磁盘的主要技术参数
计算机组装 硬盘技术
计算机组装 硬盘技术硬盘作为一种机械与电子相结合的设备，其本身融合了机械、电子、电磁等多方面的技术。
而且，所有这些技术都会对硬盘的使用性能、安全性等方面产生一定影响。
1．硬盘的技术指标评判硬盘性能的标准很多，但都需要对容量、平均寻道时间、转速、最大外部数据传输率等技术参数进行综合评估。
● 容量容量是硬盘最直观也是最重要的指标之一，容量越大，所能存储的信息也就越大。
目前，主流硬盘的容量已经达到1TB ，其海量存储能力足以满足目前绝大多数用户的日常需求。
不过，硬盘总容量的大小与硬盘性能并无关系，真正影响硬盘性能的是单碟容量。
简单地说，硬盘的单碟容量越大，性能越好，反之则会稍差。
● 数据传输速率硬盘内部的传输，是指硬盘盘片读写的数据传送至硬盘的超高速缓冲区（Cache Buffer ）的速率，一般以MB/sec （兆字节每秒）或者Mbps （兆位每秒）为单位。
一般IDE 接口的硬盘为60~70MB/sec 的传送速率，较快的SCSI 硬盘有122～177 MB/sec 的传送速率。
而Serial ATA硬盘的传输速率为约748Mbps （约90~100MB/s ）。
提 示Mbps 代表每秒传输1，000，000比特。
例如：4Mbps=每秒钟传输4M 比特，数据传输速率的单位，字母b （bit ）是比特和字母 B （Byte ）是字节。
其换算方式：1MB/s=1Mbps ×8 ● 外部传输速率外部传输速率是指硬盘高速缓存与硬盘接口之间的数据传输速度，由于该参数与硬盘的接口类型有着直接关系，因此通常使用数据接口的速率来表示，单位为MB/s 。
目前，市场上不同接口的硬盘外部传输速率主要有表3-1所示的几种规格。
表3-1 不同硬盘接口的外部传输速率注 意表内给出的是每种接口的理论最大传输速率，由于在实际应用中会受到多种因素的影响，因此实际的外部传输速率会小于表内给出的数据。
● 平均寻道时间平均寻道时间（Average Seek Time ）是指硬盘在接到系统指令后，磁头从开始移动到移动至数据所在磁道的时间消耗平均值，其单位为毫秒（ms ）。
硬盘参数
硬盘的基础知识什么是硬盘问：什么是硬盘？答：英文“hard-disk”简称HD。
是一种储存量巨大的设备，作用是储存计算机运行时需要的数据。
计算机的硬盘主要由碟片、磁头、磁头臂、磁头臂服务定位系统和底层电路板、数据保护系统以及接口等组成。
计算机硬盘的技术指标主要围绕在盘片大小、盘片多少、单碟容量、磁盘转速、磁头技术、服务定位系统、接口、二级缓存、噪音和S.M.A.R.T. 等参数上。
什么是硬盘的平均潜伏期问：什么是硬盘的平均潜伏期？答：平均潜伏期（average latency），指当磁头移动到数据所在的磁道后，然后等待所要的数据块继续转动（半圈或多些、少些）到磁头下的时间，单位为毫秒（ms）。
平均潜伏期是越小越好，潜伏期小代表硬盘的读取数据的等待时间短，这就等于具有更高的硬盘数据传输率。
什么是DMA和PIO问：人们在谈论硬盘时经常提到DMA和PIO，那到底什么是DMA和PIO呢？答：这两种模式就是目前硬盘与主机进行数据交换的方式。
PIO模式是一种通过CPU执行I/O端口指令来进行数据的读写的数据交换模式；而DMA则是不经过CPU而直接从内存了存取数据的数据交换模式。
PIO的英文全称为“Programming Input/Output Model”，即“程序输入/输出”模式。
这种模式使用PC I/O端口指令来传送所有的命令、状态和数据。
由于驱动器中有多个缓冲区，对硬盘的读写一般采用I/O串操作指令，这种指令只需一次取指令就可以重复多次地完成I/O 操作，因此，达到高的数据传输率是可能的。
DMA的英文全称为“Direct Memory Access”，即“内存直接存取”模式。
它表示数据不经过CPU，而直接在硬盘和内存之间传送。
在多任务操作系统内，如OS/2、Linux、Windows NT等，当磁盘传输数据时，CPU可腾出时间来做其它事情，使服务器的数据性能大大提高。
而在DOS/Windows3.X环境里，CPU不得不等待数据传输完毕，所以在这种情况下，DMA 方式的意义并不大。
硬盘结构简介
