Die verschiedenen Dateisysteme

Für ein moderneres Dateisystem spricht nicht nur die Möglichkeit, grössere Partitionen als 2 GB einzurichten, sondern auch eine effizientere Verwaltung der vorhandenen Kapazität. Die mit DOS eingeführte FAT (nachfolgend als FAT16 bezeichnet) war als Dateisystem für Partitionen mit nur wenigen 100 MB gedacht. Bei grösseren Partitionen wird durch die Art, wie die FAT16 den Speicherplatz verwaltet, sehr viel Speicherkapazität vergeudet. Die kleinsten Zuteilungseinheiten, die sogenannten Cluster, welche die FAT16 verwendet, sind 2 KB gross. Das bedeutet, dass jede Datei immer genau ein Vielfaches von 2 KB auf dem Datenträger belegt. Selbst eine Datei, die nur aus wenigen Zeichen besteht, etwa eine Stapeldatei mit 50 Byte, belegt auf der Platte 2048 Byte. Für eine Datei, die 2049 Zeichen umfasst, sind bereits 4096 Byte Speicherkapazität erforderlich, weil zwei Cluster belegt werden müssen.

Cluster-Diät

Die Clustergrösse von 2 KB gilt bei der FAT16 allerdings nur für Partitionen, die maximal 255 MB umfassen. Bei 256 MB grossen Plattenbereichen beträgt der Umfang einer Zuordnungseinheit bereits 4 KB. Jede Datei belegt also immer ein Vielfaches von 4096 Byte. Mit zunehmendem Partitionsumfang steigt auch die Clustergrösse der FAT16 immer weiter an: Bei einer 1-GB-Platte belegt jede Datei mindestens 16 KB.

Der Grund für diese Verschwendung: Unabhängig von ihrer Grösse lässt sich eine FAT16-Festplatte in maximal 65’536 Zuordnungseinheiten (Cluster) einteilen. Deshalb muss mit wachsender Diskkapazität auch die Clustergrösse zunehmen.

Die Dateisysteme FAT32 (aus Windows 95B und 98) und NTFS (aus Windows NT) arbeiten dagegen mit deutlich geringeren Clustergrössen: So beträgt die Zuordnungseinheit bei 2-GB-Partitionen lediglich 4 KB. Das bedeutet, dass der "Verschnitt", also der Verlust durch die Clustergrösse, erheblich geringer als bei FAT16 ist, womit deutlich mehr Daten auf eine FAT32- oder NTFS-Platte passen.

Daneben haben FAT32 und NTFS noch weitere Vorteile gegenüber FAT16, die weiter unten genauer beschrieben werden.

Platzverschwendung ermitteln

Einen Überblick darüber, wie viel Speicherkapazität durch die überproportional grossen Cluster der FAT16 auf Ihrem PC verschwendet wird, können Sie sich relativ leicht verschaffen. Angenommen, Ihre Partition ist maximal 1 GB gross, dann beträgt die Clustergrösse 16 KB. Das bedeutet, dass auch kleinere Dateien volle 16 KB auf der Platte belegen.

Um sich einen Eindruck über die Platzverschwendung zu verschaffen, rufen Sie im Explorer oder im Start-Menü die Suchfunktion auf. Auf der Registerkarte Weitere Optionen geben Sie als Grösse Maximal: 1 ein, dann klicken Sie auf Suchen. Links unten am Fensterrand wird nun angezeigt, wie viele Dateien höchstens ein Kilobyte umfassen. Jede dieser Dateien belegt unnötigerweise mindestens 15 KB Plattenkapazität!

 Hinzu kommt noch der Verschnitt bei den Dateien, die zwischen 2 und 16 KB umfassen. Erfahrungsgemäss ist mehr als die Hälfte der Dateien auf einer Festplatte maximal 4 KB gross.

Nicht zu vergessen ist ausserdem der Verschnitt bei allen übrigen Dateien, da ja jede Datei ein Vielfaches von 16 KB auf der Platte belegt. Im Durchschnitt müssen Sie für jede Datei auf der Festplatte nochmals etwa 8 KB einrechnen.

Noch einfacher ermitteln Sie, wie viel Verschnitt Ihre Platte aufweist, wenn Sie das kostenlose Microsoft-Tool FAT32-Tester einsetzen. Das Werkzeug berechnet, wie viel Speicherkapazität Sie einsparen, wenn Sie Ihre Platte ins FAT32-Format konvertieren. Auf einem unserer Testrechner ermittelte das Programm ein Einsparpotential von über 470 MB bei einer Partition mit 1,8 GB (und 32-Bit-Clustern).

Der FAT32-Tester läuft übrigens nicht nur unter Windows 95 und 98, sondern auch unter NT – bei der Konvertierung von FAT16 nach NTFS können Sie in der Regel bei Partitionen, die bis zu 2 GB umfassen, sogar noch mehr einsparen. Die 56 KB grosse Datei W98FAT32.EXE erhalten Sie im Web.

Wie gross sind meine Cluster?

Wenn Sie herausfinden möchten, mit welcher Clustergrösse Ihre Partitionen formatiert sind, stehen Ihnen zwei Möglichkeiten zur Auswahl:

• Am schnellsten geht es so: Sie öffnen ein DOS-Eingabefenster und geben den Befehl chkdsk ein. Die Clustergrösse wird in der Zeile x Bytes in jeder Zuordnungseinheit angezeigt.
• Sie starten das Fehlerprüfprogramm Scandisk (Arbeitsplatz-Fenster, Eigenschaften-Dialog für eines der Laufwerk-Icons, Register Extras). Unter Erweitert aktivieren Sie die Option Zusammenfassung anzeigen: Immer. Nach dem Scandisk-Durchlauf wird die Clustergrösse ebenfalls angezeigt.

Umstieg auf FAT32 und NTFS

Seit dem nur zusammen mit einem neuen PC erhältlichen OSR2 (OEM Service Release 2), der auch als Windows 95B bekannt ist, haben Windows-Anwender die Wahl zwischen den Dateisystemen FAT16 und FAT32. Neben der oben angesprochenen geringeren Verschwendung von Plattenkapazität und der Unterstützung für grössere Partitionen hat FAT32 gegenüber FAT16 den Vorteil, weniger fehleranfällig zu sein. Bei FAT16 genügt ein kleiner Fehler in der Dateizuordnungstabelle, um die Festplatte unlesbar zu machen. Wiederherstellen lässt sich die Dateizuordnungstabelle dann nur noch mit einem Programm wie den Norton Utilities. Die FAT32 dagegen ist wesentlich robuster und kann bei Beschädigung der FAT reibungslos auf eine Sicherungskopie zurückgreifen (bei der FAT16 ist das zwar theoretisch auch möglich, in der Praxis funktioniert es aber zumeist nicht).

Dafür bringen FAT32-Partitionen allerdings auch zwei gravierende Nachteile mit sich:

• FAT32-Partitionen lassen sich nicht mit Drivespace komprimieren.
• Sie lassen sich nur noch von Windows 95B bzw. Windows 98 nutzen (später auch von NT 5.0). Wurde der PC mit einer DOS-Bootdiskette oder unter Windows NT gestartet, sind FAT32-Partitionen nicht sichtbar (es sei denn, Sie setzen eines der weiter unten beschriebenen Utilities ein). Unter Windows 95B und 98 ist es kein Problem, zum Beispiel ein DOS- oder ein Win16-Programm von einer FAT32-Partition aus zu starten oder damit Daten auf einer FAT32-Partition zu speichern.

Die Vor- und Nachteile von NTFS

Für NTFS ebenso wie für FAT32 spricht die geringere Platzverschwendung durch die sehr kleinen Clustergrössen und die gigantischen Partitionen, die sich unter NTFS verwalten lassen. Ausserdem verfügt NTFS über integrierte Recovery-Funktionen, die separate Tools weitgehend überflüssig machen. Hinzu kommt, dass man für NTFS-Partitionen die Zugriffsberechtigungen sehr detailliert festlegen und zusätzlich sämtliche Zugriffe mitprotokollieren lassen kann. Neben diesen Sicherheitsfunktionen erlaubt NTFS zusätzlich die Online-Datenkomprimierung (vergleichbar mit Drivespace). Anders als bei Drivespace lässt sich die Komprimierfunktion allerdings jederzeit ohne aufwendige Konvertiermassnahmen ein- und wieder ausschalten.

Auch NTFS bringt Nachteile mit sich:

• Der Zugriff auf eine NTFS-Partition ist nur von NT aus möglich. Wird der PC von einer DOS-Bootdiskette oder unter Windows 9x gestartet, sind NTFS-Partitionen aus Sicherheitsgründen nicht sichtbar. Allerdings gibt es das Tool Ntfsdos, das eingeschränkten Zugriff auf NTFS-Laufwerke erlaubt (siehe auch Abschnitt weiter unten). Das Werkzeug ist eigentlich nur zur Fehlerbehebung gedacht, lässt sich aber ab der neuen Version 2.0 auch zum Überschreiben und Umbenennen einsetzen. Unter NT ist auch für DOS- und Win16-Programme der Zugriff auf eine NTFS-Partition problemlos möglich.
• In NT ist kein Defragmentierprogramm enthalten. Während man auf einem Dualboot-System von Windows 9x aus FAT16- und FAT32-Partitionen (nicht jedoch NTFS) defragmentieren kann, müssen sich NT-Anwender zusätzlich ein Defragmentierprogramm, wie etwa Diskkeeper von Executive Software, anschaffen.

FAT32-Partitionen einrichten

Besitzer von Windows 95B haben zwei Möglichkeiten, eine FAT32-Partition einzurichten:

• Sie geben beim Partitionieren mit fdisk an, dass die FAT32-Unterstützung aktiviert werden soll. Ist sie aktiviert, werden alle neu erzeugten Partitionen im FAT32-Format angelegt. Eine direkte Umwandlung bereits bestehender Partitionen ins FAT32-Format ist nicht möglich: Man muss dazu die Daten sichern, die Festplatte neu partitionieren, formatieren und die Daten wieder zurückspielen.
• Falls Sie ein Tool wie PartitionMagic oder Partition-It besitzen, können Sie sich die Mühe sparen. Diese Programme erlauben es, eine FAT16- in eine FAT32-Partition umzuwandeln, ohne die Partition neu formatieren zu müssen.

Achtung: Wenn Sie eine ältere Windows-95-Fassung (vor Windows 95B) besitzen, können Sie FAT16-Partitionen auch mit PartitionMagic nicht in das FAT32-Format umwandeln, da PartitionMagic den mit Windows 95B erhältlichen FAT32-Treiber benötigt.

FAT16- in FAT32-Partition konvertieren

Windows 98 enthält das Utility Laufwerkkonvertierung (FAT32), das Sie über Start - Programme - Zubehör - Systemprogramme aufrufen. Das Werkzeug verfügt über einen Assistenten, der durch die ohnehin wenigen Arbeitsschritte führt und für die während der Konvertierung erforderlichen beiden Neustarts sorgt. Eine Warnung zur Beta 3 von Windows 98: Nachdem ein Teil der Konvertierung im DOS-Modus läuft und der Assistent im Anschluss wieder Windows 98 gestartet hat, ist die Umwandlung noch nicht abgeschlossen. In der Beta 3 wird nach dem Neustart nicht angezeigt, dass die Konvertierung noch läuft; erst wenn sie abgeschlossen ist, was noch mehrere Minuten dauern kann, erscheint eine entsprechende Meldung.

Vorsicht: Vergessen Sie nach dem Umwandeln einer FAT16- in eine FAT32-Partition nicht, die Windows-Startdiskette zu aktualisieren. Sonst können Sie nach dem Booten von der Diskette nicht auf Ihre FAT32-Laufwerke zugreifen.

FAT32 für Partitionen kleiner 512 MB

Normalerweise muss eine Partition mindestens 512 MB umfassen, damit sie sich als FAT32-Partition einrichten lässt. Ein undokumentierter Schalter von fdisk erlaubt allerdings das Einrichten von FAT32-Dateisystemem auf jeder beliebigen Partition – unabhängig von deren Grösse.

Dazu rufen Sie fdisk mit dem undokumentierten Schalter /FPRMT auf. Dann können Sie selbst entscheiden, ob Sie eine FAT16- oder eine FAT32-Partition anlegen wollen.

FAT16- in NTFS-Partition umwandeln

Eine bestehende FAT16-Partition können Sie nach dem Anfertigen eines Backups mit dem Befehlszeilen-Tool convert in eine NTFS-Partition umwandeln. Dazu beenden Sie alle Anwendungen und rufen convert mit folgender Syntax auf: convert d: /FS:NTFS /V.

Anstelle von d: geben Sie die jeweilige Laufwerksbezeichnung an; die aktuelle Partition kann damit nicht umgewandelt werden. Der Schalter /FS:NTFS aktiviert das Dateisystem NTFS; /V zeigt während der Konvertierung ausführliche Informationen an.

Nach dem Befehlsaufruf erscheint die Meldung, dass die Konvertierung erst nach dem nächsten Neustart möglich ist, da NT erst dann wieder exklusiven Zugriff auf das FAT-Laufwerk hat. Beantworten Sie die Abfrage mit Ja, und starten Sie den PC dann neu.

Der Convert-Befehl muss immer an der lokalen Arbeitsstation eingegeben werden, ein Aufruf über das Netzwerk ist nicht möglich.

Achtung: Die Umwandlung ins NTFS-Format lässt sich mit den Bordmitteln von NT nicht wieder rückgängig machen. Sie können eine NTFS-Partition nur mit Formatieren wieder ins FAT16-Format konvertieren. Selbst mit PartitionMagic (in der Version 3.04) ist die Konvertierung eines NTFS-Laufwerk in das FAT16- oder auch in das FAT32-Format nicht möglich.

Wenn Sie eine FAT32-Partition in NTFS umwandeln wollen, müssen Sie sie erst mit PartitionMagic ins FAT16-Format konvertieren, bevor Sie Convert aufrufen können.

Die Sicherheitseinstellungen – also die Zugriffsberechtigungen, die Überwachungsfunktion sowie die Besitzrechte an Dateien und Verzeichnissen – nehmen Sie auf der Registerkarte Sicherheit im Eigenschaften-Dialog zum NTFS-Laufwerk vor.

NTFS-Partition komprimieren

Anders als FAT32 unterstützt NTFS die automatische Komprimierung und Dekomprimierung der Dateien auf einer Partition. Die Komprimierfunktion schalten Sie ein, indem Sie den Eigenschaften-Dialog eines NTFS-Laufwerks, eines Verzeichnisses oder einer Datei öffnen. Auf dem Register Allgemein aktivieren Sie links unten die Option Komprimieren.

Partition mit NTFS formatieren

Das Formatier-Tool, das Sie in NT über das Arbeitsplatz-Fenster oder über ein Explorer-Fenster aufrufen, bietet die Möglichkeit, das Dateisystem auszuwählen, in dem formatiert werden soll. Neben dem Dateisystem – FAT oder NTFS – haben Sie noch die Möglichkeit, die Clustergrösse festzulegen. Dazu wählen Sie unter Grösse der Zuordnungseinheiten die gewünschte Grösse aus.

Wenn Sie den Format-Befehl über die Befehlszeile aufrufen, geben Sie für das NTFS-Format den Schalter /FS:NTFS an.

FAT32 und NTFS im Dualboot-Betrieb

Wer nur Windows 95B, Windows 98 oder NT auf seinem PC installiert hat, für den ist die Wahl des Dateisystems nicht schwierig. Komplizierter wird es bei einem Dualboot-System, bei dem zwischen NT und Windows 9x umgeschaltet werden kann. Die Boot-Partition muss in jedem Fall mit FAT16 formatiert sein: Von einer FAT32-Partition kann NT nicht starten, umgekehrt kann Windows 9x nicht von einer NTFS-Partition gebootet werden.

