計算機基礎——硬盤篇

硬盤的好壞主要在總線緩存緩存I/O速度轉速。但是轉速並不影響什麼,不起決定作用,它只是d發熱量的問題。總線目前最好的是Solo 8GB/S。只是服務器硬盤。但是費用不是一般家庭承擔的起。緩存的容量越大在寫入或讀取時就可以有更大的吞吐量,但是要注意I/O速度必須快,吞吐量才能大,也就是說這兩個相互扶持,相互影響。轉速在普通電腦裏談不上什麼,因爲這只是發熱量的問題,7200與5400在桌面電腦沒有可比性,因爲在硬盤使用時,如果兩個緩存、總線、I/O一樣的前提下,僅僅差1.8MB/S(全速),但是在移動平臺上就有區別了,這兩個的速度相差8.79MB/S,這裏就不解釋爲什麼了,簡單說收到其他硬件已經本身的影響,比較複雜,涉及到微電子。有些商家用什麼高速7200硬盤來矇騙顧客,只注重轉速,而且更可惡的是,用5400轉去說是7200的,這是桌面電腦。因爲差距不大,但是移動平臺就不一樣。

緩存(Cache memory):是硬盤控制器上的一塊內存芯片,具有極快的存取速度,它是硬盤內部存儲和外界接口之間的緩衝器。由於硬盤的內部數據傳輸速度和外界介面傳輸速度不同,緩存在其中起到一個緩衝的作用。緩存的大小與速度是直接關係到硬盤的傳輸速度的重要因素,能夠大幅度地提高硬盤整體性能。當硬盤存取零碎數據時需要不斷地在硬盤與內存之間交換數據,如果有大緩存,則可以將那些零碎數據暫存在緩存中,減小外系統的負荷,也提高了數據的傳輸速度。
緩存是硬盤與外部總線交換數據的場所。硬盤的讀數據的過程是將磁信號轉化爲電信號後,通過緩存一次次地填充與清空,再填充,再清空,一步步按照PCI總線的週期送出,可見,緩存的作用是相當重要的。在接口技術已經發展到一個相對成熟的階段的時候,緩存的大小與速度是直接關係到硬盤的傳輸速度的重要因素。目前主流硬盤的緩存主要有512KB和2MB等幾種。其類型一般是EDO DRAM或SDRAM,目前一般以SDRAM爲主。
PS: EDO DRAM:EDO RAM――Extended Date Out RAM——外擴充數據模式存儲器.
[ DDR SDRAM是Double Data Rate SDRAM的縮寫,是雙倍速率同步動態隨機存儲器的意思。DDR內存是在SDRAM內存基礎上發展而來的,仍然沿用SDRAM生產體系,因此對於內存廠商而言,只需對製造普通SDRAM的設備稍加改進,即可實現DDR內存的生產,可有效的降低成本 ] 根據寫入方式的不同,有寫通式和回寫式兩種。寫通式在讀硬盤數據時,系統先檢查請求指令,看看所要的數據是否在緩存中,如果在的話就由緩存送出響應的數據,這個過程稱爲命中。這樣系統就不必訪問硬盤中的數據,由於SDRAM的速度比磁介質快很多,因此也就加快了數據傳輸的速度。回寫式就是在寫入硬盤數據時也在緩存中找,如果找到就由緩存就數據寫入盤中,現在的多數硬盤都是採用的回寫式硬盤,這樣就大大提高了性能。

轉速(Rotationl Speed): 也就是硬盤電機主軸的轉速,轉速是決定硬盤內部傳輸率的關鍵因素之一,它的快慢在很大程度上影響了硬盤的速度,同時轉速的快慢也是區分硬盤檔次的重要標誌之一。
硬盤的主軸馬達帶動盤片高速旋轉,產生浮力使磁頭飄浮在盤片上方。
要將所要存取資料的扇區帶到磁頭下方,轉速越快,等待時間也就越短。
因此轉速在很大程度上決定了硬盤的速度。
目前市場上常見的硬盤轉速一般有5400rpm、7200rpm、甚至10000rpm。理論上,轉速越快越好。因爲較高的轉速可縮短硬盤的平均尋道時間和實際讀寫時間。可是轉速越快發熱量越大,不利於散熱。現在的主流硬盤轉速一般爲7200rpm以上。隨着硬盤容量的不斷增大,硬盤的轉速也在不斷提高。然而,轉速的提高也帶來了磨損加劇、溫度升高、噪聲增大等一系列負面影響。於是,應用在精密機械工業上的液態軸承馬達(Fluid dynamic bearing motors)便被引入到硬盤技術中。液態軸承馬達使用的是黏膜液油軸承,以油膜代替滾珠。這樣可以避免金屬面的直接磨擦,將噪聲及溫度被減至最低;同時油膜可有效吸收震動,使抗震能力得到提高;更可減少磨損,提高壽命。


硬盤參數指標含義:


