微機組裝與維護技術(shù)講座ppt課件

1、磁盤是具有磁外表的圓盤形磁記錄媒體，用于存儲數(shù)據(jù)，具有容量大、保管期長、便于寫入和刪除的特點。磁盤包括軟盤和硬盤，它是微機的永久性存儲介質(zhì)部件。磁盤采用特定的格式來存儲數(shù)據(jù)，每種操作系統(tǒng)都各有“特定的方式來管理數(shù)據(jù)，因此我們都是從某種操作系統(tǒng)的角度來討論微機的磁盤，它采用什么樣的格式及怎樣管理、運用磁盤。一、磁道一、磁道(Track)(Track)在磁記錄安裝上，磁頭寫入磁場在磁記錄外表上構(gòu)成的許多圓形的磁化軌跡，磁頭把圓盤外表分成一個個同心圓，即磁道。磁盤上各同心圓的磁化軌跡稱為磁道。在磁記錄媒質(zhì)的磁道上劃分成假設(shè)干等分的扇形區(qū)域稱之為扇區(qū)。扇區(qū)是計算機和磁盤之間傳輸信息的根本單位。每個扇區(qū)

2、中又分為兩個區(qū)域：識別區(qū)(ID field)和數(shù)據(jù)區(qū)(Data field)，組織構(gòu)造見圖2-1。二、扇區(qū)二、扇區(qū)(Sector)(Sector) 一個柱面是指一組距安裝在驅(qū)動器中的磁盤組中心一給定間隔上的各磁道，也就是把與中心間隔一樣的磁道作為一個整體，這整體稱為柱面。三、柱面三、柱面(Cylinder)(Cylinder)磁盤的每面都對應(yīng)一個磁頭，故把面數(shù)又稱磁頭數(shù)(Head)。四、面四、面(Side)(Side)磁盤的地址有三種方式：物理地址、邏輯地址和簇地址。 磁盤的物理地址由磁面(或磁頭)號、磁道號和扇區(qū)號組成。一、物理地址一、物理地址1.物理地址的組成2. 物理地址構(gòu)造參數(shù)的編號規(guī)

3、那么其物理地址構(gòu)造及編號：磁面的編號：由0開場編號，假設(shè)有兩個磁頭，那么對應(yīng)為0面和1面。磁道的編號：從磁盤外緣起始磁道向內(nèi)由0開場編號，如079。扇區(qū)的編號：從索引孔開場，順時針從1開場編號，如19扇區(qū)。二、邏輯地址二、邏輯地址1. 邏輯地址的方式每個扇區(qū)由相鄰的扇區(qū)劃為一個延續(xù)空間，即邏輯劃分，對應(yīng)這種劃分的地址稱邏輯地址。 把磁盤上物理編號的扇區(qū)轉(zhuǎn)換成邏輯編號的扇區(qū)的規(guī)那么概括為：用先扇區(qū)，后磁頭，最后磁道。詳細的編法是：從0扇區(qū)開場，對某一磁道，先編最低磁頭下的延續(xù)扇區(qū)，然后再編下一個磁頭(同柱面)的延續(xù)扇區(qū)，直至同柱面下的扇區(qū)編完，然后編下一個磁道低磁面的延續(xù)扇區(qū)直至該磁道下一切本柱

4、面的扇區(qū)編完，依此類推，最后到最高磁道，最大磁面(磁頭)的最后一個扇區(qū)為止，這樣延續(xù)的編號就把磁盤三維的物理地址變?yōu)橐粋€一維的邏輯地址。扇區(qū)的物理劃分并沒有改動，這樣磁盤上的某個扇區(qū)有兩種不同的編號方法。2. 邏輯扇區(qū)的編號規(guī)那么磁盤的物理地址是經(jīng)低級格式化(物理格式化)來定義的，而邏輯地址是由高級格式化。三、簇地址三、簇地址(Cluster)(Cluster)簇由一定數(shù)目的扇區(qū)組成，每個簇都有簇號即簇地址，簇號從0開場并按邏輯順序陳列構(gòu)成其一維的簇地址系統(tǒng)。它是用來記錄文件的數(shù)據(jù)陳列。其簇編號由2開場，其0簇和1簇由DOS保管。簇是指磁盤一次讀寫功能操作的“ 單位空間。通常是幾個延續(xù)的扇區(qū)。

