第三章數(shù)據(jù)的組織與存儲第1頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月第三章數(shù)據(jù)的組織與存儲硬盤需要經(jīng)過三個步驟建立一定的數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)才能使用，分別是：低級格式化分區(qū)高級格式化可以正常使用的硬盤可以分為5個區(qū)域，分別為：主引導(dǎo)記錄區(qū)（MBR）DOS引導(dǎo)記錄區(qū)（DBR）文件分配表區(qū)（FAT）文件目錄表（DIR）數(shù)據(jù)區(qū)（DATA）第2頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1硬盤低級格式化低級格式化(lowlevelformat)：測試磁盤介質(zhì)劃分磁道制定交叉因子，間隔安排扇區(qū)為每個扇區(qū)又劃分出標識部分ID、間隔區(qū)GAP和數(shù)據(jù)區(qū)DATA等對損壞的扇區(qū)和磁道做“壞”標記硬盤的低級格式化是高級格式化之前的必須工作硬盤在出廠前，已經(jīng)進行了低格處理可以選用低格工具對硬盤進行處理第3頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1硬盤低級格式化何時需要進行低級格式化：新購置的硬盤或硬盤適配器因長期使用硬盤出現(xiàn)壞扇區(qū)合理設(shè)置交叉因子，改善硬盤數(shù)據(jù)傳輸速率當(dāng)硬盤經(jīng)常出現(xiàn)各種問題時第4頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1硬盤低級格式化低格，高格及快格的區(qū)別類型主要工作特點備注低級格式化介質(zhì)檢查；磁盤介質(zhì)測試；劃分磁道和扇區(qū)；對每個扇區(qū)進行編號（C/H/S）；設(shè)置交叉因子。在DOS環(huán)境或自寫的匯編指令下進行，低級格式化只能整盤進行，現(xiàn)在硬盤出廠都是經(jīng)過低格的，實際使用不到萬不得已不要使用低格。低級格式化對硬盤有損傷，如果硬盤已有物理壞道，則低級格式化會更加損傷硬盤，加快報廢。低格的時間漫長，比如320G硬盤低格可能需要20小時，或更多。高級格式化清除數(shù)據(jù)（寫刪除標記）；檢查扇區(qū)；重新初始化引導(dǎo)信息；初始化分區(qū)表信息；可以在DOS和操作系統(tǒng)上進行，只能對分區(qū)操作。高級格式化只是存儲數(shù)據(jù)，但如果存在壞扇區(qū)可能會導(dǎo)致長時間磁盤讀寫。使用Format命令格式化不會自動修復(fù)邏輯壞道，如果發(fā)現(xiàn)有壞道，最好使用SCANDISK或WINDOWS系統(tǒng)的磁盤檢查功能進行修復(fù)或隱藏?？焖俑袷交瘎h除文件分配表；不檢查扇區(qū)損壞情況；可在DOS和操作系統(tǒng)上進行，只能對分區(qū)操作。部分Linux系統(tǒng)沒有快速格式化命令。第5頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2硬盤的分區(qū)硬盤分區(qū)就是把一個硬盤分為數(shù)個不同的分區(qū)，硬盤分區(qū)的目的是為了方便用戶更合理、更有效地使用硬盤和管理數(shù)據(jù)。第6頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2硬盤的分區(qū)對硬盤進行分區(qū)的優(yōu)點便于硬盤的規(guī)劃，文件的管理有利于病毒的防治和數(shù)據(jù)的安全可有效利用磁盤空間提高系統(tǒng)運行效率便于為不同用戶分配不同的權(quán)限便于安裝多個操作系統(tǒng)便于鏡像磁盤查殺病毒的速度也會快很多第7頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2硬盤的分區(qū)分區(qū)應(yīng)考慮的因素根據(jù)實際需要設(shè)定分區(qū)的個數(shù)根據(jù)每個分區(qū)的應(yīng)用劃定分區(qū)的大小分區(qū)粒度：以柱面為粒度分區(qū)總是結(jié)束在某個柱面的最后一個扇區(qū)，也就是說，同一個柱面不會被劃分到兩個分區(qū)中去。這就解釋了為什么實際分區(qū)大小往往比要求的分區(qū)大小要略微大一些（大容量磁盤中，幾乎可以忽略不計）。第8頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2硬盤的分區(qū)扇區(qū)的三維地址和線性地址三維地址C/H/S（柱面/磁頭/扇區(qū)）C:0~1024H:0~254S:1~63線性地址LBA(logicblockaddress，邏輯塊地址)，從0開始線性編號C/H/S轉(zhuǎn)換為LBALBA=C*255*63+H*63+(S-1)LBA轉(zhuǎn)換為C/H/SC=LBADIV(255*63)H=(LBADIV63)MOD255S=LBAMOD63+1第9頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2硬盤的分區(qū)扇區(qū)的三維地址和線性地址第10頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2硬盤的分區(qū)第11頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2硬盤的分區(qū)分區(qū)工具通過FDISK命令分區(qū)利用Windows98軟盤或光盤啟動盤啟動計算機，進入DOS提示符下。然后在DOS提示符下輸入FDISK命令，按Enter鍵，按照提示進行操作。第12頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2硬盤的分區(qū)通過FDISK命令分區(qū)第13頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2硬盤的分區(qū)通過FDISK命令分區(qū)第14頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2硬盤的分區(qū)通過FDISK命令分區(qū)第15頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2硬盤的分區(qū)利用PartitionMagic進行無損分區(qū)PQ可以在無損數(shù)據(jù)的前提下調(diào)整分區(qū)的數(shù)量和大小。利用DiskGenius進行分區(qū)和格式化利用WindowsXP安裝光盤進行分區(qū)和格式化通常情況下，需要對硬盤進行分區(qū)、格式化后才能安裝操作系統(tǒng)，但對于Windows2000/XP/2003操作系統(tǒng)來說，可以借助其安裝光盤，在安裝過程中進行分區(qū)和格式化，而且分區(qū)、格式化界面更為直觀方便。利用Windows磁盤管理工具進行分區(qū)和格式化s第16頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.3硬盤的高級格式化分區(qū)后，需要構(gòu)建文件系統(tǒng)，才能面向用戶正常使用，這個過程就是邏輯磁盤的高級格式化。利用FORMAT命令進行格式化利用工具軟件進行格式化在WINDOWS系統(tǒng)下進行格式化第17頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.3硬盤的高級格式化1.FAT16FAT16格式是MS-DOS和最早期的Windows95操作系統(tǒng)中使用的磁盤分區(qū)格式。FAT16采用16位的文件分配表。只支持2GB容量的硬盤分區(qū)。2.FAT32其采用32位的文件分配表，對磁盤的管理能力大大增強，突破了分區(qū)容量2GB的限制，提高了磁盤的利用率。Windows98以后的操作系統(tǒng)都支持這種分區(qū)格式。3.NTFSNTFS(NewTechnologyFileSystem)是微軟WindowsNT的標準文件系統(tǒng)，主要應(yīng)用在Windows2000/XP/2003以及最新版的WindowsVista中。4.Ext2Ext2是Linux中使用最多的一種文件系統(tǒng)，它是專門為Linux設(shè)計的，擁有最快的速度和最小的CPU占用率。Ext2既可以用于標準的塊設(shè)備(如硬盤)，也可以用于軟盤等移動存儲設(shè)備。

第18頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)磁盤片的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分為5部分MBR（MainBootRecord，主引導(dǎo)記錄）位于硬盤的0柱面、0磁頭、1扇區(qū)的位置，它由分區(qū)工具產(chǎn)生的，MBR結(jié)束標志為55AA。其中最重要的部分是DPT，也就是分區(qū)表，DPT記錄了整個硬盤的分區(qū)情況。DBR（DOSBootRecord，Dos引導(dǎo)記錄）/OBR(OSBootRecord，操作系統(tǒng)引導(dǎo)記錄)位于每一個分區(qū)的第一個扇區(qū)，它是由格式化工具產(chǎn)生的。DBR結(jié)束標志也是55AA其中最重要的部分是BPB（BIOSParameterBlock），也就是本分區(qū)參數(shù)記錄表，記錄了關(guān)于本分區(qū)的一系列重要參數(shù)。第19頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)磁盤片的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分為5部分FAT（FileAllocationTable，文件分配表）FAT大小由分區(qū)大小來決定FAT記錄了本分區(qū)中每個分配單元（簇）的使用情況DIR（Directory，文件目錄表）當(dāng)在DOS模式下輸入DIR后，屏幕上顯示的內(nèi)容就是該區(qū)的內(nèi)容記錄本分區(qū)下每個文件/目錄的起始位置DATA，數(shù)據(jù)區(qū)，主要負責(zé)硬盤中數(shù)據(jù)的存放，當(dāng)數(shù)據(jù)寫到硬盤時，數(shù)據(jù)就存儲在這個區(qū)中第20頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)主引導(dǎo)扇區(qū)位于硬盤的0柱面0磁頭1扇區(qū)（512字節(jié)），包括硬盤主引導(dǎo)記錄MBR（MainBootRecord）和分區(qū)表DPT（DiskPartitionTable）以及結(jié)束標志55AAMBR（446字節(jié)）包含了硬盤的一系列參數(shù)和一段引導(dǎo)程序。DPT（64字節(jié)，最多包含4個分區(qū)表項）記錄了硬盤中的分區(qū)數(shù)量，每個分區(qū)的起始及終止扇區(qū)、大小以及是否為活動分區(qū)等。每個分區(qū)表項均為16個字節(jié)分配如下:

第1字節(jié):引導(dǎo)標志

第2字節(jié):起始磁頭

第3字節(jié):低6位為起始扇區(qū)，高2位與第4字節(jié)為起始柱面

第4字節(jié):起始柱面的低8位

第5字節(jié):文件系統(tǒng)標志

第6字節(jié):終止磁頭

第7字節(jié):低6位為該分區(qū)首扇區(qū)的相對扇區(qū)號，高2位與第8字節(jié)為終止柱面

第8字節(jié):終止柱面的低8位

第9-12字節(jié):第13-16字節(jié):該分區(qū)占用的扇區(qū)數(shù)目第21頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)分區(qū)表實例（一）800101000BFEBFFC3F0000007E86BB00“80”是一個分區(qū)的激活標志，表示系統(tǒng)可引導(dǎo)；“010100”表示分區(qū)開始的磁頭號為01，開始的扇區(qū)號為01，開始的柱面號為00；“0B”表示分區(qū)的系統(tǒng)類型是FAT32，比較常用的有04（FAT16）、07（NTFS）、0F（擴展分區(qū)）；“FEBFFC”表示分區(qū)結(jié)束的磁頭號為254，分區(qū)結(jié)束的扇區(qū)號為63、分區(qū)結(jié)束的柱面號為764；“3F000000”（高低位互換），首扇區(qū)的扇區(qū)號為63；“7E86BB00”（高低位互換）分區(qū)總扇區(qū)數(shù)為12289662。思考：請大家驗證一下起始扇區(qū)、結(jié)束扇區(qū)以及總扇區(qū)數(shù)之間的關(guān)系是否正確。該如何驗證？第22頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)分區(qū)表實例（二）第23頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月第24頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)分區(qū)表實例（二）MBR中的分區(qū)表這四個分區(qū)在分區(qū)表中如何表現(xiàn)呢？我們從圖中可以看出分區(qū)表中只有兩項內(nèi)容，分別是8001010007FEFFFB3F000000BD08FA000000C1FC0FFEFFFFFC08FA002CCD0501這意味著MBR的分區(qū)表中只定義了兩個分區(qū)第25頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)分區(qū)表實例（二）MBR中的分區(qū)表8001010007FEFFFB3F000000BD08FA0080表示是引導(dǎo)分區(qū)第2、3、4字節(jié)表示分區(qū)從0/1/1扇區(qū)開始第5字節(jié)表示分區(qū)類型，07表示NTFS分區(qū)第6、7、8字節(jié)表示分區(qū)結(jié)束在1019/254/63扇區(qū)第9、10、11、12字節(jié)，表示分區(qū)從63扇區(qū)開始第13、14、15、16字節(jié)，表示分區(qū)的扇區(qū)數(shù)為00FA08BD，換算為10進制為16386237知道了分區(qū)起始在63，大小為16386237，結(jié)束位置也就知道了63+16386237－1＝16386299。用winhex轉(zhuǎn)到16386299看看，正是1019/254/63扇區(qū)。