平均尋道時間(Average seek time):指硬盤在盤面上移動讀寫頭至指定磁道尋找相應目標數據所用的時間,它描述硬盤讀取數據的能力,單位爲毫秒。
當單碟片容量增大時,磁頭的尋道動作和移動距離減少,從而使平均尋道時間減少,加快硬盤速度。目前市場上主流硬盤的平均尋道時間一般在9ms以下,大於10ms的硬盤屬於較早的產品,一般不值得購買。

平均潛伏時間(Average latency time): 指當磁頭移動到數據所在的磁道後,然後等待所要的數據塊繼續轉動到磁頭下的時間,一般在2ms-6ms之間。

平均訪問時間(Average access time): 指磁頭找到指定數據的平均時間,通常是平均尋道時間和平均潛伏時間之和。平均訪問時間最能夠代表硬盤找到某一數據所用的時間,越短的平均訪問時間越好,一般在11ms-18ms之間。注意:現在不少硬盤廣告之中所說的平均訪問時間大部分都是用平均尋道時間所代替的。

突發數據傳輸率(Burst data transfer rate):指的是電腦通過數據總線從硬盤內部緩存區中所讀取數據的最高速率。也叫外部數據傳輸率(External data transfer rate)。目前採用UDMA/66技術的硬盤的外部傳輸率已經達到了66.6MB/s。

最大內部數據傳輸率(Internal data transfer rate): 指磁頭至硬盤緩存間的最大數據傳輸率,一般取決於硬盤的盤片轉速和盤片數據線密度(指同一磁道上的數據間隔度)。也叫持續數據傳輸率(sustained transfer rate)。一般採用UDMA/66技術的硬盤的內部傳輸率也不過25-30MB/s,只有極少數產品超過30MB/s,由於內部數據傳輸率纔是系統真正的瓶頸,因此大家在購買時要分清這兩個概念。不過一般來講,硬盤的轉速相同時,單碟容量大的內部傳輸率高;在單碟容量相同時,轉速高的硬盤的內部傳輸率高。

自動檢測分析及報告技術(Self-Monitoring Analysis and Report Technology,簡稱S.M.A.R.T): 現在出廠的硬盤基本上都支持S.M.A.R.T技術。這種技術可以對硬盤的磁頭單元、盤片電機驅動系統、硬盤內部電路以及盤片表面媒介材料等進行監測,當S.M.A.R.T監測並分析出硬盤可能出現問題時會及時向用戶報警以避免電腦數據受到損失。S.M.A.R.T技術必須在主板支持的前提下才能發生作用,而且S.M.A.R.T技術也不能保證能預報出所有可能發生的硬盤故障。

磁阻磁頭技術MR(Magneto-Resistive Head): MR(MAGNETO-RESITIVEHEAD)即磁阻磁頭的簡稱。
MR技術可以更高的實際記錄密度、記錄數據,從而增加硬盤容量,提高數據吞吐率。
目前的MR技術已有幾代產品。
MAXTOR(邁拓硬盤)的鑽石三代/四代等均採用了最新的MR技術。
磁阻磁頭的工作原理是基於磁阻效應來工作的,其核心是一小片金屬材料,其電阻隨磁場變化而變化,雖然其變化率不足2%,但因爲磁阻元件連着一個非常靈敏的放大器,所以可測出該微小的電阻變化。
MR技術可使硬盤容量提高40%以上。
GMR(GiantMagnetoresistive)巨磁阻磁頭GMR磁頭與MR磁頭一樣,是利用特殊材料的電阻值隨磁場變化的原理來讀取盤片上的數據,但是GMR磁頭使用了磁阻效應更好的材料和多層薄膜結構,比MR磁頭更爲敏感,相同的磁場變化能引起更大的電阻值變化,從而可以實現更高的存儲密度,現有的MR磁頭能夠達到的盤片密度爲3Gbit-5Gbit/in2(千兆位每平方英寸),而GMR磁頭可以達到10Gbit-40Gbit/in2以上。
目前GMR磁頭已經處於成熟推廣期,在今後的數年中,它將會逐步取代MR磁頭,成爲最流行的磁頭技術。

連續無故障時間(MTBF):指硬盤從開始運行到出現故障的最長時間。一般硬盤的MTBF至少在30000或40000小時。

部分響應完全匹配技術PRML(Partial Response Maximum Likelihood):能使盤片存儲更多的信息,同時可以有效地提高數據的讀取和數據傳輸率。
是當前應用於硬盤數據讀取通道中的先進技術之一。
PRML技術是將硬盤數據讀取電路分成兩段“操作流水線”,
流水線第一段將磁頭讀取的信號進行數字化處理然後只選取部分“標準”信號移交第二段繼續處理,
第二段將所接收的信號與PRML芯片預置信號模型進行對比,然後選取差異最小的信號進行組合後輸出以完成數據的讀取過程。
PRML技術可以降低硬盤讀取數據的錯誤率,因此可以進一步提高磁盤數據密集度。

