硬盘分区与文件系统详解:MBR、DPT、FAT与DIR

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"硬盘的文件系统结构" 硬盘的文件系统结构是计算机存储和组织数据的关键组成部分,它决定了如何有效地管理和访问硬盘上的信息。在传统的Win9x/Me/2000/XP系列操作系统中,硬盘通常被划分为五个主要部分:主引导扇区(MBR)、操作系统引导扇区(OBR)、文件分配表(FAT)、目录区(DIR)和数据区(DATA)。 1. **主引导扇区(MBR)**: MBR位于硬盘的0磁道0柱面1扇区,包含硬盘主引导记录和分区表DPT。MBR的主要职责是检查分区表的正确性,识别可引导分区,并在系统启动时将该分区的启动程序加载到内存中执行。分区表以特定的标志开始和结束,一个硬盘最多可有四个主分区,其中一个可作为扩展分区。 2. **分区表(DPT)**: 分区表存储在MBR的64个字节内,每个分区占用16个字节。虽然传统上最多支持四个主分区,但通过扩展分区,可以创建更多的逻辑分区。分区表由分区工具如DOS的Fdisk.exe生成,不同操作系统可能有不同的实现,但功能相同,即确定活动分区并引导系统。 3. **主分区和扩展分区**: 主分区是简单的分区,通常用于创建逻辑C盘,不允许在其内部再创建其他逻辑磁盘。扩展分区则更为复杂,它不是一个实际的分区,而是一个指向下一个分区的指针,形成链式结构,允许创建多个逻辑磁盘。 4. **操作系统引导扇区(OBR)**: OBR位于0磁道1柱面1扇区(对于DOS系统),包含引导程序和BPB(BIOS参数块)。引导程序负责查找并加载根目录中的系统文件,如IO.SYS和MSDOS.SYS。BPB记录了分区的重要参数,如起始和结束扇区、文件存储格式等。 5. **文件分配表(FAT)**: FAT是DOS/Win9x系统中文件定位的关键,通常有两份以备不时之需。FAT12、FAT16和FAT32是不同容量硬盘所采用的不同版本,分别对应不同大小的分区。FAT存储了文件的簇位置信息,帮助系统找到文件的具体位置。 6. **目录区(DIR)**: DIR紧随FAT之后,保存了文件和目录的元数据,如文件名、扩展名、起始簇号、属性、大小以及创建和修改日期。通过DIR和FAT的配合,系统可以准确找到文件。 7. **数据区(DATA)**: DATA区是硬盘上实际存储用户数据的部分,位于DIR区之后。格式化通常不会清除DATA区的数据,只是重写FAT表,而硬盘分区修改了MBR和OBR。 理解硬盘的文件系统结构对于故障排查、数据恢复和系统优化至关重要。了解这些基础知识可以帮助用户更好地管理他们的硬盘资源,确保数据的安全性和系统的稳定性。