particiones-mbr - IntroduccionRedes

PARTICIONES Y MBR
INFORMACIÓN SOBRE PARTICIONES DE UN DISCO DURO
Un disco duro se puede dividir en varias partes para (principalmente):
• Instalar varios sistemas operativos (cada uno en un parte).
• Organizar y hacer más segura la información (separando el sistema operativo, las aplicaciones y los datos).
• Por limitaciones del sistema operativo en el tamaño máximo de las particiones que puede crear.
A cada una de las partes en que se divide un disco duro se le denomina partición: conjunto de cilindros contiguos del disco desde el
exterior al interior.
Las particiones pueden ser primarias, extendida y lógicas:
• Partición primaria: Representa una unidad de volumen donde se pueden almacenar sistemas operativos, aplicaciones y datos. Las
particiones primarias se nombran de forma lógica de la siguiente manera:
o MS-DOS/Windows 9X/ME/XP: C:, D:, E:,...,Z:.
o Linux: /dev/hda1, /dev/hda2, /dev/hda3 y /dev/hda4 si el disco duro está conectado en el puerto IDE 0 (IDE primario) como
maestro. Si el disco duro está conectado en el puerto IDE 0 (IDE primario) como esclavo se nombrarán con hdb en vez de
hda. Si el disco duro está conectado en el puerto en el puerto IDE 1 (IDE secundario), se usará hdc si maestro o hdd si
esclavo. Si el disco duro es SCSI en vez de IDE, se nombrarán usando sda, sdb,..., en lugar de hda, hdb,...
• Partición extendida: Es una partición que se puede subdividir en otras particiones, denominanadas lógicas, superando así el
límite de 4 particiones. La partición extendida no contiene información, sólo contiene una o varias particiones lógicas (en
realidad, lo que contiene es la tabla de las particiones lógicas). La partición extendida se nombra de forma lógica de la siguiente
manera:
o MS-DOS/Windows 9X/ME/XP: sin nombre.
o Linux: igual que una primaria.
• Partición lógica: Representa una unidad lógica, dentro de una partición extendida, donde se pueden almacenar sistemas
operativos, aplicaciones y datos. Las particiones lógicas se nombran de forma lógica de la siguiente manera:
o MS-DOS/Windows 9X/ME/XP: igual que las primarias.
o Linux: igual que las primarias, pero a partir del número 5 (/dev/hda5, /dev/hda6,..., /dev/hdb5,..., /dev/hdc5,...).
El número de particiones primarias, extendida y lógicas es el siguiente:
• Primarias 1 a 4.
• Estendida 1.
• Primarias + Extendida Máximo 4, es decir, 1 ó 2 ó 3 ó 4 primarias ó 1 ó 2 ó 3 primarias y 1 extendida.
• Lógicas (dentro de la extendida) Un número bastante amplio: MS-DOS/Windows 9X/ME/XP -> 22 (después de quitar “A:”
y “B:” reservadas para disqueteras, “C:” para una partición primaria y “D:” para un CD-R/RW o DVD-R/RW); Linux -> 12
(con el programa fdisk) o más (con el programa parted).
Nota: El comando FDISK del sistema operativo MS-DOS/Windows 9X/ME tiene una limitación en el número de particiones
primarias: sólo se puede crar una partición primaria y, además, hasta que no se crea, no se puede crear la partición extendida.
(Los sistemas operativos de Microsoft –MS-DOS/Windows 9X/ME/XP– necesitan una partición primaria para instalar todo el
sistema operativo o para instalar los archivos de arranque si el sistema operativo se instala en partición lógica.
Una de las particiones primarias (sólo una) tiene que estar activa: Será la partición con la que se arrancará.
Aunque con el FDISK del sistema operativo MS-DOS/Windows 9X/ME sólo se puede hacer una partición primaria, con otros
programas de particionado (Administración de discos y DISKPART de Windows XP, fdisk y parted de Linux,
PartitionMagic, PartitionCommander,…) se pueden crean varias particiones primarias.
Las particiones se pueden crear con los programas del sistema operativo (FDISK de MS-DOS/Windows 9X/ME,
Administración de discos y DISKPART de Windows XP, fdisk y parted de Linux) o con programas más
“funcionales” como PartitionMagic, PartitionCommander,… Una vez creadas, con los programas del sistema operativo,
si se desea, por ejemplo, cambiar el tamaño de una partición, primero hay que copiar los datos, luego eliminarla, a continuación
volver a crear la partición con el nuevo tamaño y , finalmente, volver copiar los datos. No obstante, con programas como
PartitionMagic, PartitionCommander,…, además de poder crear particiones para los sistemas de ficheros de los
principales sistemas operativos (FAT 16/32 para MS-DOS/Windows 9X/ME/XP, NTFS –New Technology File System– para
Windows 2000/Windows XP, Linux ext3 –third EXTend– y Linux swap –partición de intercambio– para Linux, HPFS –High
Perfomance File System– para OS/2, etc.), además de activar la partición de arranque, permiten cambiar el tamaño, mover,..., de las
particiones ¡sin perder los datos!, lo que evita la copia previa y el pegado posterior.
