Жесткий диск изнутри: загрузка и таблицы разделов

Загрузочный сектор FAT16

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

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.

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.

Здесь можно выделить три секции:

• байты 0x00-0x0A содержат инструкцию JMP и OEM ID (выделены шрифтом);

• байты 0x0B-0x59 содержат BPB и расширенный BPB;

• остальные байты содержат код загрузки и маркер конца сектора (выделены шрифтом).

Далее показано содержимое (табл. 10) BPB и расширенного BPB (табл. 11) для FAT32. Приведенные значения соответствуют загрузочному сектору, показанному на рис. 5.

Загрузочный сектор NTFS

Загрузочный код NTFS занимает более 426 байт, поэтому при форматировании NTFS-тома первые 16 секторов отводятся под загрузочный сектор и код загрузки. В табл. 12 показано содержимое загрузочного сектора для файловой системы NTFS.

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.

На рис. 6 показан загрузочный сектор тома NTFS, созданного средствами Windows 2000.

Здесь можно выделить три секции:

• байты 0x00-0x0A содержат инструкцию JMP и OEM ID (выделены шрифтом);

• байты 0x0B-0x53 содержат BPB и расширенный BPB;

• остальные байты содержат код загрузки и маркер конца сектора (выделены шрифтом).

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.

Утилиты

После знакомства с основными дисковыми структурами давайте кратко рассмотрим некоторые утилиты, позволяющие редактировать эти структуры. Мы остановимся на двух классах утилит. К первому относятся утилиты для управления загрузочными секторами и разделами жестких дисков. Ко второму — утилиты, позволяющие редактировать содержимое дисков на уровне секторов, или редакторы.

Утилиты для управления загрузочными секторами и разделами жестких дисков

Одной из самых популярных утилит для управления разделами жестких дисков (после штатной утилиты FDISK), несомненно, является PartitionMagic фирмы PowerQuest. С нее мы и начнем рассмотрение утилит данного класса.

PartitionMagic, PowerQuest

PartitionMagic может использоваться для изменения размера разделов, их перемещения, создания, удаления и для преобразования файловых систем — поддерживаются FAT32, HPFS и NTFS на основе уникальной технологии SmartSector.

К основным новинкам версии 5.0 относятся: возможность объ-единения разделов FAT16 и FAT32, управление файлами и каталогами, поддержка нескольких операционных систем, включая разделы FAT16, FAT32, HPFS, Linux Ext2 и NTFS. Кроме того, PartitionMagic 5.0 позволяет выполнять все действия и просматривать внесенные изменения без их окончательной записи на диск.

Дополнительную информацию можно получить на Web-сайте по адресу: http://www.powerquest.com/partitionmagic/index.html.

Ranish Partition Manager, Mikhail Ranish

Partition Manager поддерживает жесткие диски объемом более 8 Гбайт, позволяет создавать и удалять разделы, сохранять и восстанавливать MBR. Поддерживаются функции форматирования и изменения размера разделов FAT16 и FAT32, можно создавать загрузочные меню, защищенные паролем. Поддерживается более 30 первичных разделов на жестком диске, выполняется проверка на наличие бутовых вирусов.

Дополнительную информацию можно получить на Web-сайте по адресу: http://www.users.intercom.com/~ranish/part.

PTS BootWizard, PhysTechSoft Ltd

Основные функции данной утилиты:

• возможность разделения диска на логические устройства без потери данных;

• возможность изменения размеров разделов без потери данных; возможность изменения размера кластеров, преобразования из FAT16 в FAT32 и обратно;

• встроенные утилиты для управления разделами и низкоуровневого редактирования содержимого жестких дисков;

• поддержка до 100 операционных систем на одном компьютере;

• возможность загрузки операционной системы с любого раздела, с любого жесткого диска;

• поддержка нескольких операционных систем на одном FAT-разделе;

• проверка на наличие бутовых вирусов.

Дополнительную информацию можно получить на Web-сайте по адресу: http://www2.PhysTechSoft.com.

BootStar, Star-Tools International

Программа BootStar позволяет управлять процессом загрузки и поддерживает от 4 до 15 первичных разделов на жестком диске. С помощью этой программы на одном или нескольких дисках можно использовать различные версии операционных систем MS-DOS и Windows (95/98/NT/2000).

