计算机组装与维护（第5版）教案 项目4 设置BIOS和硬盘分区

学科计算机组装与维护课题设置BIOS和硬盘分区序号8时数2授课班级教学目的及要求：掌握BIOS的类型和基本功能了解BIOS设置和CMOS设置的区别与联系了解硬盘分区的原因、原则、类型以及MBR分区格式、GPT分区格式了解低级格式化和高级格式化的定义掌握使用UEFI启动Windows10掌握硬盘分区的方法掌握格式化硬盘的方法教学重点：BIOS、UEFI、硬盘分区 教学难点：硬盘分区实验仪器及教具：电脑平台及投影仪教学过程一、教学导入（10分钟）1.课程简介（2分钟）2.学生讨论（4分钟）当计算机中学习或者工作资料太多，没有存储空间了，该怎么办呢？3.教师总结（4分钟）（1）总结学生讨论内容（2）课程引入：BIOS和UEFI二、主要内容（35分钟）任务1BIOS和UEFIBIOS基本功能BIOS设置和CMOS设置概念上的区别与联系UEFI简介使用UEFI启动Windows10任务2硬盘分区分区的类型MBR分区格式GPT分区格式Windows10系统下的硬盘分区任务3格式化硬盘三、课堂练习（15分钟）新增硬盘分区E盘四、本节小结（5分钟）1、课程总结（3分钟）2、布置作业（2分钟）五、教学方法案例与理论相结合课后作业：教材项目4课后练习续页项目4设置BIOS和硬盘分区任务一BIOS和UEFIBIOSBIOS即基本输入输出系统，全称是ROM-BIOS，即只读存储器基本输入输出系统。它实际是一组被固化到主板CMOS芯片中，为计算机提供最低级、最直接的硬件控制的程序，是连通软件程序和硬件设备的枢纽。通俗地说，BIOS是硬件设备与软件程序之间的一个“转换器”或者说是接口（虽然它本身也只是一个程序）。BIOS中保存着计算机系统中最重要的基本输入输出程序、系统信息设置、开机自检、系统自举程序、电源管理、CPU参数调整、系统监控、PnP（即插即用）和病毒防护功能等。现在BIOS的功能变得越来越强大，而且许多主板厂商还不定期地对BIOS进行升级。BIOS设置和CMOS设置概念上的区别与联系在计算机日常维护中，常常可以听到BIOS设置和CMOS设置的说法。它们都是利用计算机系统ROM中的一段程序进行系统设置。那么BIOS设置和CMOS设置是一回事吗？首先应该明白什么是BIOS和什么是CMOS。CMOS是主板上的一块可读/写的RAM芯片，用来保存BIOS的硬件配置和用户对某些参数的设定。CMOS可由主板的电池供电，即使系统掉电，信息也不会丢失。CMOS本身只是一块存储器，只有数据保存功能，而对BIOS中各项参数的设定要通过专门的程序进行。BIOS设置程序一般都被厂商整合在CMOS芯片中，开机时通过特定的按键就可进入BIOS设置程序，以方便对系统进行设置。BIOS与CMOS既相关又不同。BIOS中的系统设置程序是完成参数设置的手段，而CMOS是参数的存放场所。由于它们跟系统设置都密切相关，因此BIOS设置有时也被叫作CMOS设置。但是BIOS与CMOS却是完全不同的两个概念，不可混淆。UEFIUEFI（UnifiedExtensibleFirmwareInterface，统一可扩展固件接口）是一种适用于计算机的标准固件接口，是对传统BIOS的升级和替换。UEFI具有人性化的操作界面、丰富的网络功能。在UEFI的操作界面中，鼠标代替键盘成为BIOS的输入工具，各功能调节的模块也和Windows界面类似。如果说BIOS相当于一款软件程序，那么UEFI就是一款微型操作系统。华硕和微星都已经推出了支持UEFI技术的主板。UEFI与BIOS比较同BIOS相比，UEFI具有几大优势。●支持容量超过2TB的硬盘引导操作系统。●支持直接从文件系统读取文件，支持的文件系统有FAT16与FAT32。●不用像BIOS一样读取硬盘第一个扇区中的引导代码来启动操作系统，而是通过运行EFI文件来引导启动操作系统。●使用其固件的计算机缩短了系统启动和从休眠状态恢复的时间。●通过保护预启动或预引导过程，可以防止Bootkit攻击，从而提高系统安全性。任务二硬盘分区分区类型最早是在DOS（DiskOperatingSystem，磁盘操作系统）中出现的，其作用是描述各个分区之间的关系。分区类型主要包括主分区、扩展分区与逻辑分区。主分区硬盘上最重要的分区。在一个硬盘上最多能有4个主分区，但只能有一个主分区被激活。主分区被系统默认分配为“C盘”。扩展分区主分区外的其他分区统称为扩展分区。逻辑分区逻辑分区从扩展分区中分配，只有逻辑分区的文件格式与操作系统兼容，操作系统才能访问它。逻辑分区的盘符默认从“D”开始（前提条件是硬盘上只存在一个主分区）。MBR分区格式MBR（MasterBootRecord，主引导记录）是在磁盘上存储分区信息的一种方式，这些分区信息包含分区从哪里开始的信息，这样操作系统才知道哪个扇区属于哪个分区，以及哪个分区可以启动。MBR是存在于驱动器开始部分的一个特殊的启动扇区，这个扇区包含已安装的操作系统的启动加载器和驱动器的逻辑分区信息。如果安装了Windows操作系统，Windows启动加载器的初始信息就放在该区域里。如果Windows不能启动，就需要使Windows的MBR修复功能来使MBR的信息恢复正常。MBR支持最大2TB硬盘，它无法处理容量大于2TB的硬盘。MBR只支持最多4个主分区，如果要有更多分区，需要创建扩展分区，并在其中创建逻辑分区。传统的MBR分区文件格式有FAT32与NTFS两种，以NTFS为主。NTFS文件格式的硬盘分区占用的簇更小，支持的分区容量更大，并且还引入了一种文件恢复机制，可最大限度地保证数据安全。Windows系列操作系统通常使用这种文件格式的分区。GPT格式分区GPT也被称为GUID（全局唯一标识符）分区表，这是一个正逐渐取代MBR的新分区标准，它和UEFI相辅相成——UEFI用于取代老旧的BIOS，而GPT则取代老旧的MBR。GUID分区表的由来是驱动器上的每个分区都有一个全局唯一的标识符，这是一个随机生成的字符串，可以保证为地球上的每一个GPT分区都分配唯一的标识符。这个标准没有MBR的那些限制，磁盘驱动器容量可以大得多，甚至大到操作系统和文件系统都无法支持。它同时还支持几乎无限个分区数量（限制只在于操作系统——Windows支持最多128个GPT分区），而且不需要创建扩展分区。在MBR磁盘上，分区和启动信息是保存在一起的。如果这部分数据被覆盖或破坏，硬盘通常就不容易恢复了。相对地，GPT在整个磁盘上保存多个这部分信息的副本，因此它更为安全，并可以恢复被破坏的这部分信息。GPT还为这些信息保存了循环冗余校验（CRC）码，以保证其完整和正确——如果数据被破坏，GPT会发觉这些破坏，并从磁盘上的其他地方进行恢复。而MBR对这些问题无能为力，只有在问题出现后，才会发现计算机无法启动，或者磁盘分区都不翼而飞了。Windows10系统下的硬盘分区1．创建新的分区首先必须以管理员身份登录系统，才能在硬盘上创建新的分区。在桌面上，右键单击“此电脑”图标，选择“管理”命令。在弹出的“计算机管理”界面中，选择“磁盘管理”，界面右侧会出现C盘和D盘的使用情况。在界面的下方，可以看到C盘为Windows10系统盘，出厂时默认分了100GB的空间给它，而D盘作为资料盘，其容量远大于C盘。这个分区方式显得不大合理。我们接下来会利用Windows10自带的压缩卷功能从D盘空间中拆分出一个120GB的新分区。在D盘状态栏中单击鼠标右键，在快捷菜单中选择“压缩卷”命令。“压缩卷”的功能是创建硬盘分区；“扩展卷”的功能是将硬盘分区进行合并；“删除卷”的功能是删除硬盘分区，从而将硬盘分区变为未分配状态，而未分配的硬盘区域是不会在计算机前台显示的。由于硬盘空间大小不同，压缩卷进行分区时，系统会计算该盘的能够压缩的空间，可能会产生几秒钟卡顿，属于正常现象。在弹出的对话框中显示，D盘目前共有384709MB空间，剩余可支配的空间为239049M。这里需要注意，在使用压缩卷功能拆分D盘时，数据不会被压缩卷拆分，而会保留在D盘当中。拆分出来的区域为空白区域，即没有进行分配的硬盘空间。我们在压缩空间容量中填写所需要压缩的空间大小。压缩卷设置完毕后，我们会发现在D盘右侧多出一块未分配区域，这块区域就是我们刚刚从D盘压缩出来的空白存储空间，我们需要通过新建简单卷来使该区域在前台显示。在未分配区域单击鼠标右键，在快捷菜单中选择“新建简单卷”命令。新建简单卷与压缩卷不同，压缩卷是将空闲硬盘分离出来作为未分配区域，而新建简单卷则是将未分配区域通过二次分配得到相应盘符和实际存储空间。在弹出的新建简单卷设置向导中，我们可以为新建分区分配空间大小，为新建分区命名，并选择NTFS文件系统作为分区格式。在配置好以上文件系统模式后，单击“完成”，新加卷E盘就随之诞生了。新加卷E盘被重新定义，且在前台显示出来。2．删除分区对硬盘可以进行拆分，也可以进行合并。如果用户对前面新建的分区不满意，可以将其重新合并成一整块区域，然后重新进行分配。右击需要释放的硬盘，在快捷菜单中选择“删除卷”命令。需要注意的是，采用压缩卷对原有分区进行拆分的时候，允许分区内存放数据，但在删除分区的时候，必须将存有的数据和资料提前备份，一旦删除分区，该分区内数据资料将全部丢失。执行删除卷操作后，只是将逻辑驱动器删除，之后还要删除所在分区，右键单击相应的逻辑驱动器，在快捷菜单中选择“删除卷”命令，随即未分配的空间将合并。如果需要将一个分区和未分配空间合并，右键单击此分区，在快捷菜单中选择“扩展卷”命令，此分区与未分配的空间进行合并。任务三格式化硬盘格式化硬盘是指对创建的分区进行初始化，并确定数据的写入区。只有经过格式化的分区才能安装软件和存储数据。格式化操作后，将会清除已存储数据的分区中的所有内容。低级格式化低级格式化又叫物理格式化。它将空白的磁盘划分出柱面和磁道，再将磁道划分为若干个扇区。硬盘在出厂时已经进行过低级格式化操作，常见低级格式化工具有LFormat、DM及硬盘厂商们推出的各种硬盘工具等。高级格式化高级格式化只是重置硬盘分区表，并清除硬盘上的数据，而不对硬盘的柱面、磁道与扇区做改动。通常所说的格式化都是指高级格式化，常见的高级格式化工具有DiskGenius、Fdisk和Windows操作系统自带的格式化工具等。格式化硬盘对于容量不同的硬盘，格式化操作基本相同。下