Типы разделов на жестком диске. Разделы жесткого диска и файловые системы. Формирование логических и основных разделов

Какой бы продвинутой ни была операционная система, ее загрузка невозможна без наличия двух секторов на жестком диске, которые содержат код, необходимый для запуска любой операционной системы. Первый сектор называется Master Boot Record (MBR); он всегда располагается по адресу: сектор 1/цилиндр 0/головка1 и является самым первым сектором жесткого диска. Вторым важнейшим сектором является Boot Sector (загрузочный сектор), расположенный в первом секторе каждого тома.

Master Boot Record

Master Boot Record является самой важной структурой диска; этот сектор создается при разбиении диска на разделы. В секторе MBR расположены небольшой код, называемый Master Boot Code, а также сигнатура диска и таблица разделов. В конце сектора MBR располагается двухбайтовая структура, указывающая на конец сектора. Она имеет значение 0x55AA. Сигнатура диска - это уникальное число, расположенное по смещению 0x01B8 и позволяющее операционной системе однозначно определить данный диск.

Код, находящийся в секторе MBR, выполняет следующие действия:

ищет активный раздел в таблице разделов;
ищет начальный сектор активного раздела;
загружает копию загрузочного сектора из активного раздела в память;
передает управление исполняемому коду из загрузочного сектора.

Если эти функции по какой-то причине не удается завершить, то выдается одно из следующих системных сообщений об ошибке:

Invalid partition table;
Missing operating system.

Отметим, что для гибких дисков не существует понятия MBR. Загрузочным сектором является первый сектор на диске. Также следует помнить, что каждый жесткий диск содержит сектор MBR, но загрузочный код используется только на дисках, имеющих активный первичный раздел.

Таблица разделов

Таблица разделов - это 64-байтовая структура, используемая для определения типа и местоположения разделов на жестком диске. Содержимое данной структуры унифицировано и не зависит от операционной системы. Информация о каждом разделе занимает 16 байт - таким образом, на диске может быть не более четырех разделов.

Информация о каждом разделе начинается с определенного смещения от начала сектора, как показано в табл. 1 .

Смещение

| |

Значение

Описание

0x01BE| 1 байт| 0x80| Индикатор загрузки (Boot Indicator) - указывает, является ли том активным разделом. Может иметь значения: 00 - не используется для загрузки; 80 - активный раздел
0x01BF| 1 байт| 0x01| Начальная головка (Starting Head)
0x01C0| 6 бит| 0x01| Начальный сектор (Starting Sector) - используются биты 0-5. Биты 6 и 7 используются следующим полем
0x01C1| 10 бит| 0x00| Начальный цилиндр (Starting Cylinder) - 10-битовое число с максимальным значением 1023
0x01C2| 1 байт| 0x07| Идентификатор системы (System ID) - определяет тип тома
0x01C3| 1 байт| 0xFE| Конечная головка (Ending Head)
0x01C4| 6 бит| 0xBF| Конечный сектор (Ending Sector) - используются биты 0-5. Биты 6 и 7 используются следующим полем
0x01C5| 10 бит| 0x09| Конечный цилиндр (Ending Cylinder) - 10-битовое число с максимальным значением 1023
0x01C6| Двойное слово| 0x3F000000| Относительные сектора (Relative Sectors) - смещение от начала диска до начала тома, выраженное в числе секторов
0x01CA| Двойное слово| 0x4BF57F00| Общее число секторов (Total Sectors) - число секторов в данном томе

После того как мы ознакомились с устройством записи о разделе, более подробно рассмотрим некоторые из полей этой записи.

Поле Boot Indicator

Первый элемент таблицы разделов, поле Boot Indicator, указывает, является ли том активным разделом. Напоминаем, что только первичный раздел диска может быть активным. Имеется возможность установки различных операционных систем и различных файловых систем на различных томах. Используя утилиты типа FDISK (MS-DOS), Disk Management (Windows 2000) или утилиты сторонних производителей, можно активизировать первичный раздел и установить соответствующее значение данного поля.

Поле System ID

Это поле содержит идентификатор системы и указывает, какая файловая система - FAT16, FAT32 или NTFS - использовалась для форматирования тома, а также позволяет узнать некоторые характеристики файловой системы. Кроме того, данное поле показывает, существует ли на диске расширенный раздел (extended partition). Возможные значения поля System ID показаны в табл. 3 .

Тип раздела

Пояснения

0x01| Первичный раздел или логический диск FAT12. Том имеет менее 32 680 секторов
0x04| Раздел или логический диск FAT16. Том имеет от 32 680 до 65 535 секторов, или размер от 16 до 33 Мбайт
0x05| Расширенный раздел
0x06| Раздел или логический диск BIGDOS FAT16. Размер от 33 Мбайт до 4 Гбайт
0x07| Раздел или логический диск NTFS. Installable File System
0x0B| Раздел FAT32 или логический диск
0x0C| Раздел FAT32 или логический диск с использованием расширений BIOS INT 13h
0x0E |Раздел BIGDOS FAT16 или логический диск с использованием расширений BIOS INT 13h
0x0F| Расширенный раздел, использующий расширения BIOS INT 13h
0x12| EISA-раздел
0x42 |Том динамического диска (Windows 2000)

Отметим, что под управлением MS-DOS доступны только тома с полем System ID, которое равно 0x01, 0x04, 0x05 или 0x06. Но тома с другим System ID этого поля могут быть удалены с помощью утилиты FDISK.

