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”(Defect Hard Disk)。 根據(jù)維修經(jīng)驗,硬盤的缺陷大致分為六大類 ?、賶纳葏^(qū)(Bad sector),也稱缺陷扇區(qū)(Defect sector) ?、诖诺浪欧毕荩═rack Servo defect) ?、鄞蓬^組件缺陷(Heads assembly defect) ?、芟到y(tǒng)信息錯亂(Service information destruction) ⑤電子線路缺陷(The board of electronics defect) ?、蘧C合性能缺陷(Complex reliability defect) 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(Bad Clusters);用SCANDISK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(ECC uncorrectable errors,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=Error Correction Code),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。導致這種缺陷的原因主要有:磁盤表面磁介質(zhì)損傷、硬盤寫功能不正常、校驗碼的算法差異。 ②IDNF錯誤(sector ID not found),即扇區(qū)標志出錯,造成系統(tǒng)在需要讀寫時找不到相應(yīng)的扇區(qū)。造成這個錯誤的原因可能是系統(tǒng)參數(shù)錯亂,導致內(nèi)部地址轉(zhuǎn)換錯亂,系統(tǒng)找不到指定扇區(qū);也有可能是某個扇區(qū)記錄的標志信息出錯導致系統(tǒng)無法正確辨別扇區(qū)。 ③AMNF錯誤(Address Mark Not Found),即地址信息出錯。一般是由于某個扇區(qū)記錄的地址信息出錯,系統(tǒng)在對它訪問時發(fā)現(xiàn)其地址信息與系統(tǒng)編排的信息不一致。 ?、軌膲K標記錯誤(Bad block mark)。某些軟件或病毒程序可以在部分扇區(qū)強行寫上壞塊標記,讓系統(tǒng)不使用這些扇區(qū)。這種情況嚴格來說不一定是硬盤本身的缺陷,但想清除這些壞塊標記卻不容易。 2.磁道伺服缺陷 現(xiàn)在的硬盤大多采用嵌入式伺服,硬盤中每個正常的物理磁道都嵌入有一段或幾段信息作為伺服信息,以便磁頭在尋道時能準確定位及辨別正確編號的物理磁道。如果某個物理磁道的伺服信息受損,該物理磁道就可能無法被訪問。這就是“磁道伺服缺陷”。一般表現(xiàn)為,分區(qū)過程非正常中斷;格式化過程無法完成;用檢測工具檢測時,中途退出或死機,等等。 3.磁頭組件缺陷 指硬盤中磁頭組件的某部分不正常,造成部分或全部物理磁頭無法正常讀寫的情況。包括磁頭磨損、磁頭接觸面臟、磁頭擺臂變形、音圈受損、磁鐵移位等。一般表現(xiàn)為通電后,磁頭動作發(fā)出的聲音明顯不正常,硬盤無法被系統(tǒng)BIOS檢測到;無法分區(qū)格式化;格式化后發(fā)現(xiàn)從前到后都分布有大量的壞簇,等等。 4.系統(tǒng)信息錯亂 每個硬盤內(nèi)部都有一個系統(tǒng)保留區(qū)(service area),里面分成若干模塊保存有許多參數(shù)和程序。硬盤在通電自檢時,要調(diào)用其中大部分程序和參數(shù)。如果能讀出那些程序和參數(shù)模塊,而且校驗正常的話,硬盤就進入準備狀態(tài)。如果某些模塊讀不出或校驗不正常,則該硬盤就無法進入準備狀態(tài)。一般表現(xiàn)為,PC系統(tǒng)的BIOS無法檢測到該硬盤或檢測到該硬盤卻無法對它進行讀寫操作。如某些系列硬盤的常見問題:美鉆二代系列硬盤通電后,磁頭響一聲,馬達停轉(zhuǎn);Fujitsu MPG系列在通電后,磁頭正常尋道,但BIOS卻檢測不到;火球系列,系統(tǒng)能正常認出型號,卻不能分區(qū)格式化;Western Digital的EB、BB系列,能被系統(tǒng)檢測到,卻不能分區(qū)格式化,等等。 5.電子線路缺陷 指硬盤的電子線路板中部分線路斷路或短路,某些電氣元件或IC芯片損壞等。有部分可以通過觀察線路板發(fā)現(xiàn)缺陷所在,有些則要通過儀器測量后才能確認缺陷部位。一般表現(xiàn)為硬盤在通電后不能正常起轉(zhuǎn),或者起轉(zhuǎn)后磁頭尋道不正常,等等。 6.綜合性能缺陷 有些硬盤在使用過程中部分芯片特性改變;或者有些硬盤受震動后物理結(jié)構(gòu)產(chǎn)生微小變化(如馬達主軸受損);或者有些硬盤在設(shè)計上存在缺陷……最終導致硬盤穩(wěn)定性差,或部分性能達不到標準要求。一般表現(xiàn)為,工作時噪音明顯增大;讀寫速度明顯太慢;同一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 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)線上裝配硬盤的硬件部分,用特別設(shè)備往盤片寫入伺服信號(Servo write)。 2.將硬盤的系統(tǒng)保留區(qū)(service area)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.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-list:Permanent defect list)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P-list中都有少則數(shù)十,多則上萬個缺陷記錄。P-list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P-list。 4.系統(tǒng)調(diào)用內(nèi)部低級格式化程序,根據(jù)相應(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P-list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*進行檢測維修。 此主題相關(guān)圖片如下: 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元,從數(shù)據(jù)管理效率來看實在是太低了,因此,磁道被分成若干編上號的區(qū)域,稱之為扇區(qū)。這些扇區(qū)代表了磁道的分段(如圖)。在PC系統(tǒng)中,通過標準格式化的程序產(chǎn)生的扇區(qū)容量都為512字節(jié)。這里大家需注意的是“扇區(qū)”與“簇”的關(guān)系,“簇”是操作系統(tǒng)在讀或?qū)懸粋€文件時能處理的最小磁盤單元,一個簇等于一個或多個扇區(qū)。