硬盘分区表知识Word下载.docx

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按照面的多少，依次称为０面、1面、2面……由于每个面都专有一个读写磁头，也常用0头（head）、1头……称之。

按照硬盘容量和规格的不同，硬盘面数（或头数）也不一定相同,少的只有2面,多的可达数十面。

各面上磁道号相同的磁道合起来，称为一个柱面（Cyｌinder）。

上面我们提到了磁道的概念。

那么究竟何为磁道呢?

由于磁盘是旋转的,则连续写入的数据是排列在一个圆周上的。

我们称这样的圆周为一个磁道。

如果读写磁头沿着圆形薄膜的半径方向移动一段距离，以后写入的数据又排列在另外一个磁道上。

根据硬盘规格的不同,磁道数可以从几百到数千不等;

一个磁道上可以容纳数KB的数据，而主机读写时往往并不需要一次读写那么多,于是,磁道又被划分成若干段，每段称为一个扇区。

一个扇区一般存放51２字节的数据。

扇区也需要编号,同一磁道中的扇区，分别称为1扇区,２扇区……

计算机对硬盘的读写，处于效率的考虑，是以扇区为基本单位的。

即使计算机只需要硬盘上存储的某个字节，也必须一次把这个字节所在的扇区中的512字节全部读入内存,再使用所需的那个字节。

不过，在上文中我们也提到,硬盘上面、磁道、扇区的划分表面上是看不到任何痕迹的,虽然磁头可以根据某个磁道的应有半径来对准这个磁道，但怎样才能在首尾相连的一圈扇区中找出所需要的某一扇区呢?

原来，每个扇区并不仅仅由5１2个字节组成的,在这些由计算机存取的数据的前、后两端，都另有一些特定的数据,这些数据构成了扇区的界限标志，标志中含有扇区的编号和其他信息。

计算机就凭借着这些标志来识别扇区。

硬盘的数据结构在上文中，我们谈了数据在硬盘中的存储的一般原理。

为了能更深入地了解硬盘，我们还必须对硬盘的数据结构有个简单的了解。

硬盘上的数据按照其不同的特点和作用大致可分为5部分:

MＢR区、DBR区、FAT区、DIR区和DATA区。

我们来分别介绍一下:

1、MBR区　

MBＲ（ＭaiｎBｏｏtRｅｃord主引导记录区）位于整个硬盘的0磁道0柱面1扇区。

不过，在总共512字节的主引导扇区中，ＭBR只占用了其中的446个字节,另外的64个字节交给了DPＴ（DiskPartｉtion　Table硬盘分区表），最后两个字节“５5，AA”是分区的结束标志。

这个整体构成了硬盘的主引导扇区。

主引导记录中包含了硬盘的一系列参数和一段引导程序。

其中的硬盘引导程序的主要作用是检查分区表是否正确并且在系统硬件完成自检以后引导具有激活标志的分区上的操作系统,并将控制权交给启动程序。

MBR是由分区程序（如Fdiｓｋ.eｘe）所产生的，它不依赖任何操作系统,而且硬盘引导程序也是可以改变的，从而实现多系统共存。

下面,我们以一个实例让大家更直观地来了解主引导记录：

例：

8０0１0100０Ｂ　FE　ＢFFC3F　0000　007E86ＢＢ00在这里我们可以看到，最前面的“80”是一个分区的激活标志,表示系统可引导;

“０1０1　00”表示分区开始的磁头号为01，开始的扇区号为01，开始的柱面号为00；

“０Ｂ”表示分区的系统类型是ＦAT３２,其他比较常用的有０４（FＡT16）、07（NＴＦＳ）;

“FEBFFC”表示分区结束的磁头号为2５4，分区结束的扇区号为63、分区结束的柱面号为7６4；

“3F０000　00”表示首扇区的相对扇区号为63；

“7E8６BB00”表示总扇区数为。

２、ＤＢR区

DＢR（DoｓBootReｃｏrd）是操作系统引导记录区的意思。

它通常位于硬盘的0磁道1柱面1扇区，是操作系统可以直接访问的第一个扇区，它包括一个引导程序和一个被称为BＰB（BiｏsPaｒaｍeter　Blocｋ）的本分区参数记录表。

