關於硬盤的基礎知識介紹

來源:文萃谷 1.79W

硬盤基本知識

關於硬盤的基礎知識介紹

電腦發展到今天,硬盤己成為主要配置之一。硬盤容量也越來越大,從初期的10MB發展到今天的十幾GB至幾十GB。而且隨着硬盤技術的發展,價格也越來越便宜了。今天我們來説説硬盤的一些基本知識。

硬盤按盤徑大小分目前主要有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)等幾種。其中5.25英寸的硬盤主要配置在早期286以下的PC機,目前的台式電腦一般都是配置3.5英寸硬盤,筆記本電腦中則主要是配置2.5英寸以下的硬盤。

硬盤按照接口方式分主要有IDE接口、EIDE接口(Enhanced

IDE——

增強型IDE接口)、SCSI接口等等。PC機中主要採用的接口方式則為EIDE接口。

硬盤驅動器的性能指標硬盤驅動器的性能指標主要有:盤徑、接口類型、磁頭數、柱面數、每磁道扇區數、數據傳輸速率、磁盤轉速、電源、重量、MTBF(硬盤平均使用壽命)等。

硬盤定位並查詢某個扇區中數據的總時間包括以下三個方面時間的總和:

A、磁頭定位到目標磁道所需的時間;

B、找到目標扇區所需時間;

C、選取扇區數據所需時間:這個時間值被稱為硬盤的存取時間或硬盤速度。

硬盤的容量是由硬盤的磁頭數、柱面數和每磁道扇區數決定的,因PC機中每扇區容量為512字節,所以硬盤容量的具體計算公式為:

總容量(字節數)=512X磁頭數X柱面數X每磁道扇區數。

例如,系捷ST38420A硬盤的磁頭數為16、柱面數為16383、每磁道扇區數為63,則其總容量的計算方法為:

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

硬盤基本概念

IDE接口(Intelligent

Drive

Electronics):即智能化驅動器電子接口,又名AT

BUS接口,多見於3.5英寸硬盤,主要優點在於兼容性高、速度快、價格低廉。

SCSI接口(Small

Computer

System

Interface):是小型計算機接口的簡稱,是一種多用途的輸入輸出接口,除用於磁盤外,還廣泛用於光盤驅動器、磁帶機、掃描儀、打印機等設備。一條SCSI總線最多可以連接8台設備,為了區分各個設備,每個設備擁有一個ID號(0~7),適用於多用户多任務處理,有較高的數據傳送速率,

SCSI驅動器適合進行備份工作,因為這種備份速度恨快。用户可以快速和容易地將文件從IDE盤拷貝到SCSI盤。

ATAPI:為(AT

Attachment

Packet

Interface)的縮寫,或稱ATA(AT

Attachment)接口。其結構為將硬盤控制卡與硬盤的電路合二為一以降低成本,它是由Compaq公司以PC/AT為結構而設計,即我們所説的AT總線,正因為是集成的硬盤控制卡和硬盤電路,故一般也稱為IDE(Integrated

Disc

Electronics)硬盤。E-IDE是Enhanced

IDE的縮寫,是WD(West

Digital)公司對IDE的增強型接口。其功能如下:

A、可接4個IDE接口的外圍設備(IDE硬盤、光驅等)。

B、可支持ATAPI(AT

Attachment

Peripheral

Interface)標準接口的外圍設備。

Ultra-DMA

33:由Intel和Quantum公司共同制訂的規格,其主要的目的是,在不必更換扁平纜線的情況下,即可使用主板的IDE接口(E-IDE),不過,主板的BIOS和芯片組必須支持Ultra

DMA

33規格,另外還要使用Ultra

DMA

33的硬盤,方可真正實現33MB/Sec的傳輸率,否則只能使用E-IDE規格。

16.7MB/Sec的傳輸速率。

Ultra-DMA

66:比Ultra-DMA

33的傳輸方式更快,理論上可以達到66MB/Sec的傳輸率。由於目前其他技術的限制,速度沒有理論上那麼快。

引導記錄區(Root

Record):開機時BIOS就會先去執行硬盤第0面,第0磁道,第1扇區的引導記錄區的程序,把有關硬盤內部的記錄(磁柱面總數、扇區大小、FAT表、目錄大小)和系統的基本數據(,,MSDOS.SYS)載入內存,完成開機啟動的基本操作。

