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硬盘文件系统结构

1 主引导扇区(MBR)

主引导扇区位于整个硬盘的0磁道0柱面1扇区,包括硬盘主引导记录MBR(Main Boot Record)和分区表DPT(Disk Partition Table)。其中主引导记录的作用就是检查分区表是否正确以及判别哪个分区为可引导分区,并在程序结束时把该分区的启动程序(也就是操作系统引导扇区)调入内存加以执行。更多相关信息请点击硬盘分区被格式化后应如何操作

2 分区表(DPT)

在主引导区中,从地址BE开始,到FD结束为止的64个字节中的内容就是通常所说的分区表。分区表以80H或00H为开始标志,以55AAH为结束标志,每个分区占用16个字节,一个硬盘最多只能分成四个主分区,其中扩展分区也是一个主分区。随着硬盘容量的迅速扩大,引入的扩展分区可以不受四个主分区的限制,把硬盘分区数扩展到“Z”。

扩展分区,严格讲,它不是一个实际意义的分区,它仅仅是一个指向下一个分区的指针,这种指针结构将形成一个单向链表。这样在主引导扇区中除了主分区外,仅需要存储一个被称为扩展分区的分区数据,通过这个扩展分区的数据可以找到下一个分区(实际上也就是下一个逻辑磁盘)的起始位置,以此起始位置类推可以找到所有的分区。无论系统中建立多少个逻辑磁盘,在主引导扇区中通过一个扩展分区的参数就可以逐个找到每一个逻辑磁盘。

3 操作系统引导扇区(OBR)

OBR(OS Boot Record)即操作系统引导扇区,通常位于硬盘的0磁道1柱面1扇区(这是对于DOS来说的,对于那些以多重引导方式启动的系统则位于相应的主分区/扩展分区的第一个扇区),是操作系统可直接访问的第一个扇区,它也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。其实每个逻辑分区都有一个OBR,其参数视分区的大小、操作系统的类别而有所不同。

引导程序的主要任务在当根目录中寻找系统文件IO.SYS,MSDOS.SYS和WINBOOT.SYS三个文件,如果存在,就把IO.SYS文件读入内存,并移交控制权予该文件。在WIN98的系统中,没有MSDOS.sys文件,系统能够正常启动,但是无法进入桌面;如果没有COMMAND.COM文件,能够正常启动到桌面,但是无法进入DOS字符方式。

4 文件分配表(FAT)

FAT(File Allocation Table)即文件分配表,是DOS/Win9x系统的文件寻址系统。为了防止意外损坏,FAT一般做两个(也可以设置为一个),第二FAT为第一FAT的备份,FAT区紧接在OBR之后(对于FAT32格式,位置是从引导扇区开始的第32个扇区就是第一个FAT表的位置),其大小由这个分区的空间大小及文件分配单元的大小决定。

5 目录区(DIR)

DIR是Directory即根目录区的简写,在FAT12和FAT16格式中,DIR紧接在第二FAT表之后,而在FAT32格式中,根目录区的位置可以在分区中的任意位置,其起始位置是由引导扇区给出的。单有FAT表还不能确定文件在磁盘中的具体位置,只有FAT表和DIR区配合使用,才能准确定位文件的确切位置。

DIR记录着每个文件(目录)的文件名,扩展名,是否支持长文件各,起始单元(这是最重要的)、文件的属性,大小,创建日期,修改日期等住处内容。操作系统在读写文件时,根据DIR中的起始单元,结合FAT表就可以知道文件在磁盘的具体位置,然后顺序读取每个簇的内容就可以了。

6 数据区(DATA)

在DIR区之后,才是真正意义上的数据存储区,即DATA区。

DATA虽然占据了硬盘的绝大部分空间,但没有了前面的各部分,它对于我们来说,也只能是一些枯燥的二进制代码,没有任何意义。

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