6.2. Логические разделы жесткого диска

После того как на диске процедурой низкоуровневого форматирования созданы секторы, на нем должны быть созданы разделы (partition). Отметим, что этот этап является обязательным, независимо от того, сколько логических разделов необходимо – один или несколько.

Под словом «раздел» понимается набор непрерывных секторов на физическом диске.

Создание разделов на жестком диске называется разбиением диска и выполняется специальной программой. В MS-DOS и Windows 2000 эта программа называется fdisk.exe. Каждый раздел на диске функционирует независимо от других и может трактоваться как отдельный физический диск. В частности, в каждом разделе может быть установлена своя операционная система.

Следующий этап – создание в сформированных разделах логических дисков. Такой диск можно рассматривать, как логическую единицу информации. Каждый диск характеризуется объемом и файловой системой и имеет свою уникальную букву.

Разные операционные системы используют разные файловые системы. Файловая система может рассматриваться, как некоторый набор правил, определяющий способ организации, хранения и именования данных на носителях информации. С ней связан формат физического хранения информации. Конкретная файловая система должна определять максимально возможный размер файла, количество символов, используемых в имени файла, набор атрибутов файла. Файловые системы также могут предоставлять, кроме основных возможностей, дополнительные сервисные возможности: разграничение доступа, шифрование файлов и т.д. Процесс создания файловой системы в разделах DOSиWindows называется логическим форматированием (в отличие от низкоуровневого) и выполняется специальной программой форматирования, входящей в операционную систему. ВDOSиWindows эта программа называетсяformat.com. Каждый логический диск имеет свою собственную, не связанную с другими дисками, файловую систему.

Таким образом, подготовка жесткого диска к работе состоит из двух шагов: разбиение на разделы и логическое форматирование.

Разбиение жесткого диска на разделы позволяет

использовать несколько файловых систем;

на одном компьютере в разных разделах установить и использовать несколько операционных систем, например, Windows 2000, Windows XP, Linux;

отделить системные файлы от пользовательских, что делает хранение персональной информации более безопасным.

На IBM-совместимых компьютерах все операционные системы, совместимые с MS-DOS, для идентификации дисков используют буквы латинского алфавита с двоеточием, начиная с А:. Имена A: и B: обычно резервируются для обозначения дисководов гибких дисков. Буквы, начиная с C, назначаются разделам жестких дисков, распознаваемых данной операционной системой. Отдельные буквы могут назначаться устройствам CD-ROM, другим дисковым устройствам, а также сетевым дискам.

С точки зрения программы fdisk существует три основных типа разделов (partition) жесткого диска:

1) первичный (Primary partition);

2) расширенный (Extended partition);

3) логический (Logical partition).

В первичном разделе жесткого диска может быть размещена операционная система, приложения и пользовательские данные. В каждом сеансе работы с компьютером только один первичный раздел может быть активным, т.е. таким, с которого загружается операционная система.

Многие операционные системы, в том числе DOS и Windows, могут загружаться только с активного первичного раздела. Если предполагается использовать на компьютере несколько различных операционных систем, то потребуется создать на диске несколько первичных разделов. Физический жесткий диск может содержать до четырех первичных разделов или до трех первичных и одного расширенного раздела, в котором можно создавать любое количество логических дисков. На логических дисках могут размещаться не только приложения, пользовательские данные, но и устанавливаться некоторые операционные системы, для загрузки которых не требуется первичный раздел, например, Linux.

Рассмотрим возможности, достоинства и недостатки программы fdisk.exe.

Программа fdisk – консольное приложение. Главное меню этой программы состоит из четырех пунктов (рис. 6.1).

Рис. 6.1. Главное меню программы fdisk

Если на компьютере несколько жестких дисков, то появится пятый пункт – смена текущего жесткого диска. С помощью четвертого пункта можно получить информацию о текущей таблице разделов на диске (рис. 6.2, 6.3).

Выбирая в меню третий пункт, можно удалить раздел с диска. Удалить можно как логические диски из расширенного раздела, так и сам расширенный раздел, а также первичные разделы (рис. 6.4).

Выбирая в меню главного окна второй пункт можно сделать первичный раздел активным. Например, на рис. 6.2 напротив первого раздела указан Status: А. Это как раз и указывает на то, что данный раздел является активным.

Рис. 6.2. Информация об имеющихся разделах

Рис. 6.3. Информация об имеющихся логических дисках

Рис. 6.4. Меню удаления разделов и логических дисков

Наконец, в первом пункте меню можно создавать разделы. Можно создать первичные разделы, расширенный раздел и логические диски в расширенном разделе (рис. 6.5).

Рис. 6.5. Меню создания раздела

Следует указать на существенный недостаток утилиты fdisk: она не позволяет менять размеры раздела, перемещать разделы по диску. Для всех подобных операций раздел или разделы сначала должны быть уничтожены, а затем созданы так, как это необходимо. Это ограничение не позволяет решить с помощью fdisk многие задачи. Однако, утилита fdisk всегда доступна в комплекте с Windows до версии 2000 включительно. Для разбиения диска на разделы существует программное обеспечение различных фирм, которое позволяет выполнять как уже описанные операции, так и ряд других: уменьшение или увеличение размера раздела без его уничтожения и без потери данных, перемещение разделов по диску и др.

Информация о разделах на жестком диске записывается в специальной области диска, называемой таблицей разделов (Partition Table). Она располагается в нулевом секторе нулевого цилиндра. Этот сектор называется главной загрузочной записью (Master Boot Record, MBR). Первые 446 байт MBR заняты программой главного загрузчика. За ней следует таблица разделов длиной 64 байта. Последние 2 байта содержат некоторое число, которое используется для проверки является ли данный сектор загрузочным.

Каждый первичный, расширенный и логический разделы также содержат свою таблицу разделов, которая хранится в загрузочных секторах соответствующих разделов (нулевой сектор раздела). Загрузочный сектор раздела содержит также программу-загрузчик операционной системы. Главный загрузчик и загрузчик раздела связаны следующим образом: функция главного загрузчика – найти положение первого (загрузочного) сектора активного раздела, загрузить содержащийся там код в память и передать ему управление. Дальнейшие действия по загрузке операционной системы осуществляет загрузчик операционной системы.

Описанное выше ограничение на количество первичных разделов на диске обусловлено емкостью таблицы разделов, которая состоит только из четырех записей по 16 байт каждая. Чтобы преодолеть это ограничение используются логические диски. Для этого один из первичных разделов объявляется «расширенным» и в нем создаются логические диски. Расширенные разделы сами по себе не используются, они могут лишь хранить логические диски. Первый сектор расширенного раздела хранит таблицу разделов с четырьмя записями: одна используется для логического диска, другая – для еще одного расширенного раздела, а две – не используются. Каждый расширенный раздел имеет свою таблицу разделов, в которой, как и в первичном расширенном разделе, используются только две записи, задающие один логический диск и один расширенный раздел. Таким образом, получается цепочка из таблиц разделов, где первая описывает три основных раздела, а каждая следующая – один логический диск и положение следующей таблицы. Благодаря этому, на жестком диске, в принципе, можно создать любое количество разделов (хотя ограничения, конечно же, существуют).

Расширенный раздел как на физическом диске, так и в расширенном разделе вложенного расширенного раздела может быть только один: ни одна из существующих программ разбиения дисков, в том числе fdisk и ее усовершенствованные аналоги, не умеют создавать более одного расширенного раздела.