⑴ 固定式分区分配的固定式分区
1.实现原理
固定式分区是在处理作业之前存储器就已经被划分成若干个分区,每个分区的大小可以相同,也可以不同。但是,一旦划分好分区后,主存储器中的分区的个数就固定了,且每个分区的大小固定不变。
2.硬件支持
3.软件算法
这种分区方式一般将内存的用户区分成大小不等的分区,以适应不同大小作业的需要。系统中有一张分区说明表,每个表目记录一个分区的大小、起始地址和分区的状态,当系统为某个作业分配主存空间时,根据所需要的内存容量,在分区表中找到一个足够大的空闲分区分配给它,然后将此作业装入内存。如果找不到足够大的空闲分区,则这个作业暂时无法分配内存空间,系统将调度另一个作业。当一个作业运行结束时,系统将回收改作业所占据的分区并将该分区改为空闲。
⑵ 数据存储在磁盘上,其原理是什么
文件在磁盘上的存储就像是一个链表,表头是文件的起始地址,整个文件并不一定是连续的,而是一个节点一个节点的连接起来的。要访问某个文件时,只要找到表头就行了。删除文件时,其实只是把表头删除了,后面的数据并没有删除,直到下一次进行写磁盘操作需要占用节点所在位置时,才会把相应的数据覆盖掉。数据恢复软件正是利用了这一点。所以,就算你误删了文件之后又进行了其他写磁盘操作,只要没有覆盖掉那些数据,都是可以恢复的。
文件之所以能被恢复,须从文件在硬盘上的数据结构和文件的储存原理谈起。新买回的硬盘需分区、格式化后才能安装系统使用。一般要将硬盘分成主引导扇区、操作系统引导扇区、文件分配表(FAT)、目录区(DIR)和数据区(Data)五部分。
在文件删除与恢复中,起重要作用的是“文件分配表”的“目录区”,为安全起见,系统通常会存放两份相同的FAT;而目录区中的信息则定位了文件数据在磁盘中的具体保存位置——它记录了文件的起始单元(这是最重要的)、文件属性、文件大小等。
在定位文件时,操作系统会根据目录区中记录的起始单元,并结合文件分配表区知晓文件在磁盘中的具体位置和大小。
实际上,硬盘文件的数据区尽管占了绝大部分空间,但如果没有前面各部分,它实际上没有任何意义。
人们平常所做的删除,只是让系统修改了文件分配表中的前两个代码(相当于作了“已删除”标记),同时将文件所占簇号在文件分配表中的记录清零,以释放该文件所占空间。因此,文件被删除后硬盘剩余空间就增加了;而文件的真实内容仍保存在数据区,它须等写入新数据时才被新内容覆盖,在覆盖之前原数据是不会消失的。恢复工具(如FinalData等)就是利用这个特性来实现对已删除文件的恢复。
对硬盘分区和格式化,其原理和文件删除是类似的,前者只改变了分区表信息,后者只修改了文件分配表,都没有将数据从数据区真正删除,所以才会有形形色色的硬盘数据恢复工具。
那么,如何让被删除的文件无法恢复呢?很多朋友说,将文件删除后重新写入新数据,反复多次后原始文件就可能找不回啦。但操作起来比较麻烦,而且不够保险。
因此,最好能借助一些专业的删除工具来处理,可以自动重写数据N次,让原始数据面貌全非 .
⑶ 分页存储管理的实现原理
采用分页存储器允许把一个作业存放到若干不相邻的分区中,既可免去移动信息的工作,又可尽量减少主存的碎片。分页式存储管理的基本原理如下:
1、 页框:物理地址分成大小相等的许多区,每个区称为一块;
2、址分成大小相等的区,区的大小与块的大小相等,每个称一个页面。
3、 逻辑地址形式:与此对应,分页存储器的逻辑地址由两部分组成,页号和单元号。逻辑地址格式为 页号 单元号(页内地址) 采用分页式存储管理时,逻辑地址是连续的。所以,用户在编制程序时仍只须使用顺序的地址,而不必考虑如何去分页。
4、页表和地址转换:如何保证程序正确执行呢?
