中級通信互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)知識點精講之硬盤的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

       下面是由希賽小編整理的中級通信互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)知識點精講之硬盤的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，希望能幫助學友們。具體內(nèi)容如下：

       硬盤的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

       硬盤上的數(shù)據(jù)按照其不同的特點和作用大致可分為5部分：MBR區(qū)、DBR區(qū)、FAT區(qū)、DIR區(qū)和DATA區(qū)。

       (1)MBR區(qū)

       MBR(MainBootRecord)即主引導記錄，位于整個硬盤的0磁道0柱面1扇區(qū)。不過，引導扇區(qū)共512字節(jié)，MBR用了446字節(jié)(偏移0-偏移1BDH),另外的64字節(jié)（偏移1BEH?偏移1FDH)用于DPT(DiskPartitionTable,硬盤分區(qū)表），最后2字節(jié)~55,AA”(偏移IFEH-偏移1FFH)

       是分區(qū)的結(jié)束標志。硬盤主引導扇區(qū)結(jié)構(gòu)如圖10-3所示。

       主引導記錄中包含了硬盤的一系列參數(shù)和一段引導程序。其中，硬盤引導程序的主要作用是檢查分區(qū)表是否正確，并且在系統(tǒng)硬件完成自檢以后引導具有激活標志的分區(qū)上的搡作系統(tǒng)，并將控制權(quán)交給啟動程序。MBR是由分區(qū)程序（如fdisk.com)所產(chǎn)生的，它不依賴任何操作系統(tǒng)，而且硬盤引導程序也是可以改變的，從而可以實現(xiàn)多系統(tǒng)共存。

       (2)DBR區(qū)

       DBR(DosBootRecord)是操作系統(tǒng)引導記錄。通常位于硬盤的0磁道1柱面1扇區(qū)，是操作系統(tǒng)可以直接訪問的第一個扇區(qū)，它包括一個引導程序和一個被稱為BPB(BIOSParameterBlock)的本分區(qū)參數(shù)記錄表。引導程序的主要任務是當MBR將系統(tǒng)控制權(quán)交給它時，判斷本分區(qū)跟目錄前兩個文件是不是搡作系統(tǒng)的引導文件（以DOS為例，即是Iasys和Msdos.sys)。如果確定存在，就把其讀入內(nèi)存，并把控制權(quán)交給該文件。BPB參數(shù)塊記錄著本分區(qū)的起始扇區(qū)、結(jié)束扇區(qū)、文件存儲格式、硬盤介質(zhì)描述符、根目錄大小、FAT個數(shù)和分配單元的大小等重要參數(shù)。

       (3)FAT區(qū)

       在DBR之后的是FAT(FileAllocationTable,文件分配表）區(qū)。在解釋文件分配表的概念之前，先看族（cluster)的概念。文件占用磁盤空間時，基本單位不是字節(jié)而是族。簇的大小與磁盤的規(guī)格有關(guān)，一般情況下，軟盤每族是1個扇區(qū)，硬盤每簇的扇區(qū)數(shù)與硬盤的總?cè)萘看笮∮嘘P(guān)，可能是4、8、16、32、64等。

       同一個文件的數(shù)據(jù)不一定完整地存放在磁盤的一個連續(xù)的區(qū)域內(nèi)，往往會分成若干段，這樣就需要一條指示段連接的鏈子。這種存儲方式稱為文件的鏈式存儲。硬盤上的文件常常要進行創(chuàng)建、刪除、增長、縮短等操作。這樣操作做得越多，盤上的文件就可能被分得越零碎（每段至少是1簇）。但是，由于硬盤上保存著段與段之間的連接信息（即FAT),操作系統(tǒng)在讀取文件時，總是能夠準確地找到各段的位置并正確讀出。這種以簇為單位的存儲法的一個缺陷是：每個文件的最后一簇可能有未被完全利用的空間（稱為尾簇空間）。一般來說，當文件個數(shù)比較多時，平均每個文件要浪費半個簇的空間。

       為了實現(xiàn)文件的鏈式存儲，硬盤上必須準確地記錄哪些族已經(jīng)被文件占用，還必須為每個已經(jīng)占用的族指明存儲后繼內(nèi)容的下一個簇的族號，對一個文件的最后一族，則要指明本族無后繼簇。這些都是由FAT表來保存的，表中有很多表項，每項記錄一個簇的信息。

       由于FAT對于文件管理的重要性，所以FAT有一個備份，即在原FAT的后面再建一個同樣的FAT\-般情況下，格式化后FAT中所有項都標明為“未占用”，但如果磁盤有局部損壞，那么格式化程序會檢測出損壞的簇，在相應的項中標為“壞簇”，以后存文件時就不會再使用這個蔟了。FAT的項數(shù)與硬盤上的總簇數(shù)相當，每一項占用的字節(jié)數(shù)也要與總族數(shù)相適應，因為其中需要存放簇號。FAT的格式有多種,Windows操作系統(tǒng)中,最為常見的是FAT16和FAT32,其中FAT16表示使用16位數(shù)字描述文件分配表表項。由于16位的分配表最多能管理65536(即2的16次方）個族，即FAT16所規(guī)定的一個硬盤分區(qū)最多有65536個族。又每個簇的存儲空間最大為32KB,所以,FAT16分區(qū)的最大存儲容量為65536>>32KB=2048MB,即2G。從而，使用大硬盤時，必須把它分成最大2G的邏輯盤。為了使用更大的邏輯分區(qū)，微軟公司從Windows95OSR2版本開始使用FAT32標準，類似地可以計算得知，F(xiàn)AT32每個分區(qū)容量最大可達65G以上?由于具有富裕的表項，所以，在FAT32中可以通過減小簇的長度來減少尾簇空間的浪費。

       (4)DIR區(qū)

       DIR(Directory)是根目錄，緊接著第二FAT表，記錄著根目錄下每個文件（目錄）的起始單元、文件的屬性等。定位文件位置時，操作系統(tǒng)根據(jù)DIR中的起始單元，結(jié)合FAT表就可以知道文件在硬盤中的具體位置和大小了。

       (5)DATA區(qū)

       DATA(數(shù)據(jù)）區(qū)是真正意義上的數(shù)據(jù)存儲的位置，位于D1R區(qū)之后，占據(jù)硬盤上的大部分數(shù)據(jù)空間。

     中級通信互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)知識點精講之數(shù)據(jù)存儲與安全技術(shù)匯總

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