Восстановление загрузочного сектора fat Простейший случай. Разрушен только Boot Sector

В случае, когда устройству не удается запуститься и постоянно возникают ошибки в ходе загрузки следует попытаться воспользоваться стандартным средством для восстановления. Если же и оно не помогло или недоступно, тогда можно попытаться исправить загрузочные записи при помощи командной строки. Как это сделать будет рассказано в данной статье. Этот способ сможет помочь, в случае, когда дело не доходит до запуска самой ОС.

Утилита bootrec exe

Первым делом будет использована стандартная утилита для восстановления системы, которую придется вызывать из консоли.

К сожалению, для того, чтобы запустить консоль потребуются дополнительные действия. Будет необходимо создать диск восстановления или же диск с версией для установки виндовс. Хорошей идее будет иметь их всегда под рукой, а не записывать в срочном порядке на другом устройстве или у друзей.

Для семерки нужно будет выбрать пункт «Восстановление системы », а потом уже произвести запуск консоли. Для восьмерки же первый пункт останется неизменным, однако далее придется пройти в диагностику , оттуда вызвать дополнительные параметры и только потом запустить консоль.

В появившемся окне стоит ввести команду Bootrec.exe , после чего появится список доступных действий со всеми необходимыми пояснениями. Подробнее каждый пункт будет разобран далее.

Записываем новый загрузочный сектор

Вторая команда в этом списке позволит перезаписать текущий загрузочный сектор под ту операционку, которая имеется в данный момент. Сбои в секторе могут происходить по нескольким причинам:

Чтобы все это исправить достаточно лишь ввести команду fixboot так, как изображено на картинке.

Исправляем MBR

Эта команда, идущая первой строкой, позволит исправить соответствующие записи на системном жестком диске. Фактически, они отвечают за порядок загрузки системы, из них биос узнает, что и в какой последовательности загружать. Эта операция сможет помочь в случае возникновения ошибок :

Нужно ввести команду fixmbr так, как изображено на картинке, и все эти проблемы должны исчезнуть.

Как найти все установленные системы

Возможно возникновение ситуаций, при которых не все установленные системы доступны для загрузки. Выполнение соответствующей операции позволит проверить устройство на наличие других установленных операционок, а при помощи следующего раздела статьи их можно будет добавить в этот список. Необходимая команда отображена на картинке.

Пересоздаем BCD

Ввод соответствующей операции /RebuildBcd после первоначальной команды позволит записать все найденные операционные системы и средства восстановления в файл конфигурации загрузки виндовс, что позволит отобразить их при следующей загрузке.

Из статьи понятно, что многие проблемы с запуском системы можно решить самостоятельно, при помощи командной строки и всего одной утилиты. Так что стоит испробовать этот вариант, прежде чем начинать паниковать, переставлять ОС или нести компьютер в ремонт.

Загрузитесь с аварийной системной дискеты и выполните команду SYS C:, которая создаст на системном диске Boot Sector и скопирует туда системные файлы. Убедитесь, что версии операционных систем на дискете и на восстанавливаемом диске совпадают.

Восстановление Boot Sector проще выполнить "автоматическим" способом, но это не исключает возможность "ручного" восстановления с помощью карандаша, бумаги и редактора дисков. Как уже упоминалось выше, если на восстанавливаемом диске есть неповрежденные (или хотя бы частично поврежденные) элементы логической структуры, сохраните их в виде файлов на резервном диске.

Непростой случай. Разрушен не только Boot Sector

Но при этом имеется копия необходимых системных областей в виде файлов или областей диска.

Выполните стандартное форматирование основного раздела диска, т.е. командой format С:. При этом формируется файловая структура форматируемого раздела диска с воссозданием Boot Sector, чистых FAT и Root Directory, область данных при этом не затрагивается, т.е. информация в Data Area не изменяется.

Проверьте правильность местоположения корневой директории. Для этого DiskEditor-ом в режиме просмотра кластеров вновь созданного раздела, задав поиск объекта "Подкаталог", проверьте совпадение номеров физического кластера и номера кластера в первой записи найденных подкаталогов. В случае несовпадения номеров, необходимо подкорректировать значение числа секторов FAT в загрузочной записи Boot Sector. Корректировка осуществляется увеличением секторов на число кратное половине числа секторов в кластере. Как правило, такая корректировка необходима в случаях нестандартной разбивки диска или после изменений размеров разделов искусственным путем.

Если Вам повезло, и у Вас имеются зарезервированные в виде файлов уцелевшие образы FAT и/или Root Directory следует, воспользовавшись DiskEditor-ом восстановить их на диске. Если у Вас уцелела вторая копия FAT, а первая нет, следует скопировать вторую копию и на место первой копии.

