磁盘驱动 — 创建磁盘与分区操作

@烩面 21/01/2026

《操作系统真相还原》学习笔记：使用 bximage 创建磁盘镜像、fdisk 进行分区操作，以及主分区、扩展分区、逻辑分区的概念。

创建磁盘镜像

使用 bochs 自带的 bximage 工具创建磁盘：

bin/bximage

按提示依次输入：1 → hd → flat → 80 → hd80M.img

在 bochsrc.disk 中配置：

ata0-slave: type=disk, path="hd80M.img", mode=flat, cylinders=162, heads=16, spt=63

这样 bochs 虚拟机启动时就会识别并自动挂载这个磁盘。

分区操作

使用 fdisk 工具对磁盘进行分区：

fdisk ./hd80M.img

分区类型

类型	说明
主分区	最多 4 个，可直接存储数据
扩展分区	最多 1 个，作为逻辑分区的容器
逻辑分区	在扩展分区内创建，突破 4 个分区限制

分区的本质，就是将多个连续的柱面划分为一个区域。最初磁盘只支持最多分 4 个区。后来由于需求增加，磁盘需要支持能分更多区，同时又为了能够兼容旧有的最多支持 4 个分区，就发明了扩展分区。扩展分区并不直接用于存储数据，而是作为一个容器，可以在其中创建多个逻辑分区。一个磁盘，最多一个扩展分区。

CHS 与扇区计算

磁盘参数 CHS = Cylinders（柱面）/ Heads（磁头）/ Sectors（每磁道扇区数）。

创建 hd80M.img 时会提示 Creating hard disk image 'hd80M.img' with CHS=162/16/63，意思是柱面 162 个，磁头 16 个，每个磁道 63 个扇区。

扇区号计算公式：结束扇区 = (结束柱面 + 1) × 磁头数 × 每道扇区数 - 1（-1 是因为扇区从 0 开始编号）。

fdisk 完整分区流程

fdisk ./hd80M.img 进入交互模式后，依次输入以下内容（输入一个，按一次回车）：

m           # 显示菜单
x           # 使用额外功能
m           # 显示菜单
c           # 设定柱面
162
h           # 设定磁头数
16
r           # 返回上一级菜单

# --- 创建主分区 1 ---
n           # 新增一个分区
p           # 分区是个主分区
1           # 分区号设定为 1
2048        # 起始扇区
33263       # 结束扇区

# --- 创建扩展分区 4 ---
n           # 新增一个分区
e           # 分区是个扩展分区
4           # 分区号码设定为 4
33264       # 起始扇区 = 分区 1 结束扇区下一个扇区
163295      # 结束扇区 = 整个磁盘最后一个扇区

p           # 查看现有分区

# --- 创建逻辑分区 5 ---
n           # 创建逻辑分区（磁盘已被两个分区占满，只能建逻辑分区）
35312       # 工具允许的逻辑分区起始最小扇区
51407       # 结束柱面 50，结束扇区 = (50+1)*16*63 - 1

# --- 创建逻辑分区 6 ---
n
53456
76607       # 结束柱面 75，结束扇区 = (75+1)*16*63 - 1

# --- 创建逻辑分区 7 ---
n
78656
91727       # 结束柱面 90，结束扇区 = (90+1)*16*63 - 1

# --- 创建逻辑分区 8 ---
n
93776
121967      # 结束柱面 120，结束扇区 = (120+1)*16*63 - 1

# --- 创建逻辑分区 9 ---
n
124016
163295      # 设定最后一个可用扇区为逻辑分区 9 的结束扇区

p           # 显示分区

# --- 修改逻辑分区类型 ID 为 0x66 ---
t           # 设定分区类型 id
5           # 改变逻辑分区 5 的类型 id
66          # 设定类型 id 为 0x66
t
6
66
t
7
66
t
8
66
t
9
66

p           # 显示分区
w           # 将分区表写入磁盘，并退出 fdisk

最后用 fdisk -l hd80M.img 查看分区信息。

关键扇区计算说明

主分区 1 起始扇区 2048：作者的 1 分区起始柱面是 1，计算得起始扇区应该是 63 × 16 = 1008。但由于 fdisk 工具指定第一个分区最小起始扇区为 2048，所以只能设定 1 分区起始扇区为 2048。
主分区 1 结束扇区 33263：作者指定 1 分区结束柱面为 32，计算得结束扇区为 (32 + 1) × 16 × 63 - 1 = 33263。
逻辑分区 5～9 的结束扇区同理，分别对应结束柱面 50、75、90、120，最后一个逻辑分区 9 直接延伸到磁盘末尾。

分区类型 ID

使用 fdisk 的 t 命令修改分区类型 ID，例如 0x66 表示自定义文件系统类型。