Разделы жесткого магнитного диска рассматриваемые операционной системой как самостоятельные диски
Для работы с жестким диском его для начала необходимо как-то разметить, чтобы операционная система могла понять в какие области диска можно записывать информацию. Поскольку жесткие диски имеют большой объем, их пространство обычно разбивают на несколько частей — разделов диска. Каждому такому разделу может быть присвоена своя буква логического диска (для систем семейства Windows) и работать с ним можно, как будто это независимый диск в системе.
Способов разбиения дисков на разделы на сегодняшний день существует два. Первый способ — использовать MBR. Этот способ применялся еще чуть ли не с появления жестких дисков и работает с любыми операционными системами. Второй способ — использовать новую систему разметки — GPT. Этот способ поддерживается только современными операционными системами, поскольку он еще относительно молод.
Базовые диски
Основные диски — это типы хранилищ, наиболее часто используемые с Windows. Термин базовый диск относится к диску, содержащему разделы, такие как основные разделы и логические диски, которые, в свою очередь, обычно форматируются с помощью файловой системы и становятся томом для хранилища файлов. Базовые диски предоставляют простое решение для хранения данных, которое может соответствовать удобному массиву сценариев изменения требований к хранилищу. Базовые диски также поддерживают кластеризованные диски, институты гибких и аппаратных инженеров (IEEE) 1394 и съемные носители с универсальной последовательной шиной (USB). для обеспечения обратной совместимости базовые диски обычно используют тот же стиль разделов основной загрузочной записи (MBR), что и диски, используемые операционной системой Microsoft MS-DOS, и все версии Windows но также могут поддерживать разделы таблицы разделов gpt в системах, поддерживающих эту возможность. Дополнительные сведения о стилях разделов MBR и GPT см. в разделе стили разделов .
Пространство в существующих основных разделах и на логических дисках можно увеличить за счет соседнего непрерывного нераспределенного пространства на том же диске. Для расширения базовый том должен быть отформатирован с использованием файловой системы NTFS. Расширить логический диск можно с помощью непрерывного свободного пространства в содержащем его расширенном разделе. Если расширить логический диск с использованием большего пространства, чем доступно в расширенном разделе, последний увеличивается, чтобы вместить логический диск, если за расширенным разделом следует непрерывное нераспределенное пространство. Дополнительные сведения см. в статье как работают основные диски и тома.
Следующие операции могут выполняться только на базовых дисках:
- Создание и удаление основных и дополнительных разделов.
- Создание и удаление логических дисков в расширенном разделе.
- Отформатируйте раздел и пометьте его как активный.
Расширенные разделы
Разделы, отмеченные в таблице типом 05h и 0Fh, это так называемые расширенные разделы. С их помощью можно создавать больше разделов на диске, чем это позволяет MBR. На самом деле расширенных разделов несколько больше, например есть разделы с типами C5h, 15h, 1Fh, 91h, 9Bh, 85h. В основном все эти типы разделов использовались в свое время различными операционными системами (такими как например OS/2, DR-DOS, FreeDOS) с одной и той же целью — увеличить количество разделов на диске. Однако со временем различные форматы отпали и остались только разделы с типами 05h и 0Fh. Единственное исключение — это тип 85h. Он до сих пор может использоваться в Linux для формирования второй цепочки логических дисков, скрытых от других операционных систем. Разделы с типом 05h используются для дисков менее 8Гб (где еще возможна адресация через CHS), а тип 0Fh используется для дисков больше 8Гб (и используется LBA-адресация).
В первом секторе расширенного раздела находится структура EBR (Extended Boot Record). Она во многом схожа со структурой MBR, но имеет следующие отличия:
- В EBR нет исполняемого кода. Некоторые загрузчики могут его туда записывать, но обычно это место заполнено нулями
- Сигнатуры диска и два неиспользуемых байта должны быть заполнены нулями
- В таблице разделов могут быть заполнены только две первых записи. Остальные две записи должны быть заполнены нулями
В отличие от MBR, где позволяется создавать не более четырёх разделов, структура EBR позволяет организовать список логических разделов, ограниченный лишь размером раздела-контейнера (того самого, который с типом 05h или 0Fh). Для организации такого списка используется следующий формат записей: первая запись в таблице разделов EBR указывает на логический раздел, связанный с данным EBR, а вторая запись указывает на следующий в списке раздел EBR. Если данный логический раздел является последним в списке, то вторая запись в таблице разделов EBR должна быть заполнена нулями.
Формат записей разделов в EBR аналогичен формату записи в структуре MBR, однако логически немного отличается.
Признак активности раздела для разделов структуры EBR всегда будет 0, так как загрузка осуществлялась только с основных разделов диска. Координаты CHS, с которых начинается раздел используются, если не задействована LBA-адресация, также как и в структуре MBR.
А вот поля, где в режиме LBA-адресации должны находиться номер начального сектора и количество секторов раздела, в структуре EBR используются несколько иначе.
Для первой записи таблицы разделов EBR в поле начального сектора раздела (смещение 08h) записывается расстояние в секторах между текущим сектором EBR и началом логического раздела, на который ссылается запись. В поле количества секторов раздела (смещение 0Ch) в этом случае пишется размер этого логического раздела в секторах.
Для второй записи таблицы разделов EBR в поле начального сектора раздела записывается расстояние между сектором самой первой EBR и сектором следующей EBR в списке. В поле количества секторов раздела в этом случае пишется размер области диска от сектора этой следующей структуры EBR и до конца логического раздела, относящегося к этой структуре.
