硬盤芯片級維修資料

1、目 錄第 一 章 硬盤的物理結(jié)構(gòu)和原理第 二 章 硬盤的基本參數(shù)第 三 章 硬盤邏輯結(jié)構(gòu)簡介第 四 章 硬盤的物理安裝第 五 章 系統(tǒng)啟動過程第 六 章 硬盤的品牌第 七 章 硬盤電路板測試及維修技巧第 八 章 常用維修軟件第 九 章 專業(yè)維修軟件pc3000第 十 章 數(shù)據(jù)恢復第十一章 典型故障及維修流程 第一章 硬盤的物理結(jié)構(gòu)和原理一、引言 自1956年ibm推出第一臺硬盤驅(qū)動器ibm ramac 350至今已有四十多年了，其間雖沒有cpu那種令人眼花繚亂的高速發(fā)展與技術(shù)飛躍，但我們也確實看到，在這幾十年里，硬盤驅(qū)動器從控制技術(shù)、接口標準、機械結(jié)構(gòu)等方面都進行了一系列改進。正是這一系列技術(shù)

2、上的研究與突破，使我們今天終于用上了容量更大、體積更小、速度更快、性能更可靠、價格更便宜的硬盤。 如今，雖然號稱新一代驅(qū)動器的jaz、dvd-rom、dvd-ram、cd-rw、mo、pd等紛紛登陸大容量驅(qū)動器市場，但硬盤以其容量大、體積小、速度快、價格便宜等優(yōu)點，依然當之無愧地成為桌面電腦最主要的外部存儲器，也是我們每一臺pc必不可少的配置之一。二、硬盤磁頭技術(shù)1、磁頭磁頭是硬盤中最昂貴的部件，也是硬盤技術(shù)中最重要和最關(guān)鍵的一環(huán)。傳統(tǒng)的磁頭是讀寫合一的電磁感應(yīng)式磁頭，但是，硬盤的讀、寫卻是兩種截然不同的操作，為此，這種二合一磁頭在設(shè)計時必須要同時兼顧到讀/寫兩種特性，從而造成了硬盤設(shè)計上的局

3、限。而mr磁頭（magnetoresistive heads），即磁阻磁頭，采用的是分離式的磁頭結(jié)構(gòu)：寫入磁頭仍采用傳統(tǒng)的磁感應(yīng)磁頭（mr磁頭不能進行寫操作），讀取磁頭則采用新型的mr磁頭，即所謂的感應(yīng)寫、磁阻讀。這樣，在設(shè)計時就可以針對兩者的不同特性分別進行優(yōu)化，以得到最好的讀/寫性能。另外，mr磁頭是通過阻值變化而不是電流變化去感應(yīng)信號幅度，因而對信號變化相當敏感，讀取數(shù)據(jù)的準確性也相應(yīng)提高。而且由于讀取的信號幅度與磁道寬度無關(guān)，故磁道可以做得很窄，從而提高了盤片密度，達到200mb/英寸2，而使用傳統(tǒng)的磁頭只能達到20mb/英寸2，這也是mr磁頭被廣泛應(yīng)用的最主要原因。目前，mr磁頭已得

4、到廣泛應(yīng)用，而采用多層結(jié)構(gòu)和磁阻效應(yīng)更好的材料制作的gmr磁頭（giant magnetoresistive heads）也逐漸普及。2、磁道當磁盤旋轉(zhuǎn)時，磁頭若保持在一個位置上，則每個磁頭都會在磁盤表面劃出一個圓形軌跡，這些圓形軌跡就叫做磁道。這些磁道用肉眼是根本看不到的，因為它們僅是盤面上以特殊方式磁化了的一些磁化區(qū)，磁盤上的信息便是沿著這樣的軌道存放的。相鄰磁道之間并不是緊挨著的，這是因為磁化單元相隔太近時磁性會相互產(chǎn)生影響，同時也為磁頭的讀寫帶來困難。一張1.44mb的3.5英寸軟盤，一面有80個磁道，而硬盤上的磁道密度則遠遠大于此值，通常一面有成千上萬個磁道。3、扇區(qū)磁盤上的每個磁道

5、被等分為若干個弧段，這些弧段便是磁盤的扇區(qū)，每個扇區(qū)可以存放512個字節(jié)的信息，磁盤驅(qū)動器在向磁盤讀取和寫入數(shù)據(jù)時，要以扇區(qū)為單位。1.44mb3.5英寸的軟盤，每個磁道分為18個扇區(qū)。4、柱面硬盤通常由重疊的一組盤片構(gòu)成，每個盤面都被劃分為數(shù)目相等的磁道，并從外緣的“0”開始編號，具有相同編號的磁道形成一個圓柱，稱之為磁盤的柱面。磁盤的柱面數(shù)與一個盤面上的磁道數(shù)是相等的。由于每個盤面都有自己的磁頭，因此，盤面數(shù)等于總的磁頭數(shù)。所謂硬盤的chs,即cylinder（柱面）、head（磁頭）、sector（扇區(qū)），只要知道了硬盤的chs的數(shù)目，即可確定硬盤的容量，硬盤的容量=柱面數(shù)磁頭數(shù)扇區(qū)數(shù)5

6、12b。三、硬盤接口技術(shù)硬盤接口是連接硬盤驅(qū)動器和計算機的專用部件，它對計算機的性能以及在擴充系統(tǒng)時計算機連接其他設(shè)備的能力都有很大影響。硬盤驅(qū)動器接口的類型主要有： 1、 st506/412接口與esdi接口st506/412是pc/xt、at時代的標準接口標準。st506/412最多可安裝4個硬盤驅(qū)動器，允許最大硬盤空間為150mb。而esdi（enhanced small device interface，增強型小型設(shè)備接口）是st506/412接口的改進版，但與st506/412接口互不兼容。esdi支持的硬盤容量上增加到300mb，最大數(shù)據(jù)傳輸率為2mb/sec。目前這兩種接口均已遭

7、淘汰。2、scsi接口 scsi（small computer system interface）即“小型計算機系統(tǒng)接口”是一種系統(tǒng)級的接口，支持硬盤的容量突破了528mb的限制，可以同時掛接7個不同的設(shè)備。目前scsi接口有二個標準：scsi-2和scsi-3。scsi-2又稱為fast scsi，在8bit總線下能達到10m/s的數(shù)據(jù)傳輸率。而scsi-3包括ultra scsi（8bit）、ultra wide scsi（含16bit和32bit）和ultra2 scsi。其中ultra2 scsi在8bit數(shù)據(jù)寬度下提供40m/s的數(shù)據(jù)傳輸率，在16位總線下最高能達到80m/s。scs

8、i接口的硬盤被廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、工作站和小型計算機系統(tǒng)上，但由于scsi接口硬盤的價格要比ide接口硬盤高，而且使用時還必須另外購買scsi接口卡，因而在家用電腦上仍以ide接口的硬盤為主流。3、ide接口 ide（integrated drive electronics）接口是compaq公司為解決老式的st506/412接口速度慢、成本高而開發(fā)出硬盤接口標準，亦即ata（at attachment）接口標準。由于ide接口的硬盤具有價格低廉、穩(wěn)定性好、標準化程度高等優(yōu)點，因此得到廣泛的應(yīng)用。ata接口標準亦已由ata、ata-2、ata-3發(fā)展到今天的ultra ata。 ultra

9、ata（也稱為ultra dma/33）是由intel和quantum公司共同提出的硬盤接口標準，與fast ata相比，ultra ata有以下幾個優(yōu)點： 外部數(shù)據(jù)傳率由fast ata的16.6mb/s提高到33.3mb/s； 采用crc循環(huán)冗余檢驗，通過兩個寄存器的重復測試來提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?；由硬盤直接產(chǎn)生選通信號，并且同時將數(shù)據(jù)傳送到總線上，從而減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t時間。 要發(fā)揮ultra ata的威力，除了要有一塊ultra ata接口的硬盤外，還需要有操作系統(tǒng)和芯片組的支持。目前支持ultra ata的芯片組包括intel的430tx、440lx，sis 5597/5581，vi

10、a的vp2、vp3，ali的aladdin iv+，amd-640以及所有100mhz的芯片組。雖然，ultra ata向下兼容于fast ata，兩者都是使用40pin的接口，但如果芯片組或操作系統(tǒng)不支持，即使是ultra ata硬盤也只能達到16.6mb/s的外部傳輸率。 4、ieee 1394接口 ieee 1394并不是硬盤專用接口，但它卻可以方便地連接包括硬盤在內(nèi)的63個不同設(shè)備，并支持即插即用和熱插撥。在數(shù)據(jù)傳輸率方面，ieee 1394可以提供100mb/s、400mb/s、1.2gb/s三檔高速傳輸率，是現(xiàn)時所有硬盤望塵莫及的。雖然目前市面上仍未能見到ieee 1394接口的硬

11、盤，但由于ieee 1394接口的先進性，它必然會取代scsi和ide而成為明日的硬盤接口。目前windows 98已支持ieee 1394。四、硬盤數(shù)據(jù)保護技術(shù)硬盤容量越做越大，我們在硬盤里存放的數(shù)據(jù)也越來越多。那么，這么大量的數(shù)據(jù)存放在這樣一個鐵盒子里究竟有多安全呢？雖然，目前的大多數(shù)硬盤的無故障運行時間（mtbf）已達300，000小時以上，但這仍不夠，一次故障便足以造成災(zāi)難性的后果。因為對于不少用戶，特別是商業(yè)用戶而言，數(shù)據(jù)才是pc系統(tǒng)中最昂貴的部分，他們需要的是能提前對故障進行預(yù)測。正是這種需求與信任危機，推動著各廠商努力尋求一種硬盤安全監(jiān)測機制，于是，一系列的硬盤數(shù)據(jù)保護技術(shù)應(yīng)運而

12、生。 1、s.m.a.r.t.技術(shù)s.m.a.r.t.技術(shù)的全稱是self-monitoring, analysis and reporting technology，即“自監(jiān)測、分析及報告技術(shù)”。在ata-3標準中，s.m.a.r.t.技術(shù)被正式確立。s.m.a.r.t.監(jiān)測的對象包括磁頭、磁盤、馬達、電路等，由硬盤的監(jiān)測電路和主機上的監(jiān)測軟件對被監(jiān)測對象的運行情況與歷史記錄及預(yù)設(shè)的安全值進行分析、比較，當出現(xiàn)安全值范圍以外的情況時，會自動向用戶發(fā)出警告，而更先進的技術(shù)還可以提醒網(wǎng)絡(luò)管理員的注意，自動降低硬盤的運行速度，把重要數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)存到其它安全扇區(qū)，甚至把文件備份到其它硬盤或存儲設(shè)備。通

13、過s.m.a.r.t.技術(shù)，確實可以對硬盤潛在故障進行有效預(yù)測，提高數(shù)據(jù)的安全性。但我們也應(yīng)該看到，s.m.a.r.t.技術(shù)并不是萬能的，它只能對漸發(fā)性的故障進行監(jiān)測，而對于一些突發(fā)性的故障，如盤片突然斷裂等，硬盤再怎么smart也無能為力了。因此不管怎樣，備份仍然是必須的。2、dft技術(shù)dft（drive fitness test，驅(qū)動器健康檢測）技術(shù)是ibm公司為其pc硬盤開發(fā)的數(shù)據(jù)保護技術(shù)，它通過使用dft程序訪問ibm硬盤里的dft微代碼對硬盤進行檢測，可以讓用戶方便快捷地檢測硬盤的運轉(zhuǎn)狀況。據(jù)研究表明，在用戶送回返修的硬盤中，大部分的硬盤本身是好的。dft能夠減少這種情形的發(fā)生，為用

14、戶節(jié)省時間和精力，避免因誤判造成數(shù)據(jù)丟失。它在硬盤上分割出一個單獨的空間給dft程序，即使在系統(tǒng)軟件不能正常工作的情況下也能調(diào)用。dft微代碼可以自動對錯誤事件進行登記，并將登記數(shù)據(jù)保存到硬盤上的保留區(qū)域中。dft微代碼還可以實時對硬盤進行物理分析，如通過讀取伺服位置錯誤信號來計算出盤片交換、伺服穩(wěn)定性、重復移動等參數(shù)，并給出圖形供用戶或技術(shù)人員參考。這是一個全新的觀念，硬盤子系統(tǒng)的控制信號可以被用來分析硬盤本身的機械狀況。而dft軟件是一個獨立的不依賴操作系統(tǒng)的軟件，它可以在用戶其他任何軟件失效的情況下運行。 第二章 硬盤的基本參數(shù)一、容量作為計算機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲器，容量是硬盤最主要的參數(shù)。

15、硬盤的容量以兆字節(jié)（mb）或千兆字節(jié)（gb）為單位，1gb=1024mb。但硬盤廠商在標稱硬盤容量時通常取1g=1000mb，因此我們在bios中或在格式化硬盤時看到的容量會比廠家的標稱值要小。對于用戶而言，硬盤的容量就象內(nèi)存一樣，永遠只會嫌少不會嫌多。windows操作系統(tǒng)帶給我們的除了更為簡便的操作外，還帶來了文件大小與數(shù)量的日益膨脹，一些應(yīng)用程序動輒就要吃掉上百兆的硬盤空間，而且還有不斷增大的趨勢。因此，在購買硬盤時適當?shù)某笆敲髦堑摹Ｄ壳暗闹髁饔脖P的容量為10g和15g，而20g以上的大容量硬盤亦已開始逐漸普及。其實，硬盤容量越大，單位字節(jié)的價格就越便宜。例如火球10g的價格為1000

16、元，每g字節(jié)的價格為100元；而火球15g的價格為1160，每g字節(jié)還不到80元。硬盤的容量指標還包括硬盤的單碟容量。所謂單碟容量是指硬盤單片盤片的容量，單碟容量越大，單位成本越低，平均訪問時間也越短。目前市面上大多數(shù)硬盤的單碟容量為6.4g以上，而更高的則已達到了10g。二、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速(rotational speed 或spindle speed)是指硬盤盤片每分鐘轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，單位為rpm。 目前市場上主流ide硬盤的轉(zhuǎn)速一般為5200rpm或5400rpm，seagate的“大灰熊”系列和maxtor則達到了7200rpm，是ide硬盤中轉(zhuǎn)速最快的。至于scsi接口的硬盤，一般都已達到了7

17、200rpm的轉(zhuǎn)速，而更高的則達到了10000rpm。三、平均訪問時間平均訪問時間(average access time)是指磁頭從起始位置到達目標磁道位置，并且從目標磁道上找到要讀寫的數(shù)據(jù)扇區(qū)所需的時間。 平均訪問時間體現(xiàn)了硬盤的讀寫速度，它包括了硬盤的尋道時間和等待時間，即：平均訪問時間=平均尋道時間+平均等待時間。硬盤的平均尋道時間(average seek time)是指硬盤的磁頭移動到盤面指定磁道所需的時間。這個時間當然越小越好，目前硬盤的平均尋道時間通常在8ms到12ms之間，而scsi硬盤則應(yīng)小于或等于8ms。硬盤的等待時間，又叫潛伏期(latency)，是指磁頭已處于要訪問的

18、磁道，等待所要訪問的扇區(qū)旋轉(zhuǎn)至磁頭下方的時間。平均等待時間為盤片旋轉(zhuǎn)一周所需的時間的一半，一般應(yīng)在4ms以下。四、傳輸速率傳輸速率(data transfer rate) 硬盤的數(shù)據(jù)傳輸率是指硬盤讀寫數(shù)據(jù)的速度，單位為兆字節(jié)每秒（mb/s）。硬盤數(shù)據(jù)傳輸率又包括了內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率和外部數(shù)據(jù)傳輸率。內(nèi)部傳輸率(internal transfer rate) 也稱為持續(xù)傳輸率(sustained transfer rate)，它反映了硬盤緩沖區(qū)未用時的性能。內(nèi)部傳輸率主要依賴于硬盤的旋轉(zhuǎn)速度。外部傳輸率（external transfer rate）也稱為突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸率（burst data tra

19、nsfer rate）或接口傳輸率，它標稱的是系統(tǒng)總線與硬盤緩沖區(qū)之間的數(shù)據(jù)傳輸率，外部數(shù)據(jù)傳輸率與硬盤接口類型和硬盤緩存的大小有關(guān)。目前fast ata接口硬盤的最大外部傳輸率為16.6mb/s，而ultra ata接口的硬盤則達到33.3mb/s。 五、緩存與主板上的高速緩存（ram cache）一樣，硬盤緩存的目的是為了解決系統(tǒng)前后級讀寫速度不匹配的問題，以提高硬盤的讀寫速度。目前，大多數(shù)ide硬盤的緩存在128k到256k之間，而seagate的“大灰熊”系列則使用了512k cache。第三章 硬盤邏輯結(jié)構(gòu)簡介一. 硬盤邏輯結(jié)構(gòu)簡介1. 硬盤參數(shù)釋疑到目前為止, 人們常說的硬盤參數(shù)還

20、是古老的 chs(cylinder/head/sector)參數(shù). 那么為什么要使用這些參數(shù),它們的意義是什么?它們的取值范圍是什么?很久以前, 硬盤的容量還非常小的時候,人們采用與軟盤類似的結(jié)構(gòu)生產(chǎn)硬盤. 也就是硬盤盤片的每一條磁道都具有相同的扇區(qū)數(shù).由此產(chǎn)生了所謂的3d參數(shù) (disk geometry). 既磁頭數(shù)(heads), 柱面數(shù)(cylinders),扇區(qū)數(shù)(sectors),以及相應(yīng)的尋址方式.其中:磁頭數(shù)(heads)表示硬盤總共有幾個磁頭,也就是有幾面盤片, 最大為 255 (用 8 個二進制位存儲);柱面數(shù)(cylinders) 表示硬盤每一面盤片上有幾條磁道,最大為

21、1023(用 10 個二進制位存儲);扇區(qū)數(shù)(sectors) 表示每一條磁道上有幾個扇區(qū), 最大為 63(用 6個二進制位存儲).每個扇區(qū)一般是 512個字節(jié), 理論上講這不是必須的,但好象沒有取別的值的.所以磁盤最大容量為:255 * 1023 * 63 * 512 / 1048576 = 8024 gb ( 1m =1048576 bytes )或硬盤廠商常用的單位:255 * 1023 * 63 * 512 / 1000000 = 8414 gb ( 1m =1000000 bytes )在 chs 尋址方式中, 磁頭, 柱面, 扇區(qū)的取值范圍分別為 0到 heads - 1,0 到

22、cylinders - 1, 1 到 sectors (注意是從 1 開始).2. 基本 int 13h 調(diào)用簡介bios int 13h 調(diào)用是 bios提供的磁盤基本輸入輸出中斷調(diào)用, 它可以完成磁盤(包括硬盤和軟盤)的復位, 讀寫, 校驗, 定位, 診斷,格式化等功能.它使用的就是 chs 尋址方式, 因此最大識能訪問 8 gb 左右的硬盤 (本文中如不作特殊說明, 均以 1m = 1048576 字節(jié)為單位).3. 現(xiàn)代硬盤結(jié)構(gòu)簡介在老式硬盤中, 由于每個磁道的扇區(qū)數(shù)相等,所以外道的記錄密度要遠低于內(nèi)道, 因此會浪費很多磁盤空間 (與軟盤一樣). 為了解決這一問題,進一步提高硬盤容量,

23、 人們改用等密度結(jié)構(gòu)生產(chǎn)硬盤. 也就是說,外圈磁道的扇區(qū)比內(nèi)圈磁道多. 采用這種結(jié)構(gòu)后, 硬盤不再具有實際的3d參數(shù),尋址方式也改為線性尋址, 即以扇區(qū)為單位進行尋址.為了與使用3d尋址的老軟件兼容 (如使用biosint13h接口的軟件), 在硬盤控制器內(nèi)部安裝了一個地址翻譯器,由它負責將老式3d參數(shù)翻譯成新的線性參數(shù). 這也是為什么現(xiàn)在硬盤的3d參數(shù)可以有多種選擇的原因(不同的工作模式, 對應(yīng)不同的3d參數(shù), 如 lba, large, normal).4. 擴展 int 13h 簡介雖然現(xiàn)代硬盤都已經(jīng)采用了線性尋址, 但是由于基本 int13h 的制約, 使用 bios int 13h

24、接口的程序, 如 dos 等還只能訪問 8 g以內(nèi)的硬盤空間.為了打破這一限制, microsoft 等幾家公司制定了擴展 int 13h 標準(extended int13h), 采用線性尋址方式存取硬盤, 所以突破了 8 g的限制,而且還加入了對可拆卸介質(zhì) (如活動硬盤) 的支持.二. boot sector 結(jié)構(gòu)簡介1. boot sector 的組成boot sector 也就是硬盤的第一個扇區(qū), 它由 mbr (masterboot record),dpt (disk partition table) 和 boot record id三部分組成.mbr 又稱作主引導記錄占用 boot

25、 sector 的前 446 個字節(jié)( 0 to 0x1bd ),存放系統(tǒng)主引導程序 (它負責從活動分區(qū)中裝載并運行系統(tǒng)引導程序).dpt 即主分區(qū)表占用 64 個字節(jié) (0x1be to 0x1fd),記錄了磁盤的基本分區(qū)信息. 主分區(qū)表分為四個分區(qū)項, 每項 16 字節(jié),分別記錄了每個主分區(qū)的信息(因此最多可以有四個主分區(qū)).boot record id 即引導區(qū)標記占用兩個字節(jié) (0x1fe and0x1ff), 對于合法引導區(qū), 它等于 0xaa55, 這是判別引導區(qū)是否合法的標志.boot sector 的具體結(jié)構(gòu)如下圖所示:0000 |-| | | | | | master boo

26、t record | | | | | | 主引導記錄(446字節(jié)) | | | | | | |01bd | |01be |-| | |01cd | 分區(qū)信息1(16字節(jié)) |01ce |-| | |01dd | 分區(qū)信息2(16字節(jié)) |01de |-| | |01ed | 分區(qū)信息3(16字節(jié)) |01ee |-| | |01fd | 分區(qū)信息4(16字節(jié)) | |-| | 01fe |01ff | | 55| aa | |-|2. 分區(qū)表結(jié)構(gòu)簡介分區(qū)表由四個分區(qū)項構(gòu)成, 每一項的結(jié)構(gòu)如下:byte state: 分區(qū)狀態(tài), 0 =未激活, 0x80 = 激活 (注意此項)byte star

27、thead: 分區(qū)起始磁頭號word startsc: 分區(qū)起始扇區(qū)和柱面號,底字節(jié)的低6位為扇區(qū)號, 高2位為柱面號的第 9,10 位, 高字節(jié)為柱面號的低 8 位byte type : 分區(qū)類型, 如0x0b = fat32, 0x83 = linux 等, 00 表示此項未用,07 = ntfsbyte endhead: 分區(qū)結(jié)束磁頭號word endsc:分區(qū)結(jié)束扇區(qū)和柱面號, 定義同前dword relative:在線性尋址方式下的分區(qū)相對扇區(qū)地址 (對于基本分區(qū)即為絕對地址)dword sectors : 分區(qū)大小 (總扇區(qū)數(shù))注意: 在 dos / windows 系統(tǒng)下,基本分

28、區(qū)必須以柱面為單位劃分( sectors * heads 個扇區(qū)), 如對于 chs 為 764/255/63 的硬盤,分區(qū)的最小尺寸為255 * 63 * 512 / 1048576 = 7.844 mb.3. 擴展分區(qū)簡介由于主分區(qū)表中只能分四個分區(qū), 無法滿足需求,因此設(shè)計了一種擴展分區(qū)格式. 基本上說, 擴展分區(qū)的信息是以鏈表形式存放的,但也有一些特別的地方.首先, 主分區(qū)表中要有一個基本擴展分區(qū)項,所有擴展分區(qū)都隸屬于它,也就是說其他所有擴展分區(qū)的空間都必須包括在這個基本擴展分區(qū)中.對于dos / windows 來說, 擴展分區(qū)的類型為 0x05. 除基本擴展分區(qū)以外的其他所有擴展

