3.20 Dateisysteme

Als Dateisystem bezeichnet man auf einem Debian GNU/Linux-System (und auf allen anderen Unix-Systemen) den kompletten Verzeichnisbaum ab dem „Wurzel“-Verzeichnis / (auch „root“-Verzeichnis genannt). Als Dateisystem wird aber auch die Organisationsform der Daten auf einem Medium (Festplatte, Diskette) bezeichnet, die von Betriebssystem zu Betriebssystem unterschiedlich ist.

Jedes physikalische Gerät, auf dem Sie Daten speichern wollen, müssen Sie zunächst mit einem Dateisystem versehen. Wenn Sie verschiedene Partitionen auf einem Medium erstellen, kann jede dieser Partitionen mit einem anderen Dateisystemtyp versehen werden. Jedes Betriebssystem verwendet mindestens einen eigenen Dateisystemtyp, viele verwenden auch mehrere oder können mit verschiedenen Typen von Dateisystemen umgehen.

Häufig sind im Debian-Umfeld Kombinationen aus Linux- und Windows-Dateisystemen anzutreffen. Debian GNU/Linux kann mit einer großen Zahl von Dateisystemen umgehen. Sie können somit sehr einfach Ihre Daten von anderen Betriebssystemen auf Ihr Debian GNU/Linux-System übernehmen.

3.20.1 Partitionen und Dateisysteme einbinden

Linux stellt alle eingehängten Dateisysteme in einem gemeinsamen Verzeichnisbaum dar, der bei / beginnt. Ein Dateisystem wird an einem Verzeichnis, dem Mountpunkt, eingehängt. Zum Erkennen von Datenträgern und Dateisystemen dienen lsblk -f, blkid und findmnt.

lsblk -f
sudo fdisk -l
sudo cfdisk /dev/GERAET

Die Werkzeuge fdisk und cfdisk dienen zum Anzeigen oder Ändern von Partitionstabellen. Sie verändern bei Schreibvorgängen die Datenträgerstruktur; prüfen Sie Gerätename und Sicherung vor jeder Änderung. Ein Dateisystem wird beispielsweise mit einem passenden mkfs-Werkzeug angelegt. Das Formatieren löscht vorhandene Dateisystemdaten auf dem Ziel und darf nur auf dem eindeutig identifizierten Gerät ausgeführt werden.

Zum temporären Einhängen eines bereits formatierten Dateisystems wird ein existierender Mountpunkt benötigt:

sudo install -d /mnt/daten
sudo mount /dev/disk/by-uuid/UUID-DES-DATEISYSTEMS /mnt/daten
findmnt /mnt/daten
sudo umount /mnt/daten

Ersetzen Sie den UUID-Platzhalter durch einen tatsächlichen Wert aus lsblk -f oder blkid. Verwenden Sie keine geratenen Gerätenamen. Ein Mountpunkt kann auch andere Inhalte enthalten; diese werden während des Einhängens verdeckt und nicht gelöscht. Vor dem Abhängen müssen Programme den Datenträger nicht mehr benutzen.

Die traditionellen Unterscheidungen zwischen IDE-Master/Slave und SCSI-IDs betreffen vor allem ältere Hardware. Moderne SATA-, USB-, NVMe- und virtuelle Blockgeräte werden anhand ihrer tatsächlichen Systemerkennung identifiziert.

3.20.2 `/etc/fstab` - Dateisysteme automatisch einbinden

3.20.2.1 /etc/fstab - Im Detail

Vielleicht werden Sie nach einem Neustart des Systems bemerkt haben, dass die neu eingebundene Festplatte nicht automatisch ins System eingebunden wird. Wenn Sie möchten, dass bestimmte andere Partitionen zusätzlich zu / (root) ins System eingebunden werden, so müssen Sie diese in die Datei /etc/ fstab (für: „file system table“) aufnehmen. Weiterhin ist es sinnvoll, dort auch Dateisysteme einzutragen, die zwar nicht automatisch gemountet werden sollen, auf die Sie aber trotzdem schnellen Zugriff haben möchten, beispielsweise CD-ROMs, die öfter gewechselt werden.

Nach der Basisinstallation von Debian GNU/Linux sind bereits einige Einträge in der Datei /etc/fstab vorhanden:

# /etc/fstab: static file system information.
#
# <file system>     <mount point>   <type>  <options>   <dump >  <pass>
/dev/hda1            /               ext2    defaults    0       1
/dev/hda2            none            swap    sw          0       0
proc                 /proc           proc    defaults    0       0

Bei der Installation wurden (mindestens) das Root-Dateisystem (/) sowie eine Swap-Partition angelegt. Der dritte Eintrag dient dem „virtuellen“ Verzeichnis /proc, das zur Laufzeit des Systems diverse Informationen zum System und zur Hardware enthält. Dieses verbraucht keinen Festplattenplatz.

