MultiOS-PC

Hinweis

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Einführung

Mehrere Betriebssysteme auf einem Rechner – ein Problem? Ja und nein. Wenn man es richtig macht, sollte es keine Probleme geben. Wenn man ein paar grundlegende Regeln nicht beachtet, kann es aber ganz schnell zu einem Drama ausarten, Datenverlust inklusive.

Prinzipiell können auf einem Rechner problemlos mehrere Betriebssysteme parallel zueinander eingerichtet werden. Man braucht nur einen guten Bootmanager und das nötige Knowhow.

Welches Betriebssystem man verwenden soll, bleibt jedem selbst überlassen. Das kleine Windows95, das spielerfreundliche Windows98, NT4.0 oder Windows2000 als »Arbeits-OS« oder eine der neuen Windows-Varianten wie ME oder XP, eventuell auch noch ein Linux oder BSD dazu – das muß jeder schon selbst wissen.

Ich will in meinem kleinen HowTo nicht auf der Bitebene anfangen und jedes Betriebssystem mit seinen kleinen Eigenarten vorstellen. Das würde wohl eher abschreckend als motivierend wirken.

Wie man mehrere »Windowse« nebeinander installieren kann werde ich nur kurz anreißen, denn das ist vermutlich die einfachste Art, einen MultiOS-PC einzurichten. Ausführlicher werde ich mit der Paralellinstallation von Windows2000 und Linux windmen. Warum gerade diese beiden OSse? Weil ich genau so ein System am laufen habe und es sich daher als Beispiel wunderbar eignet.

Die »Sandkastenproblematik«

Betriebssysteme verhalten sich auf einer Festplatte größtenteils wie kleine Kinder in einem Sandkasten: Jedes OS will am meisten dürfen, eben diesen »Sandkasten« Festplatte regieren. Das es dabei dann zu Reibereien kommt ist somit wohl verständlich.

Nimmt Betriebssystem »A« dem Betriebssystem »B« den Eintrag im MBR weg kann es nicht mehr gebootet werden. Bringt man Betriebssystem »A« dann per »Rettungsdiskette« wieder zum Laufen, »repariert« es erstmal – vermutlich aus Rache – die Partition des anderen Betriebssystems.

Sind sie nicht niedlich?

Ein paar Begriffe

Bevor ich hier jetzt großartig einsteige und mit dem Partitionieren, einem Bootmanager und dem MBR loslege, sollte ich wohl erstmal ein paar Begriffe erklären bzw. klar machen, wozu man es überhaupt braucht. Das mache ich – der Einfachheit halber – alphabetisch.

• BIOS
  
  Wenn ich in diesem HowTo vom BIOS rede, meine ich mit 99,9%iger Wahrscheinlichkeit das BIOS des Motherboards. In diesem BIOS werden die Festplatten eingetragen bzw. es wird dort eingetragen, dass sie automatisch erkannt werden sollen. Letzteres ist eigentlich der Standard, daher werden die meisten den Festplatteneinbau sehr problemlos in Erinnerung haben: Festschrauben, Kabel einstecken, Rechner hochfahren, partitionieren, formatieren und fertig.
  
  
• Bootmanager
  
  Ein Bootmanager gibt einem die Möglichkeit, von mehreren installierten Betriebssystemen auf einem Rechner/auf einer Festplatte zu wählen. Man kann dazu OS-eigene Bootmanager verwenden, beispielsweise den von Windows NT/2000 oder aber auch den LiLo vom Linux. Ich verwende bei meinen Rechnern den Bootmanager von XFdisk. XFdisk ist in meiner Freeware-Ecke unter System zu finden. Sollte der Link dort ausnahmsweise nicht gehen zieht die Präsenz vermutlich gerade um. Dies kommt gelegentlich vor. Ich werde auch bei diesem HowTo XFdisk verwenden, sowohl als Bootmanager als auch zum Partitionieren der Festplatte.
  
  
• Dateisysteme
  
  Zu den bekanntesten Dateisystemen gehören FAT16, FAT32 und seit der doch recht starken Verbreitung von Windows XP/2000 NTFS. Nicht so bekannt sind eventuell die beiden Linux-Dateisysteme »linux native« und »linux swap«, es existieren aber noch weitere Dateisysteme. Beispielsweise für OpenBSD, dort sieht es mit der Partitionierung wieder ganz anders aus als unter Windows. Weiter darauf eingehen will ich jetzt aber (noch) nicht.
  
