硬盘坏道修复原理及应用相关知识.docx
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2022-07-09
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硬盘坏道修复原理及应用相关知识
软件能够修复硬盘吗？要弄清楚这个问题，必须先从硬盘内部的结构谈起，先搞
清楚硬盘损坏的原因和机理。
硬盘的结构
关于硬盘结构的文章已经非常多了，不过真正要说清楚的话，就算专门出一
本书也说不完，因此这里就不再从头细细讲述了。只是要讲明白一点，到目前为
止，在很多文章、技术资料甚至教科书里面讲述的硬盘结构模式，已经是非常老
式的硬盘结构了。对于现在的新硬盘来说，都已经全部不采用这样的结构，而是
采用了更为复杂、也更加科学的结构方式。
在老式硬盘中，采用的都是比较古老的CHS（Cylinder/Head/Sector）结构
体系。因为很久以前，在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），即是磁头数（Heads）、柱面数（Cylinders）、扇
区数（Sectors）以及相应的 3D 寻址方式。
其中：磁头数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，理论上讲你可以取任何一个
你喜欢的数值，但好像至今还没有发现取别的值的。
所 以 磁 盘 最 大 容 量 为 ：
255×1023×63×512/1048576＝8024MB（1M＝1048576Bytes）
或 硬 盘 厂 商 常 用 的 单 位 ：
255×1023×63×512/1000000＝8414MB（1M＝1000000Bytes）
由于在老式硬盘的 CHS 结构体系中，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（软盘也是一样）。为了进一步提高
硬盘容量，现在硬盘厂商都改用等密度结构生产硬盘。这也就是说，每个扇区的磁
道长度相等，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。而为了与使用 3D
寻址的老软件兼容（如使用 BIOSInt13H 接口的软件），厂商通常在硬盘控制器内
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（不同的工作模式可以对应不同
的 3D 参数，如LBA、LARGE、NORMAL）。而随着磁盘密度的增加、机构的进一步
复杂、功能和速度上的提高，如今的硬盘都会在磁盘里面划分出一个容量比较大的，
称为“系统保留区”的区域，用来储存硬盘的各种信息、参数和控制程序，有的甚
至把硬盘的 Fireware 也做到了系统保留区里面（原来这些信息都是储存在硬盘
控制电路板的芯片上的）。这样虽然可以进一步简化生产的流程，加快生产速度和
降低生产成本，但是从另一方面，却又大大增加了硬
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