中盈创信硬盘维修一.ppt

硬盘检测与维修 创信 您可以学习到的内容 硬盘的种类硬盘的物理结构系统引导条件特征扇区MBR分区表的结构和计算方法 硬盘分区大小如何计算 分区的位置 分区结构 MBR硬盘的分区扩展方式引导扇区的结构和功能分区表备份和恢复及相关工具的介绍MBR分区的弱点和GUID分区的介绍 硬盘的种类 传统硬盘 机械硬盘 港台称之为硬碟 英文名 HardDiscDrive简称HDD全名温彻斯特式硬盘 是电脑主要的存储媒介之一 由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成 这些碟片外覆盖有铁磁性材料 绝大多数硬盘都是固定硬盘 被永久性地密封固定在硬盘驱动器中 固态硬盘 SolidStateDisk或SolidStateDrive 作电子硬盘或者固态电子盘 是由控制单元和固态存储单元 DRAM或FLASH芯片 组成的硬盘 机械硬盘 固态硬盘 硬盘容量 标称250GB的硬盘到底能容纳多少数据呢 由于存储器生产厂家向来都是按照1000字节当做1k字节 1000k称为1MB 操作系统都是按照1024计算 也就是 250GB 1024 1024 1024 1000 1000 1000 232 83GB 实际只有不大233GB的空间可以使用 硬盘的物理结构 机械硬盘主要由盘片 盘片驱动器 磁头及控制装置组成 盘片由较轻质的金属 如铝 或玻璃制成 表面再涂上一层磁性材料 盘片的光洁度极高 远远超过我们生活中使用的镜子 硬盘都是密封的 内部非常干净 哪怕是一丝肉眼看不见的灰尘也会给盘面带来致命的损伤 一个硬盘内可以有多张盘片 盘片之间有一定间隔 这些盘片被安装在一个可高速转动的电机上 也就是盘片驱动器 盘片上存储的信息是由磁头写入的 在一张盘片的正反两面都会有一个磁头进行读写 磁头是硬盘中最昂贵 最精密的部分 磁头装在磁头支架上 它们像梳子的齿一般伸进各自负责的盘片间隔中 磁头支架在特殊的电机驱动下 可以使磁头在盘片上不同的地方来回移动 盘片在高速旋转时会带动盘表面的空气 空气作用在磁头上产生一个浮力使磁头与盘面保持一个极微小的距离 这样既可有效进行读写 也不会磨损盘面 盘片上有一圈圈看不见的磁道 有了这些磁条才能够有序地对信息进行读写 一个盘面上可以有成千上万个磁道 就像是被画上了很多大大小小的同心圆圈 当我们输入了要读 写 某个信息的命令时 磁头驱动电机就会移动磁头在盘片上寻找适当的位置进行工作 硬盘大致分为 磁盘Media 读写头ReadWriteHead 马达SpindleMotor VoiceCoilMotor 底座Base 电路板PCBA等几大项 组合而成 磁头及附属组件 从数据存储部件看 Media是最容易出问题的 Media是金属或玻璃材质制成 为达到高密度高稳定的质量 基板要求表面光滑平整 不可有任何暇疵 然后再将磁粉Coating 涂层 溅渡到基板表面上 最后再涂上保护润滑层 此处有2项高科技 一为 如何制造出不含杂质极细微的磁粉二为 如何将磁粉均匀的Coating上去 内径为25mm 需扣掉最外及最内圈不保存Data的部分 实际只剩20mm 数据在硬盘上物理存储位置 例如 当10MBData进来时 第1个Head先写4096Byte 视规格各异 第2Head写4096Byte 依此类推 呈垂直读写 所以1File是被分很多段存在各磁面上 读取时也是同理 如此多磁头同时读写可达到高速要求 数据读写原理 初买来一块硬盘 我们是没有办法使用的 你需要将它分区 格式化 然后再安装上操作系统才可以使用 一个完整硬盘的数据应该包括五部分 MBR DBR FAT DIR区和DATA区 其中只有主引导扇区是唯一的 其它的随你的分区数的增加而增加 完整硬盘的数据结构 主引导扇区位于整个硬盘的0磁道0柱面1扇区 包括硬盘主引导记录MBR MainBootRecord 和分区表DPT DiskPartitionTable 其中主引导记录的作用就是检查分区表是否正确以及确定哪个分区为引导分区 并在程序结束时把该分区的启动程序 也就是操作系统引导扇区 调入内存加以执行 主引导扇区 0扇区 操作系统引导扇区 通常位于硬盘的0磁道1柱面1扇区 是操作系统可直接访问的第一个扇区 它也包括一个引导程序和一个被称为BPB BIOSParameterBlock 的本分区参数记录表 操作系统引导扇区 63 扇区 FAT FileAllocationTable 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 文件分配表 FAT 第一份一般在逻辑的第 扇区 物理0柱面1面33扇区 第二份开始位置在第一份FAT结束的下一扇区 作用 FAT表保存着文件段与段之间的连接信息 所以操作系统在读取文件时 总是能够准确地找到文件各段的位置并正确读出 为了实现文件的链式存储 硬盘上必须准确地记录哪些簇已经被文件占用 还必须为每个已经占用的簇指明存储后续内容的下一个簇的簇号FAT的特征字符串 F8FFFF0F 所在扇区的起始处第1 4字节 FAT表 一 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 