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硬盘的物理结构Unix系统

时间：2023-03-19 08:03:22 其他范文收藏本文下载本文

硬盘的物理结构Unix系统（锦集8篇）由网友“团子在努力变好”投稿提供，以下是小编整理过的硬盘的物理结构Unix系统，欢迎阅读分享，希望对您有所帮助。

硬盘的物理结构Unix系统

篇1：硬盘的物理结构Unix系统

硬盘的物理结构硬盘的物理结构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

硬盘的物理结构

硬盘的物理结构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过之后的高级格式化，即Format命令来实现。硬盘分区后，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）。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）。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。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。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。计算机对硬盘的读写，处于效率的考虑，是以扇区为基本单位的。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。五、硬盘的数据结构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柱面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。这个整体构成了硬盘的主引导扇区。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Fdisk.com）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柱面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（BiosParameter 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。硬盘上的文件常常要进行创建、删除、增长、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。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FAT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（65536×32 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Windows95 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。六、硬盘的工作模式现在主板支持三种硬盘工作模式：NORMAL、LBA和LARGE模式。 NORMAL普通模式是最早的IDE方式。在此方式下对硬盘访问时,BIOS和IDE控制器对参数不作任何转换。该模式支持的最大柱面数为1024,最大磁头数为16,最大扇区数为63,每扇区字节数为512。因此支持最大硬盘容量为：512×63×16×1024=528MB。在此模式下即使硬盘的实际物理容量更大,但可访问的硬盘空间也只能是528MB。 LBA(Logical Block Addressing)逻辑块寻址模式。这种模式所管理的硬盘空间突破了528KB的瓶颈,可达8.4GB。在LBA模式下,设置的柱面、磁头、扇区等参数并不是实际硬盘的物理参数。在访问硬盘时,由IDE控制器把由柱面、磁头、扇区等参数确定的逻辑地址转换为实际硬盘的物理地址。在LBA模式下,可设置的最大磁头数为255,其余参数与普通模式相同。由此可计算出可访问的硬盘容量为:512×63×255×1024=8.4GB。 LARGE大硬盘模式。当硬盘的柱面超过1024而又不为LBA支持时可采用此种模式。LARGE模式采取的方法是把柱面数除以2,把磁头数乘以2,其结果总容量不变。例如,在NORMAL模式下柱面数为1220,磁头数为16,进入LARGE模式则柱面数为610,磁头数为32。这样在DOS看来柱面数小于1024,即可正常工作。目前基本上只有LBA有实际意义了。

原文转自：www.ltesting.net

篇2：系统不认硬盘?

故障现象：NonSystemdiskordiskerror,Replaceandstrikeanykeywhenready，用软盘启动后，在A:后键入C:，屏幕显示：Invaliddrivespecification，系统不认硬盘，

系统不认硬盘?

，

故障原因及解决办法：造成该故障的原因一般是CMOS中的硬盘设置参数丢失或硬盘类型设置错误造成的。进入CMOS，检查硬盘设置参数是否丢失或硬盘类型设置是否错误，如果确是该种故障，只需将硬盘设置参数恢复或修改过来即可

篇3：系统不认硬盘

开机后屏幕显示Device error，然后又显示Non-System disk or disk error，Replace and press any key when ready，说明硬盘不能启动，用软盘启动后（，在A：＞后键入C：，屏幕显示Invalid drive specification，

硬盘安装正确，但系统不认。

分析

造成这种故障的原因一般是BIOS中的硬盘设置参数丢失或硬盘类型设置错误。

排除过程

确定故障产生原因后，排除故障的过程如下。

(1)开机后按下Delete键，进入CMOS设置界面。检查发现硬盘类型设置与实际不符，在CMOS主界面中选择HDD AUTO DETECTION(硬盘自动检测)选项，自动检测出硬盘类型参数。然后按下F10键，保存设置并退出CMOS程序。

(2)重启电脑后，故障排除。

篇4：win8系统硬盘怎么分区

win8系统硬盘分区的具体操作如下：

压缩卷目的：减小硬盘空间

1.进入磁盘管理;

磁盘管理

2.选择要压缩的卷，就是要减小空间的卷，这里以D盘为例，点击右键，再点【压缩卷】;

压缩卷

3.输入压缩空间量，然后压缩。压缩空间量等于压缩前的总计大小减去被压缩卷要保留的空间大小，1GB=1024MB;

压缩空间量

4.压缩完成后形成一个未分配的卷，右击，再点【新建简单卷】;

新建简单卷

5.进入下一步;

6.输入简单卷大小，进入下一步，

新建简单卷

7.分配驱动器号;

新建简单卷

8.格式化;

新建简单卷

9.新建卷完成;

扩展卷目的：增大硬盘空间

1.删除卷。必须将要扩展卷后面第一个(物理顺序)卷删除，才能扩展卷。这里以扩展F盘为例，右击H盘，再点【删除卷】;

删除卷

2.删除前，务必进入资源管理器将要删除的卷上的全部文件移动到其它非系统卷，否则将会丢失!

