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硬盤存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及分區(qū)

2011-10-17 08:34:12 來(lái)源:華軍數(shù)據(jù)恢復(fù) 作者:網(wǎng)站管理員 閱讀:

硬盤存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及分區(qū)簡(jiǎn)介

硬盤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介:

很久以前, 硬盤的容量還非常小的時(shí)候,人們采用與軟盤類似的結(jié)構(gòu)生產(chǎn)硬盤. 也就是硬盤盤片的每一條磁道都具有相同的扇區(qū)數(shù). 由此人們定義硬盤參數(shù)為(CHS)參數(shù),即磁頭數(shù)(Heads),柱面數(shù)(Cylinders),扇區(qū)數(shù)(Sectors),以及相應(yīng)的尋址方式。

其中:

磁頭數(shù)表示硬盤總共有幾個(gè)磁頭,也就是有幾面盤片,最大為255 (用8個(gè)二進(jìn)制位存儲(chǔ));

柱面數(shù)表示硬盤每一面盤片上有幾條磁道, 最大為1023(用10個(gè)二進(jìn)制位存儲(chǔ));

扇區(qū)數(shù)(Sectors) 表示每一條磁道上有幾個(gè)扇區(qū), 最大為63 (用6個(gè)二進(jìn)制位存儲(chǔ));

每個(gè)扇區(qū)一般是 512個(gè)字節(jié), 理論上講這不是必須的, 但好象沒(méi)有取別的值的;

所以磁盤最大容量為:255 * 1023 * 63 * 512 / 1048576 = 8024 GB ( 1M = 1048576 Bytes )

或硬盤廠商常用的單位:255 * 1023 * 63 * 512 / 1000000 = 8414 GB ( 1M = 1000000 Bytes )

在 CHS 尋址方式中, 磁頭, 柱面, 扇區(qū)的取值范圍分別為 0 到 Heads – 1,0 到 Cylinders - 1,1 到 Sectors (注意是從 1 開始)

在老式硬盤中,由于每個(gè)磁道的扇區(qū)數(shù)相等,所以外道的記錄密度要遠(yuǎn)低于內(nèi)道,因此會(huì)浪費(fèi)很多磁盤空間 (與軟盤一樣)。為了解決這一問(wèn)題,進(jìn)一步提高硬盤容量,人們改用等密度結(jié)構(gòu)生產(chǎn)硬盤。也就是說(shuō),外圈磁道的扇區(qū)比內(nèi)圈磁道多。采用這種結(jié)構(gòu)后,硬盤不再具有實(shí)際的3D參數(shù),尋址方式也改為線性尋址,即以扇區(qū)為單位進(jìn)行尋址。為了與使用3D尋址的老軟件兼容在硬盤控制器內(nèi)部安裝了一個(gè)地址翻譯器。由它負(fù)責(zé)將老式3D參數(shù)翻譯成新的線性參數(shù)。這也是為什么現(xiàn)在硬盤的3D參數(shù)可以有多種選擇的原因 (不同的工作模式, 對(duì)應(yīng)不同的3D參數(shù), 如 LBA, LARGE, NORMAL)。

磁盤分區(qū)簡(jiǎn)介:

BOOTSECTOR簡(jiǎn)介

Boot Sector 也就是硬盤的第一個(gè)扇區(qū), 它由 MBR (Master Boot Record), DPT (Disk Partition Table) 和 Boot Record ID 三部分組成。MBR 又稱作主引導(dǎo)記錄占用 Boot Sector 的前 446 個(gè)字節(jié) ( 0 to 0x1BD ), 存放系統(tǒng)主引導(dǎo)程序 (它負(fù)責(zé)從活動(dòng)分區(qū)中裝載并運(yùn)行系統(tǒng)引導(dǎo)程序).

DPT 即主分區(qū)表占用 64 個(gè)字節(jié) (0x1BE to 0x1FD), 記錄了磁盤的基本分區(qū)信息,主分區(qū)表分為四個(gè)分區(qū)項(xiàng),,每項(xiàng) 16 字節(jié),分別記錄了每個(gè)主分區(qū)的信息(因此最多可以有四個(gè)主分區(qū)).Boot Record ID 即引導(dǎo)區(qū)標(biāo)記占用兩個(gè)字節(jié) (0x1FE and 0x1FF), 對(duì)于合法引導(dǎo)區(qū),它等于 0xAA55,這是判別引導(dǎo)區(qū)是否合法的標(biāo)志。

BOOTSECTOR的具體結(jié)構(gòu)如下圖所示:

Master Boot Record主引導(dǎo)記錄(446字節(jié))
分區(qū)信息1(16字節(jié))
分區(qū)信息2(16字節(jié))
分區(qū)信息3(16字節(jié))
分區(qū)信息4(16字節(jié))
  55AA

 

BOOTSECTOR結(jié)構(gòu)圖

分區(qū)表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

分區(qū)表由四個(gè)分區(qū)項(xiàng)構(gòu)成, 每一項(xiàng)長(zhǎng)度為16個(gè)字節(jié),分區(qū)表結(jié)構(gòu)如下圖所示:

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    1. 分區(qū)狀態(tài),0=未激活,0x80=激活(注意此項(xiàng)) 0
      分區(qū)起始磁頭號(hào) 1
      分區(qū)起始扇區(qū)和柱面號(hào),底字節(jié)的低6位為扇區(qū)號(hào),高2位為柱面號(hào)的第9,10位,高字節(jié)為柱面號(hào)的低8位 2
      3
      分區(qū)類型,如0x0B=FAT32,0x83=Linux等,0表示此項(xiàng)未用 4
      分區(qū)結(jié)束磁頭號(hào) 5
      分區(qū)結(jié)束扇區(qū)和柱面號(hào),低字節(jié)的低6位為扇區(qū)號(hào),高2位為柱面號(hào)的第9,10位,高字節(jié)為柱面號(hào)的低8位 6
      7
      在線性尋址方式下的分區(qū)相對(duì)扇區(qū)地址(對(duì)于基本分區(qū)即為絕對(duì)地址) 8
      9
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