采用的办法是动态重定位技术,让程序的指令执行时作地址变换,由于程序段以页为单位,所以,我们给每个页设立一个重定位寄存器,这些重定位寄存器的集合便称页表。页表是操作系统为每个用户作业建立的,用来记录程序页面和主存对应页框的对照表,页表中的每一栏指明了程序中的一个页面和分得的页框的对应关系。绝对地址=块号*块长+单元号 以上从拓扑结构角度分析了对称式与非对称式虚拟存储方案的异同,实际从虚拟化存储的实现原理来讲也有两种方式;即数据块虚拟与虚拟文件系统. 数据块虚拟存储方案着重解决数据传输过程中的冲突和延时问题.在多交换机组成的大型Fabric结构的SAN中,由于多台主机通过多个交换机端口访问存储设备,延时和数据块冲突问题非常严重.数据块虚拟存储方案利用虚拟的多端口并行技术,为多台客户机提供了极高的带宽,最大限度上减少了延时与冲突的发生,在实际应用中,数据块虚拟存储方案以对称式拓扑结构为表现形式. 虚拟文件系统存储方案着重解决大规模网络中文件共享的安全机制问题.通过对不同的站点指定不同的访问权限,保证网络文件的安全.在实际应用中,虚拟文件系统存储方案以非对称式拓扑结构为表现形式. 虚拟存储技术,实际上是虚拟存储技术的一个方面,特指以CPU时间和外存空间换取昂贵内存空间的操作系统中的资源转换技术 基本思想:程序,数据,堆栈的大小可以超过内存的大小,操作系统把程序当前使用的部分保留在内存,而把其他部分保存在磁盘上,并在需要时在内存和磁盘之间动态交换,虚拟存储器支持多道程序设计技术 目的:提高内存利用率 管理方式
A 请求式分页存储管理 在进程开始运行之前,不是装入全部页面,而是装入一个或零个页面,之后根据进程运行的需要,动态装入其他页面;当内存空间已满,而又需要装入新的页面时,则根据某种算法淘汰某个页面,以便装入新的页面
B 请求式分段存储管理 为了能实现虚拟存储,段式逻辑地址空间中的程序段在运行时并不全部装入内存,而是如同请求式分页存储管理,首先调入一个或若干个程序段运行,在运行过程中调用到哪段时,就根据该段长度在内存分配一个连续的分区给它使用.若内存中没有足够大的空闲分区,则考虑进行段的紧凑或将某段或某些段淘汰出去,这种存储管理技术称为请求式分段存储管理
⑷ 硬盘是什么原理储存数据的
硬盘存储数据的原理:
硬盘是一种采用磁介质的数据存储设备,数据存储在密封于洁净的硬盘驱动器内腔的若干个磁盘片上。这些盘片一般是在以的片基表面涂上磁性介质所形成,在磁盘片的每一面上,以转动轴为轴心、以一定的磁密度为间隔的若干个同心圆就被划分成磁道(track),每个磁道又被划分为若干个扇区(sector),数据就按扇区存放在硬盘上。在每一面上都相应地有一个读写磁头(head),所以不同磁头的所有相同位置的磁道就构成了所谓的柱面(cylinder)。传统的硬盘读写都是以柱面、磁头、扇区为寻址方式的(CHS寻址)。硬盘在上电后保持高速旋转,位于磁头臂上的磁头悬浮在磁盘表面,可以通过步进电机在不同柱面之间移动,对不同的柱面进行读写。所以在上电期间如果硬盘受到剧烈振荡,磁盘表面就容易被划伤,磁头也容易损坏,这都将给盘上存储的数据带来灾难性的后果。
硬盘的第一个扇区(0道0头1扇区)被保留为主引导扇区。在主引导区内主要有两项内容:主引导记录和硬盘分区表。主引导记录是一段程序代码,其作用主要是对硬盘上安装的操作系统进行引导;硬盘分区表则存储了硬盘的分区信息。计算机启动时将读取该扇区的数据,并对其合法性进行判断(扇区最后两个字节是否为0x55AA或0xAA55 ),如合法则跳转执行该扇区的第一条指令。所以硬盘的主引导区常常成为病毒攻击的对象,从而被篡改甚至被破坏。可引导标志:0x80为可引导分区类型标志;0表示未知;1为FAT12;4为FAT16;5为扩展分区等等
⑸ 硬盘的存储原理
硬盘是一种采用磁介质的数据存储设备,数据存储在密封于洁净的硬盘驱动器内腔的若干个磁盘片上。这些盘片一般是在以的片基表面涂上磁性介质所形成,在磁盘片的每一面上,以转动轴为轴心、以一定的磁密度为间隔的若干个同心圆就被划分成磁道(track),每个磁道又被划分为若干个扇区(sector),数据就按扇区存放在硬盘上。
硬盘的第一个扇区(0道0头1扇区)被保留为主引导扇区。在主引导区内主要有两项内容:主引导记录和硬盘分区表。主引导记录是一段程序代码,其作用主要是对硬盘上安装的操作系统进行引导;硬盘分区表则存储了硬盘的分区信息。
计算机启动时将读取该扇区的数据,并对其合法性进行判断(扇区最后两个字节是否为0x55AA或0xAA55 ),如合法则跳转执行该扇区的第一条指令。所以硬盘的主引导区常常成为病毒攻击的对象,从而被篡改甚至被破坏。可引导标志:0x80为可引导分区类型标志;0表示未知;1为FAT12;4为FAT16;5为扩展分区等等。
(5)分区存储实现原理扩展阅读:
数据存储原理
既然要进行数据的恢复,当然数据的存储原理我们不能不提,在这之中,我们还要介绍一下数据的删除和硬盘的格式化相关问题??
操作系统从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),我们这里假设第一个簇号是0023。
操作系统从0023簇读取相应的数据,然后再找到FAT的0023单元,如果内容是文件结束标志(FF),则表示文件结束,否则内容保存数据的下一个簇的簇号,这样重复下去直到遇到文件结束标志。
⑹ 分区是什么硬盘是怎样实现分区的
就像房子一样,如果没有墙是很难居住的,所以我们把房子很成很多房间。硬盘分区也大体是这个意思。
一般分成几个区,系统一般放在C区。
分区又在DOS下操作的,有在WINDOWS下操作的,在DOS下最简单也最可靠。
购买一个系统盘,在BIOS下修改成光驱启动电脑。会看见一个界面,然后进入安装系统,根据提示可以分区。
推荐使用PartitionMagic,使用教程如下:
PowerQuest Partition Magic是老牌的硬盘分区管理工具。Partition Magic可以说是目前硬盘分区管理工具中最好的,其最大特点是允许在不损失硬盘中原有数据的前提下对硬盘进行重新设置分区、分区格式化以及复制、移动、格式转换和更改硬盘分区大小、隐藏硬盘分区以及多操作系统启动设置等操作。
Partition Magic唯一的缺点就是界面是英文的,各种设置和操作专业性又很强,一般用户常常有“用”心而无“用”胆,害怕一不小心,满盘皆毁。
其实Partition Magic的系统操作安全性是很强的,因为Partition Magic在安装的时候会提示制作急救盘来保存系统文件,一旦在使用Partition Magic过程中出现误操作,可以通过运行急救盘中的恢复程序来修正错误,挽回损失。
不过,还是希望没有误操作的好,毕竟不怕一万、就怕万一,所以在这里叶子来介绍一下Partition Magic的使用方法,让大家可以放心大胆使用这个优秀的硬盘分区管理软件。
一、系统安装
Partition Magic 4.01的安装有几个要注意的地方,是要说一说的。
在运行安装程序Setup.exe要求键入系列号并接受软件协议之后,马上就出现一个很独特的界面:协议接受确认界面,想俺叶子历经软件安装无数,这个“协议接受确认”确实第一次遇到。开始我想当然的以为是在这里再次输入系列号,不料一试之下,居然报错,大惊之下定睛一看,哦,原来非常简单,只要在这个对话框中键入“YES”三个英文字母即可—PowerQuest居然想出这种协议确认方法,佩服佩服—怪!
