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硬盘数据结构  

2010-02-23 10:34:00|  分类: 硬盘及存储设备的 |  标签: |举报 |字号 订阅

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一、许多人都会认为既然是分区就一定要把硬盘划分成好几个部分,其实我们完全可以只创建一个分区使用全部或部分的硬盘空间。

二、扩展分区和逻辑分区:
DOS和FAT文件系统最初都被设计成可以支持在一块硬盘上最多建立24个分区,分别使用从C到Z共24个驱动器盘符(AB是软驱的)。

但是主引导记录中的分区表最多只能包含4个分区记录,因为仅仅为分区表保留了64个字节的存储空间,而每个分区的参数占据16个字节,故主引导扇区中总计可以存储4个分区的数据。

为了分更多的区,DOS的分区命令FDISK允许用户创建一个扩展分区,并且在扩展分区内在建立最多23个逻辑分区,其中的每个分区都单独分配一个盘符。关于逻辑分区的信息都被保存在扩展分区内,而主分区和扩展分区的信息被保存在硬盘的MBR内。这也就是说无论硬盘有多少个逻辑分区,其主启动记录中只包含主分区(也就是启动分区)和扩展分区两个分区的信息,最多也只能有3个主分区+1个扩展分区信息。
所谓扩展分区,严格地讲它不是一个实际意义的分区,它仅仅是一个指向下一个分区的指针,这种指针结构将形成一个单向链表。这样在主引导扇区中除了主分区外,仅需要存储一个被称为扩展分区的分区数据,通过这个扩展分区的数据可以找到下一个分区(实际上也就是下一个逻辑磁盘)的起始位置,以此起始位置类推可以找到所有的分区。无论系统中建立多少个逻辑磁盘,在主引导扇区中通过一个扩展分区的参数就可以逐个找到每一个逻辑磁盘。
需要特别注意的是,由于主分区之后的各个分区是通过一种单向链表的结构来实现链接的,因此,若单向链表发生问题,将导致逻辑磁盘的丢失。
三、

1、硬盘主引导扇区 = 硬盘主引导记录(MBR)+ 硬盘分区表(DPT)

物理位置:0面0道1扇区

大小: 512字节
其中:MBR 446字节(0000--01BD),DPT 64字节(01BE--01FD),结束标志2字节(55 AA)
功能:MBR通过检查DPT分区信息中的扩展分区信息,引导系统跳转至DBR;
详解: 

000H--08AH MBR启动程序(寻找开机分区) 

08BH--0D9H MBR启动字符串 

0DAH--1BCH 保留("0")

1BEH--1FDH 硬盘分区表                 

1FEH--1FFH 结束标志(55AA)

 

2、活动分区主引导扇区(DBR)
物理位置:1面0道1扇区

大小: **T16 1扇区 512字节  **T32 3扇区 1536字节
功能:包含机器CMOS等信息(0000--0059), 核对该信息并引导指定的系统文件, 如NTLDR等;
详解:

000H--002H 3 BYTE的跳转指令(去启动程序, 跳到03EH)
003H--03DH BIOS参数区
03EH--19DH DOS启动程序
19EH--1E5H 开机字符串
1E6H--1FDH 文件名(IO.SYS, MSDOS.SYS)
1FEH--1FFH 结束标记(55AA)

 

3、分区表(DPT)

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01C2位置分区文件系统标志:

分区未用:00

扩展分区: 05, 0F

FAT16分区: 06
FAT32分区: 0B, 1B, 0C, 1C

NTFS分区: 07

 

4、逻辑驱动器

扩展分区的信息位于以上所示的硬盘分区表(DPT)中, 而逻辑驱动器的信息则位于扩展分区的
起始扇区, 即该分区的起始地址(面/扇区/磁道)所对应的扇区, 该扇区中的信息与硬盘主引导
扇区的区别是不包含MBR, 而16字节的分区信息则表示的是逻辑驱动器的起始和结束地址等.

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