• CL - 7-6 биты соответствуют старшим битам номера цилиндра, 5-0 биты соответствуют номеру сектора;
• DH - номер считывающей головки;
• DL - номер диска (80h или 81h).
(Заметим в скобках, что нумерацию физических цилиндров и дорожек принято начинать с 0, а сектора на дорожке нумеруют, начиная с 1). Однако практически головок было не более 16-ти, а число секторов на дорожке - не более 63, и хотя для указания цилиндра использовалось 10 бит, все равно BIOS не мог работать с дисками объемом более 1024*63*16*512 = 528 Мбайт.
Для преодоления этого ограничения стали применять разные хитрые приемы (подробнее об этом вы можете узнать из [П4.2]). Например, Extended CHS (ECHS) или 'Large disk support' (иногда обозначается просто как 'Large') использует еще три незанятых бита номера головки для увеличения числа адресуемых цилиндров. Это позволило использовать 'фальшивую геометрию диска' в 1024 цилиндра, 128 считывающих головок и 63 сектора/дорожку. Трансляцию Extended CHS в реальный CHS-адрес (который может иметь до 8192 цилиндров) осуществляет BIOS. Это позволяет работать с дисками, объемом до 8192*16*63*512 = 4 227 858 432 байт или 4,2 Гбайт.
Но разработчики все увеличивали плотность записи на диск, число пластин и дорожек, изобретали другие способы увеличения объема дисков. В частности, число секторов на дорожках стало разным (на более длинных дорожках, расположенных ближе к краю пластин, число секторов стали увеличивать). В результате три числа C/H/S уже перестали правильно отражать 'геометрию диска', а старые версии BIOS перестали обеспечивать доступ ко всему дисковому пространству.
Тогда придумали другой прием для работы с большими дисками через Int 13h - линейную адресацию блоков ('Linear Block Addressing' или LBA). Если не вдаваться в подробности, то можно сказать, что все сектора на диске нумеруются последовательно, начиная с первого сектора на нулевой дорожке нулевого цилиндра. Вместо CHS-адреса каждый сектор получает логический адрес - просто его порядковый номер в общем массиве секторов. Нумерация логических секторов начинается с нуля, причем нулевой сектор содержит главную загрузочную запись (MBR). В Setup BIOS поддержка преобразования линейного номера в CHS-адрес обозначается как 'поддержка LBA'. Таким образом, в новых версиях BIOS обычно имеется выбор из трех вариантов: 'Large', 'LBA' и 'Normal' (последнее означает, что трансляция адресов не производится).
Но и в режиме LBA обращение к физическому диску все равно осуществляется через функции Int 13h, которые используют 3D нотацию (C,H,S). В силу этого возникает ограничение на возможный объем диска: BIOS, и, следовательно, MS-DOS и ранние версии Windows, не могли адресовать диски объемом более 8,4 Гбайт.
Надо заметить, что указанное ограничение относится только к дискам с интерфейсом IDE. В контроллерах SCSI-дисков номер сектора переводится в команды SCSI, а далее сам диск находит нужную позицию, поэтому такого ограничения на объем диска не возникает.
Еще раз хочется отметить, что все перечисленные ограничения существенны только на этапе загрузки ОС, поскольку сама Linux и последние версии Windows при работе с дисками уже не используют прерывание 13 BIOS, а используют собственные драйвера для работы с дисками. Но, прежде чем система сможет использовать собственный драйвер, она должна как минимум его загрузить. Поэтому на этапе начальной загрузки любая система вынуждена пользоваться BIOS. Это и вызывает ограничения на размещение многих систем за пределами 8 Гбайт, они не могут оттуда загружаться, хотя после успешной загрузки могут работать с дисками гораздо большего объема. Для того, чтобы понять, как можно обойти эти ограничения, нам потребуются некоторые знания о том, как происходит загрузка ОС Linux.
2.4. Выбор загрузчика
Прежде, чем приступать к установке второй (третьей и т. д.) ОС, надо выбрать способ организации выбора ОС на этапе загрузки компьютера. Эту задачу решают программы-загрузчики. Существует несколько программ такого рода. Раз уж речь у нас идет о Linux, то первым делом надо упомянуть программу LILO, которая входит в состав любого дистрибутива Linux.
2.4.1. Загрузчик LILO из дистрибутива ОС Linux
Загрузчик LILO создан Вернером Альмесбергером (Werner Almesberger). LILO может загружать ядро Linux как с дискеты, так и с жесткого диска, а также может загружать другие операционные системы: PC/MS-DOS, DR DOS, OS/2, Windows 95/98, Windows NT, 386BSD, SCO UNIX, Unixware и т. д. Может быть задан выбор до 16 разных операционных систем на этапе загрузки.
LILO представляет собой комплект из нескольких программ: собственно загрузчика, программ, используемых для установки и настройки загрузчика, и служебных файлов:
• программа /sbin/lilo, которая запускается из-под Linux, служит для того, чтобы записать всю информацию, необходимую на этапе загрузки, в соответствующие места. Ее необходимо перезапускать каждый раз после внесения изменений в ядро или в конфигурационный файл LILO;
• различные служебные файлы, которые нужны LILO во время загрузки. Эти файлы обычно располагаются в каталоге /boot. Самые важные из них - это собственно загрузчик (смотри ниже) и map- файл (/boot/map), в котором указывается местоположение ядра. Еще один важный файл - это файл конфигурации LILO, который обычно имеет имя /etc/lilo.conf;
• собственно загрузчик - это та часть LILO, которая первой загружается в память через прерывание BIOS, и которая загружает ядро Linux или загрузочный сектор другой операционной системы. Загрузчик тоже состоит из двух частей. Первая часть записывается в загрузочный сектор и служит для загрузки второй части, которая значительно больше по размеру. Обе части обычно хранятся на диске в файле /boot/boot.b.
Надо иметь в виду, что формат загрузочного сектора, создаваемого LILO, отличается от формата DOS MBR, так что если записать загрузочный сектор LILO в MBR, то ранее установленные системы от Microsoft перестанут загружаться (если не принять дополнительных мер).
Загрузочный сектор LILO спроектирован так, чтобы его можно было использовать как загрузочный сектор раздела, в частности, в нем есть место для таблицы разделов.
Загрузочный сектор LILO при инсталляции системы можно разместить в следующих местах:
• загрузочный сектор дискеты в формате Linux (/dev/fd0,…);
• MBR первого жесткого диска (/dev/hda, /dev/sda,…);
• загрузочный сектор первичного раздела файловой системы Linux на первом жестком диске (/dev/hda1, /dev/hda2,…);
• загрузочный сектор логического раздела в расширенном разделе первого жесткого диска (/dev/hda5,…). Правда большинство программ типа fdisk не предполагают, что можно загружаться из расширенного раздела и отказываются объявлять его активным. Поэтому в состав LILO включена специальная программа (activate), которая позволяет обойти это ограничение. Но программа fdisk из дистрибутива Linux поддерживает возможность активизации расширенного раздела. Для этого надо использовать либо опцию -b, либо переменную BOOT.
Загрузочный сектор LILO не может быть размещен в следующих местах:
• загрузочный сектор дискеты или первичного раздела, отформатированных в других файловых системах;
• в swap-разделе Linux;
• на втором жестком диске.
