南京新華電腦專修學(xué)院硬件維修課件-硬盤(pán)

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1、第五章硬盤(pán)硬盤(pán)簡(jiǎn)介硬盤(pán)的盤(pán)體結(jié)構(gòu)硬盤(pán)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)硬盤(pán)的接口硬盤(pán)的技術(shù)指標(biāo)硬盤(pán)的選購(gòu)一、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器簡(jiǎn)介硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器（HardDiskDriver，HDD）也是微機(jī)系統(tǒng)的基本外存設(shè)備。與軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器不同的是，它的磁盤(pán)片是硬質(zhì)合金的，并固定安裝在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部，所以也可統(tǒng)稱為硬盤(pán)。與軟盤(pán)相比，它的存儲(chǔ)容量要大得多，速度也快得多，而體積也較小。軟盤(pán)的容量為1.44MB，而目前PC機(jī)硬盤(pán)容量在80GB到1024GB。目前市面上硬盤(pán)的主流品牌為昆騰（Quantum）、希捷（Seagate）、鉆石（Maxtor）、西部數(shù)據(jù)（WestData）

2、和IBM等。二、硬盤(pán)的盤(pán)體結(jié)構(gòu)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部硬件主要由電路板和頭盤(pán)組件HDA（HeadDiskAssemblly）構(gòu)成。硬盤(pán)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。硬盤(pán)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意1、盤(pán)片：盤(pán)片是硬盤(pán)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的載體。硬盤(pán)的盤(pán)體由多個(gè)重疊在一起并由墊圈隔開(kāi)的盤(pán)片組成，盤(pán)片是表面極為平整光滑且涂有磁性物質(zhì)的金屬圓片。它們通過(guò)表面的磁性物質(zhì)結(jié)合在一起。這種特殊物質(zhì)的金屬磁盤(pán)具有更高的記錄密度和更強(qiáng)的安全性能。目前市場(chǎng)上主流硬盤(pán)的盤(pán)片大都是由金屬薄膜磁盤(pán)構(gòu)成，除金屬薄膜磁盤(pán)以外，目前已經(jīng)有一些硬盤(pán)廠商開(kāi)始嘗試使用玻璃作為磁盤(pán)基片。與金屬薄膜磁盤(pán)

3、相比，用玻璃作為盤(pán)片有利于把硬盤(pán)盤(pán)片做得更平滑，單位磁盤(pán)密度也會(huì)更高，同時(shí)由于玻璃的堅(jiān)固特性，新一代的玻璃硬磁盤(pán)在性能方面也會(huì)更加穩(wěn)定。2、主軸主軸組件包括主軸部件如軸承和馬達(dá)等。硬盤(pán)在工作時(shí)，通過(guò)馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)將用戶需要存取的資料所在的扇區(qū)帶到磁頭下方，馬達(dá)的轉(zhuǎn)速越快，用戶存取數(shù)據(jù)的時(shí)間也就越短。目前，現(xiàn)在7200轉(zhuǎn)、2MB緩存的大容量硬盤(pán)已經(jīng)成為裝機(jī)的首選。隨著硬盤(pán)轉(zhuǎn)速的不斷提高，同時(shí)也會(huì)帶來(lái)諸如磨損加劇、溫度升高、噪聲增大等一系列負(fù)面問(wèn)題。3、磁頭這個(gè)組件是硬盤(pán)中最精密的部位之一，它由讀寫(xiě)磁頭、傳動(dòng)手臂、傳動(dòng)軸三部分

4、組成。磁頭是硬盤(pán)技術(shù)中最重要和關(guān)鍵的一環(huán)，眾所周知，一塊硬盤(pán)存取數(shù)據(jù)的工作完全依靠磁頭來(lái)進(jìn)行的。沒(méi)有磁頭，也就沒(méi)有實(shí)際意義上的硬盤(pán)。磁頭的作用就類似于在硬盤(pán)盤(pán)體上進(jìn)行讀寫(xiě)的“筆尖”，通過(guò)全封閉式的磁阻感應(yīng)讀寫(xiě)，將信息記錄在硬盤(pán)內(nèi)部特殊的介質(zhì)上。4、傳動(dòng)手臂以傳動(dòng)軸為圓心帶動(dòng)前端的讀寫(xiě)磁頭在盤(pán)片旋轉(zhuǎn)的垂直反向上移動(dòng)，起定位磁頭的作用。三、硬盤(pán)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)硬盤(pán)上的數(shù)據(jù)按照其不同的特點(diǎn)和作用大致可分為4部分：MBR區(qū)、DBR區(qū)、FAT區(qū)、和DATA區(qū)。MBR（MainBootRecord）:按其字面上的理解即為主引導(dǎo)記錄區(qū)，位