單磁道時間(Single track seek time):指磁頭從一磁道轉移至另一磁道所用的時間。

超級數字信號處理器(Ultra DSP)技術:用Ultra DSP進行數學運算,其速度較一般CPU快10到50倍。
採用Ultra DSP技術,單個的DSP芯片可以同時提供處理器及驅動接口的雙重功能,以減少其它電子元件的使用,可大幅度地提高硬盤的速度和可靠性。
接口技術可以極大地提高硬盤的最大外部傳輸率,最大的益處在於可以把數據從硬盤直接傳輸到主內存而不佔用更多的CPU資源,提高系統性能。

硬盤表面溫度: 指硬盤工作時產生的溫度使硬盤密封殼溫度上升情況。硬盤工作時產生的溫度過高將影響薄膜式磁頭(包括MR磁頭)的數據讀取靈敏度,因此硬盤工作表面溫度較低的硬盤有更好的數據讀、寫穩定性。

全程訪問時間(Max full seek time):指磁頭開始移動直到最後找到所需要的數據塊所用的全部時間。

接口技術:口技術可極大地提高硬盤的最大外部數據傳輸率,現在普遍使用的ULTRAATA/66已大幅提高了E-IDE接口的性能,所謂UltraDMA66是指一種由Intel及Quantum公司設計的同步DMA。使用該技術的硬盤並配合相應的芯片組,最大傳輸速度可以由16MB/s提高到66MS/s。
它的最大優點在於把CPU從大量的數據傳輸中解放出來了,可以把數據從HDD直接傳輸到主存而不佔用更多的CPU資源,從而在一定程度上提高了整個系統的性能。由於採用ULTRAATA技術的硬盤整體性能比普通硬盤可提高20%~60%,所以已成爲目前E-IDE硬盤事實上的標準。

SCSI硬盤的接口技術也在迅速發展。Ultra ( []a.1. 極端的,偏激的,過的) 160/mSCSI被引入硬盤世界,對硬盤在高計算量應用領域的性能擴展極有裨益,處理關鍵任務的服務器、圖形工作站、冗餘磁盤陣列(RAID)等設備將因此得到性能提升。
從技術發展看,Ultra160/mSCSI僅僅是硬盤接口發展道路上的一環而已,200MB的光纖技術也遠未達到止境,未來的接口技術必將令今天的用戶瞠目結舌。

光纖通道技術具有數據傳輸速率高、數據傳輸距離遠以及可簡化大型存儲系統設計的優點。
目前,光纖通道支持每秒200MB的數據傳輸速率,可以在一個環路上容納多達127個驅動器,局域電纜可在25米範圍內運行,遠程電纜可在10公里範圍內運行。
某些專門的存儲應用領域,例如小型存儲區域網絡(SAN)以及數碼視像應用,往往需要高達每秒200MB的數據傳輸速率和強勁的聯網能力,光纖通道技術的推出正適應了這一需求。
同時,其超長的數據傳輸距離,大大方便了遠程通信的技術實施。由於光纖通道技術的優越性,支持光纖界面的硬盤產品開始在市場上出現。
這些產品一般是大容量硬盤,平均尋道時間短,適應於高速、高數據量的應用需求,將爲中高端存儲應用提供良好保證。


附一:硬盤基礎知識


問:請問如何選購一塊好的硬盤?
答:選購一塊性能優良的硬盤,要從以下幾個方面選擇:首先是硬盤的轉速。轉速是硬盤的所有指標中除了容量之外最引人注目的性能參數了,速度越快的傳輸速率就越高。市面上常見的有5400轉和7200轉兩種主流硬盤;另外還有一些庫存的4500轉的低速硬盤,要注意呦,這個東東可是奸商們的寵物呀;其次是硬盤的傳輸模式,現在市面上分爲DMA/33、DMA/66、DMA/100三種系列,後面的數字越高的,傳輸越快,不過要注意你的主板是否支持這種模式呀。然後還有就是硬盤的單碟容量了。目前IDE硬盤殼子裏一般來說最多隻能放進4張碟片,只有IBM可以放5張,體積的限制迫使廠商追求單碟的容量。由於單碟容量的提高得益於磁道數的增加和磁道內線性磁密度的增加,而磁道數的增加對於減少磁頭的尋道時間大有好處,所以導致了同容量的情況下,碟片數越少硬盤的傳輸性能越好。最後還有一個參數也是廣大的愛好者關心的,就是硬盤的緩存。由於硬盤的內部數據傳輸速度(數據從碟片到高速緩存的速度)和介面傳輸速度(從硬盤高速緩存到系統主存的速度)不同。因此需要緩存來做一個速度適配器。目前市面上主流硬盤的緩存幾乎都已經加到了2MB,還有一些低端的是512KB,也就是人們常說的“半兆”。購買硬盤的時候只要把握好這幾個性能指標的尺度,就一定能買到稱心如意的硬盤。


