硬盘知识及分区

硬盘知识一、硬盘基础知识硬盘，是指采用金属或玻璃等硬物质为盘体，上面均匀涂满磁性介质用以记录信息的存储媒介。硬盘具有高速随机读写的特点，容量大，成本低，关机后仍能保持数据，且稳定性好。因此成为计算机必备的主要存储器。本章主要学习内容硬盘的发展硬盘的物理结构硬盘的逻辑结构1、硬盘的发展计算机的作用就是存储和计算。数据是信息的表达方式，数据的安全非常重要。存储方式经由早期的打孔机、磁带机，现在普遍使用硬盘机，今后还向光和半导体，甚至生物方面发展。温彻斯特硬盘技术具有部件全部密封、内部磁片固定并高速旋转、磁片表面光滑、磁头运动悬浮等特点。2、硬盘的物理结构磁盘的内部由磁片、磁头及定位系统、电动机和电子线路组成。磁盘数据的存储实际上是根据电磁转换原理而实现的。磁盘数据组织图示软盘划分了18个扇面，而硬盘通常有63个扇面。现代硬盘的扇区已不再等角度划分了。最外圈的磁道记为0磁道。柱面柱面：硬盘通常由重叠的一组盘片构成，每个盘面都被划分为数目相等的磁道，并从外缘的“0”开始编号，具有相同编号的磁道形成一个圆柱，称之为磁盘的柱面。磁盘的柱面数与一个盘面上的磁道数是相等的。由于每个盘面都有自己的磁头，因此，盘面数等于总的磁头数。所谓硬盘的CHS，即Cylinder（柱面）、Head（磁头）、Sector（扇区），只要知道了硬盘的CHS的数目，即可确定硬盘的容量，硬盘的容量=柱面数*磁头数*扇区数*512B。3、硬盘的逻辑结构要组织磁盘上存储的数据，使得可以方便的存储和访问，就要实现数据的定位。数据的定位主要有两种方式：CHS地址LBA线性地址由于硬盘技术和操作系统及存储结构等因素，硬盘容量在不同的发展时期有着不同的硬盘容量限制。CHS地址早期硬盘存储空间采用3维地址结构描述：C＝Cylinder（柱面。若干盘体重叠，相同的磁道（track上）构成的一个立面体）H＝Head（磁头。一张盘有两面（side），每面一个磁头）S＝Sector（扇区。盘体上的圆形轨迹为磁道，把磁道等分为若干存储区域）磁盘的容量＝柱面总数×磁头总数×每道扇区总数×每扇区容量（512byte）LBA地址LBA是逻辑块地址的简称，它是一种线性地址结构，它其实是由CHS计算的扇区编号顺序编址，即0柱0面1扇区为LBA0扇区。现在的硬盘厂家为了保持兼容性，仍然提供了虚拟的CHS参数，可在BIOS设置中看到。对硬盘的数据访问是靠系统调用INT13H中断程序实现的，它将欲访问的数据地址传递给硬盘接口电路（ATA接口）完成读写操作。4、硬盘容量限制528MB的限制：早期的硬盘的CHS参数被限制为：磁头数最大16，柱面数最大1024，扇区最大63，每扇区字节数为512字节。因此1024×16×63×512B≈528MB8GB容量限制：将柱面数增加到16384，其他不变，共计24bit，则硬盘容量最大为：16384×16×63×512B≈8.4GB硬盘容量限制32GB容量限制：硬盘采用了虚拟CHS值，使得柱面数为65535，其他不变，共计26bit，这样，磁盘的总容量最大为：65535×16×63×512B≈32GB137G容量限制：由于普遍使用了LBA寻址模式和虚拟CHS参数，将扇区数进一步增加为255，共计28位，将其乘积作为LBA值。这样系统使用28位的LBA参数，约计137GB。二、硬盘存储结构操作系统中数据通常以文件形式存放，所以文件是进行逻辑管理的基本单位。那么文件是如何在磁盘上被组织管理的呢？管理组织文件存取的系统称为文件系统。我们把磁盘划分为多个分区，每个分区可以使用不同的文件系统。我们将学习分区管理方式。1、分区操作工具分区操作包括对MBR的备份和还原操作，分区表的重建和手工编辑操作，以及分区管理操作。常见的分区操作工具有：DiskGeniusPqmagicDiskGeniusDiskGenius是DOS下非常实用的分区表维护软件，界面直观方便，功能强大。它的主要功能特点有：中文图形操作界面，支持鼠标操作。提供灵活的分区操作，支持编辑分区参数。强大的分区表重建功能，修复损坏的分区表。能自动重建硬盘主引导记录。能查看任意扇区，并保存至文件，支持扇区复制。能备份硬盘分区表、各分区引导记录等关键信息。提供硬盘表面检测功能，报告损坏的柱面。支持FAT分区的快速格式化、分区调整功能。PQMagicPQMagic是老牌的快速分区工具，它已完全替代Fdisk成为通用的分区管理软件，现在已加入对Windows的支持。其特点是：图形化操作界面，操作方便。所有操作在应用之前均不改变磁盘信息。提供丰富的分区管理功能，能设定各种分区、格式化参数。能进行硬盘介质扫描，检查分区状况。能在无损数据的情况下调整分区大小和位置。2、数据恢复工具数据恢复操作主要是指将已删除了的文件、已格式化的分区、或丢失文件系统信息的磁盘的原文件数据内容读出，尽量恢复到完整的状态。数据恢复工具有针对不同的文件系统的，有用于硬盘、U盘等存储介质的、还有用于磁盘阵列的，不同的工具恢复效果也不同。EasyRecoveryEasyRecovery是一款功能强大而齐全的数据恢复软件，它有磁盘检测、数据恢复、文件修复等几大功能项，对于一般的数据恢复操作来说是非常全面了。它在数据恢复方面，专门提供了误删除文件恢复、格式化分区恢复、RAW恢复、自定义高级恢复等选项，专门用于满足不同的数据丢失情况，提高了数据恢复的速度和命中率。误删除文件恢复：适用于文件的数据和属性信息未被破坏的情况。格式化分区恢复：适用于格式化后根目录信息丢失，而其他数据未被破坏的情况。RAW恢复：适用于整个文件系统信息丢失，即描述文件的属性信息被破坏的情况。自定义高级恢复：可以自行设定对磁盘或分区的恢复方式、过滤条件、以及操作选项等。