¿DÓNDE SE GUARDA LA INFORMACIÓN SOBRE LAS PARTICIONES?
• La información sobre las particiones primarias/extendida se guarda en el MBR del disco duro (Master Boot Record – Registro de
Arranque Maestro): Primer sector del disco duro.
• La información sobre cada partición lógica se guarda en el EPBR (Extended Partition Boot Record – Registro de Arranque de la
Partición Extendida) de cada partición lógica: Primer sector de cada partición lógica.
• La información sobre las particiones se muestra/cambia con programas editores de disco y con utilidades específicas como
PTEDIT/PTEDIT32 o PARTINFO/PARTITIONINFO de PartitionMagic. (Ver mas adelante).
virgilio silva martín / particiones-mbr.doc / 1-5
Particiones de un disco duro: Cilindros contiguos desde el exterior al interior
PRIMARIA
EXTENDIDA
LÓGICA
PRIMARIA
LÓGICA
LIBRE
(SIN PARTICIONAR)
LIBRE
(SIN PARTICIONAR)
Tipos de particiones de un disco duro: Primarias, Extendida y Lógicas
virgilio silva martín / particiones-mbr.doc / 2-5
RESUMEN INFORMACIÓN SOBRE PARTICIONES DE UN DISCO DURO
Se pueden hacer en:
• Discos duros internos
• Discos duros USB
• Pendrives
Tipos:
• Primarias.
o Contienen información (sistemas operativos, aplicaciones, datos).
o De 1 a 4 si no existe partición extendida o de 1 a 3 si sí existe partición extendida
• Extendida.
o Contienen particiones lógicas (no información).
o Sólo 1.
• Lógicas.
o Contienen información.
o Un nº grande:
- Windows: en teoría 24; en la práctica 21 (si partición primaria, CD/DVD y pendrive).
En Windows, a las particiones se les nombra por una letra del alfabeto inglés y dos puntos, de la C: a
la Z: (A: y B: se reservan para las disqueteras) => máximo 24.
C: es el disco duro (si sólo tiene una partición).
D: es la unidad de CD/DVD.
E: es un pendrive (si conectado).
- Linux: máximo 11 (en los “kernels” 2.6.X).
En Linux, a las particiones se les nombra de la siguiente manera:
Primer disco duro: /dev/sda.
Particiones primarias y extendida del primer disco duro: /dev/sda1, /dev/sda2, /dev/sda3, /dev/sda4.
Particiones lógicas del primer disco duro: Por una limitación de los “kernels” 2.6.X, /dev/sda5 a
/dev/sda15 (en total, 11).
(En los “kernels” anteriores, el primer disco duro IDE se nombra /dev/hda y puede contener
particiones lógicas de /dev/hda5 a /dev/hda63 (en total, 59).
Para qué se crean:
• Para instalar sistemas operativos (como mínimo, una partición por sistema operativo).
• Para los datos en particiones aparte.
• Por limitaciones del tamaño máximo de la partición según el sistema de ficheros del sistema operativo.
• Para aprovechar mejor el espacio del disco duro.
La información se almacena en clusters (Windows) (en Linux, bloques lógicos) (agrupación de sectores contiguos).
El clúster aumenta con el tamaño de la partición.
El clúster disminuye con cada evolución del sistema operativo.
Por ello, puede interesar crear en vez de una partición grande, dos particiones pequeñas.
Ejemplo de particiones en un disco duro y un pendrive:
virgilio silva martín / particiones-mbr.doc / 3-5
REGISTRO DE ARRANQUE MAESTRO / MASTER BOOT RECORD (MBR)
El MBR es el primer sector del disco duro (512 bytes). Ocupa, por tanto, la cara 0, cilindro 0, sector físico 1 (los restantes 62
sectores del cilindro 0 de la cara 0 están reservados, sin uso). Se crea la primera vez que se particiona un disco con FDISK,
PartitionMagic,...
Contiene (1) Las rutinas de arranque (código de arranque) (bytes 0-445), (2) La tabla de particiones (bytes 446-509) y (3) Dos bytes
de control (bytes 510-511):
(1) Las rutinas de arranque del MBR (que se graban cada vez que se instala el sistema operativo) son las “2as rutinas de arranque”
que interviene en el arranque del ordenador, cuando se arranca desde el disco duro, después de tomar el control cedido por las
“1as rutinas de arranque” contenidas en el chip de memoria ROM.
Después de encender el ordenador, se cargan en memoria RAM las “1as rutinas de arranque” contenidas en el chip de memoria
ROM de la placa base, que leen la secuencia de arranque almacenada en la BIOS del ordenador (en el chip CMOS-RAM de la
placa base) y, si la secuencia de arranque está fijada para “arrancar desde el disco duro”, cargan en memoria RAM el contenido
del MBR y le pasan el control a las “2as rutinas de arranque” contenidas en el MBR, que continúan el arranque del ordenador.