Если у Вас уцелела одна из копий FAT и корневой каталог, после выполнения всех пунктов приведенных выше пунктов полноценный доступ к информации на диске будет восстановлен.

Как восстановить Boot Sector вручную

Адрес Boot Sector можно найти в физическом секторе с координатами 0/0/1 (Track/Head/Sector) в соответствующем разделу элементе Partition Table. Далее надо перейти к этому сектору и просмотреть его в формате Boot Record (клавиша F7 в программе Disk Editor). Если в полях корневого сектора находится "мусор", то надо вручную восстановить этот сектор. Надо забить нулями остальную часть загрузочного сектора или скопировать на это место загрузочный сектор системной дискеты, если раздел диска активен (C:) Затем надо вручную заполнить управляющие поля этого сектора:

Поле Boot Record	Корректное значение
	Можете записать сюда свое имя
Bytes per sector
Sectors per cluster	Вычислим позднее
Reserved sectors at beginning

Root directory entries
Total sectors on disk	Это значение берется из Partition Table (поле +0Ch в соответствующем элементе)
Media descriptor byte
Sectors per FAT	Вычислим позднее
Sectors per track
	Значение берется из Drive info
Special hidden sectors	Это значение равно значению Relative Sectors (Относительный номер начального сектора) (поле +08h в соответствующем элементе Partition Table) Если диск не загрузочный, то к этому значению прибавляется число 8388608 (800000h)

В этой таблице остались незаполненными поля Sectors per FAT (Секторов на FAT) и Sectors per Claster (Секторов на кластер). Их надо вычислять дополнительно:

Sectors per FAT : Просматриваем сектора диска, следующие за Boot Record, пока не найдем начало коренного каталога. Запоминаем координаты сектора каталога. Затем вычисляем относительный номер этого сектора относительно Boot Record из расчета, что известны Число Сторон на диске, Число Секторов на Дорожку и Относительный адрес Boot Record = 1. Затем находим искомое поле S/F:

S/F:= (<Относ. сектор каталога> -1) div 2.

Sectors per Claster : Это значение надо подобрать из расчета, что оно может принимать значения 8 sect/clast или 4 sect/clast.

Примечание. Приведенное описание относится к FAT 16. Если на диске используется FAT 32, обратитесь к ее описанию

MBR (по-русски – главная загрузочная запись) – определенный набор данных, строчек кода, таблица разделов и сигнатуры. Необходим он для загрузки операционной системы Windows после включение компьютера. Бывают случаи, когда в результате различных аппаратных и системных сбоев, МБР повреждается или стирается, что приводит к невозможности запуска Windows. Подобные проблемы решает восстановление загрузочной записи MBR Windows 7. В данной статье рассмотрено несколько несложных способов, которыми можно восстановить записи.

Немного теории

После включение компьютера BIOS выбирает носитель информации, с которого будет осуществляться загрузка. На этом этапе устройству необходимо знать, какой именно раздел жесткого диска содержит системные файлы Windows. MBR – небольшая программка, которая хранится в первом секторе HDD и указывает компьютеру на правильный раздел для запуска системы.

Если вы некорректно установите вторую операционную систему, таблица разделов может повредиться и старт первой Windows будет невозможен. То же самое иногда происходит при внезапном отключении электроэнергии. Если это произошло – не стоит отчаиваться, поврежденные данные можно полностью восстановить.

Восстановление загрузочной записи

Для того чтобы восстановить MBR, вам понадобится инсталляционный диск, с которого вы устанавливали Windows (либо любой другой). Если же диска нет, можно создать загрузочную флешку с Win7. Алгоритм действия:

Автоматическое восстановление

Для начала стоит предоставить починку MBR стандартным средствам от Microsoft. Выберите пункт «Восстановление запуска». Больше ничего делать не требуется, пройдет некоторое время, и компьютер сообщит о завершении процесса. Попробуйте запустить Windows. Если ничего не получилось – значит, необходимо восстановить МБР вручную.

Командная строка

Этот путь требует ввода нескольких команд в командную строку Windows.

В меню восстановления системы выберите пункт «Командная строка».
Теперь необходимо ввести «bottrec/fixmbr ». Данная команда служит для записи новой MBR совместимой с Win 7. Команда удалит нестандартные части кода, исправит повреждения, но не будет затрагивать существующую таблицу разделов.
Следом введите «bootrec/fixboot ». Эта команда служит для создания нового загрузочного сектора для Windows.
Далее «bootrec/nt60 sys ». Эта команда обновит загрузочный код MBR.
Закройте консоль, перезагрузите компьютер и попробуйте запустить систему. Если проблема все еще не решена, необходимо ввести еще несколько команд.
Снова запустите консоль и введите «bootrec/Scanos » и «bootrec/rebuildbcd ». С помощью этих утилит компьютер просканирует жесткий диск на наличие операционных систем, а затем внесет их в меню загрузки.
Следом опять введите «bootrec/nt60 sys » и перезагрузите компьютер.