Поля Cylinder, Head и Sector

Поля Starting Cylinder, Ending Cylinder, Starting Head, Ending Head, Starting Sector и Ending Sector (общее название - CHS) являются дополнительными элементами таблицы разделов. Загрузочный код использует значения этих полей для нахождения загрузочного сектора и его активизации. Поля Starting CHS неактивных разделов указывают на загрузочные сектора первичных разделов и на расширенный загрузочный сектор первого логического диска в расширенном разделе.

На рис. 2 показаны Master Boot Record (содержащий код, таблицу разделов и сигнатуру) и загрузочные сектора для диска с четырьмя разделами.

рис. 2
Поле Ending Cylinder в таблице разделов имеет размер 10 бит и позволяет описывать цилиндры с номерами от 0 до 1023. Поля Starting Head и Ending Head имеют размер 1 бит и могут содержать номера головок от 0 до 255. Так как поля Starting Sector и Ending Sector занимают по 6 бит, они могут содержать значения от 0 до 63. Поскольку нумерация секторов начинается с 1 (а не с 0, как для других полей), то максимальное число секторов на дорожке равно 63.

При низкоуровневом форматировании для всех дисков задается стандартный размер сектора 512 байт, поэтому максимальный размер диска, описываемый в таблице разделов, может быть вычислен следующим образом:

Код:

Максимальный размер = Размер сектора x Число цилиндров x Число головок x x Число секторов на дорожке.

Используя максимально допустимые значения этих величин, мы получаем:

Код:

512 x 1024 x 256 x 63 (или 512 x 224) = = 8 455 716 864 байт, или 7,8 Гбайт.

Таким образом, без использования расширений INT 13h, известных под названием Logical Block Addressing (LBA), размер активного первичного раздела не может превышать 7,8 Гбайт независимо от используемой файловой системы.

Максимальный размер тома под FAT16 зависит от геометрии диска и максимальных значений в таблице разделов. Возможные значения при использовании и отсутствии LBA показаны в табл. 4. Число цилиндров в обоих случаях равно 1024 (0-1023). В том случае, когда первичный раздел или логическое устройство занимает область далее 1023-го цилиндра, все поля таблицы разделов будут иметь максимально допустимые значения.

Режим LBA

Число головок

Секторов/Дорожка

Макс. размер раздела

Запрещен| 64| 32| 1 Гбайт
Разрешен| 255| 63| 4 Гбайт

Чтобы обойти описанное выше ограничение в 7,8 Гбайт, в Windows 2000 игнорируются значения полей Starting Sector и Ending Sector - вместо этого используются значения полей Relative Sectors и Total Sectors.

Поля Relative Sectors и Total Sectors

Поле Relative Sectors содержит смещение от начала диска до начала тома, выраженное в числе секторов. Поле Total Sectors указывает общее число секторов в томе.

Используя значения двух этих полей (которые вместе являются 32-битовым числом), мы получаем дополнительные 8 бит для хранения общего числа секторов по сравнению с описанной выше схемой CHS. В этом случае число секторов может быть представлено как 232. При использовании стандартного размера сектора (512 байт) и 32-битового представления числа секторов максимальный объем раздела ограничивается числом 2 Тбайт (или 2 199 023 255 552 байт). Такая схема используется только в Windows 2000 с файловыми системами NTFS и FAT32.

Отметим, что при создании разделов под управлением Windows 2000 корректные данные заносятся и в поля Starting Cylinder, Ending Cylinder, Starting Head, Ending Head, Starting Sector и Ending Sector. Это позволяет обеспечить совместимость с MS-DOS, Windows 95 и Windows 98, а также с функциями INT 13h, используемыми BIOS при загрузке компьютера.

Расширенная загрузочная запись

Расширенная загрузочная запись (Extended Boot Record, EBR) состоит из расширенной таблицы разделов и сигнатуры - двухбайтовой структуры, имеющей значение 0x55AA. Расширенная загрузочная запись существует для каждого логического устройства в расширенном разделе. Она содержит информацию о первой стороне первого цилиндра для каждого логического устройства. Загрузочный сектор логического диска обычно располагается в относительных секторах с номером 32 либо 63. Если на диске нет расширенного раздела, то нет расширенной загрузочной записи и нет логических устройств.

Первый элемент расширенной таблицы разделов для первого логического устройства указывает на его загрузочный сектор, второй элемент - на EBR следующего логического устройства. Если следующего логического устройства не существует, то и второй элемент не используется - он содержит набор нулей. Третий и четвертый элементы расширенной таблицы разделов не используются.

На рис. 3 показано, как устроена расширенная загрузочная запись. Показаны три логических устройства в расширенном разделе.

рис. 3
За исключением последнего логического устройства в расширенном разделе (см. рис. 3 ), формат расширенной таблицы разделов, описанный в табл. 5 , повторяется для каждого логического устройства: первый элемент описывает загрузочный сектор логического устройства, второй элемент указывает на следующую расширенную загрузочную запись. Для последнего логического устройства элементы со второго по четвертый не используются.

