硬盘使用完全手册 [转贴]

阅读模式 · 发表于 2003-6-4 00:45:35

硬盘驱动器是计算机中一个重要部件，是微机系统中保存信息资源的重要外部设备。在选择硬盘时，我们常常是左思右想，有时还会被宣传广告上的各种名目繁多的硬盘参数所困扰。这里我想将常用的硬盘参数及其对硬盘性能的影响、硬盘的大概结构和硬盘的日常管理、维护、保养一般方法向大家做一个比较详细的介绍。 
 
一、硬盘的基本知识 
 
1.硬盘的组成 
 
目前微机系统中使用的硬盘大多为温盘（Winchester），由头盘组件（HDA，Head Disk Assembly）与印刷电路板组件（PCBA，Print Circuit Board Assembly）组成。温盘是一种可移动头固定盘片的磁盘存储器，磁头定位的驱动方式主要有步进电机驱动（已淘汰）和音圈电机驱动两种。 
 
2.常见接口类型 
 
（1）IDE接口 IDE（Integrated Drive Electronics）是一种广泛应用于ISA（EISA）总线微机系统的硬盘接口。IDE接口使用一根40芯或80芯的扁平电缆连接硬盘（最多2个）与主板。连接方式有：①多功能卡上的IDE Connector（基本已淘汰）②主板上的IDE Connector。IDE接口硬盘的优点在于价格便宜和易于安装。1996年底，昆腾和英特尔公司宣布共同开发了Ultra DMA/33的新型EIDE接口（其数据传输率为33MB/s）。Ultra DMA把时钟脉冲的上升和下降沿均用作选通信号，即每半个时钟周期传输一次数据，这就使得最大外部传输速率从 16.6MB/s倍增至33.3MB/s。另外，Ultra DMA采用总线控制方式，在硬盘上有直接内存通道控制器，可大大降低硬盘在读写时对CPU的占用率，可将对CPU的占用率从92％降至52％，这也是Ultra DMA的一个重要作用。当然，要实现Ultra DMA功能，还需要支持Ultra DMA规格的主板和相应的驱动程序。 
 
（2）SCSI接口SCSI（Small Computer System Interface）接口使用一根50芯的扁平电缆，可支持多种外部设备。选用SCSI接口必须配置SCSI适配器及相应驱动程序。SCSI接口硬盘速度很快，但价格较高，且安装不便，比较适用于高档计算机和高档服务器，它能大大提高同一种设备间的互换能力，更有利于即插即用功能的实现，并可实现多设备连接或将多个驱动器连到一台工作站上。但由于硬盘技术的成熟， EIDE（增强IDE）接口的硬盘在容量和速度上已与SCSI接口硬盘相差无几。 
 
3.硬盘参数 
 
（1）容量 
 
　　硬盘常以兆字节（MB，一百万字节）和千兆字节（GB，十亿字节）为单位，市场上常见的硬盘容量多为4.3GB～30.1GB。作为个人计算机最大的数据储存器，硬盘容量自然是越大越好。而在容量上所受的限制，一方面来自厂家制作更大硬盘的能力，另一方面则来自计算机用户自身的实际工作需要和经济承受能力。硬盘的选择应做到容量够用，有一定盈余。但现在4.3GB以下的硬盘基本已经被淘汰，因此，目前至少应选10GB以上的硬盘。当前的主流硬盘为20.1GB，以后会逐步向30.1GB过渡。 
 
（2）数据传输率 
 
　　硬盘的运行速度是购买者最关心的。硬盘的数据传输率是衡量硬盘速度的一个重要参数。它是指计算机从硬盘中准确找到相应数据并传输到内存的速率，以每秒可传输多少兆字节来衡量（MB/s），常见的为10～40MB/s。数据传输率通常会受到总线速度、硬盘接口等因素的影响，对它影响最大的是硬盘磁头的读写速度。如追求更快的速度或考虑到以后的升级需要，则应选择支持Ultra DMA接口的硬盘。特别是大型文件使用较频繁的用户，更要注意选择高数据传输率硬盘。由于市场上这普通接口和Ultra接口硬盘的价格相差很小，所以，建议尽量购买支持Ultra DMA100的新型硬盘，即使你目前的主板不支持Ultra DMA（Inter 430HX、VX及其更低档次的主板），经测试，这种硬盘的速度依然略高于普通硬盘。一旦以后将主板升级至TX甚至更高水平，该硬盘就可大显身手了。 
 
