Что значит расширенный раздел диска
Обновлено: 07.07.2024
В данном руководстве мы рассмотрим возможности служебного приложения «Управление дисками» , доступного по умолчанию в операционной системе «Windows» , позволяющие наилучшим образом организовать дисковое хранилище пользовательского персонального компьютера.
Введение
Вариативность конструкционного построения и технологического оснащения современных персональных компьютерных устройств развивается стремительными темпами, и позволяет получать на выходе мощные и производительные персональные компьютеры, способные решать разнообразные, по уровню затрат, задачи и одновременно выполнять множество трудоемких операций мгновенно и без сбоев.
Во многом, достижению компьютерами высокого уровня популярности и раскрытию способностей к мгновенному исполнению пользовательских операций способствует развитие и повсеместное внедрение производительного высоко эффективного программного обеспечения, осуществляющего полноценный контроль за исполнением всех запущенных активных действий, управляющего компьютером и совокупными сторонними процессами.
Одной из самых востребованных пользователями программных платформ управления безусловно является операционная система «Windows» , представленная на сегодняшний день своей новейшей официальной версией «Windows 10» . Система оснащена разнообразными встроенными инструментами и службами, каждая из которых отвечает за определенное направление, и обеспечивает безошибочное функционирование персонального компьютера под управлением «Windows 10» .
Из доступного многообразия важных и необходимых внутренних системных функциональных приложений, в данном руководстве мы остановимся на рассмотрении способов использования инструмента «Управление дисками» , предустановленного по умолчанию в операционной системе «Windows» и ответственного за осуществление большинства операций по настройке соответствующих запоминающих устройств, задействованных в персональном компьютере пользователей. А также дополнительно объясним понятия «основные загрузочные записи» , «таблицы разделов» и «динамические диски» .
При начальном обращении, системное приложение «Управление дисками» выглядит довольно просто. Инструмент содержит перечень всех жестких дисков ( «HDD» ) и твердотельных накопителей ( «SSD» ), присутствующих в системе, в сочетании с графическим представлением разделов на каждом из них. Пользователи могут создавать и редактировать разделы, но данными действиями возможности приложения не ограничиваются. Например, дополнительно можно создавать составные, чередующиеся или зеркальные тома на нескольких дисках или организовывать и подключать виртуальные жесткие диски.
Если пользователи изучат представленный в приложении функционал, то обнаружат, что в системном инструменте возможно переключать жесткие диски между схемами организации разделов «MBR» ( «Master Boot Record» ) и «GPT» ( «Guid Partition Table» ), с последующим указанием, использовать ли «Базовые» разделы (заданы по умолчанию) или «Динамические» (специальный метод, позволяющий операционной системе «Windows» обрабатывать установленное разбиение).
Функциональные возможности приложения «Управление дисками» довольно обширны, и далее мы постараемся подробнее их рассмотреть.
Понимание инструментального интерфейса
При первом запуске приложения «Управление дисками» пользователям будет представлен интерфейс с двумя основными панелями, в верхней из которых будет располагаться список доступных томов, а в оставшейся нижней – упорядоченный последовательный перечень физических дисков.
Примечание . Выполнить запуск приложения «Управление дисками» можно многими способами. Например, щелкните правой кнопкой мыши по кнопке «Пуск» , расположенной в левом нижнем углу рабочего стола, или нажмите совместно комбинацию клавиш «Windows + X» и откройте меню «Опытного пользователя» , в котором, из предлагаемых вариантов служб и системных приложений, выберите раздел «Управление дисками» , напрямую осуществляющий последующий переход в указанное одноименное приложение.
Нижняя панель отображает не только список физических дисков, но и графическое представление разделов или томов на каждом диске, включая набор дополнительной полезной информации.
На приведенном выше, в качестве примера, снимке окна приложения «Управление дисками» можно заметить, что на дисках в нижней панели, разделенных по соответствующим томам, отображаются важные системные сведения. Так можно прочесть, что в диске «0» том «C:» является загрузочным (информационная расшифровка в скобках перечисляет соответствующие свойства), раздел «Зарезервировано системой» активен и выделен под системные требования, а «Новый том J:» исправен и задействуется в качестве основного раздела. Первые два из перечисленных томов являются первичными. Раздел «Зарезервировано системой» на самом деле содержит основные загрузочные файлы, необходимые для начального запуска набора микропрограмм базовой системы ввода-вывода «BIOS» и последующей загрузке в оперативную память компьютера кода операционной системы, которая уже напрямую загружается из раздела «C:» .