問:請問硬盤參數指標中的IDE和SCSI分別代表什麼意思?有什麼區別?
答:這兩個名稱指的是硬盤的接口採用什麼技術。IDE是英文Integrated Drive Electronics的縮寫,翻譯成中文叫做“集成驅動器電子”,這種接口目前普遍應用在個人電腦上的硬盤上。SCSI是英文Small Computer System Interface的縮寫,譯成中文叫做“小型計算機系統接口”。SCSI接口硬盤本來是應用在小型機設備上,它具有比IDE接口硬盤更快的速度,但是造價也相對高 。IDE的發展優勢在於簡單與廉價,SCSI的發展優勢在於性能與穩定。不過隨着技術的發展如今的IDE接口的硬盤性能早已趕上了SCSI硬盤,只是在容錯及支持熱插拔等服務器級的技術特色方面還有所欠缺。SCSI硬盤現在主要應用在存有重要數據的服務器上,個人電腦一般不配備。


問:請問DMA/33 和DMA/66代表什麼意思?
答:DMA/33是指該模式的硬盤已經達到了33 MB/秒的傳輸率,DMA/66模式的硬盤指的是傳輸理論上可以達到66MB/秒,但是 DMA/66模式的硬盤並不能就比 DMA/33的硬盤速度快一倍。從99年初到現在幾乎所有新推出的IDE硬盤都無一例外地支持DMA66。這個接口的推出對於消除硬盤與緩存之間的傳輸瓶頸有極其重要的意義。然而因爲硬盤本身性能的限制,在這個標準推出後的一年多的時間裏,始終沒有一款硬盤能夠將內部傳輸速度穩定的維持在33MB/S以上,於是,便有了DMA66無用論。不過,隨着第四代7200RPM硬盤的推出,DMA66終於有了用武之地,它的內部傳輸速度終於可以持續穩定地工作在33MB/S以上。不過,DMA66剛剛有了用武之地,DMA/100標準又粉墨登場了。相信不久以後,我們看到的硬盤也都開始支持DMA/100了。


問:我經常看硬盤的介紹,有的時候是ATA/66,而有的時候卻是DMA/66,究竟ATA與DMA有何不同?
答:DMA就是Direct Memory Access,是指“直接內存存取”的意思。而ATA就是IDE,ATA是IDE更爲詳細的技術規範,而IDE只是在製造、銷售領域裏對ATA的一種稱呼。IDE硬盤就是一種採用ATA協議、技術與接口的硬盤。ATA是美國國家標準委員會(ANSI,American National Standards Institute)下屬的國家信息技術標準委員會(NCITS,National Committee on Information Technology Standards)第T13技術委員會所制定的(以前是T10技術委員會,後轉到T13)。在它的官方網站上Serial ATA的草案中就有正確的描述,即它爲Serial版的ATA/ATAPI。因此,使用Serial ATA接口的硬盤,仍屬於IDE硬盤。美國AMI公司在未來的IDE RAID卡的發展計劃中,也爲Serial ATA接口的IDE硬盤做好了準備,即加入Serial ATA接口的IDE硬盤控制器(Serial ATA-based IDE RAID controller)。如此說明ATA/66代表的是IDE接口的硬盤,採用的傳輸模式是DMA/66。而DMA技術又是IDE接口的硬盤專有,所以無論是ATA/66還是DMA/66說的都是同一種東西。


問:請問硬盤的接口標準如:IDE、EIDE、Ultra DMA、ATA、Fast ATA各有什麼不同?
答:其實這個問題涉及到一個硬盤接口發展歷史的問題。首先要明白IDE就是ATA,關於這一點我在上面的問題裏已經講過了。其實IDE接口是由Western Digital與COMPAQ Computer兩家公司所共同發展出來的,由於它易於使用與價格低廉,在業界打敗其他對手成爲最爲普及的磁盤接口。但是隨着CPU速度的增快以及應用軟件與環境的日趨複雜,IDE硬盤的數據傳輸變成了系統的瓶頸,所以硬盤接口數據傳輸速率從過去到現在不斷在演進,從最早的ATA就是IDE,到ATA-2又叫做EIDE(Enhance IDE就是增強型IDE),到現在的Ultra ATA。因爲Ultra ATA屬於DMA的方式,所以又稱爲Ultra DMA,其數據傳輸速率達33MB/秒,比先前的16MB/秒足足多了一倍,而現在的Ultra DMA/66的數據傳輸速率高達66MB/秒。至於Fast ATA則是另一硬盤大廠Seagate的技術。基本上,Fast ATA與Enhanced IDE都相同地遵循ATA Timing Extension for Local Bus attachment的規範,一般功能也很相近。不過EIDE和Ultra DMA具有可以延伸到非硬盤裝置的功能,Fast-ATA卻無法提供。


