1、第1页，共64页。3.1 相关背景知识3.2 磁盘分区工具-PartitionMagic3.3 磁盘碎片整理工具-Vopt 93.4 磁盘清洁工具-CCleaner3.5 磁盘诊断和数据恢复工具-EasyRecovery第2页，共64页。3.1相关背景知识相关背景知识第3页，共64页。硬盘的容量有硬盘的容量有40GB、60GB、80GB、100GB、120GB、160GB、200GB、250GB、300GB、320GB、500GB、640GB、750GB、1000GB、1.5TB、2TB、3TB，硬盘，硬盘技术还在继续向前发展，更大容量的硬盘还将不断推出。技术还在继续向前发展，更大容量的硬盘还
2、将不断推出。3.1 相关背景知识相关背景知识第4页，共64页。在购买硬盘之后会发现，在在购买硬盘之后会发现，在操作系统操作系统当中硬盘的容当中硬盘的容量与官方标称的容量不符，都要少于标称容量，容量与官方标称的容量不符，都要少于标称容量，容量越大则这个差异越大。标称量越大则这个差异越大。标称40GB40GB的硬盘，在操作的硬盘，在操作系统中显示只有系统中显示只有38GB38GB；80GB80GB的硬盘只有的硬盘只有75GB75GB；而；而120GB120GB的硬盘则只有的硬盘则只有114GB114GB。这中差异是由硬盘厂商对容量的计算方法和操作这中差异是由硬盘厂商对容量的计算方法和操作系统的计算
3、方法有不同的单位转换关系而造成的。系统的计算方法有不同的单位转换关系而造成的。在操作系统中对容量的计算是以每在操作系统中对容量的计算是以每10241024为一进制的，为一进制的，每每10241024字节为字节为1KB1KB，每，每1024KB1024KB为为1MB1MB，每，每1024MB1024MB为为1GB1GB，每，每1024GB1024GB为为1TB1TB；而硬盘厂商在计算容量方面是以每而硬盘厂商在计算容量方面是以每10001000为一进为一进制的，每制的，每10001000字节为字节为1KB1KB，每，每1000KB1000KB为为1MB1MB，每，每1000MB1000MB为为1G
4、B1GB，每，每1000GB1000GB为为1TB1TB，这二者进制上的差异，这二者进制上的差异造成了硬盘容量造成了硬盘容量“缩水缩水”。第5页，共64页。以以120GB120GB的硬盘为例：的硬盘为例：厂商容量计算方法：厂商容量计算方法：120GB120GB120,000MB120,000MB120120，000000，000KB000KB120120，000000，000000，000000字节字节 换算成操作系统计算方法：换算成操作系统计算方法：120120，000000，000000，000000字节字节/1024/1024117,187,500KB/1024117,187,500KB
5、/1024114114，440.91796875MB440.91796875MB114GB114GB。硬盘需要分区和格式化，操作系统之间存在着差异，硬盘需要分区和格式化，操作系统之间存在着差异，再加上安装操作系统时的复制文件的行为，硬盘会被占再加上安装操作系统时的复制文件的行为，硬盘会被占用更多空间，所以在操作系统中显示的硬盘容量和标称用更多空间，所以在操作系统中显示的硬盘容量和标称容量会存在差异，而硬盘的两类容量差值在容量会存在差异，而硬盘的两类容量差值在5%-10%5%-10%左左右应该是正常的。右应该是正常的。3.1 相关背景知识相关背景知识第6页，共64页。2、硬盘的尺寸（盘片的大小）
6、、硬盘的尺寸（盘片的大小）普遍使用的是普遍使用的是3.5英寸硬盘，用于台式英寸硬盘，用于台式机或服务器，机或服务器，1.8英寸、英寸、2.5英寸硬盘基本英寸硬盘基本上用于笔记本计算机中。上用于笔记本计算机中。3.1 相关背景知识相关背景知识第7页，共64页。3、硬盘的工作原理图解（温彻斯特（、硬盘的工作原理图解（温彻斯特（Winchester）技）技术术）一般说来，无论哪种硬盘，都是由盘片、磁头、盘片一般说来，无论哪种硬盘，都是由盘片、磁头、盘片主轴、控制电机、磁头控制器、数据转换器、接口、主轴、控制电机、磁头控制器、数据转换器、接口、缓存等几个部份组成。缓存等几个部份组成。3.1 相关背景知
