計算機組成與維護第5章 外部存儲器

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1、n本章簡要介紹了軟盤驅(qū)動器的性能特點、種本章簡要介紹了軟盤驅(qū)動器的性能特點、種類、結(jié)構(gòu)原理和幾種大容量的軟驅(qū)。還介紹了類、結(jié)構(gòu)原理和幾種大容量的軟驅(qū)。還介紹了硬盤的性能特點、技術(shù)參數(shù)和接口類型等。硬盤的性能特點、技術(shù)參數(shù)和接口類型等。第5章 磁盤存儲器 5.1 5.1 軟盤驅(qū)動器軟盤驅(qū)動器 5.2 5.2 硬盤驅(qū)動器硬盤驅(qū)動器 5.3 5.3 光存儲設(shè)備光存儲設(shè)備5.1 5.1 軟盤驅(qū)動器軟盤驅(qū)動器 軟盤子系統(tǒng)包括軟盤片、軟盤驅(qū)動器、驅(qū)動程序軟盤子系統(tǒng)包括軟盤片、軟盤驅(qū)動器、驅(qū)動程序和軟驅(qū)控制器這幾部分。軟盤是微機系統(tǒng)永久保存信和軟驅(qū)控制器這幾部分。軟盤是微機系統(tǒng)永久保存信息和交換信息的重要外

2、部磁存儲介質(zhì)。軟驅(qū)（息和交換信息的重要外部磁存儲介質(zhì)。軟驅(qū)（Floppy Floppy Disk DriverDisk Driver，F(xiàn)DDFDD）是對軟盤進行讀寫的機電一體化）是對軟盤進行讀寫的機電一體化的設(shè)備。軟驅(qū)驅(qū)動程序是軟驅(qū)的配套程序，它包含在的設(shè)備。軟驅(qū)驅(qū)動程序是軟驅(qū)的配套程序，它包含在系統(tǒng)系統(tǒng)BIOSBIOS程序中。軟驅(qū)控制器（程序中。軟驅(qū)控制器（FDD ControllerFDD Controller）提）提供主機對軟驅(qū)的控制信號，也是軟驅(qū)設(shè)備的接口，它供主機對軟驅(qū)的控制信號，也是軟驅(qū)設(shè)備的接口，它做在做在I/OI/O卡或主板上或南橋芯片內(nèi)?？ɑ蛑靼迳匣蚰蠘蛐酒瑑?nèi)。 微機常選用的

3、軟盤片有直徑為英寸、存儲容量為微機常選用的軟盤片有直徑為英寸、存儲容量為和直徑為英寸、存儲容量為這兩種，它們的驅(qū)動器分和直徑為英寸、存儲容量為這兩種，它們的驅(qū)動器分別稱為別稱為5 5寸軟驅(qū)和寸軟驅(qū)和3 3寸軟驅(qū)。由于寸軟驅(qū)。由于3 3寸軟盤體積小、容量寸軟盤體積小、容量大并帶有塑料外殼不易損壞，目前大多數(shù)大并帶有塑料外殼不易損壞，目前大多數(shù)PCPC機僅僅配機僅僅配備一個備一個3 3寸軟驅(qū)。寸軟驅(qū)?！避涷?qū)的外形如圖軟驅(qū)的外形如圖7-17-1所示。所示。圖”軟驅(qū)和軟盤 軟盤驅(qū)動器的規(guī)格和接口軟盤驅(qū)動器的規(guī)格和接口 ”軟盤的結(jié)構(gòu)如下圖所示，外面有一個塑料外殼，軟盤的結(jié)構(gòu)如下圖所示，外面有一個塑料外殼

4、，不易污染和損壞。將它的寫保護片撥到封住寫保護孔不易污染和損壞。將它的寫保護片撥到封住寫保護孔的位置時，處于可以讀寫的狀態(tài)，反之為寫保護狀態(tài)，的位置時，處于可以讀寫的狀態(tài)，反之為寫保護狀態(tài)，軟盤也不會感染病毒。軟盤也不會感染病毒。 軟盤驅(qū)動器的規(guī)格和接口軟盤驅(qū)動器的規(guī)格和接口( (續(xù)續(xù)) ) 軟驅(qū)上有兩個插座。一個電源插座軟驅(qū)上有兩個插座。一個電源插座 。另一個為控制及。另一個為控制及數(shù)據(jù)電纜插座，它有數(shù)據(jù)電纜插座，它有3434線。用一根線。用一根3434線電纜將它與線電纜將它與I/OI/O多功多功能卡或主板上的軟驅(qū)接口（能卡或主板上的軟驅(qū)接口（FDDFDD）相連接。）相連接。3434線電纜的

5、紅色線電纜的紅色線應(yīng)接到插座的線應(yīng)接到插座的1 1腳。軟驅(qū)腳。軟驅(qū)3434線電纜如圖線電纜如圖7-37-3所示。在一些微所示。在一些微機的系統(tǒng)硬件配置程序機的系統(tǒng)硬件配置程序CMOS SetupCMOS Setup中有中有“Swap Floppy Swap Floppy DriveDrive”這一項，當將其設(shè)置為這一項，當將其設(shè)置為“EnabledEnabled”時則可對調(diào)時則可對調(diào)A A、B B兩兩個軟驅(qū)的邏輯名稱，而不必在電纜插頭上將它們對調(diào)。軟驅(qū)個軟驅(qū)的邏輯名稱，而不必在電纜插頭上將它們對調(diào)。軟驅(qū)接口（接口（FDCFDC）的信號定義如表）的信號定義如表7-17-1。軟盤驅(qū)動器的連接軟盤驅(qū)

6、動器的連接 圖圖7-3 7-3 軟驅(qū)的軟驅(qū)的3434線電纜線電纜軟盤驅(qū)動器的連接軟盤驅(qū)動器的連接 ( (續(xù)續(xù)) )表7-1 軟驅(qū)接口的信號定義引腳編號信號名稱（低電平有效）功能2No Used未使用4Head Load磁頭加載6Drive Select 3選擇驅(qū)動設(shè)備38INDX/Sector索引或扇區(qū)10Drive Select 0選擇驅(qū)動設(shè)備012Drive Select 1選擇驅(qū)動設(shè)備114Drive Select 2選擇驅(qū)動設(shè)備216Motor ON馬達啟動18Direction Select磁頭方向選擇20Step磁頭步進軟盤驅(qū)動器軟盤驅(qū)動器 ( (續(xù)續(xù)) )2 2W r i t e

7、 D a t a寫 數(shù) 據(jù)2 4W r i t e G a t e寫 選 通2 6T r a c k 0 00磁 道2 8W r i t e P r o t e c t寫 保 護3 0R e a d D a t a讀 數(shù) 據(jù)3 2S i d e O n e S e l e c t面 選 擇3 4R e a d y準 備 就 緒 或 換 盤1 , 3 , 5 , , 3 3奇 數(shù) 腳 均 為 G N D接 地 線軟盤驅(qū)動器軟盤驅(qū)動器 ( (續(xù)續(xù)) ) 軟驅(qū)（軟驅(qū)（FDDFDD）由數(shù)據(jù)讀寫系統(tǒng)、磁頭定位系統(tǒng)、）由數(shù)據(jù)讀寫系統(tǒng)、磁頭定位系統(tǒng)、盤片驅(qū)動系統(tǒng)和控制電路等組成。磁頭是核心部件盤片驅(qū)動系統(tǒng)和

8、控制電路等組成。磁頭是核心部件, ,分分上、下兩個，上磁頭稱為上、下兩個，上磁頭稱為“1 1號頭號頭”，下磁頭稱為，下磁頭稱為“0 0頭頭”，固定在磁頭小車上，并始終接觸盤片。盤片由，固定在磁頭小車上，并始終接觸盤片。盤片由主軸馬達驅(qū)動主軸馬達驅(qū)動, ,以每分鐘以每分鐘300300多轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)時，磁頭小車由多轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)時，磁頭小車由步進馬達驅(qū)動做徑向運動，從而使上、下磁頭能掃描步進馬達驅(qū)動做徑向運動，從而使上、下磁頭能掃描磁盤上、下兩面的所有磁道，實現(xiàn)讀、寫操作。磁盤上、下兩面的所有磁道，實現(xiàn)讀、寫操作。軟盤驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)原理軟盤驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)原理 寫操作是指軟驅(qū)將主機發(fā)來的數(shù)據(jù)編碼，經(jīng)寫電路處寫操作是指

