Dateisysteme

Kapitel 11. Festplatten und

Betriebssysteme

Die nachfolgenden Abschnitte enthalten grundlegende Informationen

über den Aufbau von Festplatten und Speichermedien, über Partitionen

und Dateisysteme und deren Interaktionen mit Betriebssystemen.

11.1 Aufbau einer Festplatte

So verschieden Festplatten konstruiert sein mögen, haben sie dennoch

alle die gleiche Grundstruktur. Eine Festplatte besteht im Wesentlichen

aus den Magnetplatten (Platter), welche sich auf einer

Achse (Spindel) befinden, den Schreib-/Leseköpfen und integrierter

Elektronik. Ein spezieller Motor sorgt für den Antrieb und lässt Spindel

sowie Plattensatz mit einer Geschwindigkeit von 5400, 7200 oder

10000 Umdrehungen pro Minute rotieren.

Informationen werden in Spuren aufgezeichnet. Diese sind konzentrische

Kreise, die von den Schreib-/Leseköpfen auf den magnetischen

Oberflächen geschrieben werden. Die Spuren sind in Richtung

Zentrum mit Null beginnend aufwärts nummeriert.

Die Spuren werden ihrerseits in kleine Bereiche, in die Sektoren,

eingeteilt. Diese beinhalten eine festgelegte Menge an Informationen.

Die normale Größe eines Sektors beträgt 512 Byte (1 Byte sind

8 Bits). Sektoren werden mit 1 beginnend nummeriert.

Alle Spuren, auf die ohne Verschiebung der Schreib-/Leseköpfe zugegriffen

werden kann, werden logisch zu einem Zylinder zusammengefasst.

Der Zugriff auf Daten innerhalb eines Zylinders erfolgt

wesentlich schneller als bei Verschiebung der Leseköpfe von einem

Zylinder zum anderen. Ober- und Unterseite jedes Platter auf der

Spindel werden zur Datenspeicherung benutzt und über jeder befindet

sich ein Schreib-/Lesekopf. Die Köpfe werden von 0 an nummeriert.

Für eine elementare Lese- oder Schreiboperation werden die Köpfe

über dem angeforderten Zylinder positioniert. Wenn der adressierte

Sektor der rotierenden Platter den Schreib-/Lesekopf passiert, erfolgt

der Datenaustausch zwischen Kopf und der Elektronik. Die Einteilung

der Sektorstruktur einer Festplatte erfolgt durch die lowlevel-

Formatierung.

Der Aufbau von Festplatten bedingt eine Reihe technischer Probleme,

die an dieser Stelle jedoch nicht diskutiert werden.

Benutzerhandbuch Acronis Disk Director Suite Acronis Disk Director Suite 10.0

Festplattenpartitionen

Nach der Erstellung von Sektoren mittels low-level-Formatierung

müssen Partitionen erstellt werden.

Partitionen sind getrennte Bereiche der Festplatte, die ein Dateisystem

enthalten. Dateisysteme werden durch logische Formatierung

erstellt. Partitionen einer Festplatte sind unabhängig voneinander, in

ihnen können Betriebssysteme installiert und Daten gespeichert

werden.

Bevor eine Festplatte genutzt werden kann, sind also zwei Operationen

erforderlich — Partitionierung und Formatierung.

Die Nutzung mehrerer Partitionen bietet folgende Vorteile:

• Verschiedene Betriebssysteme können in verschiedenen Partitionen

gespeichert werden.

• Partitionierung ermöglicht bessere Ausnutzung des Festplattenspeichers.

• Mittels Partitionierung können System- und Anwendungsdaten

getrennt gespeichert werden. So wird eine höhere Sicherheit für

persönliche Daten erzielt.

• Partitionierung ermöglicht eine effektivere Verwaltung der Festplatte.

Kontrolle der Datenintegrität, Defragmentierung und Datensicherung

sind besser handhabbar.

Partitionstypen

Es gibt drei Partitionstypen — primäre, erweiterte und logische Partitionen.

Eine Festplatte kann bis zu vier primäre Partitionen oder

drei primäre und eine erweiterte Partition enthalten. Die erweiterte

Partition stellt einen Container für logische Partitionen dar. Die

mögliche Anzahl logischer Partitionen ist nicht begrenzt.

Zur Speicherung der Partitionierungsdaten ist im ersten Sektor der

Festplatte (dieser Sektor heißt MBR, Master Boot Record) Speicherplatz

für die Partitionstabelle reserviert.

Die Anzahl primärer Partitionen ist auf vier begrenzt, da die Partitionstabelle

maximal vier Einträge enthalten kann.

Die Erstellung der Partitionierungsstruktur erfolgt mittels spezieller

Programme, die zumindest Primärpartitionen und eine erweiterte

Partition mit darin enthaltenen logischen Partitionen erstellen sowie

eine Partition aktiv setzen können.