7、识相关背景知识第8页，共64页。所有的盘片都固定在一个旋转轴上，这个轴即盘片主所有的盘片都固定在一个旋转轴上，这个轴即盘片主轴。而所有盘片之间是绝对平行的，在每个盘片的存轴。而所有盘片之间是绝对平行的，在每个盘片的存储面上都有一个磁头，磁头与盘片之间的距离比头发储面上都有一个磁头，磁头与盘片之间的距离比头发 丝的直径还小。所有的磁头连在一个磁头控制器上，丝的直径还小。所有的磁头连在一个磁头控制器上，由磁头控制器负责各个磁头的运动。磁头可沿盘片的由磁头控制器负责各个磁头的运动。磁头可沿盘片的半径方向动作，而盘片以每分钟数千转到上万转的速半径方向动作，而盘片以每分钟数千转到上万转的速度在高度在高
8、速旋转，这样磁头就能对盘片上的指定位置速旋转，这样磁头就能对盘片上的指定位置进行数据的读写操作。进行数据的读写操作。由于硬盘是高精密设备，尘埃是其大敌，所以必须完全由于硬盘是高精密设备，尘埃是其大敌，所以必须完全密封。密封。3.1 相关背景知识相关背景知识第9页，共64页。3.1 相关背景知识相关背景知识第10页，共64页。硬盘在逻辑上被划分为磁道、柱面以及扇区。硬盘在逻辑上被划分为磁道、柱面以及扇区。3.1 相关背景知识相关背景知识第11页，共64页。硬盘的每个盘片的每个面都有一个读写磁头，磁盘硬盘的每个盘片的每个面都有一个读写磁头，磁盘盘面区域的划分如图所示盘面区域的划分如图所示 3.1
9、相关背景知识相关背景知识第12页，共64页。磁头靠近主轴接触的表面，即线速度最小的地方，磁头靠近主轴接触的表面，即线速度最小的地方，是一个特殊的区域，它不存放任何数据，称为启停是一个特殊的区域，它不存放任何数据，称为启停区或着陆区（区或着陆区（Landing ZoneLanding Zone），启停区外就是数据区。），启停区外就是数据区。在最外圈，离主轴最远的地方是在最外圈，离主轴最远的地方是“0”0”磁道，硬盘数据磁道，硬盘数据的存放就是从最外圈开始的。那么，磁头是如何找到的存放就是从最外圈开始的。那么，磁头是如何找到“0”0”磁道的位置的呢？在硬盘中还有一个叫磁道的位置的呢？在硬盘中还有一
10、个叫“0”0”磁道检测器磁道检测器的构件，它是用来完成硬盘的初始定位。的构件，它是用来完成硬盘的初始定位。“0”0”磁道是如磁道是如此的重要，以致很多硬盘仅仅因为此的重要，以致很多硬盘仅仅因为“0”0”磁道损坏就报磁道损坏就报废。废。3.1 相关背景知识相关背景知识第13页，共64页。硬盘的读写是和扇区有着紧密关系的。先说一下和扇硬盘的读写是和扇区有着紧密关系的。先说一下和扇区相关的区相关的”盘面盘面”、“磁道磁道”、和、和“柱面柱面”。1.1.盘面盘面 硬盘的盘片一般用铝合金材料做基片，高速硬盘硬盘的盘片一般用铝合金材料做基片，高速硬盘也可能用玻璃做基片。硬盘的每一个盘片都有两个盘也可能用玻
11、璃做基片。硬盘的每一个盘片都有两个盘面（面（SideSide），即上、下盘面，一般每个盘面都会利），即上、下盘面，一般每个盘面都会利 用，都可以存储数据，成为有效盘片，也有极个别的用，都可以存储数据，成为有效盘片，也有极个别的硬盘盘面数为单数。每一个这样的有效盘面都有一个硬盘盘面数为单数。每一个这样的有效盘面都有一个盘面号，按顺序从上至下从盘面号，按顺序从上至下从“0”0”开始依次编号。开始依次编号。3.1 相关背景知识相关背景知识第14页，共64页。在硬盘系统中，盘面号又叫磁头号，每一个有效盘面都有一个对在硬盘系统中，盘面号又叫磁头号，每一个有效盘面都有一个对应的读写磁头。硬盘的盘片组在应的
12、读写磁头。硬盘的盘片组在2 21414片不等，通常有片不等，通常有2 23 3个盘片，个盘片，故盘面号（磁头号）为故盘面号（磁头号）为0 03 3或或 0 05 5。2.2.磁道磁道磁盘在格式化时被划分成许多同心圆，这些同心圆轨迹叫磁盘在格式化时被划分成许多同心圆，这些同心圆轨迹叫做磁道（做磁道（TrackTrack）。磁道从外向内从）。磁道从外向内从0 0开始顺序编号。硬开始顺序编号。硬盘的每一个盘面有盘的每一个盘面有30030010241024个磁道，新式大容量硬盘个磁道，新式大容量硬盘每面的磁道数更多。这些同心圆不是连续记录数据，而每面的磁道数更多。这些同心圆不是连续记录数据，而是被划分
