{组织设计}硬盘数据组织结构

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(组织设计)硬盘数据组织

结构

EBR,叫做扩展MBR(ExtendedMBR),位于硬盘的某柱面0磁道1扇区

1.簇(cluster)

是DOS给文件系统分配磁盘空间的最小单位。由若干连续的逻辑扇区组成,不同的盘,簇的大小不同,簇是从2开始编号,见表6-1。

逻辑扇区号=(簇号-2)×扇区数/簇+数据区首扇区号

2.BOOT记录:

第壹部分:0~2字节为跳转指令,转向启动码区。

第二部分:3~10字节为厂商标识字段,如MSDOS5.0。

第三部分:11~61字节为磁盘参数表(51字节)。

第四部分:62~509字节为启动程序(438字节)。

最后:55,AA字节。

51字节BPB表(BIOSParameterBlock)

OB-OC:每扇区字节数(512)

OD:扇区数/簇

0E-0F:保留扇区(指Boot区)

10:FAT个数

11-12:根目录最大登记项数

13-14:本分区扇区总数(小于32M的分区,大于32MB时,为0)

15:介质描述符

16-17:每个FAT扇区数

18-19:每道扇区数

1A-1B:磁头数

1C-1F:本分区前的扇区数(隐含扇区,即从0(X)柱0头1扇到0(X)柱1头1扇之间的扇区,由于不能为DOS访问,故称为隐含扇区)。

20-23:大容量盘总扇区数。

24:BIOS设备号(hex:HD=8x)

25:未使用

26:扩展引导标记(29H)

27-2A:卷序列号(随机)

2B-35:卷标,分区标识,如:WIN98

36-3D:文件系统格式(FAT16)

3.FAT(文件配置表)

FAT有俩个,当第壹个损坏时,为人工修复提供方便,DOS不会自动用第二个去修复第壹个FAT,而DOS实际上没有用尽2个FAT占用的扇区,因为可作为他用。FAT登记盘上簇的使用情况,登记项有12位、16位和32位之分,下面以16位为例说明FAT的格式。

16位FAT格式:

簇号(表项)0000H0001H0002H…NNNNH

类型保留簇使用簇

含义介质标志记录文件簇号链

保留簇的第壹字节为磁盘介质标志,后为填充位,全为FFH。使用簇能够是;

0000:自由

FFF6:备用

FFF7:坏簇

FFF8-FFFF:文件结束

其它:文件的下壹簇

4.文件目录表(根目录表FDT)

记录文件名、属性、建立时间、日期、首簇及长度的壹个表。每个文件占用表32字节,

O0-O7:文件主名(文件被删除后,00字节为E5H)

O8-0A:文件扩展名

0B:文件属性

27H:

↑↑↑↑↑↑

X:未用,填0档案子目录卷标系统隐含只读

0C-15:保留(全0)

16-17:建立文件的时间

18-19:建立文件的日期

1A-1B:文件首簇

1C-1F:文件长度

LFNentry:长文件名项,属性字节为0F表示LFNentry

Cr.timerefinementin10msunits:以10ms为计时精度

5.主引导记录(MBR)

见P247图6-7和图6-8。

0柱0头1扇区(DOS系统):

000H~0EFH:主引导程序(446字节)

0F0H~1BDH:全0DOS系统有206个0字节,NTFS系统有58个0字节。到此共计446字节)

1BEH~1CDH:第壹个分区表(16字节)

1CEH~1DDH:第二个分区表(16字节)

1DEH~1EDH:第三个分区表(16字节)

1EEH~1FDH:第四个分区表(16字节)

1FEH~1FFH:55H,AAH(2个字节,有效标志)

CYL-CYLinderRel-Relativesector

关于SYSind,(01:fat12;05:extended;06:fat16;07:hpfs/ntfs;0b,0d:win95fat32;0e:win95fat16;82:linuxswap;83:linux;85:linuxextended)

例子,1BEH:

8001 01 000407 21 F721 00 00 009F FF 00 00

①②③④⑤⑥

①可自举分区

②分区从0柱1头1扇区开始

③DOS分区

④分区终止于7头33扇区F7(247)柱

⑤分区相对扇区号为33

⑥分区实用扇区数65339个

10MB硬盘(305柱,4头,17扇/道,8扇/簇)数据组织结构:

绝对扇区相对扇区簇描述

柱面C,磁头H,扇区S

001无无MBR

002~17无无未用

0110无DBR

012~91~8无FAT1(8扇区)

0110~179~16无FAT2

021~1717~33无FDT

031~1534~48无FDT(共32扇区)

0316492数据区首扇区

0317502数据区

101~651~562数据区

107~1457~643数据区

....

....

....

EBR:结构和MBR类似,但没有代码部分,即俩个表和55、AA。

FAT16的文件系统

0号扇区2簇

6.FAT32的文件系统

于FAT32卷上,壹般存于俩个Boot扇区,即工作Boot(0号逻扇)和备份Boot(壹般于6号逻扇)。

⑴数据结构的变化:

注:于LBA(全称是LogicBlockAddress,即扇区的逻辑块地址)寻址方式下,系统把所有的物理扇区均统壹编号,按照从零到某个最大值排列,这样只用壹个序数就确定了壹个唯壹的物理扇区。用WinHex读物理硬盘时见到的扇区编号就是这种。即物理盘从0柱0头1扇开始逻辑编号,逻辑盘从Boot区开始逻辑编号,编号均从0起。

读FAT表的(若FAT为1DBAH)前俩扇:

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