文档介绍：文件系统
测试部门互训
作者：韩晓飞
硬盘结构与工作原理
硬盘组成
硬盘工作原理
硬盘的读写
硬盘结构与工作原理
硬盘组成
一般说来，无论哪种硬盘，都是由盘片、磁头、盘片主轴、控制电机、磁头控制器、数据转换器、接口、缓存等几个部份组成。
所有的盘片都固定在一个旋转轴上，这个轴即盘片主轴。而所有盘片之间是绝对平行的，在每个盘片的存储面上都有一个磁头，磁头与盘片之间的距离比头发 丝的直径还小。所有的磁头连在一个磁头控制器上，由磁头控制器负责各个磁头的运动。磁头可沿盘片的半径方向动作，而盘片以每分钟数千转到上万转的速度在高 速旋转，这样磁头就能对盘片上的指定位置进行数据的读写操作
硬盘结构与工作原理
硬盘工作原理
硬盘在逻辑上被划分为磁道、柱面以及扇区。
(1)通过下一页例图使大家了解“磁道”“柱面”“扇区”的概念
(2)盘面区域划分
磁头靠近主轴接触的表面，即线速度最小的地方，是一个特殊的区域，它不存放任何数据，称为启停区或着陆区（Landing Zone），启停区外就是数据区。在最外圈，离主轴最远的地方是“0”磁道，硬盘数据的存放就是从最外圈开始的。磁头是通过磁道检测器的构件找到0磁道.
早期的硬盘在每次关机之前需要运行一个被称为Parking的程序，其作用是让磁头回到启停区。现代硬盘在设计上已摒弃了这个虽不复杂却很让人不愉 快的小缺陷。硬盘不工作时，磁头停留在启停区，当需要从硬盘读写数据时，磁盘开始旋转。旋转速度达到额定的高速时，磁头就会因盘片旋转产生的气流而抬起， 这时磁头才向盘片存放数据的区域移动
硬盘结构与工作原理
磁盘读写原理
系统将文件存储到磁盘上时，按柱面、磁头、扇区的方式进行，即最先是第1磁道的第一磁头下（也就是第1盘面的第一磁道）的所有扇区，然后，是同一柱面的下一磁头，……，一个柱面存储满后就推到下一个柱面，直到把文件内容全部写入磁盘。
系统也以相同的顺序读出数据。读出数据时通过告诉磁盘控制器要读出扇区所在的柱面号、磁头号和扇区号（物理地址的三个组成部分) 直接使磁头部件步进到相应的柱面，选通相应的磁头等待要求的扇区移动到磁头下。
磁盘物理分区和功能分区
磁盘物理分区
磁盘物理分区类型:主分区,扩展分区,逻辑分区
主分区：如果你只有一个硬盘，那么这个硬盘肯定应该有一个主分区，以前DOS必须在主分区才能启动。建立主分区的最大用途便是安装操作系统，另外如果你有多个主分区，那么只有一个可以设置为活动分区Active），操作系统就是从这个分区启动的
扩展分区：因为主分区有先天的限制（最多只能有4个），扩展分区就是为了解决这种限制应运而生的，但是需要记住的是：它可是不能直接用来保存资料的，扩展分区的主要功能就是让你在其中建立逻辑分区
逻辑分区：逻辑分区并不是独立的分区，它是建立在扩展分区中的二级分区
磁盘物理分区和功能分区
磁盘功能分区
活动分区：被标志为活动的主分区
启动分区：操作系统被安装的分区，该分区包括windows和system32等 操作系统内核文件
系统分区：被标志为活动分区的分区，并且包括操作系统Ntldr, Osloader,
引导分区：引导分区就是驱动分区
*系统分区和启动分区比较容易混淆，它们的名字和他们所起到的作用正好相反
操作系统启动过程
BIOS
操作系统启动过程
DBR OBR PBR区别与联系
DBR组成
操作系统启动过程
BIOS
BIOS（Basic Input/Output System，基本输入输出系统）全称是ROM－BIOS，是只读存储器基本输入／输出系统的简写，它实际是一组被固化到电脑中，为电脑提供最低级最直接的硬件控制的程序，它是连通软件程序和硬件设备之间的枢纽，通俗地说，BIOS是硬件与软件程序之间的一个转换器或者说是接口。
BIOS用处： 1、自诊断程序：通过读取CMOS RAM中的内容识别硬件配置，并对其进行自检和初始化；     2、CMOS设置程序：引导过程中，用特殊热键启动，进行设置后，存入CMOS RAM中；     3、系统自举装载程序：在自检成功后将磁盘相对0道0扇区上的引导程序装入内存，让其运行以装入DOS系统； 主要I／O设备的驱动程序和中断服务