Linux, Mac, Windows: der grosse Dateisystem-Guide

Ein Dateisystem ist auf jedem Computerdatenträger vorhanden – seien es interne oder externe Festplatten, USB-Sticks, optische Datenträger wie CDs oder DVDs und sogar Smartphones, Bild 1. Dabei handelt es sich um technische Standards zur Organisation von Daten. Es gab und gibt weit über Hundert verschiedene Dateisysteme unter vielen diversen, teils exotischen Betriebssystemen und für unterschiedlichste Datenträger. Die meisten davon sind inzwischen komplett ausgestorben. Doch die bereits beachtliche Geschichte der Computertechnik hat zur Folge, dass auch aktuelle Betriebssysteme wie Windows, Linux oder Apple OS X auf ihren Datenträgern verschiedene Dateisysteme verwenden. Das merkt der Anwender meist erst, wenn er im Umgang mit einem Speichermedium an die Grenzen eines solchen stösst, Bild 2.

FAT32: veraltet, aber beliebt

Diese Grenzen sind manchmal sehr ärgerlich. Ein Musterbeispiel: das von Microsoft über Jahre hinweg als Standard verwendete FAT32. Es kann keine Dateien speichern, die grösser als 4 Gigabyte sind, Bild 3. Das Problem dabei: Eine hochaufgelöste Videodatei oder die Abbilder von DVDs haben auf einem mit FAT32 formatierten Datenträger bereits keinen Platz mehr. Trotzdem ist dies immer noch das meistverwendete Dateisystem auf USB-Sticks. Und es ist jenes, das trotz dieser lästigen Einschränkung von allen Betriebssystemen mit Abstand am besten unterstützt wird. Sogar Smart-TVs, Blu-ray-Player oder die PlayStation-4-Spielkonsole möchten auf einem USB-Stick am liebsten FAT32 sehen.

Auf einem PC oder Notebook hingegen macht es sich das Windows-Betriebssystem bevorzugt auf einer NTFS-Partition bequem. Dieses Dateisystem erlaubt weitaus grössere Dateien, wird aber von anderen Betriebssystemen nur schlecht unterstützt. Das stört wiederum am Smart-TV und an der Spielkonsole. Die können damit in der Regel nicht umgehen und möchten einen NTFS-formatierten USB-Stick am liebsten gleich neu formatieren.

Weitere Beschränkungen

Dateisysteme unterliegen verschiedenen Beschränkungen. Das alte FAT-System von MS DOS zum Beispiel konnte nur mit Dateinamen von bis zu acht Zeichen (plus einem Punkt und einer Dreibuchstabenendung) umgehen. Das ist zum Glück seit FAT32 und NTFS vorbei. Derzeit gilt für praktisch alle relevanten Dateisysteme eine Beschränkung von 255 Zeichen pro Dateiname. Das dürfte für die meisten Zwecke bei Weitem reichen. Unter Linux und Mac werden in Dateinamen praktisch alle Zeichen aus dem Unicode-Zeichensatz akzeptiert. Verboten sind nur ein spezielles Null-Zeichen sowie der Schrägstrich (/). Windows und damit die unter ihm verwendeten Dateisysteme sind etwas heikler. Auch hier sind die zwei erwähnten Zeichen verboten; dazu kommen noch diese Sonderzeichen: \ : * ? " < > |. Das bedeutet: Mac- und Linux-Nutzer sollten bei der Benennung von Dateien an diese Beschränkungen denken, falls sie Dateien an Windows-Nutzer weitergeben.

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Gemeinsamkeiten, Unterschiede und Übersicht

Gemeinsamkeiten

Kommen wir zu den Gemeinsamkeiten aller Dateisysteme: Sämtliche gängigen Dateisysteme verwenden zur Organisation eine Art Baumstruktur, angefangen beim «Wurzelverzeichnis». Von dort aus verzweigen sich Ordner bzw. Verzeichnisse und Unterordner, Bild 4.

Die Unterschiede

Das wars leider bereits mit den grossen Gemeinsamkeiten. Denn beim Einbinden von verschiedenen physischen Laufwerken oder Partitionen fährt Windows erneut einen Sonderzug. Nur Windows verwendet Laufwerksbuchstaben wie C: oder D: für Partitionen. Die aus Unix entwickelten Betriebssysteme Linux und OS X binden hingegen solche Volumes als Geräte in einem logischen Ordner wie zum Beispiel «/dev/sda» ein. Die unter Linux verwendeten Dateisysteme geniessen leider keine gute Unterstützung durch andere Betriebssysteme. Windows kann zum Beispiel gar nichts mit ext3 oder ext4 anfangen, solange man keine Zusatz-Software installiert. Für Privatanwender kostenlos ist zum Beispiel ExtFS für Windows auf der Website go.pctipp.ch/933. Die Tabelle unten zeigt die wesentlichen Unterschiede zwischen den wichtigsten Dateisystemen. «Case Sensitive» bedeutet, dass das Dateisystem oder das darauf vorherrschende Betriebssystem einen Unterschied zwischen Gross- und Kleinschreibung macht. Für Linux ist DATEI.TXT zum Beispiel nicht das Gleiche wie Datei.txt, Windows sieht einen identischen Dateinamen.

Apple fährt einen anderen Sonderzug: HFS+ würde Case-Sensitivität unterstützen, diese ist aber deaktiviert. Die Spalte «Journaling» ist relevant für die Datensicherheit. Bei Journaling-Dateisystemen wird jeder Schreibvorgang zusätzlich in einem separaten Bereich protokolliert. Das System weiss so etwa im Falle eines Stromausfalls mehr darüber, welche Schreibvorgänge noch abgeschlossen werden konnten und welche nicht.