1、第5章 外存储器,存储器（Memory）是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。计算机中的全部信息，包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。它根据控制器指定的位置存入和取出信息。 按照与CPU的接近程度，存储器分为内存储器与外存储器，简称内存与外存。内存储器又常称为主存储器（简称主存），属于主机的组成部分；外存储器又常称为辅助存储器（简称辅存），属于外部设备。CPU不能像访问内存那样，直接访问外存，外存要与CPU或I/O设备进行数据传输，必须通过内存进行。,5.1存储器的分类,1按存储介质分半导体存储器：用半导体器件组成的存储器。 半导体存储器中最小的
2、存储单位是一个双稳态半导体电路或一个CMOS晶体管或磁性材料的存储元，它可存储一个二进制代码。由若干个存储元组成一个存储单元，然后再由许多存储单元组成一个存储器。 一个存储器包含许多存储单元，每个存储单元可存放一个字节。 磁表面存储器：用磁性材料做成的存储器。,2按存储方式分随机存储器：任何存储单元的内容都能被随机存取，且存取时间和存储单元的物理位置无关。顺序存储器：只能按某种顺序来存取，存取时间和存储单元的物理位置有关。3按存储器的读写功能分只读存储器(ROM)：存储的内容是固定不变的，只能读出而不能写入的半导体存储器。随机读写存储器(RAM)：既能读出又能写入的半导体存储器。4按信息的可保
3、存性分非永久记忆的存储器：断电后信息即消失的存储器。永久记忆性存储器：断电后仍能保存信息的存储器。,5按在计算机系统中的作用分根据存储器在计算机系统中所起的作用，可分为主存储器、辅助存储器、高速缓冲存储器、控制存储器等。为了解决对存储器要求容量大、速度快、成本低三者之间的矛盾，目前通常采用多级存储器体系结构，即使用高速缓冲存储器、主存储器和外存储器。下面介绍几种常用外存储器的原理、使用及维护。,52 光驱存储器,随着计算机技术的不断发展，多媒体技术已经大量应用于各个领域，光驱也已成为电脑的基本配置。目前光驱可分为CD-ROM驱动器、DVD光驱（DVD-ROM）、康宝（COMBO）和刻录机等。它
4、们具有容量大、速度快、兼容性强、盘片成本低、保存时间长等特点，图5-1和图5-2分别为CD-ROM驱动器和DVD光驱。,521光驱的结构,光驱由激光装置、电子机构和机械机构三大部分组成。 1外部结构光驱的外部结构分为连接接口、面板、固定面板和安装螺孔等几部分。 (1)连接接口光驱的连接接口包括电源插口、数据接口和音频接口三部分，如图5-3所示。其中电源插口与主机电源相连，为光驱工作提供电力保证。数据接口则是光驱数据和适配器之间进行传输交换的纽带，根据连接方式的差异，分为EIDE接口和SCSI接口。,图5-3 光驱接口,(2)面板通常由停止/退盘按钮、播放/跳过按钮、音量控制器、耳机插孔、状态指
5、示灯、CD托盘门和退盘针孔组成，如图5-4所示。,图5-4 面板,(3)固定盖板用于保护和固定光驱内部器件，通常在盖板上方标注产品的型号、产地、设置数据等信息。 (4)安装螺孔用于光驱的安装，光驱的底部和侧面都具有安装孔，可以方便灵活地放置光驱。,2内部结构光驱的内部结构主要由光驱固件、光头组件、光头驱动机构、机芯固件、CD托盘组件、主轴电机和电路板等组成。 (1)光驱固件用于固定光驱的其它部件。 (2)光头组件由激光头、磁悬浮机构和驱动电路组成，如图5-5所示。在激光头组件上有一个玻璃状的东西，但这还不是激光头，只是透镜而已。真正的激光头实际上在激光头组件的底部横向安装着，激光是通过反光镜反
6、射出来通过这个透镜到达光盘上的，光盘反射的光也是通过透镜再送回到拾光器中读取的。,(3)光头驱动机构由步进电机和光头驱动小车组成，如图5-6所示。可以看到承载着激光头的小车固定在两条平行的钢管轨道上，可以径向移动，激光头组件上面连着信号电缆。由于光盘作圆周运动，所以激光头可以扫描整个光盘。,图5-5 光头组件 图5-6 光头驱动机构,(4)主轴电机主轴电机通过光盘夹片与光盘片结合，控制和驱动光盘片按一定的速度转动。 (5)机芯固件用于安装固定光头组件、光头驱动机构和主轴电机的部件，通常采用塑料材料制成。 (6)CD托盘组件负责装载光盘，由CD托盘、齿轮组、直流电机和检测机构组成，如图5-7所示