  
• LiLo (LinuxLoader)
  
  LiLo steht für LinuxLoader und wird meistens als »Bootloader« bezeichnet. Anstatt Bootloader kann man ruhigen Gewissens auch von einem Bootmanager sprechen. Es ist ein kleines Programm, das beim Hochfahren (Booten) des Rechners vom BIOS aufgerufen wird. Das BIOS sorgt nach dem Einschalten für das Erkennen und Einbinden der Hardware, der Bootloader/-manager hat nun die Aufgabe, die Datei mit dem Betriebssystem in den Hauptspeicher des Systems zu laden und diesem Betriebssystem anschließend die Kontrolle über den Rechner zu übertragen. Mit dem LiLo können mehrere Betriebssysteme zur Auswahl angegeben werden. Siehe auch: Bootmanager.
  
  
• MBR (Master Boot Record)
  
  »In den MBR schreibt ein OS, wie es zu starten ist.« Diese Formulierung ist nicht ganz korrekt, aber sie ist am verständlichsten. Der MBR befindet sich an der Adresse Cylinder 0, Head 0, Sektor 1, also sozusagen »ganz am Anfang« einer Festplatte. Das BIOS auf dem Motherboard sucht nach einem Selbsttest je nach Einstellung erstmal auf einem CD-ROM oder einer Floppy nach Bootinformationen. Sollte es dort nicht fündig werden, oder im BIOS die Festplatte als erstes Bootmedium eingestellt sein, »schaut« das BIOS in den MBR, auf der Suche nach einem Betriebssystem. In den MBR kann man auch Bootmanager installieren, beispielsweise den bereits erwähnten XFdisk, oder den Bootloader von einem der neueren Windows-Versionen (XP, 2000, NT).
  
  Man kann den MBR selbst auch schon als Mini-Bootmanager bezeichnen. Er ist schließlich für das Laden des Bootsektors der aktiven Partition zuständig. Den Wechsel zwischen installierten Betriebssystem könnte man auch mit einem Partitionierprogramm vollziehen: Man setzt mit dem Programm einfach das »Aktiv« Flag auf eine andere Partition. Beim nächsten Start wird der MBR diese statt der vorher aktiven Partition als verwenden.
  
  
• Partition
  
  Für viele ist eine Partition eine Festplatte. Sie machen also keinerlei Unterschied dazwischen. Das ist eventuell zutreffend, meistens aber nicht. Gut, man kann auch eine komplette Festplatte als eine große Partition anlegen. Nicht besonders sinnvoll, da schließlich alle Daten – vom OS über Programme und Dokumente bis zu Spielen auf dieser einen Partition herumlungern. Mal abgesehen von der Unübersichtlichkeit ist es auch eine versteckte Platzverschwendung und im Falle, das das Betriebssystem mal den Geist aufgibt (soll bei einer bestimmten Art von Betriebssystem ja »gelegentlich« vorkommen), muß man im dümmsten Falle alle Daten abschreiben. Daher sollte man immer mehrere Partitionen anlegen, zumindest mal zwei: Eine für das Betriebssystem und eine zweite für Programme und Daten. Ich selbst habe noch mehr Partitionen für mein Windows angelegt, insgesamt fünf: Betriebssystem, Programme, eigene Dokumente, HTML-Projekte und Games. So zumindest auf einem meiner Rechner. Wie man Partitioniert wird in diesem HowTo erklärt.
  
  Zum besseren Verständnis sollten die Erklärungen zur primären Partition, erweiterten Partition und zur Partitionstabelle gelesen werden.
  
  
• Partition, erweiterte
  
  Die Partitionstabelle kann eigentlich nur vier Partitionen verwalten da sie nur vier Einträge zulässt. Dies kann aber mit einem »Trick« (welcher eigentlich keiner ist, weil alle es so machen) umgangen werden: Eine erweiterte Partition (extended partition) enthält selbst einen Boot Record, kann also als »Container« für weitere Partitionen dienen. Im Gegensatz vom »echten« MBR kann von einer logischen Partition eigentlich nicht gebootet werden, außer ein Bootmanager mit dieser Funktion wurde installiert. Es handelt sich also um eine Art »Verschachtelung«. Innerhalb einer erweiterten Partition befinden sich also weitere »logische Partitionen«. Für diese Verschachtelung gibt es eine Grenze, welche durch das verwendete Betriebssystem gegeben ist. Bei Windows ist diese Grenze beispielsweise 26, da Windows selbst nur mit den 26 Buchstaben des Alphabets die Partitionen bezeichnet. Die Kennzeichnung der Partitionen liegt übrigens nicht beim Boot Record, sie wird vom OS (also Windows) selbst übernommen. Alternativ werden »logische Partitionen« auch »sekundäre Partitionen« genannt.
  
