《硬盘驱动器》课件

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1、第5章硬盘驱动器5.1硬盘结构5.2硬盘接口5.3硬盘技术5.4硬盘数据结构5.5硬盘选购5.6硬盘的初始化5.7硬盘优化5.8硬盘日常维护5.9硬盘故障分析与排除Cache（高速缓冲存储器），Cache速度与CPU相当，CPU直接访问Cache可从计算机整体提高速度，并具有预测功能。计算机中运行速度的由快到慢为：CPU——CPU内部L1Cache——CPU内部L2Cache——L3Cache——内存——硬盘中的Cache（光盘中的Cache）——硬盘中的数据（光盘中的数据）。容量分别为：L1Cache：16KB----64KB，甚至达到512KB；L2Cache：128KB----5

2、12KB，甚至达到8M；L3Cache：512KB----1MB；硬盘上：128KB----4MB；CDROM：64KB----256KB，甚至达到512KB。外存储器常见的外存主要有：硬盘，光盘，软盘，U盘硬盘尺寸：3.5英寸（常见）、5英寸、2.5英寸(用于笔记本电脑）硬盘外观硬盘驱动器硬盘是计算机中最重要的外存储器。WindowsXP操作系统、办公软件、游戏软件等都存放在硬盘上。现在普遍使用的是3.5英寸硬盘，存储容量有80GB、120GB、160GB等。马达钢性磁片磁头及定位系统硬盘结构硬盘驱动器1973年，IBM公司推出了首台温彻斯特硬盘，它的特点是：“工作时，磁头悬浮在高速

3、转动的盘片上方，而不与盘片直接接触，磁头沿高速旋转的盘片上做径向移动”，这就是现在所有硬盘的雏形。虽然今天的硬盘已经发生了翻天覆地的变化，高端硬盘容量已高达上百个GB，但它仍然没有脱离“温彻斯特”的工作模式。硬盘工作的基本原理其实也很简单，就是利用磁粉粒子的极性来记录数据，通过磁头实现电磁信号的转换。磁头在读取数据时，根据磁粉粒子的不同极性转换成不同的电信号。写数据时正好相反，是根据不同的电信号改变磁粉粒子的极性。硬盘写入保存和读取数据的原理类似于录音机录音和放音的过程。写入数据时，通过磁头对盘片表面的可磁化单元进行磁化，将二进制的数字信息记录在高速旋转的盘片上。读取数据时，只需把磁头

4、移动到相应的位置读取此处的磁化编码状态即可。关于硬盘的一些参数：容量：千兆字节（GB）缓存：为了提高硬盘的读写速度——2MB转速：硬盘内电机主轴的转动速度7200转/分钟（RPM：RoundPerMinute）主流硬盘厂商：IBM、希捷（Seagate）、西部数据和迈拓(Maxtor的金钻七代)保修问题：硬盘的保修期一般都是三年。注意：1、为保护硬盘，硬盘正在读写文件时不能关掉电源2、在工作时严禁搬运硬盘，以免磁头与盘片产生撞击而擦伤盘片表面的磁层<小知识>磁盘的最外层是第0道，最里面为第N道，每个磁道上记录的信息一样多，磁道都是一些同心圆。在内圈磁道上的记录密度比外圈磁道上的记录密度

5、大。<计算机常识>磁盘：磁道为同心圆磁带：磁道为平行于磁带长度方向的平行线光盘：光道为螺旋线5.1硬盘结构硬盘的英文全称是HardDisk（有时也简称HD），它主要由固定面板、控制电路板、磁头组、盘片组、主轴电机、接口及其它附件组成。其中磁头组和盘片组件是构成硬盘的核心，它们被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、盘片组、主轴驱动装置及读写控制电路几个部分。5.1.1硬盘外部结构从外形上看硬盘像一个长方型的金属盒子。从硬盘的正面我们通常可以看到产品标签、安装螺丝和透气孔。总的来说，硬盘外部结构可以分成接口、控制电路板、固定面板三个部分。1．接口硬盘接口包括电源接口插座

6、和数据接口插座两部分，其中电源插座与主机电源相连接，为硬盘正常工作提供电压。2．控制电路板大多数的硬盘控制电路板都采用贴片式焊接，它包括主轴调速电路、磁头驱动与伺服定位电路、读写电路、控制与接口电路等。3．固定面板硬盘的固定面板就是硬盘正面的面板，它与底板结合成一个密封的整体，保证了硬盘腔体中的盘片、磁头和其它机构能在绝对无尘的环境下稳定运行。硬盘驱动器磁头采用接触式启停，系统不工作时，磁头接触在磁盘表面的特定区域。盘面上设了着陆区，磁头不工作时停在着陆区，而不接触数据区，减少了破坏数据的可能性。盘片之间使用垫圈隔开硬盘盘片早期是塑料，现在一般采用铝合金材料，使得盘片材料的硬度和耐磨性

7、更好。5.1.2硬盘内部结构硬盘的内部结构主要包括盘片组、磁头驱动机构、磁头组、主轴电机等几个部分。所有的盘片都固定在一个旋转轴上，这个轴就称为盘片主轴。所有盘片之间是绝对平行的，在每个盘片的存储面上都有一个磁头，磁头与盘片之间的距离比头发丝的直径还要小。所有的磁头连在一个磁头控制器上，由磁头控制器负责各个磁头的运动。磁头可沿盘片的半径方向作径向运动，而盘片以每分钟数千转的速度在高速旋转，这样磁头就能对盘片上的指定位置进行数据的读写操作。硬盘内