毕业论文(计算机硬盘维护).doc

1、xxxxxxxxxxxxx综合毕业实践说明书（论 文）实践题目：计算机硬盘维护系 别： 信息工程系 1专 业： 系统维护 实践地点： 班 级： 维护 0901 1姓 名： 贺睿飙 1学 号： 1指导教师： 完成时间： 摘 要进入 21 世纪，随着现代科学技术的飞速发展，计算机也在各项领域中广泛使用，成为企业经营、生产管理和销售乃至赢得市场竞争和发展不可缺少的工具。同时计算机也正以每年上百万台的速度迅速增长，大量涌进千家万户，成为家庭办公、教育和娱乐的重要工具。然而，在计算机使用过程中不可避免地会出现各种各样的软件故障和硬件故障。如何进行故障诊断和排除，来确保计算机的可靠安全运行，已经成为广大电

2、脑用户十分关注的问题。如果把 CPU 比作计算机的“心脏” ，主板比作神经系统，那硬盘就好像计算机的“大脑”一样，我们的操作系统、数据文件、个人信息等内容都存储于其中。一旦这个“大脑”发生什么问题，不但我们的计算机会瘫痪，存储于内的劳动成果也会付诸东流。硬盘的工作原理很简单，硬盘可以读取和写入保存数据，写入数据实际上是通过磁头对硬盘片表面的可磁化单元进行磁化，就像录音机的录音过程；不同的是，录音机是将模拟信号顺序地录制在涂有磁介质的磁带上，而硬盘是将二进制的数字信号以环状同心圆轨迹的形式，一圈一圈地记录在涂有磁介质的高速旋转的盘面上。读取数据时，只需把磁头移动到相应的位置读取此处的磁化编码状态

3、即可。关键词：硬盘,数据,接口，故障处理目 录绪 论 1第一章 硬盘的结构 31.1 硬盘的结构 .31.1.1 基本参数 31.1.2 物理结构 .61.1.3 逻辑结构 .81.2 硬盘的接口类型 .9第二章 硬盘的常见故障与维护 .152.1 硬盘的常见故障与维护 152.2 硬盘的日常维护 19第三章 硬盘数据恢复 .243.1 误格式化硬盘数据的恢复 .243.2 零磁道损坏时的数据恢复 .243.3 分区表损坏时的数据修复 .253.4 误删除之后的数据恢复 .26结 论 .28致 谢 .29参考文献 30淮安信息职业技术学院毕业论文计算机硬盘保护0绪 论1.什么是硬盘硬盘是电脑主

4、要的存储媒介之一，由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成。这些碟片外覆盖有铁磁性材料。绝大多数硬盘都是固定硬盘，被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。硬盘也是计算机中非常重要的一个配件。而且，它的重要性还有区别于其他的配件，例如 CPU 和内存等，因为用户所有的数据都将保存在硬盘里面。一旦硬盘发生了突发性的损坏，而且这块硬盘上又保存了大量的重要数据，那么损失可不就是能够拿金钱来衡量的了。2.硬盘的发展从第一块硬盘 RAMAC 的问世到现在单碟容量高达 15GB 多的硬盘，硬盘也经历了几代的发展，以下是其发展历史。 1.1956 年 9 月，IBM 的一个工程小组向世界展示了第一台磁盘存储系统 IB

5、M 350 RAMAC（ Random Access Method of Accounting and Control），其磁头可以直接移动到盘片上的任何一块存储区域，从而成功地实现了随机存储，这套系统的总容量只有 5MB，共使用了 50 个直径为 24 英寸的磁盘，这些盘片表面涂有一层磁性物质，它们被叠起来固定在一起，绕着同一个轴旋转。此款 RAMAC 当时主要应用于飞机预约、自动银行、医学诊断及太空领域。 2.1968 年 IBM 公司首次提出“温彻斯特/Winchester”技术，探讨对硬盘技术做重大改造的可能性。“温彻斯特”技术的精隋是：“密封、固定并高速旋转的镀磁盘片，磁头沿盘片径向

6、移动，磁头悬浮在高速转动的盘片上方，而不与盘片直接接触”，这也是现代绝大多数硬盘的原型。 3.1973 年 IBM 公司制造出第一台采用“温彻期特”技术的硬盘，从此硬盘技术的发展有了正确的结构基础。它的容量为 60MB，转速略低于 3000RPM，采用 4 张14 英寸盘片，存储密度为每平方英寸 1.7MB。4.1979 年，IBM 再次发明了薄膜磁头，为进一步减小硬盘体积、增大容量、提高读写速度提供了可能。 xxxxxxxxx 毕业论文计算机硬盘维护15.80 年代末期 IBM 发明的 MR（Magneto Resistive）磁阻是对硬盘技术发展的又一项重大贡献，这种磁头在读取数据时对信号

7、变化相当敏感，使得盘片的存储密度比以往每英寸 20MB 提高了数十倍。6.1991 年 IBM 生产的 3.5 英寸的硬盘使用了MR 磁头，使硬盘的容量首次达到了 1GB，从此硬盘容量开始进入了 GB 数量级。6.1999 年 9 月 7 日，Maxtor 宣布了首块单碟容量高达 10.2GB 的 ATA 硬盘，从而把硬盘的容量引入了一个新的里程碑。 7.2000 年 2 月 23 日，希捷发布了转速高达 15，000RPM 的 Cheetah X15 系列硬盘，其平均寻道时间仅 3.9ms，它也是到目前为止转速最高的硬盘；其性能相当于阅读一整部 Shakespeare 只花.15 秒。此系列

8、产品的内部数据传输率高达 48MB/s，数据缓存为 416MB，支持 Ultra160/m SCSI 及 Fibre Channel(光纤通道) ，这将硬盘外部数据传输率提高到了 160MB200MB/s。总得来说，希捷的此款（“捷豹“）Cheetah X15 系列将硬盘的性能提升到了一个全新的高度。8.2000 年 3 月 16 日，硬盘领域又有新突破，第一款“玻璃硬盘”问世，这就是 IBM 推出的 Deskstar 75GXP 及 Deskstar 40GV，此两款硬盘均使用玻璃取代传统的铝作为盘片材料，这能为硬盘带来更大的平滑性及更高的坚固性。另外玻璃材料在高转速时具有更高的稳定性。此外

9、 Deskstar 75GXP 系列产品的最高容量达75GB，这是目前最大容量的硬盘，而 Deskstar 40GV 的数据存储密度则高达 14.3 十亿数据位/每平方英寸，这再次刷新数据存储密度世界记录。9.以下是近年来关于硬盘价格的趣味数字1995 年 200MB400MB 大于 4000 元/GB1996 年 1.2GB2.1GB 1500 元2000/GB1998 年 1.2GB2.1GB 200 元250 元/GB2000 年 4.3GB6.4GB 40 元/GB2002 年 10GB20GB 20 元/GB2004 年 40GB80GB 6.9 元/GB2005 年 80GB160

10、GB 4.5 元/GB2006 年 80GB250GB 3.8 元/GB2008 年 160GB1TB 1.6 元/GB xxxxxxxxx 毕业论文计算机硬盘维护2第一章 硬盘的结构1.1 硬盘的结构硬功夫是由多个盘片组成的。每个盘片分正反两面，按顺序可称为 0 面、1 面、2 面、3 面等，具体多少由硬盘的种类和型号而定。硬盘的存储介质是磁介质，用于长久地保存数据。磁介质上的每一个同心圆称为一个磁道（track），最外面的叫 0 磁道，往里逐渐递增；每一个磁道又分为多个扇区（sector），每个扇区都是 512 个字节。硬盘上下同面上的相同磁道如果作为一个整体来看，就称为柱面（cylind

11、er）。所以，硬盘的存储容量由面数、每面磁道数、每磁道扇区数据、每扇区字节数决定。计算方式是：容量=在数每面磁道数每磁道扇区数每扇区字节数（512byte）硬盘和软盘不同的地方就是硬盘的容量非常巨大，因此内部结构要比软盘精细得多。硬盘采用的是非接触的头、盘结构，在读写盘时，磁盘的转速非常快，以达每分钟几千转甚至上万转，因此，磁盘在高速旋转过程中，周围的空气也被带动起来一起旋转运动。磁头就可以像飞机一样在磁盘表面飞行，与磁盘脱离接触，没有机械磨擦。磁头的习行高度只有 0.10.3 微米，相当于头发丝直径的1/10001/500 大小，这样可以获得极高的数据传输率，并保护磁盘盘面。所以，硬盘都是被

12、密封在高度无尘的环境中。1.1.1 基本参数1、容量作为计算机系统的数据存储器，容量是硬盘最主要的参数。硬盘的容量以兆字节（MB）或千兆字节（GB）为单位，1GB=1024MB。但硬盘厂商在标称硬盘容量时通常取 1G=1000MB，因此我们在 BIOS 中或在格式化硬盘时看到的容量会比厂家的标称值要小。硬盘的容量指标还包括硬盘的单碟容量。所谓单碟容量是指硬盘单片盘片的容量，单碟容量越大，单位成本越低，平均访问时间也越短。xxxxxxxxx 毕业论文计算机硬盘维护3对于用户而言，硬盘的容量就象内存一样，永远只会嫌少不会嫌多。Windows操作系统带给我们的除了更为简便的操作外，还带来了文件大小与

13、数量的日益膨胀，一些应用程序动辄就要吃掉上百兆的硬盘空间，而且还有不断增大的趋势。因此，在购买硬盘时适当的超前是明智的。近两年主流硬盘是 80G，而 160G 以上的大容量硬盘亦已开始逐渐普及。一般情况下硬盘容量越大，单位字节的价格就越便宜，但是超出主流容量的硬盘略微例外。时至 2007 年 12 月初，1TB（1000GB）的希捷硬盘中关村报价是￥2550 元，500G 的硬盘大概是￥965 元。2、转速转速(Rotational speed 或 Spindle speed)是指硬盘盘片每分钟转动的圈数，单位为 rpm。 早期 IDE 硬盘的转速一般为 5200rpm 或 5400rpm，曾

14、经 Seagate 的“大灰熊”系列和 Maxtor 则达到了 7200rpm，是 IDE 硬盘中转速最快的。如今的硬盘都是7200rpm 的转速，而更高的则达到了 10000rpm。3、平均访问时间 平均访问时间(Average Access Time)是指磁头从起始位置到达目标磁道位置，并且从目标磁道上找到要读写的数据扇区所需的时间。 平均访问时间体现了硬盘的读写速度，它包括了硬盘的寻道时间和等待时间，即：平均访问时间=平均寻道时间+平均等待时间。硬盘的平均寻道时间(Average Seek Time)是指硬盘的磁头移动到盘面指定磁道所需的时间。这个时间当然越小越好，目前硬盘的平均寻道时间

15、通常在 8ms 到12ms 之间，而 SCSI 硬盘则应小于或等于 8ms。硬盘的等待时间，又叫潜伏期(Latency)，是指磁头已处于要访问的磁道，等待所要访问的扇区旋转至磁头下方的时间。平均等待时间为盘片旋转一周所需的时间的一半，一般应在 4ms 以下。4、传输速率 传输速率(Data Transfer Rate) 硬盘的数据传输率是指硬盘读写数据的速度，单位为兆字节每秒（MB/s）。硬盘数据传输率又包括了内部数据传输率和外部数据传输率。xxxxxxxxx 毕业论文计算机硬盘维护4内部传输率(Internal Transfer Rate) 也称为持续传输率(Sustained Transf

16、er Rate)，它反映了硬盘缓冲区未用时的性能。内部传输率主要依赖于硬盘的旋转速度。外部传输率（External Transfer Rate）也称为突发数据传输率（Burst Data Transfer Rate）或接口传输率，它标称的是系统总线与硬盘缓冲区之间的数据传输率，外部数据传输率与硬盘接口类型和硬盘缓存的大小有关。目前 Fast ATA 接口硬盘的最大外部传输率为 16.6MB/s，而 Ultra ATA 接口的硬盘则达到 33.3MB/s。使用 SATA（Serial ATA）口的硬盘又叫串口硬盘，是未来 PC 机硬盘的趋势。2001 年，由 Intel、APT、Dell、IBM

17、、希捷、迈拓这几大厂商组成的 Serial ATA委员会正式确立了 Serial ATA 1.0 规范。2002 年，虽然串行 ATA 的相关设备还未正式上市，但 Serial ATA 委员会已抢先确立了 Serial ATA 2.0 规范。Serial ATA采用串行连接方式，串行 ATA 总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，与以往相比其最大的区别在于能对传输指令（不仅仅是数据）进行检查，如果发现错误会自动矫正，这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。串口硬盘是一种完全不同于并行 ATA 的新型硬盘接口类型，由于采用串行方式传输数据而知名。相

18、对于并行 ATA 来说，就具有非常多的优势。首先，Serial ATA以连续串行的方式传送数据，一次只会传送 1 位数据。这样能减少 SATA 接口的针脚数目，使连接电缆数目变少，效率也会更高。实际上，Serial ATA 仅用四支针脚就能完成所有的工作，分别用于连接电缆、连接地线、发送数据和接收数据，同时这样的架构还能降低系统能耗和减小系统复杂性。其次，Serial ATA 的起点更高、发展潜力更大，Serial ATA 1.0 定义的数据传输率可达 150MB/s，这比最快的并行 ATA（即 ATA/133）所能达到 133MB/s 的最高数据传输率还高，而在 Serial ATA 2.0

19、 的数据传输率达到 300MB/s，最终 SATA 将实现 600MB/s 的最高数据传输率。5、缓存与主板上的高速缓存（RAM Cache）一样，硬盘缓存的目的是为了解决系统前后级读写速度不匹配的问题，以提高硬盘的读写速度。目前，大多数 SATA 硬盘的缓存为 8M，而 Seagate 的“酷鱼”系列则使用了 32M Cache。xxxxxxxxx 毕业论文计算机硬盘维护51.1.2 物理结构1、磁头磁头是硬盘中最昂贵的部件，也是硬盘技术中最重要和最关键的一环。传统的磁头是读写合一的电磁感应式磁头，但是，硬盘的读、写却是两种截然不同的操作，为此，这种二合一磁头在设计时必须要同时兼顾到读/写两

20、种特性，从而造成了硬盘设计上的局限。而 MR 磁头（Magnetoresistive heads），即磁阻磁头，采用的是分离式的磁头结构：写入磁头仍采用传统的磁感应磁头（MR 磁头不能进行写操作），读取磁头则采用新型的 MR 磁头，即所谓的感应写、磁阻读。这样，在设计时就可以针对两者的不同特性分别进行优化，以得到最好的读/写性能。另外，MR磁头是通过阻值变化而不是电流变化去感应信号幅度，因而对信号变化相当敏感，读取数据的准确性也相应提高。而且由于读取的信号幅度与磁道宽度无关，故磁道可以做得很窄，从而提高了盘片密度，达到 200MB/英寸 2，而使用传统的磁头只能达到 20MB/英寸 2，这也是

21、 MR 磁头被广泛应用的最主要原因。目前，MR 磁头已得到广泛应用，而采用多层结构和磁阻效应更好的材料制作的 GMR 磁头（Giant Magnetoresistive heads）也逐渐普及。为了提高硬盘的容量、速度和稳定性，人们一直在不停地开发新技术。其中对磁头的技术改进是最主要的，因为磁头越小、灵敏度越高，磁道才能排得越密，存储的信息才能越多。磁头在读取数据时，不能读取到相邻磁道的数据，同样，在定入信息时，也不能影响存储在附近的数据。 亚铁（ferrite）磁头：亚铁磁头是早期硬盘使用的磁头。它以铁合金为核心的线圈来产生磁场，其作用就像一个简单的电磁铁，价廉物美。但因为它的线圈不能再缩小

22、，所以一直只能在容量比较小的硬盘中使用，而且它的铁核心又重又笨，在磁头电机的电力消耗上也比较大，所以早已被淘汰，只能在级早期的硬盘中看到。薄膜（thin-film）磁头：薄膜感应式磁头的设计观念实际上来自于微电子制造界，将微电子的半导体芯片技术扩展至硬盘里的读定磁头上，结果开发出来的磁头不但体积小、重量轻，而且产生的磁场也相当强。 磁阻式（MagnetoResistive，MR）磁头：xxxxxxxxx 毕业论文计算机硬盘维护6磁阻式磁头技术是 IBM 公司在 1994 年开发出来的。它采用一种电磁感应式的薄膜电阻来检测磁盘表面的信息位，当 MR 磁头通过磁盘表面磁性单元（磁粉）的时候，会因为

23、磁场的不同，产生强弱不同的电流脉冲。它的特色是能灵敏地辨别磁盘表面极小的信息位，如此便可读取更小的区域，提高了磁盘的存储密度。而且MR 磁头所产生的信号或磁场强度完全不受磁盘旋转速度的影响，从此人们可以完全置磁头技术于不顾，专心提高磁盘的转速了。MR 磁头的缺点是不能写入信息,所以在 MR 磁头上还有传统的薄膜写入单元。因此,MR 磁头实际上有两个磁头,分别负责读写操作。这种设计反而“因祸得福“,不仅比设计读写两用磁头容易,而且可以使用更少的零件,从而也能降低成本和耗电量。而且 MR 读取磁头比磁道窄，磁头就算有微偏移，仍在磁道范围之内，进一步提高了读取数据的准确性。采用 MR 磁头后，磁道宽

24、度可窄至 1 微米。IBM 公司采用了 MR 磁头技术后，磁盘的存储密度可达到每平方英寸 564MB，也就是在常规的 3.5 英寸的一张盘片上可存储 5.2GB 的数据。GMR（Giant MR）磁头：GMR 磁头与 MR 磁头一样，是利用特殊材料的电阻值随磁场变化的原理来读取盘片上的数据，但是 GMR 磁头使用了磁阻效应更好的材料和多层薄膜结构，比 MR磁头更为灵敏，因此磁盘上的磁道可以做得更加紧密。现有的 MR 磁头能够达到的盘片密度 3Gbit-5Gbit/in（千兆位每平方英寸） ，而 GMR 磁头可以达一到 10Gbit-40Gbit/in 以上。2、磁道当磁盘旋转时，磁头若保持在一

25、个位置上，则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹，这些圆形轨迹就叫做磁道。这些磁道用肉眼是根本看不到的，因为它们仅是盘面上以特殊方式磁化了的一些磁化区，磁盘上的信息便是沿着这样的轨道存放的。相邻磁道之间并不是紧挨着的，这是因为磁化单元相隔太近时磁性会相互产生影响，同时也为磁头的读写带来困难。一张 1.44MB 的 3.5 英寸软盘，一面有80 个磁道，而硬盘上的磁道密度则远远大于此值，通常一面有成千上万个磁道。3、扇区磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段，这些弧段便是磁盘的扇区，每个扇区可以存放 512 个字节的信息，磁盘驱动器在向磁盘读取和写入数据时，要以扇区为单位。1.44MB3.5 英寸

26、的软盘，每个磁道分为 18 个扇区。xxxxxxxxx 毕业论文计算机硬盘维护74、柱面硬盘通常由重叠的一组盘片构成，每个盘面都被划分为数目相等的磁道，并从外缘的“0”开始编号，具有相同编号的磁道形成一个圆柱，称之为磁盘的柱面。磁盘的柱面数与一个盘面上的磁道数是相等的。由于每个盘面都有自己的磁头，因此，盘面数等于总的磁头数。所谓硬盘的 CHS，即 Cylinder（柱面）、Head（磁头）、Sector（扇区），只要知道了硬盘的 CHS 的数目，即可确定硬盘的容量，硬盘的容量=柱面数*磁头数*扇区数*512B。1.1.3 逻辑结构1、硬盘参数释疑到目前为止,人们常说的硬盘参数还是古老的 CHS

27、(Cylinder/Head/Sector)参数。那么为什么要使用这些参数，它们的意义是什么?它们的取值范围是什么?很久以前， 硬盘的容量还非常小的时候，人们采用与软盘类似的结构生产硬盘。也就是硬盘盘片的每一条磁道都具有相同的扇区数。由此产生了所谓的 3D 参数 (Disk Geometry). 既磁头数(Heads)，柱面数(Cylinders)，扇区数(Sectors)，以及相应的寻址方式。其中：磁头数(Heads)表示硬盘总共有几个磁头,也就是有几面盘片, 最大为 255 (用 8 个二进制位存储)；柱面数(Cylinders) 表示硬盘每一面盘片上有几条磁道,最大为 1023(用 10

28、 个二进制位存储)；扇区数(Sectors) 表示每一条磁道上有几个扇区, 最大为 63(用 6 个二进制位存储)；每个扇区一般是 512 个字节, 理论上讲这不是必须的,但好像没有取别的值的。所以磁盘最大容量为：255 * 1023 * 63 * 512 / 1048576 = 8024 GB ( 1M =1048576 Bytes )或硬盘厂商常用的单位：255 * 1023 * 63 * 512 / 1000000 = 8414 GB ( 1M =1000000 Bytes )xxxxxxxxx 毕业论文计算机硬盘维护8在 CHS 寻址方式中，磁头，柱面，扇区的取值范围分别为 0 到 H

29、eads - 1。0 到 Cylinders - 1。 1 到 Sectors (注意是从 1 开始)。2、基本 Int 13H 调用简介BIOS Int 13H 调用是 BIOS 提供的磁盘基本输入输出中断调用，它可以完成磁盘(包括硬盘和软盘)的复位，读写，校验，定位，诊，格式化等功能。它使用的就是 CHS 寻址方式， 因此最大识能访问 8 GB 左右的硬盘 (本文中如不作特殊说明，均以 1M = 1048576 字节为单位)。3.现代硬盘结构简介在老式硬盘中，由于每个磁道的扇区数相等，所以外道的记录密度要远低于内道， 因此会浪费很多磁盘空间 (与软盘一样)。为了解决这一问题，进一步提高硬盘

30、容量，人们改用等密度结构生产硬盘。也就是说，外圈磁道的扇区比内圈磁道多，采用这种结构后，硬盘不再具有实际的 3D 参数，寻址方式也改为线性寻址，即以扇区为单位进行寻址。为了与使用 3D 寻址的老软件兼容 (如使用 BIOSInt13H 接口的软件)， 在硬盘控制器内部安装了一个地址翻译器，由它负责将老式 3D 参数翻译成新的线性参数。这也是为什么现在硬盘的 3D 参数可以有多种选择的原因(不同的工作模式，对应不同的 3D 参数， 如 LBA，LARGE，NORMAL)。4.扩展 Int 13H 简介虽然现代硬盘都已经采用了线性寻址，但是由于基本 Int13H 的制约，使用 BIOS Int 1

31、3H 接口的程序， 如 DOS 等还只能访问 8 G 以内的硬盘空间。为了打破这一限制， Microsoft 等几家公司制定了扩展 Int 13H 标准(Extended Int13H)，采用线性寻址方式存取硬盘， 所以突破了 8 G 的限制，而且还加入了对可拆卸介质 (如活动硬盘) 的支持。1.2 硬盘的接口类型硬盘接口是硬盘与主机系统间的连接部件，作用是在硬盘缓存和主机内存之间传输数据。不同的硬盘接口，决定着硬盘与计算机之间的连接速度。在整个系统中，硬盘接口的优劣，直接影响着程序运行快慢和系统性能好坏。从整体的角度上，硬盘接口分为 IDE、SATA、SCSI 和光纤通道四种。xxxxxxx

32、xx 毕业论文计算机硬盘维护91) IDE 接口硬盘，多用于家用产品中，也部分应用于服务器。2) SCSI 接口的硬盘，则主要应用于服务器市场。3) 光纤通道，只在高端服务器上，价格昂贵。4) SATA 是一种新的硬盘接口类型，还正处于市场普及阶段，在家用市场中有着广泛的前景。在 IDE 和 SCSI 的大类别下，又可以分出多种具体的接口类型，又各自拥有不同的技术规范，具备不同的传输速度。比如，ATA100 和 SATA，Ultra160 SCSI 和 Ultra320 SCSI，都代表着一种具体的硬盘接口，各自的速度差异也较大。1、IDEIDE 的英文全称为“Integrated Drive

33、 Electronics”，即“电子集成驱动器”。它的本意，是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。把盘体与控制器集成在一起的做法，减少了硬盘接口的电缆数目与长度，数据传输的可靠性得到了增强，硬盘制造起来变得更容易，因为硬盘生产厂商不需要再担心自己的硬盘是否与其它厂商生产的控制器兼容。对用户而言，硬盘安装起来也更为方便。IDE 这一接口技术，从诞生至今就一直在不断发展，性能也不断的提高，其拥有的价格低廉、兼容性强的特点，为其造就了其它类型硬盘无法替代的地位。IDE 代表着硬盘的一种类型，但在实际的应用中，人们也习惯用 IDE 来称呼最早出现 IDE 类型硬盘 ATA-1，这种类型

34、的接口，随着接口技术的发展已经被淘汰了。而其后发展分支出更多类型的硬盘接口，比如 ATA、Ultra ATA、DMA、Ultra DMA 等接口，都属于 IDE 硬盘。IDE 是一种硬盘的传输接口，它有另一个名称，叫做 ATA（AT Attachment）。这两个名词都有厂商在用，指的是相同的东西。IDE 的规格后来有所进步，而推出了 EIDE（Enhanced IDE）的规格名称，而这个规格同时又被称为 Fast ATA。所不同的是 Fast ATA 是专指硬盘接口，而 EIDE 还制定了连接光盘等非硬盘产品的标准。这个连接非硬盘类的 IDE 标准，又称为 ATAPI 接口。之后再推出更快的

35、接口，名称都只剩下 ATA 的字样，像 Ultra ATA、ATA/66、ATA/100 等。xxxxxxxxx 毕业论文计算机硬盘维护10图 36 主板 IDE 接口早期的 IDE 接口，有两种传输模式：一个是 PIO（Programming I/O）模式，另一个是 DMA（Direct Memory Access）。虽然 DMA 模式系统资源占用少，但需要额外的驱动程序或设置，因此被接受的程度比较低。后来在对速度要求愈来愈高的情况下，DMA 模式由于执行效率较好，操作系统开始直接支持，而且厂商更推出了愈来愈快的 DMA 模式传输速度标准。从英特尔的 430TX 芯片组开始，就提供了对 Ul

36、tra DMA 33 的支持，提供了最大 33MB/sec 的的数据传输率，以后又很快发展到了 ATA 66、ATA 100 以及迈拓提出的 ATA 133 标准，分别提供 66MB/sec、100MB/sec 以及 133MB/sec 的最大数据传输率。值得注意的是，迈拓提出的 ATA 133 标准并没能获得业界的广泛支持，硬盘厂商中只有迈拓自己才采用 ATA 133 标准，而日立（ IBM）、希捷和西部数据，则都采用 ATA 100 标准。芯片组厂商中，也只有 VIA、SIS、ALi 以及 nViidia 对此标准提供支持，英特尔则只支持 ATA 100 标准。各种 IDE 标准都能很好的

37、向下兼容，例如 ATA 133 兼容 ATA 66/100 和 Ultra DMA33，而 ATA 100 也兼容 Ultra DMA 33/66。要特别注意的是，对 ATA 66 以及以上的 IDE 接口传输标准而言，必须使用专门的 80 芯 IDE 排线，其与普通的 40 芯 IDE 排线相比，增加了 40 条地线，以提高信号的稳定性。以上这些，都是传统的并行 ATA 传输方式。现在又出现了串行 ATA（Serial ATA，简称 SATA），其最大数据传输率，更进一步提高到了 150MB/sec，将来还会提高到 300MB/sec，而且其接口非常小巧，排线也很细，有利于机箱内部空气流动，

38、从而加强散热效果，也使机箱内部显得不太凌乱。与并行 ATA 相比，SATA 还有一大优点，就是支持热插拔。xxxxxxxxx 毕业论文计算机硬盘维护11图 37 主板 SATA 接口在选购主板时，其实并无必要太在意 IDE 接口传输标准有多快，其实在 ATA 100、ATA 133 以及 SATA 150 下，硬盘性能都差不多，因为受限于硬盘的机械结构和数据存取方式，硬盘的性能瓶颈，是硬盘的内部数据传输率，而非外部接口标准。目前，主流硬盘的内部数据传输率离 ATA 100 的 100MB/sec 都还差得很远。所以，要按照自己的具体需求选购。2、SCSISCSI 的英文全称为“Small Co

39、mputer System Interface”（小型计算机系统接口），是同 IDE（ATA）完全不同的接口。IDE 接口是普通 PC 的标准接口，而 SCSI 并不是专门为硬盘设计的接口，而是一种广泛应用于小型机上的高速数据传输技术。SCSI 接口具有应用范围广、多任务、带宽大、CPU 占用率低，以及热插拔等优点，但较高的价格，使得它很难如 IDE 硬盘般普及。因此，SCSI 硬盘主要应用于中、高端服务器和高档工作站中。3、光纤通道光纤通道的英文拼写是 Fibre Channel。和 SCIS 接口一样，光纤通道最初也不是为硬盘设计开发的接口技术，而是专门为网络系统设计的。但随着存储系统对速

40、度的需求，才逐渐应用到硬盘系统中。光纤通道硬盘是为提高多硬盘存储系统的速度和灵活性才开发的，它的出现大大提高了多硬盘系统的通信速度。光纤通道的主要特性有：热插拔性、高速带宽、远程连接、连接设备数量大等。光纤通道是为在像服务器这样的多硬盘系统环境而设计，能满足高端工作站、服务器、海量存储子网络、外设间通过集线器、交换机和点对点连接进行双向、串行数据通讯等系统对高数据传输率的要求。4、SATAxxxxxxxxx 毕业论文计算机硬盘维护12使用 SATA（Serial ATA）口的硬盘，又叫串口硬盘，是未来 PC 机硬盘的趋势。2001 年，由 Intel、APT、Dell、IBM、希捷、迈拓这几大

41、厂商组成的 Serial ATA 委员会，正式确立了 Serial ATA 1.0 规范。2002 年，虽然串行 ATA 的相关设备还未正式上市，但 Serial ATA 委员会已抢先确立了 Serial ATA 2.0 规范。Serial ATA 采用串行连接方式，串行 ATA 总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，与以往相比，其最大的区别在于，能对传输指令（不仅仅是数据）进行检查，如果发现错误会自动矫正。这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。图 38 支持 Serial-ATA 技术的标志图 39 主板上的 Serial-ATA 接口串口硬

42、盘是一种完全不同于并行 ATA 的新型硬盘接口类型，由于采用串行方式传输数据而知名。相对于并行 ATA 来说，就具有非常多的优势。首先，Serial ATA 以连续串行的方式传送数据，一次只会传送 1 位数据。这样能减少 SATA 接口的针脚数目，使连接电缆数目变少，效率也会更高。实际上，Serial ATA 仅用四支针脚就能完成所有的工作，分别用于连接电缆、连接地线、发送数据和接收数据。同时，这样的架构还能降低系统能耗和减小系统复杂性。其次，Serial ATA 的起点更高、发展潜力更大，Serial ATA 1.0 定义的数据传输率，可达 xxxxxxxxx 毕业论文计算机硬盘维护1315

43、0MB/s，这比目前最新的并行 ATA（即 ATA/133）所能达到 133MB/s 的最高数据传输率还高。而 Serial ATA 2.0 的数据传输率，将达到 300MB/s，最终 SATA 将实现 600MB/s 的最高数据传输率。xxxxxxxxx 毕业论文计算机硬盘维护14第二章 硬盘的常见故障与维护2.1 硬盘的常见故障与维护硬盘是负责存储我们的资料的软件的仓库，硬盘的故障如果处理不当往往会导致系统的无法启动和数据的丢失，那么，当我们应该如何应对硬盘的常见故障呢？ 常见故障一：系统不认硬盘 系统从硬盘无法启动，从 A 盘启动也无法进入 C 盘，使用 CMOS 中的自动监测功能也无法

44、发现硬盘的存在。这种故障大都出现在连接电缆或 IDE 端口上，硬盘本身故障的可能性不大，可通过重新插接硬盘电缆或者改换 IDE 口及电缆等进行替换试验，就会很快发现故障的所在。如果新接上的硬盘也不被接受，一个常见的原因就是硬盘上的主从跳线，如果一条 IDE 硬盘线上接两个硬盘设备，就要分清楚主从系。常见故障二：硬盘无法法读写或不能辨认。这种故障一般是由于 CMOS 设置故障引起的。CMOS 中的硬盘类型正确与否直接影响硬盘的正常使用。现在的机器都支持“IDE Auto Detect”的功能，可自动检测硬盘的类型。当硬盘类型错误时，有时干脆无法启动系统，有时能够启动，但会发生读写错误。比如 CM

45、OS 中的硬盘类型小于实际的硬盘容量，则硬盘后面的扇区将无法读写，如果是多分区状态则个别分区将丢失。还有一个重要的故障原因，由于目前的 IDE 都支持逻辑参数类型，硬盘可采用“Normal,LBA,Large”等，如果在一般的模式下安装了数据,而又在 CMOS 中改为其它的模式，则会发生硬盘的读写错误故障，因为其映射关系已经改变，将无法读取原来的正确硬盘位置。 常见故障三：系统无法启动 造成这种故障通常是基于以下四种原因：1.主引导程序损坏 2.分区表损坏 3.分区有效位错误4.DOS 引导文件损坏 xxxxxxxxx 毕业论文计算机硬盘维护15其中，DOS 引导文件损坏最简单，用启动盘引导后

46、，向系统传输一个引导文件就可以了。主引导程序损坏和分区有效位损坏一般也可以用 FDISK /MBR 强制覆写解决。分区表损坏就比较麻烦了，因为无法识别分区，系统会把硬盘作为一个未分区的裸盘处理，因此造成一些软件无法工作。不过有个简单的方法使用Windows 2000。找个装有 Windows 2000 的系统，把受损的硬盘挂上去，开机后，由于 Windows 2000 为了保证系统硬件的稳定性会对新接上去的硬盘进行扫描。Windows 2000 的硬盘扫描程序 CHKDSK 对于因各种原因损坏的硬盘都有很好的修复能力，扫描完了基本上也修复了硬盘。分区表损坏还有一种形式，这里我姑且称之为“分区映

47、射”，具体的表现是出现一个和活动分区一样的分区。一样包括文件结构，内容，分区容量。假如在任意区对分区内容作了变动，都会在另一处体现出来，好像是映射的影子一样。我曾遇上过，6.4G 的硬盘变成 8.4G(映射了 2G 的 C 区)。这种问题特别尴尬，这问题不影响使用，不修复的话也不会有事，但要修复时，NORTON 的 DISKDOCTOR 和 PQMAGIC却都变成了睁眼瞎，对分区总容量和硬盘实际大小不一致视而不见，满口没问题的敷衍你。对付这问题，只有 GHOST 覆盖和用 NORTON 的拯救盘恢复分区表。 常见故障四：硬盘出现坏道这是个令人震惊，人见人怕的词。近来 IBM 口碑也因此江河日下

48、。当你用系统 Windows 系统自带的磁盘扫描程序 SCANDISK 扫描硬盘的时候，系统提示说硬盘可能有坏道，随后闪过一片恐怖的蓝色，一个个小黄方块慢慢的伸展开，然后，在某个方块上被标上一个“B”其实，这些坏道大多是逻辑坏道，是可以修复的。根本用不着送修（据说厂商之所以开发自检工具就是因为受不了返修的硬盘中的一半根本就是好的这一“残酷的”事实）。 那么，当出现这样的问题的时候，我们应该怎样处理呢？一旦用“SCANDISK”扫描硬盘时如果程序提示有了坏道，首先我们应该重新使用各品牌硬盘自己的自检程序进行完全扫描。注意，别选快速扫描，因为它只能查出大约 90%的问题。为了让自己放心，在这多花些时间是值得的。如果检查的结果是“成功修复”，那可以确定是逻辑坏道，可以拍拍胸脯喘口气了；假如不是，那就没有什么修复的可能了，如果你的硬盘还在保质期，那赶快那去更换吧.由于逻辑坏道只是将簇号作了标记，以后不再分配给文件使用。如果是逻辑坏道，只要将硬盘重新格式化就可以了。但为了防止格式化可能的丢弃现象（因为簇号上已经作了标记表明是坏簇，格式化程序可能没有检查就接受了这个xxxxxxxxx 毕业论文计算机硬盘维护16“现实”，于是丢弃该簇），最好还是重分区，使用如 IBM DM 之类的软件还是相当快的，或者 GHOST 覆盖也可以，只是这两个方案都多多少少会损失些数据。