Элемент расширенной таблицы разделов

Содержимое

Первый элемент| Информация о текущем логическом устройстве в расширенном разделе, включая начальный адрес для данных
Второй элемент| Информация о следующем логическом устройстве в расширенном разделе, включая адрес сектора, содержащего EBR для следующего логического устройства. Это поле не используется, если нет следующих логических устройств
Третий элемент| Не используется
Четвертый элемент| Не используется

Поля каждого элемента в расширенной таблице разделов аналогичны полям обычной таблицы разделов, описанной выше.

Поле Relative Sectors в расширенной таблице разделов указывает в байтах смещение от начала расширенного раздела до первого сектора логического устройства. Число в поле Total Sectors позволяет узнать число секторов, отведенных под логическое устройство. Значение поля Total Sectors равно числу секторов от начала загрузочного сектора до конца логического раздела.

Ввиду исключительной важности информации, хранимой в секторах MBR и EBR, рекомендуется периодически проверять диск с помощью соответствующих утилит и создавать резервные копии данных.

Boot Sector

Загрузочный сектор , расположенный в секторе 1 каждого тома, является структурой, обеспечивающей запуск компьютера. В этом секторе содержатся исполняемый код и данные, которые требует этот код, включая информацию о файловой системе, используемой на данном томе. Загрузочный сектор создается при форматировании тома. В конце загрузочного сектора размещается двухбайтовая структура, называемая маркером конца сектора. Эта структура всегда содержит значение 0x55AA.

На компьютерах, работающих под управлением Windows 2000, загрузочный сектор активного раздела загружается в память и вызывает загрузчик операционной системы - NTLDR , который выполняет все необходимые действия по загрузке Windows 2000.

В Windows 2000 загрузочный сектор содержит следующие элементы:

ассемблерную инструкцию JMP;
идентификатор производителя (OEM ID);
структуру данных, называемую BIOS Parameter Block (BPB);
расширенную структуру BPB;
исполняемый код, запускающий операционную систему.

Отметим, что загрузочные сектора для NTFS, FAT16 и FAT32 отформатированы иным образом.

Структура BPB содержит физические параметры тома, расширенная структура BPB начинается сразу же после стандартной BPB. Длина структуры BPB и содержащаяся в ней информация зависят от типа загрузочного сектора - NTFS, FAT16 или FAT32.

Информация, хранимая в BPB и расширенной структуре BPB, используется драйверами устройств для чтения и конфигурации томов.

Сразу же за расширенной структурой BPB следует загрузочный код.

Процесс загрузки

Процесс загрузки компьютера состоит из следующих основных шагов:

При включении питания выполняется проверочный тест BIOS и процессора - POST .
BIOS ищет загрузочное устройство (обычно это диск).
BIOS загружает первый физический сектор с загрузочного диска в память и передает управление по тому адресу, куда загружен этот сектор.

Если загрузочным устройством является жесткий диск, то BIOS загружает MBR. Располагаемый в MBR код загружает загрузочный сектор активного раздела и передает управление по тому адресу, куда загружен этот сектор. На компьютерах с Windows 2000 исполняемый код в загрузочном секторе находит файл NTLDR, загружает его в память и передает ему управление.

Если в дисководе A находится диск, то BIOS загружает первый сектор (загрузочный сектор) этого диска в память. Если диск является загрузочным (содержит базовые файлы операционной системы), загрузочный сектор загружается в память и использует код для передачи управления файлу IO.SYS - базовому файлу операционной системы MS-DOS. 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

Начальный процесс загрузки не зависит от формата диска и от операционной системы. Уникальные характеристики операционной и файловой систем используются уже после того, как начинается выполнение кода из загрузочного сектора.

Виды загрузочных секторов

Как мы уже знаем, MBR передает управление загрузочному сектору. Поэтому первые три байта данного сектора должны содержать допустимую инструкцию для центрального процессора. Этой инструкцией является инструкция перехода, перенаправляющая выполнение кода. За инструкцией JMP следует 8-байтовый идентификатор производителя (OEM ID) - строка, описывающая название и номер версии операционной системы, использовавшейся для форматирования тома.

Для сохранения совместимости с MS-DOS Windows 2000 записывает идентификатор «MSDOS5.0» для файловых систем FAT16 и FAT32. Для файловой системы NTFS идентификатор содержит символы «NTFS».

Windows 95 использует идентификатор «MSWIN4.0», а Windows 95 OSR2 и Windows 98 - идентификатор «MSWIN4.1».

Сразу же за идентификатором производителя следует структура данных, называемая BIOS Parameter Block (BPB). В ней содержится информация, необходимая для обнаружения файла NTLDR. Поскольку BPB обычно располагается по одному и тому же смещению, то стандартные параметры легко обнаруживаются. Так как инструкция JMP обходит структуру BPB, ее размер может быть увеличен в будущем, если здесь потребуется хранить какую-либо дополнительную информацию.
Теперь давайте рассмотрим, как выглядят загрузочные сектора для трех основных файловых систем - FAT16, FAT32 и NTFS.

Загрузочный сектор FAT16

В табл. 6 приведено описание загрузочного сектора для файловой системы FAT16.

Смещение

| |

На конкретном примере показано содержимое загрузочного сектора FAT16. Здесь можно выделить три секции:

байты 0x00-0x0A содержат инструкцию JMP и OEM ID (выделены шрифтом);
байты 0x0B-0x3D содержат BPB и расширенный BPB;
остальные байты содержат код загрузки и маркер конца сектора (выделены шрифтом).

