毕业论文(计算机硬盘维护)赵宏雨.doc

江苏常州纺织学院 毕业论文（设计说明书）(13 届) 题目:计算机硬盘维护姓名:赵宏雨系别:电子类专业班级:计算机高级班指导老师:姜芹 完成时间:2012.4.20摘 要随着现代科学技术的飞速发展，计算机也在各项领域中广泛使用，成为企业经营、生产管理和销售乃至赢得市场竞争和发展不可缺少的工具。同时计算机也正以每年上百万台的速度迅速增长，大量涌进千家万户，成为家庭办公、教育和娱乐的重要工具。然而，在计算机使用过程中不可避免地会出现各种各样的软件故障和硬件故障。如何进行故障诊断和排除，来确保计算机的可靠安全运行，已经成为广大电脑用户十分关注的问题。  关键词：硬盘 数据 接口 故障处理目 录第一章 硬盘的结构11.1.1基本参数11.2硬盘的接口类型2第二章 硬盘的常见故障与维护32.1硬盘的常见故障与维护32.2硬盘的日常维护4第三章 硬盘数据恢复63.1 误格式化硬盘数据的恢复63.2 零磁道损坏时的数据恢复63.3 分区表损坏时的数据修复63.4 误删除之后的数据恢复7结 论8参考文献9致 谢10第一章 硬盘的结构1.1什么是硬盘硬盘是电脑主要的存储媒介之一，由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成。这些碟片外覆盖有铁磁性材料。绝大多数硬盘都是固定硬盘，被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。硬盘也是计算机中非常重要的一个配件。而且，它的重要性还有区别于其他的配件，例如CPU和内存等，因为用户所有的数据都将保存在硬盘里面。一旦硬盘发生了突发性的损坏，而且这块硬盘上又保存了大量的重要数据，那么损失可不就是能够拿金钱来衡量的了。1.1.1基本参数1、容量作为计算机系统的数据存储器，容量是硬盘最主要的参数。硬盘的容量以兆字节（MB）或千兆字节（GB）为单位，1GB=1024MB。但硬盘厂商在标称硬盘容量时通常取1G=1000MB，因此我们在BIOS中或在格式化硬盘时看到的容量会比厂家的标称值要小。2、转速转速(Rotational speed 或Spindle speed)是指硬盘盘片每分钟转动的圈数，单位为rpm。 3、平均访问时间 平均访问时间(Average Access Time)是指磁头从起始位置到达目标磁道位置，并且从目标磁道上找到要读写的数据扇区所需的时间。 4、传输速率 传输速率(Data Transfer Rate) 硬盘的数据传输率是指硬盘读写数据的速度，单位为兆字节每秒（MB/s）。5、缓存与主板上的高速缓存（RAM Cache）一样，硬盘缓存的目的是为了解决系统前后级读写速度不匹配的问题，以提高硬盘的读写速度。1.1.2扩展 Int 13H 简介 虽然现代硬盘都已经采用了线性寻址，但是由于基本 Int13H 的制约，使用 BIOS Int 13H 接口的程序， 如 DOS 等还只能访问 8 G以内的硬盘空间。为了打破这一限制， Microsoft 等几家公司制定了扩展 Int 13H 标准(Extended Int13H)，采用线性寻址方式存取硬盘， 所以突破了 8 G的限制，而且还加入了对可拆卸介质 (如活动硬盘) 的支持。1.2硬盘的接口类型硬盘接口是硬盘与主机系统间的连接部件，作用是在硬盘缓存和主机内存之间传输数据。不同的硬盘接口，决定着硬盘与计算机之间的连接速度。在整个系统中，硬盘接口的优劣，直接影响着程序运行快慢和系统性能好坏。