13、成一段段的圆弧，这些圆弧是被划分成一段段的圆弧，这些圆弧 的角速度一样。由的角速度一样。由于径向长度不一样。于径向长度不一样。3.1 相关背景知识相关背景知识第15页，共64页。所以，线速度也不一样，外圈的线速度较内圈的线速所以，线速度也不一样，外圈的线速度较内圈的线速度大，即同样的转速下，外圈在同样时间段里，划过的圆度大，即同样的转速下，外圈在同样时间段里，划过的圆弧长度要比内圈划过的圆弧长度大。每段圆弧叫做一个扇弧长度要比内圈划过的圆弧长度大。每段圆弧叫做一个扇区，扇区从区，扇区从“1”1”开始编号，每个扇区中的数据作为一开始编号，每个扇区中的数据作为一个单元同时读出或写入。一个标准的个单
14、元同时读出或写入。一个标准的3.53.5寸硬盘盘面通寸硬盘盘面通常有几百到常有几百到 几千条磁道。磁道是几千条磁道。磁道是“看看”不见的，不见的，只是盘面上以特殊形式磁化了的一些磁化区，在磁只是盘面上以特殊形式磁化了的一些磁化区，在磁盘格式化时就已规划完毕。盘格式化时就已规划完毕。3.1 相关背景知识相关背景知识第16页，共64页。3.3.柱面柱面 所有盘面上的同一磁道构成一个圆柱，通常称做柱面所有盘面上的同一磁道构成一个圆柱，通常称做柱面（CylinderCylinder），每个圆柱上的磁头由上而下从），每个圆柱上的磁头由上而下从“0”0”开始开始编号。数据的读编号。数据的读/写按柱面进行，
15、即磁写按柱面进行，即磁 头读头读/写数据时写数据时首先在同一柱面内从首先在同一柱面内从“0”0”磁头开始进行操作，依次向下磁头开始进行操作，依次向下在同一柱面的不同盘面即磁头上进行操作，只在同一柱在同一柱面的不同盘面即磁头上进行操作，只在同一柱面所有的磁头全部读面所有的磁头全部读/写完毕后磁头才转移到下一柱面，因写完毕后磁头才转移到下一柱面，因为选取磁头只需通过电子切换即可，而选取柱面则必须通为选取磁头只需通过电子切换即可，而选取柱面则必须通过机械切换。过机械切换。3.1 相关背景知识相关背景知识第17页，共64页。电子切换相当快，比在机械上磁头向邻近磁道移动快得多，电子切换相当快，比在机械上
16、磁头向邻近磁道移动快得多，所以，数据所以，数据 的读的读/写按柱面进行，而不按盘面进行。写按柱面进行，而不按盘面进行。也就是说，一个磁道写满数据后，就在同一柱面的下一个盘也就是说，一个磁道写满数据后，就在同一柱面的下一个盘面来写，一个柱面写满后，才移到下一个扇区开始写数据。读面来写，一个柱面写满后，才移到下一个扇区开始写数据。读数数 据也按照这种方式进行，这样就提高了硬盘的读据也按照这种方式进行，这样就提高了硬盘的读/写效率。写效率。4.4.扇区扇区操作系统以扇区（操作系统以扇区（SectorSector）形式将信息存储在硬盘）形式将信息存储在硬盘上，每个扇区包括上，每个扇区包括512512个
17、字节的数据和一些其他信息。一个字节的数据和一些其他信息。一个扇区有两个主要部分：存储数据地点的标识符和存储数个扇区有两个主要部分：存储数据地点的标识符和存储数据的数据段。据的数据段。3.1 相关背景知识相关背景知识第18页，共64页。硬盘的读写原理硬盘的读写原理 系统将文件存储到磁盘上时，按柱面、磁头、扇区系统将文件存储到磁盘上时，按柱面、磁头、扇区的方式进行，即最先是第的方式进行，即最先是第1 1磁道的第一磁头下（也就磁道的第一磁头下（也就是第是第1 1盘面的第一磁道）的所有扇区，然后，是盘面的第一磁道）的所有扇区，然后，是同一柱面的下一磁头，同一柱面的下一磁头，一个柱面存储满后就，一个柱面
18、存储满后就推进到下一个柱面，直到把文件内容全部写入磁盘。推进到下一个柱面，直到把文件内容全部写入磁盘。系统也以相同的顺序读出数据。读出数据时通过系统也以相同的顺序读出数据。读出数据时通过告诉磁盘控制器要读出扇区所在的柱面号、磁头告诉磁盘控制器要读出扇区所在的柱面号、磁头号和扇区号（物理地址的三个组成部分）进行。号和扇区号（物理地址的三个组成部分）进行。磁盘控制器则直接使磁头部件步进到相应的柱面，磁盘控制器则直接使磁头部件步进到相应的柱面，选通相应的磁头，等待要求的扇区移动到磁头下。选通相应的磁头，等待要求的扇区移动到磁头下。第19页，共64页。扇区到来时，磁盘控制器读出每个扇区的头标，把扇区到
19、来时，磁盘控制器读出每个扇区的头标，把这些头标中的地址信息与期待检出的磁头和柱面号这些头标中的地址信息与期待检出的磁头和柱面号做比较（即寻道），然后，寻找要求的扇区号。待做比较（即寻道），然后，寻找要求的扇区号。待磁盘控制器找到该扇区头标时，根据其任务是写扇磁盘控制器找到该扇区头标时，根据其任务是写扇区还是读扇区，来决定是转换写电路，区还是读扇区，来决定是转换写电路，还是读出还是读出数据和尾部记录。数据和尾部记录。找到扇区后，磁盘控制器必须在继续寻找下一个扇找到扇区后，磁盘控制器必须在继续寻找下一个扇区之前对该扇区的信息进行后处理。如果是读数据，区之前对该扇区的信息进行后处理。如果是读数据，控
