专题10：硬盘分区与格式化（讲义）-《计算机组装与维护》（高等教育出版社第2版）高考备考讲练测（湖南省）

专题10：硬盘分区与格式化（讲义） 《计算机组装与维护》专题复习讲练测 [考纲要求] 1：了解硬盘分区与格式化的概念。 2：掌握硬盘分区类型的特点（MBR分区表和GPT分区表）。 3：掌握硬盘分区的格式（NTFS分区格式的特点）。 4：掌握硬盘分区的方法及常用分区软件的使用。 5：了解硬盘高级格式化和低级格式化的特点及应用场景。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 一：认识硬盘分区与格式化的关联 概述： 一块新的硬盘需要经过低级格式化、分区、高级格式化，然后才能安装操作系统。 二：分区规划 1、“分区规划”的含义 “分区规划”是对硬盘的一种格式化，将硬盘划分为几个大小不同的区域，以便存储不同的数据，使它们互不干扰。 通常在硬盘的第一个区域放操作系统。一块物理硬盘最多可以划分为24个逻辑磁盘，即一般最多设置24个分区。当我们创建分区时，就已经设置好了硬盘的各项物理参数，指定了硬盘的主引导记录（即Master Boot Record，简称为MBR），引导记录了备份的存放位置。 2、物理扇区和逻辑扇区的概念 （1）物理扇区：指用“柱面、磁头，扇区”三个参数来表示硬盘的某一区域，用这种表示方法标识的磁盘扇区称之为物理扇区。 （2）逻辑扇区：操作系统进行磁盘数据管理时，并不直接使用物理扇区进行分配，是用一个数字来表示分配的扇区，这个数字称为逻辑扇区数。 3、硬盘分区后的功能与作用 （1）在硬盘的0柱面、0磁头、1扇区上写入MBR主引导程序和分区表。 （2）将硬盘分成若干个独立的分区。 （3）合理的分区可以有效利用硬盘的空间。 （4）有利于系统安全和数据保护。 4、认识其他分区 ①活动分区：是计算机的系统分区，启动操作系统的文件都装在这个分区中，Windows系统一般被默认装在C盘。Windows 7系统自动分出100MB的分区用来存放Windows 7操作系统的启动文件，此分区即为活动分区，并且这个分区没有分配盘符。 ②非DOS分区：是一种特殊的分区形式，它将硬盘中的一块区域单独划分出来供另一个操作系统使用，对主分区的操作系统来讲，是一块被划分出去的存储空间。只有非DOS分区的操作系统才能管理和使用这块存储区域。 三：分区类型 1、MBR分区表 创建分区之前，首先确定准备创建的分区是MBR分区表还是GPT分区表。 （1）MBR分区表的概念 MBR是主引导记录，在传统硬盘分区模式中，引导扇区是每个分区的第一扇区，而主引导扇区是硬盘的第一扇区。为了方便计算机访问硬盘，把硬盘上的空间划分成许许多多的区块（扇区），然后给每一个区块（扇区）分配一个地址，称为逻辑块地址（LBA）。 （2）采用MBR分区表模式的磁盘有三种类型。 ①主分区（主磁盘分区）：用来存储操作系统，每个硬盘至少有1个主分区，最多有4个，主分区不能在划分其他类型的分区。 ②扩展分区：主分区以外的硬盘空间为扩展分区，扩展分区可以没有，最多有1个。 扩展分区不能直接使用，必须划分成逻辑分区才可用。 ③逻辑分区：在扩展分区上划分的分区，逻辑分区可以有若干，所有的逻辑分区都是扩展分区的一部分。 ④主分区+扩展分区总共不能超过4个； 硬盘容量 = 主分区容量 + 扩展分区容量； 扩展分区容量 = 各个逻辑分区容量之和； （3）主引导记录 （1）MBR是硬盘的主引导记录，一般位于硬盘的0磁头0柱面1扇区。该扇区称为因引导扇区，俗称“001扇区”。001扇区总共包含512字节，它的内容可用WinHex软件来查看和分析。 （2）MBR由主引导程序、出错信息数据区、分区表和结束标志4个部分组成。其中每个分区项长16个字节，第1个字节为引导标志。 （3）MBR引导程序的主要功能为 ①检查硬盘分区表是否完好； ②在分区表中寻找可引导的活动分区； ③引导活动分区中的操作系统，并将控制权交给启动程序。 2、GPT分区表 （1）GPT分区表的概念 ①GPT即GUID磁盘分区表，是全局唯一标识磁盘分区表。采用GPT分区表模式没有主分区和逻辑分区的概念，所有的分区都是主分区，新一代分区表格式，很好地与UEFI（统一可扩展接口）相配合。 ②采用GPT分区表模式磁盘第一个数据块中有一个与MBR(主引导记录)类似的标记，叫作PMBR。 ③PMBR的作用是当使用不支持GPT的分区工具时，整个硬盘显示为一个受保护的分区。 ④UEFI并不从PMBR当中获取GPT磁盘的分区信息，它有自己的分区表，即GPT分区表； 3、GPT分区表与MBR分区表的主要区别 （1）支持的分区个数不同 ①MBR分区表的硬盘最多支持划分 4个主分区磁盘。 ②GPT分区表类型的硬盘原则上不受分区个数的限制，但在Windows环境中设定GPT磁盘最大分区数量为128个。 （2）支持的硬盘大小不同。 ①MBR分区表类型最大仅支持2TB的硬盘。GPT分区表类型最大支持18EB的硬盘。（1 EB=1024 PB,1 PB=1024 TB） （3）损坏后的严重程度不同。 ①MBR有自己启动代码，一旦启动代码被破坏，系统就没法启动，只有通过修复才能启动系统。 ②GPT减少了分区表损坏的风险，GPT在硬盘最后保存了一份分区表的副本。 （4）兼容性不同。 ① MBR具有较好的兼容性。 ② GPT分区兼容性不如MBR。所以在GPT分区表的最开头，出于兼容性考虑仍然存储了一份传统的MBR区，用来防止不支持GPT的硬盘管理工具错误识别并破坏硬盘中的数据。 4、查看硬盘的分区表类型 （1）【Win+R】打开运行框； （2）输入“CMD”回车； （3）输入“diskpart”,回车等显示出“DISKPART>” （4）输入“list disk”，回车； 注：微软设定GPT磁盘最大分区数量为128个； 四：分区格式 （1）FAT16采用16位的文件分配表，能支持的最大分区为2GB，兼容性好，几乎所有操作系统均支持它，最大的缺点是磁盘利用率较低，安全性差，易受病毒攻击。 （2）FAT32采用32位的文件分配表，单个硬盘的最大容量可达到2TB，优点是减少了硬盘空间的浪费，提高了硬盘利用率，缺点是运行速度比采用FAT16格式分区的磁盘慢；分区内单个文件大小不能超过 4GB，安全性较差。Win-dows95以后的操作系统均支持。目前数码产品全部支持FAT32格式。 （3）NTFS是网络操作系统分区格式，Windows NT/2000/XP/vista/7均支持该分区格式，优点是安全性和稳定性及其出色，不易产生文件碎片，单个文件可以超过4GB，能够对用户的操作进行记录，对用户权限有着非常严格的限制，充分保护了网络系统与数据的安全。缺点是兼容性差。 （4）exFAT,即扩展文件分配表，是Microsoft为了解决FAT32等不支持4GB 及更大的文件而在 Windows Embeded5.0以上中引入的一种适合内存的文件系统。是一种适合于闪存的文件系统，只为U盘而生。 （5）Linux系统的分区格式有EXT2 EXT3 EXT4。 五：分区方法 （1）分区的方法 ①使用分区软件DM、Partition Magic、 DiskGenius等。(其中Partition Magic和DiskGenius可实现硬盘动态分区和无损分区，可以在不损坏磁盘数据的情况下，任意改变、隐藏硬盘的分区，还能实现分区的拆分、合并、删除等功能) ②新硬盘使用系统安装盘安装操作系统时分区。 ③在已安装系统的计算机上，使用系统磁盘管理来进行分区。 （2）创建/删除分区的顺序 在新硬盘上创建分区时要遵循以下原则，顺序不可变更。 ①建立分区顺序：建立主分区→建立扩展分区→建立逻辑分区→格式化所有分区。 ②删除分区顺序：删除逻辑分区→删除扩展分区→删除主分区。 六、格式化 1、概述 格式化是指对磁盘或磁盘中的分区进行初始化，初始化就会导致现有的磁盘或分区中所有文件被清除； 格式化通常分为低级格式化和高级格式化。如果没有特别指明，对硬盘的格式化通常是指高级格式化。 2、低级格式化 （1）概念 “低级格式化”又称物理格式化、低格。将磁盘内容重新清空，恢复出厂时的状态，划分出柱面和磁道，再将磁道划分为若干个扇区，每个扇区又划分出标识部分（ID）、间隔区（GAP）、数据区（DATA）等。低级格式化只能针对一块硬盘而不能支持单独的某一个分区。每块硬盘在出厂时，已由硬盘生产商进行低级格式化，因此通常使用者无须再进行低级格式化操作。 （2）“低级格式化”的目的是划分磁道、建立扇区数和选择扇区间隔比。即为每个扇区标注物理地址和扇区头标志。 （3）硬盘经过低级格式化后，将盘片划分为柱面、磁道和扇区。扇区是硬盘进行数据存储的最小单位，操作系统对硬盘进行数据管理时并非以扇区为单位。簇是操作系统进行文件数据读写操作的最小单位。 （4）低级格式化是对硬盘最彻底的初始化方式，一般用于以下两种情况。 ①坏道较多（修复硬盘，标记坏道，防止以后向坏道写入信息） ②无法通过杀毒软件清除计算机病毒（低级格式化会删除原来硬盘中保存的全部数据）。 3、高级格式化 “高级格式化”又称逻辑格式化。它是指根据用户选定的文件系统（如FAT64 FAT16 FAT32 NTFS EXT2 EXT3等），在磁盘的特定区域写入特定数据，以达到初始化磁盘或者磁盘分区、清除原磁盘或者磁盘分区中的所有文件的操作。 高级格式化是针对逻辑磁盘而言的，高级格式化只是重置硬盘分区表，并清除硬盘上的数据，而不对硬盘的柱面、磁道与扇区作改动。 [真题练讲] 1.（2025年湖南高考真题）MBR是（ ） A.磁盘0柱面、0磁道、0扇区 B.磁盘0柱面、0磁道、1扇区 C.磁盘0柱面、1磁道、0扇区 D.磁盘0柱面、1磁道、1扇区 【答案】B 【解析】MBR（主引导记录）位于磁盘0柱面、0磁道、1扇区 ，它包含了磁盘分区表和主引导程序等重要信息，用于磁盘的引导和分区管理，所以选B。 2.（2023年湖南高考真题）小谭购买了一块新硬盘，进行硬盘分区和格式化，操作步骤如下。 第一步，选择硬盘空间； 第二步， ① ； 第三步，用剩余的硬盘空间建立扩展分区； 第四步， ② ； 第五步，确定硬盘各个分区的格式，例如NTFS、FAT32； 第六步，格式化规划好的逻辑分区； 第七步， ③ ； 第八步，应用修改。 请从选项A～C中，选择正确的选项填入答题卡的相应位置，使步骤完整。 A.指定硬盘活动分区 B.建立硬盘主分区 C.在硬盘扩展分区上创建规划好的逻辑分区 【答案】（1）B（2）C（3）A 【解析】硬盘分区基本流程是先建立主分区（主分区是硬盘的主要分区，一般用于安装操作系统等），所以第一步选B“建立硬盘主分区”；建立好扩展分区后，要在扩展分区上创建逻辑分区来进一步划分空间，第二步选C“在硬盘扩展分区上创建规划好的逻辑分区”；最后要指定活动分区（活动分区是计算机启动时会从该分区引导系统的分区，一般主分区设为活动分区 ），第三步选A“指定硬盘活动分区” 。 3.（2016年湖南高考真题）关于格式化C盘的操作，下列说法中错误的是（ ） A. 把Windows XP原版安装光盘放入光驱，从光盘启动计算机，计算机启动时自动运行光盘中的Windows XP安装程序，在安装程序运行过程中可以对C盘进行格式化 B.把硬盘拆下來，接到另一台计算机A上，在计算机A上执行格式化 C.从U盘Windows PE系统启动，然后在Windows PE环境中执行格式化 D .在C盘Windows XP系统运行时，双击桌而“我的电脑”，选中C盘，在鼠标右键快捷菜单中，选择“格式化”菜单进行格式化 【答案】D 【解析】在C盘Windows XP系统运行时，C盘处于被系统占用的状态，无法直接对其进行格式化操作（会提示无法格式化正在使用的分区 ）；A选项从光盘启动安装程序过程中可格式化C盘；B选项把硬盘接到其他计算机，相当于从外部对硬盘操作，可格式化；C选项从U盘PE系统启动，脱离了本地C盘系统占用，能格式化，所以选D。 4.（2016年湖南高考真题）重装系统后，小明想用PM (Norton Partition Magic 8.0)重新调整硬盘分区。 关于PM调整硬盘分区，下列说法中正确的是（ ） A.PM可以重新调整分区，但是会导致硬盘数据全部丢失 B.PM可以重新调整分区，并且可以不破坏硬盘数据 C.PM只能增加分区数，不能减少分区数 D.PM只能减少分区数，不能增加分区数 【答案】B 【解析】Norton Partition Magic 8.0（PM）是一款可以在不破坏硬盘原有数据的情况下调整硬盘分区的工具，它能灵活地进行分区的创建、删除、调整大小等操作，既可以增加分区数也可以减少分区数，并非会导致数据全部丢失，也不是只能单向增减分区数，所以选B。 5.（2017年湖南高考真题）小李的计算机配置有2TB硬盘，则下列说法中正确的是（ ） A.该计算机硬盘分区方案不能采用MBR分区表 B.该计算机硬盘分区方案不能采用GPT分区表 C.该计算机硬盘分区方案可以采用MBR分区表，但该方案不能管理全部硬盘空间 D.该计算机硬盘分区方案可以采用MBR分区表，且该方案能够管理全部硬盘空间 【答案】D 【解析】MBR分区表支持2TB的硬盘分区，且能够管理全部硬盘空间。 6.（2018年湖南高考真题）老李的电脑硬盘空间大小的1TB，全部划分在C盘，C盘上安装了Windows7操作系统，C盘上各类文件已经占用100GB的空间，现在想要把硬盘空间分为C盘（300GB）、D盘（300GB）和E盘3个分区，则下列说法中正确的是（ ） A.利用Windows7系统本身的功能可实现分区，但是会破坏C盘上原有数据 B.利用Windows7系统本身的功能可实现分区，也不会破坏C盘上原有数据 C.启动Windows7后不能再分区，只能从U盘启动，然后对硬盘进行分区操作 D.启动Windows7后不能再分区，只能从光盘启动，然后对硬盘进行分区操作 【答案】B 【解析】在Windows7操作系统中，本身含有分区的功能，也可以做到不破坏C盘上原有数据。 [限时练习] 1.以下关于分区规划的说法，错误的是（ ） A. 可通过调整分区大小优化空间利用 B. 分区后的数据可通过工具无损调整大小（如 DiskGenius ） C. 分区数量过多会增加硬盘寻道时间，降低性能 D. 所有分区必须格式化为同一种文件系统 【答案】D 【解析】分区可使用不同文件系统（如 C 盘 NTFS、D 盘 exFAT ），依需求选择 2. MBR 分区表模式的三种类型不包括（ ） A. 主分区 B. 扩展分区 C. 逻辑分区 D. 恢复分区 【答案】D 【解析】MBR 分区模式分主分区、扩展分区（含逻辑分区 ），恢复分区是功能分区，非 MBR 模式类型 。 3. GPT 分区表的 “结构” 特点是（ ） A. 依赖单一分区表存储信息 B. 使用保护性 MBR 兼容传统 BIOS C. 分区表存储在硬盘首尾及中间多个位置，冗余备份 D. 仅支持 4 个主分区 【答案】C 【解析】GPT 分区表采用 “备份分区表” 设计，在硬盘首尾、中间扇区存储分区信息，防止损坏；A 依赖多位置存储，B 保护性 MBR 是兼容手段（非结构核心 ），D 支持 128 个主分区 。 4. MBR 与 GPT 分区表 “损坏后的严重程度”，说法正确的是（ ） A. MBR 分区表损坏，仅丢失分区信息，数据易恢复；GPT 因冗余，损坏后也能恢复 B. MBR 分区表损坏会丢失全部数据，无法恢复；GPT 损坏后数据全部丢失 C. MBR 分区表损坏后，依赖备份恢复；GPT 无备份，损坏即丢失 D. MBR 分区表无冗余，损坏后分区信息易丢失且恢复难；GPT 有冗余备份，恢复概率高 【答案】D 【解析】MBR 分区表仅存一处，损坏后分区信息丢失且无冗余，恢复难度大；GPT 有多份备份分区表，损坏后可通过备份恢复，数据丢失风险低 。 5.查看硬盘分区表类型的工具不包括（ ） A. Windows 磁盘管理（右键 “此电脑”→管理→磁盘管理 ） B. DiskGenius 分区软件 C. 设备管理器（右键 “此电脑”→管理→设备管理器 ） D. 命令提示符（diskpart→list disk→查看 “Gpt” 列 ） 【答案】C 【解析】设备管理器用于查看硬件设备（如显卡、硬盘 ），不显示分区表类型；A、B、D 可查看分区表类型（MBR/GPT ） 。 6. MBR 分区表中，理论上扩展分区内的逻辑分区数量（ ） A. 最多 4 个 B. 最多 1 个 C. 无限制 D. 最多 2 个 【答案】C 【解析】扩展分区内的逻辑分区数量仅受硬盘剩余空间限制（理论上无上限，实际依系统 ） 7.以下场景必须用 GPT 分区表的是（ ） A. 硬盘容量 512GB，安装 Windows 7 B. 硬盘容量 4TB，安装 Windows 11 C. 硬盘容量 1TB，安装 Linux D. 硬盘容量 2TB，安装 Windows 11 【答案】B 【解析】4TB 硬盘超过 MBR 支持的 2.2TB 8.使用系统安装盘分区时，以下说法错误的是（ ） A. 可在 Windows 安装过程中，删除原有分区并重新创建 B. 能选择分区格式（如 NTFS ）并格式化 C. Linux 安装盘分区工具（如 parted ）可创建 EXT4 分区 D. 系统安装盘分区会导致硬盘数据全部丢失（未备份时 ），无法无损调整 【答案】D 【解析】系统安装盘分区工具（如 Windows 安装盘 ）可删除分区并新建（会丢数据 ），但部分工具（如 Linux 的 parted ）支持无损调整（需未挂载 ） 9.使用系统磁盘管理分区，不能实现的是（ ） A. 创建主分区、扩展分区 B. 无损调整分区大小 C. 转换分区表类型 D. 格式化分区为 EXT4 【答案】D 【解析】Windows 磁盘管理仅支持 Windows 文件系统（NTFS、FAT32 等 ），无法格式化为 EXT4（Linux 格式 ）；A、B、C 是磁盘管理的功能（转换分区表会丢数据 ） 。 10.使用分区软件分区时，“对齐分区” 功能的作用是（ ） A. 让分区大小相同 B. 使分区起始位置与硬盘物理扇区对齐，提升读写性能（4K 对齐 ） C. 修复分区表错误 D. 加速硬盘寻道 【答案】B 【解析】4K 对齐让分区起始扇区与硬盘物理扇区（或逻辑扇区 ）对齐，避免读写性能损失（特别是 SSD ） [内容小结] 本节针对硬盘分区规划、分区类型、分区格式、分区方法以及格式化操作进行了详细的讲解。本节知识点较多且重要，分析近年高考真题卷，本节知识点多以操作题、综合题的形式进行考查，所占分值较高，考查频率较高，需要同学们加以掌握。条件允许的情况下，建议同学们使用虚拟机进行分区与格式化的实际操作，方便记忆与知识的掌握。 学科网（北京）股份有限公司 $$