从零开始学修硬盘----基础篇

索尼克

第一结:硬盘的结构

破硬盘就这大点屁地方里面的东西也就这几样,但是请别小看了这几样东西,这可是整合了世界最先进技术.

硬盘由盘片、磁头、盘片主轴、控制电机、磁头控制器、数据转换器、接口、缓存等几个部份组成.所有的盘片都必须固定在一个旋转轴上，这个轴即盘片主轴。而所有盘片之间是绝对平行的，在每个盘片的存储面上都有一个磁头，磁头与盘片之间的距离比头发丝的直径还小。所有的磁头连在一个磁头控制器上，由磁头控制器负责各个磁头的运动。磁头可沿盘片的半径方向动作，而盘片以每分钟数千转的速度在高速旋转，这样磁头就能对盘片上的指定位置进行数据的读写操作。硬盘是精密设备，尘埃是其大敌，所以必须完全密封。


外部结构

    　图上所示的WD200BB硬盘是3.5英寸的普通IDE硬盘，它是属于比较常见的产品，也是用户最经常接触的。除此，硬盘还有许多种类，例如老式的普通IDE硬盘是5.25英寸，高度有半高型和全高型。除此，还有体积小巧玲珑的笔记本电脑，块头巨大的高端SCSI硬盘及非常特殊的微型硬盘。

    　　在硬盘的正面都贴有硬盘的标签，标签上一般都标注着与硬盘相关的信息，例如产品型号、产地、出厂日期、产品序列号等。在硬盘的一端有电源接口插座、主从设置跳线器和数据线接口插座，而硬盘的背面则是控制电路板。图中可以清楚地看出各部件的位置。总得来说，硬盘外部结构可以分成以下几个部份


(1)、接口。接口包括电源接口插座和数据接口插座两部份，其中电源插座就是与主机电源相连接，为硬盘正常工作提供电力保证。数据接口插座则是硬盘数据与主板控制芯片之间进行数据传输交换的通道，使用时是用一根数据电缆将其与主板IDE接口或与其它控制适配器的接口相连接，经常听说的40针、80芯的接口电缆也就是指数据电缆，数据接口可以分成IDE接口和SCSI接口两大派系。

(2)、控制电路板。大多数的控制电路板都采用贴片式焊接，它包括主轴调速电路、磁头驱动与伺服定位电路、读写电路、控制与接口电路等。在电路板上还有一块ROM芯片，里面固化的程序可以进行硬盘的初始化，执行加电和启动主轴电机，加电初始寻道、定位以及故障检测等。在电路板上还安装有容量不等的高速数据缓存芯片，在此块硬盘内结合有2MB的高速缓存。

(3)、固定面板。就是硬盘正面的面板，它与底板结合成一个密封的整体，保证了硬盘盘片和机构的稳定运行。在面板上最显眼的莫过于产品标签，上面印着产品型号、产品序列号、产品、生产日期等信息，这在上面已提到了。除此，还有一个透气孔，它的作用就是使硬盘内部气压与大气气压保持一致。

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2、内部结构

    　　硬盘内部结构由固定面板、控制电路和板、磁头、盘片、主轴、电机、接口及其它附件组成，其中磁头盘片组件是构成硬盘的核心，它封装在硬盘的净化腔体内，包括有浮动磁头组件、磁头驱动机构、盘片、主轴驱动装置及前置读写控制电路这几个部份。

    　　将硬盘面板揭开后，内部结构即可一目了然。


磁头组件及磁头驱动机构

　　(1)、磁头组件。这个组件是硬盘中最精密的部位之一，它由读写磁头、传动手臂、传动轴三部份组成。磁头是硬盘技术中最重要和关键的一环，实际上是集成工艺制成的多个磁头的组合，它采用了非接触式头、盘结构，加电后在高速旋转的磁盘表面移动，与盘片之间的间隙只有0.1～0.3um，这样可以获得很好的数据传输率。现在转速为7200RPM的硬盘飞高一般都低于0.3um，以利于读取较大的高信噪比信号，提供数据传输率的可靠性。

    　　至于硬盘的工作原理，它是利用特定的磁粒子的极性来记录数据。磁头在读取数据时，将磁粒子的不同极性转换成不同的电脉冲信号，再利用数据转换器将这些原始信号变成电脑可以使用的数据，写的操作正好与此相反。从中我们也可以看出，西数WD200BB硬盘采用单碟双磁头设计，但该磁头组件却能支持四个磁头，注意其中有两个磁头传动手臂没有安装磁头。



(2)、磁头驱动机构。盘硬的寻道是靠移动磁头，而移动磁头则需要该机构驱动才能实现。磁头驱动机构由电磁线圈电机、磁头驱动小车、防震动装置构成，高精度的轻型磁头驱动机构能够对磁头进行正确的驱动和定位，并能在很短的时间内精确定位系统指令指定的磁道。

     其中电磁线圈电机包含着一块永久磁铁，这是磁头驱动机构对传动手臂起作用的关键，如图10所示，磁铁的吸引力足起吸住并吊起拆硬盘使用的螺丝刀。防震动装置在老硬盘中没有，它的作用是当硬盘受动强裂震动时，对磁头及盘片起到一定的保护使用，以避免磁头将盘片刮伤等情况的发生。这也是为什么旧硬盘的防震能力比现在新硬秀盘差多的缘故。


磁盘片、主轴组件及前置控制电路

　　(3)、磁盘片。盘片是硬盘存储数据的载体，现在硬盘盘片大多采用金属薄膜材料，这种金属薄膜较软盘的不连续颗粒载体具有更高的存储密度、高剩磁及高矫顽力等优点。另外，IBM还有一种被称为“玻璃盘片”的材料作为盘片基质，玻璃盘片比普通盘片在运行时具有更好的稳定性。从图中可以发现，硬盘盘片是完全平整的，简直可以当镜子使用。

