《数据恢复》第三讲

存储之王－－硬盘IT工作者的摇钱树IT工作者的摇钱树随着科技的日新月异，社会文明的不断进步，IT产业也越来越强大。尤其是金融、游戏、动漫文化产业直接推动着IT存储行业向高、精、尖的方向发展。这大三行业被誉为推动IT存储行业三大火车头。按照存储类型来分可分为随机存储器和只读存储器目前存储介质最常见的方式基本上可以分为：磁盘存储、电存储和光存储。磁盘存储：硬盘、移动硬盘、阵列存储等电存储：Ｕ盘、sd卡等光存储：cd、DVD等光盘-3-存储介质的特点•磁盘电存储光存储存储介质磁盘存储器容量大，存取速度快，还可进行随机存取。例如硬盘。只要接上电脑上的USB接口就可独立地存储读写数据。闪存盘体积很小。它主要使用电平信号，或者依赖雪崩注入的MOS开关电路来存储数据，如U盘。靠激光烧写在光盘染料层的凹坑里，来存储数据。IT工作者的摇钱树硬盘工作原理硬盘是一种最为常见的为存储器，是一种集机、电、磁于一体的高精度存储设备。1956年IBM公司展示第一套磁盘系统（IBM350RAMAC）,这套系统容量只有5M,使用的是50个直径为24英寸的磁盘，磁头可以在盘片的存储区域移动。1968年，IBM公司提出了“温切斯特”技术：密封、固定高速旋转的渡磁盘片，磁头沿着盘面移动，同时磁头悬浮在高速旋转的盘片上方，不与盘片接触。目前我们使用的硬盘所采用的都是这种技术。IT工作者的摇钱树硬盘结构硬盘由控制电路板、盘体、接口三部分组成。控制电路板是由DSP处理器、ROM、缓存、磁头驱动电路和盘片电机驱动电路。•DSP处理器用于控制信号和数据的转换、编码等操作•ROM中存储硬盘初始化操作的部分程序•缓存用于暂存盘体和接口交换的数据，以解决接口速度和硬盘内部读写速度的差别。一般分为8M和2M.IT工作者的摇钱树盘体是由盘腔、上盖、盘片电机、盘片、磁头、音圈电机等部件组成。接口包括电源接口、数据接口、硬盘内部盘片的点击接口、磁头接口。-7-计算机启动流程Power-ON-SelfTest，加电后自检•电压稳定后CPU执行指令，ＢＩＯＳ启动代码进行ｐｏｓｔＢＩＯＳ初始检测ＢＩＯＳ硬件检测更新ＥＳＣＤ（扩展系统配置数据）选择启动顺序ＢＩＯＳ，执行MBRMBR找到第一个活动分区执行IO.SYSU盘硬盘-8-硬盘启动过程通电•DSP运行ROM中的程序盘片电机运转磁头运转，定位固件区和坏道表所有固件正常以后磁盘准备就绪等待接收工作指令，进行读写操作IT工作者的摇钱树硬盘存储的组织方式:扇区、磁道、柱面-10-.磁道、扇区和柱面•1磁道当磁盘旋转时，磁头若保持在一个位置上，则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹，这些圆形轨迹就叫磁道。磁道肉眼是看不见的，因为他们仅是盘面上的磁化区，磁道上的数据便是存放在这轨道上面。相邻磁道之间并不是紧挨着的。挨得太近磁道磁性相互产生影响，同时也为磁头读写带来困难。每张盘片上的磁道由外向内一次是0开始编号。-11-.磁道、扇区和柱面•2扇区磁盘上的每个磁道被等分成若干个弧段，这些弧段便是扇区。每个扇区包括存放512个字节的数据段和磁盘管理信息的信息段，磁盘驱动器在向磁盘读取和写入数据时，要以扇区为单位，扇区从1开始进行编写。事先写入的管理程序叫做“固件”，他们一部分写入电路板得芯片内，另一部分写在盘片的特定区域，这叫做“固件区”。-12-.磁道、扇区和柱面•3柱面硬盘通常有重叠的一组盘片构成。每个盘片划分成相等数量的磁道，并从外缘的“0”开始编写，那么具有相同编号的磁道形成一个圆柱，称为磁盘的柱面。硬盘上的数据读写是沿柱面进行的。也就是说一个柱面内依次从低号盘面想高号盘面写入，写满一个柱面后再转入下一个柱面。•扩充知识：坏道、缺陷（defect）Ｐ表和Ｇ表总结：扇区、磁道、柱面的关系-13-2.P-list•厂家在硬盘出厂前把所有的硬盘都进行低级格式化，在低级格式化过程中将自动找出所有defecttrack和defectsector，记录在P-list中。并且在对所有磁道和扇区的编号过程中，将skip(跳过)这些缺陷部分，让用户永远不能用到它们。想查看其P-list要用针对性的专业软件。例如PC30001.缺陷(defect)•在硬盘内部中所有存在缺陷的部分都被称为Defect。如果某个磁头状态不好，称为defecthead。如果盘面上某个Track(磁道)不能被正常访问，称为DefectTrack。如果某个扇区不能被正常访问或不能正确记录数据，称为DefectSector3.G--list•硬盘厂商设计的一个自动修复机制。使用在买回硬盘后，在使用过程中，有可能会发现一些新的defectsector，则自动分配一个备用扇区替换该扇区，并将该扇区及其替换情况记录在G-list中。这样一来，少量的defectsector对用户的使用没有太大的影响。缺陷(defect)、P表（p-list）和G表（G-list）-14-3.用户使用中的产生坏道1.坏道••坏道是怎样产生的？坏道顾名思义：损坏的磁道。它是由坏扇区组成，可能是同一磁道，也有可能是分散在不磁道或不同盘面内。2.出厂前的产生坏道每个硬盘出厂前都要进行检测，应将坏扇区的位置写入硬盘固件区的工厂坏道表（P表）中，但是有少量的坏扇区由于种种原因可能没被完全写入P表中，屏蔽掉。这些少量的坏扇区最终导致硬盘不能正常工作。一个正常的硬盘被用户购买回来后，在使用过程中发生过猛烈的碰撞振荡、强烈的磁场干扰、磁头损坏等原因，使得硬盘内盘面上的物理或逻辑磁道损坏。逻辑坏道我们可以通过HDDregedit等工具来修复。IT工作者的摇钱树总结主要内容：1存储介质的分类2硬盘工作原理3硬盘的工作结构4计算机以及硬盘自身启动顺序5硬盘存储的组织方式三大法宝：用心看，用心听，多动手