5、DOS組織磁盤的線性序列方法組織磁盤的線性序列方法(一維地址一維地址)的作用：的作用：扇區(qū)是磁盤操作的根本單元，即磁盤上的一切讀寫操作是以完好的扇區(qū)為根本單元。但DOS系統(tǒng)出于系統(tǒng)本身的思索，將磁盤看成為一個線性的媒體，也就是把磁盤的一切扇區(qū)用一維的獨一對應(yīng)的順序編號來記錄，而這順序碼與整個磁盤的一切扇區(qū)有著獨一的對應(yīng)關(guān)系。DOS一切的讀寫盤操作，均是以此順序的扇區(qū)為根據(jù)，即磁盤看成一個一維的整體而忽略定義磁盤物理地址的三個參數(shù)。最后再按這個內(nèi)部標(biāo)識(順序參數(shù))與磁盤本身的三維物理參數(shù)之間進展轉(zhuǎn)換。DOS操作系統(tǒng)的格式化命令格式化的磁盤都是以同一種磁盤組織格式建立在每一個磁盤上，它都保管了一些

6、區(qū)域，這些區(qū)域總是以同樣的次序出如今磁盤上，其格式一樣，區(qū)別僅僅是區(qū)域內(nèi)所包括扇區(qū)的數(shù)量不同而己。一、系統(tǒng)區(qū)一、系統(tǒng)區(qū)DOS的系統(tǒng)區(qū)包括三部分：引導(dǎo)記錄、文件分配表(FAT)及根目錄表(FDT)，也可按功能將前者稱之為保管區(qū)，后兩者稱為控制區(qū)。 DOS引導(dǎo)記錄又稱DOS引導(dǎo)區(qū)，其長度為1個扇區(qū)，其物理位置為： (1)DOS引導(dǎo)記錄區(qū)引導(dǎo)記錄區(qū)對于軟盤：在0面、0道、1扇區(qū) 對于硬盤：在1面、0道、1扇區(qū)緊接在引導(dǎo)記錄后是文件分配表(FAT)。此表有兩個，兩個表的內(nèi)容完全一樣。(2)文件分配表文件分配表(FAT) 文件目錄表簡稱根目錄表，位于第二個FAT表之后。每個磁盤都有一個根目錄。(3)文件

7、目錄表文件目錄表(FDT)2. 數(shù)據(jù)區(qū)及其構(gòu)造FAT表、FDT表區(qū)域也是以扇區(qū)為分配單位；文件區(qū)的文件那么是以簇(Cluster)為單元分配其空間。 DOS引導(dǎo)記錄其英文名為DOS Boot Record，簡寫為DBR。二、二、DOSDOS引導(dǎo)記錄引導(dǎo)記錄(DBR)(DBR)在邏輯格式化后都有其引導(dǎo)記錄，引導(dǎo)記錄的主要功能是完成DOS系統(tǒng)的自舉。偏稱量0 23 4HB 3H24 3D3E 1FDH內(nèi) 容跳 轉(zhuǎn)指 令廠商標(biāo)識及 D O S 版本B P B表描 畫區(qū)引 導(dǎo)程 序(一一)DOS引導(dǎo)記錄包括跳轉(zhuǎn)指令、廠商引導(dǎo)記錄包括跳轉(zhuǎn)指令、廠商標(biāo)識區(qū)、標(biāo)識區(qū)、BPB表、描畫區(qū)、引導(dǎo)程序和終了表、描畫

8、區(qū)、引導(dǎo)程序和終了標(biāo)志等六部分：標(biāo)志等六部分： 1. 跳轉(zhuǎn)指令2. 廠商標(biāo)識區(qū)3. 根本輸入輸出參數(shù)表內(nèi) 容代表符號起始字節(jié)長 度字節(jié)數(shù)/扇區(qū)SS0BH2扇區(qū)數(shù)/簇AU0DH1保留扇區(qū)數(shù)RS0EH2FAT個數(shù)NF10H1根目錄中文件個數(shù)DS11H2總扇區(qū)數(shù)TS13H2介質(zhì)描述MD15H1扇區(qū)數(shù)/FATSF16H2扇區(qū)數(shù)/磁道ST18H2磁頭數(shù)NH1AH2隱含扇區(qū)數(shù)HS1CH4總扇區(qū)數(shù)（當(dāng)偏移位置13H值為0）WS20H4凡是DOS與磁盤操作發(fā)生關(guān)聯(lián)的命令都是根據(jù)BPB表所提供的參數(shù)進展磁盤操作。首先將FDT和FAT提供的文件簇鏈號中的簇號轉(zhuǎn)換成對邏輯地址扇區(qū)的懇求，然后將邏輯扇區(qū)轉(zhuǎn)換到實踐的物

9、理地址，即磁頭、磁道和扇區(qū)；BPB表由BIOS模塊根據(jù)磁盤標(biāo)志字節(jié)的值生成，并在格式化空白磁盤時(高級格式化)將其記錄在引導(dǎo)扇區(qū)位移0BH開場處的25個字節(jié)中，這樣DOS和其它運用程序就利用該表提供的參數(shù)訪問磁盤。BPB參數(shù)格式及含義：4. 描畫區(qū)5. DOS引導(dǎo)代碼DOS引導(dǎo)代碼是引導(dǎo)記錄中的一段程序，它用來處置DOS的啟動過程。 6.終了標(biāo)志字 終了標(biāo)志占兩個字節(jié)，其值必需為AA55H。 1檢查磁盤參數(shù)表中所描畫的數(shù)值與實踐情況能否相符；2檢查該磁盤能否為系統(tǒng)引導(dǎo)盤(二二)DOS引導(dǎo)記錄中引導(dǎo)程序的主要功能引導(dǎo)記錄中引導(dǎo)程序的主要功能3. 加載DOS文件分配表Files Associate

10、 Table 簡稱FAT。顧名思義文件分配表是為文件分配存儲空間的表格，它記錄了磁盤各扇區(qū)形狀的有關(guān)信息。一、文件分配表一、文件分配表一一FAT構(gòu)造構(gòu)造FAT是以簇為單位的文件鏈表映象圖。FAT以所占扇區(qū)數(shù)來標(biāo)明FAT表的大小。1FAT的大小2FAT表登錄項長度3FAT表項值及含義磁盤文件采用簇鏈(Chain)來表示該文件在磁盤上的位置分布。簇鏈由鏈?zhǔn)?、鏈?jié)和鏈尾構(gòu)成。4FAT的鏈表構(gòu)造一個文件占用FAT中的一個鏈。鏈?zhǔn)孜淮娣旁贔DT(文件目錄表)中，一個文件的首簇號即是FAT中該文件的鏈?zhǔn)?，中間鏈節(jié)均記錄為下一個鏈節(jié)的項值。(二二)FAT功能功能 1. 闡明磁盤類型2. 標(biāo)明壞簇和可用簇3.

11、 闡明一個文件一切簇的分配及鏈節(jié)文件的目錄項中，包含一切文件的第一個簇號信息，即進入到FAT的初始指針。(三三)FAT與文件的關(guān)系與文件的關(guān)系二、文件目錄表二、文件目錄表 FDT FDT目錄區(qū)又稱根目錄或主目錄區(qū)。根目錄用于記錄存貯在磁盤上的文件，即文件名、文件大小及建立日期等外，還有有關(guān)文件的其它信息，如文件的起始簇號和文件的屬性。根目錄采用目錄項來記載有關(guān)每個文件的信息，每個目錄項規(guī)定為占32個字節(jié)。 (二二)目錄項的構(gòu)造目錄項的構(gòu)造偏移字節(jié)(H)00080B0C16181A1C大?。ㄗ止?jié)數(shù)）831102224分類文件名擴展名屬性保留時間日期起始簇文件大小格式ASCII字符ASCII字符每

12、位表一個屬性字編碼 字編碼字雙字格式化過程分為兩種：低級格式化(又稱物理格式化)及高級格式化(又稱邏輯格式化)。 一、磁盤的格式化的分類一、磁盤的格式化的分類1. 低級格式化簡單地說，定義磁盤的扇區(qū)稱之為低級格式化。高級格式化是建立操作系統(tǒng)管理磁盤的文件及數(shù)據(jù)所需的構(gòu)造。2. 高級格式化二、磁盤格式化二、磁盤格式化其物理格式化和邏輯格式化一同由DOS的Format命令來完成。(一一)軟盤的格式化軟盤的格式化(二二)硬盤的格式化硬盤的格式化硬盤的低級格式化將扇區(qū)地址、同步字節(jié)、交錯因子、壞塊表和其它數(shù)據(jù)寫入扇區(qū)的起始塊。必需分清低級格式化和高級格式化的含義和目。三、三、 硬盤的分區(qū)硬盤的分區(qū)Fd

13、isk命令進展分區(qū)，主要是將一個物理盤劃分給不同的操作系統(tǒng)所擁有的區(qū)域最多四個，并激活其中的一個使硬盤加電后能由此激活區(qū)的操作系統(tǒng)來啟動計算機。(1)寫入規(guī)范的硬盤主引導(dǎo)程序。(2)登錄分區(qū)表項值(3)寫入扇區(qū)正常終了“ 55AA硬盤在做完低級格式化和分區(qū)之后，才干作高級格式化(必需順序進展)，對于硬盤要將低級和高級格式分開的緣由之一是分區(qū)，另一個緣由就是硬盤的設(shè)計不是規(guī)范化的，DOS的Format命令不能夠完成對硬盤進展低級格式化。用Fdisk命令對硬盤分區(qū)后，在硬盤的0柱面0頭1扇區(qū)寫入了MBR，該記錄的長度為一 個扇區(qū)。MBR不同于DBR，MBR不在DOS分區(qū)之內(nèi)，不由DOS所“管轄。再

14、者，MBR和DBR的功能也不一樣，不能把這兩者混為一談。軟盤沒有MBR，硬盤分區(qū)后，就會有MBR和系統(tǒng)引導(dǎo)記錄。主引導(dǎo)記錄(Main Boot Record)簡稱MBR。MBR由主引導(dǎo)程序和分區(qū)信息表二部分組成，參見圖2-7。主引導(dǎo)代碼是一段小程序，用于微機啟動時檢查和測試分區(qū)表的完好性，尋覓并定位到硬盤上的活動分區(qū)位置，引導(dǎo)系統(tǒng)進入活動分區(qū)，加載操作系統(tǒng)。一、主引導(dǎo)程序代碼一、主引導(dǎo)程序代碼主引導(dǎo)程序代碼位于MBR前面的446個字節(jié)，實踐上DOS主引導(dǎo)記錄的程序代碼只需218字節(jié)，其后有228個0。該程序代碼的功能如下：從偏移1BEH開場的64個字節(jié)為分區(qū)表，共四個分區(qū)項，每個分區(qū)項占16個

15、字節(jié)。分區(qū)表后的兩個字節(jié)，也即MBR的最后兩個字節(jié)是主引導(dǎo)扇區(qū)正常終了標(biāo)志55AA。二、分區(qū)信息表二、分區(qū)信息表( (分區(qū)表分區(qū)表) )1. 分區(qū)表的數(shù)據(jù)格式及含義以16個字節(jié)的第一個分區(qū)項為例，闡明其分區(qū)表的數(shù)據(jù)格式及含義。三、擴展分區(qū)中邏輯驅(qū)動器的組織構(gòu)造三、擴展分區(qū)中邏輯驅(qū)動器的組織構(gòu)造硬盤的DOS擴展分區(qū)也可再分為幾個邏輯區(qū)。用Fdisk創(chuàng)建的多個邏輯盤的起、止地址采用遞歸鏈?zhǔn)綐?gòu)造，經(jīng)過類似于主分區(qū)項構(gòu)造的“ 擴展分區(qū)信息的方法來表示。四、擴展分區(qū)中的邏輯驅(qū)動盤的鏈接構(gòu)造四、擴展分區(qū)中的邏輯驅(qū)動盤的鏈接構(gòu)造五、各邏輯盤子分區(qū)的讀取方法五、各邏輯盤子分區(qū)的讀取方法只需將這個分區(qū)信息的偏移

16、量1D0H、1D1H的數(shù)值送入CX，就可以不斷讀出一切的邏輯盤的位置。一、硬盤容量的限制一、硬盤容量的限制以上BIOS和IDE接口限制的結(jié)合，就限制這些參數(shù)的最大值為每個磁道不超越63個扇區(qū)，磁盤最多16個磁頭和1024個磁道，其結(jié)果是大多數(shù)IDE硬盤的容量被限制在63161024 512 528MB。實踐上方式轉(zhuǎn)換是將硬盤幾何構(gòu)造從一種陳列方式轉(zhuǎn)換成另一種陳列方式。二、轉(zhuǎn)換方式二、轉(zhuǎn)換方式(Translation mode)(Translation mode)硬盤分區(qū)大小受三個要素的限制：硬盤的容量、BIOS和操作系統(tǒng)。三、硬盤分區(qū)大小的限制三、硬盤分區(qū)大小的限制 1. 分區(qū)大小的限制實際上講，EIDE