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關於硬碟的基礎知識介紹

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硬碟基本知識

關於硬碟的基礎知識介紹

電腦發展到今天,硬碟己成為主要配置之一。硬碟容量也越來越大,從初期的10MB發展到今天的十幾GB至幾十GB。而且隨著硬碟技術的發展,價格也越來越便宜了。今天我們來說說硬碟的一些基本知識。

硬碟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英寸的硬碟主要配置在早期286以下的PC機,目前的臺式電腦一般都是配置3.5英寸硬碟,筆記本電腦中則主要是配置2.5英寸以下的硬碟。

硬碟按照介面方式分主要有IDE介面、EIDE介面(Enhanced

IDE——

增強型IDE介面)、SCSI介面等等。PC機中主要採用的介面方式則為EIDE介面。

硬碟驅動器的效能指標硬碟驅動器的效能指標主要有:盤徑、介面型別、磁頭數、柱面數、每磁軌扇區數、資料傳輸速率、磁碟轉速、電源、重量、MTBF(硬碟平均使用壽命)等。

硬碟定位並查詢某個扇區中資料的總時間包括以下三個方面時間的總和:

A、磁頭定位到目標磁軌所需的時間;

B、找到目標扇區所需時間;

C、選取扇區資料所需時間:這個時間值被稱為硬碟的存取時間或硬碟速度。

硬碟的容量是由硬碟的磁頭數、柱面數和每磁軌扇區數決定的,因PC機中每扇區容量為512位元組,所以硬碟容量的具體計算公式為:

總容量(位元組數)=512X磁頭數X柱面數X每磁軌扇區數。

例如,系捷ST38420A硬碟的磁頭數為16、柱面數為16383、每磁軌扇區數為63,則其總容量的計算方法為:

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

硬碟基本概念

IDE介面(Intelligent

Drive

Electronics):即智慧化驅動器電子介面,又名AT

BUS介面,多見於3.5英寸硬碟,主要優點在於相容性高、速度快、價格低廉。

SCSI介面(Small

Computer

System

Interface):是小型計算機介面的簡稱,是一種多用途的輸入輸出介面,除用於磁碟外,還廣泛用於光碟驅動器、磁帶機、掃描器、印表機等裝置。一條SCSI匯流排最多可以連線8臺裝置,為了區分各個裝置,每個裝置擁有一個ID號(0~7),適用於多使用者多工處理,有較高的資料傳送速率,

SCSI驅動器適合進行備份工作,因為這種備份速度恨快。使用者可以快速和容易地將檔案從IDE盤拷貝到SCSI盤。

ATAPI:為(AT

Attachment

Packet

Interface)的縮寫,或稱ATA(AT

Attachment)介面。其結構為將硬碟控制卡與硬碟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,即我們所說的AT匯流排,正因為是整合的硬碟控制卡和硬碟電路,故一般也稱為IDE(Integrated

Disc

Electronics)硬碟。E-IDE是Enhanced

IDE的縮寫,是WD(West

Digital)公司對IDE的增強型介面。其功能如下:

A、可接4個IDE介面的外圍裝置(IDE硬碟、光碟機等)。

B、可支援ATAPI(AT

Attachment

Peripheral

Interface)標準介面的外圍裝置。

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,即可使用主機板的IDE介面(E-IDE),不過,主機板的BIOS和晶片組必須支援Ultra

DMA

33規格,另外還要使用Ultra

DMA

33的硬碟,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就會先去執行硬碟第0面,第0磁軌,第1扇區的引導記錄區的程式,把有關硬碟內部的記錄(磁柱面總數、扇區大小、FAT表、目錄大小)和系統的基本資料(,,MSDOS.SYS)載入記憶體,完成開機啟動的基本操作。

尋道時間(Seek

Time):是指磁頭搜尋資料移動至碟片的磁軌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)作為硬碟的速度規格,目前一般的IDE硬碟為8ms~12ms。

存取時間(Access

Time)磁頭從硬碟搜尋資料,碟片旋轉等待,至資料存取所需的時間。硬碟存取資料的時間=搜尋時間+等待時間。

傳輸率(Transfer

Rate):資料的傳輸率,分內部傳輸和外部傳輸。

內部傳輸率:硬碟內部的傳輸,是指硬碟碟片讀寫的資料傳送至硬碟的超高速緩衝區(CacheBuffer)的速率,一般以Mbit/Sec(Mega

Bits

EGA

bits

Per

Second)單位。

外部傳輸率:資料從主機的記憶體傳送至硬碟的高速緩衝區(Cache

Bumffer)或從硬碟的緩衝區傳送至主機的記憶體,稱為外部傳輸率,以Mbyte/Sec(Mega

Bytes

Per

Second)為單位。目前資料傳輸率的傳輸模式大多是UDMA

33或者UDMA

66。

分割槽表(Partition

Table):一個硬碟經過FDISK的劃分和高階格式化以後,會在所屬的作業系統中建立分割槽表,記錄一些有關硬碟給哪一種作業系統使用,硬碟的容量大小以及開始磁柱面和結束磁柱面的分配,哪一個硬碟啟動,引導區(Boot

