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硬盘

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[url]硬盘概述
硬盘发展
硬盘接口
硬盘制造商
硬盘的物理结构
硬盘的逻辑结构
硬盘的基本参数
硬盘数据保护
扩展分区[/url]



  
硬盘概述
  硬盘(港台称之为硬碟,英文名:Hard Disc Drive 简称HDD 全名 温彻斯特式硬盘)是电脑主要的存储媒介之一,由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成。这些碟片外覆盖有铁磁性材料。绝大多数硬盘都是固定硬盘,被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。
硬盘发展
  1、1956年,IBM的IBM 350 RAMAC是现代硬盘的雏形,它相当于两个冰箱的体积,不过其储存容量只有5MB。1973年IBM 3340问世,它拥有“温彻斯特”这个绰号,来源于他两个30MB的储存单元,恰是当时出名的“温彻斯特来福枪”的口径和填弹量。至此,硬盘的基本架构被确立。
  2、1980年,两位前IBM员工创立的公司开发出5.25英寸规格的5MB硬盘,这是首款面向台式机的产品,而该公司正是希捷(SEAGATE)公司。
  3、80年代末,IBM公司推出MR(Magneto Resistive磁阻)技术令磁头灵敏度大大提升,使盘片的储存密度较之前的20Mbpsi(bit/每平方英寸)提高了数十倍,该技术为硬盘容量的巨大提升奠定了基础。1991年,IBM应用该技术推出了首款3.5英寸的1GB硬盘
  4、1970年到1991年,硬盘盘片的储存密度以每年25%~30%的速度增长;从1991年开始增长到60%~80%;至今,速度提升到100%甚至是200%,从1997年开始的惊人速度提升得益于IBM的GMR(Giant Magneto Resistive,巨磁阻)技术,它使磁头灵敏度进一步提升,进而提高了储存密度
  5、1995年,为了配合Intel的LX芯片组,昆腾(Quantum)与Intel携手发布UDMA 33接口——EIDE标准将原来接口数据传输率从16.6MB/s提升到了33MB/s 同年,希捷开发出液态轴承(FDB,Fluid Dynamic Bearing)马达。所谓的FDB就是指将陀螺仪上的技术引进到硬盘生产中,用厚度相当于头发直径十分之一的油膜取代金属轴承,减轻了硬盘噪音与发热量
  6、1996年,希捷收购康诺(Conner Peripherals)
  7、1998年2月,UDMA 66规格面世
  8、2000年10月,迈拓(Maxtor)收购昆腾
  9、2003年1月,日立宣布完成20.5亿美元的收购IBM硬盘事业部计划,并成立日立环球储存科技公司(Hitachi Global Storage Technologies, Hitachi GST)
  10、2005年日立环储和希捷都宣布了将开始大量采用磁盘垂直写入技术(perpendicular recording),该原理是将平行于盘片的磁场方向改变为垂直(90度),更充分地利用的储存空间
  11、2005年12月21日, 硬盘制造商希捷宣布收购迈拓(Maxtor)
  12、2007年1月,日立环球储存科技宣布将会发售全球首只1Terabyte的硬盘,比原先的预定时间迟了一年多。硬盘的售价为399美元,平均每美分可以购得27.5MB硬盘空间。
  13、2007年11月,Maxtor硬盘出厂的预先格式化的硬盘,被发现已植入会盗取在线游戏的帐号与密码的木马[1]。
  14、.以下是近年来关于硬盘容量和单位价格的趣味数字
  1995年 200MB~400MB 大于4000元/GB
  1996年 1.2GB~2.1GB 1500元~2000/GB
  1998年 1.2GB~2.1GB 200元~250元/GB
  2000年 4.3GB~6.4GB 40元/GB
  2002年 10GB~20GB 20元/GB
  2004年 40GB~80GB 6.9元/GB
  2005年 80GB~160GB 4.5元/GB
  2006年 80GB~250GB 3.8元/GB
  2008年 160GB~1.5TB 0.8元/GB 
  未来的发展趋势
  希捷存储新技术:2009年出2500G硬盘
  硬盘记录密度越大就可以实现越大的磁盘容量,希捷最近发布的160GB 5400rpm 2.5英寸
  垂直纪录笔记本硬盘的纪录密度是每平方英寸135Gbits,东芝最新展示的2.5英寸硬盘每平
  方英寸纪录密度是188Gbits,而在加州硅谷的IDEMA DiSKON展会上,希捷展示了1种磁记录
  设备,每平方英寸可以纪录421Gbits数据!
  希捷CEO Bill Watkins表示,在纪录密度上的突破将开启数字革命,硬盘在各种存储需
  求上可以持续保持领先优势。根据希捷的新闻稿,希捷宣称采用421Gbits/平方英寸密度制
  造的1.8英寸硬盘可以容纳275GB数据,2.5英寸硬盘可以容纳500GB数据,而全尺寸的3.5英
  寸硬盘则可以容纳2.5TB数据,预计希捷将在2009年拿出全尺寸3.5英寸2.5TB容量的硬盘。
  日立2010年推5000G硬盘 等同半个人脑存储量
  据国外媒体报道,日立日前宣布,将于2010年推出5TB(5000G)硬盘,从而向新兴的固态
  硬盘发起挑战。
  如今,固态硬盘逐渐蚕食传统硬盘业务, 尤其是在笔记本电脑市场。但是,这并不意
  味着传统硬盘将从此退出历史舞台。
  硬盘专家日立的做法是,尽可能提升硬盘的存储空间。据悉,日立计划于2010年推出5TB
  3.5英寸商用硬盘。该硬盘采用了电流正交平面垂直巨磁阻(CPP-GMR)技术,使每平方英寸的
  存储密度达到1TB。
  至于5TB的硬盘能够存储多少内容, 日立高管Yoshihiro Shiroishi称:“到2010年,2
  块硬盘的存储量就与人类大脑的存储量相当。
  2009年3月,西部数据推出四碟装2TB硬盘,将传统硬盘的总容量推上了一个新的高度。
[url]硬盘接口
[/url]
  ATA 全称Advanced Technology Attachment,是用传统的 40-pin 并口数据线连接主板与硬盘的,外部接口速度最大为133MB/s,因为并口线的抗干扰性太差,且排线占空间,不利计算机散热,将逐渐被 SATA 所取代。
  IDE
  IDE的英文全称为“Integrated Drive Electronics”,即“电子集成驱动器”,俗称PATA并口。
  SATA
  使用SATA(Serial ATA)口的硬盘又叫串口硬盘,是未来PC机硬盘的趋势。2001年,由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组成的Serial ATA委员会正式确立了Serial ATA 1.0规范,2002年,虽然串行ATA的相关设备还未正式上市,但Serial ATA委员会已抢先确立了Serial ATA 2.0规范。Serial ATA采用串行连接方式,串行ATA总线使用嵌入式时钟信号,具备了更强的纠错能力,与以往相比其最大的区别在于能对传输指令(不仅仅是数据)进行检查,如果发现错误会自动矫正,这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。
  