В двух следующих таблицах показано содержимое BPB (табл. 7 ) и расширенного BPB (табл. 8 ) для FAT16. Приведенные значения соответствуют загрузочному сектору, показанному на рис. 4.

Смещение

| |

Значение

Описание

0x0D| 1 байт| 0x40| Число секторов в кластере. Так как FAT16 поддерживает ограниченное число кластеров (до 65 536), тома большего объема требуют использования большего числа секторов в кластере. Значение этого поля по умолчанию зависит от размера тома. Допустимы следующие значения: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 и 128. Значения, приводящие к увеличению размера кластера более 32 Кбайт (количество байт в секторе, умноженное на число секторов в кластере), могут служить источником ошибок
0x0E| 2 байт| 0x0100| Зарезервированные сектора - число секторов перед первой таблицей FAT, включая загрузочный сектор. Значение этого поля всегда равно 1

0x11| 2 байт| 0x0002| Общее число 32-байтовых имен файлов и каталогов, которые могут храниться в корневом каталоге тома. Обычно значение этого поля равно 512. Один элемент всегда используется для хранения метки тома, поэтому максимальное число файлов и каталогов не превосходит 511
0x13| 2 байт| 0x0000| Число секторов в томе, выраженное 16-битовым значением. Для томов, имеющих более 65 536 секторов, это поле не используется и его значение равно 0

0x16| 2 байт| 0xFC00| Число секторов в каждой копии FAT. Значение этого поля, число копий FAT и число зарезервированных секторов используются для вычисления местонахождения корневого каталога. Зная максимальное число элементов корневого каталога, можно также узнать, где начинаются пользовательские данные

0x1A| 2 байт| 0x4000| Число головок. Используется для низкоуровневого форматирования дисков
0x1C| 4 байт| 0x3F000000| Число “скрытых” секторов - число секторов перед загрузочным сектором. Используется во время загрузки для вычисления абсолютного смещения корневого каталога и данных
0x20| 4 байт| 0x01F03E00| Число секторов в томе, выраженное 32-битовым значением. Используется для томов, имеющих более 65 536 секторов

Смещение

| |

Значение

Описание

рис. 4
Загрузочный сектор FAT32

Загрузочный сектор FAT32 имеет много общего с загрузочным сектором FAT16, но BPB содержит дополнительные поля, а те поля, которые используются в FAT16, находятся по другим адресам. Таким образом, диски, отформатированные под FAT32, не могут быть прочитаны операционными системами, несовместимыми с FAT32.

В табл. 9 показано содержимое загрузочного сектора для файловой системы FAT32.

Смещение

| |

Значение

Описание

0x0B| 2 байт| 0x0002| Число байт в секторе - размер сектора. Допустимы следующие значения: 512, 1024, 2048 и 4096. Для большинства дисков значение этого поля равно 512
0x0D| 1 байт| 0x40| Число секторов в кластере. Так как FAT32 поддерживает ограниченное число кластеров (до 4 294 967 296), тома очень большого объема требуют использования большего числа секторов в кластере. Значение этого поля по умолчанию зависит от размера тома. Допустимы следующие значения: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 и 128. В Windows 2000 для FAT32 поддерживаются тома максимальным объемом до 32 Гбайт. Тома большего объема, созданные с помощью Windows 95 OSR2 и Windows 98, доступны из Windows 2000
0x0E| 2 байта| 0x0200| Зарезервированные сектора - число секторов перед первой таблицей FAT, включая загрузочный сектор. Значение этого поля для FAT32 обычно равно 32
0x10| 1 байт| 0x02| Число копий таблиц FAT для данного тома. Значение этого поля всегда равно 2
0x11| 2 байт| 0x0000| Общее число 32-байтовых имен файлов и каталогов, которые могут храниться в корневом каталоге тома (только для FAT12/FAT16). Для томов FAT32 значение этого поля должно быть равно 0
0x13| 2 байт| 0x0000| Число секторов в томе, выраженное 16-битовым значением (только для FAT12/FAT16). Для томов FAT32 значение этого поля должно быть равно 0
0x15| 1 байт| 0xF8| Тип носителя. Значение 0xF8 указывает на жесткий диск, 0xF0 - на флоппи-диск высокой плотности. Данное поле не используется в Windows 2000
0x16| 2 байт| 0x0000| Число секторов в каждой копии FAT (только для FAT12/FAT16). Для томов FAT32 значение этого поля должно быть равно 0
0x18| 2 байт| 0x3F00| Число секторов в дорожке. Используется для низкоуровневого форматирования дисков
0x1A| 2 байт| 0xFF00| Число головок. Используется для низкоуровневого форматирования дисков
0x1C| 4 байт| 0xEE39D700| Число «скрытых» секторов - число секторов перед загрузочным сектором. Используется во время загрузки для вычисления абсолютного смещения корневого каталога и данных
0x20| 4 байт| 0x7F324E00| Число секторов в томе, выраженное 32-битовым значением. Используется для томов, имеющих более 65 536 секторов
0x24| 4 байт| 0x83130000| Число секторов в FAT (только для FAT32)
0x28| 2 байт| 0x0000| Расширенные флаги (только для FAT32). Отдельные биты этого слова имеют следующее назначение: биты 0-3 - число активных FAT; биты 4-6 - зарезервированы; бит 7 - равен 0, если выполняется «зеркалирование» FAT; равен 1, если активна только одна FAT; биты 8-15 - зарезервированы
0x2A| 2 байт| 0x0000| Версия файловой системы (только для FAT32)
0x2C| 4 байт| 0x02000000| Номер кластера для первого кластера корневого каталога (только для FAT32). Обычно значение этого поля равно 2
0x34| 2 байт| 0x0600| Номер сектора с резервной копией загрузочного сектора (только для FAT32). Обычно значение этого поля равно 6
0x36| 12 байт| 0x000000000000000000000000| Зарезервировано (только для FAT32)

табл. 10.

