计算机启动时会读取主引导扇区并判断其合法性,检查扇区最后两个字节是否为0x55AA或0xAA55。若合法则跳转执行该扇区的第一条指令。由于主引导区关键,常成为病毒攻击目标,可能导致数据被篡改或破坏。可引导标志0x80表示可引导分区,0为未知,1为FAT12,4为FAT16,5为扩展分区。
磁盘的工作原理是什么?
普通机械硬盘通过磁头与磁盘的相对运动,产生感应电流来读取磁盘磁极(S/N,对应数字0/1)的变化,从而输出数据。而固态硬盘则不同,它由主控直接读取闪存芯片中有无电荷来确定是0还是1,进而输出数据,两者原理存在本质区别。
硬盘作为磁介质存储设备,其数据存储在密封洁净的驱动器内腔的多个磁盘片上。这些盘片由片基表面涂覆磁性介质形成,以转动轴为圆心、按一定磁密度间隔划分为若干个同心圆,即磁道。每个磁道进一步细分为多个扇区,数据正是按扇区结构存放在硬盘上的。
在硬盘的每一面上都配备有一个读写磁头,不同磁头对应相同位置的磁道共同构成了柱面。传统硬盘采用CHS寻址方式,即通过柱面、磁头和扇区来确定数据位置。硬盘上电后保持高速旋转,磁头悬浮于磁盘表面,通过步进电机在不同柱面间移动以实现读写操作。
磁盘工作原理可分为三个步骤:首先是磁头移动到指定的磁道,即寻道过程;其次是等待需要读取的数据随盘片旋转到磁头位置,称为延迟;最后是读取数据。硬盘存取数据完全依赖盘片旋转,在3.5英寸盒子内装载了平行的磁盘盘片,每个磁盘上都有磁头,通过设备相互作用完成数据存取。
硬盘上电期间若受到剧烈振荡,极易导致磁盘表面划伤及磁头损坏,进而对存储数据造成灾难性后果。硬盘的第一个扇区即0道0头1扇区被保留为主引导扇区,其中包含主引导记录和硬盘分区表。主引导记录负责引导操作系统,分区表则存储分区信息。
所有硬盘磁头均连接至磁头控制器,由控制器负责各磁头的运动协调。如今每分钟7200转的硬盘已非常普及。但由于数据存储依赖磁头与盘片的相互作用,硬盘在震动中易损坏,尘埃也是其致命敌人,因此硬盘必须完全密封以保护内部精密结构。