Начинающие пользователи часто не имеют вообще никаких понятий о разделах своего жёсткого диска и логических дисках винчестера. Поначалу это совсем не мешает их работе на компьютере, хотя и не позволяет использовать его более продуктивно. Но иногда приходится сталкиваться с более ответственными вещами, и тогда незнание простых правил может обернуться серьёзными проблемами, вплоть до полной неработоспособности операционной системы и потери важных данных.
На самом деле, достаточно запомнить несколько простых вещей и держать эти сведения в голове при любых действиях с разделами жёсткого диска.
Что же такое раздел
Начну с того, что новый, свежекупленный жёсткий диск совершенно непригоден для работы без предварительной подготовки. Чтобы можно было сохранять на него данные и читать их, для этих данных необходимо сначала создать специальные "хранилища" - разделы, и подготовить эти "хранилища" для "складирования" и хранения ваших файлов - отформатировать, т.е. создать на них файловую систему. Как только хотя бы один раздел будет создан и отформатирован, его уже можно использовать.
Иногда бывает, что на винчестере имеется всего один раздел, занимающий весь жёсткий диск. Особенно часто это можно наблюдать у новичков, только что купивших компьютер. Такой вариант является самым простых, но и самым неудачным, т.к. и операционная система и ваши данные хранятся в одном месте, и при любых проблемах с операционкой, либо при переустановке ОСи вы рискуете потерять сразу всё.
Более практичным является вариант, когда жёсткий диск разделён на несколько разделов - хотя бы на два. На одном разделе стоит сама операционная система, а на другом складируются ваши файлы. В этом случае при проблемах или переустановке операционки пострадает только тот раздел, на котором она стояла. Всё остальное останется нетронутым.
Кроме того, разделение на несколько разделов позволит более удобно организовать хранение файлов - можно, например, выделить отдельный раздел под музыку или видео, если у вас их много; или если вы часто работаете с торрентами, можно выделить под них отдельный кусок жёсткого диска.
Также упрощается обслуживание компьютера - например, гораздо проще и быстрее дефрагментировать по очереди несколько относительно небольших разделов, чем один огромный кусок. Аналогично - и со сканированием диска антивирусом.
В общем, с удобством разобрались - тут каждым волен исхитряться в меру своих потребностей. Однако, существует несколько простых правил, нарушение которых чревато полной потерей данных.
Начну по порядку.
Правило № 1
Всего на одном жёстком диске может быть не более 4-х основных разделов , меньше можно, больше - нет. Эти требования не зависят от какой-либо операционной системы - они продиктованы современным уровнем развития электронной начинки компьютера. И преодолеть их пока не удастся. Если же разделов требуется более 4-х, то тут вступает в силу другое правило.
Я не напрасно упомянул об ОСНОВНЫХ разделах - это не просто слово, оно обозначает один из двух типов разделов. Кроме основного, раздел может быть ещё и дополнительным (расширенным - extended). И в связи с этим правило о 4-х разделах несколько трансформируется - на одном жёстком диске может находиться до 4-х основных разделов, или до 3-х основных разделов плюс один дополнительный (расширенный раздел на диске может быть только один).
Что это нам дает? Дело в том, что дополнительный (расширенный) раздел, по сути, представляет из себя контейнер, внутри которого можно создавать НЕОГРАНИЧЕННОЕ количество логических дисков. И для пользователя не будет совершенно никакой разницы между работой с основным разделом и работой с логическим диском. Таким образом, путём создания расширенного раздела и логических дисков внутри него мы может разделить винчестер под свои нужды так, как нам потребуется.
Учтите, что если вы удалите расширенный раздел, все логические диски, входящие в него тоже исчезнут.
Правило № 2
Один из разделов обязательно должен быть активным (в Linux - иметь флаг boot ). Именно на нём находятся загрузочные файлы, которые будут запускать операционную систему. Сама система может при этом находиться и в другом месте, но файлы, с которых начинается её запуск - только там.
Чаще всего активным становится первый раздел жёсткого диска (диск C :/ в Windows), но это не обязательное условие. Кроме того, всегда можно вручную переназначить активным любой другой основной раздел, но при этом не следует забывать переместить туда же загрузочные файлы, иначе операционная система не запустится.
Правило № 3
Если Вы собираетесь установить на одном компьютере несколько операционных систем, то каждую из них следует устанавливать в отдельный раздел (теоретически, можно поставить и в один, но последующих после этого проблем избежать не удастся ). Операционные системы семейства Windows могут устанавливаться только на основные разделы. Соответственно, если Вы собираетесь установить две Windows в режиме мультизагрузки, то они у Вас займут два основных раздела. Операционные системы Linux такого ограничения не имеют и могут устанавливаться куда угодно.
Файловые системы
Перед тем, как использовать раздел, его требуется отформатировать - создать на нём файловую систему (разметить особым образом).
Файловых систем сейчас существует довольно большое количество, и все имеют разные характеристики.
Операционные системы семейства Windows могут работать только с файловыми системами FAT, FAT32 и NTFS.
FAT является сильно устаревшей системой, и её применение сегодня вряд ли оправдано. FAT32 более современна, но имеет серьёзные ограничения. которые препятствуют её полноценному использованию. Например, максимальный размер файла, который поддерживает FAT32 - это около 4 ГБ. Именно поэтому, если Вы попытаетесь, например, скопировать образ полновесного ДВД-диска на флэшку (которые по дефолту форматируются в FAT32 ) Вы получите сообщение о нехватке свободного места, хотя на самом деле места там ещё полно. Из-за этого использование её на разделах, на которых происходит работа с видео, практически невозможна (и под раздел с торрентами её использовать проблематично ).
Лучшим выбором для работы под Windows сегодня будет файловая система NTFS . Она не имеет таких ограничений, как FAT32, обладает дополнительными возможностями по обеспечению безопасности, более стабильна и надёжна.