支持Serial-ATA技术的标志
  
主板上的Serial-ATA接口
  SATA2
  希捷在SATA的基础上加入NCQ本地命令阵列技术,并提高了磁盘速率。
  SCSI 全称为Small Computer System Interface(小型机系统接口),历经多世代的发展,从早期的 SCSI-II,到目前的 Ultra320 SCSI 以及 Fiber-Channel (光纤通道),接头类型也有多种。SCSI 硬盘广为工作站级个人计算机以及服务器所使用,因为它的转速快,可达 15000 rpm,且数据传输时占用 CPU 运算资源较低,但是单价也比同样容量的 ATA 及 SATA 硬盘昂贵。
  SAS(Serial Attached SCSI)是新一代的SCSI技术,和SATA硬盘相同,都是采取序列式技术以获得更高的传输速度,可达到3Gb/s。此外也透过缩小连接线改善系统内部空间等。
  此外,由于SAS硬盘可以与SATA硬盘共享同样的背板,因此在同一个SAS存储系统 中,可以用SATA硬盘来取代部分昂贵的SCSI硬盘,节省整体的存储成本。
[编辑本段]硬盘制造商
  EMC
  EMC为一家美国信息存储资讯科技公司, 主要业务为信息存储及管理产品、服务和解决方案。EMC 公司创建于 1979 年,总部在马萨诸塞州霍普金顿市
  EMC Clariion CX500EMC公司的股票符号是 EMC,在纽约股票交易所交易,并且是 S&P 500 成份股之一。
  希捷(Seagate)
   希捷科技(英语:Seagate Technology,NYSE:STX)是全球主要的硬盘厂商之一,于1979年在美国加州成立,现时在开曼群岛注册。现时,希捷的主要产品包括桌面硬盘,企业用硬盘,笔记本电脑硬盘和微型硬盘。在专门研发硬盘的厂商中,希捷是历史最悠久的。它的第一个硬盘产品,容量是5MB。在2006年5月,希捷科技收购了另一间硬盘厂商-迈拓公司。产品销量方面,希捷报称自己是第一间公司,售出10亿个硬盘产品。
  西部数据(Westdigital)
  市场占有率仅次于希捷。以桌面产品为主。其桌面产品分为侧重高IO性能的Black系列(俗称“黑盘”),普通的Blue系列(俗称蓝盘),以及侧重低功耗、低噪音的环保Green系列(俗称绿盘)。
  西部数据同时也提供面向企业近线存储的Raid Edition系列,简称RE系列。同时也有SATA接口的10000RPM的猛禽系列和迅猛龙(VelociRaptor)系列。
  日立(Hitachi)
  第三大硬盘厂商。主要由收购的原IBM硬盘部门发展而来。
  日立制作所(日文:株式会社日立制作所;英文:Hitachi, Ltd.),简称日立,总部位于日本东京,致力于家用电器、电脑产品、半导体、产业机械等产品,是日本最大的综合电机生产商。
  三星(Samsung)
   三星电子(Samsung Electronics KSE:005930 、KSE:005935 、LSE:SMSN、LSE:SMSD)是世界上最大的电子工业公司,三星集团子公司之一。1938年3月它于大韩民国大邱广域市成立,创始人是李秉喆,现在的社长是李健熙。一开始它是一个出口商,但很快它就进入了许多其它领域。今天它在全世界58个国家拥有20多万职员。2003年,它的周转值为1017亿美元。在世界上最有名的100个商标的列表中,三星电子是唯一的一个韩国商标,是韩国民族工业的象征。
  迈拓(Maxtor)
  迈拓(Maxtor)是一家成立于1982年的美国硬盘厂商,在2006年被另外一家硬盘厂商希捷公司收购。[1] 在2005年12月即收购前,迈拓公司是世界第三大硬盘生产商。现在迈拓公司作为希捷公司的一家子公司运营。迈拓同时经营桌面电脑与服务器市场, 相对于速度而言,迈拓更关注于硬盘容量。
  东芝(Toshiba)
  是日本最大的半导体制造商,亦是第二大综合电机制造商,隶属于三井集团旗下。东芝是由两家日本公司于1939年合并成的。
  东芝是世界上芯片制造商中的重要成员。2009年2月,东芝并购富士通硬盘部门。
  富士通(Fujitsu)
  富士通株式会社(Fujitsū Kabushiki-gaisha)是一家日本公司,专门制作半导体、电脑(超级电脑、个人电脑、服务器)、通讯装置及服务,总部位于东京。
  2009年2月,东芝并购富士通硬盘部门。
[编辑本段]硬盘的物理结构
  (以下资料可参看《硬盘大世界》、《优因培少儿科技大全》)
  1、磁头
  硬盘内部结构磁头是硬盘中最昂贵的部件,也是硬盘技术中最重要和最关键的一环。传统的磁头是读写合一的电磁感应式磁头,但是,硬盘的读、写却是两种截然不同的操作,为此,这种二合一磁头在设计时必须要同时兼顾到读/写两种特性,从而造成了硬盘设计上的局限。而MR磁头(Magnetoresistive heads),即磁阻磁头,采用的是分离式的磁头结构:写入磁头仍采用传统的磁感应磁头(MR磁头不能进行写操作),读取磁头则采用新型的MR磁头,即所谓的感应写、磁阻读。这样,在设计时就可以针对两者的不同特性分别进行优化,以得到最好的读/写性能。另外,MR磁头是通过阻值变化而不是电流变化去感应信号幅度,因而对信号变化相当敏感,读取数据的准确性也相应提高。而且由于读取的信号幅度与磁道宽度无关,故磁道可以做得很窄,从而提高了盘片密度,达到200MB/英寸2,而使用传统的磁头只能达到20MB/英寸2,这也是MR磁头被广泛应用的最主要原因。目前,MR磁头已得到广泛应用,而采用多层结构和磁阻效应更好的材料制作的GMR磁头(Giant Magnetoresistive heads)也逐渐普及。
  2、磁道
  当磁盘旋转时,磁头若保持在一个位置上,则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹,这些圆形轨迹就叫做磁道。这些磁道用肉眼是根本看不到的,因为它们仅是盘面上以特殊方式磁化了的一些磁化区,磁盘上的信息便是沿着这样的轨道存放的。相邻磁道之间并不是紧挨着的,这是因为磁化单元相隔太近时磁性会相互产生影响,同时也为磁头的读写带来困难。一张1.44MB的3.5英寸软盘,一面有80个磁道,而硬盘上的磁道密度则远远大于此值,通常一面有成千上万个磁道。
  3、扇区
  磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段,这些弧段便是磁盘的扇区,每个扇区可以存放512个字节的信息,磁盘驱动器在向磁盘读取和写入数据时,要以扇区为单位。1.44MB3.5英寸的软盘,每个磁道分为18个扇区。
  4、柱面
  硬盘通常由重叠的一组盘片构成,每个盘面都被划分为数目相等的磁道,并从外缘的“0”开始编号,具有相同编号的磁道形成一个圆柱,称之为磁盘的柱面。磁盘的柱面数与一个盘面上的磁道数是相等的。由于每个盘面都有自己的磁头,因此,盘面数等于总的磁头数。所谓硬盘的CHS,即Cylinder(柱面)、Head(磁头)、Sector(扇区),只要知道了硬盘的CHS的数目,即可确定硬盘的容量,硬盘的容量=柱面数*磁头数*扇区数*512B。
[编辑本段]硬盘的逻辑结构
  1. 硬盘参数释疑
  到目前为止, 人们常说的硬盘参数还是古老的 CHS(Cylinder/Head/Sector)参数。那么为什么要使用这些参数,它们的意义是什么?它们的取值范围是什么?