問:請問硬盤的數據保護系統都有哪些?
答:硬盤的數據保護系統首推西部數據的數據衛士。該技術建立於S.M.A.R.T.的基礎之上,但又獨立於S.M.A.R.T.,而具體的工作過程有些類似於微軟的ScanDisk(“數據衛士”技術與S.M.A.R.T.和ScanDisk完全兼容),只是更爲自動化。在硬盤累計加電達到8小時後,一旦系統閒置超過15秒,硬盤即可自動檢測並修復錯誤數據。其他的硬盤廠商也開發了類似的數據保護系統。例如IBM的DFT(Drive Fitness Test,驅動器性能檢測)和昆騰的DPS(數據保護系統,Data Protection System),以及MAXTOR的MAX SAVE和西捷的高達300G的防衝撞設計。他們在原理上都是殊途同歸的。值得一提的是如今MAXTOR收購了昆騰,相應的他們的技術也會捆綁在一起,將來我們就會看到新型MAXTOR硬盤的風格。


問:請問硬盤的轉速對系統的性能影響大嗎?
答:在同樣的操作系統下,增加內存和提升CPU的主頻都已經讓人感覺不到性能的提升。據別人測試說,在300MHz的CPU、128MB的內存以上的操作系統中,硬盤的速度幾乎決定了整個系統的正常操作的速度。硬盤快則系統的其他配件會得到充分的發揮,硬盤慢則系統的其他配件的性能都要受到拖累。因此,硬盤轉速的選擇在整個電腦系統的選擇中所佔的地位是極其重要的。


問:請問硬盤裏的S.M.A.R.T技術是什麼意思?
答:這個叫做“自動檢測分析及報告技術”英文全稱Self-Monitoring Analysis and Report Technology,簡稱S.M.A.R.T。現在出廠的硬盤基本上都支持S.M.A.R.T技術。這種技術可以對硬盤的磁頭單元、盤片電機驅動系統、硬盤內部電路以及盤片表面媒介材料等進行監測,當S.M.A.R.T監測並分析出硬盤可能出現問題時會及時向用戶報警以避免電腦數據受到損失。S.M.A.R.T技術必須在主板支持的前提下才能發生作用,但是注意,即使有S.M.A.R.T技術也不能保證能預報出所有可能發生的硬盤故障。


問:什麼叫做硬盤的分區和格式化?
答:剛剛從市場上買回來的硬盤是不能用的,只有經過分區和格式化以後才能使用。打個比喻,新買來的硬盤就好像是一張白紙,你要把它變成寫文章的稿紙的話,分區就是規定可以寫字的範圍,格式化就是畫出寫每一個字的格子。需要注意的是無論分區還是格式化都會導致硬盤上的數據丟失,所以如果你的硬盤不是新的,而裏面還有重要的數據的話,一定記着做好備份呦。


問:如何對硬盤進行分區?
答:對硬盤分區就涉及到了一個物理硬盤和邏輯硬盤的概念。物理磁盤(Physical Disk)就是指你購買的硬盤實體,而邏輯磁盤(Logical Disk)則是經過分割建立的磁盤區。比如說你分了四個區,那麼每一個分區都是一個邏輯分區,而這四個分區構成了你的硬盤實體——物理硬盤。一般情況下,分區都是使用DOS中帶有的命令:fdisk.exe。當用啓動盤啓動起計算機的時候,就可以在DOS的盤符下鍵入“fdisk”了。按Enter鍵執行後會出現信息問你是否要啓用FAT32支持,回答“Y”會建立FAT32分區,回答“N”則會使用FAT16,決定以後按Enter鍵。這裏需要注意的是如果希望分區容量大於2048MB的話,需要選擇“Y”。這是因爲FAT16不支持2048MB以上容量的分區,而現在硬盤都很大,如果一個20GB的硬盤,選擇了FAT16文件格式就只有分成10個區,似乎很痛苦的,呵呵。 接下來就是分區的主菜單了,要建立分區請選擇“1”再按Enter鍵,接着選擇“1”來建立主分區(Primary Partition),再按下Enter鍵,此時程序會問你是否要使用最大的可用空間作爲主分區時,選擇“Y”表示整個物理硬盤只分一個區(如果前面選擇的是“FAT16”就只有一個2048MB的分區),如果選擇“N”表示要分多個分區,下面的程序會要求你輸入主分區的大小,(主分區可以是硬盤的全部容量,或者是硬盤容量的一部分)輸入以後按Enter鍵。主分區建立完後,會顯示主分區的相關資料,至此主分區就建立完了,按Esc鍵回到主功能表。由於FDISK程序只支持一個主分區,因此如果現在要劃分剩下的硬盤空間就必須建立擴展分區,還是選擇“1”來建立分區,再選擇“2”來建立擴展分區,方法和主分區相同,默認是剩餘的全部空間來作爲擴展分區。擴展分區建立完成後,會顯示主分區和擴展分區的相關資料,按Esc鍵,此時出現沒有邏輯磁盤存在的信息。你可以將整個擴展分區劃分成一個邏輯磁盤,或者分成幾個邏輯磁盤。目前你要做的就是輸入第一個邏輯磁盤大小,輸入以後按Enter鍵,如果整個擴展分區要劃分一個邏輯磁盤,只要直接按Enter鍵即可。如果邏輯分區還沒有定義完,屏幕上會顯示第一個邏輯磁盤的資料,並且要求你輸入第2個邏輯磁盤的大小,輸入以後按Enter鍵。如果整個擴展分區被劃分成一個邏輯磁盤,此步驟將自動省略。所有的擴展分區都劃分成邏輯磁盤以後,會顯示所有邏輯磁盤的資料,按Esc鍵回到主功能表。回到主功能表後,會出現警告信息,提醒你沒有活動分區(active partion ),請選擇“2”再按Enter鍵,輸入欲選擇的活動分區號碼(就是系統安裝所在的分區)。設置完後會顯示相關資料,位於“Status”欄的“A”表示 active,也就是此分區可開機的意思,按Esc鍵回到主功能表。至此,分區就分好了。主菜單的3是刪除現有的分區,作爲將來有改動時使用。4是查看分區信息,顯示目前硬盤的分區狀態。此時按“ESC”,會出現提示信息,屏幕上顯示信息提示你,剛纔建立的分區要重新開機後纔有效。這一點一定要注意,分完分區而不重新啓動,是不會生效的。至此,一個硬盤就分好了。