硬盘结构简介信人: suzhe (I Love Linux), 信区: Linux标题: HardDisk,Partition,Boot,OSLoader专题(1)发信站: BBS 水木清华站(Sat Nov 20 16:12:06 1999)第一部分简介1,1一. 硬盘结构简介1. 硬盘参数释疑到目前为止, 人们常说的硬盘参数还是古老的CHS(Cylinder/Head/Sector) 参数. 那么为什么要使用这些参数,它们的意义是什么?它们的取值范围是什么?很久以前, 硬盘的容量还非常小的时候,人们采用与软盘类似的结构生产硬盘. 也就是硬盘盘片的每一条磁道都具有相同的扇区数.由此产生了所谓的3D参数(Disk Geometry). 既磁头数(Heads), 柱面数(Cylinders),扇区数(Sectors),以及相应的寻址方式.其中:磁头数(Heads)表示硬盘总共有几个磁头,也就是有几面盘片, 最大为255 (用8 个二进制位存储);柱面数(Cylinders) 表示硬盘每一面盘片上有几条磁道,最大为1023(用10 个二进制位存储);扇区数(Sectors) 表示每一条磁道上有几个扇区, 最大为63(用6个二进制位存储).每个扇区一般是512个字节, 理论上讲这不是必须的,但好象没有取别的值的.所以磁盘最大容量为:255 * 1023 * 63 * 512 / 1048576 = 8024 GB ( 1M =1048576 Bytes )或硬盘厂商常用的单位:255 * 1023 * 63 * 512 / 1000000 = 8414 GB ( 1M =1000000 Bytes )在CHS 寻址方式中, 磁头, 柱面, 扇区的取值范围分别为0到Heads - 1, 0 到Cylinders - 1, 1 到Sectors (注意是从1 开始).2. 基本Int 13H 调用简介BIOS Int 13H 调用是BIOS提供的磁盘基本输入输出中断调用, 它可以完成磁盘(包括硬盘和软盘)的复位, 读写, 校验, 定位, 诊断,格式化等功能.它使用的就是CHS 寻址方式, 因此最大识能访问8 GB 左右的硬盘(本文中如不作特殊说明, 均以1M = 1048576 字节为单位).3. 现代硬盘结构简介在老式硬盘中, 由于每个磁道的扇区数相等,所以外道的记录密度要远低于内道, 因此会浪费很多磁盘空间(与软盘一样). 为了解决这一问题,进一步提高硬盘容量, 人们改用等密度结构生产硬盘. 也就是说,外圈磁道的扇区比内圈磁道多. 采用这种结构后, 硬盘不再具有实际的3D参数,寻址方式也改为线性寻址, 即以扇区为单位进行寻址.为了与使用3D寻址的老软件兼容(如使用BIOSInt13H接口的软件), 在硬盘控制器内部安装了一个地址翻译器,由它负责将老式3D参数翻译成新的线性参数. 这也是为什么现在硬盘的3D参数可以有多种选择的原因(不同的工作模式, 对应不同的3D参数, 如LBA, LARGE, NORMAL).4. 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.二. Boot Sector 结构简介1. Boot Sector 的组成Boot Sector 也就是硬盘的第一个扇区, 它由MBR (MasterBoot Record),DPT (Disk Partition Table) 和Boot Record ID三部分组成.MBR 又称作主引导记录占用Boot Sector 的前446 个字节( 0 to 0x1BD ),存放系统主引导程序(它负责从活动分区中装载并运行系统引导程序).DPT 即主分区表占用64 个字节(0x1BE to 0x1FD),记录了磁盘的基本分区信息. 主分区表分为四个分区项, 每项16 字节,分别记录了每个主分区的信息(因此最多可以有四个主分区).Boot Record ID 即引导区标记占用两个字节(0x1FE and0x1FF), 对于合法引导区, 它等于0xAA55, 这是判别引导区是否合法的标志.Boot Sector 的具体结构如下图所示(参见NightOwl大侠的文章):下面还有喔(39%)│结束←<q> │↑/↓/PgUp/PgDn 移动│? 辅助说明│0000 ¦------------------------------------------------¦¦¦¦¦¦Master Boot Record¦¦¦¦¦¦主引导记录(446字节)¦¦¦¦¦¦¦01BD¦¦01BE ¦------------------------------------------------¦¦¦01CD¦分区信息1(16字节)¦01CE ¦------------------------------------------------¦¦¦01DD¦分区信息2(16字节)¦01DE ¦------------------------------------------------¦¦¦01ED¦分区信息3(16字节)¦01EE ¦------------------------------------------------¦¦¦01FD¦分区信息4(16字节)¦¦------------------------------------------------¦¦ 01FE ¦01FF¦¦55¦ AA¦¦------------------------------------------------¦2. 