20、制器计算此数据的控制器计算此数据的ECCECC码，然后，把码，然后，把ECCECC码与已记录码与已记录的的ECCECC码相比较。如果是写数据，控制器计算出此数据码相比较。如果是写数据，控制器计算出此数据的的ECCECC码，与数据一起存储。在控制器对此扇区中的码，与数据一起存储。在控制器对此扇区中的数据进行必要处理期间，磁盘继续旋转。数据进行必要处理期间，磁盘继续旋转。硬盘的读写原理硬盘的读写原理 第20页，共64页。温彻斯特硬盘温彻斯特硬盘 19731973年，年，IBMIBM研制成功了一种新型的硬盘研制成功了一种新型的硬盘IBM 3340IBM 3340。这。这种硬盘拥有几个同轴的金属盘片，
21、盘片上涂着种硬盘拥有几个同轴的金属盘片，盘片上涂着磁性磁性材料材料。它们和可以移动的磁头共同密封在一个盒子里面，。它们和可以移动的磁头共同密封在一个盒子里面，磁头能从旋转的盘片上读出磁信号的变化磁头能从旋转的盘片上读出磁信号的变化-这就是我这就是我们今天是用的硬盘的祖先，们今天是用的硬盘的祖先，IBMIBM把它叫做温彻斯特把它叫做温彻斯特硬盘。硬盘。“温彻斯特温彻斯特”这个名字还有个小小的来历。这个名字还有个小小的来历。IBM 3340IBM 3340拥拥有两个有两个30MB30MB的存储单元，而当时一种很有名的的存储单元，而当时一种很有名的“温彻斯温彻斯特特来复枪来复枪”的口径和装药也恰好包
22、含了两个数字的口径和装药也恰好包含了两个数字“30”30”。于是这种硬盘的内部代号就被定为。于是这种硬盘的内部代号就被定为“温彻斯温彻斯特特”。第21页，共64页。温彻斯特硬盘采用了一个了不起的技术：它的磁头并不温彻斯特硬盘采用了一个了不起的技术：它的磁头并不与盘片接触。可以想象，如果要提高存取数据的速度，与盘片接触。可以想象，如果要提高存取数据的速度，硬盘的盘片就应该越转越快。但是如果磁头与盘片接触，硬盘的盘片就应该越转越快。但是如果磁头与盘片接触，那么无论采用什么材料都不可能胜任这种工作。技术人那么无论采用什么材料都不可能胜任这种工作。技术人员想到让磁头在盘片上方员想到让磁头在盘片上方“飞
23、行飞行”，与盘片保持一个非，与盘片保持一个非常近的距离。这个想法是可行的，因为盘片高速旋转会常近的距离。这个想法是可行的，因为盘片高速旋转会产生流动的风，只要磁头的形状合适，它就能像飞机一产生流动的风，只要磁头的形状合适，它就能像飞机一样飞行。这样，盘片就能旋转的很快而不必担心摩擦造样飞行。这样，盘片就能旋转的很快而不必担心摩擦造成的灾难。磁头被固定在一个能沿盘片成的灾难。磁头被固定在一个能沿盘片径向径向运动的臂上。运动的臂上。由于磁头相对盘片高速运动，并且二者距离很近，哪怕由于磁头相对盘片高速运动，并且二者距离很近，哪怕是一丁点灰尘也会造成磁盘的损坏。所以，盘片、磁头是一丁点灰尘也会造成磁盘
24、的损坏。所以，盘片、磁头和驱动机构被密封在了一个盒子里。和驱动机构被密封在了一个盒子里。温彻斯特硬盘温彻斯特硬盘 第22页，共64页。19801980年，希捷年，希捷(SeagateSeagate)公司制造出了个人电脑上公司制造出了个人电脑上的第一块温彻斯特硬盘，这个硬盘与当时的软驱的第一块温彻斯特硬盘，这个硬盘与当时的软驱体积相仿，容量体积相仿，容量5MB5MB（可以想象，这种容量在今天什（可以想象，这种容量在今天什么也做不了，但是在当时对于个人电脑却是个天文数么也做不了，但是在当时对于个人电脑却是个天文数字）。字）。硬盘容量硬盘容量的提高依赖于磁头的灵敏度。如果磁头越灵的提高依赖于磁头的灵
25、敏度。如果磁头越灵敏，就能在单位面积的区域上读出更多的信息。敏，就能在单位面积的区域上读出更多的信息。8080年代年代的硬盘使用所谓的薄膜磁头，后来，研究人员找到的硬盘使用所谓的薄膜磁头，后来，研究人员找到了一种材料，这种材料的电阻能随磁场的变化而变了一种材料，这种材料的电阻能随磁场的变化而变化，这就是现在通用的化，这就是现在通用的“磁阻磁阻”磁头。高灵敏度的磁磁头。高灵敏度的磁头为高密度的存储提供了可能。头为高密度的存储提供了可能。温彻斯特硬盘温彻斯特硬盘 第23页，共64页。今天，尽管我们的硬盘能够储存数十甚至上百今天，尽管我们的硬盘能够储存数十甚至上百GBGB的信息，的信息，它们的实质与
