硬盘作为数据的载体，是电脑用户们最熟悉不过的PC配件了。不过大多数用户平时都是看到硬盘的外表，对于其精密的内部了解可能就不多了。其实硬盘的内部结构也没有想象中的那么复杂，下面的这篇文章将为初级读者展示硬盘内部结构，通过拆解让大家对硬盘内部有一定的认识。
　　这次为大家介绍的，是老一代用户比较熟悉的曾经风靡一时的腾龙3代60GXP硬盘。虽然经历了风光无限美的玻璃硬盘最后因为翻修极高而退出了历史舞台，但是60GXP作为硬盘技术的革新突破点，还是能作为硬盘发展史上的聚焦点而载入史册。注意：笔者要郑重地提醒大家，像本文所介绍这样拆解硬盘会给其保存的数据带来不可挽回的损坏，请大家一定要慎重！本次拆解的硬盘虽属旧产品，不过现在新旧产品的内部构造是大同小异的。




　　这次给大家介绍硬盘的MODEL号为：IC35L040AVER07-0，从编号我们可以看出，这是“IBM Corporation”公司、3.5英寸、高度1英寸、40GB、ATA接口、60 GXP系列、7200转/分的硬盘。除了硬盘表面上七颗螺丝外，还有三颗螺丝需要揭开贴纸才可以取下（如上图红圈所示）。在图示右侧虚线所圈的位置，可以在一个小孔旁看见“DO NOT COVER THIS HOLE”的提示。我们知道硬盘工作的时候盘片因高速旋转而与空气发生剧烈摩擦导致盘腔内部温度急剧上升，特别是在炎热的夏天。此小孔的作用就是让盘腔内部的热气可以顺利排除，使腔内压力与大气压保持一致。由于硬盘内部相对来说是密封的，所以透气孔经过了一个高效的尘埃过滤器和内部相通，用以保证盘腔内部无尘的洁净环境。



　　在电路板的正面，我们可以清晰地看到主轴驱动芯片、读/写通道芯片和数据处理芯片。


　在电路板的背面还有一颗HY 2M的缓存芯片。


　　揭开60GXP神秘的面纱，其内部的秘密也就展现在大家眼前。上图是打开了磁头驱动电机上半部分的俯视图。
　　在上图中最抢眼的就是光滑、洁净的盘片——没错，那就是硬盘中承载数据存储的介质、也是60GXP的技术闪亮点：玻璃盘片。我们知道，一般制作硬盘盘片都是以铝合金材料作为盘基的，而IBM的硬盘工程师则采用了石英玻璃作为盘基。石英玻璃是一种较铝合金更为坚固耐磨的盘片材质，生产成本较为低廉、磁盘的存储密度大，在盘片高速旋转时的稳定性和可靠性也有不同程度地提高，而且玻璃盘片的表面更为平滑、磁头在盘片上的飞行高度降得更低、数据读取动作更为迅速，使得其性能方面更是遥遥领先。但是，正因为磁头飞行高度的降低致使玻璃盘片的硬盘对震动更为敏感，而IBM的工程师在当时也没有意识到需要研发相应的磁盘抗震技术来弥补这一缺陷，最终导致玻璃硬盘出现大规模故障，IBM往日与日同辉的硬盘事业部也因此难逃瓦解的命运。


　为了可以完好地把各个部件拆卸下来，我们先要把磁头传动臂转到盘片上，拆下磁头载入/载出轨道，再把传动臂转出来并小心地取下。松开盘片上轴毂的螺丝，我们可以看见此硬盘内封装了两张用垫圈隔开的玻璃盘片。



　60GXP还采用了以陶瓷为材料制作的主轴和轴承（仍是滚珠轴承），它比金属的主轴、轴承更为光滑坚固，可以极大减少工作时发出的噪音。上图为硬盘的电机，中间圆柱形的是主轴。



　　此块硬盘的磁头驱动电机采用了音圈式旋转的步进电机，它的结构非常简单，就是在磁头传动臂末端套上一组电磁线圈，线圈的上下两面各装一个磁性非常强的永磁体。当有电流通过线圈，根据电磁感应原理，传动臂会以传动轴为中心发生偏转，而磁头移动的距离是根据控制器在盘面上磁头位置的信息编码来得到的。我们知道，硬盘寻道需要磁头来回地移动，一个高精度的磁头驱动电机可以快速地驱动磁头按照系统指令指向的磁道进行精准的定位和跟踪，保证数据读写的可靠性和完整性。


