计算机维修磁盘存储器.pptx

磁盘存储器磁盘存储器 本章简要介绍了磁盘存储器的性能特点、结本章简要介绍了磁盘存储器的性能特点、结构原理。重点介绍了硬盘的性能特点、技术参数和构原理。重点介绍了硬盘的性能特点、技术参数和接口类型及硬盘的分区和格式化等。接口类型及硬盘的分区和格式化等。一一.硬盘硬盘 二二.硬盘控制器接口硬盘控制器接口 三三.移动硬盘和固定硬盘移动硬盘和固定硬盘 四四.硬盘的分区与格式化硬盘的分区与格式化第1页/共70页一一 硬盘硬盘 1.1 1.1 硬盘驱动器简介硬盘驱动器简介 硬盘驱动器（硬盘驱动器（Hard Disk DriverHard Disk Driver，HDDHDD）也）也是微机系统的基本外存设备。与早期的软盘驱动是微机系统的基本外存设备。与早期的软盘驱动器不同的是，它的磁盘片是硬质合金的，并固定器不同的是，它的磁盘片是硬质合金的，并固定安装在驱动器内部，所以也可统称为硬盘。与软安装在驱动器内部，所以也可统称为硬盘。与软盘相比，它的存储容量要大得多，速度也快得多，盘相比，它的存储容量要大得多，速度也快得多，而体积也较小。目前微机主流硬盘容量在而体积也较小。目前微机主流硬盘容量在160GB160GB到到1.5TB(1500GB)1.5TB(1500GB)之间。转速为之间。转速为72007200转转/秒，缓存秒，缓存2MB2MB或或32MB32MB，常见硬盘的品牌为希捷（，常见硬盘的品牌为希捷（SeagateSeagate）、）、钻石（钻石（MaxtorMaxtor）、西部数据（）、西部数据（Western Western DigitalDigital）和日立等。）和日立等。第2页/共70页 硬盘子系统包括硬盘驱动器（内含硬盘）、驱动硬盘子系统包括硬盘驱动器（内含硬盘）、驱动程序和硬盘接口。硬盘的控制器（程序和硬盘接口。硬盘的控制器（HDD HDD ControllerController）做在硬盘内部，而接口集成在主板上。）做在硬盘内部，而接口集成在主板上。硬盘的驱动程序包含在系统硬盘的驱动程序包含在系统BIOSBIOS程序中。硬盘的构程序中。硬盘的构成和工作原理与软驱相仿，成和工作原理与软驱相仿，它以自己专用的微处理它以自己专用的微处理器作为控制器，它的内部器作为控制器，它的内部ROMROM固化了控制软件，用固化了控制软件，用来实现加电时的自我诊断、运行状态检测、主轴电来实现加电时的自我诊断、运行状态检测、主轴电机的转速调节和对磁头的位置控制等功能。机的转速调节和对磁头的位置控制等功能。硬盘驱动器内部硬件主要由电路板和头盘组硬盘驱动器内部硬件主要由电路板和头盘组件件HDAHDA（Head Disk AssembllyHead Disk Assemblly）构成。硬盘的内）构成。硬盘的内部结构如下图所示。部结构如下图所示。第3页/共70页硬盘结构磁头与盘片第4页/共70页硬盘的控制电路板包括主轴调速电路、磁头驱动硬盘的控制电路板包括主轴调速电路、磁头驱动与伺服定位电路、读写电路、控制与接口电路等与伺服定位电路、读写电路、控制与接口电路等 第5页/共70页硬盘内部硬盘内部主要有磁盘盘片、磁头组件这两部分主要有磁盘盘片、磁头组件这两部分 第6页/共70页盘片是硬盘存储数据的载体，硬盘盘片表面大多采用金属薄盘片是硬盘存储数据的载体，硬盘盘片表面大多采用金属薄膜材料，它具有高的存储密度高、存储容量大、存储成本低膜材料，它具有高的存储密度高、存储容量大、存储成本低等优点。等优点。第7页/共70页精密的磁头组件是由读写磁头、传动手臂、传动轴三部分精密的磁头组件是由读写磁头、传动手臂、传动轴三部分组成。磁头加电后在高速旋转的磁盘表面上组成。磁头加电后在高速旋转的磁盘表面上0.10.10.3m0.3m的的地方移动，存、取磁盘的数据。地方移动，存、取磁盘的数据。第8页/共70页 硬盘按其盘片直径大小可分为硬盘按其盘片直径大小可分为5.255.25英寸、英寸、3.53.5英寸、英寸、2.52.5英寸和英寸和1.81.8英寸等多种，英寸等多种，我们在微机经常见到的是我们在微机经常见到的是3.53.5英寸硬盘。英寸硬盘。按其接口类型分有按其接口类型分有IDEIDE（PATA PATA）接口、）接口、Serial ATASerial ATA接口（接口（SATASATA）及）及SCSISCSI接口等多种。接口等多种。