  
• Partition, primär
  
  Die »primäre Partition« gehört eigentlich vor die »erweiterte« bzw. »logische Partition«, da die Sortierung hier alphabetisch ist, kommt sie als Erklärung doch dahinter.
  
  Mit einem Partitionierprogramm (fdisk, PartitionMagic, XFdisk, etc.) kann man bis zu vier logische Partitionen anlegen. Das kommt daher, dass die Partitionstabelle lediglich vier Einträge zulässt. Wie man doch mehr Partitionen anlegen kann steht bei den »erweiterten Partitionen«.
  
  Wichtiger Vorteil der logischen Partitionen: Man kann sie voreinander »verstecken«. Installiert man beispielsweise ein Windows2000 in die erste logische Partition, ein Windows98 in die zweite Partition und verwendet dann einen Bootmanager wie XFdisk, so bekommt das eine Windows vom anderen nichts mit, die »Sandkastenproblematik« wäre somit zum Teil gelöst.
  
  Windows2000 und XP können allerdings doch auch vermeintlich gut versteckte Partitionen entdecken, dies sollte aber bei Verwendung von XFdisk nicht »unangenehm auffallen«, ich habe jedenfalls bei einem MultiOS-Rechner mit Linux und Windows2000 keine nachteiligen Effekte bemerkt.
  
  
• Partitionstabelle
  
  In der 64 Byte großen Partitionstabelle befinden sich vier gleichgroße Einträge. Sie bestehen somit aus jeweils 16 Byte und beschreiben jeweils eine Partition auf der Festplatte. Informationen sind zum Beispiel, ob die Partition bootfähig ist, welcher Typ der Partition vorliegt (FAT16, FAT32, NTFS, etc.) und natürlich auch Informationen über die Größe bzw. die Positionierung auf der Festplatte.
  
  Da theoretisch nur vier Partitionen möglich sind – wegen der begrenzten Größe der Partitionstabelle – kann man nur über logische Laufwerke (siehe Erklärung) mehr als vier Partitionen auf einer Festplatte anlegen. Ein weiteres Problem liegt beim DOS-Tool fdisk. fdisk hat nämlich die Eigenart, nicht mehr als eine erweiterte Partition in der Partitionstabelle des MBR verwalten zu können. Außerdem erwartet fdisk innerhalb von einer erweiterten Partition auch nicht mehr als eine erweiterte und eine logische Partition. Diese sind so bei fdisk bezeichnet worden. Zum Verwalten bzw. Partitionieren empfehle ich also dringend ein anderes Programm, ich weise dabei auf XFdisk als Partitioniertool hin. Natürlich gibt es auch noch andere Programme, XFdisk ist dafür Freeware und bringt noch einen Bootmanager mit (den ich bei diesem HowTo auch verwenden werde).

Was passiert wenn man den Rechner einschaltet?

Jeder tut es und die meisten wissen nicht was danach passiert. Ich rede gerade vom Drücken des Einschaltknopfes am PC. Der Idealfall sieht ja auch so aus das man nicht wissen muß was gerade in dem (meist grauen) Blechkasten mit der Plastikfront abgeht. Daher hier eine Kurzfassung vom Bootvorgang.

Nachdem der Knopf gedrückt wird, startet der Rechner. Als erstes erscheint auf dem Montior eine Meldung der Grafikkarte. Diese sieht man meistens gar nicht, da der Monitor in dieser kurzen Zeit noch kein Bild darstellen konnte. Danach meldet sich das BIOS auf dem Motherboard mit einigen Meldungen auf dem Monitor. Die Aufgabe des Motherboard-BIOSes ist es, einige Tests ablaufen zu lassen. Es wird beispielsweise kontrolliert ob die Grafikkarte richtig sitzt, ob eine Tastatur angeschlossen ist und auch der Arbeitsspeicher wird kontrolliert. Sollte dabei ein Fehler auftreten gibt es eine akustische Fehlermeldung (ein »Piepcode« – sofern der kleine Lautsprecher angeschlossen worden ist) und eventuell auch noch eine Ausgabe auf dem Monitor.

