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3.6硬盤缺陷 1．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，將硬盤的缺陷分為如下六大類： ①壞扇區(qū)，也稱缺陷扇區(qū)； ②磁道伺服缺陷； ③磁頭組件缺陷； ④系統(tǒng)信息錯亂； ⑤電子線路缺陷； ⑥綜合性能缺陷。 （1）壞扇區(qū)。 壞扇區(qū)是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512B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512B的數(shù)據(jù)外，另外還記錄有一些信息，如標志信息、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)缺陷主要有以下幾種情況。 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，并將這個校驗碼記錄在該扇區(qū)的信息區(qū)內(nèi)。之后從這個扇區(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。 ② IDNF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)。 ③ AMNF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。 ④環(huán)塊標記錯誤（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?，F(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。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、磁殊移位等。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。例如，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)；富士通MPG系列在通電后，磁頭正常尋道，但BIOS卻檢測不到。 （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：或者有些硬盜：受振動后物理結(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。一股表現(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。 2．廠家處理缺陷的方式 下面介紹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 areg）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。寫入的參數(shù)有型號、系列號、容量、口令、生產(chǎn)廠家與生產(chǎn)日期、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，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。 （3）將所有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、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 litst）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中都有數(shù)十個乃至上萬個缺陷記錄。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。 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、消零等工作。在編號時，采用跳過（skipped）的方法忽略掉記錄在P-list中陷磁道和缺陷扇區(qū)，保證以后不會也不能使用到這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。 3．在磁盤上的磁道和扇區(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，磁道被分成若干個編上號的區(qū)域，稱之為扇區(qū)。這些扇區(qū)代表了磁道的分段。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512B。注意“扇區(qū)”與“簇”的關系，“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)。 |
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