引导程序的主要任务是当MBＲ将系统控制权交给它时，判断本分区跟目录前两个文件是不是操作系统的引导文件（以DOS为例,即是Iｏ．ｓys和Msdos．syｓ）。

如果确定存在,就把它读入内存,并把控制权交给该文件。

BPB参数块记录着本分区的起始扇区、结束扇区、文件存储格式、硬盘介质描述符、根目录大小、FAT个数，分配单元的大小等重要参数。

DBR是由高级格式化程序（即Ｆormat．com等程序）所产生的。

3、ＦAT区

在ＤBＲ之后的是我们比较熟悉的FＡT（FｉlｅAllocａtｉoｎ　Taｂle文件分配表）区。

在解释文件分配表的概念之前，我们先来谈谈簇（Ｃlｕsｔｅr）的概念。

文件占用磁盘空间时，基本单位不是字节而是簇。

一般情况下，软盘每簇是１个扇区,硬盘每簇的扇区数与硬盘的总容量大小有关，可能是4、8、１6、32、64……　同一个文件的数据并不一定完整地存放在磁盘的一个连续的区域内，而往往会分成若干段，像一条链子一样存放。

这种存储方式称为文件的链式存储。

由于硬盘上保存着段与段之间的连接信息（即FＡT）,操作系统在读取文件时，总是能够准确地找到各段的位置并正确读出。

　为了实现文件的链式存储,硬盘上必须准确地记录哪些簇已经被文件占用，还必须为每个已经占用的簇指明存储后继内容的下一个簇的簇号。

对一个文件的最后一簇,则要指明本簇无后继簇。

这些都是由FAＴ表来保存的,表中有很多表项，每项记录一个簇的信息。

由于FＡT对于文件管理的重要性,所以FAT有一个备份,即在原ＦAT的后面再建一个同样的FAT。

初形成的FＡT中所有项都标明为“未占用”,但如果磁盘有局部损坏,那么格式化程序会检测出损坏的簇，在相应的项中标为“坏簇”,以后存文件时就不会再使用这个簇了。

FＡT的项数与硬盘上的总簇数相当，每一项占用的字节数也要与总簇数相适应，因为其中需要存放簇号。

FAT的格式有多种,最为常见的是FAT16和FＡＴ32。

４、DＩR区

DIR（Ｄｉｒectorｙ）是根目录区,紧接着第二FAT表（即备份的FＡT表）之后，记录着根目录下每个文件（目录）的起始单元,文件的属性等。

定位文件位置时,操作系统根据ＤＩR中的起始单元，结合ＦAT表就可以知道文件在硬盘中的具体位置和大小了。

5、数据（DＡTＡ）区

数据区是真正意义上的数据存储的地方,位于DIR区之后，占据硬盘上的大部分数据空间。

一、硬盘的物理结构:

　硬盘存储数据是根据电、磁转换原理实现的。

硬盘由一个或几个表面镀有磁性物质的金属或玻璃等物质盘片以及盘片两面所安装的磁头和相应的控制电路组成（图1）,其中盘片和磁头密封在无尘的金属壳中。

硬盘工作时，盘片以设计转速高速旋转，设置在盘片表面的磁头则在电路控制下径向移动到指定位置然后将数据存储或读取出来。

当系统向硬盘写入数据时,磁头中“写数据”电流产生磁场使盘片表面磁性物质状态发生改变，并在写电流磁场消失后仍能保持，这样数据就存储下来了;

当系统从硬盘中读数据时，磁头经过盘片指定区域,盘片表面磁场使磁头产生感应电流或线圈阻抗产生变化，经相关电路处理后还原成数据。

因此只要能将盘片表面处理得更平滑、磁头设计得更精密以及尽量提高盘片旋转速度,就能造出容量更大、读写数据速度更快的硬盘。

这是因为盘片表面处理越平、转速越快就能越使磁头离盘片表面越近,提高读、写灵敏度和速度;

磁头设计越小越精密就能使磁头在盘片上占用空间越小，使磁头在一张盘片上建立更多的磁道以存储更多的数据。

二、硬盘的逻辑结构:

