ЗАКЛЮЧЕННЫЙ МЕЖДУ РОССИЕЙ И ТУРЦИЕЙ 1 страница
15. Диагностика и устранение неисправностей жесткого диска Конструктивно жесткий диск представляет собой почти полную аналогию конструкции персонального компьютера. Соответственно, и подход к диагностике неисправностей НЖМД полностью аналогичен подходу к поиску неисправности, собственно, самого ПК. С совершенствованием персональных компьютеров, их возможностей изменилась и сама форма их сервисного обслуживания, профилактики и ремонта. Показателем такого изменения является перенос центра тяжести на: ПРОГРАММНУЮ диагностику; АППАРАТНО-ПРОГРАММНОЕ восстановление узлов компьютера; МОДУЛЬНУЮ замену при поиске неисправностей; РЕМОНТ модуля, если это возможно. В 80-х годах и начале 90-х серви-инженеры давали рекомендации по ремонту ПК, периферийных устройств, блоков ПК, системной платы компьютера с позиций устоявшегося представления о главенствующей роли той же системной платы (или материнской) в конфигурации компьютера. Однако со временем это представление несколько изменилось. И действительно, если у вас вышла из строя системная плата, в крайнем случае ее можно заменить, это не займет много времени, о потерях вы вскоре забудете. Что касается жесткого диска (винчестера), все здесь гораздо сложнее, и даже простая его замена с восстановлением содержания диска выливается в длительную процедуру. Поэтому если микропроцессор в компьютере (или материнскую плату, на которой расположен этот процессор) можно сравнить с его сердцем, то жесткому диску придется отвести роль больших полушарий головного мозга — и как хранилища большого объема информации, и как устройства, напрямую участвующего в обработке компьютерной информации. Перед тем как мы перейдем к непосредственной теме — диагностике, обслуживанию и ремонту винчестеров, коснемся особенностей их конструкции. Откройте системный блок компьютера. Вы увидите, что жесткий диск представляет собой плоскую металлическую коробку с размещенной на ней платой электроники. Плата электроники — это контроллер винчестера. Металлическая коробка на жаргоне конструкторов — поддон. В поддоне размещаются: • блок соосных цилиндрических пластин с нанесенным на них магнитным слоем; • блок головок записи/считывания; • два мотора: один раскручивает пластины (шпиндельный двигатель), другой приводит в действие блок головок (шаговый, в последнее время чаще — линейный двигатель). Поддон вместе с платой электроники с помощью широких ленточных кабелей подсоединяется к интерфейсной плате или адаптеру, вставленному в разъем системной платы. В зависимости от типа интерфейса число проводов в этих кабелях и, соответственно, комбинации сигналов — различаются. Таблица 9. Наиболее часто встречаемые интефейсы
Приведем таблицу соостветствия контактов и их назначения на разъеме ленточного кабеля, соединяющего адаптер и контроллер НЖМД самого распространенного в настоящее время ID-интерфейса (табл. 10). Таблица 10. Распределение сигналов на разъеме (ленточного кабеля) IDE-интерфейса накопителя на жестком диске — НЖМД
На плате контроллера размещаются: • однокристальный микроконтроллер; • микропроцессор; • сепаратор данных; • тракт преобразования данных; • буферное ОЗУ. На плате контроллера и/или на интерфейсной плате (адаптера) может размещаться собственный BIOS и собственное ОЗУ винчестера. Собственное ОЗУ часто отводится под так называемую кэшпамять, т. е. буфер обмена данными винчестера с машиной. A BIOS используется для тестирования, хранения параметров и низкоуровневого форматирования диска. Жесткие диски в переносных компьютерах В переносных компьютерах применяются миниатюрные жесткие диски с формфактором 2,5". Миниатюрные жесткие диски значительно усовершенствовались и по емкости, и по быстродействию, зачастую не уступая 3,5" моделям для настольных ПК. Функции миниатюрных устройств в основном возлагаются