第3章-xg计算机组装与维护ppt课件

1、1第第3章章 物理存储设备物理存储设备-硬盘硬盘 硬盘（Hard Disk）是目前计算机中最为主要的物理存储设备，也是现阶段计算机不可或缺的组成部件之一。硬盘具有容量大、速度快等优点，不仅可以存储着计算机中的所有数据，而且还可以随时供用户调取和使用硬盘内的数据，是计算机具备“记忆”能力的原因所在。2本章学习要点本章学习要点:硬盘简介硬盘的物理结构硬盘的逻辑结构硬盘的技术参数硬盘的接口类型数据保护技术笔记本硬盘移动物理设备操作硬盘维护硬盘选购硬盘33.1 初始硬盘初始硬盘 硬盘（港台称之为硬碟，英文名：Hard Disk Drive 简称HDD 全名 温彻斯特式硬盘）是目前最为主要的存储媒介之一

2、，也是现阶段计算机不可或缺的组成部件之一。为了让用户更好的熟悉硬盘，下面将从硬盘简介、硬盘的外部结构和内部结构等方法，对硬盘进行初步的介绍。3.1.1 硬盘简介硬盘简介 硬盘是电脑上使用坚硬的旋转盘片为基础的非易失性（non-volatile）存储设备，它起源于1956年，是由一个或者多个覆盖有贴磁性材料的铝制或者玻璃制的碟片组成。由于硬盘具有体积小、容量大、速度快和使用方便等特性，现已成为计算机的标准配置。在本小节中，将通过硬盘的发展历史、硬盘的工作原理、技术和尺寸等方面，详细地介绍硬盘的基础知识。1发展简史发展简史：winchester硬盘是硬盘是IBM公司公司在位于美国加州坎贝尔市温彻斯

3、特大街上在位于美国加州坎贝尔市温彻斯特大街上的研究所研制出来的硬盘类型。目前的计的研究所研制出来的硬盘类型。目前的计算机硬盘都采用这样的硬盘。这个技术算机硬盘都采用这样的硬盘。这个技术1973年首先应用在年首先应用在IBM3340硬盘中。尺寸硬盘中。尺寸：5.25英寸。英寸。 43.1.1 硬盘简介硬盘简介2硬盘种类硬盘种类：固态硬盘固态硬盘、机械硬盘机械硬盘、混合硬盘混合硬盘固态硬盘：属于比较新的硬盘，采用闪存颗粒进行存储固态硬盘：属于比较新的硬盘，采用闪存颗粒进行存储机械硬盘：属于传统硬盘，采用磁性碟片来存储机械硬盘：属于传统硬盘，采用磁性碟片来存储混合硬盘：将磁性硬盘和闪存集成在一起，是

4、传统机械硬盘诞混合硬盘：将磁性硬盘和闪存集成在一起，是传统机械硬盘诞 生出来的新型硬盘生出来的新型硬盘3硬盘的工作原理硬盘的工作原理：硬盘是采用磁性介质记录（存储）和读取：硬盘是采用磁性介质记录（存储）和读取（输出）数据的设备。硬盘工作时，硬盘内的盘片会在主轴电（输出）数据的设备。硬盘工作时，硬盘内的盘片会在主轴电机的带动下高速旋转，而磁头也会随着传动部件在盘片上不断机的带动下高速旋转，而磁头也会随着传动部件在盘片上不断移动。而磁头通过不断感应和改变盘片上磁性介质的磁极方向移动。而磁头通过不断感应和改变盘片上磁性介质的磁极方向，完成读取和记录，完成读取和记录0、1信号的工作。从而实现输出和存储

5、数据信号的工作。从而实现输出和存储数据的目的。的目的。4硬盘尺寸硬盘尺寸：体积越来越小，存储容量越来越大。：体积越来越小，存储容量越来越大。通常尺寸：通常尺寸：5.25英寸、英寸、3.5英寸、英寸、2.5英寸、英寸、1.8英寸、英寸、1英寸。英寸。台式机：台式机： 5.25英寸、英寸、3.5英寸；英寸；笔记本：笔记本： 2.5英寸、英寸、1.8英寸；英寸；数码产品：数码产品：1英寸英寸 53.1.2 硬盘的外部结构硬盘的外部结构 硬盘属于机械与电子技术相结合的设备，其产品构造也大致分为外部和内部两大部分。从外观上来看，硬盘是一个全密封的金属盒，由电源接口、数据接口、控制电路和固定基板等部分所组

6、成。1电源接口电源接口：和数据接口位于同侧。多采用针形接口。：和数据接口位于同侧。多采用针形接口。2数据接口数据接口：目前大多硬盘采用：目前大多硬盘采用SATA接口接口，早前为，早前为IDE接口接口还有服务器上使用的还有服务器上使用的SCSI接口接口（支持热插拔）。（支持热插拔）。3控制电路控制电路：由：由主控芯片主控芯片（让硬（让硬盘协调工作）、盘协调工作）、电机控制芯片电机控制芯片（控制主轴和相关部件，以便能读到控制主轴和相关部件，以便能读到信息）、信息）、时钟晶振时钟晶振和和缓存缓存（数据缓（数据缓冲）组成。冲）组成。4固定基板固定基板：硬盘外壳，提供硬：硬盘外壳，提供硬盘的产品名称、型

7、号、产地、产品盘的产品名称、型号、产地、产品序号以及该硬盘的一些信息和技术序号以及该硬盘的一些信息和技术参数。参数。63.1.3 硬盘的内部结构硬盘的内部结构 硬盘的内部结构又称为物理组成结构，主要由盘片、磁头、传动部件、主轴、电路板和各种接口所组成，除电路板和接口裸露在硬盘外部能够被人们看到外，其它部件都被密封在硬盘内部。1盘片盘片：硬盘的数据存储载体。采用铝制合金或玻璃制作，：硬盘的数据存储载体。采用铝制合金或玻璃制作，表明涂有表明涂有磁性介质磁性介质，可以记录信息。目前的硬盘通常都有，可以记录信息。目前的硬盘通常都有两个两个以上的盘片以上的盘片。2磁头磁头：早期的磁头读写合一，：早期的磁

8、头读写合一，现在的磁头读写分开，提高综合现在的磁头读写分开，提高综合性能。磁头进行读写时，在盘片性能。磁头进行读写时，在盘片上做上做径向径向运动。就可以读取或写运动。就可以读取或写入盘片任何位置信息。入盘片任何位置信息。73.2 硬盘的规格参数硬盘的规格参数 了解了硬盘的简介、外部结构和内部结构之后，便可以进一步了解硬盘的技术参数、接口类型及数据保护技术等规格参数，以方便大家对硬盘进行选购和维护。83.2.1 硬盘的技术参数硬盘的技术参数 评定硬盘性能的标准有很多，但大都是综合评估容量、平均寻道时间、转速、最大外部数据传输率等技术参数后得出的结论。为此，我们将对影响硬盘性能的常用技术指标及其含

9、义进行讲解，使大家能够通过技术参数了解到硬盘的实际性能。1容量容量：目前的硬盘容量多为：目前的硬盘容量多为1TB，2TB。然而影像硬盘性能。然而影像硬盘性能的主要容量指标为：的主要容量指标为：单碟容量单碟容量。单碟容量越大，性能越好单碟容量越大，性能越好。2数据传输速率数据传输速率：硬盘数据传输速率的快慢直接影响着系统运：硬盘数据传输速率的快慢直接影响着系统运行的速度。有行的速度。有内部传输速率内部传输速率和和外部传输速率外部传输速率之分。之分。内部传输速率内部传输速率：磁头到硬盘高速缓存之间的数据传输速率。：磁头到硬盘高速缓存之间的数据传输速率。150MB/s（SATA）外部传输速率外部传输

10、速率：硬盘高速缓存与硬盘接口之间的数据传输速率：硬盘高速缓存与硬盘接口之间的数据传输速率。320MB/s。通常外部传输速率高于内部传输速率。通常外部传输速率高于内部传输速率。3平均寻道时间平均寻道时间：指硬盘接到系统指令后，：指硬盘接到系统指令后，磁头开始移动到找磁头开始移动到找到数据所在磁道所花费的时间到数据所在磁道所花费的时间的平均值。单位为的平均值。单位为ms。平均寻道。平均寻道时间体现硬盘读取数据的能力。时间体现硬盘读取数据的能力。4缓存缓存：在硬盘和内存之间起到数据缓冲作用。大小关系到硬：在硬盘和内存之间起到数据缓冲作用。大小关系到硬盘性能。盘性能。预读预读、预存储预存储、存储最近访

11、问数据存储最近访问数据3方面。方面。93.2.2 数据保护技术数据保护技术 硬盘真正的价值是体现在所存储的有效数据，特别是对于商业用于而言，一次普通的硬盘故障便足以造成灾难性的后果。为此，各硬盘厂商不断地寻求一种能够对故障进行预测的安全监测机制，以便将用户的损失降至最低。1S.M.A.R.T技术技术：自动监测、分析及报告技术。在硬盘运：自动监测、分析及报告技术。在硬盘运行过程中自动监测磁头、磁盘、马达、电路的运行信息，发行过程中自动监测磁头、磁盘、马达、电路的运行信息，发现状态出现问题时，向用户示警并降低硬盘运行速度，向安现状态出现问题时，向用户示警并降低硬盘运行速度，向安全区域自动备份数据，

12、提高数据的安全性。全区域自动备份数据，提高数据的安全性。2Data Lifeguard技术技术（数据卫士数据卫士）：西部数据公司开发的）：西部数据公司开发的数据保护技术。利用硬盘没有操作的空闲时间，每隔八个小数据保护技术。利用硬盘没有操作的空闲时间，每隔八个小时自动检测一次硬盘上的数据，在数据出现问题前修正错误时自动检测一次硬盘上的数据，在数据出现问题前修正错误。完全自动，无需用户干预。完全自动，无需用户干预。3SPS和和DPS技术技术：sps技术昆腾公司开发的在硬盘受到撞技术昆腾公司开发的在硬盘受到撞击时，保持磁头不受震动而由其它部位吸收震动的技术，提击时，保持磁头不受震动而由其它部位吸收震

13、动的技术，提高抗震性；高抗震性；dps技术是在技术是在sps技术基础上开发的检测和备份数技术基础上开发的检测和备份数据的技术。据的技术。103.2.2 数据保护技术数据保护技术4ShockBlock和和MaxSafe技术技术：shockBlock是迈拓公司是迈拓公司在金钻二代硬盘上使用的防震技术，与在金钻二代硬盘上使用的防震技术，与sps技术相似，在硬盘技术相似，在硬盘受到碰撞时避免磁头和盘片表面发生碰撞，从而减少数据丢受到碰撞时避免磁头和盘片表面发生碰撞，从而减少数据丢失和磁盘损坏。失和磁盘损坏。MaxSafe技术也是迈拓研发的自动侦测、诊技术也是迈拓研发的自动侦测、诊断和修正硬盘技术。断和

14、修正硬盘技术。5Seashield和和DST技术技术：Seashield希捷公司推出的新型防希捷公司推出的新型防震技术，由减震弹性材料制成保护软罩，磁头和盘片加强防震技术，由减震弹性材料制成保护软罩，磁头和盘片加强防震，提高抗震性。震，提高抗震性。DST是内建在硬盘中的自我检测和诊断功是内建在硬盘中的自我检测和诊断功能从而保护硬盘数据的技术。能从而保护硬盘数据的技术。6DFT技术技术（驱动器健康检测）：（驱动器健康检测）：IBM公司开发的数据保护公司开发的数据保护技术，由技术，由DFT程序对硬盘减小检测，从而达到检测硬盘运行程序对硬盘减小检测，从而达到检测硬盘运行状况的目的。状况的目的。113

15、.3 移动物理设备移动物理设备 虽然硬盘是存储数据的最佳物理设备，但却不能随意跟随用户移动。此时，出现了一种可以随着用户移动的存储设备，该存储设备具有存储容量大和便于携带等特点。目前，市场上的移动存储设备类型众多，但总体来说可以分为移动硬盘、U盘和存储卡3种类型。12133.3.1 U盘盘 U盘的特点是体积小巧、使用方便，并且以其低廉的价格而成为目前最为普及的移动存储设备。从构造上来看，优盘是一种采用闪存（Flash Memory）作为存储介质，使用USB接口与计算机进行连接的小型存储设备，而其名称只是人们惯用的一种称呼。目前，市场上的U盘种类繁多，不同产品的性能、造型、颜色和功能都不相同。如

16、果在此基础上进行细分，则可以根据不同优盘的功能，将其分为启动型U盘、加密型U盘、杀毒U盘、多媒体U盘等不同类型。1启动型启动型U盘盘：利用：利用U盘启动计算机。如：一键盘启动计算机。如：一键U盘装系统制盘装系统制作启动型作启动型u盘。盘。2加密型加密型U盘盘：对：对u盘数据进行加密盘数据进行加密。有。有U盘锁盘锁和内部数据加密和内部数据加密(目录锁目录锁)3杀毒型杀毒型U盘盘：内置杀毒软件，联网：内置杀毒软件，联网可以更新病毒库。可以更新病毒库。4多媒体多媒体U盘盘：可以当做摄像头的：可以当做摄像头的u盘。盘。143.3.2 存储卡存储卡 存储卡是用于手机、数码相机、笔记本计算机、MP3和其他

17、数码产品上的独立存储介质，由于通常以卡片的形态出现，故统称为“存储卡”。与其它类型的存储设备相比，存储卡具有体积小巧、携带方便、使用简单等优点。目前，市场上常见的存储卡主要分为CF卡、MMC卡、SD卡、MS记忆棒、XD卡，以及SM卡多种类型或系列。1CF卡（卡（Compact Flash）：1994年推出，笔记本和一些商年推出，笔记本和一些商用机上会有次接口。用机上会有次接口。2MMC卡（卡（MultiMedia Card）：多用于移动电话、数字音频：多用于移动电话、数字音频播放机、数码相机等产品。播放机、数码相机等产品。7针接口针接口3SD卡卡：安全数码卡，九针接口。容量大，速度快，安全性好

18、：安全数码卡，九针接口。容量大，速度快，安全性好等特点。等特点。153.3.2 存储卡存储卡4MS记忆棒（记忆棒（Memory Stick）：ms卡，索尼公司卡，索尼公司推出，多用于索尼产品。推出，多用于索尼产品。5XD图像卡（图像卡（xD Picture Card）：奥林巴斯和富士联合推出：奥林巴斯和富士联合推出的新型存储卡，多用于其公司的产品中。的新型存储卡，多用于其公司的产品中。163.3.3 移动硬盘移动硬盘 移动硬盘是一种以硬盘为存储介质，强调便携性的存储产品。市场上多为2.5英寸，usb接口的产品。 除了移动硬盘外，市场上还有一种固态硬盘SSD。里边没有机械结构，低耗电，抗震性好，

19、稳定性高，耐低温。价格也高。3.4 硬盘分区与格式化硬盘分区与格式化 一块全新的硬盘必须经过分区之后才能正常使用，分区从实质上说就是对硬盘的一种格式化，即经过低级格式化、分区和高级格式化这3个处理步骤后，才能被计算机用来存储数据。一般情况下，硬件在出厂时只进行了低级格式化处理，因此在安装操作系统之前，还需要对硬盘进行“分区”和“格式化”处理。17183.4.1 硬盘分区硬盘分区 将一块硬盘（指硬盘实物）划分为“本地磁盘 C”、“本地磁盘 D”、等多个逻辑盘的过程即称为分区。对于计算机来说，逻辑盘是操作系统为控制和管理物理硬盘而建立的操作对象，也是用户分门别类的管理各种数据的重要工具。1分区类型

20、分区类型2分区方法和格式分区方法和格式：利用：利用windows安安装盘自带的分区工具或专门的硬盘分区装盘自带的分区工具或专门的硬盘分区工具进行分区和格式化。如：工具进行分区和格式化。如：fdisk、format、PQmagic、DM等等等等硬盘逻辑驱动器逻辑驱动器主分区扩展分区193.4.2 格式化硬盘格式化硬盘 格式化（高级格式化）是对磁盘分区的初始化过程，其目的是按照文件系统的需求，在目标磁盘分区上创建文件分配表（FAT）并划分数据区域，以便操作系统存储数据。 一般情况下，用户只需使用系统安装软件，在开始安装操作系统时便对硬盘进行格式化操作了。在对硬盘进行格式化操作时，往往需要对其进行两

21、级格式化，即低级和高级格式化。其中，低级格式又称为物格式化，是在每个磁盘上划分出一个个的同心圆磁道。当前市场中的硬盘在出厂前便已对硬盘进行了低级格式化操作，无需用户再次执行；而用户在安装操作系统所进行的格式化，则称为高级格式。 低级格式化会清除硬盘中的内容包括病毒，但次数多会造成硬盘损坏。需要专用的软件才能进行。 高级格式化：根据文件格式（fat或ntfs）写入分区表，创建扇区。203.4.2 格式化硬盘格式化硬盘Windows操作系统的两种文件格式： FAT32：采用32位文件分配表，不支持单个文件大于4GB的文件。 NTFS：一种网络操作系统所用的文件系统。支持单个文件最大为64GB，不易

22、产生文件碎片，安全性、稳定性高。Windows的新操作系统多用次文件系统其它的文件系统：如linux文件系统等。特别提醒：在对硬盘进行分区和格式化之前，要对硬盘上的数据进行备份，以免造成硬盘数据丢失。213.5 维护、维修和选购硬盘维护、维修和选购硬盘 一般情况下，用户只需使用系统安装软件，在开始安装操作系统时便对硬盘进行格式化操作了。在对硬盘进行格式化操作时，往往需要对其进行两级格式化，即低级和高级格式化。其中，低级格式又称为物格式化，是在每个磁盘上划分出一个个的同心圆磁道。当前市场中的硬盘在出厂前便已对硬盘进行了低级格式化操作，无需用户再次执行；而用户在安装操作系统所进行的格式化，则称为高

23、级格式。223.5.1 维护硬盘维护硬盘 硬盘在使用过程中，无需太大的维护，只要平时注意一些细微动作便可以。一般正品硬盘，具有很长的使用寿命，不过为确保硬盘中的数据完好无损，还需要了解和掌握一些硬盘的使用常识和注意事项。1硬盘使用常识硬盘使用常识：磁盘整理磁盘整理（相应的程序整理硬盘）、（相应的程序整理硬盘）、BT下下载（一种基于载（一种基于P2P的下载模式，对硬盘造成损害）、硬盘容量的下载模式，对硬盘造成损害）、硬盘容量（两种计算方式：（两种计算方式：1GB=1024MB，1GB=1000MB）2使用注意事项使用注意事项：读写忌断电读写忌断电、保持良好的使用环境保持良好的使用环境、防止防止震

24、动硬盘震动硬盘、减少频繁的操作减少频繁的操作、定期整理碎片定期整理碎片、电源稳定电源稳定。233.5.2 维修硬盘维修硬盘 作为物理存储的主要设备，硬盘起着极其重要的作用。但是，由于硬盘属于磁介质，因此会出现各种各样的问题。在本小节中，将详细介绍硬盘出现故障时的一些一般征兆，以及坏道检测和数据恢复方法。1硬盘故障的一般征兆硬盘故障的一般征兆：smart故障提示，故障提示，windows初始化死机、运行程初始化死机、运行程序错误、发现坏道（磁盘扫描程序提示）、无法识别硬盘（开机无法进入系序错误、发现坏道（磁盘扫描程序提示）、无法识别硬盘（开机无法进入系统）统）2坏道检测和修复坏道检测和修复：逻辑坏道和物理坏道。利用专业的软件修复和绕过坏：逻辑坏道和物理坏道。利用专业的软件修复和绕过坏道继续使