Для UNIX-ов, к которым относится и Linux, файловых систем существует гораздо больше. Каждая их них имеет свои достоинства и недостатки и более подходит под определённые задачи. По умолчанию в Linux используется ext4 , но можно использовать и любую другую. Информацию, какая из файловых систем Linux более всего подходит именно под Ваши задачи, Вы легко найдёте в Интернете.
Несколько слов о совместимости
Windows не понимает никаких других файловых систем, кроме своих собственных. Доступ из-под неё к разделам Linux возможен был только с помощью специальных программ или плагина к Total Commander. К сожалению, к самым современным файловым системам Linux плагин для Windows ещё не написан.
Linux же всегда прекрасно понимал FAT и FAT32, а в последние 2-3 года без проблем работает и с NTFS через специальный драйвер NTFS-3g , как на чтение, так и на запись. Плюс, поддерживает при этом бОльшую часть дополнительных возможностей NTFS. Так что из Linux Вы всегда будете иметь полноценный доступ к Windows разделам.
Следует упомянуть о различной бытовой технике - DVD-проигрывателях, спутниковых ресиверах и т.д. Вся эта техника может работать только с FAT и FAT32. NTFS, а тем более файловые системы UNIX-ов (за крайне редким исключением ) ей совершенно непонятны. Об этом следует помнить, если Вы обмениваетесь данными между подобной техникой и компьютером.
Инструменты для работы
Несколько слов об инструментарии для работы с разделами.
Начну с Windows. В её состав входит штатный инструмент Управление дисками . Добраться до него можно через Панель управления , либо щёлкнув правой кнопкой мыши на значке Мой компьтер => Управление и выбрав в левой колонке Управление дисками .
Обратите внимание, три раздела на скриншоте помечены как неизвестные разделы. Это разделы с Linux - Windows их видит, но ни определить, ни тем более работать с ними она не может.
Также в Управлении дисками достаточно чётко можно увидеть основные и дополнительный разделы, а также активный раздел (помечен как Система - на нём находятся загрузочные файлы; сама ОСь установлена в разделе, помеченном как - т.е. Windows меняет метки местами ). Из всех возможностей этот инструмент предоставляет только создание и удаление разделов, а также переназначение активного раздела и смену буквы дисков (в Vista и Windows 7 функционал незначительно увеличился ). Если ничего другого под руками не оказалось, то порой и этого бывает достаточно.
Важно помнить , что Управление дисками - инструмент неудобный, малофункциональный и крайне опасный, особенно в неопытных руках. Подразумевается, что пользователь, который его применяет, абсолютно точно знает, что он делает, т.к. любые изменения применяются сразу, без вопросов, и невозможно заранее посмотреть, к чему приведут те или иные действия.
Поэтому я советую использовать его только в крайних случаях.
Гораздо бОльшими возможностями, удобством и безопасностью обладают различные программы из когорты Partition Magic -ов, например, . Таких программ имеется достаточно большое количество, все они разные и в последние годы многие из них поменяли владельцев-разработчиков и своё название. Поэтому, если Вы решили подобрать себе что-либо из них, Вам придётся озаботиться самостоятельным поиском на широких просторах Интернета. Это несложно, тем более, что лидеров в этой области можно по пальцам перечесть.
Acronis Disk Director Suite
На мой же взгляд (исключительно на мой - т.к. у многих на этот счёт может быть другое мнение ), наиболее мощной и удобной программой для работы с жёстким диском и разделами является .
Программа русская (хотя изредка попадаются её варианты с английским языком) и очень проста в обращении. При этом она полностью обеспечивает весь спектр возможных операций с жёстким диском. Кроме того, практически все Ваши действия над разделами происходят без потери информации, которая на них находится.
Все операции, которые Вы проводите над разделами, моментально отображаются в графическом виде, чтобы всё можно было оценить визуально. Но сами действия при этом не производятся - лишь только после того, как Вы сами всё оцените, и результат целиком и полностью Вас удовлетворит, можно нажать кнопку "Применить ". До этого момента можно пошагово отменить все действия.
Если к компьютеру подключены несколько жёстких дисков, все они будут показаны в окне программы - один над другим. Основные разделы помечаются зелёными флажками, а красным флагом отмечен активный раздел.
Кроме того, при запуске Acronis Disk Director Suite предлагает на выбор два режима работы - автоматический, в котором все операции можно проводить с помощью "мастеров", и ручной режим, в котором вся полнота власти отдаётся на откуп пользователю. Второй режим, имхо, удобнее и гибче, но новички могут воспользоваться и автоматическим.
Также в программе присутствует полноценная и весьма подробная справка.
Следует упомянуть ещё об одной возможности - из окна программы можно создать и записать специальный загрузочный диск, который будет содержать файлы Acronis Disk Director Suite . Штука эта очень удобная и крайне полезная в хозяйстве - ведь имея этот диск, полностью отпадает надобность в установке самой программы и даже в наличии операционной системы. С этого диска можно загрузить компьютер и выполнить любые операции с разделами.
Теперь о неприятном. Заключается оно в том, что программа сравнительно редко обновляется, поэтому иногда возникают ситуации, когда с самыми современными жёсткими дисками она работать не может. Это в большей степени касается её варианта на загрузочном диске, т.к. если Acronis Disk Director Suite установить в операционную систему, то для работы с диском она будет использовать драйвера из комплекта Windows. Также у неё есть некоторые проблемы с файловыми системами Unix - самые современные файловые системы она не понимает (это можно заметить на представленном скриншоте ), хотя со старыми классическими работает "на ура".
На днях вышла новая версия Acronis Disk Director Suite для англоязычных пользователей (новой русской версии пока нет), которая уже без всяких проблемм работает с самыми новыми жёсткими дисками. А вот проблемы с современными файловыми системами Unix в ней пока ещё не решены.
GParted
Ещё один мощный и универсальный инструмент для работы с жёстким диском - это программа GParted из комплекта Linux.
Её можно найти практически на всех Live-CD с Linux.
Рассказ о возможностях программы можно уместить в одной фразе: "Может почти всё". Интерфейс прост и непритязателен, а работа абсолютно прозрачна и понятна. Все Ваши действия также сначала отображаются визуально, а выполняются лишь после нажатия специальной кнопки, когда Вы решите, что Вас всё устраивает.
