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1、NeusoftInstituteofInformation2005年4月20日ITEducation&Training计算机网络教研室计算机网络教研室 王王 宏宏 2007年年09月月08日日NeusoftInstituteofInformation2005年4月20日ITEducation&Training9.1软盘软盘原理软盘数据结构软盘的数据恢复NeusoftInstituteofInformation2005年4月20日ITEducation&Training软盘原理目前的软盘主要以3.5英寸软盘为主，也就是我们通常所说的1.44MB容量的软盘。其实3.5英寸软盘还可以格式化成不同的容
2、量格式。软盘采用的是removablefloppymedia接口而不是硬盘所采用的integratedstorageplatters接口，这些参数可以在BIOS里看的到。因为软盘的读写头的精度比硬盘的差，软盘的磁道密度远远低于硬盘。硬盘可以达到每英寸数千个磁道，而软盘则只能最多达到每英寸135个磁道。NeusoftInstituteofInformation2005年4月20日ITEducation&Training软盘表面的密度是同数据的容量相关的，这包括两个因素：1.磁盘能容纳多少条磁道（磁道密度）2.每个磁道能容纳多少位(位密度)NeusoftInstituteofInformation
3、2005年4月20日ITEducation&Training下面的表格描述了不同类型的磁盘参数Density Characteristic360 KB 5.251.2 MB 5.25720 KB 3.51.44 MB 3.52.88 MB 3.5Track Density (TPI)4896135135135Bit Density (BPI)5,8769,8698,71717,43434,868Density NameDouble Density (DD)High Density (HD)Double Density (DD)High Density (HD)Extra-High Densit
4、y (ED)NeusoftInstituteofInformation2005年4月20日ITEducation&Training软盘与硬盘的区别软盘在使用前必须格式化，所谓格式化就是将软盘上的磁盘面格式转换成软盘驱动器可以识别的标准：格式化包括两个步骤：首先是低级格式化，然后是高级格式化低级格式化创建软盘的物理结构，记录下每个磁道以及磁道每个扇区的起始位置。高级格式化创建软盘的逻辑结构，创建FileAllocationtable(FAT)和rootdirectory,高级格式化采用低级格式化创建的物理结构来存储其逻辑结构。硬盘也有格式化的过程，但硬盘出厂时通常已被厂商低级格式化了，而高级格式
5、化则是采用DOS的FORMAT命令或者类似的工具。在两个格式化的过程中间，硬盘还多了一个步骤就是分区，而软盘的结构简单，不需要分区，它的低级格式化和高级格式化可以直接用DOS的format命令一次性完成.NeusoftInstituteofInformation2005年4月20日ITEducation&TrainingGeometry Specification360 KB 5.251.2 MB 5.25720 KB 3.51.44 MB 3.52.88 MB 3.5Tracks (Cylinders)4080808080Sectors Per Track/Cylinder91591836T
6、otal Sectors Per Disk7202,4001,4402,8805,760所有的软盘的每个扇区都是512个字节，这是软盘和硬盘的标准，以上表格所示的扇区并非全部都可以用于实际的用户数据，有些扇区是分配给FAT和rootdirectory等。通常来说，软盘均采用FAT文件系统，这是DOS,WINDOW3.XWINDOW95，WINNT等采用的一种基本文件格式。NeusoftInstituteofInformation2005年4月20日ITEducation&Training9.1.1软盘数据结构-3.5寸1.44M软盘结构1、结构：2面、80道/面、18扇区/道、512字节/扇区
7、扇区总数=2面X80道/面X18扇区/道=2880扇区存储容量=512字节/扇区X2880扇区=1440KB2、物理扇区号：2面：编号0-1；80道：编号0-7918扇区：编号1-18NeusoftInstituteofInformation2005年4月20日ITEducation&Training9.1.1软盘数据结构-3.5寸1.44M软盘结构3、相对扇区号：共2880个扇区，相对扇区号范围为0-2879编号顺序：扇区物理号相对扇区号0面，0道，1扇区00面，0道，2扇区10面，0道，3扇区2.0面，0道，18扇区171面，0道，1扇区18.1面，0道，18扇区350面，1道，1扇区36
8、0面，1道，18扇区531面，1道，1扇区541面，79道，18扇区2879NeusoftInstituteofInformation2005年4月20日ITEducation&Training9.1.1软盘数据结构-3.5寸1.44M软盘结构4、物理扇区号（A，B，C）与相对扇区号（S）相互转换公式：头/面(0-1)道(0-79)扇区(1-18)ABC例如：1面15道7扇区（0道-14道）*2面*18+0面的第15道18个扇区+1面第15道7个扇区-115*2*18+18+7-1当A=1时S=B*18*2+18+C-1当A=0时S=B*18*2+C-1一般情况：S=B*18*2+18*A+C
9、-1S=B*18*2+18*A+C-1C=(S%18)+1A=(INT（S/18）)%2B=INT(S/36）簇(CLUSTER):磁盘分配给文件的最小单位，1簇=2n扇区,n=0,1,2,.扇区：是磁盘读写的最小单位字节：是内存读写的最小单位位：是CPU处理的最小单位NeusoftInstituteofInformation2005年4月20日ITEducation&Training9.1.1软盘数据结构-3.5寸1.44MB软盘存储结构1、引导扇区BOOT（0扇区）作用：记录磁盘的基本信息。OEMID:格式化本软盘的软件版本号BYTESPERSECTOR：每扇区字节数（512）SECTOR
10、PERCLUSTER：每簇扇区数（1）FATCOPIES：文件分配表的个数（2）ROOTDIRECTORYENTRIES：根目录区可容纳的文件数（224）TOTALSECTORSONDISK：磁盘总扇区数（2880）MEDIADESCRIPTORBYTE：本磁盘类型的特征字节（F0）SECTORSPERFAT：每个FAT占用的扇区数（9）SECTORSPERTRACK：每磁道的扇区数（18）SIDES：磁盘的面数（2）VOLUMESERIALNUMBER：卷标号（18F53A49）FILESYSTEMID：文件系统标识（FAT12）NeusoftInstituteofInformation20
11、05年4月20日ITEducation&Training9.1.1软盘数据结构-3.5寸1.44MB软盘存储结构2、文件分配表FAT1（1-9扇区）作用：记录磁盘空间每个簇的使用情况以及相互之间的关系。共有9X512=4608个字节，用12个二进制位(1.5个字节)表示一个簇的状态,最多可管理3072个簇，实际管理2847个簇，有334.5个字节空余。FAT每个单元的值以及含义:000H空簇002H-FEFH该簇已被使用,其值为下一个簇的簇号FF7H坏簇FF8H-FFFH该簇已被使用,并且是最后一个簇NeusoftInstituteofInformation2005年4月20日ITEducat
12、ion&Training9.1.1软盘数据结构-3.5寸1.44MB软盘存储结构3、文件分配表FAT2（10-18扇区）作用：作为FAT1的备份。同上NeusoftInstituteofInformation2005年4月20日ITEducation&Training9.1.1软盘数据结构-3.5寸1.44MB软盘存储结构4、根目录区ROOT（19-32扇区）ROOT根目录14个扇区14*512B文件目录表中每个文件登记项占用32个字节，一共可以存储224个文件。（14*512/32）32个字节：1-8文件的主名（8B）9-11文件的扩展名（3B）12文件的属性（1B）b7b6b5b4b3b2
13、b1b0存档、子目录、卷标、系统、隐含、只读13-22保留字节（10B）23-24文件的最后更新的日期（2B）月4位、日5位、年7位(+1980)25-26文件的最后更新的时间（2B）时5位、分6位、秒5位（*2）27-28文件的起始簇号（2B）29-32文件的大小（4B）文件名第一个字节的含义：00：该目录项未用，下面无目录项E5：已经删除文件的目录项2E：子目录项其他：文件名首字符NeusoftInstituteofInformation2005年4月20日ITEducation&Training9.1.1软盘数据结构-3.5寸1.44MB软盘存储结构5、数据区DATA（332879扇区,
14、共2847个扇区，1簇=2n个扇区,n取0,共2847个簇，编号为2-2848）FAT1和FAT2：FAT特征234567F0FFFF284800000891011121314150000000028412842284328442845284628472848000000000FFF注：F0为3.5寸软盘的特征(在BOOT区中)NeusoftInstituteofInformation2005年4月20日ITEducation&Training簇号和相对扇区号的关系：磁盘可用的扇区的范围(用相对扇区号表示):33-2879对应的簇号:22848簇号=相对扇区号-31*FAT12最多能管理4K个
15、簇，如120G硬盘采用FAT12则每簇约30MFAT16最多能管理64K个簇，如120G硬盘采用FAT16则每簇约1.9MFAT32最多能管理4G个簇，如120G硬盘采用FAT32则每簇约30B*FAT1:9个扇区,9*512字节用12个二进制位表示一个簇的状态,(1.5B)9*512*8/12=3072(个簇)offset:偏移量,距离本扇区第一个字节的位置.FAT12:12b=4096(个簇)1.44M1个簇=1扇区如果4G硬盘，则4*1024*1024*2扇区/4096簇1个簇=2048扇区NeusoftInstituteofInformation2005年4月20日ITEducatio
16、n&Training9.1.1软盘数据结构-3.5寸1.44MB软盘存储结构问题：1、FAT12用12个二进制表示一个簇的状态,为什么1.44MB软盘FAT需要9个扇区?(2847+2)*1.5=2849*1.5=4273.5字节,换算为扇区4273.5/512=8.34取整数9FAT12:12b=4096(个簇)4GB4*1024*1024*2扇区/4096簇1个簇=2048扇区2、如果4GB硬盘用FAT12管理，每簇多少扇区？NeusoftInstituteofInformation2005年4月20日ITEducation&Training9.1.1软盘数据结构总结3.5寸软盘存储结构B
17、OOT（0扇区）FAT1文件分配表1（1-9扇区）FAT2文件分配表2（10-18扇区）ROOT根目录区（19-32扇区）DATA数据区（2847扇区、2847个簇，编号为2-2848）2847+2=28492849*12/8=4274字节占8.34扇区即9扇区簇(CLUSTER):磁盘分配给文件的最小单位文件分配表(FAT):记录磁盘空间每个簇的使用情况,以及相互关系.磁盘可用的扇区的范围(用相对扇区号表示):33-2879对应的簇号:2-2848FAT1:9个扇区,9*512字节用12个二进制位表示一个簇的状态,(1.5B)9*512*8/12=3072(个簇)offset:偏移量,距离本
18、扇区第一个字节的位置.F0FFFF004000056000FAT特征FAT12:12b=4096(个簇)1.44M1个簇=1扇区4GB4*1024*1024*2扇区/4096簇1个簇=2048扇区NeusoftInstituteofInformation2005年4月20日ITEducation&Training问题：3、对于FAT系统的磁盘，删除一个文件对磁盘的各个区域（BOOT、FAT1、FAT2、ROOT、DATA）做哪些操作？在ROOT中把文件名的第一个字节改为E5H在FAT中把文件占用的簇的状态改为0FAT12用12个二进制表示一个簇的状态,需要(2847+2)*1.5=4274字节
19、,换算为扇区4274/512=9F0为3.5寸软盘的特征(在BOOT区中)2847+2=28492849*12/8=4274字节占8.34扇区即9扇区NeusoftInstituteofInformation2005年4月20日ITEducation&Training9.1.2软盘的数据恢复软盘数据丢失情况零磁道坏，无法看到盘符和目录软盘的某一部分损坏，可以看到目录，但一些文件无法读出软盘物理损坏，驱动器无法识别NeusoftInstituteofInformation2005年4月20日ITEducation&Training9.1.2软盘的数据恢复工具软件HD-COPY诺顿的NU软件包ND
20、DDEDISKTOOLSTSPCTOOLS5.0ScandiskBadcopyKingCopySpeedinessCopyNeusoftInstituteofInformation2005年4月20日ITEducation&Training9.1.3软盘数据恢复常见问题非标准容量盘的读取霉变软盘的处理软驱故障导致读盘失败NeusoftInstituteofInformation2005年4月20日ITEducation&Training9.1.4特殊软盘超级扇区法异常ID法额外扇区法伪扇区法扇区 对齐法未格式化扇区法螺线型磁道法宽磁道法磁道接缝软指纹技术扇区软指纹法弱位法错误CRC法磁道噪音法
21、FDC移花接木法扇区交错保密法NeusoftInstituteofInformation2005年4月20日ITEducation&Training9.2光盘CD-ROMCD-R/RWDVD-ROMDVD+RWDVD-RWDVD-RAMCOMBONeusoftInstituteofInformation2005年4月20日ITEducation&TrainingNeusoftInstituteofInformation2005年4月20日ITEducation&Training9.2.4DVD-ROMNeusoftInstituteofInformation2005年4月20日ITEducat
22、ion&Training9.2.5CD光盘的主要格式NeusoftInstituteofInformation2005年4月20日ITEducation&Training9.2.6CD光盘规格分析NeusoftInstituteofInformation2005年4月20日ITEducation&Training9.2.7CD光盘的文件系统ISO9660JOLIETMS-DOSROMEOROCKRIDGEHFSUDFCD-RFSEI-TORITOHYBRIDSHAREHYBRIDNeusoftInstituteofInformation2005年4月20日ITEducation&Trainin
23、g9.2.7DVD光盘的文件系统NeusoftInstituteofInformation2005年4月20日ITEducation&Training9.2.8数据刻录方式整盘刻录轨道刻录飞速刻录区段刻录封装写入增量包刻录开放SESSIONVOLUMEATONCENeusoftInstituteofInformation2005年4月20日ITEducation&Training9.2.9光盘恢复技术BadCopyCDRollerDVDXRescueCDCheckNeusoftInstituteofInformation2005年4月20日ITEducation&Training9.2.10特殊光盘超容量光盘加密光盘使用ULTRAEDIT直接找序列号使用ISOBUSTER直接浏览光盘隐藏文件使用VCDROM和WINHEX查看隐含的目录和文件名在光盘的路径下运行FILELIST.EXE使用FILEMONITOR对付隐藏目录
