《软盘光盘数码设备》PPT课件.ppt

软盘、光盘、数码设备,计算机网络教研室 王 宏 2007年09月08日,9.1 软盘,软盘原理 软盘数据结构 软盘的数据恢复,软盘原理,目前的软盘主要以3.5英寸软盘为主，也就是我们通常所说的1.44MB容量的软盘。其实3.5英寸软盘还可以格式化成不同的容量格式。 软盘采用的是removable floppy media 接口而不是硬盘所采用的integrated storage platters接口，这些参数可以在BIOS里看的到。 因为软盘的读写头的精度比硬盘的差，软盘的磁道密度远远低于硬盘。硬盘可以达到每英寸数千个磁道，而软盘则只能最多达到每英寸135个磁道。,软盘表面的密度是同数据的容量相关的，这包括两个因素： 1.磁盘能容纳多少条磁道（磁道密度） 2.每个磁道能容纳多少位(位密度),下面的表格描述了不同类型的磁盘参数,软盘与硬盘的区别,软盘在使用前必须格式化，所谓格式化就是将软盘上的磁盘面格式转换成软盘驱动器可以识别的标准： 格式化包括两个步骤：首先是低级格式化，然后是高级格式化 低级格式化创建软盘的物理结构，记录下每个磁道以及磁道每个扇区的起始位置。 高级格式化创建软盘的逻辑结构，创建File Allocation table(FAT)和root directory,高级格式化采用低级格式化创建的物理结构来存储其逻辑结构。 硬盘也有格式化的过程，但硬盘出厂时通常已被厂商低级格式化了，而高级格式化则是采用DOS的FORMAT命令或者类似的工具。在两个格式化的过程中间，硬盘还多了一个步骤就是分区，而软盘的结构简单，不需要分区，它的低级格式化和高级格式化可以直接用DOS的format命令一次性完成.,所有的软盘的每个扇区都是512个字节，这是软盘和硬盘的标准，以上表格所示的扇区并非全部都可以用于实际的用户数据，有些扇区是分配给FAT和root directory等。通常来说，软盘均采用FAT文件系统，这是DOS,WINDOW 3.X WINDOW 95，WINNT等采用的一种基本文件格式。,9. 1.1软盘数据结构-3.5寸1.44M软盘结构,1、 结构：2面、80道/面、18扇区/道、512字节/扇区 扇区总数=2面 X 80道/面 X 18扇区/道 = 2880扇区 存储容量= 512字节/扇区X 2880扇区 = 1440 KB 2、物理扇区号： 2 面： 编号0-1； 80道： 编号0-79 18扇区：编号1-18,9. 1.1软盘数据结构-3.5寸1.44M软盘结构,3、相对扇区号：共2880个扇区，相对扇区号范围为 0-2879 编号顺序： 扇区物理号 相对扇区号 0面，0道，1扇区 0 0面，0道，2扇区 1 0面，0道，3扇区 2 . 0面，0道，18扇区 17 1面，0道，1扇区 18 . 1面，0道，18扇区 35 0面，1道，1扇区 36 0面，1道，18扇区 53 1面，1道，1扇区 54 1面，79道，18扇区 2879,9. 1.1软盘数据结构-3.5寸1.44M软盘结构,4、物理扇区号（A，B，C）与相对扇区号（S）相互转换公式： 头/面(0-1) 道(0-79) 扇区 (1-18) A B C 例如：1面 15道 7扇区 （0道-14道）*2面*18+0面的第15道18个扇区+1面第15道7个扇区-1 15*2*18+18+7-1 当A=1时S=B*18*2+18+C-1 当A=0时S=B*18*2+C-1 一般情况：S=B*18*2+18*A+C-1 S=B*18*2+18*A+C-1 C=(S%18)+1 A= (INT（S/18）)%2 B= INT(S/36） 簇(CLUSTER):磁盘分配给文件的最小单位，1簇=2n扇区, n=0,1,2,. 扇区：是磁盘读写的最小单位 字节：是内存读写的最小单位 位：是CPU处理的最小单位,9. 1.1软盘数据结构-3.5寸1.44MB软盘存储结构,1、引导扇区BOOT （0扇区） 作用： 记录磁盘的基本信息。