Структура магнитного диска. Главная загрузочная запись – структура, назначение.
Физическая структура магнитного диска
Ж
есткий
(магнитный) диск представляет собой
основной компонент вычислительной
системы, предназначенный для длительного
энергонезависимого хранения информации.
Совокупность дорожек №k на всех пластинах называется цилиндром.
Дорожки разбиваются на сектора. Сектор имеет определенный размер (обычно 512 байт). В начале каждого сектора располагается заголовок (prefix), по которому определяется начало сектора и его номер. В конце каждого сектора (suffix) находится контрольная сумма, которая используется для контроля целостности данных.
Геометрия жесткого диска – это информация о количестве цилиндров (C), головок (H), секторов на дорожке (S). Произведение C * H * S равно емкости магнитного носителя.
Главная загрузочная запись (MBR) располагается в начале жесткого диска. Она содержит 3 элемента:
внесистемный загрузчик (программа начальной загрузки) – запускается BIOS после загрузки первого сектора, содержащего MBR;
таблица разделов – 4 записи по 16 Кб;
сигнатура MBR (2 байта) – число, подтверждающее целостность MBR.
Элемент таблицы разделов имеет следующую структуру:
8 полей, позволяющих описать положение раздела на диске 2мя способами и указать его размер, определить к какой операционной системе относится раздел, какая файловая система установлена и является ли раздел загрузочным.
Название |
Размер (в байтах) |
Флаг активности раздела |
1 |
Номер головки начала раздела |
1 |
Номер сектора и номер цилиндра загрузочного сектора раздела |
2 |
Кодовый идентификатор операционной системы (код сигнатуры диска) |
1 |
Номер головки конца раздела |
1 |
Номер сектора и номер цилиндра последнего сектора раздела |
2 |
Младшее и старшее слова относительного номера начального сектора раздела |
4 |
Младшее и старшее слова размера раздела в секторах |
4 |
Понятие «раздел магнитного диска». Типы разделов. Средства разметки диска на разделы.
Логическая структура магнитного диска
Основной единицей разметки диска является раздел.
Раздел – это независимая часть дискового пространства, которая предоставляет пользователю виртуальный дисковый носитель.
Каждый раздел функционирует независимо от других разделов диска. Разбиение диска на разделы позволяет решить 4 проблемы:
в разных разделах можно установить разные операционные системы;
отделить системные данные от пользовательских;
более эффективно использовать пространство жесткого диска;
более эффективно обслуживать жесткий диск.
На количество разделов накладываются определенные технические ограничения:
Основные (первичные) Primary. Такие разделы предназначены для хранения на них ОС. В системе может быть от 1 до 4х первичных разделов, но активный может быть только один. Ограничения на количество разделов диска накладываются в таблице разделов, в которой может содержаться максимум 4 записи .Первичный раздел может быть активным и неактивным. Активный – тот, с которого происходит загрузка ОС. Первичный раздел может быть скрытым (невидимым). В это случае операционные системы не видят данный раздел и не отображают его в списке доступных для работы.
Расширенный (вторичный) extended. Раздел – контейнер. Может быть на диске только один. Он используется для создания внутри этого раздела логических дисков.
Логические диски
Процесс деления диска на разделы принято называть разметкой диска. Этот процесс обязательный.
На каждом разделе должна быть установлена своя собственная система управления файлами и каталогами – файловая система. Процесс установки файловой системы на раздел принято называть логическим форматированием диска.
При установке файловой системы определяется способ выделения дискового пространства для файлов, способ хранения служебной информации, позволяющей обслуживать файлы и каталоги.
Таблица разделов. Хранится в специальной области магнитного диска, расположенный в 0-ом секторе, 0-ом цилиндре, 0-ой головки. Этот сектор принято называть – Главная загрузочная запись MBR.
Таблица разделов представляет собой 4 записи по 16 б каждая. Элемент таблицы разделов имеет следующую структуру:
8 полей, позволяющих описать положение раздела на диске 2мя способами и указать его размер, определить к какой операционной системе относится раздел, какая файловая система установлена и является ли раздел загрузочным.
Название |
Размер (в байтах) |
Флаг активности раздела |
1 |
Номер головки начала раздела |
1 |
Номер сектора и номер цилиндра загрузочного сектора раздела |
2 |
Кодовый идентификатор операционной системы (код сигнатуры диска) |
1 |
Номер головки конца раздела |
1 |
Номер сектора и номер цилиндра последнего сектора раздела |
2 |
Младшее и старшее слова относительного номера начального сектора раздела |
4 |
Младшее и старшее слова размера раздела в секторах |
4 |
Программные средства разметки дисков:
Простейшим средством является программа fdisk. 2 недостатка:
Позволяет создавать только один первичный и один расширенный разделы.
С помощью этой программы нельзя оперативно изменить размеры разделов.
Другие программы: Partition Magic, Acronis Disk Director
Панель управление/Администрирование/Управление компьютером.