на модели с формфактором 2,5", максимальная емкость которых превышает 1 Гбайт. Фирма Maxtor достигла максимальной емкости при меньших, чем у других фирм, размерах. Жесткие диски серии Laramie с интерфейсом EIDE при толщине всего 12,5 мм имеют емкость 837 Мбайт, 1 Гбайт и 1,34 Гбайт. Фирма Fijutsu производит 2,5" диски серии Hornet 5 и 6, в которых применены магниторезистивные головки. Емкость дисков составляет 1 Гбайт и более (см. таблицу в приложении), интерфейсы — Enhanced IDE и Fast SCSI-2. Диски обладают высокой производительностью и малым потреблением энергии. (Впрочем, за время, в течение которого пишется эта книга, емкости жестких дисков неминуемо возрастут). Технология самотестирования накопителей S.M.A.R.T. (Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology) В самое последнее время для обслуживания жестких дисков начали применять технологию самотестирования накопи телей S.M.A.R.T. (Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology)предложили корпорации IBM и Compaq на базе ранее разработанных ими технологий PFA (Predictive Failure Analysis) и DFP (Drive Failure Prediction) Суть S.M.A.R.T.-технологии заключается в том, что сам винчестер отслеживает состояние своей работоспособности и в любой момент, по команде с интерфейса может сообщить эту информацию управляющей программе. Новая технология стандартизирована организацией ANSI при разработке нового IDE-интерфейса — АТА-3. В настоящее время практически все производители НЖМД (Fujitsu, IBM, Maxtor,Quantum, Seagate, Western Digital) используют S.M.A.R.T.-технологию в своих новых накопителях. Параметры, которые характеризуют состояние S.M.A.R.T.-накопителя, называются атрибутами надежности. Их значения хранятся в энергонезависимой памяти или на служебных дорожках НЖМД. Количество атрибутов может достигать тридцати. По мере износа накопителя или при появлении сбоев в работе (в том числе и незаметных для пользователя) значения атрибутов изменяются. Условно все атрибуты надежности можно разбить на две категории. Первая характеризует естественное и неизбежное старение накопителя в процессе работы. Ко второй категории относятся те параметры накопителя, которые характеризуют его предаварийное состояние, например высоту полета головки над поверхностью диска, скорость передачи данных с магнитных поверхностей, время, необходимое для готовности к работе, подсчет предназначений сбойных (bad) секторов, совершенных накопителем ошибок позиционирования и т. д. Значение атрибутов надежности могут лежать в диапазоне от 1 до 253, хотя некоторые производители придерживаются значений от 1 до 100. Высокий показатель говорит о низкой вероятности выхода накопителя из строя, и наоборот. Для каждого атрибута разработчики определяют пороговое значение. Кроме порогового значения для каждого атрибута определен дополнительный бит, который также характеризует предварительное состояние накопителя.
В последнее время появились программы S.M.A.R.T.-flH-агностики. Например, утилита SMARTVision, предназначенная дя работы под управлением ОС Windows 9x и Windows NT, позволяет регулярно считывать S.M.A.R.Т.-параметры винчестера при каждом запуске системы. С помощью этой программы можно получить полную информацию о состоянии жестких дисков, установленных в ПК. После загрузки системы значок S.M.A.R.T.-диагностики появляется в правом углу панели задач Windows 9x. Если ПК оснащен несколькими S.M.A.R.T.-винчестерами, то значок общегоS.M.A.R.T.