第26頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)分區(qū)表實例（二）第27頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)分區(qū)表實例（二）MBR中的分區(qū)表0000C1FC0FFEFFFFFC08FA002CCD0501前八個字節(jié)中我們只要看第一個字節(jié)和第五個字節(jié)，知道第二個分區(qū)是擴展分區(qū)，不能引導(dǎo)，這就夠了。其余6個字節(jié)用C/H/S表示分區(qū)的起始和結(jié)束就不用再看了，因為8G以后C/H/S已經(jīng)失去作用了，第二個擴展分區(qū)結(jié)束的位置超過了8G，C/H/S肯定無法表示了，主要看看后八個字節(jié)的LBA參數(shù)就可以了擴展分區(qū)之前的扇區(qū)數(shù)是FC08FA00，高低位互換后是00FA08FC，也就是擴展分區(qū)的起始是16386300扇區(qū)擴展分區(qū)的大小是2CCD0501，高低位互換后0105CD2C再轉(zhuǎn)為10進制是17157420扇區(qū)，分區(qū)結(jié)束在16386300＋17157420-1=33543719扇區(qū)。擴展分區(qū)的起點和終點都知道了，通過Winhex查詢C/H/S參數(shù)，可知分區(qū)的起始是1020/0/1，結(jié)束在2087/254/63。第28頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)分區(qū)表實例（二）鏈式分區(qū)表第29頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)分區(qū)表實例（二）第一擴展分區(qū)的分區(qū)表第30頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)分區(qū)表實例（二）第一擴展分區(qū)的分區(qū)表從擴展分區(qū)的分區(qū)表中可以看出定義了兩項分區(qū)第一項：0001C1FC07FEFFFF3F00000000823E00定義了D分區(qū)，可以知道D分區(qū)是一個NTFS分區(qū)3F000000表示D分區(qū)之前的扇區(qū)是63，注意，這表示本分區(qū)（D分區(qū)）的起始到第一個擴展分區(qū)起點的距離是63扇區(qū)，即相對的首扇區(qū)起始位置，擴展分區(qū)的分區(qū)表在16386300扇區(qū)，因此D分區(qū)的起始應(yīng)該是16386300＋63＝16386363，C/H/S參數(shù)是1020/1/100823E00表示分區(qū)的大小是3E8200扇區(qū)，即D分區(qū)的結(jié)束位置在16386363+4096512（3E8200）-1=20482874，C/H/S參數(shù)是1274/254/63。第31頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)分區(qū)表實例（二）第一擴展分區(qū)的分區(qū)表從擴展分區(qū)的分區(qū)表中可以看出定義了兩項分區(qū)第二項：0000C1FF05FEFFFF3F823E00ED4AC700定義的是第二個擴展分區(qū)，分區(qū)類型05表示是一個擴展分區(qū)003E823F表示第二個擴展分區(qū)的起點到第一個擴展分區(qū)起點的距離，由于第一個擴展扇區(qū)的起點是16386300，因此第二個擴展分區(qū)的起始是16386300＋4096575（3E823F）＝20482875，C/H/S參數(shù)是1275/0/1。第二個擴展分區(qū)的大小是00C74AED，所以第二個擴展分區(qū)的終點應(yīng)該是20482875+13060845（C74AED）－1=33543719，C/H/S是2087/254/63。第32頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)分區(qū)表實例（二）第二擴展分區(qū)的分區(qū)表