（3）平均寻道时间 
 
　　平均寻道时间是指计算机在发出一个寻址命令，到相应目标数据被找到所需时间，我们常以它来描述硬盘读取数据的能力。平均寻道时间越小，硬盘的运行速率相应也就越快。一般硬盘的平均寻道时间在7.5～14ms。IDE接口的硬盘应在9.7～12ms，请在购买时务必看清． 
 
（4）硬盘高速缓存 
 
　　与计算机的其他部件相似，硬盘也通过将数据暂存在一个比其磁盘速度快得多的缓冲区来提高速度，这个缓冲区就是硬盘的高速缓存（CACHE）。硬盘上的高速缓存可大幅度提高硬盘存取速度，这是由于目前硬盘上的所有读写动作几乎都是机械式的，真正完成一个读取动作大约需要10ms以上，而在高速缓存中的读取动作是电子式的，同样完成一个读取动作只需要大约50ns。由此可见，高速缓存对大幅度提高硬盘的速度有着非常重要的意义。从理论上讲，高速缓存当然是越大越好，但鉴于成本较高，一般为256KB~2MB。因此您在选购是最好选择带有2MB缓存的硬盘。 
 
（5）硬盘主轴转速 
 
　　较高的转速可缩短硬盘的平均寻道时间和实际读写时间，从而提高硬盘的运行速度。一般硬盘的主轴转速为3600RPM～7200RPM（转/每分钟）。对IDE接口的硬盘，其转速至少应选5400RPM的。7200RPM的硬盘虽然价格稍高，但可以说是物有所值，千万不要为了几十块钱而因小失大。 
 
（6）单碟容量 
 
　　硬盘中的存储碟片一般有1～4片。每张碟片的磁储存密度越高，则其达到相同容量所用的碟片就越少，其系统可靠性也就越好。同时，高密度碟片可使硬盘在读取相同数据量时，磁头的寻道动作和移动距离减少，从而使平均寻道时间减少，加快硬盘速度。 
 
（7）柱面数（Cylinders） 
 
　柱面是指硬盘多个盘片上相同磁道的组合。 
 
（8）磁头数（Heads） 
 
硬盘的磁头数与盘面数相同。 
 
（9）登陆区（Lzone：landing Zone） 
 
登陆区是指数据区外最靠近主轴的盘片区域。硬盘的盘片不转或转速较低时磁头与表面是接触的。当转速达到额定值时，磁头以一定的“飞行”高度浮于盘片表面上。登陆区的线速度较低，盘片启动与停转时磁头与盘片之间的磨擦不很剧烈，加之该区内不记录用户数据，即使盘片表面被擦伤了，也不影响正常使用。故被选作磁头的登陆区。 
 
（10）扇区数（Sectors） 
 
硬盘上的一个物理记录块要用三个参数来定位：柱面号、扇区号、磁头号。硬盘容量=柱面数×磁头数×扇区数×512字节。 
 
4.耐用性 
 
耐用性耐用性通常是用平均无故障时间、元件设计使用周期和保用期来衡量。一般硬盘的平均无故障时间大都在20～50万小时，元件设计使用周期应在2～5年，其保用期一般为1～4年。 
 
二、硬盘的管理与维护 
 
　　硬盘是微机系统中保存信息资源的重要外部设备。然而一些用户常因缺少硬盘的基本知识和使用经验而无法正确管理、维护硬盘，甚至对硬盘进行一些错误操作或不必要的操作（如经常对硬盘进行低级格式化或强行关机），以至影响系统的正常运行、数据的安全性及硬盘的使用寿命。因此对硬盘正确进行管理与维护便显得很重要了。 
 
1. 保持电脑工作环境清洁 
 
　　硬盘是一密封体，仅以带有超精过滤纸的呼吸孔与外界相通，因此它可以在普通无净化装置的室内环境中使用。但若环境中灰尘过多，会被吸附到PCBA的表面、主轴电机的内部以及堵塞呼吸过滤器。硬盘的制造过程是在绝对无尘的环境下进行，哪怕是一粒小小的灰尘都可能使整块硬盘报废，虽然硬盘有坚硬的外科保护，但请您还是不要在电脑旁吸烟，保持电脑工作环境清洁的清洁。 
 
