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1、第第7章章 外存系统故障维修外存系统故障维修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1第7章 外存系统故障维修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。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。主讲：XX老师2第7章 外存系统故障维修7.1 闪存系统故障维修7.1.1 闪存的基本类型NOR（异或）型闪存：由Intel和AMD公司主导，用于程序储存和运行。NOR闪
2、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3第7章 外存系统故障维修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。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4第7章 外存系统故障维修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
3、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5第7章 外存系统故障维修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。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6第7章 外存系统故障维修7.1 闪存系统故障维修7.1.2 闪存存储单元工作原
4、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7第7章 外存系统故障维修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8第7章 外存系统故障维修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
5、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9第7章 外存系统故障维修7.1 闪存系统故障维修7.1.4 NAND闪存结构与性能NAND闪存接口位宽为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10第7章 外存系统故障维修7.1 闪存系统故障维修7.1.4 NAND闪存结构
6、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11第7章 外存系统故障维修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 技技术指指标技技术参数参数技技术指指标技技术参数参数芯片型号HY27UK08BGFM页随机存取时间25s（最大）存储容量4GB（4G8bit）页顺序存取时间30ns（最小）接口位宽8bit页编程时间（写）200m页尺寸(2KB+64B)字节快速块擦除时间2ms块尺寸(128KB+4KB)字节写/擦除次数10万次阵列大小(2KB+64B)字节64页16 384块*数据保存时间10年工作电压2.7V3.6V芯
7、片封装48脚TSOP1主讲：XX老师12第7章 外存系统故障维修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各种非易失性半导体存储器技术比较 技技术指指标FlashFlashNV SRAMMRAMFRAMOUMDRAM非易失性具备具备具备具备具备具备具备具备不具备读速度中等中等中等中等快快快快中等写速度慢慢慢慢快快快快中等随机存取不支持不支持不支持不支持支持支持支持支持支持写入次数10106 6无限101210121012无限芯片密度高高高高低高中等高中等读特性非破坏非破坏非破坏非破坏非破坏非破坏破坏非破坏破坏耗电量中等中等中等中等低中等低中等高市
8、场应用主流主流主流主流成熟研发中小量应用研发中主流主讲：XX老师13第7章 外存系统故障维修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14第7章 外存系统故障维修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。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15第7章
9、 外存系统故障维修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16第7章 外存系统故障维修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17第7章 外存系统故障维修7.1 闪存
10、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18第7章 外存系统故障维修7.1 闪存系统故障维修7.1.9 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19第7章 外存系统故障维修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
11、动固态盘。主讲：XX老师20第7章 外存系统故障维修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21第7章 外存系统故障维修7.1 闪存系统故障维修7.1.9 固态盘技术与性能主讲：XX老师22第7章 外存系统故障维修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；US
12、B硬盘主要用作移动存储设备。（1）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23第7章 外存系统故障维修7.2 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24第7章 外存系统故障维修7.2 硬盘系统故障维修7.2.1 硬盘基本组成（2）盘片伺服孔硬盘伺服孔用于磁头定位信号写入。3硬盘内部组成硬盘主要部件有盘片组件、磁头组件、控制电路板（PCB）、盘体和盖板等。主讲：XX老师25第7章 外存系统故障维修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
13、26第7章 外存系统故障维修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15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。主讲：XX老师27第7章 外存系统故障维修7.2 硬盘系统故障维修7.2.1 硬盘基本组成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。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28第7章 外存系统故障维修7.2 硬盘系统故障维修7.2.1 硬盘基本组成悬挂架 平直线
14、圈越位档块信号线 前置放大器磁头主讲：XX老师29第7章 外存系统故障维修7.2 硬盘系统故障维修7.2.1 硬盘基本组成6控制电路板组件控制电路芯片：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30第7章 外存系统故障维修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31第7章 外存系统故障维修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
15、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。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32第7章 外存系统故障维修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33第7章 外存系统故障维修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
16、“磁阻效应”，即磁头中导体的电阻值，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34第7章 外存系统故障维修7.2 硬盘系统故障维修7.2.2 硬盘工作原理GMR读磁头磁感应写磁头磁粒子档块主讲：XX老师35第7章 外存系统故障维修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36第7章 外存系统故障维修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（数字信号处理）芯片；磁头组件电路；
17、主轴电机/音圈电机控制电路；高速缓存等。主讲：XX老师37第7章 外存系统故障维修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38第7章 外存系统故障维修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39第7章 外存系统故障维修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
18、，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40第7章 外存系统故障维修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；隐藏部分包括固件区和用于替代缺陷扇区的保留区。主讲：XX老师41第7章 外存系统故障维修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
19、。主讲：XX老师42第7章 外存系统故障维修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43第7章 外存系统故障维修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-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44第7章 外存系统故障维
20、修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大的影响。主讲：XX老师45第7章 外存系统故障维修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4
21、6第7章 外存系统故障维修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47第7章 外存系统故障维修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48第7章 外存系统故障维修7.2 硬盘系统故障维修7.2.6 硬盘接口类型电源插头信号插头电源插头信号插头主讲：XX老师49第7章 外存系统故障维修7.2 硬盘系统故障维修7.