問:如果有兩塊或者更多硬盤的時候應該怎樣分區呢?
答:如果計算機中掛有兩塊以上的硬盤,運行fdisk.exe命令,在主菜單裏會多出一個第五項叫做“Change current fixed disk drive ”(改變當前硬盤驅動器),來讓你選擇分哪個硬盤,很清楚的。


問:請問如何使用fdisk.exe命令來刪除分區?
答:要改變分區的大小,常用的辦法是先刪除分區然後再重新建立。注意,當一個分區或邏輯驅動器被刪除時,所有信息也將清除,並無法恢復。刪除分區應遵循如下順序:首先刪除擴展分區裏的邏輯驅動器,然後是擴展分區,最後纔是主分區(基本DOS分區)。
在fdisk主菜單選3,界面如下:
1.Delete Primary DOS partition (刪除基本DOS分區)
2.Delete Extended DOS partition (刪除擴充DOS分區)
3.Delete Logical DOS Drive(S) IN THE Extended partition (刪除擴充DOS分區中的邏輯驅動器)
4.Delete Non-DOS partition (刪除非DOS分區)
全部刪除分區的硬盤如果重新啓動後和新買來的硬盤一樣,需要重新分區、格式化硬盤才能使用。


問:請問小二哥硬盤分區的時候爲什麼要設置活動分區?
答:設置活動分區就是電腦啓動時由哪個區啓動,不設置活動分區電腦是無法啓動的,所以在使用FDISK後的菜單裏選取“2”(Set Active Partition)“設置活動分區”,然後回車。DOS分區中只有主DOS分區可設置爲活動分區,邏輯分區是不行的。所以選“1”,再回車系統顯示活動分區設好的信息。


問:請問硬盤分區格式都有哪些種類?有什麼不同?
答:根據目前流行的操作系統來看,常用的分區格式有四種,分別是FAT16、FAT32、NTFS和Linux。資格最老的當然就是FAT16啦,這是MS-DOS和最早期的Windows 95操作系統中最常見的磁盤分區格式。它採用16位的文件分配表,而且是目前應用最爲廣泛和獲得操作系統支持最多的一種磁盤分區格式,幾乎所有的操作系統都支持這一種格式,從DOS、Windows 95、到現在的Windows 2000,甚至火爆一時的Linux都支持這種分區格式。但是它不支持長文件名,受到8+3,即8個字符的文件名加上3個字符擴展名的限制。單個分區的最大尺寸爲2GB,單個硬盤的最大容量一般不能超過8GB。微軟後來在Windows 97中添加了一種全新的磁盤分區格式,就是FAT32。它採用32位的文件分配表,增強了磁盤管理能力,突破了FAT16對每一個分區的容量只有2GB的限制,單個硬盤的支持達到了2TB,(1TB= 1024 GB)而且支持長文件名。但是由於DOS不支持FAT32,所以採用這種分區格式後將不能使用純DOS。隨着windows 2000的流行,NTFS文件格式也流行起來了。它的優點是安全性和穩定性極其出色,在使用中不易產生文件碎片。NTFS自動記錄與文件的變動操作,具有文件修復能力,不需要運行磁盤碎片整理等磁盤工具。系統不易崩潰,出現錯誤能迅速修復。優良的性能也帶來了弊端,就是兼容性極差,目前只有NT(包括win2000)系列家族支持它。Linux是目前最前衛的操作系統,它的磁盤分區格式與其他操作系統完全不同,共有兩種。一種是Linux Native主分區,一種是Linux Swap交換分區。這兩種分區格式的安全性與穩定性極佳,而且目前支持這一分區格式的操作系統只有Linux。


