Если BIOS в загрузочном секторе устройства, определенного как загрузочное, обнаружит бессмысленную последовательность вместо кода загрузчика, дальнейшее поведение программы может быть различным. В большинстве случаев, если в качестве загрузочного указан сменный носитель, и код загрузчика не обнаружен в его загрузочном секторе, BIOS может решить, что в привод просто вставлен не тот диск. В итоге работа компьютера будет приостановлена, а на экране появится сообщение о том, что необходимо вставить загрузочный диск. После нажатия клавиши Enter BIOS вновь пытается считать код загрузочного сектора. Если носитель в приводе не будет обнаружен, BIOS пытается обследовать следующее устройство, указанное в настройках как загрузочное.
Однако в большинстве случаев загрузка операционной системы производится с жесткого диска. В отличие от других носителей, винчестер содержит несколько разделов, каждый из которых имеет свой загрузочный сектор. Кроме того, жесткий диск содержит в начале главную загрузочную запись. Именно она считывается в память, а уже ее код должен передать управление загрузчику нужного раздела жесткого диска.
Этот загрузчик, в свою очередь, выполняет функции загрузки ядра операционной системы. После обнаружения ядра, тот же загрузчик обычно запускает программы инициализации устройств, а также другие, которые подготавливают операционную систему к взаимодействию с пользователем.
Теперь вы знаете, что загрузка операционной системы – процесс многоступенчатый. Это важно понимать, чтобы правильно оценить причины сбоев, возникших при загрузке системы. Также эти сведения необходимы тому, кто использует на своем компьютере более одной ОС.
Говоря о загрузке операционных систем, нельзя не упомянуть о том, каким образом они могут быть расположены на винчестере компьютера. Особенно это актуально, если на жестких дисках должны одновременно сосуществовать две или более операционные системы.
Прежде всего, необходимо помнить, что физические жесткие диски часто не соответствуют логическим наименованиям разделов, которые используются в системе. Например, если в системе MS-DOS или Windows видны жесткие диски, обозначенные как C:, D: и E:, то это вовсе не означает, что в компьютере установлены три винчестера. Это вполне может быть и один жесткий диск, поделенный на логические разделы.
Более того, жесткий диск может использоваться практически в любой операционной системе, только если он поделен на разделы. Даже если хочется, не разбивая, использовать в Windows диск объемом, например, 80 Гбайт, то на нем необходимо создать один большой логический раздел, занимающий практически все пространство.
В начале жесткого диска обязательно располагается таблица его разделов, и если она пуста (разделы отсутствуют), то доступ к данным невозможен (если, конечно, говорить о стандартных методах доступа, а не о таких программах, как Disk Editor, напрямую работающих с физическими секторами на диске). Доступ к данным осуществляется внутри каждого из существующих разделов, а его способ зависит от организации данных внутри раздела.
Разбитие диска на разделы обычно осуществляют при помощи программы fdisk или другой подобной. Под таким названием в разных операционных системах могут фигурировать совершенно различные программы. Существуют также специальные средства, такие как программы PartitionMagic (рис. 3.1) или Acronis OS Selector.
Рис. 3.1. Окно программы PartitionMagic.
Традиционно физический жесткий диск не может содержать более четырех логических разделов, так как для таблицы разделов в начале жесткого диска по стандарту отводится слишком мало места. Однако это ограничение можно обойти.
Разделы, сведения о которых находятся в основной таблице разделов в начале диска, называют первичными. Таким образом, правильнее будет сказать, что на одном физическом жестком диске не может существовать более четырех первичных разделов.
Кстати, некоторые операционные системы могут быть загружены только с первичного раздела. Для ОС MS-DOS или Windows, кроме того, необходимо, чтобы этот раздел находился на первом физическом диске (если их несколько) и был помечен как активный. В некоторых случаях также играет роль его физическая удаленность от начала диска.
Более того, при применении операционных систем MS-DOS или Windows 95/98/Me следует учитывать, что они могут использовать только один первичный раздел на каждом из жестких дисков.
Помимо первичных разделов, на винчестере можно размещать расширенные логические разделы, являющиеся по сути вторичными. Данная технология была, очевидно, придумана, чтобы обойти ограничение в четыре раздела на одном диске.
Итак, один из четырех первичных разделов может быть помечен как расширенный. Такой раздел содержит еще одну таблицу разделов, которая уже не имеет ограничения по размеру и, следовательно, может содержать сведения практически о каком угодно большом количестве разделов.
Эта картина может быть представлена в разных видах. Например, при использовании программы fdisk в отношении операционных систем MS-DOS или Windows пользователю представляется, что все логические разделы находятся внутри расширенного, хотя удобнее и логичнее было бы представить ее по-другому – так, как показано на рис. 3.2.
Рис. 3.2. Схема расположения логических разделов на жестком диске.
Для операционных систем MS-DOS или Windows использование расширенного раздела – единственный способ разделить один физический жесткий диск на несколько логических. Если на диске имеется один первичный раздел для этих систем, то остальные должны располагаться в расширенном разделе.
Теоретически логические разделы, расположенные внутри расширенного раздела, в смысле доступа к данным ничем не отличаются от первичных. Однако многие операционные системы нельзя располагать в этих разделах, так как они в большинстве случаев не смогут загрузиться с них.
Есть и некоторые другие особенности их применения. В частности, операционные системы MS-DOS или Windows обозначают диски следующим образом. Сначала идут все первичные разделы (первичный раздел первого диска, первичный раздел второго диска и т. п.), а затем уже логические (сначала на первом диске, потом на втором и т. д.). Таким образом, если ранее использовался один физический диск с разделами C: и D:, а затем в компьютер установили второй физический диск с единственным первичным разделом, то новый раздел станет называться D:, а бывший раздел D: – E:. Это приводит в недоумение некоторых начинающих пользователей.
В последних версиях операционных систем такое положение можно исправить. Например, в Windows 2000/XP можно присвоить каждому разделу любые буквы, а в Linux, BeOS и других системах таких проблем вообще не возникает, так как диски в них не обозначаются буквами и в каталоги монтируются сами разделы.
Напомню еще раз, что доступ к данным на диске также зависит от организации данных внутри каждого из разделов. Такая организация называется файловой системой, так как данные в ней располагаются на диске в виде именованных последовательностей – файлов, а доступ к ним осуществляется с помощью обращения по соответствующим именам.
В различных операционных системах подход к организации данных внутри раздела отличается. Общим же является то, что для использования той или иной файловой системы необходимо предварительно создать ее внутри дискового раздела. Создание файловой системы в разделе называют его форматированием.
Рассмотрим наиболее распространенные файловые системы.
¦ FAT16 – файловая система, основанная на 16-разрядной таблице размещения файлов. Является «родной» в операционных системах MS-DOS и Windows 95, однако может использоваться с теми или иными оговорками практически во всех ОС. Тем не менее, она не популярна, так как характеризуется низкой устойчивостью и существенными потерями дискового пространства при наличии большого количества файлов (особенно мелких). Кроме того, объем раздела FAT16 не может превышать 2 Гбайт.
¦ FAT32 – усовершенствованная модификация FAT16, использующая 32-разрядную таблицу размещения файлов. Не может использоваться только в операционных системах MS-DOS и Windows 95, характеризуется довольно низким быстродействием.
