系统维护课件磁盘管理和内存管理.ppt

第12章 磁盘管理和内存管理 12.1 磁盘DOS组织结构 12.2 硬盘组织结构 12.3 大容量硬盘 12.4 内存管理和优化 12.1 磁盘DOS组织结构 12.1.1 磁盘组织结构概述 1．磁道与扇区的划分 软盘在使用之前，一定要先经过格式化处理。经格式化处理后，磁盘每个磁面的可读写区域都被划分成若干磁道，磁道编号均从0开始至其最高数，3.5英寸软盘为80磁道。每条磁道又划分为若干个扇区（Sector），扇区是磁盘的基本存储单位，其物理编号从1开始，直到每磁道的最大扇区数。 在实际使用中DOS将扇区分组为“簇”（cluster），簇是给文件分配的最小存储单元，即文件在磁盘上是以簇为单位存放的。每个簇由一个或多个连续的扇区组成，每个簇所占用的扇区数由DOS的版本和磁盘类型决定。 2．磁道与扇区组织形式 （1）磁道 每条磁道由以下三部分组成，即引导部分、扇区部分、结尾部分， 引导部分：磁道开始位置由索引孔的位置决定，考虑到不同驱动器的定位误差，在前端留有一定的误差间隔，这就是磁道的首部。 扇区部分：从第一扇区开始位置，连续划分若干区域，每一区域为一个扇区。 结尾部分：由于不同的驱动器转速稍有不同，即使是同一驱动器在电压波动的情况下转速也会稍有改变。 （2）扇区 每个扇区又由3部分组成，依次为标识区、数据区、缓冲区， 标识区：标识区也叫地址字段，记录了描述每个扇区物理位置的4个参数C、H、R、N。 数据区：数据区内存放着512字节数据，为确保其数据存储位置的宽度，在格式化时全部填写为F6H，即每扇区数据区要填满512个F6H。在写数据时，用正常数据将其覆盖掉。 缓冲区：为抵消驱动器的转速不同带来的误差，在数据区之后到下一扇区开始，留有一定的间隙起缓冲作用，以防止数据内容将后面的扇区内容覆盖掉。 3．扇区的定位及读写方式 磁盘读写数据的方式不同于内存和磁带，是介于随机方式与顺序方式之间的一种方式。扇区的定位采用随机方式，依靠磁盘旋转可直接找到某一扇区，而扇区内则采用顺序读写方式。所以，这种方式又叫直接存取方式。 4．磁盘容量 磁盘容量＝磁头数×每面磁道数×每磁道扇区数×每扇区字节数＝H×C×S×512。 5．物理扇区与逻辑扇区 （1）物理扇区 物理扇区也叫绝对扇区，是指某扇区的绝对位置，用绝对地址描述，即对应的磁头号H、磁道号C、扇区号S三维坐标在圆柱形的空间内定位某个扇区的具体位置。 （2）逻辑扇区 为方便使用，DOS提供了另一种定位扇区的方法，将所有扇区按一维逻辑空间排序编号，只需给出相应的扇区编号L，系统会自动换算出针对某种磁盘的C、H、S值，再根据此值进行操作。 6．逻辑扇区与物理扇区的换算 DOS在管理磁盘时，要根据需要将物理扇区地址换算成逻辑扇区地址，或根据逻辑扇区地址换算成物理扇区地址，这些计算都是根据后面要讲到的磁盘参数表进行的。 （1）由逻辑扇区号L计算物理扇区参数C、H、S。 （2）由物理扇区参数C、H、S计算逻辑扇区号L。 7．磁盘空间分配 对软磁盘进行格式化，不仅对软磁盘划分了磁道和扇区，而且将软磁盘划分为引导扇区、两个文件分配表（FAT）、根目录表（FDT）和数据区四部分。 12.1.2 引导扇区 引导扇区（Boot Area）是为启动系统和存放磁盘参数而设置的，对软盘来讲，引导扇区位于逻辑0扇区，即软盘的0面0磁道1扇区，这对任何容量尺寸的软盘都是固定的。 对硬盘来讲，是在系统隐含扇区之后的第一扇区，属该盘的逻辑0扇区。 引导扇区的内容包括以下四个部分：一条跳转指令、厂商标识和DOS/Windows版本号、BPB表、引导程序、其它参数。 1．BPB表 基本I/O参数表简称BPB表，它记录了磁盘操作所需要的基本I/O参数，是提供给磁盘驱动程序使用的。 2．引导程序 引导程序是作为DOS系统启动盘使用的。引导程序与DOS的版本有关，它的基本功能是判断系统引导程序IO. 引导程序由两部分组成，第一部分是引导扇区的头3个字节，它是一个跳转指令(JMP)。 第二部分是引导程序的主体，该部分程序在引导扇区中的起点位置由跳转指令指定，一般在位移3EH处。从此位置至位移2FBH处的446字节内容都是引导程序。 3．其它信息 （1）位移03H至0A