專利名稱：一種建立硬盤物理分區(qū)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建立硬盤物理分區(qū)的方法，尤其是在單硬盤上建立多個硬盤物理分區(qū)的方法。
背景技術(shù)：
計算機的應(yīng)用已深入各個領(lǐng)域。多數(shù)計算機將其數(shù)據(jù)存儲在硬盤上，每臺計算機往往只有一個硬盤。但是，同一臺計算機可能服務(wù)多個用戶或者不同的應(yīng)用需求。
在使用單一硬盤的情況下，各個用戶通常希望能夠擁有各自獨立的運行環(huán)境，不僅數(shù)據(jù)信息能夠相互隔離，如無法互相訪問，具有安全性和私密性等，而且可以進而建立各自獨立的軟件環(huán)境。有時同一用戶也可能因為有不同的應(yīng)用需求，需要在同一硬盤上建立不同的軟件運行環(huán)境。
現(xiàn)有技術(shù)下，可以在計算機的單一操作系統(tǒng)下設(shè)定多個用戶帳戶，每個賬戶分別記錄各自用戶在計算機硬盤上的數(shù)據(jù)信息，以實現(xiàn)不同用戶數(shù)據(jù)的隔離。例如在視窗Windows 2000和視窗Windows XP中，操作系統(tǒng)可以服務(wù)多個用戶，每個用戶都有單獨的帳戶和密碼，并有相應(yīng)的權(quán)限。通過多用戶支持的加密文件系統(tǒng)(EFS，Encrypting File System)，用戶可以使用任意產(chǎn)生的密鑰加密文件或文件夾。加密后，別的用戶即使是系統(tǒng)管理員也無法打開。
現(xiàn)有技術(shù)下，也可以在同一臺計算機上安裝多個操作系統(tǒng)，以服務(wù)用戶的不同應(yīng)用需求。此時，各個操作系統(tǒng)可以安裝在不同邏輯分區(qū)，也可以安裝在同一邏輯分區(qū)。硬盤上的操作系統(tǒng)的啟動主要是由主引導(dǎo)扇區(qū)和系統(tǒng)引導(dǎo)扇區(qū)來實現(xiàn)的。主引導(dǎo)扇區(qū)位于硬盤的首部，即LBA0扇區(qū)，負(fù)責(zé)搜索硬盤可以啟動的分區(qū)。主引導(dǎo)扇區(qū)是由基本輸入輸出系統(tǒng)BIOS引導(dǎo)并調(diào)入內(nèi)存執(zhí)行，系統(tǒng)引導(dǎo)扇區(qū)則位于每個分區(qū)的首部，由SYS命令負(fù)責(zé)引導(dǎo)本分區(qū)相應(yīng)的操作系統(tǒng)。
上述現(xiàn)有技術(shù)中，不同的用戶數(shù)據(jù)和操作系統(tǒng)在物理上沒有分隔，因此存在局限性。
就上述視窗Windows 2000和視窗Windows XP中為用戶提供單獨的帳戶和密碼的方式而言，首先，需要在特定的操作系統(tǒng)下才能實現(xiàn)；此外，還需要特定的分區(qū)格式NTFS；而且，高權(quán)限的管理員雖然無法打開，但是可以刪除；當(dāng)文件復(fù)制到FAT或FAT32分區(qū)下，加密消失；并且，加密進程會增加處理量和降低運行性能。
現(xiàn)有技術(shù)下在同一臺計算機上安裝多個操作系統(tǒng)的方式，由于各個操作系統(tǒng)最初都是由硬盤LBA0扇區(qū)開始的主引導(dǎo)扇區(qū)程序引導(dǎo)進行初始化的，如果LBA0扇區(qū)損壞，會同時影響多個操作系統(tǒng)，安全性差。而且，多個操作系統(tǒng)在系統(tǒng)下都是同時可見的，可能被其它應(yīng)用程序或病毒或人為誤操作而破壞，安全性差。
現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，是由于不同用戶和操作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)在物理層次上并無區(qū)分，因此，無法為用戶提供完全獨立的軟件運行環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種建立硬盤物理分區(qū)的方法，能夠在同一個硬盤上為用戶提供物理上相互隔離的多個區(qū)域，使不同區(qū)域存放的數(shù)據(jù)在物理層次上相互獨立。
為解決該技術(shù)問題，本發(fā)明提供的建立硬盤物理分區(qū)的方法，包含下述步驟1)計算機啟動，接收物理分區(qū)的劃分信息，所述信息包括硬盤物理分區(qū)的硬盤首部所在的扇區(qū)及該硬盤物理分區(qū)的容量；2)根據(jù)上述接收的硬盤物理分區(qū)的硬盤首部所在的扇區(qū)，指定硬盤首部到該扇區(qū)；以及3)根據(jù)上述接收的硬盤物理分區(qū)的容量，設(shè)定所述的硬盤首部所在的扇區(qū)開始該容量的硬盤空間為用戶可用區(qū)，相應(yīng)的，該硬盤的其它扇區(qū)為該硬盤物理分區(qū)的保護區(qū)；所述該硬盤物理分區(qū)的容量小于該硬盤實際物理容量。
所述步驟2)中硬盤首部所在的扇區(qū)可以是出廠時已確定的扇區(qū)。
所述步驟2)的扇區(qū)的指定還可以通過執(zhí)行ATA指令Set FEATURESEnable Address Offset Mode命令實現(xiàn)。
所述步驟3)的用戶可用區(qū)的設(shè)定具體是執(zhí)行ATA指令Set Max Assress。
執(zhí)行Set Max Address命令后，還可以執(zhí)行SET MAX SET PASSWORD命令，設(shè)置密碼保護，對Set Max Address命令加鎖；以后，執(zhí)行Set Max Address命令前，結(jié)合原來設(shè)置的密碼，執(zhí)行SET MAXUNLOCK命令，對Set Max Address命令解鎖。
以上所述的ATA指令在啟動時進入BIOS環(huán)境執(zhí)行。
所述步驟1)之前，還可以包括選擇是否劃分新的硬盤物理分區(qū)；如果是，則進入步驟1)；如果否，則選擇進入某一硬盤物理分區(qū)。
選擇進入某一硬盤物理分區(qū)后，可以在用戶可用區(qū)劃分邏輯分區(qū)，進而安裝操作系統(tǒng)。
所建立的新的硬盤物理分區(qū)的用戶可用區(qū)位于已建立的硬盤物理分區(qū)的保護分區(qū)，以避免破壞已建立的硬盤物理分區(qū)。
新的硬盤物理分區(qū)的硬盤首部可以位于已建立的硬盤物理分區(qū)的保護區(qū)的起始扇區(qū)以最大限度的利用硬盤容量。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明技術(shù)方案的硬盤分區(qū)方式通過在硬盤上改變硬盤首部，并根據(jù)改變后的硬盤首部設(shè)立用戶可用區(qū)及用戶保護區(qū)，在物理層次上實現(xiàn)對硬盤的隔離。不同的硬盤物理分區(qū)的用戶可用區(qū)處于硬盤的不同扇區(qū)，也即各個硬盤物理分區(qū)的用戶可用區(qū)都處于其它硬盤物理分區(qū)的保護區(qū)上，當(dāng)進入某一個硬盤物理分區(qū)時，對于用戶而言，只有該硬盤物理分區(qū)的用戶使用區(qū)是可見的，而該物理分區(qū)的保護區(qū)對用戶而言相當(dāng)于不存在。這就保證了處于某一個硬盤物理分區(qū)的用戶不可能訪問其它硬盤物理分區(qū)，使不同的分區(qū)在物理上相互獨立。
由于以上特點，使用本發(fā)明提供的方法，可以在共享同一硬盤的前提下，提供物理上獨立的不同區(qū)域供用戶使用，不僅保證各個用戶的數(shù)據(jù)相互在物理層次上的獨立性，更為用戶提供了完全獨享的軟件環(huán)境。
由于該方法只需在最底層的軟件上執(zhí)行若干指令即可實現(xiàn)，不需要增加任何硬件，因此同時具有簡單易行、無需增加成本的優(yōu)點。


圖1是本發(fā)明所述方法的第一實施例的流程圖；圖2a至圖2e是圖1各步驟對應(yīng)的硬盤分區(qū)情況；圖3是本發(fā)明所述方法的第二實施例的流程圖；圖4a至圖4h是圖3各步驟對應(yīng)的硬盤分區(qū)情況。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)的描述。
請參閱圖1，本發(fā)明的第一實施例實現(xiàn)在一個硬盤上劃分兩個物理分區(qū)。
本實施例中劃分硬盤物理分區(qū)由計算機程序完成，該程序可以是BIOS中的模塊，可以稱之為物理分區(qū)劃分模塊，在BIOS引導(dǎo)硬盤上操作系統(tǒng)前調(diào)用。在硬盤初始未劃分任何空間也未安裝任何操作系統(tǒng)的情況下(見圖2a)，進行如下操作步驟S1，計算機上電，啟動BIOS，調(diào)用所述物理分區(qū)劃分模塊，提示用戶劃分用戶可用區(qū)和保護分區(qū)。并記錄用戶的選擇。
例如用戶可用區(qū)位于LBA0扇區(qū)至用戶指定的M扇區(qū)，保護分區(qū)位于M+1扇區(qū)至硬盤實際物理最大地址(Native Max Address)所在扇區(qū)。
步驟S2，在BIOS中執(zhí)行Set Max Address命令，保護M扇區(qū)以上的保護分區(qū)，實現(xiàn)物理隔離。此時保護分區(qū)無法被任何軟件所訪問。劃分后硬盤狀態(tài)如圖2b所示。
步驟S3，BIOS繼續(xù)引導(dǎo)硬盤，按正常方式在用戶可用區(qū)(LBA0-M扇區(qū))劃分分區(qū)，包括主分區(qū)及邏輯分區(qū)等，并安裝操作系統(tǒng)。硬盤狀態(tài)如圖2c所示。
步驟S4，再次啟動計算機，BIOS調(diào)用物理分區(qū)劃分模塊，在用戶選擇下，執(zhí)行Set FEATURES Enable Address Offset Mode命令，重新指定硬盤LBA0扇區(qū)位置到保護分區(qū)起始位置(M+1)扇區(qū)。
需要說明的是第一，重新指定LBA0到M+1扇區(qū)位置，是為了不破壞已安裝的操作系統(tǒng)A和最大利用硬盤資源，Set FEATURES Enable AddressOffset Mode命令可以指定LBA0到硬盤上任何扇區(qū)。第二，執(zhí)行重新指定LBA0扇區(qū)指令不會破壞硬盤現(xiàn)有的任何數(shù)據(jù)信息。
重新執(zhí)行Set Max Address命令，保護新地址Max-M+1扇區(qū)以上的扇區(qū)，保護新的保護分區(qū)即原來的用戶可用區(qū)。執(zhí)行完畢后，硬盤狀態(tài)如圖2d所示。
步驟S5、BIOS繼續(xù)引導(dǎo)硬盤，按正常方式在新的用戶可用區(qū)(新地址LBA0至Max-M扇區(qū))劃分分區(qū)(主分區(qū)及邏輯分區(qū)等)，并安裝操作系統(tǒng)B。安裝完畢后，硬盤狀態(tài)如圖2e所示。
步驟S6、每次啟動時，可在BIOS中選擇啟動系統(tǒng)A或B。
如果選擇啟動系統(tǒng)A，則由BIOS中模塊保證LBA0設(shè)置在原硬盤LBA0起始位置，并保護相應(yīng)的保護分區(qū)，從LBA0啟動相應(yīng)操作系統(tǒng)A。
如果選擇啟動系統(tǒng)B，則由BIOS中物理分區(qū)劃分模塊執(zhí)行Set FEATURESEnable Address Offset Mode命令，保證LBA0設(shè)置在原硬盤(M+1)處；在BIOS中執(zhí)行Set Max Address命令并保護相應(yīng)的保護分區(qū)，從新的LBA0位置啟動相應(yīng)操作系統(tǒng)B。
上述每次使用Set Max Address命令后，可以緊接著使用SET MAX SETPASSWORD命令，設(shè)置32字節(jié)長度的密碼保護，對Set Max Address命令加鎖；這是為了防止其它程序進入BIOS，更改物理硬盤用戶使用區(qū)及保護區(qū)的設(shè)置，確保已建立的物理硬盤不被非法破壞。以后，每次使用Set MaxAddress命令前必須結(jié)合原來設(shè)置的32字節(jié)的密碼執(zhí)行SET MAX UNLOCK命令，對Set Max Address命令解鎖。
請參考圖3，是本發(fā)明的第二實施例的流程圖。該實施例可在同一硬盤上獲得多個互相獨立，并有著物理隔離的操作系統(tǒng)，可以同時安裝Windows 98，Windows 2000，Windows XP，Linux，Novell，Unix等等。
實現(xiàn)物理隔離并可以設(shè)置LBA0扇區(qū)位置的物理分區(qū)劃分模塊位于BIOS中，并在BIOS引導(dǎo)硬盤上操作系統(tǒng)前調(diào)用。硬盤初始未劃分任何空間也未安裝任何操作系統(tǒng)，如圖4a所示。
實際操作步驟如下步驟S1，計算機上電，啟動BIOS調(diào)用模塊，提示用戶劃分用戶可用區(qū)和保護分區(qū)。
例如用戶可用區(qū)位于LBA0扇區(qū)至用戶指定的M扇區(qū)，保護分區(qū)位于M+1扇區(qū)至硬盤實際物理最大地址Native Max Address所在扇區(qū)。
步驟步驟S2，在BIOS中執(zhí)行Set Max Address命令，保護M扇區(qū)以上的保護分區(qū)，實現(xiàn)物理隔離。此時保護分區(qū)無法被任何軟件所訪問。執(zhí)行完畢后，硬盤狀態(tài)如圖4b所示。
步驟S3，BIOS繼續(xù)引導(dǎo)硬盤，按正常方式在用戶可用區(qū)(LBA0-M扇區(qū))劃分分區(qū)包括主分區(qū)及邏輯分區(qū)等，并安裝操作系統(tǒng)A(例如Windows98)；安裝后硬盤狀態(tài)如圖4c所示。
步驟S4，再次啟動計算機，BIOS調(diào)用此模塊，在用戶選擇下，執(zhí)行SetFEATURES Enable Address Offset Mode命令，重新指定硬盤LBA0扇區(qū)位置到保護分區(qū)起始位置(M+1)扇區(qū)。執(zhí)行完畢后，硬盤狀態(tài)如圖4d所示。
需要說明的是第一，重新指定LBA0到M+1扇區(qū)位置，是為了不破壞已安裝的操作系統(tǒng)A和最大利用硬盤資源，理論上可以指定到大于M+1扇區(qū)的任何位置。第二，執(zhí)行重新指定LBA0扇區(qū)指令不會破壞硬盤現(xiàn)有的任何數(shù)據(jù)信息。
步驟S5，在原保護分區(qū)(新的LBA0扇區(qū))起始位置劃分新的用戶可用區(qū)(LBA0-N扇區(qū))。執(zhí)行完畢后，硬盤狀態(tài)如圖4e所示。
新用戶可用區(qū)N小于原保護分區(qū)。
步驟S6，重新執(zhí)行Set Max Address命令，保護新地址N+1扇區(qū)以上的扇區(qū)，保護新的保護分區(qū)(即原來的用戶可用區(qū)和原保護分區(qū)的一部分)。執(zhí)行完畢后，硬盤狀態(tài)如圖4f所示。
步驟S7，BIOS繼續(xù)引導(dǎo)硬盤，按正常方式在新的用戶可用區(qū)(新地址LBA0至N扇區(qū))劃分分區(qū)(主分區(qū)及邏輯分區(qū)等)，并安裝操作系統(tǒng)B。執(zhí)行完畢后，硬盤狀態(tài)如圖4g所示。
步驟S8，重復(fù)步驟4至步驟7，可以繼續(xù)劃分原保護分區(qū)，并安裝系統(tǒng)C，D，E...。硬盤狀態(tài)如圖4h所示。
每次啟動時，可在BIOS中選擇啟動系統(tǒng)A或B或C，D.....
如果選擇啟動系統(tǒng)A，則由BIOS中模塊保證LBA0設(shè)置在原硬盤LBA0起始位置，并保護相應(yīng)的保護分區(qū)，從LBA0啟動相應(yīng)操作系統(tǒng)A。
如果選擇啟動系統(tǒng)B，則由BIOS中模塊保證LBA0設(shè)置在原硬盤(M+1)處，并保護相應(yīng)的保護分區(qū)，從新的LBA0位置啟動相應(yīng)操作系統(tǒng)B。依次類推，在保證設(shè)置LBA0到正確位置，并保護相應(yīng)的保護分區(qū)的情況下，可以啟動任一系統(tǒng)。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種建立硬盤物理分區(qū)的方法，其特征在于包含下述步驟1)計算機啟動，接收物理分區(qū)的劃分信息，所述信息包括硬盤物理分區(qū)的硬盤首部所在的扇區(qū)及該硬盤物理分區(qū)的容量；2)根據(jù)上述接收的硬盤物理分區(qū)的硬盤首部所在的扇區(qū)，指定硬盤首部到該扇區(qū)；以及3)根據(jù)上述接收的硬盤物理分區(qū)的容量，設(shè)定所述的硬盤首部所在的扇區(qū)開始該容量的硬盤空間為用戶可用區(qū)，相應(yīng)的，該硬盤的其它扇區(qū)為該硬盤物理分區(qū)的保護區(qū)；所述該硬盤物理分區(qū)的容量小于該硬盤實際物理容量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟2)中硬盤首部所在的扇區(qū)是出廠時已確定的扇區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟2)的扇區(qū)的指定具體是執(zhí)行ATA指令Set FEATURES Enable Address Offset Mode命令。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟3)的用戶可用區(qū)的設(shè)定具體是執(zhí)行ATA指令Set Max Assress。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于執(zhí)行Set Max Address命令后，還執(zhí)行SET MAX SET PASSWORD命令，設(shè)置密碼保護，對Set MaxAddress命令加鎖；以后，執(zhí)行Set Max Address命令前，結(jié)合原來設(shè)置的密碼，執(zhí)行SET MAXUNLOCK命令，對Set Max Address命令解鎖。
6.根據(jù)權(quán)利要求3、4或5所述的方法，其特征在于所述的ATA指令在啟動時進入BIOS環(huán)境執(zhí)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟1)之前，還包括選擇是否劃分新的硬盤物理分區(qū)；如果是，則進入步驟1)；如果否，則選擇進入某一硬盤物理分區(qū)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于選擇進入某一硬盤物理分區(qū)后，還包括在用戶可用區(qū)劃分邏輯分區(qū)，進而安裝操作系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述新的硬盤物理分區(qū)的用戶可用區(qū)位于已建立的硬盤物理分區(qū)的保護分區(qū)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述新的硬盤物理分區(qū)的硬盤首部位于已建立的硬盤物理分區(qū)的保護區(qū)的起始扇區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種建立硬盤物理分區(qū)的方法。首先選擇硬盤物理分區(qū)硬盤首部所在的扇區(qū)，并從該扇區(qū)開始在硬盤物理容量的范圍內(nèi)建立硬盤的用戶使用區(qū)，硬盤的其它部分成為硬盤的保護區(qū)，最終構(gòu)成一個硬盤物理分區(qū)。進入該硬盤物理分區(qū)后，只能訪問硬盤用戶使用區(qū)，保護區(qū)對于用戶不可見?？梢酝ㄟ^選擇硬盤首部所在扇區(qū)，在硬盤的不同位置建立不同的硬盤物理分區(qū)。本發(fā)明方法可以在共享同一硬盤的前提下，實現(xiàn)不同用戶的數(shù)據(jù)在物理上相互隔離，并進而建立物理層次上完全獨立的數(shù)據(jù)存儲空間，使用戶擁有獨享的運行環(huán)境。
文檔編號G06F21/80GK1831787SQ200510053728
公開日2006年9月13日 申請日期2005年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月10日
發(fā)明者景濤 申請人:聯(lián)想(北京)有限公司