第33頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)分區(qū)表實例（二）第二擴展分區(qū)的分區(qū)表從擴展分區(qū)的分區(qū)表中可以看出定義了兩項分區(qū)第一項：0001C1FF07FEFFFF3F00000080E25D00定義了E分區(qū)，類型是NTFSE分區(qū)的起點到第二擴展分區(qū)表之間的距離是63扇區(qū)。所以E的起點是20482875＋63＝20482938，C/H/S表示為：1275/1/1E的大小是005DE280，可以計算出E的終點是20482938+6152832（5DE280）-1=26635769。C/H/S表示為1657/254/63第34頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)分區(qū)表實例（二）第二擴展分區(qū)的分區(qū)表從擴展分區(qū)的分區(qū)表中可以看出定義了兩項分區(qū)第二項：0000C1FF05FEFFFFFE649C002E686900定義的是第二個擴展分區(qū)，分區(qū)類型05表示是一個擴展分區(qū)009C64FE表示的是第三個擴展分區(qū)的起點和第一個擴展分區(qū)起點之間的距離是10249470個扇區(qū)。由于第一個擴展分區(qū)的起始是16386300，因此第三個擴展分區(qū)的起始位置應(yīng)該是16386300＋10249470＝26635770。用C/H/S表示是1658/0/1第三個擴展分區(qū)的大小是0069682E，因此第三個擴展分區(qū)的終點應(yīng)該是26635770＋6907950（0069682E）－1＝33543719。用C/H/S表示是2087/254/63。第35頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)分區(qū)表實例（二）第三擴展分區(qū)的分區(qū)表第36頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)分區(qū)表實例（二）第三擴展分區(qū)的分區(qū)表分區(qū)表中只有一項，這是因為已經(jīng)定義到最后一個分區(qū)了，因此不需要再向下定義擴展分區(qū)了最后一項0001C1FF07FEFFFF3F000000EF676900定義了F分區(qū)，第五字節(jié)07表示F分區(qū)是一個NTFS分區(qū)0000003F表示F分區(qū)和第三個擴展分區(qū)分區(qū)表的距離是63扇區(qū)，第三個擴展分區(qū)的起點是26635770，所以F分區(qū)的起始位置是26635770＋63＝26635833，C/H/S表示為1658/1/1。F分區(qū)的大小是006967EF，因此計算出F分區(qū)的終點是26635833+6907887（6967EF）-1=33543719。C/H/S表示為2087/254/63。第37頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)分區(qū)表實例（二）第38頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月作業(yè)某硬盤的分區(qū)表如下所示：MBR分區(qū)表有兩項，分別為：8001010007FEFFFB3F000000BD08FA000000C1FC0FFEFFFFFC08FA002CCD0501第一擴展分區(qū)表有兩項，分別為：0001C1FC07FEFFFF3F000000823E00000000C1FF05FEFFFF3F823E00ED4AC700第二擴展分區(qū)表有兩項，分別為：0001C1FF07FEFFFF3F00000080E25D000000C1FF05FEFFFFFE649C002E686900第三擴展分區(qū)表有一項：0001C1FF07FEFFFF3F000000EF676900請分析：1、該硬盤共分幾區(qū)？2、每個分區(qū)是否主分區(qū)，是否可引導(dǎo)，是哪種文件系統(tǒng)？3、每個分區(qū)的起始位置和結(jié)束位置（LBA表示法和C/H/S表示法）以及每個分區(qū)的容量大?。ㄓ蒙葏^(qū)總數(shù)表示）第39頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)DBR（DOSBootRecord，Dos引導(dǎo)記錄）/OBR(OSBootRecord，操作系統(tǒng)引導(dǎo)記錄)主要包括BPB（BIOSParameterBlock）本分區(qū)參數(shù)記錄表和一個引導(dǎo)程序。跳轉(zhuǎn)指令廠商標識、操作系統(tǒng)版本號BPB參數(shù)塊記錄著本分區(qū)的總扇區(qū)數(shù)、文件存儲格式、硬盤介質(zhì)描述符、根目錄大小、FAT個數(shù)、分配單元（AllocationUnit，“簇”）的大小等重要參數(shù)。