Таким образом, первая запись таблицы разделов описывает как найти, и какой размер занимает текущий логический раздел, а вторая запись описывает как найти, и какой размер занимает следующий EBR в списке, вместе со своим разделом.
Диски расширенного формата
Для дополнительного дискового пространства можно использовать некоторые дополнительные диски формата.
Диски с улучшенным форматом эмуляции 512 (512e) поддерживаются на компьютерах на базе BIOS или UEFI.
Расширенный формат 4 КБ Native (4Kn) диски поддерживаются только на компьютерах на основе UEFI.
Для расширенного формата дисков объемом в машинном формате (4 КБ на сектор) минимальный размер раздела составляет 260 Мб из-за ограничения формата файла FAT32. Минимальный размер раздела для дисков FAT32 вычисляется как размер сектора (4 КБ) x 65527 = 256 МБ. Дополнительные сведения см. в разделе Настройка разделов жесткого диска на основе UEFI/GPT.
Жесткие диски, зашифрованные с завода
для защиты среды развертывания можно использовать предварительно зашифрованный жесткий диск фабрики, чтобы предотвратить несанкционированный доступ до установки Windows или другого программного обеспечения. Дополнительные сведения см. в статье заводские зашифрованные диски.
Зарезервированный раздел Майкрософт (MSR)
MSR используется в системах UEFI/GPT для поддержки программных компонентов, ранее использовавших скрытые сектора.
- Дополнительные сведения о настройке разделов MSR см. в разделе Настройка разделов жесткого диска на основе UEFI/GPT.
- дополнительные сведения о секциях MSR см. в разделе вопросы и ответы по Windows и GPT
Динамические диски
Для всех случаев использования, за исключением зеркальных томов загрузки (с использованием зеркального тома для размещения операционной системы), динамические диски являются устаревшими. для данных, требующих устойчивости к сбою диска, используйте дисковые пространства, отказоустойчивое решение для виртуализации хранилища. дополнительные сведения см. в разделе общие сведения о дисковые пространства.
Динамические диски предоставляют функции, которые не являются базовыми дисками, например возможность создания томов, охватывающих несколько дисков (составные и чередующиеся тома), а также возможность создания отказоустойчивых томов (томов с зеркальным отображением и тома RAID 5). Как и базовые диски, динамические диски могут использовать стили разделов MBR или GPT в системах, поддерживающих оба. Все тома на динамических дисках называются динамическими томами. Динамические диски обеспечивают большую гибкость в управлении томами, так как они используют базу данных для мониторинга сведений о динамических томах на диске и о других динамических дисках компьютера. Так как каждый динамический диск в компьютере хранит реплику базы данных динамического диска, например, поврежденная база данных динамического диска может восстановить один динамический диск с помощью базы данных на другом динамическом диске. Расположение базы данных определяется стилем раздела диска. В MBR-разделах база данных хранится за последние 1 мегабайт (МБ) диска. В разделах GPT база данных содержится в зарезервированной (скрытой) секции размером 1 МБ.
Динамические диски — это отдельные формы управления томами, которые позволяют томам иметь несмежные экстенты на одном или нескольких физических дисках. Динамические диски и тома зависят от диспетчера логических дисков (LDM) и службы виртуальных дисков (VDS) и связанных с ними функций. Эти функции позволяют выполнять такие задачи, как преобразование базовых дисков в динамические диски и создание отказоустойчивых томов. Чтобы обеспечить использование динамических дисков, поддержка томов с несколькими разделами была удалена с базовых дисков и теперь поддерживается исключительно на динамических дисках.
Следующие операции могут выполняться только на динамических дисках:
- Создание и удаление простых, составных, чередующихся, зеркальных и RAID-5 томов.
- Расширение простого или составного тома.
- Удалите зеркало из зеркального тома или разбейте зеркальный том на два тома.
- Исправьте тома с зеркальным отображением или RAID-5.
- Повторно активируйте отсутствующий или отключенный диск.
Еще одно различие между базовыми и динамическими дисками заключается в том, что динамические тома диска могут состоять из набора несмежных экстентов на одном или нескольких физических дисках. В отличие от этого, том на базовом диске состоит из одного набора непрерывных экстентов на одном диске. из-за расположения и размера дискового пространства, необходимого для базы данных LDM, Windows не может преобразовать базовый диск в динамический, если на диске не должно быть не менее 1 мб неиспользуемого пространства.
Независимо от того, использует ли динамические диски в системе стиль разделов MBR или GPT, можно создать до 2 000 динамических томов в системе, хотя рекомендуемое число динамических томов — 32 или меньше. Дополнительные сведения и другие рекомендации по использованию динамических дисков и томов см. в разделе динамические диски и тома.
Дополнительные возможности и сценарии использования динамических дисков см. в разделе что такое динамические диски и тома?.
Ниже перечислены операции, общие для базовых и динамических дисков.
- Поддержка стилей разделов MBR и GPT.
- Проверьте свойства диска, такие как емкость, доступное свободное пространство и текущее состояние.
- Просмотр свойств секции, таких как смещение, длина, тип, и, если секция может использоваться в качестве системного тома при загрузке.
- Просмотр свойств тома, таких как размер, назначение буквы диска, метка, тип, имя пути Win32, тип секции и файловая система.
- Установите назначения букв дисков для томов или разделов диска, а также для устройств чтения компакт-дисков.
- Преобразование базового диска в динамический диск или динамического диска на базовый диск.
если не указано иное, Windows изначально разбивает диск в качестве базового диска по умолчанию. Необходимо явным образом преобразовать базовый диск в динамический. Тем не менее существуют рекомендации относительно места на диске, которые необходимо учитывать перед тем, как вы попытаетесь сделать это.
основная загрузочная запись (MBR).
все компьютеры с архитектурой x86 и x64, на которых работает Windows, могут использовать стиль разделов, известный как основная загрузочная запись (MBR). Стиль раздела MBR содержит таблицу разделов, в которой содержатся сведения о том, где находятся секции на диске. поскольку MBR является единственным стилем разделов, доступным на компьютерах на базе процессоров x86 до Windows Server 2003 с пакетом обновления 1 (SP1), нет необходимости выбирать этот стиль. Он используется автоматически.
На базовом диске можно создать до четырех разделов, используя схему разделов MBR: четыре основных раздела, три первичных и один расширенные. Расширенный раздел может содержать один или несколько логических дисков. На следующем рисунке показан пример макета для трех основных разделов и один дополнительный раздел на базовом диске с использованием MBR. В расширенном разделе содержится четыре дополнительных логических диска. Расширенный раздел может находиться в конце диска или не располагаться в нем, но для логических дисков с 1 по n всегда используется одно непрерывное пространство.
каждая секция (первичная или расширенная) может быть отформатирована как Windows том с корреляцией "один к одному". Иными словами, одна секция не может содержать более одного тома. в этом примере для Windows хранилища файлов доступно семь томов. Неформатированный раздел недоступен для хранилища файлов в Windows.
Структура MBR динамического диска очень похожа на структуру основного диска MBR, за исключением того, что допускается только один основной раздел (называемый разделом LDM), расширенное секционирование не разрешается, и в конце диска для базы данных LDM имеется скрытая секция. Дополнительные сведения о LDM см. в разделе динамические диски .
Структура MBR
До недавнего времени структура MBR использовалась на всех персональных компьютерах для того, чтобы можно было разделить один большой физический жесткий диск (HDD) на несколько логических частей — разделы диска (partition). В настоящее время MBR активно вытесняется новой структурой разделения дисков на разделы — GPT (GUID Partition Table). Однако MBR используется еще довольно широко, так что посмотрим что она из себя представляет.
MBR всегда находится в первом секторе жесткого диска. При загрузке компьютера, BIOS считывает этот сектор с диска в память по адресу 0000:7C00h и передает ему управление.
Итак, первая секция структуры MBR — это секция с исполняемым кодом, который и будет руководить дальнейшей загрузкой. Размер этой секции может быть максимум 440 байт. Далее идут 4 байта, отведенные на идентификацию диска. В операционных системах, где идентификация не используется, это место может занимать исполняемый код. То же самое касается и последующих 2 байт.
Начиная со смещения 01BEh находится сама таблица разделов жесткого диска. Таблица состоит из 4 записей (по одной на каждый возможный раздел диска) размером 16 байт.
Структура записи для одного раздела:
Первым байтом в этой структуре является признак активности раздела. Этот признак определяет с какого раздела следует продолжить загрузку. Может быть только один активный раздел, иначе загрузка продолжена не будет.
Следующие три байта — это так называемые CHS-координаты первого сектора раздела.
По смещению 04h находится код типа раздела. Именно по этому типу можно определить что находится в данном разделе, какая файловая система на нем и т.п. Список зарезервированных типов разделов можно посмотреть, например, в википедии по ссылке Типы разделов.
После типа раздела идут 3 байта, определяющие CHS-координаты последнего сектора раздела.
CHS-координаты сектора расшифровываются как Cylinder Head Sector и соответственно обозначают номер цилиндра (дорожки), номер головки (поверхности) и номер сектора. Цилиндры и головки нумеруются с нуля, сектор нумеруется с единицы. Таким образом CHS=0/0/1 означает первый сектор на нулевом цилиндре на нулевой головке. Именно здесь находится сектор MBR.
Все разделы диска, за исключением первого, обычно начинаются с нулевой головки и первого сектора какого-либо цилиндра. То есть их адрес будет N/0/1. Первый раздел диска начинается с головки 1, то есть по адресу 0/1/1. Это все из-за того, что на нулевой головке место уже занято сектором MBR. Таким образом, между сектором MBR и началом первого раздела всегда есть дополнителььные неиспользуемые 62 сектора. Некоторые загрузчики ОС используют их для своих нужд.
Интересен формат хранения номера цилиндра и сектора в структуре записи раздела. Номер цилиндра и номер сектора делят между собой два байта, но не поровну, а как 10:6. То есть на номер сектора приходится младшие 6 бит младшего байта, что позволяет задавать номера секторов от 1 до 63. А на номер цилиндра отведено 10 бит — 8 бит старшего байта и оставшиеся 2 бита от младшего байта: «CCCCCCCC CCSSSSSS», причем в младшем байте находятся старшие биты номера цилиндра.
Проблема с CHS-координатами состоит в том, что с помощью такой записи можно адресовать максимум 8 Гб диска. В эпоху DOS это было приемлемо, однако довольно скоро этого перестало хватать. Для решения этой проблемы была разработана система адресации LBA (Logical Block Addressing), которая использовала плоскую 32-битную нумерацию секторов диска. Это позволило адресовать диски размером до 2Тб. Позже разрядность LBA увеличили до 48 бит, однако MBR эти изменения не затронули. В нем по-прежнему осталась 32-битная адресация секторов.
Итак, в настоящее время повсеместно используется LBA-адресация для секторов на диске и в структуре записи раздела адрес его первого сектора прописывается по смещению 08h, а размер раздела — по смещению 0Ch.
Для дисков размером до 8Гб (когда адресация по CHS еще возможна) поля структуры с CHS-координатами и LBA-адресации должны соответствовать друг другу по значению (корректно конвертироваться из одного формата в другой). У дисков размером более 8Гб значения всех трех байт CHS-координат должны быть равны FFh (для головки допускается также значение FEh).
В конце структуры MBR всегда находится сигнатура AA55h. Она в какой-то степени позволяет проверить, что сектор MBR не поврежден и содержит необходимые данные.
таблица разделов GUID.
в системах, где работает Windows Server 2003 с пакетом обновления 1 (SP1) и более поздних версий, в дополнение к стилю раздела MBR можно использовать стиль разделов, известный как таблица разделов guid(gpt). Базовый диск, использующий стиль разделов GPT, может иметь до 128 основных разделов, в то время как динамические диски будут иметь один раздел LDM с разделением MBR. Поскольку базовые диски, использующие секционирование GPT, не ограничивают вас четырьмя секциями, создавать расширенные разделы или логические диски не требуется.
Стиль раздела GPT также имеет следующие свойства.
- Допускает разделы размером более 2 терабайт.
- Добавлена надежность репликации и циклической проверки избыточности (CRC) таблицы Partition.
- Поддержка дополнительных идентификаторов GUID типа раздела, определенных производителями оборудования (OEM), независимыми поставщиками программного обеспечения и другими операционными системами.
Схема секционирования GPT для базового диска показана на следующем рисунке.
Защитная область MBR существует в разметке разделов GPT для обеспечения обратной совместимости с служебными программами управления дисками, работающими с MBR. Заголовок GPT определяет диапазон адресов логических блоков, которые можно использовать в записях секций. Заголовок GPT также определяет расположение на диске, его GUID и контрольную сумму 32-битной циклической проверки избыточности (CRC32), которая используется для проверки целостности заголовка GPT. Каждая запись раздела GUID начинается с GUID типа секции. Идентификатор GUID типа секции 16 байт, АНАЛОГИЧный идентификатору системы в таблице разделов диска MBR, определяет тип данных, содержащихся в секции, и определяет способ использования раздела, например, если это базовый диск или динамический диск. Обратите внимание, что каждая запись раздела GUID имеет резервную копию.
Структура динамических дисковых разделов GPT похожа на этот базовый пример диска, но, как уже упоминалось ранее, у него есть только одна запись раздела LDM, а не 1-n основных разделов, как разрешено на базовых дисках. Кроме того, существует скрытая Секция базы данных LDM с соответствующей записью раздела GUID . Дополнительные сведения о LDM см. в разделе динамические диски .
Определение типа диска
Нет специальных функций для программного обнаружения типа диска, на котором находится определенный файл или каталог. Существует косвенный метод.
узнайте о методах развертывания Windows на разных дисках, включая жесткие диски, твердотельные накопители (ssd) или виртуальные жесткие диски (vhd), а также с различными структурами разделов, включая разделы данных и служебные программы.
Разделы восстановления
добавьте отдельную секцию для Windows среды восстановления (Windows RE) в конце жесткого диска сразу после раздела Windows. в этом порядке разделов, если для будущих обновлений требуется добавить или заменить раздел средств Windows RE, Windows сможет автоматически управлять размером раздела.
для систем на основе BIOS/MBR по-прежнему можно объединить раздел Windows RE tools с системным разделом. Чтобы сэкономить место на диске, рассмотрите возможность создания логических секций, чтобы обойти ограничение в четырех разделах. Дополнительные сведения см. в разделе Настройка более четырех разделов на жестком диске с BIOS/MBR.
Несколько жестких дисков
при установке Windows на устройстве с несколькими жесткими дисками можно использовать путь к расположению диска, чтобы обеспечить применение образов к нужным дискам.
Системный диск может не отображаться как диск 0 в средстве DiskPart. При перезагрузке система может назначать устройствам разные номера. Разные компьютеры с одинаковой конфигурацией дисков могут иметь разные номера дисков.
Структура GPT
В современных компьютерах на смену BIOS пришла новая спецификация UEFI, а вместе с ней и новое устройство разделов на жестком диске — GUID Partition Table (GPT). В этой структуре были учтены все недостатки и ограничения, накладываемые MBR, и разработана она была с большим запасом на будущее.
Кроме того, в отличие от MBR, структура GPT хранит на диске две своих копии, одну в начале диска, а другую в конце. Таким образом, в случае повреждения основной структуры, будет возможность восстановить ее из сохраненной копии.
Рассмотрим теперь устройство структуры GPT подробнее. Вся структура GPT на жестком диске состоит из 6 частей:
LBA-адрес | Размер (секторов) | Назначение |
LBA 0 | 1 | Защитный MBR-сектор |
LBA 1 | 1 | Первичный GPT-заголовок |
LBA 2 | 32 | Таблица разделов диска |
LBA 34 | NN | Содержимое разделов диска |
LBA -34 | 32 | Копия таблицы разделов диска |
LBA -2 | 1 | Копия GPT-заголовка |
Защитный MBR-сектор
Первый сектор на диске (с адресом LBA 0) — это все тот же MBR-сектор. Он оставлен для совместимости со старым программным обеспечением и предназначен для защиты GPT-структуры от случайных повреждений при работе программ, которым про GPT ничего не известно. Для таких программ структура разделов будет выглядеть как один раздел, занимающий все место на жестком диске.
Структура этого сектора ничем не отличается от обычного сектора MBR. В его таблице разделов дожна быть создана единственная запись с типом раздела 0xEE. Раздел должен начинаться с адреса LBA 1 и иметь размер 0xFFFFFFFF. В полях для CHS-адресации раздел соответственно должен начинаться с адреса 0/0/2 (сектор 1 занят под саму MBR) и иметь конечный CHS-адрес FF/FF/FF. Признак активного раздела должен иметь значение 0 (неактивный).
При работе компьютера с UEFI, данный MBR-сектор просто игнорируется и никакой код в нем также не выполняется.
Первичный GPT-заголовок
Этот заголовочный сектор содержит в себе данные о всех LBA-адресах, использующихся для разметки диска на разделы.
Структура GPT-заголовка:
Смещение (байт) | Размер поля (байт) | Пример заполнения | Название и описание поля |
0x00 | 8 байт | 45 46 49 20 50 41 52 54 | Сигнатура заголовка. Используется для идентификации всех EFI-совместимых GPT-заголовков. Должно содержать значение 45 46 49 20 50 41 52 54, что в виде текста расшифровывается как "EFI PART". |
0x08 | 4 байта | 00 00 01 00 | Версия формата заголовка (не спецификации UEFI). Сейчас используется версия заголовка 1.0 |
0x0C | 4 байта | 5C 00 00 00 | Размер заголовка GPT в байтах. Имеет значение 0x5C (92 байта) |
0x10 | 4 байта | 27 6D 9F C9 | Контрольная сумма GPT-заголовка (по адресам от 0x00 до 0x5C). Алгоритм контрольной суммы — CRC32. При подсчёте контрольной суммы начальное значение этого поля принимается равным нулю. |
0x14 | 4 байта | 00 00 00 00 | Зарезервировано. Должно иметь значение 0 |
0x18 | 8 байт | 01 00 00 00 00 00 00 00 | Адрес сектора, содержащего первичный GPT-заголовок. Всегда имеет значение LBA 1. |
0x20 | 8 байт | 37 C8 11 01 00 00 00 00 | Адрес сектора, содержащего копию GPT-заголовка. Всегда имеет значение адреса последнего сектора на диске. |
0x28 | 8 байт | 22 00 00 00 00 00 00 00 | Адрес сектора с которого начинаются разделы на диске. Иными словами — адрес первого раздела диска |
0x30 | 8 байт | 17 C8 11 01 00 00 00 00 | Адрес последнего сектора диска, отведенного под разделы |
0x38 | 16 байт | 00 A2 DA 98 9F 79 C0 01 A1 F4 04 62 2F D5 EC 6D | GUID диска. Содержит уникальный идентификатор, выданный диску и GPT-заголовку при разметке |
0x48 | 8 байт | 02 00 00 00 00 00 00 00 | Адрес начала таблицы разделов |
0x50 | 4 байта | 80 00 00 00 | Максимальное число разделов, которое может содержать таблица |
0x54 | 4 байта | 80 00 00 00 | Размер записи для раздела |
0x58 | 4 байта | 27 C3 F3 85 | Контрольная сумма таблицы разделов. Алгоритм контрольной суммы — CRC32 |
0x5C | 420 байт | 0 | Зарезервировано. Должно быть заполнено нулями |
Система UEFI проверяет корректность GPT-заголовка, используя контрольный суммы, вычисляемые по алгоритму CRC32. Если первичный заголовок поврежден, то проверяется контрольная сумма копии заголовка. Если контрольная сумма копии заголовка правильная, то эта копия используется для восстановления информации в первичном заголовке. Восстановление также происходит и в обратную сторону — если первичный заголовок корректный, а копия неверна, то копия восстанавливается по данным из первичного заголовка. Если же обе копии заголовка повреждены, то диск становится недоступным для работы.
У таблицы разделов дополнительно существует своя контрольная сумма, которая записывается в заголовке по смещению 0x58. При изменении данных в таблице разделов, эта сумма рассчитывается заново и обновляется в первичном заголовке и в его копии, а затем рассчитывается и обновляется контрольная сумма самих GPT-заголовков.
Таблица разделов диска
Следующей частью структуры GPT является собственно таблица разделов. В настоящее время операционные системы Windows и Linux используют одинаковый формат таблицы разделов — максимум 128 разделов, на каждую запись раздела выделяется по 128 байт, соответственно вся таблица разделов займет 128*128=16384 байт, или 32 сектора диска.
С точки зрения менеджеров дисков, таких как Norton Partition Magic и Acronis Partition Expert, существуют три основных типа разделов жесткого диска:
Первичный (Primary partition);
Расширенный (Extended partition);
Логический (Logical partition).
В первичном разделе жесткого диска могут быть размещены; операционная система, программы, пользовательские данные. В каждом сеансе работы с компьютером только один первичный раздел может быть активным, то есть раздел с которого была загружена операционная система. Многие операционные системы, в том числе Windows, могут загружаться только с активного первичного раздела. Если вы намерены использовать на компьютере несколько операционных систем, вам необходимо создать на жестком диске несколько первичных разделов. На жестком диске можно создать не более четырех первичных разделов.
В расширенном разделе жесткого диска создаются логические диски, которые в терминологии менеджеров дисков называются логическими разделами. Причем на жестком диске можно создать любое количество логических разделов, но все они будут располагаться только в расширенном разделе. Логические разделы почти ни чем не отличаются от первичных разделов. В них могут размещаться приложения, пользовательские данные, а также можно установить некоторые операционные системы, при загрузке которых не требуется первичный раздел.
Из выше изложенного можно сделать следующий вывод, что первичные разделы лучше использовать для загрузки операционных систем и хранить на них исключительно системные файлы и папки. На логических же разделах можно хранить всю остальную информацию, поскольку эти разделы будут доступны из большинства операционных систем.
После того как на вашем жестком диске были созданы разделы и установлена операционная система Windows xp, обратившись к панели управления, вы можете вызвать административную консоль, инструменты которой позволяют удалить раздел, создать раздел на свободном пространстве диска, произвести логическое форматирование разделов жесткого диска о котором мы поговорим немного позже. Но изменить структуру разделов с помощью системных средств вы не сможете. Для этого понадобятся специальные программы, такие как Norton Partition Magic. В отличие от системных средств такие программы позволяют вам изменить размер раздела или переместить его в другое место диска, создать копию раздела и выполнить другие операции над разделами без потери данных или каких-либо нарушений в работе операционной системы и приложений.
всего логических дисков можно создать (в винде) - сколько есть букв в латинском алфавите. А в какм разделе они будут - дело 15е.
А да, в одном первичном разделе - один диск
МАКСИМУМ мужет быть 4 ОСНОВНЫХ разделов (на него можно поставить систему)
а дополнительных намного больше
Если имеются в виду логические разделы систем DOS/Windows то в основных 4, в дополнительных вроде скока хошь но чтобы создать дополнительные нужно занять хотябы один основной
первичных разделов может быть только 4, если не использовать сторонних приблуд. Логических дисков сколько угодно. Современные файловые системы позволяют обойти это ограничение.
В первичном разделе можно создать только один диск. В расширенном теоретически сколько угодно - организуется цепочка, но в связи с ограничением на количество букв в алфавите при выходе за границу алфавита возникнут сложности с их именованием, хотя есть способы обхода этого ограничения. Для вас ответ - 24 логических диска.
Перед секционированием диска или получением сведений о разметке раздела диска необходимо сначала разобраться в функциях и ограничениях типов базовых и динамических дисковых хранилищ.
в этом разделе термин " том " используется для обозначения понятия раздела диска, отформатированного с помощью допустимой файловой системы, наиболее часто используемой файловой системой NTFS, которая используется операционной системой Windows для хранения файлов. Том имеет имя пути Win32, может быть перечислено функциями финдфирстволуме и финднекстволуме , и обычно ему назначена буква диска, например C:. Дополнительные сведения о томах и файловых системах см. в разделе файловые системы.
Существует два типа дисков, ссылающихся на типы хранилищ в этом контексте: базовые диски и динамические диски. Обратите внимание, что описываемые здесь типы хранилищ не совпадают с физическими дисками или стилями разделов, которые связаны, но являются отдельными концепциями. Например, ссылка на базовый диск не подразумевает определенный стиль раздела — необходимо также указать стиль раздела, используемый для диска в обсуждении. Упрощенное описание того, как базовый тип дискового накопителя связан с физическим жестким диском, см. в разделе дисковые устройства и разделы.
Секции
Жесткий диск можно разделить на несколько разделов. можно создать отдельные разделы системы, восстановления, Windows или данных.
чтобы повысить безопасность раздела Windows или секции данных, можно использовать BitLocker для шифрования раздела. Дополнительные сведения см. в разделе Шифрование диска BitLocker.
Типы секций должны соответствовать встроенному по компьютера. вы можете установить Windows на жестких дисках, которые основаны на одном из следующих типов встроенного по:
- Базовая система ввода-вывода (BIOS). Использует структуру разделов основной загрузочной записи (MBR).
- Расширяемый интерфейс микропрограмм (EFI) (класс 1): использует структуру разделов таблицы разделов GUID (GPT).
- Единый интерфейс EFI (UEFI) класс 2. использует структуру разделов GPT. Также включает модуль поддержки совместимости (CSM), позволяющий использовать функции BIOS, включая структуру разделов MBR. Этот модуль можно включить или отключить в встроенном по.
- Единый интерфейс EFI (UEFI) класс 3. использует структуру разделов GPT.
Чтобы определить тип системы, обратитесь к производителю оборудования.
Твердотельные накопители
Твердотельный накопитель (SSD) — это жесткий диск, использующий твердотельную память для хранения постоянных данных. Для установки Windows SSD-диск должен иметь не менее 16 гигабайт (ГБ) пространства. Дополнительные сведения о дисковом пространстве и ОЗУ см. в статье Оптимизация использования дисковых операционных систем, одного источника данных и изображения.
больше не требуется запускать тесты оценки системы Windows (WinSAT) на дисках SSD. Windows теперь обнаруживает накопители SSD и соответствующим образом выполняет настройку.
Типы дисков
Windows можно установить на жесткий диск, например жесткий диск или твердотельный накопитель. Для обеспечения дополнительной безопасности можно использовать жесткие диски, предварительно зашифрованные с помощью фабрики. Один компьютер может содержать несколько дисков.
Стили разделов
Стили секций, иногда называемые схемами секционирования, являются термином, указывающим на конкретную базовую структуру структуры диска и то, как на самом деле упорядочивается секционирование, каковы возможности, а также ограничения. для загрузки Windows для реализации BIOS на компьютерах с архитектурой x86 и x64 требуется базовый диск, который должен содержать по крайней мере один раздел основной загрузочной записи (MBR), помеченный как активный, где содержатся сведения о Windows операционной системе (но не обязательно всей установке операционной системы) и о том, где хранятся сведения о секциях на диске. Эти сведения помещаются в отдельные места, и эти два расположения могут размещаться в отдельных разделах или в одном разделе. Все остальные физические диски могут быть настроены в качестве различных сочетаний двух доступных стилей разделов, описанных в следующих разделах. Дополнительные сведения о других типах систем см. в разделе о стилях разделовTechNet.
Динамические диски следуют слегка отличающимся сценариям использования, как описано выше, и способ применения этих двух стилей разделов. Так как динамические диски обычно не используются для хранения системных загрузочных томов, в этом обсуждении упрощено исключение сценариев особых случаев. Дополнительные сведения о структурах блоков данных разделов, а также о базовых и динамических сценариях использования диска, связанных со стилями разделов, см. в статье как работают базовые диски и тома и как работают динамические диски и тома.
Секции данных
можно включить отдельный раздел данных, чтобы упростить обслуживание в ситуациях, когда основная операционная система может быть заменена или если на одном устройстве существует несколько операционных систем, например Windows 10 и Windows 7. Если устройство имеет несколько жестких дисков, раздел данных может храниться на другом диске.
Для типичных конфигураций с одним диском лучше не использовать отдельный раздел данных. Существует две основные причины.
Продолжаем изучать компьютер. На этом уроке мы рассмотрим папку “Компьютер” и узнаем что такое разделы жесткого диска. Настроем названия разделов и немного рассмотрим их свойства.
В прошлом уроке мы настраивали меню “Пуск” . В этом меню у нас есть пункт “Компьютер”.
В старых версиях операционной системы Windows эта папка называлась “Мой компьютер”. В папке “Компьютер” располагаются разделы жесткого диска, CD, DVD, Blu-Rey приводы, подключенные флешки и внешние жёсткие диски. Для пояснения приведу рисунок.
Тут видно, что в компьютере 3 раздела (диска) – С, D, Y.
Если Вы читали Урок 1. Из чего состоит компьютер, то вы знаете, что на жестком диске храниться вся информация и данные. Как правило, любой физический жесткий диск (устройство которое храниться в системном блоке) делиться в операционной системе на разделы. Разделы жесткого диска в операционной системе называются дисками. Так вот, на рисунке видно 3 диска – диск C, диск D и диск Y. На них хранится все данные: музыка, фильмы, игры, документы и т.д.
Каждому диску присваивается своя буква. Практически во всех компьютерах, диск, на котором установлена операционная система, обозначается буквой C. Буква присваивается каждому диску при создании. Создание нового раздела жесткого диска – сложный и трудоемкий процесс для новичка, но скоро Вы все сможете делать сами. В последствие букву жесткого диска можно изменить, но пока мы не настолько опытные пользователи. А вот название каждого диска мы можем поменять быстро.
Название дисков позволят Вам удобнее искать информацию. Например, Вы можете диск D назвать Kino и хранить на нем фильмы. Вы будите знать, что на диски с названием Kino храниться только фильмы, а музыки там нет.
Для того, что бы изменить название диска нужно нажать на нем правой кнопкой мыши (ПКМ) и выбрать в открывшемся меню пункт “Свойства”. Открылось окно свойств диска.
Тут есть строчка, в которой находиться название диска (у меня тут написано “Data”), хотя эта строчка может быть пустой.
Писать название диска лучше на английском языке. Меняем язык ввода на английский (нажимаем на клавиатуре “Alt” + “Shift” или “Ctrl” + “Shift”) и пишем название для диска. Затем, нажимаем кнопку применить и “ОК”. Название диска изменилось.
В свойствах жесткого диска так же видно, сколько всего места на диске и сколько свободного места.
Размер информации на жёстком диске измеряется в гигабайтах или терабайтах (в прошлом еще и в мегабайтах). Чем больше объем диска, тем больше туда можно поместить информации.
Количество свободного места можно посмотреть и в папке “Компьютер”. Под каждым диском расположена полоска, которая показывает, насколько занят жёсткий диск. А под этой полоской, отображается информация об объеме диска цифрами. Если полоска красная, значит на диске осталось мало места и нужно удалить с него ненужную информацию или перенести данные на другой диск.
Кроме жёстких дисков в папки “Компьютер” сейчас видна флешка и DVD-ROM.
Флешка — маленький портативный жёсткий диск, который очень удобно носить с собой. В папке “Компьютер” она отображается, так же как и раздели жесткого диска, но в другой строке, что бы пользователь ни перепутал. Флешка – внешний носитель информации.
DVD-ROM – позволяет открывать информацию с DVD или CD дисков. Если Вы вставите в DVD-ROM диск, то в папке “Компьютер” появиться данные о количестве места на диске.
В общем случае, в папке “Компьютер” расположены все носители информации, подключенные к компьютеру.
Урок окончен. В следующем уроке Вы узнаете какие бывают размеры информации Я пишу много информации и стараюсь дать ее понятным языком, но если Вам что-то не ясно – пишите это в комментариях. Вы же учитесь, а компьютер очень сложный прибор. Лучше спросите сейчас, чем повторять уроки потом.