Кроме того, GParted поддерживает гораздо большее количество файловых систем, включая самые современные.
Если у Вас несколько жёстких дисков, в окне программы единовременно будет показан только один. Для работы с другими воспользуйтесь раскрывающимся списком на панели (справа), в котором перечислены все подключенные винчестеры.
GParted не может работать с разделами, которые в этот момент примонтированы (напротив такого раздела будет стоять предупреждающий значок). Для выполнения любых действий с такими разделами их сначала придётся отмонтировать.
Несколько замечаний о программах, которые входят в инсталляторы операционных систем и могут применяться при установки ОСи.
При установке Windows все разделы жёсткого диска будут видны совершенно одинаковыми, без деления на основные и расширенный. Отличия будут только в метках и размерах, и можно крайне легко запутаться. Поэтому использовать его желательно только если Вы впервые ставите операционку на новый жёсткий диск. Если же Ваш диск уже использовался, и на нём есть какая-либо информация, лучше всего позаботиться обо всём заранее в сторонней программе, а действия в инсталляторе свести лишь к выбору нужного раздела и форматированию (при необходимости).
Аналогичная ситуация и при установке Linux. Хотя там всё определяется верно, но отображено не слишком наглядно, и работа происходит менее прозрачно, чем в том же GParted .
Так что лучше всего перед установкой создать разделы нужного размера в нужном месте и отформатировать их в любую файловую систему Linux, а при установке ОСи, проигнорировав предложенные автоматические варианты и выбрав ручное разбиение, просто примонтировать их в нужные места и сменить при необходимости файловую систему на другую, простым проставлением "галочки" в графе Форматировать напротив своих разделов.
Для большей наглядности рекомендую тщательно изучить скриншоты к статье (скриншоты кликабельны - при щелчке на них в отдельных вкладках будут открываться полноразмерные картинки ). Обращаю внимание, что везде изображён ОДИН И ТОТ ЖЕ жёсткий диск, только в разных программах. На этом диске параллельно установлены две операционные системы в режиме мультизагрузки - Windows и Linux, которые вполне мирно уживаются на одном компьютере. Каждой из операционок выделено по 3 раздела (разделение не идеальное, но вполне приемлемое ). Внимательно просмотрите, что и как выглядит в каждой из программ.
) обычно практикуется на внутренних загрузочных дисках компьютера, так как основной его целью является отделение файлов операционной системы от файлов пользователя и от файлов других операционных систем, находящихся на том же физическом носителе, например, в случае мультизагрузочного диска . Однако, создание нескольких разделов может поддерживаться некоторыми ОС и на съёмных накопителях (USB-HDD), и, в некоторых случаях, даже на USB MSC флешках ) .
Преимущества использования разделов
Выделение на одном жёстком диске нескольких разделов даёт следующие преимущества:
- на одном физическом жёстком диске можно хранить информацию в разных файловых системах , или в одинаковых файловых системах, но с разным размером кластера (например, выгодно хранить файлы большого размера - например, видео - отдельно от маленьких, и задавать больший размер кластера для хранилища больших файлов);
- манипуляции с одним разделом не сказываются на других разделах;
- как следствие, можно отделить информацию пользователя от файлов операционной системы , и тогда:
- образ раздела с ОС, применяемый, например, для резервного копирования перед внесением существенных изменений в конфигурацию ОС, будет иметь меньший размер по сравнению с образом всего диска, а восстановление системы из образа не затронет данные пользователя, которые могли измениться с момента последнего снятия образа;
- при переустановке ОС «начисто» (с полным уничтожением предыдущей установки) не потребуется дополнительного запоминающего устройства для временного хранения пользовательских данных - последние останутся незатронутыми;
- на одном жёстком диске можно установить несколько операционных систем;
- уменьшение влияния фрагментации на скорость дисковых операций:
- при меньшем размере раздела фрагменты каждого файла распределяются на меньшем физическом пространстве, то есть фрагменты файла находятся физически ближе друг к другу, что сокращает время на позиционирование головки диска при обращении к файлу;
- на разделе размещается меньшее количество файлов, что приводит [ ] к меньшей фрагментации.
Структура диска, разбитого на разделы
Информация о размещении разделов на жёстком диске хранится в таблице разделов (англ. partition table ), которая является частью главной загрузочной записи (MBR) . MBR располагается в первом физическом секторе жёсткого диска.
Раздел может быть либо первичным (основным) , либо дополнительным .
В первом секторе каждого основного (активного) раздела находится загрузочный сектор (Boot Record) , отвечающий за загрузку операционной системы с этого раздела. Информация о том, какой из основных разделов будет использован для загрузки операционной системы, тоже записана в главной загрузочной записи .
По правилам дополнительный раздел может быть только один. Таким образом, в максимальной конфигурации MBR на жёстком диске может быть сформировано три основных раздела и один дополнительный. При этом некоторые операционные системы способны загружаться только с основного раздела; а те, которые могут загружаться с дополнительного раздела, вынуждены держать на основном разделе свой загрузчик.
Кроме того, некоторые программы разбивки диска на разделы (например, fdisk в MS-DOS) не поддерживают создания более одного основного раздела.
Обойти эти ограничения позволяет дополнительное программное обеспечение (менеджеры разделов ).
В новых ПК, перешедших на технологию EFI вместо Bios, нет ограничений на количество основных разделов, а логических и расширенных за ненадобностью не существует, поскольку используется не Master Boot Record, а GPT (GUID Partition Table). Загрузка в такого рода ПК осуществляется с FAT32 раздела с загрузочными записями.
Виды разделов
Первичный (основной) раздел
В ранних [ ] версиях Microsoft Windows Первичный раздел (англ. Primary partition или англ. Basic partition ) обязательно должен был присутствовать на физическом диске первым. Соответственно, эти операционные системы могли быть установлены только на первичный раздел. Этот раздел всегда содержит только одну файловую систему. При использовании MBR , на физическом диске может быть до четырёх первичных разделов.
