Linux和Windows分区.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流Linux和Windows分区.精品文档.数据在硬盘上的存储硬盘是现在计算机上最常用的存储器。我们都知道,计算机之所以神奇,是因为它具有高速分析处理数据的能力。而这些数据都被以文件的形式存储在硬盘里。不过,计算机可不像人那么聪明。在读取相应的文件时,你必须要给出它相应的规则。这就是分区概念的形成。 分区从实质上说就是对硬盘的一种格式化。当我们创建分区时,就已经设置好了硬盘的各项物理参数,指定了硬盘主引导记录(即MasterBootRecord,一般简称为MBR)和引导记录备份的存放位置。而对于文件系统以及其他操作系统管理硬盘所需要的信息则是通
2、过之后的高级格式化,即Format命令来实现。硬件分区后,将会被划分为面、磁道和扇区。需要注意的是,这些只是个虚拟的概念,并不是真正在硬盘上划道子_。先从面说起,硬盘一般是由一片或几片圆形薄膜叠加而成。我们所说,每个圆形薄膜都有两个面(Side),这两个面都是用来存储数据的。按照面的多少,依次称为0面、1面、2面由于每个面都专有一个读写磁头,也常用0头(head)、1头称之。按照硬盘容量和规格的不同,硬盘面数(或头数)也不一定相同,少的只有2面,多的可达数十面。各面上磁道号相同的磁道合起来,称为一个柱面(cylinder)(见图1)。 图1上面我们提到了磁道的概念。那么究竟何为磁道呢?大家都知
3、道,读写硬盘时,磁头依靠磁盘的高速旋转引起的空气动力效应悬浮在盘面上,与盘面的距离不到1微米(约为头发直径的百分之一)。由于磁盘是旋转的,则连续写入的数据是排列在一个圆周上的。我们称这样的圆周为一个磁道(Track)。(见图2)如果读写磁头沿着圆形薄膜的半径方向移动一段距离,以后写入的数据又排列在另外一个磁道上。 图2 根据硬盘规格的不同,磁道数可以从几百到数千不等;一个磁道上可以容纳数KB的数据,而主机读写时往往并不需要一次读写那么多,于是,磁道又被划分成若干段,每段称为一个扇区(Sector)。一个扇区一般存放512字节的数据。扇区也需要编号,同一磁道中的扇区,分别称为1扇区,2扇区。这里
4、需要注意的是,硬盘在划分扇区时,和一般的软盘有一定的区别。软盘的一个磁道中,扇区号依次编排,即2号与1号相邻,3号与2号相邻,以此类推。而在硬盘的一个磁道中,扇区号是按照某个间隔跳跃着编排的。我们举一个例子来说明:在某个硬盘上,以实际存储位置而论,2号扇区并不是1号扇区后的第一个,而是第5个,3号扇区又是2号扇区后的第5个,以此类推。这个5就是我们说的交叉因子。(见图3)当然,这个交叉因子的设定并不是绝对的,每个种类的硬盘为根据自身的情况加以变化。选择适当的交叉因子,可使硬盘驱动器读写扇区的速度与硬盘的旋转速度相匹配,提高存储数据的速度。 图3 计算机对硬盘的读写,处于效率的考虑,是以扇区为基
5、本单位的。即使计算机只需要硬盘上存储的某个字节,也必须一次把这个字节所在的扇区中的512字节全部读入内存,再使用所需的那个字节。不过,在上文中我们也提到,硬盘上面、磁道、扇区的划分表面上是看不到任何痕迹的,虽然磁头可以根据某个磁道的应有半径来对准这个磁道,但怎样才能在首尾相连的一圈扇区中找出所需要的某一扇区呢?原来,每个扇区并不仅仅是由512个字节组成的,在这些由计算机存取的数据的前、后两端,都另有一些特定的数据,这些数据构成了扇区的界限标志,标志中含有扇区的编号和其他信息。计算机就凭借着这些标志来识别扇区(见图4)。 图4硬盘的数据结构在上文中,我们谈了数据在硬盘中的存储的一般原理。为了能更
6、深入的了解硬盘,我们还必须对硬盘的数据结构有个简单的了解。硬盘上的数据按照其不同的特点和作用大致可分为5部分:MBR区、DBR区、FAT区、DIR区和DATA区。我们来分别介绍一下:(1)MBR区MBR(Main Boot Record),按其字面上的理解即为主引导记录区,位于整个硬盘的0磁道0面1扇区。不过,在总共512字节的主引导扇区中,MBR只占用了其中的446个字节(偏移0-偏移1BDH),另外的64个字节(偏移1BEH-偏移1FDH)交给了DPT(Disk Partition Table硬盘分区表)(见下表),最后两个字节55,AA(偏移1FEH- 偏移1FFH)是分区的结束标志。这
