《硬盘的存储结构》PPT课件

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1、第26章磁盘的存储结构教学目标:了解磁盘的结构教学重点、难点:掌握磁盘的存储结构教学方法:讲练法教学步骤:一、磁盘的存储结构微机故障是指微机系统的硬件发生物理性损坏，或者软件系统的程序错误。前者一般称硬故障，后者则称软故障。实践证明，微机发生的故障70％是软故障。一旦微机发生故障，首先要考虑是否是软件故障，而在软故障中又要首先想到是否是病毒造成，消除病毒并证实软件没有问题，最后再查找硬件故障。如果判断错误，开始就乱动硬件设备，可能使问题更加复杂化，导致小故障变成大故障。在诊断微机故障时可以先排除软故障的可能后，再考虑硬

2、故障的诊断。⒈面、磁道和扇区软盘的圆形薄膜有两个面（Side），目前所使用的软盘两面均可以存储数据，其中无标签的一面称为0面，有标签的一面称为1面。由于读写软盘时薄膜是旋转的，因此，连续写入的数据排列在一个圆周上，称为磁道（Track）。一片软盘可以容纳多个磁道，从外向内编号，最外面的磁道是0磁道。每个磁道又被划分为若干段，每段称为一个扇区（Sector），容量通常是512B字节。主机与磁盘驱动器之间交换数据是以扇区单位的，即使当前主机只需要磁盘上存储的某一字节，也必须一次把这个字节所在的扇区中的512B全部读入内存，

3、再使用所需要的那个字节。一个扇区所在的面号、道号、扇区号三个数据合称扇区地址，由于使用面号、道号、扇区号三个数据来指定一个扇区不方便，因此也将盘上的所有扇区都规定一个连续的、确定的序号，称为逻辑扇区号，如0面0道1扇区称为0号扇区、0面0道2扇区称为1号扇区……，依次类推。软盘格式化的主要任务之一，就是在磁盘表面写上这些扇区标志。⒉引导记录对软盘格式化，在完成所有扇区的划分并写上标志后，DOS自动向0面0道1扇区写入512B数据。这一扇区称为引导记录，又称为引导扇区、引导区、启动块、BOOT区等。引导记录中包含两部分内

4、容，一是引导程序，二是有关磁盘规格的参数。⒊文件存储空间的分配在操作系统的管理下，用户的数据文件是以文件的形式存放在磁盘上的。由于文件的大小是动态的（经编辑后会增加或删除部分内容），这就对文件的存储方式提出了特殊的要求。DOS和Windows均以“簇（Cluster）”为基本单位来存放文件，簇的大小与磁盘规格有关，软盘每簇是一个扇区，硬盘的每簇扇区数随条件而异，有4、8、16等。与扇区的逻辑编号类似，簇也有自己的编号，称为簇号。由于磁盘上文件的变化，同一个文件的数据并不一定连续存放在磁盘中，往往会分为若干段，就像一条链

5、由若干个环节组成一样，这种存储方式称为文件的链式存储。⒋文件分配表为了实现文件的链式存储，磁盘上必须准确地记录哪些簇已被文件占用，哪些簇尚未被占用，还必须为每个已占用的簇指明存储后继内容的下一个簇的簇号，对文件的最后一簇，则要指明本簇不再有后继簇。磁盘上有一个区域用来存放这些记录，这个区域称为文件分配表，简称FAT（FileAllocationTable），表中有许多表项，每项记录一个簇的信息。文件分配表在格式化时形成，紧接在引导记录之后，固定占据若干个扇区，一式两份，内容完全相同。在正常情况下，初形成的表中所有项都标

6、为“未占用”，但如果磁盘有局部损坏，格式化程序会检测损坏的簇，在相应的项中标上“坏簇”，以后存放文件时可以避开这些簇。目前常用的软盘容量较小，簇数也少，FAT的每一项占据1.5B，称为12位FAT，硬盘通常使用16位FAT（记为FAT16）或32位FAT（记为FAT32）。16位表项的FAT，每项占用2字节，这就决定了簇号不能超过FFFFH即65535。面对越来越大的硬盘，不得不以加大簇容量的方法来限制簇号的扩大，这是硬盘每簇包含的扇区个数不统一的主要原因。簇容量的增大导致空间的浪费增大，文件越小，文件个数越多，这种浪

7、费越严重。在Windows95/98和WindowsNT中，FAT表项允许扩大到4B，即32位FAT。⒌文件目录表为了管理磁盘上的文件，操作系统为磁盘上根目录和所有子目录都建立一个目录表，目录表由若干表项组成，每项占32B，对应一个文件或一个子目录。在表项中有以下几种数据：①文件主名（或子目录名）和扩展名；②属性；③建立或最后修改时间；④建立或最后修改日期；⑤起始簇号；⑥文件长度。对磁盘格式化后，在盘上建立根目录表，位置在文件分配表之后，其中所有表项都是空的，以后在根目录中每建立一个新的文件或子目录，就占用一个空的表项

8、并填入相应内容。根目录表后，才是供存放文件内容的空间。子目录表是在创建子目录时生成的。它的构造与根目录表相同，创建时先占据一个簇，以后随着其中文件个数的增加还可以扩大到更多簇。当删除一个文件或子目录时，写在盘上的文件内容并不真正清除，相应的目录项中的内容也不全部清除，只有表项中文件名或子目录名的第一个字节被改写为E5H，同时，这个