第5章 辅助存储器.ppt

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1、第5章辅助存储器-计算机系统的数据仓库硬盘n硬盘概述n硬盘的结构n硬盘的接口n硬盘的性能指标n硬盘选购n硬盘故障与维护5.1硬盘概述n硬盘是计算机中容量最大的存储设备。计算机运行时必需的操作系统、大量的应用程序和数据等资料都是保存在硬盘中的。n硬盘是计算机主要的存储媒介之一，由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成。这些碟片外覆盖有铁磁性材料。绝大多数硬盘都是固定硬盘，被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。硬盘可以按接口分为:IDE、SATA、SCSI等；按大小分1.8英寸、2.5英寸、3.5英寸、5.25英寸；转速分为：4500转、5400转、7200转和10000转；缓存分为：2M、8M、16M

2、。5.1硬盘概述5.2硬盘的结构5.2硬盘的结构电磁线圈电机磁头驱动小车前置控制电路传动手臂读写磁头传动轴5.3硬盘的接口1.硬盘的数据接口nATA接口 ATA接口又被称为IDE接口。其传输速率一般可分为55MB/s，100MB/s，133MB/s，连接ATA接口的数据线一般被称为IDE数据线。nSATA接口SATA接口的传输速率比ATA接口的更高达到150MB/s且以后会更快；SATA接口采用串行的方式传输数据，并采用了点对点的传输协议，独享带宽；支持热插拔。nSCSI接口SCSI接口的硬盘需要用户另购一块SCSI控制卡插在PCI插槽中。2.硬盘的跳线n硬盘的跳线主要用于控制硬盘的主、从盘状

3、态，一般IDE设备上都有跳线设置。硬盘的正面一般印有硬盘跳线的设置说明。n硬盘上的跳线比较简单，其跳线位置多在硬盘后面数据线接口和电源线接口之间.3.硬盘的电源接口nATA硬盘的电源接口是一个4针的“D型”电源接口，SATA硬盘电源接口则采用了15针的扁平接口。硬盘的电源接口连接电源，直接从电源处获取工作所需的电压。5.4硬盘的性能指标n硬盘的转速也就是硬盘电机主轴的转速，转速是决定硬盘内部传输率的关键因素之一。理论上转速越快越好，可是转速越大发热量就越大，不利于散热。n硬盘接口类型硬盘接口分为IDE、SATA、SCSI和光纤通道四种，IDE接口硬盘多用于家用产品中，SCSI接口的硬盘则主要应

4、用于服务器市场，而光纤通道只在高端服务器上，价格昂贵。SATA是种新生的硬盘接口类型，是目前市场的主流。n缓存缓存是硬盘与外部总线交换数据的场所。硬盘的读数据的过程是将磁信号转化为电信号后，通过缓存一次次地填充与清空，再填充，再清空，一步步按照PCI总线的周期送出，可见，缓存的作用是相当重要的。5.4硬盘的性能指标n单碟容量n平均寻道时间n平均潜伏时间n平均访问时间n突发数据传输率n最大内部数据传输率n自动检测分析及报告技术n磁阻磁头技术5.5硬盘选购n容量n接口n缓存n售后服务n品牌n类型5.6常见硬盘故障及维修n硬盘设置参数丢失及硬盘类型设置错误 开机后屏幕显示：“Device error

5、”，然后又显示：“NonSystem disk or disk error，Replace and strike any key when ready”，提示硬盘不能启动。造成该故障的原因一般是CMOS中的硬盘设置参数丢失或硬盘类型设置错误造成的。硬盘参数丢失故障主要由主板CMOS电路故障、病毒或软件改写CMOS参数导致。n硬盘主引导记录中的分区表有错误表现在开机后屏幕显示：“Invalid partition table”，硬盘不能启动，若从软盘启动则认C盘。分区表的损坏通常来说不是物理损坏，而是分区数据被破坏。因此，一般情况下，可以用软件来修复。比如：DiskMan 因此，硬盘分区之后，备

6、份一份分区表至软盘、光盘或者USB盘上是极为明智的。5.6常见硬盘故障及维修n硬盘不能引导进入操作系统硬盘不能引导进入操作系统 表现在开机后屏幕上出现“Error loading operating system”或“Missing operating system”的提示信息。可能引起这种现象的原因有：CMOS参数被改动；硬盘下的系统文件IO.SYS和MSDOS.SYS遭到破坏；硬盘DOS引导记录（BOOT）遭到严重破坏，或者DOS引导记录的结束标志（01FF的55 AA）丢失；也可能是硬盘的主引导数据被破坏，或主引导结束标志（080。081的55 AA）丢失而造成。首先，进入CMOS，检查

7、并改正其中的错误参数；如若不成功可尝试从软盘或光盘引导系统后使用SYS C:命令重新传送DOS引导，即可修复故障，包括引导扇区及系统文件都可自动修复到正常状态。如果故障仍旧不能解决的话，可用Diskedit 修改硬盘主引导的结束标志（080，081的55 AA）；如果还不能解决的话，那么干脆用FDISK命令重新分区。5.6常见硬盘故障及维修n硬盘零磁盘故障 这是使用电脑过程中比较常见的硬盘故障之一，它的表现一般是在开机自检时，系统显示“TRACK 0 BAD，DISK UNUSABLE”，意思为“零磁道损坏，硬盘无法使用”或用磁盘扫描程序扫描其它硬盘时其0扇区出现红色“B”。硬盘0扇区损坏，是

8、大家比较头痛的故障，一般情况下也就判了硬盘死刑，很难修复。不过对于硬盘0扇区损坏的情况，虽然比较棘手，但也不是无可救药。其实合理运用一些磁盘软件，把报废的0扇区屏蔽掉，而用1扇区取而代之则还有“起死回生”的可能，这样的软件有Pctools和诺顿NU等。5.6固态硬盘n目前的硬盘（ATA或SATA）都是磁碟型的，数据就储存在磁碟扇区里。而固态硬盘是使用闪存颗粒（flashdisk）（即目前内存、mp3、U盘等存储介质）制作而成，因而其外观和传统硬盘有很大区别。固态硬盘是未来硬盘发展的趋势。n固态硬盘是硬盘的替代品，和硬盘个头差不多大，接口也一样，与传统机械硬盘相比，只是内部结构不同，不再有机械部

9、件，也不再用磁盘存储数据，而是用Flash芯片之类的电可擦除的存储器存储数据，所以被称之为固态硬盘。现在固态硬盘在笔记本中比较常用。固态硬盘外观固态硬盘内部结构固态硬盘内部结构图固态硬盘的优点n启动快、无噪音，没有电机加速旋转的过程。搭载SSD固态存储器的笔记本从开机到出现桌面一共只用了18秒，而搭载传统硬盘的笔记本总共用了31秒。n数据存取速度快 平均故障间隔时间可达到200万个小时，数据传输速度则比传统硬盘快100倍左右。n经久耐用、防震抗摔因为全部采用了闪存芯片，所以固态存储器内部不存在任何机械部件，这样即使在高速移动甚至伴随翻转倾斜的情况下也不会影响到正常使用，而且在笔记本电脑发生意外

10、掉落或与硬物碰撞时能够将数据丢失的可能性降到最小。n体积小、重量轻 固态存储器比常规1.8英寸硬盘重量轻20-30克，更小的重量有利于便携。固态硬盘的缺点n成本过高n标准不统一n存储容量小5.8光驱概述n光盘驱动器简称光驱(见图5-4)是一个结合光学、机械及电子技术的产品。在光学和电子结合方面，激光光源来自于一个激光二极管，它可以产生波长约0.54-0.68微米的光束，经过处理后光束更集中且能精确控制，光束首先打在光盘上，再由光盘反射回来，经过光检测器捕获信号。n光盘上有两种状态，即凹点和空白，它们的反射信号相反，很容易经过光检测器识别。5.8光驱概述5.9光驱分类n根据光驱类型，光驱可分为C

11、D-ROM驱动器、DVD光驱（DVD-ROM）、康宝（COMBO）和刻录机等。n根据光驱是否放在机箱内部，分为内置式光驱和外置式光驱。n根据光驱的接口分为IDE接口、SCSI接口、SATA接口和USB接口。n根据光驱的速度分为40倍速、52倍速，8倍速、16倍速写等不同的速度。光驱的结构（正面）音量调节旋钮 托盘面板应急退盘孔耳机插孔指示灯播放/快进弹出/弹入/停止光驱的结构（背面）模拟音频接口数据接口电源接口数字音频接口主从关系跳线光驱的主要性能指标n倍速n平均寻道时间n高速缓存n数据接口光驱传输数据的速度大小，根据国际电子工业联合会的规定，把150KB/s的数据传输率定为单倍速光驱，300

12、KB/s的数据传输率也就是双倍速，按照这样的计算方式，依次有4倍速、8倍速、24倍速、40倍速、52倍速等。缓存主要用于临时存放从光盘中读取的数据，然后再发送给计算机系统进行处理。缓存配置得高不仅可以提高光驱的传输性能和传输效率，而且对于光驱的纠错能力也有非常大的帮助。5.10光驱的选购n读盘速度n容错能力n机械问题n品牌n售后服务5.11移动存储设备nU盘（也称优盘、闪盘，见图5-7）是一个USB接口的无需物理驱动器的微型高容量移动存储产品,它采用的存储介质为闪存。5.11.1移动硬盘n因为采用硬盘为存储介质，因此移动硬盘在数据的读写模式与标准IDE硬盘是相同的。移动硬盘一般采用USB接口、

13、IEEE1394、SATA接口等传输速度较快的接口，可以较高的速度与系统进行数据传输。5.11.2闪存卡n闪存卡（FlashCard，见图5-9）是利用闪存（FlashMemory）技术达到存储电子信息的存储器，一般应用在数码相机，掌上计算机，MP3等小型数码产品中作为存储介质，所以样子小巧，有如一张卡片，所以称之为闪存卡。5.11.2闪存卡n根据不同的生产厂商和不同的应用，闪存卡有SmartMedia（SM卡）、CompactFlash（CF卡）、MultiMediaCard（MMC卡）、SecureDigital（SD卡）、MemoryStick（记忆棒）、xD-PictureCard（XD卡）这些闪存卡虽然外观、规格不同，但是技术基本都是相同的。