Утилита TestDisk

Если у вас нет загрузочной флешки или диска, можно восстановить поврежденную запись с помощью сторонней программы. Для этого необходимо запустить другую (рабочую) ОС. Если на вашей машине была всего одна Windows, придется подключить жесткий диск к другому компьютеру. Работа с TestDisk достаточно сложна, поэтому рекомендуется ознакомиться с руководствами, посвященными конкретно этой программе.

Загрузчик Windows 7 перестает работать по многим причинам - при повреждении boot.ini или попытке установить XP вместе с «Семеркой», после чего последняя не хочет грузиться. Это происходит из-за того, что XP производит переписывание загрузочной записи MBR Windows 7. Обычно восстановление загрузчика Windows 7 осуществляется стандартными средствами системы. Можно использовать и другое средство, например, Bootice.

Самый простой способ восстановления загрузчика

Если при нажатии F8 не открываются дополнительные способы запуска и средство устранения неполадок, то потребуется использование диска или флешки восстановления Windows 7. С этого накопителя нужно будет загрузить компьютер в среду восстановления, нажав на ссылку восстановления системы в нижней части окна установки ОС.

Компьютер автоматически попытается найти решение проблемы, о чем и уведомит вас в открывшемся окне.
Если утилита восстановления справится с задачей, останется только перезагрузиться.

Если восстановить загрузчик Windows 7 после XP не удалось, используйте средство восстановления запуска, которое наряду с другими является частью установочного диска или флешки. Обычно эти простые способы могут справиться с несложными проблемами запуска MBR.

Редактируем boot.ini

За запуск системы по умолчанию отвечает boot.ini. При неправильной установке или удалении одной из ОС ее запись в нерабочем состоянии будет храниться в том же boot.ini. Он расположен в корне системного раздела, поэтому для его редактирования компьютер нужно настроить на показ скрытых файлов.

Иногда boot.ini может быть испорчен вирусом или тому могла способствовать какая-нибудь программа, после чего ОС не запускается самостоятельно.

Исправить это просто - загрузитесь с LiveCD и отредактируйте boot.ini обычным блокнотом. Здесь всего два раздела - boot loader, управляющий загрузкой и operating systems. Следует запомнить значение нескольких параметров:

timeout=10 - время в секундах, в течение которого пользователь может выбрать ОС для запуска;
multi(0) и disk(0) - параметры, которые должны иметь нулевые значения;
rdisk(0) - номер диска с системным разделом (отсчет ведется с нуля).

В целом boot.ini с одной ОС должен выглядеть так, как на картинке.

Применяем возможности командной строки для восстановления сектора MBR

Попасть в режим командной строки можно с того же загрузочного диска или флешки, открыв средство восстановления системы и выбрав самый последний пункт «Командная строка».

Введите команду Bootrec и нажмите после этого Enter, появится полный список возможностей
Запишите сектор MBR, для чего есть команда Bootrec.exe /FixMbr;
Об успешном завершении операции после нажатия Enter компьютер оповестит пользователя в следующей строчке;
Далее проведите процедуру записи нового сектора загрузки, для чего введите Bootrec.exe /FixBoot;
Останется только ввести Exit и попытаться перезагрузить компьютер.

Войдите в командную строку с установочного диска или флешки;
Введите Bootrec /ScanOs, после чего утилита просканирует компьютер на предмет наличия операционной системы;
Напишите в следующей строке команду Bootrec.exe /RebuildBcd, программа вам предложит внести в меню запуска все найденные версии Windows, включая XP и др.;
Останется с этим согласиться, нажав последовательно Y и Enter, после чего при загрузке системы вы будете иметь выбор, какую из ОС загрузить - XP или семерку.

Устранить проблему с MBR можно и еще одной командой. Для этого в командной строке нужно ввести bootsect /NT60 SYS, затем Enter. Введите для выхода Exit. В результате основной загрузочный код обновится, а ваши системы появятся в списке во время загрузки.

При серьезных проблемах описанными способами восстановить MBR может и не получиться, поэтому стоит попробовать перезапись файлов, находящихся в хранилище загрузки.

BOOTMGR is missing

Такое сообщение на черном экране компьютер обычно выдает при повреждении или удалении сектора MBR. Причина может быть и не связана с MBR, например, если BIOS слетели настройки вкладки Boot и система пытается загрузиться не с того диска. Но чаще бывает виноват именно загрузчик, поэтому опишем, как осуществить восстановление загрузки Windows 7.