Partitionen, auf die von beiden Betriebssystemen aus zugegriffen werden soll, dürfen ebenfalls nur mit FAT16 formatiert sein – wenn Sie nicht eines der im folgenden beschriebenen Tools einsetzen.

FAT32-Treiber für NT

Was Microsoft erst für NT 5.0 verspricht und für NT 4.0 bis heute nicht liefern kann, ist ein Treiber, mit dessen Hilfe FAT32-Partitionen unter NT gelesen und beschrieben werden können. Diese Lücke füllt nun die Firma Winternals Software mit dem Treiber FAT32 for Windows NT 4.0: Eine Freeware-Version des Treibers erhalten Sie im Web; diese erlaubt allerdings nur Lesezugriffe auf FAT32-Partitionen. Die Vollversion, die uneingeschränkte Lese- und Schreibrechte erlaubt, war bei Redaktionsschluss noch nicht fertig. Auch der Preis stand noch nicht fest; das Vollprodukt kann auf der Web-Site von Winternals geordert werden.

Die Installation des FAT32-Treibers lässt sich ganz einfach mit dem mitgelieferten Assistenten erledigen.

Winimage: Zugriff auf FAT32 von NT aus

Einen völlig anderen Ansatz als der FAT32-Treiber von Winternals verfolgt das Programm Winimage 4.0: Es dient dazu, Images von Datenträgern anzulegen und zu verwalten. Ursprünglich war Winimage nur dazu gedacht, zum Beispiel den Inhalt einer Diskette in Form einer Image-Datei auf der Festplatte zu speichern bzw. eine Image-Datei auf Disketten zu vervielfältigen; inzwischen unterstützt das Programm auch andere Wechselmedien wie Zip- oder MO-Laufwerke. Praktisch an Winimage ist, dass es Disketten auch mit höherer Datendichte formatieren kann, so dass auf eine 3,5-Zoll-Diskette bis zu 2,8 MB passen. Haupteinsatzzweck ist das Anfertigen von Backups und das bequeme Installieren von Software.

Eine neue Funktion in Version 4.0 ist die Möglichkeit, von NT aus auf eine FAT32-Partition zuzugreifen. Anders als beim FAT32-Treiber von Winternals ist der Zugriff allerdings nicht vollkommen transparent – sprich: Sie können zum Beispiel aus Ihrer Textverarbeitung nicht einfach auf eine Datei auf der FAT32-Partition zugreifen. Vielmehr muss erst über den Befehl Verbinden mit Fat32-Laufwerk eine FAT32-Partition als Image-Datei geöffnet werden. Dann kann man einzelne Dateien daraus mit einem Doppelklick öffnen und bearbeiten. Dazu wird eine Kopie der Datei in einem temporären Verzeichnis angelegt, alle Änderungen werden in diesem temporären Verzeichnis gespeichert, haben also keine Auswirkungen auf das Dateioriginal auf dem FAT32-Laufwerk. Ein Zurückkopieren der geänderten Fassung auf das FAT32-Laufwerk ist in der vorliegenden Version von Winimage nicht möglich.

Winimage 4.0 ist als Shareware erhältlich. Sie finden das Programm unter http://www.winimage.com/. Die Registrierung des Programms kostet 30 Dollar; die Professional-Version (unter anderem mit der Möglichkeit, selbstextrahierende Images anzulegen, und der Unterstützung für grössere Wechselmedien wie MO-Laufwerke) kostet 60 Dollar.

Zugriff auf NTFS via Windows 95

NTFS wurde von Microsoft aus Sicherheitsgründen so konzipiert, dass man nur unter NT auf eine NTFS-Partition zugreifen kann – nach dem Booten von einer DOS-Diskette sollte kein Zugriff auf ein NTFS-Laufwerk möglich sein. Inzwischen gibt es von der Firma Winternals Software einen Treiber, der von DOS oder Windows 95 aus eingeschränkt Zugriffe auf NTFS zulässt. Die kostenlose Testversion von Ntfsdos, die Sie im Web wiederum via http://www.sysinternals.com/ erhalten, erlaubt allerdings nur Lesezugriffe auf NTFS-Partitionen.