-состояния в панели задач состветствует накопителю с худшим результатом. В современных компьютерах картина несколько усложнилась. И более того, для форматирования, скажем, винчестера IDE-типа, необходимо иметь специальные средства. О них мы расскажем ниже. Итак, компьютер завис, а вы не успели ни морально,ни физически (забыли сделать копии важных программ) к этому подготовиться. Советуем вам мысленно сгруппировать все виды неисправностей жесткого диска следующим образом: • программные, • аппаратные. К программным неисправностям отнесем ошибки, вызванные искажением служебных файлов, относящихся к так называемым утилитам и, в принципе, являющихся программной частью компьютера. К ним могут относиться все файлы DOS, драйверы периферийных устройств. Вы можете спросить: при чем здесь неисправность винчестера? Вспомните, эти файлы в компьютере записаны на жестком диске и являются «почти системными». Но, с другой стороны, если, например, искажен «модуль» встроенной команды «сору», то этот тип неисправности можно отнести к ПРОГРАММНО-АППАРАТНОМУ, поскольку испорчена миикросхема ПЗУ с BIOS. К аппаратным неисправностям, следовательно, мы отнесем искажения информации», запечатленной или в микросхемах ПЗУ, или в системной части жесткого диска. Если есть аналогичный, постоянно работающий в компьютере модуль, с записанной на нем системной информацией, зна чит, и он будет объектом поиска аппаратной неисправности в машине. Также к аппаратным неисправностям относятся выход из строя микросхем плат электроники, моторов, головок записи/считывания и т. д. Практика показывает, что отказы аппаратной части вин-чстеров можно классифицировать следующим образом: • деградация магнитных свойств рабочего слоя поверхностей пластин, • ухудшение соотношения сигнал/шум, проявляющееся при считывании низкоуровневых меток, • качание пластин (износ подшипников шпинделя, головки касаются пластин), • нарушение работы контроллера (отказ электронных компонентов платы винчестера), • нарушение центровки головок, • отсутствие контакта в соединительных ленточных кабелях, • выход из строя двигателей (приводов). Вы, наверное, обратили внимание на то, что неисправности в жестком диске (также, как, собственно, и в самом компьютере делятся на две группы. Дело в том, что жесткий диск сам превратился в микрокомпьютер, приобретя собственный BIOS, собственное ПЗУ и ОЗУ. Особенно это видно на примере интерфейса IDE, где почти вся адаптерная часть переместилась на плату контроллера, интегрированного с поддоном, а сам адаптер «ужался» до одной микросхемы средней степени интеграции. Поскольку неисправность, которая проявилась в вашем компьютере, вписывается с какой-то вероятностью во все мыслимые группы перечисленных неисправностей, попытайтесь собрать информацию о ней по предлагаемой схеме. Первое ваше предположение: на всякий случай проверьте SETUP (может быть, села батарейка системной платы и CMOS ИС не держит конфигурацию). Еще раз повторим... В SETUP можно войти с помощью одной из следующих комбинаций клавиш (клавишу можно нажать несколько раз, чтобы не пропустить момента выхода программы запуска ПК на SETUP) DEL, F2, CTL-ALT-ESC, CTL-ALT-S, ESC. Если не удается войти в SETUP с помощью этих комбинаций, можно применить внешний вход из утилиты SETUP.EXE. Выставив соответствующие параметры в SETUP, запустите тестовую программу CHECKIT. Кстати, при использвании тестовой программы Checkit в меню Hard disk есть подменю Benchmark (эталонное тестирование). На рисунке представлены результаты такого тестирования время поиска дорожки составило примерно 15,7 мс, скорость передачи информации с диска в ОЗУ и обратно — 350 Кбайт/сек, время перехода на соседнюю дорожку — 3,7 мс (см. рис. 3). Благополучное завершение этой программы при проверке целостности жесткого диска отнюдь не говорит о том, что у вас нет проблем с винчестером. На графиках, выведенных программой, вы убедитесь,что среднее время доступа к дорожкам, время перехода с дорожки на дорожку и скорость передачи информации с диска в ОЗУ не изменились и по прежнему эти параметры достаточно высоки. Но, поскольку программа не исследует системную часть винчестера, проблемы по диагностике и устранению неисправности диска могут остаться.