26、它们的实质与19731973年年IBMIBM发明的温彻斯特硬盘没有区别。发明的温彻斯特硬盘没有区别。那个盛有高速旋转的碟子的方盒，仍然是快速大量存取那个盛有高速旋转的碟子的方盒，仍然是快速大量存取数据的最好选择。数据的最好选择。温彻斯特硬盘温彻斯特硬盘 第24页，共64页。硬盘的品牌硬盘的品牌日立日立HITACHI HITACHI（长于笔记本硬盘）（长于笔记本硬盘）IBM IBM是硬盘的发明者也是创造者，拥有许多专利技是硬盘的发明者也是创造者，拥有许多专利技术。但后来的玻璃盘遭遇到极高的返修率，加之其术。但后来的玻璃盘遭遇到极高的返修率，加之其他种种原因，迫使风靡一时他种种原因，迫使风靡一时I
27、BMIBM硬盘退出了市场。而硬盘退出了市场。而日立公司日立公司便收购了便收购了IBMIBM的存储事业部，并在的存储事业部，并在20032003年年1 1月正式推出全新的硬盘品牌，也就是今天的日立月正式推出全新的硬盘品牌，也就是今天的日立硬盘。日立目前主要有沿用硬盘。日立目前主要有沿用IBMIBM硬盘编号的硬盘编号的180GXP180GXP系系列和全新推出的列和全新推出的7K2507K250系列。两个系列均采用了铝合金系列。两个系列均采用了铝合金盘片、盘片、GMRGMR磁头和磁头和液态轴承马达液态轴承马达，区别在于，区别在于180GXP180GXP采用采用单碟容量单碟容量60G60G的盘片，而的
28、盘片，而7K2507K250系列采用了单碟容量系列采用了单碟容量80G80G的盘片。的盘片。第25页，共64页。希捷希捷SeagateSeagate（长于台式机硬盘）（长于台式机硬盘）希捷公司于希捷公司于19791979年创立，总部位于美国年创立，总部位于美国加州加州Scotts Scotts ValleyValley，20002000年希捷主动从股市退出，成为私人公司，年希捷主动从股市退出，成为私人公司，产品主要包括产品主要包括SCSISCSI与与IDEIDE硬盘、磁带机与网络存储设备。硬盘、磁带机与网络存储设备。在今年第四财季报表中，收入高达到在今年第四财季报表中，收入高达到27.427.
29、4亿美元，是无可亿美元，是无可非议的硬盘业界老大。希捷公司对技术的开发相当看重，非议的硬盘业界老大。希捷公司对技术的开发相当看重，今年研发费用高达今年研发费用高达9 9亿美元。不过，与其他公司一样，其特亿美元。不过，与其他公司一样，其特有技术主要针对于硬盘的保护与噪音的抑制。有技术主要针对于硬盘的保护与噪音的抑制。硬盘的品牌硬盘的品牌第26页，共64页。西部数据西部数据(WD)(WD)（世界上最稳定最畅销的台（世界上最稳定最畅销的台式机式机/笔记本硬盘）笔记本硬盘）WD WD公司始创于公司始创于19701970年，总部在美国加州年，总部在美国加州Lake ForestLake Forest，是
30、历史最悠久的硬盘厂商之，是历史最悠久的硬盘厂商之一，也是一，也是IDEIDE接口的创始者之一。接口的创始者之一。WDWD公司在公司在19991999年退出年退出SCSISCSI市场后主攻市场后主攻IDEIDE领域，领域，WDWD公公司是一个不擅于宣传的公司，让人能记得司是一个不擅于宣传的公司，让人能记得住的特有技术屈指可数，其实住的特有技术屈指可数，其实WDWD的技术实的技术实力是不容小看的，其硬盘性能长期处于高力是不容小看的，其硬盘性能长期处于高水平肯定有先进技术的支持。水平肯定有先进技术的支持。硬盘的品牌硬盘的品牌第27页，共64页。东芝（东芝（TOSHIBATOSHIBA）（世界上最小、
31、最先进的）（世界上最小、最先进的硬盘）硬盘）世界硬盘产业内，传统的希捷、迈拓。西世界硬盘产业内，传统的希捷、迈拓。西数、三星大家都耳熟能详了，但是专注于笔数、三星大家都耳熟能详了，但是专注于笔记本用途的记本用途的2.52.5英寸以下尺寸的硬盘厂商东英寸以下尺寸的硬盘厂商东芝来说，许多芝来说，许多DIYDIY玩家可能只听过名字而比玩家可能只听过名字而比较少接触。其实，东芝在小尺寸硬盘方面无较少接触。其实，东芝在小尺寸硬盘方面无可争议的属于领导者的地位，从可争议的属于领导者的地位，从2.52.5英寸。英寸。1.81.8英寸到英寸到0.850.85英寸硬盘的推出，在小尺寸英寸硬盘的推出，在小尺寸硬盘
