硬盤故障與維修

1、硬盤是目前PC系統(tǒng)中最主要的存儲設(shè)備，同時硬盤是PC系統(tǒng)中出故障率最高的部件。用戶在使用硬盤過程中，硬盤出現(xiàn)故障怎么辦呢？如果還在質(zhì)保期內(nèi)，當然是盡量找到銷售商要求保修。但現(xiàn)在大多數(shù)IDE硬盤質(zhì)保期只有一年，而大多數(shù)用戶都希望一個硬盤能使用三年以上。如果質(zhì)保期過后硬盤出了故障，就得考慮更換或?qū)λM行修理。筆者這幾年來一直從事硬盤維修工作，經(jīng)常與國內(nèi)外的同行交流，查閱過大量的外文專業(yè)資料，研究使用過多種專業(yè)的硬盤修復(fù)工具，成功修復(fù)了近萬個

2、硬盤。在這里，筆者與讀者探討一些硬盤缺陷及其修復(fù)原理，同時介紹并解釋一些專業(yè)修復(fù)硬盤軟件中常用到的概念。但筆者暫不探討在各種操作系統(tǒng)下硬盤中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)問題及數(shù)據(jù)恢復(fù)問題，而是直接探討硬盤本身的缺陷問題。一、缺陷的分類如果經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)某個硬盤不能完全正常工作，則稱這個硬盤是“有缺陷的硬盤”（DefectHardDisk）。根據(jù)維修經(jīng)驗，筆者將硬盤的缺陷分為六大類：①壞扇區(qū)（Badsect），也稱缺陷扇區(qū)（Defectsect）②磁道伺服缺陷

3、（TrackServodefect）③磁頭組件缺陷（Headsassemblydefect）④系統(tǒng)信息錯亂（Serviceinfmationdestruction）⑤電子線路缺陷（Theboardofelectronicsdefect）⑥綜合性能缺陷（Complexreliabilitydefect）1、壞扇區(qū)（也稱缺陷扇區(qū)）指不能被正常訪問或不能被正確讀寫的扇區(qū)。一般表現(xiàn)為：高級格式化后發(fā)現(xiàn)有“壞簇（BadClusters）；用SCI

4、SK等工具檢查發(fā)現(xiàn)有“B”標記；或用某些檢測工具發(fā)現(xiàn)有“扇區(qū)錯誤提示”等。一般每個扇區(qū)可以記錄512字節(jié)的數(shù)據(jù)，如果其中任何一個字節(jié)不正常，該扇區(qū)就屬于缺陷扇區(qū)。每個扇區(qū)除了記錄512字節(jié)的數(shù)據(jù)外，另外還記錄有一些信息：標志信息、校驗碼、地址信息等，其中任何一部分信息不正常都導(dǎo)致該扇區(qū)出現(xiàn)缺陷。多數(shù)專業(yè)檢測軟件在檢測過程中發(fā)現(xiàn)缺陷時，都有類似的錯誤信息提示，常見的扇區(qū)缺陷主要有幾種情況：①校驗錯誤（ECCuncrectableerrs，

5、又稱ECC錯誤）。系統(tǒng)每次在往扇區(qū)中寫數(shù)據(jù)的同時，都根據(jù)這些數(shù)據(jù)經(jīng)過一定的算法運算生成一個校驗碼（ECC=ErrCrectionCode），并將這個校驗碼記錄在該扇區(qū)的信息區(qū)內(nèi)。以后從這個扇區(qū)讀取數(shù)據(jù)時，都會同時讀取其校檢碼，并對數(shù)據(jù)重新運算以檢查結(jié)果是否與校檢碼一致。如果一致，則認為這個扇區(qū)正常，存放的數(shù)據(jù)正確有效；如果不一致，則認為該扇區(qū)出錯，這就是校驗錯誤。這是硬盤最主要的缺陷類型。導(dǎo)致這種缺陷的原因主要有：磁盤表面磁介質(zhì)損傷、硬

6、盤寫功能不正常、校驗碼的算法差異。②IDNF錯誤（sectIDnotfound），即扇區(qū)標志出錯，造成系統(tǒng)在需要讀寫時系列的硬盤大量出現(xiàn)類似故障；某種故障時有時無等等。二、廠家處理缺陷的方式用戶在購買硬盤時，一般都通過各種工具檢測硬盤沒有缺陷后才會購買。而且，在質(zhì)保期內(nèi)可以找銷售商將硬盤退回廠家修理。那么，廠家如何保證新硬盤不會被檢測到缺陷呢？返修的硬盤又如何處理缺陷呢？首先，讓我們來認識硬盤工廠的一些基本處理流程：1、在生產(chǎn)線上裝配硬

7、盤的硬件部分，用特別設(shè)備往盤片寫入伺服信號（Servowrite）。2、將硬盤的系統(tǒng)保留區(qū)（servicearea）格式化，并向系統(tǒng)保留區(qū)寫入程序模塊和參數(shù)模塊。系統(tǒng)保留區(qū)一般位于硬盤0物理面的最前面幾十個物理磁道。寫入的程序模塊一般用于硬盤內(nèi)部管理，如低級格式化程序、加密解密程序、自監(jiān)控程序、自動修復(fù)程序等等。寫入的參數(shù)多達近百項：如型號、系列號、容量、口令、生產(chǎn)廠家與生產(chǎn)日期、配件類型、區(qū)域分配表、缺陷表、出錯記錄、使用時間記錄、S

8、.M.A.R.T表等等，數(shù)據(jù)量從幾百KB到幾MB不等。有時參數(shù)一經(jīng)寫入就不再改變，如型號、系列號、生產(chǎn)時間等；而有些參數(shù)則可以在使用過程中由內(nèi)部管理程序自動修改，如出錯記錄、使用時間記錄、S.M.A.R.T記錄等。也有些專業(yè)的維修人員可以借助專業(yè)的工具軟件，隨意讀取、修改寫入硬盤中的程序模塊和參數(shù)模塊。3、將所使用的盤片表面按物理地址全面掃描，檢查出所有的缺陷磁道和缺陷扇區(qū)，并將這些缺陷磁道和缺陷扇區(qū)按實際物理地址記錄在永久缺陷列表（P

9、list：Permanentdefectlist）中。這個掃描過程非常嚴格，能把不穩(wěn)定不可靠的磁道和扇區(qū)也檢查出來，視同缺陷一并處理?，F(xiàn)在的硬盤密度極高，盤片生產(chǎn)過程再精密也很難完全避免缺陷磁道或缺陷扇區(qū)。一般新硬盤的Plist中都有少則數(shù)十，多則上萬個缺陷記錄。Plist是保留在系統(tǒng)保留區(qū)中，一般用戶是無法查看或修改的。有些專業(yè)的維修人員借助專業(yè)的工具軟件，可以查看或修改大部分硬盤中的Plist。4、系統(tǒng)調(diào)用內(nèi)部低級格式化程序，根據(jù)相

10、應(yīng)的內(nèi)部參數(shù)進行內(nèi)部低級格式化。在內(nèi)部低級格式化過程中，對所有的磁道和扇區(qū)進行編號、信息重寫、清零等工作。在編號時，采用跳過（skipped）的方法忽略掉記錄在Plist中的缺陷磁道和缺陷扇區(qū)，保證以后用戶不會也不能使用到那些缺陷磁道和缺陷扇區(qū)。因此，新硬盤在出售時是無法被檢測到缺陷的。如果是返修的硬盤，一般就在廠家特定的維修部門進行檢測維修。小知識：什么是硬盤的磁道和扇區(qū)？磁道是磁盤一個面上的單個數(shù)據(jù)存儲圓圈。如果將磁道作為一個存儲單