分区表结构简介分区表由四个分区项构成, 每一项的结构如下:BYTE State: 分区状态, 0 =未激活, 0x80 = 激活(注意此项)BYTE StartHead: 分区起始磁头号WORD StartSC: 分区起始扇区和柱面号,底字节的低6位为扇区号,高2位为柱面号的第9,10 位, 高字节为柱面号的低8 位BYTE Type: 分区类型, 如0x0B = FAT32, 0x83 = Linux 等,00 表示此项未用,07 = NTFSBYTE EndHead: 分区结束磁头号WORD EndSC:分区结束扇区和柱面号, 定义同前DWORD Relative:在线性寻址方式下的分区相对扇区地址(对于基本分区即为绝对地址)DWORD Sectors: 分区大小(总扇区数)注意: 在DOS / Windows 系统下,基本分区必须以柱面为单位划分( Sectors * Heads 个扇区), 如对于CHS 为764/255/63 的硬盘,分区的最小尺寸为255 * 63 * 512 / 1048576 = 7.844 MB.3. 扩展分区简介由于主分区表中只能分四个分区, 无法满足需求,因此设计了一种扩展分区格式. 基本上说, 扩展分区的信息是以链表形式存放的,但也有一些特别的地方.首先, 主分区表中要有一个基本扩展分区项,所有扩展分区都隶属于它,也就是说其他所有扩展分区的空间都必须包括在这个基本扩展分区中.对于DOS / Windows 来说, 扩展分区的类型为0x05.除基本扩展分区以外的其他所有扩展分区则以链表的形式级联存放, 后一个扩展分区的数据项记录在前一个扩展分区的分区表中,但两个扩展分区的空间并不重叠.扩展分区类似于一个完整的硬盘, 必须进一步分区才能使用.但每个扩展分区中只能存在一个其他分区. 此分区在DOS/Windows环境中即为逻辑盘.因此每一个扩展分区的分区表(同样存储在扩展分区的第一个扇区中)中最多只能有两个分区数据项(包括下一个扩展分区的数据项).扩展分区和逻辑盘的示意图如下:¦-----------------------¦--------¦ 主扩展分区(/dev/hda2) ¦^¦-----------------------¦¦¦扩展¦分区项1¦--\¦¦¦------------¦¦¦ ¦分区表¦分区项2 ¦--+--\¦¦-----------------------¦¦ ¦¦¦¦¦ ¦¦ ¦ 逻辑盘 1 (/dev/hda5)¦<-/ ¦¦¦¦¦ ¦¦扩展分区2¦<----/¦-----------------------¦扩¦扩展¦分区项1¦--¦¦------------¦ ¦展¦分区表¦分区项2 ¦--+--¦-----------------------¦ ¦ ¦分¦¦¦ ¦¦ 逻辑盘 2 (/dev/hda6)¦<-/ ¦区¦¦¦ ¦¦-----------------------¦¦¦¦扩展分区3¦<----/¦¦-----------------------¦¦¦扩展¦分区项1¦--\¦¦¦------------¦¦¦¦分区表¦分区项2 ¦¦¦¦-----------------------¦¦ ¦¦¦¦¦¦ 逻辑盘 3 (/dev/hda7)¦<-/ ¦¦¦¦¦-----------------------¦---------¦扩展¦分区项1¦--¦¦------------¦ ¦展¦分区表¦分区项2 ¦--+--¦-----------------------¦ ¦ ¦分¦¦¦ ¦¦ 逻辑盘 2 (/dev/hda6)¦<-/ ¦区¦¦¦ ¦¦-----------------------¦¦¦¦扩展分区3¦<----/¦¦扩展¦分区项1¦--\¦¦¦------------¦¦¦¦分区表¦分区项2 ¦¦¦ ¦-----------------------¦¦ ¦¦¦¦¦¦ 逻辑盘 3 (/dev/hda7)¦<-/ ¦¦¦¦¦-----------------------¦---------(未完待续)标题: HardDisk,Partition,Boot,OSLoader专题(2)三. 系统启动过程简介系统启动过程主要由一下几步组成(以硬盘启动为例):1. 开机:-)2. BIOS 加电自检( Power On Self Test -- POST )内存地址为0ffff:00003. 将硬盘第一个扇区(0头0道1扇区, 也就是BootSector)读入内存地址0000:7c00 处.4. 检查(WORD) 0000:7dfe 是否等于0xaa55,若不等于则转去尝试其他启动介质,如果没有其他启动介质则显示"No ROM BASIC" 然后死机.5. 跳转到0000:7c00 处执行MBR 中的程序.6. MBR 首先将自己复制到0000:0600 处,然后继续执行.7. 