Смещение

| |

табл. 12.

Для томов NTFS поля, следующие за BPB, представляют собой расширенный блок BPB. Содержащиеся здесь данные помогают NTLDR найти во время загрузки таблицу MFT. В отличие от FAT16 и FAT32 MFT не располагается в каком-то фиксированном месте - ее местоположение может изменяться, например при обнаружении дефектных секторов. Если MFT не может быть найдена, Windows 2000 предполагает, что диск неотформатирован.
В табл. 13 представлены поля BPB и расширенного BPB для томов NTFS. Поля со смещениями 0x0B, 0x0D, 0x15, 0x18, 0x1A и 0x1C идентичны полям для томов FAT16 и FAT32. Приведенные значения соответствуют загрузочному сектору, показанному на рис. 6 .

Смещение

| |

Значение

Описание

На жестких дисках большинства компьютеров под управлением Windows традиционно имеется два раздела - системный и пользовательский, по крайней мере так показывает Проводник. На самом деле разделов больше, просто некоторые из них являются скрытыми, не имеющими буквы, в чём легко убедиться, открыв штатную оснастку управления дисками. Смысл их скрывать, надеемся, понятен всем. Они содержат важные данные.

Намеренное или случайное удаление которых может привести к тому, что Windows станет работать некорректно или даже не сможет загрузиться.

Другое дело здоровый к ним интерес, многим ведь, наверное, хотелось бы знать, что же скрывают в себе служебные разделы системы и чем рискует пользователь, который захочет их удалить, скажем, ради увеличения свободного дискового пространства. Кстати, удалять служебные разделы всё же можно, только делать это нужно правильно и только тогда, когда это действительно необходимо. Следует также помнить, что в любом случае это приведет к снижению общей отказоустойчивости системы, обеспечиваемое раздельным хранением важных системных и загрузочных файлов. Впрочем, автономное хранение загрузчика далеко не единственное предназначении скрытых разделов, они могут содержать данные шифрования BitLocker , образ «заводской» системы, среду восстановления и так далее.

Скрытые разделы впервые появились в Windows 7 , в ХР ничего подобного не было, если система переставала загружаться, ее попросту переустанавливали. В Windows Vista применялся более совершенный механизм, в этой ОС пользователь мог создать на DVD -диске среду восстановления и с его помощью вернуть систему к жизни, если она не могла загрузиться. А вот в Windows 7 уже можно было видеть на диске один, а в OEM -системах два служебных раздела - «Зарезервировано системой» размером 100 Мб и том без названия размером от 6 до 15 Гб , содержащий разделенный на несколько частей образ оригинальной операционной системы с «заводскими» настройками - аналог полной резервной копии, создаваемой программами вроде Acronis True Image .

Если бы вы смонтировали первый, то увидели бы хранящую файлы конфигурации загрузки папку Boot и менеджер загрузки файл bootmgr , на втором томе вы бы нашли программу штатную Recovery и несколько файлов оригинального системного образа. С выходом Windows 8.1 , а затем и Windows 10 всё немного изменилось. Раздел «Зарезервировано системой» стал больше, появилась поддержка UEFI , а вместе с ней на диск добавилось еще несколько служебных томов, включая обязательный для GPT -дисков раздел MSR , не отображаемый в оснастке управления дисками. Просмотреть все имеющиеся на вашем компьютере скрытые разделы можно с помощью сторонних менеджеров дисков или самой обычной командной строки. Запустите ее от имени администратора и выполните такие команды:

list disk
sеlect disk 0
list partition

На нашем ПК имеется два служебных скрытых раздела, у вас их может быть больше. Попробуем в них зайти, для чего смонтируем интересующие нас тома с помощью команды . Не выходя из утилиты , выполняем такие команды:

list volume
sеlect volume 2
assign или assign letter=x

2 в данном примере это номер монтируемого тома, а X – присваиваемая ему буква (если букву не указать, она будет выбрана и присвоена автоматически) . После этого заходим в раздел через Проводник и смотрим содержимое, включив предварительно отображение скрытых объектов.

Правда, у этого способа есть недостаток - папки могут оказаться недоступными для просмотра ввиду отсутствия у вас необходимых прав, поэтому мы всё же рекомендуем использовать сторонние файловые менеджеры, лучше всего входящие в состав «живых» дисков.

Итак, что же всё-таки содержат наши скрытые разделы?

На диске «Восстановить» размером 498 Мб находится папка Recovery .

Которая в свою очередь содержит папку WindowsRE .

Со средой восстановления Windows.

Если ее удалить, Windows по-прежнему сможет загружаться, однако все инструменты аварийного восстановления станут недоступными .