删除卷

3.删除之后形成一个未分配的卷，右击未分配卷前的F盘，再点【扩展卷】;

扩展卷

4.进入下一步;

5.输入选择空间量，进入下一步。选择空间量等于准备给要扩展卷(F)增大的空间量; 扩展卷

6.完成扩展卷;

篇5：硬盘结构及硬盘错误的解决方法

硬盘的结构

一、物理结构：

硬盘在物理结构上由头盘组件和控制电路板两大部分组成，

㈠头盘组件

头盘就是磁头和盘片的意思。头盘组件包括盘体、电机、磁头等部件。所有部件密封在外壳中，绝对无尘、真空，如果你一旦开启了这个密封外壳，那么这个硬盘就会宣告作废。其中盘体由单个或多个盘片组成，各个盘片之间由垫圈隔开，盘片表面极为平整光滑，并涂有磁性介质，是记录数据的载体。盘片多为铝制品，早期出现过陶瓷制品，现在又出现了玻璃材料。一个盘片对应上下两个盘面，分别对应两个磁头。主轴电机带动盘片作高速转动. 由于盘片在高速转动时并不与读写数据的磁头接触，在磁头与盘片距离相当近的情况下，即使有一粒灰尘也会划坏硬盘表面，所以这也是电脑在开机时最忌震动的原因。

㈡控制电路板

控制电路板表面焊接了许多芯片，包括主控制芯片、数据传输芯片、高速数据缓存芯片等。盘片上的数据通过前置读写控制电路与控制电路板导通完成对数据的控制。

二、逻辑结构：

硬盘从逻辑结构上划分是针对存储在盘片上的数据如何进行编制的划分。根据其不同的作用可分为五个部分。

㈠ MBR主引导区 (Main Boot Record)

MBR区在硬盘0磁道0柱面1扇区上，大小为512个字节，它由 Mbr (MasterBoot Record), DPT (Disk Partition Table) 和 Boot Record ID 三部分组成，

其中Mbr是主引导记录，点445个字节;DPT是分区表，占64个字节;Boot Record ID 即引导区标记占用两个字节。MBR由分区程序（如fdisk.exe）产生。

㈡ DBR操作系统引导区 (Dos Boot Record)

DBT位于硬盘的0磁道1柱面1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。DBR是由高级格式化程序(即Format．com等程序)所产生。

㈢ FAT文件分配表 (File Allocation Table)

㈣ DIR根目录区 (Directory)

FAT和DIR的组合相当于横纵坐标对点的定位，它可以对DaTa区内的任何一个文件进行精确定位。

㈤ DATA数据区

数据真正存放的地方。在Windows中，我们可以轻而易举地删除一个文件，然后再把它从回收站中清除，事实上这只是对这个文件定位信息的清除，它仍然存在于数据区中，这也是还原精灵、恢复精灵所以可以还原数据的根据

篇6：Schillix硬盘安装Windows系统

找到了失败原因；这次行了； Schillix总算安到硬盘上了；上次失败有两个原因综合引起；其一：硬盘失效了，用来做实验的硬盘在系统重起后总会丢失些东西，莫名其妙的玩艺....lol 其二：我所参考的文档有错误*_*; www.genunix.org/distributions/schil

找到了失败原因；这次行了；

Schillix总算安到硬盘上了；上次失败有两个原因综合引起；

其一：硬盘失效了，用来做实验的硬盘在系统重起后总会丢失些东西，莫名其妙的玩艺....lol

其二：我所参考的文档有错误*_*;

www.genunix.org/distributions/schillix/schillix-0.1/README.install 这就是错误的那份

其中star -copy -p -sparse -no-fsync -time -xdot bs=1m fs=32m -C /.cdrom/ /mnt 执行失败，其实就是丢了一个点，莫非是故意写错刁难我？

star -copy -p -sparse -no-fsync -time -xdot bs=1m fs=32m -C /.cdrom/ . /mnt 这个是执行正常的；

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过程重来一遍：

首先准备硬盘，这次准备一块46G的IBM盘，重新分区格式化，写文件，再访问，确认没问题才用^_^;

使用schillix光盘启动系统；

直接运行 fdisk /dev/rdsk/c0d0p0 ;

我只分了一个8G的solaris2分区；（够用就好了，反正是试着玩>_<）

退出fdisk后执行 format /dev/rdsk/c0d0p0

按照说明把0号分区给了6G空间作为root，1号分区给了1GB作为swap,剩下的空间给6号分区作为home;

退出format后创建文件系统，执行：

newfs /dev/dsk/c0d0s0

newfs /dev/dsk/c0d0s6

然后把root区挂上来 mount /dev/dsk/c0d0s0 /mnt

这就行了，硬的都好了；

直接执行这个就行了 star -copy -p -sparse -no-fsync -time -xdot bs=1m fs=32m -C /.cdrom/ . /mnt

俺的光驱老，机器也慢，折腾了好久才拷完；

下面修改这个文件 /boot/solaris/bootenv.rc

要在里面增加一行 bootpath 设置，值应该是 ls -l /dev/dsk/c0d0s0显示出的目标路径；

我的是这个样子： devices/pci@0,0/pci-ide@7,1/ide@0/cmdk@0,0:a

需要加在bootpath后面的是devices后面的部分

不过有这样一个文件存在 /boot/solaris/bootenv.rc.sample ，内容是schillix作者自己的配置，正好和用我直接改个名字用了；

他的bootpath内容pci@0,0/pci-ide@1f,1/ide@0/cmdk@0,0:a；我就改成我的了

/boot/grub/menu.lst 一样处理，用/boot/solaris/menu.lst.sample一改名字就好了；内容都不用改；

把grub安进MBR

cd /boot/grub/

installgrub -m stage1 stage2 /dev/rdsk/c0d0s0

做一个grub启动的ramdisk

bootadm update-archive -R /mnt

枚举系统中的设备，然后在/devices中建立设备文件并且在/dev中建立逻辑链接；

devfsadm -r /mnt

设置vfstab

就把 /etc/vfstab.sample 改成 /etc/vfstab 就正好，（作者用法和俺的一样，没办法啦）；

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这次没问题了；重新启动，从硬盘引导就进到硬盘的Schillix了；挺简单个事让我弄这么费劲>_<; 找块豆腐撞死算了

原文转自：www.ltesting.net

篇7：硬盘有物理坏道，怎么办？

一、用软件来解决

1.一个大小仅19.8KB的小软件FBDISK(坏盘分区器)，它可将有坏磁道的硬盘自动重新分区，将坏磁道设为隐藏分区。在DOS下运行FBDISK，屏幕提示Start scan hard disk?(Y/N),输入Y，开始扫描硬盘，并将坏道标出来，接着提示Write to disk?(Y/N)，选Y。坏道就会被隔离。

2.用PartitionMagic对硬盘进行处理。先用PartitionMagic中的“Check”命令来扫描磁盘，大概找出坏簇所在的硬盘分区，然后在Operations菜单下选择“Advanced/bad Sector Retest”。再通过Hide Partition菜单把坏簇所在的分区隐藏起来，这样就可以避免对这个区域进行读写。如果系统提示“TRACK 0 BAD，DISK UNUSABLE”，那么说明硬盘的零磁道出现坏道。这需要通过Pctools9.0等磁盘软件，把0扇区0磁道屏蔽起来，最后用1扇区取代它就能修复。

以Pctools9.0为例，运行Pctools9.0中的de.exe文件，接着选主菜单Select中的Drive，进去后在Drive type项选Physical，按空格选中它，再按Tab键切换到Drives项，选中hard disk，然后回到主菜单，打开Select菜单，在出现的Partition Table中，选中硬盘分区表信息，

找到C盘，该分区是从硬盘的0柱面开始的，那么，将1分区的Beginning Cylinder的0改成1，保存后退出。重新启动后再重新分区、格式化即可。

二、重新分区再隐藏

用Windows系统自带的Fdisk。如果硬盘存在物理坏道，通过Scandisk和Norton Disk Doctor我们就可以估计出坏道大致所处位置，然后利用Fdisk分区时为这些坏道分别单独划出逻辑分区，所有分区步骤完成后再把含有坏道的逻辑分区删除掉，余下的就是没有坏道的好盘了。

三、低级格式化

使用主板自带的硬盘低格程序或硬盘厂家随盘赠送的低格程序如DM、LFORMAT等对硬盘全盘进行低级格式化处理，它可对硬盘坏道重新整理并排除。不过不到山穷水尽，这一招最好不要用，因为对硬盘作低格害处多多，至少会加速对盘片的磨损。

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