Логическая структура жесткого диска

Логическое форматирование жесткого диска выполняется пользователем либо с помощью стандартных (служебных) утилит, поставляемых вместе с операционной системой, либо с помощью специальных сервисных программ от сторонних производителей. Рекомендации по выбору и применению таких программ приведены в разделе «Создание логических дисков и изменение их атрибутов».
В любом случае логическое форматирование диска производится в два этапа:
? разбиение диска на разделы;
? создание логических дисков и их форматирование.
Сначала о том, что такое раздел и какие существуют типы разделов.
Раздел (Partition) – это часть физического диска, которая после форматирова– ния может использоваться файловой системой как отдельное устройство (исключение составляет так называемый дополнительный раздел, о котором сказано ниже). В простейшем случае весь жесткий диск может быть представлен един– ственным разделом. Особенности использования и допустимые операции по работе с разделом зависят от его типа.
Различают следующие типы разделов.
? Основной раздел (Primary Partition), который иногда называют «первичным» разделом, – это часть физического диска, с которой можно работать как с отдельным физическим устройством. Важнейшей особенностью основного раздела является то, что только с раздела такого типа может производиться загрузка операционной системы. Каждый основной раздел имеет собственное имя – букву диска. На одном физическом диске с главной загрузочной записью (о ней будет сказано ниже) можно создать до четырех основных разделов либо три основных раздела и один дополнительный раздел с несколькими логическими дисками.
? Дополнительный раздел (Extended Partition), который иногда не очень правильно называют «расширенным», – это специальный раздел, который создается (точнее, может быть создан) на жестком диске с целью преодоления ограничений на максимально допустимое число основных разделов. В отличие от основного раздела, дополнительный раздел не требуется форматировать и ему не назначается буква диска. Вместо этого на дополнительном разделе создается один или несклько логических дисков.
? Логический диск – это часть дополнительного раздела, с которой можно работать как с отдельным устройством. Логический диск должен быть отформатирован и ему должна быть присвоена буква диска. Число создаваемых логи– ческих дисков не ограничено (ограничен лишь их суммарный объем: он не должен превышать размера дополнительного раздела, на котором создаются диски). Правда, реальное число доступных логических дисков ограничено числом 26, то есть длиной английского алфавита.
Каждому основному разделу, создаваемому на физическом диске, также ставится в соответствие логический диск. И в дальнейшем операционная система работает именно с логическими дисками, не «опускаясь» до уровня секторов и цилиндров, с которыми работает BIOS.

ПРИМЕЧАНИЕ
Для большей определенности логические диски, соответствующие основным разделам, в документации Windows именуются томами.

И так, на каждом физическом жестком диске компьютера может быть создано несколько разделов, с которых возможна загрузка операционных систем. Причем допустима ситуация, когда на разных томах установлены разнотипные операционные системы.
Возможна и такая конфигурация, при которой компоненты одной ОС распределены по нескольким дискам. В связи с этим введем еще два понятия.
Системный раздел – это раздел, содержащий файлы операционной системы.
Загрузочный раздел – это раздел, содержащий файлы, необходимые для загрузки операционной системы.

ПРИМЕЧАНИЕ
По какой-то загадочной причине в документации Windows системные тома именуются загрузочными и наоборот. В соответствии с этой документацией системный том содержит файлыподдержки оборудования, необходимые для загрузки Windows, а на загрузочном томе размещаются файлыоперационной системыWindows. Причем загрузочный том не обязательно является системным (каково, а?!). Основным признаком системного диска для ОС можно считать наличие в его корневой папке файла boot.ini, который содержит параметрыпроцедурызагрузки установленных ОС. Подробнее о роли файла boot.ini в процессе загрузки системыи поддержании ее работоспособности рассказано в главе 5.

В конфигурации компьютера может иметься несколько загрузочных разделов (например, один – для загрузки Windows 98, второй – для загрузки Windows XP, третий – для загрузки Linux).
Чтобы BIOS могла определить, с какого именно раздела должна выполняться загрузка при включении компьютера, используется признак активности раздела.
Активный раздел – основной раздел, с которого производится загрузка ОС при включении компьютера. Признак активности устанавливается для раздела при его создании, но может быть впоследствии установлен для другого раздела.
Теперь несколько слов о том, как организована и где хранится информация о созданных разделах.
На этапе разбиения диска на разделы в первый сектор диска (цилиндр 0, головка 0, сектор 1) записывается служебная информация, которая, собственно, и делает возможным дальнейшее применение диска «по назначению»:
в начало сектора помещается так называемая главная загрузочная запись – Master Boot Record (MBR). Она содержит программу начальной загрузки BIOS (ROM Bootstrap routine), которая считывает и загружает в оперативную память первый физический сектор активного раздела диска, называемый загрузочным сектором (Boot Sector);
после MBR, начиная с адреса 1BE (в шестнадцатеричном коде), создается таблица разделов (Partition Table), состоящая из 4 строк по 16 байт каждая (вот с чем связано ограничение в 4 основных раздела). Каждая запись в таблице разделов содержит адрес начала и размер раздела на жестком диске, а также информацию о том, является ли раздел активным.
В свою очередь, каждый раздел (кроме дополнительного) также имеет в своем составе служебную область, в которую обязательно входит загрузочная запись раздела – Boot Record (BR). Загрузочные записи логических дисков, входящих в состав дополнительного раздела, помещаются в каждый из них.
Загрузочная запись раздела (и логического диска) располагается в его первом секторе. Как и MBR, она содержит программу загрузки. Только в данном случае имеется в виду загрузка ОС, установленной на данном диске. Если диск не является системным, то при попытке загрузиться с него программа загрузки выдаст сообщение об ошибке.
Кроме того, в BR логического диска имеется своя (дополнительная) таблица разделов, EPT (Extended Partition Table). Если дополнительный раздел содержит несколько логических дисков, то EPT каждого логического диска (кроме последнего) содержит ссылку на EPT следующего логического диска.
Состав других компонентов, относящихся к служебной области раздела (логического диска), зависит от типа файловой системы, под которую он отформатирован.

Дата добавления: 2015-08-21