Вирус, или... ...просто испорчена утилита операционной системы и для устранения неисправности достаточно перенести на диск соответствующие программы из пакета DOS той версии (внимание!), которая стояла там до появления неисправности? Однако, при попытке перезапуска компьютера на мониторе появляется надпись: • 17ХХ DISK ERROR или • INVALID DRIVE SPECIFICATION или • DRIVE NOT READY ERROR. Если после каждого перезапуска компьютер либо зависает, либо появляются подобные надписи, проделайте следующую процедуру. Поднимите крышку системного блока.Снимите и снова вставьте ленточные кабели в разъемы интерфейсного адаптера и разьемы жесткого диска. Имеет смысл также вытащить и снова вставить плату адаптера винчестера из разьема системной платы. Обратите внимание на нумерацию контактов кабеля, с тем чтобы не перевернуть их на 180 градусов. Если такая прочистка контактов не помогла, вставьте системный гибкий диск в дисковод и попытайтесь загрузиться с него. Если загрузка прошла успешно с диска А:, а попытки обращения к диску С: не удались, можно сделать предварительный вывод об искажении системной части винчестера, особенно, в связи с участившимися в последнее время случаями заражения компьютеров вирусами. Эта гипотеза может фигурировать в числе первых. Итак, воспользовавшись антивирусными программами — это может быть программа Aidstest или Adinf (они регулярно обновляются и являются ходовыми на отечественном рынке ПО), — попытайтесь выявить и уничтожить вирус. Если вирус выявлен и уничтожен, вам только останется восстановить системную часть диска (ниже мы покажем, как это делается) и озаботиться, чтобы в дальнейшем такие истории не повторялись. При неоднозначном результате воспользуйтесь утилитой пакета Norton Utility — NDD (Norton Disk Doctor) версии 6 или 7. Ее придется также загрузить с гибкого диска, и если проверка покажет, что диск С: содержит слишком много плохих кластеров (единица измерения дисковой информации — 2 килобайта), то на повестку дня встанет вопрос: почему появились плохие кластеры? Ответов два. Первый — это работа вирусов. Второй — диск долго не проверялся и сейчас видны результаты ухудшения качества меток низкоуровневого форматирования. Вне зависимости от варианта ответа можно попытаться провести следующую операцию. Загрузитесь с диска А: и попытайтесь перенести системные файлы операционной системы той же версии, которая была записана у вас до появления неисправности, на жесткий диск. Это делается с помощью команды: A:\>SYS С: Эта операция не должна испортить информацию на диске (если вы еще на это надеетесь). В случае удачи эти файлы займут место прежних, испорченных вирусом или появившихся плохих кластеров. Не забудьте скопировать файл COMMAND.COM на диск С:. Обратите внимание на то, чтобы и этот файл брался из комплекта DOS той же версии, иначе вы снова получите ошибку «Invalid drive Specificatiion» и долго будете искать источник ее происхождения. При успешном перезапуске компьютера снова запустите антивирусную программу, имеющуюся у вас в наличии, и впоследствии пользуйтесь ею регулярно. Однако, компьютер может и не запуститься. Значит это не вирус, а...
... что-то другое? Если попытки переноса системных файлов на винчестер успеха не имели, необходимо проверить наличие, так называемого, активного раздела жесткого диска. Это осуществляется с помощью программы FDISK, входящей в состав DOS-утилит. Меню этой утилиты выглядит так: FDISK Options Current fixed disk drive: 1/текущий жесткий диск № 1 Choose one of the following:/Bbi6paTb один из следующих пунктов 1. Create DOS partition or Logical DOS Drive/создать DOS-раздел или логическое имя диска. 2. Set active partition/установить активный раздел. 3. Delete partition or Logical DOS Drive/стереть раздел или логическое имя диска. 4. Display partition information/отобразить информацию о разделах. Enter choice: [1]/введите номер пункта.который вы выбрали Press Esc to exit FDISK/нажмите ESC для выхода из программы FDISK Display Partition Information Current fixed disk drive: 1 Partition Status Type Volume Label Mbytes System Usage C: 1 A PRI DOS 70 FAT16 70% 2 EXT DOS 30 30% Total disk space is 100 Mbytes (1 Mbyte = 1048576 bytes) (Общая емкость диска 100 мегабайт) The Extended DOS Partition contains Logical DOS Drives. Do you want to display the logical drive information (Y/N)......?