微机组装与维护技术讲座ppt课件

1、磁盘是具有磁外表的圆盘形磁记录媒体，用于存储数据，具有容量大、保管期长、便于写入和删除的特点。磁盘包括软盘和硬盘，它是微机的永久性存储介质部件。磁盘采用特定的格式来存储数据，每种操作系统都各有“特定的方式来管理数据，因此我们都是从某种操作系统的角度来讨论微机的磁盘，它采用什么样的格式及怎样管理、运用磁盘。一、磁道一、磁道(Track)(Track)在磁记录安装上，磁头写入磁场在磁记录外表上构成的许多圆形的磁化轨迹，磁头把圆盘外表分成一个个同心圆，即磁道。磁盘上各同心圆的磁化轨迹称为磁道。在磁记录媒质的磁道上划分成假设干等分的扇形区域称之为扇区。扇区是计算机和磁盘之间传输信息的根本单位。每个扇区

2、中又分为两个区域：识别区(ID field)和数据区(Data field)，组织构造见图2-1。二、扇区二、扇区(Sector)(Sector) 一个柱面是指一组距安装在驱动器中的磁盘组中心一给定间隔上的各磁道，也就是把与中心间隔一样的磁道作为一个整体，这整体称为柱面。三、柱面三、柱面(Cylinder)(Cylinder)磁盘的每面都对应一个磁头，故把面数又称磁头数(Head)。四、面四、面(Side)(Side)磁盘的地址有三种方式：物理地址、逻辑地址和簇地址。 磁盘的物理地址由磁面(或磁头)号、磁道号和扇区号组成。一、物理地址一、物理地址1.物理地址的组成2. 物理地址构造参数的编号规

3、那么其物理地址构造及编号：磁面的编号：由0开场编号，假设有两个磁头，那么对应为0面和1面。磁道的编号：从磁盘外缘起始磁道向内由0开场编号，如079。扇区的编号：从索引孔开场，顺时针从1开场编号，如19扇区。二、逻辑地址二、逻辑地址1. 逻辑地址的方式每个扇区由相邻的扇区划为一个延续空间，即逻辑划分，对应这种划分的地址称逻辑地址。 把磁盘上物理编号的扇区转换成逻辑编号的扇区的规那么概括为：用先扇区，后磁头，最后磁道。详细的编法是：从0扇区开场，对某一磁道，先编最低磁头下的延续扇区，然后再编下一个磁头(同柱面)的延续扇区，直至同柱面下的扇区编完，然后编下一个磁道低磁面的延续扇区直至该磁道下一切本柱

4、面的扇区编完，依此类推，最后到最高磁道，最大磁面(磁头)的最后一个扇区为止，这样延续的编号就把磁盘三维的物理地址变为一个一维的逻辑地址。扇区的物理划分并没有改动，这样磁盘上的某个扇区有两种不同的编号方法。2. 逻辑扇区的编号规那么磁盘的物理地址是经低级格式化(物理格式化)来定义的，而逻辑地址是由高级格式化。三、簇地址三、簇地址(Cluster)(Cluster)簇由一定数目的扇区组成，每个簇都有簇号即簇地址，簇号从0开场并按逻辑顺序陈列构成其一维的簇地址系统。它是用来记录文件的数据陈列。其簇编号由2开场，其0簇和1簇由DOS保管。簇是指磁盘一次读写功能操作的“ 单位空间。通常是几个延续的扇区。

5、DOS组织磁盘的线性序列方法组织磁盘的线性序列方法(一维地址一维地址)的作用：的作用：扇区是磁盘操作的根本单元，即磁盘上的一切读写操作是以完好的扇区为根本单元。但DOS系统出于系统本身的思索，将磁盘看成为一个线性的媒体，也就是把磁盘的一切扇区用一维的独一对应的顺序编号来记录，而这顺序码与整个磁盘的一切扇区有着独一的对应关系。DOS一切的读写盘操作，均是以此顺序的扇区为根据，即磁盘看成一个一维的整体而忽略定义磁盘物理地址的三个参数。最后再按这个内部标识(顺序参数)与磁盘本身的三维物理参数之间进展转换。DOS操作系统的格式化命令格式化的磁盘都是以同一种磁盘组织格式建立在每一个磁盘上，它都保管了一些