第二章 硬盘的常见故障与维护2.1硬盘的常见故障与维护硬盘是负责存储我们的资料的软件的仓库，硬盘的故障如果处理不当往往会导致系统的无法启动和数据的丢失，那么，当我们应该如何应对硬盘的常见故障呢？常见故障一：系统不认硬盘 系统从硬盘无法启动，从A盘启动也无法进入C盘，使用CMOS中的自动监测功能也无法发现硬盘的存在。这种故障大都出现在连接电缆或IDE端口上，硬盘本身故障的可能性不大，可通过重新插接硬盘电缆或者改换IDE口及电缆等进行替换试验，就会很快发现故障的所在。常见故障二：硬盘无法法读写或不能辨认。这种故障一般是由于CMOS设置故障引起的。CMOS中的硬盘类型正确与否直接影响硬盘的正常使用。现在的机器都支持“IDE Auto Detect”的功能，可自动检测硬盘的类型。当硬盘类型错误时，有时干脆无法启动系统，有时能够启动，但会发生读写错误。还有一个重要的故障原因，由于目前的IDE都支持逻辑参数类型，硬盘可采用“Normal,LBA,Large”等，如果在一般的模式下安装了数据,而又在CMOS中改为其它的模式，则会发生硬盘的读写错误故障，因为其映射关系已经改变，将无法读取原来的正确硬盘位置。 常见故障三：系统无法启动 造成这种故障通常是基于以下四种原因：1.主引导程序损坏 2.分区表损坏 3.分区有效位错误 4.DOS引导文件损坏 其中，DOS引导文件损坏最简单，用启动盘引导后，向系统传输一个引导文件就可以了。主引导程序损坏和分区有效位损坏一般也可以用FDISK /MBR强制覆写解决。分区表损坏就比较麻烦了，因为无法识别分区，系统会把硬盘作为一个未分区的裸盘处理，因此造成一些软件无法工作。不过有个简单的方法使用Windows 2000。找个装有Windows 2000的系统，把受损的硬盘挂上去，开机后，由于Windows 2000为了保证系统硬件的稳定性会对新接上去的硬盘进行扫描。Windows 2000的硬盘扫描程序CHKDSK对于因各种原因损坏的硬盘都有很好的修复能力，扫描完了基本上也修复了硬盘。 常见故障四：硬盘出现坏道这是个令人震惊，人见人怕的词。近来IBM口碑也因此江河日下。当你用系统Windows系统自带的磁盘扫描程序SCANDISK扫描硬盘的时候，系统提示说硬盘可能有坏道，随后闪过一片恐怖的蓝色，一个个小黄方块慢慢的伸展开，然后，在某个方块上被标上一个“B”其实，这些坏道大多是逻辑坏道，是可以修复的。根本用不着送修（据说厂商之所以开发自检工具就是因为受不了返修的硬盘中的一半根本就是好的这一“残酷的”事实）。常见故障五：无论使用什么设备都不能正常引导系统 这种故障一般是由于硬盘被病毒的“逻辑锁”锁住造成的，“硬盘逻辑锁”是一种很常见的恶作剧手段。中了逻辑锁之后，甚至是软盘、光驱、挂双硬盘都一样没有任何作用。“逻辑锁”的上锁原理：计算机在引导DOS系统时将会搜索所有逻辑盘的顺序，当DOS被引导时，首先要去找主引导扇区的分区表信息，然后查找各扩展分区的逻辑盘。“逻辑锁”修改了正常的主引导分区记录，将扩展分区的第一个逻辑盘指向自己，使得DOS在启动时查找到第一个逻辑盘后，查找下个逻辑盘总是找到自己，这样一来就形成了死循环。给“逻辑锁”解锁比较容易的方法是“热拔插”硬盘电源。就是在当系统启动时，先不给被锁的硬盘加电，启动完成后再给硬盘“热插”上电源线，这样系统就可以正常控制硬盘了。 2.2硬盘的日常维护硬盘作为电脑各配件中非常耐用的设备之一，保养好的话一般可以用上个67年，下面给大家说一说怎样正确保养硬盘。硬盘的保养要分两个方面，首先从硬件的角度看，特别是那些超级电脑DIY的玩家要注意以下问题。他们通常是不用机箱的，把电脑都摆在桌面一方面有利于散热，一方面便于拆卸方便，而这样损坏硬件的几率大大提高，特别是硬盘，因为当硬盘开始工作时，一般都处于高速旋转之中，放在桌面上没有固定，不稳定是最容易导致磁头与盘片猛烈磨擦而损坏硬盘。