高手必懂硬盘故障诊断与数据修复全接触(图)

1、 高手必懂：硬盘故障诊断与数据修复全接触(图)1.前言无论是对于家庭用户，还是对于那些使用计算机作为工作工具的用户来说，硬盘在一部计算机中无疑是最重要的部件。用户可以在一块小小的硬盘上存储大量的数据，这足以为用户的日常生活带来极大的方便。此外，随着技术的不断改进，硬盘的存储容量突飞猛进的增长，并且在今后将继续增长，而每兆字节容量的成本也在不断的下降，这使得硬盘在提高容量的同时成本却反而下降了。毫无疑问，其中最大的受益者就是终端用户！然而不幸的是，从发明硬盘至今，硬盘内部的根本技术变动很小，这意味着硬盘固有的脆弱性依然没有得到根本的改善。最明显的事实就是，硬盘仍然属于一种机械设备，内部仍然由转轴

2、、磁头等机械部件组成。也正是因为这一点，硬盘出故障是迟早的事情，谁也无法逃脱这个命运！当然，很多计算机部件完全都是由电子元件组成的，没有移动部件，但是尽管如此，它们的使用寿命也是不确定的。它们也可能出现故障，但是它们不会受到机械磨损。导致它们出故障通常都是外部的原因，例如电流、电压脉冲等等。与此不同的是，即使硬盘工作在一个给定的受控的环境下，它多多少少都会受到机械磨损，它的使用寿命具有可预期性的特点。也正因为如此，如果在硬盘中存储的数据非常重要，那么就有必要经常对硬盘中的数据进行备份。硬盘要出故障的时候它是不会事先通知你的！在计算机各组成部件中，硬盘的生产商所提供的质量保证服务以及维修服务是最

3、好的，但是尽管如此，没有任何一家制造商敢对硬盘中的数据安全提供任何担保。值得庆幸的是，很多技术人员开始针对硬盘的各种故障编写了各种软件工具，我们可以在硬盘完全死掉之前，使用这些工具拯救硬盘中的数据！本文我们首先将对导致硬盘出故障的几种典型的原因、如何判断硬盘出故障的信号等进行讨论。接着介绍对硬盘进行分析诊断、检测硬盘存在潜在缺陷等各种软件工具的特点和使用方法。2.硬盘为什么会死掉？是什么原因导致你的硬盘中的数据崩溃或者无法使用呢？和硬盘一起工作的其它部件出错(特别是内存)了？软件往硬盘中写数据的算法不完善？系统中毒？非法关机？.但是，在所有可能的原因中，最具破坏性的、最可怕的还是硬盘本身的机械

4、部件损坏了。3.硬盘发生故障的内部机理一个硬盘内部一般有一个以上用于存储数据的磁碟，这些磁碟的磁道可以用来存储电磁信息。硬盘中对磁碟数据进行读写的机构称为读/写磁头，它正常工作的情况下在磁碟表面上空不停的转动。在读/写磁头和磁碟中间有一层空气垫，这是由磁碟高速转动产生的。由于采用的是电磁原理，因此读/写磁头不需要和磁碟表面接触就可以对其进行读写操作。磁头装在电枢转臂上，转臂通过电磁“音圈”（Voice coil)的方法驱动。 硬盘里面保持转臂的移动速度和精确度都达到了不可置信的地步，它使用了高速的线性马达。当硬盘在工作的时候，磁碟的转速可达5,400 RPM或者72,00 RPM(这是通常的情

5、况下，当然最快也有10,000 RPM,有些SCSI硬盘甚至达到了15,000 RPM)。这些磁碟制造的时候有惊人的精确度，并且表面如镜子般光滑。如此高速高精确度，读/写磁头对磁碟进行读写操作都是在瞬间完成的。由于硬盘始终是机械设备，机械设备的使用就意味着会受到磨损，因此出故障是迟早的事情！这个道理非常简单！然而，最有可能使得硬盘提前结束生命的是物理损伤。如果硬盘处于活动状态(这里的活动状态是指读写磁头正在磁碟表面进行读写操作)时受到大的震动或者撞击，磁头就有可能和磁碟表面接触，这时候什么问题都可能发生.磁头和磁碟接触可能会损坏读写磁头，也可能刮花磁碟表面，可能使读/写磁头产生偏移等等。有问题

