硬盘的基础知识介绍

时间：2024-11-05 07:10:07 硬件维护我要投稿

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关于硬盘的基础知识介绍

　　硬盘基本知识

关于硬盘的基础知识介绍

　　电脑发展到今天，硬盘己成为主要配置之一。硬盘容量也越来越大，从初期的10MB发展到今天的十几GB至几十GB。而且随着硬盘技术的发展，价格也越来越便宜了。今天我们来说说硬盘的一些基本知识。

　　硬盘按盘径大小分目前主要有5.25英寸（135mm）、3.5英寸（90mm）、2.5英寸（64mm）、1.8英寸（46mm）和l.3英寸（33mm）等几种。其中5．25英寸的硬盘主要配置在早期286以下的PC机，目前的台式电脑一般都是配置3.5英寸硬盘，笔记本电脑中则主要是配置2.5英寸以下的硬盘。

　　硬盘按照接口方式分主要有IDE接口、EIDE接口（Enhanced

　　IDE——

　　增强型IDE接口）、SCSI接口等等。PC机中主要采用的接口方式则为EIDE接口。

　　硬盘驱动器的性能指标硬盘驱动器的性能指标主要有：盘径、接口类型、磁头数、柱面数、每磁道扇区数、数据传输速率、磁盘转速、电源、重量、MTBF（硬盘平均使用寿命）等。

　　硬盘定位并查询某个扇区中数据的总时间包括以下三个方面时间的总和：

　　A、磁头定位到目标磁道所需的时间；

　　B、找到目标扇区所需时间；

　　C、选取扇区数据所需时间：这个时间值被称为硬盘的存取时间或硬盘速度。

　　硬盘的容量是由硬盘的磁头数、柱面数和每磁道扇区数决定的，因PC机中每扇区容量为512字节，所以硬盘容量的具体计算公式为：

　　总容量（字节数）=512X磁头数X柱面数X每磁道扇区数。

　　例如，系捷ST38420A硬盘的磁头数为16、柱面数为16383、每磁道扇区数为63，则其总容量的计算方法为：

　　512X16X16383X63=8455200768字节=12220416/1024/1024/1024=8.06GB（lKB=1024B、1MB=1024KB、1GB=1024MB））

　　硬盘基本概念

　　IDE接口（Intelligent

　　Drive

　　Electronics）：即智能化驱动器电子接口，又名AT

　　BUS接口，多见于3．5英寸硬盘，主要优点在于兼容性高、速度快、价格低廉。

　　SCSI接口（Small

　　Computer

　　System

　　Interface）：是小型计算机接口的简称，是一种多用途的输入输出接口，除用于磁盘外，还广泛用于光盘驱动器、磁带机、扫描仪、打印机等设备。一条SCSI总线最多可以连接8台设备，为了区分各个设备，每个设备拥有一个ID号（0～7），适用于多用户多任务处理，有较高的数据传送速率，

　　SCSI驱动器适合进行备份工作，因为这种备份速度恨快。用户可以快速和容易地将文件从IDE盘拷贝到SCSI盘。

　　ATAPI：为（AT

　　Attachment

　　Packet

　　Interface）的缩写，或称ATA（AT

　　Attachment）接口。其结构为将硬盘控制卡与硬盘的电路合二为一以降低成本，它是由Compaq公司以PC／AT为结构而设计，即我们所说的AT总线，正因为是集成的硬盘控制卡和硬盘电路，故一般也称为IDE（Integrated

　　Disc

　　Electronics）硬盘。E－IDE是Enhanced

　　IDE的缩写，是WD（West

　　Digital）公司对IDE的增强型接口。其功能如下：

　　A、可接4个IDE接口的外围设备（IDE硬盘、光驱等）。

　　B、可支持ATAPI（AT

　　Attachment

　　Peripheral

　　Interface）标准接口的外围设备。

　　Ultra－DMA

　　33：由Intel和Quantum公司共同制订的规格，其主要的目的是，在不必更换扁平缆线的情况下，即可使用主板的IDE接口（E－IDE），不过，主板的BIOS和芯片组必须支持Ultra

　　DMA

　　33规格，另外还要使用Ultra

　　DMA

　　33的硬盘，方可真正实现33MB／Sec的传输率，否则只能使用E－IDE规格。

　　16．7MB/Sec的传输速率。

　　Ultra－DMA

　　66：比Ultra－DMA

　　33的传输方式更快，理论上可以达到66MB／Sec的传输率。由于目前其他技术的限制，速度没有理论上那么快。

　　引导记录区（Root

　　Record）：开机时BIOS就会先去执行硬盘第0面，第0磁道，第1扇区的引导记录区的程序，把有关硬盘内部的记录（磁柱面总数、扇区大小、FAT表、目录大小）和系统的基本数据（COMMAND.COM，IO.SYS，MSDOS．SYS）载入内存，完成开机启动的基本操作。