На диске с Windows 7 всегда имеется небольшой 100-мегабайтовый зарезервированный скрытый раздел, для записи загрузочных файлов ОС, в том числе и поврежденный BOOTMGR. Можно просто скопировать BOOTMGR с установочного носителя и записать в этот раздел. Для этого:

Зайдите в командную строку с диска восстановления.
Введите последовательно команды diskpart и list volume, после чего на экране появится список ваших дисков и буквы, которые система присвоила каждому из них. Нас интересует зарезервированный раздел 100 Мб и оптический дисковод - диски C и F соответственно, как на картинке.
Для выхода введите Exit и нажмите Enter.

Введите букву установочного диска с двоеточием и команду скопировать загрузчик bootmrg в зарезервированный раздел. Это будет выглядеть так:

F: и далее Enter;
copy bootmgr C:\ и нажмите Enter;
Exit, утилита завершит работу.

Если копирование в скрытый раздел не удастся, то хранилище загрузки можно полностью перезаписать. Восстановление загрузчика Windows 7 производится командой bcdboot.exe N:\Windows, где N - буква диска с ОС. После того, как будет сообщено, что файлы созданы успешно, можно покинуть средство командой Exit и перезагрузить компьютер.

запишите в командной строке строчку diskpart, которой вызывается утилита;
для отображения всех имеющихся физических дисков напишите list disk;
выбирается нужный диск командой sel disk 0, где 0 - номер единственного установленного HDD;
для отображения всех разделов винчестера введите list partition;
для выбора зарезервированного раздела запишите команду sel part 1, где 1 - номер раздела;
сделайте его активным, введя active;
выйдите из приложения, написав exit.

В крайнем случае можно полностью вручную удалить и отформатировать раздел системы, произведя запуск с какого-нибудь LiveCD, а затем командой bcdboot.exe создать сектор заново.

Используем Bootice

Если Windows XP была установлена после «Семерки», из-за перезаписанного сектора MBR запускается только XP и у вас нет возможности выбора системы после того, как вы включите компьютер. Вместе с тем, обе системы полностью исправны, а вернуть меню запуска можно очень легко, для чего используется утилита Bootice:

В новом окне Bootice слева вы увидите список загрузки ОС, в который и нужно будет добавить к Windows XP отсутствующую «Семерку»:

нажмите «Добавить»;
в открывшемся списке выберите строчку новой записи Windows 7;
в правой стороне в верхнем поле для ввода выберите жесткий диск;
в поле ниже укажите раздел с «Семеркой»;
нажмите на сохранение основных настроек.

Программа уведомит вас об успешном изменении данного элемента в Boot и из Bootice можно будет выйти. Когда вы в следующий раз включите компьютер, уже можно будет выбрать, какую ОС загружать с жесткого диска - Windows 7 или XP.

Пожаловаться на контент

Нарушение авторских прав Спам Некорректный контент Сломанные ссылки

Отправить

Какой бы продвинутой ни была операционная система, ее загрузка невозможна без наличия двух секторов на жестком диске, которые содержат код, необходимый для запуска любой операционной системы. Первый сектор называется Master Boot Record (MBR); он всегда располагается по адресу: сектор 1/цилиндр 0/головка1 и является самым первым сектором жесткого диска. Вторым важнейшим сектором является Boot Sector (загрузочный сектор), расположенный в первом секторе каждого тома.

Master Boot Record

Master Boot Record является самой важной структурой диска; этот сектор создается при разбиении диска на разделы. В секторе MBR расположены небольшой код, называемый Master Boot Code, а также сигнатура диска и таблица разделов. В конце сектора MBR располагается двухбайтовая структура, указывающая на конец сектора. Она имеет значение 0x55AA. Сигнатура диска - это уникальное число, расположенное по смещению 0x01B8 и позволяющее операционной системе однозначно определить данный диск.

Код, находящийся в секторе MBR, выполняет следующие действия:

ищет активный раздел в таблице разделов;
ищет начальный сектор активного раздела;
загружает копию загрузочного сектора из активного раздела в память;
передает управление исполняемому коду из загрузочного сектора.

Если эти функции по какой-то причине не удается завершить, то выдается одно из следующих системных сообщений об ошибке:

Invalid partition table;
Missing operating system.

Отметим, что для гибких дисков не существует понятия MBR. Загрузочным сектором является первый сектор на диске. Также следует помнить, что каждый жесткий диск содержит сектор MBR, но загрузочный код используется только на дисках, имеющих активный первичный раздел.

Таблица разделов

Таблица разделов - это 64-байтовая структура, используемая для определения типа и местоположения разделов на жестком диске. Содержимое данной структуры унифицировано и не зависит от операционной системы. Информация о каждом разделе занимает 16 байт - таким образом, на диске может быть не более четырех разделов.

Информация о каждом разделе начинается с определенного смещения от начала сектора, как показано в табл. 1 .