Eine typische Partitionierungsstruktur könnte so aussehen:

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Die initiale Partitionierung einer Festplatte erfolgt gewöhnlich mit

den Bordmitteln eines Betriebssystems, die von System zu System

verschieden sind.

Nach der Installation von Windows XP können Sie z.B. über die Systemsteuerung

das Programm zur Datenträgerverwaltung starten

und primäre oder logische Partitionen in unzugeordnetem Festplattenspeicher

erstellen oder Partitionen formatieren.

Sie können mit diesen betriebssystemeigenen Programmen jedoch

keine bestehende Partitionierungsstruktur ohne Datenverlust ändern.

Dazu benötigen Sie spezielle Tools wie Acronis Disk Director

Suite. Mit Hilfe dieses Programms können Sie ohne Datenverlust

Partitionsgrößen ändern, Partitionen kopieren, verschieben, verstecken

und andere Aktionen ausführen.

Primärpartitionen

Primärpartitionen können Betriebssysteme, Anwendungsprogramme

und Benutzerdaten enthalten. Es kann jeweils nur eine primäre Partition

aktiv gesetzt sein. Von dieser wird das darin enthaltene Betriebssystem

gestartet. Um mehrere Betriebssysteme auf einer

Festplatte zu installieren, benötigen Sie mehrere Primärpartitionen.

Erweiterte Partitionen

Erweiterte Partitionen wurden eingeführt, um die ursprüngliche Beschränkung

von maximal 4 Primärpartitionen zu umgehen. Eine erweiterte

Partition stellt einen Container für logische Partitionen zur

Verfügung.

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Erweiterte Partitionen enthalten keine direkten Daten.

Logische Partitionen

Eine erweiterte Partition kann in eine beliebige Anzahl von logischen

Partitionen unterteilt werden. Diese können wie Primärpartitionen

ebenfalls Betriebssysteme, Anwendungsprogramme und Benutzerdaten

enthalten. Allerdings können nicht alle Betriebssysteme von

logischen Partitionen booten.

Zum Booten von Betriebssystemen, für Systemdateien und Systemverzeichnisse

sollten Primärpartitionen verwendet werden. In logischen

Partitionen sollten sonstige Daten gespeichert werden, da auf

diese von den meisten Betriebssystemen aus zugegriffen werden

kann.

Wenn Sie mehrere Betriebssysteme auf einem Computer benötigen,

dann sollten Sie logische Partitionen für Systeme nutzen, die aus

diesen booten können, und die Primärpartitionen freihalten.

Formatierung von Festplatten

Innerhalb von Partitionen müssen die Informationen in einer Weise

organisiert werden, dass diese vom Betriebssystem verstanden werden.

Diese logische Organisationsstruktur heißt Dateisystem und

wird durch Formatierung erzeugt.

Formatierungsprogramme führen folgende Aufgaben aus:

• Erstellung des Boot-Record ;

• Erstellung der Dateibelegungstabelle (FAT) bzw. vergleichbarer Strukturen;

• Markierung von fehlerhaften Sektoren, damit diese künftig nicht

zur Datenspeicherung verwendet werden.

Nach der Formatierung sind logische Laufwerke wie folgt organisiert:

• Jedes Laufwerk beginnt mit einem Boot-Sektor.

• Eine oder mehrere Kopien der Dateibelegungstabelle sind hinter

dem Boot-Sektor platziert.

• Anschließend folgt das Stammverzeichnis.

• Daran schließen sich die Bereiche zur Datenspeicherung an.

Jede logische Partition muss separat formatiert werden.

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11.2 Dateisysteme

Die logischen Strukturen, die auf einer Festplatte erzeugt wurden,

werden durch die Betriebssysteme als Zusammenstellung von Dateien

und Ordnern verwaltet.

Aus Sicht des Benutzers ist eine Datei das Element, in dem logisch

organisierte Informationen wie z.B. Texte, Grafiken und Musik gespeichert

sind. Bezogen auf die Datenspeicherung ist eine Datei eine

Kette von miteinander verbundenen Sektoren oder Clustern. Cluster

sind Gruppen von Sektoren.

Betriebssysteme können innerhalb der Dateisysteme Dateien und

Ordner erstellen, kopieren und löschen.

Derzeit sind zwei Dateisysteme für PCs am weitesten verbreitet:

• FAT16/FAT32 (File Allocation Table) für DOS, OS/2, Windows

95/98/Me, Windows NT/2000/XP;

• NTFS (Windows NT File System) für Windows NT/2000/XP.

Daneben existiert eine Vielzahl anderer Dateisysteme. Linux-

Betriebssysteme erlangen größere Popularität und benutzen üblicherweise:

• Ext2 als ursprüngliches Linux-Dateisystem;

• Ext3 als ein Dateisystem, welches in Red Hat Linux als Standard

verwendet wird;

• ReiserFS als – in Bezug auf die Datenintegrität – sehr sicheres

Dateisystem, das häufig auf Dateiservern eingesetzt wird.