32、在笔记本电脑与消费电子方面业绩非常硬盘在笔记本电脑与消费电子方面业绩非常不错。不错。硬盘的品牌硬盘的品牌第28页，共64页。富士通富士通FUJITSU FUJITSU 作为全球几大硬盘制造厂商之一的富士通作为全球几大硬盘制造厂商之一的富士通（FujitsuFujitsu），其产品虽然不像希捷和迈拓那样为人），其产品虽然不像希捷和迈拓那样为人所熟知，但它在硬盘领域的地位一直以来都十分稳所熟知，但它在硬盘领域的地位一直以来都十分稳固。固。稍有资历的用户相信对富士通硬盘并不会感到稍有资历的用户相信对富士通硬盘并不会感到陌生，陌生，因为直到富士通在几年前宣布退出桌面市场因为直到富士通在几年前宣布退出桌
33、面市场和零售市场，富士通硬盘才开始和零售市场，富士通硬盘才开始“退居幕后退居幕后”，全，全力充当服务器和笔记本厂商的力充当服务器和笔记本厂商的OEMOEM。但对于使用笔记。但对于使用笔记本电脑的用户而言，富士通的笔记本硬盘还是随处本电脑的用户而言，富士通的笔记本硬盘还是随处可见的，就连和另一笔记本硬盘厂商日立有密切关可见的，就连和另一笔记本硬盘厂商日立有密切关系的系的IBMIBM，在，在ThinkPadThinkPad上也会采用富士通的产品，上也会采用富士通的产品，其实力可见一斑。其实力可见一斑。硬盘的品牌硬盘的品牌第29页，共64页。三星三星SAMSUNG SAMSUNG 1938 1938
34、年年3 3月三星公司成立于月三星公司成立于韩国韩国大丘，起初是一家大丘，起初是一家糖业厂商后来逐步转型为一家电子公司。是韩国最糖业厂商后来逐步转型为一家电子公司。是韩国最大的电子厂商之一。三星的硬盘事业起步于大的电子厂商之一。三星的硬盘事业起步于19891989年，年，当时涉猎面很广，从笔记本当时涉猎面很广，从笔记本电脑硬盘电脑硬盘到到SCSISCSI硬盘应有尽硬盘应有尽有，但由于种种原因，最后只集中精力发展有，但由于种种原因，最后只集中精力发展IDEIDE硬盘。三硬盘。三星硬盘在业界的地位相对来说并不高，基本属于技术星硬盘在业界的地位相对来说并不高，基本属于技术采用者的角色，不过三星针对硬盘
35、的噪音与可靠性也采用者的角色，不过三星针对硬盘的噪音与可靠性也开发了自己的专用技术。开发了自己的专用技术。硬盘的品牌硬盘的品牌第30页，共64页。迈拓迈拓Maxtor Corporation Maxtor Corporation 世界上信息存储方案供应商中佼佼者世界上信息存储方案供应商中佼佼者,成立于成立于19821982年年,总部位于加洲的总部位于加洲的MilpitasMilpitas，全球员工大约，全球员工大约65006500人人MaxtorMaxtor在在NASDAQNASDAQ上市，代号上市，代号MXTRMXTR公司的快速发公司的快速发展，主要归功于灵活的高声策略、优异产品质量、展，主
36、要归功于灵活的高声策略、优异产品质量、强大技术实力以及令人称心如意的客户支持强大技术实力以及令人称心如意的客户支持 MaxtorMaxtor提供一个最广泛的可靠存储产品产品线去存储提供一个最广泛的可靠存储产品产品线去存储这个数字化世界。这个数字化世界。MaxtorMaxtor产品无论在家庭、办公室还是产品无论在家庭、办公室还是大型企业都随处可见。大型企业都随处可见。MaxtorMaxtor公司是世界上最大的硬盘存储产品和解决方案的公司是世界上最大的硬盘存储产品和解决方案的供应商之一。供应商之一。是业界磁介质产品的领导。是业界磁介质产品的领导。硬盘的品牌硬盘的品牌第31页，共64页。1 1簇簇
37、我们知道磁盘是由一个一个扇区组成的，若干个扇区合我们知道磁盘是由一个一个扇区组成的，若干个扇区合为一个簇，文件存取是以簇为单位的，哪怕这个文件只有为一个簇，文件存取是以簇为单位的，哪怕这个文件只有1 1个字节。每个簇在文件分配表中都有对应的表项，簇号即个字节。每个簇在文件分配表中都有对应的表项，簇号即为表项号，每个表项占为表项号，每个表项占1.51.5个字节（磁盘空间在个字节（磁盘空间在10MB10MB以以下）或下）或2 2个字节（磁盘空间在个字节（磁盘空间在10MB10MB以上）。以上）。文件占用磁盘空间，基本单位不是字节而是簇。一文件占用磁盘空间，基本单位不是字节而是簇。一般情况下，软盘每