在主分区表中搜索标志为活动的分区.如果发现没有活动分区或有不止一个活动分区, 则转停止.8. 将活动分区的第一个扇区读入内存地址0000:7c00处.9. 检查(WORD) 0000:7dfe 是否等于0xaa55,若不等于则显示"Missing Operating System" 然后停止,或尝试软盘启动.10. 跳转到0000:7c00处继续执行特定系统的启动程序.11. 启动系统 ...以上步骤中2,3,4,5 步是由BIOS 的引导程序完成.6,7,8,9,10步由MBR中的引导程序完成.一般多系统引导程序(如SmartFDISK, BootStar, PQBoot等)都是将标准主引导记录替换成自己的引导程序, 在运行系统启动程序之前让用户选择要启动的分区.而某些系统自带的多系统引导程序(如lilo, NT Loader等)则可以将自己的引导程序放在系统所处分区的第一个扇区中, 在Linux 中即为SuperBlock (其实SuperBlock 是两个扇区).注: 以上各步骤中使用的是标准MBR,其他多系统引导程序的引导过程与此不同.标题: Harddisk,Partition,Boot,OSLoader专题（3）第二部分技术资料第一章扩展Int13H 技术资料一. 简介设计扩展Int13H 接口的目的是为了扩展BIOS 的功能,使其支持多于1024柱面的硬盘, 以及可移动介质的琐定, 解锁及弹出等功能.二. 数据结构1. 数据类型约定BYTE 1 字节整型(8 位)WORD 2 字节整型( 16 位)DWORD 4 字节整型( 32 位)QWORD8 字节整型( 64 位)2. 磁盘地址数据包Disk Address Packet (DAP)DAP 是基于绝对扇区地址的, 因此利用DAP, Int13H可以轻松地逾越1024 柱面的限制, 因为它根本就不需要CHS 的概念.DAP 的结构如下:struct DiskAddressPacket{BYTE PacketSize;//数据包尺寸(16字节)BYTE Reserved;//==0WORD BlockCount;//要传输的数据块个数(以扇区为单位)DWORD BufferAddr;//传输缓冲地址(segment:offset)QWORD BlockNum;//磁盘起始绝对块地址};PacketSize 保存了DAP 结构的尺寸,以便将来对其进行扩充. 在目前使用的扩展Int13H 版本中PacketSize 恒等于16. 如果它小于16, 扩展Int13H 将返回错误码( AH=01, CF=1 ).BlockCount 对于输入来说是需要传输的数据块总数,对于输出来说是实际传输的数据块个数. BlockCount = 0 表示不传输任何数据块.BufferAddr 是传输数据缓冲区的32 位地址(段地址:偏移量). 数据缓冲区必须位于常规内存以内(1M).BlockNum表示的是从磁盘开始算起的绝对块地址(以扇区为单位),与分区无关. 第一个块地址为0. 一般来说, BlockNum 与CHS地址的关系是:BlockNum = cylinder * NumberOfHeads +head *SectorsPerTrack +sector - 1;其中cylinder, head, sector 是CHS 地址,NumberOfHeads 是磁盘的磁头数, SectorsPerTrack 是磁盘每磁道的扇区数.也就是说BlockNum 是沿着扇区->磁道->柱面的顺序记数的. 这一顺序是由磁盘控制器虚拟的,磁盘表面数据块的实际排列顺序可能与此不同(如为了提高磁盘速度而设置的间隔因子将会打乱扇区的排列顺序).3. 驱动器参数数据包Drive Parameters Packet驱动器参数数据包是在扩展Int13H的取得驱动器参数子功能调用中使用的数据包. 格式如下:struct DriveParametersPacket{WORD InfoSize;// 数据包尺寸(26 字节)WORD Flags;// 信息标志DWORD Cylinders;// 磁盘柱面数DWORD Heads;// 磁盘磁头数DWORD SectorsPerTrack;//每磁道扇区数QWORD Sectors;// 磁盘总扇区数WORD SectorSize;// 扇区尺寸(以字节为单位) };信息标志用于返回磁盘的附加信息, 每一位的定义如下:0 位:0 = 可能发生DMA 边界错误1 = DMA 边界错误将被透明处理如果这位置1, 表示BIOS 将自动处理DMA边界错误, 也就是说错误代码09H 永远也不会出现.1 位:0 = 未提供CHS 信息1 = CHS 信息合法如果块设备的传统CHS几何信息不适当的话, 该位将置0.2 位:0 = 驱动器不可移动1 = 驱动器可移动3 位: 表示该驱动器是否支持写入时校验.4 位:0 = 驱动器不具备介质更换检测线1 = 驱动器具备介质更换检测线5 位:0 = 驱动器不可锁定1 = 驱动器可以锁定要存取驱动器号大于0x80 的可移动驱动器,该位必须置1(某些驱动器号为0 到0x7F的设备也需要置位)6 位:0 = CHS 值是当前存储介质的值(仅对于可移动介质), 如果驱动器中有存储介质, CHS 值将被返回.1 = CHS 值是驱动器支持的最大值(此时驱动器中没有介质).7 - 15 位: 保留, 必须置0.(未完待续)标题: HardDisk,Partition,Boot,OSLoader专题(4)三. 接口规范1. 寄存器约定在扩展Int13H 调用中一般使用如下寄存器约定:DS:SI ==> 磁盘地址数据包( disk address packet)dl==> 驱动器号ah==> 功能代码/ 返回码在基本Int13H 调用中, 0 - 0x7F之间的驱动器号代表可移动驱动器0x80 - 0xFF 之间的驱动器号代表固定驱动器. 但在扩展Int13H调用中0x80 - 0xFF 之间还包括一些新出现的可移动驱动器, 比如活动硬盘等.这些驱动器支持先进的锁定,解锁等功能.ah 返回的错误码除了标准Int13H调用规定的基本错误码以外,又增加了以下错误码:B0h驱动器中的介质未被锁定B1h驱动器中的介质已经锁定B2h介质是可移动的B3h介质正在被使用B4h锁定记数溢出B5h合法的弹出请求失败2. API 子集介绍1.x 版的扩展Int13H 调用中规定了两个主要的API 子集.第一个子集提供了访问大硬盘所必须的功能, 包括检查扩展In13H是否存在( 41h ), 扩展读( 42h ), 扩展写( 43h ), 校验扇区( 44h ),扩展定位( 47h ) 和取得驱动器参数( 48h ).第二个子集提供了对软件控制驱动器锁定和弹出的支持, 包括检查扩展Int13H 是否存在( 41h ), 锁定/解锁驱动器( 45h ), 弹出驱动器( 46h),取得驱动器参数( 48h ), 取得扩展驱动器改变状态( 49h ), int 15h.如果使用了调用规范中不支持的功能, BIOS 将返回错误码ah =01h, CF = 1.3. API 详解1) 检验扩展功能是否存在入口:AH = 41hBX = 55AAhDL = 驱动器号返回:CF = 0AH = 扩展功能的主版本号AL = 内部使用BX = AA55hCX = API 子集支持位图CF = 1AH = 错误码01h, 无效命令这个调用检验对特定的驱动器是否存在扩展功能.如果进位标志置1 则此驱动器不支持扩展功能. 如果进位标志为0, 同时BX = AA55h, 则存在扩展功能. 此时CX 的0 位表示是否支持第一个子集,1位表示是否支持第二个子集.对于1.x 版的扩展Int13H 来说, 主版本号AH = 1. AL是副版本号, 但这仅限于BIOS 内部使用, 任何软件不得检查AL 的值.2) 扩展读入口:AH = 42hDL = 驱动器号DS:SI = 磁盘地址数据包(Disk Address Packet)CF = 0, AH = 0 成功CF = 1, AH = 错误码这个调用将磁盘上的数据读入内存. 如果出现错误, DAP 的BlockCount 项中则记录了出错前实际读取的数据块个数.3) 扩展写入口:AH = 43hAL0 位= 0 关闭写校验1 打开写校验1 - 7 位保留, 置0DL = 驱动器号DS:SI = 磁盘地址数据包(DAP)返回:CF = 0, AH = 0 成功CF = 1, AH = 错误码这个调用将内存中的数据写入磁盘. 如果打开了写校验选项,但BIOS 不支持, 则会返回错误码AH = 01h, CF = 1. 功能48h可以检测BIOS是否支持写校验.如果出现错误, DAP 的BlockCount项中则记录了出错前实际写入的数据块个数.4) 校验扇区入口:AH = 44hDL = 驱动器号DS:SI = 磁盘地址数据包(Disk Address Packet)CF = 0, AH = 0 成功CF = 1, AH = 错误码这个调用校验磁盘数据,但并不将数据读入内存.如果出现错误, DAP 的BlockCount 项中则记录了出错前实际校验的数据块个数.(未完待续)标题: HardDisk,Partition,Boot,OSLoader专题(5)5) 锁定/解锁驱动器入口:AH = 45hAL= 0 锁定驱动器= 1 驱动器解锁= 02 返回锁定/解锁状态= 03h-FFh - 保留DL = 驱动器号返回:CF = 0, AH = 0 成功CF = 1, AH = 错误码这个调用用来缩定指定驱动器中的介质.所有标号大于等于0x80 的可移动驱动器必须支持这个功能.如果在支持可移动驱动器控制功能子集的固定驱动器上使用这个功能调用,将会成功返回.驱动器必须支持最大255次锁定, 在所有锁定被解锁之前,不能在物理上将驱动器解锁. 解锁一个未锁定的驱动器,将返回错误码AH= B0h.如果锁定一个已锁定了255次的驱动器, 将返回错误码AH = B4h.锁定一个没有介质的驱动器是合法的.6) 弹出可移动驱动器中的介质入口:AH = 46hAL = 0 保留DL = 驱动器号返回:CF = 0, AH = 0 成功CF = 1, AH = 错误码这个调用用来弹出指定的可移动驱动器中的介质.所有标号大于等于0x80 的可移动驱动器必须支持这个功能.如果在支持可移动驱动器控制功能子集的固定驱动器上使用这个功能调用,将会返回错误码AH = B2h (介质不可移动).如果试图弹出一个被锁定的介质将返回错误码AH = B1h (介质被锁定).如果试图弹出一个没有介质的驱动器, 则返回错误码Ah =31h (驱动器中没有介质).如果试图弹出一个未锁定的可移动驱动器中的介质,Int13h会调用Int15h (AH = 52h) 来检查弹出请求能否执行.如果弹出请求被拒绝则返回错误码(同Int15h). 如果弹出请求被接受,但出现了其他错误, 则返回错误码AH =B5h.7) 扩展定位入口:AH = 47hDL = 驱动器号DS:SI = 磁盘地址数据包(Disk Address Packet)返回:CF = 0, AH = 0 成功CF = 1, AH = 错误码这个调用将磁头定位到指定扇区.8) 取得驱动器参数入口:AH = 48hDL = 驱动器号DS:SI = 返回数据缓冲区地址返回:CF = 0, AH = 0 成功DS:SI 驱动器参数数据包地址,(参见前面的文章)CF = 1, AH = 错误码这个调用返回指定驱动器的参数.9) 取得扩展驱动器介质更换检测线状态入口:AH = 49hDL = 驱动器号返回:CF = 0, AH = 0介质未更换CF = 1, AH = 06h 介质可能已更换这个调用返回指定驱动器的介质更换状态.这个调用与Int13h AH = 16h 子功能调用相同,只是允许任何驱动器标号.如果对一台支持可移动介质功能子集的固定驱动器使用此功能,则永远返回CF = 0, AH = 0.简单地将可移动介质锁定再解锁就可以激活检测线,而无须真正更换介质.10) Int 15h 可移动介质弹出支持入口:AH = 52hDL = 驱动器号返回:CF = 0, AH = 0 弹出请求可能可以执行CF = 1, AH = 错误码B1h 或B3h 弹出请求不能执行这个调用是由Int13h AH=46h弹出介质功能调用内部使用的作者Blog：/Drate/相关文章信息部门人员角色划分及任职资格基于Active Directory的用户验证最令员工讨厌的考勤有必要吗？IT组织如何完成企业信息集成关于BI与“数据仓库”在企业何时进行实施的讨论。
硬盘参数知多少
硬盘参数知多少容量（Volume）容量的单位为兆字节（MB）或千兆字节（GB）。
目前的主流硬盘容量为8．4GB以上。
影响硬盘容量的因素有单碟容量和碟片数量，单碟容量通常为2．1GB～4．3GB，最大的为迈拓的钻石七代，单碟容量达到6．8GB。
许多人发现，计算机中显示出来的容量往往比硬盘容量的标称值要小。
这是由于不同的单位转换关系造成的。
我们知道，在计算机中1GB＝1024MB，而硬盘厂家通常是按照1G＝1000MB进行换算的。
平均寻道时间（AverageSeekTime）硬盘的平均寻道时间是指硬盘的磁头从初始位置移动到盘面指定磁道所需的时间，是影响硬盘内部数据传输率的重要参数。
硬盘读取数据的实际过程大致是：硬盘接收到读取指令后，磁头从初始位置移到目标磁道位置（经过一个寻道时间），然后从目标磁道上找到所需读取的数据（经过一个等待时间）。
这样我们看到硬盘在读取数据时，要经过一个平均寻道时间和一个平均等待时间，平均访问时间＝平均寻道时间＋平均等待时间。
在等待时间内，磁头已到达目标磁道上方，只等所需数据扇区旋转到磁头下方即可读取。
这个时间当然越小越好，但它受限于硬盘的机械结构。
目前硬盘的平均寻道时间通常在9ms到11ms之间，如迈拓的钻石7代系列平均寻道时间为9ms。
因此转速也是影响硬盘内部数据传输率的重要参数。
转速（Rotationalspeed）硬盘的转速是指硬盘盘片每分钟转过的圈数，单位为RPM（RotationPerMinute）。
一般硬盘的转速都达到5400RPM（每分钟5400转），而部分硬盘如迈拓的金钻系列则达到了7200RPM。
有些SCS I接口的硬盘使用了液态轴承技术，转速可达10020RPM。
上述的平均等待时间，为盘片旋转一周所需时间的一半，主要就由硬盘转速来决定。
缓存（Cache）由于CPU与硬盘之间存在巨大的速度差异，为解决硬盘在读写数据时CPU的等待问题，在硬盘上设置适当的高速缓存，以解决二者之间速度不匹配的问题。
希捷常见型号硬盘技术参数一览表
逻辑 扇区数
63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63
扇区 字节数
512 512 512 512 512 512 512 512 512 512 512 512 512 512 512 512 512
缓存 （M）
8 8 8 8 8 8 8 8 8 2 8 2 8 2 8 2 2
逻辑 柱面 16383 16383 16383 16383 16383 16383 16383 16383 16383 16383 16383 16383 16383 16383 16383 16383 16383
逻辑 磁头数
16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16
系列
型号
ST3400832A ST3300831A ST3250823A ST3200826A 7200.8 ST3400832AS ST3300831AS ST3250823AS ST3200826AS 7200.7 ST3200822A Plus ST3200021A ST3160023A ST3160021A ST3120026A 7200.7 ST3120022A ST380013A ST380011A ST340014A
逻辑 扇区数
63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63
扇区 字节数
512 512 512 512 512 512 512 512 512 512 512 512 512
缓存 （M）
2 2 2 2 2 2 2 512K 512K 512K 512K 512K 512K
逻辑 磁头数
HDD知识简介-A00
2009
2TB 1TB
2007
1TB 750G B 500G B
2015
SCS I 300G B 146G B 2001 73GB
2014
512G B
2008
2003
250G B 160G B
盘片
磁头
空气过滤片
传动部件
磁头停放区
音圈马达
磁头臂
永磁铁
串行借口
硬盘结构
PCB
NAND闪存芯片
SATA接口
NAND闪存控制器及接 口芯片
接口芯片 NAND闪存芯片
NAND闪存控制器
硬盘的主要指标
•容量：指硬盘能存储的数据量大小，以字节为基本单位. •单碟容量：指包括正反两面的单个碟片的总容量. •转速：即主轴马达转动速度，单位为RPM（Round Per Minute）,即每分钟盘片转动圈数 . •缓存：是硬盘控制器上的一块内存芯片，具有极快的存取速度，它是硬盘内部盘片和外 部接口之间的缓冲器. •平均访问时间：硬盘磁头找到目标数据所需的平均时间. •平均寻道时间：磁头寻找目标数据所在磁道所需的平均时间. •平均潜伏时间：当磁头移动到数据所在的磁道后，等待指定的数据扇区转动到磁头下方 的时间. •数据传输率：
HDD存储知识介绍
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目录
硬盘技术 RAID技术 磁盘阵列 存储架构
硬盘 技术
硬盘的结构及主要技术 硬盘的种类及发展趋势 企业级硬盘与桌面级硬盘的区别 目前主要的硬盘厂商 硬盘类型选择 常见问题答疑
硬盘 技术
实验十：磁盘管理
实验十：磁盘管理一、实验准备知识：详见 P81-94 磁盘相关概念： 硬盘的技术指标： 主轴转速： 指硬盘盘片在一分钟内所能完成的最大转数。
平均寻道时间： 指磁头从得到指令到寻找到数据所在磁道的时间，它描述硬盘读取 数据的能力。
数据传输率： 指的是从硬盘缓存向外输出数据的速度，单位为 MB/s 。
高速缓存： 缓存是数据的临时寄存器，主要用来缓解速度差和实现数据预存取等。
单碟容量： 指每张碟片的最大容量。
这是反映硬盘综合性能指标的一个重要的因素。
硬 盘接口方式： FC-AL 接口主要应用于任务级的关键数据的大容量实时存储。
可以满足高性能、高 可靠和高扩展性的存储需要。
SCSI 接口主要应用于商业级的关键数据的大容量存储。
SAS 接口是个全才，可以支持 SAS 和 SATA 磁盘，很方便地满足不同性价比的存储 需求，是具有高性能、高可靠和高扩展性的解决方案，因而被业界公认为取代并行 SCSI 的不二之选。
SATA 接口主要应用于非关键数据的大容量存储，近线存储和非关键性应用(如替 代以前使用磁带的数据备份) 。
PATA (俗称IDE )接口已基本淘汰。
两种硬盘存储方式： 基本硬盘存储 在基本磁盘上存储数据需要在磁盘上创建主分区、扩展分区和逻辑分区，然后 对这些分区进行管理。
动态硬盘存储 在动态磁盘上存储数据需要在磁盘上创建动态卷，然后对这些卷进行管理。
