计算机组成原理 第八章 硬盘的初始

第8章硬盘的初始化及操作系统的安装本章内容8.1硬盘的数据结构8.2硬盘的初始化的过程

8.3操作系统的安装与设置

8.1硬盘的数据结构硬盘上的数据按照其不同的特点和作用大致可分为五部分：MBR区、DBR区、FAT区、DIR区和DATA区MBR区（mainbootrecord）：主引导记录区。位于整个硬盘的0磁道0柱面1扇区。在整个512字节的主引导扇区中，MBR只占用了其中446个字节，另外的64个字节交给了DPT（diskpartitiontable硬盘分区表），最后两个字节“55AA”是分区的结束标志。这个整体构成了硬盘的主引导区。MBR中包含了硬盘的一系列参数和一段引导程序。MBR是由分区程序产生的，它不依靠任何操作系统，并且硬盘引导程序也是可以改变的，从而实现多系统共存。引导程序：检查分区表是否正确并且在系统硬件完成自检后引导具有激活标志的分区上的操作系统，并将控制权交给启动程序。DPT硬盘分区表偏移长度所表达的意义0字节分区状态：如0→非活动分区80：活动分区1字节该分区起始头（HEAD）2字该分区起始扇区和起始柱面4字节该分区类型：如82→LinuxNative分区83→LinuxSwap分区5字节该分区终止头（HEAD）6字该分区中止扇区和终止柱面8字节该分区起始绝对分区C字节该分区扇区数例如：800101000BFEBFFC3F0000007E86BB0080：是一个分区的激活标志，表示系统可引导0101：表示分区开始的磁头号为01，00：开始的柱面号为000B：表示分区的系统类型是FAT32FEBFFC：表示分区结束的磁头号为254，分区结束的扇区号为63、分区结束的柱面号为7643F000000：表示首扇区的相对扇区号为637E86BB00：表示总扇区数为12289622

DBR（DosBootRecord）操作系统引导记录区它通常位于硬盘的0磁头1柱面1扇区，是操作系统可以直接访问的第一个扇区，它包括一个引导程序和一个被称为BPB的本分区参数记录区。主要任务:当MBR将系统控制权交给它时，判断本分区根目录当前两个文件是不是操作系统的引导文件。如果确定存在，就把其读入内存，并把控制权交给该文件。BPB参数记录着本分区的起始扇区、结束扇区、文件存储格式、硬盘介质描述符、根目录大小、FAT个数、分配单元的大小等重要参数。簇文件占用磁盘空间时，基本单位不是字节而是簇。簇的大小与磁盘的规格有关，一般情况下，软盘每簇是1个扇区，硬盘每簇的扇区数与硬盘的总容量大小有关，可能是4、8、16、32、64……链式存储：同一个文件的数据并不一定完整存放在磁盘的一个连续的区域内，而往往会分成若干段，像一条链子一样存放。缺点：以簇为单位的存储法也是有缺陷的，主要表现在对空间的利用上。每个文件的最后一簇都有可能有未被完全利用的空间。一般来说，当文件个数比较多是，平均每个文件要浪费半个簇空间。FAT区(FileAllocationTable)文件分配表为了实现文件的链式存储，硬盘上必须准确的记录哪些簇只明存储后继内容的下一个簇的簇号，在相应的项中标为“坏簇”，以后存文件时就不会再使用这个簇了。FAT的项数与硬盘上的总簇数相适应，因为其中需要存放簇号。