Смещение

| |

Значение

Описание

0x01BE| 1 байт| 0x80| Индикатор загрузки (Boot Indicator) - указывает, является ли том активным разделом. Может иметь значения: 00 - не используется для загрузки; 80 - активный раздел
0x01BF| 1 байт| 0x01| Начальная головка (Starting Head)
0x01C0| 6 бит| 0x01| Начальный сектор (Starting Sector) - используются биты 0-5. Биты 6 и 7 используются следующим полем
0x01C1| 10 бит| 0x00| Начальный цилиндр (Starting Cylinder) - 10-битовое число с максимальным значением 1023
0x01C2| 1 байт| 0x07| Идентификатор системы (System ID) - определяет тип тома
0x01C3| 1 байт| 0xFE| Конечная головка (Ending Head)
0x01C4| 6 бит| 0xBF| Конечный сектор (Ending Sector) - используются биты 0-5. Биты 6 и 7 используются следующим полем
0x01C5| 10 бит| 0x09| Конечный цилиндр (Ending Cylinder) - 10-битовое число с максимальным значением 1023
0x01C6| Двойное слово| 0x3F000000| Относительные сектора (Relative Sectors) - смещение от начала диска до начала тома, выраженное в числе секторов
0x01CA| Двойное слово| 0x4BF57F00| Общее число секторов (Total Sectors) - число секторов в данном томе

После того как мы ознакомились с устройством записи о разделе, более подробно рассмотрим некоторые из полей этой записи.

Поле Boot Indicator

Первый элемент таблицы разделов, поле Boot Indicator, указывает, является ли том активным разделом. Напоминаем, что только первичный раздел диска может быть активным. Имеется возможность установки различных операционных систем и различных файловых систем на различных томах. Используя утилиты типа FDISK (MS-DOS), Disk Management (Windows 2000) или утилиты сторонних производителей, можно активизировать первичный раздел и установить соответствующее значение данного поля.

Поле System ID

Это поле содержит идентификатор системы и указывает, какая файловая система - FAT16, FAT32 или NTFS - использовалась для форматирования тома, а также позволяет узнать некоторые характеристики файловой системы. Кроме того, данное поле показывает, существует ли на диске расширенный раздел (extended partition). Возможные значения поля System ID показаны в табл. 3 .

Тип раздела

Пояснения

0x01| Первичный раздел или логический диск FAT12. Том имеет менее 32 680 секторов
0x04| Раздел или логический диск FAT16. Том имеет от 32 680 до 65 535 секторов, или размер от 16 до 33 Мбайт
0x05| Расширенный раздел
0x06| Раздел или логический диск BIGDOS FAT16. Размер от 33 Мбайт до 4 Гбайт
0x07| Раздел или логический диск NTFS. Installable File System
0x0B| Раздел FAT32 или логический диск
0x0C| Раздел FAT32 или логический диск с использованием расширений BIOS INT 13h
0x0E |Раздел BIGDOS FAT16 или логический диск с использованием расширений BIOS INT 13h
0x0F| Расширенный раздел, использующий расширения BIOS INT 13h
0x12| EISA-раздел
0x42 |Том динамического диска (Windows 2000)

Отметим, что под управлением MS-DOS доступны только тома с полем System ID, которое равно 0x01, 0x04, 0x05 или 0x06. Но тома с другим System ID этого поля могут быть удалены с помощью утилиты FDISK.

Поля Cylinder, Head и Sector

Поля Starting Cylinder, Ending Cylinder, Starting Head, Ending Head, Starting Sector и Ending Sector (общее название - CHS) являются дополнительными элементами таблицы разделов. Загрузочный код использует значения этих полей для нахождения загрузочного сектора и его активизации. Поля Starting CHS неактивных разделов указывают на загрузочные сектора первичных разделов и на расширенный загрузочный сектор первого логического диска в расширенном разделе.

На рис. 2 показаны Master Boot Record (содержащий код, таблицу разделов и сигнатуру) и загрузочные сектора для диска с четырьмя разделами.

рис. 2
Поле Ending Cylinder в таблице разделов имеет размер 10 бит и позволяет описывать цилиндры с номерами от 0 до 1023. Поля Starting Head и Ending Head имеют размер 1 бит и могут содержать номера головок от 0 до 255. Так как поля Starting Sector и Ending Sector занимают по 6 бит, они могут содержать значения от 0 до 63. Поскольку нумерация секторов начинается с 1 (а не с 0, как для других полей), то максимальное число секторов на дорожке равно 63.

При низкоуровневом форматировании для всех дисков задается стандартный размер сектора 512 байт, поэтому максимальный размер диска, описываемый в таблице разделов, может быть вычислен следующим образом:

Код:

Максимальный размер = Размер сектора x Число цилиндров x Число головок x x Число секторов на дорожке.