[Y] (Расширенный DOS-раздел содержит логические имена дисков. Вы хотите отобразить информацию о логических дисках (Да/Нет)) Press Esc to return to FDISK Options/ нажмите ESC, чтобы вернуться в опцию FDISK Create DOS Partition or Logical DOS Drive Current fixed disk drive: 1/текущий жесткий диск № 1 Choose one of the following:/Bbi6paTb один из следующих пунктов 1. Create Primary DOS Partition/создать первичный DOS-раздел. 2. Create Extended DOS Partition/создать расширенный DOS-раздел. 3. Create Logical DOS Drive(s) in the Extended DOS Partition/дать логическое имя диску в расширенном DOS-разделе. Enter choice: [1]/введите номер пункта, который вы выбрали Press Esc to return to FDISK Options/ нажмите ESC, чтобы вернуться в опцию FDISK Delete DOS Partition or Logical DOS Drive Current fixed disk drive: 1 Choose one of the following: 1. Delete Primary DOS Partition/стереть первичный раздел. 2. Delete Extended DOS Partition/стеркть расширенный раздел. 3. Delete Logical DOS Drive(s) in the Extended DOS Partition/стереть логическое имя диска в расширенном разделе. 4. Delete Non-DOS Partition/стереть раздел с не DOS операционной системой. Enter choice: [ ] Press Esc to return to FDISK Options/нажмите ESC чтобы вернуться в опцию FDISK FDISK Options 1. Create DOS partition/создать DOS-раздел. 2. Change active partition/изменить активный раздел. 3. Delete DOS partition/стереть DOS-раздел. 4. Display partition information/отобразить информацию о разделах. В пунктах меню речь идет, соответственно, о создании разделов DOS, изменении статуса разделов, стирании разделов, отображении информации о разделах. Набрав команду с гибкого диска: a:\>fdiskи выбрав пункт меню, отображающий информацию о разделах (4), можно установить наличие или отсутствие активного раздела диска. Если активный раздел отсутствует, можно попытаться создать его из пункта 1 меню. Создав активный раздел, (обычно это диск С:) размечают затем остающуюся часть жесткого диска — ему обычно дают логическое имя D:, E:,F:. Далее следуют операции высокоуровневого форматирования с помощью утилит DOS format.com: format c:/s и format d: Если удастся создать активный раздел, то после переноса системных файлов на диск (вместе с C0MMAND.COM) возможно его-удастся восстановить. В случае неуспеха придется смириться с мыслью о безвозвратной потере информации на диске и уповать на то, что низкоуровневое форматирование, возможно, сделает его работоспособным. Как видите, мы шли постепенно, начиная от самых безобидных процедур, и на любом этапе процедура поиска неисправности и ее устранения могла увенчаться успехом без потери информации. Однако, на этапе организации разделов информацию, записанную на диск, уже восстановить невозможно. Но вот ни одна из предпринятых попыток не принесла успеха. Что-то другое... Поскольку низкоуровневое (low-level) форматирование является предпоследней процедурой, от результатов которой зависит, обратитесь вы к аппаратному ремонту или нет, не стесняйтесь потратить на нее столько времени, сколько нужно^ тобы убедиться в том, что вы сделали все от вас зависящее. Для этого изучите имеющуюся у вас программу форматирования — она может быть представлена в SETUP вашего компьютера или это может быть программа из пакета SPEEDSTORE, либо какая-то другая программа. Следует заметить, что большинство современных винчестеров не допускают низкоуровневого форматирования (IDE,EIDE,SCSI), однако, если все возможности в части восстановления работоспособности жесткого диска исчерпаны, то можно попытаться провести операцию реинициали-зации по низкому уровню — проводить эту операцию следует с помощью специальных аппаратных средств. Некоторые встроенные в BIOS системы диагностики в старых ПК позволяют проводить процедуры форматирования, соответствующие низкоуровневому. Для этого достаточно перезапустить компьютер, выйти на программу SETUP в режиме диагностики и в меню для жесткого диска проставить параметры и тип вашего винчестера. Затем программа определит параметры форматирования, и вам останется только включить ее в режим формтирования и ждать результата. Если процесс прошел успешно, то можно попытаться завершить его логическим форматированием с помощью утилиты из пакета DOS или CHECKIT. Сложнее