尋道時間(Seek

Time):是指磁頭搜尋數據移動至盤片的磁道進行定位所需要的時間,一般取其平均值,以ms(毫秒)為單位,又稱為尋道定位時間(Position

Time)。搜尋時間分為最大(Maximum)、最小(Minimum)和平均(Average)三種時間。一般以平均搜尋時間(Average

Seek

Time)作為硬盤的速度規格,目前一般的IDE硬盤為8ms~12ms。

存取時間(Access

Time)磁頭從硬盤搜尋數據,盤片旋轉等待,至數據存取所需的時間。硬盤存取數據的時間=搜尋時間+等待時間。

傳輸率(Transfer

Rate):數據的傳輸率,分內部傳輸和外部傳輸。

內部傳輸率:硬盤內部的傳輸,是指硬盤盤片讀寫的數據傳送至硬盤的超高速緩衝區(CacheBuffer)的速率,一般以Mbit/Sec(Mega

Bits

EGA

bits

Per

Second)單位。

外部傳輸率:數據從主機的內存傳送至硬盤的高速緩衝區(Cache

Bumffer)或從硬盤的緩衝區傳送至主機的內存,稱為外部傳輸率,以Mbyte/Sec(Mega

Bytes

Per

Second)為單位。目前數據傳輸率的傳輸模式大多是UDMA

33或者UDMA

66。

分區表(Partition

Table):一個硬盤經過FDISK的劃分和高級格式化以後,會在所屬的操作系統中建立分區表,記錄一些有關硬盤給哪一種操作系統使用,硬盤的容量大小以及開始磁柱面和結束磁柱面的分配,哪一個硬盤啟動,引導區(Boot

Sector),文件分配表(FAT)、根目錄和數據區等一系列數據。現將分區表內的內容歸納如下:

A、分區表是創建在硬盤的第0磁柱面、第0磁道,第1個扇區上。

B、記錄操作系統的數據(DOS,OS2或其他OS)。

C、記錄分區硬盤的C(磁柱面)、H(磁頭),S(扇區)的數量。

D、記錄分配的磁柱面(Cylinder)的開始。結束和容量。

E、記錄可啟動的硬盤(Active)。

F、建立引導區(Boot

Sector)。

G、建立文件分配表(FAT)。

H、建立根目錄。

I、建立數據存儲區。

文件分配表(FAT):文件分配表FAT是File

Allocation

Table的縮寫,文件分配表是硬盤對其上文件分配管理的一種系統,它記錄着硬盤的容量,文件配置的情況,哪些扇區己被數據佔用,哪些扇區沒有被數據佔用。硬盤經FORMAT格式化以後,在硬盤的分區表中,即會建立文件分配表,文件分配表在不同的操作系統和不同硬盤容量,其配置都不相同。

低級格式化:硬盤低級格式化(Low

Level

Format),又叫硬盤物理格式化(Physical

Disk

Format)。其最主要的目的是劃分磁柱面(Cylinder)、建立扇區數(Sector)和選擇扇區的間隔比(Interleave)。一般作低級格式化的主要原因是硬盤壞磁道太多,必須重新整理硬盤的結構,低格主要的功能是掃描磁盤是否有壞磁道,再把壞磁道標記出來,防止數據的寫入。其次是,對磁盤表面的結構進行規劃,把硬盤表面原來沒有磁道,沒有扇區或凌亂的磁道和扇區,重新劃分成許多同心圓的磁道,又把磁道劃分為許多扇區,每一扇區又劃分為512字節的容量,如此我們才能根據磁道和扇區的位置去搜尋或讀寫數據。現將硬盤進行低級格式化的原則歸納如下:

A、當硬盤壞磁道大多,數據無法存儲,經常死機或亂碼而必須重新整理硬盤時。

B、當硬盤分區表或硬盤間隔係數(Interleave)被病毒修改破,無法恢復時。

高級格式化(High

Level

Format):稱為邏輯磁盤格式化(Logical

Disk

Format),主要的目的,是將硬盤的分區,磁道格式化,使我們能夠順利開機進入硬盤C:>,讓我們的電腦能夠與硬盤聯絡,使我們可以使用電腦系統裏最大的存儲工具,進而完成硬盤的基本管理操作。

硬盤軟故障的常見信息提示與排除

在使用電腦的過程中有時會遇到硬盤無法啟動的情況,大部分是由於電腦軟故障造成的,如傳染了病毒、CMOS參數丟失以及操作失誤等。硬盤無法啟動大致有以下幾個方面的提示信息。

