数据以集中的方式存储起来时，给人们的生活带来了无尽的便利，硬盘是一种高效的计算机存储设备，它使用简单的磁性来存储大量信息。硬盘是50年前发明的，自1980年代中期以来已在个人计算机中使用（尽管近年来闪存已在许多机器中取代了硬盘驱动器）。计算机中的微处理器是所有“思考”和计算工作的重要部分，而硬盘是把所有思考结果记录的地方！
谁发明了硬盘？。像20世纪计算中的许多创新一样，IBM发明了硬盘，以使计算机可以快速随机访问内存。其他计算机存储设备（例如打孔卡和磁带卷）的问题在于只能以串行方式进行访问，因此，如果要检索的数据位在中间在磁带上，必须相当缓慢地阅读或扫描整个内容，以找到所需的内容。使用硬盘，一切都快得多，它可以非常快地将其读写磁头从磁盘的一部分移动到另一部分，磁盘的任何部分都可以像访问其他任何部分一样容易地进行访问。
IBM工程师还开创了软盘，它们是可移动磁盘，包装在坚固的塑料盒中。它们由IBM于1967年开发，并于1971年首次出售，在1970年代末和1980年代初在微型计算机（PC的先驱者）中变得非常流行，但现在已经过时了。它们仅具有1.44MB的存储容量，已被USB闪存“驱动器”完全取代，这些驱动器在一个很小的塑料棒中提供了数百或数千倍的存储空间，而其体积仅为其很小一部分。
如何利用磁力存储信息。磁性科学很复杂，但是有一个简单的事实：磁性可以用来存储信息。一个20GB的硬盘驱动器，则有点像一个盒子，里面装有1600亿个细小的铁钉子，每个铁钉子可以存储一个小的信息，称为一个位，位是二进制数字，可以是数字零或数字一。在计算机中，数字不是以十进制（以10为底）存储，而是以二进制数字的形式存储。因此，计算机将大写字母A存储为十进制数字65或二进制数字1000001。假设要将数字1000001存储在计算机的那个大铁钉盒中。需要找到一排七个未使用的钉子。将第一个磁化（存储1），将剩下的五个磁化（存储五个零），最后一个磁化（存储1）。
硬盘如何工作。在计算机的硬盘驱动器中，实际上没有铁钉子。只有一个大的、光滑的、圆形的磁性材料盘子，称为磁片，分为数十亿个微小区域。这些区域中的每个区域均可独立磁化（存储1）或消磁（存储0）。磁性用于计算机存储，因为即使关闭电源，它仍会继续存储信息。所以即使关闭电源，存储在PC硬盘的数字化信息（或数据）也会保留在该位置。磁片是硬盘驱动器中最重要的部分。顾名思义，它们是由诸如玻璃、陶瓷或铝之类的硬质材料制成的磁盘，上面涂有一层可以被磁化或消磁的金属薄层。小型硬盘驱动器通常只有一个磁盘，但是其每一面都有磁性涂层。较大的驱动器将一系列的盘片堆叠在中心主轴上，它们之间的间隙很小。盘片以每分钟10,000转的速度旋转，因此读写头可以访问其中的任何部分。
每个盘有两个读写头，一个用于读取顶面，一个用于读取底面，因此具有五个盘的硬盘驱动器将需要十个单独的读写头。读写头安装在电驱动臂上，该臂从驱动器的中心移动到外边缘，然后再返回。为了减少磨损它们实际上并不接触盘片：磁头和盘片表面之间有一层流体或空气。
读写数据。当计算机将数据存储在其硬盘驱动器上时，它不仅将磁化的钉子扔进一个盒子，而且混杂在一起。数据以非常有序的模式存储在每个盘片上。数据位排列在同心的圆形路径中。每条轨道分为较小的区域，称为扇区。硬盘驱动器的一部分存储一张已经用完的扇区和其余空闲扇区的地图。当计算机要存储新信息时，它会查看地图以查找一些空闲扇区。然后，它指示读写头在磁盘上移动到正确的位置，并将数据存储在该位置。要读取信息，相同的过程将反向进行。
电子计算机如何处理硬盘驱动器中的所有机械零件？它们之间有一个接口，称为控制器。这是一个小电路，用于操作执行器，选择用于读取和写入的特定磁道，并将从计算机传来的并行数据流转换为要写入磁盘的串行数据流。控制器要么内置在磁盘驱动器自己的电路板上，要么内置在计算机主板的一部分中。
在如此小的空间中存储了如此多的信息，因此硬盘驱动器是一项了不起的工程。这带来了好处，但也有缺点，其中之一是硬盘驱动器如果内部积满灰尘，可能会出错。一小块灰尘会使读写磁头上下弹起，撞到盘片中并损坏其磁性材料。这被称为磁盘崩溃（或磁头崩溃），并且可能导致硬盘驱动器上的所有信息丢失。磁盘崩溃通常是突然发生的，没有任何警告，这就是为什么应始终将重要文档和文件进行备份的原因。
硬盘驱动器通常用于存储大文件，备份数据以及保存重要的业务文件，以确保它们的安全性。硬盘驱动器随时可能发生故障。由于老化或突然崩溃而在磁盘中累积坏扇区后，会发生这种情况。这可能会导致磁盘盘表面无法挽回的损坏。硬盘故障的原因可能有所不同，但在大多数情况下，它们会导致永久性数据丢失。因此，尽早从发生故障的硬盘中恢复数据非常重要。以下列出了导致硬盘故障的主要原因，知道了原因才可以找到如何进行数据恢复的解决方案。
