На какой дорожке расположен начальный сектор загрузки диска?

Обновлено: 04.07.2024

План North American Electric Reliability Corporation по защите критически важной инфраструктуры (NERC CIP) представляет собой набор стандартов.

Структура управления рисками ISO 31000 – это международный стандарт, который предоставляет компаниям рекомендации и принципы для .

Чистый риск относится к рискам, которые находятся вне контроля человека и приводят к убыткам или их отсутствию без возможности получения финансовой выгоды.

Экранированная подсеть или брандмауэр с тройным подключением относится к сетевой архитектуре, в которой один брандмауэр используется с тремя сетями .

Метаморфное и полиморфное вредоносное ПО – это два типа вредоносных программ (вредоносных программ), код которых может изменяться по мере их распространения.

В контексте вычислений Windows и Microsoft Active Directory (AD) идентификатор безопасности (SID) — это уникальное значение, которое равно .

Медицинская транскрипция (МТ) – это ручная обработка голосовых сообщений, продиктованных врачами и другими медицинскими работниками.

Электронное отделение интенсивной терапии (eICU) — это форма или модель телемедицины, в которой используются самые современные технологии.

Защищенная медицинская информация (PHI), также называемая личной медицинской информацией, представляет собой демографическую информацию, медицинскую .

Снижение рисков – это стратегия подготовки к угрозам, с которыми сталкивается бизнес, и уменьшения их последствий.

Отказоустойчивая технология — это способность компьютерной системы, электронной системы или сети обеспечивать бесперебойное обслуживание.

Синхронная репликация — это процесс копирования данных по сети хранения, локальной или глобальной сети, поэтому .

Интерфейс управления облачными данными (CDMI) – это международный стандарт, определяющий функциональный интерфейс, используемый приложениями.

Износ флэш-памяти NAND — это пробой оксидного слоя внутри транзисторов с плавающим затвором флэш-памяти NAND.

Выносливость при записи — это количество циклов программирования/стирания (P/E), которое может быть применено к блоку флэш-памяти перед сохранением .

Определение MBR и способы исправления отсутствующих или поврежденных MBR

Тим Фишер имеет более чем 30-летний опыт работы в сфере технологий. Он пишет о технологиях более двух десятилетий и является вице-президентом и генеральным директором Lifewire.

Главная загрузочная запись (часто сокращенно MBR) – это своего рода загрузочный сектор, хранящийся на жестком диске или другом запоминающем устройстве, который содержит компьютерный код, необходимый для запуска процесса загрузки.

Он создается, когда жесткий диск разбит на разделы, но не находится внутри раздела. Это означает, что неразделенные носители данных, такие как дискеты, не содержат основной загрузочной записи.

MBR располагается в первом секторе диска. Конкретный адрес: Цилиндр: 0, Головка: 0, Сектор: 1.

Обычно используется сокращение MBR. Вы также можете увидеть, что он называется главный загрузочный сектор, нулевой сектор, главный загрузочный блок или главный загрузочный сектор раздела.

Что делает основная загрузочная запись?

Основная загрузочная запись состоит из трех основных частей: основной таблицы разделов, подписи диска и основного загрузочного кода.

Вот упрощенная версия роли, которую он играет при первом запуске компьютера:

BIOS ищет целевое устройство для загрузки, содержащее главную загрузочную запись.

Загрузочный код MBR использует загрузочный код этого конкретного раздела, чтобы определить, где находится системный раздел.

Загрузочный сектор этого конкретного раздела используется для запуска операционной системы.

Как видите, главная загрузочная запись играет очень важную роль в процессе запуска. Если бы этот конкретный раздел инструкций всегда был доступен, компьютер не знал бы, как запустить операционную систему.

Изображения PM / Банк изображений / Getty Images

Как исправить проблемы с основной загрузочной записью (MBR)

Проблемы с основной загрузочной записью могут возникать по разным причинам, например, из-за захвата MBR-вирусом или из-за физического повреждения жесткого диска. Основная загрузочная запись может быть незначительно повреждена или даже полностью удалена.

Ошибка "Нет загрузочного устройства" обычно указывает на проблему с основной загрузочной записью, но сообщение может отличаться в зависимости от производителя вашего компьютера или производителя BIOS материнской платы.

«Исправление» MBR необходимо выполнять вне Windows (до его запуска), потому что, конечно же, Windows не может запуститься.

Windows 10 и 8: поврежденную основную загрузочную запись можно восстановить в Windows 10 и Windows 8 с помощью команды bootrec в дополнительных параметрах запуска.
Windows 7 и Vista. Хотя Windows 7 и Windows Vista поддерживают одну и ту же команду, вместо этого она используется в параметрах восстановления системы.
Windows XP: В Windows XP основную загрузочную запись можно восстановить с помощью команды fixmbr. Справку см. в разделе Как восстановить основную загрузочную запись в Windows XP.

Некоторые компьютеры будут пытаться загрузиться с дискеты, а не с жесткого диска, и в этом случае любой вредоносный код с этой дискеты будет загружен в память. Этот тип кода может заменить обычный код в MBR и препятствовать запуску операционной системы.

Если вы подозреваете, что причиной повреждения основной загрузочной записи может быть вирус, мы рекомендуем использовать бесплатную загрузочную антивирусную программу для сканирования на наличие вирусов перед запуском операционной системы. Они похожи на обычные антивирусные инструменты, но работают даже тогда, когда операционная система не работает.

MBR и GPT: в чем разница?

Когда мы говорим о MBR и GPT (таблице разделов GUID), мы говорим о двух разных методах хранения информации о разделах. Вы увидите возможность выбрать тот или иной вариант при разбиении жесткого диска на разделы или использовании инструмента для создания разделов диска.

GPT заменяет MBR просто потому, что у него меньше ограничений. Например, максимальный размер раздела MBR-диска, отформатированного с размером блока 512 байт, составляет ничтожные 2 ТБ по сравнению с 9,3 ЗБ (более 9 млрд ТБ), которые позволяют диски GPT.< /p>

Кроме того, MBR допускает создание только четырех основных разделов и требует создания расширенного раздела для хранения других разделов, называемых логическими разделами. Операционные системы Windows могут иметь до 128 разделов на GPT-диске без необходимости создания расширенного раздела.

Еще один аспект, по которому GPT превосходит MBR, заключается в том, что его легко восстановить после повреждения. Диски MBR хранят загрузочную информацию в одном месте, которое легко может быть повреждено. Диски GPT хранят одни и те же данные в нескольких копиях на жестком диске, что значительно упрощает их восстановление. Диск с разделами GPT может даже автоматически выявлять проблемы, поскольку он периодически проверяет наличие ошибок.

GPT поддерживается через UEFI, который призван заменить BIOS.

Можно преобразовать диск MBR в диск GPT с помощью интерфейса Windows. После резервного копирования или перемещения данных на GPT-диск щелкните правой кнопкой мыши каждый раздел и выберите «Удалить раздел» или «Удалить том». Затем щелкните правой кнопкой мыши MBR-диск, который хотите преобразовать в GPT-диск, и выберите Преобразовать в GPT-диск.

Диск MBR может поддерживать до четырех стандартных разделов. Эти разделы обычно обозначаются как основные разделы.

На компьютерах с архитектурой x86 поля Starting и Ending Head, Cylinder и Sector на загрузочном диске очень важны для запуска компьютера. Код в основной загрузочной записи использует эти поля для поиска и загрузки загрузочного сектора раздела.

Поле Ending Cylinder в таблице разделов имеет длину десять бит, что ограничивает максимальное количество цилиндров, которые могут быть описаны в таблице разделов, до 1024. Поля Starting и Ending Head имеют длину в один байт, что ограничивает это поле до диапазон 0–255. Поле «Начальный и конечный сектор» имеет длину 6 бит, что ограничивает его диапазон до 0–63. Однако счет секторов начинается с 1 (по сравнению с 0 для других полей), поэтому максимальное количество секторов на дорожку 63.

Поскольку современные жесткие диски отформатированы на низком уровне с размером сектора в 512 байт, максимальная емкость диска, которая может быть описана таблицей разделов, может быть рассчитана следующим образом:

MaxCapacity = (размер сектора) x (секторов на дорожку) x (цилиндры) x (головки)

Подстановка максимально возможных значений дает:

512 x 63 x 1024 x 256 = 8 455 716 864 байт или 7,8 ГБ

Максимальная емкость после форматирования чуть меньше 8 ГБ.

Однако максимальный размер кластера, который можно использовать для томов FAT при работе под управлением Windows NT, составляет 64 КБ при размере сектора 512 байт. Таким образом, максимальный размер тома FAT составляет 4 ГБ.

Если у вас есть конфигурация с двойной загрузкой с Windows 95 или MS-DOS, объем томов FAT, к которым можно получить доступ при использовании любой из этих операционных систем, ограничен 2 ГБ. Кроме того, компьютеры Macintosh, просматривающие тома на компьютере под управлением Windows NT, не могут видеть более 2 ГБ. Если вы попытаетесь использовать том FAT размером более 2 ГБ при работе с MS-DOS или Windows 95 или получить к нему доступ с компьютера Macintosh, вы можете получить сообщение о том, что доступно 0 байт. То же ограничение применяется к системным и загрузочным разделам OS/2.

Максимальный размер тома FAT на конкретном компьютере зависит от геометрии диска и максимальных значений, которые могут поместиться в полях, описанных в этом разделе.В следующей таблице показан типичный размер тома FAT, когда преобразование включено и когда оно отключено. Количество цилиндров в обоих случаях равно 1024.

Компьютеры на базе RISC не имеют ограничений на размер системного или загрузочного разделов.

Если основной раздел или логический диск выходит за пределы цилиндра 1023, все эти поля будут содержать максимальные значения.

Относительные поля и количество секторов

Для первичных разделов поле «Относительные сектора» представляет собой смещение от начала диска до начала раздела, считая по секторам. Поле «Количество секторов» представляет общее количество секторов в разделе. Описание этих полей в расширенных разделах см. в разделе «Логические диски и расширенные разделы».

Windows NT использует эти поля для доступа ко всем разделам. Когда вы форматируете раздел под управлением Windows NT, он помещает данные в поля Starting и Ending Cylinder, Head и Sector только для обратной совместимости с MS-DOS и Windows 95, а также для обеспечения совместимости с прерыванием BIOS (INT) 13 для цели запуска.

Подробнее

Во-первых, я предполагаю, что диски и/или разделы имеют линейный адрес от начала до конца. Это должно быть так, иначе такие программы, как dd, не смогут работать как механизм копирования.

Является ли загрузочный сектор почти всегда просто адресом 0 в этом массиве байтов? Я полагаю, это зависит от файловой системы, используемой на этом диске?

Извините, я действительно не разбираюсь в этих низкоуровневых вещах, и я хочу научиться!

5 ответов 5

Да, загрузочный сектор всегда находится в секторе 0 для MBR. Жесткий диск разделен на сектора, которые традиционно имеют размер 512 байт, но на дисках емкостью 4 ТБ и выше начинают использоваться сектора размером 4096 байт.

Вы должны прочитать или записать весь сектор.

Сегодня LBA, логическое распределение блоков, имеет стандартную последовательность секторов от 0 до емкости диска.

Древние жесткие диски на самом деле использовали цилиндры, головки и сектора. При этом каждая головка содержала столько-то секторов, а каждый цилиндр содержал столько-то головок.

Файловая система не начинается в секторе 0, вместо этого таблица разделов указывает начало раздела, поэтому файловые системы не играют в этом никакой роли.

Кроме того, GPT начал заменять MBR, так как MBR имеет ограничение примерно в 2,2 ТБ и имеет запутанный способ представления более 4 основных разделов. Вам нужны логические разделы, и каждый расширенный раздел может содержать много логических разделов.

GPT избавился от многих сложностей, обновил и упростил вещи.

Подробнее.

Чтобы уточнить в предпоследнем абзаце: это расширенный раздел, который вам нужен для создания логических разделов

Есть идеи, почему IBM требовала, чтобы размер диска хранился в CMOS, а не в первом секторе первой дорожки на первой головке?

@supercat Не знаю, но есть обоснованные предположения. Единственное, о чем я могу думать, это то, что это делает системы умилостивительными, и жесткий диск не может быть легко прочитан стандартным устройством. Это увеличивает шансы, что вы придете к ним за услугой. Кроме того, он защищал систему от возможности того, что сектор 0 был плохим. Также возможно, что BIOS был запрограммирован так, что информация была необходима до загрузки драйвера дискового ввода-вывода.

Для ПК с архитектурой x86 на основе BIOS наличие таблицы разделов, такой как MBR, не имеет значения. Единственное, что имеет значение, это загрузочная подпись 0x55AA по смещению 0x1FE. Если эта подпись присутствует, BIOS загрузит в память первые 512 байт и передаст выполнение первому из этих байтов. Если этой подписи нет, BIOS перейдет к следующему диску или сдастся, если их не осталось.

Главная загрузочная запись содержит не более 446 байтов загрузочного кода, таблицу разделов для основных разделов (только 16 байтов на раздел) и загрузочную подпись (2 байта). Из каждой 16-байтовой записи раздела только 4 байта фактически можно использовать для указания первого блока раздела на современных дисках и только 4 байта для указания количества блоков в разделе.В результате начальная точка раздела MBR должна находиться в пределах (2^32-1) блоков от начала диска, а размер раздела MBR должен быть (2^32-1) блоков или меньше. На практике это ограничивает полезность разбиения MBR на диски объемом 2 ТБ или меньше.

Традиционно загрузочный код MBR просто идентифицировал активный основной раздел, загружал первый блок этого раздела (иногда называемый загрузочной записью раздела или PBR) и выполнял его. Затем PBR будет содержать программу загрузки для конкретной операционной системы. Но современные загрузчики, такие как GRUB для Linux или некоторые решения для шифрования всего диска, могут выполнять более сложные задачи и поэтому не помещаются в один блок.

В 2011 году, когда была выпущена микроархитектура Intel Sandy Bridge, в массы была представлена новая прошивка UEFI, которая со временем заменила традиционную BIOS. Вместе с этим появилась новая схема разбиения: таблица разделов GUID или сокращенно GPT. Поскольку у MBR было довольно фундаментальное ограничение максимального размера в 2 терабайта (при стандартном размере блока 512 байт), потребовалась новая схема.

Схема разбиения GPT устраняет ограничения MBR:

С GPT больше не существует ограничения в 4 основных раздела на диске.
Разделения основных/расширенных/логических разделов в стиле MBR больше не существует: в этом смысле все разделы равны.

Прошивка UEFI также определяет новую схему загрузчика. Загрузчик больше не имеет фиксированного местоположения на диске. Вместо этого прошивка будет иметь встроенную возможность чтения файлов из файловой системы типа FAT32, а загрузчик будет просто обычным файлом в разделе FAT32, отмеченным GUID определенного типа раздела. Такой раздел называется ESP или системным разделом EFI. (Стандарт прошивки UEFI был разработан из прошивки EFI, существовавшей в основном на системах Intel Itanium, и оттуда было унаследовано название и структура раздела загрузчика.)

Таким образом, для других схем разбиения, включая GPT, вы не можете предполагать, что загрузочный сектор является первым блоком на диске — на самом деле, вы не можете предполагать, что концепция загрузочного сектора вообще существует!

Основная загрузочная запись (MBR) или сектор раздела – это первый 512-байтовый сектор (LBA/абсолютный сектор 0) разделенного на разделы устройства хранения данных, например жесткого диска.

Главная загрузочная запись (MBR) — это первый сектор жесткого диска, который всегда находится по адресу:

MBR — это самая важная структура данных на диске, которая создается при разбиении диска на разделы.

MBR содержит небольшой объем исполняемого кода, который называется:

В конце MBR находится 2-байтовая структура, называемая словом подписи или маркером конца сектора, которая всегда имеет шестнадцатеричное значение 0x55AA. Слово подписи также отмечает конец расширенной загрузочной записи (EBR) и загрузочного сектора.

Использование базового или динамического диска не влияет на расположение MBR на диске, и между ними существуют лишь незначительные различия в настройке таблицы разделов.

На дискете нет MBR. Первый сектор на гибком диске является загрузочным сектором. Хотя каждый жесткий диск содержит MBR, главный загрузочный код используется только в том случае, если диск содержит активный основной раздел.

Статьи по теме

Основной загрузочный код

Главный загрузочный код выполняет следующие действия:

Если главный загрузочный код не может выполнить эти функции, система выводит одно из следующих сообщений об ошибке:

Подпись диска

Подпись диска — уникальный номер со смещением 0x01B8, идентифицирующий диск для операционной системы.

Windows 2000 использует сигнатуру диска в качестве индекса для хранения и извлечения информации о диске в подразделе реестра HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\MountedDevices.

Таблица разделов

Таблица разделов, 64-байтовая структура данных, используемая для определения типа и расположения разделов на жестком диске, соответствует стандартному макету, независимому от операционной системы. Каждая запись в таблице разделов имеет длину 16 байт, максимум четыре записи. Каждая запись начинается с заданного смещения от начала сектора следующим образом:

В Windows 2000 только базовый диск использует таблицу разделов. Динамический диск использует базу данных управления дисками, расположенную в конце диска, для получения информации о конфигурации диска. Таблица разделов не обновляется при удалении или расширении томов после обновления динамического диска или при создании новых динамических томов.

Начальный и конечный этапы

Поля Starting и Ending chs (Cylinder, Head и Sector) являются дополнительными элементами таблицы разделов. Эти поля необходимы для запуска компьютера. Главный загрузочный код использует эти поля для поиска и загрузки загрузочного сектора активного раздела.Поля Starting CHS для неактивных разделов указывают на загрузочные сектора остальных основных разделов и EBR первого логического диска в расширенном разделе.

Знание начального сектора расширенного раздела очень важно для устранения неполадок диска низкого уровня. Если ваш диск выходит из строя, вам нужно работать с начальной точкой раздела (помимо других факторов), чтобы получить сохраненные данные.

Поле Ending Cylinder в таблице разделов имеет длину 10 бит, что ограничивает количество цилиндров, которые можно описать в таблице разделов, диапазоном от 0 до 1023. Поля Starting Head и Ending Head имеют длину в один байт, что ограничивает диапазон полей от 0 до 255. Поля Starting Sector (Начальный сектор) и Ending Sector (Конечный сектор) имеют длину шесть бит, что ограничивает диапазон этих полей от 0 до 63. Однако нумерация секторов начинается с 1 (а не с 0, как в других полях), поэтому максимальное количество секторов на дорожке равно 63.

Максимальная емкость диска
Поскольку все жесткие диски имеют низкоуровневое форматирование со стандартным сектором размером 512 байт, максимальная емкость диска, описываемая таблицей разделов, рассчитывается следующим образом:

Использование максимально возможных значений дает:

В результате расчетов максимальная емкость составляет чуть менее 8 гигабайт (ГБ). До введения логической блочной адресации (LBA) активный основной раздел не мог превышать 7,8 ГБ вне зависимости от используемой файловой системы.

Читайте также:

Режим перевода	Количество головок	Секторов на дорожку< /th>	Максимальный размер системного или загрузочного раздела
Отключено	64	32	1 ГБ
Включено	255	63	4 ГБ