电脑硬盘技术与圆形硬盘数据线.docx
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电脑硬盘技术与圆形硬盘数据线
电脑硬盘技术与圆形硬盘数据线
活动硬盘技术与常见的故障处理
随着计算机硬件设备的不断更新，文件与软件容量的不断增大以及价格的不断下降，活动硬盘已开始逐渐为人们所接受。
但它与普通硬盘在技术上有什么不同以及它的一般故障如何检修，你知道吗？
一、活动硬盘的基本技术：
一般活动硬盘同样采用Winchester硬盘技术，所以具有固定硬盘的基本技术特征，速度快，活动硬盘的盘片和软盘一样，是可以从驱动器中取出和更换的，存储介质是盘片中的磁合金碟片。
根据容量不出，活动硬盘的盘片结构分为单片单面、单片双面和双片双面三种，相应驱动器就有单磁头、双磁头和四磁头之分。
下面以ORB为例简要介绍活动硬盘的基本技术。
ORB是美国Castlewood公司推出的活动硬盘。
它使用3.5英寸的可移动存储介质，盘片容量为2.2GB。
由于它的传送速率能够达到12.2MB/S，实现与普通硬盘相近的读取速度，有望在将来成为PC机的主流配备。
ORB的主轴转速高达54r/min,采用了MR磁头技术。
它采用分离式的磁头结构：
写入磁头仍采用传统的磁感应磁头，读取磁头则采用新型的MR磁头，即所谓的感应写、磁阻读，从而达到最好的读写性能。
由于MR磁头是通过磁阻变化而不是电流变化去感应信号，因此读取信号与磁道宽度无关，能够高灵敏度地读取盘片数据。
该技术还允许在存储介质上密集存储大量数据，提高了活动硬盘搜索的可靠性，减少了电源消耗，实现了与硬盘速度非常接近的高达10ms的读取速度。
内置磁头清洁系统和防潮设计的采用也是ORB颇具特色的地方。
ORB内置的清洁系统可以在插入盘片后对盘片和磁头进行多次扫描，减少灰尘对盘片和磁头的影响，而独特的防潮设计可以避免潮湿环境的影响，让用户感到更加放心。
由于ORB采用了一种名为“HEADERLESSID”的技术，不用对盘片进行格式化工作，省去了许多麻烦。
Castlewood公司还随产品提供了一系列ORB工具，提供了完备的磁盘操作功能，如硬盘复制、文件复制、盘片复制、写保护和盘片状态报告等。
二、活动硬盘常见故障的分析与处理
1.系统运行时死机
故障现象：
一个活动硬盘，在没有关闭电源前就直接拔下，造成电脑用了一会儿就死机了。
故障分析处理：
关闭活动硬盘电源之前不要拔开电脑并行口与活动硬盘之间的连线，否则会导致系统运行中死机。
当然，一般情况下重新启动电脑就会恢复正常。
2.没有活动硬盘逻辑分区
故障现象：
一个新买的活动硬盘，无论怎样安装驱动程序，都不能出现活动硬盘的逻辑分区。
故障分析处理：
如果活动硬盘没有分区、格式化、就不会产生图标。
可以使用活动硬盘自己的实用程序来分区、进行格式化硬盘。
若使用不惯，则需要把硬盘取出在电脑上的IDE接口分区格式化。
3.自动加电
故障现象：
当把活动硬盘安装在电脑上，还没有打开活动硬盘的电源，就看到活动硬盘的电源指示灯是亮的。
故障分析处理：
因为并行口可以给活动硬盘比较低的电压与电流。
注意，打开活动硬盘电源时，指示灯会显得更亮。
活动硬盘并不是傻瓜型的。
4.无法安装
故障现象：
一台活动硬盘在其他电脑上都能安装，但在某台电脑上就不能安装，而“设备管理器”中并没有任何冲突。
故障分析处理：
尝试降低并行口的速度。
通常，活动硬盘的驱动程序提供下面降速开关参数：
了解硬盘的分区格式
就目前流行的操作系统来看，常用的分区格式有四种，分别是FAT16、FAT32、NTFS和Linux。
FAT16
FAT16是采用的是16位的文件分配表，在早期的MS-DOS和Windows95操作系统中最常见的一种磁盘分区格式。
FAT16能够支持最大为2GB的硬盘。
从早期的MS-DOS、Windows95、Windows97到现在的Windows98、Windows2000、WindowsNT，以及Linux都支持FAT16分区格式。
FAT16分区格式中，一个最大的缺就是：
磁盘利用效率低。
因为在DOS和Windows操作系统中，磁盘文件的分配是以簇为单位的，一个簇只分配给一个文件使用，不管这个文件占用整个簇容量的多少。
这样，即使一个文件很小的话，它也要占用了一个簇，剩余的空间便全部闲置在那里，形成了磁盘空间的浪费。
由于分区表容量的限制，FAT16支持的分区越大，磁盘上每个簇的容量也越大，造成的浪费也越大。
所以为了解决这个问题，微软公司在Win97中推出了一种全新的磁盘分区格式FAT32。
FAT32
FAT32是采用的是32位的文件分配表，使其对磁盘的管理性能大大增强，与FAT16相比它的一个簇的大小要小的多。
因此可以节省磁盘空间FAT32还解决了FAT16对每一个分区的容量只有2GB的限制。
现在的硬盘生产成本下降，随着容量也越来越大，采用FAT32的分区格式后，我们可以将一个大硬盘定义成一个分区而不必分为几个分区使用，大大方便了对磁盘的管理。
而且，FAT32具有一个最大的优点：
在一个不超过8GB的分区中，FAT32分区格式的每个簇容量都固定为4KB，与FAT16相比，可以大大地减少磁盘的浪费，提高磁盘利用率。
目前，支持FAT32分区格式的操作系统有Windows97、Windows98和Windows2000。
但是，这种分区格式也有它的缺点，首先是采用FAT32格式分区的磁盘，由于文件分配表的扩大，运行速度比采用FAT16格式分区的磁盘要慢。
另外，由于DOS不支持这种分区格式，所以采用这种分区格式后，就无法再使用DOS系统。
NTFS
它的优点是安全性和稳定性极其出色，在使用中不易产生文件碎片。
它能对用户的操作进行记录，通过对用户权限进行非常严格的限制，使每个用户只能按照系统赋予的权限进行操作，充分保护了系统与数据的安全。
但是，目前支持这种分区格式的操作系统不多，只有WindowsNT和Windows2000、WindowsXP。
Linux
Linux是操作系统在1999年是最火的，它的磁盘分区格式与其它操作系统完全不同，共有两种。
一种是LinuxNative主分区，一种是LinuxSwap交换分区。
这两种分区格式的安全性与稳定性极佳，结合Linux操作系统后，死机的机会大大减少。
但是，目前支持这一分区格式的操作系统只有Linux。
看了上面对四种分区格式的介绍后，你一定对磁盘的分区格式有所了解。
那么，赶紧根据你所需要安装的操作系统，选择相应的分区格式，给你的硬盘分区吧。
了解硬盘的指标与技术
硬盘的容量几乎连年翻番，硬盘的淘汰、更新频率可能还要高于CPU。
我们有必要熟悉硬盘的一些性能指标和技术，以便明了我们自己在硬盘使用方面的要求，在更新换代时使用上质量可靠、性能稳定的硬盘。
硬盘的一些性能指标
1.主轴转速
硬盘的主轴转速是决定硬盘内部数据传输率的决定因素之一，它在很大程度上决定了硬盘的速度，同时也是区别硬盘档次的重要标志。
目前7200rpm的硬盘是主流产品，SCSI硬盘的主轴转速已经高达15000rpm，当然其价格让普通用户难以接受。
2.寻道时间
该指标是指磁头移动到数据所在磁道所用的时间，单位为毫秒（ms）。
平均寻道时间则为磁头移动到正中间的磁道需要的时间。
注意它与平均访问时间的差别。
硬盘的平均寻道时间越小性能则越高。
现在使用的硬盘平均寻道时间当在10ms以下。
3.单碟容量
因为标准硬盘的碟片数是有限的，靠增加碟片来扩充容量是有限度的。
只有提高每张碟片的容量才能从根本上解决这个问题。
大容量硬盘采用GMR巨阻型磁头，磁碟的记录密度大大提高，硬盘的单碟容量也相应提高了。
4.潜伏期
当磁头移动到数据所在的磁道后，等待所要的数据块继续转动（半圈或多些、少些）到磁头下的时间，其单位为毫秒（ms）。
平均潜伏期就是盘片转半圈的时间。
5.硬盘表面温度
该指标表示硬盘工作时产生的热量使硬盘密封壳温度上升的情况。
硬盘工作时产生的温度过高将影响薄膜式磁头的数据读取灵敏度，因此硬盘工作表面温度较低的硬盘有更稳定的数据读、写性能。
6.道至道时间
该指标表示磁头从一个磁道转移至另一磁道的时间，单位为毫秒（ms）。
7.高速缓存
指硬盘内部的高速存储器。
大容量硬盘的高速缓存一般为512KB～2MB，2MB缓存是目前IDE硬盘的主流。
8.全程访问时间
该指标指磁头开始移动直到最后找到所需要的数据块所用的全部时间，单位为毫秒（ms）。
而平均访问时间指磁头找到指定数据的平均时间。
通常是平均寻道时间和平均潜伏时间之和。
9.最大内部数据传输率
该指标名称也叫持续数据传输率（sustainedtransferrate），单位为Mb/s。
它是指磁头至硬盘缓存间的最大数据传输率，一般取决于硬盘的盘片转速和盘片线密度（指同一磁道上的数据容量）。
注意Mb/s或Mbps与MB/s含义的不同，前者是兆位/秒的意思，如果需要转换成MB/s（兆字节/秒），就必须将Mbps数据除以8（一字节8位数）。
例如某硬盘给出的最大内部数据传输率为131Mbps,但如果按MB/s计算就只有16.37MB/s。
10.连续无故障时间（MTBF）
该指标是指硬盘从开始运行到出现故障的最长时间，单位为小时。
一般硬盘的MTBF至少在30000小时以上。
11.外部数据传输率
也称为突发数据传输率，它是指从硬盘缓冲区读取数据的速率。
在广告或硬盘特性表中常以数据接口速率代替，单位为MB/s。
目前主流的硬盘已经全部采用UltraDMA/66/100技术，外部数据传输率可达66MB/s或100MB/s。
硬盘应用的一些技术
1.Drive-TIP技术
Drive-TIP是英文DriveTemperatureIndicatorProcessor的缩写，中文含义是硬盘温度监测仪。
该技术是一项旨在提高硬盘可靠性和使用性能的技术。
它通过温度感应器来监测并报告驱动器温度是否明显超过预先设定的.温度阈值，一旦明显超温，即采取相应的措施，如关闭驱动器来降低温度。
这对于空间有限的笔记本专用硬盘来说是非常必要的。
2.UltraATA/66/100技术
此技术把ATA接口的最高传输速率提升到了66MB/s和100MB/s，在提高传输速率的同时，Ultra
ATA/66/100还通过改进信号的时钟边沿特性并使用CRC循环冗余纠错技术，保证了在高速传输过程中数据的完整性。
UltraATA/6/100向后兼容UltraATA/33，IDE接口同样为40线，但使用的电缆为80芯，比原来的IDE电缆增加了40根地线，这种设计可以降低相邻信号线之间的串扰。
如果支持UltraATA/66接口的硬盘接在了40芯的老式电缆上，硬盘自动能以UltraATA/33模式工作。
为了使用UltraATA/66/100接口，硬盘、主板和操作系统都必须提供相应的支持。
3.Load/Unload技术
适合笔记本电脑硬盘使用，因为笔记本电脑硬盘在工作时，磁头在盘片表面飞行，与盘片距离仅为约十万分之一英寸（比灰尘或指纹还要小）。
光滑的磁盘表面和日趋降低的飞行高度增加了读写头和磁面碰撞的几率，也使硬盘的损坏几率随之而增加。
而Load/Unload技术可使硬盘磁头在不工作时停泊在磁盘外面的专用槽中，大大降低了磁头与磁面的碰撞几率，从而延长硬盘的使用寿命。
4.SPS技术
SPS是英文ShockProtectionSystem的缩写。
硬盘非常怕震动，不管电源是否已经启动，只要硬盘受到了撞击或震动，或多或少总有数据受到一定程度的损伤，如果处于运转状态的硬盘受到震动或撞击，所造成的“伤害”会更大。
SPS这种技术可以把硬盘因冲击而造成的损害降到最低的程度。
5.ABLE技术
ABLE是英文AdaptiveBatteryLifeExtender的缩写，该技术一般也用于笔记本硬盘之中，它的优点是可以使笔记本电脑硬盘的耗电量降低大约20%，从而有效延长电池的使用时间，使用户不必被电池使用时间问题困扰。
6.IEEE1394技术
IEEE1394又称为Firewire（火线）或P1394技术，它是一种高速串行总线，现有的IEEE1394标准支持100Mbps、200Mbps和400Mbps的传输速率，将来会达到800Mbps、1600Mbps、3200Mbps甚至更高，如此高的速率使得它可以作为硬盘、DVD、CD-ROM等大容量存储设备的接口。
IEEE1394将来有望取代现有的SCSI总线和IDE接口。
7.S.M.A.R.T技术
该技术的英文全称是Self-MonitoringAnalysis&&ReportingTechnology，中文含义是自动监测分析报告技术。
这项技术指标使得硬盘可以监测和分析自己的工作状态和性能，并将其显示出来。
用户可以随时了解硬盘的运行状况，遇到紧急情况时，可以采取适当措施，确保硬盘中的数据不受损失。
采用这种技术以后，硬盘的可靠性得到了很大的提高。
8.GMR技术
该技术的英文全称是GiantMagnetoresistive，中文含义是巨磁阻磁头。
GMR技术的磁头与MR磁头一样，是利用特殊材料的电阻值随磁场变化的原理来读取盘片上的数据，但是GMR磁头使用了磁阻效应更好的材料和多层薄膜结构，比MR磁头更为敏感，相同的磁场变化能引起更大的电阻值变化，从而可以实现更高的存储密度，MR磁头能够达到的盘片密度为3Gbit-5Gbit/in2（千兆位每平方英寸），而GMR磁头可以达到10Gbit-40Gbit/in2以上。
9.DPS技术
DPS是英文DataProtectionSystem的缩写，适合Quantum品牌EnhancedIDE接口且支持S.M.A.R.T.规格的硬盘，它可以让用户确定自己的硬盘是否真正发生了问题。
用户可以在Quantum的网站上下载qdps.exe软件，如果觉得硬盘似乎有问题时，就可以用软盘开机，执行qdps.exe，以测试一下硬盘到底有没有问题。
10.OAW技术
该技术是英文OpticallyAssistedWinchester的缩写，它的中文含义是光学辅助温氏技术。
它把传统的磁读写头和低强度激光束结合在一起，激光束通过光纤进入磁头，再通过一个微电机驱动的镜子反射到磁盘表面，从而实现磁头的精确定位。
OAW技术能够在1英寸宽的范围内写入105000个以上的磁道，硬盘单碟容量可达36GB以上。
11、SB技术
SB是英文ShockBlock的缩写，是Maxtor硬盘所采用的一种技术。
这种设计的目的就是在于尽量降低读写磁头弹离碟片的可能性，如果读写磁头没有弹离碟片，就不会有碟片被读写磁头敲击而产生屑片的情况发生。
12、Ultra160/m
Ultra160/m是SCSI接口硬盘的高一级标准，它以Ultra3SCSI为基础，传输速率高达160MB/s。
弄清圆形硬盘数据线的奥秘
自己组装电脑的朋友大多会遇到这样的问题：
硬盘线一多，机箱内部马上就显得乱七八糟。
不过现在市面上出现了一种圆形的硬盘线，无论是前后弯曲还是左右旋转都很自如。
这种硬盘线与传统排式硬盘线有什么区别呢？
使用后又有什么特别的效果？
圆形线的内部结构
圆形硬盘线其实就相当于将支持UltraATA66/100/133标准的80芯硬盘数据排线一根根撕开，然后再用塑料管套起来一样，将线束在一起后横向宽度大大缩小，整根数据线显得非常的简洁、漂亮，而外侧的套筒五颜六色，能够满足用户的视觉感受，搭配透明机箱能够体现出时尚的味道，而且圆形硬盘线由于截面积小而不会阻碍机箱内气流的流动方向，这也就是圆形硬盘线也叫做“散热”线的缘故。
圆形线潜在的问题
从前面的介绍不难看出――圆形硬盘线的每根数据传输线之间的距离被大大拉近了！
用于屏蔽的地线也将不再发生作用，那么这种圆形硬盘线会不会对数据传输产生不良影响呢？
让我们还是用实际测试来说明问题吧。
用圆形硬盘线连接好硬盘和主板，通过Winbench99测试硬盘接口的持续传输率和应用程序模拟使用的结果来考验这种方式下硬盘的工作速度和状态，然后再用一根支持UltraATA66/100/133的硬盘排线连接，做同样的测试。
结果表明使用了这种硬盘线后在持续传输率和工作速度上与传统排线没有什么明显区别，性能既不会变坏也不会转好，而实际使用中也不会感觉到两类线之间的差异，看来说圆形硬盘线好的有些夸大其词，而前面的担心也没有发生。
其实性能上没有明显的提高并不难预计，但为什么使用这种硬盘线时也没有恶化的趋势？
这恐怕就是理论设计时预留空间的问题了，也就是说恶化也许会产生，但因为负作用较小而不会对实际的操作产生影响，所以大家还是可以放心使用这种数据线的。
圆形数据线的巧妙之处
其实拆解硬盘排线由来已久，在使用40芯排线时就有DIY将其分成4股而捆扎起来，同样能减少排线的宽度，而采用40根独立的花线制作的圆形硬盘线也早在日本市场上出现，现在大家使用的只是将其增加到80根而已，本质都没有变化。
常见的圆形硬盘线中，有些就是从80芯的排线上撕开来再扎起来的，然后在外面套上热缩套管后用热风吹拂套管将线捆扎起来，这种圆形硬盘线的各个数据线之间没有形成良好的隔离和屏蔽，存在干扰的可能。
初期的圆形硬盘线没有很好地考虑隔离和屏蔽
有的圆形硬盘线并不是简单地捆扎起来，而是按照原来排线的对应关系将相邻的两条数据线相互缠绕在一起后再捆扎起来，由于新加入的40根地线正好安排在原来信号线的当中，经过缠绕后能形成一定的屏蔽作用，效果略好于第一种情况。
此外，厂家往往还在圆形硬盘线的外部套上一层金属网用于屏蔽，隔离外界的电磁辐射，最后再用胶套套住金属屏蔽网。
这种数据线做工更精细，但由于屏蔽层没有合理接地，而硬盘接口的数据线为非平衡式传输，两线相互缠绕后的屏蔽效果并不明显，因此其所谓屏蔽大多也是出于心理安慰。
增加了一层金属网屏蔽层的圆形硬盘线，做工精细了一些还有一种圆形数据线与第二种类似，但外层屏蔽网上还带有一个接地线，可以固定在主板与机箱连接的固定螺丝上，显然这么做的目的就是为了让外层金属网接地以便更好地形成屏蔽的效果，但由于主板上的地线分为电源地线、数据地线等多种，盲目接地也未必能形成真正的保护。
总结
现在大家已经知道圆形硬盘线更多的还是出于美观考虑，在性能上属于不好也不坏的那种。
选购时要尽量挑选那些有互绞连接和外层有屏蔽网的圆形数据线，当然有了另外的接地线也会更加让人放心，挑选时要注意线的柔软性和接头的可靠性，使用时不能出现异常情况，硬盘指示灯也应该能正常工作。
由于圆形硬盘线生产技术已经不再神秘，一些外层带有荧光物质等花样翻新的圆形硬盘线也开始层出不穷，大家能有更多的选择机会。
其实随着SerialATA的临近，圆形硬盘线也在唱着最后的挽歌，但美化机箱却是大家的心愿，小小地放松一下，让硬盘和机箱也“时尚”一下吧。
挽救硬盘数据实例
我公司有一台式计算机，配置为Celeron300，32M内存，4.3G硬盘，创宏主板，硬盘安装WIN95系统，因工作需要需安装WIN98，因手头没有WIN98升级安装光盘，只有WIN98完全安装光盘。
因而需将WIN95卸掉，以前笔者也曾做过类似的工作，但是是将WIN95的安装目录删除，然后用WIN98启动盘启动计算机及光驱安装WIN98。
这次笔者从控制面板中用添加/删除程序将WIN95卸掉后，用WIN98启动盘启动计算机后发现键入C：
后，C盘为空，键入D：
，出现invaliddriver提示。
因该计算机在分厂使用，为保证安全拆除了软驱和光驱，因而硬盘上的数据无任何备份，D盘中有工艺设计人员四个月中用AUTOCADR13绘制的大量图形文件，丢失了损失惨重。
情急之下拿到别的WIN95系统计算机上查看也只有一个分区，且看不见任何文件。
想了想，试试SCANDISK吧。
运行SCANDISK，提示硬盘出现directorystructure错误，键入Y进行修复后找到了一系列DIR0001，DIR0002，….丢失的文件目录，在修复文件系统时找回FILE0001.CHK，FILE0002.CHK…丢失的文件。
面对这些.CHK文件，怎样恢复成原样，笔者可犯了难。
忽又想起NORTON来，将这块硬盘安装到别的WIN95系统计算机上做为从动盘启动计算机，在主动硬盘上安装NortonUtilities，运行该软件中的DiskDoctor，再一次对坏硬盘的directorystructure进行修复，然后提示硬盘无错误。
但我要的不是.CHK文件，而是.txt，.exe，.com等文件。
试着将.CHK文件用记事本打开，看到的是一堆陌生的字符，强行改变后缀也无法恢复原样。
左思右想猛然想起KV300能通过重建硬盘分区表的办法，挽救因感染病毒而不被认可的硬盘上的数据，这种办法也许可行。
可是硬盘分区表数据去哪找，相同厂家、相同容量、相同分区的硬盘分区表可否借来一用。
说干就干，找到有相同厂家、相同容量、相同分区的硬盘的计算机后，用KV300/B将硬盘分区表导出。
将好硬盘的数据线拔下，安装坏硬盘后用KV300启动，运行KV300/HDPT.DAT，恢复坏硬盘的硬盘分区表。
键入DIRC：
，还是没发现丢失的数据，DIRD：
，还是提示invaliddriver，不理会它，将好硬盘数据线插好，将坏硬盘做为从动盘启动WIN95，打开资源管理器，久违的.dwg文件终于出现了。
只是C盘上的数据没有恢复出来，究其原因是做过了SCANDISK并对C盘上进行了写的操作覆盖了已有数据。
硬盘上的重要数据恢复出来了，总算松了一口气，但令我百思不得其解的是，卸掉WIN95怎么会造成硬盘不被认可的现象，后想起因公司有大量计算机需装软件，而所装的计算机配置一样，就用ghost软件对硬盘进行了克隆操作，WIN95不是安装到硬盘上的，而是克隆的造成卸掉WIN95后硬盘分区表损坏，硬盘不被认可的现象。
这次事件后使我认识到硬盘分区表备份的重要性，同时也认识到硬盘损坏后，在修复时千万不能轻意对硬盘进行写的操作，否则硬盘上的数据将永远也找不回来了。
硬盘的大敌
本文要叙述的是会造成硬盘毁灭性故障的错误及操作，不是一般的磁盘和系统错误，这些故障通常没有先兆，一旦出现，在BIOS里也不能认出硬盘，硬盘数据挽回的可能性极小，此所谓硬盘之大敌。
一般地，现在的硬盘都加入了S.M.A.R.T的自动侦测技术，以便让用户能在致命的故障出现前看到先兆，备份好数据――但这都是针对正常操作情况下设计的，如果用户的使用方法如下所列，故障的出现将可能是无先兆的，也就是突然死亡。
一、在开机和关机的时候突然强行切断电源
现在的电源及主板的ATX设计，普遍实现了软关机的功能。
这种设计让人倍感方便。
但是软关机要先完成一系列的关闭正在运行的程序的操作，加上各种操作系统及各主板厂家设计上的兼容性、BUG，Windows在进行关闭应用程序然后切断电源的时候经常会出现死机，大家可能在很多论坛及报刊的问答专栏里，都见过问“为什么在软关机的时候死机”的问题――此时硬盘的复位动作很可能还没完成，如果用户采用强行切断电源的做法，硬盘物理受损的可能性很大。
*正确的做法：
如果在软关机时候出现死机，应该是按RESET键，让系统重新进入Windows后，再正式完成关机操作――这样可能会繁琐一点，但是能保证硬盘安全地复位，对你上千元的硬盘来说，安全第一啊。
还有就是开机的时候进行的切断电源：
在正常状态下当然没人会做这么无聊的操作，但是当出现一些诸如显示卡或是内存没插好、视频线松了的
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