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硬盘生产商将硬盘生产出来后，硬盘一般要经过低级格式化、初始化、建立分区和高级格式化这4个步骤后，才能用来存储数据。
低级格式化（Low Level Format）就是将整个硬盘中的盘面划分成若干个磁道，将每个磁道划分为若干个扇区，又将每个扇区划分为标识部分ID、间隔区GAP和数据区DATA等。低级格式化是针对整块硬盘的，是初始化、建立分区和高级格式化之前一项非常重要的工作。每块硬盘在出厂之前，低级格式化已由硬盘生产商完成；通常情况下，用户无须再对硬盘进行低级格式化操作。概括地说，硬盘低级格式化主要对硬盘做了以下6项工作：
（1）测试硬盘盘面介质。
（2）对每个扇区进行读/写检查，对已损坏的扇区做“坏扇区标记”。
（3）将每个扇区的数据区清零，并重写校验值。
（4）对每个扇区重新进行编号。
（5）写磁道伺服信息，对所有磁道进行重新编号。
（6）写状态参数，并修改特定参数。
硬盘是计算机系统中最重要的外存储器，存储着大量的用户数据；因此，使用时要重点保护，不到万不得已（如：硬盘出现许多坏扇区），千万不要轻易对硬盘进行低级格式化。
销售商或用户在对硬盘分区之前，还需要对硬盘进行初始化操作；对硬盘进行初始化就是选择硬盘的分区形式。Windows 7平台为硬盘提供了两种分区形式，即MBR分区形式和GPT分区形式（注：有关硬盘初始化过程，请读者参照3.3.3节）。
对硬盘进行初始化时，如果用户选择MBR分区形式，系统在硬盘0号扇区写入主引导记录、磁盘签名和结束标志；如果用户选择GPT分区形式，系统在硬盘0号扇区写入主引导记录、磁盘签名、分区表和结束标志，在硬盘1号扇区写入GPT头、2号扇区建立微软公司保留分区、倒数34号扇区建立微软公司保留分区、倒数2号扇区写入GPT头备份。
硬盘初始化完成后，就可以在硬盘上建立分区；建立分区的方法主要有以下4种：
（1）在DOS下，通过FDISK命令来建立。
（2）在安装系统过程中建立分区。
（3）在Windows平台下，通过计算机管理中的磁盘管理功能来建立分区。
（4）通过其他分区软件或数据恢复软件来建立分区。
下面以实例的形式介绍在Windows 7平台下建立MBR分区的过程。
例4.1 在磁盘1上建立一个MBR分区，分区大小为197MB；注：磁盘1是素材文件abcd40.vhd通过计算机管理中的磁盘管理功能附加后产生的虚拟硬盘，该虚拟硬盘已经过MBR分区初始化，操作步骤如下：
（1）在计算机管理窗口中，选择左侧“存储→磁盘管理”，将光标移动到磁盘1中“199MB未分配”处，右击，从弹出的快捷菜单中选择“新建简单卷（I）...”，如图4.1所示。
（2）出现“新建简单卷向导”第1个窗口，单击“下一步”按钮；出现“新建简单卷向导”第2个窗口，在“简单卷大小（MB）（S）：”右侧列表框中输入或者选择“197”，如图4.2所示，单击“下一步”按钮。
图4.1 新建简单卷
图4.2 输入简单卷大小（MB）（S）
注： 用户在建立分区时，输入简单卷的大小197MB后会转换为总扇区数存储在分区表中，存储形式采用小头位序，占4字节，即存储形式为“00 28 06 00”；
197MB÷512字节/扇区＝197×1024×1024字节÷512字节/扇区＝403 456扇区（即0X062800扇区）
（3）出现“新建简单卷向导”第3个窗口，分配驱动器号和路径，这里选择“H”，即该分区表对应的逻辑盘为H盘，如图4.3所示，单击“下一步”按钮。
（4）出现“新建简单卷向导”第4个窗口，格式化分区，用户可以选择“不格式化这个卷（ D ）”，也可以选择“按下列设置格式化这个卷”，这里选择“不格式化这个卷（ D ）”，如图4.4所示，单击“下一步”按钮。
至此，在磁盘1的0号扇区偏移0X01BE~0X01CD处建立了一个MBR分区表，分区表的长度为16字节，其存储形式为“00 02 03 00 06 FE 3F 18 80 00 00 00 00 28 06 00 ”，该分区表对应盘符为H：，大小为197MB，从分区表可以获得H盘在磁盘1的开始扇区号为0X00000080（即128），总扇区数为0X00062800，通过分区表中的开始扇区号和总扇区数可以计算H盘的结束扇区号为0X06287F。
图4.3 分配驱动器号与路径
图4.4 格式化分区
由于用户没有对建立的分区进行（快速）格式化操作，所以MBR分区表中的分区标志为“06”。用户对建立的分区进行（快速）格式化操作，如果文件系统选择“FAT32”，那么分区表中的分区标志为“0B”或者“0C”；如果文件系统选择“NTFS”，那么分区表中的分区标志为“07”。
温馨提示： 建立分区后 ， 如果用户没有对逻辑盘进行 （ 快速 ） 格式化操作 ， 该分区对应的开始扇区会被填充为 “ 00 ”。在例4.1中，磁盘1的128号扇区的值为512个“00”。
一般来说，删除分区的方法主要有以下4种：
（1）在DOS下，通过FDISK命令来删除分区。
（2）在安装系统过程中删除分区。
（3）在Windows平台下，通过计算机管理中的磁盘管理功能删除分区。
（4）通过其他分区软件或数据恢复软件删除分区。
例4.2 删除磁盘1中建立的MBR分区；操作步骤如下：
（1）在计算机管理窗口中，选择左侧“存储”→“磁盘管理”。
（2）将光标移动在磁盘1中的“（H：）197MB RAW”处，右击，从弹出的快捷菜单中选择“删除卷（D）...”后，弹出“删除简单卷”警告窗口，单击“是”按钮。
至此，磁盘1的0号扇区偏移0X01BE~0X01CD处的值已被16个“00”填充，即MBR分区已经被删除。
硬盘分区结束后，在硬盘中就建立了一个个相对“独立”的逻辑盘（或者称为卷），这些相对“独立”的逻辑盘还需要进行高级格式化后，才能够用来存储数据。
高级格式化就是在操作系统环境下，对逻辑盘按指定文件系统的要求进行的一种结构重组；具体来说，就是对逻辑盘进行初始化，对逻辑盘中的扇区进行检测，如果存在坏扇区，则对其进行标注，生成引导区信息等，以便操作系统能够对逻辑盘进行正常的管理。
高级格式化还有另一种方式就是快速格式化，快速格式化省略了高级格式化中检测扇区这一步骤，直接按文件系统要求对逻辑盘进行重组。快速格式化提高了格式化的速度，却牺牲了可靠性。经快速格式化的逻辑盘，可以用磁盘检测工具对逻辑盘进行扫描来校验扇区，以保证数据存取的可靠性。
注： 对于格式化而言，一般情况下，如果没有作特别说明，就是指高级格式化。
对硬盘主引导扇区进行读/写操作，可以使用WinHex软件，或者在DOS方式下使用debug.exe调用INT 13中断等等。
这里只介绍使用WinHex软件读/写硬盘主引导扇区，在Windows XP操作系统下，操作步骤如下：
（1）启动WinHex软件。
（2）在菜单栏上选择“工具”→“打开磁盘”。
（3）在“Select Disk”窗口的Physical Media下选择要编辑的物理磁盘，单击“OK”按钮；例如：选择[abcd41.vhd]，如图4.5所示。
图4.5 选择物理盘
（4）在“Partitioning style：MBR”中选择“Start sectors 0”，即将硬盘主引导扇区读入到内存；可以对硬盘主引导扇区进行编辑，单击“保存”完成写操作。
例4.3 由于这里使用的是虚拟磁盘文件，其操作方法为：以文件的形式打开素材文件abcd41.vhd，并映像成为磁盘。操作步骤如下：
（1）启动WinHex软件。
（2）在菜单栏上选择“文件（F）→打开（O）...”，在弹出的“Open Files”窗口中选择abcd41 .vhd文件。
（3）在菜单栏上选择“专家（I）→映像文件为磁盘（A）”；单击“Start sectors 64.0KB 0”即可选择硬盘主引导扇区，如图4.6所示。
图4.6 选择整个硬盘0号扇区
（4）如果要对主引导扇区进行编辑操作，直接在工作区进行编辑操作即可，如果要存盘，单击“工具栏”上的“
”图标或者选择菜单栏上的“文件→存储扇区”，出现警告窗口，单击“OK”按钮即可。
硬盘经分区后（注：本节主要讨论MBR分区，有关其他分区，请读者自行查询有关资料），就形成了硬盘主引导扇区的结构。一般情况下，硬盘的主引导扇区位于硬盘的0磁头0柱面1扇区（即整个硬盘的0号扇区），该扇区的信息可以通过以下4种方式中的一种来建立：
（1）通过分区命令（如：DOS操作系统下的FDISK.EXE命令）来建立。
（2）安装操作系统时随安装过程自动建立。
（3）Windows操作系统下，通过计算机管理下的磁盘管理来建立。
（4）通过其他分区软件或者数据恢复软件来建立。
该扇区由4部分组成，即硬盘主引导记录、磁盘签名、分区表和结束标志。正常的主引导扇区（注：素材文件abcd41.vhd映像为硬盘后的0号扇区）如图4.7所示。
图4.7 硬盘0号扇区原代码
如果计算机用硬盘启动，计算机自检完成后，硬盘的主引导扇区首先被调入到内存，并将控制权转移到内存中的主引导扇区开始位置，然后开始执行主引导记录。
正常的硬盘主引导记录大约占用硬盘主引导扇区前434字节，一般从扇区偏移0X0000开始至扇区偏移0X01B1结束；主要作用是寻找活动分区并将活动分区的引导记录调入到内存并执行活动分区的引导记录。如果该硬盘主引导扇区被计算机病毒感染，或者用户安装了一键还原软件、还原卡等，则主引导扇区一般会被移动到硬盘0磁头0柱面2扇区至0磁头0柱面63扇区之间的某一个扇区（注：假设硬盘每个磁道的扇区数为63），具体位置与病毒程序、一键还原软件或还原卡的安装软件有关。该引导记录被篡改后，成为非正常的主引导记录。正常的硬盘主引导记录如下（注：该记录是硬盘主引导记录被调入内存后，并开始执行的记录）。
如果一块硬盘不引导操作系统，可以没有主引导记录，即主引导记录代码可以为全“00”。
Windows磁盘签名占用4字节，位于扇区偏移0X01B8~0X01BB处，是Windows系统对硬盘初始化时写入的一个磁盘标签，它是MBR扇区中不可缺少的一个组成部分，Windows系统依靠它来识别硬盘，如果磁盘签名丢失，Windows系统就会认为该硬盘没有初始化，Windows会自动产生一个磁盘签名。
分区表位于扇区偏移0X01BE~0X01FD处，是该扇区中最重要的组成部分；在图4.7中，只有一个MBR分区表，分区表为“00 02 03 00 0B FE 3F 18 80 00 00 00 00 28 06 00 ”。从分区表可知，该逻辑盘占用整个硬盘扇区号范围为0X80~0X06287F；详见本章4.2节。注：分区表中的数据存储形式采用小头位序。
有的资料也称有效标志，位于扇区偏移0X01FE~0X01FF处，其值固定为“55 AA”，即[01FE]＝55，[01FF]＝AA。如果不是“55 AA”，附加该硬盘后，在计算机管理窗口中会现出“磁盘没有初始化”提示，如图4.8所示。
图4.8 有效标志被破坏后
切记，“ 千万不要对硬盘进行初始化 ”操作；如果对“ 硬盘进行初始化 ”操作，硬盘0号扇区的MBR分区表将被删除；此时，只要将扇区最后两个字节的值修改为“55 AA”即可排除此故障。