Второй служебный раздел (шифрованный EFI) размером 99 Мб содержит папку EFI .

В которой хранятся каталоги Boot и Microsoft с файлами загрузки.

У вас помимо этих двух томов могут быть еще один или два служебных раздела. Раздел MSR размером 128 Мб с пометкой «Зарезервировано» не столь важен, как раздел EFI , но его удаление также может привести к плачевным последствиям. Обычно он хранит данные, отвечающие за разметку GPT , но в нём могут находиться и загрузочные файлы. Самый большой скрытый раздел (более 5 Гб) с пометкой «Восстановление» содержит образ «чистой» Windows с исходными параметрами. Встречается этот раздел на OEM -устройствах с предустановленной ОС .

Если на диске осталось мало места, его можно удалить, но вместе с этим вы утратите возможность восстановления системы к «заводским» настройкам. Наконец, пятый скрытый раздел с пометкой «Восстановление» размером 400-600 или немногим более мегабайт можно встретить на компьютерах, обновившихся с Windows 8.1 до Windows 10 . Он хранит среду восстановления предыдущей версии системы, то есть Windows 8.1 . Отформатировать его можно без всяких негативных последствий.

А на этом пока всё.

Если вы вдруг захотите удалить у себя «лишний» служебный раздел, сначала хорошо подумайте, действительно ли в этом есть такая необходимость и только потом приступайте к задуманному.

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.).

Вот и перед вами встал вопрос, как разбить жесткий диск на разделы. Причины могут быть разные, к примеру, вы приобрели новый HDD для увеличения постоянной памяти существующего компьютера или купили новый ноутбук, но без предустановленной системы, и вам самим предстоит установить оболочку Windows, или вам просто не стало хватать объема системного раздела диска под вновь устанавливаемые программы.

Основные способы деления пространства жестких дисков

Вне зависимости от причин, которые вас побудили, хотите разбить жесткий диск на разделы сами, но плохо представляете, как это делается на практике. Вот здесь и постараемся вам помочь, рассказав не только об основных способах, как правильно разделить жесткий диск, но и указав на определенные нюансы и сложности, с которыми можете столкнуться во время этой непростой работы.

Рассмотрим, как поделить жесткий диск любого вида (HDD или SSD) тремя способами, а именно, с помощью:

стандартных утилит под управлением установленной Windows на вашем компьютере;
специальных программ для работы с различными накопителями информации;
загрузочной оболочки Windows PE.

Итак, приступаем и стараемся в точности выполнить последовательность действий, в противном случае, это может привести либо к повторению операций для нового накопителя, либо потерей важных данных при работе с уже существующими носителями информации.

Разбиваем диск стандартной утилитой Windows

Этот способ работы с накопителями является не очень сложным и, главное, не требует сторонних программ. Он подойдет для разделения как основного диска «C», так и для разбиения внешнего HDD на разделы. Эту утилиту для работы с носителями информации имеют все версии от Windows XP до Windows 10.

Итак, для непосредственной работы с жесткими дисками необходимо открыть стандартную утилиту оболочки Windows, причем ее можно вызвать на рабочий стол двумя способами:

В открывшемся окне «Управление дисками » должны быть отражены все подключенные в данный момент к вашему компьютеру накопители информации, включая и флеш-память.

Наводим курсор мыши на нужный раздел и вызываем правой кнопкой контекстное меню для данного диска. А вот тут, в зависимости от того, что хотим сделать, и определяемся с нужной в дальнейшем командой.

Делим диск на два

Если это один основной диск «C», то это простой способ, как разделить жесткий диск на два и со стопроцентной уверенностью не потерять системную информацию. Для этого выполняем следующие действия:

Все, основной диск разделен на два раздела.

Размечаем диск на разделы

А вот, как разделить жесткий диск на разделы, в случае с новым, только что приобретённым накопителем, работая с данной стандартной утилитой, также не представляет особого труда, но алгоритм действий будет несколько изменен. Последовательность действий будет такой:

Здесь стоит помнить, что дисковая система MBR позволяет создать не более 4 разделов на один жесткий диск.

Работа с дисками с помощью специальных программ-утилит

Наибольшую популярность среди пользователей нашли следующие универсальные программные утилиты для работы с различными накопителями информации, а именно:

Acronis Disk Suite;
Paragon Partition Manager Professional;
AOMEI Partition Assistant Technician Edition.

Эти утилиты специально приспособлены для совершения практически всех основных операций с HDD, SSD и другими носителями информации. Они имеют довольно понятный интерфейс, предназначенный для работы как со специалистами, так и с рядовыми пользователями.

Разбить диск на разделы при помощи таких универсальных утилит разберем на примере программы AOMEI Partition Assistant , которую можно установить на компьютер, как стандартное приложение, или пользоваться ей из портативного режима.

И также для сравнения покажем работу утилиты в двух режимах при делении основного диска на два и разбивку нового жесткого диска на несколько разделов.

Открываем программу и видим окно с обширной информацией по всем подключенным носителям информации и их разделам.

Делим на два

Алгоритм работы по разделению основного жесткого диска «C» состоит из набора последовательных команд:

После перезагрузки, выполнив все операции, система загрузится, но уже с разделенным на две части основным диском.

