硬盘扇区

第一节 程序是如何跑起来的 双击程序运行 双击程序 --> 发送请求给操作系统 --> 操作系统根据当前的内存情况为程序分配内存 --> 操作系统将程序加载到内存中 --> 操作系统根据其他程序运行情况在适当情况下提交给处理器 --> 处理器执行程序 程序需要根据操作系统的要求来进行编写，不同的操作系统对程序有不同的要求，故不同操作系统之间的软件是不互相兼容的 是否可以绕过操作系统使程序运行起来？ 可以 理由：详见本章第五节 第二节 计算机的启动和重启 计算机在启动或者重启的时候，处理器会对寄存器执行一个初始化操作 代码段寄存器 CS 的值被初始化为 FF FF 其他寄存器( IP )的值被初始化为 00 00 初始化工作完成后，处理器会立刻开始机器周期的循环 第三节 BIOS 1MB 并不是指内存大小，而是指处理器可以访问的空间(寻址空间)的大小，与计算机实际内存之间并没有直接联系 1MB 的寻址空间从物理上被分为了三大部分： 大部分用于访问内存( 640KB ) 剩余部分分给了只读存储器ROM( 64KB )和外围板卡( 320KB ) ROM(Read-Only Memory)：只读存储器 BIOS(Basic Input Output System)：基本输入输出系统 跳转指令： 作用：改变 CS 和 IP 的值，让处理器从ROM较低的位置处执行 执行 jmp F000

磁盘分区主要有两种分区格式，MBR和GPT。由于近年来磁盘容量的不断扩大，造成了读写上的一些困扰，甚至有些2TB以上的磁盘分区已经让某些操作系统无法存取，因此又多了一种新的磁盘分区格式GPT。 MBR（Master Boot Record） 早期磁盘中第一个扇区里面含有的重要信息我们称之为MBR。 早期为了兼容Windows的磁盘，使用的是主引导记录的方式来处理启动引导程序与分区表。这两个东西一起存放在第一个扇区。 第一个扇区通常为515字节（原本扇区都设计为512字节）。其中包含： 主引导记录 （MBR）：可以安装引导程序的地方，通常为446字节。 分区表 （partition table）：记录整个硬盘分区的状态，64字节。 分区表只有64字节， 只能存在四组记录区，一组记录区16个字节 ， 假设硬盘的设备文件名为/dev/sda时，那么这四个分区的文件名如下： /dev/sda1 /dev/sda2 /dev/sda3 /dev/sda4 这四组划分信息称为 主要分区或扩展分区 （Primary 和Extended），分区的最小单位为柱面（所有磁片上的同一个磁道组成一个柱面）。 如何划分多个分区 就是利用扩展分区，如下图 P1为主分区，P2为扩展分区。 扩展分区的目的就是为了使用额外的扇区来记录分区信息，扩展分区本身并不能拿来进行格式化。 若进行格式化

目录： （一）硬盘结构介绍 （二）如何对分区进行管理 （三）对文件系统的管理 （四）管理swap （一）硬盘结构介绍 (1.1)我们的硬盘拆开后是由盘片构成的，我们发现每个盘片上都会有一层层的圆圈，两个圆圈中间的部分我们称之为磁道，每一个盘片都会被分成一块一块的，每一块我们称之为扇区，每一个扇区的大小为512字节（512B）。每一个磁道由外到内分别是磁道0、磁道1、磁道2等，每一个磁道上也会分成扇区0、扇区1、扇区2等，例如我们的硬盘起始位置称为0磁道0扇区。组成硬盘的最小结构我们称为“扇区”，组成文件系统的最小单位我们称为“block”，所以扇区也是我们在划分分区时的最小单位。 (1.2)在我们的硬盘中是由很多扇区构成的，例如我们的第一个分区从2048扇区开始到6000扇区结束，接着我们对分区进行格式化，默认的文件系统block的大小是4k，也就是8个扇区，因此系统默认为8个扇区组成一个block。 (1.3)现在我们拥有一块硬盘，我们假设一共有10000个扇区，我么一共分成4个分区，其中sda1分区从2048扇区开始到4000扇区结束、sda2分区从4001扇区开始到6000扇区结束、sda3分区从6001扇区开始到8000扇区结束、sda4分区从8001扇区开始到10000扇区结束。为了记录我们系统中的分区划分的信息，在我们硬盘的第一个扇区中记录了各种各样的信息