問:請問爲何硬盤的實際容量總是比標稱容量小?
答:關於這個問題,小二已經在上一期裏回答過了,不過來信詢問的朋友更多了,所以在這裏再回答一遍。造成硬盤實際容量小於其標稱容量的主要原因是因爲生產廠家一般按每兆1000K字節計算容量,而大多數主板的BIOS及測試軟件是以1024K爲一兆計算。這樣一來二者間便出現了差異。而硬盤容量又有純粹由磁頭數、柱面數等物理參數計算得到的物理盤容量以及在經過分區、格式化等操作後實際可用空間的邏輯盤容量之分,在不同操作系統下,硬盤的容量也不盡相同。此外在CMOS中選擇不同的工作模式(NORMAL、LBA、LARGE),也會造成容量的不一致。所以這個只是一個計算方法的問題,並不是奸商搗鬼。


問:我玩電腦已經一年多了,每次給朋友安裝硬盤,在CMOS裏設置的時候,我只知道搜索到的硬盤就應該選擇“Y”也就是選擇LBA模式,至於爲什麼一直不明白,請小二哥給我講清楚,謝謝!
答:現在的主板大都支持三種硬盤工作模式:NORMAL、LBA和LARGE模式。NORMAL普通模式是最早的IDE方式。在此方式下對硬盤訪問時,BIOS和IDE控制器對參數不作任何轉換,而且即使硬盤的實際物理容量更大,但可訪問的硬盤空間也只能是528MB;LBA(Logical Block Addressing)就是邏輯塊尋址模式。這種模式所管理的硬盤空間突破了528KB的瓶頸,可達8.4GB,隨着硬盤的海量增長,現在的LBA模式已經可以支持4TB(1TB=1024GB)了;LARGE大硬盤模式。當硬盤的柱面超過1024而又不爲LBA支持時可採用此種模式。由於硬盤的發展基本上只有LBA有實際意義了。


問:自從MAXTOR公司出品了火線硬盤,我就一直沒有鬧明白火線是什麼意思,據說還要配備什麼卡,它的傳輸速度比USB接口的活動硬盤還要快嗎?
答:所謂火線硬盤其實就是指硬盤的接口方式,火線就是Firewire,IEEE1394接口的中譯名,這種IEEE1394接口最早是 Apple公司開發的一個名爲 FireWire 的高速、實時串行標準。它是一種高速串行總線,現有的IEEE1394標準支持100Mbps、200Mbps和400Mbps的傳輸速率,將來會達到800Mbps、1600Mbps、3200Mbps甚至更高,如此高的速率使得它可以作爲硬盤、DVD、CD-ROM等大容量存儲設備的接口。IEEE1394 的數據傳輸率高達 400 Mb/s(50 MB/s),遠遠超過了相對速度已經較快的USB接口,是目前主流硬盤接口 Ultra ATA/100標準的一半。 IEEE1394將來有望取代現有的SCSI總線和IDE接口,但是由於成本較高和技術上還不夠成熟等原因,目前仍然只有少量使用IEEE1394接口的產品,小二隻知道MAXTOR公司出品的火線硬盤在市場有買,別的還沒有見過。因爲目前市場上的主板大都沒有IEEE1394接口,所以要想使用火線硬盤,就必須購買一塊IEEE1394轉接卡,不過據說因爲MAXTOR目前對這款硬盤進行促銷,所以凡是買火線硬盤均贈送轉接卡,趕快到市場上去買吧!


問:我有兩塊硬盤,掛在一起發現盤符混亂,如何解決?
答:這個問題我已經在前面的期刊中回答過了,由於又有一些讀者來信提出更多的疑問,所以再給大家分析一下,究竟如何解決。盤符錯亂是指如果第一塊硬盤分了兩個以上分區的話,在裝上第二塊硬盤後,機器的盤符就發生了錯亂,第二塊硬盤的主分區加塞到了“D”,而原來的“D”則向後錯了一位成了“E”,以此類推整個機器的盤符發生了混亂,於是造成許多原來裝在“D”盤以後分區的程序無法執行。這也是因爲第二塊硬盤存在有主(Primary)分區造成的。小二以前建議在CMOS中把第二塊硬盤屏蔽掉來解決盤符錯亂的問題,就是在CMOS中只設置一塊硬盤,讓另一塊設爲空,這樣就不會檢測第二塊硬盤,也不存在從新排列主分區的情況,而由於windows支持即插即用,第二塊硬盤可以被windows檢測出來,所以在“我的電腦”裏還是顯示兩塊硬盤的分區的,而且盤符排列有序,從而達到了解決盤符混亂的問題。不過這樣看似是解決了問題,實際上帶來了更多的麻煩。主要表現如下:
1.經常在重新啓動機器以後,甚至正常開機後,運行磁盤掃描程序能發現許多分區存在着報告的硬盤空間與實際不符的錯誤,還經常有盤面錯誤出現。
2.第二塊硬盤不能啓用DMA傳輸模式,這樣在讀取第二塊硬盤時速度就會降低,尤其是在執行完全掃描盤片時慢得讓人無法忍受。
3.如果希望在DOS下使用的話,第二塊硬盤是看不到的。如果機器出現問題,而不得不進入安全模式的話,同樣看不到第二塊硬盤。
鑑於以上幾點,小二還是建議使用另外的一種辦法,就是把第二塊硬盤只創建擴展(Extended)分區,而不創建主(Primary)分區。當你接上第二塊硬盤後,啓動FDISK就會出現第五個選擇菜單——選擇當前物理硬盤的選項。按下“5”,選擇第二塊硬盤,然後直接創建擴展(Extended)分區就可以了。此時無論在Windows以及DOS下盤符都不會錯亂,同時DMA也可以正常使用,最重要的是再也不會無緣無故地出現盤面錯誤了。


