计算机硬盘缺陷及维修方法

  【摘 要】随着计算机技术的迅猛发展，硬盘的容量和速度也在飞速增长，但由于硬盘工作原理的制约，其安全性和稳定性却一直没有明显的改善，脆弱的硬盘稍有不慎就会出现这样那样的故障，威胁着其存储数据的安全。但只要我们掌握一些常用的维修方法，就可以排除一些常见故障而使硬盘继续正常工作，该文就此进行一些探讨。

  【关键词】硬盘 缺陷 修复

  硬盘是目前计算机系统中最主要的存储设备，同时硬盘是计算机系统中出故障率最高的部件。在使用硬盘过程中，硬盘出现故障怎么办呢?如果还在质保期内，当然是尽量找到销售商要求保修。但如果质保期过后硬盘出了故障，就得考虑更换或对它进行修理。

  虽然硬盘故障种类多多，但在本文中笔者仅对硬盘本身的缺陷问题进行探讨。

  一、硬盘常见缺陷及故障及的种类

  如果在使用过程中发现某个硬盘不能完全正常工作，经检测确实有问题，则称这个硬盘是“有缺陷的硬盘”(Defect Hard Disk)。

  硬盘的缺陷一般分为六大类

  坏扇区(Bad sector)，也称缺陷扇区(Defect sector)

  磁道伺服缺陷(Track Servo defect)

  磁头组件缺陷(Heads assembly defect)

  系统信息错乱(Service information destruction)

  电子线路缺陷(The board of electronics defect)

  硬盘出现坏道 (Hard disk in a bad way)

  综合性能缺陷(Complex reliability defect)

  (一) 坏扇区(也称缺陷扇区)

  指不能被正常访问或不能被正确读写的扇区。一般表现为：高级格式化后发现有“坏簇(Bad Clusters);用SCANDISK等工具检查发现有“B”标记;或用某些检测工具发现有“扇区错误提示”等。

  一般每个扇区可以记录512字节的数据，如果其中任何一个字节不正常，该扇区就属于缺陷扇区。每个扇区除了记录512字节的数据外，另外还记录有一些信息：标志信息、校验码、地址信息等，其中任何一部分信息不正常都导致该扇区出现缺陷。

  多数专业检测软件在检测过程中发现缺陷时，都有类似的错误信息提示，常见的扇区缺陷主要有几种情况：

  1.校验错误(ECC uncorrectable errors，又称ECC错误)。系统每次在往扇区中写数据的同时，都根据这些数据经过一定的算法运算生成一个校验码(ECC=Error Correction Code)，并将这个校验码记录在该扇区的信息区内。以后从这个扇区读取数据时，都会同时读取其校检码，并对数据重新运算以检查结果是否与校检码一致。如果一致，则认为这个扇区正常，存放的数据正确有效;如果不一致，则认为该扇区出错，这就是校验错误。这是硬盘最主要的缺陷类型。导致这种缺陷的原因主要有：磁盘表面磁介质损伤、硬盘写功能不正常、校验码的算法差异。

  2.IDNF错误(sector ID not found)，即扇区标志出错，造成系统在需要读写时找不到相应的扇区。造成这个错误的原因可能是系统参数错乱，导致内部地址转换错乱，系统找不到指定扇区;也有可能是某个扇区记录的标志信息出错导致系统无法正确辨别扇区。

  3.AMNF错误(Address Mark Not Found)，即地址信息出错。一般是由于某个扇区记录的地址信息出错，系统在对它访问时发现其地址信息与系统编排的信息不一致。

  4.坏块标记错误(Bad block mark)。某些软件或病毒程序可以在部分扇区强行写上坏块标记，让系统不使用这些扇区。这种情况严格来说不一定是硬盘本身的缺陷，但想清除这些坏块标记却不容易。

  (二) 磁道伺服缺陷

  现在的硬盘大多采用嵌入式伺服，硬盘中每个正常的物理磁道都嵌入有一段或几段信息作为伺服信息，以便磁头在寻道时能准确定位及辨别正确编号的物理磁道。如果某个物理磁道的伺服信息受损，该物理磁道就可能无法被访问。这就是“磁道伺服缺陷”。一般表现为，分区过程非正常中断;格式化过程无法完成;用检测工具检测时，中途退出或死机，等等。

  (三) 磁头组件缺陷

  指硬盘中磁头组件的某部分不正常，造成部分或全部物理磁头无法正常读写的情况。包括磁头磨损、磁头接触面脏、磁头摆臂变形、音圈受损、磁铁移位等。一般表现为通电后，磁头动作发出的声音明显不正常，硬盘无法被系统BIOS检测到;无法分区格式化;格式化后发现从前到后都分布有大量的坏簇，等等。

  (四) 系统信息错乱

  每个硬盘内部都有一个系统保留区(service area)，里面分成若干模块保存有许多参数和程序。硬盘在通电自检时，要调用其中大部分程序和参数。如果能读出那些程序和参数模块，而且校验正常的话，硬盘就进入准备状态。如果某些模块读不出或校验不正常，则该硬盘就无法进入准备状态。一般表现为，PC系统的BIOS无法检测到该硬盘或检测到该硬盘却无法对它进行读写操作。

  (五) 电子线路缺陷

  指硬盘的电子线路板中部分线路断路或短路，某些电气元件或IC芯片损坏等。有部分可以通过观察线路板发现缺陷所在，有些则要通过仪器测量后才能确认缺陷部位。一般表现为硬盘在通电后不能正常起转，或者起转后磁头寻道不正常，等等。

  (六) 由于目前一些流行的磁盘坏道修复软件大部分不能很好识别SATA接口硬盘，故应先用各个硬盘厂商推出的硬盘检测工具软件来帮助我们确定硬盘故障的原因，判断故障是源自磁盘驱动器部分还是由其他软、硬件问题造成;硬盘是物理坏道还是逻辑坏道。以希捷公司的SeaTools硬盘检测软件为例，分为Windows版和Dos版，它可以全面的检测希捷公司生产的各种硬盘。如果在For Windows版没有通过检测，则表明硬盘有故障，这时我们可以选用For DOS版进行一下长检测，有可能修复一些坏扇区错误。还可以根据自己硬盘的实际情况使用前面推荐的MHDD和HDDREG软件配合来修复坏道，操作步骤相似，这里不再赘述。

  (七) 综合性能缺陷

  有些硬盘在使用过程中部分芯片特性改变;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、硬盘缺陷的处理

  对普通用户或维修人员来说，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。

  (一) 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。

  (二) 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无尘室中更换硬盘的磁头组件，对数据进行拯救。

  (三) 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。

  (四) 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。

  (五) 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。

  三、结束语

  硬盘的故障复杂多样，在一篇文章中很难讲全，文中的解决办法只是抛砖引玉，值得引起大家重视的是，硬盘是比较精密的部件，正确使用好硬盘才是减少硬盘坏道发生、提高硬盘使用寿命的最好方法。我们平时要注意杜绝硬盘的不正常关机、磕碰、震动、高温状态下长时间运行等现象，定期进行磁盘碎片的整理和重要数据的备份尤其要备份好容易被忽视的主引导记录及硬盘分区表、主DOS引导记录、文件分配表等三个硬盘启动必需的数据，才是万全之策。

  参考文献：

  [1]电脑报社.电脑大道理之一——装机圣手[M].重庆：重庆出版社，1999.

  [2]王龙，上官冰冰.电脑常见故障1000例详解[M].中国铁道出版社，2002.

  [3]封立鹏，潘留军，电脑爱好者合订本[J].(下)北京电脑爱好者杂志社，2006.

  作者：刘保利