http://blog.chinaunix.net/uid-24501667-id-3490922.html 从打开电源到开始操作，计算机的启动是一个非常复杂的过程 。 我一直搞不清楚，这个过程到底是怎么回事，只看见屏幕快速滚动各种提示...... 这几天，我查了一些资料，试图搞懂它 。 下面就是我整理的笔记 。 零、boot的含义 先问一个问题，"启动"用英语怎么说？ 　回答是boot。可是，boot原来的意思是靴子，"启动"与靴子有什么关系呢？ 原来，这里的boot是bootstrap（鞋带）的缩写，它来自一句谚语： "pull oneself up by one's bootstraps" 字面意思是"拽着鞋带把自己拉起来"，这当然是不可能的事情。最早的时候，工程师们用它来比喻，计算机启动是一个很矛盾的过程：必须先运行程序，然后计算机才能启动，但是计算机不启动就无法运行程序！ 早期真的是这样，必须想尽各种办法，把一小段程序装进内存，然后计算机才能正常运行。所以，工程师们把这个过程叫做"拉鞋带"，久而久之就简称为boot了 。 　　计算机的整个启动过程分成四个阶段。 一 、 第一阶段：BIOS 　　上个世纪70年代初，"只读内存"（read-only memory，缩写为ROM）发明，开机程序被刷入ROM芯片，计算机通电后，第一件事就是读取它 。 这块芯片里的程序叫做

1. 磁盘组成: 盘片(platter): 一般磁盘会有两个以上的盘片组成, 每个盘面都对应地有一个读/写磁头. 磁头(head): 磁头用于向磁盘写入数据或从磁盘读出数据. 磁道(track): 磁道是对盘面的划分, 磁道是围绕盘面圆心的一个个同心圆, 由外向里编号. 扇区(sector): 扇区是对磁道的划分, 将磁道划分为一段一段的弧, 这段弧就是扇区. 柱面(cylinder): 由于磁盘由上到下的多个盘片组成, 每个盘片的盘面被划分为多个磁道. 盘片由上到下的相同编号的磁道就构成的柱面. 2. 磁盘分区: 磁盘分区单位: 一般来说磁盘是以一个柱面的大小作为一个分区单位的. MBR 分区表: 磁盘的第一个扇区存放者磁盘的分区信息, 分区的实质就是对这个扇区存放的信息进行修改. 对于扇区大小为 512 Bytes 的磁盘来说, 该扇区主要存放两部分信息: 主要开机记录区: 安装开机管理程序, 有 446 Bytes. 分区表: 记录整个磁盘的分区状态, 有 64 Bytes. 分区表每组分区记录需要占用 16 Bytes, 所以总共可以有四组分区记录. 每一组分区记录记录了该分区的起始和结束柱面号码. 这四个分区的记录被称为主要 (Primary) 或延伸 (Extended) 分区. 延伸分区: 为了使硬盘能够划分多于四个分区, 可以将其中的一个分区指定为延伸

df命令 1.查看文件系统硬盘使用情况,linux硬盘不能直接使用必须有挂载点。 2.df -h 是适当的显示磁盘的单位 3.df -i 查看磁盘inode信息，inode满了，即使磁盘有空间也写不进去 du命令 1.查看一个目录或文件大小，为什么用ls 和 du 查看文件的大小不一样呢。 　因为磁盘存储有一个块儿的概念，最小块儿是4k，不满足4k的也按4k。 磁盘分区 1.查看磁盘命令，还可以给磁盘分区 fdisk -l 把系统中有的磁盘列出来 2.如果新插入了硬盘需要reboot重启主机 3.重启机器后可以看到新加的磁盘显示出来了。 4.fdisk /dev/sdb 给磁盘分区 5.-n 新建分区 -p 打印分区表 -d 删除分区 p 建立主分区 l 逻辑分区 6.主分区建立成功 7,逻辑分区从sdb5开始，逻辑分区一定是连续的，sdb5 6 7 磁盘格式化(只有格式化的分区才能被挂载) 1.center os支持的文件系统格式 cat /etc/filesystems 2.mount 命令查看磁盘是什么系统 / 和 boot 都是xfs [root@bogon ~]# mount|grep 'xfs' /dev/mapper/centos-root on / type xfs (rw,relatime,seclabel,attr2,inode64,noquota)

01 =Read Error Rate / (底层)数据读取错误率 指从磁盘表面读取数据时发生的硬件读取错误的比率，Raw值对于不同的厂商有着不同的体系，单纯看做1个十进制数字是没有任何意义的。 以上为Wiki上的英文翻译版本，此属性貌似存在分歧，有的说值高了好，有的说低了好,此处我们还是按照Wiki上的吧，反正只要 Worst不小于 Threshold 就行了。 这里的Raw值也可能不同，比如我笔记本上的ST硬盘就Raw为0，而台式机上1.5T的ST就为227901540。 02 =Throughput Performanc e / 吞吐性能(读写通量性能) Raw值越高越好 整体(普通)的硬盘驱动器的吞吐性能。如果这个属性的值一直在下降有很大的可能性是硬盘有问题了。 一般在进行了人工 Offline S.M.A.R.T. 测试以后才会有值。 03 =Spin-Up Time / 马达旋转到标准转速所需时间 Raw值越低越好 主轴旋转加速的平均时间(从零转速到完全运转(标准转速)[毫秒])。 单位也可能为秒。 如果是0的话证明这一项没有读对，或者是这一项的数据生成错误。不应该出现0的结果。 04 =Start/Stop Count / 启动/停止计数 马达 启动/停止 周期的计数。当马达启动或硬盘完全停止工作后(断开电源)启动和硬盘从睡眠模式回复到先前状态，计数都会增加。

