探索硬盤分區(qū)

　　硬盤分區(qū)是操作系統(tǒng)安裝過程中經(jīng)常談到的話題。對于一些簡單的應(yīng)用，硬盤分區(qū)并不成為一種障礙，但對于一些復(fù)雜的應(yīng)用，就不能不深入理解硬盤分區(qū)機制的某些細(xì)節(jié)。本文將深層次地探討硬盤分區(qū)的基本原理及應(yīng)用。

　　一，分區(qū)的一般概念

　　所謂分區(qū)，就是硬盤上建立來用作單獨存儲區(qū)域的部分，它分為主分區(qū)和擴充分區(qū)。主分區(qū)用來存放操作系統(tǒng)的引導(dǎo)記錄（在該主分區(qū)的第一扇區(qū)）和操作系統(tǒng)文件；擴充分區(qū)一般用來存放數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序。

　　一個硬盤可以被分為1―4個分區(qū)， 多能有4個主分區(qū)。如果有擴充分區(qū)，則 多可以有3個主分區(qū)。一般只有一個擴充分區(qū)，它可以被劃分成多個邏輯驅(qū)動器。我們必須顯式地建立主分區(qū)，但不必顯式地建立擴充分區(qū)。我們在建立第一個非主分區(qū)邏輯驅(qū)動器時，就隱式地建立了一個擴充分區(qū)，當(dāng)我們增加邏輯驅(qū)動器時，也就是向該擴充分區(qū)中添加邏輯驅(qū)動器。

　　二，問題的提出

　　某臺PC機上已經(jīng)裝上了DOS和Windows操作系統(tǒng)，它們共用一個主分區(qū)，另有一個邏輯驅(qū)動器D，現(xiàn)在準(zhǔn)備在該機上裝上UNIX操作系統(tǒng)。由于UNIX操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)與DOS/Windows不兼容，因此不能在現(xiàn)存的DOS分區(qū)上再裝UNIX，而必須在硬盤上另建UNIX主分區(qū)。這樣一個硬盤上就有多個（這里是兩個）主分區(qū)，我們必須提供一種方法來實現(xiàn)操作系統(tǒng)的選擇引導(dǎo)。

　　三，分區(qū)的深入理解

　　1．主分區(qū)和邏輯驅(qū)動器

　　主分區(qū)的特性是在任何時刻只能有一個是活動的，當(dāng)一個主分區(qū)被激活以后，同一硬盤上的其他主分區(qū)就不能再被訪問。所以一個主分區(qū)中的操作系統(tǒng)不能再訪問同一物理硬盤上其他主分區(qū)上的文件。而邏輯驅(qū)動器并不屬于某個操作系統(tǒng)，只要它的文件系統(tǒng)與啟動的操作系統(tǒng)兼容，則該操作系統(tǒng)就能訪問它。

　　主分區(qū)和邏輯驅(qū)動器的一個重要區(qū)別是：每個邏輯驅(qū)動器分配唯一的驅(qū)動器名（盤符），而在同一硬盤上的所有主分區(qū)共享同一個驅(qū)動器名，因為某一時刻只能有一個主分區(qū)是活動的。這就意味著某一時刻只能用共享驅(qū)動器名訪問活動的那個主分區(qū)。

　　2．驅(qū)動器名的分配

　　啟動系統(tǒng)時，活動分區(qū)上的操作系統(tǒng)將執(zhí)行一個稱為驅(qū)動器映像的過程，它給主分區(qū)和邏輯驅(qū)動器分配驅(qū)動器名。所有的主分區(qū)首先被映像，而邏輯驅(qū)動器用后續(xù)的字母指定。

　　例如，假定硬盤活動分區(qū)的操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)與所有的邏輯驅(qū)動器文件系統(tǒng)兼容，但如果邏輯驅(qū)動器文件系統(tǒng)與啟動的操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)不兼容，該邏輯驅(qū)動器將被忽略。