　(4)、主轴组件。主轴组件包括主轴部件如轴承和驱动电机等。随着硬盘容量的扩大和速度的提高，主轴电机的速度也在不断提升，有厂商开始采用精密机械工业的液态轴承电机技术。例如希捷公司的酷鱼ATA IV就是采用此电机技术，这样有利于降低硬盘工作噪音。

　(5)、前置控制电路。前置电路控制磁头感应的信号、主轴电机调速、磁头驱动和伺服定位等，由于磁头读取的信号微弱，将放大电路密封在腔体内可减少外来信号的干扰，提高操作指令的准确性。

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3、控制电路

    　　硬盘的控制电路位于硬盘背面，将背面电路板的安装螺丝拧下，翻开控制电路板即可见到控制电路。具体如图所示。




以上为硬盘结构的细分,让大家深刻了解硬盘这个小小的东西里所存在的世界尖端技术和清楚明白自己所维修的东西到底是一个什么样子的.

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　　　　　　　　　　　　硬盘基础术语知识



     1、硬盘的转速?Rotationl Speed?

也就是硬盘电机主轴的转速。转速是决定硬盘内部传输率的关键因素之一，它也在很大程度上影响

硬盘的速度。同时，转速快慢也是区分硬盘档次的重要标志之一。目前市场上常见的硬盘一般都为

5400rpm(转/每分钟)或7200rpm，高档的SCSI硬盘也可以达到10000rpm甚至15000rpm。

理论上，转速越快越好。

随着硬盘容量的不断增大，硬盘的转速也在不断提高。然而，转速的提高也带来了磨损加剧、温度

升高、噪声增大等一系列负面影响。于是，应用在精密机械工业上的液态轴承马达（Fluid Dynamic

Bearing Motors）便被引入到硬盘技术中，以有效地吸收震动、减少磨损，提高寿命。

    2、平均寻道时间（Average Seek Time）

　　指硬盘在盘面上移动读写头至指定磁道寻找相应目标数据所用的时间，它描述硬盘读取数据的

能力，单位为毫秒。当单张碟片容量增大时，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。目前市场上主流硬盘的平均寻道时间一般在9ms左右。

    3、平均潜伏时间（Average LatencyTime）

　　指当磁头移动到数据所在的磁道后，然后等待所要的数据块继续转动到磁头下的时间，一般在

2ms~6ms之间。

    4、平均访问时间（Average Access Time）

　　指磁头找到指定数据的平均时间，通常是平均寻道时间和平均潜伏时间之和。平均访问时间最

能够代表硬盘找到某一数据所用的时间，越短的平均访问时间越好，一般在11ms~18ms之间。

注意：现在不少硬盘广告之中所说的平均访问时间大部分都是用平均寻道时间所代替的。

    5、突发数据传输率（Burst Data Transfer Rate）

　　指的是电脑通过数据总线从硬盘内部缓存区中所读取数据的最高速率，也叫外部数据传输率

（External Data Transfer Rate）。该参数理论上应该等于接口的速度，如UDMA/66的硬盘

应该为66MB/s、UDMA/100的硬盘应该为100MB/s。但实际上，由于接口效率的问题，该值

往往比理论值低10%以上。

    6、最大内部数据传输率（Internal Data Transfer Rate）

　　指磁头至硬盘缓存间的最大数据传输率，一般取决于硬盘的盘片转速和盘片数据线密度。

目前大多数硬盘的内部传输率在40MB/s左右，不过也有少数硬盘的最大内部数据传输率已经

超过50MB/s，由于内部数据传输率才是系统真正的瓶颈，因此大家在购买时要分清这两个概念。

不过一般来讲，硬盘的转速相同时，单碟容量大的内部传输率高；在单碟容量相同时，转速高的硬盘的内部传输率高。

[ 本帖最后由 索尼克 于 2008-1-8 13:58 编辑 ]

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　　　　　　　　　　　　　　　　　硬盘电路板维修基础

盘电路板的构成

　　硬盘芯片的组成

1. 电机驱动芯片：用于驱动硬盘的主轴电机和音圈电机，由于现在的硬盘转速太高导致该芯片发热量大而易损坏。
2. 前置信号处理器:用于加工磁头传来的信号
3. 接口芯片CPU和数字信号处理器:一般都集成于一个芯片，因为集成度较高，所以损坏率也较高。
4. 缓存：外形和内存条的内存颗粒相似，用于加快硬盘数据的传输速度，大小2M和8M的较多。如图所示


硬盘元器件的组成
1.电容：用字母“C”表示
有极性（黄色或黑色的较多，有标记一端为“负极”）
(1) 电容
无极性（棕色或灰色的较多）
(2) 主要作用：滤波、耦合、旁路、与电感组成“LC”谐振电路、与电阻组成“RC”定时电路。
(3) 特性：通交流隔直流
(4) 在电路中的作用：如图所示

电容滤波用法
(5) 好坏判断：摘下来用数字万用表单独测量应为无穷大，在电路板上测量应有几百的数值，若出现阻值非常小或直接导通说明此电容损坏。
补充：硬盘上没有电解电容，只有帖片电容，而贴片电容不易坏，但我们可以通过测量电容来判断芯片的好环。
2. 电感:用“L”表示
（1）主要作用：储能、滤波、隔离与电容组成“LC”谐振电路，在硬盘电路中一般起保险和滤波用。
（2）特性：通直流，阻交流。
（3）好坏判断：把万用表定位到二极管档，用两表笔测量电感两端应为“0”或10以内的数值为好元件，若测得的结果偏大或为无穷大则为坏。
3. 二极管：用“D”表示
（1）主要作用：检波、整流、稳压、钳位、限幅和作开关用。
（2）特性：单向导通
（3）整流二极管的用法：如图所示

整流二极管实际应用
（4）稳压二极管的用法：如图所示 IGNDIC-+

稳压二极管实际应用
（5）好坏判断：
将数字表万用表定位到二极管档，红表笔接二极管的正极、黑表笔接二极管的负极，此时测得的是二极管的正向导通阻值，也就是二极管的正向压降值。不同的二极管根据它内部材料不同所测得的正向压降值也不同。若显示的数值为“0”，则说明管子短路；若显示为“1”则说明管子开路。然后调换表笔再测，表上应为“1”即为无穷大，若不为无穷大则为坏。
4. 场效应管：用“Q”表示
（1）主要作用：放大、调制、谐振和作开关用。


G极与D极和S极正反向均为∞
图场效应管符号和外形图
（2） 好坏判断：如图1-25所示
把数字万用表打到二极管档，用两表笔任意触碰场效应管的三只引脚，好的场效应管最终测量结果只有一次有读数，并且在500左右。如果在最终测量结果中测得只有一次有读数，并且为“0”时，须用表笔短接场效应管三只引脚，然后再测量一次，若又测得一组为500左右读数时，此管也为好管。不符合以上规律的场效应管均为坏管。
5. 电阻：用“R”来表示
（1） 主要作用：降压、分压、限流、分流等作用。
（2） 硬盘上都是贴片电阻，其大小识别：
1RO=1Ω
4R7=4.7Ω
101=100Ω
103=10000Ω
（3） 好坏判断：
普通电阻损坏表现为：阻值明显增大或为无穷大。
保险电阻损坏表现为：有阻值或为无穷大。

[ 本帖最后由 索尼克 于 2008-1-8 14:11 编辑 ]

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　　　　　　　　　硬盘必须了解的五大关键词

一、热点关键词之一：SATA-2.5

　　提到SATA硬盘，相信大家并不陌生。虽然目前市场中大部分硬盘都采用了SATA接口，但所采用的标准也不同。

　　何谓SATA2.5规格呢?


在所有SATA硬盘产品中，最先推出SATA产品的当属希捷，早在2003年希捷就率先向市场推出了其SATA产品。而时刻希望自己在业界保持领先地位的希捷更是在2005年10月份对外发布了其新一代SATA2.5规格的产品，其单碟容量达到了160GB的Barracuda 7200.9硬盘产品。现在更将其采用最新的垂直纪录技术的7200.10投入了市场。从目前来看，希捷在产品技术方面应该是最为成熟的，并且其研发等实力的确让其他的硬盘厂商很难赶超，无愧其硬盘界“世界王者”的称号。

那么何谓SATA2.5规格呢?SATA2.5规格是2005年10月份最先由希捷提出的。为了让SATA标准得以健康延续，SATA-I终于决定把“SATA Ⅱ”和“SATA 2.0”都抛到一边，于2005年的IDF上宣布完成了SATA 2.5版本规范。SATA2.5规范其实和SATA2.0并没有速度上面的差别，也没有什么技术上面的飞跃，只是一组规范的集合。其中包括了一个SATA 1.0a和六个SATA 2.0扩展标准。SATA 2.5标准继承了原先SATA 2中的大部分功能，例如数据传输率3Gb/s、NCQ等等，除此之外还有交错启动(Staggered Spin-up)、热插拔(Hot Plug)、端口多路器(Port Multiplier)以及不久前通过的外部SATA接口(eSATA)等功能。规范刚建立不久，日立就推出了第一款符合这个标准的硬盘：MHT2080BH，而希捷也推出了符合这个标准的Barracuda 7200.9硬盘。

热点关键词之二：垂直记录

　　与CPU制程的发展一样，存储工业的纵向记录技术也在开始接近其物理极限。为了在容量上再有更大的突破，在推出SATA2.5的硬盘之后，众多硬盘厂商将新一代的硬盘产品转型到了采用垂直记录技术的产品上。那么何谓垂直记录呢?

　　垂直记录是把纵向记录的磁盘排列改变，由以盘片表面平衡改为与盘片表面垂直，这样则可以在以前只能放一个磁场(则一个数据位)的空间内，放置更多的垂直磁场，可以在相同的位元间隔下轻而易举的把数据存取位元密度提高，将超顺磁性限制的来临再往后延迟。



　　目前，日立、希捷、东芝、富士通等公司都推出了其给予垂直记录技术的硬盘。其中，希捷的酷鱼7200.10是世上第一款成功量产，并采用垂直记录技术的桌面硬盘。而东芝推出的采用垂直记录技术的硬盘则集中在1.8英寸的笔记本硬盘方面，目前已经发布了100GB容量的1.8英寸硬盘，计划将在明年一月份投入量产。

　　目前，SATA2.5规格的硬盘已经全面普及，我们在购买时，要特别注意。由于垂直记录技术还未全面普及，因此购买时可以暂时忽略。不过，还有很多的参数，我们在购买时要引起足够的重视。

　　热点关键词之三：缓存容量

　　硬盘的缓存有些类型于处理器的二级缓存，容量越大，则工作效率也就越快，性能越强。在IDE接口的PATA并口硬盘中，内存的容量一般情况下为2M，当然也有8M缓存的产品，像西部数据的JB系列。SATA串口硬盘的缓存容量则全面提升到了8M，很多250GB以上的大容量硬盘的缓存容量达到了16M，但价格昂贵，并不多见，因此大家在购买硬盘时注意观察一下，一般在盘体或包装盒上都有标识。