硬盘分区：硬盘分区： 数据以文件的形式存储在硬盘里，在读取相应文件时，用户必须要给出相应 1、 1) 2) 3) 2、 1) 的规则，这就是分区的概念，分区实际上就是对硬盘的一种格式化。
当创建分区时，就已经设置好了硬盘的各项物理参数，这主要是通过写磁盘的主引导记录 区( MBR )来完成。
MBR 位于硬盘的 0磁道 0柱面 1扇区【 512 字节】 装载操作系统的硬盘引导程序【 446 字节】 硬盘分区表 (Disk Partition Table, DPT) 【64 字节】 分区 ID 或者类型 分区起始磁道 分区磁道数 最后两个字节“ 55, AA”是分区的结束标志 主引导记录中包含了硬盘的一系列参数和一段引导程序。
S.M.A.R.T描述及参数简介
S.M.A.R.T.目前主流硬盘都支持S.M.A.R.T.S.M.A.R.T的全称为“Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology”，即“自我监测、分析及报告技术”。
支持S.M.A.R.T技术的硬盘可以通过硬盘上的监测指令和主机上的监测软件对磁头、盘片、马达、电路的运行情况、历史记录及预设的安全值进行分析、比较。
当出现安全值范围以外的情况时，就会自动向用户发出警告。
目录基本信息S.M.A.R.T究竟是什么？S.M.A.R.T在何处？如何工作？S.M.A.R.T信息表由什么组成？通过软件查看硬盘的健康状况SCSI系统中的S.M.R.A.T技术S.M.A.R.T的预测效果特殊问题的解答基本信息S.M.A.R.T究竟是什么？S.M.A.R.T在何处？如何工作？S.M.A.R.T信息表由什么组成？通过软件查看硬盘的健康状况SCSI系统中的S.M.R.A.T技术S.M.A.R.T的预测效果特殊问题的解答基本信息S.M.A.R.T.（自监测、分析、报告技术）：这是现在硬盘普遍采用的数据安全技术，在硬盘工作的时候监测系统对电机、电路、磁盘、磁头的状态进行分析，当有异常发生的时候就会发出警告，有的还会自动降速并备份数据。
早在上个世纪九十年代，人们就意识到数据的宝贵性胜于硬盘自身价值，渴望有种技术能对硬盘故障进行预测并实现相对安全的数据保护，因此S.M.A.R.T技术应运而生。
目前，虽然大多数硬盘的平均无故障时间(MTBF)已达30000～50000小时以上，然而对于不少用户，特别是商业用户而言，一次普通的硬盘故障便足以造成灾难性后果，所以时至今日，S.M.A.R.T技术仍为我们所用。
S.M.A.R.T究竟是什么？该技术由Compaq公司率先开发，IBM、希捷、富士通、昆腾等硬盘厂商参与修正，并融合了Compaq公司的IntelliSafe诊断技术和IBM的PFA检测技术特点。
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磁盘的主要技术参数
磁盘是计算机系统中重要的存储设备之一，它用于储存操作系统、应用程序和用户数据。
磁盘的主要技术参数决定了其性能和可靠性，下面将从容量、速度、接口、转速和电源等方面进行介绍。
首先是磁盘的容量，它是指磁盘可以存储的数据量大小。
磁盘容量通常以GB、TB甚至PB为单位。
随着技术的进步，磁盘
容量不断提高，目前已经有大容量磁盘达到14TB以上。
其次是磁盘的速度，它影响着磁盘的读写性能。
磁盘速度通常以转数来表示，常见的有5400转、7200转和10000转等。
转
速越高，磁盘的读写速度越快，但同时也会增加磁盘的功耗和噪音。
除了转速，磁盘的数据传输速率也是衡量速度的重要指标，它表示单位时间内磁盘与计算机之间数据的传输量。
接下来是磁盘的接口，它决定了磁盘如何与计算机进行连接。
常见的磁盘接口包括SATA、SAS和PCIe等。
SATA接口是
最常见的磁盘接口，它具有成本低、可靠性高的特点。
而
SAS接口则更适用于高性能的服务器和存储系统。
PCIe接口
则是一种更快速的接口，适用于高性能计算和数据中心等领域。
另一个重要的参数是磁盘的转速，它表示磁盘盘片每分钟旋转的圈数。
随着转速的增加，磁盘的性能也会提高，但也会带来更高的功耗和噪音。
目前，7200转是较为常见的转速，但也
有特殊需求下的高转速磁盘，如10000转和15000转。
最后是磁盘的电源参数，其中包括工作电压和功耗。
磁盘的工作电压通常为12V或5V，不同型号的磁盘可能会有所不同。
功耗则表示磁盘在工作状态下消耗的电功率，它通常以瓦特（W）为单位。
低功耗的磁盘对于节能和降低散热都有一定的优势，特别是对于大规模数据中心等场景。
总之，磁盘的主要技术参数涵盖了容量、速度、接口、转速和电源等方面。
了解这些参数对于选择合适的磁盘以满足需求是非常重要的。
除了以上介绍的参数，还有一些其他参数也需要考虑，如寻道时间、平均故障间隔时间（MTBF）和数据安全等，这些也都是评估磁盘性能和可靠性的重要指标。