3硬盘结构及文件系统.pptVIP

硬盘结构及文件系统 文件系统 每个文件系统必须跟踪以下内容 对象名称(文件或文件夹) 每个对象的起始位置 碎片 (非连续对象) 全卷区块(簇)状态 FAT文件系统 目录项跟踪 对象名称（文件或文件夹） 每个对象的起始位置 文件分配表(FAT)本身跟踪 碎片(非连续对象) 全卷的区块/簇状态 创建文件(FAT文件系统) 文件创建过程 创建目录项 FAT表更新以反映已占用区块 文件的数据内容写入到区块 当文件被“使用”时 –用户定位文件的目录项 操作系统查询FAT表以查找和获取数据 删除文件(FAT文件系统) 文件删除过程 目录项的首字节改变为十六进制值E5 – 操作系统不会显示带有删除标记E5的文件 FAT表更新以反映未分配的区块 文件的数据内容仍在原处 NTFS文件系统 每个对象在主文件分配表$MFT中都有一个条目- 条目跟踪文件名，起始位置及任何碎片 卷位图文件（$Bitmap）跟踪NTFS卷中簇的状态 NTFS文件系统 NTFS文件系统 创建文件(NTFS文件系统) 文件创建过程 在$MFT创建条目 数据写入到已分配区块 文件占用的簇的信息写入到$Bitmap 创建文件(NTFS) MFT表 数据区域 簇Cluster Test.doc Funny.pdf 删除文件(NTFS) 文件删除时 $MFT中的记录被标记为可重新利用 文件的数据内容没有改变，仍在原处 删除文件(NTFS) MFT表 数据区域 Funny.pdf 删除文件 文件残留区(File Slack) 当文件写入时，操作系统分配足够的簇来存储数据。任何没有被数据“填充”的空间任然被标记为已分配 扇区1 扇区2 扇区3 扇区4 以下4个扇区形成1个2048字节的簇 文件残留区 文件残留区：在磁盘文件尾部和簇尾部之间的区域 1个724字节的文件要保存到某个分区 (因此须提供1个簇的空间来存储该文件，即2048字节) Sector1 Sector2 Sector3 Sector4 文件 残留区 文件残留区 逻辑大小=724 字节 物理大小= 2048字节 文件残留区= 1324字节 Sector1 Sector2 Sector3 Sector4 文件 残留区 课程内容 硬盘的结构 磁盘引导原理 硬盘分区 文件系统 磁盘冗余阵列 磁盘冗余阵列 RAID Redundant Array of Independent (或Inexpensive) Disk的首字母缩写；中文名称是独立（廉价）磁盘冗余阵列 RAID早期主要应用：提供高端的存储功能和数据冗余安全 磁盘冗余阵列 以RAID级别标准划分，可分为： RAID 0、RAID 1、RAID 2、RAID 3、RAID 4、RAID 5 、RAID 6 常用到有： RAID 0 RAID 1 RAID 10 RAID 5 RAID 0 条块单位 block 存储能力 = N RAID 1 镜象磁盘 储存能力 = N/2 RAID 3 条块单位 byte，独立校验盘 储存能力 = N-1 异或运算(XOR) XOR（异或运算）是数理逻辑的基本运算之一。XOR用来进行RAID奇偶校验，可以通过预先计算的校验值来重建数据的方法 XOR 应用在 RAID 3、 RAID 4、 RAID 5、 RAID 6中 bit1 bit2 xor 结果 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 RAID 4 条块单位 Block，独立校验盘 储存能力 = N-1 RAID 5 条块单位 Block，校验信息分布储存 储存能力 = N-1 RAID 6 条块单位 Block，比 RAID5 增加一个校验盘 储存能力 = N－2 小结 1956年 世界上第一个硬盘(IBM 350) 总容量5MB (1200RPM) 采用了50个24英寸的盘片 * * 开始执行主板bios程序 进行一系列检测和配置 开始按bios中设定的系统引导顺序引导系统。假定现在是硬盘。Bios执行完自己的程序后如何把执行权交给硬盘呢。交给硬盘后又执行存储在哪里的程序呢。其实，称为mbr的一段代码起着举足轻重的作用。 就好比邮箱及邮递员的例子 * RAID技术诞生于1987年，由美国加州大学伯克利分校提出 早期一直是SCSI领域的独有产品 现在RAID早已平民化，技术也已经相当成熟 各个厂家表现出来的差异化不是非常明显，影响RAID性能的因素还主要集中在处理器的选择、算法、固件的优化等方面 * 硬盘的引导记录是不属于任何一个操作系统的，它先于所有的操作系统而被调入内存并发挥作用，然后才将控制权交给主分区内的操作系统，并让主分区信息表来管理硬盘。 P A G E * 计算机取证