　　热点关键词之四：硬盘的单碟容量

　　随着技术的不断发展，硬盘的单碟容量也越做越大。希捷、西部数据等硬盘厂商均推出了单碟容量为160GB的产品，而希捷最近推出的酷鱼7200.10系列硬盘的单碟容量更是达到了188GB。大的单碟容量可以减少硬盘磁头在各个盘片寻找数据的时间，从而也就大大提高了硬盘的读写速度。生产成本上也能够得到很好的控制，这也是为什么近期上市的单碟容量的大容量产品价络较代的一个原因。

　　热点关键词之五：硬盘的质保

　　质保，这是一个几乎所有人买东西都要考虑的问题。硬盘工作的时候总是在不停的高速运转，而且硬盘其实是很脆弱的东西，没有人希望自己所有重要的数据轻易的灰飞烟灭。在国内，对于硬盘的售后服务和质量保障这方面各个厂商做的还都不错，尤其是各品牌的盒装还为消费者提供三年或五年的质量保证，但是切记一点:千万不要买水货硬盘。


　　关于各大硬盘厂商的质保，一般有以下几种情况：一种是散装产品，一般情况下仅提供一年的质保服务，市场中希捷、西部数据的散装产品较多。一种是提供三年质保的产品，以日立与三星的产品为主，均为盒装产品。还有一种是提供长达五年质保服务的盒装产品，以希捷为主，所了解前三年是国内质保，而后二年的质保则要到生产地进行维修。需要特别注意的是：无论哪一种情况的质保，在保期内硬盘如果损坏，则仅更换相同容量同型号的产品（并非新品），并且硬盘中的数据厂商是不提供任何服务的，所以大家平时一定要做好备份，把重要的数据刻录成盘保存。

[ 本帖最后由 索尼克 于 2008-1-8 14:33 编辑 ]

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　　　　　　　　　　　菜鸟必学的硬盘的安装过程　　

　　对于在DIY业界摸打了许多年的“老鸟”们来讲，组装一台机器，处理机器故障，简直是小菜一碟。小编的这篇文章，针对的是初学用户，如果你已是一位“老鸟”，那么你就看到这里吧，没必要再往下看下去了。小编写这篇文章，是讲给那些没有任何DIY经验的朋友，目的就是为他们提高一点DIY方面的常识，帮助他们提高自已动手解决问题的能力。试想，那些完全不懂电脑硬件，只懂得电脑简单操作的朋友们，如果想更换一块硬盘，或是为自己的爱机加装一块硬盘，更或是硬盘维修后需要自己动手装到机器里，如果看了这篇文章后，便能够自己动手解决这些问题，不需要再麻烦朋友们了。


　　安装硬盘的第一步就是要装硬盘装进机箱里，现在的机箱一般都提供4个甚至更多的硬盘安装位置，安装起来都十分的方便。安装之前你需要准备一把“十”字形的螺丝刀，有了这把工具，装一台电脑已经足够了，当然现在有些高端的机箱采用了全免螺丝的设计，这种机箱安装的方法更加简单了。将硬盘放入机箱内硬盘拖架，如果你只需要安装一块硬盘的话，最好是将硬盘放入机箱硬盘拖架中间的那个上，这样更有利于硬盘的散热。硬盘上预留的螺丝孔与硬盘拖架上的螺丝孔对齐，将螺丝拧紧即可安装牢固。这里再给大家介绍一点小窍门，就是挣得安装前将硬盘与机箱拖架紧密接触的部位涂上一层薄薄的硅脂，这样可以将硬盘的热量通过机箱快速的散掉，更有利于增长硬盘的使用寿命和提高整个系统的稳定性。

主板上的PATA硬盘接口和SATA硬盘接口

　　将硬盘牢固的固定到机箱里后，我们便可以将电脑的接口连接上，以给硬盘供电。目前的电源都是防呆设计的，安装时只要注意接线方向即可，方向错误将无法插入。采用PATA接口的硬盘采用的四针的“梯形”电源接口，最新SATA硬盘可以通过专用的电源线进行连接，新式的电源或是主板支持SATA硬盘的厂商一般都带有新式四针接口，安装法同样简单。



安装完电源线后接下来就是将主板与硬盘通过IDE数据线（或是SATA数据线）进行连接。大部分的主板提供二个IDE接口（SATA接口因主板所采用的芯片组不同提供的接口数量不尽相同），主IDE接口连接硬盘，次IDE接口连接光驱等其它设备（SATA硬盘无此规定，但最好也按照顺序连接）。将IDE数据线一端连接到主板上（IDE和SATA数据线都是采用的防呆设计，反方向无法插入），另外一端接入硬盘 （为方便安装，IDE数据线上有红线的一端是对准电源接口方向的）即可。因为这里我们介绍的是安装一块硬盘的方法，硬盘厂商在硬盘出厂前便将硬盘设置为主盘，因此不用调整跳线。

　　如果我们进行的是硬盘升级，那么就会涉及到使用双硬盘了。下面小编就再来给大家介绍一下双硬盘的安装。


新购买一块硬盘后，我们一般情况下将它当做系统盘，以提高系统速度。那么新购的这块硬盘出厂前厂商已经设置成了主盘，因此不需要我们进行设置。我们需要设置的是原有机器中的硬盘。设置过程是通过跳线来实现的，方法很简单，按照硬盘上的标示，将跳线从主盘(Master)的位置拔下，插到从盘(Slave)的两个针角上，使其短路即实现了从主盘到从盘的过渡。

　　大家知道，主板一般提供两个IDE接口，支持4个IDE设备。一条标准的IDE数据线提供三个IDE接口，两端的主IDE接口，中间的是从IDE接口，如果接一块硬盘，我们只需要将两端分别接到主板与硬盘IDE接口即可。那么剩余的那个IDE接口便是用来接从盘的，我们先将主硬盘与主板连接，然后再将IDE数据的第三个接口接到从硬盘上，即便完成了安装过程。开机后在主板的BIOS中做一番简单设置后，我们便可以同时使用两块硬盘了。

　　当然，如果你的机器没有安装光驱等设备，你也可以利用主板上的第二个IDE接口，方法更简单，小编曾试过不设硬盘跳线的方法将两块硬盘同时接入到机器，机器能够自动识别两块硬盘并且工作一切正常。

　　通过以上简单介绍，我想你一定掌握了硬盘的安装过程了吧。其实自已动手DIY组装一台电脑并非一件难事，只要你肯动手，相信你一定会成为一名DIY高手。

[ 本帖最后由 索尼克 于 2008-1-8 14:44 编辑 ]

索尼克

　　主引导记录区MBR
硬盘是一种磁介质的外部存储设备，在其盘片的每一面上，以转动轴为轴心、以一定的磁密度为间隔的若干同心圆就被划分成磁道（Track），每个磁道又被划分为若干个扇区（Sector），数据就按扇区存放在硬盘上。硬盘的第一个扇区（0道0头1扇区）被保留为主引导扇区。主引导扇区内主要有两项内容：主引导记录（对操作系统进行引导）和硬盘分区表。计算机启动时将读取该扇区的数据，并对其合法性进行判断（扇区最后两个字节是否为55AA或AA55），如合法则跳转执行该扇区的第一条指令。所以硬盘的主引导区常常成为病毒攻击的对象，从而被篡改甚至被破坏。
硬盘控制器
硬盘控制器是硬盘及其他具有相同接口规范的外部设备（如CD-ROM驱动器）的管理者，由它来完成驱动器与内存之间的命令及数据传输。硬盘控制器发生故障或连接不正确将会导致硬盘无法正常工作。
CMOS中的硬盘信息
在计算机的CMOS中也存储了硬盘的信息，主要有硬盘类型、容量、柱面数、磁头数、每道扇区数、寻址方式等内容，对硬盘参数加以说明，以便计算机正确访问硬盘。
当CMOS因故掉电或发生错误时（启动时一般会提示“CMOS Checksum Error”或类似信息），硬盘设置可能会丢失或错误，硬盘访问也就无法正确进行。这种情况我们就必须重新设置硬盘参数，如果事先已记下硬盘参数或者有某些防病毒软件事先备份的CMOS信息，只需手工恢复即可；否则也可使用BIOS设置（Setup）中的“自动检测硬盘类型”（HD Type Auto Detection）的功能，一般也能得到正确的结果。
不是问题的问题
很多时候我们的电脑会出现一些看似不得了的毛病，其实只是自己吓自己，也就是拨拨线头、动动跳线的举手之劳。常见的让你空出一身冷汗的硬盘不自举问题主要有以下两种：
系统不承认硬盘：
此类故障最为常见，开机自检完成时提示以下出错信息：
HDD controller failure Press F1 to Resume
上述E文意指“硬盘无法启动”，甚至有时用CMOS中的自动监测功能也无法发现硬盘的存在。当出现上述信息时，应该重点先检查与硬盘有关的电源线、数据线的接口有无损坏、松动、接触不良、反接等现象，此外常见的原因就是硬盘上的主从跳线是否设置错误。
检查、排除方法：
重新插拔硬盘电源线、数据线或者将数据线改插其他IDE口进行替换试验。
CMOS错误引起的故障：
开机显示如下信息：
Drive not ready error Insert Boot Diskette in A
Press any key when ready...
出现上述错误，多属于CMOS设置错误或因CMOS供电不足造成CMOS信息丢失所引起。
CMOS设置的正确与否直接影响硬盘的正常使用。当硬盘类型错误时，常会发生读写错误，有时则干脆无法启动系统。比如CMOS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。
检查、排除方法：
重新设置或者放电复位CMOS中数据。
如果不是上述两种原因，那么您的硬盘多半是“挂”了，想省事就把它报废掉，换块新硬盘吧。如果硬盘中有重要的资料或者您有较强的动手欲，请Follow me。
硬故障的排除
硬故障即物理性故障，是由于硬盘的机械零件或电子元器件物理性损坏而引起。硬盘常见的硬故障是出现坏道，其中最为严重的特例表现为零磁道损坏。
硬盘坏道的修复：
硬盘坏道分为逻辑坏道和物理坏道两种，前者为逻辑性故障，通常为软件操作或使用不当造成的，可利用软件修复；后者为物理性故障，表明您的硬盘磁道产生了物理损伤，只能通过更改或隐藏硬盘扇区来解决。
1、逻辑坏道的修复
对于逻辑坏道，Windows自带的“磁盘扫描程序（Scandisk）”就是最简便常用的解决手段。如果硬盘出现了坏道，我们可在Windows系统环境下运行“磁盘扫描程序”，它将对硬盘盘面做完全扫描处理，并且对可能出现的坏簇做自动修正。
除了Scandisk之外，还有很多优秀的第三方修复工具，如诺顿磁盘医生NDD(Norton Disk Doctor)及PCTOOLS等也是修复硬盘逻辑坏道的好帮手。
NDD:选择好要处理的分区后再选中“自动修复错误”，点击“诊断”即可。经过一系列对“分区表”、“引导记录”、“文件结构”和“目录结构”的诊断以及“表面测试”之后，它会自动给出一份诊断统计报告，让您对硬盘的“健康”状况胸有成竹。
NDD 2001汉化版下载地址：http://www.diyup.com/WEB/SYSTEM/TOOLS/NDD2001.EXE
最新版本：NDD32 2002
此外，各硬盘厂商推出的针对本厂硬盘系列的特定DiskManager程序，更熟悉硬盘本身的电路结构和固化程序，也更容易修复硬盘错误。因此建议大家都去下载一份自己厂商的专用Disk Manager程序，更方便修复您自己的硬盘。
2、物理坏道的隔离
对于硬盘上出现的无法修复的坏簇或物理坏道，我们可利用一些磁盘软件将其单独分为一个区并隐藏起来，让磁头不再去读它，这样可在一定程度上令您的硬盘延长使用寿命。需要特别强调的是，使用有坏道的硬盘时，一定要时刻做好数据备份工作，因为硬盘上出现了一个坏道之后，更多的坏道会接踵而来，让您面对荡然无存的资料库欲哭无泪。
修复这种错误最简单的工具是Windows系统自带的Fdisk。如果硬盘存在物理坏道，通过前面介绍的Scandisk和NDD我们就可以估计出坏道大致所处位置，然后利用Fdisk分区时为这些坏道分别单独划出逻辑分区，所有分区步骤完成后再把含有坏道的逻辑分区删除掉，余下的就是没有坏道的好盘了。
用PartitionMagic、DiskManager等磁盘软件也可完成这样的工作。如PartitionMagic分区软件，先选择硬盘分区，用“操作”菜单中的“检查错误”命令扫描磁盘，算出坏簇在硬盘上的位置，然后在“操作”菜单下选择“高级/坏扇区重新测试”；把坏簇所在硬盘分成多个区后，再利用“操作”菜单下选择“高级/隐藏分区”把坏簇所在的分区隐藏。这样也能保证有严重坏道的硬盘的正常使用，并免除系统频繁地去读写坏道从而扩展坏道的面积。
PowerQuest PartitionMagic Prov7.0简装汉化版下载地址：http://miaodou.myetang.com/Down- ... Partitionmagic7.zip。
需要特别留意的是修好的硬盘千万不要再用DOS下的Fdisk等分区工具对其进行重新分区，以免其又改变硬盘的起始扇面，空费了我们的心血。
零磁道损坏的修复：
在硬盘使用过程中，当发现零磁道损坏时，一般情况下也就判了硬盘死刑，很难修复。不过对于硬盘0扇区损坏的情况，虽然比较棘手，但也不是无可救药。合理运用一些磁盘软件，把损坏的0扇区屏蔽掉，而用1扇区取而代之则还有“起死回生”的可能，这样的软件有Pctools和诺顿NU等。
进入NU 8.0工具包目录，运行其主程序NORTON.EXE，接着选择“磁盘编辑器Diskedit”，成功运行后选“对象Object”，选“分区表”后将硬盘的起始扇区从0面0柱1扇区改为0面1柱1扇区。另外需要说的就是，改动数值要根据具体情况而定。最后存盘后退出重启电脑，用Format命令格式化硬盘即可正常使用了。

[ 本帖最后由 索尼克 于 2008-1-8 15:14 编辑 ]

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文件分配表

   FAT(File Al[] Table)即文件分配表，是DOS/Win9x系统的文件寻址系统，为了数据安全起见，FAT一般做两个，第二FAT为第一FAT的备份, FAT区紧接在OBR之后，其大小由本分区的大小及文件分配单元的大小决定。关于FAT的格式历来有很多选择，Microsoft 的DOS及Windows采用我们所熟悉的FAT12、FAT16和FAT32格式，但除此以外并非没有其它格式的FAT，像Windows NT、OS/2、UNIX/Linux、Novell等都有自己的文件管理方式。

目录区

    DIR是Directory即根目录区的简写，DIR紧接在第二FAT表之后,只有FAT还不能定位文件在磁盘中的位置，FAT还必须和DIR配合才能准确定位文件的位置。DIR记录着每个文件（目录）的起始单元（这是最重要的）、文件的属性等。定位文件位置时，操作系统根据DIR中的起始单元，结合FAT表就可以知道文件在磁盘的具体位置及大小了。在DIR区之后，才是真正意义上的数据存储区，即DATA区。

数据区

    DATA虽然占据了硬盘的绝大部分空间，但没有了前面的各部分，它对于我们来说，也只能是一些枯燥的二进制代码，没有任何意义。在这里有一点要说明的是，我们通常所说的格式化程序（指高级格式化，例如DOS下的Format程序），并没有把DATA区的数据清除，只是重写了FAT表而已，至于分区硬盘，也只是修改了MBR和OBR，绝大部分的DATA区的数据并没有被改变，这也是许多硬盘数据能够得以修复的原因。但即便如此，如MBR/OBR/FAT/DIR之一被破坏的话，也足够咱们那些所谓的DIY老鸟们忙乎半天了……需要提醒大家的是，如果你经常整理磁盘，那么你的数据区的数据可能是连续的，这样即使MBR/FAT/DIR全部坏了，我们也可以使用磁盘编辑软件（比如DOS下的DiskEdit），只要找到一个文件的起始保存位置，那么这个文件就有可能被恢复

[ 本帖最后由 索尼克 于 2008-1-8 15:29 编辑 ]

索尼克

　　　　　　　　　　　　　FAT文件系统原理
硬盘存储数据是根据电、磁转换原理实现的。硬盘由一个或几个表面镀有磁性物质的金属或玻璃等物质盘片以及盘片两面所安装的磁头和相应的控制电路组成(图1)，其中盘片和磁头密封在无尘的金属壳中。
硬盘工作时，盘片以设计转速高速旋转，设置在盘片表面的磁头则在电路控制下径向移动到指定位置然后将数据存储或读取出来。当系统向硬盘写入数据时，磁头中“写数据”电流产生磁场使盘片表面磁性物质状态发生改变，并在写电流磁场消失后仍能保持，这样数据就存储下来了；当系统从硬盘中读数据时，磁头经过盘片指定区域，盘片表面磁场使磁头产生感应电流或线圈阻抗产生变化，经相关电路处理后还原成数据。因此只要能将盘片表面处理得更平滑、磁头设计得更精密以及尽量提高盘片旋转速度，就能造出容量更大、读写数据速度更快的硬盘。这是因为盘片表面处理越平、转速越快就能越使磁头离盘片表面越近，提高读、写灵敏度和速度；磁头设计越小越精密就能使磁头在盘片上占用空间越小，使磁头在一张盘片上建立更多的磁道以存储更多的数据。

二、硬盘的逻辑结构。
     硬盘由很多盘片(platter)组成，每个盘片的每个面都有一个读写磁头。如果有N个盘片。就有2N个面，对应2N个磁头(Heads)，从0、1、2开始编号。每个盘片被划分成若干个同心圆磁道(逻辑上的，是不可见的。)每个盘片的划分规则通常是一样的。这样每个盘片的半径均为固定值R的同心圆再逻辑上形成了一个以电机主轴为轴的柱面(Cylinders)，从外至里编号为0、1、2……每个盘片上的每个磁道又被划分为几十个扇区(Sector)，通常的容量是512byte，并按照一定规则编号为1、2、3……形成Cylinders×Heads×Sector个扇区。这三个参数即是硬盘的物理参数。我们下面的很多实践需要深刻理解这三个参数的意义。

三、磁盘引导原理。

3.1 MBR(master boot record)扇区：
     计算机在按下power键以后，开始执行主板bios程序。进行完一系列检测和配置以后。开始按bios中设定的系统引导顺序引导系统。假定现在是硬盘。Bios执行完自己的程序后如何把执行权交给硬盘呢。交给硬盘后又执行存储在哪里的程序呢。其实，称为mbr的一段代码起着举足轻重的作用。MBR(master boot record),即主引导记录，有时也称主引导扇区。位于整个硬盘的0柱面0磁头1扇区(可以看作是硬盘的第一个扇区)，bios在执行自己固有的程序以后就会jump到mbr中的第一条指令。将系统的控制权交由mbr来执行。在总共512byte的主引导记录中，MBR的引导程序占了其中的前446个字节(偏移0H~偏移1BDH)，随后的64个字节(偏移1BEH~偏移1FDH)为DPT(Disk PartitionTable，硬盘分区表)，最后的两个字节“55 AA”(偏移1FEH~偏移1FFH)是分区有效结束标志。
     MBR不随操作系统的不同而不同，意即不同的操作系统可能会存在相同的MBR，即使不同，MBR也不会夹带操作系统的性质。具有公共引导的特性。
我们来分析一段mbr。下面是用winhex查看的一块希捷120GB硬盘的mbr。


你的硬盘的MBR引导代码可能并非这样。不过即使不同，所执行的功能大体是一样的。这是wowocock关于磁盘mbr的反编译，已加了详细的注释，感兴趣可以细细研究一下。
     我们看DPT部分。操作系统为了便于用户对磁盘的管理。加入了磁盘分区的概念。即将一块磁盘逻辑划分为几块。磁盘分区数目的多少只受限于C～Z的英文字母的数目，在上图DPT共64个字节中如何表示多个分区的属性呢?microsoft通过链接的方法解决了这个问题。在DPT共64个字节中，以16个字节为分区表项单位描述一个分区的属性。也就是说，第一个分区表项描述一个分区的属性，一般为基本分区。第二个分区表项描述除基本分区外的其余空间，一般而言，就是我们所说的扩展分区。这部分的大体说明见表。
表1   图2分区表第一字段
字节位移 字段长度 值 字段名和定义
0x01BE  BYTE   0x80     引导指示符(Boot Indicator)    指明该分区是否是活动分区。
0x01BF  BYTE   0x01     开始磁头(Starting Head)
0x01C0  6位 　　0x01     开始扇区(Starting Sector) 只用了0~5位。后面的两位(第6位和第7位)被开始柱面字段所使用
0x01C1  10位 　 0x00     开始柱面(Starting Cylinder)    除了开始扇区字段的最后两位外，还使用了1位来组成该柱面值。开始柱面是一个10位数，最大值为1023
0x01C2  BYTE   0x07     系统ID(System ID) 定义了分区的类型。
0x01C3  BYTE   0xFE     结束磁头(Ending Head)
0x01C4  6位     0xFF     结束扇区(Ending Sector)      只使用了0~5位。最后两位(第6、7位)被结束柱面字段所使用
0x01C5  10位    0x7B 结束柱面(Ending Cylinder) 除了结束扇区字段最后的两位外，还使用了1位，以组成该柱面值。结束柱面是一个10位的数，最大值为1023
0x01C6  DWORD  0x0000003F 相对扇区数(Relative Sectors) 从该磁盘的开始到该分区的开始的位移量，以扇区来计算
0x01CA  DWORD  0x00DAA83D 总扇区数(Total Sectors) 该分区中的扇区总数
注：上表中的超过1字节的数据都以实际数据显示，就是按高位到地位的方式显示。存储时是按低位到高位存储的。两者表现不同，请仔细看清楚。以后出现的表，图均同。

也可以在winhex中看到这些参数的意义：

说明： 每个分区表项占用16个字节，假定偏移地址从0开始。如图3的分区表项3。分区表项4同分区表项3。
     1、0H偏移为活动分区是否标志，只能选00H和80H。80H为活动，00H为非活动。其余值对microsoft而言为非法值。
     2、重新说明一下(这个非常重要)：大于1个字节的数被以低字节在前的存储格式格式(little endian format)或称反字节顺序保存下来。低字节在前的格式是一种保存数的方法，这样，最低位的字节最先出现在十六进制数符号中。例如，相对扇区数字段的值0x3F000000的低字节在前表示为0x0000003F。这个低字节在前的格式数的十进制数为63。
     3、系统在分区时，各分区都不允许跨柱面，即均以柱面为单位，这就是通常所说的分区粒度。有时候我们分区是输入分区的大小为7000M，分出来却是6997M，就是这个原因。 偏移2H和偏移6H的扇区和柱面参数中,扇区占6位(bit)，柱面占10位(bit)，以偏移6H为例，其低6位用作扇区数的二进制表示。其高两位做柱面数10位中的高两位，偏移7H组成的8位做柱面数10位中的低8位。由此可知，实际上用这种方式表示的分区容量是有限的，柱面和磁头从0开始编号,扇区从1开始编号,所以最多只能表示1024个柱面×63个扇区×256个磁头×512byte=8455716864byte。即通常的8.4GB(实际上应该是7.8GB左右)限制。实际上磁头数通常只用到255个(由汇编语言的寻址寄存器决定),即使把这3个字节按线性寻址，依然力不从心。 在后来的操作系统中，超过8.4GB的分区其实已经不通过C/H/S的方式寻址了。而是通过偏移CH～偏移FH共4个字节32位线性扇区地址来表示分区所占用的扇区总数。可知通过4个字节可以表示2^32个扇区，即2TB=2048GB，目前对于大多数计算机而言，这已经是个天文数字了。在未超过8.4GB的分区上，C/H/S的表示方法和线性扇区的表示方法所表示的分区大小是一致的。也就是说，两种表示方法是协调的。即使不协调，也以线性寻址为准。(可能在某些系统中会提示出错)。超过8.4GB的分区结束C/H/S一般填充为FEH FFH FFH。即C/H/S所能表示的最大值。有时候也会用柱面对1024的模来填充。不过这几个字节是什么其实都无关紧要了。
     虽然现在的系统均采用线性寻址的方式来处理分区的大小。但不可跨柱面的原则依然没变。本分区的扇区总数加上与前一分区之间的保留扇区数目依然必须是柱面容量的整数倍。(保留扇区中的第一个扇区就是存放分区表的MBR或虚拟MBR的扇区，分区的扇区总数在线性表示方式上是不计入保留扇区的。如果是第一个分区，保留扇区是本分区前的所有扇区。
     附：分区表类型标志如图4

3.2 扩展分区：
     扩展分区中的每个逻辑驱动器都存在一个类似于MBR的扩展引导记录( Extended Boot Record, EBR)，也有人称之为虚拟mbr或扩展mbr，意思是一样的。扩展引导记录包括一个扩展分区表和该扇区的标签。扩展引导记录将记录只包含扩展分区中每个逻辑驱动器的第一个柱面的第一面的信息。一个逻辑驱动器中的引导扇区一般位于相对扇区32或63。但是，如果磁盘上没有扩展分区，那么就不会有扩展引导记录和逻辑驱动器。第一个逻辑驱动器的扩展分区表中的第一项指向它自身的引导扇区。第二项指向下一个逻辑驱动器的EBR。如果不存在进一步的逻辑驱动器，第二项就不会使用，而且被记录成一系列零。如果有附加的逻辑驱动器，那么第二个逻辑驱动器的扩展分区表的第一项会指向它本身的引导扇区。第二个逻辑驱动器的扩展分区表的第二项指向下一个逻辑驱动器的EBR。扩展分区表的第三项和第四项永远都不会被使用。
     通过一幅4分区的磁盘结构图可以看到磁盘的大致组织形式。如图5：

关于扩展分区，如图6所示，扩展分区中逻辑驱动器的扩展引导记录是一个连接表。该图显示了一个扩展分区上的三个逻辑驱动器，说明了前面的逻辑驱动器和最后一个逻辑驱动器之间在扩展分区表中的差异。

除了扩展分区上最后一个逻辑驱动器外，表2中所描述的扩展分区表的格式在每个逻辑驱动器中都是重复的：第一个项标识了逻辑驱动器本身的引导扇区，第二个项标识了下一个逻辑驱动器的EBR。最后一个逻辑驱动器的扩展分区表只会列出它本身的分区项。最后一个扩展分区表的第二个项到第四个项被使用。   

表2   扩展分区表项的内容

扩展分区表项       分区表项的内容
第一个项           包括数据的开始地址在内的与扩展分区中当前逻辑驱动器有关的信息
第二个项           有关扩展分区中的下一个逻辑驱动器的信息，包括包含下一个逻辑驱动器的EBR的扇区的地址。如果不存在进一步的逻辑驱动器的话，该字段不会被使用
第三个项           未用
第四个项           未用
扩展分区表项中的相对扇区数字段所显示的是从扩展分区开始到逻辑驱动器中第一个扇区的位移的字节数。总扇区数字段中的数是指组成该逻辑驱动器的扇区数目。总扇区数字段的值等于从扩展分区表项所定义的引导扇区到逻辑驱动器末尾的扇区数。

     有时候在磁盘的末尾会有剩余空间，剩余空间是什么呢？我们前面说到，分区是以1柱面的容量为分区粒度的，那么如果磁盘总空间不是整数个柱面的话，不够一个柱面的剩下的空间就是剩余空间了，这部分空间并不参与分区，所以一般无法利用。照道理说，磁盘的物理模式决定了磁盘的总容量就应该是整数个柱面的容量，为什么会有不够一个柱面的空间呢。在我的理解看来，本来现在的磁盘为了更大的利用空间，一般在物理上并不是按照外围的扇区大于里圈的扇区这种管理方式，只是为了与操作系统兼容而抽象出来CHS。可能其实际空间容量不一定正好为整数个柱面的容量吧。

[ 本帖最后由 索尼克 于 2008-1-8 15:44 编辑 ]