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1、第5章 外存储器教学目标：教学目标：1、了解硬盘、光驱的结构和分类；2、熟悉光驱的主要性能指标；3、掌握光驱的正确安装和拆卸方法4、掌握光盘、U盘的使用和维护。o5.1 硬盘o5.2 硬盘的选购o5.3 硬盘常见故障及处理o5.4 光驱o5.5 硬盘和光驱的安装o5.6 光驱的维护o5.7 光盘o5.8 U盘第5章 外存储器51 硬盘台式机硬盘51 硬盘移动硬盘51 硬盘o硬盘，最重要的外部存储器，它存储着大量的系统信息和用户数据，是PC中最重要的数据仓库。o硬盘中容纳的是无形的各种PC软件和数据。oPC运行时，要频繁地与硬盘数据交换，因此它的性能好坏是PC整机总体效能发挥的主要瓶颈之一。51
2、 硬盘o511 硬盘的构造o硬盘与硬盘驱动器封在一起，是一个不可随意拆卸的整体，并密封起来。o当前的硬盘架构多采用温彻斯特技术，由头盘组建和印刷电路板组件组成。o金属盒内事高纯度气体，硬盘工作期间，磁头悬浮在盘片上面高速旋转。o结束工作时，磁头会通过专门的机构停落在它的着陆区（安全区）。51 硬盘o511 硬盘的构造512 硬盘的外部结构o1、外观1）硬盘的正面：厂商、型号、规格等；2）硬盘的背面：控制电路板、BIOS512 硬盘的外部结构o2、接口 外部接口包括电源线接口、数据线接口、跳线器。1）IDE接口（Integrated Driver Electronics）：早期接口，目前主板一般
3、有2个IDE接口，目前应用ATA/100和ATA/133；2）SCSI接口（Small Computer System Interface）：是一种总线型接口。成本高、安装不便，应用于服务器等高端场合。3）SATA接口（Serial ATA）：串行方式的ATA。513 硬盘的内部结构o硬盘内部结构由磁头、盘片、盘片主轴及控制电机、接口及其他附件组成。o其中磁头盘片组件构成硬盘的核心，它封装在硬盘的净化腔体内，包括有浮动磁头组件、磁头驱动机构、盘片、主轴驱动装置及前置读写控制电路这几个部分。o硬盘作为精密设备，灰尘是大敌，因此完全密闭。513 硬盘的内部结构o磁头是硬盘技术最关键和最重要的一环。
4、并且每个盘片都有磁头。514 硬盘的性能指标o1容量硬盘的容量是以MB（兆）、GB（千兆）和TB（太字节）为单位的。早期的硬盘容量低下，大多以MB（兆）为单位，1956年9月IBM公司制造的世界上第一台磁盘存储系统只有区区的5MB，现今硬盘技术飞速的发展，数百GB容量的硬盘也已进入到家庭用户的手中。硬盘的容量有160GB、200GB、500GB、1T、2T，硬盘技术还在继续向前发展，更大容量的硬盘还将不断推出。514 硬盘的性能指标o2单碟容量单碟容量（storage per disk），是硬盘相当重要的参数之一，一定程度上决定着硬盘的档次高低。硬盘是由多个存储碟片组合而成的，而单碟容量就是一
5、个存储碟所能存储的最大数据量。514 硬盘的性能指标o3盘片数盘片是硬盘中承载数据存储的介质，硬盘是由多个盘片叠加在一起，互相之间由垫圈隔开。硬盘盘片是以坚固耐用的材料为盘基，其上附着磁性物质。目前市场主流的硬盘都是采用铝材料的金属盘基。514 硬盘的性能指标o4磁头数硬盘磁头是硬盘读取数据的关键部件，它的主要作用就是将存储在硬盘盘片上的磁信息转化为电信号向外传输。它的工作原理则是利用特殊材料的电阻值会随着磁场变化的原理来读写盘片上的数据，磁头的好坏在很大程度上决定着硬盘盘片的存储密度。514 硬盘的性能指标o5接口类型硬盘接口是硬盘与主机系统间的连接部件，作用是在硬盘缓存和主机内存之间传输数
6、据。不同的硬盘接口决定着硬盘与计算机之间的连接速度，在整个系统中，硬盘接口的优劣直接影响着程序运行快慢和系统性能好坏。从整体的角度上，硬盘接口分为IDE、SATA、SCSI和光纤通道四种。514 硬盘的性能指标o6内部数据传输率内部数据传输率（Internal Transfer Rate）是指硬盘磁头与缓存之间的数据传输率，简单的说就是硬盘将数据从盘片上读取出来，然后存储在缓存内的速度。内部传输率可以明确表现出硬盘的读写速度，它的高低才是评价一个硬盘整体性能的决定性因素，它是衡量硬盘性能的真正标准。514 硬盘的性能指标o7外部数据传输率硬盘数据传输率的英文拼写为Data Transfer R