обстоит дело, если тип вашего диска не совпадает ни с одним из типов, записанных в BIOS компьютера. Здесь следует помнить, что почти в любой программе низкоуровневого форматирования следует задать параметры типового диска, которые были бы ниже по значению параметров вашего диска. Например, у вас 1300 цилиндров, а типовое значение — 1024. Проставляете типовое значение и затем, переходя на ручную установку параметров, добавляете недостающие цилиндры. Одновременнотакие программы дают возможность проверить целостность контроллера винчестера, вписать в таблицу номера дефектных дорожек и исключить их из обращения. Существуют специализированные тестеры с соответствующими программными средствами для решения подобных задач. Иногда они представляют собой плату, вставляемую в свободный разъем системной платы компьютера, не «конфликтующую* с другими периферийными устройствами и имеющую следующие режимы работы: • проверка НЖМД: сюда входят проверка канала считывания/записи, проверка системы позиционирования, проверка шпиндельного двигателя и его схемы управления; • проверка контроллера: проверка интерфейса НЖМД, проверка однокристального контроллера, проверка управляющего микропроцессора, сепаратора данных итракта преобразования данных, проверка буферного ОЗУ; • комплексная проверка контроллера, буфера сектора, проверка река либровки (позиционирование на начальные секторы), проверка формата, поверхностей, чтение и запись в режиме случайного выбора дорожек и секторов; • форматирование: в этом режиме тестер может осуществлять восстановление формата нижнего уровня и паспортных данных диска. В качестве примера можно представить специализированный тестер HD TESTER IDE для диагностики и ремонта НЖМД. Тестер имеет название PC — 3000 AT для диагностики и ремонта винчестеров. В случае необходимости восстановления диска с интерфейсом IDE помощь такого устройства была бы неоценимой. В других случаях пользователям приходится применять средства попроще. Например, пакет SpeeedStore. Итак, если вы воспользовались программой из пакета SpeeedStore — HardPrep, проставьте тип диска и приступайте к форматированию. Если процедура прошла успешно, то это еще не повод для ликования, поскольку окончательный результат может быть получен только после организации разделов, в том числе и активного. Успешная загрузка с активного раздела при перезапуске компьютера покажет, что вы шли верным путем. Возможно, вышеприведенные процедуры придется повторить несколько раз с целью оптимизации положительного результата. Но это — при положительном результате. А при отрицательном? У последней черты... Таким образом, соблюдая принцип «семь раз отмерь...», вы подошли к рубежу, за которым наблюдаются контуры аппаратной неисправности жесткого диска. К ним, как показывает практика, относятся: Выход из строя адаптера НЖМД Это проще всего проверить программными средствами, а затем заменой адаптера на заведомо исправный. При этом нужно помнить, что адаптер должен быть совместим с жестким диском по методу кодирования информации на диске и иметь общий интерфейс (см. табл. 11). Таблица 11
Мы не будем подробно останавливаться на каждом типе интерфейса и способе кодирования — это не входит в задачу данной статьи, отметим только, что конкретный способ кодирования может быть совместим с несколькими интерфейсами, например способ RLL может быть совместим с IDE-интерфейсом, ST506, SCSI, ESDI-интерфейсом. Поэтому особое значение приобретает фактор стандартизации при покупке компьютера или составлении пары адаптер-винчестер. Итак, если тестовые программы и замена адаптера показывают, что исходный адаптер исправен, значит, неисправным является: Блок винчестера, включающий плату контроллера и поддон Возможность временно позаимствовать такую же плату с аналогичного жесткого диска сразу же поможет локализовать неисправность. Косвенным симптомом неисправности поддона диска является начало инициализации (процесса форматирования и прекращение ее на каком-либо цилиндре. К типичным неисправностям поддона могут относиться износ и переламывание пружинной ленты позиционирования головок, выкрашивание магнитного слоя с внешних цилиндров нулевой дорожки (опорной дорожки), перегорание обмоток шпиндельного двигателя. Реже выходит из строя шаговый двигатель привода головок.
|
