淺談?dòng)脖P(pán)損壞與恢復(fù)原理

《淺談?dòng)脖P(pán)損壞與恢復(fù)原理》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)2005年第3期福建電腦39淺談?dòng)脖P(pán)損壞與恢復(fù)原理郭紅霞孟林(宜賓學(xué)院計(jì)科系四川宜賓644007)【摘要】本文簡(jiǎn)單介紹了硬盤(pán)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，硬盤(pán)損壞的原因和機(jī)理，主要介紹了硬盤(pán)損壞的種類、廠家維修硬盤(pán)的方法和第三方軟件的修復(fù)原理，以及日常保證數(shù)據(jù)的安全和硬盤(pán)的正常壽命的方法。【關(guān)鍵詞】硬盤(pán)損壞恢復(fù)1引言很長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，硬盤(pán)都是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最主要的外部存儲(chǔ)設(shè)備，同時(shí)也是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最為脆弱、最容易出故障的部件。十幾年來(lái)，個(gè)人計(jì)算機(jī)的CPU運(yùn)行速度已經(jīng)翻了不知道多少倍，從幾個(gè)MI-Iz提高到現(xiàn)在的3GHz以上，從8BIT處理器到現(xiàn)在的64BIT處理器，CPU的計(jì)算和處理功能已經(jīng)過(guò)了

2、幾代飛躍。同樣，其他零部件，諸如顯卡、聲卡和光驅(qū)也已經(jīng)換了很多代，產(chǎn)品的性能也有了成倍的增長(zhǎng)。但是硬盤(pán)這個(gè)最主要的存儲(chǔ)設(shè)備，雖然儲(chǔ)存容量和讀寫(xiě)速度有了很大提高，但基本結(jié)構(gòu)和工作原理仍然沒(méi)有多大的變化。而且由于硬盤(pán)轉(zhuǎn)速和磁盤(pán)密度的提高，硬盤(pán)反而比以前更加容易損壞。用戶在使用過(guò)程中，如果硬盤(pán)出現(xiàn)故障，就只能考慮花錢修理或者更換新的硬盤(pán)。但是誰(shuí)都希望能花最少的代價(jià)使自己計(jì)算機(jī)的各零部件能夠最大限度地發(fā)揮用途。出于對(duì)這種心理的迎合，市面上陸續(xù)出現(xiàn)了一些以維修硬盤(pán)作為賣點(diǎn)的硬盤(pán)維修公司，更出現(xiàn)了很多據(jù)說(shuō)能修理硬盤(pán)壞道的硬盤(pán)維修軟件，譬如HDDRe—generator、MHDD、PC一300

3、0和效率源等等，其中有一些更是宣傳自己是專業(yè)軟件，可以修復(fù)硬盤(pán)的物理壞道而且不影響硬盤(pán)容量從而賣到了上萬(wàn)元的天價(jià)。因此，在種種力量的促使下，各種不同的群體懷著不同的目的開(kāi)始了一系列的宣傳，使這些軟件變得更加矚目。由此，引發(fā)了很多以硬盤(pán)維修、硬盤(pán)損壞和硬盤(pán)技術(shù)為主題的大規(guī)模的討論。那么，軟件能夠修復(fù)硬盤(pán)嗎?要弄清楚這個(gè)問(wèn)題，必須先從硬盤(pán)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)談起，先搞清楚硬盤(pán)損壞的原因和機(jī)理。2硬盤(pán)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)到目前為止，在很多文章、技術(shù)資料甚至教科書(shū)里面講述的硬盤(pán)結(jié)構(gòu)模式，已經(jīng)是非常老式的硬盤(pán)結(jié)構(gòu)了。對(duì)于現(xiàn)在的新硬盤(pán)來(lái)說(shuō)，雖然工作原理相同，但是其結(jié)構(gòu)已經(jīng)完全不同了，而是采用了更為復(fù)雜、也更加科

