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硬盤文件系統結構

1 主引導扇區(MBR)

主引導扇區位于整個硬盤的0磁道0柱面1扇區,包括硬盤主引導記錄MBR(Main Boot Record)和分區表DPT(Disk Partition Table)。其中主引導記錄的作用就是檢查分區表是否正確以及判別哪個分區為可引導分區,并在程序結束時把該分區的啟動程序(也就是操作系統引導扇區)調入內存加以執行。更多相關信息請點擊硬盤分區被格式化后應如何操作。


2 分區表(DPT)

在主引導區中,從地址BE開始,到FD結束為止的64個字節中的內容就是通常所說的分區表。分區表以80H或00H為開始標志,以55AAH為結束標志,每個分區占用16個字節,一個硬盤最多只能分成四個主分區,其中擴展分區也是一個主分區。隨著硬盤容量的迅速擴大,引入的擴展分區可以不受四個主分區的限制,把硬盤分區數擴展到“Z”。

擴展分區,嚴格講,它不是一個實際意義的分區,它僅僅是一個指向下一個分區的指針,這種指針結構將形成一個單向鏈表。這樣在主引導扇區中除了主分區外,僅需要存儲一個被稱為擴展分區的分區數據,通過這個擴展分區的數據可以找到下一個分區(實際上也就是下一個邏輯磁盤)的起始位置,以此起始位置類推可以找到所有的分區。無論系統中建立多少個邏輯磁盤,在主引導扇區中通過一個擴展分區的參數就可以逐個找到每一個邏輯磁盤。



3 操作系統引導扇區(OBR)

OBR(OS Boot Record)即操作系統引導扇區,通常位于硬盤的0磁道1柱面1扇區(這是對于DOS來說的,對于那些以多重引導方式啟動的系統則位于相應的主分區/擴展分區的第一個扇區),是操作系統可直接訪問的第一個扇區,它也包括一個引導程序和一個被稱為BPB(BIOS Parameter Block)的本分區參數記錄表。其實每個邏輯分區都有一個OBR,其參數視分區的大小、操作系統的類別而有所不同。

引導程序的主要任務在當根目錄中尋找系統文件IO.SYS,MSDOS.SYS和WINBOOT.SYS三個文件,如果存在,就把IO.SYS文件讀入內存,并移交控制權予該文件。在WIN98的系統中,沒有MSDOS.sys文件,系統能夠正常啟動,但是無法進入桌面;如果沒有COMMAND.COM文件,能夠正常啟動到桌面,但是無法進入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系統的文件尋址系統。為了防止意外損壞,FAT一般做兩個(也可以設置為一個),第二FAT為第一FAT的備份,FAT區緊接在OBR之后(對于FAT32格式,位置是從引導扇區開始的第32個扇區就是第一個FAT表的位置),其大小由這個分區的空間大小及文件分配單元的大小決定。


5 目錄區(DIR)

DIR是Directory即根目錄區的簡寫,在FAT12和FAT16格式中,DIR緊接在第二FAT表之后,而在FAT32格式中,根目錄區的位置可以在分區中的任意位置,其起始位置是由引導扇區給出的。單有FAT表還不能確定文件在磁盤中的具體位置,只有FAT表和DIR區配合使用,才能準確定位文件的確切位置。

DIR記錄著每個文件(目錄)的文件名,擴展名,是否支持長文件各,起始單元(這是最重要的)、文件的屬性,大小,創建日期,修改日期等住處內容。操作系統在讀寫文件時,根據DIR中的起始單元,結合FAT表就可以知道文件在磁盤的具體位置,然后順序讀取每個簇的內容就可以了。


6 數據區(DATA)

在DIR區之后,才是真正意義上的數據存儲區,即DATA區。

DATA雖然占據了硬盤的絕大部分空間,但沒有了前面的各部分,它對于我們來說,也只能是一些枯燥的二進制代碼,沒有任何意義。

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