Используя максимально допустимые значения этих величин, мы получаем:

Код:

512 x 1024 x 256 x 63 (или 512 x 224) = = 8 455 716 864 байт, или 7,8 Гбайт.

Таким образом, без использования расширений INT 13h, известных под названием Logical Block Addressing (LBA), размер активного первичного раздела не может превышать 7,8 Гбайт независимо от используемой файловой системы.

Максимальный размер тома под FAT16 зависит от геометрии диска и максимальных значений в таблице разделов. Возможные значения при использовании и отсутствии LBA показаны в табл. 4. Число цилиндров в обоих случаях равно 1024 (0-1023). В том случае, когда первичный раздел или логическое устройство занимает область далее 1023-го цилиндра, все поля таблицы разделов будут иметь максимально допустимые значения.

Режим LBA

Число головок

Секторов/Дорожка

Макс. размер раздела

Запрещен| 64| 32| 1 Гбайт
Разрешен| 255| 63| 4 Гбайт

Чтобы обойти описанное выше ограничение в 7,8 Гбайт, в Windows 2000 игнорируются значения полей Starting Sector и Ending Sector - вместо этого используются значения полей Relative Sectors и Total Sectors.

Поля Relative Sectors и Total Sectors

Поле Relative Sectors содержит смещение от начала диска до начала тома, выраженное в числе секторов. Поле Total Sectors указывает общее число секторов в томе.

Используя значения двух этих полей (которые вместе являются 32-битовым числом), мы получаем дополнительные 8 бит для хранения общего числа секторов по сравнению с описанной выше схемой CHS. В этом случае число секторов может быть представлено как 232. При использовании стандартного размера сектора (512 байт) и 32-битового представления числа секторов максимальный объем раздела ограничивается числом 2 Тбайт (или 2 199 023 255 552 байт). Такая схема используется только в Windows 2000 с файловыми системами NTFS и FAT32.

Отметим, что при создании разделов под управлением Windows 2000 корректные данные заносятся и в поля Starting Cylinder, Ending Cylinder, Starting Head, Ending Head, Starting Sector и Ending Sector. Это позволяет обеспечить совместимость с MS-DOS, Windows 95 и Windows 98, а также с функциями INT 13h, используемыми BIOS при загрузке компьютера.

Расширенная загрузочная запись

Расширенная загрузочная запись (Extended Boot Record, EBR) состоит из расширенной таблицы разделов и сигнатуры - двухбайтовой структуры, имеющей значение 0x55AA. Расширенная загрузочная запись существует для каждого логического устройства в расширенном разделе. Она содержит информацию о первой стороне первого цилиндра для каждого логического устройства. Загрузочный сектор логического диска обычно располагается в относительных секторах с номером 32 либо 63. Если на диске нет расширенного раздела, то нет расширенной загрузочной записи и нет логических устройств.

Первый элемент расширенной таблицы разделов для первого логического устройства указывает на его загрузочный сектор, второй элемент - на EBR следующего логического устройства. Если следующего логического устройства не существует, то и второй элемент не используется - он содержит набор нулей. Третий и четвертый элементы расширенной таблицы разделов не используются.

На рис. 3 показано, как устроена расширенная загрузочная запись. Показаны три логических устройства в расширенном разделе.

рис. 3
За исключением последнего логического устройства в расширенном разделе (см. рис. 3 ), формат расширенной таблицы разделов, описанный в табл. 5 , повторяется для каждого логического устройства: первый элемент описывает загрузочный сектор логического устройства, второй элемент указывает на следующую расширенную загрузочную запись. Для последнего логического устройства элементы со второго по четвертый не используются.

Элемент расширенной таблицы разделов

Содержимое

Первый элемент| Информация о текущем логическом устройстве в расширенном разделе, включая начальный адрес для данных
Второй элемент| Информация о следующем логическом устройстве в расширенном разделе, включая адрес сектора, содержащего EBR для следующего логического устройства. Это поле не используется, если нет следующих логических устройств
Третий элемент| Не используется
Четвертый элемент| Не используется

Поля каждого элемента в расширенной таблице разделов аналогичны полям обычной таблицы разделов, описанной выше.

Поле Relative Sectors в расширенной таблице разделов указывает в байтах смещение от начала расширенного раздела до первого сектора логического устройства. Число в поле Total Sectors позволяет узнать число секторов, отведенных под логическое устройство. Значение поля Total Sectors равно числу секторов от начала загрузочного сектора до конца логического раздела.

Ввиду исключительной важности информации, хранимой в секторах MBR и EBR, рекомендуется периодически проверять диск с помощью соответствующих утилит и создавать резервные копии данных.