Se enciende el ordenador -> Se cargan en memoria RAM las 1as rutinas de arranque del chip de memoria ROM -> Si se
arranca desde el disco duro, cargan en memoria RAM las 2as rutinas de arranque del MBR -> ...
Las rutinas de arranque del MBR son diferentes según el sistema operativo. Así, las rutinas de arranque del MBR de los sistemas
operativos de Microsoft (MS-DOS/Windows 9X/ME/XP) leen la tabla de particiones, detectan la partición primaria activa y
cargan en memoria RAM el sector de arranque de dicha partición y le pasan el control a las “terceras rutinas de arranque”
contenidas en el sector de arranque de dicha partición, que continúan el arranque del ordenador.
2as rutinas de arranque del MBR de los sistemas operativos Microsoft (MS-DOS/Windows 9X/ME/XP) -> Cargan en memoria
RAM las 3as rutinas de arranque del sector de arranque de la partición primaria activa -> ...
(2) La tabla de particiones del MBR se almacena en la parte final del MBR, en los últimos 64 bytes que están antes de los dos bytes
de control, a razón de 16 bytes por cada una de las cuatro particiones primarias/extendida posibles del disco. Cada grupo de 16
bytes contiene información sobre la partición como, por ejemplo, si la partición es arrancable (es decir, si está activa), dónde
comienza y dónde finaliza (cara, cilindro y sector o nº de sectores antes), cuál es el tipo de sistema de ficheros (FAT16, FAT32,
NTFS, ext2/3, etc.), cuál es el tamaño de la partición, etc. (Ver más adelante el significado de los 16 bytes de una partición).
(3) Los dos bytes de control del MBR (que son 55 AA en hexadecimal) finales indican si el contenido del MBR es correcto
(cualquier valor diferente indicaría MBR erróneo).
MBR:
- Rutinas arranque
- Tabla particiones
- Bytes control
PARTICIÓN 1
PARTICIÓN 2
...
(AMPLIACIÓN) SIGNIFICADO DE LOS 16 BYTES DE UNA PARTICIÓN
The root sector (MBR) is the first sector on every hard disk. It contains the program that
loads the boot sector of the bootable partition and the partition table. The last two
bytes of the root sector must be 55 aa (hex).
The partition table begins at 1be hex (byte 446 dec). It contains 4 * 16 Bytes for the
four possible partitions.
One partition entry contains the following:
1 Byte
Bootable Flag. Must be 0 (not bootable) or 80h (bootable).
At most one Partition may be bootable at a time. (Somewhere I read the
bootable flag may also be 81h for the second drive does anybody know
anything about that?)
1 Byte
Start Head. The number of the head of the first sector of the partition.
Límite de caras/cabezas/heads: 28 => 256 caras (se usan 255) (0 - 254)
2 Bytes
Start Sector + Cylinder. The Bits are as follows: CCSSSSSS CCCCCCCC.
The first byte contains the sector number (1 - 63), and the high two bits
of the cylinder number. The second byte contains the low eight bits of the
cylinder number.
Ej: 41 6D hexa => 01000001 01101101 =>
sector: 000001 (1 dec)
cilindro: 01 01101101 (365 dec).
Límite nº de cilindros/cilynders: 210 => 1.024 cilindros (0 – 1023).
Límite nº de sectores: 26 => 64 sectores (se usan 63) (1 - 63).
Por el límite en el nº de cilindros, se usan los 4 bytes del primer sector
y los 4 bytes del tamaño para fijar el comienzo/final de la partición.
virgilio silva martín / particiones-mbr.doc / 4-5
1 Byte
System
01 –
04 –
05 06 –
07 –
0b 0c 0f –
17 1B 1c 82 –
83 –
93 –
Indicator. For DOS, Windows, OS/2, Linux this may be:
FAT12, 16-bit sector number
FAT16, 16-bit sector number (< 32MB)
Extended Partition (< 1.024 cylinders)
FAT16, 16 bit (> 32MB)
NTFS/HPFS
FAT32, 32-bit (< 1.024 cylinders)
FAT32X LBA, 32-bit (> 1.024 cylinders)
ExtendedX LBA (> 1.024 cylinders)
NTFS/HPFS Hidden
FAT32, 32-bit (< 1.024 cylinders) Hidden
FAT32X LBA, 32-bit (> 1.024 cylinders) Hidden
Linux swap
Linux native
Linux native Hidden
1 Byte
End Head. Head Number of the last sector of the partition
2 Bytes
End Sector + Cylinder. Same format as Start Sector + Cylinder
4 Bytes
Sectors before. Number of the sectors before to the partition.
This corresponds to the Start Head, Sector + Cylinder. High Byte comes
first.
Límite nº del primer sector: 232 = 4.294.967.296 sectores = 2 TB sectores.
4 Bytes
Total number of Sectors.
Límite nº de sectores: 232 = 4.294.967.296 sectores = 2 TB (2.048 GB).
virgilio silva martín / particiones-mbr.doc / 5-5