　　如果你的PC有兩個硬盤，則每個硬盤可以被分為1―4個分區(qū)，它們可以有各自的主分區(qū)和擴充分區(qū)。

　　如果文件系統(tǒng)兼容，操作系統(tǒng)將如上例那樣分配驅(qū)動器名。

　　四，理解硬盤自舉

　　1．硬盤結(jié)構(gòu)概述

　　硬盤的0頭0柱面1扇區(qū)叫主引導(dǎo)扇區(qū)，它不屬于任何分區(qū)。主引導(dǎo)扇區(qū)上放有主引導(dǎo)記錄，它主要由引導(dǎo)程序和分區(qū)表組成，它是由低級格式化程序建立的（一般由廠家完成）。分區(qū)表中含有各個分區(qū)的有關(guān)信息，如分區(qū)的起始及結(jié)束磁頭號、磁道號、扇區(qū)號，分區(qū)是否是活動分區(qū)。當(dāng)沒有建立分區(qū)時，分區(qū)表是空的。主引導(dǎo)程序主要完成硬盤自舉。

　　分區(qū)是由各操作系統(tǒng)的分區(qū)程序完成的，分區(qū)程序向分區(qū)表中填寫分區(qū)信息。任何分區(qū)必須使用相應(yīng)操作系統(tǒng)的格式化命令格式化后才能使用。每個分區(qū)的第一扇區(qū)是相應(yīng)操作系統(tǒng)的引導(dǎo)扇區(qū)，上有引導(dǎo)記錄。

　　2．硬盤啟動的過程

　　系統(tǒng)自檢后，固化在ROM中的19號中斷復(fù)位硬盤，讀取主引導(dǎo)記錄到內(nèi)存，檢查分區(qū)表，尋找唯一的活動分區(qū)，并根據(jù)分區(qū)表信息到活動分區(qū)的第一扇區(qū)讀取引導(dǎo)記錄，把控制權(quán)交給引導(dǎo)記錄的引導(dǎo)程序，由引導(dǎo)程序完成操作系統(tǒng)的加載。

　　3．控制操作系統(tǒng)的啟動

　　方法1：

　　由于分區(qū)表格式對各個操作系統(tǒng)的分區(qū)程序都是透明的，因此可以用任一操作系統(tǒng)的分區(qū)程序來指定活動分區(qū)，重啟計算機就可以切換到另一個主分區(qū)上的操作系統(tǒng)。

　　方法2：

　　由硬盤啟動過程我們可以看到，19號中斷將活動分區(qū)的第一扇區(qū)讀入內(nèi)存后，將控制權(quán)交給它。利用這樣的一種特性，我們可以建立一個特殊的主分區(qū)，并將它設(shè)置為活動的，它的第一個扇區(qū)存放的不是引導(dǎo)記錄，而是一個提供操作系統(tǒng)選擇的程序，再由它來把你所選擇的操作系統(tǒng)的引導(dǎo)記錄讀入內(nèi)存并執(zhí)行引導(dǎo)程序。這樣的程序叫做引導(dǎo)管理程序，它可由操作系統(tǒng)或第三方軟件開發(fā)商提供。

　　需要指出的是，我們在啟動Windows 95/98時，按F8進入的選擇界面并不是引導(dǎo)管理程序提供的，而是Windows在安裝時寫入本主分區(qū)第一扇區(qū)引導(dǎo)程序用來控制本操作系統(tǒng)啟動方式的程序提供的。

　　五，問題的解決

　　通過上面的討論，我們就可以輕易地解決文章開始提出的問題了。

　　1．備份數(shù)據(jù)

　　由于硬盤上要增加主分區(qū)，必須減小擴充分區(qū)，因此首先必須備份D盤數(shù)據(jù)（注意前面我們的假設(shè)：只有一個主分區(qū)和一個邏輯分區(qū)）。

　　2．建立UNIX分區(qū)

　　用UNIX系統(tǒng)盤啟動系統(tǒng)，運行分區(qū)程序，建立UNIX主分區(qū)，格式化后安裝操作系統(tǒng)。同時為UNIX建立一個邏輯驅(qū)動器用來存儲數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序。

　　3．為DOS/Windows建立邏輯驅(qū)動器

　　用DOS系統(tǒng)盤啟動系統(tǒng)，運行DOS分區(qū)程序，增加一個邏輯驅(qū)動器用來存儲DOS/Windows數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序。

　　這樣我們就可以使DOS/Windows和UNIX共享硬盤了。我們可以使用在“控制系統(tǒng)的啟動”里講的任意一種方法來選擇啟動DOS/Windows和UNIX。如果要使用第二種方法，必須安裝引導(dǎo)管理程序。