根录区 ROOT 二 操作系统根据根目录中的起始簇 结合FAT表就可以知道文件在数据区中的具体位置和大小了 根目录区扇区数用下式计算 根目录区扇区数 根目录项数 32 每扇区字节数每个目录项恰好32字节长 存储着目录所含文件或下级子目录的名称 属性 长度 日期 时间和起始簇号 根目录 ROOT 数据区是真正意义上的数据存储的地方 FAT32分区的FAT表之后 占据硬盘大部分空间 当将数据复制到硬盘时 数据就存放在数据区 寻找数据区的方法 搜索 RECYCLE 字符串数据区开始扇 63 32 2 FAT 1 数据区 磁头 254 柱面 1023所有盘片构成的 扇区 1 63 磁道 每个盘片的位置 每磁道共 个扇区 Boot区 FAT表 每分区 份FAT表 第一份在 扇区 硬盘逻辑概念 目录区 FAT12分区的根目录区位于第二个FAT表之后数据区 是真正意义上的数据存储的地方系统文件分区 FAT32 NTFS 簇 存储文件的最小单位第一个簇的开始值为2 I O表 63扇区的别称 FAT32 在Windows2000中 可以格式化一个不超过32GB的FAT32卷 最大文件大小为4GB NTFS 新技术文件系统 最小的容量为10MB 推荐实际最大的容量为2TB 文件大小只受卷的容量限制 文件系统 FAT32 NTFS 原因 FAT表的头两项 0 1 为系统所保留 第一项的第一个字节是磁盘规格说明 对于固定硬盘应为F8 当前所在的扇区 当前簇 2 扇数 簇 32 2 FAT文件占用磁盘空间 基本单位不是字节而是簇 分区中只有数据区才划分为簇 其余部分只划分为扇区 一般情况下 硬盘数据区每簇的扇区数与分区的格式和总容量大小有关 可能是4 8 16 32 64和128 小文件可能放不满一个簇 它占用的簇既是它的开始簇又是它的结束簇 而大文件却可能占用岂止几百上千个簇 同一个文件的数据并不一定完整地存放在磁盘的一个连续的区域内 而往往会分成若干段 像一条链子一样存放 簇Cluster 从2开始计数 应用部分 规范的容量标准为1M 1000K 1000 1000Byte 而在电脑的操作系统里规定了容量大小的换算标准为1M 1024K 1024 1024Byte 分区大小工业和系统换算的不同原因 高级格式化 通常把FAT表的项表注成为使用状态 数据区的数据没有真正清除 对硬盘进行高级格式化通常使用操作系统自带的FORMAT 格式化磁盘 命令 高级格式化 低格 是指对一块硬盘上所有2进制数据变成0的过程 由于低格将可能损伤盘片磁介质 一般没有必要对硬盘进行这种操作 对硬盘的寿命肯定有影响 确实有坏扇区或磁道推荐使用 效率源 硬盘检测修复程序 低级格式化 具体了解概念 图中用淡红色标明的扇区 尤以主引导扇区和第一分区引导扇区为最 是易受病毒攻击的扇区 硬盘分区后逻辑结构 硬盘逻辑出现问题首先应该检查的扇区 扇区 如果 扇区确认有信息被破坏通过下面方法修复 扇区被破坏 通过搜索后续分区进行换算 扇区被破坏 如果硬盘分区是用Fdisk分的 在逻辑 扇区有备份 特征扇区 主引导区 CYLINDER0SIDE1SECTOR 0扇区 主引导扇区即主引导记录mbr MasterBootRecord 是硬盘的第一个物理扇区 0柱面 0磁头 1扇区 也就是硬盘的 0 扇区 在它的512个字节中 包括三部分 主引导程序代码 占446字节 第一关键代码硬盘分区表HDPT 占用64字节 第二关键代码 主引导扇区结束标志AA55H 第三关键代码 硬盘的总分区数为什么不能大于4的原因 需要建立扩展分区 扇区示意图 分区表第二特征共4部分 每一部分16字节 具体代表 如80000200010351303F00000003510000 它们各自的含义如下 可自举分区 分区起始地址为0头0柱面2扇区 DOS分区 左侧 为0H时表示此分区为非隐藏分区 为1H时则表示是隐藏分区右侧 取6H则表示是FAT16格式 且大于32MB 取5H表示是DOS扩展分区 取7H表示是NTFS文件格式 取BH表示是FAT32文件格式 取CH表示是FAT32X文件格式 取EH表示是FAT16X文件格式 取FH表示是ExtendedX扩展分区 分区终止地址为3头304柱面17扇区 区相对扇区号为63 分区实用扇区数为20739个 16字节表示的意义 每一分区的第1至第3字节是该分区起始地址 其中第1字节为起始磁头号 面号 第2字节的低6位为起始扇区号 高2位则为起始柱面号的高2位 第3字节为起始柱面号的低8位 因此 分区的起始柱面号是用10位二进制数表示的 最大值为210 1024 因逻辑柱面号从0开始计 故柱面号的显示最大值为1023 同理 用6位二进制数表示的扇区号不会超过26 1 63 用8位二进制数表示的磁头号不会超过28 1 255 磁头 254 柱面 1023 扇区 1 63 由来 计算出来的16进制表示方式是 高位在前地位在后 但硬盘中16进制填写是相反的高位在后地位在前 如 03510000 在扇区中表示形式 扇区数为20739 扇区数为转换成16进制为 5103 16进制填写问题 63扇区 63扇区一般也称做进入分区的I O表或Boot