22、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/sSATA最大线路连接长度为1mSATA提供+12V、+5V和+3.3V的电压主讲：XX老师50第7章 外存系统故障维修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51第7章 外存系统故障维修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
23、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52第7章 外存系统故障维修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53第7章 外存系统故障维修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
24、读写电子器件上。主讲：XX老师54第7章 外存系统故障维修7.2 硬盘系统故障维修7.2.7 硬盘设计技术水平磁记录垂直磁记录主讲：XX老师55第7章 外存系统故障维修7.2 硬盘系统故障维修7.2.7 硬盘设计技术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56第7章 外存系统故障维修7.2 硬盘系统故障维修7.2.7 硬盘设计技术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
25、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扇区。主讲：XX老师57第7章 外存系统故障维修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58第7章 外存系统故障维修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RA
26、ID级别大小并不代表技术的高低主讲：XX老师59第7章 外存系统故障维修7.2 硬盘系统故障维修7.2.8 RAID磁盘阵列技术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60第7章 外存系统故障维修7.2 硬盘系统故障维修7.2.8 RAID磁盘阵列技术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61第7章 外存系统故障维修7.2 硬盘系统故障维修7.2.8 RAID磁盘阵列技术5RAID 5校验技术RAID 5对硬盘数据进行纠错校验。性
27、能提高70%；硬盘利用率90%；可纠错。主讲：XX老师62第7章 外存系统故障维修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63第7章 外存系统故障维修7.2 硬盘系统故障维修7.2.9 硬盘主要技术性能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64第7章 外存系统故障维修7.2 硬盘系统故障维
28、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65第7章 外存系统故障维修7.2 硬盘系统故障维修7.2.10 硬盘数据结构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66第7章 外存系统故障维修7.2 硬盘系统故障维修7.2.10 硬盘数据结构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系统中，文件按簇进行分配和管理。主讲：XX老师67第7章
29、 外存系统故障维修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68第7章 外存系统故障维修7.2 硬盘系统故障维修7.2.12 硬盘常见故障分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
30、后，不要向硬盘中拷贝任何文件。主讲：XX老师69第7章 外存系统故障维修7.2 硬盘系统故障维修7.2.12 硬盘常见故障分析故障故障现象象故障主要原因分析故障主要原因分析蓝屏、花屏硬盘发热、硬盘工作电压过高或过低等死机硬盘电路故障、外设太多导致电源功率不足等BIOS中可以找到硬盘，但是不能引导系统扇区损坏、操作系统引导文件破坏、硬盘0磁道损坏、硬盘扇区逻辑错误，如簇链丢失、IDE硬盘上的主从跳线错误等BIOS中找不到硬盘参数硬盘电路损坏、硬盘信号线接触不良、硬盘信号线接反、电源接头未插牢、主板南桥芯片故障、电源供电不足等数据丢失错误操作、扇区损坏、静电干扰、硬盘发热严重、病毒破坏等硬盘容量减
31、少磁道或扇区损坏、文件簇链丢失、临时文件太多、MBR参数块错误等硬盘速度过低文件碎片太多、安装太多应用软件、磁盘老化硬盘出现“咔咔”声机械控制部分故障、传动臂故障、盘片有严重损伤等主讲：XX老师70第7章 外存系统故障维修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老师71第7章 外存系统故障维修7.3 光盘系统故障维修7.3.2 只读光盘物理结
32、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72第7章 外存系统故障维修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73第7章 外存系统故障维修7.3 光盘系统故障维修7.3.3 读写光盘物理结构BD-R/DVD-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
33、-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74第7章 外存系统故障维修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75第7章 外存系统故障维修7.3 光盘系统故障维修7.3.4 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76第7章 外存系统故障维修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
34、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77第7章 外存系统故障维修7.3 光盘系统故障维修7.3.5 光盘文件系统Joliet文件系统最多允许64个字符，文件名和路径加起来不超过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78第7章 外存系统故障维修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、
35、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79第7章 外存系统故障维修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80第7章 外存系统故障维修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
36、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81第7章 外存系统故障维修7.3 光盘系统故障维修7.3.8 光驱常见故障分析故障故障现象象主要故障原因分析主要故障原因分析不能读盘激光头表面污垢、激光头老化、激光头定位不准、光驱机械振动太大、光盘凹痕太小、光盘变形、光盘有划痕、光盘数据格式不兼容等光驱挑盘、读盘中途出错、光盘质量太差、激光头功率不够、光盘夹紧机构压力不够、光驱电磁干扰太大、病毒影响等读盘不稳定光盘质量差、光盘厚薄不均、光盘夹紧机构松动等舱门无法弹出光驱传动松动、润滑不良、弹出开关损坏、光驱信号线接反等光驱读盘速度慢激光头老化、光盘质量太差、光驱信号线质量不佳等光驱图标丢失主板驱动程序冲突、注册表被修改、病毒造成、光驱连线不正常、安装了某些虚拟光驱软件等主讲：XX老师82第7章 外存系统故障维修 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【本章结束本章结束】主讲：XX老师83第7章 外存系统故障维修