Die erste Spalte beschreibt das Device und die zu mountende Partition. Die zweite Spalte verweist auf das Verzeichnis im Dateisystem, an der die Partition eingebunden werden soll. Beachten Sie, dass dieses Feld bei einer Swap-Partition mit dem Text „none“ anstatt eines Verzeichnisses gefüllt wird. Die dritte Spalte beschreibt den Typ des Dateisystems. Eine Beschreibung der weiteren Spalten finden Sie weiter unten, übernehmen Sie die Werte erst einmal wie gezeigt.

Um die im vorigen Abschnitt beschriebene Festplatte /dev/hdb automatisch ins System einzubinden, erweitern Sie die Datei um folgenden Eintrag:

/dev/hdb1            /mnt               ext2    defaults    0       2

Weitere nützliche Einträge sind:

/dev/hdd             /cdrom          iso9660 ro          0       0
/dev/fd0             /floppy         auto    noauto,sync 0       0

Der erste Eintrag ermöglicht es Ihnen, eine CD-ROM einfach mit dem Kommando mount /cdrom anstatt mount /dev/cdrom /cdrom einzubinden. Gleiches gilt für die zweite Zeile, diesmal aber für das Diskettenlaufwerk. Um mit DOS-formatierten Disketten umzugehen, sehen Sie sich das Paket mtools an.

3.20.2.1 `/etc/fstab` - Im Detail

Wie Sie schon gesehen haben, sind die Einträge in der Datei /etc/fstab in tabellarischer Form angeordnet:

# /etc/fstab: static file system information.
#
# <file system>     <mount point>   <type>  <options>   <dump >  <pass>
/dev/hda1            /               ext2    defaults    0       1
/dev/hda2            none            swap    sw          0       0
proc                 /proc           proc    defaults    0       0

Zeilen, die mit einem Kommentarzeichen ( # - „Gartenzaun“, „Bahnübergang“ oder im englischen „Hashmark“ genannt) beginnen, können Sie ignorieren, das System tut dies auch.

Mit den ersten drei Spalten haben wir uns ja schon kurz beschäftigt, diese enthalten die Einträge für die Partition, den Mount-Punkt und den Dateisystemtyp.

Die fünfte Spalte wird von dem Programm dump benutzt, um festzustellen, wann diese Partition gesichert werden soll. dump und restore dienen zur Sicherung von Daten.

Die sechste Spalte wird beim Systemstart von dem Programm fsck ausgewertet. Damit wird festgestellt, in welcher Reihenfolge die Dateisysteme beim Systemstart geprüft werden sollen. Die Root-Partition (/) sollte hier den Wert 1 erhalten. Dateisysteme, die nicht überprüft werden sollen, wie zum Beispiel swap oder CD-ROMs, bekommen den Wert 0, alle anderen Dateisysteme bekommen eine 2.

Nein, das ist kein Fehler im Text... Zur vierten Spalte kommen wir jetzt. Diese bedarf einiger Erklärungen. Die Einträge in der vierten Spalte werden beim Mounten des Dateisystems benutzt. Sie können hier einen (im einfachsten Fall den Text: default) oder mehrere Werte angeben.

async oder sync - Stellt die Datenübertragung (I/O) auf den synchronen oder asynchronen Modus. Im synchronen Modus werden alle veränderten Daten sofort auf das Medium geschrieben; der asynchrone Modus speichert diese zwischen und schreibt später auf das Medium.
ro oder rw - Mountet das Dateisystem zum „Nur-lesen“ (ro - read-only) oder zum Lesen und Schreiben (rw - read-write). Wenn Sie keine Änderungen an einem Dateisystem vornehmen wollen, so können Sie dieses „ro“ mounten, um versehentliche Änderungen zu verhindern. Ebenso ist dieser Modus für CD-ROMs geeignet.
auto oder noauto - Beim Systemstart oder wenn Sie das Kommando mount -a benutzen, werden alle Dateisysteme gemountet, die Sie mit dem Eintrag auto versehen haben. Dateisysteme, die nicht dauerhaft zur Verfügung stehen, wie zum Beispiel Disketten oder CD-ROMs, sollten den Eintrag noauto bekommen. Sie verhindern so eine Fehlermeldung beim Systemstart, müssen diese Dateisysteme allerdings dann von Hand einbinden.
dev oder nodev - nodev ignoriert die Gerätedateien auf dem gemounteten Dateisystem.
user oder nouser - Normalerweise können Dateisysteme nur vom Administrator (root) in das System eingebunden werden. Mit dem Wert user erlauben Sie auch normalen Benutzern das Mounten von Dateisystemen. Sie können so beispielsweise allen Benutzern den Zugriff auf das Diskettenlaufwerk oder das CD-ROM-Laufwerk erlauben.
exec oder noexec - Erlaubt oder verbietet das Ausführen von Programmen, die sich auf diesem Dateisystem befinden.
suid oder nosuid - Wertet das Suid-Bit aus oder nicht.
defaults - Der eigentlich wichtigste Wert, den dieses Feld annehmen kann. Aktiviert die Optionen: rw, dev, suid, exec, auto, nouser, async. Sie können einzelne Werte mit weiteren Parametern überschreiben.