Dateisystem

Ein Dateisystem ist die technische Grundlage, um Dateien und Unterordner speichern und löschen zu können.

Dateisysteme sind in der Regel für Datenträger konzipiert. Es existieren aber auch Dateisysteme für Netzwerke, wie das Internet.

Ein Hinweis vorab: Dateisysteme können sehr vielschichtig sein. Die hier getroffenen Aussagen gelten für alle üblichen Dateisysteme, wie sie auf gängigen Computern und Betriebssystemen (Windows und Linux) und in der Kommunikation über Netzwerke verwendet werden. Es gibt darüber hinaus eine Fülle von Dateisystemen, etwa solche, die ohne Dateinamen auskommen.

Dateisysteme für Datenträger

Sektoren

Dateisysteme unterteilen den Platz auf einer Festplatte in Sektoren. Die Größe von Sektoren kann zwischen einigen Bytes und mehreren Kilobytes variieren. Alle Daten (also auch die File Table selbst [s.u.]), legen ihre Informationen in Sektoren ab. Sind weniger Daten zu speichern als ein Sektor groß ist, bleibt der Rest des Sektors meist ungenutzt. Sind mehr Daten zu speichern, werden zusätzliche Sektoren beschrieben.

Jeder Sektor auf einer Festplatte hat eine eigene, einmalige Adresse.

Verwaltete Einträge

Ein Dateisystem verwaltet in der Regel diese Einträge

Dateinamen bzw. Verzeichnisnamen
Den Inhalt der Dateien
Attribute
Berechtigungen

File Table: Datei- und Verzeichnisnamen

Die meisten Dateisysteme nutzen eine File Table.

In einer Tabelle (der File Table) verwalten Dateisysteme die Namen von Dateien und Verzeichnissen. Bei den meisten Dateisystemen werden die Namen und die Inhalte der Dateien getrennt abgelegt. Die File Table enthält also den Dateinamen und den Hinweis darauf, wo auf der Festplatte die Daten zu dem Dateinamen zu finden sind.

Unterschied Datei und Verzeichnis:

Technisch gesehen sind Verzeichnisse dasselbe wie Dateinamen. Sie sind in der File Table eingetragen und haben den Vermerk (das Attribut) Verzeichnis.

Der Inhalt der Dateien

Die Inhalte der Dateien werden in Sektoren abgelegt. Ist eine Datei größer als die Größe eines Sektors, werden weitere Sektoren beschrieben. Ist die Datei kürzer, dann bleibt der Rest des Sektors meist ungenutzt.

Jeder Sektor hat eine eigene, einmalige Adresse. Wird über das Dateisystem auf eine Datei zugegriffen, dann steht in der File Table die Adresse des ersten Sektors dieser Datei. Ist die Datei länger als ein Sektor, dann steht am Ende eines Sektors die Adresse des Sektors, in dem sich die nächsten Daten befinden. So kann sich eine Datei über mehrere Sektoren erstrecken.

Attribute

Je nach Dateisystem können Dateien und Verzeichnisse unterschiedliche Attribute haben. Die häufigsten Attribute sind:

Datei- oder Verzeichnis
Datum der letzten Änderung

Es sind auch diese Attribute möglich:

Datum, wann die Datei erzeugt wurde
Datum, wann sie das letzte Mal gelesen wurde
Schreibgeschützt (nur lesender Zugriff erlaubt)
Verschlüsselt
Versteckt (nicht mit Standardmitteln sichtbar)
System (nicht mit Standardmitteln sichtbar)
Besitzer (welcher Benutzer ist der Besitzer der Datei)
Berechtigungen

Berechtigungen

Die meisten Dateisysteme erlauben es, dass zu einer Datei oder einem Verzeichnis Berechtigungen hinterlegt werden. Über die Berechtigung wird gesteuert, welche Benutzer die Daten lesen und verändern dürfen.

Wichtig ist, dass das nicht das Dateisystem darüber entscheidet ob eine Datei gelesen oder verändert werden kann, sondern das Betriebssystem.

Beispiel: Ein Anwender öffnet eine Word-Datei:

Der Anwender will eine Datei in Microsoft Word öffnen. Das Betriebssystem "fragt" im Dateisystem nach, ob der Benutzer die Berechtigung hat die Datei zu lesen. Das Dateisystem meldet zurück, dass keine Berechtigung besteht. Das Betriebssystem gibt dann den Zugriff nicht frei - der Anwender erhält eine Fehlermeldung.

Wichtig dabei ist, dass nicht das Dateisystem den Zugriff verweigert, sondern das Betriebssystem. Wird also die Festplatte mit der betreffenden Datei in einen anderen Computer eingebaut (auf dem der Anwender alle Berechtigungen besitzt), dann kann er die Datei lesen, unabhängig davon welche Rechte im Dateisystem vermerkt sind.

Dateisysteme für Netzwerke

Findet der Zugriff auf Dateien nicht auf der lokalen Festplatte statt, sondern über ein Netzwerk, dann wird dazu meist auch ein Dateisystem genutzt - ein Netzwerk-Dateisystem.

Ein solcher Zugriff ist etwa das Öffnen einer Word-Datei über den Menüpunkt Datei öffnen. Liegt die Datei auf einem Laufwerk im Netzwerk (z.B.: K:\Büro\KantinenPlan.docx), braucht es ein Dateisystem, um diesen Zugriff zu ermöglichen.

Häufig verwendete Netzwerk-Dateisysteme sind: