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随着计算机技术、网络通信技术和多媒体技术的飞速发展，计算机课程已经成为高等院校每一个学生的必修课。学生对信息技术日益渴求，上机的时间不断增多，学校机房规模不断扩大，操作系统日益复杂庞大，应用软件繁多。
在高校，机房由于联入互联网并使用频繁，误操作、病毒侵袭、非法关机等经常发生，系统经常被改得乱七八糟 ,文件被删除，甚至导致计算机操作系统及整个网络陷入瘫痪。因此保障电脑的安全性和可靠性是一个必须解决的问题。传统的用人力来管理和维护机房，不仅费时费力，工作量也非常大，这种方法已不适应目前的需求，因此许多高校都采用硬盘保护卡技术来解决机房的软件维护问题。
1 硬盘保护卡工作原理
(1)BIOS运行时硬盘保护卡如何获得系统控制
利用BIOS POST ( Power On Self Test)的初始化例程提供的安装附加的BIOS手段,构造硬盘保护卡启动ROM。计算机加电时,系统将运行BIOS里的POST程序,测试PC机的扩展口。若收到如55AA等数据的返回,说明插槽里有保护卡存在,它会自动读取其程序的首地址,执行程序的内容。在硬盘保护卡ROM中修改操作系统引导入口INT19H的中断向量,可获得B IOS系统控制。优先执行自己ROM中的程序,检查硬盘上是否安装有保护卡驱动程序，若无，则安装软盘中的驱动程序，分割规划硬盘。若有，执行相应的硬盘保护功能。
(2)硬盘保护卡对硬盘I/O重定位与实现
硬盘保护主要是控制硬盘“写”的功能和“读”的技巧。“写”有三个层次:写I/O端口、写扇区、写文件。前两者由BIOS控制，后者由操作系统完成。而后者写文件分解成写扇区与写I/O端口，最终由BIOS完成。“读”主要根据密码级别，分别可读硬盘系统区、数据区、隐含备份区、“映射”操作区。在硬盘保护卡ROM中，模拟操作系统，修改BIOS相应的中断和功能调用，控制硬盘读写。修改BIOS建立的INT13H在内存“中断向量表”中的中断向量，修改BIOS的INT13H读写扇区功能，新的INT13H取得对硬盘扇区的读写控制权。在新的INT13H中，建立扇区的“映射”标志，判断是读写原扇区还是“映射”扇区，以控制硬盘读写系统区、数据区或隐含备份区。每个扇区对应一个二进制位，考虑硬盘的扇区个数比较多，标志以“标志扇区”的形式保存在硬盘系统隐含区，在内存仅开辟少数几个活动的“标志扇区”，以检测“映射”标志。
2 硬盘保护卡的主要特点
(1)自动删除一些无用的临时文件可以节省硬盘空问。
(2)硬盘保护卡的安装和使用比较简单方便，只需要将卡插入主板上空闲的ISA或PCI插槽即可。然后按照使用说明书所说的步骤去做就能完成硬盘保护卡的正确安装。
(3)硬盘保护卡一般都有使用密码，这个密码只有系统管理员知道，系统管理员使用这个密码进入到系统，进行软件的增删、资源整理等工作，以及决定是否使用硬盘保护卡。
3 硬盘保护卡的主要功能
(1)计算机安装硬盘保护卡后，被保护硬盘中的文件不能被修改、移动、删除，也不能在该盘中安装新的程序和复制、保存新的文件或修改过的文件，而且能保护住CMOS的设置参数不被修改。从表面上看，用户在使用安装了硬盘保护卡的计算机时，可以任意更改窗口的外观和各种设置，而且在被保护的硬盘分区上进行各种操作，如删除、移动、复制、修改、安装等，甚至可以对硬盘进行格式化，也可以修改CMOS参数。但一重启计算机，所有内容就都恢复到被保护前的样子。
(2)硬盘保护卡可以对硬盘进行分区，可对不同的分区设置不同的属性和复原方式。属性有立即复原型启动盘、备份复原型启动盘、不复原启动盘、共享数据盘、专属数据盘、隐藏数据盘等。在分区的同时就可以对每个分区设置不同的属性。复原方式有不复原、每次复原、手动复原、每次自动清除、随启动盘复原、每周几复原等，用户可根据自己的需要在分区时设置复原方式。
(3)硬盘保护卡不仅有硬盘保护功能，它还是一个网络机房自动维护系统。管理者只要安装好一台计算机作为发射端，将其它电脑作为接收端，接收端电脑不用安装任何软件。接收端电脑通过网络实现全部自动连线到发射端电脑，然后发射端电脑利用保护系统的网络复制功能将数据发送到网络中的其它计算机，复制后的其它计算机硬盘数据与发射端电脑一模一样。
(4)对于没有专用服务器的网络机房，硬盘保护卡的保护系统有自动修改、分配IP地址的功能。可在任何一台作为发射端的计算机上运行自动修改、分配IP地址的程序，为网络中其它的计算机自动分配IP地址。但这种分配方式所分的IP是随机的，有些时候使用起来不是很方便，比如电脑之间的互访，需要对方亲自查询IP地址，比较麻烦。网络复制时还可以选择完全分配IP地址。方法是：待所有接收端电脑登录到发射端电脑后在发射端电脑IP分配界面上手动设定或修改连线电脑的机器名、IP地址，群组都设成相同的，网卡ID不用修改。
(5)硬盘保护卡还具备网络唤醒 、重新启动、关闭电脑的功能。
4 结束语
高校计算机实践教学对机房计算机性能以及对计算机资源的有效保护的要求越来越高。硬盘保护卡就是为了满足上述要求而设计的。硬盘保护卡从硬件的层面上对硬盘中的数据进行保护和恢复，可以瞬间恢复各种有意或无意导致丢失的数据。只要重新启动电脑，硬盘数据就会恢复到当初的样机状态，其速度是所有软件恢复方法都无法与之相比的。硬盘保护系统实现了机房维护管理自动化，大幅降低了维护成本，如果在使用硬盘保护卡的基础上，结合软件克隆与备份等技术，会收到更好的效果。
在高校，机房由于联入互联网并使用频繁，误操作、病毒侵袭、非法关机等经常发生，系统经常被改得乱七八糟 ,文件被删除，甚至导致计算机操作系统及整个网络陷入瘫痪。因此保障电脑的安全性和可靠性是一个必须解决的问题。传统的用人力来管理和维护机房，不仅费时费力，工作量也非常大，这种方法已不适应目前的需求，因此许多高校都采用硬盘保护卡技术来解决机房的软件维护问题。
1 硬盘保护卡工作原理
(1)BIOS运行时硬盘保护卡如何获得系统控制
利用BIOS POST ( Power On Self Test)的初始化例程提供的安装附加的BIOS手段,构造硬盘保护卡启动ROM。计算机加电时,系统将运行BIOS里的POST程序,测试PC机的扩展口。若收到如55AA等数据的返回,说明插槽里有保护卡存在,它会自动读取其程序的首地址,执行程序的内容。在硬盘保护卡ROM中修改操作系统引导入口INT19H的中断向量,可获得B IOS系统控制。优先执行自己ROM中的程序,检查硬盘上是否安装有保护卡驱动程序，若无，则安装软盘中的驱动程序，分割规划硬盘。若有，执行相应的硬盘保护功能。
(2)硬盘保护卡对硬盘I/O重定位与实现
硬盘保护主要是控制硬盘“写”的功能和“读”的技巧。“写”有三个层次:写I/O端口、写扇区、写文件。前两者由BIOS控制，后者由操作系统完成。而后者写文件分解成写扇区与写I/O端口，最终由BIOS完成。“读”主要根据密码级别，分别可读硬盘系统区、数据区、隐含备份区、“映射”操作区。在硬盘保护卡ROM中，模拟操作系统，修改BIOS相应的中断和功能调用，控制硬盘读写。修改BIOS建立的INT13H在内存“中断向量表”中的中断向量，修改BIOS的INT13H读写扇区功能，新的INT13H取得对硬盘扇区的读写控制权。在新的INT13H中，建立扇区的“映射”标志，判断是读写原扇区还是“映射”扇区，以控制硬盘读写系统区、数据区或隐含备份区。每个扇区对应一个二进制位，考虑硬盘的扇区个数比较多，标志以“标志扇区”的形式保存在硬盘系统隐含区，在内存仅开辟少数几个活动的“标志扇区”，以检测“映射”标志。
2 硬盘保护卡的主要特点
(1)自动删除一些无用的临时文件可以节省硬盘空问。
(2)硬盘保护卡的安装和使用比较简单方便，只需要将卡插入主板上空闲的ISA或PCI插槽即可。然后按照使用说明书所说的步骤去做就能完成硬盘保护卡的正确安装。
(3)硬盘保护卡一般都有使用密码，这个密码只有系统管理员知道，系统管理员使用这个密码进入到系统，进行软件的增删、资源整理等工作，以及决定是否使用硬盘保护卡。
3 硬盘保护卡的主要功能
(1)计算机安装硬盘保护卡后，被保护硬盘中的文件不能被修改、移动、删除，也不能在该盘中安装新的程序和复制、保存新的文件或修改过的文件，而且能保护住CMOS的设置参数不被修改。从表面上看，用户在使用安装了硬盘保护卡的计算机时，可以任意更改窗口的外观和各种设置，而且在被保护的硬盘分区上进行各种操作，如删除、移动、复制、修改、安装等，甚至可以对硬盘进行格式化，也可以修改CMOS参数。但一重启计算机，所有内容就都恢复到被保护前的样子。
(2)硬盘保护卡可以对硬盘进行分区，可对不同的分区设置不同的属性和复原方式。属性有立即复原型启动盘、备份复原型启动盘、不复原启动盘、共享数据盘、专属数据盘、隐藏数据盘等。在分区的同时就可以对每个分区设置不同的属性。复原方式有不复原、每次复原、手动复原、每次自动清除、随启动盘复原、每周几复原等，用户可根据自己的需要在分区时设置复原方式。
(3)硬盘保护卡不仅有硬盘保护功能，它还是一个网络机房自动维护系统。管理者只要安装好一台计算机作为发射端，将其它电脑作为接收端，接收端电脑不用安装任何软件。接收端电脑通过网络实现全部自动连线到发射端电脑，然后发射端电脑利用保护系统的网络复制功能将数据发送到网络中的其它计算机，复制后的其它计算机硬盘数据与发射端电脑一模一样。
(4)对于没有专用服务器的网络机房，硬盘保护卡的保护系统有自动修改、分配IP地址的功能。可在任何一台作为发射端的计算机上运行自动修改、分配IP地址的程序，为网络中其它的计算机自动分配IP地址。但这种分配方式所分的IP是随机的，有些时候使用起来不是很方便，比如电脑之间的互访，需要对方亲自查询IP地址，比较麻烦。网络复制时还可以选择完全分配IP地址。方法是：待所有接收端电脑登录到发射端电脑后在发射端电脑IP分配界面上手动设定或修改连线电脑的机器名、IP地址，群组都设成相同的，网卡ID不用修改。
(5)硬盘保护卡还具备网络唤醒 、重新启动、关闭电脑的功能。
4 结束语
高校计算机实践教学对机房计算机性能以及对计算机资源的有效保护的要求越来越高。硬盘保护卡就是为了满足上述要求而设计的。硬盘保护卡从硬件的层面上对硬盘中的数据进行保护和恢复，可以瞬间恢复各种有意或无意导致丢失的数据。只要重新启动电脑，硬盘数据就会恢复到当初的样机状态，其速度是所有软件恢复方法都无法与之相比的。硬盘保护系统实现了机房维护管理自动化，大幅降低了维护成本，如果在使用硬盘保护卡的基础上，结合软件克隆与备份等技术，会收到更好的效果。