Sector),檔案分配表(FAT)、根目錄和資料區等一系列資料。現將分割槽表內的內容歸納如下:

A、分割槽表是建立在硬碟的第0磁柱面、第0磁軌,第1個扇區上。

B、記錄作業系統的資料(DOS,OS2或其他OS)。

C、記錄分割槽硬碟的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、記錄可啟動的硬碟(Active)。

F、建立引導區(Boot

Sector)。

G、建立檔案分配表(FAT)。

H、建立根目錄。

I、建立資料儲存區。

檔案分配表(FAT):檔案分配表FAT是File

Allocation

Table的縮寫,檔案分配表是硬碟對其上檔案分配管理的一種系統,它記錄著硬碟的容量,檔案配置的情況,哪些扇區己被資料佔用,哪些扇區沒有被資料佔用。硬碟經FORMAT格式化以後,在硬碟的分割槽表中,即會建立檔案分配表,檔案分配表在不同的作業系統和不同硬碟容量,其配置都不相同。

低階格式化:硬碟低階格式化(Low

Level

Format),又叫硬碟物理格式化(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)。一般作低階格式化的主要原因是硬碟壞磁軌太多,必須重新整理硬碟的結構,低格主要的功能是掃描磁碟是否有壞磁軌,再把壞磁軌標記出來,防止資料的寫入。其次是,對磁碟表面的結構進行規劃,把硬碟表面原來沒有磁軌,沒有扇區或凌亂的磁軌和扇區,重新劃分成許多同心圓的磁軌,又把磁軌劃分為許多扇區,每一扇區又劃分為512位元組的容量,如此我們才能根據磁軌和扇區的位置去搜尋或讀寫資料。現將硬碟進行低階格式化的原則歸納如下:

A、當硬碟壞磁軌大多,資料無法儲存,經常宕機或亂碼而必須重新整理硬碟時。

B、當硬碟分割槽表或硬碟間隔係數(Interleave)被病毒修改破,無法恢復時。

高階格式化(High

Level

Format):稱為邏輯磁碟格式化(Logical

Disk

Format),主要的目的,是將硬碟的分割槽,磁軌格式化,使我們能夠順利開機進入硬碟C:>,讓我們的電腦能夠與硬碟聯絡,使我們可以使用電腦系統裡最大的儲存工具,進而完成硬碟的基本管理操作。

硬碟軟故障的常見資訊提示與排除

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

1、開機後螢幕上出現提示“Device

error”,這主要是由於CMOS掉電造成資訊丟失引起的。處理方法首先開啟機箱,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,重新設定CMOS引數,硬碟就可以正常啟動了。

2、看到提示資訊“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割槽表和引導記錄破壞引起的。如果是這種原因,用防毒盤從A驅引導來清除病毒。如果防毒盤啟動後,找不到硬碟,這可能是CMOS中硬碟引數丟失。重新設定硬碟引數,再用防毒盤引導,如果仍出現“Invalid

drives

pecification“0”磁軌損壞,使磁碟中“0”柱面“1”扇區中分割槽表損壞。處理方法為重新建立分割槽,將引導分割槽改在“1”柱面,再對磁碟高階格式化。

3、如果CMOS引數正確,出現“Error

loading

operating

system”或“Missing

operating

system”等提示,這大多是由於系統檔案錯誤造成的。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盤系統檔案,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,重新安裝作業系統。如仍不能正常啟動,則需對硬碟進行低階格式化,重新分割槽後,再格式化,重新安裝作業系統。

4、出現“Non-system

disk

or

disk

error”提示資訊,主要是由於引導扇區中隱含檔名資訊被破壞,或載入程式從磁碟根目錄的開始扇區讀取的前兩個檔名與DOS引導扇區中資料儲存的系統檔名不符。處理方法為,先用無毒系統盤啟動,用Format

c:/s命令重分引導分割槽,再把C盤上系統檔案恢復就可以了。如果感染病毒,必須對硬碟低階格式化後,重新分割槽,再恢復系統檔案。

5、出現“Disk

boot

failure”提示資訊,主要是由於引導扇區中資料格式或系統檔案被損壞,啟動程式讀入記憶體時發生錯誤。處理方法為首先聽硬碟轉動聲音是否正常,若不正常或無聲音,可能是磁頭不到位,或者硬碟出現物理損壞。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,如定期檢測磁碟;儘量不使用外來盤,即使要用,也需先用防毒盤進行檢測,以預防病毒;做好原始資料如CMOS引數、分割槽表等的備份,這樣即使出現硬碟故障,也能迅速加以排除。

硬碟散熱不良也會引起宕機

硬碟廠商推出的硬碟產品運轉速度越來越快,讀寫資料的效能表現較佳,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,加上電腦加裝裝置越來越多,容易妨礙硬碟高熱順利排出,可能使電腦莫名其妙地宕機。

高轉速硬碟運轉產生的高溫皆在安全範圍內,但使用者若觸碰硬碟外殼,會發現高溫真的有點嚇人,不過,玩家只要替硬碟加裝一組約40~50元的硬碟風扇,就可有效解決其散熱問題。

一般來說,轉速在5400轉左右的低速硬碟產品運轉溫度不高,加裝風扇效果不大,除非玩家電腦機箱中塞了太多內建裝置,怕因此影響系統散熱,才須加裝硬碟風扇;若使用轉速每分鐘7200轉以上的中高速硬碟,專家強烈建議加裝硬碟散熱風扇,以免系統因高溫而不穩定。

安裝硬碟風扇前,得先把硬碟拆卸下來,此時可發現硬碟機底部有預留6個螺絲孔,把風扇所附的螺絲裝在硬碟底部即可。當風扇固定好後,記得把風扇電源插頭接在硬碟電源插孔上,使風扇與硬碟可同時運作。硬碟的資料線也要一併接上,如此即完成硬體安裝。不要急著蓋上機箱,先開啟電源檢視硬碟與風扇是否能運轉,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碟的空間,無法容納風扇,這時使用者可將硬碟風扇安裝在硬碟固定架下方、隔著架子緊貼硬碟,雖有時會影響一點散熱效能,但對電腦操作穩定性仍有幫助。

怎樣裝兩塊硬碟

前些日子趁著硬碟降價,一咬牙買了塊昆騰10.2GB硬碟,和原來的1.6GB西捷硬碟做雙硬碟,經過一番折騰,總算安裝成功,其實安裝雙硬碟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。

在裝雙硬碟前,首先應確定機箱中是否還有裝第二硬碟的位置,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碟時,應將兩塊硬碟按自己的意願分別設定成主盤和從盤,這樣安裝後才能正常使用。主、從盤的設定可按以下兩種方法進行。

1.由硬碟跳線器設定

所有的IDE裝置包括硬碟都使用一組跳線來確定安裝後的主、從狀態。硬碟跳線器大多設定在電源聯接座和資料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。另外在硬碟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。

各類硬碟的跳線方法和標記說明大同小異,比如昆騰硬碟的跳線器通常有9針4組,其中一根叫"Key",用於定位以便使用者正確識別跳線位置。

2.由硬碟跳線器和40芯特製硬碟線配合確定

這種主、從盤的設定是先將硬碟跳線設定在"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碟線插頭上。硬碟主、盤狀態的設定取決於硬碟與硬碟線的聯接插頭。通常聯接硬碟線中段插頭的盤是主盤,聯接在硬碟線盡頭插頭上的盤就是從盤。採用這種方法設定主、從盤時,必須將聯接在同一條硬碟線的所有IDE介面裝置(包括光碟機等)跳線器設定在"電纜選擇"位置。

能決定硬碟主、從盤狀態40芯硬碟線是特製的。製作方法是將普通40芯硬碟線的第28根線(從第1根紅線或其它標記開始數)在兩個硬碟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。使用特製硬碟線確定主、從盤狀態的優點是使用方便。當需要交換硬碟主、從狀態時只要將聯接的硬碟線插頭位置對調一下即可,不需要拆下硬碟來重新跳線。

安裝雙硬碟要注意的問題:

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

另外如果新增加的硬碟與光碟機等裝置一起接在第二硬碟線上時,要注意光碟機等裝置的主、從盤設定不與新加硬碟相沖突,否則也會出現主機板檢測不到新增硬碟或者找不到原光碟機問題。