5、于整個(gè)硬盤(pán)的0磁道0柱面1扇區(qū)。不過(guò)，在總共512字節(jié)的主引導(dǎo)扇區(qū)中，這個(gè)整體構(gòu)成了硬盤(pán)的主引導(dǎo)扇區(qū)。主引導(dǎo)記錄,包含了硬盤(pán)的一系列參數(shù)和一段引導(dǎo)程序。其中的硬盤(pán)引導(dǎo)程序的主要作用是檢查分區(qū)表是否正確并且在系統(tǒng)硬件完成自檢以后引導(dǎo)具有激活標(biāo)志的分區(qū)上的操作系統(tǒng)，并將控制權(quán)交給啟動(dòng)程序。MBR是由分區(qū)程序（如Fdisk.com）所產(chǎn)生的，它不依賴任何操作系統(tǒng)，而且硬盤(pán)引導(dǎo)程序也是可以改變的，從而實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)共存。DBR（DosBootRecord）:是操作系統(tǒng)引導(dǎo)記錄區(qū)的意思。它通常位于硬盤(pán)的0磁道1柱面1扇區(qū)，是操作系統(tǒng)

6、可以直接訪問(wèn)的第一個(gè)扇區(qū)，它包括一個(gè)引導(dǎo)程序和一個(gè)被稱為BPB（BiosParameterBlock）的本分區(qū)參數(shù)記錄表。引導(dǎo)程序的主要任務(wù)是當(dāng)MBR將系統(tǒng)控制權(quán)交給它時(shí)，判斷本分區(qū)跟目錄前兩個(gè)文件是不是操作系統(tǒng)的引導(dǎo)文件（以DOS為例，即是Io.sys和Msdos.sys）。如果確定存在，就把其讀入內(nèi)存，并把控制權(quán)交給該文件。BPB參數(shù)塊記錄著本分區(qū)的起始扇區(qū)、結(jié)束扇區(qū)、文件存儲(chǔ)格式、硬盤(pán)介質(zhì)描述符、根目錄大小、FAT個(gè)數(shù)，分配單元的大小等重要參數(shù)。FAT:在DBR之后的是我們比較熟悉的FAT（FileAllocat

7、ionTable文件分配表）區(qū)。在解釋文件分配表的概念之前，我們先來(lái)談?wù)劥兀╟luster）的概念。文件占用磁盤(pán)空間時(shí)，基本單位不是字節(jié)而是簇。簇的大小與磁盤(pán)的規(guī)格有關(guān)，一般情況下，軟盤(pán)每簇是1個(gè)扇區(qū)，硬盤(pán)每簇的扇區(qū)數(shù)與硬盤(pán)的總?cè)萘看笮∮嘘P(guān)，可能是4、8、16、32、64……最后才是DATA區(qū)。數(shù)據(jù)（DATA）區(qū):數(shù)據(jù)區(qū)是真正意義上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的地方，占據(jù)硬盤(pán)上的大部分?jǐn)?shù)據(jù)空間。四、硬盤(pán)的接口1、IDE接口（ATA）IDE（IntelligentDeviceElectronics）即智能設(shè)備電子接口，是目前PC機(jī)普遍采用

8、的最基本硬盤(pán)接口。IDE接口的40個(gè)引腳除了對(duì)主板上的ISA總線（也叫AT總線）的信號(hào)進(jìn)行必要控制之外，基本上是原封不動(dòng)地送往硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，所以IDE接口也常被稱為ATA接口。PC主板通常提供兩個(gè)IDE接口，每個(gè)ID可連接兩個(gè)IDE設(shè)備，采用一條40線扁平電纜傳送控制和數(shù)據(jù)信號(hào)。硬盤(pán)上的IDE插座外形如圖所示，其中第20針沒(méi)有，為的