IDEIDE（Integrated Drive ElectronicsIntegrated Drive Electronics）的本意实际上是指把控制器与盘体）的本意实际上是指把控制器与盘体集成在一起的硬盘驱动器。也叫集成在一起的硬盘驱动器。也叫ATAATA（Advanced Technology AttachmentAdvanced Technology Attachment）接口）接口，下面简单介绍一下下面简单介绍一下IDEIDE接口的发展历史。接口的发展历史。第9页/共70页 1.ATA-1(IDE)1.ATA-1(IDE)接口，接口，ATAATA是最早的是最早的IDEIDE标准的正标准的正式名称，式名称，IDEIDE实际上是指连在硬盘接口的硬盘本身。实际上是指连在硬盘接口的硬盘本身。ATAATA在主板上有一个插口，支持一个主设备和一个在主板上有一个插口，支持一个主设备和一个从设备，每个设备的最大容量为从设备，每个设备的最大容量为504MB504MB，最高传输，最高传输率只有率只有3.3MB/s3.3MB/s。2.ATA-2 2.ATA-2 这是对这是对ATA-1ATA-1的扩展，最高传输率提高的扩展，最高传输率提高到了到了16.7MB/s16.7MB/s，同时引进了，同时引进了LBALBA地址转换方式，突地址转换方式，突破了老破了老BIOSBIOS固有固有504MB504MB的限制，支持最高可达的限制，支持最高可达8.1GB8.1GB的硬盘。如你的微机支持的硬盘。如你的微机支持ATA-2ATA-2，则可以在，则可以在CMOSCMOS设置中找到（设置中找到（LBALBA，Logical Block Logical Block AddressAddress）或（）或（CHSCHS，CylinderCylinder，HeadHead，SectorSector）的设置。的设置。第10页/共70页 3.ATA-3(Fast ATA-2)3.ATA-3(Fast ATA-2)仅加入了我们现在所熟仅加入了我们现在所熟知的功能，全称知的功能，全称(Self-Monitoring(Self-Monitoring，Analysis Analysis and Reporting Technology)and Reporting Technology)自监测、分析和报告自监测、分析和报告技术与简单的密码保护的安全方案。外部传输速度技术与简单的密码保护的安全方案。外部传输速度仅仅达到了最高仅仅达到了最高16MB/s16MB/s的传输速度的传输速度 4.ATA-4(Ultra ATA4.ATA-4(Ultra ATA、Ultra DMAUltra DMA、Ultra Ultra DMA/33/66/100/133)DMA/33/66/100/133)就是我们现在所广泛使用的就是我们现在所广泛使用的IDEIDE技术了，最先由技术了，最先由ATA ATA 3333开始，以开始，以33MB/s33MB/s的传输速度到的传输速度到133MB/s133MB/s的水平。的水平。同时传输线也由早先的同时传输线也由早先的40PIN40PIN的扁平电缆换成的扁平电缆换成80PIN80PIN的扁平电缆，目的是减少线缆之间的电磁干的扁平电缆，目的是减少线缆之间的电磁干扰。扰。第11页/共70页 在计算机主板有两个在计算机主板有两个IDEIDE接口，每个接口，每个IDEIDE接口通过连接电缆可连接两个硬盘（或接口通过连接电缆可连接两个硬盘（或光驱）。连接在同一电缆上的两个硬盘（或光驱），若一个硬盘上的跳线设置为光驱）。连接在同一电缆上的两个硬盘（或光驱），若一个硬盘上的跳线设置为“MasterMaster”状态，则另一个硬盘（或光驱）上的跳线应设置为状态，则另一个硬盘（或光驱）上的跳线应设置为“SlaveSlave”状态。状态。IDEIDE接口的硬盘连接电缆为接口的硬盘连接电缆为4040线或线或8080线扁平电缆，其中红色为线扁平电缆，其中红色为1 1号线。号线。硬盘的电源线为硬盘的电源线为4 4线，分别为线，分别为+12V+12V（黄色）、地（黑色两根）和（黄色）、地（黑色两根）和+5V+5V（红色），（红色），12V12V供给马达，供给马达，5V5V供给电路元件。供给电路元件。