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硬盤數據的存儲原理

來源: 發布時間:2011-4-8 點擊量:   【返回

1.向硬盤寫入數據

當要保存文件時,硬盤會按柱面、磁頭、扇區的方式進行保,即將保存的數據先保存在第1個盤面的第1磁道的所有扇區,如果所有扇區無法存下所有的數據,接著在同一柱面的下一磁頭所在盤面的第1磁道的所有扇區中繼續寫入數據。如果一個柱面存儲滿,就推進到下一個柱面,直到把文件內容全部寫入磁盤。

在保存文件時,系統首先在磁盤的DIR(目錄表)區中找到空區寫入文件名、大小和創建時間等相應信息,然后在DATA(數據區)找到空閑位置將文件保存,并將DATA區的第一簇寫入DIR區。


2.從硬盤讀出數據

當要讀取數據時,硬盤的主控芯片會告訴磁盤控制器要讀出數據所在的柱面號、磁頭號和扇區號。接著磁盤控制器則直接使磁頭部件步進到相應的柱面,選通相應的磁頭,等待要求的扇區移動到磁頭下。在扇區到來時,磁盤控制器讀出每個扇區的頭標,把這些頭標中的地址信息與期待檢出的磁頭和柱面號做比較(即尋道),然后,尋找要求的扇區號。待磁盤控制器找到該扇區頭標時,讀出數據和尾部記錄。


在讀取文件時,系統先從磁盤目錄區中讀取文件信息,包括文件名、后綴名、文件大小、修改日期和文件在數據區保存的第一個簇的簇號。接著從第一個簇中讀取相應的數據,然后再到FAT表(文件分配表)的相應單元(第一個簇對應的單元)。如果內容是文件結束標志(FF),則表示文件結束;如果不是文件結束標志,則是下一個保存數據的簇的簇號,接下來再讀取對應簇中的內容,這樣重復下去一直到遇到文件結束標志,文件讀取完成。


3.從硬盤中刪除文件

Windows文件的刪除工作卻是很簡單的,將磁盤目錄區的文件的第一個字符改成E5就表示該文件刪除了。

存儲在硬盤中的每個文件都可分為兩個部分:文件頭和存儲數據的數據區。文件頭用來記錄文件名、文件屬性、占用簇號等信息,文件頭保存在一個簇并映射在FAT表(文件分配表)中。而真實的數據則是保存在數據區當中的。平常所做的刪除,其實是修改文件頭的前2個代碼,這種修改映射在FAT表中,就為文件作了刪除標記,并將文件所占簇號在FAT表中的登記項清零,表示釋放空間,這也就是平常刪除的文件后,硬盤空間增大的原因。而真正的文件內容仍保存在數據區中,并未得以刪除。要等到以后的數據寫入,把此數據區覆蓋掉,這樣才算是徹底把原來的數據刪除。如果不被后來保存的數據覆蓋,他就不會從磁盤上抹掉。



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