Расширенный (дополнительный) раздел
Основная таблица разделов MBR может содержать не более 4 первичных разделов, поэтому был изобретён Расширенный раздел (
Весь жесткий диск может быть разбит на несколько разделов (partitions), причем каждый раздел представлен так, как если бы это был отдельный диск. Разделение используется, например, при работе с двумя операционныи системами на одном диске. При этом каждая операционная система использует для работы отдельный раздел и не взаимодействует с другими. Таким образом, две различные системы могут быть установлены на одном жестком диске. Без использования разделов в данном случае возникла бы необходимость в приобритении второго диска.
С точки зрения менеджеров дисков, таких как Norton PartitionMagic и Acronis PartitionEx-pert, существуют три основных типа разделов (partition) жесткого диска:
· первичный (Primary partition);
· расширенный (Extended partition);
· 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 вы намерены использовать на компьютере несколько различных операционных систем, вам может потребоваться создать на диске несколько первичных разделов. На жестком диске может быть создано не более четырех первичных разделов. Некоторые операционные системы, например OS/2, не видят первичные разделы, кроме тех, с которых они загружаются.
В расширенном разделе жесткого диска создаются логические диски, которые в терминологии менеджеров дисков называются логическими разделами (Logical partition). Причем, имеется возможность создать любое количество логических разделов (дисков). Но все они будут располагаться, повторим, только в расширенном разделе.
Логические разделы (диски) почти не отличаются от первичных разделов. В них могут размещаться приложения, пользовательские данные, а также устанавливаться некоторые операционные системы, для загрузки которых не требуется первичный раздел, например, Linux.
Первичные разделы лучше использовать для загрузки операционных систем и хранить на них исключительно системные папки и файлы. На логических разделах можно хранить всю остальную информацию, поскольку эти разделы будут доступны из большинства операционных систем. Кроме того, если вы предполагаете использовать на компьютере несколько разных операционных систем, то те из них, которые способны загружаться с логических разделов, лучше именно туда и устанавливать, чтобы они не занимали первичные разделы, количество которых ограничено.
Первичный и логический разделы являются основными типами разделов. Физический жесткий диск может содержать до четырех первичных разделов или до трех первичных и одного расширенного раздела, в котором можно создать неограниченное количество логических дисков.
Информация о разделах на жестком диске записывается в специальной области диска, называемой Таблицей разделов (Partition Table). Она располагается в нулевом секторе нулевого цилиндра, головки 0. 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 «магическое 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 своих 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 активного раздела.
Чтобы понять, какие именно инструкции содержит код главного загрузчика (загрузчика раздела), вы можете воспользоваться программой Debug, входящей в состав DOS и Windows. Эта программа позволяет как прочитать любой сектор диска, так и дизассембли-ровать содержащийся там код, то есть перевести машинный код на язык ассемблера. Конечно, понимание полученных инструкций будет зависеть от того, насколько вы знакомы с языком ассемблера.
Описанное выше ограничение на количество первичных разделов на диске обусловлено емкостью Таблицы разделов, которая состоит только из четырех записей по 16 байт каждая.
Разбиение жесткого диска на разделы осуществляется специальными программами или системными служебными программами. Как правило, такие программы позволяют:
· создать первичный раздел, содержащий единственный логический диск;
· создать расширенный раздел и разбить его на произвольное количество логических разделов (дисков);
· установить активный раздел - раздел, с которого загружается операционная система.
После установки операционной системы Windows XP, обратившись к Панели управления (Control Panel), вы можете вызвать административную консоль, инструменты которой (Disk Management) позволят удалить раздел, создать раздел (первичный, расширенный, логический) на свободном (незанятом) пространстве диска, отформатировать раздел.
Но изменить структуру разделов с помощью системных средств вы не сможете. Для этого понадобится специализированная программа, такая, как Norton PartitionMagic или Ас-ronis PartitionExpert. В отличие от системных средств, эти программы позволят вам изменить размер раздела или переместить его в другое место диска, сделать невидимым или изменить признак активности, создать копию раздела и выполнить другие операции над разделами без потери данных или каких-либо нарушений работоспособности операционной системы и приложений.
7. Классы вредоносных программ: трояны.
Трояны бывают трех основных типов:
Май Sender - тип Троянов, работающих на основе отправки информации "хозяину". На данный момент это очень распространенный вид Троянов. С помощью такого типа "коней" люди, настроившие их (ну, и автор, конечно же), могут получать по почте аккаунты Интернета, пароли ICQ, почтовые пароли, пароли к ЧАТам, Короче, запустив такую вот "лапочку" у себя на компе, можно лишиться всего, что так мило и дорого сердцу юзверя:), И это в лучшем случае. В худшем же ты даже не будешь знать о том, что некто (вот гнида!) читает твою почту, входит в Инет через твой ак-каунт (черт! Почему у меня счет ушел в даун?), пользуется твоим UIN"ом ICQ для распространения таких же Троянов пользователям твоего же контакт листа (Маша! Нет! Я не присылал тебе ЭТО!). MailSender никак не зависит от "хозяина", он живет своей жизнью в твоем компе, так как в него все закладывается в момент настройки - Троян все выполняет по плану (послать - поспать, еще послать и т.д.).
Разделы жесткого диска (они же называемые томами, они же партиции от англ. partition) могут быть основными и логическими. Другое название основного типа раздела диска – первичный. Основные (или первичные) разделы диска используются для запуска операционной системы. Это системный раздел С, где непосредственно установлена Windows, и небольшой раздел с зарезервированным пространством (100 Мб, 350 Мб или 500 Мб), который, начиная с версии 7, создается для нужд операционной системы. Логические разделы диска от основных функционально не отличаются. Что на основных, что на логических разделах диска – и там, и там хранится информация. Отличие заключается в том, что с логического раздела диска невозможен запуск Windows. Если превратить системный раздел С из основного в логический, Windows не во всех, но в большинстве случаев сможет полноценно функционировать.