11.3 Spezifikationen der Dateisysteme

Betriebssysteme ermöglichen dem Anwender die Arbeit mit Daten,

indem Dateisysteme in Festplattenpartitionen zur Verfügung gestellt

werden. Alle Dateisysteme enthalten Strukturen zur Speicherung

der eigentlichen Daten sowie von Verwaltungsinformationen. Diese

bestehen normalerweise aus dem Boot-Record , Dateien und Dateiordnern.

Ein Dateisystem erfüllt folgende grundlegenden Aufgaben:

• Aufzeichnung freien und belegten Speichers (einschließlich defekter

Sektoren)

• Verwaltung von Dateinamen und Dateiordnern

• Aufzeichnung der physischen Speicherorte von Dateien

Die Unterstützung für verschiedene Dateisysteme differiert zwischen

verschiedenen Betriebssystemen. Einige Systeme unterstützen nur

ein Dateisystem, andere wiederum mehrere.

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Dateisysteme unter Windows

Nachfolgend finden Sie eine Übersicht der unter Windows am häufigsten

verwendeten Dateisysteme.

Dateisysteme unter Linux

Nachfolgend finden Sie eine Übersicht der unter Linux am häufigsten verwendeten

Dateisysteme.

FAT16

Das Dateisystem FAT16 ist unter den DOS-Betriebssystemen

(DR-DOS, MS-DOS, PC-DOS, PTS-DOS u.a.), Windows 95/98/ME,

Windows NT/2000/XP und auch bei einer Vielzahl anderer Systeme

weit verbreitet.

Die wichtigsten Kennzeichen von FAT16 sind die Dateibelegungstabelle

(File Allocation Table – FAT) und die Cluster. Die FAT ist das Herzstück

des Dateisystems. Aus Sicherheitsgründen gibt es mehrere

FAT-Kopien (normalerweise 2) innerhalb einer Partition. Ein Cluster

ist die kleinste Zuordnungseinheit im FAT16-Dateisystem. Er besteht

aus einer während der Formatierung festgelegten Anzahl von Sektoren,

die ein Vielfaches von 2 betragen muss. In der FAT sind Informationen

darüber gespeichert, welche Cluster frei, belegt oder defekt

sind. Weiterhin wird vermerkt, welche Cluster welchen Dateien zugeordnet

sind.

Das FAT16-Dateisystem kann höchstens 4 Gigabyte mit maximal

65525 Clustern und maximal 128 Sektoren pro Cluster verwalten. In

der Regel wird die Clustergröße so klein wie möglich gewählt, jedoch

kann die Clusteranzahl nicht mehr als 65525 betragen. Je größer die

Partition, desto mehr Sektoren müssen zu einem Cluster zusammengefasst

werden und umso größer werden die Cluster. Ein Sektor

besteht aus 512 Byte, woraus sich die maximale Größe von 64 KByte

pro Cluster ergibt. Viele Betriebssysteme (z.B. MS-DOS) verwalten

keine 64K-Cluster, weshalb bei diesen Betriebssystemen die

maximale FAT16-Partitionsgröße 2 Gigabyte beträgt.

Generell gilt: Je größer die Cluster, desto mehr Festplattenspeicherplatz

geht ungenutzt verloren.

Die nachfolgende Tabelle stellt typische Werte für den Datenverlust

in Abhängigkeit von der Clustergröße dar:

Partitionsgröße Clustergröße Verschnitt

Das FAT16-Dateisystem hat, wie viele andere Dateisysteme auch,

ein Root-Verzeichnis (Stammverzeichnis). Im Gegensatz zu den anderen

Dateisystemen befindet sich dieses Stammverzeichnis an einer

vorgegeben Position und wird während der logischen Formatierung

auf eine Größe festgelegt. Standardmäßig besteht das Stammverzeichnis

aus 512 Elementen.

Zunächst war FAT16 auf Dateinamen bestehend aus 8 Zeichen für

den Namen, einem Punkt und 3 Zeichen für die Dateinamenserweiterung

beschränkt. Mit der Unterstützung langer Dateinamen in

Windows 95 und Windows NT wurde diese Beschränkung aufge-

hoben. Das Betriebssystem OS/2 unterstützt ebenfalls lange Dateinamen,

aber in einer anderen Weise. Eine weitere Methode zur Unterstützung

langer Dateinamen wird im Dateisystem UMSDOS verwendet.

Dadurch wird die Installation des Betriebssystems Linux auf

FAT-Partitionen möglich.

FAT32

Das Dateisystem FAT32 wurde mit Windows 95 OSR2 eingeführt und

findet heute noch Verwendung in Windows 98/ME sowie Windows

2000/XP. FAT32 stellt die Weiterentwicklung von FAT16 dar. Der

wesentliche Unterschied zwischen FAT32 und FAT16 liegt darin, dass

Clusternummern 28 Bit umfassen und für das Root-Verzeichnis, dessen

Größe nicht mehr begrenzt ist, flexiblere Einstellungsmöglichkeiten

bestehen. Der Grund für die Einführung von FAT32 waren die

notwendige Unterstützung großer Festplatten (mehr als 8 Gigabyte)

und Schwierigkeiten bei der Verwaltung komplizierterer Dateisysteme

in MS-DOS, welches immer noch unterhalb von Windows

95/98/ME präsent ist.