引導(dǎo)程序的主要任務(wù)是判斷本分區(qū)根目錄前兩個文件是否為操作系統(tǒng)的引導(dǎo)文件，如是，就把第一個文件讀入內(nèi)存，并把控制權(quán)交予該文件。結(jié)束標志（55AA）第40頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)WINDOWS98系統(tǒng)下邏輯D盤的引導(dǎo)扇區(qū)第41頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月偏移量字節(jié)數(shù)含義00H3跳轉(zhuǎn)指令（EB3C為FAT16，EB58為FAT32）03H8操作系統(tǒng)名稱、廠商標識和版本號0BH2每扇區(qū)字節(jié)數(shù)0DH1每簇扇區(qū)數(shù)0EH2保留扇區(qū)數(shù)（用于引導(dǎo)DOS等）10H1FAT個數(shù)（通常為2）11H2允許的最大根目錄項數(shù)（FAT32為0）13H2扇區(qū)總數(shù)（小卷，小于32MB，F(xiàn)AT32為0）15H1磁介質(zhì)描述符（F8H表示硬盤）16H2每FAT表所占扇區(qū)數(shù)（小卷，小于32MB，F(xiàn)AT32為0）18H2每磁道扇區(qū)數(shù)1AH2邏輯磁頭數(shù)1CH4FAT區(qū)前的隱含扇區(qū)數(shù)20H4扇區(qū)總數(shù)（大卷，大于32MB）3.4硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)第42頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月標識說明F8硬盤F9雙面5.25"軟盤（15扇區(qū)高密度）、雙面3.5"軟盤FAFA雙面3.5"軟盤、RAM虛擬盤FCFC單面5.25"軟盤（9扇區(qū)/磁道）、雙面8"磁盤FD雙面5.25"軟盤（9扇區(qū)/磁道）、FE單面8“軟盤（單密度）、單面8”軟盤（雙密度）單面5.25"軟盤（8扇區(qū)/磁道）FF雙面5.25"軟盤（8扇區(qū)/磁道）各類磁盤的介質(zhì)描述符說明表第43頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月偏移量字節(jié)數(shù)含義24H4每FAT表所占扇區(qū)數(shù)（大卷，大于32MB）28H2標記2AH2版本2CH4根目錄的起始簇30H2文件系統(tǒng)信息扇區(qū)，BOOT本身占用的扇區(qū)數(shù)32H2備份引導(dǎo)扇區(qū)的位置34H7保留，一般為00H40H1BIOS設(shè)備（HD=8xH，第一塊硬盤從80開始，依次編號至85,86為光驅(qū)）41H1未使用42H1擴展引導(dǎo)標記43H4序列號47H11卷標52H8文件系統(tǒng)3.4硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)第44頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)第45頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)FAT（FileAllocationTable，文件分配表），是DOS/Win9x系統(tǒng)的文件尋址系統(tǒng)FAT區(qū)緊接在DBR之后，一般有兩個，第二FAT為第一FAT的備份FAT所占用的扇區(qū)數(shù)取決于DOS版本、分區(qū)大小、每簇的扇區(qū)數(shù)等因素，具體值查閱BPB偏移24H磁盤上的每一個簇在FAT中有且只有一個登記項，通過在對應(yīng)簇號的登記項內(nèi)填“表項值”來標記該簇是已占用、空閑或是壞簇三種狀態(tài)之一FAT只與DATA區(qū)相對應(yīng)，DBR、FAT和DIR等磁盤空間不由FAT中的簇表示第46頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)FAT每個簇號可取的表項值及其含義思考題：設(shè)一個文件的長度為4個簇，其首簇號為n1,簇號鏈為“n1->n4->n3->n2”，那么該文件在FAT中對應(yīng)的表項值是怎樣？其邏輯空間和物理存放空間的對應(yīng)關(guān)系又是怎樣？表項值（16位）表項值（32位）簇描述信息含義0000H00000000H未使用的簇0002H~FFEFH00000002H~FFFFFFEFH一個已分配的簇號FFF0H~FFF6HFFFFFFF0H~FFFFFFF6H保留FFF7HFFFFFFF7H壞簇FFF8H~FFFFHFFFFFFF8H~FFFFFFFFHEOF（文件結(jié)束簇）第47頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)磁盤碎片什么是碎片?