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1、磁盘结构及文件系统硬盘分区硬盘分为5个区域，分别是主引导记录区主引导记录区MBR、DOS引导记录区引导记录区DBR、文件分配表区、文件分配表区FAT、文件目录表区、文件目录表区DIR和数据区和数据区DATA（FAT文件格式），实现对数据的存储与管理0柱面、0磁头、1扇区是系统中一个特殊的扇区，是完成系统主板BIOS向操作系统交接的重要入口，称为硬盘主引导记录（Master Boot Recorder，MBR）或主引导扇区主引导记录不属于任一操作系统，它先于所有的操作系统调入内存并发挥作用，根据主分区表信息来管理硬盘，然后，才将控制权交与活动分区内的操作系统硬盘格式化从各个逻辑盘指定的柱面开始，
2、对扇区进行逻辑编号（分区内的编号）。在基本分区上建立DOS引导记录（DBR），在各个逻辑盘建立文件分配表（FAT）。建立根目录对应的文件目录表（FDT）及数据区硬盘数据存储 MBR 由分区软件创建，而 DBR 区、 FAT 区、 DIR 区和 DATA 区由高级格式化程序创建。文件系统写入数据时只是改写相应的 FAT 区、 DIR 区和 DATA 区。也正是这 5 个区域共同作用的结果，才使整个硬盘的管理有条不紊MBRDBRFAT1FAT2DIRDATA1. MBR区MBR ，即主引导记录区，位于整个硬盘的 0 磁道 0 柱面 1 扇区。 它由两部分组成，分别是主引导记录MBR（main bo
3、ot record）和分区表DPT（disk partition table）。2. DBR 区 DBR （DOS Boot Record），操作系统引导记录区。通常位于硬盘 0 柱 1 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 （BIOS Parameter Block）的本分区参数记录表。 引导程序的主要任务是，当 MBR 将系统控制权交给它时，判断本分区根目录前两个文件是不是操作系统的引导文件（IO.SYS 和 MSDOS.SYS ）。如果确定存在，就把 IO.SYS 读入内存，并把控制权交给 IO.SYS 。 BPB 参数块记录着本分区
4、的起始扇区、结束扇区、文件存储格式、硬盘介质描述符、根目录大小和 FAT 个数，分配单元的大小等重要参数。 3. FAT 区 在 DBR 之后就是 FAT （File Allocation Table ，文件分配表）区。 文件的链式存储文件的链式存储 同一个文件的数据并不一定完整地存放在磁盘的一个连续的区域内，往往会分成若干段，像一条链子一样存放。这种存储方式称为文件的链式存储。 为实现文件的链式存储，硬盘上必须准确地记录哪些簇已经被文件占用，还必须为每个已经占用的簇指明存储后继内容的下一个簇的簇号，对一个文件的最后一簇，则要指明 本簇无 后继 簇 ，这些都由 FAT 表来保存。表中有很多表项
5、，每项记录一个簇的信息。由于 FAT 对于文件管理的重要性，所以， FAT 有一个备份，即在原 FAT 的后面再建一个同样的 FAT 。 FAT 的格式有多种，最为常见的是 FAT16 和 FAT32 。其中 FAT16 是指文件分配表使用两个字节即 16 位表示一个簇。由于 16 位分配表最多能管理 65 536 （即 2 的 16 次方）个簇，而每个簇的存储空间最大只有 32KB ，所以，在使用 FAT16 管理硬盘时，每个分区的最大存储容量就只有 6553632 KB= 2048 MB ，也就是常说的 2GB 。 现在的硬盘容量越来越大，由于 FAT16 对硬盘分区的容量限制，所以，当硬
6、盘容量超过 2GB 之后，用户只能将硬盘划分成多个 2GB 的分区后才能正常使用。 为此微软公司从 Windows 95 OSR2 版本开始使用 FAT32 标准，即使用 32 位表示一个簇的文件分配 表来管理硬盘文件，这样系统就能为文件分配多达 4 294 967 296 （即 2 的 32 次方）个簇，所以，在 簇 同样为 32KB 时，每个分区容量最大可达 128TB 以上。 FAT32 更适用于大容量硬盘更适用于大容量硬盘! 4. DIR 区 DIR （Directory ，也称文件目录表 FDT ， File Directory Table），是根目录区，紧接着第二 FAT 表（即备
7、份的 FAT 表）之后，记录着根目录下每个文件（目录）的起始单元，文件的属性等。定位文件位置时，操作系统根据 DIR 中的起始单元，结合 FAT 表就可确定文件在硬盘中的具体位置和大小。在确定了文件的位置和大小后，只要将存放该文件内容的数据区中的数据读出来就完成了一个文件（文件夹）的读取。 5. DATA 区 DATA （数据）区，是真正意义上的数据存储的地方，位于 DIR 区之后，占据硬盘上的大部分空间。 14一一. 磁盘空间的连续分配磁盘空间的连续分配15二、链接分配二、链接分配F每个文件是磁盘块的链表：磁盘块可以分散在磁盘的任何地方F目录包括文件第一块的指针和最后一块的指针pointerblock =16文件分配表文件分配表17三、索引分配三、索引分配将所有指针放将所有指针放在索引块中在索引块中逻辑形式逻辑形式索引表块18空闲空间链表空闲空间链表空闲空间链表空闲空间链表很难获得连续空很难获得连续空间间没有空间浪费没有空间浪费FAT 有助于提高有助于提高性能性能