  很久以前, 硬盘的容量还非常小的时候,人们采用与软盘类似的结构生产硬盘。也就是硬盘盘片的每一条磁道都具有相同的扇区数。由此产生了所谓的3D参数 (Disk Geometry). 既磁头数(Heads),柱面数(Cylinders),扇区数(Sectors),以及相应的寻址方式。
  其中:
  磁头数(Heads)表示硬盘总共有几个磁头,也就是有几面盘片, 最大为 255 (用 8 个二进制位存储);
  柱面数(Cylinders) 表示硬盘每一面盘片上有几条磁道,最大为 1023(用 10 个二进制位存储);
  扇区数(Sectors) 表示每一条磁道上有几个扇区, 最大为 63(用 6个二进制位存储);
  每个扇区一般是 512个字节, 理论上讲这不是必须的,但好像没有取别的值的。
  所以磁盘最大容量为:
  255 * 1023 * 63 * 512 / 1048576 = 7.837 GB ( 1M =1048576 Bytes )或硬盘厂商常用的单位:
  255 * 1023 * 63 * 512 / 1000000 = 8.414 GB ( 1M =1000000 Bytes )
  在 CHS 寻址方式中,磁头,柱面,扇区的取值范围分别为 0到 Heads - 1。0 到 Cylinders - 1。 1 到 Sectors (注意是从 1 开始)。
  2. 基本 Int 13H 调用简介
  BIOS Int 13H 调用是 BIOS提供的磁盘基本输入输出中断调用,它可以完成磁盘(包括硬盘和软盘)的复位,读写,校验,定位,诊,格式化等功能。它使用的就是 CHS 寻址方式, 因此最大识能访问 8 GB 左右的硬盘 (本文中如不作特殊说明,均以 1M = 1048576 字节为单位)。
  3. 现代硬盘结构简介
  在老式硬盘中,由于每个磁道的扇区数相等,所以外道的记录密度要远低于内道, 因此会浪费很多磁盘空间 (与软盘一样)。为了解决这一问题,进一步提高硬盘容量,人们改用等密度结构生产硬盘。也就是说,外圈磁道的扇区比内圈磁道多,采用这种结构后,硬盘不再具有实际的3D参数,寻址方式也改为线性寻址,即以扇区为单位进行寻址。
  为了与使用3D寻址的老软件兼容 (如使用BIOSInt13H接口的软件), 在硬盘控制器内部安装了一个地址翻译器,由它负责将老式3D参数翻译成新的线性参数。这也是为什么现在硬盘的3D参数可以有多种选择的原因(不同的工作模式,对应不同的3D参数, 如 LBA,LARGE,NORMAL)。
  4. 扩展 Int 13H 简介
  虽然现代硬盘都已经采用了线性寻址,但是由于基本 Int13H 的制约,使用 BIOS Int 13H 接口的程序, 如 DOS 等还只能访问 8 G以内的硬盘空间。为了打破这一限制, Microsoft 等几家公司制定了扩展 Int 13H 标准(Extended Int13H),采用线性寻址方式存取硬盘, 所以突破了 8 G的限制,而且还加入了对可拆卸介质 (如活动硬盘) 的支持。
[编辑本段]硬盘的基本参数
  一、容量
  作为计算机系统的数据存储器,容量是硬盘最主要的参数。
  硬盘的容量以兆字节(MB)或千兆字节(GB)为单位,1GB=1024MB。但硬盘厂商在标称硬盘容量时通常取1G=1000MB,因此我们在BIOS中或在格式化硬盘时看到的容量会比厂家的标称值要小。
  硬盘的容量指标还包括硬盘的单碟容量。所谓单碟容量是指硬盘单片盘片的容量,单碟容量越大,单位成本越低,平均访问时间也越短。
  对于用户而言,硬盘的容量就象内存一样,永远只会嫌少不会嫌多。Windows操作系统带给我们的除了更为简便的操作外,还带来了文件大小与数量的日益膨胀,一些应用程序动辄就要吃掉上百兆的硬盘空间,而且还有不断增大的趋势。因此,在购买硬盘时适当的超前是明智的。近两年主流硬盘是80G,而160G以上的大容量硬盘亦已开始逐渐普及。
  一般情况下硬盘容量越大,单位字节的价格就越便宜,但是超出主流容量的硬盘略微例外。时至2008年12月初,1TB(1000GB)的希捷硬盘中关村报价是¥700元,500G的硬盘大概是¥320元。
  二、转速
  转速(Rotationl Speed 或Spindle speed),是硬盘内电机主轴的旋转速度,也就是硬盘盘片在一分钟内所能完成的最大转数。转速的快慢是标示硬盘档次的重要参数之一,它是决定硬盘内部传输率的关键因素之一,在很大程度上直接影响到硬盘的速度。硬盘的转速越快,硬盘寻找文件的速度也就越快,相对的硬盘的传输速度也就得到了提高。硬盘转速以每分钟多少转来表示,单位表示为RPM,RPM是Revolutions Per minute的缩写,是转/每分钟。RPM值越大,内部传输率就越快,访问时间就越短,硬盘的整体性能也就越好。
  硬盘的主轴马达带动盘片高速旋转,产生浮力使磁头飘浮在盘片上方。要将所要存取资料的扇区带到磁头下方,转速越快,则等待时间也就越短。因此转速在很大程度上决定了硬盘的速度。
  家用的普通硬盘的转速一般有5400rpm、7200rpm几种,高转速硬盘也是现在台式机用户的首选;而对于笔记本用户则是4200rpm、5400rpm为主,虽然已经有公司发布了7200rpm的笔记本硬盘,但在市场中还较为少见;服务器用户对硬盘性能要求最高,服务器中使用的SCSI硬盘转速基本都采用10000rpm,甚至还有15000rpm的,性能要超出家用产品很多。较高的转速可缩短硬盘的平均寻道时间和实际读写时间,但随着硬盘转速的不断提高也带来了温度升高、电机主轴磨损加大、工作噪音增大等负面影响。笔记本硬盘转速低于台式机硬盘,一定程度上是受到这个因素的影响。笔记本内部空间狭小,笔记本硬盘的尺寸(2.5寸)也被设计的比台式机硬盘(3.5寸)小,转速提高造成的温度上升,对笔记本本身的散热性能提出了更高的要求;噪音变大,又必须采取必要的降噪措施,这些都对笔记本硬盘制造技术提出了更多的要求。同时转速的提高,而其它的维持不变,则意味着电机的功耗将增大,单位时间内消耗的电就越多,电池的工作时间缩短,这样笔记本的便携性就受到影响。所以笔记本硬盘一般都采用相对较低转速的4200rpm硬盘。
  转速是随着硬盘电机的提高而改变的,现在液态轴承马达(Fluid dynamic bearing motors)已全面代替了传统的滚珠轴承马达。液态轴承马达通常是应用于精密机械工业上,它使用的是黏膜液油轴承,以油膜代替滚珠。这样可以避免金属面的直接摩擦,将噪声及温度被减至最低;同时油膜可有效吸收震动,使抗震能力得到提高;更可减少磨损,提高寿命。
