硬盘固件结构解析:什么是硬盘固件?它的架构是怎样的? (硬盘 固件 结构)

硬盘固件是一种硬盘储存设备中用于控制和管理储存数据的程序,也被称为硬盘控制器。它是硬盘的核心组成部分,负责向操作系统提供数据存储和获取的服务。硬盘固件可以独立于硬盘电路来运行,它既可以被存储在ROM芯片中,也可以被存储在硬盘的特殊扇区中。

硬盘固件的架构主要包括以下几个部分:

1.引导程序

硬盘固件的引导程序是硬盘的之一个扇区,也是操作系统加载时的关键步骤。当计算机启动时,BIOS会读取硬盘的引导扇区,执行其中的引导程序,使操作系统能够被启动。

2.磁盘控制器

磁盘控制器是硬盘固件的核心部分,它主要负责管理硬盘的读写操作,以及磁盘驱动器的寻址和控制。磁盘控制器可以接收来自操作系统的指令,并将其转化为硬盘可以执行的命令。此外,磁盘控制器还控制硬盘的附加功能,例如涌流保护、温度控制和错误检测。

3.缓存存储器

缓存存储器是硬盘固件中存储数据的重要组成部分。它可以暂存来自磁盘的数据,然后将其传送到计算机内存中,以提高数据读取效率。

4.存储控制器

存储控制器是硬盘固件中的存储部分,它主要负责存储操作系统的文件系统和其他应用程序。存储控制器可以将数据存储在硬盘的特殊扇区中,以便在计算机启动时可以读取到操作系统所需的数据。

5.固件更新

硬盘固件还可以通过固件更新技术进行升级。固件更新可以让硬盘控制器的功能和性能得到改善和改进,从而提高硬盘的读写速度和稳定性。

硬盘固件是硬盘控制的关键部分,它提供了硬盘存储服务的基本功能。了解硬盘固件的架构对于理解硬盘的工作原理和故障排除都十分必要。

相关问题拓展阅读:

硬盘初始化分区选择GPT还是MBR?

分区表可以选择MBR,也可以选择GPT。从兼容性考虑的话,一般建议使用MBR分区表就可以满足使用要求了。

新硬盘初始化时,选择分区表类型由硬盘的容量决定。

对于总容量小于或等于2TB的硬盘,分区表可以选择MBR,也可以选择GPT。从兼容性考虑的话,一般建议使用MBR分区表就可以满足使用要求了。

对于总容量大于2TB的硬盘,必须选择GPT分区表,才能识别所有的硬盘容量。MBR分区表由于自身设计的局限性,更大只能支持2TB的地址空间。对于超过2TB的大硬盘,如果使用MBR分区表,将无法识别和使用2TB后的洞慧改空间。

扩展资料

GPT

GUID磁盘分区表(GUID Partition Table,缩写:GPT)其含义为“全局唯一标识磁盘分区表”,是一个实碧贺体硬盘的分区表的结构布局的标准。它是可扩展固件接口(EFI)标准(被Intel用于替代个人计算机的BIOS)的一部分,被用于替代BIOS系统中的一32bits来存储逻辑块地址和大小信息的主开机纪录(MBR)分区表。

在MBR硬盘中,分区信息直接存储于主引导记录(MBR)中(主引导记录中还存储着系统的引导程序)。但在GPT硬盘中,分区表的位置信息储存在GPT头中。但出于兼容性考虑,硬盘的之一个扇区仍然用作MBR,之后才是GPT头。

跟现代的MBR一样,GPT也使用逻辑区块位址(LBA)取代了早期的CHS寻址方式。传统MBR信息存储于LBA 0,GPT头存储于LBA 1,接下来才是分区表本身。64位Windows操作系统使用16,384字节(或32扇区)作为GPT分区表,接下来的LBA 34是硬盘上之一个分区的开始。

苹果公司曾经警告说:“不要假定所有设备的块大小都是512字节。”一些现代的存储设备如固态硬盘可能使用1024字节的块,一些磁光盘(MO)可能使用2023字节的扇区(但是磁光盘通常是不进行分区的)。一些硬盘生产商在计划生产4096字节一个扇区的硬盘,但截至2023年初,这种新硬盘使用固件对操作系统伪装成512字节一个扇区。

使用英特尔架构的苹果机也使用GPT。

为了减少分区表损坏的风险,GPT在硬盘最后保存了一份分区表的副本。

MBR

主引导记录(MBR,Main Boot Record)是位纳判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。

一个扇区的硬盘主引导记录MBR由如图6-15所示的4个部分组成。

·主引导程序(偏移地址0000H–0088H),它负责从活动分区中装载,并运行系统引导程序。

·出错信息数据区,偏移地址0089H–00E1H为出错信息,00E2H–01BDH全为0字节。

·分区表(DPT,Disk Partition Table)含4个分区项,偏移地址01BEH–01FDH,每个分区表项长16个字节,共64字节为分区项1、分区项2、分区项3、分区项4。

·结束标志字,偏移地址01FE–01FF的2个字节值为结束标志55AA,如果该标志错误系统就不能启动。

参考资料

mbr百度百科

GPT百度百科

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