9、軟驅(qū)將主機發(fā)來的數(shù)據(jù)編碼，經(jīng)寫電路處理后，通過磁頭將數(shù)據(jù)的電信號轉(zhuǎn)換為磁信號記錄在磁盤理后，通過磁頭將數(shù)據(jù)的電信號轉(zhuǎn)換為磁信號記錄在磁盤上。而讀操作是寫操作的逆過程。上。而讀操作是寫操作的逆過程。 軟盤驅(qū)動器還有專門用于檢測磁盤狀態(tài)的傳感器元件。軟盤驅(qū)動器還有專門用于檢測磁盤狀態(tài)的傳感器元件。比如比如“0 0磁道開關(guān)磁道開關(guān)”、“寫保護傳感器寫保護傳感器”。軟盤驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)原理軟盤驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)原理 ( (續(xù)續(xù)) ) 磁盤驅(qū)動器軟驅(qū)或硬驅(qū)的基本原理相同，框圖如磁盤驅(qū)動器軟驅(qū)或硬驅(qū)的基本原理相同，框圖如圖圖7-47-4所示，主要包括數(shù)據(jù)讀寫系統(tǒng)、磁頭定位系統(tǒng)、所示，主要包括數(shù)據(jù)讀寫系統(tǒng)、磁頭定位系

10、統(tǒng)、盤片驅(qū)動系統(tǒng)和控制電路等部分。盤片驅(qū)動系統(tǒng)和控制電路等部分。圖圖7-4 7-4 磁盤驅(qū)動器的磁盤驅(qū)動器的原理方框原理方框軟盤驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)原理軟盤驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)原理 ( (續(xù)續(xù)) )軟盤的物理規(guī)格軟盤的物理規(guī)格 3.5英寸軟盤英寸軟盤雙密雙密720KB（DD）高 密高 密1 . 4 4 M B（HD）特高密特高密2.88MB（ED）每扇區(qū)字節(jié)數(shù)每扇區(qū)字節(jié)數(shù)512512512每磁道扇區(qū)數(shù)每磁道扇區(qū)數(shù)91836每面磁道數(shù)每面磁道數(shù)808080面數(shù)面數(shù)222容量（千字節(jié)）容量（千字節(jié)）7201 4402 880容量（兆字節(jié)）容量（兆字節(jié)）0.7031.4062.813容量（百萬字節(jié)）容量（百萬字節(jié)）

11、 0.7371.4752.949 還有多種高速大容量的新型軟盤驅(qū)動器，還有多種高速大容量的新型軟盤驅(qū)動器，如如ZIP100ZIP100、LS-120LS-120和和UHCUHC等。由于價格較高和等。由于價格較高和軟盤交換性等原因，都尚未被軟盤交換性等原因，都尚未被PCPC機普遍采用。機普遍采用。超級軟盤驅(qū)動器超級軟盤驅(qū)動器 第5章 磁盤存儲器n5.1 5.1 軟盤驅(qū)動器軟盤驅(qū)動器n5.2 5.2 硬盤驅(qū)動器硬盤驅(qū)動器n5.3 5.3 光存儲設(shè)備光存儲設(shè)備5.2 5.2 硬盤驅(qū)動器硬盤驅(qū)動器硬盤驅(qū)動器簡介硬盤驅(qū)動器簡介硬盤的工作原理和結(jié)構(gòu)硬盤的工作原理和結(jié)構(gòu) 硬盤驅(qū)動器的分類硬盤驅(qū)動器的分類硬盤

12、的技術(shù)參數(shù)硬盤的技術(shù)參數(shù)硬盤的接口硬盤的接口硬盤的安裝和使用硬盤的安裝和使用硬盤的維護與常見故障處理硬盤的維護與常見故障處理硬盤驅(qū)動器簡介硬盤驅(qū)動器簡介硬盤驅(qū)動器簡介硬盤驅(qū)動器簡介 硬盤驅(qū)動器（硬盤驅(qū)動器（Hard Disk DriverHard Disk Driver，HDDHDD）也是微機系統(tǒng)的基本外存設(shè)備。與軟盤不同，也是微機系統(tǒng)的基本外存設(shè)備。與軟盤不同，它的磁盤片是硬質(zhì)合金的，并固定安裝在驅(qū)動它的磁盤片是硬質(zhì)合金的，并固定安裝在驅(qū)動器內(nèi)部，所以也可統(tǒng)稱為硬盤。器內(nèi)部，所以也可統(tǒng)稱為硬盤。 硬盤子系統(tǒng)包括硬盤驅(qū)動器（內(nèi)含硬盤）、驅(qū)動程硬盤子系統(tǒng)包括硬盤驅(qū)動器（內(nèi)含硬盤）、驅(qū)動程序和硬盤

13、接口。硬盤的控制器（序和硬盤接口。硬盤的控制器（HDD ControllerHDD Controller）做在）做在硬盤內(nèi)部，而接口集成在主板上。硬盤的驅(qū)動程序包含硬盤內(nèi)部，而接口集成在主板上。硬盤的驅(qū)動程序包含在系統(tǒng)在系統(tǒng)BIOSBIOS程序中。硬盤的構(gòu)成和工作原理與軟驅(qū)相仿，程序中。硬盤的構(gòu)成和工作原理與軟驅(qū)相仿，它以自己專用的微處理器作為控制器，它的內(nèi)部它以自己專用的微處理器作為控制器，它的內(nèi)部ROMROM固固化了控制軟件，用來實現(xiàn)加電時的自我診斷、運行狀態(tài)化了控制軟件，用來實現(xiàn)加電時的自我診斷、運行狀態(tài)檢測、主軸電機的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)和對磁頭的位置控制等功能。檢測、主軸電機的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)和對磁頭的

14、位置控制等功能。硬盤驅(qū)動器簡介（續(xù)）硬盤驅(qū)動器簡介（續(xù)） 硬盤是一種磁介質(zhì)的外部存儲設(shè)備，數(shù)據(jù)存儲在硬盤是一種磁介質(zhì)的外部存儲設(shè)備，數(shù)據(jù)存儲在密封、潔凈的硬盤驅(qū)動器內(nèi)腔的多片磁盤片上。這密封、潔凈的硬盤驅(qū)動器內(nèi)腔的多片磁盤片上。這些盤片一般是在以鋁為主要成分的片基表面涂上磁些盤片一般是在以鋁為主要成分的片基表面涂上磁性介質(zhì)所形成，在磁盤片的每一面上，以轉(zhuǎn)動軸為性介質(zhì)所形成，在磁盤片的每一面上，以轉(zhuǎn)動軸為軸心、以一定的磁密度為間隔的若干個同心圓，被軸心、以一定的磁密度為間隔的若干個同心圓，被劃分成磁道（劃分成磁道（Track），每個磁道又被劃分為若干），每個磁道又被劃分為若干個扇區(qū)（個扇區(qū)（Se

15、ctor），數(shù)據(jù)就按扇區(qū)存放在硬盤上。），數(shù)據(jù)就按扇區(qū)存放在硬盤上。在每一面上都相應(yīng)地有一個讀寫磁頭（在每一面上都相應(yīng)地有一個讀寫磁頭（Head），所），所有盤片相同位置的磁道就構(gòu)成了所謂的柱面有盤片相同位置的磁道就構(gòu)成了所謂的柱面（Cylinder）。）。 硬盤的工作原理和結(jié)構(gòu)硬盤的工作原理和結(jié)構(gòu) 硬盤驅(qū)動器加電正常工作后，利用控制硬盤驅(qū)動器加電正常工作后，利用控制電路中的初始化模塊進行初始化工作，此時電路中的初始化模塊進行初始化工作，此時磁頭置于盤片中心位置。初始化完成后，主磁頭置于盤片中心位置。初始化完成后，主軸電機將啟動，并以高速旋轉(zhuǎn)，裝載磁頭的軸電機將啟動，并以高速旋轉(zhuǎn)，裝載磁頭的小

16、車機構(gòu)移動，將浮動磁頭置于盤片表面的小車機構(gòu)移動，將浮動磁頭置于盤片表面的00道，處于等待指令的啟動狀態(tài)。當主機下道，處于等待指令的啟動狀態(tài)。當主機下達存取磁盤片上的數(shù)據(jù)時，通過前置放大控達存取磁盤片上的數(shù)據(jù)時，通過前置放大控制電路，發(fā)出驅(qū)動電機運動的信號，控制磁制電路，發(fā)出驅(qū)動電機運動的信號，控制磁頭定位機構(gòu)將磁頭移動，搜尋定位它要存取頭定位機構(gòu)將磁頭移動，搜尋定位它要存取數(shù)據(jù)的磁道扇區(qū)位置，進行數(shù)據(jù)讀寫。數(shù)據(jù)的磁道扇區(qū)位置，進行數(shù)據(jù)讀寫。 硬盤的工作原理和結(jié)構(gòu)硬盤的工作原理和結(jié)構(gòu) ( (續(xù)續(xù)) ) 硬盤的第一個扇區(qū)硬盤的第一個扇區(qū)（0道道0頭頭1扇區(qū)）被扇區(qū)）被保留為主引導(dǎo)扇區(qū)保留為主引導(dǎo)

17、扇區(qū)。在主引導(dǎo)區(qū)內(nèi)主要有兩。在主引導(dǎo)區(qū)內(nèi)主要有兩項內(nèi)容：項內(nèi)容：主引導(dǎo)記錄和硬盤分區(qū)表主引導(dǎo)記錄和硬盤分區(qū)表。主引導(dǎo)。主引導(dǎo)記錄是一段程序代碼，其作用主要是對硬盤記錄是一段程序代碼，其作用主要是對硬盤上安裝的操作系統(tǒng)進行引導(dǎo)；硬盤分區(qū)表則上安裝的操作系統(tǒng)進行引導(dǎo)；硬盤分區(qū)表則存儲了硬盤的分區(qū)信息。微型機啟動時將讀存儲了硬盤的分區(qū)信息。微型機啟動時將讀取該扇區(qū)的數(shù)據(jù)，并對其合法性進行判斷取該扇區(qū)的數(shù)據(jù)，并對其合法性進行判斷（扇區(qū)最后兩個字節(jié)是否為（扇區(qū)最后兩個字節(jié)是否為0 x55AA或或0 xAA55 ），如合法則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行該扇區(qū)的第），如合法則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行該扇區(qū)的第一條指令。所以硬盤的主引導(dǎo)區(qū)常常成

18、為病一條指令。所以硬盤的主引導(dǎo)區(qū)常常成為病毒攻擊的對象。毒攻擊的對象。 硬盤的工作原理和結(jié)構(gòu)硬盤的工作原理和結(jié)構(gòu) ( (續(xù)續(xù)) )硬盤的外部結(jié)構(gòu)硬盤的外部結(jié)構(gòu):分為三大部分分為三大部分 ：硬盤的工作原理和結(jié)構(gòu)硬盤的工作原理和結(jié)構(gòu) ( (續(xù)續(xù)) ) (1)接口接口 接口包括電源接口插座和數(shù)據(jù)接口插接口包括電源接口插座和數(shù)據(jù)接口插座兩部分，其中電源插座與主機電源相連接。座兩部分，其中電源插座與主機電源相連接。數(shù)據(jù)接口插座則是硬盤數(shù)據(jù)與主板控制芯片數(shù)據(jù)接口插座則是硬盤數(shù)據(jù)與主板控制芯片之間進行數(shù)據(jù)傳輸交換的通道。之間進行數(shù)據(jù)傳輸交換的通道。 (2)控制電路板控制電路板 大多數(shù)的控制電路板都采用貼片式

19、大多數(shù)的控制電路板都采用貼片式焊接，它包括主軸調(diào)速電路、磁頭驅(qū)動焊接，它包括主軸調(diào)速電路、磁頭驅(qū)動與伺服定位電路、讀寫電路、控制與接與伺服定位電路、讀寫電路、控制與接口電路等。在電路板上還有一塊口電路等。在電路板上還有一塊ROM芯芯片，里面固化的程序可以進行硬盤的初片，里面固化的程序可以進行硬盤的初始化，執(zhí)行加電和啟動主軸電機，加電始化，執(zhí)行加電和啟動主軸電機，加電初始尋道、定位以及故障檢測等。在電初始尋道、定位以及故障檢測等。在電路板上還安裝有容量不等的高速數(shù)據(jù)緩路板上還安裝有容量不等的高速數(shù)據(jù)緩存芯片，一般為存芯片，一般為512KB或或2MB。硬盤的工作原理和結(jié)構(gòu)硬盤的工作原理和結(jié)構(gòu) (

20、(續(xù)續(xù)) ) 硬盤控制電路總得來說可以分為如下幾個硬盤控制電路總得來說可以分為如下幾個部分：主控制芯片、數(shù)據(jù)傳輸芯片、數(shù)據(jù)緩存部分：主控制芯片、數(shù)據(jù)傳輸芯片、數(shù)據(jù)緩存芯片等。其中，主控制芯片負責硬盤數(shù)據(jù)讀寫芯片等。其中，主控制芯片負責硬盤數(shù)據(jù)讀寫指令等工作；數(shù)據(jù)傳輸芯片則是將硬盤磁頭前指令等工作；數(shù)據(jù)傳輸芯片則是將硬盤磁頭前置控制電路讀取出數(shù)據(jù)經(jīng)過校正及變換后，由置控制電路讀取出數(shù)據(jù)經(jīng)過校正及變換后，由數(shù)據(jù)接口傳輸?shù)街鳈C系統(tǒng)；高速數(shù)據(jù)緩存芯片數(shù)據(jù)接口傳輸?shù)街鳈C系統(tǒng)；高速數(shù)據(jù)緩存芯片是為了協(xié)調(diào)硬盤與主機在數(shù)據(jù)處理速度上的差是為了協(xié)調(diào)硬盤與主機在數(shù)據(jù)處理速度上的差異而設(shè)置的；緩存對磁盤性能所帶來的

21、作用是異而設(shè)置的；緩存對磁盤性能所帶來的作用是無須置疑的，無須置疑的，在讀取零碎文件數(shù)據(jù)時，大緩存在讀取零碎文件數(shù)據(jù)時，大緩存能帶來非常大的優(yōu)勢能帶來非常大的優(yōu)勢。 硬盤的工作原理和結(jié)構(gòu)硬盤的工作原理和結(jié)構(gòu) ( (續(xù)續(xù)) )(3)固定面板固定面板 就是硬盤正面的面板，它就是硬盤正面的面板，它與底板結(jié)合成一個密封的整體，與底板結(jié)合成一個密封的整體，保證了硬盤盤片和機構(gòu)的穩(wěn)定保證了硬盤盤片和機構(gòu)的穩(wěn)定運行。在面板上最顯眼的莫過運行。在面板上最顯眼的莫過于產(chǎn)品標簽，上面印著產(chǎn)品型于產(chǎn)品標簽，上面印著產(chǎn)品型號、產(chǎn)品序列號、產(chǎn)品、生產(chǎn)號、產(chǎn)品序列號、產(chǎn)品、生產(chǎn)日期等信息。除此，還有一個日期等信息。除此，

22、還有一個透氣孔，它的作用就是使硬盤透氣孔，它的作用就是使硬盤內(nèi)部氣壓與大氣氣壓保持一致。內(nèi)部氣壓與大氣氣壓保持一致。硬盤的工作原理和結(jié)構(gòu)硬盤的工作原理和結(jié)構(gòu) ( (續(xù)續(xù)) )內(nèi)部結(jié)構(gòu)：內(nèi)部結(jié)構(gòu)： 硬盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)由控制電路板、磁頭、盤片、硬盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)由控制電路板、磁頭、盤片、主軸、電機、接口及其它附件組成，其中磁頭主軸、電機、接口及其它附件組成，其中磁頭盤片組件是構(gòu)成硬盤的核心，它封裝在硬盤的盤片組件是構(gòu)成硬盤的核心，它封裝在硬盤的凈化腔體內(nèi)，包括有浮動磁頭組件、磁頭驅(qū)動凈化腔體內(nèi)，包括有浮動磁頭組件、磁頭驅(qū)動機構(gòu)、盤片、主軸驅(qū)動裝置及前置讀寫控制電機構(gòu)、盤片、主軸驅(qū)動裝置及前置讀寫控制電路。路。

23、(見下圖見下圖)硬盤的工作原理和結(jié)構(gòu)硬盤的工作原理和結(jié)構(gòu) ( (續(xù)續(xù)) )硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主軸馬達主軸馬達(Spindle Motor)音圈馬達音圈馬達(Voice Coil Motor)磁頭驅(qū)動器磁頭驅(qū)動器(Actuator)基座基座(Base Plate)磁頭停放區(qū)磁頭停放區(qū)(Parking Zone)盤片盤片(Media)硬盤的工作原理和結(jié)構(gòu)硬盤的工作原理和結(jié)構(gòu) ( (續(xù)續(xù)) )飛行中的磁頭飛行中的磁頭磁頭在磁盤表面上方飛行磁頭在磁盤表面上方飛行飛行高度飛行高度: 1.3 : 1.3 微米微米 或更小或更小硬盤的組裝環(huán)境硬盤的組裝環(huán)境 無塵室無塵室(1(1立方公尺允立方公尺允

24、許許1010顆塵粒顆塵粒) )硬盤的工作原理和結(jié)構(gòu)硬盤的工作原理和結(jié)構(gòu) ( (續(xù)續(xù)) ) 硬盤驅(qū)動器內(nèi)部硬件主要由電路板硬盤驅(qū)動器內(nèi)部硬件主要由電路板和頭盤組件和頭盤組件HDAHDA（Head Disk AssembllyHead Disk Assemblly）構(gòu)）構(gòu)成，硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。成，硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。硬盤驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)硬盤驅(qū)動器的結(jié)構(gòu) 硬盤驅(qū)動器的分類硬盤驅(qū)動器的分類 硬盤按其盤片直徑大小可分為、和硬盤按其盤片直徑大小可分為、和英寸等多種。英寸等多種。 目前使用最多的是英寸硬盤。目前使用最多的是英寸硬盤。按按盤片直徑大小分盤片直徑大小分： 按其接口類型分有按其接口類型分有I

25、DEIDE接口及接口及SCSISCSI接口等接口等多種，目前使用最多的是多種，目前使用最多的是IDEIDE接口。接口。 按其接口類型分：按其接口類型分：按硬盤接口分按硬盤接口分nIDE/EIDEIDE/EIDEnSCSISCSInFC-ALFC-ALnIEEE 1394IEEE 1394nUSBUSB按主軸轉(zhuǎn)速分按主軸轉(zhuǎn)速分n4500 rpm4500 rpmn5400 rpm5400 rpmn7200 rpm7200 rpmn10000 rpm10000 rpmn15000 rpm15000 rpm硬盤驅(qū)動器的分類硬盤驅(qū)動器的分類 ( (續(xù)續(xù)) ) 1 1道密度與位密度：道密度與位密度： 硬盤

26、道密度是指磁盤硬盤道密度是指磁盤徑向的磁道密度，單位是徑向的磁道密度，單位是TPITPI（Track Per InchTrack Per Inch）即）即每英寸磁道數(shù)。每英寸磁道數(shù)。 硬盤的技術(shù)參數(shù)硬盤的技術(shù)參數(shù)扇區(qū)1磁道n磁道0磁道 2 2轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)速： 硬盤的轉(zhuǎn)速是指硬盤的轉(zhuǎn)速是指硬盤主軸馬達也就是盤硬盤主軸馬達也就是盤片的轉(zhuǎn)速，單位是片的轉(zhuǎn)速，單位是RPMRPM（Round Per MinuteRound Per Minute）即每分鐘圈數(shù)。即每分鐘圈數(shù)。 硬盤的技術(shù)參數(shù)硬盤的技術(shù)參數(shù)( (續(xù)續(xù)) )讀寫磁頭讀寫磁頭磁場資料磁場資料 3 3平均存取時間平均存取時間 平均存取時間（平均存取時

27、間（Average Average Access TimeAccess Time）是反映硬盤數(shù)）是反映硬盤數(shù)據(jù)操作速度的指標，單位是據(jù)操作速度的指標，單位是毫秒（毫秒（mSmS）。它包括三個時）。它包括三個時間段：平均尋道時間（間段：平均尋道時間（Seek Seek timetime），平均定位時間），平均定位時間（Setting timeSetting time），轉(zhuǎn)動延），轉(zhuǎn)動延遲（遲（Rotational latencyRotational latency）。）。硬盤的技術(shù)參數(shù)（續(xù)）硬盤的技術(shù)參數(shù)（續(xù)）扇區(qū)1磁道n磁道0磁道 硬盤的技術(shù)參數(shù)（續(xù)）硬盤的技術(shù)參數(shù)（續(xù)） 4 4緩存容量緩存容

28、量 緩存容量（緩存容量（Cache SizeCache Size）是指硬盤內(nèi)部數(shù)據(jù)的高速緩沖）是指硬盤內(nèi)部數(shù)據(jù)的高速緩沖存儲器的大小，如存儲器的大小，如256KB256KB、512KB512KB、1MB1MB和和2MB2MB等。等。 5 5平均故障間隔時間平均故障間隔時間 平均故障間隔時間平均故障間隔時間MTBFMTBF（Mean Time Between FailuresMean Time Between Failures）是指硬盤操作時發(fā)生故障的時間間隔的平均數(shù)。是指硬盤操作時發(fā)生故障的時間間隔的平均數(shù)。 6. 6. 內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率 數(shù)據(jù)從磁盤表面?zhèn)鬏數(shù)接脖P數(shù)據(jù)從磁盤表面?zhèn)鬏?/p>

29、到硬盤的的緩存緩存的速率的速率單位為每單位為每秒百萬位元秒百萬位元 ( (Mbits/sec)Mbits/sec)讀寫磁頭讀寫磁頭磁盤表面磁盤表面磁場資料磁場資料緩存緩存 硬盤的技術(shù)參數(shù)（續(xù)）硬盤的技術(shù)參數(shù)（續(xù)） 7 7外部數(shù)據(jù)傳輸率外部數(shù)據(jù)傳輸率( (硬盤控制器的數(shù)據(jù)傳輸率硬盤控制器的數(shù)據(jù)傳輸率) ) 硬盤控制器即接口的數(shù)據(jù)傳輸率是指緩存硬盤控制器即接口的數(shù)據(jù)傳輸率是指緩存至主機的數(shù)據(jù)傳送速度。至主機的數(shù)據(jù)傳送速度。 硬盤的技術(shù)參數(shù)（續(xù)）硬盤的技術(shù)參數(shù)（續(xù)）緩存緩存Cache)介面介面(Interface)硬盤的物理類型參數(shù)：硬盤的物理類型參數(shù)： 硬盤的參數(shù)很多，其中直接關(guān)系到硬盤的參數(shù)很多

30、，其中直接關(guān)系到用戶安裝使用硬盤的參數(shù)有柱面數(shù)、磁頭用戶安裝使用硬盤的參數(shù)有柱面數(shù)、磁頭數(shù)、扇區(qū)數(shù)和容量，前三項稱為硬盤的物數(shù)、扇區(qū)數(shù)和容量，前三項稱為硬盤的物理結(jié)構(gòu)參數(shù)，常常以理結(jié)構(gòu)參數(shù)，常常以“C/H/SC/H/S”標注在硬盤標注在硬盤的盤面上。的盤面上。 硬盤的技術(shù)參數(shù)（續(xù)）硬盤的技術(shù)參數(shù)（續(xù)）硬盤的物理類型參數(shù)：硬盤的物理類型參數(shù)：（續(xù)）（續(xù)） 硬盤的技術(shù)參數(shù)（續(xù)）硬盤的技術(shù)參數(shù)（續(xù)）扇區(qū)1磁道n磁道0磁道1 1柱面數(shù)（柱面數(shù)（CylinderCylinder） 縮寫為縮寫為CylnCyln，指每個盤，指每個盤面上的磁道數(shù)。由于硬盤盤面上的磁道數(shù)。由于硬盤盤片是上下疊放的，所以每一片是

31、上下疊放的，所以每一個盤面上的同號磁道便組成個盤面上的同號磁道便組成一個圓柱面。這個參數(shù)為一個圓柱面。這個參數(shù)為CMOS SetupCMOS Setup中設(shè)置硬盤類型中設(shè)置硬盤類型（HDD TypeHDD Type）的關(guān)鍵參數(shù)。）的關(guān)鍵參數(shù)。 硬盤的物理類型參數(shù)：硬盤的物理類型參數(shù)：（續(xù)）（續(xù)） 2 2磁頭數(shù)（磁頭數(shù)（HeadsHeads） 硬盤的讀寫磁頭總數(shù)。因為每個盤片的上硬盤的讀寫磁頭總數(shù)。因為每個盤片的上下兩面各有一個磁頭，所以也是硬盤的盤面總下兩面各有一個磁頭，所以也是硬盤的盤面總數(shù)。這個參數(shù)也是數(shù)。這個參數(shù)也是CMOS SetupCMOS Setup中設(shè)置硬盤類型中設(shè)置硬盤類型的關(guān)

32、鍵參數(shù)。的關(guān)鍵參數(shù)。硬盤的技術(shù)參數(shù)（續(xù)）硬盤的技術(shù)參數(shù)（續(xù)）硬盤的物理類型參數(shù)：硬盤的物理類型參數(shù)：（續(xù)）（續(xù)） 硬盤的技術(shù)參數(shù)（續(xù)）硬盤的技術(shù)參數(shù)（續(xù)） 3 3扇區(qū)數(shù)（扇區(qū)數(shù)（SectorSector） 縮寫為縮寫為SectSect，指每個磁道，指每個磁道上劃分的記錄數(shù)據(jù)的基本小區(qū)域上劃分的記錄數(shù)據(jù)的基本小區(qū)域的數(shù)目，對的數(shù)目，對DOSDOS系統(tǒng)而言，每個系統(tǒng)而言，每個小區(qū)域包含小區(qū)域包含512512個字節(jié)。這個參個字節(jié)。這個參數(shù)也為數(shù)也為CMOS SetupCMOS Setup中設(shè)置硬盤類中設(shè)置硬盤類型的關(guān)鍵參數(shù)。型的關(guān)鍵參數(shù)。 扇區(qū)1磁道n磁道0磁道硬盤的物理類型參數(shù)：硬盤的物理類型參數(shù)

33、：（續(xù)）（續(xù)） 硬盤的技術(shù)參數(shù)（續(xù)）硬盤的技術(shù)參數(shù)（續(xù)） 4 4存儲容量（存儲容量（SizeSize） 指硬盤可以存儲的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)，單位為指硬盤可以存儲的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)，單位為MBMB（1MB=10241MB=102410241024字節(jié)）和字節(jié)）和GBGB（1GB=1024MB1GB=1024MB）。）。 格式化容量（格式化容量（GBGB） = =柱面數(shù)柱面數(shù)磁頭數(shù)磁頭數(shù)扇區(qū)數(shù)扇區(qū)數(shù) 512512102410241024102410241024。 硬盤的物理類型參數(shù)：硬盤的物理類型參數(shù)：（續(xù)）（續(xù)） 硬盤的技術(shù)參數(shù)（續(xù)）硬盤的技術(shù)參數(shù)（續(xù)） 5 5間隔存取因子（間隔存取因子（Interleave

34、rInterleaver） 6 6寫預(yù)補償（寫預(yù)補償（Write Pre-CompWrite Pre-Comp） 7 7磁頭著陸區(qū)（磁頭著陸區(qū)（Landing ZoneLanding Zone）硬盤控制器接口硬盤控制器接口 在微機系統(tǒng)中采用過的硬盤接口主要有四在微機系統(tǒng)中采用過的硬盤接口主要有四種，種，ST-506ST-506、ESDIESDI（Enhanced Small Device Enhanced Small Device InterfaceInterface）即增強型小型設(shè)備接口、）即增強型小型設(shè)備接口、IDEIDE和和SCSISCSI。IDEIDE接口廣泛用于普通接口廣泛用于普通P

35、CPC機，機，SCSISCSI接口接口多用于服務(wù)器和專用圖形工作站。多用于服務(wù)器和專用圖形工作站。 IDE IDE 型接口型接口 IDEIDE（Intelligent Device ElectronicsIntelligent Device Electronics）即智能設(shè)備電子接口，是目前即智能設(shè)備電子接口，是目前PCPC機普遍采用的機普遍采用的最基本硬盤接口。最基本硬盤接口。IDEIDE接口的接口的4040個引腳除了對個引腳除了對主板上的主板上的ISAISA總線（也叫總線（也叫ATAT總線）的信號進行總線）的信號進行必要控制之外，基本上是原封不動地送往硬盤必要控制之外，基本上是原封不動地送

36、往硬盤驅(qū)動器，所以驅(qū)動器，所以IDEIDE接口也常被稱為接口也常被稱為ATAATA接口。接口。 IDEIDE接口接口 ( (續(xù)續(xù)) ) IDE IDE 型接口型接口 ( (續(xù)續(xù)) ) PC PC主板通常提供兩個主板通常提供兩個IDEIDE接口，每個接口，每個IDEIDE可連接兩可連接兩個個IDEIDE設(shè)備，采用一條設(shè)備，采用一條4040線扁平電纜傳送控制和數(shù)據(jù)信線扁平電纜傳送控制和數(shù)據(jù)信號。其中第號。其中第2020針沒有，為的是電纜定位。針沒有，為的是電纜定位。IDEIDE接口和電接口和電纜的纜的4040線信號定義如表線信號定義如表7-27-2。IDEIDE接口接口 ( (續(xù)續(xù)) )表7-2

37、IDE接口的信號定義引腳信號名稱功能引腳信號名稱功能1-Reset復(fù)位21DMARQDMA請求2GND接地22GND接地3DD7數(shù)據(jù)723-DIOW寫選通4DD8數(shù)據(jù)824GND接地5DD6數(shù)據(jù)625-DIOR讀選通6DD9數(shù)據(jù)926GND接地7DD5數(shù)據(jù)527IOCHRDYIO通道就緒8DD10數(shù)據(jù)1028SPSYNC同步9DD4數(shù)據(jù)429-DMACKDMA應(yīng)答10DD11數(shù)據(jù)1130GND接地IDEIDE接口接口 ( (續(xù)續(xù)) )11DD3數(shù) 據(jù)331INTRQ中 斷 請 求12DD12數(shù) 據(jù)1232-IOCS1616 位 數(shù) 據(jù) 寄 存 器 選中13DD2數(shù) 據(jù)233DA1地 址114D

38、D13數(shù) 據(jù)1334-PDIAG診 斷 通 過15DD1數(shù) 據(jù)135DA0地 址016DD14數(shù) 據(jù)1436DA2地 址217DD0數(shù) 據(jù)037-CS1FX片 選118DD15數(shù) 據(jù)1538-CS3FX片 選319GND接 地39-DASP驅(qū) 動 器 工 作 指 示20KEY定 位 （ 無 針 ） 40GND接 地IDEIDE接口接口 ( (續(xù)續(xù)) ) 我們現(xiàn)在統(tǒng)稱的我們現(xiàn)在統(tǒng)稱的IDEIDE（或（或ATAATA）接口，是指接口形）接口，是指接口形式相同的早期式相同的早期IDEIDE、EIDEEIDE、ATAATA（AT AttachmentAT Attachment，ATAT附附加設(shè)備）和加

39、設(shè)備）和Ultra DMAUltra DMA等多種改進型。等多種改進型。 EIDEEIDE（Enhanced IDEEnhanced IDE）即增強型）即增強型IDEIDE，是，是PentiumPentium以上主板上配備的標準硬盤接口，也支持以上主板上配備的標準硬盤接口，也支持CD-ROMCD-ROM驅(qū)動驅(qū)動器等設(shè)備。器等設(shè)備。 目前使用的目前使用的IDEIDE接口有接口有ATAATA（或（或Ultra DMAUltra DMA）3333、6666、100100等新型高速接口。等新型高速接口。IDEIDE接口接口 ( (續(xù)續(xù)) ) ATA-1 (1988-1994)ATA-2 (1996,也

40、叫快速ATA或EIDE）ATA-3（1997）ATA-4（1998，也叫Ultra -ATA/33 或UDMA33)ATA-5 (1999, 也叫Ultra-ATA/66或UDMA66)ATA-6 (2000, 也叫Ultra-ATA100或UDMA100)IDEIDE接口接口 ( (續(xù)續(xù)) )IDE-集成驅(qū)動電路的幾點說明：集成驅(qū)動電路的幾點說明：1、IDE表示將接口電路內(nèi)置于驅(qū)動器中表示將接口電路內(nèi)置于驅(qū)動器中2、IDE接口的驅(qū)動器上都使用接口的驅(qū)動器上都使用40針的連接器針的連接器3、IDE和和ATA描述的是同一種接口，描述的是同一種接口，ATA不僅被用于硬不僅被用于硬盤驅(qū)動器，還用于盤

41、驅(qū)動器，還用于CD-ROM驅(qū)動器，驅(qū)動器，DVD驅(qū)動器，高容驅(qū)動器，高容量超級軟盤驅(qū)動器以及磁帶驅(qū)動器。量超級軟盤驅(qū)動器以及磁帶驅(qū)動器。4、UDMA-66以上的硬盤，應(yīng)使用的電纜是以上的硬盤，應(yīng)使用的電纜是80芯，且是藍芯，且是藍色插頭接在主板上色插頭接在主板上5、寸的硬盤使用、寸的硬盤使用40根針，寸的硬盤使用根針，寸的硬盤使用44根針，這是兩者根針，這是兩者的區(qū)別的區(qū)別IDEIDE接口接口 ( (續(xù)續(xù)) ) SCSISCSI（Small Computer System InterfaceSmall Computer System Interface）即）即小型計算機系統(tǒng)接口，其實是一種用于

42、高速外設(shè)的外小型計算機系統(tǒng)接口，其實是一種用于高速外設(shè)的外部接口適配器卡，也有稱之為硬盤協(xié)處理器卡（部接口適配器卡，也有稱之為硬盤協(xié)處理器卡（Disk Disk Coprocessor BoardCoprocessor Board）的，通常也叫做）的，通常也叫做“ScuzzyScuzzy”卡?？āＴ谟嬎銠C外設(shè)接口尤其是外存儲設(shè)備接口方面，在計算機外設(shè)接口尤其是外存儲設(shè)備接口方面，SCSISCSI接口始終占據(jù)著高貴地位，這不僅是由于它的先進技接口始終占據(jù)著高貴地位，這不僅是由于它的先進技術(shù)性能，也是由于它的高價位。術(shù)性能，也是由于它的高價位。 SCSISCSI接口接口 SCSI SCSI的意義是

43、小型計算機系統(tǒng)接口，它是的意義是小型計算機系統(tǒng)接口，它是做在一個專門的系統(tǒng)擴展卡上。做在一個專門的系統(tǒng)擴展卡上。SCSISCSI開發(fā)于開發(fā)于7070年代末，至今已有年代末，至今已有SCSI-1SCSI-1、SCSI-2SCSI-2以及以及SCSI-3SCSI-3等多種。等多種。SCSISCSI接口接口 ( (續(xù)續(xù)) )1 1SCSI-1SCSI-1 SCSI-1 SCSI-1是第一個版本，異步數(shù)據(jù)傳輸是第一個版本，異步數(shù)據(jù)傳輸率為率為3MB/S3MB/S，同步數(shù)據(jù)傳輸率為，同步數(shù)據(jù)傳輸率為5MB/S5MB/S。采用。采用的是特殊的的是特殊的2525針的針的SCSISCSI接口。接口。SCSIS

44、CSI接口類型接口類型SCSISCSI接口接口 ( (續(xù)續(xù)) )2 2SCSI-2SCSI-2 SCSI-2 SCSI-2最初稱為最初稱為Fast SCSIFast SCSI，8 8位，數(shù)據(jù)傳輸位，數(shù)據(jù)傳輸率提高到率提高到10MB/S10MB/S，可連接，可連接7 7個外設(shè)。標準接口為個外設(shè)。標準接口為5050線，信號有差分方式和單端方式兩種。線，信號有差分方式和單端方式兩種。Wide Wide SCSISCSI，1616位并行數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)傳輸率提高到位并行數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)傳輸率提高到20MB/S20MB/S，可連接，可連接1616個外設(shè)。個外設(shè)。SCSI-2SCSI-2用于硬盤、用于硬盤、C

45、D-ROMCD-ROM驅(qū)動器和掃描儀等設(shè)備。驅(qū)動器和掃描儀等設(shè)備。 SCSISCSI接口類型接口類型 ( (續(xù)續(xù)) )SCSISCSI接口接口 ( (續(xù)續(xù)) ) 圖圖7-8 507-8 50針針SCSISCSI插座插座SCSISCSI接口類型接口類型 ( (續(xù)續(xù)) )SCSISCSI接口接口 ( (續(xù)續(xù)) )3 3SCSI-3SCSI-3 SCSI-3 SCSI-3也稱為也稱為Ultra SCSIUltra SCSI，數(shù)據(jù)傳輸率達，數(shù)據(jù)傳輸率達到到20MB/S20MB/S，若使用，若使用1616位傳輸模式，則數(shù)據(jù)傳輸位傳輸模式，則數(shù)據(jù)傳輸率可高達率可高達40MB/S40MB/S。SCSI-3S

46、CSI-3增加為一個增加為一個6868針接口，針接口，用于將用于將8 8位數(shù)據(jù)增加到位數(shù)據(jù)增加到3232位數(shù)據(jù)。位數(shù)據(jù)。 SCSISCSI接口類型接口類型 ( (續(xù)續(xù)) )SCSISCSI接口接口 ( (續(xù)續(xù)) ) 圖圖7-9 687-9 68針針SCSISCSI插座插座SCSISCSI接口類型接口類型 ( (續(xù)續(xù)) )SCSISCSI接口接口 ( (續(xù)續(xù)) ) 4 4最新型最新型Ultra SCSIUltra SCSI Ultra 2 SCSI Ultra 2 SCSI發(fā)表于發(fā)表于9797年，采用低電壓差年，采用低電壓差分技術(shù)，使用分技術(shù)，使用1616位傳輸模式，數(shù)據(jù)傳輸率達到位傳輸模式，數(shù)

47、據(jù)傳輸率達到80MB/S80MB/S。Ultra 160/m SCSIUltra 160/m SCSI發(fā)表于發(fā)表于9898年，采用年，采用低電壓差分技術(shù)，并且每個時鐘可發(fā)送兩位數(shù)低電壓差分技術(shù)，并且每個時鐘可發(fā)送兩位數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸率達到據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸率達到160MB/S160MB/S。9898年以后生產(chǎn)的年以后生產(chǎn)的硬盤開始采用此類接口。硬盤開始采用此類接口。SCSISCSI接口類型接口類型 ( (續(xù)續(xù)) )SCSISCSI接口接口 ( (續(xù)續(xù)) )SCSISCSI的特點的特點 SCSISCSI接口設(shè)備是鏈接的，接口設(shè)備是鏈接的， 安裝在系統(tǒng)中的每個安裝在系統(tǒng)中的每個SCSISCSI設(shè)備都有自己

48、唯一的設(shè)備都有自己唯一的標號標號IDID（ID=1ID=11515）。設(shè)備）。設(shè)備IDID號可由設(shè)備前面的跳號可由設(shè)備前面的跳線來設(shè)置，缺省值為線來設(shè)置，缺省值為7 7。SCSISCSI接口的優(yōu)點主要有：接口的優(yōu)點主要有：SCSISCSI接口接口 ( (續(xù)續(xù)) ) SCSISCSI可以連接最多可以連接最多1616個設(shè)備，所有設(shè)備只需占用一個個設(shè)備，所有設(shè)備只需占用一個IRQIRQ資源。資源。 SCSISCSI允許在對一個設(shè)備進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r，另一個允許在對一個設(shè)備進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r，另一個設(shè)備對其進行數(shù)據(jù)查找。這就可以在多任務(wù)操作系統(tǒng)設(shè)備對其進行數(shù)據(jù)查找。這就可以在多任務(wù)操作系統(tǒng)中獲得更高的

49、性能。中獲得更高的性能。 SCSISCSI對對CPUCPU的占用率極低，在多任務(wù)系統(tǒng)中的確占有的占用率極低，在多任務(wù)系統(tǒng)中的確占有明顯的優(yōu)勢。明顯的優(yōu)勢。 SCSISCSI設(shè)備還具有智能化，提高了工作效率。設(shè)備還具有智能化，提高了工作效率。 SCSISCSI快于快于IDEIDE。SCSISCSI的特點的特點 ( (續(xù)續(xù)) )SCSISCSI接口接口 ( (續(xù)續(xù)) )SCSISCSI電纜和連接器電纜和連接器 用于外部連接的低密度50針SCSI連接器 用于外部連接的高密度50針SCSI連接器 用于外部連接的高密度68針SCSI連接器 80針Alt-4 SCSI連接器 常用在熱插拔SCSI硬盤上 這

50、三種接口方式可以用這三種接口方式可以用于于A類和類和P類電纜，不適類電纜，不適合合ALt-4類電纜類電纜2種A類，采用50針P類，采用68針SCSISCSI接口接口 ( (續(xù)續(xù)) )串行串行ATAATA（Serial ATASerial ATA） 串行串行ATA一次只傳輸一位數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)線纜只一次只傳輸一位數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)線纜只有有7線，而且非常細，兩端的鍵控式連接器只有線，而且非常細，兩端的鍵控式連接器只有14mm（英寸）寬，每一根電纜只在兩端有連接（英寸）寬，每一根電纜只在兩端有連接器，可以直接將設(shè)備連接到宿主適配器（通常在器，可以直接將設(shè)備連接到宿主適配器（通常在主板上）上。沒有主從設(shè)置。電纜兩

51、端是可以主板上）上。沒有主從設(shè)置。電纜兩端是可以互換的，即主板上的連接器與設(shè)備的連接器是相互換的，即主板上的連接器與設(shè)備的連接器是相同的，電纜的兩端也是完全相同的。同的，電纜的兩端也是完全相同的。SATA電纜電纜的最大長度是的最大長度是1米（英寸），并行米（英寸），并行ATA的最大長的最大長度（度（18英寸）英寸） 串行ATA類型總線寬度（Bits）總線速率（MHz）數(shù)據(jù)周期時鐘周期帶寬（MBsec）SATA-150115001150SATA-300130001300SATA-600160001600SATA標準規(guī)范 SATA（串行（串行ATA）信號和電源）信號和電源連接器示意連接器示意 串行

52、串行ATAATA（Serial ATASerial ATA）( (續(xù)續(xù)) ) 串行串行ATAATA的類型的類型主板及硬盤上的主板及硬盤上的SATA插座插座 STAT電纜和電源線電纜和電源線 串行串行ATAATA（Serial ATASerial ATA）( (續(xù)續(xù)) ) ATA RAIDATA RAID RAID是獨立（或廉價）磁盤冗余陣列，用是獨立（或廉價）磁盤冗余陣列，用于提高計算機存儲系統(tǒng)的容錯和性能于提高計算機存儲系統(tǒng)的容錯和性能 RAIDRAID級別級別0 0分流（分流（stripingstriping）。文件數(shù)據(jù)按照）。文件數(shù)據(jù)按照順序同時寫入多個驅(qū)動器中，就好像寫入一個單順序同時

53、寫入多個驅(qū)動器中，就好像寫入一個單獨的驅(qū)動器一樣。能夠提供高性能的讀寫操作，獨的驅(qū)動器一樣。能夠提供高性能的讀寫操作，但可靠性較低，最少需但可靠性較低，最少需2 2個驅(qū)動器實現(xiàn)。個驅(qū)動器實現(xiàn)。 串行串行ATAATA（Serial ATASerial ATA）( (續(xù)續(xù)) ) n RAIDRAID級別級別1 1鏡像（鏡像（mirroringmirroring）。寫入到）。寫入到一個驅(qū)動器的數(shù)據(jù)是另一個驅(qū)動器的副本，提一個驅(qū)動器的數(shù)據(jù)是另一個驅(qū)動器的副本，提供了很好的容錯功能（如果一個驅(qū)動器讀寫失供了很好的容錯功能（如果一個驅(qū)動器讀寫失敗，可以使用另一個驅(qū)動器，不會發(fā)生數(shù)據(jù)的敗，可以使用另一個驅(qū)動

54、器，不會發(fā)生數(shù)據(jù)的丟失），但與一個驅(qū)動器相比，實際上沒有任丟失），但與一個驅(qū)動器相比，實際上沒有任何性能提高。最少需要何性能提高。最少需要2 2個驅(qū)動器實現(xiàn)（容量個驅(qū)動器實現(xiàn)（容量上相當于上相當于1 1個驅(qū)動器）。個驅(qū)動器）。 ATA RAIDATA RAID 串行串行ATAATA（Serial ATASerial ATA）( (續(xù)續(xù)) ) RAID級別級別3帶奇偶校驗的分流。該級別在帶奇偶校驗的分流。該級別在級別級別0的基礎(chǔ)上使用另外一個驅(qū)動器保存奇偶的基礎(chǔ)上使用另外一個驅(qū)動器保存奇偶校驗信息。該級別實際上是對級別校驗信息。該級別實際上是對級別0的繼承，的繼承，只不過相對于同樣的驅(qū)動器來說犧

55、牲了一些容只不過相對于同樣的驅(qū)動器來說犧牲了一些容量。但是，它卻具有很高的數(shù)據(jù)完整性和容錯量。但是，它卻具有很高的數(shù)據(jù)完整性和容錯性能，因為一個驅(qū)動器發(fā)生故障可以重建數(shù)據(jù)。性能，因為一個驅(qū)動器發(fā)生故障可以重建數(shù)據(jù)。最少需要最少需要3個驅(qū)動器實現(xiàn)（個驅(qū)動器實現(xiàn)（2個以上用于存放數(shù)個以上用于存放數(shù)據(jù)，據(jù)，1個用于存放奇偶校驗數(shù)據(jù)）。個用于存放奇偶校驗數(shù)據(jù)）。 ATA RAIDATA RAID 串行串行ATAATA（Serial ATASerial ATA）( (續(xù)續(xù)) ) n RAID級別級別5帶分布式奇偶校驗的塊帶分布式奇偶校驗的塊狀數(shù)據(jù)?？梢酝ㄟ^將奇偶校驗數(shù)據(jù)分布于狀數(shù)據(jù)?？梢酝ㄟ^將奇偶校驗數(shù)

56、據(jù)分布于各個硬盤上而提高性能。最少需要各個硬盤上而提高性能。最少需要3個驅(qū)個驅(qū)動器實現(xiàn)（動器實現(xiàn)（2個以上用于存放數(shù)據(jù)，個以上用于存放數(shù)據(jù)，1個個用于存放奇偶校驗數(shù)據(jù)）。用于存放奇偶校驗數(shù)據(jù)）。 ATA RAIDATA RAID 串行串行ATAATA（Serial ATASerial ATA）( (續(xù)續(xù)) ) 硬盤的安裝和使用硬盤的安裝和使用n圖圖7-6 7-6 硬盤的硬盤的4040線電纜線電纜IDEIDE連接電纜連接電纜 在一個在一個IDEIDE接口上連接兩個硬盤，一個硬盤上接口上連接兩個硬盤，一個硬盤上的跳線應(yīng)設(shè)置為的跳線應(yīng)設(shè)置為“Master”Master”狀態(tài)，另一個硬盤上狀態(tài)，另一個

57、硬盤上的跳線應(yīng)設(shè)置為的跳線應(yīng)設(shè)置為“Slave”Slave”狀態(tài)。狀態(tài)。 硬盤的電源線為硬盤的電源線為4 4線，分別為線，分別為+12V+12V（黃色）、（黃色）、地（黑色兩根）和地（黑色兩根）和+5V+5V（紅色），（紅色），12V12V供給馬達，供給馬達，5V5V供給電路元件。供給電路元件。連接和跳線連接和跳線: :硬盤的安裝和使用硬盤的安裝和使用( (續(xù)續(xù)) ) 硬盤裝好后還要做兩件事，首先要進入硬盤裝好后還要做兩件事，首先要進入CMOS CMOS SetupSetup設(shè)置硬盤類型（設(shè)置硬盤類型（HDD TypeHDD Type），即設(shè)置硬盤的柱面），即設(shè)置硬盤的柱面數(shù)、磁頭數(shù)和扇區(qū)數(shù)。

58、其次要用數(shù)、磁頭數(shù)和扇區(qū)數(shù)。其次要用FDISKFDISK、FORMATFORMAT命令進命令進行硬盤分區(qū)和格式化，也可用硬盤專用管理軟件行硬盤分區(qū)和格式化，也可用硬盤專用管理軟件DMDM進進行，之后才能使用。具體做法在后面有關(guān)章節(jié)介紹。行，之后才能使用。具體做法在后面有關(guān)章節(jié)介紹。硬盤的安裝和使用硬盤的安裝和使用( (續(xù)續(xù)) )設(shè)置和格式化設(shè)置和格式化: : 在硬盤能夠存儲數(shù)據(jù)前，必須經(jīng)過低在硬盤能夠存儲數(shù)據(jù)前，必須經(jīng)過低級格式化、分區(qū)、高級格式化的過程級格式化、分區(qū)、高級格式化的過程 低級格式化過程一般由硬盤生產(chǎn)商來操作低級格式化過程一般由硬盤生產(chǎn)商來操作 分區(qū)過程一般由計算機生產(chǎn)商（品牌機

59、）、使用者分區(qū)過程一般由計算機生產(chǎn)商（品牌機）、使用者來操作。分區(qū)的作用是使在硬盤保存幾個獨立的系來操作。分區(qū)的作用是使在硬盤保存幾個獨立的系統(tǒng)、利于分類訪問數(shù)據(jù)。統(tǒng)、利于分類訪問數(shù)據(jù)。 高級格式化的作用是特定的操作系統(tǒng)在硬盤上創(chuàng)建高級格式化的作用是特定的操作系統(tǒng)在硬盤上創(chuàng)建存儲和訪問數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，同時檢查硬盤上是否有壞存儲和訪問數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，同時檢查硬盤上是否有壞的扇區(qū)的扇區(qū)設(shè)置和格式化設(shè)置和格式化 ( (續(xù)續(xù)) )硬盤的安裝和使用硬盤的安裝和使用( (續(xù)續(xù)) )1. 1. 硬盤的維護硬盤的維護(1) 防止硬盤受震動防止硬盤受震動(2) 硬盤正在讀寫時不能隨意關(guān)機或重新啟動系統(tǒng)硬盤正在讀寫時不能

60、隨意關(guān)機或重新啟動系統(tǒng)(3) (3) 控制硬盤的工作環(huán)境控制硬盤的工作環(huán)境(4) (4) 不要輕易對硬盤作低級格式化不要輕易對硬盤作低級格式化 (5) (5) 定期整理、維護硬盤定期整理、維護硬盤(6) (6) 硬盤上的數(shù)據(jù)保護硬盤上的數(shù)據(jù)保護(7) (7) 定期檢測病毒定期檢測病毒硬盤的維護與常見故障處理硬盤的維護與常見故障處理2. 2. 硬盤的常見故障處理硬盤的常見故障處理1. 1. 常見硬盤軟故障常見硬盤軟故障(1)(1)系統(tǒng)不承認硬盤系統(tǒng)不承認硬盤(2)CMOS(2)CMOS設(shè)置引起的故障設(shè)置引起的故障(3)(3)主引導(dǎo)程序引起的啟動故障主引導(dǎo)程序引起的啟動故障(4)(4)分區(qū)表錯誤引

61、導(dǎo)的啟動故障分區(qū)表錯誤引導(dǎo)的啟動故障(5)(5)分區(qū)有效標志錯誤引起的硬盤故障分區(qū)有效標志錯誤引起的硬盤故障 (6)DOS(6)DOS引導(dǎo)系統(tǒng)引起的啟動故障引導(dǎo)系統(tǒng)引起的啟動故障(7)FAT(7)FAT表引起的讀寫故障表引起的讀寫故障(8)(8)目錄表損壞引起的引導(dǎo)故障目錄表損壞引起的引導(dǎo)故障(9)(9)誤刪除分區(qū)時數(shù)據(jù)的恢復(fù)誤刪除分區(qū)時數(shù)據(jù)的恢復(fù)(10)(10)誤格式化硬盤數(shù)據(jù)的恢復(fù)誤格式化硬盤數(shù)據(jù)的恢復(fù)硬盤的維護與常見故障處理硬盤的維護與常見故障處理2. 2. 常見硬盤硬故障常見硬盤硬故障：主電機失速，引起嘯叫，伴隨著批示燈不斷閃爍，自檢時顯示出錯信息：主電機失速，引起嘯叫，伴隨著批示燈不

62、斷閃爍，自檢時顯示出錯信息： HARD DISK ERROR HARD DISK ERROR 這說明硬盤的控制電路有故障。這說明硬盤的控制電路有故障。(2) (2) 系統(tǒng)加電后，硬盤腔體有異常振動響聲或系統(tǒng)加電后，硬盤腔體有異常振動響聲或“撞車撞車”聲，說明硬盤腔體內(nèi)聲，說明硬盤腔體內(nèi)有機械故障。有機械故障。(3) (3) 進入進入CMOSCMOS設(shè)置，對硬盤不能識別，可能是主電機，磁頭等損壞或盤面大設(shè)置，對硬盤不能識別，可能是主電機，磁頭等損壞或盤面大面積損壞。面積損壞。(4) (4) 硬盤經(jīng)較長時間自檢后，在引導(dǎo)時顯示：硬盤經(jīng)較長時間自檢后，在引導(dǎo)時顯示：DISK BOOT FAILURE

63、 TRACK DISK BOOT FAILURE TRACK 0 BAD 0 BAD 可能是磁盤可能是磁盤0 0磁道損壞。磁道損壞。 (5) (5) 系統(tǒng)在開機自檢過程中，屏幕提示系統(tǒng)在開機自檢過程中，屏幕提示“HARD DISK NOT PRESENT”HARD DISK NOT PRESENT”或類似信或類似信息，此時如果檢查息，此時如果檢查CMOSCMOS中硬盤參數(shù)設(shè)置正確無誤，檢查硬盤控制器與硬中硬盤參數(shù)設(shè)置正確無誤，檢查硬盤控制器與硬盤驅(qū)動器，此故障很易排除盤驅(qū)動器，此故障很易排除。 硬盤的維護與常見故障處理硬盤的維護與常見故障處理nIBMnSeagate 希捷科技希捷科技 nFuj

64、itsu 富士通富士通 nMaxtor 邁拓公司邁拓公司目前主要使用的硬盤目前主要使用的硬盤SeagateSeagate硬盤型號解碼硬盤型號解碼 STXXXXXXX123451-ST Seagate Technology (ST Seagate Technology (希捷希捷) ) 2-Form Factor (Form Factor (外型規(guī)格外型規(guī)格) )英寸，半高，英寸(41mm)英寸，扁平型，1英寸(25.4mm) 3-硬盤容量硬盤容量(GB)(GB)前兩位代表整數(shù)部分最后一位代表小數(shù)部分 4-系列代號系列代號 5-Interface(Interface(接口類型接口類型) )A=U

65、ltra ATA IDE/EIDEFC=Fibre Channel光纖通道LC=熱插拔Ultra160 SCSILW=非熱插拔Ultra160 SCSI-ST336705LC IBMIBM硬盤型號解碼硬盤型號解碼 XXXX-XXXXXX12 341-類型代號類型代號DTLDDYDPS2-Interface(Interface(接口類型接口類型) )A=Ultra ATA IDE/EIDEF=Fibre Channel光纖通道S=SCSI接口 3-Form Factor (Form Factor (外型規(guī)格外型規(guī)格) )1=微型硬盤2=筆記本硬盤3=薄盤 4-硬盤容量硬盤容量(GB)(GB)和硬

66、盤轉(zhuǎn)速和硬盤轉(zhuǎn)速(rpm)(rpm) DTLA-305040DTLA-305040 X XXXX X X 1 2 3 4 1-系列型號系列型號9 DiamondMax系列(5400rpm) 3 DiamondMax VL系列(5400rpm) 5 DiamondMax Plus系列(7200rpm) 2-硬盤容量硬盤容量(GB) a、第一位為數(shù)字時、第一位為數(shù)字時前兩位代表整數(shù)部分 后兩位代表小數(shù)部分 b、第一位為字母、第一位為字母H時時中間兩位代表整數(shù)部分 最后一位代表小數(shù)部分 3-接口模式接口模式H Ultra DMA/100 U Ultra DMA/66 D Ultra DMA/33 4-硬盤磁頭數(shù)硬盤磁頭數(shù) - 52049H3 MaxtorMaxtor硬盤型號解碼硬盤型號解碼 MaxtorD540X4K-Class/Form factorE=EnterpriseD=desktopSpindle speed5=5.4k7=7.2k10=10kCapacity per platter20 GB40 GB100 GBInterface type:X=ATAS=SCSIProgram