2、要注意碟符交錯的問題。在多分割槽的情況下,硬碟分割槽的排列順序有些古怪:主硬碟的主分割槽仍被計算機認為是C盤,而第二硬碟的主分割槽則被認為是D盤,接下來是第一硬碟的其它分割槽依次從E盤開始排列,然後是第二硬碟的其它分割槽接著第一硬碟的最後碟符依次排列。這就有可能導致安裝雙硬碟後,系統或某些軟體的不正常。

要使加第二硬碟後碟符不發生變化,解決的辦法有兩個:如果你只使用WIN98的話,比較簡單,在CMOS中將第二硬碟設為NONE即可,但在純DOS下不認第二個硬碟。第二種方法是接上雙硬碟後,給第二個硬碟重新分割槽,刪掉其主DOS分割槽,只分擴充套件分割槽。這樣碟符也不會交錯。當然若第一硬碟只有一個分割槽的話,也不存在碟符交錯的問題。此外,某些計算機硬碟廠商,為解決硬碟碟符交錯問題提供了一些輔助軟體。

3、安裝雙硬碟後要注意散熱,兩個硬碟間空隙不能太小,且儘量不要超頻。

好了,上面介紹了一些雙硬碟安裝的經驗,希望給廣大想安裝雙硬碟的有點幫助。

找不到USB硬碟怎麼辦

筆者朋友有一臺愛國者USB可行動硬碟,容量為6GB,在朋友的機器上使用一直很正常。近日,他攜帶該硬碟,準備從我處拷貝一些軟體。我開啟計算機,執行軟盤上的安裝程式,依照安裝嚮導的提示,一路點選“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介面上。雙擊“我的電腦”,發現系統中並沒有預想的“可移動磁碟”圖示,系統不能識別該硬碟,朋友拷貝軟體的願望暫時落空了。

故障分析:USB可行動硬碟驅動程式的安裝非常簡單,應該沒有問題。仔細檢查連線線,發現一切正常;重新換一USB介面,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介面上時系統並沒有自動偵測。因此,進入“控制面板”,雙擊“系統”圖示,選擇“裝置管理器”標籤,仔細檢查各項裝置,雖然沒有發現資源衝突現象,但“磁碟驅動器”和“硬碟控制器”兩個選項下並沒有增加任何裝置。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”選單,仔細檢查各個選項,發現“PNP

OS

Installed”已設定為“Yes”(即插即用已開啟),但“Assign

IRQ

For

USB”項被設定為“Disable”(禁用),因此馬上將它設定為“Enabled”。儲存設定後進入Windows

98,系統立刻發現了新硬體,自動安裝和配置裝置驅動程式後,再次進入“控制面板”,雙擊“系統”圖示,選擇“裝置管理器”標籤,發現“磁碟驅動器”選項下增加了“FUJITSUMHH2064AT”裝置,而“硬碟控制器”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“可移動磁碟”圖示!將朋友所需的軟體一一拷到他的可行動硬碟上,問題得以解決。

一點啟示:在安裝USB裝置前,最好先開啟系統即插即用功能,更要記得先檢查CMOS中USB埠設定是否開啟。如果沒有開啟,即使正確安裝了USB裝置的驅動程式,系統也可能不能正確安裝該USB裝置,尤其是在第一次安裝這類裝置的時候。

不刷BIOS也用大硬碟

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機板進入市場,雖然板卡沒有問題,BIOS等軟體的更新就沒有了。開始無所謂,但將來呢?目前大容量硬碟已經出現,那麼怎麼樣才可以使用大硬碟呢?

重新整理BIOS,這可是有一定風險的,搞不好主機板就無法使用了,重新整理BIOS的恐怖嚇倒了一些使用者。在網上,某些硬碟網站有一些讓老主機板不重新整理BIOS就可以用大硬碟的軟體,但這些軟體使用起來還是比較麻煩的,對電腦不是很熟悉的使用者來說,還是比較麻煩的。現在,作業系統已經進入XP時代了,BX級的電腦安裝XP沒有什麼問題,只要加大記憶體容量就可以流暢執行。我的方法就是讓作業系統來識別大硬碟,用小硬碟安裝系統。先通過小硬碟引導系統,在進入系統後,系統會自動識別大硬碟,就可以正常使用。

當然,這種方法也有一定不便,在DOS無法使用硬碟,同時給硬碟分割槽也帶來了一定麻煩。某些老主機板BIOS開機的時候發現IDE裝置,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,設定IDE裝置.

新的硬碟和CD-ROM用一根IDE線,硬碟設定為SLAVE,那麼將SEC

SLAVE的型別設定為NOT

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