Прежде чем можно будет выполнить высокоуровневое форматирование, диск должен быть разбит на логические разделы. Возможности управления дисками в ранних версиях MS-DOS (2.x, 3,х) ограничивали размер диска 32 Мб. Однако, совершенствование технологии изготовления дисководов жестких дисков привело к тому, что со временем емкости физических дисков существенно превысили этот предел. К счастью, операционные системы могут выполнять разбиение диска на логические разделы — т.е. разделять большие физические диски на несколько логических дисков. Каждый логический диск обозначается отдельной буквой (такой как С, D, Е и т.д.).
Обычно это выполняется в целях улучшения организации и ускорения доступа. С другой стороны, диски могут разбиваться на логические диски и для обеспечения возможности существования нескольких операционных систем на одном и том же физическом диске.
В основном, DOS предполагает наличие двух логических разделов на жестком диске. Первый логический раздел, или первичный раздел, должен быть диском С:. Системные файлы должны размещаться в этом логическом разделе, и этот раздел должен быть установлен как Active (Активный), чтобы система могла загружаться с диска. Активный логический раздел — это логический диск, с которого будет загружаться система.
После того, как первичный логический раздел установлен и правильно сконфигурирован, на диске можно создать также дополнительный логический раздел, называемый расширенным разделом. Расширенный раздел может быть, в свою очередь, разделен на 23 логических диска (которым присваиваются остальные буквы английского алфавита, за исключением букв a, b и с). Расширенный логический раздел не может быть удален, если внутри него определены логические дисководы.
На разбитом на логические разделы диске в каждый момент времени может быть активным только один логический диск. Когда во время процесса начальной загрузки система проверяет главную загрузочную запись физического диска, она проверяет также, какой логический раздел помечен как активный, а затем выполняет загрузку из загрузочной записи, размещенной на этом логическом диске. Подобный подход позволяет размещать на одном физическом диске несколько операционных систем, которые могут загружаться во время начальной загрузки.
В локальных и глобальных сетях концепция логических дисков получила дальнейшее развитие. Отдельный жесткий диск может быть логическим диском в большой системе дисков, установленных в одноранговой сети. С другой стороны, очень большой центральный диск может использоваться для создания нескольких логических дисков для сети типа сервер/клиент.
Программа разбиения диска на логические разделы для MS-DOS и Windows 9х называется FDISK.
В Windows NT процесс разбиения на логические разделы должен выполняться при помощи утилиты Disk Administrator (Администратор дисков). В Windows 2000 эта утилита заменена ее графической версией, названной Disk Management (Управление дисками). Утилита Disk Administrator/Disk Management выполняет те же базовые функции, что и утилита FDISK. Однако она может выполнять и множество дополнительных функций, связанных с компьютерными системами предприятий. После запуска утилита Disk Administrator/Manager отображает основные сведения о дисках системы, в том числе:
- Размер каждого диска
- Размер и тип файловой системы, используемой на каждом логическом диске
- Размер и размещение любого неформатированного (свободного) пространства на диске.
Утилита Disk Administrator позволяет создавать в традиционных первичных и расширенных логических разделах файловые системы FAT (file allocation table — таблица размещения файлов) или NTFS (New Technology File System — файловая система новой технологии, файловая система Windows NT). Она может использоваться также для создания томов четырех типов:
- Наборов томов
- Расслоенных наборов
- Зеркальных наборов
- Расслоенных наборов с проверкой четности
- Эти типы томов используются в системах RAID, описанных ранее в этой главе.
Хотя современные версии операционных систем поддерживают логические разделы, размеры которых превышают 528 Мб, существует еще один фактор, ограничивающий размер логических размеров дисков, — BIOS. Емкость стандартной BIOS ограничена значением 504 Мб. Для преодоления упомянутого ограничения современные BIOS поддерживают расширенный режим, в котором используется технология адресации логических блоков (logical block addressing, LBA), позволяющая DOS и Windows использовать логические разделы больших размеров.
Эта технология, получившая название enhanced cylinder, heads, sectors (расширенные цилиндры, головки, сектора, ECUS) фактически увеличивает количество распознаваемых системой головок чтения/записи с 16 до 256. Параметры, определяющие 1024 цилиндров, 63 сектора/дорожку и 512 байт/сектор, остаются без изменений.
Процедура высокоуровневого форматирования выполняется операционной системой и создает на диске логические структуры, которые указывают системе, какие файлы находятся на диске, и где их можно найти. В системах MS-DOS и Windows 9х процесс форматирования создает на диске пустую таблицу размещения файлов (file allocation table, FAT) и структуру корневого каталога. В системах Windows NT и Windows 2000 форматирование может создать таблицы FAT и корневые каталоги или более гибкие структуры Master File Table (главная файловая таблица, MFT).