Структура MBR
До недавнего времени структура MBR использовалась на всех персональных компьютерах для того, чтобы можно было разделить один большой физический жесткий диск (HDD) на несколько логических частей — разделы диска (partition). В настоящее время MBR активно вытесняется новой структурой разделения дисков на разделы — GPT (GUID Partition Table). Однако MBR используется еще довольно широко, так что посмотрим что она из себя представляет.
MBR всегда находится в первом секторе жесткого диска. При загрузке компьютера, BIOS считывает этот сектор с диска в память по адресу 0000:7C00h и передает ему управление.
Итак, первая секция структуры MBR — это секция с исполняемым кодом, который и будет руководить дальнейшей загрузкой. Размер этой секции может быть максимум 440 байт. Далее идут 4 байта, отведенные на идентификацию диска. В операционных системах, где идентификация не используется, это место может занимать исполняемый код. То же самое касается и последующих 2 байт.
Начиная со смещения 01BEh находится сама таблица разделов жесткого диска. Таблица состоит из 4 записей (по одной на каждый возможный раздел диска) размером 16 байт.
Структура записи для одного раздела:
Первым байтом в этой структуре является признак активности раздела. Этот признак определяет с какого раздела следует продолжить загрузку. Может быть только один активный раздел, иначе загрузка продолжена не будет.
Следующие три байта — это так называемые CHS-координаты первого сектора раздела.
По смещению 04h находится код типа раздела. Именно по этому типу можно определить что находится в данном разделе, какая файловая система на нем и т.п. Список зарезервированных типов разделов можно посмотреть, например, в википедии по ссылке Типы разделов.
После типа раздела идут 3 байта, определяющие CHS-координаты последнего сектора раздела.
CHS-координаты сектора расшифровываются как Cylinder Head Sector и соответственно обозначают номер цилиндра (дорожки), номер головки (поверхности) и номер сектора. Цилиндры и головки нумеруются с нуля, сектор нумеруется с единицы. Таким образом CHS=0/0/1 означает первый сектор на нулевом цилиндре на нулевой головке. Именно здесь находится сектор MBR.
Все разделы диска, за исключением первого, обычно начинаются с нулевой головки и первого сектора какого-либо цилиндра. То есть их адрес будет N/0/1. Первый раздел диска начинается с головки 1, то есть по адресу 0/1/1. Это все из-за того, что на нулевой головке место уже занято сектором MBR. Таким образом, между сектором MBR и началом первого раздела всегда есть дополнителььные неиспользуемые 62 сектора. Некоторые загрузчики ОС используют их для своих нужд.
Интересен формат хранения номера цилиндра и сектора в структуре записи раздела. Номер цилиндра и номер сектора делят между собой два байта, но не поровну, а как 10:6. То есть на номер сектора приходится младшие 6 бит младшего байта, что позволяет задавать номера секторов от 1 до 63. А на номер цилиндра отведено 10 бит — 8 бит старшего байта и оставшиеся 2 бита от младшего байта: «CCCCCCCC CCSSSSSS», причем в младшем байте находятся старшие биты номера цилиндра.
Проблема с CHS-координатами состоит в том, что с помощью такой записи можно адресовать максимум 8 Гб диска. В эпоху DOS это было приемлемо, однако довольно скоро этого перестало хватать. Для решения этой проблемы была разработана система адресации LBA (Logical Block Addressing), которая использовала плоскую 32-битную нумерацию секторов диска. Это позволило адресовать диски размером до 2Тб. Позже разрядность LBA увеличили до 48 бит, однако MBR эти изменения не затронули. В нем по-прежнему осталась 32-битная адресация секторов.
Итак, в настоящее время повсеместно используется LBA-адресация для секторов на диске и в структуре записи раздела адрес его первого сектора прописывается по смещению 08h, а размер раздела — по смещению 0Ch.
Для дисков размером до 8Гб (когда адресация по CHS еще возможна) поля структуры с CHS-координатами и LBA-адресации должны соответствовать друг другу по значению (корректно конвертироваться из одного формата в другой). У дисков размером более 8Гб значения всех трех байт CHS-координат должны быть равны FFh (для головки допускается также значение FEh).
В конце структуры MBR всегда находится сигнатура AA55h. Она в какой-то степени позволяет проверить, что сектор MBR не поврежден и содержит необходимые данные.
Системные и служебные разделы
Системный раздел — это раздел, содержащий аппаратно-зависимые файлы, необходимые для загрузки Windows.
по умолчанию во время программа установки Windows Windows сохраняет эти файлы, относящиеся к оборудованию, в отдельном разделе. Это позволяет компьютеру использовать следующие действия:
- Средства безопасности. Для некоторых средств безопасности, таких как BitLocker, требуется отдельный системный раздел.
- Средства восстановления. для некоторых средств восстановления, например Windows среды восстановления (Windows RE), требуется отдельный системный раздел.
- Несколько операционных систем. если компьютер имеет несколько операционных систем, например Windows 11 и Windows 10, компьютер отображает список операционных систем. Затем пользователь может выбрать операционную систему для загрузки. если системные загрузочные файлы находятся в отдельной секции, проще удалить Windows раздел или заменить раздел новой копией Windows.
добавьте разделы системных служебных программ перед разделом Windows, так как в случае, когда требуется полное восстановление системы, этот порядок секционирования помогает предотвратить перезапись системных и служебных разделов средствами восстановления.
сведения о настройке системных разделов при применении образов см. в разделе захват и применение Windows, системы и разделов восстановления.
Читайте также: