数据恢复基础 - 4.硬盘探秘之启动过程与性能指标

 

1.1.4 硬盘的启动过程
 
硬盘就像是一台微型的计算机,从加电到准备就绪,也需要一个过程。现在,我们来看一下硬盘的启动过程。
(1) 硬盘通电以后,DSP首先运行ROM中的程序,部分硬盘会检查各部件的完整性。
(2) 然后盘片电机起转,当转速达到预定转速时,磁头开始动作,定位到盘片的固件区,读取硬盘的固件程序和坏道表,部分硬盘会先将ROM中记忆的系列号与盘片上的进行比较,如果不一致,硬盘会终止初始化工作。如果固件的关键扇区或文件损坏,硬盘可能出现敲盘、不能被BIOS识别或识别错误等故障。
(3) 当所有必须的固件正常读出后,磁盘即进入就绪状态,等待接收工作指令进行数据的读写操作。

 

1.1.5 硬盘的性能指标
 
1.硬盘的转速(Spindle Speed)
硬盘转速就是指硬盘主轴电机的转动速度,一般以每分钟多少转来表示(rpm)。硬盘的主轴马达带动盘片高速旋转,产生浮力使磁头飘浮在盘片上方。要将所要存取资料的扇区移动到磁头下方,转速越快,等待时间也就越短。随着硬盘容量的不断增大,硬盘的转速也在不断提高。然而,转速的提高也带来了磨损加剧、温度升高、噪声增大等一系列负面影响。
 
2.硬盘的数据传输率(Data Transfer Rate)
数据传输率包括外部数据传输率(External Transfer Rate,又称突发传输速率)和内部数据传输率(Internal Transfer Rate)两种。我们常常说的ATA100中的100就代表着这块硬盘外部数据传输率的理论值是100Mb/s,也就是电脑通过数据总线从硬盘内部的缓存区中所读取数据的最高速率。而内部数据传输率可能并不被大家所熟知,但它才是一块硬盘性能好坏的重要指标,它指的是磁头至硬盘缓存间的数据传输率。
 
3.硬盘缓存
缓存是硬盘与外部总线交换数据的场所。硬盘读数据的过程是将要读取的资料存入缓存,等缓存中填充满数据或者要读取的数据全部读完后再从缓存中以外部传输率传向硬盘外的数据总线。可以说它起到了内部和外部数据传输的平衡作用。
可见,缓存的作用是相当重要的。目前主流硬盘的缓存主要有8MB和2MB两种,一般以SDRAM为主。根据写入方式的不同,有写通式和回写式两种。现在的多数硬盘都是采用的回写式。

4.平均寻道时间(Average Seek Time)

平均寻道时间指的是从硬盘接到相应指令开始到磁头移到指定磁道为止所用的平均时间,单位为毫秒(ms)。这是硬盘一个非常重要的指标,这个指标和后面要谈到的平均访问时间有着密切的联系。
5. 柱面切换时间(Cylinder Switch Time)
柱面切换时间也称为道至道切换时间(Track to Track Time),指的是两个相邻的柱面进行切换所用的时间,具体到磁道上是指磁头从当前磁道上方移动到相邻的磁道上方所用的时间,单位为毫秒(ms)。
6. 平均潜伏期(Average Latency Time)
平均潜伏期指的是磁头移动到指定磁道后,还需要多少时间指定的(即要读取或者写入的)扇区才会转到磁头下进行读取或者写入的相关操作。很明显,这个时间与盘片的转速有关,平均潜伏期一般指盘片旋转一周所用时间的一半,单位为毫秒(ms)。这样我们就可以很轻松地换算出硬盘转速和平均潜伏期的一一对应关系。换算公式为:
(60 × 1000)/(硬盘转速 × 2) = 平均潜伏期
7. 平均访问时间(Average Access Time)
这项指标在官方技术文档中一般不会出现,它指的是从相应的读指令或者写指令发出开始到有指定的扇区转到磁头下等待进行读取或者写入(也有的称为从读/写指令发出到第一笔数据读/写所用的时间)为止的这段时间。  
 
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