29、分區(qū)則以鏈表的形式級聯(lián)存放, 后一個擴展分區(qū)的數(shù)據(jù)項記錄在前一個擴展分區(qū)的分區(qū)表中,但兩個擴展分區(qū)的空間并不重疊.擴展分區(qū)類似于一個完整的硬盤, 必須進一步分區(qū)才能使用.但每個擴展分區(qū)中只能存在一個其他分區(qū). 此分區(qū)在 dos/windows環(huán)境中即為邏輯盤.因此每一個擴展分區(qū)的分區(qū)表(同樣存儲在擴展分區(qū)的第一個扇區(qū)中)中最多只能有兩個分區(qū)數(shù)據(jù)項(包括下一個擴展分區(qū)的數(shù)據(jù)項).第四章 硬盤的物理安裝所謂的硬盤物理安裝，指的是將硬盤裝進機箱，設(shè)置跳線并接好電源線和數(shù)據(jù)線的過程。電源接口：將主機的電源與此相連，以給硬盤供電。注意“梯形”接線方向，方向錯誤將無法插入。主從跳線：主板上一般只有兩個id

30、e接口，每一根接線有三個接口，其中一個接主板的ide接口，另兩個則可以接兩個ide設(shè)備，包括硬盤、光驅(qū)、刻錄機等。在同一根接線上如果接兩個ide接口設(shè)備，則其中一個是主盤(master)，另一個為從盤(slave)。究竟是作為主盤還是從盤則要通過硬盤或光驅(qū)背面的“主從跳線”進行設(shè)置，否則將無法正常使用。一般來說，硬盤缺省的跳線設(shè)置為主硬盤，光驅(qū)的缺省設(shè)置則為從盤。具體的設(shè)置方法在硬盤或光驅(qū)的機殼上均有設(shè)置說明。數(shù)據(jù)線：數(shù)據(jù)線用于連接硬盤與主板ide接口，作數(shù)據(jù)傳輸之用。主板ide口與硬盤數(shù)據(jù)線接口均為40針接口，而數(shù)據(jù)線則分40線與80線兩種（如下圖）。其中80線亦稱為udma/66硬盤線，主

31、要用于ultra ata 66硬盤，增加的40根地線作隔離干擾之用。要發(fā)揮ultra ata 66硬盤的優(yōu)勢，udma/66硬盤線。ultra ata 33硬盤也可以使用udma/66硬盤線，但不會因此帶來任何好處。注意，硬盤的數(shù)據(jù)線有方向之分，反接的話硬盤將無法工作。數(shù)據(jù)線的一側(cè)有一紅線，紅線側(cè)必須與ide接口的第1/21針相連接。按以上所說設(shè)置好主從跳線并接好電源線、數(shù)據(jù)線之后，就可以把硬盤固定在機箱上的3.5托架上。當然，你也可以先固定，再接線。硬盤可以水平安裝也可以垂直安裝，兩者并無不同。有人說硬盤垂直安裝會影響硬盤的壽命，這種說法并不科學。但需要注意的是，水平安裝時裸露面（可以見到電

32、路板的一面）要朝下，以免積聚灰塵。至此，硬盤的物理安裝大功告成。雙硬盤的安裝1、 安裝前的準備 目前主流ide硬盤均為3寸硬盤，安裝雙硬盤時機箱需要有額外的3寸安裝架。不過多數(shù)機箱只有兩個3寸安裝架，硬盤占一個，軟驅(qū)占一個，因此只好在5寸安裝架上做文章，辦法是購買一副硬盤支架，將硬盤安裝在支架上，然后再安裝在機箱中的5寸框內(nèi)。一般而言，計算機電源輸出功率都在200w以上，加塊硬盤應(yīng)該沒問題。但如果你已安裝了雙光驅(qū)可大功率顯卡等設(shè)備，就要考慮電源是否還能再提供12w左右功率去支持一塊硬盤，否則可能出現(xiàn)系統(tǒng)不穩(wěn)定的狀況。另外，還要確保有一個空閑的電源接口供硬盤使用。絕大多數(shù)主板均提供2個ide接口

33、，可接4個ide設(shè)備，硬盤、光驅(qū)、刻錄機、zip等設(shè)備均占用ide口，安裝雙硬盤前你還需要為你的新硬盤預(yù)留一個ide口。此外，如果你的電腦只有一條ide數(shù)據(jù)線，趕快再買一根。2、 雙硬盤的主、從狀態(tài)設(shè)置 假設(shè)你的電腦原有一個硬盤和一個光驅(qū)，通常接法有以下兩個： 兩個硬盤使用同一根硬盤線接在主板的primary ide接口，速度快的設(shè)為主盤（master），速度慢的設(shè)為從盤（slave）。光驅(qū)接在主板的secondary ide接口，并設(shè)為主盤。速度快的硬盤單獨接在主板的primary ide接口并設(shè)為主盤，光驅(qū)與第二塊硬盤接在主板的secondary ide接口，光驅(qū)設(shè)為主盤，硬盤設(shè)為主盤。通

34、常我們將第二塊硬盤僅作為備份盤時可考慮這種接法。3、雙硬盤盤符交錯的解決安裝雙硬盤后，我們會發(fā)現(xiàn)第一個硬盤（以下簡稱disk1）的c盤還是c盤，不過disk1的d盤在新系統(tǒng)中卻變?yōu)閑盤，e盤變成f盤.而第二個硬盤（以下簡稱disk2）的c盤則變?yōu)樾孪到y(tǒng)的d盤，disk2的d盤、e盤等邏輯盤就排在disk1所有盤符之后。這種情況稱為盤符交錯現(xiàn)象。 盤符交錯是因為msdos對硬盤的管理方法做成的。msdos把第一個物理硬盤的激活的dos分區(qū)叫做c，第二個物理硬盤的有效的激活dos分區(qū)叫做d，第一個物理硬盤的擴展dos分區(qū)叫做e、f等等，剩下的字母分配給第二個物理硬盤的擴展dos分區(qū)。如果沒有第二個