OEM ID:格式化本软盘的软件版本号 BYTES PER SECTOR： 每扇区字节数 （512） SECTOR PER CLUSTER： 每簇扇区数 （1） FAT COPIES： 文件分配表的个数 （2） ROOT DIRECTORY ENTRIES：根目录区可容纳的文件数（224） TOTAL SECTORS ON DISK： 磁盘总扇区数 （2880） MEDIA DESCRIPTOR BYTE：本磁盘类型的特征字节 （F0） SECTORS PER FAT： 每个FAT占用的扇区数 （9） SECTORS PER TRACK： 每磁道的扇区数 （18） SIDES： 磁盘的面数 （2） VOLUME SERIAL NUMBER：卷标号 （18F53A49） FILE SYSTEM ID： 文件系统标识 （FAT12）,9. 1.1软盘数据结构-3.5寸1.44MB软盘存储结构,2、文件分配表FAT1 （1-9扇区） 作用： 记录磁盘空间每个簇的使用情况以及相互之间的关系。 共有9X512=4608个字节，用12个二进制位(1.5个字节)表示一个簇的状态,最多可管理3072个簇，实际管理2847个簇，有334.5个字节空余。 FAT每个单元的值以及含义: 000H 空簇 002H-FEFH 该簇已被使用,其值为下一个簇的簇号 FF7H 坏簇 FF8H-FFFH 该簇已被使用,并且是最后一个簇,9. 1.1软盘数据结构-3.5寸1.44MB软盘存储结构,3、文件分配表FAT2 （10-18扇区） 作用： 作为FAT1的备份。 同上,9. 1.1软盘数据结构-3.5寸1.44MB软盘存储结构,4、根目录区ROOT （19-32扇区） ROOT根目录 14个扇区 14*512B 文件目录表中每个文件登记项占用 32个字节，一共可以存储224个文件。（14*512/32） 32个字节：1- 8 文件的主名 （ 8B） 9-11 文件的扩展名 （ 3B） 12 文件的属性 （ 1B） b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 存档、子目录、卷标、系统、隐含、只读 13-22 保留字节 （10B） 23-24 文件的最后更新的日期 （ 2B） 月 4位、日 5位、年 7位 (+1980) 25-26 文件的最后更新的时间 （ 2B） 时 5位、分 6位、秒 5位 （*2） 27-28 文件的起始簇号 （ 2B） 29-32 文件的大小 （ 4B） 文件名第一个字节的含义： 00：该目录项未用，下面无目录项 E5：已经删除文件的目录项 2E：子目录项 其他：文件名首字符,9. 1.1软盘数据结构-3.5寸1.44MB软盘存储结构,5、数据区DATA （332879扇区,共2847个扇区，1簇=2n个扇区, n取0,共2847个簇，编号为 2-2848） FAT1和FAT2： FAT 特征 2 3 4 5 6 7 F0F FFF 2848 0 0 0 0 0 8 9 10 11 12 13 14 15 0 0 0 0 0 0 0 0 2841 2842 2843 2844 2845 2846 2847 2848 0 000 0 0 0 0 0 FFF 注：F0为3.5寸软盘的特征(在BOOT区中),簇号和相对扇区号的关系： 磁盘可用的扇区的范围(用相对扇区号表示): 33-2879 对应的簇号: 22848 簇号=相对扇区号-31 * FAT12最多能管理 4K个簇， 如120G硬盘采用FAT12则每簇约 30M FAT16最多能管理64K个簇， 如120G硬盘采用FAT16则每簇约1.9M FAT32最多能管理 4G个簇， 如120G硬盘采用FAT32则每簇约 30B * FAT1: 9个扇区, 9*512字节 用12个二进制位表示一个簇的状态,(1.5B) 9*512*8/12=3072(个簇) offset:偏移量,距离本扇区第一个字节的位置. FAT12: 12b = 4096(个簇) 1.44M 1个簇=1扇区 如果 4G硬盘，则 4*1024*1024*2扇区/4096簇 1个簇=2048扇区,9. 1.1软盘数据结构-3.5寸1.44MB软盘存储结构 问题：,1、FAT12 用12个二进制表示一个簇的状态, 为什么1.44MB软盘FAT需要9个扇区? (2847+2)*1.5=2849*1.5=4273.5字节, 换算为扇区4273.5/512=8.34 取整数9 FAT12: 12b = 4096(个簇) 4GB 4*1024*1024*2扇区 / 4096簇 1个簇=2048扇区 2、如果4GB硬盘用FAT12管理，每簇多少扇区？,9. 1.1软盘数据结构总结,3.5寸软盘存储结构 BOOT（0扇区） FAT1文件分配表1（1-9扇区） FAT2文件分配表2（10-18扇区） ROOT根目录区（19-32扇区） DATA数据区（2847扇区、2847个簇，编号为 2-2848） 2847+2=2849 2849*12/8=4274字节 占8.34扇区即9扇区 簇(CLUSTER):磁盘分配给文件的最小单位 文件分配表(FAT):记录磁盘空间每个簇的使用情况,以及相互关系. 磁盘可用的扇区的范围(用相对扇区号表示): 33-2879 对应的簇号:2-2848 FAT1: 9个扇区, 9*512字节 用12个二进制位表示一个簇的状态,(1.5B) 9*512*8/12=3072(个簇) offset:偏移量,距离本扇区第一个字节的位置. F0 FF FF 00 40 00 05 60 00 FAT特征 FAT12: 12b = 4096(个簇) 1.44M 1个簇=1扇区 4GB 4*1024*1024*2扇区/4096簇 1个簇=2048扇区,问题：,3、对于FAT系统的磁盘，删除一个文件对磁盘的各个区域（BOOT、FAT1、FAT2、ROOT、DATA）做哪些操作？ 在ROOT 中把文件名的第一个字节改为E5H 在FAT中把文件占用的簇的状态改为0 FAT12 用12个二进制表示一个簇的状态, 需要(2847+2)*1.5=4274字节, 换算为扇区4274/512=9 F0为3.5寸软盘的特征(在BOOT区中) 2847+2=2849 2849*12/8=4274字节 占8.34扇区即9扇区,9. 1.2软盘的数据恢复,软盘数据丢失情况 零磁道坏，无法看到盘符和目录 软盘的某一部分损坏，可以看到目录，但一些文件无法读出 软盘物理损坏，驱动器无法识别,9. 1.2软盘的数据恢复工具软件,HD-COPY 诺顿的NU软件包 NDD DE DISKTOOLS TS PCTOOLS5.0 Scandisk Badcopy KingCopy Speediness Copy,9. 1.3软盘数据恢复常见问题,非标准容量盘的读取 霉变软盘的处理 软驱故障导致读盘失败,9. 1.4 特殊软盘,超级扇区法 异常ID法 额外扇区法 伪扇区法扇区对齐法 未格式化扇区法 螺线型磁道法 宽磁道法 磁道接缝软指纹技术 扇区软指纹法 弱位法 错误CRC法 磁道噪音法 FDC移花接木法 扇区交错保密法,9. 2 光盘,CD-ROM CD-R/RW DVD-ROM DVD+RW DVD-RW DVD-RAM COMBO,9. 2 .4 DVD-ROM,9. 2 .5 CD光盘的主要格式,9. 2 .6 CD光盘规格分析,9. 2 .7 CD光盘的文件系统,ISO 9660 JOLIET MS-DOS ROMEO ROCKRIDGE HFS UDF CD-RFS EI-TORITO HYBRID SHARE HYBRID,9. 2 .7 DVD光盘的文件系统,9. 2 .8数据刻录方式,整盘刻录 轨道刻录 飞速刻录 区段刻录 封装写入 增量包刻录 开放SESSION VOLUME AT ONCE,9. 2 .9 光盘恢复技术,BadCopy CDRoller DVDXRescue CDCheck,9. 2 .10 特殊光盘,超容量光盘 加密光盘 使用ULTRAEDIT 直接找序列号 使用ISOBUSTER直接浏览光盘隐藏文件 使用VCDROM和WINHEX查看隐含的目录和文件名 在光盘的路径下运行FILELIST.EXE 使用FILEMONITOR对付隐藏目录,