Неисправности жестких дисков

Устранение неисправности жесткого диска — серьезное занятие, кото­рое не всегда заканчивается полным успехом.
Дело усложняется еще и тем, что в большинстве случаев на жестком диске находится важная информация, которая не была в нужный момент скопирована в более надежное место.

Не все неисправности поддаются устранению. Так, неисправности контроллера, например выход из строя микросхем или поломку головки, в домашних условиях исправить не удастся. В этом случае как минимум нужны знания, не говоря уже о деталях и инструментах, да и условия должны быть максимально приближены к заводским. В то же время, обладая некоторыми знаниями и умениями, дома можно справиться с плохими блоками и разобраться с данными системной, или, как ее часто называют, инженерной, области данных.

Прежде чем приступить к нелегкому делу устранения неисправно­сти, нужно определиться, в каком направлении двигаться. А именно необходимо понять, сможете ли вы справиться с возникшей неисправ­ностью.

Первым делом следует отключить от жесткого диска шлейф дан­ных. Не мешает также отключить питание от установленных устройств хранения данных. Это позволит вам гарантированно услышать все зву­ки, издаваемые (или нет) жестким диском при подаче на него напря­жения.

После включения компьютера следует прислушаться к работе жест­кого диска. Исправный жесткий диск при подаче на него питания дол­жен раскрутиться, выполнить инициализацию и вывести головки из зоны парковки. Все это обычно занимает до 5 секунд. После этого ни­каких звуков, кроме звука вращения дисков, быть не должно. Исходя из услышанного, получаем несколько основных ситуаций.

Диск выполнил все необходимые действия и ждет дальнейших указаний. Это сигнализирует о том, что по крайней мере контроллер диска, двигатели и головки находятся в рабочем состоянии.
Диск не раскручивается, и не слышно никаких звуков. Это означает, что имеется неисправность в системе питания жесткого диска (возможно также повреждение двигателя). Может быть, по­врежден стабилизатор питания на контроллере или имеется более серьезная поломка, например, вышло из строя большинство узлов контроллера. При этом двигатели и головки могут оставаться ра­бочими. Рекомендовать в этой ситуации что-либо сложно. Если вы опытный радиолюбитель, имеете возможность, знания и условия, то можете попробовать обнаружить неисправные компоненты и за­менить их аналогами. Однако это очень сложное занятие, особенно если придется выпаивать и впаивать микросхемы. Многие контрол­леры не удается снять с поддона. Это многократно усложняет нагрев нужного участка платы, чтобы отпаять нужный компонент. Именно поэтому лучше всего такой винчестер отнести в сервисный центр, где, во-первых, вам точно скажут, подлежит ли он ремонту, а во- вторых, перепишут с него важную информацию.
Диск раскручивается, при этом слышен скрежет и ощуща­ется сильная вибрация. Это означает, что произошло смещение блока пластин, или, другими словами, крен шпинделя диска. Такую неисправность в домашних условиях не устранить. Более того, та­кой диск даже включать не стоит, поскольку могут быть разруше­ны пластины. В этой ситуации даже сервисный центр вам, скорее всего, не поможет, поскольку после почти невозможного выравнива­ния шпинделя выйдет из строя система позиционирования головок вследствие нарушения расположения сервометок.
Диск раскручивается, слышны стуки. Это может означать очень многое, начиная с неисправной системы позиционирования и за­канчивая неисправностью головок. Еще один вариант — появление плохих блоков в загрузочной области. Эту ситуацию вы сможете исправить и самостоятельно.
Следующий шаг — подключение шлейфа данных. В этом случае вы сможете не только слушать издаваемые жестким диском звуки, но и видеть разные сообщения и ошибки в ходе его работы. Возможны следующие основные ситуации.

Появление сообщений тина Invalid Drive Specification. Это означает, что в BIOSзаписана неверная информация о параме­трах установленного винчестера или же винчестер неверно распо­знается. Последний вариант говорит о разрушении информации в системной области диска или о повреждении головок. Возможна также поломка контактов интерфейса как на плате контроллера, так и в самом шлейфе данных.
Появление сообщений типа DiskBootFailure. Это однозначно говорит о том, что повреждена MBR— главная загрузочная запись.
Появление сообщений типа BootDiskFailed. Самая вероятная причина — наличие плохих блоков на нулевой дорожке, что не дает диску начать загрузку.
Жесткий диск распознается нормально как BIOS, так и опе­рационной системой, однако в самой операционной системе не видно никаких дисков. Если исключить то, что диск просто не разбит на логические диски, то основной причиной такой неисправ­ности является наличие плохих блоков в системной области либо разрушение файловой системы, содержащей информацию о теку­щей конфигурации дисков. В этом случае может помочь либо новое разбиение диска на логические составляющие с последующим его форматированием, либо использование низкоуровневых утилит с целью более детального выяснения неисправности.
Жесткий диск распознается нормально, однако система пре­кращает загрузку или не загружается вообще. Данный факт говорит о том, что на поверхности диска, которая хранит файлы опе­рационной системы, имеются плохие блоки. В данном случае почти наверняка помогут низкоуровневые утилиты, которые могут выпол­нить переназначение секторов, то есть так называемый ремап.

При запуске некоторых приложений периодически появ­ляются сообщения об ошибках чтения. Как и в предыдущем случае, имеются плохие блоки на тех участках диска, где размеща­ют свои данные прикладные программы. В этом случае поможет проверка диска с последующей переустановкой выбранных прило­жений.
Неисправности жесткого диска могут носить различный характер и проявляться по-разному. Начинается все с того, что операционная система все чаще предлагает выполнить проверку диска или сообща­ет о том, что работа с системой была завершена некорректно. В один «прекрасный» день программа проверки сообщает «радостную» весть об обнаружении первого плохого блока, а через месяц вы обнаружи­ваете, что винчестер выступает в роли эстрадного ударника, ритмично постукивая головками о поверхность пластины. Следствием такого по­ведения становятся потеря важных данных и попытка отремонтиро­вать жесткий диск, которая, кстати, не всегда заканчивается успешно. Всего этого можно попытаться избежать, если вовремя локализировать проблему.

Классифицировать неисправность жесткого диска можно по не­скольким категориям:

• логическая неисправность;
• неисправность контроллера жесткого диска;
• потеря или разрушение служебной информации;
• физическая неисправность.

Далее описаны симптомы каждой из этих категорий и даны советы по решению возникшей проблемы.

Логическая неисправность

При такой неисправности загрузка с диска невозможна и подключе­ние его к другому порту контроллера не даст эффекта. В то же время жесткий диск с такой неисправностью корректно распознается в BIOSи при проверке не появляются сообщения о каких-либо физических повреждениях.

Такой диск нельзя исправить разного рода проверочными утилита­ми наподобие ScanDisk, входящими в стандартный набор утилит опе­рационной системы. Более того, использование таких утилит крайне не рекомендуется, поскольку в процессе проверки они могут производить запись на диск, что может привести к потере важной информации.

Данную неисправность можно устранить, лишь применяя специ­ализированные утилиты, которые на низком уровне восстанавливают разделы и файловую структуру диска.

Неисправность контроллера жесткого диска

К данной категории относятся физические неисправности компонентов контроллера диска, например перегоревшие микросхемы, поврежден­ные головки, оторванный интерфейсный кабель и т. п. Все усугубляется тем, что существует два варианта определения таких неисправностей.

Первый из них простой, когда внешний осмотр показывает явные признаки разрушения — дыры на микросхемах и т. п. В этом случае перед началом каких-либо действий меняются сгоревшие компоненты, если это вообще возможно.

Второй способ более сложный, когда явных признаков повреждения нет, но жесткий диск ведет себя не так, как должен. Далее описаны не­которые из таких ситуаций.

Двигатель дисков не раскручивается, никаких звуков не слыш­но. Если после годачи питания на жесткий диск наблюдается описываемая ситуация, то, возможно, заклинило шпиндельный двигатель или головки чтения/записи «прилипли» к поверхно­сти диска. В этом случае, если пытаться провернуть шпиндель, можно повре­дить не только поверхность диска (соответственно, информация пропадет), но и механизм управления головками и сами головки.
Двигатель не раскручивается, появляются вибрация или ти­хое тиканье. Данная ситуация — возможное продолжение преды­дущей. В этом случае система управления дисками предполагает, что головки «прилипли» к поверхности диска, и пытается их освободить своими методами. Она пробует выполнить аварийную распарковку головок с помощью серии электрических импульсов, подаваемых на блок позиционирования головок. Как правило, это действие не приносит никаких результатов. Наиболее вероятная причина такого поведения — выход из строя выходной цепи генератора вращения двигателя или короткое за­мыкание в катушке обмотки двигателя. Если произошло замыка­ние, то оно может сопровождаться сильным нагревом микросхем контроллера.
Двигатель раскручивается, слышен щелчок. Этот щелчок яв­ляется следствием распарковки головок, вернее, ее отсутствия. Наи­более вероятная причина появления этой неисправности — выход из строя генератора шпиндельного двигателя или системы позицио­нирования головок. Возможно также повреждение катушки позици­онирования, которая размещена на блоке головок.
Двигатель раскручивается, диск не определяется или опреде­ляется неверно. Причинами возникновения такой неисправности могут быть выход из строя интерфейсной микросхемы контролле­ра или механическое повреждение контактной группы, к которой подключается шлейф данных, например согнутый или поломанный металлический вывод.
По прошествии некоторого времени работы двигатель пере­стает крутиться, появляется стук или скрежет. Данная неис­правность связана с перегревом управляющих микросхем, которые изначально были изготовлены с отклонениями.
Слышны периодические стуки. Данная неисправность вызвана перегревом коммутатора, который служит для переключения голо­вок и усиления поступающего от них сигнала.