35、物理硬盤，或第二個物理硬盤沒有基本dos分區(qū)，那么d就分配給第一個物理硬盤的擴展dos分區(qū)的第一個邏輯驅(qū)動器了。盤符交錯現(xiàn)象會產(chǎn)生一系列問題，最常見的就是某些軟件因為盤符變化而導致路徑錯誤。要避免盤交錯現(xiàn)象，對于windows 95/98系統(tǒng)來說，最簡單的方法莫過于利用它的“即插即用”功能。即在bios中將第二硬盤設(shè)為none，開機后windows 95啟動后，windows 95/98的“即插即用”功能就可以提示檢測到新硬件，并自動分配盤符給它，此時盤符的分配和很多人的期望就一致了。由于原來主硬盤上的所有軟件所在的盤符都沒有變化，因此在硬盤上的軟件可以照常運行，盤符交錯問題就解決了。第五章

36、系統(tǒng)啟動過程系統(tǒng)啟動過程主要由一下幾步組成(以硬盤啟動為例):1.開機2.bios加電自檢(poweronselftest-post)，內(nèi)存地址為0ffff:00003.將硬盤第一個扇區(qū)(0頭0道1扇區(qū),也就是bootsector)讀入內(nèi)存地址0000:7c00處.4.檢查(word)0000:7dfe是否等于0xaa55,若不等于，則轉(zhuǎn)去嘗試其他啟動介質(zhì),如果沒有其他啟動介質(zhì)則顯示norombasic然后死機.5.跳轉(zhuǎn)到0000:7c00處執(zhí)行mbr中的程序.6.mbr首先將自己復制到0000:0600處,然后繼續(xù)執(zhí)行.7.在主分區(qū)表中搜索標志為活動的分區(qū).如果發(fā)現(xiàn)沒有活動分區(qū)或有不止一個活

37、動分區(qū),則轉(zhuǎn)停止.8.將活動分區(qū)的第一個扇區(qū)讀入內(nèi)存地址0000:7c00處.9.檢查(word)0000:7dfe是否等于0xaa55,若不等于則顯示missingoperatingsystem然后停止,或嘗試軟盤啟動.10.跳轉(zhuǎn)到0000:7c00處繼續(xù)執(zhí)行特定系統(tǒng)的啟動程序.11.啟動系統(tǒng).以上步驟中2,3,4,5步是由bios的引導程序完成.6,7,8,9,10步由mbr中的引導程序完成.一般多系統(tǒng)引導程序(如smartfdisk,bootstar,pqboot等)都是將標準主引導記錄替換成自己的引導程序,在運行系統(tǒng)啟動程序之前讓用戶選擇要啟動的分區(qū).而某些系統(tǒng)自帶的多系統(tǒng)引導程序(如

38、lilo,ntloader等)則可以將自己的引導程序放在系統(tǒng)所處分區(qū)的第一個扇區(qū)中,在linux中即為superblock(其實superblock是兩個扇區(qū)).注:以上各步驟中使用的是標準mbr,其他多系統(tǒng)引導程序的引導過程與此不同.第六章 硬盤的品牌一、希捷（seagate）希捷也是世界上著名的硬盤生產(chǎn)廠商之一，其在scsi市場推出的捷豹系 列硬盤（15000轉(zhuǎn)）到目前為止還占據(jù)著老大的位置，這樣的廠商，實力 當然不容懷疑。當初第一款7200轉(zhuǎn)的ide硬盤就是希捷率先制造出來的， 不過因為技術(shù)還是不很成熟，導致發(fā)熱量過大而且返修率過高，當然這 并沒有阻止希捷公司進軍ide市場的腳步，隨后希

39、捷公司又推出了酷魚以 及酷魚ii代，一舉成為7200轉(zhuǎn)ide硬盤市場中的佼佼者。其主要產(chǎn)品有5400 轉(zhuǎn)、512k緩存的u10系列和7200轉(zhuǎn)、2m緩存的酷魚ii系列，u10系列的市 場零售價格為10g/15g/20g700/740/840；酷魚ii代系列硬盤最引人注目 的就是它那相對較高的平均尋道時間，曾一度達到了7.6毫秒！這個記錄 在ide硬盤市場中迄今無人能及。酷魚ii系列的價格為10g/15g/20g 830/940/1110，在國內(nèi)的代理是廣源行。希捷硬盤的優(yōu)勢在于其價格低廉 ，同檔次的型號要比昆騰低上幾十甚至上百塊錢，這個理由使希捷硬盤 成為廉價電腦解決方案的首選。再有就是酷魚i

40、i代的高尋道速度，在隨機 數(shù)據(jù)傳輸中能比其他型號的硬盤快上不少。缺點是在噪音、發(fā)熱方面十 分不盡人意，而且超頻性能幾乎為零，這使得一些超頻愛好者對此望而 卻步。二、邁拓（maxtor）和昆騰以及希捷比起來，邁拓進入國內(nèi)市場的時間算晚的，不過邁拓 卻是最為重視中國大陸市場的硬盤廠商。邁拓在大陸的總代理是藍德電 子，所有的邁拓硬盤無論什么型號，統(tǒng)一使用紙盒+塑料泡沫的包裝，包裝印刷也比較精美，盒內(nèi)還附帶說明書、保修卡等一系列附件。邁拓硬盤的主流 產(chǎn)品有金鉆四代、金鉆五代、金鉆六代、金鉆七代，以及美鉆一代、二代、三代，星鉆一代、二代、三代，購買時一定要去藍德電子的柜臺買，才不會 上當。邁拓硬盤的優(yōu)勢

41、在于其售后 服務(wù)很好，并且金鉆四代在噪音以及發(fā)熱量方面非常優(yōu)秀，缺點跟希捷硬盤一樣，超頻性能幾乎沒有，不過總的來說邁拓的硬盤在各方面都比 較中規(guī)中矩，售價也比較合理，如果對硬盤性能沒什么特殊要求的話， 邁拓硬盤確實是個很好的選擇。（現(xiàn)在市面上只有邁拓的硬盤敢于承諾質(zhì)保三年，這一點筆者認為還是很不錯的）三、ibm說起ibm公司恐怕無人不知無人不曉，這位藍色巨人已經(jīng)有太多的傳奇 了，當年第一塊硬盤就是ibm最先制造出來的；ibm硬盤最先使用了gmr （巨磁阻磁頭）；ibm硬盤最先把單碟容量提高到10g、15g、20g； ibm硬盤是目前唯一能在盤體內(nèi)裝下5張盤片的硬盤；ibm是唯一把7200轉(zhuǎn) 5

