1、第7章 外存系统故障维修,7.1 闪存系统故障维修【重点】 7.2 硬盘系统故障维修【重点】 7.3 光盘系统故障维修,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第2页 共83页,7.1 闪存系统故障维修,7.1.1 闪存的基本类型 闪存从EEPROM技术发展而来。 优点： 快速存储，永久存储，可利用现有的半导体工艺生产。 缺点： 读写速度较DRAM慢，而且擦写次数有极限。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第3页 共83页,7.1 闪存系统故障维修,读写特性： 闪存以区块为单位进行数据擦除和写入，区块大小为8KB128KB。NOR（异或）型闪存： 由Intel和AMD公司主导，用于程
2、序储存和运行。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第4页 共83页,7.1 闪存系统故障维修,7.1.1 闪存的基本类型 NOR闪存可随机读，但写操作按“块”进行。 NOR闪存适合于频繁随机读操作，并直接在闪存内运行。如BIOS芯片，手机存储芯片，交换机、路由器中的存储器等。手机是NOR闪存应用的大户。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第5页 共83页,7.1 闪存系统故障维修,7.1.1 闪存的基本类型 NAND（与非 ）型闪存：大部分专利权掌握在东芝、三星、SanDisk等公司。 NAND闪存采用地址线和数据线复用技术。 NAND闪存小数据块操作速度慢，而大数据块速度快。
3、 NAND闪存主要用来存储资料，如U盘、数码存储卡、固态硬盘等。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第6页 共83页,7.1 闪存系统故障维修,7.1.2 闪存存储单元工作原理 闪存采用单晶体管设计，无需存储电容。 闪存SLC（单级储存单元）结构： 在1个存储单元存储1位数据。 闪存MLC（多级储存单元） 结构： 在1个存储单元中存储2位数据。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第7页 共83页,7.1 闪存系统故障维修,7.1.2 闪存存储单元工作原理 MLC通过不同级别的内部电压，在1个存储单元中记录2组位信息（00、01、11、10）。 MLC的记录密度比SLC提高了1倍
4、。 但是，MLC电压变化频繁，使用寿命远低于SLC，MLC只能承受约1万次的擦写。 MLC需要更长的读写时间，SLC比MLC要快3倍以上。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第8页 共83页,7.1 闪存系统故障维修,7.1.2 闪存存储单元工作原理 NAND闪存和NOR闪存都采用MOS晶体管作为基本存储单元，不同的是构成存储阵列时，采用了不同的技术方式。 NAND闪存采用“与非”方式构成存储阵列； NOR闪存采用“异或”方式构成储存阵列。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第9页 共83页,7.1 闪存系统故障维修,7.1.2 闪存存储单元工作原理 闪存通过在浮空栅极上放置电
5、子和清除电子来表示数据，浮空栅极中有电子时为“0”，无电子时为“1”。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第10页 共83页,7.1 闪存系统故障维修,7.1.3 NOR闪存结构与性能 NOR闪存电路特点： NOR闪存有独立的数据总线和地址总线，能快速随机读取数据。 NOR闪存写入数据前，必须先将目标块内所有位都写为0（擦除操作）。NOR闪存可以单字节写入，但不能单字节擦除。 NOR闪存传输效率很高，适合存储程序代码，对大型数据文件应用显得力不从心。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第11页 共83页,7.1 闪存系统故障维修,7.1.4 NAND闪存结构与性能 NAND闪存
6、接口位宽为8位或16位。 如韩国现代HY27UK08BGFM闪存芯片：总容量为4GB，页面大小为（2KB+64B），8个I/O接口每次可以传输（2KB+64B）8=16.5KB数据。 NAND闪存采用地址/数据总线复用技术，大容量闪存一般采用32位地址总线。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第12页 共83页,7.1 闪存系统故障维修,7.1.4 NAND闪存结构与性能 NAND闪存的一个重要特点是闪存芯片容量越大，寻址时间越长。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第13页 共83页,7.1 闪存系统故障维修,7.1.4 NAND闪存结构与性能 NAND闪存芯片技术参数,主讲
7、：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第14页 共83页,7.1 闪存系统故障维修,7.1.4 NAND闪存结构与性能 各种非易失性半导体存储器技术比较,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第15页 共83页,7.1 闪存系统故障维修,7.1.5 NV SRAM闪存结构与性能 NV SRAM采用SAM芯片加电池的结构形式，这种设计方案在主板的CMOS（BIOS参数设置芯片）设置电路中广泛应用。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第16页 共83页,7.1 闪存系统故障维修,7.1.6 MRAM闪存结构与性能 MRAM利用电阻随磁化方向变化记录数据，并通过隧道效应扩大电阻值的差别。
8、 MRAM耗电量低，而且具有高速写入和读取性能，擦写次数无限制，而且具有存储数据的非易失性，也不需要刷新操作，速度接近SRAM。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第17页 共83页,7.1 闪存系统故障维修,7.1.7 FRAM闪存结构与性能 FRAM采用PZT（锆钛酸铅）薄膜材料为存储单元，耗电量极低，断电后也能保存数据。 FRAM结构与DRAM非常类似，不同之处是DRAM利用普通电容记录数据，FRAM采用铁电电容记录数据。 铁电电容在自然状态下分为正极和负极，加电后它的极性会统一成为一个方向，即使关闭电源后状态也不会改变。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第18页 共8
9、3页,7.1 闪存系统故障维修,7.1.8 OUM闪存结构与性能 OUM中的相变材料通过施加电场来加热，以发生相变，改变阻抗值，从而实现二进制数据存储。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第19页 共83页,7.1 闪存系统故障维修,7.1.9 固态盘技术与性能 SSD（固态硬盘）由存储单元和控制单元组成，存储单元采用闪存作为存储介质，控制单元采用高性能I/O控制芯片。 固态硬盘耗电量只有机械硬盘的5%左右，写入速度与机械硬盘相当，读取速度是机械硬盘的3倍。 成本与寿命是固态盘普及的最大问题。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第20页 共83页,7.1 闪存系统故障维修,7.
10、1.9 固态盘技术与性能 2闪存卡 闪存卡是在闪存芯片中加入专用接口电路的一种单片型移动固态盘。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第21页 共83页,7.1 闪存系统故障维修,7.1.9 固态盘技术与性能 3U盘存储技术 U盘是利用闪存、控制芯片和USB接口技术的一种小型半导体移动固态盘。,U盘,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第22页 共83页,7.1 闪存系统故障维修,7.1.9 固态盘技术与性能 4固态硬盘技术 固态硬盘在接口标准、功能及使用方法上，与机械硬盘完全相同。 固态硬盘没有机械部件，因而抗震性能极佳，同时工作温度很低。 固态硬盘与U盘的区别在于用途不同，U盘
11、着眼于移动性，采用USB接口；固态硬盘着眼于赶超机械硬盘，采用SATA接口。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第23页 共83页,7.1 闪存系统故障维修,7.1.9 固态盘技术与性能,固态硬盘,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第24页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,7.2.1 硬盘基本组成 SATA接口硬盘主要用于台式微机； SAS接口硬盘主要用于服务器； USB硬盘主要用作移动存储设备。 硬盘呼吸孔 呼吸孔的作用是调节硬盘内部气压，使他与大气气压保持一致，避免剧烈的气压变化使硬盘顶盖突起或凹陷。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第25页 共83页,7.2
12、 硬盘系统故障维修,7.2.1 硬盘基本组成,伺服孔,呼吸孔,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第26页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,盘片伺服孔 硬盘伺服孔用于磁头定位信号写入。3硬盘内部组成 盘片组件 磁头组件 控制电路板（PCB） 盘体和盖板等。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第27页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,7.2.1 硬盘基本组成,盘片组件,磁头组件,盘体组件,电路组件,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第28页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,7.2.1 硬盘基本组成 4盘片组件 盘片用铝合金作为基片，厚度大约1mm； 盘片数量在1
13、5片之间； 盘片尺寸与存储容量有关，2.5英寸的磁盘存储容量约为3.5英寸磁盘的一半左右； 主流产品为3.5英寸硬盘。 硬盘转速的提高带来了磨损加剧、温度升高、噪声增大等一系列负面影响。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第29页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,5磁头组件 磁头组件由滑块和磁头、磁头传动臂组件、前置放大器、磁头悬架组件、音圈电机等组成。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第30页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,7.2.1 硬盘基本组成,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第31页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,7.2.1 硬盘基本组成 6
14、控制电路板组件 主控制芯片 电机控制芯片 高速数据缓存芯片 数据物理层读取芯片 固件芯片等。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第32页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,7.2.2 硬盘工作原理 2硬盘数据存储原理 硬盘盘片由铝质合金和磁性材料组成。 硬盘利用一个很小区域组成一个同一方向的“磁记录位”（小于100nm），硬盘利用磁记录位的极性来记录二进制数据位。,磁极子,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第33页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,7.2.2 硬盘工作原理 直流平衡问题：当出现长串的连续“1”或连续“0”信号时，接收端无法从收到的数据流中提取位同步信号。
15、编码的目的是解决直流平衡，使“0”与“1”的编码个数相当。 硬盘普遍采用RLL（运行长度受限）编码方式记录磁信号。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第34页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,7.2.2 硬盘工作原理 3磁头飞行间隙的控制 盘片高速旋转产生的气流相当强，它使磁头升起与盘面保持一个微小的距离。磁头飞行高度约为10nm左右,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第35页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,7.2.2 硬盘工作原理 4硬盘读操作工作原理 早期硬盘采用读写合一的电磁感应式磁头。 目前采用读/写分离的GMR和TMR磁头。 GMR磁头利用“磁阻效应”，即磁
16、头中导体的电阻值，会随盘片上磁场的变化而变化。 目前硬盘读操作采用GMR磁头，而写操作仍采用传统的磁感应磁头。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第36页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,7.2.2 硬盘工作原理,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第37页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,7.2.2 硬盘工作原理 5硬盘写操作工作原理 写操作原理： 电流通过导体时，围绕导体会产生一个磁场。当电流方向改变时，磁场的极性也会改变。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第38页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,7.2.3 硬盘电路结构 硬盘电路结构有： DSP（数字
17、信号处理）芯片； 磁头组件电路； 主轴电机/音圈电机控制电路； 高速缓存等。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第39页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,7.2.4 硬盘逻辑结构 逻辑结构：盘片上信号存储格式。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第40页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,7.2.4 硬盘逻辑结构 磁道：盘片最外圈为0道，最内圈为n道。 扇区：每个扇区可以存储512B信息。 扇区分为两部分，一部分为ID地址段；另一部分是用户数据段。 伺服扇区：指磁道和扇区定位信息，一般写入格雷码信息，根据格雷码可以对某一个磁道的某一扇区进行精确定位。,主讲：XX老师,第7
18、章 外存系统故障维修,第41页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,7.2.4 硬盘逻辑结构 柱面：数据按柱面进行读/写，不是按磁道进行读/写。 簇：操作系统分配磁盘存储空间的最小单位。在Windows 2000/XP/Vista操作系统中，缺省情况下每簇为4KB。 寻址方式：硬盘为线性寻址，即以扇区为单位进行寻址。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第42页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,7.2.4 硬盘逻辑结构 LBA （逻辑块寻址）模式：BIOS中的柱面、磁头、扇区等参数，并不是硬盘的实际物理参数。 硬盘容量=LBA512 硬盘中部分存储空间对用户是隐藏的；隐藏部分包括固件
19、区和用于替代缺陷扇区的保留区。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第43页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,7.2.4 硬盘逻辑结构 固件区：保存若干程序模块和硬盘参数。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第44页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,7.2.5 固件与缺陷表 固件功能： 硬盘初始化 伺服信息或伺服字段参数 硬盘低级格式化 固件微代码（操作程序） 配置表 硬盘缺陷表等。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第45页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,7.2.5 固件与缺陷表 硬盘生产过程极其精密，很难做到100%完美，盘面或多或少存在一些缺陷。 P-
20、List（基本缺陷列表）： 硬盘出厂前通过低级格式化，自动找出所有缺陷磁道和缺陷扇区，记录在P-List中，操作系统和用户不能使用它们。 硬盘基本缺陷表记录有一定数量的缺陷，少则数百，多则数以万计。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第46页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,7.2.5 固件与缺陷表 G-List（增长缺陷表）： 硬盘使用中，会出现一些新的缺陷扇区。为了减少硬盘返修率，厂商在硬盘内设计了一个自动修复机制。在硬盘读写过程中，如果发现一个缺陷扇区，则自动分配一个备用扇区来替换该缺陷扇区，并将缺陷扇区及其替换情况记录在G-List中，这样，少量的缺陷扇区对用户的使用没有太
21、大的影响。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第47页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,7.2.5 固件与缺陷表 P-List和G-List表无法用标准ATA硬盘指令来获取以及修改。 专业硬盘修复工具软件（如PC-3000）需要装载不同的固件模块才能对它们进行操作。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第48页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,7.2.6 硬盘接口类型 1IDE接口 IDE接口采用ATA标准，也称为PATA。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第49页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,7.2.6 硬盘接口类型 2SATA接口 SATA采用低压差
22、分信号传输。 SATA双工通信由两个单工信道组成，一个用于发送信号（写数据），一个用于接收信号（读数据），每个单工信道需要2根数据线，SATA共需要4根数据线。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第50页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,7.2.6 硬盘接口类型,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第51页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,7.2.6 硬盘接口类型 SATA采用点对点方式进行数据传输 SATA信号接口采用7针“L”型连接器 SATA 2.0标准最大接口速率为3.0Gbit/s SATA最大线路连接长度为1m SATA提供+12V、+5V和+3.3V的电压,
23、主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第52页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,7.2.6 硬盘接口类型 3eSATA接口 eSATA接口采用平直型“一”字形接口。 采用屏蔽信号线，eSATA连接长度达2m。 SATA只能插拔几十次，eSATA能插拔2000次左右。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第53页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,7.2.6 硬盘接口类型 4SCSI接口 SCSI接口主要用于服务器硬盘，它能连接更多的设备。 SCSI接口硬盘的CPU占用率极低，但是SCSI硬盘较贵，因此SCSI接口处于淘汰趋势。,SCSI接口,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障
24、维修,第54页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,7.2.6 硬盘接口类型 5SAS接口 SAS（串行连接SCSI）是SCSI的串行版。 SAS和SATA在物理上和电气上有兼容性。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第55页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,7.2.7 硬盘设计技术 1垂直磁记录技术 垂直磁记录技术将磁场方向改变了90度，磁记录垂直于盘面的磁场，增加了磁盘整体存储容量。 采用垂直磁记录技术，硬盘的基本工作原理和结构都没有发生改变，重要的技术变革在于磁介质、磁头和读写电子器件上。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第56页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修
25、,7.2.7 硬盘设计技术,水平磁记录,垂直磁记录,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第57页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,2多层磁盘结构技术 磁盘表面采用了特殊激光防滑齿保护层。 记录层采用氧化铬覆盖（磁性材料）或钴层。 磁盘一般采用1个记录层和12个稳定层。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第58页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,4硬盘数据保护技术 S.M.A.R.T.（自监测、分析及报告）技术： 由硬盘监测电路对磁头、磁盘、电机、电路等进行监测。硬盘运行出现安全值范围以外的情况时，硬盘自动向用户发出警告，并自动降低硬盘运行速度，将重要数据文件转存到其它安全
26、扇区。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第59页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,7.2.7 硬盘设计技术 S.M.A.R.T.只要硬盘电源开着，每隔8小时就会做一次扫描、分析与修复动作。 S.M.A.R.T. 只能对渐发性故障进行监测，对一些突发性故障，如磁头突然断裂等，这种技术也无能为力。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第60页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,7.2.8 RAID磁盘阵列技术 改进磁盘速度的方法： 磁盘高速缓存技术 RAID（廉价磁盘冗余阵列）技术 小型RAID由2个硬盘和RAID控制卡组成 大型RAID由专用计算机和几十个磁盘组成 RAID
27、级别大小并不代表技术的高低,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第61页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,3RAID 0条带技术 RAID 0采用无数据冗余的条带化存储技术 性能提高80%；硬盘利用率95%；无纠错。,数据条带,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第62页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,4RAID 1镜像技术 RAID 1采用数据镜像技术。 无性能提高；硬盘利用率50%；数据备份。,数据镜像,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第63页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,5RAID 5校验技术 RAID 5对硬盘数据进行纠错校验。 性能提高70%；
28、硬盘利用率90%；可纠错。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第64页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,7.2.9 硬盘主要技术性能 单碟容量是衡量硬盘技术的一个主要指标。 硬盘单碟容量增加后速度反而加快了。 硬盘转速越快，发热量和噪声越大。 平均访问时间=平均寻道时间+平均等待时间 硬盘平均寻道时间在8ms左右。 硬盘7200rpm时，平均等待时间为4.167ms,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第65页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,目前内部数据传输速率为80150MB/s 高转速硬盘采用小尺寸盘片控制能耗和噪音。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第6
29、6页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,7.2.10 硬盘数据结构 1FAT32文件系统下的硬盘数据结构 主引导记录（MBR） 操作系统引导记录（OBR） 文件分配表（FAT） 根目录区（DIR） 用户数据区（DATA）。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第67页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,2NTFS文件系统下的硬盘数据结构 硬盘数据结构由MFT（主文件表）和文件存储区组成。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第68页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,MFT由一系列文件记录组成，它是分区中每个文件的索引数据库。 MFT中文件记录大小固定为1KB。 在NTFS系
30、统中，文件按簇进行分配和管理。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第69页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,7.2.11 硬盘低级格式化与分区 硬盘出厂前都必须进行低级格式化。 低级格式化：对所有盘片进行磁道、扇区、伺服扇区等划分。然后在扇区中写入ID地址段和数据段，对扇区中的用户数据区（512B）进行填充00或FF。 硬盘物理损坏的磁道或扇区，软件会自动进行标记，并写入到硬盘固件区的P-list中，避免操作系统的分配使用。硬盘低级格式化后，磁盘中的磁粒子是有序的，,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第70页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,7.2.12 硬盘常见故障分
31、析 硬盘维修是为了挽救硬盘中宝贵的数据。 开盘仅用于重要数据的恢复。 发生数据丢失后，不要向硬盘中拷贝任何文件。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第71页 共83页,7.2 硬盘系统故障维修,7.2.12 硬盘常见故障分析,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第72页 共83页,7.3 光盘系统故障维修,7.3.1 光盘的类型 光盘读写原理： 只读光盘，如DVD-ROM； 1次刻录光盘，如DVD-R； 反复读写光盘，如DVD-RW、DVD-RAM。 光盘容量： CD-ROM容量为650MB； DVD-ROM容量为4.7-17GB； BD-ROM容量为23-27GB。,主讲：XX
32、老师,第7章 外存系统故障维修,第73页 共83页,7.3 光盘系统故障维修,7.3.2 只读光盘物理结构 光盘由保护层（透明塑料涂层）、反射层（镀铝涂层）、塑料基板层（数据记录）、标签层（光盘屏蔽保护）等组成。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第74页 共83页,7.3 光盘系统故障维修,7.3.2 只读光盘物理结构 光盘每扇区为2KB 光盘最内圈光道为起始扇区（1号扇区） 光盘数据存储原理：光盘中每个沟槽边缘代表数据“1”，其它地方代表数据“0”。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第75页 共83页,7.3 光盘系统故障维修,7.3.3 读写光盘物理结构 BD-R/DV
33、D-R/CD-R刻录原理： 利用有机染料在高温下会发生分子排列变化来记录数据。 DVD-R需要连续写入，但是存储在DVD-R中的数据可以随机读出。 BD-RW/DVD-RW/CD-RW刻录原理： 一些特殊晶体材料在不同温度下分别呈结晶态与非结晶态，使用不同功率的激光对它们照射，就可以使晶体材料发生相变。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第76页 共83页,7.3 光盘系统故障维修,7.3.4 光盘逻辑结构 计算机数据选择Mode 1扇区模式，Mode 2适合存放图形、声音、影音等资料。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第77页 共83页,7.3 光盘系统故障维修,7.3.4
34、 光盘逻辑结构 光盘采用计时地址系统。它以分、秒和百分秒时间值作为地址。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第78页 共83页,7.3 光盘系统故障维修,7.3.5 光盘文件系统 1ISO 9660光盘文件系统 ISO 9660是描述计算机用CD-ROM文件结构标准。 ISO 9660不支持长文件名（最长31个字符） 2Windows光盘文件系统 微软公司提出了与ISO 9660兼容的Joliet（朱丽叶）和Romeo（罗密欧）光盘文件系统。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第79页 共83页,7.3 光盘系统故障维修,Joliet文件系统最多允许64个字符，文件名和路径加起
35、来不超过120个字符。 Romeo文件系统只能用于Windows，文件名最多128个字符。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第80页 共83页,7.3 光盘系统故障维修,7.3.6 光驱工作原理 光驱采用向下兼容的设计方案。 例如，BD-ROM光驱可以读出DVD-ROM、CD-ROM、DVD-R、DVD-RW、CD-ROM等光盘。 光驱由激光头、光头驱动机构、光盘驱动机构、控制电路、数据处理芯片等电路组成。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第81页 共83页,7.3 光盘系统故障维修,7.3.6 光驱工作原理 光驱工作时，光盘上的灰尘在激光高温熔化下，容易在激光头形成顽固的
36、污垢。这影响了光驱读盘性能，也加速了光驱的老化。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第82页 共83页,7.3 光盘系统故障维修,7.3.7 光驱主要技术性能 CD-ROM基准传输速率度为150KB/s（1x），如50x光驱的数据传输速度为7.5MB/s。 DVD基准速率为1.35MB/s（1x），如20x光驱最大数据传输速度为27MB/s。 BD-ROM基准速率为4.5MB/s（1x）。 最大数据传输速度指激光头在光盘最外圈读写数据所达到的最大值，光盘内圈数据传输速度大约为外圈的一半左右。,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第83页 共83页,7.3 光盘系统故障维修,7.3.8 光驱常见故障分析,主讲：XX老师,第7章 外存系统故障维修,第84页 共83页,课程讨论,1. 硬盘为什么是微机性能的一个瓶颈。 2. 低级格式化会对硬盘造成损伤吗。 3. U盘的发展会淘汰光盘吗。 4. NVRAM会取代DRAM吗。 5. 有哪些方法可以恢复硬盘中的数据？ 作业：7-2、7-3、7-9【本章结束】,