Делим новый диск

Как правило, новый HDD будет представлять незанятое пространство и будет виден только в окне программы.

Вначале обязательно четко обозначаем диск, с которым будем работать, путем наведения курсора мыши и получения соответственной цветовой градации позиции. А вот в случае ошибки можно потерять всю важную информацию на случайно выбранном существующем носителе информации.

Алгоритм работы с другими универсальными программами по изменению размеров различных носителей информации очень похож на приведенный выше пример. Единственным существенным различием будет интерфейс программ и расположение меню.

Разбивка основного диска с помощью загрузочной оболочки Windows PE

Если решили установить новую операционную систему или полностью обновить старую, и существующие размеры разделов основного HDD вас не устраивают или не отвечают необходимым требованиям, то лучше и проще сделать переформатирование, зайдя в компьютер из специальной упрощённой оболочки .

При желании различные версии можно скачать с интернета, причем они находятся там в свободном доступе и укомплектованы набором всех необходимых портативных программ для работы не только с носителями информации, но и имеют целый набор различных полезных утилит. К примеру, можно взять дистрибутив с сайта https://diakov.net/8305-adminpe-30.html, не требующего дополнительной регистрации от пользователя.

Загрузив на USB или CD/DVD-носитель, загружаем систему через клавишу для вызова меню, в котором есть выбор устройства загрузки. Как правило, это функциональная клавиша F11 , после нажатия которой, и выбираем наш носитель .

После загрузки портативной появится рабочий стол, практически полностью повторяющий привычную оболочку Windows, но уже с предустановленными программными модулями.

Открываем универсальную программу для работы с различными накопителями информации и работаем по приведенному ранее примеру в фоновом режиме и без лишних перезагрузок.

Основным достоинством оболочки является то, что программные модули никак не связаны с жесткими дисками, что позволяет выполнять все возможные операции по их переформатированию любым возможным способом без каких-либо ограничений.

Заключение

В этой статье узнали, как разделить диск ПК или ноутбука разными способами. Были рассмотрены примеры: как разделить жесткий диск на 2 части, и как создать разделы на жестком диске. Аналогичными способами сможете разбить внешний жесткий диск. Просто подключите его к компьютеру и проделайте те же самые действия.

Видео по теме

Так же, как и при установке новой копии Windows, о разбиении винчестера на разделы нужно продумать заранее. Есть несколько вещей, которые вы должны знать о разделах, которые требуются при установке Ubuntu Linux. Установка Ubuntu требует как минимум двух разделов: один для самой операционной системы - обозначается «/» и называется «root» (корневой раздел), а второй для виртуальной памяти (для файлов подкачки) - называется «swap». Есть еще третий раздел - Home, создается по желанию, на нем будут храниться основные настройки приложений и файлы пользователя.

Разделы жесткого диска

Раздел - часть долговременной памяти жёсткого диска или флеш-накопителя, выделенная для удобства работы, и состоящая из смежных блоков. На одном устройстве хранения может быть несколько разделов.

Создание разделов на различных видах современных накопителей почти всегда предусмотрено (хотя, к примеру, на, ныне уже не используемых, флоппи-дисках было невозможно создать несколько разделов). Однако в Windows, с флешки с несколькими разделами будет доступен только первый из них (в Windows принято считать флешки аналогом флоппи-диска, а не жесткого диска).

Преимущества использования нескольких 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);

Можно отделить информацию пользователя от файлов операционной системы;

На одном жёстком диске можно установить несколько операционных систем;

Манипуляции с одной файловой системой не сказываются на других файловых системах.

Таблица разделов жесткого диска

Существует несколько типов таблиц разделов жестких дисков. Наиболее распространенной на данным момент являемся IBM-PC совместимая таблица разделов, являющаяся частью главной загрузочной записи (MBR). MBR располагается в первом(нулевом) физическом секторе жесткого диска. Однако в последнее время начинает все чаще использоваться таблица GPT (GUID Partition Table). Если ваш диск имеет таблицу разбиения GPT, то вам не нужно заботится о количестве разделов (в GPT по умолчанию зарезервировано место под 128 разделов) и разбираться с типами разделов (в GPT - все разделы первичные). Если у вас MBR разбивка - то в данной статье приводится детальное описание такого разбиения диска.

Структура диска, разбитого на разделы (MBR)

Информация о размещении разделов на жёстком диске хранится в таблице разделов, которая является частью главной загрузочной записи (MBR).

Раздел может быть либо первичным , либо расширенным .

В первом секторе каждого первичного раздела находится загрузочный сектор, отвечающий за загрузку операционной системы с этого раздела. Информация о том, какой раздел будет использован для загрузки операционной системы, тоже записана в главной загрузочной записи.

В MBR под таблицу разделов выделено 64 байта. Каждая запись занимает 16 байт. Таким образом, всего на жестком диске может быть создано не более 4 разделов. Когда разрабатывалась структура MBR, это считалось достаточным. Однако, позднее был введён расширенный раздел , в котором можно прописать несколько логических разделов.

По правилам расширенный раздел может быть только один. Таким образом, в максимальной конфигурации на жёстком диске может быть сформировано три первичных и один расширенный раздел, содержащий несколько логических .

