第5章 辅助存储器.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,5,章 辅助存储器,-,计算机系统的数据仓库,硬盘,硬盘概述,硬盘的结构,硬盘的接口,硬盘的性能指标,硬盘选购,硬盘故障与维护,5.1,硬盘概述,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。,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,。,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,ATA,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。,SATA,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。,SCSI,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,硬盘的跳线主要用于控制硬盘的主、从盘状态，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。,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,ATA,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,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。,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。,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,单碟容量,平均寻道时间,平均潜伏时间,平均访问时间,突发数据传输率,最大内部数据传输率,自动检测分析及报告技术,磁阻磁头技术,5.5,硬盘选购,容量,接口,缓存,售后服务,品牌,类型,5.6,常见硬盘故障及维修,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”,，然后又显示：“,Non,System 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。,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,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,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,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（,flash disk,）（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。,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,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。,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。,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掉落或与硬物碰撞时能够将数据丢失的可能性降到最小。,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,成本过高,标准不统一,存储容量小,5.8,光驱概述,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。,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,根据光驱类型，光驱可分为,CD-ROM,驱动器、,DVD,光驱（,DVD-ROM,）、康宝（,COMBO,）和刻录机等。,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。,根据光驱的接口分为,IDE,接口、,SCSI,接口、,SATA,接口和,USB,接口。,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,倍速,平均寻道时间,高速缓存,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，,300KB/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,读盘速度,容错能力,机械问题,品牌,售后服务,5.11,移动存储设备,U,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,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、,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,闪存卡（,Flash Card,，见图,5-9,）是利用闪存（,Flash Memory,）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,根据不同的生产厂商和不同的应用，闪存卡有,SmartMedia,（,SM,卡）、,Compact Flash,（,CF,卡）、,MultiMediaCard,（,MMC,卡）、,Secure Digital,（,SD,卡）、,Memory Stick,（记忆棒）、,xD,-Picture Card,（,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。,