Но она во всех подряд случаях не захочет загружаться, если логическим сделать ее технический небольшой раздел с зарезервированным пространством, где, в частности, хранятся данные загрузки.
Ниже в деталях поговорим о сути основных и логических разделов жесткого диска, а также рассмотрим способы преобразования их типа из одного в другой и наоборот.
1. Лимит числа основных разделов на диске
На одном жестком диске должно быть не более 4-х основных разделов, если при этом нет логических. Если встает необходимость в создании более 4-х разделов диска, создаваемый 4-й раздел и все последующие разделы должны быть логическими. Так, после созданной тройки основных разделов 4-й раздел, называемый дополнительным или расширенным, будет представлять собой нечто контейнера, который, в свою очередь, можно делить на множество логических разделов.
2. Формирование основных и логических разделов
Штатная утилита управления дисками Windows не предоставляет пользователю возможность выбора типа раздела диска. Утилита сама обеспечивает оптимальный для большинства случаев расклад. Первые 3 создаваемых ею раздела – основные по умолчанию. А, начиная с 4-го, все создаваемые утилитой разделы автоматически создаются как логические.
По точно такому же принципу работает и сторонний менеджер дискового пространства – программа AOMEI Partition Assistant. Первые три раздела с настройками по умолчанию создаются как основные, а, начиная с 4-го – как логические. Но, в отличие от штатной утилиты Windows, AOMEI Partition Assistant предусматривает расширенный режим настроек создания раздела диска, где можно вручную выбрать для первой тройки создаваемых разделов основной или логический тип.
Еще один почитатель шаблонных предустановок – программа Paragon Hard Disk Manager. Ее настройки создания раздела диска по умолчанию тоже заточены под формирование первой тройки разделов как основных. И, как в предыдущей программе, при создании первой тройки разделов можно вручную сменить предустановленный основной тип на логический, значимый в программе как расширенный.
А вот программа Acronis Disk Director шаблонных параметров не придерживается. Форма создания нового раздела диска по умолчанию предусматривает создание логического раздела. Параметры типа раздела необходимо переназначить вручную – для создания основного раздела, соответственно, поставить галочки возле надписи «Основной» и возле надписи «Активный», если формируется раздел для Windows.
3. Зачем менять логический раздел диска на основной и наоборот
В каких случаях может возникнуть необходимость в смене логического типа раздела диска на основной и наоборот? Необходимость в проведении первой операции – это, как правило, те самые случаи неудачных экспериментов с преобразованием системных разделов Windows из основных в логические. Это также случаи возникновения проблем с установкой Windows, когда на жестком диске изначально были созданы только лишь логические разделы.
Необходимость в обратной операции – в преобразовании основного раздела в логический – возникает тогда, когда основных разделов на диске оказывается больше, чем нужно для конкретных ситуаций. Например, в случае восстановления Windows из резервной копии на раздел, отличный от исходного. Речь идет о переносе системы на другой, уже распределенный жесткий диск, где необходимо сохранить структуру и данные несистемных разделов, а на системный раздел восстановить из резервной копии «обжитую» Windows. Если жесткий диск имеет 4 основных раздела без логических или 3 основных, а все остальные являются логическими, программы для резервного копирования в некоторых случаях откажутся выполнять операцию по восстановлению Windows. Поскольку в составе резервной копии может содержаться не один системный раздел С, а еще и упомянутый выше технический раздел с зарезервированным пространством для нужд Windows. Этот небольшой раздел и системный раздел С по итогу завершения операции восстановления, будь она возможна, разделили бы основной раздел назначения на два раздела, при этом также основных. И таким образом нарушилось бы правило – или 4 основных раздела без логических, или 3 основных раздела, а все остальные логические. В этом случае проблема решается так: один из несистемных разделов, где хранятся пользовательские данные, преобразуется из основного в логический, каким, по сути, он и должен быть.
4. Установка Windows на логический раздел диска
При наличии на жестком диске основных разделов, даже если Windows целенаправленно устанавливать на логический раздел, операционная система сама в процессе установки преобразует его в основной. Windows даже выкрутится из ситуации, когда лимит основных разделов будет исчерпан. Она просто обустроит себе технический раздел на любом доступном основном разделе.
А вот если на жестком диске будут только лишь логические разделы, Windows на этапе выбора раздела диска устанавливаться не захочет. Проще всего дела будут обстоять, если на диске нет данных или они не представляют важности. В этом случае проблема легко решается подручными средствами самого установочного диска операционной системы. Существующие логические разделы диска удаляются кнопкой «Удалить»,
а на их месте формируются новые разделы с помощью кнопки «Создать».
На диске установки Windows 7 для доступа к этим кнопкам нужно жать опцию «Настройка диска».
Если делить диск на разделы не нужно, например, когда это 60-гигабайтный SSD, можно не создавать никаких разделов, а устанавливать Windows прямо на «Незанятое место на диске».
Но когда на жестком диске имеется большой объем данных, в таком случае без специальных программ для работы с дисковым пространством не обойтись. Необходимо раздел, на который планируется установка Windows, преобразовать из логического в основной.
5. Программа Acronis Disk Director 12 для решения поставленных задач
Назначенный при создании раздела основной или логический тип впоследствии изменить штатной утилитой управления дисками Windows невозможно. Для этого потребуется прибегнуть к более функциональным решениям в виде сторонних программ для работы с дисковым пространством компьютера, которые смогут провести операцию без удаления раздела, с сохранностью его данных. На фоне конкурентов в плане назначения разделам диска основного или логического типа Acronis Disk Director 12 выгодно отличается наличием «защиты от дурака». Тогда как, например, Paragon Hard Disk Manager бездумно согласится на эксперимент по преобразованию технического раздела Windows из основного в логический, Acronis Disk Director заботливо предупредит обо всех негативных последствиях планируемой операции.
Acronis Disk Director 12 настолько умная программа, что даже если эту операцию подтвердить, произойдет лишь эффект проведения операции, так сказать, обманка для «особо настойчивых». По-настоящему ничего не будет изменено, и после перезагрузки Windows технический раздел системы останется, как и прежде, основным.
