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硬盘基本知识

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。

发布日期：2019/11/25

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