Щоб краще зрозуміти, що таке завантажувальний диск, розберемо спочатку що таке диск і як на ньому зберігається інформація, а після, то, що робить його завантажувальним. Розбирати все будемо коротко, посилаючись на ключові визначення в Wiki.
Під словом "диск" будемо мати на увазі всі пристрої, що запам'ятовують (зовнішні і внутрішні), які використовуються на даний момент.
Диск - це сховище цифрової інформації. Мінімальною одиницею цифрової інформації виступає біт. Один біт може зберігати в собі лише одне з двох значень 0 або 1. З цього випливає, що диск це пристрій з можливістю зберігання певної кількості таких біт. Мінімальна одиниця корисної інформації це байт. Байт складається з 8 біт. Чому саме 8 біт? Детально про це краще почитати на Wiki, але все ж додам, що спочатку було не 8, до цього прийшли з часом.
Наочний приклад вищеописаного. Візьмемо звичайну зошит у клітинку. Вона буде у нас виступати в ролі пам'яті (втім вона їм і є). В даному поданні кожна клітина на сторінці у нас буде байтом, а кожна сторінка сектором.
Приблизне уявлення про фізичну структуру диска у нас є. Тепер поговоримо про розділи диска. Розділи призначені для поділу простору диска на ділянки певного розміру. Інформація про розділи диска зберігається в таблиці розділів. Кількість розділів і їх максимальний розмір залежить від типу використовуваної таблиці розділів. Таблиця розділів розміщується на початку диска. На даний існує два основних типи таблиць розділів - стара таблиця розташовується в MBR. і нова таблиця GPT.
Якщо зайти в Управління дисками в Windows, то буде наочно видно розташування розділів на диску.
Як же організувати можливість зберігання файлів в розділі диска? Потрібна якась база даних, в якій буде міститися інформація, в яких секторах розділу розташований той чи інший файл. У ролі такої бази даних виступають файлові системи. Файлові системи бувають різних типів, але суть кожної зводиться до зберігання інформації про фото, його фізичне розташування, атрибутах, датою і т. Д. Розташовується файлова система на початку розділу в якому вона знаходиться.
Для наочності представимо всі в графічному вигляді.
Диск в форматі MBR, максимально підтримує 4 основних первинних розділу. Максимальний розмір розділу в цій таблиці розділів становить
2.2 TB.
Для обходу обмеження в 4 розділу, передбачений розширений розділ. Вдає із себе первинний розділ з логічними підрозділами. Кількість таких розділів обмежена лише вільним простором накопичувача.
Диск в форматі GPT, максимально підтримує 128 розділів з максимальним розміром кожного в
Тепер про те, що ж змушує диск грузиться? Якщо логічно подумати, то для завантаження диска потрібно щоб диск відповідав певним вимогам, мав якусь позначку по якій система його визначила б як завантажувальний.
У вищесказаному присутній якась система. яка перевіряє наш диск на наявність "мітки". Розглянемо цю систему.
При включенні комп'ютера, насамперед процесор зчитує базову програму з материнської плати і виконує її. Базова програма спершу починає перевірку пристроїв. При вдалому результаті перевірки, застосовується конфігурація пристроїв на яку може вплинути користувач, а далі вже починається пошук дисків, в черговості зазначеної в конфігурації, які підходять під статус завантажувальних. При знаходженні відповідного диска, з нього зчитується і виконується код завантажувача. Завантажувач, в свою чергу, завантажує код операційної системи і передає йому управління.
Описана система називається Базовою Системою Введення-Виведення або BIOS. BIOS існує досить таки давно, і у нього є більш сучасний приймач під назвою EFI. Суть нової базової системи полягає в 64-бітної програмної реалізації, підтримки зовнішніх програм і драйверів, підтримки GPT дисків, більш красивою графічної складової. Природно у кожної з цих базових систем свої критерії завантажувальних дисків.
Для BIOS систем, необхідно щоб диск мав в першому секторі завантажувальний запис MBR. і первинний розділ, на якому будуть зберігатися файли для подальшого завантаження. Сам же MBR в перших 446 байтах містить виконуваний код, який або здійснює запуск операційної системи, або вантажить більш просунутий завантажувач з розділу диска.
Для EFI ж, все зовсім по іншому. На диску повинен бути присутнім FAT розділ (так як, базова система EFI розуміє тільки цю файлову систему), в спеціальній директорії (/ efi / boot) якого буде розташовуватися виконуваний .efi файл. Цей виконуваний здійснює подальші операції, будь то завантаження завантажувача, операційної системи, або іншої програми.