第7章习题参考答案 7-l【习题】说明NOR闪存和NAND闪存各自的特点。 答：1、NOR闪存适合于频繁地随机读操作的场合，通常用于存储程序代码，并直接在闪存 内运行。如微机中的BIOS芯片，手机和PDA中的存储芯片，交换机、路由器中的存储器 等。 2、NAND闪存成本低，而单芯片容量比DRAM大。因此，NAND闪存主要用来存储 用户资料，如U盘、数码存储卡、固态硬盘等。 7-2【习题】闪存如何进行数据写入操作。 答：闪存的写入操作必须在空白存储区域进行，如果目标存储区域己经有数据，必须先擦除 后写入，因此擦除操作是闪存的基本操作，区块是闪存中最小的可擦除实体。擦除一个区块 就是把所有位设置为“1”。 7-3【习题】说明固态硬盘与机械硬盘技术性能上的差异。 答：1、固态硬盘的平均读取速度高于机械硬盘： 2、固态硬盘内部不存在任何机械部件，抗震动性能高于机械硬盘： 3、固态硬盘的功耗低于而机械硬盘： 4、固态硬盘的写入速度低于而机械硬盘： 7-4【习题】硬盘有哪些主要组成部件。 答：硬盘的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。 7-5【习题】说明直流平衡问题。 答：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， 这称为直流平衡问题。因此需要对存储在磁盘中的二进制数据进行编码，编码的目的是保证 稳定的直流平衡，即信号“0”与信号“1”的编码个数相当。 7-6【习题】说明硬盘温彻斯特(Winchester)技术的特点。 答：采用密封、固定并高速旋转的镀磁盘片，磁头沿盘片径向移动，磁头悬浮在高速转动的 盘片上方，而且不与盘片直接接触，这是机械硬盘的基本工作原理。 7-7【习题】说明SATA接口的技术特点。 答：SATA(串行ATA)是一种硬盘高速串行接口，它采用点对点方式进行数据传输，接口 及连接线缆针脚较少，成本较低。 7-8【习题】说明RAD0和RAD1技术特点。 答：1、RAD0采用无数据冗余的存储空间条带化技术，具有成本低、读写性能极高等特点： 2、RAD1采用两块硬盘数据完全相同的镜像技术，这等于内容彼此备份。 7-9【习题】说明光盘数据存储的特点。 答：1、光盘的基本存储单位也是扇区，扇区数据容量为2KB:
第 7 章 习题参考答案 7-1【习题】说明 NOR 闪存和 NAND 闪存各自的特点。 答：1、NOR 闪存适合于频繁地随机读操作的场合，通常用于存储程序代码，并直接在闪存 内运行。如微机中的 BIOS 芯片，手机和 PDA 中的存储芯片，交换机、路由器中的存储器 等。 2、NAND 闪存成本低，而单芯片容量比 DRAM 大。因此，NAND 闪存主要用来存储 用户资料，如 U 盘、数码存储卡、固态硬盘等。 7-2【习题】闪存如何进行数据写入操作。 答：闪存的写入操作必须在空白存储区域进行，如果目标存储区域已经有数据，必须先擦除 后写入，因此擦除操作是闪存的基本操作，区块是闪存中最小的可擦除实体。擦除一个区块 就是把所有位设置为“1”。 7-3【习题】说明固态硬盘与机械硬盘技术性能上的差异。 答：1、固态硬盘的平均读取速度高于机械硬盘； 2、固态硬盘内部不存在任何机械部件，抗震动性能高于机械硬盘； 3、固态硬盘的功耗低于而机械硬盘； 4、固态硬盘的写入速度低于而机械硬盘； 7-4【习题】硬盘有哪些主要组成部件。 答：硬盘的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。 7-5【习题】说明直流平衡问题。 答：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， 这称为直流平衡问题。因此需要对存储在磁盘中的二进制数据进行编码，编码的目的是保证 稳定的直流平衡，即信号“0”与信号“1”的编码个数相当。 7-6【习题】说明硬盘温彻斯特（Winchester）技术的特点。 答：采用密封、固定并高速旋转的镀磁盘片，磁头沿盘片径向移动，磁头悬浮在高速转动的 盘片上方，而且不与盘片直接接触，这是机械硬盘的基本工作原理。 7-7【习题】说明 SATA 接口的技术特点。 答：SATA（串行 ATA）是一种硬盘高速串行接口，它采用点对点方式进行数据传输，接口 及连接线缆针脚较少，成本较低。 7-8【习题】说明 RAID 0 和 RAID 1 技术特点。 答：1、RAID 0 采用无数据冗余的存储空间条带化技术，具有成本低、读写性能极高等特点； 2、RAID 1 采用两块硬盘数据完全相同的镜像技术，这等于内容彼此备份。 7-9【习题】说明光盘数据存储的特点。 答：1、光盘的基本存储单位也是扇区，扇区数据容量为2KB；
2、光盘与硬盘相反，最内圈光道的起始扇区为1号扇区： 3、光盘采用螺旋型光道，可将光盘内圈和外圈上的扇区长度做到相同。 7-10【习题】绘制FAT32文件系统下的硬盘数据结构图。 系统扇区 操作系统 主引导记录 引导记录 文件分配表 根目录 用户数据区 答： MBR OBR FAT DIR DATA 7-11【讨论】闪存会取代内存吗？ 参考意见： 1、目前闪存按区块写入，而不能以字节为单位进行数据的随机写入： 2、目前闪存的写入速度大大低于DDR内存： 3、硬盘也是以区块（扇区）为单位进行数据写入，因此硬盘在性能上受到了闪存的极 大挑战。 7-12【讨论】有哪些方法可以恢复硬盘中的数据？ 参考意见： I、利用数据恢复软件（如Easy Recovery、Final Data)进行数据文件恢复； 2、利用克隆软件（如Ghost)、自动备份软件进行系统恢复： 3、利用特性设备（如PC-3000、硬盘数据恢复机）进行数据文件恢复。 7-13【讨论】为什么刻录光盘可以进行数据的反复写入。 参考意见： 1、刻录光盘采用了某些具有可逆变晶特性的材料记录数据： 2、用不同功率的激光对可逆变晶特性材料进行照射，就可以使这些材料发生相变，从 而改变存储的数据位： 3、这些材料冷却后变为不透明的非结晶态，所以数据在断电后不会丢失。 7-14【实验】利用工具软件进行硬盘性能检测和数据恢复。 7-15【课程论文】分析提高硬盘存储容量的技术或新型闪存技术。 参考论点： 1、硬盘磁介质对存储容量的影响： 2、硬盘磁头与存储容量技术的关系： 3、单碟存储容量与硬盘传输性能的关系： 4、提高硬盘存储容量的新技术
2、光盘与硬盘相反，最内圈光道的起始扇区为1号扇区； 3、光盘采用螺旋型光道，可将光盘内圈和外圈上的扇区长度做到相同。 7-10【习题】绘制 FAT32 文件系统下的硬盘数据结构图。 答： 7-11【讨论】闪存会取代内存吗？ 参考意见： 1、目前闪存按区块写入，而不能以字节为单位进行数据的随机写入； 2、目前闪存的写入速度大大低于 DDR 内存； 3、硬盘也是以区块（扇区）为单位进行数据写入，因此硬盘在性能上受到了闪存的极 大挑战。 7-12【讨论】有哪些方法可以恢复硬盘中的数据？ 参考意见： 1、利用数据恢复软件（如 Easy Recovery、Final Data）进行数据文件恢复； 2、利用克隆软件（如 Ghost）、自动备份软件进行系统恢复； 3、利用特性设备（如 PC-3000、硬盘数据恢复机）进行数据文件恢复。 7-13【讨论】为什么刻录光盘可以进行数据的反复写入。 参考意见： 1、刻录光盘采用了某些具有可逆变晶特性的材料记录数据； 2、用不同功率的激光对可逆变晶特性材料进行照射，就可以使这些材料发生相变，从 而改变存储的数据位； 3、这些材料冷却后变为不透明的非结晶态，所以数据在断电后不会丢失。 7-14【实验】利用工具软件进行硬盘性能检测和数据恢复。 7-15【课程论文】分析提高硬盘存储容量的技术或新型闪存技术。 参考论点： 1、硬盘磁介质对存储容量的影响； 2、硬盘磁头与存储容量技术的关系； 3、单碟存储容量与硬盘传输性能的关系； 4、提高硬盘存储容量的新技术