FAT的格式有多种，其中最为读者所熟悉的是FAT16和FAT32由于FAT对于文件管理的重要性，FAT有一个备份，即在原FAT的后面建一个同样的FAT.FA题T1惹6文件久分配括表使合用16位数吸字，捕由于16为文拦件分壳配表程最多贴能管臭理65亲53滩6个簇比。每个堵簇的桂存储杏空间叨最大逃只有32属KB，所偶以在药使用FA订T1挥6管理绣硬盘源时，练每个榜分区挑的最恐大存爬储容棍量只程有（65宿53桶6×洗32缠KB）2G。FA璃T3祥2使用32位的法文件撞分配鼓表来应管理尝硬盘外文件锯。系统尸可为权文件题分配觉多大232个簇慌，所捞以在裙簇同刊样为32将KB时每绪个分览区容顷量最蚕大可盆达65颠G以上凉。可以扇支持谨的磁委盘大壳小达库到2T刻B（20哪48紫GB）在使固用FA阁T3突2管理虹硬盘恩时，挣每个玻逻辑夺盘中酒的簇湖长度查也比各使用FA吴T1嚷6标准参管理妇的同云等容膝量逻态辑盘挤小得膊多。悬在一战个不厨超过8G级B的分锐区中惭，FA够T3铅2分区卵格式毫的每房诚个簇词容量娘都固盲定为4K皱B。DI急R区DI严R是根默目录我区，贼紧接须着第最二FA静T表之圣后，荐记录橡着根考目录标下每除个目爬录的侍起始虚单元疑，文汉件的皂属性栋等。定位休文件险位置通时，促操作顺系统弦根据DI倚R中的戒起始痛单元坛，结箭合FA济T表就侍可以虎知道怠文件涂在硬袄盘中棕的位与置了耕。数据约（DA袋TA）区数据呀区是拼真正互意义胖上的剃存储娇数据唱的地需方，代位于DI悟R区之蠢后，绩占据霞硬盘终上的山大部队分数草据空级间。8.鹅2硬盘爱的初弓始化的过浇程※进行帅低级驼格式沉化※对硬腿盘进庭行分这区※进行辆高级咽格式桐化低级格式化分区高级格式化1、低律级格循式化低级刑格式萌化是-项与除操作规系统领无关任的操南作，DO找S本身亿也提波供低豆级格猛式化栗功能覆。低小级格今式化雨的作霞用是吹为硬辨盘划理分磁京道(柱面)和扇膝区，毕并在旗每个零扇区晚的地预址域墓上标参注地宿址信巾息，著设置缝硬盘阅的工袋作参详数如吴交叉岭因子(I侦nt天er遣le绞av歌e)、坏磁炸道表(B季ad鉴T废ra裹ck目s铅Ta琴bl怠e)等，奸清除弟硬盘沃中原帮有的稠数据恒。一呢般情律况下轨用户递不需拨对硬平盘进证行低公级格焰式化浓，因咳为硬以盘出众厂时烛已经峰做过泰此项辛工作祥。但锦当硬消盘发辨生严计重故爆障时拉，则杀需要竿对硬务盘重醉新进危行低哥级格奶式化保。低级后格式裳化的工作用在硬托盘上翻建立责管理府硬盘璃的物瓜理数死据结畏构，魂包括胶物理累扇区闲数、覆扇区琴编号摧、柱趁面数腰等关絮键性盏标志拐。换静句话醒说，盏就是丧划分窄了磁敲道、仆扇区慎。把硬敌盘上饿的物捡理扇处区找核出来灾，并睛在坏市扇区性的头宏部做砌上特腊殊标限记，狡硬盘岩高级驼格式蓝化能摆识别慌这些漆标记驱，并愤在文触件分刑配表FA越T中对紫坏扇样区所苹在的纵簇上竿做标殿记，斧以便缠存储补文件菠时避胆开这斯些坏饱扇区肿。低级津格式额化的膜危害磨损庄盘片爸，减棕少硬隆盘的屑使用讨寿命闹。低北级格炎式化眼按扇崖区对骗硬盘堪盘片仁表面免进行秘改写鸽，整填个过拴程需南要使栏用长虏时间乱，长锅时间禁地改丽写硬汤盘盘种片表奏面磁游介质狠对硬唇盘的宵损伤笔时巨穷大的地。对有忙坏道轰的硬击盘，新会加戏速坏降道的茎扩散续。硬皆盘的壤坏道义往往小是因离磁介呆质松杆动造告成的稻，磁爪头读作写坏压道数绩据时财会因露不能深读写动该处派数据矮而反么复不快停读干写造出成介费质松果动扩发大、馆坏道骆扩散壶，低剥级格警式化检读写塘过程鱼漫长辛，很肉可能氧加速堡坏道夹的扩升散。什么哲情况蜘下做圆低格毕：（1）硬桥盘可鞭能要夸坏，棕看看拐硬盘盆真的奋是否绝有坏拒道；（2）硬炭盘里的感染像了不则可清趁除的恢病毒妨；（3）在灭一个捐硬盘叫有多岗个操条作系移统的衡分区婚，无既法删井除其遮它分杏区。常用封的低谨级格丛式化榆方法态有：(1滔)使用困低级直格式巷化软日件LF凳OR伞MA寄T.用EX浑E；(2页)使用巨随机撕诊断在软件蹄或BI享OS里自量带的唇低格程妖序；(3耽)使用Di坏sk出M穿an论ag外er晋(D刷M)软件旬；(4委)使用木其他悦第三堵方硬欢盘维蛾护工脂具软惧件2、分乘区及倦分区棒格式“物仆理磁没盘(P姐hy艳si岛ca意l辫Di证sk膨)”和“侄逻辑续磁盘(L丧og蓬ic榴al陷D叠is叉k)顺”物理决磁盘啊就是杜你购恭买的昏磁盘扩实体树，逻眼辑磁励盘则挑是经估过分目割所盆建立窄的磁暮盘区作。分区留的目涝的分区梅的目御的是项指硬当盘的漫各项妙物理电参数篮，指械定硬炸盘的售主引牺导记军录和钳引导垄记录舍备份敞的存非放物柏理位忌置。分区粘格式FA劳T1叙6：采用16位文冤件分灾配表械，在欠早期庄的DO躲S和wi洪nd赴ow草s9免5操作临系统锅中最漠常见沟的一妙种磁房诚盘分可区格扇式。案目前评几乎翁所有澡的操娱作系米统都自支持赖这一芝格式冲，包山括Wi吸nd艇ow忧s系列摆、Li际nu结x甚至OS蒙/2也不漆例外微。缺点欠：磁盘碧利用篮率低降。因攀为在DO品S和wi喜nd军ow暑s操作锁系统乏中，孩磁盘霞文件旅的分撑配多甚以簇粥为单掏位，伏一个椅簇只抓分配夹给一排个文帜件使宏用，堵不管衬这个访文件塔占用拼整个本簇容镇量的想多少爽。这掠样，陈即使括一个犁文件剪很小中，它剪也要诞占用饱一个置簇，菜剩余畜的空涛间便迅全部废闲置梢在那掀里，剥形成跳了磁蹈盘空餐间的悟浪费。FA扭T越32：采宝用32位的贪文件技分配展表对苹磁盘膀的管费理性孕能大兆大增避强，牧与FA网T1侵6相比愧它的怠一个被簇的陷大小罪。要夕小得筋多。当从Wi舒nd平ow生s签95敬O欠SR只2率先矩引入局的分宜区格代式，枝采用32位文箱件分麻配表咱，最糠高支卖持分钱区容描量达昆到20拖00滋GB，即使谜是超焦大容妹量的深硬盘脚也可条以只眉有一乡丰个分嚼区。膀而且蛮在不湖超过8G迅B的FA局T愉32分区娇里，象单簇沙容量旗限定兴为4K驶B，可以忽大大否减少蹦硬盘剂空间鼓的浪挣费缺点纽奉是：文灾件分稳配表白扩大止，分谢区运喘行速踏度较FA团T跨16稍慢眼。而蕉且DO回S的不刮支持距，无奥法运输行DO咳S相关牵的应千用软漆件。3）NT帅FS：它的地优点斤是安行全性掉和稳筋定性哪及其肠出色呆，在庭使用雹过程脑中不董易产暂生文租件碎跌片。武对用骡户权驰限进粒行非生常严婚格的浸限制六，使岩得每陷个那留个用贼户只努能按遣照系夸统赋柱予的冬权限撕进行莲操作押，充躬分保炸护了纷系统捧与数顾据的竖安全社。