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2022-09-17
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基本磁盘
在Windows系统中将磁盘分为基本磁盘和动态磁盘两种类型。所有磁盘一开始都是基本磁盘。基本磁盘带有数据结构(具体取决于这个磁盘是MBR类型还是GPT类型),一方面便于操作系统识别该磁盘,另一方面存储一个磁盘签名以唯一标识该磁盘。该签名信息在初始化过程中写入到该磁盘,初始化通常发生在将磁盘添加到系统中的时候。
1.主分区与扩展分区
基本磁盘用于存储任何文件之前,必须被划分成分区。分区是能够存放一个或更多卷的物理磁盘区域,这取决于这个分区是主分区还是扩展分区。主分区可用来启动操作系统,又称基本分区。它可以存储引导扇区,引导扇区在启动操作系统时使用。当然,要让主分区成为可启动的,必须将它指定为活动的,并且在该分区上安装合适的操作系统启动文件。每个主分区都可以被赋予一个驱动器号(盘符)。扩展分区无法用来启动操作系统,只可以被用来存储文件。扩展分区可以包含多个逻辑分区(逻辑驱动器)。扩展分区本身不能被赋予一个驱动器号(盘符),而位于扩展分区之中的逻辑分区可以被赋予一个驱动器号(盘符)。
2.MBR磁盘分区体系
一个MBR磁盘内最多可以创建4个主分区。可使用扩展分区来突破这一限制,在扩展分区上划分任意数量的逻辑分区。因为扩展分区也会占用一条磁盘分区记录,所以一个MBR磁盘内最多可以创建3个主分区与1个扩展分区。必须先在扩展分区中建立逻辑分区,才能存储文件。每一个磁盘上只能够有一个扩展磁盘分区。MBR磁盘分区如图所示。
MBR即主引导记录,位于整个硬盘的0柱面0磁道1扇区,共占用了63个扇区,但实际只使用了第1个扇区(512字节),该扇区又称主引导扇区。总共512字节的主引导记录又可分为3部分:引导代码(用来启动系统)、分区表(DPT,记录磁盘分区信息)和结束标志。主引导记录的作用就是检查分区表是否正确以及确定哪个分区为引导分区,并在程序结束时把该分区的启动程序(也就是操作系统引导扇区)调入内存加以执行。
3.GPT磁盘分区体系
一个GPT磁盘内最多可以创建128个主分区,其中包括一个Microsoft保留分区(System Reserved,MSR)。GPT磁盘不必创建扩展分区或逻辑驱动器。GPT磁盘分区体系如图3-3所示。一个GPT磁盘可以分为两大部分:保护MBR和EFI部分。保护MBR部分只由0号扇区组成,在这个扇区中包含一个DOS分区表,分区表内只有一个表项,这个表项描述了一个类型值为0xEE 的分区,大小为整个磁盘。这个分区的存在可以使计算机认为这个磁盘是合法的,并且已被使用,从而不再试图对其进行格式化等操作,所以该扇区又被称为“保护 MBR”。实际上,EFI根本不使用这个分区表。
EFI部分又可以分为以下4个区域。EFI信息区:也称为GPT头,起始于磁盘的1号扇区,通常只占用这一个扇区。分区表区:包含分区表项。这个区域由GPT头定义,一般占用磁盘2~33号扇区。GPT分区:由分配给分区的扇区组成。这个区域的起始和结束地址由GPT头定义。备份区:位于磁盘的尾部,包含GPT头和分区表的备份。
4.基本卷
基本磁盘上的主分区和逻辑驱动器称为基本卷。当使用基本磁盘时,只能创建基本卷。基本卷由单个磁盘的连续区域构成,是可以被独立格式化的磁盘区域。可以向现有的主分区和逻辑驱动器添加更多空间,方法是在同一磁盘上将原有的主分区和逻辑驱动器扩展到邻近的连续未分配空间。要扩展的基本卷,必须是使用NTFS文件系统格式化的。可以在包含连续可用空间的扩展分区内扩展逻辑驱动器。如果要扩展的逻辑驱动器大小超过了扩展分区内的可用空间大小,只要存在足够的连续未分配空间,扩展分区就会增大直到能够包含逻辑驱动器的大小。
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