1. Цель работы

Изучение настройки и форматирования жесткого диска персонального компьютера. Ознакомление с форматированием низкого уровня, логической разбивкой на разделы и форматиро­ванием высокого уровня.

2. Содержание работы

• Ручное определение типа накопителя;

• низкоуровневое форматирование;

• организация разделов жесткого диска;

• поддержка дисков большой емкости;

• назначение букв дискам; запуск программы fdisk;

создание разделов диска с помощью PartitionMagic;

• форматирование высокого уровня.

Ручное определение типа накопителя

Для этого предусмотрен так называемый определяемый пользователем тип устройства. Это означает, что можно ввести набор параметров (таких, как количество цилиндров, головок, секторов, на дорожке и т.д.), соответствующий конкретному жесткому диску.

Низкоуровневое форматирование.

Для низкоуровневого форматирования необходимо использовать специальные программы (лучше всего программы производителя или же других разработчиков, например Disk Manaqer компании Ontrack. Настоящая программа низкоуровневого форматирования работает в обход системной BIOS и отсылает команды непосред­ственно в регистры контроллера. Именно поэтому многие из этих программ ориентированы на конкретные контроллеры. Для SCSI-дисков программа низкоуровневого форматиро­вания встроена в BIOS адаптера или же поставляется отдельно.

Организация разделов жесткого диска

Разбиение накопи­теля — это определение областей диска, которые операционная система будет использовать в качестве отдельных разделов, или томов. При организации разделов диска в его первый сектор (ци­линдр 0, головка 0, сектор 1) заносится главная загрузочная за­пись (Master Boot Record — MBR). В ней содержатся сведения о том, с каких цилиндров, головок и секторов начинаются и каки­ми заканчиваются имеющиеся на диске разделы. В этой таблице также содержатся указания для системной BIOS, какой из разде­лов является загрузочным, т.е. где следует искать основные фай­лы операционной системы.

Для разбиения накопителей на жестких дисках необходимо использовать программу Fdisk из поставок операционных систем Windows 9 или DOS. При ее выполнении в загрузочный сектор (сектор на диске, в который заносится главная загрузочная за­пись) записывается таблица разбиения, что необходимо для нор­мальной работы программы Format. Перед установкой любой операционной системы необходимо разбить диск на разделы.

Все версии программы Fdisk (Windows и DOS) позволяют создавать два различных типа разделов диска: основной и допол­нительный. Основной раздел может быть загрузочным, а допол­нительный нет. Если в компьютере установлен один жесткий диск, то, как минимум, часть этого диска должна быть основным разделом при условии, что компьютер будет загрузочной с этого жесткого диска. Основному разделу назначается буква C: диска, а дополнительным — остальные буквы : D:,E: и т.д. Один дополни­тельный раздел может содержать одну букву диска (логический диск DOS) или же несколько логических дисков.

Термин логический диск DOS не подразумевает использо­вания только операционной системы DOS — может использо­ваться любая операционная система : Windows 95, 98, Me, NT, 2000, Linux и т.д.

Оригинальная версия Windows 95 и MS DOS позволяет хра­нить не более 65 536 файлов на диске, а объем раздела не может превышать 2,1 Гбайт. Таким образом, жесткий диск объемом 10,1 Гбайт в этих операционных системах должен быть разделен ми­нимум на пять дисков. Разбивать диск на разделы необходимо и в целях безопас­ности данных. Например, диск можно разделить по следующей схеме: C: — операционная система; D: — приложения; E: — данные. В этом случае будут созданы основной и дополнительный разделы, а в дополнительном разделе будет создано два логичес­ких диска. При такой схеме разделения диска данные будут в относи­тельной безопасности - крах дисков C: и D: на них не повлияет. Кроме того, упрощается процедура резервного копирования дан­ных: создается копия диска E:, а не папок, разбросанных по не­скольким дискам.

Одна из схем разбивки жесткого диска

Поддержка дисков большой емкости.

При использовании Windows 95 OSR 2, Windows 98, Windows Me или Windows 2000 и дисков емкостью более 512 Мбайт можно прибегнуть к поддерж­ке дисков большой емкости, что обеспечивает ряд преимуществ.

- Можно использовать диски емкостью более 2,1 Гбайт как

один диск; фактически размер 2 Тбайт. Такое свойство обеспечи­вается новой файловой системой FAT 32.

- Поскольку FAT 32 использует более эффективные методы хранения данных, уменьшает процент потерь свободного места жесткого диска.

При использовании FAT 32 не забывайте о том, что она не поддерживается оригинальной версией Windows 95 и MS DOS, т.е. доступ к данным на таких дисках невозможен из этих опера­ционных систем. Файловую систему FAT 32 поддерживают

Windows 95 OSR 2, Windows 98, Windows Me и Windows 2000.

Существует еще одна "уникальная" (по совместимости) файловая система NTFS. Она поддерживается в Windows NT и Windows 2000, причем в последней используется ее пятая версия.

Назначение букв дискам.

Программа Fdisk назначает дис­кам буквы. Например, жесткий диск разбит следующим образом:

- основной раздел диск — C:;

- дополнительный раздел—диски D: и E:.

При добавлении второго жесткого диска основному разде­лу второго жесткого диска будет назначена буква первого логиче­ского диска дополнительного раздела первого жесткого диска. Все буквы логических дисков дополнительного раздела первого жесткого диска будут смещены на одну.

Запуск программы Fdisk.

