计算机硬件基础知识及故障处理

1、计算机的主要硬件原理和故障排除，(周琦)，1 .硬盘基本知识和常见故障排除2。CPU基础知识和常见故障排除3。内存基础知识和常见故障排除4。操作系统常见故障和处理5。计算机网络基础知识，1 .硬盘的基本知识和故障1.1硬盘的构造原理1.2硬盘故障和处理，1.1.1硬盘的构造原理硬盘基本上由控制电路板和磁盘主体两部分组成。控制电路板由接口、DSP处理器、ROM、缓存、磁头驱动电路和磁盘马达驱动电路组成。该接口包括硬盘内的磁盘电动机接口、磁头接口、提供硬盘操作所需电流的电源接口、提供与计算机交换数据的通道的数据接口、磁盘电动机接口提供旋转盘电动机所需电流的磁头接口，以及提供磁头与音圈电动机的信号连

2、接的磁头接口。DSP处理器用于控制信号和数据转换、编码以及其他操作。ROM中存储了用于硬盘初始化操作的一些程序，有些是独立芯片(可以是EPROM、FLASH等)，有些集成到FLASH中；缓存用于暂存盘和接口交换的数据，以解决接口速度和硬盘内部读写速度之间的差异；缓存大小对硬盘的数据传输速度有一定的影响；随着硬盘的增长，缓存容量也在增加。磁头驱动器电路负责驱动器磁头的准确定位和磁头信号的整形放大等。马达驱动电路精确控制圆盘的速度。磁碟由室、顶盖、磁碟马达、磁碟、磁头、音圈马达和其他辅助元件组成。口袋通常安装在铝合金铸造后加工，光盘的其他组件直接或间接安装在光盘腔内，光盘腔内有螺纹孔，将硬盘安装在

3、其他设备上。顶盖通常由铝合金或软磁金属材料加工，部分粘合为单层或多层材料；其主要作用是与盘腔一起构成相对密封的整体，基本上使用螺丝和盘腔连接，为了确保密封，顶盖和盘腔的结合面通常带有密封垫圈。盘片电机的主要作用是在盘片旋转、电路板上盘片电机驱动芯片的控制下，盘片电机以规定的速度转动盘片，盘片电机的速度本来低于4000分钟的旋转，现在发展到10000转，甚至15000转的点；磁盘速度的增加直接决定硬盘的寻道时间。当然，在提高转速的同时，硬盘的热值、振动、噪音等也会影响硬盘的稳定运行，因此，一些新技术也不断应用于磁盘马达，从第一个滚珠轴承马达发展到现在的液体轴承马达。硬盘驱动器的盘片是硬盘驱动器的

4、关键组件之一，每个硬盘驱动器的盘片数可能不同。所有数据都加工到各种功能的材料层中，如铝合金或玻璃底座中极薄的磁性材料、保护材料和润滑材料，其物理特性和磁层结构直接影响数据的存储密度和存储数据的稳定性。为了提高存储密度并防止超参数效应的发生，各相关机构进行了大量的研究工作，不断改善磁层的物理特性和磁层结构。磁记录层的记录方式也从以前的垂直磁记录发展到现在的垂直磁记录。硬盘发货之前，伺服信息被写入磁盘，硬盘的磁盘面被划分为一个同心圆(称为磁道)，多个磁盘上相同位置的磁道形成同心圆柱体，将相同存储容量的扇区划分为各个磁道，作为存储数据的最小单位。要使硬盘正常工作，硬盘上必须有相应的初始化和管理程序。

5、其中一些必须记录在切片的特定区域中。这通常称为固件区域，该区域的物理位置因硬盘而异，并且记录的程序数量和功能也不同。在生产过程中，不能保证整个扇区完全匹配，因此某些扇区不能可靠地读取和写入数据。也就是说，戴尔在每个硬盘出厂前执行老化测试，并将坏通道的位置记录在硬盘固件区域的工厂坏道路表(p-List)中。此外，在硬盘使用过程中，由于各种原因，数据可能无法正确读取/写入的小扇区，这些坏扇区的位置也可以写入硬盘固件区域的g列表(growth rogue roads表)。磁头也是硬盘的关键组件，磁头性能对硬盘的数据存储密度和内部传输速度有很大影响，磁头最先应用铁磁材料，1979年发明了薄膜磁头，使硬

6、盘进一步减少体积、增加容量、提高读写速度，80年代末，IBM开发了MR磁阻磁头，然后开发了GMR巨型磁阻磁头。硬盘现在是GMR磁头，使用根据磁场的特殊材料的电阻值读取盘上的数据。磁头在运行过程中不与磁头接触，由磁头的高速旋转驱动的空气动力学作用下，在极低的高度飞行，为了提高磁头灵敏度，磁头飞行高度持续降低；磁头通常由金属头臂、音圈、前置放大器电路等组件组成，磁头在音圈电机的驱动下，根据数据的读取和写入要求进行往复运动，以找到数据所在的轨道。磁头必须通过旋转的空气动力飞行，因此，如果硬盘不工作或盘电机的旋转速度不达到一定值，磁头就不能飞行，读写盘和盘都要平稳，如果直接接触会导致盘片旋转，或者磁头

7、和盘片损坏，则必须在不工作的情况下停在数据区域外。硬盘可以通过两种方式满足此要求。第一种方法是在横幅内部打开环形头停车位。磁头无法工作时停在此处，为了防止粘合，停车区域故意处理为磁头停在此处时磁头和盘之间有一定空气的有轻微粗糙度的区域，但由于硬盘启动停止时磁头和盘之间的较严重摩擦，硬盘上有停止次数的指标。第二种方法是在盘外安装磁头停车架，并在磁头不起作用时停靠在停车架上，以便正常情况下磁头永远不会接触盘表面，或者启动停止次数没有问题。设计了不同的磁头锁，以防止硬盘无法工作时发生意外。磁头锁在硬盘无法工作或盘片未达到预定速度时将磁头固定在锚定位置，有时还会有磁头锁使硬盘摇晃时发出的噪音。还设计了

8、磁头限制装置，以防止磁头在操作时意外撞到磁碟马达的主轴，或移动到磁碟或停车架上。音圈电机由一两个磁场世纪磁铁和周围磁铁组成，在磁头驱动电路的控制下，根据磁头驱动电路的要求，通过磁头上的往复运动，使磁头位于需要的数据轨道上。，在硬盘通电时，DSP将首先运行ROM中的程序，某些硬盘将验证每个部件的完整性，然后磁盘马达旋转，当旋转速度达到预定速度时，磁头动作开始位于磁盘的固件区域，读取硬盘上的固件程序和坏表，硬盘上固件区域的物理位置可能因硬盘的设计而异。此外，并非所有固件都必须写入磁盘。在硬盘的所有固件中，必须仅将硬盘的密码写入相应的固件区域。某些硬盘首先将ROM中存储的序列号与磁盘的序列号进行比较

9、，如果不匹配，硬盘将终止初始化操作，固件的核心扇区或文件损坏，硬盘可能会死机、BIOS无法识别或识别错误等故障。正常读取所有所需固件后，磁头将位于硬盘上的0柱面、0磁头、1扇区，即通常称为0的扇区。通常，硬盘的0磁头位于磁盘马达(硬盘的底部)，0通道接近磁盘边缘，因此可以操作硬盘。1.2.1硬盘故障和处理，1 .什么是硬盘的逻辑锁定，如何删除它？“硬盘逻辑锁定”是一种很常见的恶作剧手段。使用逻辑锁时，无论使用哪种设备，系统都无法正常启动，软盘、光驱、双硬盘等无法正常工作。“逻辑锁定”锁定原理：引导DOS系统时，计算机将搜索所有逻辑磁盘的顺序；引导DOS时，计算机将首先查找主引导扇区的分区表信息

10、，然后查找每个扩展分区的逻辑磁盘。“逻辑锁定”修改正常的主引导分区记录，使其指向扩展分区中的第一个逻辑磁盘，以便DOS在启动时找到第一个逻辑磁盘，然后找到下一个逻辑磁盘，从而始终定位自己并形成死亡循环。以下是两种更简单、更安全的处理方法：方法1:要修改DOS启动文件，请先准备启动盘，然后在其他正常系统上使用二进制编辑工具(UltraEdit推荐)修改软盘上的IO。修改SYS文件。可以从此文件中检索第一个“55AA”字符串，以后修改为其他值。这个修改过的系统磁片可让您从锁定的硬碟开机。但是，如果硬盘上的正常分区表损坏，从而无法使用“Fdisk”删除和修改分区，则可以使用Diskman等软件恢复或

11、重建分区。方法2:使用DM解锁BIOS:DM软件是硬盘识别安装软件，不依赖主板BIOS。因此，即使在不能识别大硬盘的旧主板上，也可以使用DM安装大容量硬盘。即使在BIOS中将硬盘设置为“NONE(无)”，DM仍将识别并处理硬盘。首先，找到硬盘附带的DM软件，然后将DM复制到系统磁盘。安装锁定硬盘，打开电源，按DEL键，进入CMOS设置，将所有IDE硬盘设置为“NONE(无)”，保存设置，然后重新启动。系统将使用锁定设备启动。启动后运行DM的弱点是，DM可以绕过BIOS识别和选择硬盘，然后格式化分区，但硬盘上的所有数据都将丢失。如何修改DBR引导记录？系统启动时屏幕上显示“Verifying D