7、个整体构成了硬盘的主引导扇区。大致的结构如图5: 图5主引导记录中包含了硬盘的一系列参数和一段引导程序。其中的硬盘引导程序的主要作用是检查分区表是否正确并且在系统硬件完成自检以后引导具有激活标志的分区上的操作系统,并将控制权交给启动程序。MBR是由分区程序(如F)所产生的,它不依赖任何操作系统,而且硬盘引导程序也是可以改变的,从而实现多系统共存。偏移长度所表达的意义0字节分区状态:如0-非活动分区80- 活动分区1字节该分区起始头(HEAD)2字该分区起始扇区和起始柱面4字节该分区类型:如82- Linux Native分区83- Linux Swap 分区5字节该分区终止头(HEAD)6字该
8、分区终止扇区和终止柱面8双字该分区起始绝对分区C双字该分区扇区数下面,我们以一个实例让大家更直观地来了解主引导记录:例:80 01 01 00 0B FE BF FC 3F 00 00 00 7E 86 BB 00在这里我们可以看到,最前面的80是一个分区的激活标志,表示系统可引导;01 01 00表示分区开始的磁头号为01,开始的扇区号为01,开始的柱面号为00;0B表示分区的系统类型是FAT32,其他比较常用的有04(FAT16)、07(NTFS);FE BF FC表示分区结束的磁头号为254,分区结束的扇区号为63、分区结束的柱面号为764;3F 00 00 00表示首扇区的相对扇区号为
9、63;7E 86 BB 00表示总扇区数为12289622。(2)DBR区DBR(Dos Boot Record)是操作系统引导记录区的意思。它通常位于硬盘的0磁道1面1扇区,是操作系统可以直接访问的第一个扇区,它包括一个引导程序和一个被称为BPB(Bios Parameter Block)的本分区参数记录表。引导程序的主要任务是当MBR将系统控制权交给它时,判断本分区跟目录前两个文件是不是操作系统的引导文件(以DOS为例,即是Io.sys和Msdos.sys)。如果确定存在,就把其读入内存,并把控制权 交给该文件。BPB参数块记录着本分区的起始扇区、结束扇区、文件存储格式、硬盘介质描述符、根
10、目录大小、FAT个数,分配单元的大小等重要参数。(3)FAT区在DBR之后的是我们比较熟悉的FAT(File Allocation Table文件分配表)区。在解释文件分配表的概念之前,我们先来谈谈簇(cluster)的概念。文件占用磁盘空间时,基本单位不是字节而是簇。簇的大小与磁盘的规格有关,一般情况下,软盘每簇是1个扇区,硬盘每簇的扇区数与硬盘的总容量大小有关,可能是4、8、16、32、64通过上文我们已经知道,同一个文件的数据并不一定完整地存放在磁盘的一个连续的区域内,而往往会分成若干段,像一条链子一样存放。这种存储方式称为文件的链式存储。(见图6)硬盘上的文件常常要进行创建、删除、增长
11、、缩短等操作。这样操作做的越多,盘上的文件就可能被分得越零碎(每段至少是1簇)。但是,由于硬盘上保存着段与段之间的连接信息(即FAT),操作系统在读取文件时,总是能够准确地找到各段的位置并正确读出。不过,这种以簇为单位的存储法也是有其缺陷的。这主要表现在对空间的利用上。每个文件的最后一簇都有可能有未被完全利用的空间(称为尾簇空间)。一般来说,当文件个数比较多时,平均每个文件要浪费半个簇的空间。图6好了,我们言归正传,为了实现文件的链式存储,硬盘上必须准确地记录哪些簇已经被文件占用,还必须为每个已经占用的簇指明存储后继内容的下一个簇的簇号,对一个文件的最后一簇,则要指明本簇无后继簇。这些都是由F
12、AT表来保存的,表中有很多表项,每项记录一个簇的信息。由于FAT对于文件管理的重要性,所以FAT有一个备份,即在原FAT的后面再建一个同样的FAT。初形成的FAT中所有项都标明为未占用,但如果磁盘有局部损坏,那么格式化程序会检测出损坏的簇,在相应的项中标为坏簇,以后存文件时就不会再使用这个簇了。FAT的项数与硬盘上的总簇数相当,每一项占用的字节数也要与总簇数相适应,因为其中需要存放簇号。FAT的格式有多种,最为常见和为读者所熟悉的是FAT16和FAT32,其中FAT16是指文件分配表使用16位数字,由于16位分配表最多能管理65536(即2的16次方)个簇,也就是所规定的一个硬盘分区。由于每个
13、簇的存储空间最大只有32KB,所以在使用FAT16管理硬盘时,每个分区的最大存储容量只有(6553632 KB)即2048MB,也就是我们常说的2G。现在的硬盘容量是越来越大,由于FAT16对硬盘分区的容量限制,所以当硬盘容量超过2G之后,用户只能将硬盘划分成多个2G的分区后才能正常使用,为此微软公司从Windows 95 OSR2版本开始使用FAT32标准,即使用32位的文件分配表来管理硬盘文件,这样系统就能为文件分配多达4294967296(即2的32次方)个簇,所以在簇同样为32KB时每个分区容量最大可达65G以上。此外使用FAT32管理硬盘时,每个逻辑盘中的簇长度也比使用FAT16标准
14、管理的同等容量逻辑盘小很多。由于文件存储在硬盘上占用的磁盘空间以簇为最小单位,所以某一文件即使只有几十个字节也必须占用整个簇,因此逻辑盘的簇单位容量越小越能合理利用存储空间。所以FAT32更适于大硬盘。(4)DIR区DIR(Directory)是根目录区,紧接着第二FAT表(即备份的FAT表)之后,记录着根目录下每个文件(目录)的起始单元,文件的属性等。定位文件位置时,操作系统根据DIR中的起始单元,结合FAT表就可以知道文件在硬盘中的具体位置和大小了。(5)数据(DATA)区数据区是真正意义上的数据存储的地方,位于DIR区之后,占据硬盘上的大部分数据空间。用FDISK进行硬盘分区分区从实质上
15、说就是对硬盘的一种格式化。当我们创建分区时,就已经设置好了硬盘的各项物理参数,指定了硬盘主引导记录(即MasterBootRecord,一般简称为MBR)和引导记录备份的存放位置。而对于文件系统以及其他操作系统管理硬盘所需要的信息则是通过之后的高级格式化,即Format命令来实现。用一个形象的比喻,分区就好比在一张白纸上画一个大方框。而格式化好比在方框里打上格子。安装各种软件就好比在格子里写上字。(见图8)可以看得出来,分区和格式化就相当于为安装软件打基础,实际上它们为电脑在硬盘上存储数据起到标记定位的作用。进行硬盘分区,我们最常用的软件是FDISK.com。下面,我们就FDISK的一些功能和
16、使用做一番比较详尽地介绍: 图8 点击看大图图9 点击看大图图10 点击看大图我们以Win 95为例(Win 98和95大致上基本一致),用启动盘启动计算机,在A盘根目录下输入Format;屏幕上出现信息问你是否要启用FAT32支持(见图9),回答Y会建立FAT32分区,回答N则会使用FAT16,决定以后按Enter键。大家要记住一点,早期的WIN95及DOS并不能识别FAT32结构。如果你想要安装此类系统的话,还是选择FAT16为好。但选择FAT16后,每个分区不能大于2GB。在这里,我们选择FAT16。这时候,屏幕上将会显示以下4个选项(如图10所示)1. 建立DOS分区或逻辑分区2. 设
17、置活动分区3. 删除分区或逻辑分区4. 显示分区信息5. 如果你安装有不止一块硬盘,系统还会出现有第5项(Change current fixed disk drive)。 图11 点击看大图图12 点击看大图图13 点击看大图建立主分区这里,缺省的选项是1。如果你的硬盘还没有建立过分区的话,直接按ENTER键即可。然后,在图11所示对话框中选择建立主分区(Primary Partition),选择1再按下Enter键。这时,系统会询问你是否使用最大的可用空间作为主分区,缺省的回答是Y,你只要直接按下Enter键即可。当然,当程序问你是否要使用最大的可用空间作为主分区时,你也可以回答N然后按E
18、nter键。这时,系统会要求你输入主分区的大小,输入以后按Enter键。这时,系统将会自动为主分区分配逻辑盘符C。然后屏幕将提示主分区已建立并显示主分区容量和所占硬盘全部容量的比例,此后按Esc返回FDISK主菜单。建立扩展分区在FDISK主菜单中继续选择1进入 建立分区菜单 后再选择2建立扩展分区,屏幕将提示当前硬盘可建为扩展分区的全部容量。此时我们如果不需要为其它操作系统(如NT、LINUX等)预留分区,那么建议使用系统给出的全部硬盘空间,此时可以直接回车建立扩展分区,然后屏幕将显示已经建立的扩展分区容量。设置逻辑盘数量和容量扩展分区建立后,系统提示用户还没有建立逻辑驱动器,此时按Esc键
19、开始设置逻辑盘,提示用户可以建为逻辑盘的全部硬盘空间,用户可以根据硬盘容量和自己的需要来设定逻辑盘数量和各逻辑盘容量。设置完成后,此时屏幕将会显示用户所建立的逻辑盘数量和容量,然后返回FDISK主菜单。 图14 点击看大图图15 点击看大图图16 点击看大图激活硬盘主分区在硬盘上同时建有主分区和扩展分区时,必须进行主分区激活,否则以后硬盘无法引导系统。在FDISK主菜单上选择2(Set active partition),此时屏幕将显示主硬盘上所有分区供用户进行选择(见图12),我们的主盘上只有主分区1和扩展分区2,当然我们选择主分区1进行激活,然后退回FDISK主菜单。一切结束以后,退出FD
20、ISK程序。继续按Esc键退出至屏幕提示用户必须重新启动系统,必须重新启动系统,然后才能继续对所建立的所有逻辑盘进行格式化(Format)操作。图17 点击看大图图18 点击看大图图19 点击看大图注意事项:在建立分区时,以下几点是值得您注意:1.主分区和逻辑分区主分区的特性是在任何时刻只能有一个是活动的,当一个主分区被激活以后,同一硬盘上的其他主分区就不能再被访问。所以一个主分区中的操作系统不能再访问同一物理硬盘上其他主分区上的文件。而逻辑分区并不属于某个操作系统,只要它的文件系统与启动的操作系统兼容,则该操作系统就能访问它。(如图13所示) 图20 点击看大图图21 点击看大图图22 点击
21、看大图主分区和逻辑分区的一个重要区别是:每个逻辑分区分配唯一的驱动器名(盘符),而在同一硬盘上的所有主分区共享同一个驱动器名,因为某一时刻只能有一个主分区是活动的。这就意味着某一时刻只能用共享驱动器名访问活动的那个主分区。系统支持多达24个逻辑分区,这样,可能有许多人都会有这样一个错误的认识,那就是在对硬盘进行分区时最好多创建几个逻辑分区,这样可以避免出现问题的分区影响到保存在其他分区中的数据。但是事实往往并非如此,一个被损坏的分区往往会导致整个硬盘无法正常使用。我们已经在前面提到过主分区和扩展分区的信息都是被保存在MBR中,如果由于某种原因使MBR受到破坏,硬盘主分区将无法使用,进而使包含操
22、作系统的启动盘也无法使用。是也许有人会认为逻辑分区的信息并不保存在MBR中,因此逻辑分区并不会受到任何影响。其实我们忽略了这样一个事实,那就是虽然逻辑分区的信息保存在扩展分区内,但是扩展分区的信息却是被保存在MBR中。这样,通过相互之间的作用,使逻辑分区最终也不能免受影响。不过一般情况下,一个分区受到损坏而其他分区仍然可以正常工作。例如,如果一个逻辑分区出现问题,很多时候其他的逻辑分区以及主分区和扩展分区都不会受到任何影响。但是话又说回来,出现问题的分区往往就是那些使用最频繁的分区,也就是MBR。图23 点击看大图图24 点击看大图图25 点击看大图2.驱动器名的分配启动系统时,活动分区上的操
23、作系统将执行一个称为驱动器映像的过程,它给主分区和逻辑分区分配驱动器名。所有的主分区首先被映像,而逻辑分区用后续的字母指定。一般来说,主分区将被定义为C,然后,系统会根据逻辑分区的多少依次给出D,E。直到Z。当然,如果你有不两块硬盘的话,情况又会发生一些变化。我们举例说明,我们将每块硬盘都分为两个区,第一个硬盘的第一分区为主分区(盘符C),则第二个硬盘的第一分区为D,第一个硬盘的第二分区为E,第二个硬盘的第二分区为F。3.容量的分配要分割成几个分区以及第一个分区所占有的容量,取决于使用者自己的想法,有些人喜欢将整个硬盘规划单一分区,有些人则认为分割成几个分区比较利于管理。例如,分割成两个分区,
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