硬盤(pán)基礎(chǔ)知識(shí)詳解

關(guān)于硬盤(pán)基礎(chǔ)知識(shí)詳解第一頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日硬盤(pán)的發(fā)展歷史硬盤(pán)的分類(lèi)硬盤(pán)主要技術(shù)參數(shù)拆塊硬盤(pán)來(lái)看看硬盤(pán)分區(qū)硬盤(pán)格式第二頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日硬盤(pán)容量發(fā)展表第三頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日硬盤(pán)容量發(fā)展表時(shí)間容量標(biāo)志事件1956年9月5MIBM350RAMAC70年代5M-10M80年代初10M1991年達(dá)1GIBM編號(hào)0663-E12的硬盤(pán)的出現(xiàn)2001年具備80G2007年跨入1TB大關(guān)2008年2TB第四頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日硬盤(pán)的發(fā)展歷史1956-1966世界上的第一款硬盤(pán)是由IBM于1956年設(shè)計(jì)并制造的。這款名為IBM350RAMAC（RandomAccessMethodofAccountingandControl）的硬盤(pán)產(chǎn)品體積十分龐大，但容量?jī)H為5MB第五頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日總共使用了50張24英寸的碟片,只有一個(gè)磁頭,存儲(chǔ)密度=2000bit/平方英寸，數(shù)據(jù)處理能力為1.1KB/sIBM350RAMAC第六頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日硬盤(pán)的發(fā)展歷史1967-19761968年，硬盤(pán)發(fā)展史中的第一個(gè)歷史性突破由IBM公司完成—IBM研發(fā)成功了“溫盤(pán)”技術(shù)，即Winchester技術(shù)。Winchester技術(shù)主要針對(duì)硬盤(pán)的物理結(jié)構(gòu)提出了更多的改進(jìn)。簡(jiǎn)單概括為：密封、固定并高速旋轉(zhuǎn)的鍍磁盤(pán)片，磁頭沿盤(pán)片徑向移動(dòng)，磁頭懸浮在高速轉(zhuǎn)動(dòng)的盤(pán)片上方，而不與盤(pán)片直接接觸第七頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日十公斤重,容量是60M,存儲(chǔ)密度=1.7MB/每平方英寸現(xiàn)代硬盤(pán)之父——IBM3340硬盤(pán)(1973年)第八頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日硬盤(pán)的發(fā)展歷史1977-1986首先是1979年，IBM發(fā)明了薄膜磁頭，該技術(shù)為進(jìn)一步減小硬盤(pán)體積、增大容量、提高讀寫(xiě)速度提供了可能,幾年后IBM公司發(fā)明了MR磁阻，這種磁頭在讀取數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)信號(hào)變化相當(dāng)敏感，使得盤(pán)片的存儲(chǔ)密度能夠比以往20MB/每英寸提高數(shù)十倍。第九頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日1977-1986

薄膜磁頭硬盤(pán)第十頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日硬盤(pán)的發(fā)展歷史1987-1996首先是1987年，當(dāng)時(shí)的一家硬盤(pán)設(shè)計(jì)生產(chǎn)商PrairieTek推出了第一款2.5英寸的硬盤(pán)產(chǎn)品，該產(chǎn)品的容量為10MB1991年，IBM推出了第一款容量為1GB的3.5英寸硬盤(pán)。這款編號(hào)為0663-E12的硬盤(pán)的出現(xiàn)，標(biāo)志著硬盤(pán)存儲(chǔ)進(jìn)入GB時(shí)代,硬盤(pán)使用了MR磁頭，使得普通電腦用戶使用的硬盤(pán)容量首次達(dá)到了1GB。磁頭技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展出現(xiàn)了GMR（GaintMagnetoResistive，巨磁阻）磁頭技術(shù)，使存儲(chǔ)密度更上一層樓。1999年9月7日，Maxtor宣布了首塊單碟容量高達(dá)10.2GB的ATA硬盤(pán)，從而把硬盤(pán)的容量引入了一個(gè)新里程碑。第十一頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日硬盤(pán)的發(fā)展歷史1997-2007IDE走了，SATA來(lái)了第十二頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日硬盤(pán)的發(fā)展歷史硬盤(pán)的分類(lèi)硬盤(pán)主要技術(shù)參數(shù)拆塊硬盤(pán)來(lái)看看硬盤(pán)分區(qū)硬盤(pán)格式第十三頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日1、盤(pán)徑： 5.25in、3.5in、2.5in和1.8in。2、安裝位置：

內(nèi)置式與外置式。3、接口類(lèi)型：

（1）

IDE硬盤(pán)

采用UltraATA設(shè)計(jì)規(guī)范。如UltraATA/100、UltraATA/133。

（2）SATA硬盤(pán)

優(yōu)點(diǎn)：支持熱插拔、傳輸速度快、執(zhí)行效率高、布線簡(jiǎn)潔與更

長(zhǎng)的信號(hào)

傳輸距離（1m\45cm）等。

（3）SCSI硬盤(pán)

優(yōu)點(diǎn)：應(yīng)用面廣、多任務(wù)、寬帶寬以及少CPU占用率。

（4）其它接口盤(pán)：SAS；光纖盤(pán)。。。硬盤(pán)的分類(lèi)第十四頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日不同盤(pán)徑硬盤(pán)1.8英寸盤(pán)2.5英寸盤(pán)3.5英寸盤(pán)第十五頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日IDE外部接口不同的硬盤(pán)接口--IDE不同的硬盤(pán)接口--SATA第十六頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日硬盤(pán)的發(fā)展歷史硬盤(pán)的分類(lèi)硬盤(pán)主要技術(shù)參數(shù)拆塊硬盤(pán)來(lái)看看硬盤(pán)分區(qū)硬盤(pán)格式第十七頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日硬盤(pán)主要技術(shù)參數(shù)單碟容量單碟容量（storageperdisk），是硬盤(pán)相當(dāng)重要的參數(shù)之一，一定程度上決定著硬盤(pán)的檔次高低提高硬盤(pán)工作的穩(wěn)定性在相同轉(zhuǎn)速的情況下，硬盤(pán)單碟容量越大其內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸速率就越快第十八頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日硬盤(pán)主要技術(shù)參數(shù)硬盤(pán)的轉(zhuǎn)速硬盤(pán)的主軸轉(zhuǎn)速指的是硬盤(pán)的碟片每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，用rpm來(lái)表示（RoundPerMinute，轉(zhuǎn)/分鐘），一般硬盤(pán)的主軸轉(zhuǎn)速為3600rpm～7200rom，高級(jí)硬盤(pán)轉(zhuǎn)速更高。高轉(zhuǎn)速可縮短硬盤(pán)的平均尋道時(shí)間和實(shí)際讀寫(xiě)時(shí)間（硬盤(pán)在相同的時(shí)間內(nèi)可以讀寫(xiě)更多的內(nèi)容），從而提高硬盤(pán)的運(yùn)行速度和性能第十九頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日硬盤(pán)主要技術(shù)參數(shù)硬盤(pán)的平均尋道時(shí)間平均尋道時(shí)間（AverageSeekTime）是指硬盤(pán)的磁頭移到盤(pán)面指定磁道所需的時(shí)間。平均尋道時(shí)間越小，硬盤(pán)的運(yùn)行速度也就越快第二十頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日硬盤(pán)主要技術(shù)參數(shù)硬盤(pán)的平均等待平均等待時(shí)間（AverageLatencyTime）是指磁頭已處于要訪問(wèn)的磁道，等待所要訪問(wèn)的扇區(qū)旋轉(zhuǎn)至磁頭下方的時(shí)間平均等待時(shí)間通常為盤(pán)片旋轉(zhuǎn)一周所需的時(shí)間的一半第二十一頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日硬盤(pán)主要技術(shù)參數(shù)硬盤(pán)的平均訪問(wèn)時(shí)間平均訪問(wèn)時(shí)間＝平均尋道時(shí)間＋平均等待時(shí)間第二十二頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日硬盤(pán)主要技術(shù)參數(shù)硬盤(pán)的外部數(shù)據(jù)傳輸率外部傳輸率（ExternalTransferRate）也稱(chēng)為突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸率（BurstDataTransferRate）或接口傳輸率它指的是系統(tǒng)總線與硬盤(pán)緩沖區(qū)之間的數(shù)據(jù)傳輸率，外部數(shù)據(jù)傳輸率與硬盤(pán)接口類(lèi)型和硬盤(pán)緩存的大小有關(guān)第二十三頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日硬盤(pán)主要技術(shù)參數(shù)硬盤(pán)的內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率內(nèi)部傳輸率（InternalTransferRate）也稱(chēng)為持續(xù)傳輸率，它硬盤(pán)磁頭從緩存中讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的速度它反映了硬盤(pán)緩沖區(qū)未使用時(shí)的性能。內(nèi)部傳輸率主要依賴于硬盤(pán)的旋轉(zhuǎn)速度第二十四頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日硬盤(pán)主要技術(shù)參數(shù)硬盤(pán)的緩存由于硬盤(pán)磁頭和盤(pán)片之間的讀寫(xiě)是機(jī)械動(dòng)作，速度相對(duì)較慢，因此硬盤(pán)通過(guò)將數(shù)據(jù)暫存在一個(gè)比磁盤(pán)速度快得多的緩沖區(qū)，即硬盤(pán)上的緩存直接從緩存中讀取數(shù)據(jù)比從磁盤(pán)中直接讀取要快得多，所以緩存對(duì)大幅度提高硬盤(pán)的速度有著重要的意義。理論上，緩存的容量越大越好第二十五頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日硬盤(pán)的發(fā)展歷史硬盤(pán)的分類(lèi)硬盤(pán)主要技術(shù)參數(shù)拆塊硬盤(pán)來(lái)看看硬盤(pán)分區(qū)硬盤(pán)格式第二十六頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日第二十七頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日第二十八頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日硬盤(pán)正面的9個(gè)安裝螺絲拆卸下來(lái)。

外圍的7個(gè)螺絲

標(biāo)簽下面隱藏有2個(gè)螺絲第二十九頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日成功拆開(kāi)硬盤(pán)第三十頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日將電路板分離出來(lái)電路板和硬盤(pán)體之間還有一層軟墊，以減免兩者間發(fā)生短路的幾率

第三十一頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日此圖可以看到，硬盤(pán)的主控芯片型號(hào)，緩存和電機(jī)控制芯片。第三十二頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日硬盤(pán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)由固定面板、控制電路板、磁頭、盤(pán)片、主軸、電機(jī)、接口及其它附件組成，其中磁頭盤(pán)片組件是構(gòu)成硬盤(pán)的核心，它封裝在硬盤(pán)的凈化腔體內(nèi)，包括有浮動(dòng)磁頭組件、磁頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、盤(pán)片、主軸驅(qū)動(dòng)裝置及前置讀寫(xiě)控制電路這幾個(gè)部份。

第三十三頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日磁盤(pán)片是數(shù)據(jù)的載體，盤(pán)片大多采用鋁金屬薄膜材料，有更高的存儲(chǔ)密度、高剩磁及高矯頑力等優(yōu)點(diǎn)。硬盤(pán)盤(pán)片是完全平整的，簡(jiǎn)直可以當(dāng)鏡子使用。

第三十四頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日一般硬盤(pán)的盤(pán)片是由多個(gè)重疊在一起并由墊圈隔開(kāi)的盤(pán)片組成，也就是我們常說(shuō)的該硬盤(pán)是幾碟裝第三十五頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日第三十六頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日硬盤(pán)的主軸組件包括主軸部件如軸承和驅(qū)動(dòng)電機(jī)等。隨著硬盤(pán)容量的擴(kuò)大和速度的提高，主軸電機(jī)馬達(dá)的速度也在不斷提升，軸承也從滾珠軸承進(jìn)化到油浸軸承再到液態(tài)軸承，處于不斷的改良當(dāng)中，目前液態(tài)軸承已經(jīng)成為絕對(duì)的主流市場(chǎng)。第三十七頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日第三十八頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日第三十九頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日電磁線圈電機(jī)包永久磁鐵，是磁頭驅(qū)動(dòng)的關(guān)鍵。當(dāng)硬盤(pán)受動(dòng)強(qiáng)裂震動(dòng)時(shí)，對(duì)磁頭及盤(pán)片起保護(hù)使用，以避免磁頭將盤(pán)片刮傷第四十頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日硬盤(pán)的發(fā)展歷史硬盤(pán)的分類(lèi)硬盤(pán)主要技術(shù)參數(shù)拆塊硬盤(pán)來(lái)看看硬盤(pán)分區(qū)硬盤(pán)格式第四十一頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日什么是分區(qū)計(jì)算機(jī)中存放信息的主要的存儲(chǔ)設(shè)備就是硬盤(pán)，但是硬盤(pán)不能直接使用，必須對(duì)硬盤(pán)進(jìn)行分割，分割成的一塊一塊的硬盤(pán)區(qū)域就是磁盤(pán)分區(qū)。打個(gè)比方：給定一個(gè)全空的倉(cāng)庫(kù)區(qū)，庫(kù)管員需要進(jìn)行功能劃區(qū)再使用:卸貨區(qū)、記錄區(qū)、消防區(qū)、叉車(chē)停放區(qū)、A類(lèi)貨架區(qū)、B類(lèi)貨架區(qū)

為什么要對(duì)磁盤(pán)進(jìn)行分區(qū)

工廠生產(chǎn)的硬盤(pán)必須經(jīng)過(guò)低級(jí)格式化、分區(qū)和高級(jí)格式化（簡(jiǎn)稱(chēng)為格式化）三個(gè)處理步驟后，電腦才能利用它們存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。其中磁盤(pán)的低級(jí)格式化通常由生產(chǎn)廠家完成，目的是劃定磁盤(pán)可供使用的扇區(qū)和磁道并標(biāo)記有問(wèn)題的扇區(qū)。第四十二頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日磁盤(pán)分區(qū)的類(lèi)型在傳統(tǒng)的磁盤(pán)管理中，將一個(gè)硬盤(pán)分為兩大類(lèi)分區(qū)：主分區(qū)和擴(kuò)展分區(qū)主分區(qū)是能夠安裝操作系統(tǒng)，能夠進(jìn)行計(jì)算機(jī)啟動(dòng)的分區(qū)，可以直接格式化，然后安裝系統(tǒng)，存放文件。（一個(gè)硬盤(pán)中最多只能存在4個(gè)主分區(qū)。）一個(gè)硬盤(pán)上如果超過(guò)4個(gè)以上的磁盤(pán)分區(qū)的話，那么就需要使用擴(kuò)展分區(qū)了。｛如果使用擴(kuò)展分區(qū)，那么一個(gè)物理硬盤(pán)上最多只能分3個(gè)主分區(qū)和1個(gè)擴(kuò)展分區(qū)。｝擴(kuò)展分區(qū)不能直接使用，它必須經(jīng)過(guò)第二次分割成為一個(gè)一個(gè)的邏輯分區(qū)，然后才可以使用。一個(gè)擴(kuò)展分區(qū)中的邏輯分區(qū)可以分多個(gè)。注：擴(kuò)展分區(qū)理論上還可以再分下一級(jí)擴(kuò)展分區(qū)第四十三頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日磁盤(pán)分區(qū)的格式常見(jiàn)硬盤(pán)的格式有：

FAT(FAT16)軟盤(pán)使用,目前已被淘汰

FAT32NTFS具有磁盤(pán)配額,設(shè)置權(quán)限等功能

ext2ext3注：磁盤(pán)分區(qū)之后，必須經(jīng)過(guò)格式化才能夠正式使用。是Linux系統(tǒng)中標(biāo)準(zhǔn)的文件系統(tǒng)第四十四頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日硬盤(pán)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)—抽象移動(dòng)頭磁盤(pán)示意圖扇區(qū)磁頭柱面磁道各盤(pán)片上同一位置的磁道構(gòu)成一個(gè)柱面。盤(pán)面磁道扇區(qū)柱面第四十五頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日磁盤(pán)尋址相關(guān)概念1.盤(pán)面：盤(pán)片的上下兩個(gè)面，又名磁頭號(hào)，按上到下的順序從0依次編號(hào)，盤(pán)片在2~14不等，通常只有2~3個(gè)盤(pán)片；2.磁道：磁盤(pán)在低級(jí)格式化的時(shí)候被劃分成的同心圓軌跡，按外到里的順序從0依次編號(hào)；3.扇區(qū)：每段圓弧為一個(gè)扇區(qū)，從1開(kāi)始編號(hào)，每個(gè)扇區(qū)中的數(shù)據(jù)作為一個(gè)單元同時(shí)讀出或?qū)懭?最小的讀寫(xiě)單位扇區(qū)內(nèi)部的數(shù)據(jù)時(shí)連續(xù)流式記錄的；第四十六頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日柱面：同一磁道，豎直方向構(gòu)成的圓柱面，從0開(kāi)始編號(hào)；數(shù)據(jù)讀寫(xiě)是按照柱面進(jìn)行，即磁頭讀寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)首先在同一柱面內(nèi)從0磁道開(kāi)始操作，依次向下在同一柱面的不同盤(pán)面進(jìn)行操作；磁盤(pán)尋址相關(guān)概念第四十七頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日第四十八頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日每個(gè)扇區(qū)可以存放512個(gè)字節(jié)和一些其他信息：即數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)段和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)地點(diǎn)的標(biāo)示符eg扇區(qū)頭標(biāo)：標(biāo)示柱面、磁頭、扇區(qū)號(hào)<地址>以及是否為壞區(qū)、校驗(yàn)碼等伺服信息第四十九頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日硬盤(pán)的尋址模式硬盤(pán)最主要的功能就是存取數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)都是按一定的規(guī)則存儲(chǔ)在盤(pán)片上的。當(dāng)需要存儲(chǔ)或讀取某些數(shù)據(jù)時(shí)，就要知道其所在的具體位置，而尋址具有這個(gè)作用，它實(shí)際上就是磁頭在盤(pán)片上定位數(shù)據(jù)的一個(gè)過(guò)程。進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)尋址尤為重要，是因?yàn)閿?shù)據(jù)丟失后，在“我的電腦”等位置中將無(wú)法找到文件，甚至無(wú)法找到文件夾或分區(qū)。若要恢復(fù)這些丟失的數(shù)據(jù)，就需要使用底層的尋址技術(shù)來(lái)查找，從而將其恢復(fù)。第五十頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日C/H/S尋址柱面(Cylinder),磁頭(Header)和扇區(qū)(Sector)，即C/H/S地址磁頭讀取扇區(qū)頭標(biāo)中的CHS可獲得當(dāng)前位置；磁頭最多255（8位二進(jìn)制）柱面最多1023(10個(gè)二進(jìn)制位)扇區(qū)最多63（6個(gè)二進(jìn)制）LBA尋址LBA編址方式：直線性，扇區(qū)為等長(zhǎng)，0編號(hào)實(shí)際磁頭、磁道、扇區(qū)信息都保存在硬盤(pán)控制電路的ROM芯片中（有更多的磁道、扇區(qū)），在訪問(wèn)磁盤(pán)的時(shí)候硬盤(pán)控制器將這種邏輯地址轉(zhuǎn)化為物理地址第五十一頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日1．C/H/S尋址模式C/H/S（Cylinder/Head/Sector）尋址模式也稱(chēng)為三維地址模式，是硬盤(pán)最早采用的尋址模式，它是在硬盤(pán)容量較小的前提下產(chǎn)生的。硬盤(pán)的C/H/S3D參數(shù)既可以計(jì)算出硬盤(pán)的容量，也可以確定數(shù)據(jù)所在的具體位置。這是因?yàn)樯葏^(qū)的三維物理地址與硬盤(pán)上的物理扇區(qū)一一對(duì)應(yīng)，即三維物理地址可完全確定硬盤(pán)上的物理扇區(qū)。三維物理地址通常以C/H/S的次序來(lái)書(shū)寫(xiě)，如C/H/S為0/1/1，則第一個(gè)數(shù)字0指0柱面，第二個(gè)數(shù)字1指1磁頭（盤(pán)面），第三個(gè)數(shù)字1指1扇區(qū)，表示該數(shù)據(jù)位于硬盤(pán)1盤(pán)面上的0磁道1扇區(qū)?，F(xiàn)在定位已完成，硬盤(pán)內(nèi)部的參數(shù)和主板BIOS之間進(jìn)行協(xié)議，正確發(fā)出尋址信號(hào)，從而正確定位數(shù)據(jù)位置。早期硬盤(pán)柱面的最大數(shù)為1024，磁頭的最大數(shù)為16，扇區(qū)的最大數(shù)為63，因此，能尋址的扇區(qū)數(shù)是1032192（1024×16×63）。而一個(gè)扇區(qū)規(guī)定為512B，這也就是說(shuō)，如果以C/H/S尋址模式尋址，則IDE硬盤(pán)的最大容量只能為小于或等于528.4MB第五十二頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日2．LBA尋址模式早期硬盤(pán)設(shè)計(jì)上的不合理使得盤(pán)片沒(méi)有得到很好的利用，為了解決這一問(wèn)題以進(jìn)一步提高硬盤(pán)容量，生產(chǎn)廠商以等密度結(jié)構(gòu)生產(chǎn)硬盤(pán)，從而使盤(pán)片上外圈磁道的扇區(qū)比內(nèi)圈磁道多。采用這種結(jié)構(gòu)后，硬盤(pán)不再具有實(shí)際的3D參數(shù)，因此也不能直接使用C/H/S尋址方式，此時(shí)就要用到線性尋址方式即LBA尋址。

LBA尋址模式以扇區(qū)為單位進(jìn)行尋址，在該模式中，盤(pán)片上的所有物理扇區(qū)都是一個(gè)連續(xù)的、線性編號(hào)的存儲(chǔ)空間，即由0開(kāi)始一直排列到某個(gè)最大值，并且連成一條線，這樣只用一個(gè)序數(shù)就確定了一個(gè)唯一的物理扇區(qū)。此時(shí)，要定位到硬盤(pán)上的某個(gè)位置，只需要給出其LBA數(shù)即可。這種尋址模式所表示的數(shù)據(jù)位置已不是它在盤(pán)片上的物理地址，而是邏輯地址。第五十三頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日C/H/S與LBA的轉(zhuǎn)換關(guān)系C/H/S地址 LBA編號(hào)柱面磁頭扇區(qū)00100021003-632-6201163012-6364-125021-63126-188031-63189-251101252102-63253-314111315…………LBA=（C–CS）×PH×PS+（H–HS）×PS+（S–SS）CS:柱面號(hào) C初始柱面號(hào)HS:磁頭號(hào) H初始磁頭號(hào)SS:扇區(qū)號(hào) S初始扇區(qū)號(hào)PS表示每磁道扇區(qū)數(shù)，PH表示每柱面總的磁道數(shù)。第五十四頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日硬盤(pán)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)—抽象移動(dòng)頭磁盤(pán)示意圖扇區(qū)磁頭柱面磁道各盤(pán)片上同一位置的磁道構(gòu)成一個(gè)柱面。盤(pán)面磁道扇區(qū)柱面第五十五頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日MasterbootrecordMBR定義：全稱(chēng)為MasterBootRecord，即硬盤(pán)的主引導(dǎo)記錄MBR位置：硬盤(pán)0磁頭0柱面1扇區(qū)(共512BIT)，主引導(dǎo)程序占446Bytes，DPT占64Bytes，硬盤(pán)有效標(biāo)志占2BytesMBR包含內(nèi)容：主引導(dǎo)程序、硬盤(pán)分區(qū)表DPT(DISKPartitiontable)、硬盤(pán)有效標(biāo)志（55AA）作用：

主引導(dǎo)程序：在操作系統(tǒng)安裝時(shí)寫(xiě)入，是一段引導(dǎo)程序，用于引導(dǎo)操作系統(tǒng)

硬盤(pán)分區(qū)表：確定磁盤(pán)的分區(qū)

硬盤(pán)有效標(biāo)志：一個(gè)標(biāo)志位，用于檢查MBR有的效性

第五十六頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日Masterbootrecord第五十七頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日Masterbootrecord第五十八頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日硬盤(pán)分區(qū)表結(jié)構(gòu)第五十九頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日硬盤(pán)分區(qū)表結(jié)構(gòu)偏移長(zhǎng)度(字節(jié))作用00H1分區(qū)狀態(tài)：00-->非活動(dòng)分區(qū)；80-->活動(dòng)分區(qū)；其它數(shù)值沒(méi)有意義01H1分區(qū)起始磁頭號(hào)(HEAD)，用到全部8位02H2分區(qū)起始扇區(qū)號(hào)(SECTOR)，占據(jù)02H的位0－5；分區(qū)的起始柱面占據(jù)02H的位6－7和03H的全部8位04H1文件系統(tǒng)標(biāo)志位:00H--分區(qū)未用；06H--FAT16基本分區(qū)；0BH--FAT32基本分區(qū)；05H--擴(kuò)展分區(qū)；07H--NTFS分區(qū)；05H-07H3分區(qū)的結(jié)束柱面號(hào)、磁頭號(hào)、扇區(qū)號(hào)和起始一樣08H4分區(qū)起始相對(duì)的扇區(qū)號(hào)，低位字節(jié)在前0CH4本分區(qū)的總扇區(qū)數(shù)，低位字節(jié)在前第六十頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日在MBR分區(qū)表中最多4個(gè)主分區(qū)或者3個(gè)主分區(qū)＋1個(gè)擴(kuò)展分區(qū)，也就是說(shuō)擴(kuò)展分區(qū)只能有一個(gè)，然后可以再細(xì)分為多個(gè)邏輯分區(qū)擴(kuò)展引導(dǎo)記錄EBR和MBR結(jié)構(gòu)相同，記錄相應(yīng)的邏輯分區(qū)在MBR分區(qū)表中，一個(gè)分區(qū)最大的容量為2T，且每個(gè)分區(qū)的起始柱面必須在這個(gè)disk的前2T內(nèi)相關(guān)推論第六十一頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日第一個(gè)扇區(qū)中的只預(yù)留了4個(gè)分區(qū)表項(xiàng)，我們的要想使用更多的分區(qū)，需要借助擴(kuò)展分區(qū)。擴(kuò)展分區(qū)不能直接使用，需要繼續(xù)劃分邏輯分區(qū)，邏輯分區(qū)數(shù)量不限，數(shù)量受制于操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)相關(guān)推論00FEFFFF0FFEFFFF0088A9030008B7170F系統(tǒng)標(biāo)志代表擴(kuò)展分區(qū)第六十二頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日由此可見(jiàn)邏輯分區(qū)鏈表是單向的，一旦斷開(kāi)，系統(tǒng)后面的分區(qū)就會(huì)丟失，當(dāng)然實(shí)際上數(shù)據(jù)還在第六十三頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日硬盤(pán)首扇區(qū)信息第六十四頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日MBR分區(qū)的缺陷盡管目前MBR分區(qū)類(lèi)型占了絕大多數(shù)，但是他有很多缺陷：MBR磁盤(pán)只支持4個(gè)分區(qū)表項(xiàng)；每個(gè)分區(qū)長(zhǎng)度至少占用一個(gè)柱面；最大支持2TB硬盤(pán)；……第六十五頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日GUID分區(qū)表格式

（GloballyUniqueIdentifierPartitionTableFormat）GUID分區(qū)表(簡(jiǎn)稱(chēng)GPT。使用GUID分區(qū)表的磁盤(pán)稱(chēng)為GPT磁盤(pán))是源自EFI標(biāo)準(zhǔn)的一種較新的磁盤(pán)分區(qū)表結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)。與目前普遍使用的主引導(dǎo)記錄(MBR)分區(qū)方案相比，GPT提供了更加靈活的磁盤(pán)分區(qū)機(jī)制。它具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、支持2TB以上的大硬盤(pán)。

2、每個(gè)磁盤(pán)的分區(qū)個(gè)數(shù)幾乎沒(méi)有限制。為什么說(shuō)“幾乎”呢？是因?yàn)?Windows系統(tǒng)最多只允許劃分128個(gè)分區(qū)。不過(guò)也完全夠用了。

3、分區(qū)大小幾乎沒(méi)有限制。又是一個(gè)“幾乎”。因?yàn)樗?4位的整數(shù)表

示扇區(qū)號(hào)。夸張一點(diǎn)說(shuō)，一個(gè)64位整數(shù)能代表的分區(qū)大小已經(jīng)是個(gè)“天

文數(shù)字”了，若干年內(nèi)你都無(wú)法見(jiàn)到這樣大小的硬盤(pán)，更不用說(shuō)分區(qū)了。

4、分區(qū)表自帶備份。在磁盤(pán)的首尾部分分別保存了一份相同的分區(qū)表。

其中一份被破壞后，可以通過(guò)另一份恢復(fù)。

5、每個(gè)分區(qū)可以有一個(gè)名稱(chēng)(不同于卷標(biāo))。第六十六頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日操作系統(tǒng)對(duì)GUID分區(qū)表支持既然GUID分區(qū)方案具有如此多的優(yōu)點(diǎn)，在分區(qū)時(shí)是不是可以全部采用這種方案呢？不是的。并不是所有的Windows系統(tǒng)都支持這種分區(qū)方案。請(qǐng)看下表：第六十七頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日MBR引導(dǎo)全過(guò)程第六十八頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日硬盤(pán)的發(fā)展歷史硬盤(pán)的分類(lèi)硬盤(pán)主要技術(shù)參數(shù)拆塊硬盤(pán)來(lái)看看硬盤(pán)分區(qū)硬盤(pán)格式第六十九頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日常用的分區(qū)格式FAT16FAT32NTFSext2ext3XFS不同的分區(qū)格式有不同的特點(diǎn)，各有優(yōu)點(diǎn)，技術(shù)側(cè)重也不一樣。我們將以最簡(jiǎn)單的FAT32的模型來(lái)做為講解第七十頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日分區(qū)格式要實(shí)現(xiàn)那些功能實(shí)現(xiàn)文件目錄管理存放文件讀取文件刪除文件存儲(chǔ)區(qū)域回收和優(yōu)化文件日志文件統(tǒng)計(jì)信息第七十一頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日Sector1234567891011121314151617181920…一個(gè)個(gè)扇區(qū)如何使用呢，我怎么來(lái)存儲(chǔ)我的文件？？？第七十二頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日Bootloader(446BIT)Partitiontable1Partitiontable2Partitiontable3Partitiontable455AA先分個(gè)區(qū)吧！分出個(gè)不同功能區(qū)來(lái)!第七十三頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日Bootloader(446BIT)Partitiontable1Partitiontable2Partitiontable3Partitiontable455AA怎么來(lái)管理一個(gè)分區(qū)?怎么存放目錄?怎么存放文件?怎么刪除文件?第七十四頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日Bootloader(446BIT)Partitiontable1Partitiontable2Partitiontable3Partitiontable455AAFAT1FAT2FAT3FAT4。。。。。。FAT1—簇1FAT2—簇2FAT3—簇3FAT4—簇4。。。。。。。。。。。。。。。。。。給所有分區(qū)建立一個(gè)狀態(tài)表如何？一個(gè)狀態(tài)表項(xiàng)來(lái)記錄一個(gè)簇（多個(gè)連續(xù)的扇區(qū)）的狀態(tài)取個(gè)名吧： FAT表(FileAllocationTable)文件配置表一個(gè)狀態(tài)表項(xiàng)記錄一個(gè)簇，什么不記錄一個(gè)扇區(qū)呢？有了FAT表的分區(qū)是不是相當(dāng)于一本書(shū)有了目錄？第七十五頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日Bootloader(446BIT)Partitiontable1Partitiontable2Partitiontable3Partitiontable455AAFAT1FAT2FAT3FAT4。。。。。。FAT1—簇1FAT2—簇2FAT3—簇3FAT4—簇4。。。。。。。。。。。。。。。。。。一個(gè)分區(qū)上的文件，從那里開(kāi)始讀呢？第七十六頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日Bootloader(446BIT)Partitiontable1Partitiontable2Partitiontable3Partitiontable455AAFAT1FAT2FAT3FAT4。。。。。。FDT：文件目錄表FAT1—簇1FAT2—簇2FAT3—簇3FAT4—簇4。。。。。。。。。。。。。。。。。。文件一般是按樹(shù)形目錄管理從根目錄的位置開(kāi)始讀吧固定根目錄位置

根目錄固定區(qū)域位置是有限的，所以只存

儲(chǔ)目錄文件開(kāi)始的簇號(hào))第七十七頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日Bootloader(446BIT)Partitiontable1Partitiontable2Partitiontable3Partitiontable455AAFAT1FAT2FAT3FAT4。。。。。。FDT：文件目錄表FAT1—簇1FAT2—簇2FAT3—簇3FAT4—簇4。。。。。。。。。。。。。。。。。。目錄或者文件如何表示和存儲(chǔ)呢？第七十八頁(yè)，共八十四頁(yè)，2022年，8月28日Bootloader(446BIT)Partitiontable1Partitiontable2Partitiontable3Partitiontable455AAFAT1FAT2FAT3FAT4。。。。。。FDT：文件目錄表FAT1—簇1FAT2—簇2FAT3—簇3FAT4—簇4。。。。。。。。。。。。。。。。。。目錄里存儲(chǔ)目錄項(xiàng)數(shù)據(jù)：每個(gè)目錄項(xiàng)數(shù)據(jù)由32字節(jié)表示（記錄了文件的