第12页/共70页第13页/共70页硬盘接口及跳线硬盘接口及跳线第14页/共70页 5.Serial ATA5.Serial ATA接口接口(SATA(SATA）它是它是INTELINTEL在在20002000年年IDFIDF会上提出的，它是使用连续串会上提出的，它是使用连续串行的方式传送资料，在同一时间点内只会有行的方式传送资料，在同一时间点内只会有1 1位数据传输，位数据传输，此做法能减小接口的针脚数目，用四个针就完成了所有的此做法能减小接口的针脚数目，用四个针就完成了所有的工作（第工作（第1 1针发出、针发出、2 2针接收、针接收、3 3针供电、针供电、4 4针地线）。针地线）。SATASATA较之较之PATAPATA硬盘拥有更快的传输速度。由于硬盘硬盘拥有更快的传输速度。由于硬盘发展到一定程度以后，单方面的靠提高硬盘的转速并不能发展到一定程度以后，单方面的靠提高硬盘的转速并不能够提高整个系统的性能，而硬盘与主板等其它设备的连接够提高整个系统的性能，而硬盘与主板等其它设备的连接传输速度已成为很大的瓶颈。传输速度已成为很大的瓶颈。PATAPATA最大只能提供最大只能提供133MB/S133MB/S的传输速度，而的传输速度，而SATA1.0SATA1.0便提供了便提供了1.5Gb/S1.5Gb/S传输速度，传输速度，SATA 2SATA 2更是提供了更是提供了3Gb/S3Gb/S的传输速度。更高的传输速度，的传输速度。更高的传输速度，让系统在读取硬盘数据的时间明显减短，为系统性能的提让系统在读取硬盘数据的时间明显减短，为系统性能的提升起到了至关重要的作用。升起到了至关重要的作用。第15页/共70页 Serial Serial ATA ATA 的的硬硬盘盘减减少少了了跳跳线线的的烦烦恼恼，对对于于任任何何一一个个Serial Serial ATAATA（SATASATA）接接口，每一个设备都是口，每一个设备都是MASTERMASTER。SATASATA工工作作方方式式对对磁磁盘盘阵阵列列（RAID RAID）是是非非常常有有利利，磁磁盘盘阵阵列列简简单单的的说说，是是一一种种把把多多块块独独立立的的硬硬盘盘按按不不同同方方式式组组合合起起来来形形成成一一个个硬硬盘盘组组，从从而而提提供供比比单单个个硬硬盘盘更更高高的的存存储储性性能能和和提提供供数数据据冗冗余余的的技技术术。数数据据冗冗余余的的功功能能是是在在用用户户数数据据一一旦旦发发生生损损坏坏后后，利利用冗余信息可以使损坏数据得以恢复，从而保障了用户数据的安全性。用冗余信息可以使损坏数据得以恢复，从而保障了用户数据的安全性。第16页/共70页Serial ATASerial ATA硬盘的接口及数据线硬盘的接口及数据线第17页/共70页PATAPATA与与SATASATA硬盘的接口及数据线比硬盘的接口及数据线比较较第18页/共70页PATA口SATA口第19页/共70页硬盘硬盘 早期的主板待硬盘装好后，首先要进入早期的主板待硬盘装好后，首先要进入CMOS CMOS SetupSetup设置或自动检测硬盘类型（设置或自动检测硬盘类型（HDD TypeHDD Type），然），然后设置硬盘的柱面数、磁头数和扇区数。现在的后设置硬盘的柱面数、磁头数和扇区数。现在的主板开机后都能正确识别硬盘类型，自动写到主板开机后都能正确识别硬盘类型，自动写到CMOSCMOS中去。早期新硬盘首次使要时，要用中去。早期新硬盘首次使要时，要用FDISKFDISK、FORMATFORMAT等命令进行硬盘分区和格式化，也可到硬等命令进行硬盘分区和格式化，也可到硬盘厂家网站下载专用管理软件进行分区和格式化，盘厂家网站下载专用管理软件进行分区和格式化，然后才能使用。然后才能使用。第20页/共70页 1.2 1.2 硬盘的技术参数硬盘的技术参数 硬盘的技术指标硬盘的技术指标 1 1道密度与位密度道密度与位密度:硬盘道密度是指磁盘径向的磁道密度，单位是硬盘道密度是指磁盘径向的磁道密度，单位是TPITPI（Track Per InchTrack Per Inch）即每英寸磁道数。）即每英寸磁道数。2 2转速：转速：硬盘的转速是指硬盘主轴马达也就是盘片的转速，硬盘的转速是指硬盘主轴马达也就是盘片的转速，单位是单位是RPMRPM（Round Per MinuteRound Per Minute）即每分钟圈数。）即每分钟圈数。3 3平均存取时间平均存取时间:平均存取时间（平均存取时间（Average Access TimeAverage Access Time）是反映硬）是反映硬盘数据操作速度的指标，单位是毫秒（盘数据操作速度的指标，单位是毫秒（mSmS）。它包括三个）。它包括三个时间段：平均寻道时间（时间段：平均寻道时间（Seek timeSeek time），平均定位时间），平均定位时间（Setting timeSetting time），转动延迟（），转动延迟（Rotational latencyRotational latency）。）。第21页/共70页 4 4缓存容量缓存容量:缓存容量（缓存容量（Cache SizeCache Size）是指硬盘内部数据）是指硬盘内部数据的高速缓冲存储器的大小，从早期的的高速缓冲存储器的大小，从早期的256KB256KB、512KB512KB、1MB1MB、2MB2MB到现在的到现在的8MB8MB、16MB16MB、32MB32MB。缓存具有极快的存取速度，它是硬盘内部存缓存具有极快的存取速度，它是硬盘内部存储和外界接口之间的缓冲器。缓存的大小与速度是储和外界接口之间的缓冲器。缓存的大小与速度是直接关系到硬盘的传输速度的重要因素，能够大幅直接关系到硬盘的传输速度的重要因素，能够大幅度地提高硬盘整体性能。度地提高硬盘整体性能。大容量缓存就像计算机的大容量缓存就像计算机的内存一样，在硬盘读写数据时，负责数据的存储、内存一样，在硬盘读写数据时，负责数据的存储、寄放等功能。不仅可以减少数据读写的时间以提高寄放等功能。不仅可以减少数据读写的时间以提高硬盘的使用效率。还可以减少对硬盘频繁的读写，硬盘的使用效率。还可以减少对硬盘频繁的读写，让硬盘更加安静、省电，延长硬盘的寿命。让硬盘更加安静、省电，延长硬盘的寿命。第22页/共70页 5 5平均故障间隔时间平均故障间隔时间:平均故障间隔时间平均故障间隔时间MTBFMTBF（Mean Time Between FailuresMean Time Between Failures）是指硬盘操作时发）是指硬盘操作时发生故障的时间间隔的平均数。生故障的时间间隔的平均数。6 6硬盘控制器的数据传输率硬盘控制器的数据传输率:硬盘控制器即接口的数据传输率是指缓存至主机的数据传送速度。目前硬盘控制器即接口的数据传输率是指缓存至主机的数据传送速度。目前PATAPATA都都可达到可达到133MB/S133MB/S的传输速度，而的传输速度，而SATA1.0SATA1.0达到达到1.5Gb/S1.5Gb/S传输速度，传输速度，SATA 2SATA 2达到达到3.0Gb/S3.0Gb/S的传输速度。的传输速度。第23页/共70页 1.3 1.3 硬盘的物理类型参数硬盘的物理类型参数 硬盘的参数很多，其中直接关系到用户安装使用硬硬盘的参数很多，其中直接关系到用户安装使用硬盘的参数有柱面数、磁头数、扇区数和容量，前三项称为盘的参数有柱面数、磁头数、扇区数和容量，前三项称为硬盘的物理结构参数，常常以硬盘的物理结构参数，常常以“C/H/SC/H/S”标注在硬盘的盘标注在硬盘的盘面上。面上。1 1柱面数（柱面数（CylinderCylinder）缩写为缩写为 CylnCyln，指每个盘面上的磁道数。由于硬盘盘，指每个盘面上的磁道数。由于硬盘盘片是上下叠放的，所以每一个盘面上的同号磁道便组成一片是上下叠放的，所以每一个盘面上的同号磁道便组成一个圆柱面。这个参数为个圆柱面。这个参数为CMOS SetupCMOS Setup中设置硬盘类型（中设置硬盘类型（HDD HDD TypeType）的关键参数。）的关键参数。2 2磁头数（磁头数（HeadsHeads）硬盘的读写磁头总数。因为每个盘片的上下两面各硬盘的读写磁头总数。因为每个盘片的上下两面各有一个磁头，所以也是硬盘的盘面总数。这个参数也是有一个磁头，所以也是硬盘的盘面总数。这个参数也是CMOS SetupCMOS Setup中设置硬盘类型的关键参数。中设置硬盘类型的关键参数。第24页/共70页 3 3扇区数（扇区数（SectorSector）缩写为缩写为 SectSect，指每个磁道上划分的记录数据的基本小区域的数目，对，指每个磁道上划分的记录数据的基本小区域的数目，对DOSDOS系统系统而言，每个小区域包含而言，每个小区域包含512512个字节。这个参数也为个字节。这个参数也为CMOS SetupCMOS Setup中设置硬盘类型的关中设置硬盘类型的关键参数。键参数。4 4存储容量（存储容量（SizeSize）指硬盘可以存储的数据字节数，单位为指硬盘可以存储的数据字节数，单位为B(B(字节），字节），1KB=1024B,1KB=1024B,MBMB（1MB=1024KB1MB=1024KB），），GBGB（1GB=1024MB1GB=1024MB）和）和TBTB（1TB=1024GB1TB=1024GB）。）。第25页/共70页面面surfacesurface、道、道tracktrack、扇区、扇区sectorsector、柱面、柱面cylindercylinder第26页/共70页硬盘的结构硬盘的结构 磁面（磁面（SideSide）：每个盘片都有上、）：每个盘片都有上、下两个磁面，从上向下从下两个磁面，从上向下从“0 0”开始编开始编号，号，0 0面、面、1 1面、面、2 2面、面、3 3面、面、磁道（磁道（TrackTrack）：硬盘在格式化时）：硬盘在格式化时盘片会被划成许多同心圆，这些同心圆盘片会被划成许多同心圆，这些同心圆轨迹就叫磁道。磁道从外向内从轨迹就叫磁道。磁道从外向内从0 0开始开始顺次编号，顺次编号，0 0道、道、1 1道、道、2 2道、道、柱面（柱面（CylinderCylinder）：所有盘面上的）：所有盘面上的同一编号的磁道构成一个圆柱，称之为同一编号的磁道构成一个圆柱，称之为柱面，每个柱面上从外向内以柱面，每个柱面上从外向内以 “0 0”开开始编号，始编号，0 0柱面、柱面、1 1柱面、柱面、2 2柱面、柱面、扇区（扇区（SectorSector）：硬盘的盘片在存）：硬盘的盘片在存储数据时又被逻辑划分为许多扇形的区储数据时又被逻辑划分为许多扇形的区域，每个区域叫作一个扇区。域，每个区域叫作一个扇区。硬盘容量硬盘容量=柱面数柱面数扇区数扇区数每扇每扇区字节数区字节数磁头数磁头数第27页/共70页二二.硬盘控制器接口硬盘控制器接口 在微机系统中用过的硬盘接口主要在微机系统中用过的硬盘接口主要有三种，有三种，IDEIDE（PATAPATA）接口、）接口、Serial Serial ATAATA（SATASATA）接口和）接口和SCSISCSI接口。接口。PATAPATA接口和接口和SATASATA接口广泛用于微机中，接口广泛用于微机中，SCSISCSI接口多用于服务器和专用图形工接口多用于服务器和专用图形工作站。作站。第28页/共70页 2.1 硬盘 IDE 型接口 接口接口 IDEIDE（Intelligent Device ElectronicsIntelligent Device Electronics）即智）即智能设备电子接口，是早期微机普遍采用的最基本硬盘接能设备电子接口，是早期微机普遍采用的最基本硬盘接口。口。IDEIDE接口的接口的4040个引脚除了对主板上的个引脚除了对主板上的ISAISA总线（也总线（也叫叫ATAT总线）的信号进行必要控制之外，基本上是原封不总线）的信号进行必要控制之外，基本上是原封不动地送往硬盘驱动器，所以动地送往硬盘驱动器，所以IDEIDE接口也常被称为接口也常被称为ATAATA接接口。口。早期微机主板通常提供两个早期微机主板通常提供两个IDEIDE接口，每个接口，每个IDEIDE接口接口可连接两个可连接两个IDEIDE设备，采用一条设备，采用一条8080线扁平电缆传送控制线扁平电缆传送控制和数据信号。主板上的和数据信号。主板上的IDEIDE插座外形如下图所示，其中插座外形如下图所示，其中第第2020针没有，为的是电缆定位。针没有，为的是电缆定位。IDEIDE接口如下图。接口如下图。第29页/共70页主板上的主板上的IDE(PATA)IDE(PATA)接口接口第30页/共70页主板上的主板上的SATASATA接口接口第31页/共70页硬盘的硬盘的SATASATA接口接口第32页/共70页移动硬盘和固定硬盘移动硬盘和固定硬盘移动硬盘是重要的移动存储设备，工作原理与固定硬盘相同移动硬盘是重要的移动存储设备，工作原理与固定硬盘相同,具较有大容量，（具较有大容量，（40GB40GB160GB160GB、320GB320GB）采用采用USBUSB或或IEE1394IEE1394接口，即插即用，支持热插拔接口，即插即用，支持热插拔(必须先停止工作必须先停止工作)安全性可靠性强，读写速度较其他移动存储设备快的特点。随着各种产品的逐渐上市，安全性可靠性强，读写速度较其他移动存储设备快的特点。随着各种产品的逐渐上市，价格也逐渐走低，移动硬盘越来越多的被人们所熟知，并且由于使用、携带都很方便价格也逐渐走低，移动硬盘越来越多的被人们所熟知，并且由于使用、携带都很方便等特点，被越来越多的人所接受。等特点，被越来越多的人所接受。第33页/共70页移动硬盘移动硬盘USBUSB移动硬盘移动硬盘IEEE1394IEEE1394移动硬盘移动硬盘第34页/共70页固态硬盘（固态硬盘（SSDSSD）固态硬盘固态硬盘(Solid State Disk(Solid State Disk、Solid Solid State Drive)State Drive)是使用是使用NANDNAND型闪存做成的外型闪存做成的外存储器存储器用途：在便携式计算机中代替传统的硬盘用途：在便携式计算机中代替传统的硬盘外形与常规硬盘相同，如外形与常规硬盘相同，如1.81.8英寸、英寸、2.52.5英英寸或寸或3.53.5英寸，与主机的接口也相互兼容英寸，与主机的接口也相互兼容存储容量：存储容量：64GB64GB128GB128GB或更大或更大优点：低功耗、无噪音、抗震动、低热量，优点：低功耗、无噪音、抗震动、低热量，读写速度也快于传统硬盘读写速度也快于传统硬盘存在问题：成本：高于常规的硬盘存在问题：成本：高于常规的硬盘寿命：寿命：FlashFlash存储器都有一定的写入寿命、存储器都有一定的写入寿命、寿命到期后数据会读不出来且难以修复寿命到期后数据会读不出来且难以修复第35页/共70页四四 硬盘的分区与格式化硬盘的分区与格式化 硬盘必须经过低级格式化（物理格式化）、分区硬盘必须经过低级格式化（物理格式化）、分区和高级格式（逻辑格式化），才能安装操作系统正常和高级格式（逻辑格式化），才能安装操作系统正常使用。使用。硬盘低级格式的主要作用是规避盘片的的缺陷。硬盘低级格式的主要作用是规避盘片的的缺陷。在进行低级格式化时，硬盘被分成若干个磁道，这些在进行低级格式化时，硬盘被分成若干个磁道，这些磁道又被分成若干个扇区，每个扇区填充了随机数据。磁道又被分成若干个扇区，每个扇区填充了随机数据。几乎所有的硬盘在出厂前都已经被低级格式化过，所几乎所有的硬盘在出厂前都已经被低级格式化过，所以用户只需要对硬盘进行分区和高级格式化。以用户只需要对硬盘进行分区和高级格式化。低级格式化会损伤硬盘，建议用户一般不要做低低级格式化会损伤硬盘，建议用户一般不要做低级格式化。级格式化。第36页/共70页分区的一般概念分区的一般概念 分区指在硬盘上建立用于单独存储区域的部分，分区指在硬盘上建立用于单独存储区域的部分，它分为主分区和扩展分区。它分为主分区和扩展分区。一个硬盘通常可以被分为一个硬盘通常可以被分为1-4个分区，最多能个分区，最多能有有4个主分区；如果有扩展分区，则最多可以有个主分区；如果有扩展分区，则最多可以有3个主分区。个主分区。最合理的分区结构：最合理的分区结构：主分区在前，扩展分区在后，然后在扩展分主分区在前，扩展分区在后，然后在扩展分区中划分逻辑分区；主分区的个数区中划分逻辑分区；主分区的个数+扩展分区个数扩展分区个数要应在四个之内。要应在四个之内。第37页/共70页 分区的一般概念分区的一般概念1.主分区：指包含操作系统启动所必需的文件和数据的硬盘主分区：指包含操作系统启动所必需的文件和数据的硬盘分区，要在硬盘上安装操作系统分区，要在硬盘上安装操作系统，则该硬盘必需得有一个，则该硬盘必需得有一个主分区。主分区。2.扩展分区：是可选的，不能直接使用，必需要将其划分为扩展分区：是可选的，不能直接使用，必需要将其划分为若干个逻辑分区才行。若干个逻辑分区才行。3.逻辑分区：就是我们平常在操作系统中所看到的逻辑分区：就是我们平常在操作系统中所看到的D、E、F等盘，逻辑分区可以被操作系统识别和使用。等盘，逻辑分区可以被操作系统识别和使用。4.活动分区：当从硬盘启动系统时，有一个分区并只有一个活动分区：当从硬盘启动系统时，有一个分区并只有一个分区中的操作系统进入运行，这个运行的分区叫活动分区。分区中的操作系统进入运行，这个运行的分区叫活动分区。在进行分区操作时，必须将一个主分区激活成活动分区。在进行分区操作时，必须将一个主分区激活成活动分区。5.一般情况下，应有一个主分区和一个扩展分区，主分区为一般情况下，应有一个主分区和一个扩展分区，主分区为活动分区安装有操作系统；扩展分区视情况分为几个逻辑活动分区安装有操作系统；扩展分区视情况分为几个逻辑分区。分区。第38页/共70页分区格式分区格式1.FAT162.FAT323.NTFS4.Linux第39页/共70页FAT16分区格式分区格式 FAT16是一种传统的分区格式。它采用是一种传统的分区格式。它采用16位的文件位的文件分配表，能支持的最大分区为分配表，能支持的最大分区为2GB，是目前应用最为，是目前应用最为广泛和获得操作系统支持最多的一种磁盘分区格式，广泛和获得操作系统支持最多的一种磁盘分区格式，几乎所有的操作系统都支持这一种格式，从几乎所有的操作系统都支持这一种格式，从DOS、Win 3.x、Win 9X、Windows NT、Win 2000/XP，甚，甚至火爆一时的至火爆一时的Linux都支持这种分区格式。都支持这种分区格式。但是但是FAT16分区格式有一个最大的缺点，那就是分区格式有一个最大的缺点，那就是硬盘的实际利用效率低。因为在硬盘的实际利用效率低。因为在DOS和和Windows系统系统中，磁盘文件的分配是以簇为单位的，一个簇只分配中，磁盘文件的分配是以簇为单位的，一个簇只分配给一个文件使用，而且每簇的大小由硬盘分区的大小给一个文件使用，而且每簇的大小由硬盘分区的大小来决定，分区越大，簇就越大，造成的浪费也越大。来决定，分区越大，簇就越大，造成的浪费也越大。第40页/共70页FAT32分区格式分区格式 FAT32采用采用32位的文件分配表，突破了位的文件分配表，突破了FAT16对对每一个分区的容量只有每一个分区的容量只有2GB的限制，运用的限制，运用FAT32的分的分区格式后，用户可以将一个大硬盘定义成一个分区，区格式后，用户可以将一个大硬盘定义成一个分区，而不必分为几个分区使用，大大方便了对硬盘的管而不必分为几个分区使用，大大方便了对硬盘的管理工作，提高了硬盘利用效率。理工作，提高了硬盘利用效率。但是，这种分区格式也有它的缺点，首先是采但是，这种分区格式也有它的缺点，首先是采用用FAT32格式分区的磁盘，由于文件分配表的扩大，格式分区的磁盘，由于文件分配表的扩大，运行速度比采用运行速度比采用FAT16格式分区的硬盘要慢；另外，格式分区的硬盘要慢；另外，DOS系统和某些早期的应用软件不支持这种分区格系统和某些早期的应用软件不支持这种分区格式。式。第41页/共70页NTFS分区格式分区格式 NTFS除了具有除了具有FAT格式的基本功能之外，还格式的基本功能之外，还有着自己新的功能，其主要特点有：支持文件加有着自己新的功能，其主要特点有：支持文件加密和分别管理功能，具有更高的安全性和稳定性；密和分别管理功能，具有更高的安全性和稳定性；支持高达支持高达2TB的大硬盘，性能不受磁盘容量的影的大硬盘，性能不受磁盘容量的影响；具有较好的磁盘压缩性。响；具有较好的磁盘压缩性。NTFS格式的最大缺点就是兼容性不强，这格式的最大缺点就是兼容性不强，这种磁盘文件格式不能被除其他操作系统所识别，种磁盘文件格式不能被除其他操作系统所识别，数据的交换不方便。数据的交换不方便。第42页/共70页Linux分区格式分区格式 Linux操作系统是一种自由软件。它的磁盘操作系统是一种自由软件。它的磁盘分区格式与其他操作系统完全不同，共有两种分区格式与其他操作系统完全不同，共有两种格式：一种是格式：一种是Linux native主分区，一种是主分区，一种是Linux swap交换分区。这两种分区格式的安全交换分区。这两种分区格式的安全性与稳定性极佳，结合性与稳定性极佳，结合Linux操作系统后，死机操作系统后，死机的机会大大减少，能让我们摆脱的机会大大减少，能让我们摆脱Windows常常常常崩溃的噩梦。但是，目前支持这一分区格式的崩溃的噩梦。但是，目前支持这一分区格式的操作系统只有操作系统只有Linux。第43页/共70页分区软件分区软件 分区软件众多，常用的有分区软件众多，常用的有FDISK、Disk Manager(DM)、Partition Magic(PQ)等。等。FDISK是是DOS和和Windows操作系统自带的。支持操作系统自带的。支持FAT16和和FAT32的分区格式，但每次确定分区容量后都的分区格式，但每次确定分区容量后都要对硬盘进行扫描，所以速度慢，并且不提供格式化硬要对硬盘进行扫描，所以速度慢，并且不提供格式化硬盘的功能。盘的功能。Partition Magic(分区魔术师，简称分区魔术师，简称PQ)功能强大，功能强大，其最大特点是允许在不损失硬盘中原有数据的前提下对其最大特点是允许在不损失硬盘中原有数据的前提下对硬盘进行重新设置分区调整分区大小。另外硬盘进行重新设置分区调整分区大小。另外PQ还支持还支持FAT16、FAT32、NTFS和和Linux等多种分区格式，并分等多种分区格式，并分区后直接可以进行格式化。区后直接可以进行格式化。第44页/共70页分区操作步骤分区操作步骤硬盘分区的步骤的通常分为以下四步：硬盘分区的步骤的通常分为以下四步：1.创建主分区创建主分区2.创建扩展分区创建扩展分区3.创建逻辑分区创建逻辑分区4.激活分区激活分区介绍介绍PQ（Partition Magic）的最大特点）的最大特点：如何如何实现在不损失硬盘中原有数据的前提下实现在不损失硬盘中原有数据的前提下对硬盘对硬盘分区分区大小大小的的调整。调整。第45页/共70页创建主分区创建主分区1.安装和启动安装和启动Partition Magic后的主要界面如下：后的主要界面如下：第46页/共70页创建主分区创建主分区 2.在程序主界面右击选择在程序主界面右击选择“创建创建”命令，弹命令，弹出出“创建分区创建分区”窗口，在该窗口内设置好分区窗口，在该窗口内设置好分区的类型、容量等参数，如下图所示。的类型、容量等参数，如下图所示。第47页/共70页创建主分区创建主分区 3.单击单击“确定确定”按钮，则主分区创建完成。按钮，则主分区创建完成。第48页/共70页创建扩展分区创建扩展分区 1.在程序主界面右击选择在程序主界面右击选择“创建创建”命令，弹出命令，弹出“创建分区创建分区”窗口，在该窗口内设置好分区的类型、窗口，在该窗口内设置好分区的类型、容量等参数，如下图所示。容量等参数，如下图所示。第49页/共70页创建扩展分区创建扩展分区 2.单击单击“确定确定”按钮，则扩展分区创建完成。按钮，则扩展分区创建完成。第50页/共70页创建逻辑分区创建逻辑分区 1.在程序主界面右击选择在程序主界面右击选择“创建创建”命令，弹出命令，弹出“创建分区创建分区”窗口，在该窗口内设置好分区的类型、窗口，在该窗口内设置好分区的类型、容量等参数，如下图所示。容量等参数，如下图所示。第51页/共70页创建逻辑分区创建逻辑分区 2.单击单击“确定确定”按钮，完成一个逻辑分区的创按钮，完成一个逻辑分区的创建，然后采用相同步骤完成其它逻辑分区的创建，建，然后采用相同步骤完成其它逻辑分区的创建，所有逻辑分区创建完成后的界面如下：所有逻辑分区创建完成后的界面如下：第52页/共70页创建逻辑分区创建逻辑分区 3.执行所有的挂起操作，单击执行所有的挂起操作，单击“应用应用”按钮，显按钮，显示出创建分区的进程，并最终完成所有挂起的操作，示出创建分区的进程，并最终完成所有挂起的操作，即完成所有分区的创建。即完成所有分区的创建。第53页/共70页激活分区激活分区 当有多个主分区时，一定要激活其中一个分区。当有多个主分区时，一定要激活其中一个分区。第54页/共70页调整分区调整分区 1.选择需要调整分区大小的盘符，单击鼠标右选择需要调整分区大小的盘符，单击鼠标右键，选择键，选择“调整容量调整容量/移动移动”命令，则弹出命令，则弹出“调整容调整容量量/移动分区移动分区”窗口界面。窗口界面。第55页/共70页调整分区调整分区 2.通过对通过对I分区的调整后，在下图的分区列表中分区的调整后，在下图的分区列表中显示出调整后的空白区域。再单击鼠标右键，选择显示出调整后的空白区域。再单击鼠标右键，选择“调整容量调整容量/移动移动”命令，则又弹出命令，则又弹出“调整容量调整容量/移动分移动分区区”窗口界面，将窗口中窗口界面，将窗口中H分区的右边界拖动至最右分区的右边界拖动至最右边，即可实现将空白区域加入到边，即可实现将空白区域加入到H分区中。分区中。第56页/共70页调整分区调整分区第57页/共70页调整分区调整分区 3.执行所有挂起的操作，单击执行所有挂起的操作，单击“应用应用”按钮，显示按钮，显示出调整分区的进程，并最终完成所有挂起的操作，即出调整分区的进程，并最终完成所有挂起的操作，即完成分区大小的调整。完成分区大小的调整。第58页/共70页习题习题1 1熟悉磁盘及驱动器的工作原理。熟悉磁盘及驱动器的工作原理。2 2掌握硬盘的规格、特点、技术指标掌握硬盘的规格、特点、技术指标和类型参数。和类型参数。3 3熟悉熟悉PATAPATA和和SATASATA接口的规格和特点。接口的规格和特点。4.4.熟悉各种光驱的规格和特点。熟悉各种光驱的规格和特点。第59页/共70页常见硬盘介绍常见硬盘介绍IBM硬盘（现为日立）迈拓（Maxtor）硬盘希捷（Seagate）硬盘西部数据（Western Digital）硬盘三星（Samsung）硬盘第60页/共70页IBM（现为日立）IBM（现为日