　　寻道时间（Seek

　　Time）：是指磁头搜寻数据移动至盘片的磁道进行定位所需要的时间，一般取其平均值，以ms（毫秒）为单位，又称为寻道定位时间（Position

　　Time）。搜寻时间分为最大（Maximum）、最小（Minimum）和平均（Average）三种时间。一般以平均搜寻时间（Average

　　Seek

　　Time）作为硬盘的速度规格，目前一般的IDE硬盘为8ms～12ms。

　　存取时间（Access

　　Time）磁头从硬盘搜寻数据，盘片旋转等待，至数据存取所需的时间。硬盘存取数据的时间=搜寻时间＋等待时间。

　　传输率（Transfer

　　Rate）：数据的传输率，分内部传输和外部传输。

　　内部传输率：硬盘内部的传输，是指硬盘盘片读写的数据传送至硬盘的超高速缓冲区（CacheBuffer）的速率，一般以Mbit/Sec（Mega

　　Bits

　　EGA

　　bits

　　Per

　　Second）单位。

　　外部传输率：数据从主机的内存传送至硬盘的高速缓冲区（Cache

　　Bumffer）或从硬盘的缓冲区传送至主机的内存，称为外部传输率，以Mbyte/Sec（Mega

　　Bytes

　　Per

　　Second）为单位。目前数据传输率的传输模式大多是UDMA

　　33或者UDMA

　　66。

　　分区表（Partition

　　Table）：一个硬盘经过FDISK的划分和高级格式化以后，会在所属的操作系统中建立分区表，记录一些有关硬盘给哪一种操作系统使用，硬盘的容量大小以及开始磁柱面和结束磁柱面的分配，哪一个硬盘启动，引导区（Boot

　　Sector），文件分配表（FAT）、根目录和数据区等一系列数据。现将分区表内的内容归纳如下：

　　A、分区表是创建在硬盘的第0磁柱面、第0磁道，第1个扇区上。

　　B、记录操作系统的数据（DOS，OS2或其他OS）。

　　C、记录分区硬盘的C（磁柱面）、H（磁头），S（扇区）的数量。

　　D、记录分配的磁柱面（Cylinder）的开始。结束和容量。

　　E、记录可启动的硬盘（Active）。

　　F、建立引导区（Boot

　　Sector）。

　　G、建立文件分配表（FAT）。

　　H、建立根目录。

　　I、建立数据存储区。

　　文件分配表（FAT）：文件分配表FAT是File

　　Allocation

　　Table的缩写，文件分配表是硬盘对其上文件分配管理的一种系统，它记录着硬盘的容量，文件配置的情况，哪些扇区己被数据占用，哪些扇区没有被数据占用。硬盘经FORMAT格式化以后，在硬盘的分区表中，即会建立文件分配表，文件分配表在不同的操作系统和不同硬盘容量，其配置都不相同。

　　低级格式化：硬盘低级格式化（Low

　　Level

　　Format），又叫硬盘物理格式化（Physical

　　Disk

　　Format）。其最主要的目的是划分磁柱面（Cylinder）、建立扇区数（Sector）和选择扇区的间隔比（Interleave）。一般作低级格式化的主要原因是硬盘坏磁道太多，必须重新整理硬盘的结构，低格主要的功能是扫描磁盘是否有坏磁道，再把坏磁道标记出来，防止数据的写入。其次是，对磁盘表面的结构进行规划，把硬盘表面原来没有磁道，没有扇区或凌乱的磁道和扇区，重新划分成许多同心圆的磁道，又把磁道划分为许多扇区，每一扇区又划分为512字节的容量，如此我们才能根据磁道和扇区的位置去搜寻或读写数据。现将硬盘进行低级格式化的原则归纳如下：

　　A、当硬盘坏磁道大多，数据无法存储，经常死机或乱码而必须重新整理硬盘时。

　　B、当硬盘分区表或硬盘间隔系数（Interleave）被病毒修改破,无法恢复时。

　　高级格式化（High

　　Level

　　Format）：称为逻辑磁盘格式化（Logical

　　Disk

　　Format），主要的目的，是将硬盘的分区，磁道格式化，使我们能够顺利开机进入硬盘C：>，让我们的电脑能够与硬盘联络，使我们可以使用电脑系统里最大的存储工具，进而完成硬盘的基本管理操作。