Die theoretisch maximale Größe des FAT32-Dateisystems beträgt

2 Terabyte.

NTFS

NTFS ist das Basis-Dateisystem von Windows NT/2000/XP. Da wesentliche

Spezifikationen der Organisation von NTFS geheim gehalten

werden, wird es von keinem weiteren Betriebssystem vollständig

unterstützt. Das wichtigste Merkmal von NTFS ist die MFT (Master

File Table – Hauptzuordnungstabelle). NTFS hält wichtige Teile der

MFT auf der Platte redundant vor, um die Wahrscheinlichkeit für eine

Beschädigung von Daten oder Datenverlust zu reduzieren. Alle anderen

Datenstrukturen von NTFS sind spezielle Dateien (Metadateien).

Ähnlich wie FAT benutzt NTFS für die Speicherung von Dateien

Cluster, deren Größe jedoch unabhängig von der Partitionsgröße ist.

NTFS ist ein 64-Bit-Dateisystem und legt alle Dateinamen im Unicode

ab. Es verfügt zusätzlich über Journaling-Funktionen (Ausfallschutz)

und unterstützt Dateikompression und Verschlüsselung.

Um die Dateisuche zu beschleunigen, wird unter NTFS von allen

Verzeichnissen ein Dateiindex erzeugt.

Linux Ext2

Ext2 ist das Basis-Dateisystem für das Betriebssystem Linux. Es ist

ein 32-Bit-Dateisystem, dessen Maximalgröße 16 Terabyte beträgt.

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Die Basis-Datenstruktur zur Beschreibung einer Datei heißt Inode

(auch i–node geschrieben). Der Platz zur Speicherung der Tabelle

aller Inodes muss bei der Erstellung (Formatierung) des Dateisystems

reserviert werden.

Linux Ext3

Offiziell eingeführt mit Version 7.2 seines Linux-Betriebssystems

wurde Linux Ext3, das Journaling-Dateisystem von Red Hat Linux.

Es ist aufwärts- und abwärtskompatibel zu Linux Ext2. Es besitzt

mehrere Journal-Modi und breite betriebssystemübergreifende Kompatibilität

für 32- und 64-bit-Architekturen.

Linux ReiserFS

ReiserFS ist ein relativ neues Dateisystem. Es wurde offiziell erst im

Jahr 2001 in Linux implementiert. Mit ReiserFS wurden die größten

Nachteile von Ext2 behoben. Es ist ein 64-Bit-Journaling-

Dateisystem mit dynamischer Speicherplatzbelegung für Datenstrukturen.

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Kapitel 12. Betriebssystem-Besonderheiten

Bei der Verwendung von Acronis Disk Director Suite und vor allem

beim Acronis OS Selector sind einige Grundkenntnisse über das besondere

Verhalten von Betriebssystemen notwendig. Der nachfolgende

Anhang enthält die wichtigsten Informationen, ohne jedoch

ein weiterführendes Studium entsprechender Fachliterartur ersetzen

zu können.

12.1 DOS-basierte Betriebssysteme

Acronis OS Selector bietet direkte Unterstützung für folgende DOSBetriebssysteme:

• MS-DOS 5.x–6.x;

• MS-DOS 7.0 (Bestandteil von Windows 95);

• MS-DOS 7.1 (Bestandteil von Windows 95OSR2/98);

• MS-DOS 8.0 (Bestandteil von Windows ME);

• PC-DOS 5.x–7.0;

• DR-DOS 7.x.

Acronis OS Selector erkennt MS-DOS 7.x/8.0 nur dann als selbstständiges

Betriebssystem, wenn es nicht Bestandteil einer vorhandenen

Windows-Installation ist, sondern mit dem Befehl SYS auf

dem Computer installiert wurde.

Acronis OS Selector erkennt folgende Spezialkonfigurationen:

• MS-DOS 5.x–6.x oder PC-DOS mit einem darauf installierten Windows

95/98/ME.

• MS-DOS oder PC-DOS mit einem darauf installierten Windows

NT/2000.

Einige seltene DOS-Versionen (zum Beispiel japanisches DOS) werden

von Acronis OS Selector teilweise nicht direkt unterstützt. In

derartigen Fällen sollten Sie die System- und Konfigurationsdateien

bearbeiten, um Konflikte zwischen mehreren Betriebssystemkopien

zu vermeiden.

Besonderheiten des Boot-Vorgangs

Der Boot-Vorgang in DOS erfolgt in mehreren Stufen:

Benutzerhandbuch Acronis Disk Director Suite Acronis Disk Director Suite 10.0

1. Der Code aus dem in den Speicher geladenen Boot-Sektor durchsucht

das Stammverzeichnis der aktiven Partition nach DOSSystemdateien.

