux natives Dateisystem).

Erweiterte Partition[edit]

Eine Festplatte enthält möglicherweise nur eine erweiterte Partition, diese erweiterte Partition kann jedoch in mehrere logische Partitionen unterteilt werden. DOS / Windows-Systeme können dann jeder logischen Partition einen eindeutigen Laufwerksbuchstaben zuweisen. Die GUID-Partitionstabelle (GPT) enthält nur die primäre Partition, nicht die erweiterte Partition und die logische Partition.

Partitionierungsschemata[edit]

DOS, Windows und OS / 2[edit]

Unter DOS, Microsoft Windows und OS / 2 wird häufig eine primäre Partition für das aktive Dateisystem verwendet, die das Betriebssystem, die Seiten- / Auslagerungsdatei, alle Dienstprogramme, Anwendungen und Benutzerdaten enthält. Auf den meisten Windows-Consumer-Computern wird dieser primären Partition routinemäßig der Laufwerksbuchstabe C: zugewiesen. Auf der Festplatte sind möglicherweise andere Partitionen vorhanden, die möglicherweise als Laufwerke sichtbar sind oder nicht, z. B. Wiederherstellungspartitionen oder Partitionen mit Diagnosetools oder Daten. (Microsoft-Laufwerksbuchstaben entsprechen Partitionen nicht eins zu eins, sodass möglicherweise mehr oder weniger Laufwerksbuchstaben als Partitionen vorhanden sind.)

Microsoft Windows 2000, XP, Vista und Windows 7 enthalten ein Programm zur Datenträgerverwaltung, mit dem FAT- und NTFS-Partitionen erstellt, gelöscht und in der Größe geändert werden können. Der Windows-Datenträger-Manager in Windows Vista und Windows 7 verwendet ein 1-MB-Partitionsausrichtungsschema, das grundsätzlich nicht mit Windows 2000, XP, OS / 2, DOS und vielen anderen Betriebssystemen kompatibel ist.

Unix-ähnliche Systeme[edit]

Unter Unix-basierten und Unix-ähnlichen Betriebssystemen wie Linux, macOS, BSD und Solaris können mehrere Partitionen auf einem Festplattengerät verwendet werden. Jede Partition kann mit einem Dateisystem oder als Swap-Partition formatiert werden.

Durch mehrere Partitionen können Verzeichnissen wie / boot, / tmp, / usr, / var oder / home eigene Dateisysteme zugewiesen werden. Ein solches Schema hat eine Reihe von Vorteilen:

• Wenn ein Dateisystem beschädigt wird, bleiben die Daten außerhalb dieses Dateisystems / dieser Partition möglicherweise intakt, wodurch der Datenverlust minimiert wird.
• Bestimmte Dateisysteme können mit unterschiedlichen Parametern bereitgestellt werden, z. B. schreibgeschützt oder mit deaktivierter Ausführung von Setuid-Dateien.
• Ein außer Kontrolle geratenes Programm, das den gesamten verfügbaren Speicherplatz in einem Nicht-System-Dateisystem belegt, füllt kritische Dateisysteme nicht aus.
• Wenn Benutzerdaten wie Dokumente von Systemdateien getrennt bleiben, kann das System aktualisiert werden, wobei das Risiko einer Datenstörung verringert wird.

Eine übliche Mindestkonfiguration für Linux-Systeme besteht darin, drei Partitionen zu verwenden: eine mit den auf “/” (dem Stammverzeichnis) gemounteten Systemdateien, eine mit Benutzerkonfigurationsdateien und auf / home (dem Basisverzeichnis) gemounteten Daten und eine Swap-Partition.

Standardmäßig verwenden MacOS-Systeme auch eine einzelne Partition für das gesamte Dateisystem und eine Auslagerungsdatei innerhalb des Dateisystems (wie Windows) anstelle einer Auslagerungspartition.

In Solaris werden Partitionen manchmal als bezeichnet Scheiben. Dies ist ein konzeptioneller Hinweis auf das Schneiden eines Kuchens in mehrere Stücke.

