輔助存儲(chǔ)器課件

第5章輔助存儲(chǔ)器

----計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)倉庫第5章輔助存儲(chǔ)器----計(jì)算機(jī)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(biāo)硬盤選購硬盤故障與維護(hù)硬盤硬盤概述5.1硬盤概述作用硬盤是計(jì)算機(jī)中容量最大的存儲(chǔ)設(shè)備。計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)必需的操作系統(tǒng)、大量的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)等資料都是保存在硬盤中的。結(jié)構(gòu)硬盤是計(jì)算機(jī)主要的存儲(chǔ)媒介之一，由一個(gè)或者多個(gè)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(dòng)器中。硬盤可以按接口分為:IDE、SATA、SCSI(死嘎啊斯)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：2M、8M、16M(硬盤本身緩存)。5.1硬盤概述作用5.1硬盤概述5.1硬盤概述5.2硬盤的結(jié)構(gòu)5.2硬盤的結(jié)構(gòu)5.2硬盤的結(jié)構(gòu)

電磁線圈電機(jī)磁頭驅(qū)動(dòng)小車前置控制電路傳動(dòng)手臂讀寫磁頭傳動(dòng)軸5.2硬盤的結(jié)構(gòu)電磁線圈電機(jī)磁頭驅(qū)動(dòng)小車前置控制電路傳動(dòng)5.3硬盤的接口5.3硬盤的接口1.硬盤的數(shù)據(jù)接口ATA接口

ATA（AdvancedTechnologyAttachment”，是“高級(jí)技術(shù)附加裝置”）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。ATA是用33線或者66線的硬盤，05年后基本上都是用SATA硬盤，和ATA的線是不一樣的傳送數(shù)據(jù)也比ATA的硬盤來的快。

SATA接口

SATA（SerialATA），即串行ATA。SATA接口的傳輸速率比ATA接口的更高；達(dá)到150MB/s且以后會(huì)更快；SATA接口采用串行的方式傳輸數(shù)據(jù)，并采用了點(diǎn)對點(diǎn)的傳輸協(xié)議，獨(dú)享帶寬；支持熱插拔。SCSI接口

SCSI(SmallComputerSystemInterface)，小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口，是種較為特殊的接口總線，具備與多種類型的外設(shè)進(jìn)行通信。

接口的硬盤需要用戶另購一塊SCSI控制卡插在PCI插槽中。1.硬盤的數(shù)據(jù)接口ATA接口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(shè)備上都有跳線設(shè)置。硬盤的正面一般印有硬盤跳線的設(shè)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.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3.硬盤的電源接口ATA硬盤的電源接口是一個(gè)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。3.硬盤的電源接口ATA硬盤的電源接口是一個(gè)4針的“D型”電5.4硬盤的性能指標(biāo)硬盤的轉(zhuǎn)速也就是硬盤電機(jī)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(yīng)用于服務(wù)器市場，而光纖通道只在高端服務(wù)器上，價(jià)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(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)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(dāng)重要的。

5.4硬盤的性能指標(biāo)硬盤的轉(zhuǎn)速5.4硬盤的性能指標(biāo)單碟容量平均尋道時(shí)間平均潛伏時(shí)間平均訪問時(shí)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(dòng)檢測分析及報(bào)告技術(shù)磁阻磁頭技術(shù)5.4硬盤的性能指標(biāo)單碟容量5.5硬盤選購容量接口緩存售后服務(wù)品牌類型5.5硬盤選購容量5.6常見硬盤故障及維修硬盤設(shè)置參數(shù)丟失及硬盤類型設(shè)置錯(cuò)誤

開機(jī)后屏幕顯示：“Deviceerror”，然后又顯示：“Non－Systemdiskordiskerror，Replaceandstrikeanykeywhenready”，提示硬盤不能啟動(dòng)。

造成該故障的原因一般是CMOS中的硬盤設(shè)置參數(shù)丟失或硬盤類型設(shè)置錯(cuò)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(dǎo)致。

硬盤主引導(dǎo)記錄中的分區(qū)表有錯(cuò)誤

表現(xiàn)在開機(jī)后屏幕顯示：“Invalidpartitiontable”，硬盤不能啟動(dòng)，若從軟盤啟動(dòng)則認(rèn)C盤。

分區(qū)表的損壞通常來說不是物理損壞，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(fù)。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設(shè)置參數(shù)丟失及硬盤類型設(shè)置錯(cuò)誤5.6常見硬盤故障及維修硬盤不能引導(dǎo)進(jìn)入操作系統(tǒng)(DOS)

表現(xiàn)在開機(jī)后屏幕上出現(xiàn)“Errorloadingoperatingsystem”或“Missingoperatingsystem”的提示信息?？赡芤疬@種現(xiàn)象的原因有：CMOS參數(shù)被改動(dòng)；硬盤下的系統(tǒng)文件IO.SYS和MSDOS.SYS遭到破壞；硬盤DOS引導(dǎo)記錄（BOOT）遭到嚴(yán)重破壞，或者DOS引導(dǎo)記錄的結(jié)束標(biāo)志（01FF的55AA）丟失；也可能是硬盤的主引導(dǎo)數(shù)據(jù)被破壞，或主引導(dǎo)結(jié)束標(biāo)志（080。081的55AA）丟失而造成。首先，進(jìn)入CMOS，檢查并改正其中的錯(cuò)誤參數(shù)；如若不成功可嘗試從軟盤或光盤引導(dǎo)系統(tǒng)后使用SYSC:命令重新傳送DOS引導(dǎo)，即可修復(fù)故障，包括引導(dǎo)扇區(qū)及系統(tǒng)文件都可自動(dòng)修復(fù)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(dǎo)的結(jié)束標(biāo)志（080，081的55AA）；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不能引導(dǎo)進(jìn)入操作系統(tǒng)(DOS)5.6常見硬盤故障及維修硬盤零磁道故障

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(jī)自檢時(shí)，系統(tǒng)顯示“TRACK0BAD，DISKUNUSABLE”，意思為“零磁道損壞，硬盤無法使用”或用磁盤掃描程序掃描其它硬盤時(shí)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(fù)。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(shí)合理運(yùn)用一些磁盤軟件，把報(bào)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常見硬盤故障及維修硬盤零磁道故障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(chǔ)存在磁碟扇區(qū)里。而固態(tài)硬盤是使用閃存顆粒（flashdisk）（即目前內(nèi)存、mp3、U盤等存儲(chǔ)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。固態(tài)硬盤是硬盤的替代品，和硬盤個(gè)頭差不多大，接口也一樣，與傳統(tǒng)機(jī)械硬盤相比，只是內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，不再有機(jī)械部件，也不再用磁盤存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，而是用Flash芯片之類的電可擦除的存儲(chǔ)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，所以被稱之為固態(tài)硬盤。

現(xiàn)在固態(tài)硬盤在筆記本中比較常用。5.6固態(tài)硬盤目前的硬盤（ATA或SATA）都是磁碟型固態(tài)硬盤外觀固態(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(diǎn)啟動(dòng)快、無噪音，沒有電機(jī)加速旋轉(zhuǎn)的過程。

搭載SSD固態(tài)存儲(chǔ)器的筆記本從開機(jī)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(shí)間可達(dá)到200萬個(gè)小時(shí)，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?yàn)槿坎捎昧碎W存芯片，所以固態(tài)存儲(chǔ)器內(nèi)部不存在任何機(jī)械部件，這樣即使在高速移動(dòng)甚至伴隨翻轉(zhuǎn)傾斜的情況下也不會(huì)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(shí)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(chǔ)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)硬盤的優(yōu)點(diǎn)啟動(dòng)快、無噪音，沒有電機(jī)加速旋轉(zhuǎn)的過程。固態(tài)硬盤的缺點(diǎn)成本過高標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一存儲(chǔ)容量小

固態(tài)硬盤的缺點(diǎn)成本過高5.8光驅(qū)概述光盤驅(qū)動(dòng)器簡稱光驅(qū)(見圖5-4)是一個(gè)結(jié)合光學(xué)、機(jī)械及電子技術(shù)的產(chǎn)品。在光學(xué)和電子結(jié)合方面，激光光源來自于一個(gè)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(hào)。光盤上有兩種狀態(tài)，即凹點(diǎn)和空白，它們的反射信號(hào)相反，很容易經(jīng)過光檢測器識(shí)別。5.8光驅(qū)概述光盤驅(qū)動(dòng)器簡稱光驅(qū)(見圖5-4)是一個(gè)結(jié)合光5.8光驅(qū)概述5.8光驅(qū)概述5.9光驅(qū)分類根據(jù)光驅(qū)類型（只讀，讀寫），光驅(qū)可分為CD-ROM驅(qū)動(dòng)器、DVD光驅(qū)（DVD-ROM）、康寶（COMBO）和刻錄機(jī)等。根據(jù)光驅(qū)是否放在機(jī)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8倍速、16倍速，40倍速、52倍速寫等不同的速度。5.9光驅(qū)分類根據(jù)光驅(qū)類型（只讀，讀寫），光驅(qū)可分為CD-光驅(qū)的結(jié)構(gòu)

（正面）音量調(diào)節(jié)旋鈕托盤面板應(yīng)急退盤孔耳機(jī)插孔指示燈播放/快進(jìn)彈出/彈入/停止光驅(qū)的結(jié)構(gòu)（正面）音量調(diào)節(jié)旋鈕托盤面板應(yīng)急退盤孔耳機(jī)插孔指光驅(qū)的結(jié)構(gòu)

（背面）模擬音頻接口數(shù)據(jù)接口電源接口數(shù)字音頻接口主從關(guān)系跳線光驅(qū)的結(jié)構(gòu)（背面）模擬音頻接口數(shù)據(jù)接口電源接口數(shù)字音頻接口光驅(qū)的主要性能指標(biāo)

倍速平均尋道時(shí)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(huì)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(jì)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(shí)存放從光盤中讀取的數(shù)據(jù)，然后再發(fā)送給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)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(cuò)能力也有非常大的幫助。光驅(qū)的主要性能指標(biāo)倍速光驅(qū)傳輸數(shù)據(jù)的速度大小，根據(jù)國際電5.10光驅(qū)的選購

讀盤速度容錯(cuò)能力機(jī)械問題品牌售后服務(wù)5.10光驅(qū)的選購讀盤速度5.11移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備U盤（也稱優(yōu)盤、閃盤，見圖5-7）是一個(gè)USB接口的無需物理驅(qū)動(dòng)器的微型高容量移動(dòng)存儲(chǔ)產(chǎn)品,它采用的存儲(chǔ)介質(zhì)為閃存。5.11移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備U盤（也稱優(yōu)盤、閃盤，見圖5-7）是一5.11.1移動(dòng)硬盤因?yàn)椴捎糜脖P為存儲(chǔ)介質(zhì)，因此移動(dòng)硬盤在數(shù)據(jù)的讀寫模式與標(biāo)準(zhǔn)IDE硬盤是相同的。移動(dòng)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(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。5.11.1移動(dòng)硬盤因?yàn)椴捎糜脖P為存儲(chǔ)介質(zhì)，因此移動(dòng)硬盤在5.11.2閃存卡閃存卡（FlashCard，見圖5-9）是利用閃存（FlashMemory）技術(shù)達(dá)到存儲(chǔ)電子信息的存儲(chǔ)器，一般應(yīng)用在數(shù)碼相機(jī)，掌上計(jì)算機(jī)，MP3等小型數(shù)碼產(chǎn)品中作為存儲(chǔ)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閃存卡閃存卡（FlashCard，見圖5-95.11.2閃存