7、ate，简称DTR。硬盘数据传输率表现出硬盘工作时数据传输速度，是硬盘工作性能的具体表现，它并不是一成不变的，而是随着工作的具体情况而变化的。514 硬盘的性能指标o8转速转速（Rotationl Speed），是硬盘内电机主轴的旋转速度，也就是硬盘盘片在一分钟内所能完成的最大转数。转速越快，硬盘寻找文件的速度也就越快，相对的硬盘传输速度也就提高了。单位是转/分。514 硬盘的性能指标o9缓存 缓存（Cache memory）是硬盘控制器上的一块内存芯片，具有极快的存取速度，它是硬盘内部存储和外界接口之间的缓冲器。大容量的缓存需要更为有效的算法，才能有效的发挥缓存优势。更大容量的缓存是未来硬盘
8、发展的趋势。514 硬盘的性能指标o10平均寻道时间平均寻道时间的英文拼写是Average Seek Time。它指硬盘在接收到系统指令后，磁头从开始移动到移动到数据所在的磁道所花费时间的平均值，它一定程度上体现了硬盘读取数据的能力。单位ms。一般，硬盘转速越高，AST越低；单碟容量越大，AST越低。52 硬盘的选购o1、磁盘容量o2、转速和缓存o3、硬盘的单碟容量o4、噪声与防震技术o5、抽取盒和温度（注意散热问题）o6、品牌（希捷、西部数据、三星等）52 硬盘的选购o其次还需要注意以下问题：发热问题（长时间高温对磁盘寿命影响）超频问题保修问题假货问题（标识）格式化（分区和格式化，数据与系统
9、软件分开存放，以防病毒攻击，如果不是硬盘物理受损，不要轻易用低格。）53 硬盘常见故障及处理o硬盘故障分为硬故障和软故障两大类。1、硬故障：要求高，需要装也技术人员才能解决。2、软故障：即硬盘数据结构由于某种原因被破坏。（如病毒导致硬盘数据结构混乱而不被识别），一般，主板BIOS硬盘自动检测功能能够检测到的硬盘参数，均为软故障。53 硬盘常见故障及处理o1、硬故障：也称物理故障。硬盘自身的机械零件或电子元器件损坏而引起的。剧烈的震动、频繁的开关机、电路短路、供电电压不稳定等。一般无法自行维修。53 硬盘常见故障及处理o2、软故障：1)Non-system disk or disk error,
10、replace disk and press a key to reboot（非系统盘或盘出错）。分析：一是CMOS参数丢失或硬盘类型设置错误，重新进入CMOS设置硬盘正确参数。二是系统引导程序未装或被破坏，重新传递引导文件并安装系统程序即可。53 硬盘常见故障及处理o2、软故障：2)Invalid Partition Table（无效分区表）。分析：一般是硬盘主引导记录总的分区表有错误，当指定多个自举分区（只能有一个自举分区）或病毒占用了分区表时，将有上述提示。用Fdisk重新分区，结合用NDD修复。53 硬盘常见故障及处理o2、软故障：3)Error Loading Operating S
11、ystem（装入DOS引导记录错误）、Missing Operating System（Dos引导记录损坏）。分析：Dos 记录出现错误，用硬盘修复工具（如NDD）修复，若不成功，用Format C:/S重写DOS引导记录。53 硬盘常见故障及处理o2、软故障：4)No ROM Basic，System Halted（不能进入ROM Basic，系统停止响应）。分析：硬盘主引导区损坏或被病毒感染，或分区表中无自举标志，或结束标志“55 AA”被改写。执行fdisk/MBR可以重新生成正确的引导程序和结束标志覆盖硬盘上的主引导程序。另外结合NDD修复。53 硬盘常见故障及处理o3、硬盘故障提示信
12、息：53 硬盘常见故障及处理o3、硬盘故障提示信息：53 硬盘常见故障及处理o3、硬盘故障提示信息：5.3.2 硬盘故障分析及处理o1、硬盘软故障：第一步检查主板BIOS中硬盘工作模式，看是否正确设置硬盘。第二步用相应操作系统的启动盘启动计算机。第三步检查硬盘分区结束标记（最后2字节）是否为“55AA”；活动分区标志80是否正常。以国产著名杀毒软件KV300为例，可用其F6功能查看，用F10功能自动修复。或用FdiskMBR格式重建分区表。第四步用杀毒盘（如KV300）查、杀病毒。注意：如用KV300查、杀病毒，应先用KV300K格式清杀引导区病毒，再用KV300格式清杀病毒。5.3.2 硬盘
13、故障分析及处理o1、硬盘软故障：第五步如果硬盘无法启动，可用系统盘传送系统。命令格式为：SYSC:回车。第六步运行Scandisk命令以检查并修复FAT表或DIR区的错误。第七步如果软件运行出错，可重新安装操作系统及应用程序。第八步如果软件运行依旧出错，可对硬盘重新分区、高级格式化，并重新安装操作系统及应用程序。必要时可对硬盘低级格式化。5.3.2 硬盘故障分析及处理o2、“系统不认盘”：这种故障大都出现在接口电缆或者IDE端口上，硬盘盘体本身故障的可能性不大。用户可以通过重新插接硬盘电缆或改换IDE口及接口电缆试试，如果顺利的话一般可以发现故障所在。此故障还可能是硬盘子系统硬件故障，大多需要
14、打开机箱检修，如果是自检硬盘失败故障，在系统加电自检、初始化时常会出现如下信息提示：5.3.2 硬盘故障分析及处理5.3.2 硬盘故障分析及处理o就硬盘软故障的范畴而言，常见的“系统不认硬盘”故障包括“CMOS硬盘参数丢失”、“BIOS不识硬盘”、“自检硬盘失败”三类：1、CMOS硬盘参数丢失 2、BIOS不识别硬盘 3、自检硬盘失败 5.4.1 光驱的发展历程o光驱的发展主要分为4个发展阶段：1第1代光驱（标准型）2第2代光驱（提速型）3第3代光驱（发展型）4第4代光驱（成熟型）5.4.2 光驱的结构与工作原理o1光驱的结构各品牌的光驱结构虽各有特点，但它们一般都由光头、解码电路、接口、机械
15、结构、操控系统、音频解码和外壳等7部分组成。激光头：光驱的核心，它好坏直接影响读盘性能。解码电路：激光头读取的0、1信号，需解码。接口：电源、数据传送、CD音频到声卡。5.4.2 光驱的结构与工作原理o2光驱的工作原理普通的CD与计算机用CD最大的区别在于要把数字信号转变成模拟信号输出，而计算机用CD只要输出数字信号（也就是0和1）便可以了。而0和1又如何区分呢?因为CD的制造原理是在空白的塑料盘片上刻出一个个小坑，所以在塑料盘片上原本平坦的地方相对于小坑而言就高出一点。5.4.2 光驱的结构与工作原理o2光驱的工作原理CDR-ROM激光头射出来的激光照在平地和小坑的地方折射率自然不同，这时候
16、，激光头旁边的光敏元件感应到有强有弱的反射光，就产生了高低电平（0和1），这样CD-ROM把数据光盘转换成数据输出的全过程。5.4.3 光驱的类型和特点o 光驱的类型和特点1CD-ROM：普通只读光驱，用于读取CD-ROM、CD、VCD等格式的数据光盘2DVD-ROM（Digital Versatile Disc）：数字通用光盘，单面单层：4.7G，单面双层9.4G。具备CD-ROM功能外，还可以读取DVD光盘。5.4.3 光驱的类型和特点3CD-R（CD Recordable）：可记录光盘驱动器，只能写一次，一次写入多次读取。4CD-RW光盘刻录机：可反复擦写光盘。5.4.4 光驱的主要性能
17、指标1倍速：国际电联规定150KBps的数据传输率定为单倍速光驱，于是有2倍、4倍等。这是一个很重要的性能指标。2平均寻道时间3容错性4CLV技术：恒定线速度5CAV技术：恒定角速度6PCAV技术：区域恒定角速度，融合CLV和CAV技术。5.4.4 光驱的主要性能指标7高速缓存8数据接口9CPU占用时间：光驱维持一定转速和数据传输速率所占用的CPU时间。10平均读取时间：激光头移动定为到预读数据，读取数据，之后将数据传到电路的时间。11光头系统：激光头，通过它发射激光寻找光盘上的指定位置，感应电阻接收到反射出的信号输出成电子数据。5.5 硬盘和光驱的安装o怎么安装？o让我们看一下面视频o安装硬
18、盘和光驱（清晰）.f4v56 光驱的维护o1保持光驱、光盘清洁o2定期清洁保养激光头o3保持光驱水平放置o4养成关机前及时取盘的习惯o5减少光驱的工作时间56 光驱的维护o6少用盗版光盘，多用正版光盘o7正确开关盘盒o8利用程序进行开关盘盒o9谨慎小心维修o10尽量少放影碟57 光盘o光盘：一面印商标，另一面存数据。激光束必须穿过衬底才能到达凹坑，读出数据，因此数据一面表面上的任何污损都会影响数据的读出性能。分为：只读光盘只写一次光盘可擦写光盘58 U盘oU盘，又叫优盘，“通用串行总线接口的闪存盘”，英文名：“USB Flash Disk”。o计算机把二进制数字信号转换为符合二进制数字信号读写到USB芯片适配器接口，通过芯片处理信号分配给EEPROM存储芯片的相应地址存储二进制数据，实现数据的存储。o数据0和1取决于浮动栅是否有电子。写入时删除数据进行初始化。写入时只有数据位0 时才写入，数据为1时什么也不做。读取数据时，电流大为1，电流小为0。