38、簇是般情况下，软盘每簇是1 1个扇区，硬盘每簇的扇区数与个扇区，硬盘每簇的扇区数与硬盘的总容量大小有关，可能是硬盘的总容量大小有关，可能是4 4、8 8、1616、3232、6464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。这种区域内，而往往会分成若干段，像一条链子一样存放。这种存储方式称为文件的链式存储。存储方式称为文件的链式存储。3.1 相关背景知识相关背景知识第32页，共64页。由于硬盘上保存着段与段之间的连接信由于硬盘上保存着段与段之间的连接信息（即息（即FATFAT），操作系
39、统在读取文件时，总），操作系统在读取文件时，总是能够准确地找到各段的位置并正确读出。是能够准确地找到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继内容的为每个已经占用的簇指明存储后继内容的下一个簇的簇号。对一个文件的最后一簇，下一个簇的簇号。对一个文件的最后一簇，则要指明本簇无后继簇。这些都是由则要指明本簇无后继簇。这些都是由FATFAT表表来保存的，表中有很多表项，每项记录一来保存的，表中有很多表项，每项记录一个簇的信息。个簇的信息。3.1 相
40、关背景知识相关背景知识第33页，共64页。由于由于FATFAT对于文件管理的重要性，所以为了安全起见，对于文件管理的重要性，所以为了安全起见，FATFAT有一个备份，即在原有一个备份，即在原FATFAT的后面再建一个同样的的后面再建一个同样的FATFAT。初。初形成的形成的FATFAT中所有项都标明为中所有项都标明为“未占用未占用”，但如果磁盘有局，但如果磁盘有局部损坏，那么格式化程序会检测出损坏的簇，在相应的项部损坏，那么格式化程序会检测出损坏的簇，在相应的项中标为中标为“坏簇坏簇”，以后存文件时就不会再使用这个簇了。，以后存文件时就不会再使用这个簇了。FATFAT的项数与硬盘上的总簇数相当
41、，每一项占用的字节数也要与总的项数与硬盘上的总簇数相当，每一项占用的字节数也要与总簇数相适应，因为其中需要存放簇号。簇数相适应，因为其中需要存放簇号。簇是操作系统所使用的逻辑概念，而非磁盘的物理特性，簇是操作系统所使用的逻辑概念，而非磁盘的物理特性，仅适用于数据区。仅适用于数据区。FATFAT规定当分区小于规定当分区小于8GB8GB时，一个簇是时，一个簇是4KB4KB，即，即8 8个扇区；当分区个扇区；当分区大于大于8GB8GB时，一个簇是时，一个簇是8KB8KB，即，即1616个扇区。个扇区。NTFSNTFS文件格式无论分区是大于还是小于文件格式无论分区是大于还是小于8GB,8GB,一个簇都
42、是一个簇都是4KB4KB，每个扇区都能够存放每个扇区都能够存放512B512B的信息，这些信息都包含在簇中。的信息，这些信息都包含在簇中。3.1 相关背景知识相关背景知识第34页，共64页。2 2文件分配表（文件分配表（FAT-File Allocation TableFAT-File Allocation Table）用来记录文件所在位置的表格。用来记录文件所在位置的表格。它对于硬盘的使用是非常重要的，假若丢失文件分配表，它对于硬盘的使用是非常重要的，假若丢失文件分配表，那么硬盘上的数据就会因无法定位而不能使用了。那么硬盘上的数据就会因无法定位而不能使用了。FATFAT不仅可以反应逻辑硬盘上
43、所有簇的使用情况，通不仅可以反应逻辑硬盘上所有簇的使用情况，通过查看文件分配表可以得知任一簇的使用情况。过查看文件分配表可以得知任一簇的使用情况。在给一个文件分配空间时首先扫描在给一个文件分配空间时首先扫描FATFAT。它记录着硬。它记录着硬盘的容量、文件配置的情况、哪些扇区已被数据占用。盘的容量、文件配置的情况、哪些扇区已被数据占用。硬盘经格式化后，在硬盘的分区表中会建立文件分配硬盘经格式化后，在硬盘的分区表中会建立文件分配表。表。3.1 相关背景知识相关背景知识第35页，共64页。3.磁盘格式化磁盘格式化格式化指对格式化指对磁盘磁盘或磁盘中的分区（或磁盘中的分区（partitionpart
44、ition）进行）进行初始化的一种操作，这种操作通常会导致现有的磁初始化的一种操作，这种操作通常会导致现有的磁盘或分区中所有的文件被清除。盘或分区中所有的文件被清除。格式化动作可分为高级格式化格式化动作可分为高级格式化(high-level format)(high-level format)和低和低级格式化级格式化(low-level format)(low-level format)两种。两种。软盘只有高级格式化；软盘只有高级格式化；而硬盘不仅有高级格式化，还有低级格式化的动作。而硬盘不仅有高级格式化，还有低级格式化的动作。低级格式化都是针对低级格式化都是针对硬件硬件的磁道为单位来工作，这