6、区域，这些区域总是以同样的次序出如今磁盘上，其格式一样，区别仅仅是区域内所包括扇区的数量不同而己。一、系统区一、系统区DOS的系统区包括三部分：引导记录、文件分配表(FAT)及根目录表(FDT)，也可按功能将前者称之为保管区，后两者称为控制区。 DOS引导记录又称DOS引导区，其长度为1个扇区，其物理位置为： (1)DOS引导记录区引导记录区对于软盘：在0面、0道、1扇区 对于硬盘：在1面、0道、1扇区紧接在引导记录后是文件分配表(FAT)。此表有两个，两个表的内容完全一样。(2)文件分配表文件分配表(FAT) 文件目录表简称根目录表，位于第二个FAT表之后。每个磁盘都有一个根目录。(3)文件

7、目录表文件目录表(FDT)2. 数据区及其构造FAT表、FDT表区域也是以扇区为分配单位；文件区的文件那么是以簇(Cluster)为单元分配其空间。 DOS引导记录其英文名为DOS Boot Record，简写为DBR。二、二、DOSDOS引导记录引导记录(DBR)(DBR)在逻辑格式化后都有其引导记录，引导记录的主要功能是完成DOS系统的自举。偏称量0 23 4HB 3H24 3D3E 1FDH内 容跳 转指 令厂商标识及 D O S 版本B P B表描 画区引 导程 序(一一)DOS引导记录包括跳转指令、厂商引导记录包括跳转指令、厂商标识区、标识区、BPB表、描画区、引导程序和终了表、描画

8、区、引导程序和终了标志等六部分：标志等六部分： 1. 跳转指令2. 厂商标识区3. 根本输入输出参数表内 容代表符号起始字节长 度字节数/扇区SS0BH2扇区数/簇AU0DH1保留扇区数RS0EH2FAT个数NF10H1根目录中文件个数DS11H2总扇区数TS13H2介质描述MD15H1扇区数/FATSF16H2扇区数/磁道ST18H2磁头数NH1AH2隐含扇区数HS1CH4总扇区数（当偏移位置13H值为0）WS20H4凡是DOS与磁盘操作发生关联的命令都是根据BPB表所提供的参数进展磁盘操作。首先将FDT和FAT提供的文件簇链号中的簇号转换成对逻辑地址扇区的恳求，然后将逻辑扇区转换到实践的物

9、理地址，即磁头、磁道和扇区；BPB表由BIOS模块根据磁盘标志字节的值生成，并在格式化空白磁盘时(高级格式化)将其记录在引导扇区位移0BH开场处的25个字节中，这样DOS和其它运用程序就利用该表提供的参数访问磁盘。BPB参数格式及含义：4. 描画区5. DOS引导代码DOS引导代码是引导记录中的一段程序，它用来处置DOS的启动过程。 6.终了标志字 终了标志占两个字节，其值必需为AA55H。 1检查磁盘参数表中所描画的数值与实践情况能否相符；2检查该磁盘能否为系统引导盘(二二)DOS引导记录中引导程序的主要功能引导记录中引导程序的主要功能3. 加载DOS文件分配表Files Associate

10、 Table 简称FAT。顾名思义文件分配表是为文件分配存储空间的表格，它记录了磁盘各扇区形状的有关信息。一、文件分配表一、文件分配表一一FAT构造构造FAT是以簇为单位的文件链表映象图。FAT以所占扇区数来标明FAT表的大小。1FAT的大小2FAT表登录项长度3FAT表项值及含义磁盘文件采用簇链(Chain)来表示该文件在磁盘上的位置分布。簇链由链首、链节和链尾构成。4FAT的链表构造一个文件占用FAT中的一个链。链首位存放在FDT(文件目录表)中，一个文件的首簇号即是FAT中该文件的链首，中间链节均记录为下一个链节的项值。(二二)FAT功能功能 1. 阐明磁盘类型2. 标明坏簇和可用簇3.

11、 阐明一个文件一切簇的分配及链节文件的目录项中，包含一切文件的第一个簇号信息，即进入到FAT的初始指针。(三三)FAT与文件的关系与文件的关系二、文件目录表二、文件目录表 FDT FDT目录区又称根目录或主目录区。根目录用于记录存贮在磁盘上的文件，即文件名、文件大小及建立日期等外，还有有关文件的其它信息，如文件的起始簇号和文件的属性。根目录采用目录项来记载有关每个文件的信息，每个目录项规定为占32个字节。 (二二)目录项的构造目录项的构造偏移字节(H)00080B0C16181A1C大小（字节数）831102224分类文件名扩展名属性保留时间日期起始簇文件大小格式ASCII字符ASCII字符每

12、位表一个属性字编码 字编码字双字格式化过程分为两种：低级格式化(又称物理格式化)及高级格式化(又称逻辑格式化)。 一、磁盘的格式化的分类一、磁盘的格式化的分类1. 低级格式化简单地说，定义磁盘的扇区称之为低级格式化。高级格式化是建立操作系统管理磁盘的文件及数据所需的构造。2. 高级格式化二、磁盘格式化二、磁盘格式化其物理格式化和逻辑格式化一同由DOS的Format命令来完成。(一一)软盘的格式化软盘的格式化(二二)硬盘的格式化硬盘的格式化硬盘的低级格式化将扇区地址、同步字节、交错因子、坏块表和其它数据写入扇区的起始块。必需分清低级格式化和高级格式化的含义和目。三、三、 硬盘的分区硬盘的分区Fd

13、isk命令进展分区，主要是将一个物理盘划分给不同的操作系统所拥有的区域最多四个，并激活其中的一个使硬盘加电后能由此激活区的操作系统来启动计算机。(1)写入规范的硬盘主引导程序。(2)登录分区表项值(3)写入扇区正常终了“ 55AA硬盘在做完低级格式化和分区之后，才干作高级格式化(必需顺序进展)，对于硬盘要将低级和高级格式分开的缘由之一是分区，另一个缘由就是硬盘的设计不是规范化的，DOS的Format命令不能够完成对硬盘进展低级格式化。用Fdisk命令对硬盘分区后，在硬盘的0柱面0头1扇区写入了MBR，该记录的长度为一 个扇区。MBR不同于DBR，MBR不在DOS分区之内，不由DOS所“管辖。再

14、者，MBR和DBR的功能也不一样，不能把这两者混为一谈。软盘没有MBR，硬盘分区后，就会有MBR和系统引导记录。主引导记录(Main Boot Record)简称MBR。MBR由主引导程序和分区信息表二部分组成，参见图2-7。主引导代码是一段小程序，用于微机启动时检查和测试分区表的完好性，寻觅并定位到硬盘上的活动分区位置，引导系统进入活动分区，加载操作系统。一、主引导程序代码一、主引导程序代码主引导程序代码位于MBR前面的446个字节，实践上DOS主引导记录的程序代码只需218字节，其后有228个0。该程序代码的功能如下：从偏移1BEH开场的64个字节为分区表，共四个分区项，每个分区项占16个

15、字节。分区表后的两个字节，也即MBR的最后两个字节是主引导扇区正常终了标志55AA。二、分区信息表二、分区信息表( (分区表分区表) )1. 分区表的数据格式及含义以16个字节的第一个分区项为例，阐明其分区表的数据格式及含义。三、扩展分区中逻辑驱动器的组织构造三、扩展分区中逻辑驱动器的组织构造硬盘的DOS扩展分区也可再分为几个逻辑区。用Fdisk创建的多个逻辑盘的起、止地址采用递归链式构造，经过类似于主分区项构造的“ 扩展分区信息的方法来表示。四、扩展分区中的逻辑驱动盘的链接构造四、扩展分区中的逻辑驱动盘的链接构造五、各逻辑盘子分区的读取方法五、各逻辑盘子分区的读取方法只需将这个分区信息的偏移

16、量1D0H、1D1H的数值送入CX，就可以不断读出一切的逻辑盘的位置。一、硬盘容量的限制一、硬盘容量的限制以上BIOS和IDE接口限制的结合，就限制这些参数的最大值为每个磁道不超越63个扇区，磁盘最多16个磁头和1024个磁道，其结果是大多数IDE硬盘的容量被限制在63161024 512 528MB。实践上方式转换是将硬盘几何构造从一种陈列方式转换成另一种陈列方式。二、转换方式二、转换方式(Translation mode)(Translation mode)硬盘分区大小受三个要素的限制：硬盘的容量、BIOS和操作系统。三、硬盘分区大小的限制三、硬盘分区大小的限制 1. 分区大小的限制实际上讲，EIDE