Принцип работы программы BootStar заключается в том, что она поддерживает специальную таблицу разделов, называемую BootStar partition table, которая невидима для других программ и операционной системы и позволяет использовать до 15 операционных систем. Во время загрузки компьютера четыре элемента этой таблицы разделов копируются в оригинальную таблицу разделов, и, таким образом, у пользователей появляется возможность выбора операционной системы для загрузки.

Помимо программы BootStar фирма Star-Tools International предлагает программу DriveStar, обладающую функциями, схожими с функциями утилиты FDISK, но поддерживающую различные операционные и файловые системы, и программу PartitionStar, позволяющую работать с разделами FAT12, FAT16 и FAT32.

Дополнительную информацию можно получить на Web-сайте по адресу: http://www.star-tools.com/.

Partition Resizer, Zeleps

Утилита Partition Resizer предназначена для изменения размера разделов на жестком диске. Кроме перемещения данных Partition Resizer изменяет системную информацию, а также содержит необходимые средства для отмены произведенных действий. В документации, поставляемой вместе с утилитой, содержатся подробное описание процессов изменения размера и местоположения разделов, а также многочисленные рекомендации по использованию Partition Resizer.

Дополнительную информацию можно получить на Web-сайте по адресу: http://members.xoom.com/Zeleps.

Boot Manager, Toomas Kaljus

Boot Manager — это утилита, позволяющая использовать на одном компьютере несколько операционных систем.

Partition Knowledge, ITS Systems

Утилитой Partition Knowledge следует пользоваться в тех случаях, когда возникает необходимость в разбиении жестких дисков.

Она позволяет проанализировать текущие разделы, их использование, способна предложить альтернативные размеры кластеров, которые могут быть оптимальными для текущей конфигурации разделов.

Дополнительную информацию можно получить на Web-сайте по адресу: http://www.itechs-systems.com.

Редакторы

Вторая группа утилит, представленных в данном обзоре, — утилиты, позволяющие редактировать содержимое дисков. Эти утилиты, как, впрочем, и утилиты для управления загрузочными секторами и разделами жестких дисков, следует использовать очень аккуратно, ибо малейшая ошибка или неверные действия могут привести к непоправимым последствиям.

WinHex, Stefan Fleischmann

Редактор WinHex работает под управлением операционных систем Windows 95, Windows 98, Windows NT и Windows 2000 и позволяет редактировать в шестнадцатеричном виде содержимое файлов, дисков и оперативной памяти.

Данный редактор обладает большим набором функций, которые рассчитаны в первую очередь на опытных пользователей и программистов. Для нашего обзора наиболее интересна возможность посекторного чтения и отображения содержимого физических и логических дисков.

Редактор WinHex, в частности, позволяет редактировать свободное пространство на жестком диске. Под управлением Windows 95 и Windows 98 редактор создает файл, занимающий все свободное дисковое пространство, и позволяет редактировать его содержимое. Эта функция может быть полезна для восстановления утраченной информации или, наоборот, для полного уничтожения информации.

С помощью команды Save Sectors можно сохранять содержимое секторов в файлах или копировать содержимое в область обмена данными. Например, содержимое сектора может быть сохранено в виде последовательности шестнадцатеричных значений, структуры на языке С или копии содержимого редактора.

Дополнительную информацию можно получить на Web-сайте по адресу: http://www.winhex.com.

PTS DiskEditor, PhysTechSoft Ltd

В отличие от редактора WinHex утилита DiskEditor предназначена только для исследования и редактирования содержимого дисков. К достоинствам этой утилиты можно отнести наличие таких функций, как отображение содержимого секторов в виде системных объектов (MBR, таблица разделов), возможность поиска объектов на диске, расширенные функции поиска, редактирования и сохранения содержимого секторов в файлах.

Утилита может использоваться для исследования содержимого дисков на «низком» уровне, для исправления ошибок, нахождения потерянной информации и для других целей.

Дополнительную информацию можно получить на Web-сайте по адресу: http://www2.PhysTechSoft.com

КомпьютерПресс 7'2000