Wenn diese gefunden wurden, werden sie in den

Hauptspeicher geladen und die Kontrolle wird an den geladenen

Programmcode (den Loader) übergeben.

2. Der Loader startet die restlichen Teile der ersten Datei (Boot-

Manager) in den Hauptspeicher und startet diesen.

3. Der Boot-Manager initialisiert den Hauptspeicher, scannt die Partitionsstruktur

und ordnet den Partitionen Laufwerksbuchstaben zu,

wobei gleichzeitig die DOS-Bootpartition festgelegt wird.

4. Anschließend liest das System die DOS-Konfigurationsdatei (CONFIG.

SYS). Wenn diese mehrere Konfigurationen enthält, erscheint

auf dem Bildschirm ein Menü, aus dem Sie eine davon wählen

müssen. Ist nur eine Konfiguration vorhanden, wird sie mit den

zugehörigen Treibern sofort geladen.

5. Nachdem die Konfigurationsdatei abgearbeitet wurde, startet der

Befehlsinterpreter (standardmäßig COMMAND.COM). Er stellt das

eigentliche DOS–Programm dar.

DOS-Versionen verschiedener Anbieter weisen einige Unterschiede

auf:

• MS-DOS 5.x–6.x und PC-DOS setzen voraus, dass ihre Systemdateien

die ersten im Stammverzeichnis sind.

• Die Systemdateien in MS-DOS 5.x–6.x heißen IO.SYS und

MSDOS.SYS.

• Die Systemdateien von PC-DOS und DR-DOS 7.x heißen IBMBIO.

COM und IBMDOS.COM.

• MS-DOS 7.x/8.0 hat nur eine große Systemdatei (IO.SYS). Die

Datei MSDOS.SYS ist eine Konfigurationsdatei.

• Die Reihenfolge der Zuordnung von Laufwerksbuchstaben unterscheidet

sich in verschiedenen DOS (siehe Abschnitt

»Laufwerksbuchstaben«, Seite 34ff).

• MS-DOS und PC-DOS sehen eine Partition als Bootpartition an,

wenn ihr der Laufwerksbuchstabe C: zugeordnet wurde.

• Die Befehlssyntax in der CONFIG.SYS variiert zwischen den DOSVersionen.

• Unter MS-DOS 7.x/8.0 wird nicht COMMAND.COM, sondern

WIN.COM geladen, wenn in der Datei MSDOS.SYS die Zeile

BOOTGUI=1 steht.

• MS-DOS 8.0 funktioniert nicht als unabhängiges Betriebssystem,

da die Dateien CONFIG.SYS und AUTOEXEC.BAT nicht verarbeitet

werden. Es bootet lediglich Windows. Eine spezielle MS-DOS 8.0-

Variante, die sich auf der Installationsdiskette von Windows ME

Acronis Disk Director Suite 10.0 Benutzerhandbuch Acronis Disk Director Suite

befindet, verhält sich wie ein selbstständiges DOSBetriebssystem,

hat aber einen eingebauten Schutz, wodurch es

nur von der Diskette gebootet werden kann.

Systemdateien

Die Liste der Systemdateien für DOS umfasst:

• IO.SYS (zwingend für MS-DOS);

• MSDOS.SYS (zwingend für MS-DOS 5.x–6.x);

• IBMBIO.COM (zwingend für PC-DOS);

• IBMDOS.COM (zwingend für PC-DOS);

• DBLSPACE.BIN (optional für MS-DOS 5.x–6.2);

• DRVSPACE.BIN (optional für MS-DOS 6.22–8.0);

• LOGO.SYS (veränderbar; optional für MS-DOS 7.x/8.0);

• COMMAND.COM (optional für alle DOS).

Konfigurationsdateien

Die Liste der Konfigurationsdateien besteht aus:

• MSDOS.SYS (für MS-DOS 7.x/8.0);

• WINBOOT.INI (alternative MSDOS.SYS);

• CONFIG.SYS (für alle DOS-Versionen);

• AUTOEXEC.BAT (für alle DOS-Versionen).

Einschränkungen

Einzelne DOS-Versionen besitzen folgende Einschränkungen:

• Nur MS-DOS 7.1/8.0 unterstützen FAT32 zusammen mit FAT16-

Dateisystem.

• Nur MS-DOS 7.1/8.0 unterstützen erweiterte BIOS-Funktionen

und Festplatten größer als 8 GB – das jedoch nur bei FAT16-LBA-,

FAT32-LBA- und EXTENDED-LBA-Partitionen. Diese Eigenschaft

kann wiederum Konflikte mit anderen auf dem gleichen Computer

installierten DOS-Versionen hervorrufen.

• Die Bootpartition von MS-DOS und PC-DOS muss die Partition mit

dem zugeordneten Buchstaben C: sein, sonst kann der Boot-

Vorgang nicht vollständig durchgeführt werden.