12、MA Pool Data”如果在显示时死机，然后尝试使用软盘访问逻辑磁盘，请在DIR命令后输入“invalid media type reading drive c : abort，retry，fail？如果主引导扇区MBR失败，则由于DOS引导记录DBR损坏而无法启动，因为在尝试使用软盘启动逻辑磁盘目录列表时会显示错误消息“Invalid drive specification”。，解决DOS引导记录错误使用DOS/Windows系统的命令SYS重新传输系统时，请使用该操作系统的相同版本软盘启动系统，然后在DOS提示符下输入“A:SYS C:”命令，然后显示“System transferr

13、ed”消息，表明系统传输成功。此命令将DBR记录和三个系统文件(IO .SYS、MSDOS。SYS，COMMAND。重写COM，但不复盖或更改硬盘上的其他文件，因此使用此命令非常安全，可以在启动系统后正常启动操作系统如果在运行“A:SYS C:”命令时收到“No system default drive(系统默认驱动器)”消息，则a磁盘上没有3个相应的系统文件，另外一种传输系统的方法是使用DOS格式命令“FORMAT C:”。但是，使用此方法将丢失磁盘上的所有文件！3 .如果硬盘0扇区损坏，将显示“TRACK 0 BAD，DISK UNUSABLE！”出现消息！处理硬盘0扇区损坏的基本想法是屏

14、蔽损坏的0扇区并用1扇区替换。使用PCTOOLS 9.0中的DiskEdit。运行DE并打开Select菜单后，将显示Partition Table，选中并进入后，将显示硬盘分区表信息。分区1是从硬盘上的0柱面开始的c磁盘。将分区1中Beginning Cylinder的0更改为1即可。保存并退出。重新启动后，按Delete键进入CMOS设置，再次执行“IDE AUTO DETECT(IDE自动检测)”，保存后关闭，然后重新分区，这样可能会修复格式。如何处理硬盘引导错误？开机时始终显示“Primary master hard disk fail(主主主硬盘故障)”，CMOS提示符按F1键，但按

15、F1键将显示“DISK BOOT FAIL(磁盘引导故障)”，并且不会进入系统。在系统提示符下，可以看到故障是由硬盘引导故障引起的。这种错误通常是硬盘主引导记录损坏的三个原因造成的。如果硬盘已划分为多个分区，则引导分区的引导扇区可能已损坏。在硬件方面，电源不稳定或容量不足。第一个和第二个故障可能是病毒引起的，也可能是硬盘读写期间断电造成的。具体的解决方法如下：将故障硬盘作为辅助硬盘连接到另一台计算机，以验证是否可以正确地读写。如果分区表本身可以正确读取和写入，则可以通过具有以下参数的FDISK命令恢复：FDISK命令没有三个帮助文档：/MBR、/PRI和/EXT。这是重建主引导记录、重建DOS

16、主分区引导记录和重建DOS扩展分区引导记录。如果分区表损坏，可以使用Norton disk repair软件将其恢复。您也可以使用FDISK命令重新分区，但在执行此操作之前，必须备份磁盘上的原始数据。否则，将完全销毁磁盘上的原始数据。5 .开机时显示“Invalid Partition Table(无效分区表)”错误。可以使用软盘启动并检测硬盘吗？此错误可能在硬盘主引导记录的分区表中出现错误，例如，病毒损坏或出现多个引导分区。对于这些问题，最安全有效的方法是使用以前备份的正确分区表复盖当前内容，如果以前未备份过，请使用Norton的磁盘医生(NDD)等软件按照程序提示检查和修复磁盘。如果是病毒

17、引起的错误，首先要利用杀毒软件清除病毒。提示：对于解决分区表错误和使用Fdisk重新分区，有一些有效但更危险的方法。但是，磁盘数据将完全丢失。直接恢复到软件(如NDD)，而无需在分区后格式化。这不会丢失磁盘上的数据，相当于用正确的分区信息复盖有错误的分区表。6 .系统无法正确启动，并出现错误信息“Error Loading Operating System(错误加载操作系统)”。无法加载操作系统。这种错误现象通常是由于DOS引导记录中存在错误而引起的。系统启动时，主引导程序将检查分区表，然后根据分区表中的数据读取DOS引导记录，如果不能正确读取，则会显示上面提到的错误提示。对于此故障，可以使用磁盘工具(如NDD)尝试修复。如果无法使用软件进行恢复，则只能重新格式化高级格式(Format C:/s)。格式化后，可以使用数据恢复软件恢复磁盘上的数据，但部分或全部数据可能会丢失。7.启动后，屏幕显示“Device error(设备错误)”，然后显示“replace and strike any key when ready(replace and strike any key when