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硬盘数据的存储原理

来源: 发布时间:2011-4-8 点击量:   【返回

1.向硬盘写入数据

当要保存文件时,硬盘会按柱面、磁头、扇区的方式进行保,即将保存的数据先保存在第1个盘面的第1磁道的所有扇区,如果所有扇区无法存下所有的数据,接着在同一柱面的下一磁头所在盘面的第1磁道的所有扇区中继续写入数据。如果一个柱面存储满,就推进到下一个柱面,直到把文件内容全部写入磁盘。

在保存文件时,系统首先在磁盘的DIR(目录表)区中找到空区写入文件名、大小和创建时间等相应信息,然后在DATA(数据区)找到空闲位置将文件保存,并将DATA区的第一簇写入DIR区。


2.从硬盘读出数据

当要读取数据时,硬盘的主控芯片会告诉磁盘控制器要读出数据所在的柱面号、磁头号和扇区号。接着磁盘控制器则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。在扇区到来时,磁盘控制器读出每个扇区的头标,把这些头标中的地址信息与期待检出的磁头和柱面号做比较(即寻道),然后,寻找要求的扇区号。待磁盘控制器找到该扇区头标时,读出数据和尾部记录。


在读取文件时,系统先从磁盘目录区中读取文件信息,包括文件名、后缀名、文件大小、修改日期和文件在数据区保存的第一个簇的簇号。接着从第一个簇中读取相应的数据,然后再到FAT表(文件分配表)的相应单元(第一个簇对应的单元)。如果内容是文件结束标志(FF),则表示文件结束;如果不是文件结束标志,则是下一个保存数据的簇的簇号,接下来再读取对应簇中的内容,这样重复下去一直到遇到文件结束标志,文件读取完成。


3.从硬盘中删除文件

Windows文件的删除工作却是很简单的,将磁盘目录区的文件的第一个字符改成E5就表示该文件删除了。

存储在硬盘中的每个文件都可分为两个部分:文件头和存储数据的数据区。文件头用来记录文件名、文件属性、占用簇号等信息,文件头保存在一个簇并映射在FAT表(文件分配表)中。而真实的数据则是保存在数据区当中的。平常所做的删除,其实是修改文件头的前2个代码,这种修改映射在FAT表中,就为文件作了删除标记,并将文件所占簇号在FAT表中的登记项清零,表示释放空间,这也就是平常删除的文件后,硬盘空间增大的原因。而真正的文件内容仍保存在数据区中,并未得以删除。要等到以后的数据写入,把此数据区覆盖掉,这样才算是彻底把原来的数据删除。如果不被后来保存的数据覆盖,他就不会从磁盘上抹掉。



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