硬盘由很多盘片（platter）组成，每个盘片的每个面都有一个读写磁头。

如果有N个盘片。

就有２Ｎ个面，对应2N个磁头（Heads）,从0、1、2开始编号。

每个盘片被划分成若干个同心圆磁道（逻辑上的，是不可见的。

）每个盘片的划分规则通常是一样的。

这样每个盘片的半径均为固定值R的同心圆再逻辑上形成了一个以电机主轴为轴的柱面（Cylindｅrs）,从外至里编号为0、１、2……每个盘片上的每个磁道又被划分为几十个扇区（Sectoｒ）,通常的容量是５1２byte,并按照一定规则编号为1、2、3……形成Ｃyliｎderｓ×

Heads×

Ｓｅctoｒ个扇区。

这三个参数即是硬盘的物理参数。

我们下面的很多实践需要深刻理解这三个参数的意义。

硬盘存储数据是根据电、磁转换原理实现的。

硬盘由一个或几个表面镀有磁性物质的金属或玻璃等物质盘片以及盘片两面所安装的磁头和相应的控制电路组成（图１），其中盘片和磁头密封在无尘的金属壳中。

三、磁盘引导原理：

３．１MBR（mastｅｒbｏｏtreｃoｒd）扇区：

　计算机在按下pｏwer键以后,开始执行主板ｂios程序。

进行完一系列检测和配置以后。

开始按bｉos中设定的系统引导顺序引导系统。

假定现在是硬盘。

Bioｓ执行完自己的程序后如何把执行权交给硬盘呢。

交给硬盘后又执行存储在哪里的程序呢。

其实,称为mbr的一段代码起着举足轻重的作用。

MBR（masterboot　record）,即主引导记录，有时也称主引导扇区。

位于整个硬盘的0柱面０磁头１扇区（可以看作是硬盘的第一个扇区）,biｏs在执行自己固有的程序以后就会jump到mbｒ中的第一条指令。

将系统的控制权交由mbｒ来执行。

在总共５12bytｅ的主引导记录中,ＭＢR的引导程序占了其中的前446个字节（偏移０H～偏移1BDＨ）,随后的６4个字节（偏移1BEＨ~偏移1FDH）为ＤＰT（ＤｉｓｋＰarｔitioｎTablｅ,硬盘分区表）,最后的两个字节“55AＡ”（偏移1ＦEH~偏移１FFH）是分区有效结束标志。

　MBR不随操作系统的不同而不同,意即不同的操作系统可能会存在相同的MBR，即使不同,MBR也不会夹带操作系统的性质。

具有公共引导的特性。

　我们来分析一段mbr。

下面是用winhex查看的一块希捷１2０GB硬盘的ｍbr。

ＭBR扇区代码　

你的硬盘的MＢR引导代码可能并非这样。

不过即使不同,所执行的功能大体是一样的。

这里找wowocoｃｋ关于磁盘mｂr的反编译,已加了详细的注释,感兴趣可以细细研究一下。

我们看DPT部分。

操作系统为了便于用户对磁盘的管理。

加入了磁盘分区的概念。

即将一块磁盘逻辑划分为几块。

磁盘分区数目的多少只受限于Ｃ～Z的英文字母的数目，在上图DPT共64个字节中如何表示多个分区的属性呢？

microｓoft通过链接的方法解决了这个问题。

在DPＴ共６4个字节中，以1６个字节为分区表项单位描述一个分区的属性。

也就是说,第一个分区表项描述一个分区的属性,一般为基本分区。

第二个分区表项描述除基本分区外的其余空间,一般而言,就是我们所说的扩展分区。

这部分的大体说明见表1。

DPT代码分析

注:

上表中的超过1字节的数据都以实际数据显示,就是按高位到地位的方式显示。

存储时是按低位到高位存储的。

两者表现不同，请仔细看清楚。

以后出现的表,图均同。

　也可以在wｉnhｅx中看到这些参数的意义:

说明:

每个分区表项占用16个字节,假定偏移地址从0开始。

如图３的分区表项3。

分区表项4同分区表项3。

　1、0H偏移为活动分区是否标志，只能选00Ｈ和8０H。

80H为活动，0０H为非活动。

其余值对microsoft而言为非法值。

　2、重新说明一下（这个非常重