硬盤基本知識

　　電腦發(fā)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(fā)展到今天的十幾GB至幾十GB。而且隨著硬盤技術(shù)的發(fā)展，價格也越來越便宜了。今天我們來說說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(jī)，目前的臺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(qiáng)型IDE接口）、SCSI接口等等。PC機(jī)中主要采用的接口方式則為EIDE接口。

　　硬盤驅(qū)動器的性能指標(biāo)硬盤驅(qū)動器的性能指標(biāo)主要有：盤徑、接口類型、磁頭數(shù)、柱面數(shù)、每磁道扇區(qū)數(shù)、數(shù)據(jù)傳輸速率、磁盤轉(zhuǎn)速、電源、重量、MTBF（硬盤平均使用壽命）等。

　　硬盤定位并查詢某個扇區(qū)中數(shù)據(jù)的總時間括以下三個方面時間的總和：

　　A、磁頭定位到目標(biāo)磁道所需的時間；

　　B、找到目標(biāo)扇區(qū)所需時間；

　　C、選取扇區(qū)數(shù)據(jù)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(shù)、柱面數(shù)和每磁道扇區(qū)數(shù)決定的，因PC機(jī)中每扇區(qū)容量為512字節(jié)，所以硬盤容量的具體計算公式為：

　　總?cè)萘浚ㄗ止?jié)數(shù)）=512X磁頭數(shù)X柱面數(shù)X每磁道扇區(qū)數(shù)。

　　例如，系捷ST38420A硬盤的磁頭數(shù)為16、柱面數(shù)為16383、每磁道扇區(qū)數(shù)為63，則其總?cè)萘康挠嬎惴椒椋?br/>
　　512X16X16383X63=8455200768字節(jié)=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(qū)動器電子接口，又名AT BUS接口，多見于3．5英寸硬盤，主要優(yōu)點在于兼容性高、速度快、價格低廉。

　　SCSI接口（Small Computer System Interface）：是小型計算機(jī)接口的簡稱，是一種多用途的輸入輸出接口，除用于磁盤外，還廣泛用于光盤驅(qū)動器、磁帶機(jī)、掃描儀、打印機(jī)等設(shè)備。一條SCSI總線 多可以連接8臺設(shè)備，為了區(qū)分各個設(shè)備，每個設(shè)備擁有一個ID號（0～7），適用于多用戶多任務(wù)處理，有較高的數(shù)據(jù)傳送速率， SCSI驅(qū)動器適合進(jìn)行備份工作，因為這種備份速度恨快。用戶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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)而設(shè)計，即我們所說的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(qiáng)型接口。其功能如下：

　　A、可接4個IDE接口的外圍設(shè)備（IDE硬盤、光驅(qū)等）。

　　B、可支持ATAPI（AT Attachment Peripheral Interface）標(biāo)準(zhǔn)接口的外圍設(shè)備。

　　Ultra－DMA 33：由Intel和Quantum公司共同制訂的規(guī)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(guī)格，另外還要使用Ultra DMA 33的硬盤，方可真正實現(xiàn)33MB／Sec的傳輸率，否則只能使用E－IDE規(guī)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(dá)到66MB／Sec的傳輸率。由于目前其他技術(shù)的限制，速度沒有理論上那么快。

　　引導(dǎo)記錄區(qū)（Root Record）：開機(jī)時BIOS就會先去執(zhí)行硬盤第0面，第0磁道，第1扇區(qū)的引導(dǎo)記錄區(qū)的程序，把有關(guān)硬盤內(nèi)部的記錄（磁柱面總數(shù)、扇區(qū)大小、FAT表、目錄大小）和系統(tǒng)的基本數(shù)據(jù)（COMMAND.COM，IO.SYS，MSDOS．SYS）載入內(nèi)存，完成開機(jī)啟動的基本操作。

　　尋道時間（Seek Time）：是指磁頭搜尋數(shù)據(jù)移動至盤片的磁道進(jìn)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 大（Maximum）、 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(guī)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(shù)據(jù)，盤片旋轉(zhuǎn)等待，至數(shù)據(jù)存取所需的時間。硬盤存取數(shù)據(jù)的時間=搜尋時間＋等待時間。

　　傳輸率（Transfer Rate）：數(shù)據(jù)的傳輸率，分內(nèi)部傳輸和外部傳輸。

　　內(nèi)部傳輸率：硬盤內(nèi)部的傳輸，是指硬盤盤片讀寫的數(shù)據(jù)傳送至硬盤的超高速緩沖區(qū)（CacheBuffer）的速率，一般以Mbit/Sec（Mega Bits EGA bits Per Second）單位。

　　外部傳輸率：數(shù)據(jù)從主機(jī)的內(nèi)存?zhèn)魉椭劣脖P的高速緩沖區(qū)（Cache Bumffer）或從硬盤的緩沖區(qū)傳送至主機(jī)的內(nèi)存，稱為外部傳輸率，以Mbyte/Sec（Mega Bytes Per Second）為單位。目前數(shù)據(jù)傳輸率的傳輸模式大多是UDMA 33或者UDMA 66。

　　分區(qū)表（Partition Table）：一個硬盤經(jīng)過FDISK的劃分和高級格式化以后，會在所屬的操作系統(tǒng)中建立分區(qū)表，記錄一些有關(guān)硬盤給哪一種操作系統(tǒng)使用，硬盤的容量大小以及開始磁柱面和結(jié)束磁柱面的分配，哪一個硬盤啟動，引導(dǎo)區(qū)（Boot Sector），文件分配表（FAT）、根目錄和數(shù)據(jù)區(qū)等一系列數(shù)據(jù)。現(xiàn)將分區(qū)表內(nèi)的內(nèi)容歸納如下：

　　A、分區(qū)表是創(chuàng)建在硬盤的第0磁柱面、第0磁道，第1個扇區(qū)上。

　　B、記錄操作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)（DOS，OS2或其他OS）。

　　C、記錄分區(qū)硬盤的C（磁柱面）、H（磁頭），S（扇區(qū)）的數(shù)量。

　　D、記錄分配的磁柱面（Cylinder）的開始。結(jié)束和容量。

　　E、記錄可啟動的硬盤（Active）。

　　F、建立引導(dǎo)區(qū)（Boot Sector）。

　　G、建立文件分配表（FAT）。

　　H、建立根目錄。

　　I、建立數(shù)據(jù)存儲區(qū)。

　　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(tǒng)，它記錄著硬盤的容量，文件配置的情況，哪些扇區(qū)己被數(shù)據(jù)占用，哪些扇區(qū)沒有被數(shù)據(jù)占用。硬盤經(jīng)FORMAT格式化以后，在硬盤的分區(qū)表中，即會建立文件分配表，文件分配表在不同的操作系統(tǒng)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 主要的目的是劃分磁柱面（Cylinder）、建立扇區(qū)數(shù)（Sector）和選擇扇區(qū)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(jié)構(gòu)，低格主要的功能是掃描磁盤是否有壞磁道，再把壞磁道標(biāo)記出來，防止數(shù)據(jù)的寫入。其次是，對磁盤表面的結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)劃，把硬盤表面原來沒有磁道，沒有扇區(qū)或凌亂的磁道和扇區(qū)，重新劃分成許多同心圓的磁道，又把磁道劃分為許多扇區(qū)，每一扇區(qū)又劃分為512字節(jié)的容量，如此我們才能根據(jù)磁道和扇區(qū)的位置去搜尋或讀寫數(shù)據(jù)。現(xiàn)將硬盤進(jìn)行低級格式化的原則歸納如下：

　　A、當(dāng)硬盤壞磁道大多，數(shù)據(jù)無法存儲，經(jīng)常死機(jī)或亂碼而必須重新整理硬盤時。

　　B、當(dāng)硬盤分區(qū)表或硬盤間隔系數(shù)（Interleave）被病毒修改破,無法恢復(fù)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(qū)，磁道格式化，使我們能夠順利開機(jī)進(jìn)入硬盤C：\，讓我們的電腦能夠與硬盤聯(lián)絡(luò)，使我們可以使用電腦系統(tǒng)里 大的存儲工具，進(jìn)而完成硬盤的基本管理操作。