6、就有对策！硬盘制造商在技术上作了很多改进，对磁头读写过程采取了很多保护措施，将这种物理损坏发生的概率降到最低的程度。硬盘在转速下降的情况下，自动停止磁头移动，或者将磁头停放到安全的静止磁碟表面上。不处于工作状态的硬盘一般情况下是不会受到物理损伤的。因此，如果你的硬盘处于工作状态，请不要随便移动主机。显然，笔记本电脑硬盘的受震性能要比标准的3英寸台式电脑硬盘要高，但是笔记本电脑硬盘也有受到物理损伤的可能。磁碟连接到电机上，通过电机的转动带动磁碟转动。然而，随着使用的年限的增加，电机也会出故障。硬盘上的电机故障或者轴承出问题，都会降低磁碟转速、使磁碟与读写磁头之间不同步而导致读/写数据出错。硬盘还

7、采用了高度过滤的通风孔，以便维持硬盘内部和外部的空气压力平衡，并提供磁头与磁碟之间的空气层。如果过滤通风孔出故障，就有可能使外界的灰尘颗粒通过通风孔进入硬盘内部，这些灰尘将会对磁碟表面的数据造成极大的破坏。硬盘的所有这些机械故障或者物理损坏，都会使得运行操作系统、应用软件出错，而导致出错的主要原因通常都是硬盘中的坏区。4.什么是硬盘坏区前面提到硬盘坏区会导致软件运行出错，那什么是硬盘坏区呢？硬盘坏区是指硬盘磁碟上无法写入数据的扇区。造成硬盘产生坏区的原因有很多，但是对于操作系统最主要的症状就是，无法对硬盘的坏区区域进行操作。如果硬盘还没有完全崩溃，并且已经格式化了，那么坏区不会对硬盘的使用造成

8、很大的影响。新近的操作系统都能够对硬盘的坏区进行重新映射，并在格式化过程中将坏区隐藏起来。新近生产的硬盘中都预留了一部分的“备用”扇区，这些“备用”扇区是专门为今后出现坏区预留的，一旦硬盘出现坏区，就可以用这些“备用”扇区代替坏区。有了这些“备用”扇区，即使磁碟生产时出现微小的缺陷，这些“备用”扇区就可以起自动补偿作用格式化硬盘时，系统软件可以检测到硬盘的坏区，并且可以用“备用”扇区代替坏区，将坏区隐藏起来。如果坏区是在硬盘使用过程中产生的，那么问题就产生了。这些坏区上的数据随时都有被破坏的可能！操作系统对使用过程中产生的坏区无能为力，它无法使用“备用”扇区代替坏区，并且会继续使用坏区和坏区周

9、围的空间，这有可能使坏区的范围进一步扩大，如果坏区中存储着系统关键数据，还可能导致整个系统崩溃。硬盘坏区根据其出现的原因可以分为逻辑坏区(或称为软坏区)和物理坏区(或称为硬坏区)，逻辑坏区通常是由软件出错造成的，而物理坏区通常是读/写磁头与磁碟表面的摩擦造成的。逻辑坏区通常可以通过将整个硬盘格式化(将每个扇区都写入0)进行修复。而由机械故障导致的物理坏区如果处理不及时，它会导致坏区的进一步蔓延。硬盘正常工作所允许的坏区数量是非常有限的。如果坏区是由机械故障或者磁头摩擦产生的，它会随着硬盘的使用而产生更多的物理坏区。在重新格式化的时候，硬盘会尽可能地使用“备用” 扇区代替物理坏区。当然，在格式化

