Чем первичный раздел отличается от расширенного

Чем первичный раздел отличается от расширенного

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 загрузочной 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:

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)

Тип раздела Признак активного раздела Инф-я о разделе Размер раздела
Начало Конец
H C S H C S
Первичный (Primary) 80h Около 40%
Расширенный (Extended) 00h
Первичный (Primary) 00h Около 48%
Расширенный (Extended) 00h
Первичный (Primary) 00h Около 12%

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.

Читайте также:  Как перекинуть видео с компьютера на айпад

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.

3 – Область файлов и каталогов (File and Directory Data Region)
2 – Корневой каталог (Root Directory Region)
1 – Область FAT (FAT Region) 2 копии
0 – Загрузочная запись (Boot Record)
Программа начальной загрузки IPL2
Блок параметров BIOS (BIOS Parameter Block)
Переход по адресу IPL2

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 RecordBR). 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. Используется для низкоуровневого форматирования дисков
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.).

Последнее изменение этой страницы: 2016-04-08; Нарушение авторского права страницы

Чтобы использовать пространство на жестком диске, его необходимо организовать в разделы (partitions). Организация разделов представляет собой процесс разбиения пространства жесткого диска на участки, которые можно подготовить для использования или даже специализировать на различные применения. Даже если весь диск требуется оставить одной частью, все равно нужно организовать раздел, чтобы к нему могла обращаться операционная система. При организации разделов приходится учитывать много различных факторов.

Каждый жесткий диск может содержать до четырех "истинных" разделов, которые называются первичными разделами. Ограничение в четыре раздела накладывается структурой главной загрузочной записи. При работе только с DOS, Windows 3.x или Windows 95 обычно организуется только один первичный раздел, а несколько разделов можно организовать для работы на РС с несколькими операционными системами. Разделы часто называются томами (volumes), особенно в контексте DOS.

Сама DOS может иметь на диске только один первичный раздел. Но вам наверняка встречались РС с четырьмя или более разделами DOS. Жесткий диск, который имеет четыре раздела DOS, все же имеет только один первичный раздел DOS. Остальные разделы являются логическими разделами, которые находятся в расширенном разделе DOS.

Очевидно, разработчики DOS не предвидели появления жестких дисков емкостью в десятки гигабайтов, содержащих большое число разделов. Последующие версии DOS допускают использовать до 24 дисковых разделов. Чтобы сохранить совместимость с первыми структурами DOS, рассчитанными только на четыре раздела, дополнительные разделы находятся в расширенном разделе.

Таким образом, на жестком диске имеется место для четырех первичных разделов. Если используется расширенный раздел, он занимает место, отведенное для одного из четырех первичных разделов, поэтому в результате получаются три первичных раздела и один расширенный раздел. При определении расширенно раздела он первоначально пустой; его пространство используется путем добавления логических разделов (иногда называемых логическими накопителями DOS или логическими томами). Можно образовать до 24 логических накопителя в расширенном разделе, если на диске не используется первичный раздел, или 23 при использовании первичного раздела. Ограничивающим фактором здесь оказываются буквы накопителей: жесткие диски начинаются с С: и заканчиваются Z:. Разумеется, практически никто и никогда не организует в системе так много разделов.

Читайте также:  Крепления для компьютерных проводов

Внутренне логические накопители хранятся в связанной структуре. Информация о расширенном разделе содержится в основной таблице разделов (так как расширенный раздел является одним из четырех разделов, хранимых в главной загрузочной записи). Она содержит ссылку на таблицу расширенного раздела, которая описывает первый логический раздел для диска. Эта таблица содержит информацию об этом первом логическом разделе и ссылку на следующую таблицу расширенного раздела, которая описывает второй логический раздел на диске и т.д. Таблицы расширенного раздела связываются в цепь, начиная с главной таблицы разделов.

По способу использования диска имеются только два основных различия между первичным и логическим разделами (томами). Первое состоит в том, что первичный раздел можно определить как загрузочный (активный), а логический нельзя. Второе различие заключается в том, что DOS присваивает буквы накопителей (C:, D: и т.д.) первичным и логическим томам по-разному.

Приведем простой пример, иллюстрирующий эти различия. Предположим, что вы настраиваете новую систему и начинаете с пустого жесткого диска емкостью 2 ГБ. Ради повышения эффективности решено организовать в системе четыре одинаковых раздела по 500 МБ.

Прежде всего необходимо организовать первичный раздел DOS с размером 500 МБ. Он будет первым из четырех разделов. После этого создается расширенный раздел DOS размером 1500 МБ. Внутри расширенного раздела DOS создаются три логических тома по 500 МБ каждый, которые будут вторым, третьим и четвертым логическими томами. Первый раздел будет накопитель С:, с которого загружается компьютер, а остальным трем разделам DOS (обычно) присвоит буквы D:, E: и F:. Жесткий диск будет иметь один первичный раздел DOS и один расширенный раздел DOS, содержащий три логических тома DOS.

После настройки системы функционального различия между этими разделами нет за исключением того, что загрузочным накопителем является только С: и системные файлы DOS находятся в разных местах. Обычные файлы могут находиться в любых томах.

Вы когда-нибудь задумывались о том, как загружается компьютер? Независимо от аппаратуры и операционной системы, все компьютеры при загрузке используют или традиционный метод BIOS-MBR, или более современный UEFI-GPT, реализованный в последних версиях ОС.

В этой статье мы сравним структуры разделов GPT и MBR; GPT означает GUID Partition Table, а MBR — Master Boot Record. Начнём с того, что разберём сам процесс загрузки.

В следующих главах выделяются различия между стилями разделов GPT и MBR, в том числе приводятся инструкции, как осуществить преобразование между двумя стилями, и советы, какой из них выбрать.

Когда вы нажимаете кнопку питания на своём ПК, стартует процесс, который в итоге приведёт к загрузке операционной системы в память. Первая команда зависит от того, какова структура разделов на вашем жёстком диске.

Если два вида структур разделов: MBR и GPT. Структура разделов на диске определяет три вещи:

  1. Структура данных на диске.
  2. Код, который используется при загрузке, если раздел загрузочный.
  3. Где начинается и заканчивается раздел.

Процесс загрузки MBR

Вернёмся к процессу загрузки. Если в вашей системе используется структура разделов MBR, то первый процесс выполнения загрузит BIOS. Базовая структура ввода-вывода (Basic Input/Output System) включает в себя микропрограмму загрузчика. Микропрограмма загрузчика содержит низкоуровневые функции, такие как ввод с клавиатуры, доступ к видеодисплею, осуществление дисковых операций ввода-вывода и код для загрузки начальной стадии загрузчика. До того как BIOS может определить загрузочное устройство, он выполняет последовательность функций системной конфигурации, начиная со следующих:

  • Самотестирование при включении питания.
  • Обнаружение и инициализация видеокарты.
  • Отображение стартового экрана BIOS.
  • Осуществление быстрой проверки памяти (RAM).
  • Конфигурация устройств plug and play.
  • Определение загрузочного устройства.

Как только BIOS определил загрузочное устройство, он считывает первый дисковый сектор этого устройства в память. Первый сектор диска — это главная загрузочная запись (MBR) размером 512 байт. В этот размер поместились три объекта:

  • Первая стадия загрузчика (446 байт).
  • Таблица разделов диска (16 байт на раздел × 4 раздела) — MBR поддерживает только четыре раздела, подробнее об этом ниже.
  • Подпись (2 байта).

На этом этапе MBR сканирует таблицу разделов и загружает в оперативную память загрузочный сектор — Volume Boot Record (VBR).

VBR обычно содержит начальный загрузчик программ — Initial Program Loader (IPL), этот код инициирует процесс загрузки. Начальный загрузчик программ включает в себя вторую стадию загрузчика, который затем загружает операционную систему. На системах семейства Windows NT, таких как Windows XP, начальный загрузчик программ сначала загружает другую программу под названием NT Loader (аббревиатура NTLDR), которая затем загружает операционную систему.

Для операционных систем на ядре Linux используется загрузчик GRUB (Grand Unified Bootloader). Процесс загрузки похож на описанный выше, единственная разница в наименовании загрузчиков на первой и второй стадии.

В GRUB первая стадия загрузчика называется GRUB Stage 1. Она загружает вторую стадию, известную как GRUB Stage 2. Вторая стадия загружает получает список операционных систем на жёстких дисках и предоставляет пользователю список для выбора ОС для загрузки.

Процесс загрузки GPT

На том же этапе загрузки в структуре разделов GPT происходит следующее. GPT использует UEFI, в котором нет такой как у MBR процедуры хранения в загрузочном секторе первой стадии загрузчика с последующим вызовом второй стадии загрузчика. UEFI — унифицированный расширяемый интерфейс прошивки (Unified Extensible Firmware Interface) — является более продвинутым интерфейсом, чем BIOS. Он может анализировать файловую систему и даже сам загружать файлы.

После включения вашего компьютера UEFI сначала выполняет функции системной конфигурации, также как и BIOS. Это управление энергопотреблением, установка дат и других компонентов управления системой.

Затем UEFI считывает GPT — таблицу разделов GUID. GUID расшифровывается как «глобальный уникальный идентификатор» (Globally Unique Identifier). GPT располагается в первых секторах диска, сразу после сектора 0, где по-прежнему хранится главная загрузочная запись для Legacy BIOS.

GPT определяет таблицу разделов на диске, на которой загрузчик EFI распознает системный раздел EFI. Системный раздел содержит загрузчики для всех операционных систем, установленных на других разделах жёсткого диска. Загрузчик инициализирует менеджер загрузки Windows, который затем загружает операционную систему.

Для операционных систем на ядре Linux существует версия GRUB с поддержкой EFI, которая загружает файл, такой как grub.efi, или загрузчик EFI, который загружает свой файл, такой как elilo.efi.

Вы можете заметить, что и UEFI-GPT, и BIOS-MBR передают управление загрузчику, но сами напрямую не грузят операционную систему. Однако в UEFI не требуется проходиить через несколько стадий загрузчика, как в BIOS. Процесс загрузки происходит на самой ранней стадии, в зависимости от вашей аппаратной конфигурации.

Если вы когда-нибудь пытались установить Windows 8 или 10 на новый компьютер, то скорее всего видели вопрос: какую структуру разделов использовать, MBR или GPT.

Если вам хочется узнать больше или вы планируете установить новую операционную систему на компьютер, то читайте дальше. Мы уже рассмотрели различия в процессах загрузки, которые стоит держать в уме, разбивая диск или выбирая структуру разделов.

GPT — более новая и продвинутая структура разделов, и у неё много преимуществ, которые я перечислю ниже. MBR используется давно, она стабильная и обладает максимальной совместимостью. Хотя GPT со временем может вытеснить MBR, поскольку предлагает более продвинутые функции, но в некоторых случаях можно использовать только MBR.

Главная загрузочная запись

MBR — традиционная структура для управления разделами диска. Поскольку она совместима с большинством систем, то по-прежнему широко используется. Главная загрузочная запись расположена в первом секторе жёсткого диска или, проще говоря, в самом его начале. Она содержит таблицу разделов — информацию об организации логических разделов на жёстком диске.

MBR также содержит исполняемый код, который сканирует разделы на предмет активной ОС и инициализирует процедуру загрузки ОС.

Диск MBR допускает только четыре основных раздела. Если вам нужно больше, то можно назначить один из разделов расширенным разделом, и на нём можно создавать больше подразделов или логических дисков.

MBR использует 32 бита для записи длины раздела, выраженной в секторах, так что каждый раздел ограничен максимальным размером 2 ТБ.

Преимущества

  • Совместима с большинством систем.

Недостатки

  • Допускает только четыре раздела, с возможностью создания дополнительных подразделов на одном из основных разделов.
  • Ограничивает размер раздела двумя терабайтами.
  • Информация о разделе хранится только в одном месте — в главной загрузочной записи. Если она повреждена, то весь диск становится нечитаемым.

Таблица разделов GUID (GPT)

GPT — более новый стандарт для определения структуры разделов на диске. Для определения структуры используются глобальные уникальные идентификаторы (GUID).

Это часть стандарта UEFI, то есть систему на основе UEFI можно установить только на диск, использующий GPT, например, таково требование функции Windows 8 Secure Boot.

GPT допускает создание неограниченного количества разделов, хотя некоторые операционные системы могут ограничивать их число 128 разделами. Также в GPT практически нет ограничения на размер раздела.

Читайте также:  Плагин для изменения голоса

Преимущества

  • Допускает неограниченное количество разделов. Лимит устанавливает операционная система, например, Windows допускает не более 128 разделов.
  • Не ограничивает размер раздела. Он зависит от операционной системы. Ограничение на максимальный размер раздела больше, чем объём любых существующих сегодня дисков. Для дисков с секторами по 512 байт поддерживается максимальный размер 9,4 ЗБ (один зеттабайт равен 1 073 741 824 терабайт)
  • GPT хранит копию раздела и загрузочных данных и может восстановить данные в случае повреждения основного заголовка GPT.
  • GPT хранит значения контрольной суммы по алгоритму циклического избыточного кода (CRC) для проверки целостности своих данных (используется для проверки целостности данных заголовка GPT). В случае повреждения GPT может заметить проблему и попытаться восстановить повреждённые данные из другого места на диске.

Недостатки

  • Может быть несовместима со старыми системами.