45、个的磁道为单位来工作，这个格式化动作是在格式化动作是在硬盘分区硬盘分区和高级格式化之前做的，通常和高级格式化之前做的，通常一般的使用者并不会去做这个动作。一般的使用者并不会去做这个动作。第36页，共64页。磁盘低级格式化磁盘低级格式化-物理级的格式化物理级的格式化 就是将空白的磁盘划分出柱面和磁道，再将就是将空白的磁盘划分出柱面和磁道，再将磁道划分为若干个扇区，每个扇区又划分出标识磁道划分为若干个扇区，每个扇区又划分出标识部分部分IDID、间隔区、间隔区GAPGAP和数据区和数据区DATADATA等。低级格式化是等。低级格式化是高级格式化之前的一件工作，它只能够在高级格式化之前的一件工作，它只
46、能够在DOSDOS环境来环境来完成。而且低级格式化只能针对一块硬盘而不能完成。而且低级格式化只能针对一块硬盘而不能支持单独的某一个分区。每块硬盘在出厂时，已支持单独的某一个分区。每块硬盘在出厂时，已由硬盘生产商进行低级格式化，因此通常使用者由硬盘生产商进行低级格式化，因此通常使用者无需再进行低级格式化操作。其实，我们对一张无需再进行低级格式化操作。其实，我们对一张软盘进行的全面格式化就是一种低级格式化。软盘进行的全面格式化就是一种低级格式化。3.磁盘格式化磁盘格式化第37页，共64页。很多主板的很多主板的CMOSCMOS中都提供了进行低级格式化的功能，中都提供了进行低级格式化的功能，一般在一般
47、在HDD Low Level FormatHDD Low Level Format选项中，你的主板选项中，你的主板上如果有这个选项，你就可以直接使用其中的上如果有这个选项，你就可以直接使用其中的Hard Disk Low Level Format UtilityHard Disk Low Level Format Utility进行低进行低级格式化。也有很多主板上没有低级格式化的级格式化。也有很多主板上没有低级格式化的功能，如果是这样的话，那你最好使用该硬盘功能，如果是这样的话，那你最好使用该硬盘厂商提供的硬盘管理、低级格式化程序。也有厂商提供的硬盘管理、低级格式化程序。也有一般通用的低级格式
48、化程序，如一般通用的低级格式化程序，如DMDM（Disk Disk ManagerManager），），PCPCToolsTools等，如果你的硬盘是比较等，如果你的硬盘是比较标准的，也可以使用这些工具进行低级格式化。标准的，也可以使用这些工具进行低级格式化。3.磁盘格式化磁盘格式化第38页，共64页。需要指出的是，低级格式化是一种损耗性操作，其需要指出的是，低级格式化是一种损耗性操作，其对硬盘寿命有一定的负面影响。因此，许多硬盘厂对硬盘寿命有一定的负面影响。因此，许多硬盘厂商均建议用户不到万不得已，不可商均建议用户不到万不得已，不可“妄妄”使此招。使此招。当硬盘受到外部强磁体、强磁场的影响，
49、或因长期当硬盘受到外部强磁体、强磁场的影响，或因长期使用，硬盘盘片上由低级格式化划分出来的扇区格使用，硬盘盘片上由低级格式化划分出来的扇区格式磁性记录部分丢失，从而出现大量式磁性记录部分丢失，从而出现大量“坏扇区坏扇区”时，时，可以通过低级格式化来重新划分可以通过低级格式化来重新划分“扇区扇区”。但是前提。但是前提是硬盘的盘片没有受到物理性划伤。是硬盘的盘片没有受到物理性划伤。3.磁盘格式化磁盘格式化第39页，共64页。磁盘的高级格式化磁盘的高级格式化逻辑磁盘格式化逻辑磁盘格式化 主要目的是将硬盘的分区、磁道格式化，进行逻主要目的是将硬盘的分区、磁道格式化，进行逻辑结构的划分。一般我们重装系统
50、时都是高级格式辑结构的划分。一般我们重装系统时都是高级格式化。化。对于高级格式化，不同的操作系统有不同的格对于高级格式化，不同的操作系统有不同的格式化式化程序程序、不同的格式化结果、不同的磁道划、不同的格式化结果、不同的磁道划分方法。分方法。简单地说，高级格式化就是和操作系统有关的格式简单地说，高级格式化就是和操作系统有关的格式化，低级格式化就是和操作系统无关的格式化。化，低级格式化就是和操作系统无关的格式化。3.磁盘格式化磁盘格式化第40页，共64页。3.1.2 磁盘分区磁盘分区分区从实质上说就是对分区从实质上说就是对硬盘硬盘的一种的一种格式化格式化。当我们创。当我们创建分区时，就已经设置好