4、學(xué)的結(jié)構(gòu)方式。在老式硬盤(pán)中，采用的都是比較古老的CHS(Cylinder／Head／Sector)結(jié)構(gòu)體系。因?yàn)樵谝郧?，硬盤(pán)的容量還非常小的時(shí)候，人們采用與軟盤(pán)類似的結(jié)構(gòu)生產(chǎn)硬盤(pán)，我們可以看作硬盤(pán)實(shí)際上就是加大容量、提高工作速度的軟盤(pán)。也就意味著硬盤(pán)盤(pán)片的每一條磁道都具有相同的扇區(qū)數(shù)，由此產(chǎn)生了所謂的3D參數(shù)(DiskGeometry)，即是磁頭數(shù)(Heads)、柱面數(shù)(Cylinders)、扇區(qū)數(shù)(Sectors)以及相應(yīng)的3D尋址方式。其中：磁頭數(shù)表示硬盤(pán)總共有幾個(gè)磁頭，也就是有幾面盤(pán)片，最大為255(用8個(gè)二進(jìn)制位存儲(chǔ))；柱面數(shù)表示硬盤(pán)每一面盤(pán)片上有幾條磁道，最大為1023

5、(用10個(gè)二進(jìn)制位存儲(chǔ))；扇區(qū)數(shù)表示每一條磁道上有幾個(gè)扇區(qū)，最大為63(用6個(gè)二進(jìn)制位存儲(chǔ))；每個(gè)扇區(qū)一般是512個(gè)字節(jié)，理論上講你可以取任何一個(gè)你喜歡的數(shù)值，但實(shí)際使用中還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)取別的值的。通過(guò)下面的容量計(jì)算我們也很容易知道為什么通常我們買到的硬盤(pán)在格式化以后容量會(huì)比廠家標(biāo)注的減少很多，除了格式化以后的正常損耗外，還有計(jì)算不同的原因。廠家使用的是1M=1000K，而操作系統(tǒng)和我們平時(shí)計(jì)算使用的是1M=1024K。而通過(guò)下面的公式我們也可以看出，采用CHS結(jié)構(gòu)體系的硬盤(pán)最大容量是多少。所以磁盤(pán)最大容量為：255×1023×63×512／1048576=8024MB(1M=104

6、8576ByteS)硬盤(pán)廠商常用的單位：255×1023x63×512／1000000=8414Ⅳ略(1M=1000000Bytes)由于在老式硬盤(pán)的CHS結(jié)構(gòu)體系中，每個(gè)磁道的扇區(qū)數(shù)相等，所以外道的記錄密度要遠(yuǎn)低于內(nèi)道，因此會(huì)浪費(fèi)很多磁盤(pán)空間。為了進(jìn)一步提高硬盤(pán)容量，現(xiàn)在硬盤(pán)廠商都改用等密度結(jié)構(gòu)生產(chǎn)硬盤(pán)。也就是說(shuō)，每個(gè)扇區(qū)的磁道長(zhǎng)度相等，外圈磁道的扇區(qū)比內(nèi)圈磁道多。采用這種結(jié)構(gòu)后，硬盤(pán)不再具有實(shí)際的3D參數(shù)，尋址方式也改為線性尋址，即以扇區(qū)為單位進(jìn)行尋址。而為了與使用3D尋址的老軟件兼容(如使用B10SIntl3H接口的軟件)，廠商通常在硬盤(pán)控制器內(nèi)部安裝了一個(gè)地址翻譯器，由它

7、負(fù)責(zé)將老式3D參數(shù)翻譯成新的線性參數(shù)。這也是為什么現(xiàn)在硬盤(pán)的3D參數(shù)可以有多種選擇的原因(不同的工作模式可以對(duì)應(yīng)不同的3D參數(shù)，如U認(rèn)、LARGE、NORMAL)。而隨著磁盤(pán)密度增加、內(nèi)部工作機(jī)構(gòu)進(jìn)一步復(fù)雜、功能和速度上的提高，如今的硬盤(pán)都會(huì)在磁盤(pán)里面劃分出一個(gè)容量比較大的區(qū)域，稱為“系統(tǒng)保留區(qū)”。這個(gè)區(qū)域主要用來(lái)儲(chǔ)存硬盤(pán)的各種信息、參數(shù)和控制程序，有的甚至把硬盤(pán)的Fireware也做到系統(tǒng)保留區(qū)里面(原來(lái)這些信息都是儲(chǔ)存在硬盤(pán)控制電路板的芯片上)。這樣雖然可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程