计算机组成原理 第五章 外 存.ppt

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1、第五章第五章 外外 存存第五章第五章 外部存储器外部存储器 5.1 5.1 软盘系统软盘系统5.2 5.2 硬盘驱动器硬盘驱动器5.3 5.3 光盘存储系统光盘存储系统5.4 5.4 新型外部存储器新型外部存储器第五章第五章 外外 存存作为外存储器的硬盘驱动器、软盘驱动器、磁带驱动器、CD-ROM则为计算机提供了大容量、永久性存储功能。新型外部存储器也在不断出现，比较典型的有CD-R、CD-RW和目前用于数字相机的记忆棒、移动存储器等。磁介质的ZIP驱动器，LS120软盘，和磁光介质的MO，PD等。n与内存相比：外存容量大，速度慢，价格低。可读写，适于长期保存n重要指标：容量、速度第五章第五章

2、 外外 存存5.1 软盘系统软盘系统软盘DSHD双面高密度，1.44MB5.1.1 软盘的结构软盘的结构3.5英寸软盘，3英寸软盘封装在硬塑料壳中，如图所示。图中快门是金属制成。3英寸软盘的写保护是滑动块。当滑动块将写保护孔封住时，则可写；当滑动块将写保护孔露出时，则磁盘片处厂写保护状态。第五章第五章 外外 存存软盘被划分为磁道（轨迹是一组同心圆），磁盘表面上的磁道按顺序编号，最外面一个磁道编号为第0道，其余依次编号。每个圆形磁道又被划分成扇区（若干邻接的段），每个扇区的存储容量都一样大。在软盘上存储信息是以扇区为信息单位成批进行的。一个扇区的位置（地址）由它所在的盘面编号、磁道编号和扇区在磁

3、道中的位置（编号）三者联合确定。0磁道0扇区在磁盘中具有特殊用途，这个磁道的损坏将导致磁盘报废。格式化是指对磁盘按标准格式划分扇区，且每个扇区按其格式格式化是指对磁盘按标准格式划分扇区，且每个扇区按其格式填写地址信息及定义其容纳的字节数。填写地址信息及定义其容纳的字节数。第五章第五章 外外 存存 5.1.2 软盘的存储容量软盘的存储容量 一个软盘用于记录信息的表面数、每面的磁道总数、每个磁道的扇区数、每个扇区的信息存储总量三者的乘积决定了软盘的存储容量，即：容量记录面数容量记录面数磁道数面磁道数面扇区数道扇区数道字节数扇区字节数扇区 3.5英寸高密软盘容量英寸高密软盘容量28018512B1.

4、44MB 第五章第五章 外外 存存5.1.3 软驱的构成及原理软驱的构成及原理n软驱的构成：n直流马达、步进马达、磁头及相应电路n直流马达驱动芯轴带动磁盘恒速旋转n步进马达驱动磁头运动n介质：表面涂有磁性材料n原理：磁头将计算机内的电信息转换成磁信息写入磁盘；读出时，通过磁头及相应电路将磁信号转换成电信号。第五章第五章 外外 存存5.1.4 软盘驱动器的连接软盘驱动器的连接软盘驱动器通过标准的34芯扁平电缆与主板上软驱接口插槽(标有FDD或Floppy Drive)相连。连接方法如下：(1)将电源线插头插到驱动器上白色的五针插座上。(2)将34芯扁平信号电缆一头接到主板的I/O接口插槽中。注意

5、，线上有红色标记的-端为1号引脚。(3)将34芯扁平信号电缆的另一头插到驱动器上的信号插座上。同样要注意引脚方向，红色标记的一端对准1号插针。第五章第五章 外外 存存 图中图中 为一条软驱信号线，为一条软驱信号线，A段是经过反向扭接后的，可段是经过反向扭接后的，可以接以接3.5英寸软驱，但要注意的是英寸软驱，但要注意的是A段接的是段接的是A驱，驱，B段接段接的是的是B驱。驱。C段接主段接主板，注意红色线为板，注意红色线为1号线号线C段段B段段A段段第五章第五章 外外 存存第五章第五章 外外 存存n软盘的使用软盘的使用n防写入状态：写保护：只读不写n磁盘使用前的准备，格式化n不应使手指或其他物体

6、直接接触磁盘的磁性表面n应当尽量避免灰尘n软盘不易靠近强磁场n软盘不易重压或弯折n不易在过热和过冷的环境里存放以免损坏第五章第五章 外外 存存5.2 硬盘驱动器硬盘驱动器 硬盘是系统中极为重要的设备，存储着大量的用户资料和信息。如果说内存只是数据的中转站的话，硬盘就是存放数据的仓库。由于都采用温切斯特（winchester)技术而被称之为“温切斯特硬盘”，或简称“温盘”。所谓温切斯特磁盘实际上是一种技术，这种技术是由IBM公司位于美国加州坎贝尔市温切斯特大街的研究所研制的，它于1973年首先应用于IBM3340硬磁盘存储器中，因此将这种技术称作温切斯特技术。温切斯特硬盘有如下的技术特点：磁头、

7、盘片及运动机构密封。磁头对盘片接触式启停,但工作时呈飞行状态。由于磁头工作时与盘片不接触，所以磁头加载较小。金属磁盘片表面平整光滑。第五章第五章 外外 存存5.2.1 硬盘驱动器的分类硬盘驱动器的分类1按盘径尺寸分类按盘径尺寸分类 微硬盘的外观如图所示。微硬盘的外观如图所示。第五章第五章 外外 存存2按接口类型分类按接口类型分类 （1）IDE接口接口 IDE是智能驱动设备（是智能驱动设备（Intelligent Drive Electronics）或集成驱动设备（或集成驱动设备（Integrated Drive Electronics）的缩写。的缩写。IDE接口都有接口都有40根针，根针，ID

8、E接口硬盘的外观如图所示。接口硬盘的外观如图所示。第五章第五章 外外 存存（2）SerialATA接口SerialATA（简称SATA）使用芯的扁平电缆预计生命期为10年，计划三代产品，现在为第一代。SATA1.0数据传输速率的有效带宽峰值为150MB/s。SATA2.0标准的数据传输速率为300MB/s，SATA3.0标准的数据传输速率为600MB/s。第五章第五章 外外 存存（3）SCSI接口接口 SCSI（Small Computer System Interface，小型小型计算机系统接口）图示是希捷计算机系统接口）图示是希捷Cheetah 15K3的的SCSI硬盘及其接口，它是第六代

9、硬盘及其接口，它是第六代SCSI硬盘，主硬盘，主轴转速为轴转速为15 000r/min，36.7GB容量，物理接口是容量，物理接口是68针，并有光纤（针，并有光纤（Fibre Channel）接口，接口界接口，接口界面采用了面采用了Ultra SCSI 320规范。规范。第五章第五章 外外 存存硬盘接口，可分为硬盘接口，可分为IDE（EIDE）、）、SATA 和和SCSI三种。三种。IDE接口接口SCSI接口接口SATA接口（接口（Serial-ATA）第五章第五章 外外 存存5.2.2 硬盘驱动器的结构硬盘驱动器的结构1硬盘的外部结构硬盘的外部结构 从外观上看，硬盘由电源接口、数据接从外观上

10、看，硬盘由电源接口、数据接口、控制电路板、固定盖板、安装螺孔口、控制电路板、固定盖板、安装螺孔等组成，相同类型的硬盘结构都是相似等组成，相同类型的硬盘结构都是相似的。的。第五章第五章 外外 存存电源接口：电源接口与主机电源相连，为硬盘工作提供能源。IDE硬盘的电源接口为4针接口，而SATA硬盘的电源接口为15针。显然，现有的ATX电源没有这类电源插头，通常需要采用SATA电源转接线与传统电源线转接，如图所示。第五章第五章 外外 存存数据接口：数据接口是硬盘数据和主板控制器之间进行传输交换的纽带，根据连接方式的差异，分为IDE、SATA等接口。IDE接口为40根针，如图7-5a所示，数据线分40

11、线和80线两种。SATA硬盘使用7针端口，如图7-5b所示。IDE和SATA的数据线，如图7-7所示。第五章第五章 外外 存存控制电路板：控制电路板采用贴片式元件焊接，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。固定盖板：硬盘的固定盖板面板上标注有产品的型号、产地、设置数据等，它与底板结合成一个密封的整体，以保证硬盘盘片和机构的稳定运行。安装螺孔：用于硬盘的安装，对于3.5in的产品，固定盖板和侧面都有安装孔，可以方便灵活地安装。第五章第五章 外外 存存2硬盘的内部结构硬盘的内部结构 硬盘内部结构由固定面板、控制电路板、盘头组硬盘内部结构由固定面板、控制电路板、盘头组

12、件、接口及附件等几大部分组成，而盘头组件件、接口及附件等几大部分组成，而盘头组件（Hard Disk Assembly，HAD）是构成硬盘的核是构成硬盘的核心，封装在硬盘的净化腔体内，包括浮动磁头组心，封装在硬盘的净化腔体内，包括浮动磁头组件、磁头驱动机构、盘片及主轴驱动机构、前置件、磁头驱动机构、盘片及主轴驱动机构、前置读写控制电路等，如图所示。读写控制电路等，如图所示。第五章第五章 外外 存存第五章第五章 外外 存存头盘组件结构示意图盘面盘面柱面柱面读写读写磁头磁头传动传动手臂手臂主轴主轴传动传动轴轴第五章第五章 外外 存存n1、硬盘的容量、硬盘的容量 n2、硬盘的转速、硬盘的转速(Rot

13、ation Speed)n3 3、平均访问平均访问、寻道与潜伏时间寻道与潜伏时间n4、数据传输率、数据传输率(Data Transfer Rate)n5、高速缓存高速缓存(Cache)5.2.3 硬盘的性能指标硬盘的性能指标 第五章第五章 外外 存存1、硬盘的容量、硬盘的容量 硬盘容量的单位为硬盘容量的单位为MB或或GB。目前，主流硬盘容目前，主流硬盘容量一般为量一般为80160GB。影响硬盘容量的因素为单影响硬盘容量的因素为单盘容量和盘片数量。在计算机中盘容量和盘片数量。在计算机中1GB1024MB，而硬盘厂家通常按照而硬盘厂家通常按照1GB1000MB换算。换算。2、硬盘的转速硬盘的转速(

14、Rotation Speed)转速转速(Rotational speed 或或Spindle speed)是指硬盘是指硬盘盘片每分钟转动的圈数，单位为盘片每分钟转动的圈数，单位为rpm。目前目前ATA（IDE）硬盘的主轴转速一般为硬盘的主轴转速一般为54007200r/min，主流转速为主流转速为7200r/min，至于至于SCSI硬硬盘的主轴转速一般可达盘的主轴转速一般可达720010 000r/min，而最而最高转速的高转速的SCSI硬盘高达硬盘高达15 000r/min。第五章第五章 外外 存存3 3、平均访问时间、平均访问时间(Average Access Time)(Average

15、Access Time)、平均寻道时间平均寻道时间(Average Seek Time)(Average Seek Time)与平均与平均潜伏时间潜伏时间(Average Latency Time)(Average Latency Time)平均平均访问时间访问时间(Average Access Time)(Average Access Time)是是指磁指磁头头从起始位置到达目从起始位置到达目标标磁道位置，并且磁道位置，并且从目从目标标磁道上找到要磁道上找到要读读写的数据扇区所需的写的数据扇区所需的时间时间。平均平均访问时间访问时间=平均平均寻寻道道时间时间+平均等待平均等待时间时间 第五章

16、第五章 外外 存存4、数据传输率、数据传输率(Data Transfer Rate)传输速率传输速率(Data Transfer Rate)硬盘的数据传输率硬盘的数据传输率是指硬盘读写数据的速度，单位为是指硬盘读写数据的速度，单位为MBs(兆字节每秒兆字节每秒)，也被称为吞吐率（，也被称为吞吐率（Throughput Rate）。）。数据传输数据传输率分为外部传输率率分为外部传输率(External Transfer Rate)和内部传和内部传输率输率(Internal Transfer Rate)。第五章第五章 外外 存存5、高速缓存高速缓存(Cache)硬盘缓存是指在硬盘内部的高速存储器，

17、其作用是提硬盘缓存是指在硬盘内部的高速存储器，其作用是提供一个数据的缓冲区域，把从硬盘读取的数据暂时保供一个数据的缓冲区域，把从硬盘读取的数据暂时保存，然后一次性传输出去，或者把从总线传输来的数存，然后一次性传输出去，或者把从总线传输来的数据暂时保存，然后逐渐写入硬盘。目的是解决硬盘与据暂时保存，然后逐渐写入硬盘。目的是解决硬盘与计算机其他部件速度不匹配的问题。目前，硬盘缓存计算机其他部件速度不匹配的问题。目前，硬盘缓存的容量通常为的容量通常为512KB、2MB、8MB、16MB或更大。或更大。硬盘硬盘系统主存系统主存硬盘数据缓存硬盘数据缓存预读预读写入写入读出读出写入写入第五章第五章 外外

18、存存5.2.4 硬盘硬盘RAID技术技术 RAID（Redundant Array of Independent Disks，独立磁盘冗余阵列）独立磁盘冗余阵列）有时也简称磁盘阵列（有时也简称磁盘阵列（Disk Array），），是是一种把多块独立的硬盘（物理硬盘）按一种把多块独立的硬盘（物理硬盘）按不同的方式组合起来形成一个硬盘组不同的方式组合起来形成一个硬盘组（逻辑硬盘），从而提供比单个硬盘更（逻辑硬盘），从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。高的存储性能和提供数据备份技术。第五章第五章 外外 存存5.2.4 硬盘硬盘RAID技术技术n磁盘阵列（RedundantArrays

19、ofInexpensiveDisks，RAID），有“价格便宜具有冗余能力的磁盘阵列”之意。原理是利用数组方式来作磁盘组，配合数据分散排列的设计，提升数据的安全性。磁盘阵列是由很多价格较便宜的磁盘，组合成一个容量巨大的磁盘组，利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。利用这项技术，将数据切割成许多区段，分别存放在各个硬盘上。磁盘阵列还能利用同位检查（ParityCheck）的观念，在数组中任一颗硬盘故障时，仍可读出数据，在数据重构时，将数据经计算后重新置入新硬盘中。第五章第五章 外外 存存硬盘硬盘RAID技术技术(1)RAID 0 RAID0连续以位或字节为单位分割数据，并行读/

20、写于多个磁盘上，因此具有很高的数据传输率，但它没有数据冗余，因此并不能算是真正的RAID结构。RAID0只是单纯地提高性能，并没有为数据的可靠性提供保证，而且其中的一个磁盘失效将影响到所有数据。因此，RAID0不能应用于数据安全性要求高的场合。第五章第五章 外外 存存第五章第五章 外外 存存RAID1n它是通过磁盘数据镜像实现数据冗余，在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据。当原始数据繁忙时，可直接从镜像拷贝中读取数据，因此RAID1可以提高读取性能。RAID1是磁盘阵列中单位成本最高的，但提供了很高的数据安全性和可用性。当一个磁盘失效时，系统可以自动切换到镜像磁盘上读写，而不需要重组失效的数据

21、。第五章第五章 外外 存存第五章第五章 外外 存存(3)RAID0+1n实际是将RAID0和RAID1标准结合的产物，在连续地以位或字节为单位分割数据并且并行读/写多个磁盘的同时，为每一块磁盘作磁盘镜像.先分区再将数据镜射到两组硬盘。它将所有的硬盘分为两组，变成RAID1的最低组合，而将两组硬盘各自视为RAID0运作第五章第五章 外外 存存RAID0+1第五章第五章 外外 存存(4)JBODJBOD(JustaBunchofDrives，简单硬盘串联)也称作数据迭加。JBOD是存储领域中一类重要的存储设备。JBOD（JustaBunchOfDisks，磁盘簇）是在一个底板上安装的带有多个磁盘驱

22、动器的存储设备。通常又称为Span。和RAID阵列不同，JBOD没有前端逻辑来管理磁盘上的数据分布，相反，每个磁盘进行单独寻址，作为分开的存储资源，或者基于主机软件的一部分，或者是RAID组的一个适配器卡。JBOD不是标准的RAID级别，它只是在近几年才被一些厂家提出，并被广泛采用。第五章第五章 外外 存存JBOD第五章第五章 外外 存存5.2.5 主流硬盘驱动器的介绍主流硬盘驱动器的介绍 目前，市场上主流目前，市场上主流7200r/min桌面硬盘桌面硬盘的品种不多，主要是迈拓的金钻的品种不多，主要是迈拓的金钻9，希捷，希捷的酷鱼的酷鱼V和酷鱼和酷鱼7200.7，西数的鱼子酱，西数的鱼子酱BB

23、和和JB，日立的腾龙日立的腾龙V和和7K250以及三以及三星的星的SP P80系列。下表列出了目前市场系列。下表列出了目前市场上的主流产品的技术参数。上的主流产品的技术参数。第五章第五章 外外 存存第五章第五章 外外 存存第五章第五章 外外 存存5.2.6 硬盘驱动器的选购硬盘驱动器的选购 硬盘的选购与其他产品一样，在没有充足的硬盘的选购与其他产品一样，在没有充足的经济实力支持下，以经济实力支持下，以“够用够用”为原则，如果考为原则，如果考虑得更长远一点，就是想到以后的升级等问题。虑得更长远一点，就是想到以后的升级等问题。在购买硬盘时以主流产品为主，近期一般指：在购买硬盘时以主流产品为主，近期

24、一般指：容量为容量为160GB或或200GB，转速为转速为7200r/min，数数据缓存为据缓存为2MB或或8MB，接口类型为接口类型为Ultra ATA 133或或SATA 150，平均寻道时间低于平均寻道时间低于9.0ms。因因此总的说来，一般情况下，可以结合此总的说来，一般情况下，可以结合“够用就够用就好好”和和“考虑升级考虑升级”两个因素选择硬盘。两个因素选择硬盘。第五章第五章 外外 存存5.2.7 实训实训5.2.7.1 IDE接口硬盘驱动器的安装接口硬盘驱动器的安装主从跳线主从跳线 Master(Master(主盘，即可用作启动硬盘主盘，即可用作启动硬盘)Slave(Slave(从

25、从盘盘，不不对对用用作作启启动动硬硬盘盘，-般般用用作作第第2 2个个或第或第4 4个安装的硬盘个安装的硬盘)Cable Select(线选线选)第五章第五章 外外 存存 IDE接口硬盘驱动器的安装方法如下：接口硬盘驱动器的安装方法如下：将硬盘固定在安装架上。如图所示。将硬盘固定在安装架上。如图所示。第五章第五章 外外 存存 连接硬盘电源线。如连接硬盘电源线。如图图所示。所示。第五章第五章 外外 存存连接IDE数据线。如图所示。第五章第五章 外外 存存硬盘线的红线对准硬盘上信号线插座的第1脚（一般标有序号），插头对准插座引脚插入。如图7-16所示。第五章第五章 外外 存存5.2.7.2 SAT

26、A接口硬盘的安装接口硬盘的安装 SATA数据线为扁长形，直接连接主板上的相应数据线为扁长形，直接连接主板上的相应接口即可，如图接口即可，如图7-17所示。所示。第五章第五章 外外 存存5.2.7.3 IDE硬盘的硬盘的BIOS设置设置 开机后，当屏幕上显示开机后，当屏幕上显示“Press Del to enter SETUP”信息时按信息时按Del或或Delete键，进入键，进入BIOS设置程序。按设置程序。按光标键选定光标键选定“Standard CMOS Features”项，按项，按Enter键进入该项键进入该项目。再按目。再按光标键选定光标键选定“IDE Primary Master”

27、项，按项，按Enter键进键进入设置第一主入设置第一主IDE设备参数的子选项，设备参数的子选项，如图如图7-18所示。所示。第五章第五章 外外 存存第五章第五章 外外 存存5.2.8 5.2.8 硬磁盘使用注意事项硬磁盘使用注意事项 1.正在对硬盘读写时不能关掉电源 2.注意防尘，保持使用环境的清洁卫生 3.防止硬盘受震动 4.控制环境温度，防止高温、潮湿、磁场的影响 5.不要轻易对硬作低级格式化 第五章第五章 外外 存存5.2.9 硬盘的初始化硬盘的初始化 进行低级格式化 对硬盘进行分区 进行高级格式化 低级格式化分区高级格式化第五章第五章 外外 存存1、低级格式化、低级格式化低级格式化是-

28、项与操作系统无关的操作，DOS本身也未提供低级格式化功能。低级格式化的作用是为硬盘划分磁道(柱面)和扇区，并在每个扇区的地址域上标注地址信息，设置硬盘的工作参数如交叉因子(Interleave)、坏磁道表(BadTracksTable)等，清除硬盘中原有的数据。一般情况下用户不需对硬盘进行低级格式化，因为硬盘出厂时已经做过此项工作。但当硬盘发生严重故障时，则需要对硬盘重新进行低级格式化。第五章第五章 外外 存存什么情况下做低格：（1）硬盘可能要坏，看看硬盘真的是否有坏道；（2）硬盘里感染了不可清除的病毒；（3）在一个硬盘有多个操作系统的分区，无法删除其它分区。第五章第五章 外外 存存常用的低级

29、格式化方法有：(1)使用低级格式化软件LFORMAT.EXE；(2)使用随机诊断软件或BIOS里自带的低 格程序；(3)使用Disk Manager(DM)软件；(4)使用其他第三方硬盘维护工具软件 第五章第五章 外外 存存2、分区及分区格式、分区及分区格式（1）“物理磁盘(PhysicalDisk)”和“逻辑磁盘(LogicalDisk)”物理磁盘就是你购买的磁盘实体，逻辑磁盘则是经过分割所建立的磁盘区。（2）硬盘的分区格式）硬盘的分区格式1）FAT16：采用采用16位文件分配表，是目前应位文件分配表，是目前应用最广泛，跨操作系统平台最多的分区格式。用最广泛，跨操作系统平台最多的分区格式。目

30、前几乎所有的操作系统都支持这一格式，包目前几乎所有的操作系统都支持这一格式，包括括Windows系列、系列、Linux甚至甚至OS/2也不例外。也不例外。第五章第五章 外外 存存2）FAT 32：从：从Windows 95 OSR2率先引入的率先引入的分区格式，采用分区格式，采用32位文件分配表，最高支持分区位文件分配表，最高支持分区容量达到容量达到2000GB，即使是超大容量的硬盘也可以即使是超大容量的硬盘也可以只有一个分区。而且在不超过只有一个分区。而且在不超过8GB的的FAT 32分区分区里，单簇容量限定为里，单簇容量限定为4KB，可以大大减少硬盘空可以大大减少硬盘空间的浪费。间的浪费。

31、缺点是：文件分配表扩大，分区运行速度较缺点是：文件分配表扩大，分区运行速度较FAT 16稍慢。而且稍慢。而且DOS的不支持，无法运行的不支持，无法运行DOS相关的应用软件。相关的应用软件。第五章第五章 外外 存存3）NTFS：与：与Windows NT息息相关的分区格息息相关的分区格式。安全性和稳定性都大大提高，但是式。安全性和稳定性都大大提高，但是Windows 9x/Me将会无法识别该分区。将会无法识别该分区。4）Linux：只有只有Linux系统独享的分区格式。系统独享的分区格式。第五章第五章 外外 存存（3 3）“主分区主分区”(Primary Partition)(Primary P

32、artition)和和“扩展分区扩展分区”(Extended Partition)(Extended Partition)或或基本基本DOSDOS分区分区和和扩扩展展DOSDOS分区分区 主分区：是逻辑磁盘的一种，在硬盘的数据面中主分区：是逻辑磁盘的一种，在硬盘的数据面中起引导作用，主分区建立了，扩展分区才能建立。一起引导作用，主分区建立了，扩展分区才能建立。一个主分区只能有一个逻辑磁盘盘符即个主分区只能有一个逻辑磁盘盘符即C C盘，用来引导盘，用来引导系统系统 扩展分区：可以根据需要再分割成一个或多个逻扩展分区：可以根据需要再分割成一个或多个逻辑磁盘并分配相应的盘符，即逻辑分区辑磁盘并分配相

33、应的盘符，即逻辑分区 以上都属于以上都属于DOSDOS分区，可由分区，可由FDISKFDISK分区程序建立分区程序建立第五章第五章 外外 存存第五章第五章 外外 存存（4）硬盘簇的概念）硬盘簇的概念 “簇簇”是磁盘文件存储的单位，一个簇可以由一个或是磁盘文件存储的单位，一个簇可以由一个或多个扇区构成，如果一个簇只有一个字节被一个文件占多个扇区构成，如果一个簇只有一个字节被一个文件占用，则该簇的其他部分即使是空闲的，也不能被别的文用，则该簇的其他部分即使是空闲的，也不能被别的文件使用。所以硬盘分区大小是否合理直接关系到硬盘空件使用。所以硬盘分区大小是否合理直接关系到硬盘空间的利用率。间的利用率。

34、第五章第五章 外外 存存 在系统默认的情况下，使用在系统默认的情况下，使用FAT32的的分区容量和簇分区容量和簇大小的关系表大小的关系表：对大硬盘我们可以使用对大硬盘我们可以使用FAT 32，该文件分配表将每簇的该文件分配表将每簇的大小减为大小减为4KB，可以有效减少硬盘空间的浪费，另一种方法就可以有效减少硬盘空间的浪费，另一种方法就是使用分区工具软件调整是使用分区工具软件调整“簇簇”的大小，如：的大小，如：PartitionMagic。分区大小分区大小簇大小簇大小512MB8GB4KB8GB16GB8KB16GB32GB16KB大于32GB32KB 第五章第五章 外外 存存3 3、高级格式化

35、、高级格式化 当硬盘分区都已创建好了，系统就在硬盘的0磁道、0柱面、1扇区写入硬盘分区表信息，此时必须重新启动电脑，让系统识别分区表信息后才能进行格式化。高级格式化将全部扇区分成引导区、文件分配表(FAT)、文件根目录表和数据区五个区域。FORMAT C:S S参数的含义是格式化完毕后将操作系统传到引导盘上(一般为C：)。引导区文件分配表文件根目录数据区第五章第五章 外外 存存格式化提示信息第五章第五章 外外 存存常见分区程序：常见分区程序：1、FDISK2、DM(Diskmanager)。3、PartitionMagic4、各硬盘厂商的专用工具，比如：MaxBlast Plus IIMaxt

36、or（迈托）迈托）Seagate Disk Manager 9.56a Seagate（希捷）希捷）第五章第五章 外外 存存使用要求：1.有一张可以启动电脑的软盘，里面要求包含Fdisk.exe程序，最好使用WinME里面带的高版本的，Win98里面的不能识别大容量硬盘，如果你的硬盘为40G大小，使用Win98自带的也没有问题。2.知道如何在BIOS里面设置从A盘优先引导，并且知道如何关闭防病毒开关。3.会使用键盘输入基本命令或数字4.确认硬盘里面没有你要的东西，一旦重新分区，硬盘里面的数据将不复存在。FDISK分区程序分区程序第五章第五章 外外 存存第五章第五章 外外 存存第五章第五章 外外

37、 存存第五章第五章 外外 存存第五章第五章 外外 存存第五章第五章 外外 存存FDISK分区步骤：分区步骤：n1、建立主DOS分区n2、建立扩展DOS分区n3、建立逻辑分区n4、激活分区n1、删除非DOS分区n2、删除逻辑分区n3、删除扩展DOS分区n4、删除主DOS分区第五章第五章 外外 存存5.3 5.3 光盘存储系统光盘存储系统 5.3.1 5.3.1 光盘驱动器的分类光盘驱动器的分类5.3.2 CD5.3.2 CDROMROM驱动器驱动器 5.2.3 DVD5.2.3 DVD光驱光驱5.3.4 CD5.3.4 CDR RRWRW5.3.5 5.3.5 其他光存储媒体其他光存储媒体5.3

38、.5.3.6 6 光盘的种类光盘的种类第五章第五章 外外 存存5.3.1 光盘驱动器的分类光盘驱动器的分类1按光盘的存储技术分类按光盘的存储技术分类 根据光盘的存储技术，光盘驱动器分为：根据光盘的存储技术，光盘驱动器分为：CD-ROM（只读光盘）驱动器、只读光盘）驱动器、CD-R（可写光盘）可写光盘）驱动器、驱动器、CD-RW（可重写光盘）驱动器、可重写光盘）驱动器、DVD-ROM（DVD只读光盘）驱动器、只读光盘）驱动器、Combo光盘驱光盘驱动器、动器、DVD刻录机（刻录机（DVD-R/RW、DVD+R/RW、DVD-RAM，可反复擦写可反复擦写DVD光盘存储器）等，光盘存储器）等，第五章

39、第五章 外外 存存2按光驱的放置方式分类按光驱的放置方式分类 根据光盘驱动器是否放在机箱内部，分为：根据光盘驱动器是否放在机箱内部，分为：内置式光盘驱动器和外置式光盘驱动器。内置式光盘驱动器和外置式光盘驱动器。如图所示为常见外置光驱的外观。如图所示为常见外置光驱的外观。第五章第五章 外外 存存3按光驱的接口分类按光驱的接口分类 根据根据CD-ROM的接口，分为：的接口，分为：IDE口、口、SCSI口、口、IEEE1394口、口、USB口等，如图所口等，如图所示。示。第五章第五章 外外 存存CD-ROM（CompactDiskReadonlyMemory）是一种高容量、高速度、工作稳定可靠、耐用

40、性强的存储媒体。5.3.2 CDROM驱动器驱动器第五章第五章 外外 存存5.3.2.1 光驱的光驱的外观外观光驱前面板结构光驱前面板结构打开/关闭/停止键耳机及扩音器插孔耳机音量控制键紧急弹出孔读取指示灯播放/跳播按键第五章第五章 外外 存存光驱后图面板结构光驱后图面板结构 电源接口IDE数据线接口主从设置跳线CD音频接口数字音频接口测试接线光驱标签上跳线的设置光驱的背板接口第五章第五章 外外 存存5.3.2.2 光驱的物理结构与工作原理光驱的物理结构与工作原理光盘驱动器(光驱)是一个结合光学、机械及电子技术的产品。光驱的基本原理是：利用12厘米直径光盘作为存储介质，数据以“凹槽和突起”的方

41、式被记录在螺旋型轨道上，光驱的激光头发出一定波长和能量的激光束照射到光盘的数据轨道上，接收器收到反射回来的光信号，经过控制芯片转换为主机可以识别的数字信号。光驱一般由光头、控制电路、机械部件、外壳与接口等五大组件组成。第五章第五章 外外 存存第五章第五章 外外 存存CD-ROM驱动器的基本工作原理驱动器的基本工作原理 激光头是光驱的心脏，激光头是光驱的心脏，也是最精密的部分。它也是最精密的部分。它主要负责数据的读取，主要负责数据的读取，因此在清理光驱内部的因此在清理光驱内部的时候要格外小心。激光时候要格外小心。激光头主要包括：激光发生头主要包括：激光发生器（又称激光二极管），器（又称激光二极管

42、），半反光棱镜，物镜，透半反光棱镜，物镜，透镜以及光敏元件（光电镜以及光敏元件（光电二极管）这几部分。其二极管）这几部分。其工作原理示意图，如图工作原理示意图，如图所示。所示。第五章第五章 外外 存存5.3.2.3 光驱的主要技术指标：光驱的主要技术指标：n(1)数据传输率，数据传输速率是指在给定的时间内，驱动器能从光盘上读出并传送给主机的数据量。一般来说，数据传输速率反映了驱动器读取大量连续数据流的能力。一倍速150KB/Sn(2)缓冲存储器256KBn(3)接口，有SCSI接口和IDE接口两种。n(4)CPU占用率n(5)DMA（直接存储器访问）方式第五章第五章 外外 存存5.3.2.4

43、光驱的安装光驱的安装电源接口主从跳线 Master(MA主盘)Slave(SL从盘)数据线CD音频线的连接，光驱的CD音频接口一般有4根针，分别是左右声道和两个地线，R代表右声道，L代表左声道，G代表地线。第五章第五章 外外 存存5.3.2.5 光驱的维护和维修光驱的维护和维修在整个微机系统中，可以说光驱是故障率最多、寿命最短的配件了。光驱在最初出现故障时，一般是“挑盘”，以后越来越严重，直至不能读盘。这种故障的原因通常是聚焦透镜、激光头积尘太多或激光管老化等引起的。第五章第五章 外外 存存 1CDROM的日常维护的日常维护为减少CDROM驱动器的故障，延长其使用寿命，应注意平时对驱动器的维护

44、。(1)CDROM驱动器内的激光透镜和光电控制器件非常脆弱，经不起撞击、震荡，因此要小心轻放，并且在远距离运输过程中注意防震。(2)定期使用光驱清洗盘(清洗光驱激光镜头)。(3)灰尘侵入光驱内部极易造成故障，因此应注意防尘。(4)CDROM驱动器的托盘非常脆弱，因此在托盘里放置盘片时要轻拿轻放，更不能用力下压托盘，否则易造成托盘变形或断裂。(5)光驱不用时，在及时将盘片从驱动器中取出，以减少驱动器的磨损，延长驱动器寿命。第五章第五章 外外 存存2清洗激光头清洗激光头清洗激光头是一个非常细心的过程，清洗时将机芯正面向上，抽出盘托，即能看到光学头组件，顶部绿豆大小的玻璃球状透明体就是激光头。先仔细

45、观察一下聚焦透镜表面，会看到灰尘或雾蒙蒙的一片，用脱脂棉或镜头纸轻轻擦拭，除去透镜表面的灰尘，稍稍多擦几下，透镜就会变得干净透明。第五章第五章 外外 存存3调节激光管的工作电流调节激光管的工作电流如果经过清洁处理的光驱仍然不能工作，说明激光管有一定程度的老化，可试调整激光管的工作电流以增大输出功率。激光管的工作电流微调电位器在激光头组件侧部，只有绿豆大小。调节前先用色笔在电位器上做一记号，记下初始位置，用钟表起子将电位器朝某一方向旋转一个小角度。微调电位器本身接触不良也是造成故障的原因之一，有时只要稍微动一下电位器即可解决问题，因此强烈建议每次调节的角度不要超过10。第第5章章 外存外存5.3

46、.3 DVD 光光 驱驱 DVD是英文Digital Video/Versatile Disc的缩写，从英文名字上就能看出DVD的诞生与影视有着紧密的关系。第第5章章 外存外存DVD的生产标准在1997年就已经被DVD协会确立出来了，世界上一些知名的大型家电厂商，如松下、东芝、日立等，也都加入了DVD协会。DVDROM也就是DVD论坛协会所制定的可擦写DVD标准，由于DVDROM采用了0.74m道宽和0.41m/bit高密度记录线等新技术，因此DVD盘片虽然看起来与普通的CD并没有什么区别，但是却有着惊人的存储量。单面单层DVD容量为4.7GB，单面双层SVS为9.4GB，而双面双层更是可以达

47、到17GB的海量存储。第第5章章 外存外存 5.3.3.1 DVD的技术指标的技术指标1DVD的介质说到DVD，首先就不能不了解一下DVD的盘片。DVD盘片的大小与CD相同，由两个厚0.6mm的基层粘成。DVD盘片可以单面存储，也可以双面存储，而且每一面还可以存储两层资料。因此，DVD光盘可分为五种：单面单层(DVD5)的容量为4.7GB，单面双层(DVD9)的容量为8.5GB，单层双面(DVD10)的容量为9.4GB，双面双层(DVD18)的容量为17GB。第第5章章 外存外存2DVD的规格DVD的规格目前主要有以下几类：(1)DVDROM(就是计算机上的DVD驱动器)；用于装载电脑程序及电

48、脑游戏。(2)家用的DVDVideo；用于装载视频节目（包括音频伴音）；(3)DVDAudio(规格尚未统一)；用来装载纯音频信号，音响效果将远远超过现在的CD(4)只能写一次的DVDR；(5)可以进行多次读写的DVDRW。第第5章章 外存外存3DVD的速度DVDROM驱动器也是分为2/4/8/12/16倍速等。所谓几倍速的说法，也是用来简单衡量DVDROM驱动器速度的一个指标。其传输速率一倍速，相当于光驱的9倍速4DVD的光头目前市场上的DVDROM驱动器主要有单激光头和双激光头之分：单激光头也就是用同一个光头读取DVD和CDROM信号；双激光头则主要是指分别采用两个光头读取DVD和CDRO

49、M信号。第第5章章 外存外存 5.3.3.2 DVD硬件防盗版技术硬件防盗版技术DVDROM刚一问世就以其特有的大容量、高清晰画质征服了全球硬件爱好者。#区域码保护；区域码保护；（共八个区，中国属于第6区）#内容搅乱系统内容搅乱系统(CSS)；防止DVD影片在电脑上以档案复制的方式存储#类比保护系统类比保护系统(APS)在影片中加入了Macrovision的干扰信号，以防止经由影像输出的方式将DVD影片侧录到录影带第第5章章 外存外存5.3.4 CDRRW 5.3.4.1 CDRRW驱动器的工作原理和外观驱动器的工作原理和外观CDRRW(CDRecordableCD-Rewritable)刻录

50、机工作时，由刻录软件控制激光头以一定的规则向CDR光盘的数据面发射很细的激光束，在CDR光盘的数据面上蚀刻出一个个“小坑”，就是这些肉眼难以分辨的小坑记录着指定的数据资料，可以被光驱识别。被刻录到CDR光盘上的数据信息是永久性的，无法被擦写和删改。第第5章章 外存外存CDRW(CDReWritable)刻录机由理光(RICOH)公司在1996年首先推出，它是允许用户反复进行数据擦写操作的刻录机。CDRW采用相变技术来存储信息。CDR/RW驱动器的外观与CDROM光驱一样。第第5章章 外存外存 5.3.4.2 光盘刻录机的性能指标和选购原则光盘刻录机的性能指标和选购原则1光盘刻录机的性能指标光盘