Sind die Tests ohne Fehler abgeschlossen worden bindet das BIOS weitere Geräte ein. Das wären zum einen Festplatten und CD-Laufwerke sowie Diskettenlaufwerke. Diese Initialisierung kann man meistens am Monitor mitverfolgen, dort werden dann die Festplatten und CD-Laufwerke aufgelistet, wie sie an den Controllern im Rechner angeschlossen worden sind.

Hat das Motherboard-BIOS dies alles »abgearbeitet«, geht es weiter zum Start des Betriebssystems. Dieses kann sich auf unterschiedlichen Medien befinden. Meistens liegt es auf der Festplatte, es kann aber auch von Diskette oder von einer bootfähigen CD das OS geladen und gestartet werden. Die Reihenfolge, wie das BIOS nach einem Betriebssystem suchen soll wird im BIOS festgelegt. Meistens soll es zuerst auf einer Diskette suchen, anschließend auf einer Festplatte. Bei »moderneren« Rechnern wird gerne auf ein Floppylaufwerk verzichtet, die Betriebssysteme werden ja schon länger auf bootfähigen CD-ROMs geliefert.

Wo sich auch immer das Betriebssystem befinden mag, das BIOS sucht nach der vorgegebenen Reihenfolge die Laufwerke ab und startet das Erste was es finden kann. Wo sich die relevanten Daten bei den unterschiedlichen Medien befinden soll zunächst uninteressant sein, hier soll es ja um einen MultiOS-PC gehen, welcher seine Betriebssysteme alle auf der Festplatte installiert hat.

Auf der Festplatte gibt es einen sogenannten »Bootsektor«. Bestimmt hat der eine oder andere schon eine Meldung von seinem AntiVirus-Programm erhalten, hoffentlich immer, das der »Bootsektor virenfrei« ist. Bei Festplatten wird aber nicht sofort der vom Betriebssystem abhängige Bootsektor , sondern der MBR (»Master Boot Record«) geladen. Was der MBR ist wird bei den Begriffen erklärt.

Noch ein paar Informationen: Partitionstypen

Im Folgenden werde ich immer wieder »Partitionstypen« erwähnen. Vermutlich kennen die meisten »FAT32« und »NTFS« als Dateisysteme. Damit die Dateisysteme richtig erkannt werden, muß jede Partition über den Partitionstyp »deklariert« werden. Hintergrund für diese Notwendigkeit ist der Umstand, dass fast jedes Betriebssystem ein eigenes Dateisystem verwendet um seine Daten zu speichern.

Wer sich dafür interessiert, wie die Partitionstypen aufgeschlüsselt werden, sollte sich mal diese Page hier anschauen: http://www.win.tue.nl/~aeb/partitions/ . Die Seite ist englischsprachig und bietet einiges an Informationen zum Thema Partitionieren im Allgemeinen als auch zu den Partitionstypen an.

Unter »List of partition identifiers for PCs« werden die hexdezimalen Zahlencodes der Partitionstypen aufgelistet. Wer beispielsweise für seine OpenBSD-Installation den passenden Partitionstyp sucht, wird auf der Seite fündig: »A6« ist der für OpenBSD zu verwendende Zahlencode. Am Rande sei hier erwähnt, das OpenBSD nur eine einzige Partition braucht, innerhalb dieser Partition legt man beim Installationsvorgang von OpenBSD weitere Partitionen an. Auch wieder das Prinzip einer Verschachtelung, diesmal vom OS selbst übernommen.

Wie partitioniert man richtig?

Eine vermeindlich einfache Frage, doch es gibt keine passende Antwort darauf. Wie man partitionieren soll hängt von sehr vielen Optionen ab. Zum einen natürlich vom Betriebssystem, bzw. von welchen Betriebssystemen – sollte ein MultiOS-Rechner geplant werden. Kurz und bündig: Keine Ahnung wie du (lieber Leser) deine Festplatte richtig einteilst.

Die Partitionierung ist auch vom geplanten Verwendungszweck abhängig. Wie groß der zur Verfügung stehende Festplattenplatz ist spielt auch eine Rolle. Eventuell soll das Betriebssystem ja auch auf einem Raid-Array installiert werden.

Wie man sehen kann gibt es etliche Punkte, die die Partitionierung beeinflußen können und werden.

In dem Beispiel bei diesem HowTo gehe ich von einem MultiOS-Rechner mit zwei Festplatten aus. Der Fall trifft vielleicht nicht bei jedem zu, genauso würde es sich aber bei einem anderen Beispiel verhalten.

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