問:請問RAID都分爲哪些級別?
答:1.RAID0級,無冗餘無校驗的磁盤陣列。數據同時分佈在各個磁盤驅動器上,沒有容錯能力,讀寫速度在RAID中最快,但因爲任何一個磁盤驅動器損壞都會使整個RAID系統失效,所以安全係數反倒比單個的磁盤驅動器還要低。一般用在對數據安全要求不高,但對速度要求很高的場合。
2.RAID1級,鏡像磁盤陣列。每一個磁盤驅動器都有一個鏡像磁盤驅動器,鏡像磁盤驅動器隨時保持與原磁盤驅動器的內容一致。RAID1具有最高的安全性,但只有一半的磁盤空間被用來存儲數據。主要用在對數據安全性要求很高,而且要求能夠快速恢復被損壞的數據的場合。
3.RAID2級,糾錯海明碼磁盤陣列。磁盤驅動器組中的第一個、第二個、第四個……第2n個磁盤驅動器是專門的校驗盤,用於校驗和糾錯,例如七個磁盤驅動器的RAID2,第一、二、四個磁盤驅動器是糾錯盤,其餘的用於存放數據。使用的磁盤驅動器越多,校驗盤在其中佔的百分比越少。RAID2對大數據量的輸入輸出有很高的性能,但在少量數據的輸入輸出時性能不好。RAID2很少實際使用。
4.RAID3和RAID4,奇校驗或偶校驗的磁盤陣列。不論有多少數據盤,均使用一個校驗盤,採用奇偶校驗的方法檢查錯誤。任何一個單獨的磁盤驅動器損壞都可以恢復。RAID3和RAID4的數據讀取速度很快,但寫數據時要計算校驗位的值以寫入校驗盤,速度有所下降。RAID3和RAID4的使用也不多。
5.RAID5級,無獨立校驗盤的奇偶校驗磁盤陣列。同樣採用奇偶校驗來檢查錯誤,但沒有獨立的校驗盤,校驗信息分佈在各個磁盤驅動器上。RAID5對大小數據量的讀寫都有很好的性能,被廣泛地應用。
從RAID1到RAID5的幾種方案中,不論何時有磁盤損壞,都可以隨時拔出損壞的磁盤再插入好的磁盤(需要硬件上的熱插拔支持),數據不會受損,失效盤的內容可以很快地重建,重建的工作也由RAID硬件或RAID軟件來完成。但RAID0不提供錯誤校驗功能,所以有人說它不能算作是RAID,其實這也是RAID0爲什麼被稱爲0級RAID的原因——0本身就代表“沒有”。

附二:硬盤維護招數

1.出現S.M.A.R.T故障提示。這是硬盤廠家本身內置在硬盤裏的自動檢測功能在起作用,出現這種提示說明您的硬盤有潛在的物理故障,很快就會出現不定期地不能正常運行的情況。

2.在Windows初始化時死機。這種情況較複雜,首先應該排除其他部件出問題的可能性,比如內存質量不好、風扇停轉導致系統過熱,或者是病毒破壞等,最後如果確定是硬盤故障的話,再另行處理。

3.能進入Windows系統,但是運行程序出錯,同時運行磁盤掃描也不能通過,經常在掃描時候緩慢停滯甚至死機。這種現象可能是硬盤的問題,也可能是Windows天長日久的軟故障,如果排除了軟件方面設置問題的可能性後,就可以肯定是硬盤有物理故障了。

4.能進入Windows,運行磁盤掃描程序直接發現錯誤甚至是壞道,這不用我多說了,Windows的檢查程序會詳細地報告情況。

5.在BIOS裏突然根本無法識別硬盤,或是即使能識別,也無法用操作系統找到硬盤,這是最嚴重的故障。

不幸中的大幸 –分區表遭到破壞

首先我們應該確認硬盤的電源接口和數據線沒有脫落,然後進入BIOS,使用“HDD Auto Detect”來檢測硬盤。如果此時BIOS能夠正確識別硬盤的話,那麼至少你的硬盤還有救治的希望;不然,我想大家也不用瞎忙了,因爲憑我們普通DIYer手頭的工具基本上是

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