还有就是要防止电脑使用时温度过高，过高的温度不仅会影响硬盘的正常工作，还可能会导致硬盘受到损伤。 温度过高将影响薄膜式磁头的数据读取灵敏度，会使晶体振荡器的时钟主频发生改变，还会造成硬盘电路元件失灵，磁介质也会因热胀效应而造成记录错误。 温度过高不适宜，过低的温度也会影响硬盘的工作。所以在空调房内也应注意不要把空调的温度降得太多，这样会产生水蒸气，损毁硬盘。一般，室温保持在2025为宜。 1、硬盘在工作时不能突然关机当硬盘开始工作时，一般都处于高速旋转之中，如果我们中途突然关闭电源，可能会导致磁头与盘片猛烈磨擦而损坏硬盘，因此要避免突然关机。关机时一定要注意面板上的硬盘指示灯是否还在闪烁，只有在其指示灯停止闪烁、硬盘读写结束后方可关闭计算机的电源开关。2、防止灰尘进入 灰尘对硬盘的损害是非常大的，这是因为在灰尘严重的环境下，硬盘很容易吸引空气中的灰尘颗粒，使其长期积累在硬盘的内部电路元器件上，会影响电子元器件的热量散发，使得电路元器件的温度上升，产生漏电或烧坏元件。另外灰尘也可能吸收水分，腐蚀硬盘内部的电子线路，造成一些莫名其妙的问题，所以灰尘体积虽小，但对硬盘的危害不可低估。因此必须保持环境卫生，减少空气中的潮湿度和含尘量。切记：一般计算机用户能自行拆开硬盘盖，否则空气中的灰尘进入硬盘内，在磁头进行读、写动作时划伤盘片或磁头。3、要防止温度过高或过低 温度对硬盘的寿命也是有影响的。硬盘工作时会产生一定热量，使用中存在散热问题。温度以2025为宜。温度还会造成硬盘电路元器件失灵，温度过低，空气中的水分会被凝结在集成电路元器件上，造成短路；湿度过高时，电子元器件表面可能会吸附一层水膜，氧化、腐蚀电子线路，以致接触不良，甚至短路；湿度过低，容易积累大量的因机器转动而产生的静电荷，从而烧坏CMOS电路，吸附灰尘而损坏磁头、划伤磁片。4、定期整理硬盘上的信息 我们要时常的去整理硬盘上的信息，因为长时间不整理硬盘，会使硬盘上信息丢失。5、用手拿硬盘时要小心 硬盘是比较脆弱的，经不起摔，碰撞，所以用手拿硬盘时必须要小心，以防硬盘会摔坏。6、在工作中不能移动硬盘当硬盘处于读写状态时，一旦发生较大的震动，就可能造成磁头与盘片的撞击，导致损坏。所以不要搬动运行中的微机。我们在日常使用电脑的过程中，经常会删除、拷贝大量的文件，这会导致我们的硬盘产生大量碎片，一个个完整的文件就“四分五裂”地保存在磁盘中的各个角落，影响了电脑查找与执行文件的速度。第三章 硬盘数据恢复 3.1 误格式化硬盘数据的恢复在DOS高版本状态下，格式化操作format在缺省状态下都建立了用于恢复格式化的磁盘信息，实际上是把磁盘的DOS引导扇区，fat分区表及目录表的所有内容复制到了磁盘的最后几个扇区中(因为后面的扇区很少使用)，而数据区中的内容根本没有改变。我们都知道在DOS时代有一个非常不错的工具UnFormat，它可以恢复由Format命令清除的磁盘。如果用户是在DOS下使用Format命令误格式化了某个分区的话，可以使用该命令试试。不过UnFormat只能恢复本地硬盘和软件驱动器，而不能恢复网络驱动器。UnFormat命令除了上面的反格式化功能，它还能重新修复和建立硬盘驱动器上的损坏分区表。 3.2 零磁道损坏时的数据恢复硬盘的主引导记录区(MBR)在零磁道上。MBR位于硬盘的0磁道0柱面1扇区，其中存放着硬盘主引导程序和硬盘分区表。在总共512字节的硬盘主引导记录扇区中，446字节属于硬盘主引导程序，64字节属于硬盘分区表(DPT)，两个字节(55 AA)属于分区结束标志。