但技是，微支持呢这种度分区基格式振的操店作系氏统较腊少。Wi割nd方ow洽s灭NT，wi争nd哑ow鸦s骑20营00及wi缺nd叮ow猜s黄XP支持吓这种脆分区径格式裁，但旦是Wi辞nd插ow怒s悟9x迈/M碑e，wi峡nd遇ow乐s艰98及DO世S将会盼无法州识别号该分谢区。4）Li烛nu屠x：只有Li妖nu享x系统舍独享跑的分记区格铺式。Li夹nu煌x专用脂的磁批盘分脉区格音式有做两种告，EX狱T2和Li递nu献x森Sw悉ap交换崇分区疑格式照。（3）“商主分林区”(P冲ri童ma灰ry沙P粮ar限ti园ti绩on答)和“君扩展活分区射”(E顽xt臭en帜de亿d珠Pa千rt痒it豆io辉n)主分能区是逻拒辑磁哀盘的俗一种稍，在纵硬盘召的数昨据面哄中起滚引导伏作用监，主惧分区棚建立吊了，训扩展扑分区饼才能重建立窗。它送包含兵操作牢系统部启动孔所必项须的寇文件桨和数侧据的坦硬盘某分区仅。一个乐硬盘猛中有冲一个伪扩展篮分区酿，则毒最多辨有3个主蔑分区斥一个颂操作厉系统剂必须诊有一酿个主涉分区宰，所脊以一赔个机惭器上蛮要安干装4个操半作系问统需奶要利穗用多区系统牛引导帜软件圣来实初现。3）“愿主分瓣区”(P累ri呈ma魂ry械P乞ar咏ti赴ti所on帽)和“学扩展足分区弦”(E毕xt庸en曲de净d兰Pa层rt哀it挎io伟n)扩展坑分区主分箩区以记外的娱所有鲜空间归建立者的硬们盘分斑区称公为扩辰展分务区。截由于孕主分理区表户中只说能分4个分恒区，优无法老满足敞要求候，因吐此设领计了部一种膀扩展牵分区下格式亮。扩旗展分波区不级能被彼直接如利用浸，需彼要在诵它上畏面建导立操皱作系骄统能的识别介的逻软辑硬逗盘，水即逻处辑分位区。渠扩展呼分区役作为凝一个淡主分壮区占漂用了蛙主分喊区表筒的一益个表需项。迈扩展洲分区井可以匠根据愿需要佛再分而割成译一个添或多相个逻遗辑磁扶盘并厕分配姜相应络的盘话符，挽即逻最辑分划区以上淡分区科均可甚由FD顽IS访K分区岗程序劲建立4）逻识辑分减区扩展讽分区栋不能臣直接纯使用政，要杆将它晌划分助为若凳干个恋驱动牵器区佩域才对可以蚁使用叼，这域样的偏区域泛称为腰逻辑雨分区红。系捞统在晃启动惠时，防操作梁系统传将给辟主分皆区和浊逻辑猾分区乡丰分配州驱动旺器名街。所列以主逮分区血首先肯被映丧像，借而逻讲辑分虎区由包后续赌的字继母指拾定。胳系统搬最多诱支持24个逻油辑分具区。5）活怀动分蜓区活动最分区按指明锤计算雁机启算动时忆引导砍的那狂个分犁区，辛否则绕计算族机无田法引语导。惊一块洒硬盘贸最多呈可以奴有4个主冷分区丛，但仇在同滚一时池刻只尽能有译一个听活动吴分区惯。（6）硬怒盘簇啊的概揭念“簇炒”是洪磁盘膨文件启存储言的单怠位，宴一个轧簇可揪以由宴一个健或多愤个扇绸区构汗成，脑如果贯一个壶簇只谋有一治个字梁节被粪一个祖文件亮占用且，则须该簇扛的其凳他部计分即水使是巧空闲汁的，砍也不割能被谎别的导文件割使用壶。所纸以硬段盘分秒区大搏小是竭否合灯理直虹接关亮系到宴硬盘他空间娇的利泄用率动。在系冒统默段认的蹄情况卧下，撕使用FA僻T3决2的分区润容量配和簇绵大小捎的关捏系表：对大拼硬盘宫我们畏可以乘使用FA剃T祥32，该文谋件分贱配表境将每肿簇的都大小杠减为4K纸B，可以忙有效钉减少农硬盘饲空间设的浪么费，聋另一哪种方染法就腹是使尽用分转区工浅具软座件调删整“挨簇”皮的大剖小，岸如：Pa询rt强it艇io垃nM托ag蚁ic。分区大小簇大小512MB～8GB4KB8GB～16GB8KB16GB～32GB16KB大于32GB32KB

3、高败级格转式化当硬劳盘分叙区都止已创植建好鸣了，穴系统则就在蒙硬盘萍的0磁道储、0柱面爆、1扇区测写入框硬盘壤分区撞表信龄息，鞋此时瓶必须浙重新做启动鼠电脑币，让惊系统恋识别款分区争表信因息后捧才能蔑进行岩格式贴化。絮高级非格式幻玉化将赤全部政扇区罩分成旬引导栗区、窜文件付分配敢表(F假AT由)、文件犬根目抄录表巩和数省据区企五个脑区域洽。FO遍RM据AT价C僵:／S／S参数练的含速义是扬格式匠化完禁毕后厦将操券作系朋统传繁到引紧导盘挎上(一般索为C：)。引导区文件分配表文件根目录数据区格式料化提胁示信舍息常见已分区晕程序远：1、FD懒IS直K2、DM酬(D闹is畅k说ma胳na虎ge阀r)。3、Pa闻rt绍it陡io票nM吉ag蛋ic4、各硬领盘厂盘商的当专用型工具作，比浙如：Ma堡xB柳la友st诉P乞lu涨s夫IIMa术xt往or（迈托鸡）Se秃ag蝴at榜e舅Di布sk学M爷an跨ag寇er必9瓣.5晃6aSe驻ag漆at跳e（希捷扑）使用伍要求颤：1.有一家张可油以启去动电敢脑的献软盘吴，里阔面要监求包摧含Fd数is配k.采ex坑e程序造，最闹好使存用Wi贤nM擦E里面愉带的朵高版兆本的骂，Wi疼n9泳8里面往的不钟能识荒别大碎容量脂硬盘置，如植果你给的硬武盘为40氧G大小坡，使土用Wi绕n9单8自带张的也岗没有里问题异。2.知道躬如何朱在BI词OS里面烘设置奖从A盘优暑先引柴导，拆并且悼知道脆如何仔关闭件防病粮毒开箭关。3.会使煌用键锦盘输侵入基沉本命耻令或鸣数字4.确认刃硬盘寻里面拖没有姑你要霞的东弓西，歌一旦葛重新逢分区购，硬蹄盘里辽面的济数据滨将不赌复存片在。FD盲IS流K分区骡程序FD阶IS直K分区旧步骤址：1、建观立主DO泡S分区2、建辨立扩熊展DO顽S分区3、建翼立逻受辑分垃区4、激痰活分毫区在创妖建分换区界矮面中结选择侵“1”后回援车确宅认，Fd凝is归k开始椅检测殖硬盘……检测飞无误喉之后合，出悉现选亭择：意你是矩否希跑望将炼整个岁硬盘哄空间稿作为斯主分谅区并圈激活册？，籍所以扛这里起选“N”并按孙回车熄。继续职检测婆硬盘……此时氧会显淹示硬役盘总彼空间.检测融完毕耻后，衬设置虏主分格区的常容量床，可榨直接恋输入茶分区毕大小紫（以MB为单揪位）接或分稼区所金占硬淋盘容俯量的疗百分穗比（%），滋回车裂确认饭。主分搏区C盘即疏被创恨建，婶按ES兰C键继酒续操盈作。创建栏扩展哪分区源在Fd牧is贞k主菜帽单，立选择羞“1”，之窜后再滥选2进入汗创建惨扩展堪分区(c铜re耍at恳e铃Ex轻te密nd彻ed技D竹os千P党ar胶ti券ti倾on样)界面寄。同蚂样，耻首先始是硬码盘检携验中尾，稍寺候……一般乎我们轻会将玻除主郑分区港之外眨的所置有空肚间划凳为扩附展分勒区，范直接豆按回允车即像可。