電腦硬盤基本知識

硬盤基本知識

硬盤的DOS管理結(jié)構(gòu)

1.磁道，扇區(qū)，柱面和磁頭數(shù) U盤故障

硬盤最基本的組成部分是由堅硬金屬材料制成的涂以磁性介質(zhì)的盤片，不同容量硬盤的盤片數(shù)不等。每個盤片有兩面，都可 內(nèi)存維修

記錄信息。盤片被分成許多扇形的區(qū)域，每個區(qū)域叫一個扇區(qū)，每個扇區(qū)可存儲128×2的N次方（N＝0.1.2.3）字節(jié)信息。在DOS 硬盤故障

中每扇區(qū)是128×2的2次方＝512字節(jié)，盤片表面上以盤片中心為圓心，不同半徑的同心圓稱為磁道。硬盤中，不同盤片相同半徑

的磁道所組成的圓柱稱為柱面。磁道與柱面都是表示不同半徑的圓，在許多場合，磁道和柱面可以互換使用，我們知道，每個磁

盤有兩個面，每個面都有一個磁頭，習(xí)慣用磁頭號來區(qū)分。扇區(qū)，磁道（或柱面）和磁頭數(shù)構(gòu)成了硬盤結(jié)構(gòu)的基本參數(shù)，幫這些

參數(shù)可以得到硬盤的容量，基計算公式為：

存儲容量＝磁頭數(shù)×磁道（柱面）數(shù)×每道扇區(qū)數(shù)×每扇區(qū)字節(jié)數(shù)

要點：（1）硬盤有數(shù)個盤片，每盤片兩個面，每個面一個磁頭

（2）盤片被劃分為多個扇形區(qū)域即扇區(qū)

（3）同一盤片不同半徑的同心圓為磁道

（4）不同盤片相同半徑構(gòu)成的圓柱面即柱面

（5）公式： 存儲容量＝磁頭數(shù)×磁道（柱面）數(shù)×每道扇區(qū)數(shù)×每扇區(qū)字節(jié)數(shù)

（6）信息記錄可表示為：××磁道（柱面），××磁頭，××扇區(qū)

2.簇

“簇”是DOS進行分配的最小單位。當創(chuàng)建一個很小的文件時，如是一個字節(jié)，則它在磁盤上并不是只占一個字節(jié)的空間，

而是占有整個一簇。DOS視不同的存儲介質(zhì)（如軟盤，硬盤），不同容量的硬盤，簇的大小也不一樣。簇的大小可在稱為磁盤

參數(shù)塊（BPB）中獲取。簇的概念僅適用于數(shù)據(jù)區(qū)。

本點：（1）“簇”是DOS進行分配的最小單位。

（2）不同的存儲介質(zhì)，不同容量的硬盤，不同的DOS版本，簇的大小也不一樣。

（3）簇的概念僅適用于數(shù)據(jù)區(qū)。

3.扇區(qū)編號定義：絕對扇區(qū)與DOS扇區(qū)

由前面介紹可知，我們可以用柱面/磁頭/扇區(qū)來唯一定位磁盤上每一個區(qū)域，或是說柱面/磁頭/扇區(qū)與磁盤上每一個扇區(qū)有

一一對應(yīng)關(guān)系，通常DOS將“柱面/磁頭/扇區(qū)”這樣表示法稱為“絕對扇區(qū)”表示法。但DOS不能直接使用絕對扇區(qū)進行磁盤上的

信息管理，而是用所謂“相對扇區(qū)”或“DOS扇區(qū)”。“相對扇區(qū)”只是一個數(shù)字，如柱面140，磁頭3，扇區(qū)4對應(yīng)的相對扇區(qū)號

為2757。該數(shù)字與絕對扇區(qū)“柱面/磁頭/扇區(qū)”具有一一對應(yīng)關(guān)系。當使用相對扇區(qū)編號時，DOS是從柱面0，磁頭1，扇區(qū)1開始

（注：柱面0，磁頭0，扇區(qū)1沒有DOS扇區(qū)編號，DOS下不能訪問，只能調(diào)用BIOS訪問），第一個DOS扇區(qū)編號為0，該磁道上剩余

的扇區(qū)編號為1到16（設(shè)每磁道17個扇區(qū)），然后是磁頭號為2，柱面為0的17個扇區(qū)，形成的DOS扇區(qū)號從17到33。直到該柱面的

所有磁頭。然后再移到柱面1，磁頭1，扇區(qū)1繼續(xù)進行DOS扇區(qū)的編號，即按扇區(qū)號，磁頭號，柱面號（磁道號）增長的順序連續(xù)

地分配DOS扇區(qū)號。

公式：記DH－－第一個DOS扇區(qū)的磁頭號

DC－－第一個DOS扇區(qū)的柱面號

DS－－第一個DOS扇區(qū)的扇區(qū)號

NS－－每磁道扇區(qū)數(shù)

NH－－磁盤總的磁頭數(shù)

則某扇區(qū)（柱面C，磁頭H，扇區(qū)S）的相對扇區(qū)號RS為：

RS＝NH×NS×（C－DC）＋NS×（H－DH）＋（S－DS）

若已知RS，DC，DH，DS，NS和NH則

S＝（RS MOD NS）＋DS

H＝（（RS DIV NS）MOD NH）＋DH

C＝（（RS DIV NS）DIV NH）＋DC

要點：（1）以柱面/磁頭/扇區(qū)表示的為絕對扇區(qū)又稱物理磁盤地址

（2）單一數(shù)字表示的為相對扇區(qū)或DOS扇區(qū)，又稱邏輯扇區(qū)號

（3）相對扇區(qū)與絕對扇區(qū)的轉(zhuǎn)換公式

4.DOS磁盤區(qū)域的劃分

格式化好的硬盤，整個磁盤按所記錄數(shù)據(jù)的作用不同可分為主引導(dǎo)記錄（MBR:Main Boot Record），Dos引導(dǎo)記錄（DBRos

Boot Record），文件分配表（FAT:File Assign Table），根目錄（BD:Boot Directory）和數(shù)據(jù)區(qū)。前5個重要信息在磁盤的外

磁道上，原因是外圈周長總大于內(nèi)圈周長，也即外圈存儲密度要小些，可傷心性高些。

要點：（1）整個硬盤可分為MBR，DBR，F(xiàn)AT，BD和數(shù)據(jù)區(qū)。

（2）MBR，DBR，F(xiàn)AT，和BD位于磁盤外道。

5.MBR

MBR位于硬盤第一個物理扇區(qū)（絕對扇區(qū)）柱面0，磁頭0，扇區(qū)1處。由于DOS是由柱面0，磁頭1，扇區(qū)1開始，故MBR不屬于

DOS扇區(qū)，DOS不能直接訪問。MBR中包含硬盤的主引導(dǎo)程序和硬盤分區(qū)表。分區(qū)表有4個分區(qū)記錄區(qū)。記錄區(qū)就是記錄有關(guān)分區(qū)信

息的一張表。它從主引導(dǎo)記錄偏移地址01BEH處連續(xù)存放，每個分區(qū)記錄區(qū)占16個字節(jié)。

分區(qū)表的格式

分區(qū)表項的偏移 意義 占用字節(jié)數(shù)

00 引導(dǎo)指示符 1B

01 分區(qū)引導(dǎo)記錄的磁頭號 1B

02 分區(qū)引導(dǎo)記錄的扇區(qū)和柱面號 2B

04 系統(tǒng)指示符 1B

05 分區(qū)結(jié)束磁頭號 1B

06 分區(qū)結(jié)束扇區(qū)和柱面號 2B

08 分區(qū)前面的扇區(qū)數(shù) 4B

0C 分區(qū)中總的扇區(qū)數(shù) 4B

4個分區(qū)中只能有1個活躍分區(qū)，即C盤。標志符是80H在分區(qū)表的第一個字節(jié)處。若是00H則表示非活躍分區(qū)。例如：

80 01 01 00 0B FE 3F 81 3F 00 00 00 C3 DD 1F 00

00 00 01 82 05 FE BF 0C 02 DE 1F 00 0E 90 61 00

00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00

00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00

要點：（1）MBR位于硬盤第一個物理扇區(qū)柱面0，磁頭0，扇區(qū)1處。不屬于DOS扇區(qū)，

（2）主引導(dǎo)記錄分為硬盤的主引導(dǎo)程序和硬盤分區(qū)表。

6.DBR

DBR位于柱面0，磁頭1，扇區(qū)1，即邏輯扇區(qū)0。DBR分為兩部分：DOS引導(dǎo)程序和BPB（BIOS參數(shù)塊）。其中DOS引導(dǎo)程序完成

DOS系統(tǒng)文件（IO.SYS，MSDOS.SYS）的定位與裝載，而BPB用來描述本DOS分區(qū)的磁盤信息，BPB位于DBR偏移0BH處，共13字節(jié)。

它包含邏輯格式化時使用的參數(shù)，可供DOS計算磁盤上的文件分配表，目錄區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)的起始地址，BPB之后三個字提供物理格

式化（低格）時采用的一些參數(shù)。引導(dǎo)程序或設(shè)備驅(qū)動程序根據(jù)這些信息將磁盤邏輯地址（DOS扇區(qū)號）轉(zhuǎn)換成物理地址