　　硬盘软故障的常见信息提示与排除

　　在使用电脑的过程中有时会遇到硬盘无法启动的情况，大部分是由于电脑软故障造成的，如传染了病毒、CMOS参数丢失以及操作失误等。硬盘无法启动大致有以下几个方面的提示信息。

　　1、开机后屏幕上出现提示“Device

　　error”，这主要是由于CMOS掉电造成信息丢失引起的。处理方法首先打开机箱，观察电池是否松动，如果是，将其固定，再开机；如果不是，则可能电池有故障，换块好的电池，重新设置CMOS参数，硬盘就可以正常启动了。

　　2、看到提示信息“Invalid

　　partition

　　table”或“Invalid

　　drives

　　pecification”，应首先想到可能是病毒造成的，而且通常是致命性病毒将分区表和引导记录破坏引起的。如果是这种原因，用杀毒盘从A驱引导来清除病毒。如果杀毒盘启动后，找不到硬盘，这可能是CMOS中硬盘参数丢失。重新设置硬盘参数，再用杀毒盘引导，如果仍出现“Invalid

　　drives

　　pecification“0”磁道损坏，使磁盘中“0”柱面“1”扇区中分区表损坏。处理方法为重新建立分区，将引导分区改在“1”柱面，再对磁盘高级格式化。

　　3、如果CMOS参数正确，出现“Error

　　operating

　　system”或“Missing

　　operating

　　system”等提示，这大多是由于系统文件错误造成的。处理方法为用干净系统盘（版本与C盘一致）从A驱启动，删除C盘系统文件，利用SYS传送系统到C盘。另外的情况为引导扇区错误。处理方法为对C盘进行格式化，重新安装操作系统。如仍不能正常启动，则需对硬盘进行低级格式化，重新分区后，再格式化，重新安装操作系统。

　　4、出现“Non-system

　　disk

　　error”提示信息，主要是由于引导扇区中隐含文件名信息被破坏，或引导程序从磁盘根目录的开始扇区读取的前两个文件名与DOS引导扇区中数据保存的系统文件名不符。处理方法为，先用无毒系统盘启动，用Format

　　c:/s命令重分引导分区，再把C盘上系统文件恢复就可以了。如果感染病毒，必须对硬盘低级格式化后，重新分区，再恢复系统文件。

　　5、出现“Disk

　　boot

　　failure”提示信息，主要是由于引导扇区中数据格式或系统文件被损坏，启动程序读入内存时发生错误。处理方法为首先听硬盘转动声音是否正常，若不正常或无声音，可能是磁头不到位，或者硬盘出现物理损坏。若转动正常，可采用第4种处理方法来解决。

　　对故障的检查、处理很重要，但平时要注意防范，如定期检测磁盘；尽量不使用外来盘，即使要用，也需先用杀毒盘进行检测，以预防病毒；做好原始数据如CMOS参数、分区表等的备份，这样即使出现硬盘故障，也能迅速加以排除。

　　硬盘散热不良也会引起死机

　　硬盘厂商推出的硬盘产品运转速度越来越快，读写资料的性能表现较佳，但如果没有妥善做好散热处理，很容易影响电脑系统稳定性，加上电脑加装设备越来越多，容易妨碍硬盘高热顺利排出，可能使电脑莫名其妙地死机。

　　高转速硬盘运转产生的高温皆在安全范围内，但使用者若触碰硬盘外壳，会发现高温真的有点吓人，不过，玩家只要替硬盘加装一组约40～50元的硬盘风扇，就可有效解决其散热问题。

　　一般来说，转速在5400转左右的低速硬盘产品运转温度不高，加装风扇效果不大，除非玩家电脑机箱中塞了太多内置设备，怕因此影响系统散热，才须加装硬盘风扇；若使用转速每分钟7200转以上的中高速硬盘，专家强烈建议加装硬盘散热风扇，以免系统因高温而不稳定。

　　安装硬盘风扇前，得先把硬盘拆卸下来，此时可发现硬盘机底部有预留6个螺丝孔，把风扇所附的螺丝装在硬盘底部即可。当风扇固定好后，记得把风扇电源插头接在硬盘电源插孔上，使风扇与硬盘可同时运作。硬盘的数据线也要一并接上，如此即完成硬件安装。不要急着盖上机箱，先开启电源检视硬盘与风扇是否能运转，再关闭电源将机箱组好。

　　有些电脑机箱会仅剩刚好安装单颗硬盘的空间，无法容纳风扇，这时使用者可将硬盘风扇安装在硬盘固定架下方、隔着架子紧贴硬盘，虽有时会影响一点散热性能，但对电脑操作稳定性仍有帮助。

　　怎样装两块硬盘

　　前些日子趁着硬盘降价，一咬牙买了块昆腾10.2GB硬盘,和原来的1.6GB西捷硬盘做双硬盘，经过一番折腾，总算安装成功，其实安装双硬盘看似一件简单的工作，却也有不少讲究的地方，下面就让我细细道来。

　　在装双硬盘前，首先应确定机箱中是否还有装第二硬盘的位置，若只有余5寸槽的位置，则需要先准备一固定架。另外还要确定一下电源插头、功率是否足够。在一条排线上装两个硬盘时，应将两块硬盘按自己的意愿分别设置成主盘和从盘，这样安装后才能正常使用。主、从盘的设置可按以下两种方法进行。

　　1.由硬盘跳线器设置

　　所有的IDE设备包括硬盘都使用一组跳线来确定安装后的主、从状态。硬盘跳线器大多设置在电源联接座和数据线联接插座之间的地方(也有设在电路板上的)，通常由3组(6或7)针或4组(8或9)针再加一个或两个跳线帽组成。另外在硬盘正面或反面一定还印有主盘(Master)、从盘(Slave)以及由电缆选择(Cableselect)的跳线方法。

　　各类硬盘的跳线方法和标记说明大同小异，比如昆腾硬盘的跳线器通常有9针4组，其中一根叫"Key"，用于定位以便用户正确识别跳线位置。

　　2.由硬盘跳线器和40芯特制硬盘线配合确定

　　这种主、从盘的设置是先将硬盘跳线设置在"电缆选择有?quot;后，然后再根据需要将主、从盘联接在对应的硬盘线插头上。硬盘主、盘状态的设置取决于硬盘与硬盘线的联接插头。通常联接硬盘线中段插头的盘是主盘，联接在硬盘线尽头插头上的盘就是从盘。采用这种方法设置主、从盘时，必须将联接在同一条硬盘线的所有IDE接口设备(包括光驱等)跳线器设置在"电缆选择"位置。

　　能决定硬盘主、从盘状态40芯硬盘线是特制的。制作方法是将普通40芯硬盘线的第28根线(从第1根红线或其它标记开始数)在两个硬盘插头之间的位置上切断后做成的，切线时注意不能弄断其它线。使用特制硬盘线确定主、从盘状态的优点是使用方便。当需要交换硬盘主、从状态时只要将联接的硬盘线插头位置对调一下即可，不需要拆下硬盘来重新跳线。

　　安装双硬盘要注意的问题：

　　1、在新增或升级硬盘时，尽量优先选择品牌相同的硬盘。因为不同品牌硬盘在同一条硬盘线上使用可能会出现兼容问题。如果电脑启动时检测不到或只检测出一块硬盘的情况时，在确认两块硬盘跳线设置都没有错误前提下可先断开原使用的硬盘再重新开机，如果这时电脑能检测出新加硬盘，那么就是两块硬盘兼容有问题。解决方法是将新硬盘放在第二硬盘线上使用。如果必须使用同一硬盘线，那么就将两块硬盘的主、从关系对换一下。

　　另外如果新增加的硬盘与光驱等设备一起接在第二硬盘线上时，要注意光驱等设备的主、从盘设置不与新加硬盘相冲突，否则也会出现主板检测不到新增硬盘或者找不到原光驱问题。

　　2、要注意盘符交错的问题。在多分区的情况下，硬盘分区的排列顺序有些古怪：主硬盘的主分区仍被计算机认为是C盘，而第二硬盘的主分区则被认为是D盘，接下来是第一硬盘的其它分区依次从E盘开始排列，然后是第二硬盘的其它分区接着第一硬盘的最后盘符依次排列。这就有可能导致安装双硬盘后，系统或某些软件的不正常。

　　要使加第二硬盘后盘符不发生变化，解决的办法有两个：如果你只使用WIN98的话，比较简单，在CMOS中将第二硬盘设为NONE即可，但在纯DOS下不认第二个硬盘。第二种方法是接上双硬盘后，给第二个硬盘重新分区，删掉其主DOS分区，只分扩展分区。这样盘符也不会交错。当然若第一硬盘只有一个分区的话，也不存在盘符交错的问题。此外，某些计算机硬盘厂商，为解决硬盘盘符交错问题提供了一些辅助软件。