Потеря или разрушение служебной информации

Данная категория неисправностей жесткого диска встречается наиболее часто. Положительной стороной таких неисправностей является то, что они исправляются исключительно программными методами, то есть с помощью специальных низкоуровневых утилит. Если стоит задача просто восстановить работоспособность жесткого диска, то исправить такого рода неисправность довольно легко. Однако, если требуется восстановить как работоспособность жесткого.диска, так и информа­цию на нем, придется потратить значительное время, собирая инфор­мацию практически из кусков.

Как вы уже знаете, на жестком диске существует специальная об­ласть, куда заносится важная информация. Настолько важная, что от нее полностью зависит его работоспособность. В частности, в ней со­хранены сведения о дефектных и нестабильных секторах дисков. Это так называемая таблица дефектов. Если данные в этой таблице подверг­нутся случайному изменению, то контроллер просто не будет знать, куда можно записывать данные, а куда нельзя. Мало того, он не будет знать, где находится часть информации, перенесенной при обнаруже­нии дефектного блока.

Причиной появления таких неисправностей чаще всего служат пе­репады напряжения. Например, если в момент записи информации в служебную область пропало питание, то неизвестно, что в нее за­пишется и запишется ли в нужное место. Очень часто причиной та­ких сбоев является технология тестирования и диагностики жестких дисков S.M.A.R.T., которая, будучи включенной, постоянно контро­лирует состояние жесткого диска и сохраняет информацию об этом в служебной области. Именно поэтому по умолчанию в BIOSданная технология отключена.

Проявляться неисправности данной категории могут по-разному. Чаще всего это выглядит как неверно определяющийся жесткий диск. В результате диск переключается в безопасный режим и использовать жесткий диск можно лишь в технологическом режиме.

Еще один часто встречающийся признак — появление сообщений типа PrimaryMasterDiskFailв самом начале загрузки компьютера. Обычно это означает, что на жестком диске повреждена нулевая дорожка.

Физическая неисправность

Физическая неисправность, по крайней мере в виде плохих блоков, — самая распространенная проблема при использовании жестких дисков на магнитных пластинах. Кроме плохих блоков, наблюдаются неисправ­ности головок, двигателей и т. д.

Плохие блоки. Плохими блоками называются участки диска — сек­торы, которые по той или иной причине становятся непригодными для дальнейшего использования. От появления плохих блоков не застрахован никто. Более того, подобные блоки присутствуют на пластинах дисков изначально.

Причины появления плохих блоков могут быть разными. Наиболее частыми являются:

• разрушение магнитного слоя диска вследствие производственно­го брака:
• образование микрорельефа из-за потери магнитным слоем его свойств;
• неисправности блока управления головками, которые вызывают механические удары о пластину;
• неисправности контроллера;
• повреждения при ударе или падении жесткого диска;
• программные сбои.

Появляются и проявляются плохие блоки по-разному. Чаще всего это выглядит как сообщение об ошибке записи или чтения. Другое проявление — явное, когда поверхность диска проверяется специ­альными утилитами. В этом случае утилита ставит на блок специ­альную пометку и заносит информацию о нем в так называемую таблицу дефектов.

Основной принцип исправления такой неисправности — переназна­чение секторов, о чем будет рассказано в дальнейшем.

Смещение блока дисков в результате сильного удара или со­трясения жесткого диска. Результатом такого смещения является невозможность позиционирования головок согласно сервоинфор­мации, записанной в системной области. Следствие — появление разного рода скрежета, стуков и т. п. «Привести в чувство» такой жесткий диск возможно, но не всегда. Если смещение незначитель­ное, то можно воспользоваться низкоуровневыми утилитами, од­нако при этом, как правило, вся информация на винчестере про­падает.
Выход из строя головок. Неисправности головок напрямую связа­ны с неисправностью системы позиционирования: несколько уда­ров о поверхность или ограничитель — и головка неисправна. Боль­шое влияние на состояние головки оказывает также температурный режим, в котором она работает. Поскольку из-за особенностей кон­струкции и размера головка очень хрупкая, все эти деструктивные факторы сразу отражаются на ней. А поскольку в современном жест­ком диске таких головок много, вероятность выхода из строя одной из них довольно велика.
Проявляется поломка головки в ошибках чтения или записи, то и дело возникающих в процессе работы операционной системы. В худшем случае чтение или запись вообще станут невозможными. Еще одной причиной появления неисправности головки может стать нарушение расположения опоры, на которой она крепится. Эта опо­ра, или, как ее часто называют, слайдер, предназначена для создания условий, способствующих появлению воздушной подушки, с помо­щью которой головка парит над поверхностью диска. Изначально слайдер крепится таким образом, что нижней частью он трется о по­верхность диска. Со временем или вследствие удара его нижняя часть может стереться, из-за чего он опустится. Соответственно, опустит­ся и головка, что может привести не только к повреждению рабочей поверхности диска, но и к обрыву головки.

Выход из строя двигателей. Такое случается довольно редко, од­нако от этого никто не застрахован. Это может произойти в резуль­тате воздействия механических факторов, например рассыпавшегося подшипника.