10、之后，如果坏区继续扩散，硬盘一样无法稳定地工作。这时候，唯一能够做的就是在硬盘彻底完蛋之前，硬盘中的数据能够拯救多少算多少了！当然，我们还可以通过一些其它方法对坏区进行检测和修复。5.硬盘坏区检查和修复方法对硬盘的一致性以及硬盘中的数据的完整性进行检查和修复的方法主要有以下三种，我们这里先作简要的介绍，在后面我们将结合实际应用例子作进一步的探讨。1)错误检查错误检查是对硬盘中的文件以及文件夹进行扫描的过程，其主要目的是找出其中被破坏的文件以及相关的冲突。例如，删除文件之后文件系统中仍然保留着文件的入口、或者删除一些共享文件而其它地方还保留着链接的节点。进行错误检查可以清除这些错误。但是如果在进

11、行错误检查的时候，经常遇到这种问题，那么这可能意味着你的硬盘的生命就快结束，坏区可能正在不断的扩散。错误检查所花的时间一般很少。2)磁盘扫描磁盘扫描操作主要是对磁盘的每个扇区进行详细的检查，以识别和标记出磁盘中的坏区。磁盘扫描找到的坏区可以作相关的标志，并使用“备用”扇区代替。磁盘扫描通常要花很长的时间，但它是对硬盘最近格式化至今所产生的坏区进行检查的唯一一种不具破坏性的方法。3)SMART 诊断测试SMART(Self-Monitor Analysis and Reporting Technolog):自监测，分析和报告技术。SMART是IBM公司最早提出的预测错误分析技术，它不仅具有错误监

12、测功能，而且还提供了有效的数据保护措施。可以监控磁头、磁盘、电机、电路等，由硬盘的监测电路和主机上的监测软件对被监对象的运行情况与历史记录和预设的安全值进行分析、比较，当出现安全值范围以外的情况时，会自动向用户发出警告。而更先进的技术还可以自动降低硬盘的运行速度，把重要数据文件转存到其它安全扇区， 通过SMART技术可以对硬盘潜在故障进行有效预测，提高数据的安全性。这种保护措施兼有成本低和效率高双重优点。6.硬盘可能出错的警告信号或许你学会了修复由硬盘坏区导致的软件错误，或许你知道怎么使用系统软件修复坏区，但是当你的硬盘是由机械故障导致出现坏区时，如果你不清楚哪些信号是由硬盘出错产生的，那么可

13、能你要等到整个系统崩溃了才知道硬盘出故障，但是你的数据可能已经全部over了！因此，及时了解硬盘出错发出的警告信号对于掌握硬盘的工作状态，拯救数据非常重要！下面是我们总结的一些可能由硬盘故障发出的信号：1)系统频繁但是无规律地崩溃，特别是在启动操作系统的过程中；2)在执行一些诸如移动文件等的操作过程中，经常弹出一些错误信息；3)文件夹或者文件明被修改成乱码；4)文件或文件夹丢失；5)对文件和文件夹进行操作速度非常缓慢；6)打开或者打印文件时，文件内容出现乱码；7)硬盘工作过程中经常出现怪异的声音如果你的系统发出上述的信号中的任何一种，你最好尽快使用相关的工具对你的硬盘进行检查。这些工具我们后面

14、会详细地介绍。怪异声音是说明你的硬盘出错的最明显、最好的信号。如果你的硬盘以前正常工作没有发出怪异的声音，而现在你听到怪异的声音.马上退出系统，进行检查！如果硬盘的声音越来越大，并且是偶尔地发出不规则的“哒哒哒”的声音的话，那么尽快的检查，并且备份硬盘中的重要数据，并作好更换硬盘的准备吧！如果你的硬盘发出的是规则的“哒哒哒”的声音，那么可能是硬盘内部出现了机械故障。这时最好马上关闭计算机，因为这种机械故障可能对硬盘中的数据产生连锁效应的破坏。越早关机，你可能拯救的数据就越多！7.SMART技术前面已经对SMART技术作了简要的介绍。现在的硬盘内部的集成了SMART技术，对硬盘的各种工作状态进行