• Alle Versionen von MS-DOS und PC-DOS haben Probleme beim

Zugriff auf mehrfache primäre Partitionen, falls sich auf der gleiBenutzerhandbuch

Acronis Disk Director Suite Acronis Disk Director Suite 10.0

chen Festplatte logische Partitionen befinden, die von DOS nicht

erkannt werden.

Wegen der Bootcode-Grenze der meisten DOS-basierten Betriebssysteme

sollten die Bootpartitionen besser innerhalb der ersten zwei

Gigabyte einer Festplatte eingerichtet werden.

12.2 Windows 95/98/ME

Der Boot-Vorgang in Windows 95/98/ME beginnt immer mit

MS-DOS. Daher treffen die vorgenannten Aussagen zum Boot-

Vorgang von MS-DOS 7.x/8.0 auch für Windows 95/98/ME zu.

Acronis OS Selector unterstützt Windows 95, Windows 95 OSR2,

Windows 98, Windows ME und erkennt die jeweiligen Sprachversionen.

Besonderheiten/Einschränkungen beim Booten

Der Boot-Vorgang von Windows beginnt unmittelbar, nachdem

MS-DOS die Datei WIN.COM geladen hat. Dieses Programm lädt seinerseits

den Windows-Kernel, welcher anschließend die Treiber lädt,

die Speicherverwaltung kontrolliert und die Windows-Shell (EXPLORER.

EXE) startet.

Die geladenen Treiber überprüfen erneut die Partitionsstruktur und

ordnen Partitionen, die in MS-DOS nicht erkannt wurden, Laufwerksbuchstaben

zu.

Zwischen den Versionen Windows 95/98/ME gibt es einige Unterschiede:

• Windows 95 beinhaltet MS-DOS 7.0, unterstützt kein FAT32 und

kann wegen den Einschränkungen von MS-DOS 7.0 nicht von Partitionen

booten, die sich oberhalb des 1024. Zylinders befinden.

• Windows 95OSR2/98 beinhaltet MS-DOS 7.1 und unterstützt

FAT32.

• Windows ME beinhaltet MS-DOS 8.0, unterstützt FAT32, bietet jedoch

keinen MS-DOS-Modus an.

Systemordner

Die Hauptkomponenten von Windows befinden sich in:

• System – Die Bezeichnung ist standardmäßig »Windows«, kann

aber während der Installation geändert werden.

• Anwendungsverzeichnis – Der Name lautet in der englischen

und in den meisten westlichen Windows-Versionen normalerweise

Acronis Disk Director Suite 10.0 Benutzerhandbuch Acronis Disk Director Suite

»Program Files« oder »Programme«. In östlichen Windows-

Versionen hat dieses Verzeichnis andere Bezeichnungen.

• Backupverzeichnis – Es wird von Windows ME verwendet und

heißt normalerweise _Restore.

Da es unmöglich ist, die Bezeichnung des Anwendungsverzeichnisses

in Windows zu ändern, bietet Acronis OS Selector spezielle Möglichkeiten

zur Einrichtung mehrerer Betriebssysteme mit gleichnamigen

Verzeichnissen auf einer FAT-Partition. Die o.g. Verzeichnisse

werden als Systemverzeichnisse bezeichnet und in den Systemordner

von Acronis OS Selector ausgeblendet. Acronis OS Selector verschiebt

die Systemverzeichnisse nur dann an ihren ursprünglichen

Platz (im Stammverzeichnis) zurück, wenn das Betriebssystem gebootet

wird.

Die oben genannten Ordner werden automatisch in die Systemverzeichnisliste

eingefügt, wenn ein Betriebssystem erkannt wurde. Sie

können diese Liste manuell ändern, indem Sie vom Boot-Menü aus

das Setup starten und die Eigenschaften der jeweiligen Betriebssysteme

öffnen. Manchmal ist es sinnvoll, den Ordner Recycled

bzw. Papierkorb in die Liste einzufügen.

Besonderheiten der Installation mittels Acronis OS Selector

Eine Eigenschaft von Windows 95/98/ME besteht darin, dass während

ihrer Installation der MBR-Code überschrieben wird. Das bedeutet,

dass nach der Installation von Windows 95/98/ME die Kontrolle

nicht mehr an Acronis OS Selector übergeben wird. Um dies zu

verhindern, fügt Acronis OS Selector in die Datei AUTOEXEC.BAT eine

Zeile zum Starten des Programms REINSTAL.COM ein. Dieses

schreibt den MBR-Code von Acronis OS Selector wieder zurück. Falls

dieser Mechanismus einmal nicht funktioniert, können Sie Acronis

OS Selector manuell reaktivieren, indem Sie von der Startdiskette

bzw. CD-ROM starten und die Option Aktivieren auswählen.