  三、平均访问时间
  平均访问时间(Average Access Time)是指磁头从起始位置到达目标磁道位置,并且从目标磁道上找到要读写的数据扇区所需的时间。
  平均访问时间体现了硬盘的读写速度,它包括了硬盘的寻道时间和等待时间,即:平均访问时间=平均寻道时间+平均等待时间。
  硬盘的平均寻道时间(Average Seek Time)是指硬盘的磁头移动到盘面指定磁道所需的时间。这个时间当然越小越好,目前硬盘的平均寻道时间通常在8ms到12ms之间,而SCSI硬盘则应小于或等于8ms。
  硬盘的等待时间,又叫潜伏期(Latency),是指磁头已处于要访问的磁道,等待所要访问的扇区旋转至磁头下方的时间。平均等待时间为盘片旋转一周所需的时间的一半,一般应在4ms以下。
  四、传输速率
  传输速率(Data Transfer Rate) 硬盘的数据传输率是指硬盘读写数据的速度,单位为兆字节每秒(MB/s)。硬盘数据传输率又包括了内部数据传输率和外部数据传输率。
  内部传输率(Internal Transfer Rate) 也称为持续传输率(Sustained Transfer Rate),它反映了硬盘缓冲区未用时的性能。内部传输率主要依赖于硬盘的旋转速度。
  外部传输率(External Transfer Rate)也称为突发数据传输率(Burst Data Transfer Rate)或接口传输率,它标称的是系统总线与硬盘缓冲区之间的数据传输率,外部数据传输率与硬盘接口类型和硬盘缓存的大小有关。
  目前Fast ATA接口硬盘的最大外部传输率为16.6MB/s,而Ultra ATA接口的硬盘则达到33.3MB/s。
  使用SATA(Serial ATA)口的硬盘又叫串口硬盘,是未来PC机硬盘的趋势。2001年,由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组成的Serial ATA委员会正式确立了Serial ATA 1.0规范。2002年,虽然串行ATA的相关设备还未正式上市,但Serial ATA委员会已抢先确立了Serial ATA 2.0规范。Serial ATA采用串行连接方式,串行ATA总线使用嵌入式时钟信号,具备了更强的纠错能力,与以往相比其最大的区别在于能对传输指令(不仅仅是数据)进行检查,如果发现错误会自动矫正,这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。
  串口硬盘是一种完全不同于并行ATA的新型硬盘接口类型,由于采用串行方式传输数据而知名。相对于并行ATA来说,就具有非常多的优势。首先,Serial ATA以连续串行的方式传送数据,一次只会传送1位数据。这样能减少SATA接口的针脚数目,使连接电缆数目变少,效率也会更高。实际上,Serial ATA 仅用四支针脚就能完成所有的工作,分别用于连接电缆、连接地线、发送数据和接收数据,同时这样的架构还能降低系统能耗和减小系统复杂性。其次,Serial ATA的起点更高、发展潜力更大,Serial ATA 1.0定义的数据传输率可达150MB/s,这比最快的并行ATA(即ATA/133)所能达到133MB/s的最高数据传输率还高,而在Serial ATA 2.0的数据传输率达到300MB/s,最终SATA将实现600MB/s的最高数据传输率。
  五、缓存
  
  与主板上的高速缓存(RAM Cache)一样,硬盘缓存的目的是为了解决系统前后级读写速度不匹配的问题,以提高硬盘的读写速度。目前,大多数SATA硬盘的缓存为8M,而Seagate的“酷鱼”系列则使用了32M Cache。
[编辑本段]硬盘数据保护
  硬盘容量越做越大,我们在硬盘里存放的数据也越来越多。那么,这么大量的数据存放在这样一个铁盒子里究竟有多安全呢?虽然,目前的大多数硬盘的无故障运行时间(MTBF)已达300,000小时以上,但这仍不够,一次故障便足以造成灾难性的后果。因为对于不少用户,特别是商业用户而言,数据才是PC系统中最昂贵的部分,他们需要的是能提前对故障进行预测。正是这种需求与信任危机,推动着各厂商努力寻求一种硬盘安全监测机制,于是,一系列的硬盘数据保护技术应运而生。
  1、S.M.A.R.T.技术
  S.M.A.R.T.技术的全称是Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology,即“自监测、分析及报告技术”。在ATA-3标准中,S.M.A.R.T.技术被正式确立。S.M.A.R.T.监测的对象包括磁头、磁盘、马达、电路等,由硬盘的监测电路和主机上的监测软件对被监测对象的运行情况与历史记录及预设的安全值进行分析、比较,当出现安全值范围以外的情况时,会自动向用户发出警告,而更先进的技术还可以提醒网络管理员的注意,自动降低硬盘的运行速度,把重要数据文件转存到其它安全扇区,甚至把文件备份到其它硬盘或存储设备。通过S.M.A.R.T.技术,确实可以对硬盘潜在故障进行有效预测,提高数据的安全性。但我们也应该看到,S.M.A.R.T.技术并不是万能的,它只能对渐发性的故障进行监测,而对于一些突发性的故障,如盘片突然断裂等,硬盘再怎么smart也无能为力了。因此不管怎样,备份仍然是必须的。
  2、DFT技术
  DFT(Drive Fitness Test,驱动器健康检测)技术是IBM公司为其PC硬盘开发的数据保护技术,它通过使用DFT程序访问IBM硬盘里的DFT微代码对硬盘进行检测,可以让用户方便快捷地检测硬盘的运转状况。
  据研究表明,在用户送回返修的硬盘中,大部分的硬盘本身是好的。DFT能够减少这种情形的发生,为用户节省时间和精力,避免因误判造成数据丢失。它在硬盘上分割出一个单独的空间给DFT程序,即使在系统软件不能正常工作的情况下也能调用。
  DFT微代码可以自动对错误事件进行登记,并将登记数据保存到硬盘上的保留区域中。DFT微代码还可以实时对硬盘进行物理分析,如通过读取伺服位置错误信号来计算出盘片交换、伺服稳定性、重复移动等参数,并给出图形供用户或技术人员参考。这是一个全新的观念,硬盘子系统的控制信号可以被用来分析硬盘本身的机械状况。
  而DFT软件是一个独立的不依赖操作系统的软件,它可以在用户其他任何软件失效的情况下运行。
[编辑本段]扩展分区