Der Begriff “Slice” wird im FreeBSD-Betriebssystem verwendet, um sich auf Master Boot Record-Partitionen zu beziehen, um Verwechslungen mit FreeBSDs eigenem plattenbasierten Partitionierungsschema zu vermeiden. GUID-Partitionstabellenpartitionen werden jedoch weltweit als “Partition” bezeichnet.

Multi-Boot- und Mixed-Boot-Systeme^{[clarification needed]}[edit]

Multi-Boot-Systeme sind Computer, auf denen der Benutzer eines von zwei oder mehr verschiedenen Betriebssystemen (OS) starten kann, die auf separaten Speichergeräten oder auf separaten Partitionen desselben Speichergeräts gespeichert sind. In solchen Systemen gibt ein Menü beim Start die Wahl, welches Betriebssystem gestartet / gestartet werden soll (und es wird jeweils nur ein Betriebssystem geladen).

Dies unterscheidet sich von virtuellen Betriebssystemen, bei denen ein Betriebssystem als eigenständiges virtuelles “Programm” in einem anderen bereits laufenden Betriebssystem ausgeführt wird. (Ein Beispiel ist eine “virtuelle Maschine” des Windows-Betriebssystems, die unter einem Linux-Betriebssystem ausgeführt wird.)

GUID-Partitionstabelle[edit]

Das GUID-Partitionstabelle ((Global U.nique ICH WÜRDEentifier) ​​ist Teil des Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) -Standards für das Layout der Partitionstabelle auf einer physischen Festplatte. Viele Betriebssysteme unterstützen diesen Standard jetzt.

Wiederherstellung der Partition[edit]

Wenn eine Partition gelöscht wird, wird ihr Eintrag aus einer Tabelle entfernt und auf die Daten kann nicht mehr zugegriffen werden. Die Daten bleiben auf der Festplatte, bis sie überschrieben werden. Spezielle Wiederherstellungsdienstprogramme können möglicherweise suchen hat verloren Dateisysteme und erstellen Sie eine Partitionstabelle neu, die Einträge für diese wiederhergestellten Dateisysteme enthält. Einige Festplatten-Dienstprogramme überschreiben möglicherweise eine Reihe von Anfangssektoren einer Partition, die sie löschen. Wenn beispielsweise Windows Disk Management (Windows 2000 / XP usw.) zum Löschen einer Partition verwendet wird, wird der erste Sektor (relativer Sektor 0) der Partition überschrieben, bevor sie entfernt wird. Es ist möglicherweise weiterhin möglich, eine FAT- oder NTFS-Partition wiederherzustellen, wenn ein Backup-Bootsektor verfügbar ist.

Komprimierte Festplatten[edit]

Festplatten können komprimiert werden, um zusätzlichen Platz zu schaffen. In DOS und frühen Microsoft Windows wurden Programme wie Stacker (DR-DOS außer 6.0), SuperStor (DR DOS 6.0), DoubleSpace (MS-DOS 6.0–6.2) oder DriveSpace (MS-DOS 6.22, Windows 9x) verwendet. Diese Komprimierung wurde durchgeführt, indem eine sehr große Datei auf der Partition erstellt und dann die Daten der Festplatte in dieser Datei gespeichert wurden. Beim Start haben Gerätetreiber diese Datei geöffnet und ihr einen separaten Buchstaben zugewiesen. Um Verwirrung zu vermeiden, wurden die Buchstaben der ursprünglichen Partition und des komprimierten Laufwerks häufig vertauscht, sodass die komprimierte Festplatte C: ist und der nicht komprimierte Bereich (der häufig Systemdateien enthält) einen höheren Namen erhält.

Windows-Versionen, die den NT-Kernel verwenden, einschließlich der neuesten Version, Windows 10, enthalten Funktionen zur Komprimierung von Festplatten. Die Verwendung separater Dienstprogramme zur Festplattenkomprimierung ist stark zurückgegangen.

Siehe auch[edit]

Verweise[edit]

Weiterführende Literatur[edit]

Externe Links[edit]