1、開機後屏幕上出現提示“Device

error”,這主要是由於CMOS掉電造成信息丟失引起的。處理方法首先打開機箱,觀察電池是否鬆動,如果是,將其固定,再開機;如果不是,則可能電池有故障,換塊好的電池,重新設置CMOS參數,硬盤就可以正常啟動了。

2、看到提示信息“Invalid

partition

table”或“Invalid

drives

pecification”,應首先想到可能是病毒造成的,而且通常是致命性病毒將分區表和引導記錄破壞引起的。如果是這種原因,用殺毒盤從A驅引導來清除病毒。如果殺毒盤啟動後,找不到硬盤,這可能是CMOS中硬盤參數丟失。重新設置硬盤參數,再用殺毒盤引導,如果仍出現“Invalid

drives

pecification“0”磁道損壞,使磁盤中“0”柱面“1”扇區中分區表損壞。處理方法為重新建立分區,將引導分區改在“1”柱面,再對磁盤高級格式化。

3、如果CMOS參數正確,出現“Error

loading

operating

system”或“Missing

operating

system”等提示,這大多是由於系統文件錯誤造成的。處理方法為用乾淨系統盤(版本與C盤一致)從A驅啟動,刪除C盤系統文件,利用SYS傳送系統到C盤。另外的情況為引導扇區錯誤。處理方法為對C盤進行格式化,重新安裝操作系統。如仍不能正常啟動,則需對硬盤進行低級格式化,重新分區後,再格式化,重新安裝操作系統。

4、出現“Non-system

disk

or

disk

error”提示信息,主要是由於引導扇區中隱含文件名信息被破壞,或引導程序從磁盤根目錄的開始扇區讀取的前兩個文件名與DOS引導扇區中數據保存的系統文件名不符。處理方法為,先用無毒系統盤啟動,用Format

c:/s命令重分引導分區,再把C盤上系統文件恢復就可以了。如果感染病毒,必須對硬盤低級格式化後,重新分區,再恢復系統文件。

5、出現“Disk

boot

failure”提示信息,主要是由於引導扇區中數據格式或系統文件被損壞,啟動程序讀入內存時發生錯誤。處理方法為首先聽硬盤轉動聲音是否正常,若不正常或無聲音,可能是磁頭不到位,或者硬盤出現物理損壞。若轉動正常,可採用第4種處理方法來解決。

對故障的檢查、處理很重要,但平時要注意防範,如定期檢測磁盤;儘量不使用外來盤,即使要用,也需先用殺毒盤進行檢測,以預防病毒;做好原始數據如CMOS參數、分區表等的備份,這樣即使出現硬盤故障,也能迅速加以排除。

硬盤散熱不良也會引起死機

硬盤廠商推出的硬盤產品運轉速度越來越快,讀寫資料的性能表現較佳,但如果沒有妥善做好散熱處理,很容易影響電腦系統穩定性,加上電腦加裝設備越來越多,容易妨礙硬盤高熱順利排出,可能使電腦莫名其妙地死機。

高轉速硬盤運轉產生的高温皆在安全範圍內,但使用者若觸碰硬盤外殼,會發現高温真的有點嚇人,不過,玩家只要替硬盤加裝一組約40~50元的硬盤風扇,就可有效解決其散熱問題。

一般來説,轉速在5400轉左右的低速硬盤產品運轉温度不高,加裝風扇效果不大,除非玩家電腦機箱中塞了太多內置設備,怕因此影響系統散熱,才須加裝硬盤風扇;若使用轉速每分鐘7200轉以上的中高速硬盤,專家強烈建議加裝硬盤散熱風扇,以免系統因高温而不穩定。

安裝硬盤風扇前,得先把硬盤拆卸下來,此時可發現硬盤機底部有預留6個螺絲孔,把風扇所附的螺絲裝在硬盤底部即可。當風扇固定好後,記得把風扇電源插頭接在硬盤電源插孔上,使風扇與硬盤可同時運作。硬盤的數據線也要一併接上,如此即完成硬件安裝。不要急着蓋上機箱,先開啟電源檢視硬盤與風扇是否能運轉,再關閉電源將機箱組好。

有些電腦機箱會僅剩剛好安裝單顆硬盤的空間,無法容納風扇,這時使用者可將硬盤風扇安裝在硬盤固定架下方、隔着架子緊貼硬盤,雖有時會影響一點散熱性能,但對電腦操作穩定性仍有幫助。

怎樣裝兩塊硬盤

前些日子趁着硬盤降價,一咬牙買了塊昆騰10.2GB硬盤,和原來的1.6GB西捷硬盤做雙硬盤,經過一番折騰,總算安裝成功,其實安裝雙硬盤看似一件簡單的工作,卻也有不少講究的地方,下面就讓我細細道來。

在裝雙硬盤前,首先應確定機箱中是否還有裝第二硬盤的位置,若只有餘5寸槽的位置,則需要先準備一固定架。另外還要確定一下電源插頭、功率是否足夠。在一條排線上裝兩個硬盤時,應將兩塊硬盤按自己的意願分別設置成主盤和從盤,這樣安裝後才能正常使用。主、從盤的設置可按以下兩種方法進行。

1.由硬盤跳線器設置

所有的IDE設備包括硬盤都使用一組跳線來確定安裝後的主、從狀態。硬盤跳線器大多設置在電源聯接座和數據線聯接插座之間的地方(也有設在電路板上的),通常由3組(6或7)針或4組(8或9)針再加一個或兩個跳線帽組成。另外在硬盤正面或反面一定還印有主盤(Master)、從盤(Slave)以及由電纜選擇(Cableselect)的跳線方法。

各類硬盤的跳線方法和標記説明大同小異,比如昆騰硬盤的跳線器通常有9針4組,其中一根叫"Key",用於定位以便用户正確識別跳線位置。

2.由硬盤跳線器和40芯特製硬盤線配合確定

這種主、從盤的設置是先將硬盤跳線設置在"電纜選擇有?quot;後,然後再根據需要將主、從盤聯接在對應的硬盤線插頭上。硬盤主、盤狀態的設置取決於硬盤與硬盤線的聯接插頭。通常聯接硬盤線中段插頭的盤是主盤,聯接在硬盤線盡頭插頭上的盤就是從盤。採用這種方法設置主、從盤時,必須將聯接在同一條硬盤線的所有IDE接口設備(包括光驅等)跳線器設置在"電纜選擇"位置。

能決定硬盤主、從盤狀態40芯硬盤線是特製的。製作方法是將普通40芯硬盤線的第28根線(從第1根紅線或其它標記開始數)在兩個硬盤插頭之間的位置上切斷後做成的,切線時注意不能弄斷其它線。使用特製硬盤線確定主、從盤狀態的優點是使用方便。當需要交換硬盤主、從狀態時只要將聯接的硬盤線插頭位置對調一下即可,不需要拆下硬盤來重新跳線。

安裝雙硬盤要注意的問題:

1、在新增或升級硬盤時,儘量優先選擇品牌相同的硬盤。因為不同品牌硬盤在同一條硬盤線上使用可能會出現兼容問題。如果電腦啟動時檢測不到或只檢測出一塊硬盤的'情況時,在確認兩塊硬盤跳線設置都沒有錯誤前提下可先斷開原使用的硬盤再重新開機,如果這時電腦能檢測出新加硬盤,那麼就是兩塊硬盤兼容有問題。解決方法是將新硬盤放在第二硬盤線上使用。如果必須使用同一硬盤線,那麼就將兩塊硬盤的主、從關係對換一下。

另外如果新增加的硬盤與光驅等設備一起接在第二硬盤線上時,要注意光驅等設備的主、從盤設置不與新加硬盤相沖突,否則也會出現主板檢測不到新增硬盤或者找不到原光驅問題。

2、要注意盤符交錯的問題。在多分區的情況下,硬盤分區的排列順序有些古怪:主硬盤的主分區仍被計算機認為是C盤,而第二硬盤的主分區則被認為是D盤,接下來是第一硬盤的其它分區依次從E盤開始排列,然後是第二硬盤的其它分區接着第一硬盤的最後盤符依次排列。這就有可能導致安裝雙硬盤後,系統或某些軟件的不正常。

要使加第二硬盤後盤符不發生變化,解決的辦法有兩個:如果你只使用WIN98的話,比較簡單,在CMOS中將第二硬盤設為NONE即可,但在純DOS下不認第二個硬盤。第二種方法是接上雙硬盤後,給第二個硬盤重新分區,刪掉其主DOS分區,只分擴展分區。這樣盤符也不會交錯。當然若第一硬盤只有一個分區的話,也不存在盤符交錯的問題。此外,某些計算機硬盤廠商,為解決硬盤盤符交錯問題提供了一些輔助軟件。