  由于主分区表中只能分四个分区, 无法满足需求,因此设计了一种扩展分区格式。基本上说, 扩展分区的信息是以链表形式存放的,但也有一些特别的地方。首先, 主分区表中要有一个基本扩展分区项,所有扩展分区都隶属于它,也就是说其他所有扩展分区的空间都必须包括在这个基本扩展分区中。对于DOS / Windows 来说,扩展分区的类型为 0x05。除基本扩展分区以外的其他所有扩展分区则以链表的形式级联存放, 后一个扩展分区的数据项记录在前一个扩展分区的分区表中,但两个扩展分区的空间并不重叠。
  扩展分区类似于一个完整的硬盘,必须进一步分区才能使用.但每个扩展分区中只能存在一个其他分区。 此分区在 DOS/Windows环境中即为逻辑盘。因此每一个扩展分区的分区表(同样存储在扩展分区的第一个扇区中)中最多只能有两个分区数据项(包括下一个扩展分区的数据项)。
[编辑本段]相关名词
  缓存
  (Cache memory)是硬盘控制器上的一块内存芯片,具有极快的存取速度,它是硬盘内部存储和外界接口之间的缓冲器。由于硬盘的内部数据传输速度和外界介面传输速度不同,缓存在其中起到一个缓冲的作用。缓存的大小与速度是直接关系到硬盘的传输速度的重要因素,能够大幅度地提高硬盘整体性能。当硬盘存取零碎数据时需要不断地在硬盘与内存之间交换数据,如果有大缓存,则可以将那些零碎数据暂存在缓存中,减小外系统的负荷,也提高了数据的传输速度。
  硬盘的缓存主要起三种作用:一是预读取。当硬盘受到CPU指令控制开始读取数据时,硬盘上的控制芯片会控制磁头把正在读取的簇的下一个或者几个簇中的数据读到缓存中(由于硬盘上数据存储时是比较连续的,所以读取命中率较高),当需要读取下一个或者几个簇中的数据的时候,硬盘则不需要再次读取数据,直接把缓存中的数据传输到内存中就可以了,由于缓存的速度远远高于磁头读写的速度,所以能够达到明显改善性能的目的;二是对写入动作进行缓存。当硬盘接到写入数据的指令之后,并不会马上将数据写入到盘片上,而是先暂时存储在缓存里,然后发送一个“数据已写入”的信号给系统,这时系统就会认为数据已经写入,并继续执行下面的工作,而硬盘则在空闲(不进行读取或写入的时候)时再将缓存中的数据写入到盘片上。虽然对于写入数据的性能有一定提升,但也不可避免地带来了安全隐患——如果数据还在缓存里的时候突然掉电,那么这些数据就会丢失。对于这个问题,硬盘厂商们自然也有解决办法:掉电时,磁头会借助惯性将缓存中的数据写入零磁道以外的暂存区域,等到下次启动时再将这些数据写入目的地;第三个作用就是临时存储最近访问过的数据。有时候,某些数据是会经常需要访问的,硬盘内部的缓存会将读取比较频繁的一些数据存储在缓存中,再次读取时就可以直接从缓存中直接传输。
  缓存容量的大小不同品牌、不同型号的产品各不相同,早期的硬盘缓存基本都很小,只有几百KB,已无法满足用户的需求。2MB和8MB缓存是现今主流硬盘所采用,而在服务器或特殊应用领域中还有缓存容量更大的产品,甚至达到了16MB、64MB等。
  大容量的缓存虽然可以在硬盘进行读写工作状态下,让更多的数据存储在缓存中,以提高硬盘的访问速度,但并不意味着缓存越大就越出众。缓存的应用存在一个算法的问题,即便缓存容量很大,而没有一个高效率的算法,那将导致应用中缓存数据的命中率偏低,无法有效发挥出大容量缓存的优势。算法是和缓存容量相辅相成,大容量的缓存需要更为有效率的算法,否则性能会大大折扣,从技术角度上说,高容量缓存的算法是直接影响到硬盘性能发挥的重要因素。更大容量缓存是未来硬盘发展的必然趋势。
  内部数据传输率
  内部数据传输率(Internal Transfer Rate)是指硬盘磁头与缓存之间的数据传输率,简单的说就是硬盘将数据从盘片上读取出来,然后存储在缓存内的速度。内部传输率可以明确表现出硬盘的读写速度,它的高低才是评价一个硬盘整体性能的决定性因素,它是衡量硬盘性能的真正标准。有效地提高硬盘的内部传输率才能对磁盘子系统的性能有最直接、最明显的提升。目前各硬盘生产厂家努力提高硬盘的内部传输率,除了改进信号处理技术、提高转速以外,最主要的就是不断的提高单碟容量以提高线性密度。由于单碟容量越大的硬盘线性密度越高,磁头的寻道频率与移动距离可以相应的减少,从而减少了平均寻道时间,内部传输速率也就提高了。虽然硬盘技术发展的很快,但内部数据传输率还是在一个比较低(相对)的层次上,内部数据传输率低已经成为硬盘性能的最大瓶颈。目前主流的家用级硬盘,内部数据传输率基本还停留在70~90 MB/s左右,而且在连续工作时,这个数据会降到更低。
  数据传输率的单位一般采用MB/s或Mbit/s,尤其在内部数据传输率上官方数据中更多的采用Mbit/s为单位。此处有必要讲解一下两个单位二者之间的差异:
  MB/s的含义是兆字节每秒,Mbit/s的含义是兆比特每秒,前者是指每秒传输的字节数量,后者是指每秒传输的比特位数。MB/s中的B字母是Byte的含义,虽然与Mbit/s中的bit翻译一样,都是比特,也都是数据量度单位,但二者是完全不同的。Byte是字节数,bit是位数,在计算机中每八位为一字节,也就是1Byte=8bit,是1:8的对应关系。因此1MB/s等于8Mbit/s。因此在在书写单位时一定要注意B字母的大小写,尤其有些人还把Mbit/s简写为Mb/s,此时B字母的大小真可以称为失之毫厘,谬以千里。
  上面这是一般情况下MB/s与Mbit/s的对应关系,但在硬盘的数据传输率上二者就不能用一般的MB和Mbit的换算关系(1B=8bit)来进行换算。比如某款产品官方标称的内部数据传输率为683Mbit/s,此时不能简单的认为683除以8得到85.375,就认为85MB/s是该硬盘的内部数据传输率。因为在683Mbit中还包含有许多bit(位)的辅助信息,不完全是硬盘传输的数据,简单的用8来换算,将无法得到真实的内部数据传输率数值。
  外部数据传输率
  硬盘数据传输率的英文拼写为Data Transfer Rate,简称DTR。硬盘数据传输率表现出硬盘工作时数据传输速度,是硬盘工作性能的具体表现,它并不是一成不变的而是随着工作的具体情况而变化的。在读取硬盘不同磁道、不同扇区的数据;数据存放的是否连续等因素都会影响到硬盘数据传输率。因为这个数据的不确定性,所以厂商在标示硬盘参数时,更多是采用外部数据传输率(External Transfer Rate)和内部数据传输率(Internal Transfer Rate)。
