《外部存储设备》PPT课件.ppt

第5章 外部存储设备,5.1 软盘驱动器 5.2 硬盘驱动器 5.3 光驱 思考与练习题,5.1 软盘驱动器,5.1.1 软盘驱动器的组成和基本工作原理 不同的驱动器，其外形、尺寸不同，现在常见的软盘驱动器为3.5英寸，其外形如图5-1所示。,图5-1 3.5英寸的软驱外形,1. 软盘驱动器的组成 (1) 盘片驱动机构。软盘驱动器中的软盘磁头加载电路使磁头与盘面接触，它负责带动盘片旋转，等待读写命令的到来。软驱中的主轴电机承担着驱动盘片以300 r/min(普通型)的恒定转速进行旋转。 (2) 磁头定位机构。磁头定位器很小，上下各有一个，主要由一个步进电机、磁头小车及控制电路构成，从适配器接口送来的“方向”和“步进”控制脉冲，使磁头定位到需要寻址的磁道和扇区。,(3) 数据读写擦除电路系统。在一个软盘驱动器内，共有上下两个磁头，都具有读写和擦除头的功能，只是对“0”和“1”盘面分别操作，这些操作由一套共用电路来完成。 (4) 状态检测系统。该系统包括4个检测装置：“0”磁道检测装置、写保护检测装置、索引孔检测装置和更换盘片检测装置。它们各自向适配器输送相应的接口信号。 (5) 整机控制系统，负责控制软盘驱动器各个部分协调工作。 (6) 数据接口和电源插座。软驱的电源插座和数据接口都位于软驱的后部，如图5-2所示。,图5-2 软驱后部的电源插座和数据接口,2. 工作原理 软驱的马达带动软盘盘片转动，转速大概为300 r/min(每分钟300转)。磁头定位器是一个很小的步进电机，如图5-3所示，它负责把磁头移动到正确的磁道，由磁头完成读写操作。,图5-3 软驱的内部结构,(1) 装卸磁盘：软盘是一种可换媒体，可以装载和卸出。 (2) 加载磁头：在插盘时，上、下两磁头是张开的，盘片插入时，两磁头加载合拢。 (3) 寻找磁道：这是软盘和所有直接存取存储器的一项重要指标。 (4) 实现读写：“写”是指用磁头对磁盘记录(写入)信息；“读”是指恢复(读出)原先输录信息的过程。 (5) 控制与接口：通过电路控制各种动作，并通过控制器按一定标准与计算机接口。,5.1.2 软盘驱动器的技术参数 1. 道-道访问的时间 道-道访问的时间指读写数据的平均时间，即读写磁头从一个磁道移到相邻磁道上所需要的时间。 2. 寻道安顿时间 寻道安顿时间是指从其它磁道移动到待读写磁道上后，磁头稳定到可以读写的时间。当接受读写任务后，磁头可能立即找到磁道上某一扇区，也可能需要磁盘转一周后才能找到，这样，其平均等待时间一般为磁盘周期的一半。,3. 平均存取时间 平均存取时间是指读写磁头从起始位置到指定位置的运动，并完成读或写所需要的时间的平均值。,4. 出错率 出错率包括软出错率和硬出错率。硬出错也称不可恢复性错误，它是由介质缺陷造成的，软盘的硬出错率为110-9。软出错也称恢复性错误，大多是由于干扰或灰尘等偶然因素所引起，软出错率为110-12。,5.1.3 软盘的结构及技术指标 1. 结构 软盘的结构如图5-4所示。,图5-4 软盘的外观,(1) 塑料外壳：耐冲击，抗弯曲，起保护盘片的作用。 (2) 金属环：起定位作用。 (3) 盘片：磁盘的核心，是记录数据的载体。 (4) 快门：当磁盘插入软驱时，快门自动打开，露出读写窗口以便磁头读写；当磁盘从软驱中取出时，在快门弹簧的作用下快门关闭，可对磁盘起防尘、防触的保护作用。 (5) 写保护：当用手指将保护块拨向下方时，磁盘处于写保护状态，此时数据只能读出而不能写入，以保护原有数据。,2. 软盘的技术指标与规格 (1) 磁头(Head)：又称读写头，为读写磁道数据的装置。盘片有上、下两面，故有上、下磁头。软盘的读写头与盘片相接触，故磁头脏了就容易把软盘刮伤，从而造成盘片的损坏。 (2) 面数：只有一面能用来存储信息的软盘称为单面盘，且此面称第0面；现在所有的软盘两面均可以存储信息，因此称为双面盘，分别称第0面和第1面。与此相应，单面软驱只有一个磁头，双面软驱有两个磁头。 (3) 磁道：磁盘工作时是转动的，它所存储的信息是按一系列同心圆记录在其表面上的，每一个同心圆就是一个磁道，称为0道，1道等。现在的软盘通常有40个或80个磁道。软盘的结构如图5-5所示。,图5-5 软盘的结构,(4) 磁道密度：指盘片同心圆半径区域内，每英寸所含的磁道数。 (5) 扇区：为磁道的一部分，将每个磁道分成几个小区域，此区域即为扇区。一般每个扇区可存放512字节的数据，每个磁道一般又分为8、9、15或18个扇区。 (6) 软盘转速(RPM)：软盘盘片每分钟旋转的次数，一般软盘磁头因与盘片接触，故其转速较慢，每分钟为300转，高容量软盘转速为750转，甚至达2945转。,(7) 存储容量：所能存储的数据量，以字节为单位。盘片容量的计算： 软盘总容量磁道数扇区数磁盘面数(2)扇区字节数(512) 硬盘总容量磁头数柱面数扇区数扇区字节数 5.1.4 软盘驱动器的安装 在机箱的前部有一个驱动器支架，软驱、光驱、硬盘通常都固定在驱动器支架上。软驱、光驱的前面板应通过驱动器支架从机箱前面板向前露出。 应该说明的是，目前很多机箱都采用了抽屉式的安装方法，采用弹簧片卡紧的方法来固定安装驱动器，而不采用螺丝钉固定。不同的机箱的安装位置和安装方法都可能不同。,连接软盘驱动器与主板软驱接口之间的数据线是一条34线扁平电缆，如图5-6(a)所示。在线的一端，部分数据线有交叉，因此先把数据线分成三段A、B、C。A段和B段各有一个接头，用来连接3英寸软驱。C段连接主板上的软驱接口，当要连接两个软驱时，就在A段和B段各接一个软驱。此时，接在A段的软驱在物理上为A驱，另一个为B驱；当只连接一个软驱时，要把它接在A段上。连接主板的一端时，使红色边对应着接口的1号角，现在的主板接口加了一个塑料卡槽，方向错了就插不进去。软驱这头也是一样，红色边对应1号角，用力按紧，如图5-6(b)所示。,图5-6 34线软驱数据线及接线方式 (a) 34线软驱数据线；,图5-6 34线软驱数据线及接线方式 (b) 软驱扁平数据线有“编花”的一端接软驱，红线对“1”,在驱动器安装架上找到软驱的安装位置，取下机箱前面的塑料挡板，将软驱卡入支架，使软驱前面板从机箱前面板伸出。确定需要连接的驱动器(A或B)后，将相应数据线插头(A或B)插到软盘驱动器后部的34针接口插针上，如图5-7所示；另一端插到主板34针软驱接口上，如图5-8所示。然后在电源输入端口连接软驱电源接头。,图5-7 数据线插入软驱接口,图5-8 数据线插入主板IDE口,5.1.5 软盘驱动器的日常维护 软盘驱动器在使用过程中必须保持其清洁，多数情况下的读写错误都是因为灰尘或棉丝沾污了驱动器的读写磁头；其次要保持机械部分滑畅，如盘片不能反插，且插入和取出时不可硬塞强拉，否则会损坏磁头或软盘驱动器底板。 1. 忌潮湿及灰尘 软盘驱动器是怕水的，软盘一旦受潮或沾上灰尘，就会粘在磁头表面，而软盘受潮便会霉变，致使软盘数据丢失。因此，应该经常保持室内通风干燥，定期对磁头进行清洁，切忌购买劣质磁盘使用。磁盘不用时，应该把它放进专门的磁盘盒保管。,2. 忌“热拔插” 软盘驱动器指示灯亮的时候所进行的取盘操作，这很可能会刮伤磁头或划坏磁盘。磁头在工作的时候是升起的，如突然插入或取出磁盘，磁头会被磁盘盖刮伤或造成磁头偏位，从而也使磁盘产生坏磁道。 3. 忌磁场及高温 磁盘如放在电视机或微波炉等高磁电器旁边，会导致软盘数据丢失，因为强大的磁场会把软盘磁化。高温则会使软盘盘片受热卷翘，从而损坏软盘。,5.2 硬盘驱动器,硬盘是计算机系统中极为重要的设备，存储着大量的用户资料和信息。如今的硬盘容量动辄就是10 GB以上，型号也各式各样。硬盘的外观如图5-9所示。,图5-9 硬盘的外观,5.2.1 硬盘的主要结构和技术参数 1. 硬盘的结构特点 从接口上看，硬盘主要分为IDE接口和SCSI接口两种。由于价格原因，普通用户通常只能接触到IDE接口的硬盘，如图5-10所示。,图5-10 IDE接口的硬盘结构,(1) 缓存：和内存条上的内存颗粒一样，是一片SDRAM，如图5-11所示。缓存的作用主要是与硬盘内部交换数据，内部传输率就是缓存和硬盘内部之间的数据传输速率。,图5-11 硬盘的主要组成芯片,(2) 电源接口：硬盘的电源接口也是由4针组成的。其中，红线对应的是+5 V输入电压，黄线对应的是+12 V输出电压。现在的硬盘电源接口都是梯形，不会因为插反方向而使硬盘烧毁。 (3) 跳线：其作用是使IDE设备在工作时能够保持一致。当一个IDE接口上接两个设备时，就需要设置跳线为“主盘”或者“从盘”，具体的设置可以参考硬盘上的说明。,(4) IDE接口：硬盘IDE接口是和主板IDE接口进行数据交换的通道，如图5-12所示。通常所说的UDMA/33模式就是指缓存和主板IDE接口之间的数据传输率(也就是外部数据传输率)为33.3 MB/s，目前的接口规范已经从UDMA/33发展到UDMA/66和UDMA/100。但是，由于内部传输率的限制，实际上外部传输率达不到理论上的那么高。,图5-12 与主板IDE接口相连的数据线,为了使数据传输更加可靠，UDMA/66模式要求使用80针的数据传输线，如图5-10所示，增加接地功能，使得高速传输的数据不致出错。在UDMA/66线的使用中还要注意，其蓝色的一端要接在主板IDE接口上，而黑色的一端则接在硬盘上。 (5) 电容：硬盘存储了大量的数据，为了保证数据传输时的安全，需要高质量的电容使电路稳定。这种黄色的钽电容质量稳定，属于优质元件，但价格较贵，所以一般用量都较少，只是在最需要的地方才使用。,(6) 控制芯片：硬盘的主要控制芯片，负责数据的交换和处理，是硬盘的核心部件之一。硬盘的电路板可以互换(当然要同型号的)，在硬盘不能读出数据的时候，只要硬盘本身没有物理损坏且能够加电，就可以通过更换电路板的方式来使硬盘“起死回生”。 2. 硬盘的主要技术参数 工作时，磁盘在中轴马达的带动下高速旋转，而磁头臂在音圈马达的控制下，在磁盘上方做径向移动进行寻址，如图5-13所示。,图5-13 硬盘工作原理图,硬盘常见的技术指标有以下几种： 每分钟转速(RPM，Revolutions Per Minute)。这一指标代表了硬盘主轴马达(带动磁盘)的转速，比如5400 RPM(也可用r/min表示)就代表该硬盘中的主轴转速为每分钟5400转。 平均寻道时间(Average Seek Time)。如果没有特殊说明，一般指读取时的寻道时间，单位为ms(毫秒)。这一指标的含义是指，硬盘接到读/写指令后到磁头移到指定的磁道(应该是柱面，但对于具体磁头来说就是磁道)上方所需要的平均时间。,除了平均寻道时间外，还有道间寻道时间(Track to Track或Cylinder Switch Time)与全程寻道时间(Full Track或Full Stroke)，前者是指磁头从当前磁道上方移至相邻磁道上方所需的时间，后者是指磁头从最外(或最内)圈磁道上方移至最内(或最外)圈磁道上方所需的时间，基本上比平均寻道时间多一倍。出于实际的工作情况，我们一般只关心平均寻道时间。, 平均潜伏期(Average Latency)。这一指标是指当磁头移动到指定磁道后，要等多长时间指定的读/写扇区会移动到磁头下方(盘片是旋转的)，盘片转得越快，潜伏期越短。平均潜伏期是指磁盘转动半圈所用的时间。显然，同一转速的硬盘的平均潜伏期是固定的。7200 RPM时约为4.167 ms，5400 RPM时约为5.556 ms。, 平均访问时间(Average Access Time)。平均访问时间又称平均存取时间，一般在厂商公布的规格中不会提供，是测试成绩中的一项。其含义是指从读/写指令发出到第一笔数据读/写时所用的平均时间，包括了平均寻道时间、平均潜伏期与相关的内务操作时间(如指令处理)。由于内务操作时间一般很短(一般在0.2 ms左右)，可忽略不计，所以平均访问时间可近似等于平均寻道时间+平均潜伏期，因而又称平均寻址时间。如果一个5400 RPM硬盘的平均寻道时间是9 ms，那么理论上它的平均访问时间就是14.556 ms。, 数据传输率(DTR，Data Transfer Rate)。数据传输率的单位为MB/s(兆字节每秒，又称MBPS)或Mbits/s(兆位每秒，又称Mb/s)。DTR分为最大(Maximum)与持续(Sustained)两个指标，根据数据交接方的不同又分为外部数据传输率与内部数据传输率。内部DTR是指磁头与缓冲区之间的数据传输率，外部DTR是指缓冲区与主机(即内存)之间的数据传输率。外部DTR的上限取决于硬盘的接口，目前流行的Ultra ATA-100接口即代表外部DTR的最高理论值可达100 MB/s。持续DTR则要看内部持续DTR的水平。内部DTR则是硬盘的真正数据传输能力，为充分发挥内部DTR，外部DTR理论值都会比内部DTR高，但内部DTR决定了外部DTR的实际表现。由于磁盘中最外圈的磁道最长，可以让磁头在单位时间内比内圈的磁道划过更多的扇区，因此磁头在最外圈时内部DTR最大，在最内圈时内部DTR最小。, 缓冲区容量(Buffer Size)。缓冲区容量被很多人称之为缓存(Cache)容量，单位为MB，在一些厂商资料中还被写作Cache Buffer。缓冲区的基本作用是平衡内部与外部的DTR。为了减少主机的等待时间，硬盘会将读取的资料先存入缓冲区，等全部读完或缓冲区填满后再以接口速率快速向主机发送。随着技术的发展，厂商们又为SCSI硬盘缓冲区增加了缓存功能(这也是为什么笔者仍然坚持说其是缓冲区的原因)。这主要体现在三个方面：, 预取(Prefetch)。实验表明，在典型情况下，至少50%的读取操作是连续读取。预取功能简单地说就是硬盘“私自”扩大读取范围，在缓冲区向主机发送指定扇区数据(即磁头已经读完指定扇区)之后，磁头接着读取相邻的若干个扇区数据并送入缓冲区，如果后面的读操作正好指向已预取的相邻扇区，即可从缓冲区中读取而不用磁头再寻址，从而提高了访问速度。, 写缓存(Write Cache)。通常情况下在写入操作时，也是先将数据写入缓冲区再发送到磁头，等磁头写入完毕后再报告主机写入完毕，主机才开始处理下一任务。具备写缓存的硬盘则在数据写入缓冲区后即向主机报告写入完毕，让主机提前“解放”而去处理其他事务(剩下的磁头写入操作主机不用等待)，从而提高了整体效率。为了进一步提高效能，现在的厂商基本都应用了分段式缓存技术(Multiple Segment Cache)，将缓冲区划分成多个小块，存储不同的写入数据，而不必为小数据浪费整个缓冲区空间，同时还可以等所有段写满后统一写入，性能更好。, 读缓存(Read Cache)。将读取过的数据暂时保存在缓冲区中，如果主机再次需要时可直接从缓冲区提供，从而加快了速度。读缓存同样可以利用分段技术，存储多个互不相干的数据块，缓存多个已读数据，从而进一步提高缓存命中率。 5.2.2 硬盘的安装与使用 1. IDE硬盘的安装 硬盘的安装工作跟电脑中其它配件的安装方法一样，用户只需有一点硬件安装经验，一般都可以顺利安装硬盘。 (1) 准备工作。安装硬盘，工具是必需的，一定要准备一把螺丝刀。另外，事先将身上的静电放掉，只需用手接触一下金属体即可。,(2) 跳线设置。硬盘在出厂时，一般都将其默认设置为主盘，跳线连接在“Master”的位置。如果你的计算机上已经有了一个作为主盘的硬盘，现在要连接一个作为从盘，那么，就需要将跳线连接到“Slave”的位置。这种主从设置是最常见的一种，有时也会有特殊情况。如果用户有两块硬盘，那最好参照硬盘面板或参考手册上的图例说明进行跳线。,(3) 硬盘固定。连好线后，就可以用螺丝将硬盘固定在机箱上。注意，有接线端口的那一个侧面向里，另一头则朝向机箱面板。一般硬盘面板朝上，而有电路板的那个面朝下，如图5-14所示。,图5-14 硬盘连接面板的背面,(4) 正确连线。硬盘连线包括电源线与数据线两条，两者谁先谁后无所谓。对于电源线的连接，注意上图中电源接口上的小缺口，在电源接头上也有类似的缺口，这样的设计是为了防止电源插头插反了。至于数据线，现在有两种，早期的数据线都是40针40芯的电缆，而自ATA/66就改用40针80芯的接口电缆，如图5-14所示。连接时，一般将电缆红线的一端插入硬盘数据线插槽上标有“1”的一端，另一端插入主板IDE接口上也标记有“1”的那端。数据线插反不要紧，如果开机后硬盘不转的话(听不到硬盘自举的响声)，多半是插反了，将其旋转180后插入即可，如图5-15所示。,图5-15 硬盘40针80芯接口电缆,2. 多个IDE硬盘安装与设置 主板上一个IDE 接口可以接两块硬盘(即主、从盘)，而主板有两个IDE口，即IDE1和IDE2，所以理论上讲，一台个人电脑可以连接四块硬盘。如果你使用适配卡，那就可以连接更多硬盘。对于多硬盘的安装，归根到底就是双硬盘安装，因为IDE1与IDE2上的硬盘安装是完全一样的。下面笔者重点介绍双硬盘的安装方法及其注意事项。,一般来说，双硬盘安装有如下几个步骤： (1) 准备工作。在开始安装双硬盘前，用户需要先考虑几个问题。首先是机箱内空间是否充足。因为机箱托架上能安装的配件非常有限，如果你已安装了双光驱或者一光驱一刻录机，想再安排第二块硬盘的空间就有些困难。其次是电源功率是否够用。如果电脑运行时电源功率不足，经常会导致硬盘磁头连续复位，这样对硬盘的损伤是显而易见的，而且长期电源功率不足，对电脑其它配件的正常运行也非常不利。,(2) 主从设置。主从设置虽然很简单，但可以说是双硬盘安装中最关键的。一般来说，性能好的硬盘优先选择作为主盘，而将性能较差的硬盘挂作从盘。例如两块硬盘，一块是7200 RPM，另一块是5400 RPM，那么最好方案就是将7200 RPM的硬盘设置为主盘，5400 RPM的硬盘设置为从盘。现在市场上的硬盘正面或反正一般都印有主盘(Master)、从盘(Slave)及由电缆选择(Cable Select)的跳线方法，按照图示就能正确进行硬盘跳线，如图5-16及5-17所示。,图5-16 硬盘从盘设置,图5-17 硬盘主盘设置,(3) 硬盘固定。用十字螺丝刀打开机箱，在空闲插槽中挂上已经设置好主、从盘跳线的硬盘，并将硬盘用螺丝钉固定，如图5-18所示。,图5-18 双硬盘的固定,(4) 硬盘连线。双硬盘安装中的硬盘连接方法与单硬盘完全一样，即正确连接电源线、数据线即可，如图5-19所示。如果硬盘是支持ATA/66以上的接口类型，那就需要40针80芯的专用接口电缆。,图5-19 双硬盘的接线,经过上面介绍的四个步骤，双硬盘即可正确安装。在双硬盘连接时，还应注意以下两点： (1) 最好将两块硬盘分别接在主板上的两个IDE接口上，而不要同时串在一个IDE口上，此时就不需要进行主、从盘设置。 (2) 如果用户还有如光驱、刻录机等设备，那最好将两块硬盘连接在同一根硬盘线上，这样的做法是不让慢速的光驱影响到快速的硬盘。,3. SCSI硬盘的安装 相对于日新月异的计算机技术来说，SCSI可以称得上历史悠久。从技术角度来说，SCSI和IDE非常相近，只是系统对两种技术的处理方式不同而已。不过，SCSI具有一些IDE所不具备的优势，使其更加适合于那些对快速访问大批量数据有较高要求的服务器系统。 过去，速度是SCSI技术的一大卖点，但是随着IDE接口类型的发展，SCSI的速度优势已经不再明显。但是，SCSI可以支持更多的设备，而且相对于同等数量的IDE设备来说，SCSI的系统资源的占用量更小。需要注意的是，除非系统主板自带SCSI控制器，否则用户需要专门购买和安装一块SCSI控制卡才能使用SCSI硬盘。,关于SCSI硬盘的安装，有一些特别之处： (1) SCSI无主从之分。SCSI硬盘的跳线与IDE截然不同，它没有主、从盘之分，而只有ID号。SCSI硬盘ID号的设置使用的是二进制数字，缺省状态下SCSI控制器的ID号为7，虽然我们可以更改该设置，但是建议保留默认值。对于各种SCSI硬盘ID号的设置并没有任何严格的规定，虽然没有任何限制，但是我们还是应当合理的分配ID号。绝大多数SCSI硬盘在出厂前其ID号都被预先设置为6，这里建议将系统启动盘的ID号定为6，然后随着硬盘的增加，依次递减设为5、4、3等。,(2) 设置SCSI硬盘ID。SCSI硬盘使用3个跳线设置ID，其中的每一个针脚各自对应一个二进制数，依次为1、10和100，即十进制的1、2和4。 绝大多数SCSI硬盘的ID都被预先设为6，也就是使用第2和第3个针脚进行跳线。这是因为第3个针脚的对应值为4而第二个针脚的对应值为2，所以跳线值为6。如果用户需要把一块硬盘的ID号设为5，可以将1、3针脚跳线，从而得到1+4=5。不过，关于针脚的设置完全取决于生产厂商的规定，因此我们一定要首先查看一下硬盘上的说明。,除了上面这两点之外还要特别注意，SCSI的硬件安装与IDE硬盘基本相似，不过SCSI硬盘的接口类型比较多，而其数据线的种类也比较多，有68针的，也有80针的。用户在安装时要看清自己硬盘支持何种接口，使用什么样的接口电缆。如果接口与电缆不相吻合，则可以使用转换口将它们串起来。,4. 安装USB硬盘 USB设备向来以热插拔、安装方便著称，但这并不是说不需要安装驱动。对于USB硬盘的安装，硬件安装方法就不必多说了，购买硬盘时肯定会附带一根USB电缆，使用该电缆连接USB硬盘与电脑主机即可。而对于USB硬盘驱动的安装，跟安装其它普通设备的驱动也完全一样，只要你有一定的操作经验，一般都能顺利完成安装工作。下面再简单提一下驱动的安装过程。,将USB硬盘连接到电脑主机后，系统即会提示发现新硬件，然后按照系统提示，一步一步往下操作，必要时放入驱动程序盘，并且指定驱动程序所在目录。最后，系统即可正常识别出USB设备。 安装完成后，在“我的电脑”内，就会显示出移动硬盘的盘符，用户就可以跟操作本地硬盘一样使用USB移动硬盘了。 5. 硬盘参数的设置 当开机后，马上敲一下“Delete”键，就进到了CMOS设置主菜单，如图5-20所示。(有些电脑是按Ctrl+Alt+Esc三键，有些是按F10键，具体要看屏幕上的提示。),图5-20 CMOS设置主菜单,把光标移到IDE HDD AUTO DETECTION项，回车后，出现三种硬盘参数列表，如图5-21所示。,图5-21 硬盘参数列表,MODE为硬盘参数，第2种为LBA，第1种为NORMAL，第3种为LARGE。 如果从硬盘的物理参数看， NORMAL一项是正确的，但却不能应用这一项，不然，DOS所能应用的最大硬盘空间将只有528 MB。此时，只能选择LBA模式。SIZE为硬盘容量，单位是MB。 在键盘上键入“2”或“Y”并回车确认。接着，系统检测其余的三个硬盘。此时，可按回车或Esc键跳过检测，然后回到设置主菜单。硬盘的信息会被自动写入“STANDARD CMOS SETUP”中。,5.2.3 硬盘的日常维护 1. 保持电脑工作环境清洁 硬盘以带有超精过滤纸的呼吸孔与外界相通，它可以在普通无净化装置的室内环境中使用。若在灰尘严重的环境下，灰尘会被吸附到PCBA的表面、主轴电机的内部以及堵塞呼吸过滤器，因此必须防尘。另外，环境潮湿、电压不稳等都可能导致硬盘损坏。 2. 养成正确的关机习惯 在硬盘工作时突然关闭电源，可能会导致磁头与盘片猛烈磨擦而损坏硬盘，还会使磁头不能正确复位而造成硬盘的划伤。关机时，一定要注意面板上的硬盘指示灯是否还在闪烁，只有当硬盘指示灯停止闪烁、硬盘结束读写后方可关机。,3. 正确移动硬盘，注意防震 移动硬盘时，最好等待关机十几秒硬盘完全停转后再进行。开机时硬盘在高速转动，轻微的震动都可能使碟片与读写头相互磨擦而产生磁片坏轨或读写头毁损。所以在开机的状态下，千万不要移动硬盘或机箱，最好等待关机十几秒硬盘完全停转后再移动主机或重新启动电源，这样可避免电源因瞬间突变而对硬盘造成伤害。在硬盘的安装、拆卸过程中应多加小心，硬盘移动、运输时严禁磕碰，最好用泡沫或海绵包装保护一下，尽量减少震动。 注意：硬盘厂商所谓的“抗撞能力”或“防震系统”等，是指硬盘在未启动状态下的防震、抗撞能力，而非开机状态。,4. 用户不能自行拆开硬盘盖 硬盘的制造和装配过程是在绝对无尘的环境下进行的，切记：一般计算机用户不能自行拆开硬盘盖，否则将使空气中的灰尘进入硬盘内，磁头组件旋转带动的灰尘或污物都可能使磁头或盘片损坏，导致数据丢失，即使仍可继续使用，硬盘寿命也会大大缩短，甚至会使整块硬盘报废。,5. 注意防高温、防潮、防电磁干扰 硬盘的工作状况与使用寿命同温度有很大的关系，硬盘使用温度以2025为宜，温度过高或过低都会使晶体振荡器的时钟主频发生改变，还会造成硬盘电路元件失灵，磁介质也会因热胀效应而造成记录错误。温度过低，空气中的水分会被凝结在集成电路元件上而造成短路(可用软件监控硬盘温度)。,湿度过高时，电子元件表面可能会吸附一层水膜而氧化、腐蚀电子线路，以致接触不良、短路，还会使磁介质的磁力发生变化，造成数据的读写错误。湿度过低，容易积累大量的因机器转动而产生的静电荷，这些静电会烧坏CMOS电路，还可吸附灰尘而损坏磁头、划伤磁盘片。机房内的湿度以45%65%为宜。 另外，尽量不要使硬盘靠近强磁场，如音箱、喇叭等，以免硬盘所记录的数据因磁化而损坏。,6. 要定期整理硬盘 定期整理硬盘可以提高读取数据的速度。如果碎片积累过多，不但访问效率下降，还可能损坏磁道。但不要经常整理硬盘，这样也会有损硬盘寿命。 7. 注意预防病毒和特洛伊木马程序 硬盘是计算机病毒攻击的重点目标，应注意利用最新的杀毒软件对病毒进行防范。要定期对硬盘进行杀毒，并注意对重要的数据进行保护和经常性的备份。建议平时不要随便运行来历不明的应用程序和打开邮件附件，运行前一定要先查病毒和特洛伊木马。,8. 正确拿硬盘的方法 正确拿硬盘的方法是，用手抓住硬盘两侧，避免与其背面的电路板直接接触，要轻拿轻放，不要磕碰或者与其他坚硬物体相撞；不能用手随便地触摸硬盘背面的电路板，因为手上可能会有静电，静电会伤害到硬盘上的电子元件，导致无法正常运行；切勿带电插拔。 9. 让硬盘智能休息 让硬盘智能地进入“关闭”状态，将对硬盘的工作温度和使用寿命给予很大的帮助。首先进入“我的电脑”，用鼠标左键双击“控制面板”，然后选择“电源管理”，将其中“关闭硬盘”一项的时间设置为5分钟，退出即可。,10. 轻易不要低级格式化操作 不要轻易进行硬盘的低级格式化操作，避免对盘片性能带来不必要的影响。 11. 避免频繁的高级格式化操作 该操作同样会对盘片性能带来影响，在不重新分区的情况下，可采用加参数“Q”的快速格式化命令。 12. 硬盘出现坏道时的应急措施 硬盘中如出现坏道，即使是一个簇都可能具有扩散的破坏性，在保修期内应尽快找商家更换或维修，已过保修期的则应尽可能减少格式化硬盘，减少坏簇的扩散。,13. 善用磁盘工具 善用各类磁盘工具(如Norton Utilities、Norton CleanSweep等)，定时清理自己的硬盘，可提高系统整体效能。 14. 建立RESCUE DISK 使用Norton Utilities工具软件将硬盘分区表、引导记录以及CMOS信息保存到软盘上，以防万一。 15. 尽量不要使用硬盘压缩技术 当压缩卷文件逐渐增大时，则硬盘读写数据的速度大大地减慢了。如果磁盘的容量够用，则没有必要再使用硬盘压缩技术。,5.3 光驱,光驱是个统一的称呼，在早年专指“CD-ROM”，意为“只读型光盘驱动器”。但现在的光驱家族兄弟还有好几个，如CD-RW(光盘刻录机)、COMBO(俗称“康宝”，具备CD/DVD读取能力和CD-R/RW刻录能力)、DVD-ROM(读取DVD盘的光驱)和DVD刻录机(刻录DVD光盘的光驱)。 光驱的外观基本相同，如图5-22所示。,图5-22 光驱外观,5.3.1 光驱的结构 1. 光驱面板 CD-ROM面板的基本组成如图5-23所示。,图5-23 CD-ROM的面板,在光驱面板左边有个耳机插孔，旁边是一个音量控制旋钮，光驱的商标一般也位于左上方。在右边一般有两个按键：“CD播放键”(其作用是可以不经CPU而直接播放Audio CD)和“仓门进出开关”(控制仓门的进出)。 在光驱面板中有一个看起来微不足道的小孔，它叫“紧急弹出孔”，当光驱打不开舱门时，可用小铁丝插入该孔，稍稍用力一捅，仓门便可打开。在面板上还有一个指示灯，当光驱中放有光盘时，此指示灯会亮；当读写光盘时，此灯则会闪烁。 如果是CD-RW刻录机，在光驱面板右上方你可能会见到“482448”等字样，表示此光驱读取光盘的刻录速度为48速，擦写CD-R/RW盘片的速度为24速，读写速度为48速。,2. 光驱接口 光驱的接口主要有音频接口、跳线接口、数据接口、电源接口，如图5-24所示。,图5-24 光驱的背部接口,音频接口的主要作用是将一根4芯或3芯的CD音频线连接到声卡上，这样可以直接按光驱面板上的播放按钮来播放CD。 在音频接口的右边是光驱的跳线设置，通常光驱出厂时已被设置为从盘。 当只有一个硬盘和光驱时，建议将光驱连接在主板的第二个IDE接口上，并将光驱跳线设置到主盘位置。 光驱的数据接口通过一根数据线将光驱与主板的IDE插座相连。电源接口就不用说了，就是用来给光驱供电的。,3. 光驱内部结构 光驱的内部结构主要包括激光头、PCB板和机械部分。 激光头负责实现对光盘信息的读写，PCB电路板上则是各种控制光驱信息读写的电路。另外，光盘在光驱内的转动、进出光驱等工作都是通过机械部分来完成的。 除了这几个主要部分，在光驱中有一个类似主板BIOS的Firmware(固件)也不要忽略了。我们通过刷新Firmware可以改善光驱的性能，对于DVD-ROM还可以解决区码的限制等。,5.3.2 光驱的基本工作原理 光驱在读取光盘时，发光二极管会产生波长约0.540.68 m的激光光源，光线经过处理后照射在光盘上，然后由光盘的反射层将光束反射回来，再由光驱中的光检测器捕获到这些光信号。 因为光盘上存在“凹点”和“空白”两种状态，它们的反射信号正好相反，这两种不同的信号很容易被光检测器所识别。不过，光检测器所得到的信息只是光盘上凹凸点的排列方式，在光驱中有专门的部件将它们转换并校验，交给光驱中的控制芯片处理后，就会在电脑中得到光盘上的数据。,由于光盘上的数据排列在不同的轨道上，因此，为了实现对所有数据的读取，光驱会让光盘转动，激光头则在伺服电机的控制下前后移动，以便读取光盘数据。 刻录机的内部结构中则要多出“写入”这个部分，且刻录机的写入原理也有所区别：在刻录CD-R盘片时，刻录机通过大功率激光照射CD-R盘片的染料层，在染料层上会形成一个个平面(Land)和凹坑(Pit)，光驱在读取它们时会将信号转换为0和1。因为CD-R制作工艺的缘故，将导致这种变化是一次性的，不能恢复到原来状态，所以CD-R盘片只能写入一次而无法重复写入。,而CD-RW盘片上镀的是一层很薄的薄膜，这种薄膜的材质多为铟、硒、银或碲的结晶层，能够呈现结晶和非结晶两种状态(类似于CD-R的平面和凹坑)。通过激光束的照射，可以让结晶层在这两种状态间相互转换，因此，CD-RW盘片可以重复写入。 光驱有四种工作模式。,1. CLV(Constant Linear Velocity，恒定线速度) 由于光盘内、外光道的数据记录密度相同，因此可以充分利用盘片空间，增加存储容量。光驱在CLV工作模式下激光头每旋转一圈所读取的数据量不一样内圈数据少，外圈数据多。所以，在CLV模式下，当激光头移动到不同的光轨时，为了保持恒定的数据传输率，电机的转速则是由快到慢。早期的光驱几乎都采用CLV方式，但随着光驱转速的大幅提升，采用这种方式的缺陷越来越明显。对于高速光驱来说，在内、外圈时的轴电机的速度变化范围非常大，致使轴电机的负载过重，从而使光驱耐用性严重下降。,2. CAV(Constant Angular Velocity，恒定角速度) 在CAV模式下，激光头始终以恒定的角速度读取光盘的数据。由于不需在寻道时经常改变电机转速，因此读取性能得到大大改善。但在这种方式下，光盘内、外圈的数据传输率是不相等的，读取光盘外圈时，数据传输率要高一些。 3. P-CAV(Partial CAV，局部恒定角速度) P-CAV工作模式是将CAV与CLV合二为一，理论上是在读内圈时采用CAV模式，转速不变读速逐渐提高，当读取半径超过一定范围则采用CLV方式。而在实际工作中，在随机读取时，采用CLV，一旦激光头无法正常读取数据时，立即转换成CAV，这样具有更大的灵动性和平滑性。,4. Z-CLV(Zoned Constant Linear Velocity，区域恒定线速度) 在Z-CLV模式下，光驱将光盘的内圈到外圈分成数个区域，在每一个区域用稳定的CLV速度进行读取写入，在区段与区段之间采用CAV方式过渡，这样做的好处是缩短了读取写入时间，并能确保读取写入的品质。只是，在此模式下，每一次切换速度时读取写入过程都会有明显的中断，出现速度的突然下降。 现在的光驱很少采用CLV方式，普遍采用CAV或P-CAV方式，而对于高倍速刻录机来说，越来越多地开始采用P-CAV和Z-CLV方式。,随着光驱新技术的不断产生，不管是现在的主流光驱还是未来的新型产品，人们只希望光盘的存储容量能更大，光驱的读取、刻录速度更快以及兼容性更好。 5.3.3 光驱的分类 CD-ROW是利用激光的原理来写入或读取光盘信息的驱动设备，按其使用的光盘可分为CD-ROW驱动器、CD-R光盘刻录机和MO驱动器。CD-ROW驱动器习惯上称为光盘驱动器或光驱。 1. 按数据速率分 根据CD-ROW驱动器读取数据的速度，可将其分为：单速、双速、四速、六速、八速、十六速、二十四速、三十二速、四十速等，即2X、4X、6X、8X、16X、24X、32X、40X等。,2. 按安放位置分 根据安放位置可分为内置式光驱和外置式光驱。 内置式光驱：装在机箱内部，不占用外部桌面。 外置式光驱：单独放在机箱外面，同外置式MOFEM一样，用信号线和电源线连接起来。 3. 按接口卡分 光驱按接口卡可分为专用接口光驱、IDE接口光驱、SCSI接口光驱和并行接口光驱。 专用接口光驱：可直接接在声卡或其它适配卡上，现比较少用。 IDE接口光驱：可接在声卡、多功能卡或主板上的IDE接口，是目前流行的光驱。,SCSI接口光驱：兼容性好，接口速度快，是光驱的发展方向，但需配SCSI接口卡。 并行接口光驱：即把光驱接在并行打印口上，这类光驱都是外置式光驱。 5.3.4 光驱的常用技术参数 1. 数据传输率(Data Transfer Rate) 我们通常以40、52等来判断光驱的速度，读法为“40倍速”、“52倍速”。“倍速”实际上就是指“数据传输率”，它是光驱最基本的性能指标参数，指光驱每秒能读取的最大数据量。,最早的光驱的数据传输率不高，每秒只能传输150 KB个字节即150 KB/s，这就是常说的单速光驱。现在的光驱速度便以此为基准来衡量，如传输率为300 KB/s被称为“二倍速光驱”，传输率为600 KB/s则被称为“四倍速光驱”等。 目前，市面上的主流光驱已经达到50倍速甚至52倍速，其传输率为7500 KB/s(50150 KB/s)或7800 KB/s(52150 KB/s)。,2. 平均寻道时间(Average Access Time) “平均寻道时间”又称“平均访问时间”，它是指光驱的激光头从初始位置移到指定数据扇区、并把该扇区上的第一块数据读入高速缓存所用的时间。现在4050倍速光驱的寻道时间为9080 ms。 3. 数据传输模式 光驱的数据传输模式主要有早期的PIO和现在的UDMA模式。UDMA模式可以通过Windows中的设备管理器将DMA打开，以提高光驱性能。,4. 缓存容量(Buffer Memory Size) 对于光盘驱动器来说，缓存越大则光驱连续读取数据的性能越好，在播放视频影像时的效果越明显，也能够保证成功的刻录性能。目前，一般CD-ROM的缓存为128 KB，DVD-ROM的缓存为512 KB，刻录机的缓存普遍为2 MB4 MB，个别为8 MB。 5.3.5 光盘刻录机 采用光学方式的记忆装置，因其容量大、可靠性高、存储成本低廉等特点，越来越受到世人注目。从磁介质到光学介质是信息记录的飞跃。目前应用最广泛的光存储设备当属CD-ROM，它已经成为个人电脑的标准配置。,在光驱家族中，最近几年出现了一种新的热门硬件光盘刻录机(外文是CD-R/RW，是COMPACE DISC RECORDBALE/RECORDBALE WRITABLE的缩写)。从1998年光盘刻录机的价格暴跌，到如今它的低价位、高品质使得它成为电脑DIY一族的新宠。 1. 刻录光盘 刻录机盘片分为CD-R盘片和CD-RW盘片两种。CD-R的盘片有绿盘、金盘、蓝盘三种，主要因记录层和反射层采用的材料不同而呈现出不同的颜色，它只能一次性地记录数据。参照可反复多次改写的光盘，每种盘都有各自的特点。,1) 绿盘 绿盘在市场上非常普遍，价格也很便宜，绿盘具有可以接受较广泛的激光读取范围，兼容性较好等特点。目前，很多光盘刻录机都用绿盘来进行测试。 2) 金盘 金盘呈现金黄色，因为制作金盘的有机染料本身是接近透明的浅黄色。制作金盘的有机染料有更好的抗光性，能延长存放资料的时间(约在100年以上)，其记录方式与绿盘完全一样。此外，金盘的反射层是以黄金作为原料，但极薄，根本没有回收价值，在CD-R白片上，最贵的部分不是黄金而是有机染料层。,3) 蓝盘 蓝盘是使用金属化AZO有机染料加上低价银材料作为反射层的光盘片，写入与读取数据有较高的准确性，可以保存100年。具体选用哪种盘片，应根据厂家的要求而定。 2. 光盘刻录机的结构和工作原理 大家都了解光盘机的基本原理，它是借由读取CD盘上的不同的凹坑(Pit&Land)，由于反射时间与角度的不同，因此可以分别判断为0或1的资料。大家看见过CD片的刨面图，那是上下凹凸的坑洞，有如锯齿的切口，这是通过压片机所造成的，它需要事先制作出母片，然后通过大家俗称的压片过程(Stamping)来批量生产、制造其它的子片。随便说一下，之所以盗版光盘非常便宜，除了它没有任何版权费用的开支外，流水线式的大批量压片也是个主要原因。,当然，在大量制造下，这是没有问题的，可如果只需要少量的光盘片，难道也需要去制作大量的母片么？这未免太浪费了。既然光盘机是利用反光的不同来判别0或1的资料差别，所以只要让光盘片上的反光可以借着激光之类的具有破坏力的光线来改变上面的反光，并且这种反光的变化只要能让普通的光盘机读的到就可以设计刻录光盘的机器，这样就能达到我们的目的，而这个就是CD-R。所以说，CD-R盘片的结构与普通的光盘的结构是截然不同的。它的反光不管有多强也没有压出来的盘片反光好。,CD-R的工作原理很简单，那就是利用较高瓦数的激光在空白的光盘片上刻出可供读出的反光点，为了达到这个目的，CD-R盘片上必须涂抹一些用激光就可以改变其反光特性的特殊颜料。而目前，市场上常见的颜料有三种，它们由于颜色的不同而相对应的盘片被分别称作金盘、蓝盘、绿盘。 由于材料方面的改进，进而发展出了可反复擦写的CD-RW盘片。不过它的可擦写是以它的反光信号降低为代价的，它的反光率只有20左右，比其一般盘片的反光率70要小得多，所以只能在特定的机器上读，光盘机要有Multi Read功能，并且在刻时也要特定的CD-R设备。由于目前CD-RW的技术与CD-R差不多，在制造上比较好实现，因此现在的大部分CD-R设备都有CD-RW的功能。,1) 接口 光盘刻录机的接口一般有三种：SCSI接口、IDE接口和并口。 (1) 一般来说，SCSI接口的光盘刻录机烧出来的盘片质量最好。这是由于SCSI接口的设备占用CPU资源远远低于前两种，这样CPU就可以将资料的组织和传输做的更好，系统和其他程序对烧录过程的影响大大降低。但SCSI接口的光盘刻录机价格较高，并且需要用户额外购买SCSI卡。 (2) IDE接口的光盘刻录机价格较低，并且不需要用户额外开支，但它的烧录质量较低。,(3) 并行接口一般有SPP、EPP和ECP