硬盤基本知識

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

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

　　硬盤按照接口方式分主要有IDE接口、EIDE接口（Enhanced IDE―― 增強型IDE接口）、SCSI接口等等。PC機中主要采用的接口方式則為EIDE接口。

　　硬盤驅動器的性能指標硬盤驅動器的性能指標主要有：盤徑、接口類型、磁頭數、柱面數、每磁道扇區數、數據傳輸速率、磁盤轉速、電源、重量、MTBF（硬盤平均使用壽命）等。

　　硬盤定位并查詢某個扇區中數據的總時間括以下三個方面時間的總和：

　　A、磁頭定位到目標磁道所需的時間；

　　B、找到目標扇區所需時間；

　　C、選取扇區數據所需時間：這個時間值被稱為硬盤的存取時間或硬盤速度。

　　硬盤的容量是由硬盤的磁頭數、柱面數和每磁道扇區數決定的，因PC機中每扇區容量為512字節，所以硬盤容量的具體計算公式為：

　　總容量（字節數）=512X磁頭數X柱面數X每磁道扇區數。

　　例如，系捷ST38420A硬盤的磁頭數為16、柱面數為16383、每磁道扇區數為63，則其總容量的計算方法為：

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

　　硬盤基本概念

　　IDE接口（Intelligent Drive Electronics）：即智能化驅動器電子接口，又名AT BUS接口，多見于3．5英寸硬盤，主要優點在于兼容性高、速度快、價格低廉。

　　SCSI接口（Small Computer System Interface）：是小型計算機接口的簡稱，是一種多用途的輸入輸出接口，除用于磁盤外，還廣泛用于光盤驅動器、磁帶機、掃描儀、打印機等設備。一條SCSI總線 多可以連接8臺設備，為了區分各個設備，每個設備擁有一個ID號（0～7），適用于多用戶多任務處理，有較高的數據傳送速率， SCSI驅動器適合進行備份工作，因為這種備份速度恨快。用戶可以快速和容易地將文件從IDE盤拷貝到SCSI盤。

　　ATAPI：為（AT Attachment Packet Interface）的縮寫，或稱ATA（AT Attachment）接口。其結構為將硬盤控制卡與硬盤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總線，正因為是集成的硬盤控制卡和硬盤電路，故一般也稱為IDE（Integrated Disc Electronics）硬盤。E－IDE是Enhanced IDE的縮寫，是WD（West Digital）公司對IDE的增強型接口。其功能如下：

　　A、可接4個IDE接口的外圍設備（IDE硬盤、光驅等）。

　　B、可支持ATAPI（AT Attachment Peripheral Interface）標準接口的外圍設備。

　　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，即可使用主板的IDE接口（E－IDE），不過，主板的BIOS和芯片組必須支持Ultra DMA 33規格，另外還要使用Ultra DMA 33的硬盤，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。由于目前其他技術的限制，速度沒有理論上那么快。

　　引導記錄區（Root Record）：開機時BIOS就會先去執行硬盤第0面，第0磁道，第1扇區的引導記錄區的程序，把有關硬盤內部的記錄（磁柱面總數、扇區大小、FAT表、目錄大小）和系統的基本數據（COMMAND.COM，IO.SYS，MSDOS．SYS）載入內存，完成開機啟動的基本操作。

　　尋道時間（Seek Time）：是指磁頭搜尋數據移動至盤片的磁道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 大（Maximum）、 小（Minimum）和平均（Average）三種時間。一般以平均搜尋時間（Average Seek Time）作為硬盤的速度規格，目前一般的IDE硬盤為8ms～12ms。

　　存取時間（Access Time）磁頭從硬盤搜尋數據，盤片旋轉等待，至數據存取所需的時間。硬盤存取數據的時間=搜尋時間＋等待時間。

　　傳輸率（Transfer Rate）：數據的傳輸率，分內部傳輸和外部傳輸。

　　內部傳輸率：硬盤內部的傳輸，是指硬盤盤片讀寫的數據傳送至硬盤的超高速緩沖區（CacheBuffer）的速率，一般以Mbit/Sec（Mega Bits EGA bits Per Second）單位。

　　外部傳輸率：數據從主機的內存傳送至硬盤的高速緩沖區（Cache Bumffer）或從硬盤的緩沖區傳送至主機的內存，稱為外部傳輸率，以Mbyte/Sec（Mega Bytes Per Second）為單位。目前數據傳輸率的傳輸模式大多是UDMA 33或者UDMA 66。

　　分區表（Partition Table）：一個硬盤經過FDISK的劃分和高級格式化以后，會在所屬的操作系統中建立分區表，記錄一些有關硬盤給哪一種操作系統使用，硬盤的容量大小以及開始磁柱面和結束磁柱面的分配，哪一個硬盤啟動，引導區（Boot Sector），文件分配表（FAT）、根目錄和數據區等一系列數據。現將分區表內的內容歸納如下：

　　A、分區表是創建在硬盤的第0磁柱面、第0磁道，第1個扇區上。

　　B、記錄操作系統的數據（DOS，OS2或其他OS）。

　　C、記錄分區硬盤的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、記錄可啟動的硬盤（Active）。

　　F、建立引導區（Boot Sector）。

　　G、建立文件分配表（FAT）。

　　H、建立根目錄。

　　I、建立數據存儲區。

　　文件分配表（FAT）：文件分配表FAT是File Allocation Table的縮寫，文件分配表是硬盤對其上文件分配管理的一種系統，它記錄著硬盤的容量，文件配置的情況，哪些扇區己被數據占用，哪些扇區沒有被數據占用。硬盤經FORMAT格式化以后，在硬盤的分區表中，即會建立文件分配表，文件分配表在不同的操作系統和不同硬盤容量，其配置都不相同。

　　低級格式化：硬盤低級格式化（Low Level Format），又叫硬盤物理格式化（Physical Disk Format）。其 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）。一般作低級格式化的主要原因是硬盤壞磁道太多，必須重新整理硬盤的結構，低格主要的功能是掃描磁盤是否有壞磁道，再把壞磁道標記出來，防止數據的寫入。其次是，對磁盤表面的結構進行規劃，把硬盤表面原來沒有磁道，沒有扇區或凌亂的磁道和扇區，重新劃分成許多同心圓的磁道，又把磁道劃分為許多扇區，每一扇區又劃分為512字節的容量，如此我們才能根據磁道和扇區的位置去搜尋或讀寫數據。現將硬盤進行低級格式化的原則歸納如下：

　　A、當硬盤壞磁道大多，數據無法存儲，經常死機或亂碼而必須重新整理硬盤時。

　　B、當硬盤分區表或硬盤間隔系數（Interleave）被病毒修改破,無法恢復時。

　　高級格式化（High Level Format）：稱為邏輯磁盤格式化（Logical Disk Format），主要的目的，是將硬盤的分區，磁道格式化，使我們能夠順利開機進入硬盤C：\，讓我們的電腦能夠與硬盤聯絡，使我們可以使用電腦系統里 大的存儲工具，進而完成硬盤的基本管理操作。