  外部数据传输率(External Transfer Rate),一般也称为突发数据传输或接口传输率。是指硬盘缓存和电脑系统之间的数据传输率,也就是计算机通过硬盘接口从缓存中将数据读出交给相应的控制器的速率。平常硬盘所采用的ATA66、ATA100、ATA133等接口,就是以硬盘的理论最大外部数据传输率来表示的。ATA100中的100就代表着这块硬盘的外部数据传输率理论最大值是100MB/s;ATA133则代表外部数据传输率理论最大值是133MB/s;而SATA接口的硬盘外部理论数据最大传输率可达150MB/s。这些只是硬盘理论上最大的外部数据传输率,在实际的日常工作中是无法达到这个数值的。
  平均寻道时间
  平均寻道时间的英文拼写是Average Seek Time,它是了解硬盘性能至关重要的参数之一。它是指硬盘在接收到系统指令后,磁头从开始移动到移动至数据所在的磁道所花费时间的平均值,它一定程度上体现硬盘读取数据的能力,是影响硬盘内部数据传输率的重要参数,单位为毫秒(ms)。不同品牌、不同型号的产品其平均寻道时间也不一样,但这个时间越低,则产品越好,现今主流的硬盘产品平均寻道时间都在在9ms左右。
  平均寻道时间实际上是由转速、单碟容量等多个因素综合决定的一个参数。一般来说,硬盘的转速越高,其平均寻道时间就越低;单碟容量越大,其平均寻道时间就越低。当单碟片容量增大时,磁头的寻道动作和移动距离减少,从而使平均寻道时间减少,加快硬盘速度。当然处于市场定位以及噪音控制等方面的考虑,厂商也会人为的调整硬盘的平均寻道时间。在硬盘上数据是分磁道、分簇存储的,经常的读写操作后,往往数据并不是连续排列在同一磁道上,所以磁头在读取数据时往往需要在磁道之间反复移动,因此平均寻道时间在数据传输中起着十分重要的作用。在读写大量的小文件时,平均寻道时间也起着至关重要的作用。在读写大文件或连续存储的大量数据时,平均寻道时间的优势则得不到体现,此时单碟容量的大小、转速、缓存就是较为重要的因素。
  磁头数
  硬盘磁头是硬盘读取数据的关键部件,它的主要作用就是将存储在硬盘盘片上的磁信息转化为电信号向外传输,而它的工作原理则是利用特殊材料的电阻值会随着磁场变化的原理来读写盘片上的数据,磁头的好坏在很大程度上决定着硬盘盘片的存储密度。目前比较常用的是GMR(Giant Magneto Resisive)巨磁阻磁头,GMR磁头的使用了磁阻效应更好的材料和多层薄膜结构,这比以前的传统磁头和MR(Magneto Resisive)磁阻磁头更为敏感,相对的磁场变化能引起来大的电阻值变化,从而实现更高的存储密度 。
  磁头是硬盘中对盘片进行读写工作的工具,是硬盘中最精密的部位之一。磁头是用线圈缠绕在磁芯上制成的。硬盘在工作时,磁头通过感应旋转的盘片上磁场的变化来读取数据;通过改变盘片上的磁场来写入数据。为避免磁头和盘片的磨损,在工作状态时,磁头悬浮在高速转动的盘片上方,而不与盘片直接接触,只有在电源关闭之后,磁头会自动回到在盘片上的固定位置(称为着陆区,此处盘片并不存储数据,是盘片的起始位置)。
  由于磁头工作的性质,对其磁感应敏感度和精密度的要求都非常高。早先的磁头采用铁磁性物质,在磁感应敏感度上不是很理想,因此早期的硬盘单碟容量都比较低,单碟容量大则碟片上磁道密度大,磁头感应程度不够,就无法准确读出数据。这就造成早期的硬盘容量都很有限。随着技术的发展,磁头在磁感应敏感度和精密度方面都有了长足的进步。
  最初磁头是读、写功能一起的,这对磁头的制造工艺、技术都要求很高,而对于个人电脑来说,在与硬盘交换数据的过程中,读取数据远远快于写入数据,读、写操作二者的特性也完全不同,这也就导致了读、写分离的磁头,二者分别工作、各不干扰。
  薄膜感应(TEI)磁头
  在1990年至1995年间,硬盘采用TFI读/写技术。TFI磁头实际上是绕线的磁芯。盘片在绕线的磁芯下通过时会在磁头上产生感应电压。TFI读磁头之所以会达到它的能力极限,是因为在提高磁灵敏度的同时,它的写能力却减弱了。
  各向异性磁阻(AMR)磁头
  AMR(Anisotropic Magneto Resistive)90年代中期,希捷公司推出了使用AMR磁头的硬盘。AMR磁头使用TFI磁头来完成写操作,但用薄条的磁性材料来作为读元件。在有磁场存在的情况下,薄条的电阻会随磁场而变化,进而产生很强的信号。硬盘译解由于磁场极性变化而引起的薄条电阻变化,提高了读灵敏度。AMR磁头进一步提高了面密度,而且减少了元器件数量。由于AMR薄膜的电阻变化量有一定的限度,AMR技术最大可以支持3.3GB/平方英寸的记录密度,所以AMR磁头的灵敏度也存在极限。这导致了GMR磁头的研发。
  GMR(Giant Magneto Resistive,巨磁阻)
  GMR磁头继承了TFI磁头和AMR磁头中采用的读/写技术。但它的读磁头对于磁盘上的磁性变化表现出更高的灵敏度。GMR磁头是由4层导电材料和磁性材料薄膜构成的:一个传感层、一个非导电中介层、一个磁性的栓层和一个交换层。GMR传感器的灵敏度比AMR磁头大3倍,所以能够提高盘片的密度和性能。
  硬盘的磁头数取决于硬盘中的碟片数,盘片正反两面都存储着数据,所以一个盘片对应两个磁头才能正常工作。比如总容量80GB的硬盘,采用单碟容量80GB的盘片,那只有一张盘片,该盘片正反面都有数据,则对应两个磁头;而同样总容量120GB的硬盘,采用二张盘片,则只有三个磁头,其中一张盘片的一面没有磁头。
[编辑本段]网络硬盘
  "网络硬盘"是将用户的文件存放在互联网上,方便用户"携带"他们的文件,方便用户与他的亲朋好友"分享"他们的文件,所有操作在我们网站的页面上完成。文件类型不作限制。
[编辑本段]固态硬盘
  固态硬盘介绍:
   固态硬盘(Solid State Disk、IDE FLASH DISK、Serial ATA Flash Disk)是由控制单元和存储单元(FLASH芯片)组成,简单的说就是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘(目前最大容量为1TB),固态硬盘的接口规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘的完全相同,.在产品外形和尺寸上也完全与普通硬盘一致,包括3.5",2.5",1.8"多种类型。由于固态硬盘没有普通硬盘的旋转介质,因而抗震性极佳,同时工作温度很宽,扩展温度的电子硬盘可工作在-45℃~+85℃。广泛应用于军事、车载、工控、视频监控、网络监控、网络终端、电力、医疗、航空等、导航设备等领域。
