計(jì)算機(jī)維護(hù)技術(shù)第五章課件

1、第五章：硬盤5-1、硬盤的基本工作原理5-2、硬盤的接口類型5-3、硬盤的一些常用術(shù)語5-4、硬盤的維護(hù)5-5、硬盤軟故障的分析與排除第1頁，共19頁。5-1、硬盤的基本工作原理一、硬盤的基本工作原理硬盤作用：存儲數(shù)據(jù)，即完成電 磁和磁 電轉(zhuǎn)化。1、讀寫系統(tǒng)：包括磁頭、盤片、讀寫電路。功能：完成主機(jī)與磁盤之間的讀/寫功能。2、磁頭定位系統(tǒng)組成：磁頭驅(qū)動電機(jī)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制電路、檢測部件。功能：將磁頭訊速、準(zhǔn)確的定位于指定的磁道中心位置。評價(jià)指標(biāo)：定位速度和定位精度。了解快速定位的工作過程（粗控、精控）。第2頁，共19頁。3、主軸驅(qū)動系統(tǒng)：硬盤中驅(qū)動盤片的旋轉(zhuǎn)裝置組成：主軸驅(qū)動電機(jī)、主軸部件、穩(wěn)

2、速系統(tǒng)；功能：以額定的速度驅(qū)動盤片穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)。5-2、硬盤的接口類型1、ST506 / 412接口2、IDE接口，又稱為集成的驅(qū)動器電子部件（40芯）、又叫ATA（美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會）接口,有Compaq公司開發(fā)：特點(diǎn)：價(jià)格低、穩(wěn)定性好、標(biāo)準(zhǔn)文化程度高。第3頁，共19頁。3、SCSI（Small computer system interface）接口 （小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口）特點(diǎn)：是一種系統(tǒng)級的接口，它不僅支持硬盤，還支持光盤、磁帶、掃描儀等設(shè)備；具有適應(yīng)面廣、多任務(wù)、寬帶寬、低CPU占用率；擁有近乎完美的向后兼容性；價(jià)格昂貴。用途：多用于服務(wù)器和工作站。4、ESDI（Enhcaned smal

3、l device interface） 接口譯為“增強(qiáng)性小設(shè)備接口”第4頁，共19頁。5、EIDE接口（增強(qiáng)性IDE接口）特點(diǎn)：硬盤的容量較IDE更大；可掛接4個(gè)內(nèi)置式的設(shè)備；可掛接標(biāo)準(zhǔn)的CO-ROM驅(qū)動器，插座及連線同IDE接口，兼容IDE接口。目前的計(jì)算機(jī)主要使用EIDE接口，主要有Ultar DMA 66、 Ultar DMA 100、 Ultar DMA 133。ULTRA DMA 接口：用于連接內(nèi)置式EIDE接口，數(shù)據(jù)傳輸率更高，采用總線控制方式且有專門的DMA控制器，使CPU不直接參與硬盤的讀/寫，節(jié)約了寶貴的CPU資源。第5頁，共19頁。6、IEEE 1349 接口標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)：不是

4、硬盤的專用接口，但可方便地連接包括硬盤在內(nèi)的63個(gè)不同設(shè)備，并支持即插即用和熱拔插；可提供100MB/S、400MB/S、1.2GB/S三擋高速數(shù)據(jù)傳輸率。目前IEEE 1349 接口標(biāo)準(zhǔn)的硬盤只有幾款并且均為外置式，但因?yàn)槠湎冗M(jìn)性，必將取代IDE 和SCSI接口而成為新一代的硬盤接口。第6頁，共19頁。二、RAID（廉價(jià)磁盤陣列技術(shù)）RAID包含多塊硬盤，但在操作系統(tǒng)下作為一個(gè)獨(dú)立的大型存儲設(shè)備，RAID技術(shù)分為幾種不同的等級，分別提供不同的速度、安全性和性價(jià)比。RAID提供良好的容錯(cuò)能力，在任何一塊硬盤出問題的情況下都可繼續(xù)工作而不受損壞硬盤的影響。RAID技術(shù)分為幾種不同的等級，有RAI

5、D0、RAID1、RAID3、RAID5及其組合，其中RAID0最為簡單。RAID技術(shù)最初應(yīng)用于服務(wù)器等高端市場，伴隨技術(shù)的成熟和發(fā)展，逐步向低端市場靠攏，為用戶提供一種既可提升硬盤的速度，又可確保數(shù)據(jù)的安全性的良好解決方案。第7頁，共19頁。RAID1RAID1又稱為磁盤鏡像，每一個(gè)磁盤都有一個(gè)對應(yīng)的鏡像盤，數(shù)據(jù)寫入時(shí)都會被復(fù)制到鏡像盤中，亦可從鏡像盤中直接讀取數(shù)據(jù)。RAID1的最大特點(diǎn)是其技術(shù)重心放在如何能夠在不影響性能的情況下最大限度地保證系統(tǒng)的可靠性和可修復(fù)性。在RAID1模式下，當(dāng)一塊或者一半的硬盤損壞時(shí)，系統(tǒng)也能繼續(xù)工作。把好盤中的數(shù)據(jù)復(fù)制到新盤中的操作叫同步鏡像，同步鏡像要花很長

6、的時(shí)間，但外界對數(shù)據(jù)的訪問不受影響，當(dāng)然，復(fù)制數(shù)據(jù)要占一部分帶寬，因此系統(tǒng)性能可能會有所下降。缺點(diǎn)：成本高，磁盤實(shí)際使用量是總量的一半。第8頁，共19頁。5-3、硬盤的一些常用術(shù)語1、磁道 2、柱面 3、扇區(qū)4、簇 5、物理扇區(qū) 6、邏輯扇區(qū)7、編碼方法：（1）NRZ （2）NRZ1（3） FM （4）MFM（5）RLL8、間隔因子9、磁頭起停區(qū) 10、緩存第9頁，共19頁。5-4、硬盤的空間組織結(jié)構(gòu)每種操作系統(tǒng)都有自己的數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)，下面以DOS為例討論：一、硬盤使用前的準(zhǔn)備工作1：低級格式化：將硬盤寫上標(biāo)準(zhǔn)記錄格式的磁道信息；2：建立DOS分區(qū)及邏輯盤通過低格和分區(qū)之后，在硬盤的0面0道1

7、扇區(qū)建立起硬盤的主引導(dǎo)記錄MBR。3：高級格式化建立DOS引導(dǎo)記錄DBR、文件分配表FAT、根目錄表。第10頁，共19頁。5-4、硬盤的空間組織結(jié)構(gòu)二、硬盤的空間組織結(jié)構(gòu)包含在DOS分區(qū)中的邏輯盤總體結(jié)構(gòu)為：主引導(dǎo)記錄 保留區(qū) 1分區(qū) 2分區(qū).DOS引導(dǎo)記錄 FAT1 FAT2 根目錄表 數(shù)據(jù)區(qū)第11頁，共19頁。三、硬盤主引導(dǎo)記錄的結(jié)構(gòu) Boot ind H 主引導(dǎo)代碼 S 全0 CYL 第一分區(qū)表 Sysind 第二分區(qū)表 H 第三分區(qū)表 S 第四分區(qū)表 CYL 55H Relsect AAH #Sect 第12頁，共19頁。四、DOS引導(dǎo)記錄又稱為BOOT區(qū)，作用是檢查硬盤根目錄下是否存

8、在DOS的兩個(gè)隱含文件，若存在，讀入內(nèi)存，并將控制符轉(zhuǎn)到系統(tǒng)文件。五、根目錄表每個(gè)目錄項(xiàng)占32字節(jié)，記錄了在根目錄下每一個(gè)文件（或子目錄）的文件名（或子目錄名）、屬性、建立時(shí)間、建立日期、長度和首簇號等內(nèi)容。第13頁，共19頁。五、文件分配表緊跟在BOOT區(qū)之后，從邏輯1扇區(qū)開始存放。作用：為了有效地利用磁盤空間，DOS分配給每個(gè)文件的簇不一定是連續(xù)的，為了確保以后存取時(shí)，能夠搜索到每一個(gè)不連續(xù)的簇，將分配給一個(gè)文件的所有簇用一條簇號連接起來。第14頁，共19頁。5-5、硬盤的維護(hù)一、預(yù)防性維護(hù)和保養(yǎng)1、正確安裝2、保證磁頭在磁頭起停區(qū)完成3、防靜電防震動4、不受電源損壞5、注意環(huán)境的溫度和清

9、潔條件二、數(shù)據(jù)信息的備份三、硬盤的檢查和測試第15頁，共19頁。5-6、硬盤軟故障的分析與排除一、硬盤的啟動流程（要求重點(diǎn)掌握）微機(jī)上電產(chǎn)生power good 信號輸出有效的Reset信號CPU進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)并強(qiáng)制從地址FFFF：0000處開始執(zhí)行指令系統(tǒng)進(jìn)入ROM BIOS程序區(qū)執(zhí)行START 指令執(zhí)行硬件自測試程序，自檢正常，調(diào)用INT 19H執(zhí)行自舉程序，讀MBR至內(nèi)存并檢查是否有效，有效，控制轉(zhuǎn)到MBR執(zhí)行MBR，檢查硬盤分區(qū)表，有效，讀操作系統(tǒng)分區(qū)引導(dǎo)記錄DBR至內(nèi)存，控制轉(zhuǎn)到DBR執(zhí)行DBR，讀硬盤根目錄表，檢查第一、二目錄項(xiàng)是否為操作系統(tǒng)的內(nèi)核文件，是則控制權(quán)轉(zhuǎn)到該文件執(zhí)行操作系

10、統(tǒng)的初始化程序檢查并配置CONFIG.SYS文件檢查是否存在命令處理模塊，存在，轉(zhuǎn)入內(nèi)存執(zhí)行檢查并配置AUTOEXEC.BAT。第16頁，共19頁。二、故障信息的分析與故障排除1、故障信息：DRIVE NOT READYINSERT BOOT DISKETTE IN A:PRESS ANY KEY WHEN READY此時(shí)用軟盤啟動轉(zhuǎn)C: 盤時(shí)提示:INVALID DRIVE SPECIFICATION第17頁，共19頁。2、故障信息：HDD Controller FailurePress to Resume3、故障信息：Invalid partition table4、故障信息：Error loading operating system5、故障信息：Missing operating sys