零磁道一旦受损，将使硬盘的主引导程序和分区表信息将遭到严重破坏，从而导致硬盘无法引导。0磁道损坏判断：系统自检能通过，但启动时，分区丢失或者C盘目录丢失，硬盘出现有规律的“咯吱咯吱”的寻道声，运行SCANDISK扫描C盘，在第一簇出现一个红色的“B”，或者Fdisk找不到硬盘、DM死在0磁道上，此种情况即为零磁道损坏！ 零磁道损坏属于硬盘坏道之一，只不过它的位置相当重要，因而一旦遭到破坏，就会产生严重的后果。通常0磁道损坏的硬盘，可以通过PCTOOLS的DE磁盘编辑器(或者DiskMan)来使0磁道偏转一个扇区，使用1磁道来作为0磁道来进行使用。 3.3 分区表损坏时的数据修复硬盘主引导记录(MBR)所在的扇区也是病毒重点攻击的地方，通过破坏主引导扇区中的DPT(分区表)，就可以轻易地损毁硬盘分区信息，达到对资料的破坏目的。分区表的损坏是分区数据被破坏而使记录被破坏的。所以，我们可以使用软件来进行修复。 一般情况下，硬盘分区之后，要备份一份分区表至软盘、光盘或者移动存储活动盘上。在这方面，国内著名的杀毒软件KV3000系列和瑞星都提供了完整的解决方案。但是，对于没有备份分区表的硬盘来说，虽然KV3000也提供了相应的修复方法，不过成功率相对就要低很多了。在恢复分区上，诺顿磁盘医生NDD是绝对强劲的工具，可以自动修复分区丢失等情况，可以抢救软盘坏区中的数据，强制读出后搬移到其它空白扇区。在硬盘崩溃或异常的情况下，它可能带给用户一线希望。在出现问题后，用启动盘启动，运行NDD，选择Diagnose进行诊断。NDD会对硬盘进行全面扫描，如果有错误的话，它会向你提示，然后只要根据软件的提示选择修复项目即可，而且这些问题它都能轻轻松松地解决。 3.4 误删除之后的数据恢复在计算机使用过程中我们最常见的数据恢复就是误删除之后的数据恢复了，但是在这个时候一定要记住，千万不要再向该分区或者磁盘写入信息，因为刚被删除的文件被恢复的可能性最大。实际上当用fdisk删除了硬盘分区之后，表面现象是硬盘中的数据已经完全消失，在未格式化时进入硬盘会显示无效驱动器。由于删除与格式化操作对于文件的数据部分实质上丝毫未动，这样，就给文件恢复提供了可能性。我们只要利用一些反删除软件(它的工作原理是通过对照分区表来恢复文件的)，用户可以轻松地实现文件恢复的目的。同时误格式化同误删除的恢复方法在使用上基本上没有大的区别，只要没有用Fdisk命令打乱分区的硬盘(利用FDISK命令对于40G以内的硬盘进行分区，还是很方便实用的，所有启动盘上都有，主板支持也没有任何问题)，要恢复的文件所占用的簇不被其他文件占用，这样，格式化前的大部分数据仍是可以被恢复的。 结 论硬盘是计算机最重要的外部存储设备， 是计算机必不可缺的一部分，所以说硬盘的维护很重要。通过这次认知让我了解到硬盘对于计算机的重要性以及硬盘的相关结构,让我对电脑的配置和故障分析起到非常重要的作用。它的性能好坏对电脑的总体指标将产生举足轻重的影响.而不足的地方就是有许多地方都值得扩充和完善,他的很多设置都是需要认真研究的.我也回在这方面加强自己的认知。 参考文献1 张钧良 , 计算机硬件技术基础 M 北京： 清华大学出版社 2008 2 高 晶 ，硬盘维修与数据恢复 M 北京： 化学工业出版社 20103 姜俐侠 ，计算机硬盘数据维护 M 北京： 辽宁工学院学报 2003致 谢本论文是在姜芹老师的悉心指导下完成的，老师渊博的知识、丰富的实践经验和诲人不倦的作风至今令我终生难忘。是在班主任的督促下让我得以好好的把时间放在这个课题上,所以我要感谢老师在写论文的时间里给我的关心以及建议.同时也要感谢一些同学给我的意见,谢谢你们!