Первый сектор (сектор 0) на диске GPT содержит защитную запись MBR, в которой записано, что на диске один раздел, который распространяется на весь носитель. В случае использования старых инструментов, которые читают только диски MBR, вы увидите один большой раздел размером с весь диск. Защитная запись сделана для того, чтобы старый инструмент ошибочно не воспринял диск как пустой и не перезаписал данные GPT новой главной загрузочной записью.

MBR защищает данные GPT от перезаписи.

Apple MacBook’и используют GPT по умолчанию, так что невозможно установить Mac OS X на систему MBR. Даже хотя Mac OS X может работать на диске MBR, но установка на него невозможна. Я пыталась сделать это, но безуспешно.

Большинство операционных систем на ядре Linux совместимы с GPT. При установке ОС Linux на диск в качестве загрузчика будет установлен GRUB 2.

Для операционных систем Windows загрузка из GPT возможна только на компьютерах с UEFI, работающих под 64-битными версиями Windows Vista, 7, 8, 10 и соответствующими серверными версиями. Если вы купили ноутбук с 64-битной версией Windows 8, то с большой вероятностью там GPT.

Windows 7 и более ранние системы обычно устанавливают на диски с MBR, но вы всё равно можете преобразовать разделы в GPT, как будет рассказано ниже.

Все версии Windows Vista, 7, 8, 10 могут считывать и использовать данные из разделов GPT — но они не могут загружаться с таких дисков без UEFI.

Вы можете комфортно себя чувствовать и с MBR, и c GPT. Но учитывая преимущества GPT, упомянутые ранее, и факт постепенного перехода современных компьютеров на эту технологию, вы можете предпочесть GPT. Если цель заключается в поддержке старого оборудования или нужно использовать традиционный BIOS, то вы застряли на MBR.

Проверьте тип раздела жёсткого диска

На каждом жёстком диске под Windows можно проверить тип разделов с помощью «Управления дисками» (Disk Management). Для запуска «Управления дисками» сделайте следующее:

Нажмите сочетание «горячих клавиш» Windows+R, откроется окно для запуска программ.

Наберите diskmgmt.msc и нажмите клавишу Enter.

Windows просканирует жёсткие диски и вскоре покажет их. Для проверки типа разделов любого жёсткого диска нажмите правой кнопкой мыши на плашку диска в нижней части интерфейса. Нужно нажимать на «Диск 0», «Диск 1» и так далее, а не на разделы.

В появившемся контекстном меню выберите «Свойства». Откроется окно со свойствами выбранного диска.

Перейдите на вкладку «Тома» и посмотрите на значение «Стиль раздела».

Если вы предпочитаете командную строку, то можете выбрать другой вариант. Его преимущества в том, что он чуть быстрее, поскольку сразу выводит на экран диски и стили разделов.

  1. Нажмите клавишу Windows, наберите cmd.exe , удерживая Ctrl и Shift, нажмите Enter.
  2. Подтвердите UAC-сообщение о повышении привилегий в системе.
  3. Наберите diskpart и нажмите Enter.
  4. Наберите list disk и снова нажмите Enter.

В списке перечислены все диски. В колонке Gpt указан стиль раздела для каждого диска. Если видите звёздочку в колонке, то это GPT, если её нет — это MBR.

Есть два типичных сообщения об ошибке, которые могут возникнуть при установке Windows на жёсткий диск:

  • Ошибка № 1: «Windows не может быть установлена на этот диск. Выбранный диск не имеет стиль разделов GPT».
  • Ошибка № 2: «Windows не может быть установлена на этот диск. Выбранный диск имеет стиль разделов GPT».

Когда появляется одна из этих двух ошибок, то у вас может не быть возможности выбрать раздел для установки. Но это не значит, что с компьютером что-то не то.

Как вы уже знаете, MBR и GPT — это две абсолютно разные структуры разделов жёсткого диска. MBR — это традиционная структура разделов, а GPT — более новая.

Ошибка № 1 возникает, когда вы пытаетесь установить Windows на компьютер с UEFI, а раздел жёсткого диска не сконфигурирован для режима UEFI или совместимости с Legacy BIOS. Microsoft TechNet предлагает два варианта решения проблемы.

  1. Перезагрузить компьютер в режиме совместимости с Legacy BIOS. Этот вариант позволит сохранить текущий стиль раздела.
  2. Переформатировать диск под UEFI, используя стиль раздела GPT. Этот вариант позволит вам использовать функции прошивки UEFI. Переформатирование можно сделать самостоятельно, следуя инструкциям ниже. Всегда сохраняйте резервную копию данных перед форматированием.

