硬盤知識詳細介紹課件

您可以學習到的內(nèi)容硬盤的分類和構造MBR分區(qū)表的結構和計算方法（硬盤分區(qū)大小如何計算，分區(qū)的位置）分區(qū)結構，MBR硬盤的分區(qū)擴展方式引導扇區(qū)的結構和功能分區(qū)表備份和恢復及相關工具的介紹MBR分區(qū)的弱點和GUID分區(qū)的介紹硬盤的種類傳統(tǒng)硬盤——機械硬盤，（港臺稱之為硬碟，英文名：HardDiscDrive簡稱HDD全名溫徹斯特式硬盤）是電腦主要的存儲媒介之一，由一個或者多個鋁制或者玻璃制的碟片組成。這些碟片外覆蓋有鐵磁性材料。絕大多數(shù)硬盤都是固定硬盤，被永久性地密封固定在硬盤驅動器中。固態(tài)硬盤——（SolidStateDisk或SolidStateDrive），作電子硬盤或者固態(tài)電子盤，是由控制單元和固態(tài)存儲單元（DRAM或FLASH芯片）組成的硬盤。固態(tài)硬盤硬盤容量標稱250GB的硬盤到底能容納多少數(shù)據(jù)呢？由于存儲器生產(chǎn)廠家向來都是按照1000字節(jié)當做1k字節(jié)，1000k稱為1MB;操作系統(tǒng)都是按照1024計算，也就是：250GB/1024/1024/1024*(1000*1000*1000)=232.83GB。實際只有不大233GB的空間可以使用。磁頭及附屬組件硬盤的邏輯結構硬盤分區(qū)表我們一般平時使用Fdisk、PQ、PPM(PragonPartitionManager)，Diskpart等軟件給硬盤劃分出幾個分區(qū)，安裝操作系統(tǒng)。一塊完整的硬盤是如何被分成若干個分區(qū)的呢？主引導記錄（MBR）主引導記錄（MasterBootRecord）位于硬盤0柱面、0磁頭、1扇區(qū)，也就是硬盤的第一個扇區(qū)，大小為512字節(jié)，主引導記錄用于硬盤啟動時將系統(tǒng)控制轉給用戶指定的并在分區(qū)表中登記了的某個操作系統(tǒng)。它的結構如下：

分區(qū)表項的意義

8020210007FEFFFF0080A903

16個字節(jié)邏輯扇區(qū)號和CHS參數(shù)互轉實例8020210007FEFFFF0080A903

80—活動分區(qū)；202100—分區(qū)起始柱面，磁頭，扇區(qū)號；07—系統(tǒng)標志；NTFSFEFFFF—分區(qū)結束柱面，磁頭，扇區(qū)號；00080000—分區(qū)起始邏輯扇區(qū)號；0080A903—分區(qū)扇區(qū)數(shù)量；柱面數(shù)量超過1024怎么處理？分區(qū)表項給柱面項預留的位數(shù)只有10bits,210=1024個柱面，如果超過了這個數(shù)，該如何計算呢？前面我們知道，在分區(qū)表的后8個字節(jié)，分別表示了，分區(qū)的起始邏輯扇區(qū)號和分區(qū)扇區(qū)總數(shù)，然后根據(jù)邏輯扇區(qū)號和CHS參數(shù)轉換公式，就可以確定柱面數(shù)量。繼續(xù)計算0080A903——分區(qū)扇區(qū)數(shù)量；翻轉后—03A98000前面知道分區(qū)起始扇區(qū)是800H；800+03A98000-1=03A987FF,轉換成10進制:61442047;同理得出：結束柱面、扇區(qū)、磁頭位置柱面：3824;磁頭：150;扇區(qū):63;此外，還得出分區(qū)大小為：61440000*512/1024/1024=30000MB,大約29.2GB擴展分區(qū)第一個扇區(qū)中的只預留了4個分區(qū)表項，我們的要想使用更多的分區(qū)，需要借助擴展分區(qū)。擴展分區(qū)不能直接使用，需要繼續(xù)劃分邏輯分區(qū)，邏輯分區(qū)數(shù)量不限，數(shù)量受制于操作系統(tǒng)的設計。00FEFFFF0FFEFFFF0088A9030008B7170F系統(tǒng)標志代表擴展分區(qū)。備份分區(qū)表重建從安全、效率方面來說，永遠也趕不上及時備份。所以我們在每次對磁盤參數(shù)進行調(diào)整前，一定要進行備份操作。我們可以通過很多方法備份分區(qū)表，有從dos下備份，有從windows下備份的，有手動備份的，也有自動備份的工具。下面我們依次講解：DOS下備份操作我們可以通過DiskGen（原名：Diskman）這個工具來操作，首先創(chuàng)建一個Dos啟動盤（可以是U盤、光盤、軟盤、硬盤等），將Diskgen拷貝到啟動盤中。從dos啟動后，我們在命令行后輸入diskgen.需要鼠標的可以在做啟動盤的時候添加。比如：C:\>diskgen(回車)進入Diskgen的主界面.分區(qū)表備份文件HDPT.HDP該文件包括MBR、擴展分區(qū)鏈表中的所有分區(qū)表、分區(qū)引導記錄。出現(xiàn)分區(qū)問題，可以采取恢復分區(qū)表的方法。實在不行，可以采用重建分區(qū)表。還不行，可以考慮手動恢復。HDPT.TXT里面還是分區(qū)表的文字描述，可以當做參考。Windows下面的分區(qū)表備份工具Diskgenius3.1Beta3;PartitionTableDoctor3.5;Diskgenuis3.1.0412.3它是在最初的DOS版的基礎上開發(fā)而成的。Windows版本的DiskGenius軟件，除了繼承并增強了DOS版的大部分功能外(少部分沒有實現(xiàn)的功能將會陸續(xù)加入)，還增加了許多新的功能。如：已刪除文件恢復、分區(qū)復制、分區(qū)備份、硬盤復制等功能。另外還增加了對VMWare虛擬硬盤的支持。更多功能正在制作并在不斷完善中。另外，應廣大用戶的要求，新的DOS版本也在制作當中，不久即將發(fā)布。特點：1、支持傳統(tǒng)的MBR分區(qū)表格式及較新的GUID分區(qū)表格式。

2、支持基本的分區(qū)建立、刪除、隱藏等操作?？芍付ㄔ敿毜姆謪^(qū)參數(shù)；

3、支持IDE、SCSI、SATA等各種類型的硬盤。支持U盤、USB硬盤、存儲卡(閃存卡)；

功能4、支持FAT12、FAT16、FAT32、NTFS文件系統(tǒng)；

5、支持EXT2/EXT3文件系統(tǒng)的文件讀取操作。支持LinuxLVM2磁盤管理方式；

6、可以快速格式化FAT12、FAT16、FAT32、NTFS分區(qū)。格式化時可設定簇大小、支持NTFS文件系統(tǒng)的壓縮屬性；

7、可瀏覽包括隱藏分區(qū)在內(nèi)的任意分區(qū)內(nèi)的任意文件，包括通過正常方法不能訪問的文件?？赏ㄟ^直接讀寫磁盤扇區(qū)的方式讀寫文件、強制刪除文件；

8、支持盤符的分配及刪除；

9、支持FAT12、FAT16、FAT32、NTFS分區(qū)的已刪除文件恢復、分區(qū)誤格式化后的文件恢復。成功率較高；

10、增強的已丟失分區(qū)恢復(重建分區(qū)表)功能，恢復過程中，可即時顯示搜索到的分區(qū)參數(shù)及分區(qū)內(nèi)的文件。搜索完成后，可在不保存分區(qū)表的情況下恢復分區(qū)內(nèi)的文件；

功能11、提供分區(qū)表的備份與恢復功能；

12、可將整個分區(qū)備份到一個鏡像文件中，可在必要時(如分區(qū)損壞)恢復。支持在Windows運行狀態(tài)下備份系統(tǒng)盤；

13、支持分區(qū)復制操作。并提供“全部復制”、“按結構復制”、“按文件復制”等三種復制方式，以滿足不同需求；

14、支持硬盤復制功能。同樣提供與分區(qū)復制相同的三種復制方式；

15、支持VMWare虛擬硬盤文件(“.vmdk”文件)。打開虛擬硬盤文件后，即可像操作普通硬盤一樣操作虛擬硬盤；

16、可在不啟動VMWare虛擬機的情況下從虛擬硬盤復制文件、恢復虛擬硬盤內(nèi)的已刪除文件(包括格式化后的文件恢復)、向虛擬硬盤復制文件等；

17、支持“.img”“.ima”磁盤及分區(qū)映像文件的制作及讀寫操作；

18、支持USB-FDD、USB-ZIP、USB-HDD模式啟動盤的制作及其文件操作功能；

19、支持磁盤壞道檢測與修復功能。

重建主引導記錄(MBR)

“主引導記錄”位于每塊硬盤的第一個扇區(qū)中，用于引導操作系統(tǒng)。本軟件會在保存分區(qū)表時自動檢查主引導記錄(MBR)，當發(fā)現(xiàn)MBR無效時會自動修復。

本軟件對MBR有效性的檢測可能并不準確。因此，在必要時可通過本軟件的“重建主引導記錄”功能修復。操作方法如下：

點擊“硬盤-重建主引導記錄(MBR)”菜單項，程序彈出下列提示：點擊“是”按鈕后，程序將用本軟件自帶的MBR替換當前的MBR。注意DiskGenius3.1的備份分區(qū)表文件和dos下的diskgen備份下的分區(qū)表文件不一致，前者多了512字節(jié)，內(nèi)容是標志硬盤信息，如制造商、硬盤序列號等。如果想在dos下恢復windows下備份的分區(qū)表，可以把文件前512字節(jié)刪除保存即可。PartitionTableDoctor3.5分區(qū)表醫(yī)生3.5軟件打開，提示插入軟盤，創(chuàng)建恢復磁盤。點擊Cancel即可PTD的備份分區(qū)表文件備份的分區(qū)表擴展名為dat，內(nèi)容和diskgen產(chǎn)生的基本一致，包括MBR、主、擴展分區(qū)表、分區(qū)引導記錄?；謴筒僮鞔笸‘惿葏^(qū)備份功能PTDD提供了扇區(qū)備份功能，我們可以將MBR、DBR等備份到不常用的空白扇區(qū)，出現(xiàn)問題，我們可以輕松的恢復。其他軟件以PPM(ParagonPartitionManager9.0)為例。功能類似PQ，但更為強大。Ptedit32ptedit32是在Nortonpartitionmanager程序目錄下提供的分區(qū)表編輯軟件，在2000/xp/2003/vista下都能運行。調(diào)整引導記錄參數(shù)微軟提供的工具從vista開始，微軟在系統(tǒng)安裝光盤里面提供了一個程序：bootsect。從字面上理解，就是引導扇區(qū)Bootsect可以恢復各種原因引起的MBR、DBR丟失或損壞。Bootsect應用實例恢復xp的MBR和系統(tǒng)分區(qū)引導代碼：bootsect/nt52sys/mbr恢復vistaMBR

bootsect/nt60sys/mbr恢復xpD:的引導記錄

bootsect/nt52D:恢復vista所有分區(qū)的引導記錄

bootsect/nt60all

Bootsect的原理Bootsect程序的數(shù)據(jù)段保存著vista、xp的MBR、DBR引導代碼。VistaloaderMBR分區(qū)的缺陷盡管目前MBR分區(qū)類型占了絕大多數(shù)，但是他有很多缺陷：MBR磁盤只支持4個分區(qū)表項；每個分區(qū)長度至少占用一個柱面；最大支持2TB硬盤；……GUID分區(qū)表格式（GloballyUniqueIdentifierPartitionTableFormat）GUID分區(qū)表(簡稱GPT。使用GUID分區(qū)表的磁盤稱為GPT磁盤)是源自EFI標準的一種較新的磁盤分區(qū)表結構的標準。與目前普遍使用的主引導記錄(MBR)分區(qū)方案相比，GPT提供了更加靈活的磁盤分區(qū)機制。它具有如下優(yōu)點：

1、支持2TB以上的大硬盤。

2、每個磁盤的分區(qū)個數(shù)幾乎沒有限制。為什么說“幾乎”呢？是因為Windows系統(tǒng)最多只允許劃分128個分區(qū)。不過也完全夠用了。

3、分區(qū)大小幾乎沒有限制。又是一個“幾乎”。因為它用64位的整數(shù)表示扇區(qū)號?？鋸堃稽c說，一個64位整數(shù)能代表的分區(qū)大小已經(jīng)是個“天文數(shù)字”了，若干年內(nèi)你都無法見到這樣大小的硬盤，更不用說分區(qū)了。

4、分區(qū)表自帶備份。在磁盤的首尾部分分別保存了一份相同的分區(qū)表。其中一份被破壞后，可以通過另一份恢復。

5、每個分區(qū)可以有一個名稱(不同于卷標)。操作系統(tǒng)對GUID分區(qū)表支持既然GUID分區(qū)方案具有如此多的優(yōu)點，在分區(qū)時是不是可以全部采用這種方案呢？不是的。并不是所有的Windows系統(tǒng)都支持這種分區(qū)方案。請看下表：是不是很失望？目前多數(shù)的個人電腦系統(tǒng)還無法完美支持GPT磁盤。但是這并不意味著我們不需要了解GUID分區(qū)方案。別忘了，硬件的發(fā)展速度總是令人吃驚的。1.5TB的硬盤已經(jīng)大量上市，2TB以上容量的硬盤很快就會普及，基于EFI的主板也正在銷售。GUID分區(qū)方案終將成為主流。

系統(tǒng)啟動過程1.開機

2.BIOS加電自檢(PowerOnSelfTest--POST)內(nèi)存地址為0FFFF:0000

3.將硬盤第一個扇區(qū)(0頭0道[柱面]1扇區(qū),也就是BootSector)讀入內(nèi)存地址0000:7C00處.

4.檢查(WORD)0000:7DFE是否等于0xAA55,若不等于則轉去嘗試其它啟動介質(zhì)

如果沒有其它啟動介質(zhì)則顯示"NoROMBASIC"然后死機.

5.跳轉到0000:7C00處執(zhí)行MBR中的程序.

6.MBR首先將自己復制到0000:0600處,然后繼續(xù)執(zhí)行.

7.在主分區(qū)表中搜索標志為活動的分區(qū).如果發(fā)現(xiàn)沒有活動分區(qū)或有不止一個活動分區(qū),則轉停止