Раздел диска (Операционные Системы)

Материал из Национальной библиотеки им. Н. Э. Баумана
Последнее изменение этой страницы: 22:53, 8 мая 2019.

Раздел диска (Операционные Системы) — такая выделенная область на вторичном хранилище, которая может управляться отдельно. Эти выделенные области называются разделами.

Обычно это первый шаг подготовки нового установленного диска перед созданием файловой системы. Диск хранит информацию о расположении и размерах разделов в области, известной как таблица разделов, которую операционная система читает перед любой другой частью диска. Затем каждый раздел представляется операционной системе как отдельный «логический» диск, который использует часть реального диска. Системные администраторы используют программу под названием редактор разделов для создания, изменения размера, удаления и управления разделами. Разбиение позволяет использовать разные файловые системы для разных типов файлов. Отделение пользовательских данных от системных данных может помешать заполнению системного раздела и сделать систему непригодной для использования. Создание разделов также может облегчить резервное копирование. [Источник 1]

Типы разделов диска

В этом разделе описывается схема разбиения основной загрузочной записи (MBR), которая исторически использовалась в MS-DOS, Microsoft Windows и Linux (среди прочих) на компьютерно-совместимых компьютерных системах. С середины 2010-х большинство новых компьютеров используют вместо этого схему секционирования GUID Partition Table (GPT), хотя существуют и другие схемы разбиения. Общее пространство хранения данных жесткого диска ПК, на котором реализовано разделение MBR, может содержать не более четырех основных разделов или, альтернативно, три основных раздела и расширенный раздел. Таблица разделов, расположенная в загрузочной записи, содержит записи 16 байт, каждый из которых описывает раздел. Тип раздела определяется 1-байтовым кодом, найденным в записи таблицы разделов. Некоторые из этих кодов (например, 0x05 и 0x0F) могут быть использованы для указания на присутствие расширенного раздела. Большинство из них используются загрузчиком операционной системы (который проверяет таблицы разделов), чтобы решить, содержит ли раздел файловую систему, которая может быть смонтирована или доступна для чтения или записи данных.

Основной раздел

Основной раздел содержит одну файловую систему. В DOS и всех ранних версий Microsoft Windows систем, Microsoft требуется, что это называется системный раздел, чтобы быть первым разделом. Все операционные системы Windows, от Windows 95 и далее, могут быть расположены на практически любом разделе, но загрузочные файлы (io.sys, bootmgr, ntldrи т.д.) должны находиться на первичном разделе. Однако другие факторы, такие как BIOS компьютера, также могут накладывать особые требования в отношении того, какой раздел должен содержать основную ОС. Тип раздела Код для первичного раздела может либо соответствовать файловой системе, содержащейся в (например, 0x07 означает либо NTFS или OS / 2 HPFS файловой системы) или указать, что раздел имеет специальное использование (например, код 0x82 обычно указывает на Linux раздел подкачки ). В файловых системах FAT16 и FAT32 используется несколько кодов типов разделов из-за ограничений различных версий ОС DOS и Windows. Хотя операционная система Linux может распознавать несколько различных файловых систем (ext4 , ext3 , ext2 , ReiserFSи т. д.), все они последовательно использовали один и тот же код типа раздела: 0x83 (собственная файловая система Linux).

Расширенный раздел

Жесткий диск может содержать только один расширенный раздел, но этот расширенный раздел может быть разделен на несколько логических разделов. Системы DOS / Windows могут затем назначить уникальную букву диска каждому логическому разделу. [Источник 1]

Схемы разбиения

DOS, Windows и OS / 2

В DOS, Microsoft Windows и OS / 2 обычной практикой является использование одного основного раздела для активной файловой системы, который будет содержать операционную систему, файл подкачки / страницы, все утилиты, приложения и пользовательские данные. На большинстве компьютеров с Windows буква диска C: обычно назначается этому основному разделу. На жестком диске могут существовать другие разделы, которые могут отображаться или не отображаться в виде дисков, например разделы для восстановления или разделы с диагностическими инструментами или данными. (Буквы дисков Microsoft не соответствуют разделам в формате «один к одному», поэтому может быть больше или меньше букв дисков, чем разделов.) Microsoft Windows 2000, XP, Vista и Windows 7 включают программу «Управление дисками», которая позволяет создавать, удалять и изменять размеры разделов FAT и NTFS. Диспетчер дисков Windows в Windows Vista и Windows 7 использует схему выравнивания разделов размером 1 МБ, которая принципиально несовместима с Windows 2000, XP, OS / 2, DOS, а также многими другими операционными системами.