Если пользователи перейдут на панель управления приложения «Управление дисками» , расположенную в верхней части окна, и выберут вкладку «Действие» , то во всплывающем контекстном меню смогут ознакомиться с различными вариантами разрешенной активности. Выберите в упорядоченном списке действий открывшегося меню раздел «Все задачи» , который на отдельной вложенной панели отобразит список большинства доступных параметров, среди которых способ создания составного, чередующегося или зеркального тома, возможность переключения между типами дисков «MBR» и «GPT» , вариант преобразования в динамический или базовый диск.
Если пользователи щелкнут правой кнопкой мыши по отдельному разделу диска, то во всплывающем контекстном меню будет отображен другой, отличный от предыдущего, список возможных действий, который позволяет изменить букву диска или путь к диску (данную способность мы рассмотрим подробнее позже), уменьшить или расширить том, отформатировать его, добавить зеркало или полностью удалить указанный раздел.
В тоже время необходимо отметить, что вариант организации дискового пространства посредством программного «RAID» , присутствующий в операционной системе «Windows 10» и позволяющий осуществлять зеркалирование, чередование или избыточность не является приоритетом, если присутствует выбор и возможность использовать аппаратный вариант организации массива «RAID» . Хотя его наличие важно для понимания основ дискового разделения.
Инициализация диска и выбор стиля раздела
При добавлении нового диска к доступному набору оборудования персонального компьютера может появиться диалоговое окно с просьбой инициализировать диск.
Подобное уведомление означает, что операционная система «Windows» не обнаружила поддерживаемого формата таблицы разделов и просит пользователей вписать отсутствующий элемент. В современных версиях «Windows» пользователи могут выбирать между двумя видами таблиц разделов: «MBR» и «GPT» .
Примечание . Только потому, что «Windows» не распознала информацию о разделах, нельзя утверждать, что данный диск пуст . Если пользователи полностью убеждены в исправности и полноценной работоспособности подключенного запоминающего устройства, то довольно часто отображение запроса об инициализации может быть следствием неполадок с драйвером. При использовании внешнего диска обратите внимание на подключение накопителя к компьютеру. Выполните операцию отключения и последующего соединения дискового устройства, что может способствовать устранению проблемы. Также, при варианте выбора таблицы разделов формата «GPT» , существует вероятность, что реакция на инициализацию вызвана неспособностью «BIOS» компьютера осуществлять востребованное взаимодействие.
Использование «MBR» ( «Master Boot Record» )
Если пользователи форматируют диск, который планируется широко использовать и подключать к разным компьютерам, то оправдано будет применить «стиль» раздела «MBR» ( «Главная Загрузочная Запись» ). Данный вариант является старым форматом таблицы разделов жесткого диска, но в свою очередь распознается и работает на большинстве компьютерных устройств, потому что практически любой пользовательский компьютер с обычным «BIOS» поддерживает жесткие диски, разделенные с использованием «MBR» .
Современные компьютеры, использующие интерфейс управления низкоуровневыми функциями «UEFI» , отказываются от поддержки «MBR» и переключаются на более новую и лучшую замену, известную как «GPT» , потому что формат «MBR» имеет ряд проблем и ограничений.
Следующее ограничение заключается в том, что разделы, использующие формат «MBR» , имеют максимальный размер «2 TiB» , что значительно меньше, чем пользователи могут получить от современных жестких дисков, в особенности, если будет задействован серверный метод с использованием аппаратного «RAID» , включающий задействование нескольких «2 ТБ» или «3 ТБ» жестких дисков.
Отмеченное ограничение напрямую основано на утверждении, что существует «32-разрядная» нумерация секторов, а жесткие диски обычно имеют «512 байт» на сектор. Поэтому, при вычислении получается результат «512 * 2^32 = 2 TiB» . И, таким образом, пользователи получают сведения о том, что «MBR-разделы» ограничены данным пределом.
Хорошей новостью является тот факт, что подобное предельное значение можно обойти, при соответствующей необходимости. Если у пользователей есть в наличии один из более новых жестких дисков, которые используют сектора по «4 КБ» , то фактический теоретический предел будет составлять «16 TiB» , исходя из следующего расчета «4096 * 2^32 = 16 TiB» . Однако, верным было бы решение просто перейти на использование формата разделов «GPT» , который не имеет подобных ограничений.
Использование «GPT» ( «Guid Partition Table» )
Более продвинутый «стиль» формата размещения таблиц разделов на физическом жестком диске «GPT» требуется для загрузочного диска в новых и современных компьютерах, которые используют интерфейс расширяемой прошивки «UEFI» вместо базового алгоритма ввода-вывода «BIOS» . Некоторые образцы устройств поддерживают режим «устаревшего BIOS» для организации возможности загрузки старого стиля «MBR» , но обычно большинство используют формат «GPT» .
Начиная с операционной системы «Windows Vista» , пользователи могут обычно использовать «GPT-разделы» на диске с данными для компьютера, который функционирует на более новой версии системы «BIOS» , но не позволяет задействовать их в качестве загрузочного диска. Более ранние версии «Windows» не поддерживают стандарт формата «GPT» .
«GPT» позволяет использовать до «128» разделов на одном жестком диске, и каждый раздел может иметь размер «9,4 зетабайта» , составляющий один миллиард терабайт, что несколько чрезмерно с точки зрения современных существующих способностей накопителей.
Вместо того, чтобы просто хранить одну копию таблицы разделов, как это реализовано в «MBR» , в «GPT» существует как первичная, так и резервная копия, каждая из которых имеет циклический контроль избыточности для проверки данных на предмет возможного повреждения.
Все «GPT-диски» содержат «Наследственную MBR» , расположенную в начале диска и представляющую собой поддельную таблицу «MBR» , основная цель которой, главным образом, выражена в защитных функциях. В таблице поддельных разделов указывается наличие всего одного раздела, охватывающего весь «GPT-диск» и обладающего особым маркировочным идентификатором, позволяющим устаревшим операционным системам, не приспособленным для чтения «GPT дисков» , распознать и оставить подобный диск без изменений. Данная система внутренней организации способна защитить пользователей от устаревшего «MBR-ориентированного» системного обеспечения, которое может испортить диск по причине отсутствия заложенной возможности поддерживать «GPT» . «Наследственная MBR» не делает файловую систему «GPT» читаемой на старых компьютерах, но уберегает диск и предотвращает случайное стирание содержимого.
Для загрузочных «GPT-дисков» требуется исполнения нескольких условий, одним из которых является обязательное наличие системного раздела «EFI» . Раздел имеет размер «100-260 МБ» , в зависимости от используемого диска, и непосредственно содержит загрузчик и ряд другой важной информации.
Пользователи могут изменять типы разделов с «MBR» на «GPT» и наоборот, задействуя возможности системного приложения «Управление дисками» . Но основная проблема заключается в том, что для подобного перехода потребуется предварительно удалить все существующие разделы на диске, что делает эту функцию несколько менее полезной.
Относится к: Windows 10, Windows 8.1, Windows Server 2019, Windows Server 2016, Windows Server 2012 R2, Windows Server 2012.
С помощью компонента управления дисками вы можете добавить в существующий том дополнительное пространство за счет пустого места на диске, но только если пустое пространство не содержит томов (то есть не распределено) и располагается сразу за расширяемым томом без других промежуточных томов, как показано на следующем изображении. Для расширения базовый том должен быть отформатирован в файловую систему NTFS или ReFS.
Если вы используете Windows Server 2012 R2 или более поздней версии, вы также можете использовать Синхронизацию файлов Azure для расширения тома в облако. Дополнительные сведения см. в статье Планирование развертывания Синхронизации файлов Azure в Windows Server.
Расширение тома с помощью компонента управления дисками
Чтобы расширить том в пустое пространство, расположенное на диске сразу за этим томом, сделайте следующее.
Откройте модуль управления дисками с правами администратора.
Для этого введите Управление дисками в поле поиска на панели задач, выберите и удерживайте (или щелкните правой кнопкой мыши) Управление дисками, а затем выберите Запуск от имени администратора > Да. Когда откроется компонент управления компьютером, перейдите в раздел Хранилище > Управление дисками.
Щелкните и удерживайте (или щелкните правой кнопкой мыши) тот том, который вы хотите расширить, а затем выберите Расширить том.
Если действие Расширить том неактивно, проверьте следующее:
- Компонент управления дисками или управления компьютером открыты с правами администратора;
- существует нераспределенное пространство непосредственно после нужного тома (справа от него), как показано на рисунке выше. Если между расширяемым томом и нераспределенным местом существует другой том, вы можете удалить этот промежуточный том и все файлы в нем (не забудьте сначала заархивировать или переместить все важные данные!), применить приложение сегментирования стороннего поставщика (не Майкрософт), которое может перемещать тома без уничтожения данных, или остановить процесс расширения тома и создать на нераспределенном пространстве новый том.
- Жесткий диск форматируется в файловую систему NTFS или ReFS. Для других файловых систем расширение не поддерживается, поэтому вам придется заархивировать или переместить нужные файлы с этого тома и заново отформатировать его в файловую систему NTFS или ReFS.
- Если размер диска превышает 2 ТБ, к нему должна быть применена схема секционирования GPT. Чтобы использовать более 2 ТБ на одном диске, его необходимо инициализировать с использованием схемы секционирования GPT. См. сведения о том, как изменить стиль раздела диска с MBR на GPT.
- Если и после этого не удается расширить том, проверьте возможные проблемы на сайте сообщества Майкрософт в разделе "Файлы, папки и хранилища". Если здесь нет готового ответа, задайте свой вопрос, чтобы сотрудники корпорации Майкрософт или другие члены сообщества попытались вам помочь, или обратитесь в службу поддержки Майкрософт.
Щелкните Далее, а затем на странице мастера Выбор дисков (показано здесь) укажите, какой объем нужно добавить к расширяемому тому. Обычно лучше всего использовать вариант по умолчанию, то есть все свободное пространство, но вы можете указать меньшее значение, если хотите создать дополнительные тома в свободном пространстве.
Щелкните Далее, а затем Готово, чтобы выполнить расширение.
Расширение тома с помощью PowerShell
Щелкните и удерживайте (или щелкните правой кнопкой мыши) кнопку "Пуск", а затем выберите Windows PowerShell (администратор).
Введите следующую команду, чтобы изменить размер тома до максимально возможного, и укажите букву расширяемого диска в переменной $drive _letter.
Для работы с жестким диском его для начала необходимо как-то разметить, чтобы операционная система могла понять в какие области диска можно записывать информацию. Поскольку жесткие диски имеют большой объем, их пространство обычно разбивают на несколько частей — разделов диска. Каждому такому разделу может быть присвоена своя буква логического диска (для систем семейства Windows) и работать с ним можно, как будто это независимый диск в системе.
Способов разбиения дисков на разделы на сегодняшний день существует два. Первый способ — использовать MBR. Этот способ применялся еще чуть ли не с появления жестких дисков и работает с любыми операционными системами. Второй способ — использовать новую систему разметки — GPT. Этот способ поддерживается только современными операционными системами, поскольку он еще относительно молод.
Структура MBR
До недавнего времени структура MBR использовалась на всех персональных компьютерах для того, чтобы можно было разделить один большой физический жесткий диск (HDD) на несколько логических частей — разделы диска (partition). В настоящее время MBR активно вытесняется новой структурой разделения дисков на разделы — GPT (GUID Partition Table). Однако MBR используется еще довольно широко, так что посмотрим что она из себя представляет.
MBR всегда находится в первом секторе жесткого диска. При загрузке компьютера, BIOS считывает этот сектор с диска в память по адресу 0000:7C00h и передает ему управление.
Итак, первая секция структуры MBR — это секция с исполняемым кодом, который и будет руководить дальнейшей загрузкой. Размер этой секции может быть максимум 440 байт. Далее идут 4 байта, отведенные на идентификацию диска. В операционных системах, где идентификация не используется, это место может занимать исполняемый код. То же самое касается и последующих 2 байт.
Начиная со смещения 01BEh находится сама таблица разделов жесткого диска. Таблица состоит из 4 записей (по одной на каждый возможный раздел диска) размером 16 байт.
Структура записи для одного раздела:
Первым байтом в этой структуре является признак активности раздела. Этот признак определяет с какого раздела следует продолжить загрузку. Может быть только один активный раздел, иначе загрузка продолжена не будет.
Следующие три байта — это так называемые CHS-координаты первого сектора раздела.
По смещению 04h находится код типа раздела. Именно по этому типу можно определить что находится в данном разделе, какая файловая система на нем и т.п. Список зарезервированных типов разделов можно посмотреть, например, в википедии по ссылке Типы разделов.
После типа раздела идут 3 байта, определяющие CHS-координаты последнего сектора раздела.
CHS-координаты сектора расшифровываются как Cylinder Head Sector и соответственно обозначают номер цилиндра (дорожки), номер головки (поверхности) и номер сектора. Цилиндры и головки нумеруются с нуля, сектор нумеруется с единицы. Таким образом CHS=0/0/1 означает первый сектор на нулевом цилиндре на нулевой головке. Именно здесь находится сектор MBR.
Все разделы диска, за исключением первого, обычно начинаются с нулевой головки и первого сектора какого-либо цилиндра. То есть их адрес будет N/0/1. Первый раздел диска начинается с головки 1, то есть по адресу 0/1/1. Это все из-за того, что на нулевой головке место уже занято сектором MBR. Таким образом, между сектором MBR и началом первого раздела всегда есть дополнителььные неиспользуемые 62 сектора. Некоторые загрузчики ОС используют их для своих нужд.
Интересен формат хранения номера цилиндра и сектора в структуре записи раздела. Номер цилиндра и номер сектора делят между собой два байта, но не поровну, а как 10:6. То есть на номер сектора приходится младшие 6 бит младшего байта, что позволяет задавать номера секторов от 1 до 63. А на номер цилиндра отведено 10 бит — 8 бит старшего байта и оставшиеся 2 бита от младшего байта: «CCCCCCCC CCSSSSSS», причем в младшем байте находятся старшие биты номера цилиндра.
Проблема с CHS-координатами состоит в том, что с помощью такой записи можно адресовать максимум 8 Гб диска. В эпоху DOS это было приемлемо, однако довольно скоро этого перестало хватать. Для решения этой проблемы была разработана система адресации LBA (Logical Block Addressing), которая использовала плоскую 32-битную нумерацию секторов диска. Это позволило адресовать диски размером до 2Тб. Позже разрядность LBA увеличили до 48 бит, однако MBR эти изменения не затронули. В нем по-прежнему осталась 32-битная адресация секторов.
Итак, в настоящее время повсеместно используется LBA-адресация для секторов на диске и в структуре записи раздела адрес его первого сектора прописывается по смещению 08h, а размер раздела — по смещению 0Ch.
Для дисков размером до 8Гб (когда адресация по CHS еще возможна) поля структуры с CHS-координатами и LBA-адресации должны соответствовать друг другу по значению (корректно конвертироваться из одного формата в другой). У дисков размером более 8Гб значения всех трех байт CHS-координат должны быть равны FFh (для головки допускается также значение FEh).
В конце структуры MBR всегда находится сигнатура AA55h. Она в какой-то степени позволяет проверить, что сектор MBR не поврежден и содержит необходимые данные.
Расширенные разделы
Разделы, отмеченные в таблице типом 05h и 0Fh, это так называемые расширенные разделы. С их помощью можно создавать больше разделов на диске, чем это позволяет MBR. На самом деле расширенных разделов несколько больше, например есть разделы с типами C5h, 15h, 1Fh, 91h, 9Bh, 85h. В основном все эти типы разделов использовались в свое время различными операционными системами (такими как например OS/2, DR-DOS, FreeDOS) с одной и той же целью — увеличить количество разделов на диске. Однако со временем различные форматы отпали и остались только разделы с типами 05h и 0Fh. Единственное исключение — это тип 85h. Он до сих пор может использоваться в Linux для формирования второй цепочки логических дисков, скрытых от других операционных систем. Разделы с типом 05h используются для дисков менее 8Гб (где еще возможна адресация через CHS), а тип 0Fh используется для дисков больше 8Гб (и используется LBA-адресация).
В первом секторе расширенного раздела находится структура EBR (Extended Boot Record). Она во многом схожа со структурой MBR, но имеет следующие отличия:
- В EBR нет исполняемого кода. Некоторые загрузчики могут его туда записывать, но обычно это место заполнено нулями
- Сигнатуры диска и два неиспользуемых байта должны быть заполнены нулями
- В таблице разделов могут быть заполнены только две первых записи. Остальные две записи должны быть заполнены нулями
В отличие от MBR, где позволяется создавать не более четырёх разделов, структура EBR позволяет организовать список логических разделов, ограниченный лишь размером раздела-контейнера (того самого, который с типом 05h или 0Fh). Для организации такого списка используется следующий формат записей: первая запись в таблице разделов EBR указывает на логический раздел, связанный с данным EBR, а вторая запись указывает на следующий в списке раздел EBR. Если данный логический раздел является последним в списке, то вторая запись в таблице разделов EBR должна быть заполнена нулями.
Формат записей разделов в EBR аналогичен формату записи в структуре MBR, однако логически немного отличается.
Признак активности раздела для разделов структуры EBR всегда будет 0, так как загрузка осуществлялась только с основных разделов диска. Координаты CHS, с которых начинается раздел используются, если не задействована LBA-адресация, также как и в структуре MBR.
А вот поля, где в режиме LBA-адресации должны находиться номер начального сектора и количество секторов раздела, в структуре EBR используются несколько иначе.
Для первой записи таблицы разделов EBR в поле начального сектора раздела (смещение 08h) записывается расстояние в секторах между текущим сектором EBR и началом логического раздела, на который ссылается запись. В поле количества секторов раздела (смещение 0Ch) в этом случае пишется размер этого логического раздела в секторах.
Для второй записи таблицы разделов EBR в поле начального сектора раздела записывается расстояние между сектором самой первой EBR и сектором следующей EBR в списке. В поле количества секторов раздела в этом случае пишется размер области диска от сектора этой следующей структуры EBR и до конца логического раздела, относящегося к этой структуре.
Таким образом, первая запись таблицы разделов описывает как найти, и какой размер занимает текущий логический раздел, а вторая запись описывает как найти, и какой размер занимает следующий EBR в списке, вместе со своим разделом.
Структура GPT
В современных компьютерах на смену BIOS пришла новая спецификация UEFI, а вместе с ней и новое устройство разделов на жестком диске — GUID Partition Table (GPT). В этой структуре были учтены все недостатки и ограничения, накладываемые MBR, и разработана она была с большим запасом на будущее.
Кроме того, в отличие от MBR, структура GPT хранит на диске две своих копии, одну в начале диска, а другую в конце. Таким образом, в случае повреждения основной структуры, будет возможность восстановить ее из сохраненной копии.
Рассмотрим теперь устройство структуры GPT подробнее. Вся структура GPT на жестком диске состоит из 6 частей:
| LBA-адрес | Размер (секторов) | Назначение |
| LBA 0 | 1 | Защитный MBR-сектор |
| LBA 1 | 1 | Первичный GPT-заголовок |
| LBA 2 | 32 | Таблица разделов диска |
| LBA 34 | NN | Содержимое разделов диска |
| LBA -34 | 32 | Копия таблицы разделов диска |
| LBA -2 | 1 | Копия GPT-заголовка |
Защитный MBR-сектор
Первый сектор на диске (с адресом LBA 0) — это все тот же MBR-сектор. Он оставлен для совместимости со старым программным обеспечением и предназначен для защиты GPT-структуры от случайных повреждений при работе программ, которым про GPT ничего не известно. Для таких программ структура разделов будет выглядеть как один раздел, занимающий все место на жестком диске.
Структура этого сектора ничем не отличается от обычного сектора MBR. В его таблице разделов дожна быть создана единственная запись с типом раздела 0xEE. Раздел должен начинаться с адреса LBA 1 и иметь размер 0xFFFFFFFF. В полях для CHS-адресации раздел соответственно должен начинаться с адреса 0/0/2 (сектор 1 занят под саму MBR) и иметь конечный CHS-адрес FF/FF/FF. Признак активного раздела должен иметь значение 0 (неактивный).
При работе компьютера с UEFI, данный MBR-сектор просто игнорируется и никакой код в нем также не выполняется.
Первичный GPT-заголовок
Этот заголовочный сектор содержит в себе данные о всех LBA-адресах, использующихся для разметки диска на разделы.
Структура GPT-заголовка:
| Смещение (байт) | Размер поля (байт) | Пример заполнения | Название и описание поля |
| 0x00 | 8 байт | 45 46 49 20 50 41 52 54 | Сигнатура заголовка. Используется для идентификации всех EFI-совместимых GPT-заголовков. Должно содержать значение 45 46 49 20 50 41 52 54, что в виде текста расшифровывается как "EFI PART". |
| 0x08 | 4 байта | 00 00 01 00 | Версия формата заголовка (не спецификации UEFI). Сейчас используется версия заголовка 1.0 |
| 0x0C | 4 байта | 5C 00 00 00 | Размер заголовка GPT в байтах. Имеет значение 0x5C (92 байта) |
| 0x10 | 4 байта | 27 6D 9F C9 | Контрольная сумма GPT-заголовка (по адресам от 0x00 до 0x5C). Алгоритм контрольной суммы — CRC32. При подсчёте контрольной суммы начальное значение этого поля принимается равным нулю. |
| 0x14 | 4 байта | 00 00 00 00 | Зарезервировано. Должно иметь значение 0 |
| 0x18 | 8 байт | 01 00 00 00 00 00 00 00 | Адрес сектора, содержащего первичный GPT-заголовок. Всегда имеет значение LBA 1. |
| 0x20 | 8 байт | 37 C8 11 01 00 00 00 00 | Адрес сектора, содержащего копию GPT-заголовка. Всегда имеет значение адреса последнего сектора на диске. |
| 0x28 | 8 байт | 22 00 00 00 00 00 00 00 | Адрес сектора с которого начинаются разделы на диске. Иными словами — адрес первого раздела диска |
| 0x30 | 8 байт | 17 C8 11 01 00 00 00 00 | Адрес последнего сектора диска, отведенного под разделы |
| 0x38 | 16 байт | 00 A2 DA 98 9F 79 C0 01 A1 F4 04 62 2F D5 EC 6D | GUID диска. Содержит уникальный идентификатор, выданный диску и GPT-заголовку при разметке |
| 0x48 | 8 байт | 02 00 00 00 00 00 00 00 | Адрес начала таблицы разделов |
| 0x50 | 4 байта | 80 00 00 00 | Максимальное число разделов, которое может содержать таблица |
| 0x54 | 4 байта | 80 00 00 00 | Размер записи для раздела |
| 0x58 | 4 байта | 27 C3 F3 85 | Контрольная сумма таблицы разделов. Алгоритм контрольной суммы — CRC32 |
| 0x5C | 420 байт | 0 | Зарезервировано. Должно быть заполнено нулями |
Система UEFI проверяет корректность GPT-заголовка, используя контрольный суммы, вычисляемые по алгоритму CRC32. Если первичный заголовок поврежден, то проверяется контрольная сумма копии заголовка. Если контрольная сумма копии заголовка правильная, то эта копия используется для восстановления информации в первичном заголовке. Восстановление также происходит и в обратную сторону — если первичный заголовок корректный, а копия неверна, то копия восстанавливается по данным из первичного заголовка. Если же обе копии заголовка повреждены, то диск становится недоступным для работы.
У таблицы разделов дополнительно существует своя контрольная сумма, которая записывается в заголовке по смещению 0x58. При изменении данных в таблице разделов, эта сумма рассчитывается заново и обновляется в первичном заголовке и в его копии, а затем рассчитывается и обновляется контрольная сумма самих GPT-заголовков.
Таблица разделов диска
Следующей частью структуры GPT является собственно таблица разделов. В настоящее время операционные системы Windows и Linux используют одинаковый формат таблицы разделов — максимум 128 разделов, на каждую запись раздела выделяется по 128 байт, соответственно вся таблица разделов займет 128*128=16384 байт, или 32 сектора диска.
Твердотельные диски, жёсткие диски, USB-накопители, SD-карты — всё, что имеет место для хранения, должно быть разбито на разделы. Неразделенный диск нельзя использовать, пока он не содержит хотя бы один раздел, но диск также может содержать несколько разделов.
Большинству пользователей не придётся беспокоиться о создании разделов, но вам, возможно, придётся работать с разделами при установке операционной системы или настройке нового диска.
Что такое раздел и том диска?
Многие диски поставляются с уже настроенным одним разделом, но все устройства хранения рассматриваются как масса нераспределенного свободного пространства, когда они не содержат разделов. Чтобы фактически настроить файловую систему и сохранить любые файлы на диск, диску нужен раздел.
Раздел может содержать все дисковое пространство на диске или только его часть. На многих устройствах хранения один раздел часто занимает весь диск.
Разделы необходимы, потому что вы не можете просто начать записывать файлы на пустой диск. Сначала необходимо создать хотя бы один контейнер с файловой системой. Этот контейнер и называется partition, то есть «раздел». У вас может быть один раздел, содержащий всё пространство для хранения на диске, или можно разделить пространство на двадцать разных разделов. В любом случае вам понадобится хотя бы один раздел на диске перед тем, как его можно будет использовать.
После создания раздела раздел форматируется в соответствии с файловой системой, такой как файловая система NTFS на дисках Windows, файловая система FAT32 для съёмных дисков, файловая система HFS+ на компьютерах Mac или файловая система ext4 в Linux. Затем файлы записываются в эту файловую систему раздела.