15、实时监测。如果和一些高级的分析软件配合使用，那么就可以更加准确地对硬盘故障尽早地作出诊断。现在大多数计算机主板上的BIOS(Basic Input/Output System，基本输入输出系统)都带有SMART监测程序，它可以对计算机系统中硬盘检测到的信息进行解析，并对可能发生的错误发出警报信息。然而，在大多数BIOS中，SMART选项默认时是不起作用的，因为它会增加系统启动的时间。内置在计算机BIOS中的SMART监测系统的功能比较简单，它只能根据内部的诊断结果通知用户目前硬盘是否处于正常工作状态。如果更准确的对硬盘的各种可能的故障情况进行诊断，那么就必须采用其它分析软件对SMART采集到的

16、高级状态信息进行综合分析。SMART的主要工作原理是将目前硬盘驱动器的工作性能参数和额定的参数进行比较。例如，SMART测试从硬盘开始起转到可以读取数据的时间，并将与额定时间比较；如果时间差超过一定的数额，就有可能是磁碟的驱动电机或者轴承出故障了。SMART检测硬盘性能参数的个数最多达到30个(具体数字根据不同的硬盘的厂家提供的参数以及主板BIOS设计而有所不同)。如果你希望计算机系统在使用的过程中能够对硬盘的工作状态进行实时检测，最好在BIOS中选上SMART功能。具体的操作如下：在计算机系统启动进入操作系统之前，按住键盘上的DEL键(不同公司设计的BIOS支持的按键有所不同，有的使用F1或

17、F6键，或者其它组合键，系统在上电自检POST时会给出提示)进入BIOS选项菜单。SMART选项通常是在"Advacned BIOS Options"中。通过SMART技术，确实可以对硬盘潜在故障进行有效预测，提高数据的安全性。但同时也应该看到SMART技术并不是万能的，它只对硬盘的物理特性进行检测，虽然对渐发性的故障的监测是它的用武之地，而对于一些突发性的故障，如对盘片的突然冲击等，SMART技术也同样是无能为力的。此外值得一提的是，对于SMART应该对硬盘那些物理特性进行监测两窕姑挥幸桓鐾骋坏谋曜肌耸褂肧MART之外，我们还应该使用一些更高级的工具对硬盘进行监视，这些工

18、具我们稍候会讲到。8.硬盘诊断工具下面我们来看看一些对硬盘进行诊断的一些工具的使用方法。8.1 Windows磁盘检测工具：CHKDSKWindows XP自带的CHKDSK磁盘检测工具可以对硬盘驱动器进行快速的扫描和修复磁盘中被破坏的数据。在Windows操作系统中，首先打开“我的电脑”，用鼠标右键点击你想要扫描的驱动器的图标，选择“属性”，接着选择要检查的选项，如下图所示，点击“Start”按键就可以开始检查了。然而，上图中系统隐藏了许多实际操作的细节。这里我们键使用命令行对话框来运行该程序，以了解更多的细节。首先选择“开始”菜单中的“运行”，并在弹出的对话框中输入“cmd”运行命令行窗口

19、，在命令行窗口中输入“chkdsk /v (要检查的磁盘号，如下如所示)：”，并按ENTER键，CHKDSK程序就会对选择的驱动器进行扫描，如果找到错误信息就会在命令行窗口中输出。现在运行“chkdsk /R (和前面相同的驱动器号):”，对选择的驱动器表面进行全面的扫描，找出其中的坏区并修复其中的错误。有时候，你需要重新启动系统，因为chkdsk工具需要获得访问驱动器的超级用户权限，并对其错误进行修复。CHKDSK扫描磁盘表面完毕并且重新启动系统之后，再次启动系统，你可以用鼠标邮件点击“我的电脑”，选择“消息”，并查看其中的事件与应用对话框中给出的信息文件，找出其中最近生产的“winlogo

20、n”文件，双击打开该文件。CHKDSK刚才对驱动器的扫描的结果，包括找到的坏区情况等，都在这个文件中有详细的描述。如果要对硬盘进行快速的测试或者扫描，那么Windows提供的CHKDSK工具就可以满足你的要求了。事实上，很多商业的磁盘诊断工具也是调用Windows系统自带的CHKDSK来完成任务的。8.2硬盘厂家提供的工具迈拓、希捷科技等主要硬盘制造商都提供了相应的硬盘诊断软件。这些诊断软件通常有两个特点：1)功能非常齐全、并且非常高效；2)操作难度高。这些软件有迈拓公司的Powermax，希捷科技的Seatools，西部数据的Data Lifeguard Diagnostics等，详细的请到

