操作系统4.2.4 磁盘的管理

淡淡的烟草味﹌ 2023-02-27 05:54 19阅读 0赞

### 一、磁盘初始化 ###

1.  进行**低级格式化（物理格式化）**，将磁盘的各个磁道**划分为扇区**。一个扇区通常可分为头、数据区域（如512B大小）、尾三个部分组成。管理扇区所需要的各种数据结构一般存放在头、尾两个部分，包括扇区校验码（如奇偶校验、CRC循环冗余校验码等，校验码用于校验扇区中的数据是否发生错误）
2.  将磁盘分区，每个分区由若干柱面组成（即分为我们熟悉的C盘、D盘、E盘）
3.  进行**逻辑格式化**，创建文件系统。包括创建文件系统的根目录、初始化存储空间管理所用的数据结构（如位示图、空闲分区表）

### 二、引导块 ###

计算机开机时需要进行一系列初始化的工作，这些初始化工作是通过执行初始化程序（自举程序）完成的。

初始化程序可以放在ROM（只读存储器）中。

ROM中的数据在出厂时就写入了，**并且以后不能再修改。**

ROM一般在出厂时就集成到了主板之上。

**以前的操作系统**：计算机开机时，先读取ROM中程序并执行，完成初始化工作

Q1：初始化程序程序（自举程序）放在ROM中存在什么问题？

Q2：万一需要更新自举程序，将会很不方便，因为ROM中的数据无法更改。如何解决呢？

**现在的操作系统**：ROM中只存放很小的“自举装入程序”，完整的自举程序放在磁盘的启动块（即引导块/启动分区）上，启动块位于磁盘的固定位置。

### 三、坏块的管理 ###

坏了、无法正常使用的扇区就是“坏块”。这属于硬件故障，操作系统是无法修复的。

应该将坏块标记出来，以免错误地使用到它。

①对于简单的磁盘，可以在逻辑格式化时（建立文件系统时）对整个磁盘进行坏块检查，标明哪些扇区是坏扇区，比如：在FAT表上标明。（**在这种方式中，坏块对操作系统不透明**）

②对于复杂的磁盘，磁盘控制器（磁盘设备内部的一个硬件部件）会维护一个坏块链表。

在磁盘出厂前进行低级格式化（物理格式化）时就将坏块链进行初始化。

会保留一些“备用扇区”，用于替换坏块。这种方案称为**扇区备用**。且这种处理方式中，**坏块对操作系统透明**。

### 四、小结 ###

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