[编辑本段]硬盘维护15招
  1、保持电脑工作环境清洁
  硬盘以带有超精过滤纸的呼吸孔与外界相通,它可以在普通无净化装置的室内环境中使用,若在灰尘严重的环境下,会被吸附到PCBA的表面、主轴电机的内部以及堵塞呼吸过滤器,因此必须防尘。还有环境潮湿、电压不稳定都可能导致硬盘损坏。
  2、养成正确关机的习惯
  硬盘在工作时突然关闭电源,可能会导致磁头与盘片猛烈磨擦而损坏硬盘[1],还会使磁头不能正确复位而造成硬盘的划伤。关机时一定要注意面板上的硬盘指示灯是否还在闪烁,只有当硬盘指示灯停止闪烁、硬盘结束读写后方可关机。
  3、正确移动硬盘,注意防震
  移动硬盘时最好等待关机十几秒硬盘完全停转后再进行。在开机时硬盘高速转动,轻轻的震动都可能碟片与读写头相互摩擦而产生磁片坏轨或读写头毁损。所以在开机的状态下,千万不要移动硬盘或机箱,最好等待关机十几秒硬盘完全停转后再移动主机或重新启动电源,可避免电源因瞬间突波对硬盘造成伤害。在硬盘的安装、拆卸过程中应多加小心,硬盘移动、运输时严禁磕碰,最好用泡沫或海绵包装保护一下,尽量减少震动。
  注意:硬盘厂商所谓的“抗撞能力”或“防震系统”等,指在硬盘在未启动状态下的防震、抗撞能力,而非开机状态。
  4、用户不能自行拆开硬盘盖
  此外硬盘的制造和装配过程是在绝对无尘的环境下进行,切记:一般计算机用户不能自行拆开硬盘盖,否则空气中的灰尘进入硬盘内,高速低飞的磁头组件旋转带动的灰尘或污物都可能使磁头或盘片损坏,导致数据丢失,即使仍可继续使用,硬盘寿命也会大大缩短,甚至会使整块硬盘报废。
  5、注意防高温、防潮、防电磁干扰
  硬盘的工作状况与使用寿命与温度有很大的关系,硬盘使用中温度以20~25℃为宜,温度过高或过低都会使晶体振荡器的时钟主频发生改变,还会造成硬盘电路元件失灵,磁介质也会因热胀效应而造成记录错误;温度过低,空气中的水分会被凝结在集成电路元件上,造成短路。
  也可用软件监控硬盘温度 DTemp是一款监控硬盘温度的软件,它能够实时地向用户报告硬盘的工作温度,并允许用户定制一个温度的上限值,防止硬盘因温度过高而出现工作不稳定的状况。可以在天极下载频道下载到这个大小仅为93.5KB的软件,解压后软件后你会发现在屏幕下方的任务栏中出现了一个驱动器状的小图标,图标上方伴随有一个不断变化的温度显示,这个温度就是硬盘当前的工作温度。双击该图标会出现一个设置界面,其中,“Check temperature every(1)minutes”一项为检测硬盘温度的周期,建议大家选择默认设置(一分钟一次)。“HDD critical temperature(40)℃”一项为设定硬盘的温度上限值。在这里需要根据用户使用硬盘的转速而定,如果是5400转的硬盘,建议设定为40℃,7200转的则可以设为50℃。带有颜色选择的“Normal temperature color”和“Critical temperature color”两项为硬盘在正常温度和超出上限值时的不同状态显示,大家可以根据自己的喜好进行选择,只要醒目即可。可选项“Warning about critical temperature”是让用户选择当硬盘超出上限值时是否发出警告?毫无疑问,我们应该选择“是”。“Warning about SMART failure”一项是让用户选择当硬盘的“SMART”技术发现硬盘存在问题时是否发出警告,这一点对硬盘的安全性很重要,建议选择“是”。
  湿度过高时,电子元件表面可能会吸附一层水膜,氧化、腐蚀电子线路,以致接触不良,甚至短路,还会使磁介质的磁力发生变化,造成数据的读写错误。湿度过低,容易积累大量的因机器转动而产生的静电荷,这些静电会烧坏CMOS电路,吸附灰尘而损坏磁头、划伤磁盘片。机房内的湿度以45~65%为宜。
  另外,尽量不要使硬盘靠近强磁场,如音箱、喇叭等,以免硬盘所记录的数据因磁化而损坏。
  6、要定期整理硬盘
  定期整理硬盘可以提高速度,如果碎片积累过多不但访问效率下降,还可能损坏磁道。但不要经常整理硬盘,这样也会有损硬盘寿命。
  7、注意预防病毒和特洛依木马程序
  硬盘是计算机病毒攻击的重点目标,应注意利用最新的杀毒软件对病毒进行防范。要定期对硬盘进行杀毒,并注意对重要的数据进行保护和经常性的备份。建议平时不要随便运行来历不明的应用程序和打开邮件附件,运行前一定要先查病毒和木马。
  8、正确拿硬盘的方法
  在电脑维护应以手抓住硬盘两侧,并避免与其背面的电路板直接接触,要轻拿轻放,不要磕碰或者与其他坚硬物体相撞;不能用手随便地触摸硬盘背面的电路板,因为手上可能会有静电,静电会伤害到硬盘上的电子元件,导致无法正常运行。还有切勿带电插拔。
  9、让硬盘智能休息
  让硬盘智能地进入“关闭”状态,对硬盘的工作温度和使用寿命给予很大的帮助,首先进入“我的电脑”,用鼠标左键双击“控制面板”,然后选择“电源管理”,将其中“关闭硬盘”一项的时间设置为15分钟,应用后退出即可。
  10、轻易不要低格
  不要轻易进行硬盘的低级格式化操作,避免对盘片性能带来不必要的影响。
  11、避免频繁的高级格式化操作
  它同样对盘片性能带来影响,在不重新分区的情况下,可采用加参数“Q”的快速格式化命令。
  12、硬盘出现坏道时
  硬盘中如出现坏道,即使是一个簇都可能具有扩散的破坏性,在保修期内应尽快找商家和厂家更换或维修,已过保修期则尽可能减少格式化硬盘,减少坏簇的扩散。
  13、善用磁盘工具
  善用各类磁碟工具,如Norton Utilities、Norton CleanSweep等,定时清理自己的硬盘,可提高系统整体效能。
  14.建立RESCUE DISK
  使用Norton Utilities工具软件将硬盘分区表、引导记录以及CMOS信息保存到软盘上,以防万一。
  15、尽量不要使用硬盘压缩技术
  当压缩卷文件逐渐增大时,硬盘的读写数据大大地减慢了。如果磁盘的容量够用,没有必要在使用硬盘压缩技术。
[编辑本段]硬盘故障维修技巧
  作为存储设备中的一员,硬盘起着极其重要的作用。但是由于硬盘属于磁介质,因此其寿命与稳定不像内存等设备那样好,使用时难免会出现各种各样的问题。而且令情况更加复杂的是,由于硬盘牵涉到系统底层的设置,因此往往不能在大家熟悉的Windows下解决问题,必须转到DOS下处理,这对于不少DIY新手而言就有些无所适从了,毕竟他们没有经历过 DOS时代。
  硬盘出现问题前的一般征兆
