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1、单元单元11磁盘分区与格式化磁盘分区与格式化11.1 11.1 磁磁盘盘存存储数储数据的格式据的格式在安装操作系统之前，首先需要对硬盘进行分区和格式化，然后才能使用硬盘保存各种信息。从实质上说分区就是对硬盘的一种格式化。创建分区前就设置好硬盘的各项物理参数，指定硬盘主引导记录（Master Boot Record，MBR）及其备份的存放位置。而文件系统及其他操作系统管理硬盘所需要的信息，则是通过以后的高级格式化来实现。11.1.2 磁盘分区格式3NTFSNTFS（New Technology File System，新技术文件系统）的安全性和稳定性极其出色，在使用中不易产生文件碎片，这对硬盘空
2、间的利用及软件的运行速度都有好处。它能对用户的操作进行记录，通过对用户权限进行非常严格的限制，使每个用户只能按照系统赋予的权限进行操作，充分保护了网络系统与数据的安全。目前，这种文件系统格式主要应用于Windows 2000以上版本的操作系统中。低版本的操作系统，如DOS和Windows 9x，不支持该文件系统格式。11.1.3 分区格式与簇的大小1“文件大小文件大小”与与“所占空所占空间”的差的差别为了便于理解，我们先来看两个例子。（1）C盘的簇的大小为4KB，在C盘建立一个文本文件“test.txt”，其内容仅有“test”四个字母。用鼠标右键单击该文件，选择“属性”，打开“属性”对话框，
3、可以看到，该文件的实际大小为4 Byte（字节），但它所占用的空间却为4K Byte，两者相差很大。 （2）同样是该文件，如果将它复制到另一个簇的大小为2KB的分区中，会发现该文件的实际大小为4 B，但它所占用的空间却为2KB。11.1.3 分区格式与簇的大小显然，在这两种情况中，文件的实际大小没有变化，但它在不同分区上所占的空间却有变化。事实上，只要我们明白了文件在磁盘上的存储机制后，就不难理解上述两种情况了。文件的大小就是文件内容实际具有的字节数，它以Byte为单位，只要文件内容和格式不发生变化，文件大小就不会发生变化。但文件在磁盘上所占的空间却不是以Byte为衡量单位的，它最小的计量单位
4、是簇。为了更好地管理磁盘空间和更高效地从硬盘读取数据，操作系统规定一个簇中只能放置一个文件，因此文件占用的空间只能是簇的整数倍。如果文件的实际大小小于1簇，它也要占1簇的空间。所以，一般情况下文件所占空间要略大于文件的实际大小，只有在少数情况下文件的实际大小恰好是簇的整数倍时文件的实际大小才会与所占空间完全一致。11.1.3 分区格式与簇的大小2分区格式与簇大小分区格式与簇大小在上面的案例中，同一个文件在不同磁盘分区上所占的空间大小不一样，这是因为不同分区簇的大小是不一样的。簇的大小主要由磁盘的分区格式和容量大小决定。例如，软盘采用FAT分区，容量为1.44MB，簇大小为512 Byte（一个
5、扇区）；C盘采用FAT 32分区，容量为4.87GB，簇大小为8KB；D盘采用FAT 32分区，容量为32.3GB，簇大小为32KB。计算文件所占空间时，可以用如下公式：簇数取整（文件大小簇数取整（文件大小/簇大小）簇大小）+1所占空所占空间簇数簇数磁磁盘簇大小簇大小簇的大小直接影响到空间的使用，所以从理论上来说，簇越小空间的浪费就越小。但簇越小读取速度越慢，所以建议用Windows默认值，NTFS用4K/簇，FAT32用8K/簇。当然也不能把非常大的分区的簇设定太小，这样不仅影响读写速度，而且还容易产生文件碎片。按照分区功能设定簇大小是分区的高级技巧了。分区大小、分区格式与簇的大小的关系如表
6、11-1所示。11.1.3 分区格式与簇的大小11.1.3 分区格式与簇的大小3轻松查看簇大小 （1）用Chkdsk查看簇大小。在Windows操作系统中，可以使用Chkdsk命令查看硬盘分区的簇大小。例如在Windows XP下查看C盘的簇大小，可以单击“开始”“运行”，键入“CMD”后回车，再键入“C:”后回车，输入“Chkdsk”后回车，稍候片刻，从它的分析结果中就可以得到C盘的簇大小，不过在分析结果中，簇称为“分配单元”或“Allocation unit”。用Chkdsk查看硬盘分区的簇大小如图11-3所示。 （2）用Partition Magic磁盘工具查看簇大小。很多磁盘工具都具备
7、磁盘信息显示功能。例如在Partition Magic中，选择要查看的磁盘分区，然后单击右键选择“高级”“调整簇大小”功能，即可从显示的对话框中看到该磁盘当前设置的簇大小。用Partition Magic磁盘工具查看簇大小如图11-4所示。（3）手工查看。手动创建一个100字节以下的文本文档。然后将该文件复制到欲查看簇大小的磁盘分区中，在Windows下显示该文件的属性，其中“所占空间”处显示的数值就是簇大小。11.1.3 分区格式与簇的大小11.2 11.2 磁磁盘盘存存储储的的逻辑结构逻辑结构一个完整硬盘的数据应该包括5部分：MBR、DBR、FAT、DIR和DATA区。磁盘存储的逻辑结构如
8、图11-5所示。11.2 11.2 磁磁盘盘存存储储的的逻辑结构逻辑结构1MBR（Main Boot Record）主引导记录区MBR（Main Boot Record）即主引导记录区，如图11-6所示，它位于整个硬盘的0磁道0柱面1扇区，包括硬盘引导程序和分区表。（1）主引导记录的主要作用。主引导记录的主要作用有三个：一是检查分区表是否正确；二是在系统硬件完成自检以后，引导具有激活标志的分区上的操作系统；三是将控制权交给启动程序。这里需要强调的是，在分好区后，必须激活系统分区，否则系统加载之后还是无法启动操作系统。例如，使用常见的FDISK分区工具分区后，系统分区需要用第2项激活分区。FDI
9、SK分区如图11-7所示。11.2 11.2 磁磁盘盘存存储储的的逻辑结构逻辑结构11.2 11.2 磁磁盘盘存存储储的的逻辑结构逻辑结构（2）产生扩展分区和逻辑分区的原因。DOS和FAT文件系统最初都支持在一块硬盘上建立最多24个分区，分别使用从C到Z共24个驱动器盘符。磁盘的组织形式如图11-8所示，主引导记录中的分区表最多只能包含4个分区信息，为了有效地解决这个问题，系统允许用户创建一个扩展分区，并且在扩展分区内建立最多23个逻辑分区，每个分区都获得一个盘符，可以被计算机作为独立的物理设备使用。关于逻辑分区的信息都被保存在扩展分区内，而主分区和扩展分区的信息被保存在硬盘的MBR内。也就是
10、说，无论硬盘有多少个分区，其主启动记录中只包含主分区和扩展分区的信息。 11.2 11.2 磁磁盘盘存存储储的的逻辑结构逻辑结构图11-8 磁盘的组织形式11.2 11.2 磁磁盘盘存存储储的的逻辑结构逻辑结构2DBR（DOS Boot Record）操作系统引导记录区DBR（DOS Boot Record）即操作系统引导记录区，通常位于硬盘的0磁道1柱面1扇区，是操作系统可直接访问的第一个扇区，它主要包括两部分。（1）引导程序。引导程序的主要任务是，当MBR将系统控制权交给它时，由它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（以DOS为例，即Io.sys和Msdos.sys）。如果确
11、定存在，就把其读入内存，并把控制权交给该文件。（2）BPB（BIOS PARAMETER BLOCK），本分区参数记录表。BPB参数块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（allocation unit，以前也称为簇）的大小等重要参数。其实每个逻辑分区都有一个DBR，其参数视分区的大小、操作系统的类别而定。11.2 11.2 磁磁盘盘存存储储的的逻辑结构逻辑结构3FAT表表FAT表（File Allocation Table，文件分配表）里面存储着DATA数据区里每个簇的地址。其大小由本分区的大小及文件分配单元（簇）的大小决定。因为F
12、AT对文件管理非常重要，所以操作系统的设计者们在一开始就给FAT制作了一个备份，即在原FAT的后面再建一个一模一样的FAT。由此产生了“第一FAT表”和“第二FAT表”的称谓。FAT表的格式即之前提到的FAT16、FAT32和NTFS格式。只有只有FAT还不能定位文件在磁不能定位文件在磁盘中的位置，中的位置，FAT还必必须和和DIR配合才能准确定位文件的位置。配合才能准确定位文件的位置。11.2 11.2 磁磁盘盘存存储储的的逻辑结构逻辑结构4DIR区区DIR是DIRECTORY即根目录区的简写，它紧接在第二FAT表之后，记录着根目录下每个文件或目录的起始单元、文件的属性（子目录也属文件的属性
13、）等。操作系统根据DIR中的起始单元，结合FAT表就可以知道文件在磁盘中的具体位置及大小了。11.2 11.2 磁磁盘盘存存储储的的逻辑结构逻辑结构5DATA区区DATA区是真正意义上的数据存储区，虽然DATA占据了硬盘的绝大部分空间，但如果没有前面的各部分，那它也只能是一些没有意义的二进制代码。这里需要说明两个问题。（1）删除数据。系统只在文件分配表（FAT）内该文件的前面写一个删除标志，表示该文件已被删除，它所占用的空间已被释放，其他文件可以使用它占用的空间。所以，当想找回被删除的文件时，只需要用工具将删除标志去掉即可。当然，这个操作的前提是没有新的文件写入，该文件所占用的空间没有被新内容
14、覆盖。（2）高级格式化。格式化是将所有文件都加上删除标志，或者干脆将文件分配表清空，系统将认为硬盘分区上不存在任何内容。格式化并没有对数据区做任何操作，借助数据恢复知识和相应工具，数据仍然能够被恢复回来。11.3 11.3 常用分常用分区区工具工具11.3.1 格式化的基础知识1硬盘分区的原则硬盘分区主要有以下6个原则。（1）C盘不宜太大（2）尽量使用NTFS分区（3）双系统乃至多系统好处多（4）系统、程序、资料分离（5）保留至少一个巨型分区（6）给BT或电驴在磁盘末尾留一个分区11.3.1 格式化的基础知识2主分区、扩展分区、逻辑分区（1）主分区。主分区是包含操作系统启动所必需的文件和数据的
15、硬盘分区，系统必须通过该分区才能够启动。因此，要在硬盘上安装操作系统，该硬盘必须得有一个主分区。不管使用何种硬盘，都必须把主分区设置为活动分区，才能够通过硬盘来启动系统，否则MBR中的引导程序无法判断哪个分区是启动分区。（2）扩展分区。扩展分区是由主分区以外的，硬盘上余下的空间所建立起来的分区。但它不能直接使用，必须再划分为若干个逻辑分区。分出主分区后，其余的空间一般都作为扩展分区。（3）逻辑分区。建立扩展分区后，就可以在扩展分区中建立逻辑分区了。11.3.1 格式化的基础知识3格式化的分类格式化的作用是把已经创建好的分区，使用操作系统能够识别的格式，细分成一个个很小的区域并编号，使操作系统能
16、够通过这些编号创建和读取数据。硬盘格式化分为低级格式化（low-level format）和高级格式化（high-level format）两种。（1）低级格式化。低级格式化就是将空白的磁盘划分出磁道，再将磁道划分为若干个扇区，每个扇区又划分出标志部分ID、间隔区GAP和数据区DATA等。可见，低级格式化是高级格式化之前的一项工作，它只能够在DOS环境完成。（2）高级格式化。高级格式化就是清除硬盘上的数据，生成引导区信息，初始化FAT表，标注逻辑坏道等。一般重装系统都是高级格式化，因为MBR不重写，所以有存在病毒的可能。MBR病毒可以通过杀毒软件清除，或者在DOS下执行fdisk /mbr重写
17、MBR清除。 11.3.1 格式化的基础知识11.3.2 使用系统安装盘进行分区与格式化系统安装盘一般都带有分区、格式化及删除分区的功能，利用系统盘分区后便可直接安装系统，不用在各种工具软件之间进行切换，比较方便。1使用Windows XP系统安装盘进行分区（1）将Windows XP安装光盘放入光驱，在BIOS中设置光驱启动后重启计算机，当出现“Press any key to boot from CD”时快速按下任意键。开始载入Windows XP的安装界面，如图11-11所示。（2）安装光盘引导计算机启动成功后出现“欢迎使用安装程序”界面，如图11-12所示，分区格式化的工作就是从这里起
18、步的。注意界面最下面有操作帮助提示。11.3.2 使用系统安装盘进行分区与格式化11.3.2 使用系统安装盘进行分区与格式化（3）直接按回车键选择第一项“要现在安装Windows XP，请按ENTER键”，进入磁盘分区界面，如图11-13所示。如果磁盘尚未分区则显示“未划分的空间”及其容量的大小；如果已经划分则显示分区的数目及对应的容量。（4）在未划分的空间选项下直接按“C”键进行磁盘分区，出现下一个界面后，在“创建磁盘分区大小（单位MB）”框中输入第一个分区大小的数值并按回车确认，返回上一页面。这时，第一个分区就创建完成，并自动命名为C盘。创建磁盘分区大小界面如图11-14所示。（5）再返回
19、到选择分区界面，重复上述操作直至全部空间划分完毕。11.3.2 使用系统安装盘进行分区与格式化11.3.2 使用系统安装盘进行分区与格式化2调整分区如果想对磁盘分区容量进行调整，同样可以在这里进行。需要注意的是，必须删除所有分区后才能进行空间的重新划分，所以一定要做好数据备份工作。调整分区的操作如下。（1）进入如图11-15所示的选择分区界面后，移动光标键，选择想要删除的分区，按“D”键删除当前分区，这时系统会进行删除确认，按“L”键执行删除当前分区的操作，删除分区如图11-16所示。（2）所有分区删除后，磁盘恢复到未划分状态，如图11-17所示，这时就可以进行的重新划分了。 11.3.2 使
20、用系统安装盘进行分区与格式化11.3.2 使用系统安装盘进行分区与格式化11.3.2 使用系统安装盘进行分区与格式化11.3.2 使用系统安装盘进行分区与格式化11.3.3 使用Norton PartitionMagic（分区魔术师）诺顿公司的Norton PartitionMagic（简称PQ）是一款功能非常强大的磁盘分区管理软件。在Windows操作系统下，它可以在不影响数据的情况下进行磁盘分区调节、重新分区、分区大小调节、合并分区、复制分区、移动分区、转换磁盘分区格式等操作。PQ可以在DOS和Windows操作系统中使用。此处以Windows版Norton PartitionMagic
21、8.05汉化版为实例进行讲解。11.3.3 使用Norton PartitionMagic（分区魔术师）11.3.3 使用Norton PartitionMagic（分区魔术师）QQ群：31709050211.3.3 使用Norton PartitionMagic（分区魔术师）11.3.3 使用Norton PartitionMagic（分区魔术师）11.3.3 使用Norton PartitionMagic（分区魔术师）11.3.3 使用Norton PartitionMagic（分区魔术师）11.3.3 使用Norton PartitionMagic（分区魔术师）11.3.3 使用Nort
22、on PartitionMagic（分区魔术师）11.3.3 使用Norton PartitionMagic（分区魔术师）3合并分区 合并分区是指将硬盘上两个已有的分区合并为一个。在PartitionMagic里可以使用“合并分区”功能。这项功能可以保留被合并的两个分区的所有数据，其中后一个分区中的全部资料会被放到合并后分区中的一个目录中。这种方式不会造成数据的丢失。（1）打开“合并分区”功能，除了可以通过左边栏中的命令并根据操作向导进行操作外，还可直接选择欲操作的分区，通过右键的快捷菜单来进行。在PartitionMagic主界面中选中要合并的分区，然后单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“
23、合并”选项，如图11-37所示。11.3.3 使用Norton PartitionMagic（分区魔术师）11.3.3 使用Norton PartitionMagic（分区魔术师）11.3.3 使用Norton PartitionMagic（分区魔术师）11.3.3 使用Norton PartitionMagic（分区魔术师）11.3.3 使用Norton PartitionMagic（分区魔术师）11.3.4 解决盘符交错问题盘符交符交错一般有以下两种情况一般有以下两种情况:l第一种情况是，安装双硬盘后，发现第一个硬盘（以下简称Disk1）的C盘还是C盘， Disk1的D盘却在新系统中变为E
24、盘，E盘变成F盘而第二个硬盘（以下简称Disk2）的C盘变为新系统的D盘，Disk2的D盘、E盘等就排在Disk1的所有盘之后。这种情况称为盘符交错现象。 双硬盘的盘符交错问题是由MSDOS对硬盘的管理方法造成的。MSDOS把第一个物理硬盘的激活DOS分区叫做C，第二个物理硬盘的激活DOS分区叫做D，第一个物理硬盘的扩展DOS分区叫做E、F等，而把剩下的字母分配给第二个物理硬盘的扩展DOS分区。如果没有第二个物理硬盘，或者第二个物理硬盘没有基本DOS分区，那么“D”就分配给第一个物理硬盘的扩展DOS分区的第一个逻辑驱动器了。 盘符交错现象会产生一系列问题，最常见的就是某些软件因为盘符变化而导致
25、路径错误，在启动该软件时找不到程序文件。11.3.4 解决盘符交错问题l第二种情况是，在安装完Windows操作系统后，光驱的盘符在分区盘符之间。如图11-44所示，光驱为D盘，分区有C和E两个。11.3.4 解决盘符交错问题对于Windows XP系统来说，解决的方法是在“计算机管理”“磁盘管理”中更改盘符。具体操作如下。（1）在桌面上用鼠标右键单击“我的电脑”图标，在弹出的快捷菜单中选择“管理”选项。打开“计算机管理”对话框。（2）选择“计算机管理”对话框左侧 “存储”目录下的“磁盘管理”子目录。（3）用鼠标右键单击右侧的分区或光驱，在弹出的快捷菜单中选择“更改驱动器名和路径”选项，如图1
26、1-45所示。11.3.4 解决盘符交错问题11.3.4 解决盘符交错问题11.3.5 硬盘分区格式之间的转换1FAT32转NTFSFAT32转NTFS的办法有很多种，最常见的是使用微软操作系统自带的convert命令，它的操作方法非常简单，还可以保留该盘以前的数据。操作方法如下。（1）选择“开始”“运行”选项，在如图11-48所示的“运行”命令窗口中输入“cmd”后按回车键打开“命令提示符”窗口，如图11-49所示。（2）在命令提示符状态下键入:“convertf:/fs:ntfs/v”命令，回车。这里的“f：”就是要转换的文件系统的分区，参数“v”表示在转换时显示详细信息，可以不使用此参数。（3）计算机重启，系统会自动先将F盘转换为NTFS文件系统，并先显示相关过程，然后再进入系统。11.3.5 硬盘分区格式之间的转换11.3.5 硬盘分区格式之间的转换11.3.5 硬盘分区格式之间的转换11.3.5 硬盘分区格式之间的转换结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！65