Для критических случаев, когда Windows не загружается или попросту еще не установлена, Acronis Disk Director 12 в своем интерфейсе предусматривает создание загрузочного носителя.
После приветственного окошка выбираем «Windows-подобное представление» загрузочного носителя.
Пропускаем этап с параметрами ядра Linux.
Выбираем загрузочный носитель с поддержкой UEFI для компьютеров на базе этой BIOS или ограничиваемся обычной версией для 32-разрядных систем. Вариант выбора принципиален только для BIOS UEFI.
Наконец, выставляем в BIOS приоритет загрузки с выбранного носителя и запускаем Acronis Disk Director 12.
6. Преобразование основного раздела диска в логический и наоборот
В окне Acronis Disk Director 12, будь это окно десктопной программы, или это интерфейс установочного носителя, выбираем нужный раздел диска. Выбирать можно хоть в таблице разделов диска вверху, хоть в визуальном их представлении внизу. Вызываем на разделе контекстное меню. Если это основной раздел, выбираем функцию «Преобразовать в логический».
Подтверждаем решение.
Применяем ожидающую операцию.
Еще раз подтверждаем решение нажатием кнопки «Продолжить».
Раздел преобразован в логический.
Аналогично происходит операция по преобразованию логического раздела диска в основной. На выбранном логическом разделе в контекстном меню выбираем функцию «Преобразовать в основной».
В отдельных случаях возвращения техническому разделу Windows основного типа таким путем потребуется дополнительно осуществить восстановление загрузочного сектора.
В завершение
Завершить эту статью хотелось бы напутствием для новичков, которые собираются экспериментировать с дисковым пространством компьютера. Проверять потенциал профессионального софта в этой области не обязательно на физическом диске компьютера. Для этих целей средствами Windows (в той же утилите управления дисками) можно создать виртуальный VHD-диск, инициализировать его и уже с ним проводить разного рода эксперименты.
Отличного Вам дня!
Как уже было отмечено, в первом секторе физического диска размещается главная загрузочная запись, содержащая таблицу разделов из четырех записей (элементов). Каждый элемент дает полную информацию о разделе диска. Если код системы в элементе таблицы раздела соответствует основному виду раздела, этот означает, что раздел используется операционной системой в качестве первичного раздела (Primary Partition) или, что тоже самое, как логический диск. Конкретное значение кода системы дает информацию о виде операционной системы и поддерживаемой файловой системы (FAT12, FAT16, FAT32 или NTFS).
Для разделов существуют некоторые общепринятые ограничения геометрии. Разделы должны начинаться в начале цилиндра, и заканчиваться в конце цилиндра (хотя это иногда нарушается). Т.е. первым сектором раздела должен быть сектор с номером 1 и размещаться он должен на поверхности 0 или 1 (когда 0, а когда 1 будет дальше разобрано детально). Последним сектором диска будет сектор с номером, совпадающим с числом секторов на дорожке, а находиться он будет на последней поверхности физического диска.
Четыре элемента таблицы разделов в MBR описывают до четырех логических дисков. На большее в таблице просто нет места. Чтобы не ограничиваться четырьмя основными разделами логическая структура диска предусматривает использование расширенных разделов (Extended Partition). Расширенный раздел организован также как физический диск, т.е. первый сектор расширенного раздела занимает структура похожая на главную загрузочную запись, эта структура называется вторичной главной загр узочной записью (Secondary Master Boot Record, SMBR). Вторичная главная загрузочная запись отличается от MBR, тем, что она не содержит программы IPL1, вместо «четырехместной» таблицы разделов SMBR содержит собственную таблицу разделов, называемую Таблицей Логического Диска (Logical Drive Table), которая содержит только два элемента. Также как и MBR вторичная главная загрузочная запись заканчивается сигнатурой (55h AAh).
Каждый из двух элементов таблицы логического диска указывает либо на логический диск, либо на новый расширенный раздел, который в свою очередь начинается с еще одной SMBR. Это значит, что таблицы логических дисков связаны в список, на начало которого указывает элемент таблицы разделов диска из MBR с кодом системы соответствующему расширенному разделу. Длина такой цепочки практически неограниченна. Так как в Windows используется механизм наименования логических дисков по буквам (начиная с «С:»), длина цепочки не должна превышать 24.
Пример логической организации диска
Поясним логическую структуру диска на конкретном примере. Хотя любые современные диски используют метод адресации LBA, мы будем разбирать организацию основанную на методе CSH, так этот метод дает намного более наглядную картину. В качестве примера для разбиения будем рассматривать физический диск со следующими параметрами: цилиндров– 38309, поверхностей (головок) – 16, секторов на дорожке - 255. Несложно подсчитать объем такого диска:
V = CYL*HDS*SPT*512 =
38309 * 16 * 255 * 512 = 80 025 968 640 байт.
Будем организовывать на нашем физическом диске три логических (C:, D:, E:) в пропорции по размеру примерно 10% – 10% – 10%. Пример разбиения этого диска представлен на рисунке …. Соответствующие этому разбиению таблицы разделов и логических дисков отображены в таблице …. Заметим, что таблицы показаны в упрощенном виде для большей наглядности (напоминаем, что полный формат элемента MBR или SMBR представлен в таблице 4).
Схема, иллюстрирующая логическую структуру жесткого диска, т.е. разбиение его на разделы, представлена на рис. 4.
В самом начале физического диска располагается главная загрузочная запись MBR, находящаяся в первом секторе диска - цилиндр 0, головка 0, сектор 1. Внутри MBR располагается таблица разделов. Из четырех элементов находящихся в таблице разделов мы будем использовать только – первичный (Primary) и расширенный (Extened).