При запуске программы Fdisk бу­дет выполнено тестирование диска и, если его размер превышает 512 Мбайт, появится следующее сообщение:

Включить поддержку больших дисков (Y/N).....? [Y]

Если ответ на этот вопрос будет утвердительным, все разде­лы размером более 512 Мбайт будут иметь файловую систему FAT 32. Кроме того, утвердительный ответ требуется для созда­ния раздела размером более 2 Гбайт.

Далее появятся следующие команды меню: Текущий жесткий диск: 1

Выберите действие:

1. Создание раздела DOS либо логического диска DOS

2. Выбор активного раздела

3. Удаление раздела либо логического диска DOS

4. Вывод сведений об имеющихся разделах

5. Смена текущего диска

Введите номер выбранного действия: [1]

Пятая команда появляется лишь при установке в системе нескольких жестких дисков. Номер текущего диска отображает­ся в первой строке.

Для создания раздела используется первая команда. Если диск уже разделен, то для просмотра его структуры можно вос­пользоваться четвертой командой.

При выборе первой команды появится следующее меню :

Текущий жесткий диск: 1

Выберите действие:

1. Создание основного раздела DOS

2. Создание дополнительного раздела DOS

3. Создание логических дисков DOS в дополнительном разделе

DOS

Введите номер выбранного действия: [1] Вначале необходимо создать основной раздел на загрузоч­ном диске, а затем дополнительные разделы на остальных дисках. После создания разделов один из них делается активным

(чаще всего это основной раздел на загрузочном диске). Для это­го применяется вторая команда.

После создания разделов и перезагрузки компьютера нуж­но произвести высокоуровневое форматирование новых разде­лов, а также установить операционную систему.

Создание разделов диска с помощью программы PartitionMagic

Разбить диск на разделы можно с помощью программы PartitionMagic. Эта программа позволяет также изменять разме­ры разделов, не повреждая данных, преобразовывать файловую систему FAT16 в FAT32 и наоборот. Существенное отличие этой программы от Fdisk — высокое быстродействие.

Форматирование высокого уровня.

Последний этап про­граммной настройки жесткого диска — форматирование высоко­го уровня (т.е. на уровне операционной системы). Основной це­лью данной процедуры является создание таблиц размещения файлов (FAT) и системы каталогов, чтобы операционные системы Windows 9х и DOS могли обращаться к файлам.

Обычно форматирование высокого уровня осуществляется с помощью стандартной командой Format, которая имеет следую­щий вид :

Format C: /S /V

По этой команде происходит высокоуровневое форматиро­вание диска C:, в его начале размещаются скрытые (системные) файлы операционной системы, а в конце предлагается ввести метку тома. При высокоуровневом форматировании выполняется ряд операций.

1. Поверхность диска сканируется в поисках дорожек и секторов, помеченных как дефективные во время низкоуровне­вого форматирования, и отмечается, что считать их невозможно.

2. Головки возвращаются на первый цилиндр раздела, и вего первый сектор (головка 1, сектор 1) заносится загрузочная за­пись тома DOS (сектор).

3. Начиная со следующего сектора (головка 1, сектор 2), за­писывается таблица FAT. Сразу после нее записывается вторая копия FAT. Эти таблицы пока пусты, в них содержатся только ко­ординаты дефектных кластеров, список которых был составлен во время просмотра дефектов поверхности.

4. Записывается пустой корневой каталог.

5. Если программа запускалась с помощью параметра /S, то на диск копируются системные файлы Io.sys и Msdos.sys (или Ibmbio.com и Ibmdos.com, в зависимости от типа используемой операционной системы) и файл Command.com (именно в таком порядке).

6. Если программа запускалась с помощью параметра /V, предлагается ввести метку тома (volume label), которая записыва­ется в качестве четвертого элемента корневого каталога.

После этого операционная система может использовать диск для записи и считывания файлов; кроме того, диск превра­щается в загрузочный.

На первом этапе форматирования высокого уровня скани­руется поверхность диска в поисках дефектов. Те дефекты, кото­рые были помечены при низкоуровневом форматировании, вы­глядят теперь как несчитываемые дорожки и секторы. Обнаружив такой участок, программа форматирования высокого уровня делает до пяти попыток прочесть записанные на нем дан­ные. Но если дефектный участок был отмечен при низкоуровне­вом форматировании, то он останется нечитаемым.

После пяти попыток программа Format переходит к следую­щим дорожкам или секторам. Участки, данные на которых не уда­лось прочесть с пяти попыток, помечаются в таблице FAT как де­фектные кластеры.

Ограничения программ Fdisk и Format.

При использова­нии программы Fdisk разрушается прежняя структура жесткого диска — разделов и логических дисков. Перед запуском этой про­граммы необходимо выполнить резервное копирование всех дан­ных, находящихся на диске. Ниже приведен список основных ог­раничений программ Fdisk и Format:

- Программа Fdisk не обеспечивает "дружественного" спосо­ба изменения буквы диска.

- После разбиения диска на разделы необходимо запускать программу Format.

- Эти программы не позволяют создать мультизагрузоч-ный диск.

-Эти программы не обеспечивают средств переноса данных на новый диск.

Некоторые производители жестких дисков создали специ­альные программы автоматической установки нового диска, кото­рые свободны от перечисленных недостатков программ Fdisk и Format (например, Disk Manager фирмы Ontrack, EZ Drive и Drive Pro фирмы StorageSoft, DiskWizard фирмы Seagate, MaxBlast! фирмы Maxtor).

Лабораторная работа № 5

Устройства ввода информации в ПК