3、安裝雙硬盤後要注意散熱,兩個硬盤間空隙不能太小,且儘量不要超頻。

好了,上面介紹了一些雙硬盤安裝的經驗,希望給廣大想安裝雙硬盤的有點幫助。

找不到USB硬盤怎麼辦

筆者朋友有一台愛國者USB可移動硬盤,容量為6GB,在朋友的機器上使用一直很正常。近日,他攜帶該硬盤,準備從我處拷貝一些軟件。我打開計算機,運行軟盤上的安裝程序,依照安裝嚮導的提示,一路點擊“Next”按鈕,完成後按提示重新啟動計算機。啟動成功後,將USB連線插到主機的USB接口上。雙擊“我的電腦”,發現系統中並沒有預想的“可移動磁盤”圖標,系統不能識別該硬盤,朋友拷貝軟件的願望暫時落空了。

故障分析:USB可移動硬盤驅動程序的安裝非常簡單,應該沒有問題。仔細檢查連接線,發現一切正常;重新換一USB接口,按“F5”鍵刷新系統,故障依舊。仔細回想重新啟動計算機後,將USB連線插到主機的USB接口上時系統並沒有自動偵測。因此,進入“控制面板”,雙擊“系統”圖標,選擇“設備管理器”標籤,仔細檢查各項設備,雖然沒有發現資源衝突現象,但“磁盤驅動器”和“硬盤控制器”兩個選項下並沒有增加任何設備。看來只有在CMOS中找找原因了。

故障解決:重新啟動計算機,按“Del”鍵進入CMOS,選擇“PNP/PCI

CONFIGURATION”菜單,仔細檢查各個選項,發現“PNP

OS

Installed”已設置為“Yes”(即插即用已打開),但“Assign

IRQ

For

USB”項被設置為“Disable”(禁用),因此馬上將它設置為“Enabled”。保存設置後進入Windows

98,系統立刻發現了新硬件,自動安裝和配置設備驅動程序後,再次進入“控制面板”,雙擊“系統”圖標,選擇“設備管理器”標籤,發現“磁盤驅動器”選項下增加了“FUJITSUMHH2064AT”設備,而“硬盤控制器”選項下增加了“USBIDEBUCKStorageAdapter”。這下胸有成竹了,雙擊“我的電腦”,終於看到了“可移動磁盤”圖標!將朋友所需的軟件一一拷到他的可移動硬盤上,問題得以解決。

一點啟示:在安裝USB設備前,最好先打開系統即插即用功能,更要記得先檢查CMOS中USB端口設置是否開啟。如果沒有開啟,即使正確安裝了USB設備的驅動程序,系統也可能不能正確安裝該USB設備,尤其是在第一次安裝這類設備的時候。

不刷BIOS也用大硬盤

目前,使用BX級別的電腦還是有很多人,當年這配置的電腦可是相當不錯的,同時也有很多雜牌的主板進入市場,雖然板卡沒有問題,BIOS等軟件的更新就沒有了。開始無所謂,但將來呢?目前大容量硬盤已經出現,那麼怎麼樣才可以使用大硬盤呢?

刷新BIOS,這可是有一定風險的,搞不好主板就無法使用了,刷新BIOS的恐怖嚇倒了一些用户。在網上,某些硬盤網站有一些讓老主板不刷新BIOS就可以用大硬盤的軟件,但這些軟件使用起來還是比較麻煩的,對電腦不是很熟悉的用户來説,還是比較麻煩的。現在,操作系統已經進入XP時代了,BX級的電腦安裝XP沒有什麼問題,只要加大內存容量就可以流暢運行。我的方法就是讓操作系統來識別大硬盤,用小硬盤安裝系統。先通過小硬盤引導系統,在進入系統後,系統會自動識別大硬盤,就可以正常使用。

當然,這種方法也有一定不便,在DOS無法使用硬盤,同時給硬盤分區也帶來了一定麻煩。某些老主板BIOS開機的時候發現IDE設備,而無法認的。開機就會停住,要等比較長的時間,那麼有什麼辦法可以跳過嗎?開機按DEL,進入BIOS,設置IDE設備.

新的硬盤和CD-ROM用一根IDE線,硬盤設置為SLAVE,那麼將SEC

SLAVE的類型設置為NOT

INSTALLED,這樣做,可以跳過開機對IDE設備檢測。一般來説,最新的系統都能認大硬盤,如ME/2000/XP等,所以這方法還是比較方便的。

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