Die automatische Wiederherstellung des MBR funktioniert nicht mit

Windows Millennium Edition, da es MS-DOS 8.0 mit einer künstlich

beschränkten Funktionalität beinhaltet und insbesondere keine Programme

aus der AUTOEXEC.BAT gestartet werden können.

Eine weitere Eigenschaft des Installationsprogramms besteht darin,

dass es nur in DOS startet und gleich im ersten Schritt die Systemordner

und Anwendungsordner anlegt, so dass die Bezeichnungen

nicht gewählt werden können. Daraus entstehen Probleme in folgenden

Fällen:

• Wenn Sie ein weiteres Windows 95/98/ME auf die gleiche Partition

installieren wollen.

Benutzerhandbuch Acronis Disk Director Suite Acronis Disk Director Suite 10.0

• Wenn Sie ein weiteres Windows 95/98/ME auf die Partition mit

den Systemordnern eines bereits installierten Windows

NT/2000/XP installieren wollen.

• Wenn Sie ein weiteres Windows 95/98/ME auf eine andere Systempartition

installieren wollen.

Während der ersten Phase der Windows 95/98/ME–Installation wird

das Dienstprogramm SCANDISK.EXE gestartet, um die Dateisysteme

der Partitionen auf Fehlerfreiheit zu prüfen. Dieses Dienstprogramm

kann unter Umständen Meldungen über Dateifehler in Partitionen

ausgeben, in welchen andere Sprachversionen von DOS oder

Windows 95/98/ME installiert sind. Das hängt damit zusammen,

dass verschiedene Sprachversionen von DOS unterschiedliche Zeichensätze

benutzen, die in kurzen Dateinamen verwendet werden

können. Bestätigen Sie auf keinen Fall die Aufforderung diese Fehler

zu korrigieren. Die Festplattenprüfung kann unterdrückt werden,

wenn das Windows 95/98/ME–Installationsprogramm mit dem Parameter

/is gestartet wird.

12.3 Windows NT/2000/XP

Acronis OS Selector unterstützt die Windows NT–Versionen 3.51 und

4.0, Windows 2000 sowie Windows XP und erkennt auch deren am

meisten verbreitete Sprachversionen.

Besonderheiten des Boot-Vorgangs

Betriebssysteme vom Typ Windows NT bestehen aus zwei Hauptbestandteilen

– dem Boot- und dem Hauptteil. Beide Teile können sich

auf verschiedenen Partitionen befinden. Der Bootteil besteht aus

dem Loader des Betriebssystemkerns, der seinerseits einen simplen

Boot-Manager darstellt (NTLDR), der Konfigurationsdatei BOOT.INI

und dem Code für die initiale Hardwareerkennung NTDETECT.COM.

Die Partition, auf welcher sich der Bootteil befindet, wird Windows

NT/2000/XP–Bootpartition genannt.

Der Loader zeigt gewöhnlich ein einfaches Menü auf dem Bildschirm

an, in welchem die zu bootende Windows NT/2000/XP–Konfiguration

oder ein anderes Betriebssystem, dessen Boot-Sektor in einer Datei

gespeichert ist, gewählt werden kann.

Die Hauptteile von Windows NT/2000/XP befinden sich im Systemverzeichnis

WINNT (die Bezeichnung kann während der Installation

geändert werden) und im Anwendungsverzeichnis Programme, dessen

Bezeichnung nicht geändert werden kann. Die Partition, auf der

sich der Hauptteil des Betriebssystems befindet, wird Systempartition

genannt. Mehrere Windows 95/98/ME und Windows NT/2000/XP

in einer Partition können wegen dem gleich lautenden VerzeichnisAcronis

Disk Director Suite 10.0 Benutzerhandbuch Acronis Disk Director Suite

namen für die Anwendung in Konflikt geraten (siehe Abschnitt

»Systemordner«, Seite 123).

Es ist möglich mehrere verschiedene Windows NT/2000/XP über einen

Loader zu booten.

Systemdateien

Die Liste der Systemdateien von Windows NT/2000/XP umfasst:

• NTLDR (zwingend erforderlich);

• BOOTFONT.BIN (zwingend für alle Versionen, die ihre eigene

Schrift verwenden);

• NTDETECT.COM (zwingend);

• NTBOOTDD.SYS (zwingend nur in dem Fall, wenn die Systemordnerpartition

über die normale Festplattenzugriffsmethode des BIOS

nicht erreichbar ist).

Konfigurationsdateien

Als einzige Konfigurationsdatei ist die BOOT.INI zwingend erforderlich.

Systemverzeichnisse

Die Hauptbestandteile von Windows NT/2000/XP befinden sich in

folgenden Verzeichnissen:

• System – Die Bezeichnung ist standardmäßig WINNT, kann aber

während der Installation geändert werden.

• Anwendungsverzeichnis – Der Name lautet in der englischen

und in den meisten westlichen Windows-Versionen normalerweise

Program Files oder Programme. In östlichen Windows-Versionen

hat dieses Verzeichnis andere Bezeichnungen.

