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1. 磁道,扇区,柱面和磁头数
   硬盘最基本的组成部分是由坚硬金属材料制成的涂以磁性介质的盘片,不同容量硬盘的盘片数不等。每个盘片有两面,都可记录信息。盘片被分成许多扇形的区域,每个区域叫一个扇区,每个扇区可存储 128 × 2 的 n 次方( n = 0.1.2 .3 )字节信息。在 dos 中每扇区是 128 × 2 的 2 次方= 512 字节,盘片表面上以盘片中心为圆心,不同半径的同心圆称为磁道。硬盘中,不同盘片相同半径 的磁道所组成的圆柱称为柱面。磁道与柱面都是表示不同半径的圆,在许多场合,磁道和柱面可以互换使用,我们知道,每个磁 盘有两个面,每个面都有一个磁头,习惯用磁头号来区分。扇区,磁道(或柱面)和磁头数构成了硬盘结构的基本参数,帮这些 参数可以得到硬盘的容量,基计算公式为:
 存储容量=磁头数×磁道(柱面)数×每道扇区数×每扇区字节数
 要点:( 1 )硬盘有数个盘片,每盘片两个面,每个面一个磁头
    ( 2 )盘片被划分为多个扇形区域即扇区
    ( 3 )同一盘片不同半径的同心圆为磁道
    ( 4 )不同盘片相同半径构成的圆柱面即柱面
    ( 5 )公式: 存储容量=磁头数×磁道(柱面)数×每道扇区数×每扇区字节数
    ( 6 )信息记录可表示为:××磁道(柱面),××磁头,××扇区

2. 簇
   “簇”是 dos 进行分配的最小单位。当创建一个很小的文件时,如是一个字节,则它在磁盘上并不是只占一个字节的空间, 而是占有整个一簇。 dos 视不同的存储介质(如软盘,硬盘),不同容量的硬盘,簇的大小也不一样。簇的大小可在称为磁盘 参数块( bpb )中获取。簇的概念仅适用于数据区。
  本点:( 1 )“簇”是 dos 进行分配的最小单位。
     ( 2 )不同的存储介质,不同容量的硬盘,不同的 dos 版本,簇的大小也不一样。
     ( 3 )簇的概念仅适用于数据区。

3. 扇区编号定义:绝对扇区与 dos 扇区
   由前面介绍可知,我们可以用柱面 / 磁头 / 扇区来唯一定位磁盘上每一个区域,或是说柱面 / 磁头 / 扇区与磁盘上每一个扇区有 一一对应关系,通常 dos 将“柱面 / 磁头 / 扇区”这样表示法称为“绝对扇区”表示法。但 dos 不能直接使用绝对扇区进行磁盘上的 信息管理,而是用所谓“相对扇区”或“ dos 扇区”。“相对扇区”只是一个数字,如柱面 140 ,磁头 3 ,扇区 4 对应的相对扇区号 为 2757 。该数字与绝对扇区“柱面 / 磁头 / 扇区”具有一一对应关系。当使用相对扇区编号时, dos 是从柱面 0 ,磁头 1 ,扇区 1 开始 (注:柱面 0 ,磁头 0 ,扇区 1 没有 dos 扇区编号, dos 下不能访问,只能调用 bios 访问),第一个 dos 扇区编号为 0 ,该磁道上剩余 的扇区编号为 1 到 16 (设每磁道 17 个扇区),然后是磁头号为 2 ,柱面为 0 的 17 个扇区,形成的 dos 扇区号从 17 到 33 。直到该柱面的 所有磁头。然后再移到柱面 1 ,磁头 1 ,扇区 1 继续进行 dos 扇区的编号,即按扇区号,磁头号,柱面号(磁道号)增长的顺序连续 地分配 dos 扇区号。
   公式:记 dh --第一个 dos 扇区的磁头号
            dc --第一个 dos 扇区的柱面号
            ds --第一个 dos 扇区的扇区号
            ns --每磁道扇区数
            nh --磁盘总的磁头数
   则某扇区(柱面 c ,磁头 h ,扇区 s )的相对扇区号 rs 为: rs = nh × ns ×( c - dc )+ ns ×( h - dh )+( s - ds )
   若已知 rs , dc , dh , ds , ns 和 nh 则
   s =( rs mod ns )+ ds
   h =(( rs div ns ) mod nh )+ dh
   c =(( rs div ns ) div nh )+ dc
   要点:( 1 )以柱面 / 磁头 / 扇区表示的为绝对扇区又称物理磁盘地址
      ( 2 )单一数字表示的为相对扇区或 dos 扇区,又称逻辑扇区号
      ( 3 )相对扇区与绝对扇区的转换公式

4.dos 磁盘区域的划分
   格式化好的硬盘,整个磁盘按所记录数据的作用不同可分为主引导记录( mbr:main boot record ), dos 引导记录( dbros boot record ),文件分配表( fat:file assign table ),根目录( bd:boot directory )和数据区。前 5 个重要信息在磁盘的外 磁道上,原因是外圈周长总大于内圈周长,也即外圈存储密度要小些,可伤心性高些。
   要点:( 1 )整个硬盘可分为 mbr , dbr , fat , bd 和数据区。
      ( 2 ) mbr,dbr , fat ,和 bd 位于磁盘外道.。

5.mbr
   mbr 位于硬盘第一个物理扇区(绝对扇区)柱面 0 ,磁头 0 ,扇区 1 处。由于 dos 是由柱面 0 ,磁头 1 ,扇区 1 开始,故 mbr 不属于 dos 扇区, dos 不能直接访问。 mbr 中包含硬盘的主引导程序和硬盘分区表。分区表有 4 个分区记录区。记录区就是记录有关分区信
息的一张表。它从主引导记录偏移地址 01beh 处连续存放,每个分区记录区占 16 个字节。
分区表的格式 分区表项的偏移 意义   占用字节数
  00 引导指示符 1b
  01 分区引导记录的磁头号 1b
  02 分区引导记录的扇区和柱面号 2b
  04 系统指示符 1b
  05 分区结束磁头号 1b
  06 分区结束扇区和柱面号 2b
  08 分区前面的扇区数 4b
  0c 分区中总的扇区数 4b
  4 个分区中只能有 1 个活跃分区,即 c 盘。标志符是 80h 在分区表的第一个字节处。若是 00h 则表示非活跃分区。例如:
  80 01 01 00 0b fe 3f 81 3f 00 00 00 c 3 dd 1f 00
  00 00 01 82 05 fe bf 0c 02 de 1f 00 0e 90 61 00
  00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
  00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
  要点:( 1 ) mbr 位于硬盘第一个物理扇区柱面 0 ,磁头 0 ,扇区 1 处。不属于 dos 扇区,
     ( 2 )主引导记录分为硬盘的主引导程序和硬盘分区表。

 6.dbr
 dbr 位于柱面 0 ,磁头 1 ,扇区 1 ,即逻辑扇区 0 。 dbr 分为两部分: dos 引导程序和 bpb ( bios 参数块)。其中 dos 引导程序完成 dos 系统文件( io.sys , msdos.sys )的定位与装载,而 bpb 用来描述本 dos 分区的磁盘信息, bpb 位于 dbr 偏移 0bh 处,共 13 字节。 它包含逻辑格式化时使用的参数,可供 dos 计算磁盘上的文件分配表,目录区和数据区的起始地址, bpb 之后三个字提供物理格 式化(低格)时采用的一些参数。引导程序或设备驱动程序根据这些信息将磁盘逻辑地址( dos 扇区号)转换成物理地址(绝对 扇区号)。
  bpb 格式 序号 偏移地址 意义
           1 03h - 0ah oem 号
           2 0bh - 0ch 每扇区字节数
           3 0dh 每簇扇区数
           4 0eh - 0fh 保留扇区数
           5 10h fat 备份数
           6 11h - 12h 根目录项数
           7 13h - 14h 磁盘总扇区数
           8 15h 描述介质
           9 16h - 17h 每 fat 扇区数
           10 18h - 19h 每磁道扇区数
           11 1ah - 1bh 磁头数
           12 1ch - 1fh 特殊隐含扇区数
           13 20h - 23h 总扇区数
           14 24h - 25h 物理驱动器数
           15 26h 扩展引导签证
           16 27h - 2ah 卷系列号
           17 2bh - 35h 卷标号
           18 36h - 3dh 文件系统号
           dos 引导记录公式:
  文件分配表≡保留扇区数
  根目录≡保留扇区数+ fat 的个数×每个 fat 的扇区数
  数据区≡根目录逻辑扇区号+( 32 ×根目录中目录项数+(每扇区字节数- 1 )) div 每扇区字节数
  绝对扇区号≡逻辑扇区号+隐含扇区数
  扇区号≡(绝对扇区号 mod 每磁道扇区数)+ 1
  磁头号≡(绝对扇区号 div 每磁道扇区数) mod 磁头数
  磁道号≡(绝对扇区号 div 每磁道扇区数) div 磁头数
  要点:( 1 ) dbr 位于柱面 0 ,磁头 1 ,扇区 1 ,其逻辑扇区号为 0
     ( 2 ) dbr 包含 dos 引导程序和 bpb 。
     ( 3 ) bpb 十分重要,由此可算出逻辑地址与物理地址

 
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