Виды разделов

Первичный (основной) раздел

Первичный раздел обязательно должен быть на физическом диске. Этот раздел всегда содержит либо одну файловую систему, либо другие логические разделы. На физическом диске может быть до четырёх первичных разделов. Некоторые старые операционные системы - например, MS -DOS и Windows - могли быть установлены только на первичный раздел.

Расширенный и Логические разделы

Таблица разделов может содержать не более 4 первичных разделов, поэтому были изобретёны расширенный разделы. В расширенном разделе можно создать несколько логических разделов. Логические разделы выстраиваются в цепочку где информация о первом логическом разделе храниться в MBR, а информация о последующем хранится в первом секторе логического раздела. Такая цепочка позволяет (в теории) создавать неограниченное количество разделов, но (на практике) число логических разделов ограничивается утилитами и, обычно, больше 10 логических разделов не создать.

Важно отметить что некоторые версии Windows не могут загрузиться с логического раздела (нужен обязательно первичный раздел), тогда как для Linux никакой разницы в виде разделов - нет, Linux загружается и работает с разделами совершенно независимо от их вида (первичный или логический).

Выбор файловой системы

Подобно Windows, Linux за свою жизнь повидала несколько разных файловых систем. Ubuntu «понимает» файловые системы Windows, но не установится на них. Ubuntu может сразу же записывать и считывать из разделов FAT16, FAT32 и VFAT и NTFS. Однако Windows не может работать с файловыми системами Linux, и вам придётся передавать файлы в и из Windows из-под операционной системы Ubuntu.

Помимо знакомых файловых систем Windows, вы можете выбрать несколько таких, которые вы, возможно, не знаете. Среди таких файловых систем - ext4 . Ext4 в настоящий момент является одной из самых подходящих файловых систем для настольной системы. Файловые системы ext3 и ext2 сейчас используются редко: ext3 - чуть более старая версия ext4, и не имеет никаких преимуществ перед ext4, а ext2 не имеет журналирования , без него при, системном сбое будет трудно восстановить данные. Файловые системы BTRFS, XFS, ReiserFS, Reiser4, JFS и т.д. также можно использовать, однако их стоит выбирать исходя из понимания особенностей этих ФС (стоит почитать немного о разных ФС, что бы сделать правильный выбор). Раздел «swap» предназначен только для виртуальной памяти и в отличие от других файловых систем ему не требуется точка монтирования.

Точки монтирования

Linux не назначает буквы каждому диску и разделу, как в Windows и DOS. Вместо этого вы должны задать точку монтирования для каждого диска и раздела. Linux работает по принципу иерархического дерева каталогов, где корневой каталог ( /) является основной точкой монтирования, в которую по умолчанию входят все остальные. В отличии от Windows в Linux все используемые разделы дисков монтируются в подкаталоги корня, а не как отдельные устройства (C:, D: …).

К примеру, в /home хранятся все ваши персональные файлы. Если вы хотите разместить эти данные в отдельном от корня разделе, то создадите новый раздел и установите точку монтирования на /home . Это можно сделать для любого подкаталога. Во время установки Ubuntu предоставляет возможность задать следующие точки монтирования: /boot (начальный загрузчик и заголовки ядра), /dev (драйверы и устройства), /home (пользовательские файлы), /opt (дополнительное программное обеспечение), /srv (системные сервисы) /tmp (временные файлы), /usr (приложения), /usr/local (данные, доступные всем пользователям) и /var (server spool и логи). Также при установке можно создать и свои точки монтирования с произвольными именами.

Для типичной настольной системы нет никакого смысла выделять собственные разделы для /dev , /opt , /srv , /tmp , /usr/local и /var . Если вы планируете запускать более двух операционных систем или использовать шифрование корневого раздела, то возможно потребуется отдельный раздел для /boot . Иногда стоит также создать раздел для /usr , но только если вы уже имеете чёткое представление о том, сколько места займут приложения. Желательно создать отдельный раздел для /home . Это предоставит вам дополнительные удобства при обновлении и переустановке системы.

Минимально можно ограничится только двумя разделами: «root» и «swap», тогда /boot , /home , /usr и все остальные будут просто храниться в корневом разделе ( /).

Структура файловой системы

Объем раздела для корня файловой системы

Свежеустановленная система Ubuntu занимает 4-6 Гб дискового пространства, однако при активном использовании (установке большого количества программ, увеличении кэша программ, и т.д.) или возникновении сбоев в работе, что приводит к росту объема папок с логами системы (/var/log ) может понадобиться большее количество дискового пространства, поэтому для корня файловой системы необходимо выделять раздел 10-15Гб.

Объем раздела для /home

Разделу с папкой /home обычно отдают всё оставшееся пространство, если Ubuntu будет единственной системой на ПК и все мультимедиа данные будут храниться в ней, или, в случае установки рядом с Windows, выделяют отдельный раздел в формате NTFS для мультимедиа данных, а раздел для /home делают минимальным только для хранения файлов конфигурации.

Перенос папки /home на новый раздел после установки

Часто возникает желание привести в порядок неправильно разбитый жесткий диск при установке Ubuntu. При этом возникает необходимость перенести папку /home на отдельный раздел жесткого диска. Ниже приведена краткое руководство действий для выполнения этой задачи.

Создание отдельного раздела

new_home

по опыту в повседневной работе система не требует более 1Гб оперативной памяти, значит если у вас установлено 4 и более Гб оперативной памяти, то для целей подкачки SWAP не нужен