Рисунок 4. Логическая организация жесткого диска
Первая запись таблицы разделов описывает первичный раздел. Этот первичный раздел содержит один логический диск – C:. Так как раздел должен начинаться с первого сектора на дорожке, наш логический диск начинается с 1-го сектора, 0-го цилиндра, первой (а не нулевой) поверхности. С первой поверхности этот диск начинается так как первый сектор на нулевой поверхности уже занят – там находится сам MBR. Если это представить наглядно, то MBR будет располагаться на верхней поверхности диска, а первый сектор логического диска буде располагаться на нижней поверхности прямо под ним. Сектора располагающиеся после MBR на нулевой дорожке (с номерами от 2 до 255) остаются не использованными. На рисунке 4 заштрихованная область соответствует всем неиспользуемым секторам.
Таблица 4 Заполнение таблиц разделов жесткого диска (пример)
Заканчиваться разделы должны на границе цилиндра, поэтому последний сектор логического диска C: будет иметь адрес: цилиндр 15301 (что соответствует примерно 40% всех цилиндров), головка 15 (последняя поверхность диска), сектор 255 (последний сектор на дорожке).
Признак активного раздела в первой записи таблицы разделов отмечен как активный (код 80h), это означает, что операционная система будет загружаться с логического диска C:.
Вторая запись таблицы разделов из MBR описывает расширенный раздел для этого в поле «идентификатор системы» должен находиться код, которому соответствует расширенный вид раздела. Этот раздел начинается сразу же за последним сектором логического диска C:, т.е. адрес первого сектора расширенного раздела будет следующим: цилиндр - 15301, головка - 0, сектор - 1. Расширенный раздел будет занимать все свободные (оставшиеся после выделения логического диска C:) сектора. Это значит, что расширенный раздел заканчивается в самом последнем секторе физического диска: цилиндр - 38309, головка - 15, сектор - 255. Так как из расширенного раздела никакой загрузки быть не может, в поле признака активного раздела во втором элементе таблицы разделов будет записан ноль.
Как уже отмечалось, расширенный раздел сам имеет структуру аналогичную структуре физического диска. Первый сектор расширенного раздела (его адрес мы уже привели) содержит вторичную главную загрузочную запись (SMBR). Внутри SMBR находятся таблица разделов расширенного раздела, состоящая из двух элементов.
Первый элемент этой таблицы задает первичный (Primary) раздел, отведенный под очередной логический диск (D:). Логический диск опять начинается с первого сектора 1-й поверхности, таким образом, между SMBR и разделом опять остаются неиспользуемые сектора, также как между MBR и логическим диском C:. Таким образом, первый сектор второго логического диска будет располагаться по адресу: цилиндр - 15301, головка - 1, сектор - 1. Отведем на второй логический диск 18400 цилиндров (48% от общего объема физического диска). Последний сектор логического диска D: будет иметь адрес: цилиндр - 33700, головка - 15, сектор - 255.
Если логический диск занимает не весь объем расширенного раздела (как в нашем случае), то второй элемент таблицы разделов (находящийся в SMBR) указывает на положение следующего (в нашем случае второго) расширенного раздела. Первым сектором этого раздела будет сектор, следующий за логическим диском D:, его адрес: цилиндр - 33701, головка - 0, сектор - 1. Заканчивается второй расширенный раздел опять в самом последнем секторе физического диска: цилиндр - 38309, головка - 15, сектор - 255. Т.е. расширенные разделы являются вложенными друг в друга; все они располагаются в области, описанной в главной таблице разделов как расширенный раздел. В главной таблице описан лишь один расширенный раздел.
Для второго расширенного раздела применима та же логика, что и для первого. В первом секторе этого раздела находится еще одна вторичная главная загрузочная запись (SMBR2). В SMBR2 опять находится таблица разделов расширенного раздела. Поскольку в этом расширенном разделе должен присутствовать только один логический диск (Е:), в таблице разделов должен находиться только один элемент, описывающий этот диск. В поле «Идентификатор системы» этого элемента будет код для описания первичного раздела. Начальный сектор логического диска Е: будет располагаться в первом подходящем для этого секторе после SMBR2, т.е. адрес начального сектора этого диска определиться так: цилиндр - 33701, головка - 1, сектор - 1. (Между SMBR2 и началом диска опять остается свободное место на нулевой поверхности.)
Так как логический диск Е: занимает все свободное место во втором расширенном разделе, адрес конечного сектора логического диска совпадет с адресом последнего сектора второго расширенного раздела, который в свою очередь совпадает с адресом последнего сектора физического диска (цилиндр - 38309, головка - 15, сектор - 255).
Файловые системы
Файловая система (File System ) - это способ организации хранения информации на каком-либо носителе (обычно магнитном, оптическом или флэш-диске) в виде набора файлов.
Понятие файл (file) можно определить какнабор логически связанных между собой данных, пригодных для хранения на долговременных носителях информации и с точки зрения человека выступающих как единое целое. Файлы могут содержать текстовые документы, исходные и машинные коды программ, мультимедийную информацию и т.д. Внутренняя структура файлов может быть произвольной, важно лишь, что с «внешней» точки зрения каждый файл можно рассматривать как единое целое.
Каждый файл обязательно имеет имя, с помощью которого файлы отличаются друг от друга. Длина имени и символы, которые могут в него входить, равно как и максимальная длина файла зависят от того, какая файловая система применяется для хранения файлов (см. ниже). Файл имеет также набор атрибутов, дополнительно характеризующих его и оговаривающих возможные способы его использования. Информация обо всех файлах, хранящихся на данном носителе, собрана в специальные структуры данных, организация которых зависит от типа файловой системы. В большинстве современных файловых систем набор сведений о файлах называется каталогом (directory , иногда catalogue ). В большинстве современных операционных систем каталоги могут образовывать древовидную иерархию.
Программное обеспечение, реализующее ту или иную файловую систему, в общем случае выполняет такие функции, как выделение на носителе (например, диске) места под файлы и под служебную информацию о них, поиск файлов по заданным критериями, защиту файлов от несанкционированного доступа и т.п. Как правило, программное обеспечение, реализующее файловую систему, логически интегрировано в состав операционной системы, поэтому с точки зрения прикладной программы последняя работает с файлами через сервисы, предоставляемые операционной системой.