2.硬盘拆装时要注意防止静电 
 
　　用户要保证连接好硬盘的接地插片，切勿带电插拔。在拆装过程中不可在有静电的工作台上进行，亦不要用手接触PCBA的焊点。 
 
3.减少震动与冲击　　如今的硬盘转速已今非昔比了，微机工作或刚关机时，严禁搬运机器，以免磁头与盘片产生撞击而擦伤盘片表面的磁层，从而导致硬盘的物理损害（这种损伤往往是致命的）。 
 
4.养成正确关机的习惯 
 
如今的操作平台已是windows的天下了，请您一定要养成点击开始菜单正确关机的习惯。千万不要随手按电源关机，这样会使磁头不能正确复位而造成硬盘的划伤。 
 
5.保持合理的使用温度（1-40℃） 
 
6.养成经常整理硬盘的习惯 
 
硬盘长期使用后会产生大量文件碎片，过多的碎片会导致应用程序启动和执行变慢等不良后果，因此应养成经常整理硬盘的习惯。 
 
7.时常备份重要信息 
 
对硬盘中重要文件，特别是应用软件的数扰文件要按一定的策略进行备份工作，以免因硬件故障、软件功能不完善、误操作或病毒破坏等造成的损失。常用工具有NOTRON的GOAST和微软的MS-BACKUP等等。 
 
8. 建立RESCUE DISK 
 
使用Norton Utilities工具软件将硬盘分区表、引导记录以及CMOS信息保存到软盘上，以防万一。 
 
9.及时删除不再使用的文件、临时文件等。 
 
电脑长期使用后，应用程序会在硬盘上建立许多临时文件（c：windows emp中的），应及时予以删除。 
 
10.注意预防病毒和特洛依木马程序在如今这个谈＂毒＂色变的时代，拥有两套不同的杀毒软件就显得很重要了。建议平时不要随便运行来历不明的应用程序，运行前一定要先查病毒和木马。 
 
三、硬盘购买的一些误区 
 
　　如果有人问你，带有512k板上缓存的Ultra DMA硬盘哪一款比较快：是14GB、7200rpm、具有9.5ms平均寻道时间的IBM Deskstar 14GXP 驱动器，还是17GB、5,400rpm、具有9.0ms平均寻道时间的MAXTOR DiamondMax 4320驱动器，你可能会告诉我是IBM的硬盘。那么你就错了。实际上，5,400rpm的Maxtor驱动器在Winstone和Disk WinMark基准测试中所表现出来的性能与7,200rpm的IBM驱动器基本相当。这是为什么呢？原来，除了转速与寻道时间以外，还有一些其它影响硬盘性能的因素：驱动器的结构、数据密度、电子元器件的运行速度，以及驱动器的控制器和固件中的创新技术，都对硬盘性能有显著的影响作用。IBM的驱动器采用了5个碟片和10个读写头，而 Maxtor的驱动器采用了4个碟片和8个磁头。IBM和Maxtor硬盘驱动器介质表面的最大读写数据传输速率都是大约22MBps，因此在进行大量的持续数据传送时它们的性能基本相当。由于Maxtor硬盘的转速低于IBM硬盘，而且具有较少的碟片数，但是它具有更大的数据容量，因此它的每个磁道存储的数据较多，也就是说它具有更大的磁道密度。由此可见，尽管两款硬盘每英寸的磁道数量大约都是13,000 道，不过Maxtor硬盘从内道到外道的不同记录区域中每个磁道拥有230到384个扇区不等，而IBM硬盘每个磁道的扇区数则是165到265。因此Maxtor硬盘的每个磁道容纳了更多的数据，这意味着与IBM相比它的每一次磁盘操作可以读或写更多的数据。另外，Maxtor硬盘的道与道之间寻道时间为0.9ms，而IBM硬盘则为2.2ms-差异甚大。由此我们不难发现，片面追求硬盘转速是不可取的。