在安装选择时,一般选典型安装就可以,如果你自认为是高手,也可选定制安装,进入版本选择界面,一般不会有人再选Partition Magic For Dos了吧?另外,点Details按钮可以进一步选择Partition Magic的组件选择界面,Partition Magic的组件一共有五个:Partition Magic、DriveMapper、MagicMove、PartitionInfo、PQ Boot。不管现在用不用得上,先装上再说吧,反正这点硬盘空间还是足够的。
下面进入选择制作急救(Rescue)和帮助软盘的对话框,虽然你可以跳过这一操作,但这可不是明智之举,“常在河边走,那有不湿鞋”?万一有个不小心,后悔也来不及呀!所以叶子强烈呼吁你在安装Partition Magic时不要偷懒,按默认状态点“Next”—制作急救盘。
在制作急救盘时,需要准备二张1.44兆的软盘,一张做急救盘,一张做帮助盘。不过在做好了急救盘并标注上“Partition Magic急救盘”之后,注意不要性习惯地把软盘的写保护关上,因为程序在恢复时需要写盘操作。帮助盘也可以不做。
好了,制作完急救盘,一切OK,快去看看Partition Magic的模样吧。
二、界面介绍
Partition Magic的界面十分简洁而富有韵味。
非常醒目的一个方框标明了硬盘的各个分区的名称、格式、大小和状态。
方框上面是一排工具按钮,即Opterations菜单中的各个选项,从左至右依次为移动分区/更改分区大小(Move/Resize)、建立新分区(Create)、删除分区(Delete)、输入分区卷标(Label)、格式化分区(Format)、复制分区(Copy)、检查分区(Check)、硬盘信息(PartitionInfo),后面两个工具,圆圈是执行分区操作,箭头是放弃操作。
在方框下面的很有味道的几个漫画图案是常用功能的向导按钮,即Wizard菜单中的各个选项,依次是创建新分区(Creats New Patition)、重分配硬盘自由空间(Redistribute Free Space)、设置新操作系统分区(Perpare for New Operating System)、硬盘信息分析和建议(Analyze and Recommend)、回收无用硬盘空间(Reclaim Wasted Space)。
在程序菜单中,除了上面介绍的之外,其他的都一目了然,只有Tools菜单需要说明一下。这里提供了几个有用的工具:DriveMapper、MagicMove、PQ Boot,还有制作急救盘的操作。
DriveMapper提供一般软件没有的独特功能:更改程序链接指向的分区盘号。我们知道在Windows软件安装中,各种链接指向都会纪录程序所在的硬盘分区和路径,但是在分区更改、删除、移动之后,各个软件链接的分区和路径指向不能自动更改,运行就会出错。因此,PowerQuest 非常体贴地为大家提供了这个apper(鼓掌呀!),帮大家解决这个很麻烦的问题。DriveMapper可针对更改一个分区和更改多个分区等多种情况来进行分析和更改。
MagicMove也很实用:移动应用程序,同时对系统设置中的指向、路径和注册表中的设置也作出相应更改,确保移动后的程序可以正常运行。虽然MagicMove的功能不错,不过叶子发现它还是比不上另外一个软件Quarterdeck CleanSweep中的相似功能那样完善。
PQ Boot 则是多操作系统启动中进行主引导分区选择的工具,它必须在纯DOS环境下运行。
三、操作指南
1.更改/移动硬盘分区
电脑使用一段时间后,很多朋友发现当初建立的硬盘分区已经不能适应现在应用程序的要求了,最常见的情况是C盘分区容量太小,E盘又太空闲。这时你一定很烦恼,因为重新设置分区要备份硬盘所有分区的数据,太恐怖了!
这时Partition Magic 更改/移动硬盘分区的功能就帮上大忙了。下面就跟着我的介绍来做吧。
首先在硬盘列表中选择需要更改的硬盘分区;在工具栏单击一个双向箭头的按钮,启动Resize/Move操作界面,将鼠标移动到上面的绿色条纹上,即可直接拖动,同时你会发现下面显示框中的数值发生变化。注意,在条纹框种,绿色表示没有使用的剩余空间,黑色表示已经使用的硬盘空间,灰色表示腾出的自由分区FreeSpace的大小。另外,你也可以在下面的数值框中直接填写需要的分区大小。只不过对于腾出的自由分区大小值不能超过硬盘的最大自由空间,而新生成的分区NewSize大小也不能小于已经使用的硬盘容量—Partition Magic再厉害,也不能空手套白狼呀。
新分区的位置设定:Partition Magic对新分区的位置设定是通过“FreeSpace Before”和“FreeSpace After”中的数值来实现的。如果“FreeSpace Before”值为0,表示新分区排在原分区之后,如对D盘更改,新分区就在D、E盘之间;如果“FreeSpace After”值为0,表示新分区排在原分区之前,新分区就在C、D盘之间。对于簇的大小(Cluster-Size)一般不做更改,取默认值4K就可以了。
设置完成之后,大胆地确定吧,没关系,只要你不按动主界面中那个圆圈按钮,这些设置都不会执行的,随便乱动也没事。
自由空间的处理:现在再看硬盘分区列表,是不是发现多了点什么?对了,多了一个名为FreeSpace的分区,这就是新的自由空间。
对这部分自由空间的处理,可以有多种方式,我们下面再介绍。
2.分区合并
上面我们提到了有一部分自由空间没着落,不如把它放到空间最紧张的地方吧,比如C盘。
在主界面的分区列表中选择C分区,在下面的漫画按钮中选第二个Redistribute Free Space进入重分配硬盘自由空间操作界面。点两次“Next”后,进入如图12界面,在两个图例中,上面一个表示当前的状态,下面的表示新生成的状态。这是Partition Magic自动分配空间的方案,原则是容量小的分区先得到自由空间。如果你对这个分配方案不满意(当然不行,C盘容量根本就没有变嘛!),则按“Back”返回上一页,选“Advance”进入高级选项对话框,在这里需要将D、E两个分区的对应的“Allow wizard toresize partition” (允许重新设置分区大小)的选项去掉—去掉小勾,只保留C分区的小勾,这表示只允许对C盘进行分区合并。
好了,现在回去看看,是不是C分区大了不少?
3.创建新分区
在自由空间上也可以用来创建新分区。
在下面的漫画按钮中选第一个Creats New Patition,进入创建新分区界面。
在这里的Advanced选项中,有些设置比较重要。在下面的选项中,第一项“AllowWizard to Move Partition”是否允许移动硬盘分区表,第二项“Allow Wizard to Resize Partition”是否允许重新设置分区大小,第三项“Recommanded Min.Size”是否保存分区最小值。如果需要对主引导分区操作,则第一项是要选择的。
在分区类型选择时,有多种类型可以选择。一般情况下系统推荐默认的FAT格式,不过创建新分区大多是为建立多系统启动模式,所以在这里你需要选择将要安装的操作系统的文件格式。例如,要安装Linux系统,则在这里选Ext2文件格式。
然后选择新分区的大小,一般选最大值(对话框上面标明了)。不过这里Partition Magic设计得不好,明知道用户一般都要最大值,默认状态却经常是一个莫名其妙的数值,又不提供便捷的选项,用户必须小心输入数值,否则,不是超出范围报错,就是有的空间浪费了,很不方便。在输入新分区的卷标之后,即可完成创建新分区的操作。
4.创建新操作系统分区
在上面创建了新的分区,当然要安装新操作系统。
在下面的漫画按钮中选第三个Perpare for New Operating System,进入设置新操作系统分区。操作比较简单,界面依次为选择操作系统类型、选择文件类型(系统一般可以自行识别)、设置新分区的硬盘容量、设置分区卷标,最后就可创建一个新操作系统的主引导分区。
在主界面的分区列表中,你会发现这个新的分区。不过这时候这个分区是隐藏的,要使它启动,则必须进行以下操作:选择这个新分区,在Opterations菜单中或者点鼠标右键后,从Advanced项下选SetActive。
四、其他应用
1.复制硬盘分区
使用这项功能的前提是首先要创建一个大于或等于需要备份分区容量的自由空间,有了这部分空间后,选择Opterations菜单中或者鼠标右键功能中的“”选项,可打开分区复制对话框。确定之后,即可复制该分区,同时程序会为这个备份分区自动设置逻辑分区,一般是现有的最后一个分区后面的一个字母。
对于备份分区,为了数据安全,一般可以使用Partition Magic的分区隐藏功能将它隐藏起来,操作如下:选择这个新分区,在Opterations菜单中或者点鼠标右键后,从Advanced项下选Hide Partition即可。在需要读取备份数据时,通过同样的操作(Unhide Partition)将其激活。
不过,因为Partition Magic备份分区不对数据进行压缩,需要的硬盘空间太大,所以这项功能并不实用,不如用磁盘幽灵Ghost来备份硬盘数据方便。
2.分区格式转换
Partition Magic提供分区文件转换功能,最大的特点是转换速度快,比较Partition Magic的格式转换功能,你会觉得Windows自带的格式转换速度简直难以忍受。
其操作如下:选择需要转换的分区之后,在Opterations菜单中或者点鼠标右键后,从Convert项下选择对应格式,弹出一个对话框,确认即可。
程序支持FAT16、FAT32、NTFS、HPFS四种格式之间的转换,不过,格式转换的通用性并不好,例如,对于FAT32,你只能转化为FAT16,没有别的选择。如果是NTFS,那么就不能做任何格式转化了。
3.删除分区
注意,删除分区将导致该分区所有数据完全丢失!所以,建议一般不要删除分区,需要自由空间,可以通过分区空间更改来获得。如果一定要删除,则建议首先备份该分区的数据(使用复制分区功能)。
删除分区的操作也很简单,选择需要转换的分区之后,在Opterations菜单中或者单击鼠标右键后,选Delete项弹出“删除”对话框,在输入框中一定要正确输入分区卷标(在输入框的上方有提示),对于英文,不用区分大小写。
最后特别提示,以上所有操作都必须在完成之后,在General菜单下选Apply Changes或者绿色圆圈的工具按钮,执行所有设置并重新启动计算机之后,所有的设置才会生效。
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用 PartitionMagic 调整分区容量
你是不是因为C盘容量很小不能装Windows XP而苦恼过?有没有想重新分区又怕会破坏你重要的数据而烦闷过?
如果你也和笔者一样遇到过类似的问题,让我们一起来解决它吧。
1、工作前的考虑
要给哪个区增加容量,从哪个区减少容量,挪动容量为多少,这些都要事先考虑好,有益无害。
图1
图2
2、开始调整容量
我们这里就以PartitionMagic 8.0为例,这个软件全中文界面很漂亮,点左边那个“调整一个分区的容量”,会出现一个对话框(如图1),选择你要增加容量的区,如果你想给系统盘C盘增加容量,就选择C盘,然后下一步,出现另一个对话框(如图2),在“分区的新容量”里,填好你希望增加容量到多少(看好了,是增加“到”,不是增加多少,也就是说,它应该是你调整完以后的实际容量),填好以后,别的不用管了,点击“下一步”,出现对话框(如图3),在这里选择你挪动的那些容量来自于哪个区(也就是说减少这个区的容量,来给你希望增加容量的区增容),选好以后下一步,出现一个对话框(如图4),这主要是要增加容量的区和被减少的区的对比,不用选择什么,你仔细的核实一下,之后就选择“完成”。
图3
图4
3、开始执行
完成调整容量以后,在左下角就会出现一个窗口(如图5),选择“应用”,弹出一个对话框(如图6),点击“是”就行了,之后会出现一个有三排进度条的对话框,开始执行你刚才的调整设定,接下来的事情就是等待了,要等多久?这要看你的那两个分区的容量和存储数据的多少了,待调整的分区里如果存储了很多的数据的话,可能时间要稍微长一些,等进度条完成以后,重启计算机,就一切OK了。
图5
图6
前面的操作不仅仅局限于调整系统分区,要是觉得哪个逻辑分区不够用了,也可以这样调整,你可以自己试试看。