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硬盤(pán)的分區結構及其數據儲存解析
硬盤(pán)，在大家平常的生活當中都接觸過(guò)，那么你知道硬盤(pán)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(guān)于硬盤(pán)的分區結構及其數據儲存解析，歡迎閱讀！
硬盤(pán)的分區結構及其數據儲存解析1
1、主分區
主分區，也稱(chēng)為主磁盤(pán)分區，和擴展分區、邏輯分區一樣，是一種分區類(lèi)型。主分區中不能再劃分其他類(lèi)型的分區，因此每個(gè)主分區都相當于一個(gè)邏輯磁盤(pán)(在這一點(diǎn)上主分區和邏輯分區很相似，但主分區是直接在硬盤(pán)上劃分的，邏輯分區則必須建立于擴展分區中)一個(gè)硬盤(pán)主分區至少有1個(gè)，最多4個(gè)。
激活的主分區是硬盤(pán)的啟動(dòng)分區，他是獨立的，也是硬盤(pán)的第一個(gè)分區，正常分的話(huà)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(lái)使用的，所以說(shuō)擴展分區可分成若干邏輯分區。它們的關(guān)系是包含的關(guān)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(pán)上一塊連續的區域，不同之處在于，每個(gè)主分區只能分成一個(gè)驅動(dòng)器，每個(gè)主分區都有各自獨立的引導塊，可以用fdisk設定為啟動(dòng)區。一個(gè)硬盤(pán)上最多可以有4個(gè)主分區，而擴展分區上可以劃分出多個(gè)邏輯驅動(dòng)器。這些邏輯驅動(dòng)器沒(méi)有獨立的引導塊，不能用fdisk設定為啟動(dòng)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(gè)簇的簇號)，我們這里假設第一個(gè)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(gè)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(xiě)入
當我們要保存文件時(shí)，操作系統首先在DIR區中找到空區寫(xiě)入文件名、大小和創(chuàng )建時(shí)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(gè)簇寫(xiě)入DIR區，其余的動(dòng)作和上邊的讀取動(dòng)作差不多。
3、文件的刪除
文件刪除工作是很簡(jiǎn)單的，簡(jiǎn)單到只在目錄區做了一點(diǎn)小改動(dòng)――將目錄區的文件的第一個(gè)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(guò)停電、死機、意外重啟等事件，或拷貝時(shí)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(shí)應為0。如果只有(C5)有數值不為零而(C6)為0，(05)為0時(shí)，這時(shí)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(pán)上數據先要備份，它會(huì )清除盤(pán)上所有的數據。一般來(lái)說(shuō)，低格后的硬盤(pán)，如果不出現錯誤的話(huà)，C5值會(huì )清0，邏輯壞道會(huì )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(pán)表面，發(fā)現壞道的位置(例如在C盤(pán)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(pán)前面15%～20%)劃分為一個(gè)分區，并把該分區隱藏起來(lái)，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(pán)的分區結構及其數據儲存解析2
一個(gè)扇區的硬盤(pán)主引導記錄MBR由4個(gè)部分組成。
主引導程序（偏移地址0000H--0088H），它負責從活動(dòng)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(gè)分區項，偏移地址01BEH--01FDH,每個(gè)分區表項長(cháng)16個(gè)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(gè)字節值為結束標志0xAA55或0x55AA,稱(chēng)為“魔數”（magic number）。如果該標志錯誤系統就不能啟動(dòng)。
MBR的結構如下表所示 字節偏移（16進(jìn)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(gè)字節，包含一段指令，用以通知計算機如何訪(fǎng)問(wèn)分區表并定位操作系統的位置
這部分的'代碼會(huì )因為操作系統不同而不同，利用引導代碼可以實(shí)現多重系統引導。多系統引導有兩種方法可以實(shí)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(jìn)入用戶(hù)選擇系統的界面，允許用戶(hù)選擇要進(jìn)入的系統，再進(jìn)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(hù)一個(gè)選擇系統的界面。
�。�2）0x1BE~0x1FD：64個(gè)字節，4個(gè)分區表項，每個(gè)表項占用16個(gè)字節，描述一個(gè)分區，最多可以描述4個(gè)分區（這就是為什么MBR分區體系只能分成4個(gè)區【我們平時(shí)看到的分區一般可以從26個(gè)字母中選取任意多個(gè)當做分區標識（多于4個(gè)），這是因為那些分區是邏輯分區，這里的4個(gè)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(lái)的，也叫做二級、三級擴展分區�！浚�。
分區表項并沒(méi)有順序要求，即不要求第一個(gè)分區表項在第二個(gè)分區表項前。
分區表也不要求從第一個(gè)分區表項開(kāi)始
�。�3）0x1FE~0x1FF：2個(gè)字節，有效結束標志0xAA55或0x55AA。如果沒(méi)有這個(gè)標志，操作系統會(huì )認為磁盤(pán)沒(méi)有初始化，無(wú)法正確加載磁盤(pán)的分區。
分區表參數含義（字節）
0 活動(dòng)（80）或非活動(dòng)分區（00）
1 2 3 起始的磁頭 01 柱面 01 扇區00值
4 分區類(lèi)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
其記錄表項 與MBR相同 ，用于管理擴展分區上的邏輯驅動(dòng)器。
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