　　在硬盘中侧部靠4PIN电源插口的方向，大家可以看见一个方形的凹面。这个是硬盘的伺服口，一般这个可以从外界直接连接入盘腔内部的口都是用铝质贴纸封住的，有些硬盘甚至还采用了金属片来保护这层贴纸。我们知道，硬盘内的工作环境必须是无尘的，但为什么硬盘厂商还要“多此一举”，设置这个“危险”的通道呢？原来，硬盘盘片的磁道一般都不是在装配之前构造的。大家可以看到，要在如此小的盘片上存储数百G的数据，其精细程度可想而知，如果要在装配前先构造好磁道，那么在装配的过程中一个非常非常轻微的碰撞都有可能使硬盘产生不可预知的故障或者坏道。而伺服口的作用正是为了解决这个问题：在装配好硬盘后，机械臂能够通过这个小口伸进盘腔内部对硬盘进行扫描和伺服信息的写入、构造磁道，这样不仅能最大限度地保证伺服信息的正确写入，还可以提高硬盘最后成品的可靠性。



　　在硬盘中非常重要的磁头组件由三个部分组成：读写磁头、传动臂和传动轴）。磁头是硬盘核心技术所在的组件之一，它主要是让电信号和磁信息进行相互转换从而实现硬盘存储、读取数据的操作，他的工作原理就是利用某些特殊材料的阻值会随着磁场的变化而改变的原理来存取磁盘片上数据的。磁头技术的发展是直接决定磁盘盘片存储密度大小的重要因素之一，薄膜感应（TEI）磁头、各向异性磁阻（AMR，Anisotropic Magneto Resistive）磁头和巨磁阻（GMR，Giant Magneto Resistive）磁头，是磁头技术发展的三个标志性阶段。磁头不仅需要通过悬挂装置固定在传动臂上，还需要通过悬挂装置把电子连接线牵引到传动臂上。磁头组件就是靠传动臂和传动轴来固定磁头移动半径对盘片进行扫描，以此来读写数据的。数据线则提供从传动臂到前端控制电路芯片的电子连接。前置控制电路芯片主要负责控制磁头感应信号、主轴电机调速、磁头驱动和伺服定位等，由于磁头读取的信号非常微弱，所以将此集合放大电路的芯片密封在硬盘腔体内，可以大幅度减少其他信号的干扰，提高操作指令的准确性。

下面再给大家放出几张用不同角度拍摄磁头的照片。








　　在下图中，小圈和大圈标识出来的分别是内圈急停（Inner-Diameter Crash Stop）装置和外圈急停（Outer-Diameter Crash Stop）装置，他们主要的作用就是防止磁头偏离最内磁道而撞到轴毂上或者因为磁头在往载入/载出轨道停靠的时候因为惯性继续向外运动，最大限度地保护磁头不受损伤。在外圈急停装置上有一个小磁块，在磁头停在载入/载出轨道上的时候会吸住传动臂，防止传动臂因轻微震动而随处摆动。磁头载入/载出轨道也可以在硬盘停止运行的时候给予磁头最大限度地保护。



　最后，给大家看一张IBM 60GXP拆解后所有部件的全家福，如下图。


　　IBM硬盘王朝的覆灭让我回想起了当年昆腾也因硬盘频频故障而惨遭被迈拓收购的命运。硬盘作为计算机产业中技术发展最为缓慢的部分，但是仅从“98年全球共有12家硬盘制造厂商，到06年缩至屈指可数的几家”这一数据就可以看出，其中的竞争是非常惨烈的。我们希望今后硬盘能在激烈的竞争中能有较快的进步，为PC中的一大瓶颈作出贡献！

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    硬盘有价而数据无价，现在越来越多的用户有这样的概念，但是只有在真正遇到数据危机时才会有切身的感受，尽管存储在各种磁盘中的计算机数据如此重要，但由于技术和工艺的原因，任何存储设备都存在毁损的风险。运行环境的改变和恶化，违规操作或折磨式操作，病毒的破坏和黑客的入侵，以及难以避免的各种异常情况，都可能导致存储设备报废和软件系统崩溃。

　　不少朋友都认为，数据恢复是一项专业性很强的工作，需要对磁盘结构和文件系统有透彻的了解，真的有那么神秘么？其实针对一些简单的软件类数据丢失，我们自己动手就能解决问题，不仅可以省下一大笔费用，而且对自己的电脑水平的提高也是一个难得的机会。今天小编就和大家聊一下关于一些数据回复的解决办法。

　　一旦遭遇数据危机，保持一份从容不迫的心态非常重要，出现手忙脚乱的情况则很可能造成更大的破坏，让本来可以恢复的数据变得无法挽救。事实上，自己独立挽救万元价值的数据并非是天方谭谈，只要掌握一些操作技巧并方法得当，大家完全可能会扮演拯救数据危机的英雄角色。

　　■数据丢失,对症下药

　　对症下药，哪些数据可以挽救？数据出现问题主要包括两大类:逻辑问题和硬件问题，相对应的恢复也分别称为软件恢复和硬件恢复。软件恢复是指通过软件的方式进行数据修复，整个过程并不涉及硬件维修。而导致数据丢失的原因往往是病毒感染、误格式化、误分区、误克隆、误删除、操作断电等。
　　
　 软件类故障的特点为:无法进入操作系统、文件无法读取、文件无法被关联的应用程序打开、文件丢失、分区丢失、乱码显示等。事实上，造成软件类数据丢失的原因十分复杂，每种情况都有特定的症状出现，或者多种症状同时出现。一般情况下，只要数据区没有被彻底覆盖，个人用户通过一些特定的软件，基本上都可以顺利恢复。

　　以最普通的删除操作为例，实际上此时保存在硬盘中的文件并没有被完全覆盖掉，通过一些特定的软件方法，能够按照主引导区、分区、DBR、FAT，最后文件实体恢复的顺序来解决；当然也应客观承认的是，尽管软件类数据恢复有很多细节性的技巧与难以简单表达的经验，但是也的确存在现有软件恢复技术无能为力的情况。如果硬盘中的数据被完全覆盖或者多次被部分覆盖，很可能使用任何软件也无法修复。

　　■开机时突然断电，重启后找不到系统

　　相信不少朋友都遇到过这种情况,在我们使用电脑是突然断电，重新开机时能够检测到硬盘，但是不能进入到系统，或者提示“DISK BOOT FAILURE,INSERT SYSTEN DISK AND PRESS ENTER”。

　　像这种情况一般都是硬盘主引导区故障，其实只需要几分钟便可以搞定。此类故障大约占据整体软件故障的30%以上，所以学会对付这类问题的解决方法可谓掌握了一个有效的杀手锏。另外要提醒大家的是，如果开机自检后提示“Miss operation system”而且DOS下可以看到C盘完整内容，这也是属于主引导区故障。

　　对于这一类软件故障，我们完全可以自已解决。大家可以用软盘启动系统。然后键入“C:”，看看能否读取C盘的内容。造成这一情况比较复杂，根据主引导区破坏程度的不同，C盘能否被读取也不能确定。如果C盘中的数据可以读出的话，那么大家只要使用Fdisk/mbr命令进行无条件重写主引导区一般都能成功，而且可以保留原有的数据。值得注意的是，运行Fdisk/mbr命令时系统是没有任何反应的，但实际上它已经起了作用，因为硬盘分区表的数据量很小，写入时间几乎让人感觉不到。

　　当然，即便不能读取C盘，我们也可以使用Fdisk/mbr命令。事实上Fdisk/mbr的作用十分明显，也能对付一些主引导区病毒，大家可以好好利用，这堪称是对付硬盘在BIOS中可以识别而DOS下无法操作的第一件工具；除了Fdisk的这一隐藏参数，大家还可以使用Fixmbr这款DOS下的小工具。在DOS下直接执行该文件之后，系统会自动检查分区表结构，经过用户确认之后，它就开始自动修复。与Fdisk/mbr命令相比，Fixmbr具有更好的效果，很多Fdisk/mbr命令不能解决的主引导区问题都能被它轻松搞定。

　　■使用PQ Magic合并分区，文件丢失

　　故障：硬盘空间分配不合理,使用分区软件从新分区，或者合并分区，导致文件丢失，或者无法打开。

　　这种故障一般都是分区表错误引起的，分区表故障在各种软件故障中也属于常见的，这里推荐大家使用由我们国产的DiskGenius软件。该软件可以直接在纯DOS环境下运行，而且采用直观的中文界面，因此它对于英文不好的用户而言是最佳的选择。

　　将DiskGenius软件复制到DOS启动盘之后可以直接运行，进入DiskGenius的主界面后，按下F10就能轻松地自动恢复硬盘分区表，而且这一招非常有效。DiskGenius将首先搜索0柱面0磁头从2扇区开始的隐含扇区，寻找被挪动过的分区表。然后搜索每个磁头的第一个扇区，其中搜索过程可以采用“自动”与“交互”两种方式进行。

　　自动方式适用于大多数情况，建议大家选择这种方案。通过以上对主引导区以及分区表的修复，大家才可能让一个遭受严重破坏的硬盘得以在Windows下正确看到分区，进而为其他操作打下坚实的基础。

　　手动修复:在部分情况下，可能任何软件都无法找到备份的分区表，此时只能手动修改。手动修改将完全凭借经验，在WinHex等软件下直接操作分区表数据。使用WinHex打开磁盘后。其中从“80”开始到“55AA”结束的DPT硬盘分区表相当关键，我们这里截图展示的硬盘分区表是完好的，因此并不需要修改。

　　但是对于一个已经被破坏的分区表而言，其结束位置可能完全错乱，此时大家可以通过寻找下一个“55AA”标志来确定，因为下一个分区开始的位置向前推移一个扇区就是上一个分区的结束的位置。根据所得到的磁头、扇区和柱面数字再折算成16进制，然后使用WinHex回写即可。此外，在寻找下一个“55AA”的过程中可能会碰到很多干扰项，建议根据硬盘分区的容量结合判断。手写恢复分区表的整个过程需要拥有大量的实战经验，大家可以进一步深入学习。

　　■无法打开分区,提示“该分区未格式化”

　　故障：正常使用时突然某个盘符不能打开,提示“该分区未格式化”

　　毫无疑问，直接重新格式化就能够解决问题，所以如果这个分区里没有比较重要的文件资料等，小编强烈建议您直接格式化硬盘，既简单，但是如果里面有比较重要的文件不能丢失的话，这里还有一个捷径，但是不一定都有效，大家可以找另外一台电脑，将坏的硬盘当作从盘挂在那台电脑上，进入系统后看一下可不可以打开，如果还不行的话，那我们就要用到WinHex改写DBR模板了。

　　使用时建议将存在问题的硬盘作为从盘挂接。然后直接打开WinHex后选择该硬盘，而不要选择分区，这样就能使用硬盘中分区表信息来处理分区，从而巧妙绕过DRB信息。接下来的任务就非常简单了，直接在右上方的“访问”下拉列表中选择DBR故障的分区，然后打开“起始扇区模板”。需要注意的是对于FAT32和NTFS分区，其标准模板都是不同的，要看准了再选。

　　■零磁道损坏，硬盘无法启动　

　　对于磁盘而言，零磁道是最为关键的地方，因为硬盘的分区表信息就在其中。一旦零磁道损坏，那么硬盘将无法启动。其实零磁道损坏只是物理坏道的特殊情况，所不同的只是损坏之处十分敏感。

　 这里推荐给大家的是一款名为效率源的磁盘访问工具。它是目前对付坏道时比较常用的软件其特点在于能够针对扇区进行复制。以一块80GB硬盘为例，如果我们已经知道所需要的重要数据在最后一个分区，且最后一个分区的容量为20GB，那么在效率源软件中直接让起始复制扇区定位在大约70%的位置，终止位置为最后，这样在复制过程中将会避开前面的部分。

　 很多时候，物理坏道都是连续出现，而我们所需要的数据可能并没有存储在危险的坏道上。然而操作系统对于硬盘的读取过程比较特殊，一旦存在大量坏道就有可能无法识别硬盘分区。通过效率源软件，大家可以轻而易举地突破这些限制，而且该软件本身就带有强力复制功能和相应的校验算法。

　　■分区被误操作格式化或者误克隆

　　当我们发现文件丢失或文件被同名文件覆盖，甚至分区被误操作格式化以及误克隆之后，就需要采用磁盘扫描的方法来进行数据恢复。

　　由于误操作而导致的文件丢失在软件类数据恢复中很常见，当在磁盘上删除一些数据后，被删除的地方只不过做了一个可覆盖标记，数据并没有真正被删除。但是再次写入的话，不一定立即覆盖刚刚删除的地方，因此可以使用磁盘扫描的方法来恢复数据，但数据一旦被其他数据所覆盖，就很难做到将被删除数据完全恢复。

　　这里推荐大家使用Easy Recovery和Final Data。由于Easy Recovery和Final Data在针对分区表等故障时有着一套独特的处理方法，可以自动使用内定的方式来扫描文件，因此结合起来使用往往可以带来惊喜。

　　EasyRecovery使用Ontrack公司复杂的模式识别技术找回分布在硬盘上不同地方的文件碎块，并根据统计信息对这些文件碎块进行重整。接着EasyRecovery在内存中建立一个虚拟的文件系统并列出所有的文件和目录。哪怕整个分区都不可见或者硬盘上只有非常少的分区维护信息,EasyRecovery仍然可以高质量地找回文件。

　　能用EasyRecovery找回数据、文件的前提就是硬盘中还保留有文件的信息和数据块。但在进行删除文件、格式化硬盘等操作后，再对该分区内写入大量新信息时，这些需要恢复的数据就很有可能被覆盖了!这时，无论如何都是找不回想要的数据了。所以，为了提高数据的修复率，就不要再对要修复的分区或硬盘进行新的读写操作。如果要修复的分区恰恰是系统启动分区，就要马上退出系统，用另外一个硬盘来启动，然后在用软件进行回复。

　　■小编总结

　　以上的几条硬盘数据丢失，基本上我们用户都可以自己尝试一下，使用不同的软件进行恢复，不一定全部管用，但是如果我们不试的话就完全没有机会，或者说需要花钱进行专业恢复，但是小编感觉，前提是我们硬盘里有对于我们比较重要的数据或者文件等，否则如果只是一些正常的电影或者MP3文件的话小编建议，就不要进行数据恢复了，直接格式化重做系统最简单了。

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