24.8. Корневой каталог (root Directory).
Корневой каталог располагается строго за последней таблицей FAT. Он состоит из ограниченного числа 32-байтных записей, каждая из которых содержит информацию о файле, каталоге, подкаталоге, метке диска.
Всё остальное место на диске занимает область данных или подкаталогов.
24.9. Главный загрузочный сектор mbr (Master Boot Record).
В связи с тем , что единый жёсткий диск (как отдельное электронное устройство), с точки зрения ОS может быть разбит на несколько логических дисков, с которыми она может работать как с отдельно существующими, то каждый жёсткий диск имеет ещё одну область, называемую главной загрузочной записью (MBR).
Упрощённая структура диска приведена на рис.24.1:
Рис.24.1.
Для MBR на жёстком диске всегда выделяется физический сектор 1 (сектор 1, головка 0, цилиндр 0). Логического номера он не имеет, т.к. является общим для всех логических дисков. Сектора на жёстком диске могут определяться как физически (сектор, головка, цилиндр), так и логически (номер сектора).
Сектор MBR содержит программу IPL1 (Initial Program Loading1), расположенную в его начале. При своём выполнении программа IPL1 сканирует содержимое 2-го важного элемента MBR – таблицы разделов диска.
Структура MBR отражена в таблице 24.2.
Таблица 24.2.
Таблица в свою очередь состоит из 4-х 16-байтных элементов (разделов), разбитых на поля в соответствии с определённым форматом. Отметим, что из 4-х разделов, на которые может быть поделен диск, MS DOS поддерживает только два – первичный (Primary) и расширенный (Extended), два других резервируются для других ОС: OS/2, UNIX, WINDOWS NT и т.д. Заметим при этом, что не следует отождествлять понятие «раздел» и «логический диск», поскольку, например, с расширенным разделом могут быть связаны несколько логических дисков (от D до Z).
Один из 16-ти байт каждого элемента таблицы разделов используется для хранения «признака загрузки», указывающего какой из дисков содержит загружаемую операционную систему. Остальные байты характеризуют начало и конец раздела, его тип (основной, расширенный), количество секторов в разделе и т.д.
Расширенный раздел (Extended – раздел) вначале содержит вторичный главный загрузочный сектор винчестера SMBR (Secondary Master Boot Record). Этот сектор содержит собственную таблицу разделов, называемую таблицей логического диска (LDT–LogicalDriveTable). Эта таблица определяет местоположение и размер раздела, с которым MS DOS обращается как с отдельным физическим диском. SMBR не содержит программы IPL1 и никогда не определяет загрузочный диск. В таблице SMBR указывается на наличие следующего по иерархии логического диска, на которые разбивается расширенный раздел. Например, диск D указывает на E и т.д.
Структура логических дисков приведена на рис.24.2.
Рис. 24.2.
Каждый диск, определяемый таблицей логического диска, содержит сектор BR, две копии FAT, корневую директорию и область данных. Extended - раздел может быть поделен на логические диски от D до Z.
24.10. Порядок установки винчестера.
1. Установка параметров винчестера в CMOS при помощи программы SETUP. Здесь устанавливаются, например, число цилиндров, головок, количество секторов и т.д.
Отметим, что современные интерфейсы, например IDE, работает с параметрами, занесёнными в CMOS, а не с реальными (они хранятся на диске). Соответствие устанавливается в результате трансляции параметров.
2. Разбиение диска на разделы (до 4-х) выполняется командой DOS FDISK. Эта команда осуществляет конфигурирование винчестера, т.е. разбивку на разделы и формирование в разделах логических дисков.
3. Форматирование разделов выполняется в результате высокоуровневого форматирование с использованием команды FORMAT (команда DOS).
4. Копирование ОС на диск (первичный раздел) с тем, чтобы диск стал загрузочным.
При этом на диск переносятся три важнейших файла IO.SYS, MS DOS.SYS, COMAND.COM, которые важны для загрузки системы, а в BOOT SECTOR записывается программа начальной загрузки.
Утилита FORMAT позволяет выполнять «безусловное» (unconditional), «безопасное» (safe) и «быстрое» (quick) форматирование.
Процесс безопасного форматирования состоит в том, что прежде всего сохраняется на самом диске информация корневого каталога, таблица размещения файлов, после чего соответствующие области обнуляются. Информация в секторах, хранящих файлы данных при таком форматировании, не изменяется. Кроме того, на этапе безопасного форматирования происходит также сканирование поверхности диска в поиски плохих секторов (bad).
При выполнении быстрого форматирования поиск плохих блоков не происходит.