42、400轉(zhuǎn)硬盤盤片分開生產(chǎn)的硬盤廠商目前ibm硬盤的主流產(chǎn)品有5400 轉(zhuǎn)、512k緩存的40gv系列和7200轉(zhuǎn)、2m緩存的75gxp系列，而且前者是 單碟20g的，后者是單碟15g的，在傳輸速度方面要比其他品牌略勝一籌 ，而且價格也并不貴，40gv系列目前常見的只有20g一種型號，報價680元，75gxp系列有15g和30g兩個型號，價格分別為1000元和1640元。ibm 硬盤的優(yōu)勢在于技術(shù)先進，很多先進的技術(shù)往往都是ibm硬盤率先采用， 其性價比也很不錯，尤其值得一提的是ibm硬盤的超頻性能也不俗，僅次于昆騰，而且國外對于超頻往往都更看好ibm硬盤，其超頻性能由此可見 一斑。缺點在于缺少

43、面向低端市場的小容量硬盤，最小也是15g的，往往 失去了很多廉價電腦方面的市場。 其他還有一些品牌，比如富士通、西部數(shù)據(jù)、三星等等，其產(chǎn)品都各 有獨到之處，但是因為市場占有率很小，不大容易買到，在此就不再多說了。 第七章 硬盤電路板測試及維修技巧硬盤電路板測試及維修技巧硬盤故障分析與處理步驟 下面僅簡要介紹物理故障的分析與一般的處理步驟： 短路，需做進一步的檢查。首先檢查cmos setup是否丟失了硬盤配置信息。測量主板上coms ram電路是否為電池有故障，或元器件（如二極管、三極管、電阻、電容等）損壞能原因而cmos中的硬盤配置參數(shù)出錯。通過加電自測，若屏幕顯示錯誤信息 “hard di

44、sk error”，說明硬盤確實有故障?；蚴怯脖P未插好。關(guān)機，拆開機蓋，測+5v、+12v電源是否正常，電源盒風機是否轉(zhuǎn)動。以此來判斷是否外電路缺電。檢查信號電纜線，插頭是否插好，有無插反或接觸不良?？蓢L試交換一些電纜插頭試一下。采用“替代法”來確定故障部件。找一塊好硬盤與該硬盤比較，判斷是主板還是硬盤驅(qū)動器本身有問題。 以上幾個步驟，用戶需要仔細檢查、測試、分析，找出壞的元器件進行修理。經(jīng)以上的處理后，只要不是硬盤盤體本身損壞，僅僅是一般性的接插件的接觸不良或外電路故障則多數(shù)能夠迅速排除。測電阻法該測量方法一般是用萬用表的電阻檔測量部件或元件的內(nèi)阻，根據(jù)其阻值的大小或通斷情況，分析電路中的故

45、障原因。一般元器件或部件的輸入引腳和輸出引腳對地或?qū)﹄娫炊加幸欢ǖ膬?nèi)阻，用普通萬用表測量，有很多情況都會出現(xiàn)正抽電阻小，反向電阻大的情況。一般正向阻值在幾十歐姆至100歐姆左右，而反向電阻多在數(shù)百歐姆以上。但正向電阻決不會等于0或接近0，反向電阻也不會無窮大，否則就應(yīng)懷疑管腳是否有短路或開路的情況。當斷定硬盤子系統(tǒng)的故障是在某一板卡或幾塊芯片時，則可用電阻法進行查找。關(guān)機停電，然后測量器件或板卡的通斷、開路短路、阻值大小等，以此來判斷故障點。若測量硬盤的步進電機繞組的直流電阻為24歐，則符合標稱值為正常；10歐左右為局部短路；0歐或幾歐為繞組短路燒毀。硬盤驅(qū)動器的扁平電纜信號線常用通斷法進行測

46、量。硬盤的電源線既可拔下單測也可在線并測其對地阻；如果無窮大，則為斷路；如果阻值小于10歐，則應(yīng)懷疑局部 測電壓法 該測量方法是在加是怕情況下，用萬用表測量部件或元件的各管腳之間對地的電壓大小，并將其與邏輯圖或其它參考點的政黨電壓值進行比較。若電壓值與正常參考值之間相差較大，則青蛙該部件或元件有故障；若電壓正常，說明該部分完好，可轉(zhuǎn)入對其它部件或元件的測試。一般硬盤電源與軟盤插線一樣，四個線頭分別為+12v、+5v、-5v和地線。硬盤步進電機額定電壓為+12v。硬盤啟動時電流大，當電源穩(wěn)壓不良時（電壓從12v下降到10.5v），會造成轉(zhuǎn)速不穩(wěn)或啟動困難。/o通道系統(tǒng)板擴展槽上的電源電壓為+12

47、v、-12v、+5v和-5v。板上信號電壓的高電平應(yīng)大于2.5v，低電平應(yīng)小于0.5v。硬盤驅(qū)動器插頭、插座按照引腳的排列都有一份電壓表，高電平在2.5-3.0v之間。若高電平輸出小于3v，低電平輸出大于0.6v即為故障電平。邏輯是怦的測量可用試波器測量或者用邏輯筆估算。測電流法如果有局部短路現(xiàn)象，則短路元件會升溫發(fā)熱并可能引起保險絲熔斷。將萬用表串入故障線路，核對電流是否超過正常值。硬盤驅(qū)動器適配卡上的芯片短路會導致系統(tǒng)析負載電流加大，驅(qū)動電機短路或驅(qū)動器短路會導致主機電源故障。硬盤電源+12v的工作電流應(yīng)為1.1a左右。當硬盤驅(qū)動器負載電流加大時，會使硬盤啟動時好時壞。電機短路或負載過流輕