Boot Sector

Загрузочный сектор , расположенный в секторе 1 каждого тома, является структурой, обеспечивающей запуск компьютера. В этом секторе содержатся исполняемый код и данные, которые требует этот код, включая информацию о файловой системе, используемой на данном томе. Загрузочный сектор создается при форматировании тома. В конце загрузочного сектора размещается двухбайтовая структура, называемая маркером конца сектора. Эта структура всегда содержит значение 0x55AA.

На компьютерах, работающих под управлением Windows 2000, загрузочный сектор активного раздела загружается в память и вызывает загрузчик операционной системы - NTLDR , который выполняет все необходимые действия по загрузке Windows 2000.

В Windows 2000 загрузочный сектор содержит следующие элементы:

ассемблерную инструкцию JMP;
идентификатор производителя (OEM ID);
структуру данных, называемую BIOS Parameter Block (BPB);
расширенную структуру BPB;
исполняемый код, запускающий операционную систему.

Отметим, что загрузочные сектора для NTFS, FAT16 и FAT32 отформатированы иным образом.

Структура BPB содержит физические параметры тома, расширенная структура BPB начинается сразу же после стандартной BPB. Длина структуры BPB и содержащаяся в ней информация зависят от типа загрузочного сектора - NTFS, FAT16 или FAT32.

Информация, хранимая в BPB и расширенной структуре BPB, используется драйверами устройств для чтения и конфигурации томов.

Сразу же за расширенной структурой BPB следует загрузочный код.

Процесс загрузки

Процесс загрузки компьютера состоит из следующих основных шагов:

При включении питания выполняется проверочный тест BIOS и процессора - POST .
BIOS ищет загрузочное устройство (обычно это диск).
BIOS загружает первый физический сектор с загрузочного диска в память и передает управление по тому адресу, куда загружен этот сектор.

Если загрузочным устройством является жесткий диск, то BIOS загружает MBR. Располагаемый в MBR код загружает загрузочный сектор активного раздела и передает управление по тому адресу, куда загружен этот сектор. На компьютерах с Windows 2000 исполняемый код в загрузочном секторе находит файл NTLDR, загружает его в память и передает ему управление.

Если в дисководе A находится диск, то BIOS загружает первый сектор (загрузочный сектор) этого диска в память. Если диск является загрузочным (содержит базовые файлы операционной системы), загрузочный сектор загружается в память и использует код для передачи управления файлу IO.SYS - базовому файлу операционной системы MS-DOS. Если диск не является загрузочным, исполняемый код в загрузочном секторе выдает следующее сообщение:

Non-System disk or disk error
Replace and press any key when ready

Начальный процесс загрузки не зависит от формата диска и от операционной системы. Уникальные характеристики операционной и файловой систем используются уже после того, как начинается выполнение кода из загрузочного сектора.

Виды загрузочных секторов

Как мы уже знаем, MBR передает управление загрузочному сектору. Поэтому первые три байта данного сектора должны содержать допустимую инструкцию для центрального процессора. Этой инструкцией является инструкция перехода, перенаправляющая выполнение кода. За инструкцией JMP следует 8-байтовый идентификатор производителя (OEM ID) - строка, описывающая название и номер версии операционной системы, использовавшейся для форматирования тома.

Для сохранения совместимости с MS-DOS Windows 2000 записывает идентификатор «MSDOS5.0» для файловых систем FAT16 и FAT32. Для файловой системы NTFS идентификатор содержит символы «NTFS».

Windows 95 использует идентификатор «MSWIN4.0», а Windows 95 OSR2 и Windows 98 - идентификатор «MSWIN4.1».

Сразу же за идентификатором производителя следует структура данных, называемая BIOS Parameter Block (BPB). В ней содержится информация, необходимая для обнаружения файла NTLDR. Поскольку BPB обычно располагается по одному и тому же смещению, то стандартные параметры легко обнаруживаются. Так как инструкция JMP обходит структуру BPB, ее размер может быть увеличен в будущем, если здесь потребуется хранить какую-либо дополнительную информацию.
Теперь давайте рассмотрим, как выглядят загрузочные сектора для трех основных файловых систем - FAT16, FAT32 и NTFS.

Загрузочный сектор FAT16

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

Смещение

| |

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.