В мире существовали и существуют сотни файловых систем, однако лишь сравнительно небольшое их количество широко используется в настоящее время. В настоящее время в персональных компьютерах под управлением системы Windows используются две системы: файловая система FAT и ее разновидности, а также файловая система NTFS , нацеленная на эффективную работу с большими дисками и на обеспечение целостности данных (защиту целостности данных при сбоях в системе). Для хранения информации на оптических носителях (лазерных дисках) применяются другие файловые системы: ISO 9660 , ISO 9690 , HFS , UDF и др. Системы жёстких дисков не годятся для оптических из-за серьёзных различий в принципах низкоуровневой организации хранения информации на этих носителях.
Так как файловая система FAT имеет сравнительно простую структуру, которая позволяет произвести ее детальный анализ, именно эту систему мы и будем изучать подробно. Это даст представление об общих принципах организации всех файловых систем. Файловая система NTFS имеет намного более сложное устройство и будет изучаться более поверхностно.
Файловая система FAT
Файловая система FAT (File Allocation Table ) названа в соответствии с названием метода организации данных - таблицы распределения данных и создавалась в конце 1970 - начале 1980 годов. Изначально она была создана для гибких дисков размером меньше чем 500K, но со временем развивалась для поддержки дисков всё больших и больших размеров. Сейчас существуют три типа FAT: FAT12, FAT16 и FAT32.
Применительно к жесткому диску файловая система будет создаваться в первичном разделе диска (логическом диске). Файловая система организует «сквозную» нумерацию секторов, при которой каждому сектору логического диска присваивается свой уникальный номер, поэтому в дальнейшем будет использоваться адресация в логических секторах, т.е. будет указываться на сколько секторов нужный нам сектор отстоит от начала диска.
Файловая система FAT состоит из четырёх основных областей на диске, порядок их расположения показан на рисунке 5.
Рисунок 5 Структура файловой системы FAT
Все эти области создаются при логическом (высокоуровневом) форматировании диска.
Загрузочная запись
В первом секторе активного раздела (в логическом секторе 0) расположена первая важная структура - загрузочная запись (Boot Record – BR ). Также для обозначения первого сектора используются термины «boot сектор» или «reserved sector» . Рассмотрим содержимое этого сектора детально.
Первые три байта загрузочной записи содержат инструкция перехода (JMP) на программу начальной загрузки IPL2 (Initial Program Loading 2) – исполняемый код, запускающий операционную систему. Очевидно, что инструкция перехода содержит адрес программы IPL2.
Далее в загрузочной записи находятся структура данных, называемая блок параметров BIOS (BIOS Parameter Block, BPB ) или таблица параметров BIOS . Это важнейшая структура данных, содержащая параметры, характеризующие формат диска. Называется эта структура так потому, что содержит информацию, которую BIOS использует при работе с логическим диском, в том числе указывает BIOS где надо искать основные структуры файловой системы.. В таблице 5 представлены некоторые поля блока параметров BIOS.
Таблица 5 Поля блока параметров BIOS
| Поле | Описание |
| Тип носителя (media descriptor) | Указывает с каким типом носителя мы имеем дело: жесткий диск, флоппи-диск, Flash-диск. |
| Число байт в секторе | Размер сектора. Допустимы следующие значения: 512, 1024, 2048 и 4096. Для большинства дисков значение этого поля равно 512 |
| Число секторов в дорожке. | |
| Число головок. | Используется для низкоуровневого форматирования дисков |
| Общее количество секторов на логическом диске | |
| Число секторов в кластере | Значение этого поля по умолчанию зависит от размера тома. Допустимы следующие значения: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 и 128. (понятие кластера будет разобрано ниже) |
| Число копий таблиц FAT | Значение этого поля всегда равно 2 (понятие таблицы будет разобрано ниже) |
| Тип файловой системы | |
| Версия файловой системы |
Последний элемент загрузочной записи – программа начальной загрузки IPL2 (Initial Program Loading 2), которая и осуществляет начальную загрузку операционной системы (если диск является загрузочным – содержит базовые файлы операционной системы). Если диск не является загрузочным, исполняемый код в загрузочном секторе выдает следующее сообщение:
| Non-System disk or disk error Replace and press any key when ready |
Что означает «Не системный диск или ошибка диска. Замените его и нажмите любую клавишу, когда будете готовы».
Заканчивается загрузочная запись определенной кодовой комбинацией – сигнатурой (AA55h).
Замечание: не следует путать загрузочную запись (Boot Record - BR) с главной загрузочной записью (Master Boot Record - MBR). MBR имеется на физическом диске в одном экземпляре и обеспечивает разбиение жесткого диска на разделы, а BR находится в начале каждого раздела и выполняет загрузку операционной системы и работу файловой системы в каждом из разделов. Процедура загрузки компьютера будет разобрана дальше.
Таблицы размещения файлов
Таблицы размещения файлов - FAT (File Allocation Table) - это таблица которая хранит информацию о месте нахождения частей файлов и каталогов.. От этой таблицы и получилось название всей файловой системы, в которой FAT является лишь одним из элементов. Учитывая крайнюю важность данной структуры, таблица FAT хранится в двух экземплярах, что повышает надежность системы. Конкретный способ организации этой таблицы будет рассмотрен ниже.
Корневой каталог
Директория (или каталог) это список 32-байтных элементов, каждый из которых описывает какой-либо файл или каталог. Есть лишь одна специальная директория, которая всегда должна присутствовать на диске, это корневая директория (Root Directory), которая располагается сразу после последней копии FAT. Файловая система имеет древовидную структуру – в корневом каталоге располагаются 32-байтовые элементы, которые содержат информацию о других (вложенных) каталогах, те в свою очередь содержат вложенные каталоги следующего уровня и так далее.
Размер корневого каталога задается при форматировании и определяет максимальное количество файлов и каталогов, которые могут быть описаны в корневом каталоге (В FAT32 корневой можно свободно наращивать по необходимости, подобно любому другому каталогу.).
