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1、第5章 輔助存儲器,----計算機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)倉庫,硬盤,硬盤概述 硬盤的結(jié)構(gòu) 硬盤的接口 硬盤的性能指標 硬盤選購 硬盤故障與維護,5.1 硬盤概述,硬盤是計算機中容量最大的存儲設備。計算機運行時必需的操作系統(tǒng)、大量的應用程序和數(shù)據(jù)等資料都是保存在硬盤中的。 硬盤是計算機主要的存儲媒介之一，由一個或者多個鋁制或者玻璃制的碟片組成。這些碟片外覆蓋有鐵磁性材料。絕大多數(shù)硬盤都是固定硬盤，被永久性地密封固定在硬盤驅(qū)動器中。硬盤可以按接口分為:IDE、SATA、SCSI 等；按大小分1.8英寸、2.5英寸、3.5英寸、5.25英寸；轉(zhuǎn)速分為：4500轉(zhuǎn)、5400轉(zhuǎn)、7200轉(zhuǎn)和10000轉(zhuǎn)；緩存分為：

2、2M、8M、16M。,5.1 硬盤概述,5.2 硬盤的結(jié)構(gòu),5.2 硬盤的結(jié)構(gòu),,,,,電磁線圈電機磁頭驅(qū)動小車,前置控制電路,傳動手臂,讀寫磁頭,傳動軸,5.3 硬盤的接口,1.硬盤的數(shù)據(jù)接口,ATA接口 ATA接口又被稱為IDE接口。其傳輸速率一般可分為55MB/s，100MB/s，133MB/s，連接ATA接口的數(shù)據(jù)線一般被稱為IDE數(shù)據(jù)線。 SATA接口 SATA接口的傳輸速率比ATA接口的更高達到150MB/s且以后會更快；SATA接口采用串行的方式傳輸數(shù)據(jù)，并采用了點對點的傳輸協(xié)議，獨享帶寬；支持熱插拔。 SCSI接口 SCSI接口的硬盤需要用戶另購一塊SCSI控制卡插在PCI插槽

3、中。,2.硬盤的跳線,硬盤的跳線主要用于控制硬盤的主、從盤狀態(tài)，一般IDE設備上都有跳線設置。硬盤的正面一般印有硬盤跳線的設置說明。 硬盤上的跳線比較簡單，其跳線位置多在硬盤后面數(shù)據(jù)線接口和電源線接口之間.,3.硬盤的電源接口,ATA硬盤的電源接口是一個4針的“D型”電源接口，SATA硬盤電源接口則采用了15針的扁平接口。硬盤的電源接口連接電源，直接從電源處獲取工作所需的電壓。,5.4硬盤的性能指標,硬盤的轉(zhuǎn)速 也就是硬盤電機主軸的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速是決定硬盤內(nèi)部傳輸率的關(guān)鍵因素之一。理論上轉(zhuǎn)速越快越好 ，可是轉(zhuǎn)速越大發(fā)熱量就越大，不利于散熱。 硬盤接口類型 硬盤接口分為IDE、SATA、SCSI

4、和光纖通道四種，IDE接口硬盤多用于家用產(chǎn)品中，SCSI接口的硬盤則主要應用于服務器市場，而光纖通道只在高端服務器上，價格昂貴。SATA是種新生的硬盤接口類型，是目前市場的主流。 緩存 緩存是硬盤與外部總線交換數(shù)據(jù)的場所。硬盤的讀數(shù)據(jù)的過程是將磁信號轉(zhuǎn)化為電信號后，通過緩存一次次地填充與清空，再填充，再清空，一步步按照PCI總線的周期送出，可見，緩存的作用是相當重要的。,5.4硬盤的性能指標,單碟容量 平均尋道時間 平均潛伏時間 平均訪問時間 突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸率 最大內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率 自動檢測分析及報告技術(shù) 磁阻磁頭技術(shù),5.5 硬盤選購,容量 接口 緩存 售后服務 品牌 類型,5.6 常見硬盤故

5、障及維修,硬盤設置參數(shù)丟失及硬盤類型設置錯誤 開機后屏幕顯示：“Device error”，然后又顯示：“NonSystem disk or disk error ，Replace and strike any key when ready”，提示硬盤不能啟動。 造成該故障的原因一般是CMOS中的硬盤設置參數(shù)丟失或硬盤類型設置錯誤造成的。硬盤參數(shù)丟失故障主要由主板CMOS電路故障、病毒或軟件改寫CMOS參數(shù)導致。 硬盤主引導記錄中的分區(qū)表有錯誤 表現(xiàn)在開機后屏幕顯示：“Invalid partition table”，硬盤不能啟動，若從軟盤啟動則認C盤。 分區(qū)表的損壞通常來說不是物理損壞，

6、而是分區(qū)數(shù)據(jù)被破壞。因此，一般情況下，可以用軟件來修復。 比如：DiskMan 因此，硬盤分區(qū)之后，備份一份分區(qū)表至軟盤、光盤或者USB盤上是極為明智的。,5.6 常見硬盤故障及維修,硬盤不能引導進入操作系統(tǒng) 表現(xiàn)在開機后屏幕上出現(xiàn)“Error loading operating system”或“Missing operating system”的提示信息。 可能引起這種現(xiàn)象的原因有：CMOS參數(shù)被改動；硬盤下的系統(tǒng)文件IO.SYS和MSDOS.SYS遭到破壞；硬盤DOS引導記錄（BOOT）遭到嚴重破壞，或者DOS引導記錄的結(jié)束標志（01FF的55 AA）丟失；也可能是硬盤的主引導數(shù)據(jù)

7、被破壞，或主引導結(jié)束標志（080。081的55 AA）丟失而造成。 首先，進入CMOS，檢查并改正其中的錯誤參數(shù)；如若不成功可嘗試從軟盤或光盤引導系統(tǒng)后使用SYS C:命令重新傳送DOS引導，即可修復故障，包括引導扇區(qū)及系統(tǒng)文件都可自動修復到正常狀態(tài)。如果故障仍舊不能解決的話，可用Diskedit 修改硬盤主引導的結(jié)束標志（080，081的55 AA）；如果還不能解決的話，那么干脆用FDISK命令重新分區(qū)。,5.6 常見硬盤故障及維修,硬盤零磁盤故障 這是使用電腦過程中比較常見的硬盤故障之一，它的表現(xiàn)一般是在開機自檢時，系統(tǒng)顯示“TRACK 0 BAD，DISK UNUSABLE”，意思為“零

8、磁道損壞，硬盤無法使用”或用磁盤掃描程序掃描其它硬盤時其0扇區(qū)出現(xiàn)紅色“B”。硬盤0扇區(qū)損壞，是大家比較頭痛的故障，一般情況下也就判了硬盤死刑，很難修復。不過對于硬盤0扇區(qū)損壞的情況，雖然比較棘手，但也不是無可救藥。其實合理運用一些磁盤軟件，把報廢的0扇區(qū)屏蔽掉，而用1扇區(qū)取而代之則還有“起死回生”的可能，這樣的軟件有Pctools和諾頓NU等。,5.6 固態(tài)硬盤,目前的硬盤（ATA 或 SATA）都是磁碟型的，數(shù)據(jù)就儲存在磁碟扇區(qū)里。而固態(tài)硬盤是使用閃存顆粒（flash disk）（即目前內(nèi)存、mp3、U盤等存儲介質(zhì)）制作而成，因而其外觀和傳統(tǒng)硬盤有很大區(qū)別。固態(tài)硬盤是未來硬盤發(fā)展的趨勢。

9、固態(tài)硬盤是硬盤的替代品，和硬盤個頭差不多大，接口也一樣，與傳統(tǒng)機械硬盤相比，只是內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，不再有機械部件，也不再用磁盤存儲數(shù)據(jù)，而是用Flash芯片之類的電可擦除的存儲器存儲數(shù)據(jù)，所以被稱之為固態(tài)硬盤?，F(xiàn)在固態(tài)硬盤在筆記本中比較常用。,固態(tài)硬盤外觀,,固態(tài)硬盤內(nèi)部結(jié)構(gòu),固態(tài)硬盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖,固態(tài)硬盤的優(yōu)點,啟動快、無噪音 ，沒有電機加速旋轉(zhuǎn)的過程。 搭載SSD固態(tài)存儲器的筆記本從開機到出現(xiàn)桌面一共只用了18秒，而搭載傳統(tǒng)硬盤的筆記本總共用了31秒。 數(shù)據(jù)存取速度快 平均故障間隔時間可達到200萬個小時，數(shù)據(jù)傳輸速度則比傳統(tǒng)硬盤快100倍左右。 經(jīng)久耐用、防震抗摔 因為全部采用了閃存芯片，所

10、以固態(tài)存儲器內(nèi)部不存在任何機械部件，這樣即使在高速移動甚至伴隨翻轉(zhuǎn)傾斜的情況下也不會影響到正常使用，而且在筆記本電腦發(fā)生意外掉落或與硬物碰撞時能夠?qū)?shù)據(jù)丟失的可能性降到最小。 體積小、重量輕 固態(tài)存儲器比常規(guī)1.8英寸硬盤重量輕20-30克，更小的重量有利于便攜。,固態(tài)硬盤的缺點,成本過高 標準不統(tǒng)一 存儲容量小,5.8 光驅(qū)概述,光盤驅(qū)動器簡稱光驅(qū)(見圖5-4)是一個結(jié)合光學、機械及電子技術(shù)的產(chǎn)品。在光學和電子結(jié)合方面，激光光源來自于一個激光二極管，它可以產(chǎn)生波長約0.54-0.68微米的光束，經(jīng)過處理后光束更集中且能精確控制，光束首先打在光盤上，再由光盤反射回來，經(jīng)過光檢測器捕獲信號。 光

11、盤上有兩種狀態(tài)，即凹點和空白，它們的反射信號相反，很容易經(jīng)過光檢測器識別。,5.8 光驅(qū)概述,5.9 光驅(qū)分類,根據(jù)光驅(qū)類型，光驅(qū)可分為CD-ROM驅(qū)動器、DVD光驅(qū)（DVD-ROM）、康寶（COMBO）和刻錄機等。 根據(jù)光驅(qū)是否放在機箱內(nèi)部，分為內(nèi)置式光驅(qū)和外置式光驅(qū)。 根據(jù)光驅(qū)的接口分為IDE接口、SCSI接口、SATA接口和USB接口。 根據(jù)光驅(qū)的速度分為40倍速、52倍速，8倍速、16倍速寫等不同的速度。,光驅(qū)的結(jié)構(gòu) （正面）,,,,,,,,音量調(diào)節(jié)旋鈕,托盤面板,應急退盤孔,耳機插孔,指示燈,播放/快進,彈出/彈入/停止,光驅(qū)的結(jié)構(gòu) （背面）,,,,,,模擬音頻接口,數(shù)據(jù)接口,電源接

12、口,數(shù)字音頻接口,主從關(guān)系跳線,光驅(qū)的主要性能指標,倍速 平均尋道時間 高速緩存 數(shù)據(jù)接口,光驅(qū)傳輸數(shù)據(jù)的速度大小，根據(jù)國際電子工業(yè)聯(lián)合會的規(guī)定，把150KB/s的數(shù)據(jù)傳輸率定為單倍速光驅(qū)，300KB/s的數(shù)據(jù)傳輸率也就是雙倍速，按照這樣的計算方式，依次有4倍速、8倍速、24倍速、40倍速、52倍速等。,,緩存主要用于臨時存放從光盤中讀取的數(shù)據(jù)，然后再發(fā)送給計算機系統(tǒng)進行處理。緩存配置得高不僅可以提高光驅(qū)的傳輸性能和傳輸效率，而且對于光驅(qū)的糾錯能力也有非常大的幫助。,,5.10 光驅(qū)的選購,讀盤速度 容錯能力 機械問題 品牌 售后服務,5.11 移動存儲設備,U盤（也稱優(yōu)盤、閃盤，見圖5-7）

13、是一個USB接口的無需物理驅(qū)動器的微型高容量移動存儲產(chǎn)品,它采用的存儲介質(zhì)為閃存。,5.11.1 移動硬盤,因為采用硬盤為存儲介質(zhì)，因此移動硬盤在數(shù)據(jù)的讀寫模式與標準IDE硬盤是相同的。移動硬盤一般采用USB接口、IEEE1394、SATA接口等傳輸速度較快的接口，可以較高的速度與系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)傳輸。,5.11.2閃存卡,閃存卡（Flash Card，見圖5-9）是利用閃存（Flash Memory）技術(shù)達到存儲電子信息的存儲器，一般應用在數(shù)碼相機，掌上計算機，MP3等小型數(shù)碼產(chǎn)品中作為存儲介質(zhì)，所以樣子小巧，有如一張卡片，所以稱之為閃存卡。,5.11.2 閃存卡,根據(jù)不同的生產(chǎn)廠商和不同的應用，閃存卡有SmartMedia（SM卡）、Compact Flash（CF卡）、MultiMediaCard（MMC卡）、Secure Digital（SD卡）、Memory Stick（記憶棒）、xD-Picture Card（XD卡）這些閃存卡雖然外觀、規(guī)格不同，但是技術(shù)基本都是相同的。,