Смещение

| |

Значение

Описание

0x0D| 1 байт| 0x40| Число секторов в кластере. Так как FAT16 поддерживает ограниченное число кластеров (до 65 536), тома большего объема требуют использования большего числа секторов в кластере. Значение этого поля по умолчанию зависит от размера тома. Допустимы следующие значения: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 и 128. Значения, приводящие к увеличению размера кластера более 32 Кбайт (количество байт в секторе, умноженное на число секторов в кластере), могут служить источником ошибок
0x0E| 2 байт| 0x0100| Зарезервированные сектора - число секторов перед первой таблицей FAT, включая загрузочный сектор. Значение этого поля всегда равно 1

0x11| 2 байт| 0x0002| Общее число 32-байтовых имен файлов и каталогов, которые могут храниться в корневом каталоге тома. Обычно значение этого поля равно 512. Один элемент всегда используется для хранения метки тома, поэтому максимальное число файлов и каталогов не превосходит 511
0x13| 2 байт| 0x0000| Число секторов в томе, выраженное 16-битовым значением. Для томов, имеющих более 65 536 секторов, это поле не используется и его значение равно 0

0x16| 2 байт| 0xFC00| Число секторов в каждой копии FAT. Значение этого поля, число копий FAT и число зарезервированных секторов используются для вычисления местонахождения корневого каталога. Зная максимальное число элементов корневого каталога, можно также узнать, где начинаются пользовательские данные

0x1A| 2 байт| 0x4000| Число головок. Используется для низкоуровневого форматирования дисков
0x1C| 4 байт| 0x3F000000| Число “скрытых” секторов - число секторов перед загрузочным сектором. Используется во время загрузки для вычисления абсолютного смещения корневого каталога и данных
0x20| 4 байт| 0x01F03E00| Число секторов в томе, выраженное 32-битовым значением. Используется для томов, имеющих более 65 536 секторов

Смещение

| |

Значение

Описание

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.

Смещение

| |

Значение

Описание

0x0B| 2 байт| 0x0002| Число байт в секторе - размер сектора. Допустимы следующие значения: 512, 1024, 2048 и 4096. Для большинства дисков значение этого поля равно 512
0x0D| 1 байт| 0x40| Число секторов в кластере. Так как FAT32 поддерживает ограниченное число кластеров (до 4 294 967 296), тома очень большого объема требуют использования большего числа секторов в кластере. Значение этого поля по умолчанию зависит от размера тома. Допустимы следующие значения: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 и 128. В Windows 2000 для FAT32 поддерживаются тома максимальным объемом до 32 Гбайт. Тома большего объема, созданные с помощью Windows 95 OSR2 и Windows 98, доступны из Windows 2000
0x0E| 2 байта| 0x0200| Зарезервированные сектора - число секторов перед первой таблицей FAT, включая загрузочный сектор. Значение этого поля для FAT32 обычно равно 32
0x10| 1 байт| 0x02| Число копий таблиц FAT для данного тома. Значение этого поля всегда равно 2
0x11| 2 байт| 0x0000| Общее число 32-байтовых имен файлов и каталогов, которые могут храниться в корневом каталоге тома (только для FAT12/FAT16). Для томов FAT32 значение этого поля должно быть равно 0
0x13| 2 байт| 0x0000| Число секторов в томе, выраженное 16-битовым значением (только для FAT12/FAT16). Для томов FAT32 значение этого поля должно быть равно 0
0x15| 1 байт| 0xF8| Тип носителя. Значение 0xF8 указывает на жесткий диск, 0xF0 - на флоппи-диск высокой плотности. Данное поле не используется в Windows 2000
0x16| 2 байт| 0x0000| Число секторов в каждой копии FAT (только для FAT12/FAT16). Для томов FAT32 значение этого поля должно быть равно 0
0x18| 2 байт| 0x3F00| Число секторов в дорожке. Используется для низкоуровневого форматирования дисков
0x1A| 2 байт| 0xFF00| Число головок. Используется для низкоуровневого форматирования дисков
0x1C| 4 байт| 0xEE39D700| Число «скрытых» секторов - число секторов перед загрузочным сектором. Используется во время загрузки для вычисления абсолютного смещения корневого каталога и данных
0x20| 4 байт| 0x7F324E00| Число секторов в томе, выраженное 32-битовым значением. Используется для томов, имеющих более 65 536 секторов
0x24| 4 байт| 0x83130000| Число секторов в FAT (только для FAT32)
0x28| 2 байт| 0x0000| Расширенные флаги (только для FAT32). Отдельные биты этого слова имеют следующее назначение: биты 0-3 - число активных FAT; биты 4-6 - зарезервированы; бит 7 - равен 0, если выполняется «зеркалирование» FAT; равен 1, если активна только одна FAT; биты 8-15 - зарезервированы
0x2A| 2 байт| 0x0000| Версия файловой системы (только для FAT32)
0x2C| 4 байт| 0x02000000| Номер кластера для первого кластера корневого каталога (только для FAT32). Обычно значение этого поля равно 2
0x34| 2 байт| 0x0600| Номер сектора с резервной копией загрузочного сектора (только для FAT32). Обычно значение этого поля равно 6
0x36| 12 байт| 0x000000000000000000000000| Зарезервировано (только для FAT32)

табл. 10.

Смещение

| |

Значение

Описание