1.固件或制造商故障。由于电源供应不正确、病毒攻击、意外关机、固件升级期间中断或制造故障，会发生此错误。即使在全新的硬盘中，也可能会观察到以下症状。
2.电子故障或电涌。UPS无法提供所需的电源。它太高或太慢。当使用不可靠的电源或电流中断频繁时，也会发生这种情况。
3.过热。该错误可能是由于CPU风扇故障、通风不当、高压电源、高温、病毒感染以及损坏的扇区而引起的。这些原因可能会使系统变热并导致硬盘突然故障。
4.机械或内部故障。硬盘驱动器中的机械故障可能是由于零件移动、恶意软件或病毒攻击、坏扇区、电源供应不正确等引起的。这些原因可能导致硬盘故障或损坏以及数据损坏。
5.损坏的文件。使用恶意或错误的应用程序，意外关闭正在运行的程序，异常关闭电脑、电涌等是导致系统文件损坏和无法访问硬盘的原因。
6.人为错误。人为错误是硬盘故障的最常见原因。这样的错误可能包括修改系统注册表设置、错误的安装操作系统、更改系统文件属性，意外删除文件或目录等。这些类型的错误很难修复。
人为错误不仅可能严重损坏硬盘，还可能导致永久性数据丢失。因此，要进行高级扫描并从损坏或故障的硬盘驱动器中恢复数据，请使用最高效的数据恢复软件。
关于硬盘的物理损坏造成的原因，磁盘数据恢复公司Drive Savers提供了一组数据。
（1）磁盘记录表面损坏是造成硬盘驱动器故障的70％。这些损坏通常是由硬盘驱动器遭受物理震动引起的，被击中、摔倒或掉落。
（2）电路板故障占驱动器故障的18％，通常应归咎于潮湿或静电。
（3）读写头电枢卡死产生的摩擦（摩擦+粘滞）占故障的11％。长时间闲置的驱动器可能会受到影响，因为机械装置不会移动。保持驱动器处于活动状态。
（4）驱动器电机故障仅占硬盘驱动器故障的百分之一。
如何识别即将发生的硬盘故障的迹象？
奇怪的声音。有时可能会听到奇怪的磨擦声，这可能表明驱动器无法维修。但这就是说，电动机可能发生故障，或者驱动器旋转的轴承可能正在磨削。不管是什么，都是时候迅速采取行动了。
消失的数据。如果数据消失或无法保存文档可能意味着驱动器挣扎。可能还有其他原因，例如病毒，但这是驱动器故障的征兆。
计算机崩溃。如果计算机经常出现有时已知的蓝屏死机，或者在启动过程中崩溃，则可能表明驱动器出现问题
访问时间慢。现代计算机具有超快处理器，因此打开文件夹或清空垃圾箱不需要花费很长时间。如果是这样，那么驱动器很可能即将退出市场。
硬盘被设计的很坚固，但有时会发生故障，并带来严重后果，硬盘发生故障可能是灾难性的，因此数据的容灾备份是必须的，除此之外真的发生数据损毁的时候，数据恢复就十分重要。
询问任何经历过数据丢失的人是否很有趣，他们会告诉你没有。无论是由于硬件或软件故障，意外删除还是网络犯罪造成的数据丢失，都是一种压力很大的经历。就像所有电子和机械设备一样，硬盘驱动器可能会死于多种原因，可以采取以下步骤尝试恢复数据：
判断是不是连接有问题？有的时候硬盘无法读取数据可能不是硬盘自身的原因，可能是硬盘与计算机主板之间的电缆松动了。确保数据和电源线的两端牢固连接。
印刷电路板？有时连接到硬盘的硬件可能会发生故障，例如印刷电路板（PCB）。从理论上讲，可以简单地交换PCB板。
取出硬盘并连接到另一台计算机。然后复制数据。如果确定硬盘已崩溃，则可以将其从计算机中删除并将其作为辅助驱动器连接到另一台计算机，可以使用USB转IDE/SATA适配器进行此操作。如果可以浏览硬盘中的内容，则可能意味着操作系统已损坏并且硬盘上的数据正常。如果是这样，可以尝试将数据从发生故障的硬盘复制到所连接的计算机上的硬盘。
数据恢复软件。如果无法从硬盘上手动复制用户数据，则可以尝试使用数据恢复软件进行恢复，可以使用硬盘数据恢复软件轻松检索非物理损坏造成的数据丢失情况。逻辑数据丢失包括由于格式化硬盘或意外删除而丢失的文件。在这种情况下，硬盘将无法确定文件的位置，但它们仍存在于PC的硬盘上。大多数人最常见的错误是清理或清空回收站。此操作将完全删除计算机对文件存储位置的引用。根据硬盘文件系统或存储丢失文件的设备类型，使用Disk Drill硬盘数据恢复软件将能够找到该文件，只要它不会被覆盖即可。该文件通常位于驱动器中的某个位置，而操作系统只是不知道在哪里可以找到它。
最后的手段。如果上述手段全都不行的话，并且可以判断硬盘受到了物理损坏、数据已被擦除和覆盖，或者尝试进行的其他操作都没有用，确实又非常需要这些数据，那么现在是时候请找专业数据恢复公司了。
当在仍然可以被操作系统使用和识别的设备上遇到数据丢失时，第一选择应该是使用Disk Drill之类的数据恢复软件。这是一种可靠且用户友好的解决方案，只需单击几下即可恢复数据。如果硬盘损坏且系统无法访问，则软件解决方案是不够的，这时候你需要找一个靠谱的公司。
以上是我的浅薄之见，欢迎指正，谢谢！