Die kommerzielle Version, die zusätzlich die Ntfsdos Tools enthält und Schreibzugriffe für Disaster Recovery erlaubt, kann für 89 Dollar unter http://www.winternals.com bestellt werden. Damit kann zum Beispiel ein neu eingespielter, aber fehlerhafter Treiber, der das System gleich beim Start zum Absturz bringt, durch eine ältere funktionsfähige Version überschrieben oder eine Datei umbenannt werden, so dass NT beim Systemstart die Datei nicht mehr laden kann.

Schreib- und Lesezugriffe auf eine NTFS-Partition erlaubt der ERD Commander, der für 250 Dollar bei Winternals erhältlich ist. Der ERD Commander ist ein Befehlszeilen-Tool, mit dem nach dem Booten von den NT-Startdisketten das Kopieren, Verschieben, Löschen und Umbenennen von Dateien möglich ist. Den uneingeschränkten Schreibzugriff zum Beispiel aus Windows 95 und einer Windows-Anwendung heraus unterstützt auch ERD Commander nicht.

Wenn Sie den Aufruf der Freeware-Version von Ntfsdos in die autoexec.bat einbinden, ist der Lesezugriff auf das NTFS-Laufwerk für alle Anwendungen, die Sie unter Windows starten, möglich. Wird Ntfsdos in einem DOS-Fenster gestartet, kann nur aus dieser DOS-Box heraus auf das Laufwerk zugegriffen werden. Unter DOS 7.0 (also dem DOS von Windows 95) werden lange Dateinamen unterstützt – dazu ist der mit Ntfsdos gelieferte Treiber Ntfshelp.vxd erforderlich, den Ntfsdos automatisch installiert.

Beachten Sie aber, dass Ntfsdos die Laufwerke so benennt, dass erst die FAT16- und FAT32-Partitionen und im Anschluss daran die NTFS-Plattenbereiche folgen. Damit Ihr CD-Laufwerk so benannt wird, dass es unmittelbar nach den NTFS-Partitionen folgt, tragen Sie in der autoexec.bat den Aufruf von Ntfsdos vor dem Mscdex-Befehl für das CD-Laufwerk ein. Zum Beispiel:

c:\tools\ntfsdos\ntfsdos.exe c:\windows\command\mscdex.exe /d:aspicd0 /m:12

Falls das nicht klappt, tragen Sie beim Ntfsdos-Aufruf zusätzlich den Schalter /L:d ein und geben anstelle von d den Buchstaben an, den das NTFS-Laufwerk erhalten soll. Dabei kann Ntfsdos nur Laufwerksbuchstaben vergeben, die beim Aufruf von Ntfsdos nicht bereits belegt sind.

Falls Sie nicht von der Möglichkeit Gebrauch machen, unter NT Ihre NTFS-Partition zu komprimieren, können Sie etwas DOS-Speicher einsparen, indem Sie beim Ntfsdos-Aufruf über die autoexec.bat den Schalter /N angeben. Ntfsdos legt dann keinen Cache an, der die Zugriffe auf das NTFS-Laufwerk beschleunigen soll.

Die ideale Dualboot-Konfiguration

Angesichts der derzeitigen Auswahl an Add-ons und Treiber für FAT32 und NTFS empfiehlt es sich, in einem Dualboot-System alle Partitionen, auf die von NT und Windows 9x aus zugegriffen werden soll, als FAT16- oder FAT32-Laufwerke zu formatieren. Der Zugriff von NT muss dann mit dem FAT32-Treiber von Winternals erfolgen. Lediglich für gelegentliche Nutzer kann Winimage sinnvoll sein, da damit wie mit der Freeware-Version von Winternals nur Lesezugriffe möglich sind.

Partitionen, für die hohe Sicherheitsanforderungen bestehen, sollten Sie im NTFS-Format betreiben – dann sind von Windows 9x aus allerdings nur noch Lesezugriffe auf die Dateien möglich (bei Einsatz der Ntfsdos Tools können Sie Dateien auch umbenennen oder durch gleichnamige Kopien überschreiben).