一、服务器数据恢复故障描述 机房突然断电导致整个存储瘫痪，加电后存储依然无法使用。经过用户方工程师诊断后认为是断电导致存储阵列损坏。 整个存储是由12块日立硬盘（3T SAS硬盘）组成的RAID-6磁盘阵列，被分成一个卷，分配给几台Vmware的ESXI主机做共享存储。整个卷中存放了大量的Windows虚拟机，虚拟机基本都是模板创建的，因此系统盘都统一为160G。数据盘大小不确定，并且数据盘都是精简模式。 二、备份服务器数据 将故障存储的所有磁盘和备份sss数据的目标磁盘连入到一台Windows Server 2008的服务器上。故障磁盘都设为脱机（只读）状态，在专业工具WinHex下看到连接状态如下图所示：(图中HD1-HD12为目标备份磁盘，HD13-HD24为源故障磁盘，型号为HUS723030ALS640)： 图一： 使用WinHex 对HD13-HD24以底层方式读取扇区，发现了大量损坏扇区。初步判断可能是这种硬盘的读取机制与常见的硬盘不一样。尝试更换操作主机，更换HBA卡，更换扩展柜，更换为Linux操作系统，均呈现相同故障。与用户方工程师联系，对方回应此控制器对磁盘没有特殊要求。 使用专业工具对硬盘损坏扇区的分布规律进行检测，发现如下规则： 1、损坏扇区分布以256个扇区为单位。 2、除损坏扇区片断的起始位置不固定外，后面的损坏扇区都是以2816个扇区为间隔。

概述 盘片（platter） 磁头（head） 磁道（track） 扇区（sector） 柱面（cylinder） 盘片 片面 和 磁头 硬盘中一般会有多个盘片组成，每个盘片包含两个面，每个盘面都对应地有一个读/写磁头。受到硬盘整体体积和生产成本的限制，盘片数量都受到限制，一般都在5片以内。盘片的编号自下向上从0开始，如最下边的盘片有0面和1面，再上一个盘片就编号为2面和3面。 如下图： 图1 扇区 和 磁道 下图显示的是一个盘面，盘面中一圈圈灰色同心圆为一条条磁道，从圆心向外画直线，可以将磁道划分为若干个弧段，每个磁道上一个弧段被称之为一个扇区（图践绿色部分）。扇区是磁盘的最小组成单元，通常是512字节。（由于不断提高磁盘的大小，部分厂商设定每个扇区的大小是4096字节） 图2 磁头 和 柱面 硬盘通常由重叠的一组盘片构成，每个盘面都被划分为数目相等的磁道，并从外缘的“0”开始编号，具有相同编号的磁道形成一个圆柱，称之为磁盘的柱面。磁盘的柱面数与一个盘面上的磁道数是相等的。由于每个盘面都有自己的磁头，因此，盘面数等于总的磁头数。 如下图 图3 磁盘容量计算 存储容量 ＝ 磁头数 × 磁道(柱面)数 × 每道扇区数 × 每扇区字节数 图3中磁盘是一个 3个圆盘6个磁头，7个柱面（每个盘片7个磁道） 的磁盘，图3中每条磁道有12个扇区，所以此磁盘的容量为： 存储容量 6 * 7 *

demo： https://github.com/Hilaver/NtfsResolution/ 先看一张硬盘图片（一个盘面）： MBR 主引导记录（MBR，Main Boot Record）是位于磁盘最前边的一段引导（Loader）代码。它负责磁盘操作系统(DOS)对磁盘进行读写时分区合法性的判别、分区引导信息的定位，它由磁盘操作系统(DOS)在对硬盘进行初始化时产生的。 --摘自百度百科 MBR扇区位于物理硬盘的0柱面，0磁头，1扇区，也就是整个硬盘的第一个扇区 （偏移量为0），共占512个字节（即一个扇区），每个物理硬盘只有一个MBR扇区。 MBR扇区由三部分构成：第一部分是446字节的引导代码，也就是上面提到的MBR；第二部分是DPT（Disk Partition Table，硬盘分区表），包含4个表项，每个表项16字节，共占用64字节；第三部分是2个字节的结束标志，0x55AA。其结构如下图： DBR 分区引导扇区也称DBR（DOS BOOT RECORD），是由FORMAT高级格式化命令写到该扇区的内容，DBR是由硬盘的MBR装载的程序段。DBR装入内存后，即开始执行该引导程序段，其主要功能是完成操作系统的自举并将控制权交给操作系统。每个分区都有引导扇区，但只有被设为活动分区才会被MBR装的DBR入内存运行。 --摘自百度百科 在对硬盘分区之后