Partitionstabelle

Die Partitionstabelle gibt die Aufteilung einer Festplatte in Partitionen an. Partitionen sind mehrere unabhängig voneinander benutzbare Teile der Festplatte. Auch wenn nur eine Partition eingerichtet ist, ist eine Partitionstabelle im Master Boot Record vorhanden.

Unter den meisten Betriebssystemen auf PCs wird sie mit einem Programm namens fdisk eingerichtet. Es gibt aber auch eine Vielzahl weiterer Programme, um eine Festplatte zu partitionieren.

Auf Festplatten für IBM-PC-kompatible Computer wird üblicherweise der unten beschriebene Aufbau der Partitionstabelle verwendet. Auf zu PC kompatiblen Speichermedien (z. B. Compact Flash-Karten, USB-Stick, Zip-Diskette) ist diese Art von Partitionierung möglich, aber nicht nötig. Auf Speichermedien anderer Systeme (z. B. Workstations, Apple Macintosh, Amiga mit RigidDiskBlock) werden andere Partitionstabellen verwendet, die hier nicht beschrieben werden.

Aufbau der Partitionstabelle bei IBM-PC-kompatiblen Computern

Beispiel-Partitionssektor. Die 4 Einträge der Partitionstabelle sind farblich gekennzeichnet, die 2 roten Bytes am Ende sind die MBR-Signatur.

Offset	*0	*1	*2	*3	*4	*5	*6	*7	*8	*9	*A	*B	*C	*D	*E	*F
0000	eb	48	90	10	8e	d0	bc	00	b0	b8	00	00	8e	d8	8e	c0
0010	fb	be	00	7c	bf	00	06	b9	00	02	f3	a4	ea	21	06	00
.  .  .
0190	61	64	00	20	45	72	72	6f	72	00	bb	01	00	b4	0e	cd
01a0	10	ac	3c	00	75	f4	c3	00	00	00	00	00	00	00	00	00
01b0	00	00	00	00	00	00	00	00	00	00	00	00	00	00	00	01
01c0	01	00	83	fe	ff	ff	3f	00	00	00	41	29	54	02	00	fe
01d0	ff	ff	82	fe	ff	ff	80	29	54	02	fa	e7	1d	00	00	fe
01e0	ff	ff	83	fe	ff	ff	7a	11	72	02	fa	e7	1d	00	80	fe
01f0	ff	ff	05	fe	ff	ff	74	f9	8f	02	0c	83	6c	04	55	aa

Wie unten erläutert, gibt es primäre und erweiterte Partitionstabellen. Ihr Aufbau ist identisch. Die Tabelle befindet sich an Byte 446 (1BE_hex) des jeweiligen Sektors und hat maximal 4 Einträge à 16 Bytes, sie ist also 64 Byte groß. Daran anschließend folgt die Magic Number, die aus den beiden Bytes 55_hex und AA_hex in den Bytes 510 (1FE_hex) und 511 (1FF_hex) des Sektors besteht.

Die nebenstehende Tabelle veranschaulicht die Lage der Partitionstabelle (innerhalb des Bootsektors). Die vier Partitionseinträge sind farblich hervorgehoben. Gelb, grün, cyan und blau sind die Einträge für die vier primären Partitionen. Die Signatur ist rot hinterlegt.

Ein solcher Eintrag ist wie folgt gegliedert:

Speicherplatzadresse (Hexadezimal)	Größe (Bytes)	Inhalt
0x00	1	bestimmt ob Partition gestartet werden kann oder nicht (80hex=bootfähig, 00hex=nicht bootfähig)
0x01	3	CHS-Eintrag des ersten Sektors
0x04	1	Typ der Partition (Partitionstyp)
0x05	3	CHS-Eintrag des letzten Sektors
0x08	4	Startsektor (relativ zum Anfang der Festplatte, oder zur erweiterten Partitionstabelle) per LBA-Methode
0x0C	4	Anzahl der Sektoren in der Partition per LBA-Methode

Unbenutzte Einträge sind mit Nullen gefüllt.

Die CHS-Einträge sind wie folgt kodiert:

Da bei modernen Festplatten die Adressierung durch CHS (255 Heads × 63 Sektoren × 1024 Zylinder × 512 Bytes = ca. 8 GiB) nicht ausreicht, wird ab dieser Größe immer 254, 63 und 1023 für die CHS-Werte angegeben und Position und Größe werden dann ausschließlich durch die Sektorangaben festgelegt. Somit ergibt sich auch die maximale Größe von 2 TiB für eine Partition und 4 TiB für eine Festplatte (bei 512 Bytes Sektorengröße). ((2³²−1) × 512 Bytes = ca. 2 TiB)
Ergänzende Erläuterung: die Köpfe und Zylinder werden beginnend bei 0 und die Sektoren beginnend bei 1 gezählt.

Wichtige Partitionstypen mit ihren Kennnummern

Der Eintrag an Offset 0x04 steht u. a. für:

Typbyte (hex)	Bezeichnung
0x00	leer/unbenutzt
0x01	FAT12 (Floppy Disks)
0x04	FAT16 ≤ 32 MiB
0x05	erweiterte Partition
0x06	FAT16 > 32 MiB
0x07	NTFS (Windows NT/2000/XP/Vista/7) oder HPFS (OS/2)
0x0B	FAT32
0x0C	FAT32 mit BIOS-Extensions (LBA)
0x0E	FAT16 > 32 MiB mit BIOS-Extensions (LBA)
0x0F	erweiterte Partition mit BIOS-Extensions (LBA)
0x12	OEM-Partition für Konfiguration, Diagnose, BIOS-Erweiterung (für Microsoft-Betriebssysteme unsichtbar)
0x42	Dynamischer Datenträger
0x82	Linux Swap / Solaris 2.6 X86 bis Solaris 9 X86
0x83	Linux Native
0x8E	Linux LVM
0xA5	FreeBSD
0xA6	OpenBSD
0xA9	NetBSD

• vollständige Liste der TU Eindhoven (englisch)

Primäre + Erweiterte Partitionstabelle

Bei einem am PC partitionierten Medium wird die primäre Partitionstabelle vor der Signatur am Ende des ersten Sektors (Master Boot Record) abgelegt. Die Partitionen in der Partitionstabelle des MBR heißen Primärpartitionen. Eine einzige Partition im MBR kann jedoch auch als erweitert (extended, Typ 5 oder F_hex) markiert sein. Diese verweist dann im Eintrag Startsektor auf die erste erweiterte Partitionstabelle.

Diese befindet sich im ersten Sektor der erweiterten Partition. Jede erweiterte Partitionstabelle definiert genau eine logische Partition und verweist bei Bedarf auf die nächste erweiterte Partitionstabelle. Die erweiterten Partitionstabellen funktionieren nach dem Prinzip der verketteten Liste, daher sind hinter den primären Partitionen beliebig viele logische Partitionen möglich. Als Länge des Eintrags der Typ 5-Partition im MBR ist die Summe aller verketteten logischen Partitionen eingetragen. Da immer ein Sektor von der erweiterten Partitionstabelle eingenommen wird, können erweiterte und logische Partition nicht gleich groß sein.

In einer erweiterten Partitionstabelle werden somit maximal die ersten zwei Einträge benutzt. Die Startsektoren werden hier nicht mehr relativ zum Anfang der Festplatte angegeben:

• Der erste Eintrag beschreibt die logische Partition. Dessen Startsektor wird immer relativ zur Position der aktuellen Partitionstabelle angegeben.
• Der zweite Eintrag kann eine Verkettung zu einer weiteren erweiterten Partitionstabelle enthalten und hat immer den Typ 5. Im Startsektor dieses Eintrags wird immer relativ zum Sektor der ersten erweiterten Partition verwiesen.

Alte Betriebssysteme erwarten den Start einer Partition immer an den Zylindergrenzen. Daher ergibt sich auch heute noch bei verbreiteten Betriebssystemen eine Lücke von 63 Sektoren zwischen erweiterter Partitionstabelle und dem Startsektor der entsprechenden logischen Partition. Diese Sektoren in der Lücke können z. B. für einen Bootmanager oder zum Verstecken von „geheimen“ Daten, aber auch von Bootsektorviren verwendet werden. Auch wurde dort früher eine BIOS-Erweiterung untergebracht, um auch Festplatten mit mehr als 8 GiB zu unterstützen, falls das BIOS des Mainboards dazu nicht imstande war.

Aufgrund der Entwicklung hin zu 4-kiB-Sektoren ist aber ein Alignment auf 63 Sektoren äußerst ungünstig. Daher wird neuerdings eine Lücke von 64 verwendet. Auch andere Zweierpotenzen sind gängig.

Siehe auch

• GUID Partition Table, Partitionstabelle auf EFI-basierten Computern