7、。托盘的弹入弹出就是依靠这个组件。齿轮或皮带坏了就会导致弹入/弹出时托盘被卡死，这是光驱最常见的故障之一。 (7)电路板电路板是光驱的核心部分，它包含接口电路、电机驱动及伺服电路、检测电路和DSP电路等。,图5-7 CD托盘组件,522光驱的工作原理,不同类型的光驱，其工作原理是一致的，均采用广投射和反射原理。激光头是光驱的心脏，也是最精密的部分。它主要负责数据的读取工作，因此在清理光驱内部的时候要格外小心。激光头主要包括：激光发生器（又称激光二极管）、半反光棱镜、物镜、透镜以及光电二极管几部分。当激光头读取盘片上的数据时，从激光发生器发出的激光透过半反射棱镜，汇聚在物镜上，物镜将激光聚焦成为
8、极其细小的光点并打到光盘上。此时，光盘上的反射物质就会将照射过来的光线反射回去，透过物镜，再照射到半反射棱镜上。此时，由于棱镜是半反射结构，因此不会让光束穿透它并回到激光发生器上，而是经过反射，穿过透镜，到达了光电二极管上面。,由于光盘表面是以突起不平的点来记录数据，所以反射回来的光线就会射向不同的方向。若将射向不同方向的信号定义为“0”或者“1”，发光二极管接受到的是那些以“0” 或者“1”排列的数据，并最终将它们解析成为我们所需要的数据,在激光头读取数据的整个过程中，寻迹和聚焦直接影响到光驱的纠错能力以及稳定性。寻迹就是保持激光头能够始终正确地对准记录数据的轨道。当激光束正好与轨道重合时，
9、寻迹误差信号就为0，否则寻迹信号就可能为正数或者负数，激光头会根据寻迹信号对姿态进行适当的调整。如果光驱的寻迹性能很差，在读盘的时候就会出现读取数据错误的现象，最典型的就是在读音轨的时候出现的跳音现象。,所谓聚焦，是指激光头能够精确地将光束打到盘片上并受到最强的信号。当激光束从盘片上反射回来时会同时打到4个光电二极管上。它们将信号叠加并最终形成聚焦的信号。只有当聚焦准确时，这个信号才为0，否则，它就会发出信号，矫正激光头的位置。聚焦和寻道是激光头工作时最重要的两项性能，我们所说的读盘好的光驱都是在这两方面性能优秀的产品。图5-8是CD光盘的读出原理简化图。光盘上压制了许多凹坑，激光束在凹坑部分
10、反射光的强度，要比从非凹坑部分反射光的强度弱，光盘就是利用这个极其简单的原理来区分0和1的。凹坑的边缘代表1，凹坑和非凹坑的平坦部分代表0，凹坑的长度和非凹坑的长度都代表有多少个0,图5-8 光驱读盘原理,523 光驱的主要性能指标,1倍速：一般CD-ROM是以倍速，也就是数据传输速率来区分的。数据传输速率表示单位时间内CD-ROM驱动器可以从CD盘上读取的数据量。按数据传输速率可将CD-ROM分为单倍速（150Kb/s）、双倍速（300Kb/s）、四倍速（600Kb/s）、六倍速（900Kb/s）52倍速。单倍速是CD唱片的标准速度，要想播放视频信号，则需要双倍速以上的CD ROM驱动器。,
11、2接口：常用的光驱接口有IDE和SCSI两种，目前也有SATA接口或USB接口。与IDE接口的驱动器相比，SCSI接口的驱动器占用CPU的资源较少，对于同样的任务，性能要好得多。但最常用的仍是IDE接口的光驱。SATA接口的数据传输率更高。,3纠错能力：纠错能力是衡量光驱的好坏很重要的一项指标，即光驱读取劣质光盘数据的能力。为了增强光驱的纠错能力，厂商们采用了各种手段。（1）采用可升降光头：一些劣质光盘的盘片过薄，因而使光驱的读能力下降。目前已有一些厂家采用了可升降的激光头，它通过测距功能，使激光头与光盘始终保持一定的距离，从而保证了对过薄光盘的读盘能力。（2）提供变频调速功能：现在多数光驱都
12、使用变频调速电机，从而使光驱具有一定程度的智能。当光驱在高速状态下不能读出光盘上的内容时，就会降低转速，直到读出光盘中的信息为止。这个时候，光驱的传输速度一般能达到6倍速。,（3）安装防尘激光头：目前已有公司研制出防尘能力强的金属防尘激光头。避免了由于粘在激光头上的灰尘而影响激光束的强度，导致读盘能力下降。要指出的是，有些劣质光驱，为了增强CD-ROM的纠错能力，把激光头发射功率调得很大，这样做虽然CD-ROM的读盘能力大大加强，但使用较长时间后，激光头老化，使读盘能力大幅度下降。而质量好的光驱采用的是先进的容错技术和较好的伺服系统，加上中等功率的激光发射，在读盘能力较强的前提下，始终保持良好
13、的表现。,4CPU占用率：CPU的占用率可以反映光驱BIOS的水平。质量好的光驱可以尽量减少CPU占用率，这实际上主要涉及BIOS的软件算法问题。5平均读取时间：又称平均搜寻时间，是指CD-ROM从光头定位到开始读盘这个过程所需的时间，单位是ns。该参数与传输速率有关。一般来说，该指标越小越好。6缓存：缓存的作用是提供一个数据缓冲区域，将读取的数据暂时保存在缓冲区内，然后一次性进行传输和转换，目的是解决光驱和微机其他部分速度不匹配问题。,524光驱的使用和维护,光驱已经成为个人计算机的标准配置，为我们使用计算机带来了极大的方便，同时也是问题比较多的一个硬件设备。尽管光驱目前的价格不是很贵，但由
14、于光驱是使用频率比较高的一种设备，而组成光驱的核心部件激光头在长时间使用后，经常使光驱出现各种莫名其妙的故障，从而影响了工作效率。为了高效地使用光驱，须掌握下面的一些维护常识。,1.要确保使用质量好的盘片 一台光驱质量下降的决定因素取决于这台光驱经常都读什么样的光盘。质量不好的光盘，如盘片变形、表面严重划伤、污染以及盗版光盘等，在光驱内进行读取时，光学拾取头的物镜将不断地上下跳动和左右摆动，以保证激光束在高低不平和左右偏摆的信息轨迹上实现正确聚集和寻道，加重了系统的负担，加快了机械磨损。同时，为了减少光驱的磨损，延长光驱的使用寿命，不要经常用光驱来长时间播放VCD影碟，因为这样，电机与激光头就
15、增加了工作时间，从而缩短了光驱的使用寿命。另外在关机时，如果劣质光盘留在离激光头很近的地方，那当电机转起来后很容易划伤光头。,2选择一个质量好的光驱 俗话说“工欲善其器，必先利其器”。如果要想让光驱高效工作，必须确保选择一个质量好的光驱。因为质量好的光驱一般纠错能力较强，阅读盘片的速度较快，而且在读取数据的稳定性方面也比较突出。现在市场的光驱品牌很多，比较知名的光驱品牌有acer、aopen、sony、philips、美达、阿帕奇、大白鲨、nec等数十种。光驱品牌的好坏，在一定程度就代表了光驱的性能。因为大厂家的技术和小厂家的技术差别。所以选择一款比较有名气的光驱，无论在技术还是服务方面都是比
16、较周全的选择。,3要经常对光驱做清洁工作 光驱出现读盘速度变慢或不读盘的故障，主要是激光头出现问题所致。除了激光头自身寿命有限的原因外，无孔不入的灰尘也是影响激光头寿命的主要因素。灰尘不仅影响激光头的读盘质量和寿命，还会影响光驱内部各机械部件的精度。所以保持光驱的清洁显得尤为重要。首先要尽可能保持室内的清洁，减少灰尘。还要经常清洁光驱内部组件和激光头。对于光驱的机械部件一般使用棉签擦拭即可，而激光头的清洁有很高的危险性，稍不留意就会造成激光头的损坏，所以如果光驱在保修期内最好交由经销商处理。如果过了保修期也要找个有过拆卸光驱经验的人来指导。另外清洁激光头不能使用酒精和其他清洁剂，可以使用气囊对
17、准激光头吹掉灰尘。,4让光驱处于通风的地方 由于光驱在工作的过程中会产生相当的热量，如果散热不良，轻则阅读数据失败，重则机器会损伤，因此我们要把光驱放在一个通风良好的地方，来保持它具有良好的散热性，以便保证读取数据的 成功率。 5在工作中不能移动光驱 光驱是一种高精设备，工作时激光头在盘片表面的浮动高度只有几微米。当光驱处于读写状态时，一旦发生较大的震动，就可能造成激光头与盘片的撞击，导致损坏。所以不要搬动运行中的光驱。在光驱的安装、拆卸过程中应多加小心，光驱移动、运输时严禁磕碰，最好用泡沫或海绵包装保护一下，尽量减少震动。,6对光驱操作的动作要轻 光驱的托盘托架机构非常单薄，因此在托盘上存取
18、盘片时要小心，不能用力向下压盘，也不能用异物碰撞弹出的托架，否则托架会变形或断裂。在将托架缩回光驱内部时，一定要通过按键或命令由控制电路自动将托架收回，而不应用手强行将托架推回光驱内，以防托架机械损坏和内部装盘机构电气失灵。,7设置缓存来提高光驱的读写速度 在每个光驱的外壳上可能都会标有倍速这个指标，但这个速度通常表示光驱在理想状况下可能达到的最大速度，而在实际的使用的过程中，光驱的读写速度可能还会受到电脑本身运行速度的制约。为此，我们只有通过对电脑的合理设置，来尽量使光驱达到理想值。其实，可以通过设置缓存，来提高光驱的运行速度。通常光驱的缓存是厂家在生产的时候，就在光驱内部建立的“硬”缓存。
19、但我们可以通过相关的光驱优化软件以及提速软件，来设法加大光驱的cache，提高数据传输效率。此外还可以在控制面板中的设备项里，把光驱的DMA（直接存取）打开，这样光驱的速度就会加快。如果光驱带有厂家制作的专门驱动程序，最好给光驱安装。,525光盘,光盘是计算机程序和数据保存和交换的重要存储设备之一，常见的光盘有CD-R、CD-RW和DVD-R和DVD-R/W等。 1CD光盘CD光盘格式和光盘标准很多，应用目的各不相同，下面对CD-R和CD-RW做一个简单介绍。CD-R，英文全称为compact diskrecordable，是一次性写入光盘。CD-R盘片使用有机染料作为记录层的主要材料。目前，
20、市场上最常见的CD-R盘有绿盘、金盘和蓝盘三种。绿盘是用青蓝色、金盘是用金黄色有机染料制作的，而蓝盘则使用了一种叫AZO的有机染料，用银作为反射层。到底哪种盘片好呢？很多人认为使用金盘效果好、质量高，其实这种看法很片面，每种盘都有各自的特点。在挑选CD-R盘片时，这三种盘片都可以放心购买,CD-RW，英文全称为Cd ReWritable，是一种可以重复写入(可擦写)的光盘。CD-RW比CD-R多一层薄膜，而此种薄膜的材质多为银、铟、硒或碲的结晶层，这个结晶层的特点是能呈现出结晶与非结晶的状态。因此在高功率激光的照射后，使这两种状态之间相互转换，而这两种状态也在光盘片上呈现出平面与凹洞的效果。C
21、D光盘主要由保护层、铝反射层、刻槽和聚碳酸脂衬垫组成，激光束必须穿过透明聚碳酸脂衬垫才能到达刻槽，然后经铝反射层进行反射，保护层一般是涂一层漆，一方面保护光盘，另一方面通过搭配漆的颜色做出各种图案标识光盘，光盘结构如图5-9所示。,图5-9 CD光盘结构,2DVD光盘DVD，是英文Digital VideoDisc 与 Digital Versatile Disc的缩写，即数字视频光盘或数字多用途的光盘。它利用MPEG2的压缩技术来储存影像，也可以满足人们对大存储容量、高性能的存储媒体的需求。DVD光盘不仅已在音/视频领域内得到了广泛应用，而且将会带动出版、广播、通信、WWW等行业的发展。从表
22、面上看，DVD光盘和CD光盘很相似，其直径为120mm，厚度为1.2mm。但实质上两者之间有本质的差别。DVD由二个厚度各为0.6mm的基质层粘贴而成，采用多面多层的技术，DVD利用聚焦更集中的红光激光提高了每单位面积的储存密度，因此其储存空间非常大。,DVD光盘可以分为单面单层、单面双层、双面单层和双面双层四种物理结构。图5-10是DVD和CD的凹坑对比图，DVD在道间距和凹坑最小长度上都比CD要小很多，这就是DVD比CD容量高很多的原因。,图5-10 CD与DV凹坑比较,3光盘的工作原理明亮如镜的光盘是用极薄的铝质或金质音膜加上聚氯乙烯塑料保护层制作而成的。与软盘和硬盘一样，光盘也能以二进
23、制数据(由“0”和“1”组成的数据模式)的形式存储文件和音乐信息。要在光盘上存储数据，首先必须借助电脑将数据转换成二进制，然后用激光将数据模式灼刻在扁平的、具有反射能力的盘片上。激光在盘片上刻出的小坑代表“1”，空白处代表“0”。,在从光盘上读取数据的时候，定向光束(激光)在光盘的表面上迅速移动。从光盘上读取数据的电脑或激光唱机会观察激光经过的每一个点，以确定它是否反射激光。如果它不反射激光(那里有一个小坑)，那么电脑就知道它代表一个“1”。如果激光被反射回来，电脑就知道这个点是一个“0”。然后，这些成千上万、或者数以百万计的“ l”和“0”又被电脑或激光唱机恢复成音乐、文件或程序。,4光盘的
24、日常保养光盘驱动器在读光盘时，它的读写头并没有直接与盘面接触，而是悬在盘的表面检测从光盘表面反射的激光差异，进而转换为数据。所以，任何微小的划痕、灰尘、手指印等都会导致数据的读出错误。如果遇到那些永久性的损伤，则会对信息的读取带来更大的危害。因此，注意光盘日常的保养是十分重要的。(1)在日常使用中，对光盘和播放机卡座要注意保持清洁和完好。(2)光盘在拿取和放下时，一定要轻轻拿住它的两边，就像拿照片的底片一样。光盘使用完毕要及时从光驱中取出来，放入封套内或视盘盒内，最好将光盘放在光盘架上。,(3)光盘在临时放置时不要随意乱放，而要将光面朝上。在放回片盒时，应检查光盘和片盒内是否沾有异物，再将视盘
25、放入盒内，以免有不干净的微小杂物划伤光盘表面。(4)经过一个阶段的使用之后，光盘表面很容易沾有脏迹或霉斑，这时，切忌用酒精、汽油、磁头清洁剂等有机溶剂进行擦拭清洗，以免损伤光盘。可以用干净的棉球蘸点清水进行清洗，或是将光盘放在自来水龙头下用凉水轻轻冲洗，然后用软布擦干。除此之外，还可以用专用清洁剂进行清洗。(5)在平时，对光盘不要擦拭过频，需要擦拭时，应从光盘的中心向外做放射形擦拭，而不要沿纹路旋转擦拭。否则，将会影响光盘的播放效果。,(6)在使用过程中，要注意不能使光盘受热。这是因为制造光盘的材料在高温作用下很容易变形，而盘表面存在的任何轻微的弯曲都会影响激光头的工作质量。一旦发现光盘有轻微
26、变形时，应立即停止使用。取出后放入封袋中，将其放到两块玻璃板中间压紧，一般在压放24小时之后，就可以减少变形程度。(7)由于光盘的信息容量很大，信息轨道之间的距离很窄，所以，应避免在有震动、冲击和不稳定的环境中使用。否则，会造成光束紊乱，读取信号失误，出现停顿、跳跃等不良现象，严重影响播放的质量。,526 刻录机的工作原理、使用与维护,CD刻录机所用盘片的容量一般为650700MB，盘片上面记载资料的方式与一般CD光盘片是一样的，也是利用激光束的反射来读取资料，所以CD刻录机具有CD ROM驱动器的功能。DVD刻录机能充分满足人们对于大量数据存储的需求，DVD刻录机不仅可以刻录DVD光盘，还可
27、以刻录普通的CD-R/RW盘片，同时DVD刻录机本身还具备CD ROM驱动器及DVD ROM驱动器的功能。,1. 刻录机的工作原理CD-R刻录机的工作原理是借助于高功率激光照射CD-R光盘的染料层，使其产生化学变化。所谓化学变化，即表示再也无法恢复到原来的状态，所以CD-R光盘片只能写入一次，不能重复写入。由刻录机照射染料层产生化学变化所造成CD-R光盘片平面产生凹洞，而在一般光驱读取这些平面与凹洞所产生的0与1的信号，经过译码器分析后，组织成我们想要看或听的资料CD-RW的刻录原理与CD-R大致相同，只不过盘片上镀的是一层薄膜，这种薄膜的材质多为银、铟、硒或碲的结晶层，这种结晶层能够呈现出结
28、晶和非结晶两种状态，等同于CD-R的平面和凹坑。通过激光束的照射，可以在这两种状态之间相互转换，所以CD-RW盘片可以重复写入。,DVD刻录机是DVD-R/RW 和DVD+R/RW，它们与CD-R/RW一样是在预刻沟槽中进行刻录。不同的是，这个沟槽通过定制频率信号的调制而成为“抖动”形，被称作抖动沟槽。它的作用就是更加精确地控制马达转速，以帮助刻录机准确掌握刻录的时机，这与CD-R/RW 刻录机的工作原理是不一样的。另外，虽然DVD-R/RW 和DVD+R/RW 的物理格式是一样的，但由于DVD+R/ RW刻录机使用高频抖动技术，所用的光线反射率也有很大差别，因此这两种刻录机并不兼容。 DVD
29、-RW 和DVD+RW 与CD-RW 光盘类似，在其记录层上加入了相变材料，可以通过转换其状态来达到多次擦写的目的。在进行写入操作时，激光照射强度提升至最大，使写入区域的相变材料迅速超过熔点温度，之后立即停止照射进行冷却后，该区域就变为非结晶状态。在进行数据擦除时，用中等功率的激光对非结晶状态的区域进行相对长时间的照射，当该区域超过结晶温度时就调低功率，之后该区域就恢复为结晶状态。,随着光驱、DVD、刻录机的出现，使得用户开始面临一种选择，而厂商也在考虑，到底是否可以把这些设备统一到一个设备上面呢？在这样的情况下，Combo横空出世了。Combo集CD-ROM、CD-R/W、DVD-ROM、D
30、VD-R/W为一体，可谓是光存储市场上的一匹“黑马”。Combo以其较高的性能价格比为广大用户所接受。Combo的出现是光存储领域里的一大突破，以先进的技术实现实现多项功能，使用上化繁为简，能节约IDE接口，节约机箱空间与降低功耗，同时具有安装方便的优势，为用户的安装应用提供了极大的方便，这一切都使得Combo在目前市场上极具竞争力。刻录机也有倍速之分，如图5-11所示的 SONY 刻录机的最大刻录倍速为24X、最大擦写倍速为10X 、最大读盘倍速为40X 。,图5-11 SONY刻录机,2刻录机的使用和维护在使用和维护中应注意以下几点。(1)增加系统内存Windows启动以后，要占用大量的系
31、统内存，如果你的系统内存不够多的话，那么在运行一些软件的时候，Windows不得不使用硬盘来虚拟系统内存，而我们在刻录时刻录机也要在硬盘上读取要刻录的数据，硬盘磁头工作负荷过大，刻录出错的概率就会大大增加，所以增加系统内存是改善刻录环境的重要手段之一。(2)不要通过局域网来刻录数据内部局域网使用起来很方便，而且拥有比较高的数据传输率，但并不是说你就可以通过局域网来刻录数据文件了，最好先将要刻录的数据先拷贝到安装刻录机的主机上再进行刻录工作，这样才更加安全。,(3)单独使用一根IDE线和接口有些用户的IDE设备可能比较多，往往将刻录机与其它IDE设备接在一个IDE接口或IDE线上，这样也会降低刻
32、录的安全性，最好是将刻录机单独连结在一个单独的IDE线上，而且跳线也设成Master主跳线口。(4)刻录时关闭所有的后台操作道理和前面提到的增加系统内存一样，主要是改善刻录环境，减少刻录失败的因素。(5)避免长时间的持续刻录过长的工作时间会使刻录机发热量和疲劳度增加，也会造成刻录失败的概率。,3刻录机的日常保养刻录机比起其它的光盘驱动器要娇贵得多，所以在保养时要加倍小心仔细。(1)要注意改善它的工作环境，灰尘对任何光盘驱动器来说都是致命的杀手，CD-RW驱动器也不例外，所以也要在这方面保护你心爱的刻录机。(2)刻录机工作时发热量很大，所以要使用比较宽畅的机箱，另外，不要让它和其它发热量大的设备
33、，如硬盘、CDROM距离太近。(3)刻录机的读盘性能往往很一般，不要用它经常看VCD影碟和读烂盘，这些功能最好另备一个读盘性能比较好的专用CDROM来完成。(4)避免长时间的持续刻录，减缓刻录机的老化。(5)不要使用质量太差的刻录盘片，否则对刻录机的刻录激光头伤害很大。,53 硬盘,531硬盘的分类,硬盘是电脑主要的存储媒介之一，由一个或者多个碟片组成。这些碟片外覆盖有铁磁性材料。绝大多数硬盘都是固定硬盘，被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。,1按盘径尺寸分类硬盘产品按内部盘片分，有5.25、3.5、2.5和1.8英寸，后两种常用于笔记本及部分袖珍精密仪器中，目前台式机中使用最为广泛的是3.5英
34、寸的硬盘。,2按接口类型进行分类硬盘接口是硬盘与主机系统间的连接部件，作用是在硬盘缓存和主机内在之间传输数据。不同的硬盘接口决定着硬盘与计算机之间的连接速度，在整个系统中，硬盘接口的优劣直接影响着程序运行快慢和系统性能好坏。硬盘与微机之间的数据接口，常用的有三大类：IDE接口、SCSI接口和SATA接口硬盘。(1)IDE接口硬盘IDE的英文全称为“Integrated Drive Electronics”，它的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。把盘体与控制器集成在一起的做法减少了硬盘接口的电缆数目与长度，数据传输的可靠性得到了增强，硬盘制造起来变得更容易，因为硬盘生产厂
35、商不需要再担心自己的硬盘是否与其它厂商生产的控制器兼容。对用户而言，硬盘安装起来也更为方便。,IDE这一接口技术从诞生至今就一直在不断发展，性能也不断的提高，其拥有的价格低廉、兼容性强的特点，为其造就了其它类型硬盘无法替代的地位。,(2)SCSI接口硬盘SCSI的英文全称为“Small Computer System Interface”，是同IDE（ATA）完全不同的接口，IDE接口是普通PC的标准接口，而SCSI并不是专门为硬盘设计的接口，是一种广泛应用于小型机上的高速数据传输技术。SCSI接口具有应用范围广、多任务、带宽大、CPU占用率低，以及热插拔等优点，但较高的价格使得它很难如IDE
36、硬盘般普及，因此SCSI硬盘主要应用于中、高端服务器和高档工作站中。,(3)SATA接口硬盘SATA是Serial ATA的缩写，即串行ATA。这是一种完全不同于并行ATA的新型硬盘接口类型，由于采用串行方式传输数据而得名。SATA总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，与以往相比其最大的区别在于能对传输指令（不仅仅是数据）进行检查，如果发现错误会自动矫正，这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。,532硬盘的结构,1硬盘的外部结构硬盘的结构如图5-11所示。（1）电源接口：电源接口与主机电源相连，为硬盘工作提供电源。（2）数据接口：数据接口是硬盘
37、数据和主板控制器间进行信息交换的纽带，通过专用的硬盘电缆把硬盘连接到主板上。（3）控制电路：控制电路板包括主轴调速电路、磁头驱动与服务定位电路、读写电路、控制与接口电路。电路板上还有一块单片机芯片（ROM），其固化的软件可以进行硬盘的初始化，执行加电和启动主轴电机，加电初始寻道、定位以及故障检测等。在电路板上还装有高速缓存芯片，通常为8MB或更大。,图5-11硬盘外部结构,（4）固定盖板：在固定盖上标注了产品的型号、产地及设置数据等。,2硬盘的内部结构硬盘是由硬盘盘片、磁头、磁臂、主轴马达、传动轴等组成。如图5-12所示。（1）磁头：磁头是硬盘中最昂贵的部件，也是硬盘技术中最重要和最关键的一环
38、，它负责数据的读写操作。磁头是电磁感应元件，在它上面有一个电磁感应线圈，而磁盘又是以磁性材料做成的，写有信息的地方被充磁，当磁头扫描磁盘时，由于磁头通过被充磁的磁盘时产生磁感应信号，这信号经放大电路放大后，变成电信号，再经过解码转换为数字信号，传送到内存。,图5-12 硬盘内部结构,（2）硬盘盘片：硬盘盘片是存储信息的场所。其结构如图5-13所示。盘片逻辑上分为磁道、扇区和柱面。,图5-13 磁盘盘片逻辑结构图,磁道：当磁盘旋转时，磁头若保持在一个位置上，则磁头会在磁盘表面划出一个圆形轨迹，这些圆形轨迹就叫做磁道。这些磁道用肉眼是根本看不到的，因为它们仅是盘面上以特殊方式磁化了的一些磁化区，磁
39、盘上的信息便是沿着这样的轨道存放的。一张1.44MB的3.5英寸软盘，一面有80个磁道，而硬盘上的磁道密度则远远大于此值，通常一面有成千上万个磁道。扇区：磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段，这些弧段便是磁盘的扇区，每个扇区可以存放512个字节的信息，磁盘驱动器在向磁盘读取和写入数据时，要以扇区为单位。1.44MB3.5英寸的软盘，每个磁道分为18个扇区。,柱面：硬盘通常由重叠的一组盘片构成，每个盘面都被划分为数目相等的磁道，并从外缘的“0”开始编号，具有相同编号的磁道形成一个圆柱，称之为磁盘的柱面。磁盘的柱面数与一个盘面上的磁道数是相等的。由于每个盘面都有自己的磁头，因此，盘面数等于总的磁头数
40、。只要知道了硬盘的Cylinder（柱面）、Head（磁头）和Sector（扇区）的数目，就可确定硬盘的容量，硬盘的容量=柱面数*磁头数*扇区数*512B。,533硬盘的工作原理,当加电正常工作后，控制电路的单片机利用初始化模块进行初始化工作，此时，磁头置于盘片中心位置，初始化完成后主轴马达将启动并带动磁盘高速旋转，装载磁头的磁臂在传动轴的带动下移动，将浮动磁头置于盘片表面的00磁道，处于等待指令的启动状态。当接口电路接收到微机系统发出的读指令信号后，首先确定所需数据是否在硬盘驱动器的缓冲区中，如果在缓冲区中，则读取数据并发送给系统，如果不在硬盘缓冲区中，控制器将触发磁头的转动装置（传动轴），
41、磁头转动装置带动磁头在磁盘表面上移动至目标磁道（直线移动），主轴马达带动盘片旋转（圆周运动），将所需的数据区域移到磁头下（磁头作直线移动，盘片作,圆周运动，这样磁头可扫描整个盘片的所有磁道），磁头将磁感应信号传送到解码电路，使其变成数字信号，再传送到接口电路，反馈给主机系统完成指令操作。系统将文件存储到磁盘上时，按柱面、磁头、扇区的方式进行，即最先是第1磁道的第一磁头下（也就是第1盘面的第一磁道）的所有扇区，然后，是同一柱面的下一磁头，一个柱面存储满后就推进到下一个柱面，直到把文件内容全部写入磁盘。,534硬盘的基本参数,1容量作为计算机系统的数据存储器，容量是硬盘最主要的参数。硬盘的容量以兆
42、字节（MB）或千兆字节（GB）为单位，1GB=1024MB。但硬盘厂商在标称硬盘容量时通常取1G=1000MB，因此我们在BIOS中或在格式化硬盘时看到的容量会比厂家的标称值要小。硬盘的容量指标还包括硬盘的单碟容量。所谓单碟容量是指硬盘单片盘片的容量，单碟容量越大，单位成本越低，平均访问时间也越短。对于用户而言，硬盘的容量就象内存一样，永远只会嫌少不会嫌多。因此，在购买硬盘时适当的超前是明智的。一般情况下硬盘容量越大，单位字节的价格就越便宜,2转速转速(Rotational speed 或Spindle speed)是指硬盘盘片每分钟转动的圈数，单位为rpm。 早期IDE硬盘的转速一般为520
43、0rpm或7400rpm，如今的硬盘都是7200rpm的转速，而更高的则达到了10000rpm。,3平均访问时间平均访问时间(Average Access Time)是指磁头从起始位置到达目标磁道位置，并且从目标磁道上找到要读写的数据扇区所需的时间。 平均访问时间体现了硬盘的读写速度，它包括了硬盘的寻道时间和等待时间，即：平均访问时间=平均寻道时间+平均等待时间。,硬盘的平均寻道时间(Average Seek Time)是指硬盘的磁头移动到盘面指定磁道所需的时间。这个时间当然越小越好，目前硬盘的平均寻道时间通常在8ms到12ms之间，而SCSI硬盘则应小于或等于8ms。硬盘的等待时间，又叫潜伏
44、期(Latency)，是指磁头已处于要访问的磁道，等待所要访问的扇区旋转至磁头下方的时间。平均等待时间为盘片旋转一周所需的时间的一半，一般应在4ms以下。,4传输速率 传输速率(Data Transfer Rate) 硬盘的数据传输率是指硬盘读写数据的速度，单位为兆字节每秒（MB/s）。硬盘数据传输率又包括了内部数据传输率和外部数据传输率。内部传输率(Internal Transfer Rate) 也称为持续传输率(Sustained Transfer Rate)，它反映了硬盘缓冲区未用时的性能。内部传输率主要依赖于硬盘的旋转速度。外部传输率（External Transfer Rate）也称
45、为突发数据传输率（Burst Data Transfer Rate）或接口传输率，它标称的是系统总线与硬盘缓冲区之间的数据传输率，外部数据传输率与硬盘接口类型和硬盘缓存的大小有关。,串口硬盘是一种完全不同于并行ATA的新型硬盘接口类型，由于采用串行方式传输数据而知名。相对于并行ATA来说，具有非常多的优势。首先，Serial ATA以连续串行的方式传送数据，一次只会传送1位数据。这样能减少SATA接口的针脚数目，使连接电缆数目变少，效率也会更高。实际上，Serial ATA 仅用四支针脚就能完成所有的工作，分别用于连接电缆、连接地线、发送数据和接收数据，同时这样的架构还能降低系统能耗和减小系统
46、复杂性。其次，Serial ATA的起点更高、发展潜力更大，Serial ATA 1.0定义的数据传输率可达150MB/s，这比最快的并行ATA（即ATA/133）所能达到133MB/s的最高数据传输率还高，而在Serial ATA 2.0的数据传输率达到300MB/s，最终SATA将实现600MB/s的最高数据传输率。,5缓存与主板上的高速缓存（RAM Cache）一样，硬盘缓存的目的是为了解决系统前后级读写速度不匹配的问题，以提高硬盘的读写速度。目前，大多数SATA硬盘的缓存为8M，而Seagate的“酷鱼”系列则使用了32M Cache。,535硬盘的维护和保养,硬盘是微机系统中最常用、
47、最重要的存储设备之一，也是故障机率较高的设备之一。而来自硬盘本身的故障一般都很小，主要是人为因素或使用者未根据硬盘特点采取切实可行的维护措施所致。因此，硬盘在使用中必须加以正确维护和保养，否则会出现故障或缩短使用寿命，甚至造成数据丢失，给工作和生活带来不可挽回的损失和不便。,1防震硬盘是十分精密的存储设备，工作时磁头在盘片表面的浮动高度只有几微米。硬盘在进行读写操作时，一旦发生较大的震动，就可能造成磁头与盘片区相撞击，导致盘片数据区损坏或划盘，甚至丢失硬盘内的文件信息。因此在工作时或关机后，主轴马达尚未停机之前，严禁搬运电脑或移动硬盘，以免磁头与盘片产生撞击而擦伤盘片表面的磁层。在硬盘的安装、
48、拆御过程中更要加倍小心，严禁摇晃、磕碰。,2防尘操作环境中灰尘过多，会被吸附到电路板的表面及主轴电机的内部，硬盘在较潮湿的环境中工作，会使绝缘电阻下降，轻则引起工作不稳定，重则使某些电子器件损坏。用户不能自行拆开硬盘盖，否则空气中的灰尘便进入盘内，磁头读/写操作时将划伤盘片或磁头。因此硬盘出现故障时决不允许在普通条件下拆开盘体外壳螺钉。 3硬盘读写时切忌断电在硬盘高速旋转时，忽然关掉电源，将会导致磁头与盘片猛烈磨擦，从而损坏硬盘，所以在关机时，一定要注意面板上的硬盘指示灯，确保硬盘完成读写之后才关机。,4防病毒计算机病毒对硬盘中存贮的信息是一个很大的威胁，所以应利用版本较新的抗病毒软件对硬盘进
49、行定期的病毒检测，发现病毒，应立即采取办法去清除，尽量避免对硬盘进行格式化，因为硬盘格式化会丢失全部数据并缩短硬盘的使用寿命。当从外来软盘拷贝信息到硬盘时，先要对软盘进行病毒检查，防止硬盘由此染上病毒，破坏盘内数据信息。 5防高温硬盘的主轴马达、步进电机(传动轴)及其驱动电路工作时都要发热，在使用中要严格控制环境温度，微机操作室内最好配备空调，将温度调节在20-25。在炎热的夏季，要注意监测硬盘周围的环境温度不要超出产品许可的最高温度(一般为40)。,6防磁场磁场是损毁硬盘数据的隐形杀手，因此，要尽可能地使硬盘不靠近强磁场，如音箱、喇叭、电机、电台等，以免硬盘里所记录的数据因磁化而受到破坏。,54 U盘,所谓“USB闪存盘”（以下简称“U盘”）是基于USB接口、以闪存芯片为存储介质的无需驱动器的新一代存储设备。U盘是采用Flash芯片，Flash芯片可电擦写，在通电以后可改变状态，不通电就固定状态。所以断电以后资料能够保存。 U盘的出现是移动存储技术领域的一大突破，其体积小巧，特别适合随身携带，可以随时随地、轻松交换资料数据，是理想的移动办公及数据存储交换产品。U盘采用USB接口标准，读写速度较快。从稳定性上讲，U盘没有机械读写装置，避免了移动硬盘时容易碰伤、跌落等原因造成的损坏。可在任何带有USB接口的电脑中使用。,