Почему возможно создать несколько разделов и когда это нужно
Скорее всего, вы не хотите, чтобы на USB-накопителе было несколько разделов — один раздел позволит вам рассматривать USB-накопитель как единое целое. Если у вас несколько разделов, при подключении USB-накопителя к компьютеру появятся несколько разных дисков.
Однако вам может понадобиться несколько разделов по другим причинам. Каждый раздел может быть изолирован от других и даже иметь другую файловую систему. Например, многие компьютеры Windows поставляются с отдельным разделом восстановления, где хранятся файлы, необходимые для восстановления операционной системы Windows до заводских настроек по умолчанию. При восстановлении Windows файлы из этого раздела копируются в основной раздел. Раздел восстановления обычно скрыт, поэтому вы не можете получить к нему доступ из Windows и испортить его. Если бы файлы восстановления хранились в основном системном разделе, их было бы легче удалить, заразить или повредить.
Некоторым продвинутым пользователям Windows нравится создавать отдельный раздел для файлов с личными данными. При переустановке Windows вы можете стереть системный диск и оставить раздел данных нетронутым. Если вы хотите установить Linux на свой компьютер с Windows, вы можете установить его на тот же диск — система Linux будет установлена в один или несколько отдельных разделов, поэтому Windows и Linux не будут мешать друг другу.
Системы Linux обычно состоят из нескольких разделов. Например, в системах Linux есть раздел подкачки, который функционирует как файл подкачки в Windows. Раздел подкачки отформатирован в другую файловую систему. В Linux вы можете создавать разделы, как вам нравится, давая различным системным каталогам отдельный раздел.
Первичный, расширенный и логический разделы
При разбиении на разделы вы должны понимать разницу между первичным, расширенным и логическим разделами. На диске с традиционной таблицей разделов (MBR) может быть не более четырёх разделов. Расширенные и логические разделы — способ обойти это ограничение.
Каждый диск может иметь до четырёх основных разделов или трёх основных разделов и расширенного раздела. Если вам нужно четыре раздела или меньше, вы можете просто создать их как основные разделы.
Однако допустим, вам нужно шесть разделов на одном диске. Вам нужно будет создать три основных раздела, а также дополнительный раздел. Расширенный раздел эффективно функционирует как контейнер, позволяющий создавать большее количество логических разделов. Итак, если вам нужно шесть разделов, вы должны создать три основных раздела, расширенный раздел, а затем три логических раздела внутри расширенного раздела. Вы также можете просто создать один основной раздел, расширенный раздел и пять логических разделов - у вас просто не может быть более четырех основных разделов одновременно.
Как разбить диск на разделы (тома)
Разбиение на разделы с помощью графических инструментов довольно просто, если вы знаете, что делаете. При установке операционной системы — Windows или Linux — установщик вашей операционной системы предложит экран разбиения на разделы, где вы можете создавать, удалять, форматировать и изменять размер разделов. (Обратите внимание, что удаление или форматирование раздела приведёт к удалению всех данных на нем!)
Вы также можете использовать такие инструменты, как «Управление дисками» в Windows и GParted в Linux, для управления разделами на системном диске или других дисках. Вы не всегда можете изменить раздел во время его использования — например, вы не можете удалить системный раздел Windows, когда вы запускаете с него Windows! Поэтому вам может потребоваться загрузиться с Live CD Linux или использовать установочный диск операционной системы, чтобы внести множество изменений.
Эти инструменты позволяют разбивать системные диски, а также другие внутренние диски, внешние диски, USB-накопители, SD-карты и другие носители.
Разделы выглядят как диски, но не дают одинаковых преимуществ в производительности
Операционные системы отображают отдельные разделы как отдельные диски. Например, если на вашем компьютере есть один диск с объёмом памяти 500 ГБ, в Windows вам будет доступен диск C:\ с 500 ГБ свободного места. Но если вы разделите этот диск пополам, у вас будет диск C:\ с 250 ГБ пространства и диск D:\ с 250 ГБ, отображаемый в проводнике Windows.
Эти диски могут выглядеть как отдельные физические устройства, но они не являются таковыми. Хотя они выглядят как разные диски, это одно и то же физическое оборудование. И скорость этого диска делится на них, если вы используете два диска одновременно. Вы не получите преимущества в производительности от использования двух отдельных разделов по сравнению с использованием двух отдельных физических дисков.
Большинству людей не нужно беспокоиться об этом, поскольку диски обычно поставляются с одним разделом, операционная система разбивает их автоматически.
Читайте также: