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坏道让人伤心 硬盘缺陷探秘

[作者:电脑店 来源:电脑店 时间:2012-11-25我来说两句
性改变;或者有些硬盘受震动后物理结构产生微小变化(如马达主轴受损);或者有些硬盘在设计上存在缺陷……最终导致硬盘稳定性差,或部分性能达不到标准要求。一般表现为,工作时噪音明显增大;读写速度明显太慢;同一系列的硬盘大量出现类似故障;某种故障时有时无等等。


二、厂家处理缺陷的方式
  用户在购买硬盘时,一般都通过各种工具检测硬盘没有缺陷后才会购买。而且,在质保期内可以找销售商将硬盘退回厂家修理。那么,厂家如何保证新硬盘不会被检测到缺陷呢?返修的硬盘又如何处理缺陷呢?首先,让我们来认识硬盘工厂的一些基本处理流程:

  1.在生产线上装配硬盘的硬件部分,用特别设备往盘片写入伺服信号(Servo write)。

  2.将硬盘的系统保留区(service area)格式化,并向系统保留区写入程序模块和参数模块。系统保留区一般位于硬盘0物理面的最前面几十个物理磁道。写入的程序模块一般用于硬盘内部管理,如低级格式化程序、加密解密程序、自监控程序、自动修复程序等等。写入的参数多达近百项:如型号、系列号、容量、口令、生产厂家与生产日期、配件类型、区域分配表、缺陷表、出错记录、使用时间记录、S.M.A.R.T表等等,数据量从几百KB到几MB不等。有时参数一经写入就不再改变,如型号、系列号、生产时间等;而有些参数则可以在使用过程中由内部管理程序自动修改,如出错记录、使用时间记录、S.M.A.R.T记录等。也有些专业的维修人员可以借助专业的工具软件,随意读取、修改写入硬盘中的程序模块和参数模块。

  3.将所使用的盘片表面按物理地址全面扫描,检查出所有的缺陷磁道和缺陷扇区,并将这些缺陷磁道和缺陷扇区按实际物理地址记录在永久缺陷列表(P-list:Permanent defect list)中。这个扫描过程非常严格,能把不稳定不可靠的磁道和扇区也检查出来,视同缺陷一并处理。现在的硬盘密度极高,盘片生产过程再精密也很难完全避免缺陷磁道或缺陷扇区。一般新硬盘的P-list中都有少则数十,多则上万个缺陷记录。P-list是保留在系统保留区中,一般用户是无法查看或修改的。有些专业的维修人员借助专业的工具软件,可以查看或修改大部分硬盘中的P-list。

  4.系统调用内部低级格式化程序,根据相应的内部参数进行内部低级格式化。在内部低级格式化过程中,对所有的磁道和扇区进行编号、信息重写、清零等工作。在编号时,采用跳过(skipped)的方法忽略掉记录在P-list中的缺陷磁道和缺陷扇区,保证以后用户不会也不能使用到那些缺陷磁道和缺陷扇区。因此,新硬盘在出售时是无法被检测到缺陷的。如果是返修的硬盘,一般就在厂家特定的维修部门进行检测维修。

小知识:什么是硬盘的磁道和扇区?磁道是磁盘一个面上的单个数据存储圆圈。如果将磁道作为一个存储单元,从数据管理效率来看实在是太低了,因此,磁道被分成若干编上号的区域,称之为扇区。这些扇区代表了磁道的分段(如图)。在PC系统中,通过标准格式化的程序产生的扇区容量都为512字节。这里大家需注意的是“扇区”与“簇”的关系,“簇”是操作系统在读或写一个文件时能处理的最小磁盘单元,一个簇等于一个或多个扇区。

三、硬盘缺陷的处理

  如果不在硬盘工厂中,对普通用户或维修人员来说,又如何处理硬盘的缺陷呢?前面我们把硬盘的缺陷分为六大类,不同类型的缺陷用不同的处理方法。

  1.对于综合性能缺陷,一般涉及到稳定性问题,用户随时有丢失数据的危险,可以说是“用之担惊,弃之可惜”。维修人员很难从根本上解决问题,建议用户还是趁早更换硬盘。

  2.对于磁头组件缺陷,解决办法是更换磁头组件,这对设备及环境要求较高,维修成本也很高。除非是要求恢复其中的数据,否则不值得进行修复。有条件的维修公司可以在百级净化室中更换硬盘的磁头组件,对数据进行拯救。

  3.对于线路缺陷,一般要求维修人员有电子线路基础,要有测试线路的经验和焊接芯片的设备,当然还要有必需的配件以备更换。目前许多专业维修硬盘的公司都有条件解决这类缺陷。对普通用户而言,最简单的判别和解决办法是找一个相同的正常线路板换上试试。

  4.对于系统信息错乱,需要有专业的工具软件才能解决。首先要找个与待修硬盘参数完全相同的正常硬盘,读出其内部所有模块并保存下来;检查待修硬盘的系统结构,查到出错的模块,并将正常模块的参数重新写入。笔者用这个方法成功地修复了数以千计有这种缺陷类型的硬盘,而且一般不会破坏原有数据。要想写某系列硬盘的系统信息,相应的工具软件必须有严格针对性;该硬盘的CPU专用指令集;该硬盘的Firmware结构;内部管理程序和参数模块结构。一般只有硬盘厂家才能编写这样的专业工具软件,而且视为绝密技术,不向外界提供。但也有一些专业的硬盘研究所研究开发类似的专业工具软件,一般要价很高而且很难买到。

  5.对于伺服缺陷,也要借助于专业工具。相应的专业工具可以通过重写来纠正伺服信息,解决部分磁道伺服缺陷。如果有部分无法纠正,则要对盘片进行物理磁道扫描找出有伺服缺陷的磁道,添加到P-list(或另外的专门磁道缺陷列表)中。然后,运行硬盘内部的低级格式化程序。这段程序能自动根据需要调用相关的参数模块,自动完成硬盘的低格过程,不需要PC系统的干预。


PC-3000 专业级硬盘修复套件(原产俄罗斯)

  坏扇区是最常见的缺陷类型,下面笔者着重论述。

四、坏扇区的修复原理

  按“三包”规定,如果硬盘在质保期内出现缺陷,商家应该为用户更换或修理。现在大容量的硬盘出现一个坏扇区的概率实在很大,如果全部送修的话,硬盘商家就要为售后服务忙碌不已了。很多硬盘商家都说,硬盘出现少量坏扇区往往是病毒作怪或某些软件造成的,不是真正的坏扇区,只要运行硬盘厂家提供的某些软件,就可以纠正了。到底是怎么回事呢?从前面对坏扇区的说明来看,坏扇区有多种可能的原因,修复的方法也有几种:

  1.通过重写校验码、标志信息等可以纠正一部分坏扇区。现在硬盘厂家都公开提供有一些基本的硬盘维护工具,如各种版本的DM、POWERMAX、DLGDIAG等,其中都包括有这样的功能项:Zero fill(零填充)或Lowl

本文来源:电脑店 作者:电脑店
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