Unix-подобные системы

В операционных системах Unix и Unix-подобных операционных системах, таких как Linux, macOS, BSD и Solaris, можно использовать несколько разделов на дисковом устройстве. Каждый раздел может быть отформатирован в файловой системе или как раздел подкачки. Несколько разделов позволяют папкам, таким как / boot , / tmp , / usr , / var или / home, выделять свои собственные файловые системы. Такая схема имеет ряд преимуществ: Если одна файловая система повреждена, данные вне этой файловой системы / раздела могут остаться нетронутыми, что минимизирует потерю данных. Конкретные файловые системы могут быть смонтированы с различными параметрами, например, только для чтения , или с отключенным выполнением файлов setuid . Уходящая программа, которая использует все доступное пространство в несистемной файловой системе, не заполняет критические файловые системы. Хранение пользовательских данных, таких как документы, отдельно от системных файлов позволяет обновлять систему с меньшим риском нарушения данных. Обычная минимальная конфигурация для систем Linux — это использование трех разделов: один, содержащий системные файлы, смонтированные в «/» (корневой каталог), другой — пользовательские файлы конфигурации и данные, смонтированные в / home (домашний каталог), и раздел подкачки. По умолчанию системы macOS также используют один раздел для всей файловой системы и используют файл подкачки внутри файловой системы (например, Windows), а не раздел подкачки. В Solaris разделы иногда называют слайсами. Это концептуальная ссылка на нарезку торта на несколько частей. Термин «слайс» используется в операционной системе FreeBSD для обозначения разделов Master Boot Record , чтобы избежать путаницы с собственной схемой разбиения на основе метки диска в FreeBSD . Однако разделы таблицы разделов GUID во всем мире называются «разделами».

Мультизагрузочные и смешанные системы

Мультизагрузочные системы — это компьютеры, на которых пользователь может загружаться в одну из двух или более отдельных операционных систем (ОС), хранящихся на отдельных устройствах хранения или в отдельных разделах одного и того же устройства хранения. В таких системах меню при запуске дает выбор, какую ОС загружать / запускать (и одновременно загружается только одна ОС). Это отличается от виртуальных операционных систем, в которых одна операционная система запускается как отдельная виртуальная «программа» в другой уже работающей операционной системе (примером является «виртуальная машина» ОС Windows, работающая из ОС Linux).

Таблица разделов GUID

Таблица разделов GUID (G lobally U Nique ID entifier) является частью единой системы расширяемого интерфейса микропрограмм (UEFI) стандарта для компоновки таблицы разделов на физическом жестком диске. Многие операционные системы теперь поддерживают этот стандарт. [Источник 1]

Восстановление раздела

Когда раздел удаляется, его запись удаляется из таблицы, и данные больше не доступны. Данные остаются на диске до тех пор, пока не будут перезаписаны. Специализированные утилиты восстановления могут найти потерянные файловые системы и воссоздать таблицу разделов, в которую входят записи для этих восстановленных файловых систем. Некоторые дисковые утилиты могут перезаписывать несколько начальных секторов раздела, который они удаляют. Например, если для удаления раздела используется Windows Disk Management (Windows 2000 / XP и т.д.), Он перезапишет первый сектор (относительный сектор 0) раздела перед его удалением. Возможно, все еще возможно восстановить раздел FAT или NTFS, если имеется резервный загрузочный сектор.

Сжатые диски

Жесткие диски могут быть сжаты, чтобы создать дополнительное пространство. В DOS и ранних версиях Microsoft Windows использовались такие программы, как Stacker (DR-DOS кроме 6.0), SuperStor (DR DOS 6.0), DoubleSpace или DriveSpace (Windows 95). Это сжатие было сделано путем создания очень большого файла в разделе с последующим сохранением данных диска в этом файле. При запуске драйверы устройств открыли этот файл и присвоили ему отдельную букву. Часто, чтобы избежать путаницы, исходный раздел и сжатый диск поменялись местами, так что сжатый диск является C:, а несжатой области (часто содержащей системные файлы) дается более высокое имя. Версии Windows, использующие ядро NT, включая самые последние версии, XP и Vista, содержат встроенную возможность сжатия диска. Использование отдельных утилит сжатия дисков резко сократилось.

Источники

  1. 1,0 1,1 1,2 Disk partitioning // Wikipedia. [2019]. Дата обновления: 12.02.2019. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Disk_partitioning (дата обращения: 08.05.2019).