• Persönliche Dokumente und Einstellungen – Dieser Ordner

heißt in der englischen und in den meisten westlichen Windows-

Versionen Documents and Settings oder Dokumente und Einstellungen.

Da es unmöglich ist, die Bezeichnung des Anwendungsverzeichnisses

zu ändern, bietet Acronis OS Selector spezielle Möglichkeiten zur

Einrichtung mehrerer Betriebssysteme mit gleichnamigen Verzeichnissen

auf einer FAT-Partition. Die o.g. Verzeichnisse werden als

Systemverzeichnisse bezeichnet und in den Systemordner von

Acronis OS Selector ausgeblendet. Acronis OS Selector verschiebt

Benutzerhandbuch Acronis Disk Director Suite Acronis Disk Director Suite 10.0

die Systemverzeichnisse nur dann an ihren ursprünglichen Platz (im

Stammverzeichnis), wenn das Betriebssystem gebootet wird.

Die oben genannten Ordner werden automatisch in die Systemverzeichnisliste

aufgenommen, wenn ein Betriebssystem erkannt wurde.

Sie können diese Liste manuell ändern, indem Sie vom Boot-

Menü aus das Setup starten und die Eigenschaften der jeweiligen

Betriebssysteme öffnen. Manchmal ist es sinnvoll, den Ordner Recycled

bzw. Papierkorb in die Liste einzufügen.

Einschränkungen

Die verschiedenen Windows NT/2000/XP-Versionen haben folgende

Einschränkungen:

• Bei allen Windows NT/2000/XP–Versionen muss die Bootpartition

eine aktive, primäre Partition auf der ersten Festplatte sein.

• Die Windows NT–Versionen 3.51 und 4.0 unterstützen nur die Dateisysteme

FAT16 und NTFS 4.0, Windows 2000 und Windows XP

unterstützen zusätzlich das Dateisystem FAT32 und NTFS 5.0.

• Die Bootpartition der Windows NT–Versionen 3.51 und 4.0 muss

sich auf den ersten 2 Gigabytes der Festplatte befinden.

12.4 Linux-Versionen

Acronis OS Selector erkennt und unterstützt jede Linux-Version,

welche über LILO oder ASPLoader im MBR gebootet wird oder wenn

Linux über einen beliebigen Loader im Boot-Sektor der Linux–

Partition gestartet wird.

Linux wird normalerweise in eine Partition mit dem Dateisystem

Ext2 oder ReiserFS installiert. Diese kann eine primäre oder logische

Partition sein und sich auf jeder beliebigen Festplatte befinden. Außerdem

wird noch eine zusätzliche Partition für die virtuelle Speicherverwaltung

benötigt (Linux Swap).

Der Linux-Loader ist genau genommen kein Bestandteil des Betriebssystems.

Seine Hauptfunktion besteht darin, den Linux–Kernel

in den Speicher zu laden und die Kontrolle an diesen zu übergeben.

Da LILO der am meisten verbreitete Linux–Loader ist, wird seine

Funktionsweise hier genauer erläutert. ASPLoader arbeitet ähnlich.

Der Linux–Kernel ist in einer bestimmten Datei gespeichert. Der Loader

muss diese Datei auf irgendeine Weise in den Speicher laden

und zur Ausführung bringen. Anstatt eine Vielzahl von Dateisystemen

als möglichen Speicherort für den Kernel unterstützen zu müssen,

haben die Entwickler von LILO einen einfacheren, jedoch

gleichzeitig vielseitigen Weg gewählt. Der Loader speichert die PosiAcronis

Disk Director Suite 10.0 Benutzerhandbuch Acronis Disk Director Suite

tion der Kerneldatei einfach in seiner eigenen Dateistruktur. Diese

Dateistrukturen werden mit Hilfe eines speziellen Aktivator-

Programms lilo erstellt und der Vorgang heißt Aktivierung. Da dieses

Programm unter Linux läuft, kann es mit Linux-eigenen Mitteln

die Position jeder Datei auf der Festplatte leicht feststellen.

Ein Nachteil dieser Arbeitsweise zeigt sich, wenn die Linux–Boot-

Partition verschoben oder verkleinert wird. Dann ist Linux nicht

mehr bootfähig und es wird eine Linux–Boot-Diskette benötigt, um

den Loader zu reaktivieren.

12.5 Andere Betriebssysteme

Andere Betriebssysteme werden in der Regel auf Partitionen mit ihren

eigenen Dateisystemen installiert. Sie können unterschiedliche

Einschränkungen bezüglich der Position der Bootpartition und der

unterstützten Dateisysteme haben.

Acronis OS Selector erkennt unbekannte Systeme automatisch,

wenn sie über einen eigenen Boot-Sektors gebootet werden.

Einige moderne Betriebssysteme besitzen zusätzlich spezielle Funktionen,

die das Booten direkt aus Windows heraus erlauben. Zu

diesen Systemen gehören BeOS und QNX.