Конечно, есть сторонние утилиты для преобразования дисков в GPT с сохранением данных, но всё равно безопаснее сделать резервную копию на случай, если утилита не сможет завершить преобразование.

С помощью Windows Setup

  1. Выключите компьютер и вставьте загрузочный накопитель Windows (USB или DVD).
  2. Загрузитесь с него в режиме UEFI.
  3. Выберите «Другое» (Custom) в типе установки.
  4. Появится экран с сообщением «Куда вы хотите установить Windows?» Выберите все разделы на диске и нажмите «Удалить».
  5. После успешного удаления диск будет представлять собой единую область нераспределённого пространства.
  6. Выберите нераспределённое пространство и нажмите «Далее». Windows определит, что компьютер загружен в режиме UEFI, и автоматически переформатирует диск с применением стиля раздела GPT. Процесс установки начнётся сразу после этого.

Преобразование вручную

  1. Выключите компьютер и вставьте загрузочный накопитель Windows (USB или DVD).
  2. Загрузитесь с него в режиме UEFI.
  3. Из установки Windows нажмите Shift+F10, чтобы открыть консоль. После каждой следующей команды нажимайте Enter.
  4. Запустите инструмент diskpart командой diskpart .
  5. Чтобы выбрать диск для преобразования, наберите list disk .
  6. Укажите номер диска для преобразования: select disk # .
  7. Очистите диск: clean .
  8. Преобразование в GPT осуществляется командой convert gpt .
  9. Наберите exit для выхода из diskpart.
  10. Закройте консоль и возвращайтесь к установке Windows.
  11. При выборе типа установки выберите «Другое». Диск будет представлять собой единую область нераспределённого пространства.
  12. Выберите нераспределённое пространство и нажмите «Далее». Windows начнёт установку.

Инструкции для преобразования жёсткого диска с GPT на MBR

Иногда бывает необходимо преобразовать диск в структуру разделов MBR. Например, если во время установки Windows возникает такое сообщение об ошибке:

«Windows не может быть установлена на этот диск. Выбранный диск имеет стиль разделов GPT»

Загрузка с GPT поддерживается только в 64-битных версиях Windows Vista, 7, 8, 10 и соответствующих серверных версиях на UEFI-системах. Это сообщение об ошибке означает, что ваш компьютер не поддерживает UEFI, а поэтому вы можете использовать только BIOS, который работает со структурой разделов MBR.

Microsoft TechNet предлагает два варианта решения проблемы.

  1. Перезагрузить компьютер в режиме совместимости с BIOS. Этот вариант позволит сохранить текущий стиль раздела.
  2. Переформатировать диск, используя стиль раздела MBR. Всегда сохраняйте резервную копию данных перед форматированием. Хотя есть сторонние утилиты для преобразования дисков в GPT с сохранением данных, но всё равно безопаснее сделать резервную копию на случай, если утилита не сможет завершить преобразование.

Если вы выбрали второй вариант, то следуйте пошаговой инструкции:

С помощью Windows Setup

  1. Выключите компьютер и вставьте загрузочный накопитель Windows (USB или DVD).
  2. Загрузитесь с него в режиме UEFI.
  3. Выберите «Другое» (Custom) в типе установки.
  4. Появится экран с сообщением «Куда вы хотите установить Windows?» Выберите все разделы на диске и нажмите «Удалить».
  5. После успешного удаления диск будет представлять собой единую область нераспределённого пространства.
  6. Выберите нераспределённое пространство и нажмите «Далее». Windows определит, что компьютер загружен в режиме BIOS, и автоматически переформатирует диск с применением стиля раздела MBR. Процесс установки начнётся сразу после этого.

Преобразование вручную

  1. Выключите компьютер и вставьте загрузочный накопитель Windows (USB или DVD).
  2. Загрузитесь с него в режиме BIOS.
  3. Из установки Windows нажмите Shift+F10, чтобы открыть консоль. После каждой следующей команды нажимайте Enter.
  4. Запустите инструмент diskpart командой diskpart .
  5. Чтобы выбрать диск для преобразования, наберите list disk .
  6. Укажите номер диска для преобразования: select disk # .
  7. Очистите диск: clean .
  8. Преобразование в GPT осуществляется командой convert mbr .
  9. Наберите exit для выхода из diskpart.
  10. Закройте консоль и возвращайтесь к установке Windows.
  11. При выборе типа установки выберите «Другое». Диск будет представлять собой единую область нераспределённого пространства.
  12. Выберите нераспределённое пространство и нажмите «Далее». Windows начнёт установку.

Что такое разделы диска?

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector