硬盤的分區結構及其數據儲存解析

時間：2024-09-17 13:48:05 振濠硬件維護

硬盤的分區結構及其數據儲存解析

　　硬盤，在大家平常的生活當中都接觸過，那么你知道硬盤的結構是怎樣的以及數據如何儲存嗎？下面是小編給大家整理的關于硬盤的分區結構及其數據儲存解析，歡迎閱讀！

　　硬盤的分區結構及其數據儲存解析1

　　1、主分區

　　主分區，也稱為主磁盤分區，和擴展分區、邏輯分區一樣，是一種分區類型。主分區中不能再劃分其他類型的分區，因此每個主分區都相當于一個邏輯磁盤(在這一點上主分區和邏輯分區很相似，但主分區是直接在硬盤上劃分的，邏輯分區則必須建立于擴展分區中)一個硬盤主分區至少有1個，最多4個。

　　激活的主分區是硬盤的啟動分區，他是獨立的，也是硬盤的第一個分區，正常分的話就是C驅。

　　2、擴展分區

　　分出主分區后，其余的部分可以分成擴展分區但擴展分區是不能直接使用的，他是以邏輯分區的方式來使用的，所以說擴展分區可分成若干邏輯分區。它們的關系是包含的關系，所有的'邏輯分區都是擴展分區的一部分。

　　3、邏輯分區

　　邏輯分區是硬盤上一塊連續的區域，不同之處在于，每個主分區只能分成一個驅動器，每個主分區都有各自獨立的引導塊，可以用fdisk設定為啟動區。一個硬盤上最多可以有4個主分區，而擴展分區上可以劃分出多個邏輯驅動器。這些邏輯驅動器沒有獨立的引導塊，不能用fdisk設定為啟動區。主分區和擴展分區都是dos分區。

　　數據存儲原理

　　1、文件的讀取

　　操作系統從目錄區中讀取文件信息(包括文件名、后綴名、文件大小、修改日期和文件在數據區保存的第一個簇的簇號)，我們這里假設第一個簇號是0023。

　　操作系統從0023簇讀取相應的數據，然后再找到FAT的0023單元，如果內容是文件結束標志(FF)，則表示文件結束，否則內容保存數據的下一個簇的簇號，這樣重復下去直到遇到文件結束標志。

　　2、文件的寫入

　　當我們要保存文件時，操作系統首先在DIR區中找到空區寫入文件名、大小和創建時間等相應信息，然后在Data區找到閑置空間將文件保存，并將Data區的第一個簇寫入DIR區，其余的動作和上邊的讀取動作差不多。

　　3、文件的刪除

　　文件刪除工作是很簡單的，簡單到只在目錄區做了一點小改動――將目錄區的文件的第一個字符改成了E5就表示將改文件刪除了。

　　修復邏輯壞道

　　當你的電腦遭遇過停電、死機、意外重啟等事件，或拷貝時出現CRC冗余校驗錯誤后，請立即用HDtune工具查看SMART參數的(05)、(C5)、(C6)項，看是否有數值出現，正常時應為0。如果只有(C5)有數值不為零而(C6)為0，(05)為0時，這時只有邏輯壞道。

　　第一種為DiskGenius

　　使用DiskGenius掃描壞道，并可修復邏輯壞道。

　　第二種工具，低級格式化如效率源。

　　低級格式化前，硬盤上數據先要備份，它會清除盤上所有的數據。一般來說，低格后的硬盤，如果不出現錯誤的話，C5值會清0，邏輯壞道會真正地修復。

　　修復物理壞道

　　使用PQ Magic

　　首先用Scandisk或chkdsk/F掃描硬盤表面，發現壞道的位置(例如在C盤10%左右);然后用PQ Magic，在Operations菜單下選擇“Advanced/badSectorRetest”，將壞道所在的空間(例如C盤前面15%～20%)劃分為一個分區，并把該分區隱藏起來，這樣物理壞道就在隱藏的分區中了;完成壞道屏蔽之后，再用Scandisk或chkdsk/F掃描一下新分區，確保所有的壞道都屏蔽到隱藏分區中。

　　硬盤的分區結構及其數據儲存解析2

　　一個扇區的硬盤主引導記錄MBR由4個部分組成。

　　主引導程序（偏移地址0000H--0088H），它負責從活動分區中裝載，并運行系統引導程序。

　　出錯信息數據區，偏移地址0089H--00E1H為出錯信息，00E2H--01BDH全為0字節。

　　·分區表（DPT,Disk Partition Table）含4個分區項，偏移地址01BEH--01FDH,每個分區表項長16個字節，共64字節為分區項1、分區項2、分區項3、分區項4。

　　·結束標志字，偏移地址01FE--01FF的2個字節值為結束標志0xAA55或0x55AA,稱為“魔數”（magic number）。如果該標志錯誤系統就不能啟動。

　　MBR的結構如下表所示字節偏移（16進制）字節數描述 00~1BD 446 引導代碼 1BE~1CD 16 分區表項1 1CE~1DD 16 分區表項2 1DE~1ED 16 分區表項3 1EE~1FD 16 分區表項4 1FE~1FF 2 簽名值0xAA55或0x55AA 具體含義如下：

　　（1）0x00~0x1BD：446個字節，包含一段指令，用以通知計算機如何訪問分區表并定位操作系統的位置

　　這部分的'代碼會因為操作系統不同而不同，利用引導代碼可以實現多重系統引導。多系統引導有兩種方法可以實現：一種方法是用Windows操作系統在引導分區中設置一段代碼，先加載進入用戶選擇系統的界面，允許用戶選擇要進入的系統，再進入指定的系統；第二種方法是改變MBR中的引導代碼，該代碼直接呈現給用戶一個選擇系統的界面。

　　（2）0x1BE~0x1FD：64個字節，4個分區表項，每個表項占用16個字節，描述一個分區，最多可以描述4個分區（這就是為什么MBR分區體系只能分成4個區【我們平時看到的分區一般可以從26個字母中選取任意多個當做分區標識（多于4個），這是因為那些分區是邏輯分區，這里的4個分區指的是主分區和擴展分區的數目，而邏輯分區是在擴展分區中劃分出來的，也叫做二級、三級擴展分區。】）。

　　分區表項并沒有順序要求，即不要求第一個分區表項在第二個分區表項前。

　　分區表也不要求從第一個分區表項開始

　　（3）0x1FE~0x1FF：2個字節，有效結束標志0xAA55或0x55AA。如果沒有這個標志，操作系統會認為磁盤沒有初始化，無法正確加載磁盤的分區。

　　分區表參數含義（字節）

　　0 活動（80）或非活動分區（00）

　　1 2 3 起始的磁頭 01 柱面 01 扇區00值

　　4 分區類型符 NTFS（07）FAT32（0B）擴展（0F）

　　5 6 7 結束的磁頭 FE 柱面 FF 扇區FF值

　　8 9 A B 本分區之前已用扇區數

　　C D E F 本分區大小

　　虛擬MBR

　　即 EBR （extent boot record）擴展引導記錄