21、对应的主页上查找。如果发现你的硬盘出现问题，并且希望拿到保修点维修时，这些主要厂商都会建议你首先用他们提供的诊断工具对硬盘进行检查。这些诊断工具通常要求安装在一张软盘或者光盘上，并且使用它启动计算机系统。几大硬盘制造商中，只有西部数据公司的Data Lifeguard Diagnostics工具可以运行在Windows环境下，并且可以对其它厂家的硬盘进行诊断。与此同时，使用Data Lifeguard Diagnostics对硬盘进行错误检查、表面扫描以及SMART诊断都非常方便。下面看看如何使用：首先安装并运行该软件，如下图所示：在运行界面中，显示了所有可以用的物理和逻辑磁盘，使用鼠标双击你

22、要检查的磁盘图标，弹出如下的对话框：其中的"quick test"选项将对磁盘中的文件和文件夹进行基本的一致性检查；"extended test"将对磁盘的表面进行扫描；"write zeros"将快速、完全地删除磁盘中的数据；点击"SMART status"那一列可以显示所有地SMART 诊断结果。8.3 其它硬盘诊断工具除了Windows自带地CHKDSK和硬盘制造商发布的硬盘诊断工具之外，还有很多第三方的硬盘诊断工具。首先说一下DiskCheckup工具。DiskCheckup是一个免费的SMART诊断工具，

23、它使用非常方便，是对硬盘进行诊断的最简单的第三方SMART诊断工具。它检测硬盘当前工作的各种状态信息，并将它与额定数据进行比较。只要直接运行DiskCheck的可执行文件，选择相应的磁盘，并点击“get info”就可以得到相关的信息，如上图所示。其它的诊断工具还有Acitve Smart，它也是一个基于Windows 的SMART检测软件，其基本原理和DiskCheckup软件相同，只是检测的状态多一些。启动Active Smart软件之后，只要用鼠标双击要检测的驱动器，就可以在其它的几个标签看到相关的状态信息。此外，Active Smart软件还以图表的形式给出了状态的当前值以及额定值的关

24、系。如果两次扫描之间，属性曲线发生的变化加大，Active Smart就会通知用户。因此，你可以使用Active Smart对硬盘的当前工作状态进行定时的检测。Active Smart有很多扫描的选项可选，默认的情况下，软件将在Windows系统启动之后每隔一个小时对硬盘进行一次扫描，而扫描的速度非常快，不会影响系统的整体性能。然而，Active Smart是一个试用软件，如果没有购买许可，只能使用21天。DiskCheckup能做的事情Active Smart就能作，而且后者的功能更强大，具有自动定时扫描、通知用户、提供可读性更强的图表等功能。此外，HD Workbench也是对硬盘工作状态

25、进行诊断的软件，它的功能也比较强大。最后要提一下的是美国著名软件公司Symantec的诺顿软件包中的Disc Doctor工具，它可以对硬盘的分区表、硬盘中的数据进行诊断。它实际上是使用了Windows自带的CHKDSK程序进行扫描，但它给出更多和数据出错的冗余信息。9.修复坏区最后要做的事情如果你的硬盘经常出现数据丢失而导致硬盘无法使用，并且试过了上述的几种工具都无法修复的话，那么有可能是以下几种情况：一、你的硬盘受到物理损伤，修复的几率非常的小；二、硬盘上安装的操作系统中毒或者其中的某个软件出现错误，导致硬盘出现“逻辑”坏区。无论是那种情况，首先要做的事情是将硬盘上的重要数据进行备份，越快越好！关于硬盘数据备份的方法和技巧，请参考太平洋网上的相关文章。在对硬盘中的数据进行备份之后，接下来可以尝试对硬盘进行格式