文件在磁盤中不連續(xù)存儲的情形，被稱為產(chǎn)生了文件碎片碎片是怎樣產(chǎn)生的？文件的編輯、刪除等操作導(dǎo)致碎片產(chǎn)生內(nèi)部碎片和外部碎片思考：磁盤空間越大，文件碎片就越少嗎？簇的尺寸越小，文件碎片就越少嗎？第48頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)DIR/FDT（Directory/FileDirectoryTable，文件目錄表），每個目錄項包含32個字節(jié)記錄每個文件/目錄的起始單元、文件的屬性等。DIR緊接在第二FAT表之后FAT和DIR配合才能準確定位文件的位置第49頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)DIR/FDT32字節(jié)目錄項詳解0~7字節(jié)：文件名8~10字節(jié)：文件擴展名11字節(jié)：文件屬性12字節(jié)：長文件名目錄項對應(yīng)的短文件名目錄項的文件名和校驗和13~15字節(jié)：24位的二進制文件建立時間16~17字節(jié)：16位的二進制文件建立日期18~19字節(jié)：16位的二進制文件訪問日期20~21字節(jié)：文件起始簇號的高16位22~23字節(jié)：16位的文件最新修改時間24~25字節(jié)：16位的文件最新修改日期26~27字節(jié)：文件起始簇號的低16位28~31字節(jié)：32位的文件字節(jié)長度第50頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)DIR/FDT0~7文件名字節(jié)詳解第一字節(jié)為00H表示目錄項中的空表項，即未使用的目錄項第一字節(jié)為E5H表示該目錄項曾經(jīng)使用過，但文件已刪除一個子目錄也占一個目錄項，但是其文件屬性值為10H，且文件長度為0文件名為2EH和2E2EH表示是子目錄下的兩個特殊文件“.”和“..”的目錄項2EH“.”表示當(dāng)前子目錄，其首簇號是當(dāng)前目錄的起始簇號2E2EH“.”表示上一級子目錄，其首簇號是上級目錄的起始簇號，若上級目錄為根目錄，則首簇號設(shè)為0第51頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)DIR/FDT0~7文件名字節(jié)詳解其他任何合法字符，均表示文件名（文件名均以大寫字母表示），若有剩余字節(jié)則用空白符20H填充文件名超出8個字節(jié)的部分會被“~1”替換，若替換后有文件與之重名，則新文件的超出部分會被“~2”替換第52頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)DIR/FDT11屬性字節(jié)詳解低位0~5位分別是只讀位、隱藏位、系統(tǒng)位、卷標位、子目錄位和歸檔位00000000讀寫文件00000001只讀文件00000010隱藏文件00000100系統(tǒng)文件00001000卷標00010000子目錄00100000檔案，只要完成了寫操作并已關(guān)閉，即為檔案第53頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)DATA，數(shù)據(jù)區(qū)，主要負責(zé)硬盤中數(shù)據(jù)的存放，當(dāng)數(shù)據(jù)復(fù)制到硬盤時，數(shù)據(jù)就存儲在這個區(qū)中第54頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月第55頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.5NTFSNTFS（NewTechnologyFileSystem）是在1993年隨著WindowsNT3.5發(fā)表而問世的NTFS的特點：大容量：NTFS可以支持的分區(qū)(如果采用動態(tài)磁盤則稱為卷)大小可以達到2TB；良好的空間管理：相較于FAT，NTFS采用了更小的簇，可以更高效地管理磁盤空間，避免了磁盤空間的浪費；

容錯性：NTFS可以對用戶透明的自動檢測和修復(fù)磁盤上的錯誤；安全性：在NTFS分區(qū)上,可以為共享資源設(shè)置詳細的訪問權(quán)限，包括：允許哪些組或用戶對共享資源進行訪問、可以進行什么級別的訪問；第56頁，課件共63頁，創(chuàng)作于2023年2月3.5NTFSNTFS的特點：文件加密：使用EFS（EncryptingFileSystem）加密文件壓縮：任何基于Windows的應(yīng)用程序?qū)TFS分區(qū)上的壓縮文件進行讀寫時不需要進行解壓縮，文件關(guān)閉或保存時會再次自動進行壓縮；磁盤配額管理：管理員可以為不同用