局当然挨，如店果你斯想安闸装微酿软之放外的蹲操作庸系统题，则跳可根南据需辨要输爹入扩暖展分绍区的删空间渐大小蜂或百重分比浮。扩展法分区井即被揭创建,此时沃，按刻下ES栏C键后奖会直失接进殃入创净建逻筝辑分互区界堪面。创建乓逻辑铃分区由于周已经潮进入江创建巾逻辑剃分区盒过程总，硬秃盘继逢续被孤检测.检测洽完毕英后，黄会显死示扩哨展分非区所朱占空梦间大柿小，供并要勺设置吸逻辑车分区寺大小酸。此园时，木可以颂根据证你自盛己的会情况蕉（想夺在除C盘之收外在云分几鼓个盘采？）如这扰里我奶们想仪创建DE两个供分区吵，在鱼此时招输入d盘的境分区先大小箩（这秧里是10翻%），D盘就咱会被度创建员，硬末盘会浊再次湖被检嚼测，随以待偏创建差其它壮的盘棚。硬盘轻检测研完毕帅，会似显示水剩余胞空间歌大小奔，再万次输天入E盘的而分区旷大小星（这只里是90齿%），E盘即撒被创壮建设置毯活动匹分区啊回到fd令is百k主界摇面菜砖单，好选择2(贝Se胃t宽ac选ti主ve尚p祥ar瞎ti买ti圾on帽)，进草入设救置活轿动分鹊区界邀面。脾只有处主分纯区才值可以眨被设腊置为残活动绑分区罗！选叫择数睬字“1”，即企设C盘为并活动悬分区孩。C盘就氏会被雁激活焦，此料时会吴看到C标志观后会捎多一析个“A”的标稼志。重启鞋系统在主龟界面虹再按ES卵C，会叫有提亲示。猪分区板后必江须重扛新启欠动计杏算机亿，这欢样分膊区才膏能够洁生效欢；重启拣后必册须格盾式化硬身盘的月每个冰分区铺，这沸样分摇区才象能够慕使用集。8.龙3操作惰系统夹的安燃装与板设置Wi匀nd晃ow旦s的安押装Li赵nu危x的安泡装Li右nu蔑x的主计要特迹点和服优点真正帮的多形用户旬多任班务操怜作系形统Li壤nu伐x是真绕正的共多用贷户多拣任务拖操作滋系统践，Li屯nu江x支持促多个木用户唱从相陶同或从不同估的终圾端上用同诱时使躲用同伟一台翅计算铁机，束每个烟用户坚可以烂同时兽执行役多个配任务怨，而乔没有戒商业谢软件至所谓巷许可麻证（Li毙ce养ns侵e）的粪限制明。在先同一暂时间光段中抓，Li茂nu啊x系统虽能响答应多害个用西户的帜不同佣请求歇。Li粗nu朵x系统释中的沈每个符用户优对自割己的阴资源章（如绢文件机、设直备）称有特堪定的障使用雾权限微，不姜会相兔互影胁响。良好荷的兼诉容性Li直nu乱x完全躬符合IE经EE的PO牧SI志X（Po侮rt永ab私le增O枕pe屠ra烟ti那ng忧S蜜ys蹄te拾m尺fo搅r缓UN邀IX，面深向UN蚕IX的可罪移植牺操作刊系统的）标档准，却可兼录容当扁前主臣流的UN千IX系统决（Sy像st贵em丙V和BS算D）。达在UN愿IX系统厌下可足以运荣行的泄程序钩，也汽几乎削完全罢可以蒸在Li宏nu猪x上运馋行。穿这为量应用陷系统黎从UN睛IX系统屋向Li蛾nu理x系统迫的转腿移提拨供了哗可能淘。强大彩的可感移植践性Li借nu曲x是一衡种可耗移植渐性很止强的舒操作抹系统窃，在片掌上壶电脑对、个毛人计煌算机段、小姨型机傻、中鞋型机摧、大广型机哨上都善可以答运行Li础nu泼x，是经迄今路支持仿最多赠硬件点平台母的操衔作系辩统。高度惊的稳辞定性、可靠愉性与扯安全饰性Li未nu魄x承袭UN妻IX的优衬良特抓性，燃可以荣连续由、稳合定、竹可靠窗地运袖行数债月、赚数年怨而无可需重江新启澡