  如果硬盘出现故障,那么最好尽早发现并及时采取正确的措施。如果等到病入膏肓时,硬盘中宝贵的数据就难以幸免了。一般来说,硬盘出现故障前会有以下几种表现:
  1.出现S.M.A.R.T故障提示。这是硬盘厂家本身内置在硬盘里的自动检测功能在起作用,出现这种提示说明您的硬盘有潜在的物理故障,很快就会出现不定期地不能正常运行的情况。
  2.在Windows初始化时死机。这种情况较复杂,首先应该排除其他部件出问题的可能性,比如内存质量不好、风扇停转导致系统过热,或者是病毒破坏等,最后如果确定是硬盘故障的话,再另行处理。
  3.能进入Windows系统,但是运行程序出错,同时运行磁盘扫描也不能通过,经常在扫描时候缓慢停滞甚至死机。这种现象可能是硬盘的问题,也可能是Windows天长日久的软故障,如果排除了软件方面设置问题的可能性后,就可以肯定是硬盘有物理故障了。
  4.能进入Windows,运行磁盘扫描程序直接发现错误甚至是坏道,这不用我多说了,Windows的检查程序会详细地报告情况。
  5.在BIOS里突然根本无法识别硬盘,或是即使能识别,也无法用操作系统找到硬盘,这是最严重的故障。
  不幸中的大幸 ——分区表遭到破坏
  首先我们应该确认硬盘的电源接口和数据线没有脱落,然后进入BIOS,使用“HDD Auto Detect”来检测硬盘。如果此时BIOS能够正确识别硬盘的话,那么至少你的硬盘还有救治的希望;不然,我想大家也不用瞎忙了,因为凭我们普通DIYer手头的工具基本上是无能为力的。
  在UltraEdit中查找“55aa”字符串
  用光盘或者软盘引导系统后,大家可以试图进入C盘符,如果此时提示找不到C盘的话,那么绝对应该是一件好事情。出现这种情况很可能是硬盘分区表信息遭到破坏,或者被某种病毒攻击。如果硬盘中你的数据对来说无所谓,那么可以先用FDISK/MBR命令来无条件清除分区表内容,然后用FDISK等分区软件重新分区格式化,一般这样就能解决问题;而如果你还需要硬盘中的数据,那么步骤要麻烦一些。这时最好能拥有一张杀病毒软件或者随主板赠送的相关软件,然后你可以参阅帮助文档,一般该软件会包含恢复硬盘分区表的命令,而且使用极其方便。
  对于没有杀毒盘的用户来说,大家可以使用NU 8.0中的NDD修复,它将检查分区表中的错误。若发现错误,NDD将会询问是否愿意修改,你只要不断地回答YES即可修正错误,或者用备份过的分区表覆盖它也行。
  用Hide Partition就可以实现
  如果用上述方法也不能解决的话,还可利用FDISK重新分区,但分区大小必须和原来的分区一样,这一点尤为重要,分区后不要进行高级格式化,而是用 NDD进行修复。这样既保证硬盘修复之后能启动,而且硬盘上的数据也不会丢失。
  边缘求生存 ——硬盘的物理坏道
  如果刚才DOS能够转到C盘,而硬盘工作却不正常,那么就很可能是硬盘出现了坏道。一般来说,硬盘的坏道可以分为逻辑坏道与物理坏道。产生逻辑坏道时一般不会严重影响使用,所以很可能是物理坏道。
  我们处理物理坏道的核心思想是将这些有坏道的簇单独分成一个分区,并隐藏起来避免其它程序调用,这样就可以不让坏道扩散,以免造成更大的损失。对于这一处理,我们主要是使用Partition Magic6.0这款DOS下的软件。
  在DOS界面下进入PQ 6.0之后,我们先用Operations菜单下的Check For Errors命令来确定物理坏道的位置,因为PQ6.0的这项功能非常出色,不像Windows下的Scandisk那样经常误诊。
  PQ6.0的真正强大之处在于它能将所有藏有坏道的簇用特殊标记标定出来,而且你可以将这些坏簇全部选中,然后将它们划分到一个独立的新分区。这完全是图形化的操作,是非常方便的。随后,大家切记要把这个充满罪恶的分区隐藏起来,这样才能确保它不会被调用。此时使用Advance菜单下的 Hide Partition命令就可以实现。
  拥有PQ6.0之后,物理坏道真的不难解决,而且可以有效避免扩散问题。但是需要注意的是,无论如何,此时的硬盘已经处于亚健康状态,其中的数据还是非常危险的。用PQ6.0处理物理坏道后,究竟这块硬盘还能用多少时间很难说,这要看运气了。
  DOS启动的低级失误——逻辑锁
  硬盘逻辑锁是一种很常见的恶作剧手段。中了逻辑锁之后,无论使用什么设备都不能正常引导系统,甚至是软盘、光驱、挂双硬盘都一样没有任何作用。
  要解决逻辑锁的问题,就要知道问题的根源。其实在DOS系统启动时,它会搜索所有逻辑盘的顺序。首先要找的是主引导扇区的分区表信息,它位于硬盘的零磁头零柱面的第一个扇区的O1BEH地址开始的地方,当分区信息开始的地方为80H时表示是主引导分区,其他的为扩展分区,主引导分区被定义为逻辑盘C盘,然后查找扩展分区的逻辑盘,被定义为D盘,以此类推找到E,F,G……逻辑锁就是在此下手,修改了正常的主引导分区记录,将扩展分区的第一个逻辑盘指向自己,DOS在启动时查找到第一个逻辑盘后,查找下个逻辑盘总是找到是自己,这样一来就形成了死循环。
  对于这类问题,如果你不想要硬盘上的数据了,那么处理起来也是非常爽快的。大家可以在BIOS中将所有IDE接口设为NONE,然后用软盘启动系统,此时肯定可以启动,因为系统根本就没有硬盘。接着,我们就使用经典的硬盘管理软件DM了。由于DM可以不依赖于主板BIOS来识别硬盘,因此你可以用DM进行分区格式化,这样就能完全解决问题,而且万无一失,简单方便,惟一的遗憾就是数据保不住了。
  此外还有一种方法也是非常值得推荐的,它可以保住硬盘中的数据。首先准备一张启动盘,然后在一台正常的机器上,使用你熟悉的二进制编辑工具(UltraEdit等)修改软盘上的IO.SYS文件(修改前记住改该文件的属性为正常),具体是在这个文件里面搜索第一个“55aa”字符串,找到以后修改为任何其他数值即可。用这张修改过的系统软盘你就可以顺利地带着被锁的硬盘启动了。不过这时由于该硬盘正常的分区表已经被破坏,你无法用FDISK来删除和修改分区,但是此时可以用上面关于分区表恢复的方法来处理。



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存储器    

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贡献者
ysjab    


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