　　3、安装双硬盘后要注意散热，两个硬盘间空隙不能太小，且尽量不要超频。

　　好了，上面介绍了一些双硬盘安装的经验，希望给广大想安装双硬盘的有点帮助。

　　找不到USB硬盘怎么办

　　笔者朋友有一台爱国者USB可移动硬盘，容量为6GB，在朋友的机器上使用一直很正常。近日，他携带该硬盘，准备从我处拷贝一些软件。我打开计算机，运行软盘上的安装程序，依照安装向导的提示，一路点击“Next”按钮，完成后按提示重新启动计算机。启动成功后，将USB连线插到主机的USB接口上。双击“我的电脑”，发现系统中并没有预想的“可移动磁盘”图标，系统不能识别该硬盘，朋友拷贝软件的愿望暂时落空了。

　　故障分析：USB可移动硬盘驱动程序的安装非常简单，应该没有问题。仔细检查连接线，发现一切正常；重新换一USB接口，按“F5”键刷新系统，故障依旧。仔细回想重新启动计算机后，将USB连线插到主机的USB接口上时系统并没有自动侦测。因此，进入“控制面板”，双击“系统”图标，选择“设备管理器”标签，仔细检查各项设备，虽然没有发现资源冲突现象，但“磁盘驱动器”和“硬盘控制器”两个选项下并没有增加任何设备。看来只有在CMOS中找找原因了。

　　故障解决：重新启动计算机，按“Del”键进入CMOS，选择“PNP/PCI

　　CONFIGURATION”菜单，仔细检查各个选项，发现“PNP

　　Installed”已设置为“Yes”(即插即用已打开)，但“Assign

　　IRQ

　　For

　　USB”项被设置为“Disable”(禁用)，因此马上将它设置为“Enabled”。保存设置后进入Windows

　　98，系统立刻发现了新硬件，自动安装和配置设备驱动程序后，再次进入“控制面板”，双击“系统”图标，选择“设备管理器”标签，发现“磁盘驱动器”选项下增加了“FUJITSUMHH2064AT”设备，而“硬盘控制器”选项下增加了“USBIDEBUCKStorageAdapter”。这下胸有成竹了，双击“我的电脑”，终于看到了“可移动磁盘”图标！将朋友所需的软件一一拷到他的可移动硬盘上，问题得以解决。

　　一点启示：在安装USB设备前，最好先打开系统即插即用功能，更要记得先检查CMOS中USB端口设置是否开启。如果没有开启，即使正确安装了USB设备的驱动程序，系统也可能不能正确安装该USB设备，尤其是在第一次安装这类设备的时候。

　　不刷BIOS也用大硬盘

　　目前，使用BX级别的电脑还是有很多人，当年这配置的电脑可是相当不错的，同时也有很多杂牌的主板进入市场，虽然板卡没有问题，BIOS等软件的更新就没有了。开始无所谓，但将来呢？目前大容量硬盘已经出现，那么怎么样才可以使用大硬盘呢？

　　刷新BIOS，这可是有一定风险的，搞不好主板就无法使用了，刷新BIOS的恐怖吓倒了一些用户。在网上，某些硬盘网站有一些让老主板不刷新BIOS就可以用大硬盘的软件，但这些软件使用起来还是比较麻烦的，对电脑不是很熟悉的用户来说，还是比较麻烦的。现在，操作系统已经进入XP时代了，BX级的电脑安装XP没有什么问题，只要加大内存容量就可以流畅运行。我的方法就是让操作系统来识别大硬盘，用小硬盘安装系统。先通过小硬盘引导系统，在进入系统后，系统会自动识别大硬盘，就可以正常使用。

　　当然，这种方法也有一定不便，在DOS无法使用硬盘，同时给硬盘分区也带来了一定麻烦。某些老主板BIOS开机的时候发现IDE设备，而无法认的。开机就会停住，要等比较长的时间，那么有什么办法可以跳过吗？开机按DEL，进入BIOS，设置IDE设备.

　　新的硬盘和CD-ROM用一根IDE线，硬盘设置为SLAVE，那么将SEC

　　SLAVE的类型设置为NOT

　　INSTALLED，这样做，可以跳过开机对IDE设备检测。一般来说，最新的系统都能认大硬盘，如ME/2000/XP等，所以这方法还是比较方便的。

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