硬盘驱动器ppt课件.ppt
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1、严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。计算机组装与维护计算机组装与维护第五章第五章 硬盘驱动器硬盘驱动器http:/严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。第第5章章 硬盘驱动器硬盘驱动器 5.1 5.1 硬盘驱动器组成结构硬盘驱动器组成结构硬盘驱动器组成结构硬盘驱动器组成结构 5.2 5.2 硬盘驱动器的工作原理及主要性能指标硬盘驱动器的工作原理及主要性能指标硬盘驱动器的工作原理及主要性能指标硬盘驱动器的工作原理及主要性能指标 5.2.1 5.2.
2、1 硬盘驱动器的工作原理硬盘驱动器的工作原理硬盘驱动器的工作原理硬盘驱动器的工作原理 5.2.2 5.2.2 硬盘驱动器的主要性能指标硬盘驱动器的主要性能指标硬盘驱动器的主要性能指标硬盘驱动器的主要性能指标 5.2.3 5.2.3 硬盘的三种工作方式硬盘的三种工作方式硬盘的三种工作方式硬盘的三种工作方式 5.3 5.3 硬盘驱动器的选购和安装方法硬盘驱动器的选购和安装方法硬盘驱动器的选购和安装方法硬盘驱动器的选购和安装方法 5.3.1 5.3.1 硬盘驱动器的选购硬盘驱动器的选购硬盘驱动器的选购硬盘驱动器的选购 5.3.2 5.3.2 硬盘驱动器的安装方法硬盘驱动器的安装方法硬盘驱动器的安装方
3、法硬盘驱动器的安装方法 5.4 5.4 习题习题习题习题 严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。5.1 硬盘驱动器的组成结构硬盘驱动器的组成结构1.硬盘的外部结构硬盘的外部结构 硬盘从外观上看,由电源接口、数据接口、控制电路板、固定盖板、安装螺孔等组成。各种硬盘的结构都是相似的,如图8-2所示。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。2.硬盘的内部结构硬盘的内部结构严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处
4、理各类违纪行为或突发事件。2.2.内部结构:内部结构:它由磁头、盘片、主轴、电机、接口及其他附件它由磁头、盘片、主轴、电机、接口及其他附件组成,其中磁头盘片组件是构成硬盘的核心,它封装组成,其中磁头盘片组件是构成硬盘的核心,它封装在硬盘的净化腔体内,包括有浮动磁头组件、磁头驱在硬盘的净化腔体内,包括有浮动磁头组件、磁头驱动机构、盘片、主轴驱动装置及前置读写控制电路这动机构、盘片、主轴驱动装置及前置读写控制电路这几个部分几个部分:(1 1)磁头驱动机构:硬盘的寻道是靠移动磁头,而移)磁头驱动机构:硬盘的寻道是靠移动磁头,而移动磁头则需要该机构驱动才能实现。磁头驱动机构由动磁头则需要该机构驱动才能
5、实现。磁头驱动机构由电磁线圈电机、磁头驱动小车、防震动装置构成,高电磁线圈电机、磁头驱动小车、防震动装置构成,高精度的轻型磁头驱动机构能够对磁头进行正确的驱动精度的轻型磁头驱动机构能够对磁头进行正确的驱动和定位,并能在很短的时间内精确定位系统指令指定和定位,并能在很短的时间内精确定位系统指令指定的磁道。的磁道。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。(2)盘片:硬盘的盘体由多个重叠在一起并由垫圈隔开的盘片组成,盘片是表面极为平整光滑且涂有磁性物质的金属圆片。(3)主轴组件。主轴组件包括主轴部件如轴承和马达等。硬盘在工作时,
6、通过马达的转动将用户需要存取的资料所在的扇区带到磁头下方,马达的转速越快,用户存取数据的时间也就越短。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。5.2 硬盘驱动器的工作原理及主要性能指标硬盘驱动器的工作原理及主要性能指标5.2.1 硬盘驱动器的工作原理硬盘驱动器的工作原理 硬硬盘盘的的工工作作原原理理很很简简单单,硬硬盘盘可可以以读读取取和和写写入入保保存存数数据据,写写入入数数据据实实际际上上是是通通过过磁磁头头对对硬硬盘盘片片表表面面的的可可磁磁化化单单元元进进行行磁磁化化,就就象象录录音音机机的的录录音音过过程程;不不