48、則保險熔斷，重則導致電源塊、開關(guān)調(diào)整管損壞。在加大電流回路中可串入流假負載進行測量。如有保險的線路，則可斷開保險管一頭將表串入進行測量。在印刷板上的某芯片的電源線，可用刻刀或鋼鋸條割斷銅泊引線串入萬用表測量。電機插頭、電源插頭可從卡口里將電源線起出來串入表測量。qt維修技巧火球lm系列電路板的維修經(jīng)驗火球電路板lm系列的有l(wèi)m，ka，kx型號，lm的芯片的發(fā)熱量也很高的，工作電壓也高，供電也復雜點。芯片設(shè)計我個人認為也算可以了，雖然也會燒，但沒有飛利浦的快壞。電路板是設(shè)計不錯的，驅(qū)動芯片壞了，旁邊的元件也就受苦了！驅(qū)動芯片壞了的話，會產(chǎn)生其他的元件燒壞，它壞了的話，會壞的元件有：三個22歐電阻

49、也會壞，但電阻壞了，很難找得到替換的，根據(jù)并聯(lián)電阻法，得出三個電阻并聯(lián)后為6.7歐可用一個1/8w的電阻替換，線圈也會容易爛，也難找得到替換的，可用le板上兩個電感換上。一：指示燈長亮，主芯片壞。二：上芯片打盤，磁頭控制芯片壞了或供電不良，變壓雙三極管擊穿。三：盤轉(zhuǎn)后指示燈熄燈，為緩存不良。四：指示燈不亮，板上供電電壓有：12v，3.3v,8v，驅(qū)動芯片壞否，晶振，磁頭控制芯片短路，主芯片壞。五：指示燈亮一下，不轉(zhuǎn)，驅(qū)動芯片壞，主芯片接觸不良或壞了。六：指示燈亮五下，緩存接觸不良或緩存壞，主芯片接觸不良或壞了。七：一切正常，包括硬盤的尋道的聲音也正常而主板找不到盤為主芯片壞。（注意主芯片通往i

50、de口的電阻是否損壞。）火球as電路板維修火球盤中7200轉(zhuǎn)、2m緩存的有兩種：一種為as系列，另一種為lm，ka，kx系列。采用的驅(qū)動芯片都是st公司。型號不同，不可代換。后者的電路板相對前者好修多了。as的盤在7200轉(zhuǎn)狀態(tài)下，驅(qū)動芯片的工作量大、發(fā)熱量高，同時工作電壓也高，as板的供電也復雜。驅(qū)動芯片引起的故障有：不轉(zhuǎn)、不亮、空轉(zhuǎn)、打盤。由于電路板要比lct系列的厚，小。所以一般不會出現(xiàn)虛焊現(xiàn)象，引起的故障有：閃、尋道不完全、打盤、不亮、不認盤、認錯參數(shù)、轉(zhuǎn)后熄燈等?；鹎騛s的板的通病是驅(qū)動芯片旁邊的三極管燒壞，而且換了也會燒，也難找到代換的三極管。驅(qū)動ic型號是l6279 v2.4，和

51、l6279 v2.0不通用，不過許多維修人員都沒有見過l6279 v2.0。驅(qū)動芯片雖小，但設(shè)計得比較穩(wěn)定，驅(qū)動芯片一般不會出現(xiàn)像飛利浦燒毀得那么嚴重。但旁邊的小元件就比較容易壞，旁邊的三極管燒壞就是首當其沖。它壞了的話，同時會產(chǎn)生其他的元件一起燒壞，所以直接換上去也會被燒壞。它壞了的情況下，同時會壞的元件有：470的電感，8v供電ic，驅(qū)動也有可能，但比較少。輕微的燒壞直拉換上去就可以好了，嚴重的燒傷那就要先檢查電路了?？从袥]有其他壞了，如果還不行，那可能是pcb板壞了。火球cr/ex/el電路板維修火球cr/ex硬盤電路板采用的驅(qū)動芯片型號為an8427fbp、tda5147bh，與st/

52、se的an8426fbp、tda5247ch驅(qū)動芯片不同，不可代換。an8427fbp、tda5147bh都具有耐高溫和耐高壓的特性，芯片比較穩(wěn)定，一般情況下不會容易燒壞，但電路板的主芯片反而成為最容易壞的元件了。盤的使用時間長后溫度升高，主芯片就越容易發(fā)生內(nèi)部短路現(xiàn)象，從而造成3.3v的工作電壓負荷再重，工作電壓不穩(wěn)定。嚴重的話也會造成磁頭控制芯片及緩存的損壞，cr板還會把3.3v供電管燒壞。cr/ex/el電路板的工作電壓有：12v，5v，8v，3.3v。常見的問題有：一：指示燈長亮，為主芯片壞了。二：指示燈亮一下，驅(qū)動芯片壞了或主芯片壞了三：指示燈亮五下，緩存接觸不良或壞了，主芯片接觸不

53、良或壞了四：指示燈亮六下，磁頭控制芯片壞了或8v工作電壓沒有電壓。五：指示燈不亮，工作電壓不正常，主芯片壞了，晶振壞了，驅(qū)動芯片壞了。*主芯片的腳細，焊接時要很高的焊接技術(shù)和耐心*火球lct電路板維修火球lct系列電路板采用的驅(qū)動芯片為tda5247/an8428。tda5247芯片的耐高溫和耐高壓的特性特差。甚至有的用不了半個鐘就會了,耐用的很少。所以tda5247芯片價格低。an8428芯片是日本松下公司生產(chǎn)的芯片，具有耐高溫和耐高壓，用上幾年也不會壞，可以說是lct系列驅(qū)動芯片的精品，但價格高。但在市場上tda5427芯片還是占多數(shù)。換上好的飛利浦芯片后還是不轉(zhuǎn)是維修火球電路板比較常見的問題。一般維修人員都會遇到這樣的問題。一：焊接不當，還有的腳接觸不良，需用烙鐵加焊，也可用熱風槍再吹。但最好是吹芯片時先加上松香水或松香膏，這樣會提高焊接的效果。二：“排阻”燒壞，可用萬用表檢查對其電阻值，壞了。換！三：芯片的56，57腳的電路板上的接點已經(jīng)燒爛。這也是常見的故障，需外接線連接，不連接好就會產(chǎn)生不轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。四：電機接口旁邊的放電三極管（只起二極管作用）擊穿或接50-70腳邊的元件掉了或壞了。但這一般是轉(zhuǎn)不起的故障。五：主芯片的1-3或倒數(shù)1-3是控制驅(qū)動芯片轉(zhuǎn)的，其接觸不良也不轉(zhuǎn)。六：id