7、同同的的是是,录录音音机机是是将将模模拟拟信信号号顺顺序序地地录录制制在在涂涂有有磁磁介介质质的的磁磁带带上上,而而硬硬盘盘是是将将二二进进制制的的数数字字信信号号以以环环状状同同心心圆圆轨轨迹迹的的形形式式,一一圈圈一一圈圈地地记记录录在在涂涂有有磁磁介介质质的的高高速速旋旋转转的的盘盘面面上上。读读取取数数据据时时,只只需需把把磁磁头头移移动到相应的位置读取此处的磁化编码状态即可。动到相应的位置读取此处的磁化编码状态即可。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。硬盘的逻辑结构硬盘的逻辑结构 硬盘由很多硬盘由很多盘片盘片
8、(platter)(platter)组成,每个盘片的每个组成,每个盘片的每个面都有一个读写磁头。如果有面都有一个读写磁头。如果有 n n 个盘片。就有个盘片。就有 2n 2n 个面,个面,对应对应 2n 2n 个个磁头磁头(Heads)(Heads),从,从 0 0、1 1、2 2 开始编号。每开始编号。每个盘片被划分成若干个同心圆磁道个盘片被划分成若干个同心圆磁道(逻辑上的,是不可逻辑上的,是不可见的。见的。)每个盘片的划分规则通常是一样的。这样每个每个盘片的划分规则通常是一样的。这样每个盘片的半径均为固定值盘片的半径均为固定值 R R 的同心圆在逻辑上形成了一个的同心圆在逻辑上形成了一个以
9、电机主轴为轴的以电机主轴为轴的柱面柱面(Cylinders)(Cylinders),从外至里编号为,从外至里编号为 0 0、1 1、2 2 每个盘片上的每个磁道又被划分为几十每个盘片上的每个磁道又被划分为几十个个扇区扇区(Sector)(Sector),通常的容量是,通常的容量是 512byte512byte ,并按照一,并按照一定规则编号为定规则编号为 1 1、2 2、3 3 形成:形成:CylindersHeadsSector CylindersHeadsSector 个扇区。这三个参数即是硬盘个扇区。这三个参数即是硬盘的物理参数。的物理参数。而一块硬盘的容量计算公式,就是而一块硬盘的容量
10、计算公式,就是磁头数磁头数 柱面数柱面数 扇区数扇区数512512字节字节。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。“簇簇”的概念的概念 文件系统是操作系统与驱动器之间的接口,当操作文件系统是操作系统与驱动器之间的接口,当操作文件系统是操作系统与驱动器之间的接口,当操作文件系统是操作系统与驱动器之间的接口,当操作系统请求从硬盘里读取一个文件时,会请求相应的文件系统请求从硬盘里读取一个文件时,会请求相应的文件系统请求从硬盘里读取一个文件时,会请求相应的文件系统请求从硬盘里读取一个文件时,会请求相应的文件系统(系统(系统(系统
11、(FAT 16/FAT32/NTFSFAT 16/FAT32/NTFS)打开文件。)打开文件。)打开文件。)打开文件。扇区是磁盘扇区是磁盘扇区是磁盘扇区是磁盘最小的物理存储单元最小的物理存储单元最小的物理存储单元最小的物理存储单元,但由于操作系统无法对数目众多,但由于操作系统无法对数目众多,但由于操作系统无法对数目众多,但由于操作系统无法对数目众多的扇区进行寻址,所以操作系统就将相邻的扇区组合在的扇区进行寻址,所以操作系统就将相邻的扇区组合在的扇区进行寻址,所以操作系统就将相邻的扇区组合在的扇区进行寻址,所以操作系统就将相邻的扇区组合在一起,形成一个簇,然后再对簇进行管理。每个簇可以一起,形成
12、一个簇,然后再对簇进行管理。每个簇可以一起,形成一个簇,然后再对簇进行管理。每个簇可以一起,形成一个簇,然后再对簇进行管理。每个簇可以包括包括包括包括2 2、4 4、8 8、1616、3232或或或或6464个扇区。显然,个扇区。显然,个扇区。显然,个扇区。显然,簇是操作簇是操作簇是操作簇是操作系统所使用的逻辑概念,而非磁盘的物理特性系统所使用的逻辑概念,而非磁盘的物理特性系统所使用的逻辑概念,而非磁盘的物理特性系统所使用的逻辑概念,而非磁盘的物理特性。为了更好地管理磁盘空间和更高效地从硬盘读取数为了更好地管理磁盘空间和更高效地从硬盘读取数为了更好地管理磁盘空间和更高效地从硬盘读取数为了更好地
13、管理磁盘空间和更高效地从硬盘读取数据,操作系统规定一个簇中只能放置一个文件的内容,据,操作系统规定一个簇中只能放置一个文件的内容,据,操作系统规定一个簇中只能放置一个文件的内容,据,操作系统规定一个簇中只能放置一个文件的内容,因此文件所占用的空间,只能是簇的整数倍;而如果文因此文件所占用的空间,只能是簇的整数倍;而如果文因此文件所占用的空间,只能是簇的整数倍;而如果文因此文件所占用的空间,只能是簇的整数倍;而如果文件实际大小小于一簇,它也要占一簇的空间。所以,一件实际大小小于一簇,它也要占一簇的空间。所以,一件实际大小小于一簇,它也要占一簇的空间。所以,一件实际大小小于一簇,它也要占一簇的空间
14、。所以,一般情况下文件所占空间要略大于文件的实际大小,只有般情况下文件所占空间要略大于文件的实际大小,只有般情况下文件所占空间要略大于文件的实际大小,只有般情况下文件所占空间要略大于文件的实际大小,只有在少数情况下,即文件的实际大小恰好是簇的整数倍时,在少数情况下,即文件的实际大小恰好是簇的整数倍时,在少数情况下,即文件的实际大小恰好是簇的整数倍时,在少数情况下,即文件的实际大小恰好是簇的整数倍时,文件的实际大小才会与所占空间完全一致。文件的实际大小才会与所占空间完全一致。文件的实际大小才会与所占空间完全一致。文件的实际大小才会与所占空间完全一致。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相
15、关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。磁盘引导原理:磁盘引导原理:磁盘引导原理:磁盘引导原理:计算机在按下计算机在按下计算机在按下计算机在按下 power power 键以后,开始执行主板键以后,开始执行主板键以后,开始执行主板键以后,开始执行主板 bios bios 程序。进程序。进程序。进程序。进行完一系列检测和配置以后。开始按行完一系列检测和配置以后。开始按行完一系列检测和配置以后。开始按行完一系列检测和配置以后。开始按 BIOS BIOS 中设定的系统引导顺中设定的系统引导顺中设定的系统引导顺中设定的系统引导顺序引导系统。那么,序引导系统。那么,序引导系统。
16、那么,序引导系统。那么,BIOS BIOS 执行完自己的程序后如何把执行权交执行完自己的程序后如何把执行权交执行完自己的程序后如何把执行权交执行完自己的程序后如何把执行权交给硬盘呢?交给硬盘后又执行存储在哪裡的程序呢。其实,称为给硬盘呢?交给硬盘后又执行存储在哪裡的程序呢。其实,称为给硬盘呢?交给硬盘后又执行存储在哪裡的程序呢。其实,称为给硬盘呢?交给硬盘后又执行存储在哪裡的程序呢。其实,称为 MBRMBR的一段代码起着举足轻重的作用。的一段代码起着举足轻重的作用。的一段代码起着举足轻重的作用。的一段代码起着举足轻重的作用。MBR(master boot MBR(master boot rec
17、ord),record),即主引导记录即主引导记录即主引导记录即主引导记录,有时也称,有时也称,有时也称,有时也称主引导扇区主引导扇区主引导扇区主引导扇区。位于整个硬盘的位于整个硬盘的位于整个硬盘的位于整个硬盘的 0 0 柱面柱面柱面柱面 0 0 磁头磁头磁头磁头 1 1 扇区扇区扇区扇区(可以看做是硬盘的第一个扇区可以看做是硬盘的第一个扇区可以看做是硬盘的第一个扇区可以看做是硬盘的第一个扇区),BIOS BIOS 在执行自己固有的程序以后就会跳到在执行自己固有的程序以后就会跳到在执行自己固有的程序以后就会跳到在执行自己固有的程序以后就会跳到 MBR MBR 中的第一条指令。将中的第一条指令。
18、将中的第一条指令。将中的第一条指令。将系统的控制权交由系统的控制权交由系统的控制权交由系统的控制权交由 MBR MBR 来执行。在总共来执行。在总共来执行。在总共来执行。在总共 512byte512byte 的主引导记录的主引导记录的主引导记录的主引导记录中,中,中,中,MBR MBR 的引导程序佔了其中的前的引导程序佔了其中的前的引导程序佔了其中的前的引导程序佔了其中的前 446 446 个字节个字节个字节个字节 ,随后的,随后的,随后的,随后的 64 64 个个个个字节为字节为字节为字节为DPT(Disk PartitionTable DPT(Disk PartitionTable,硬盘分
19、区表,硬盘分区表,硬盘分区表,硬盘分区表),最后的两个,最后的两个,最后的两个,最后的两个字节是分区有效结束标志。字节是分区有效结束标志。字节是分区有效结束标志。字节是分区有效结束标志。MBR MBR 不随操作系统的不同而不同不随操作系统的不同而不同不随操作系统的不同而不同不随操作系统的不同而不同,意即不同的操作系统可,意即不同的操作系统可,意即不同的操作系统可,意即不同的操作系统可能会存在相同的能会存在相同的能会存在相同的能会存在相同的 MBR MBR,即使不同,即使不同,即使不同,即使不同,MBR MBR 也不会夹带操作系统也不会夹带操作系统也不会夹带操作系统也不会夹带操作系统的性质。具有
20、公共引导的特性。的性质。具有公共引导的特性。的性质。具有公共引导的特性。的性质。具有公共引导的特性。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。DBRDBR(Dos Boot RecordDos Boot Record)即操作系统引导扇区)即操作系统引导扇区)即操作系统引导扇区)即操作系统引导扇区,通常位,通常位,通常位,通常位于于于于硬盘的硬盘的硬盘的硬盘的1 1磁道磁道磁道磁道1 1柱面柱面柱面柱面1 1扇区扇区扇区扇区,占用分区的第占用分区的第占用分区的第占用分区的第 1 1 扇区共扇区共扇区共扇区共 512 512 个
21、字个字个字个字节,节,节,节,(这是对于(这是对于(这是对于(这是对于DOSDOS来说的,对于那些以多重引导方式启动的来说的,对于那些以多重引导方式启动的来说的,对于那些以多重引导方式启动的来说的,对于那些以多重引导方式启动的系统则位于相应的主分区系统则位于相应的主分区系统则位于相应的主分区系统则位于相应的主分区/扩展分区的第一个扇区),是操作系扩展分区的第一个扇区),是操作系扩展分区的第一个扇区),是操作系扩展分区的第一个扇区),是操作系统可直接访问的第一个扇区,它也包括一个引导程序和一个被统可直接访问的第一个扇区,它也包括一个引导程序和一个被统可直接访问的第一个扇区,它也包括一个引导程序和
22、一个被统可直接访问的第一个扇区,它也包括一个引导程序和一个被称为称为称为称为BPBBPB(BIOS Parameter BlockBIOS Parameter Block)的本分区参数记录表。)的本分区参数记录表。)的本分区参数记录表。)的本分区参数记录表。其实每个逻辑分区都有一个其实每个逻辑分区都有一个其实每个逻辑分区都有一个其实每个逻辑分区都有一个DBRDBR,其参数视分区的大小、操作,其参数视分区的大小、操作,其参数视分区的大小、操作,其参数视分区的大小、操作系统的类别而有所不同。引导程序的主要任务是判断本分区根系统的类别而有所不同。引导程序的主要任务是判断本分区根系统的类别而有所不同。
23、引导程序的主要任务是判断本分区根系统的类别而有所不同。引导程序的主要任务是判断本分区根目录前两个文件是否为操作系统的引导文件(例如目录前两个文件是否为操作系统的引导文件(例如目录前两个文件是否为操作系统的引导文件(例如目录前两个文件是否为操作系统的引导文件(例如MSDOSMSDOS或或或或者起源于者起源于者起源于者起源于MSDOSMSDOS的的的的Win9x/MeWin9x/Me的的的的IO.SYSIO.SYS和和和和MSDOS.SYSMSDOS.SYS)。)。)。)。如是,就把第一个文件读入内存,并把控制权交予该文件。如是,就把第一个文件读入内存,并把控制权交予该文件。如是,就把第一个文件读
24、入内存,并把控制权交予该文件。如是,就把第一个文件读入内存,并把控制权交予该文件。BPBBPB参数块记录着本分区的起始扇区、结束扇区、文件存储格参数块记录着本分区的起始扇区、结束扇区、文件存储格参数块记录着本分区的起始扇区、结束扇区、文件存储格参数块记录着本分区的起始扇区、结束扇区、文件存储格式、硬盘介质描述符、根目录大小、式、硬盘介质描述符、根目录大小、式、硬盘介质描述符、根目录大小、式、硬盘介质描述符、根目录大小、FATFAT个数、分配单元个数、分配单元个数、分配单元个数、分配单元(Allocation UnitAllocation Unit,也称之为簇)的大小等重要参数。,也称之为簇)的
25、大小等重要参数。,也称之为簇)的大小等重要参数。,也称之为簇)的大小等重要参数。DBRDBR由高级格式化程序产生(例如由高级格式化程序产生(例如由高级格式化程序产生(例如由高级格式化程序产生(例如DOS DOS 的的的的FF)。)。)。)。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。文件分配表文件分配表 FAT(File Allocation Table)即文件分配表即文件分配表,是是DOS/Win9x系统的文件寻址系统,为了数据系统的文件寻址系统,为了数据安全起见,安全起见,FAT一般做两个,第二一般做两个,第二FAT为第一
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