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一、坏道起因
二、继续了解-系统对坏扇区的处理
(一)硬盘自身的处理机制
(二)操作系统层面的处理
三、进一步了解-备用扇区
(一)备用扇区的工作原理
(二)S.M.A.R.T.技术的辅助作用
(三)关于重新分配扇区数及当前值、最差值、临界值的理解
四、硬盘SMART关键信息及含义
SMART关键信息及含义
一、坏道起因
事情的起因是我从家里带了一块硬盘,长途跋涉到了学校。由于经常在网上看到有关硬盘坏道的消息,而且手头比较紧,买的都是质量一般的硬盘,所以打算检测一下硬盘的坏道情况。没想到真发现有两个坏道,这让我非常伤心,没想到硬盘居然这么容易损坏。但使用了一个多月后,也没有发现有任何影响出现。经过一番细心了解,我对一些硬盘有了更深入的理解。
二、继续了解-系统对坏扇区的处理
(一)硬盘自身的处理机制
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硬盘固件层面
- 现代硬盘的固件(内部的控制程序)具有一定的能力来处理坏扇区。当硬盘检测到某个扇区存在物理或逻辑错误时,固件会尝试进行一些修复操作。对于一些轻微的错误,例如可纠正的读写错误,固件可能会通过内部的纠错码(ECC)机制来纠正数据,并将扇区标记为“已修复”状态,然后继续正常使用该扇区。
- 然而,如果扇区的损坏较为严重,固件会将这个扇区标记为坏扇区。在这种情况下,硬盘会在内部建立一个坏扇区列表,并且在后续的读写操作中自动屏蔽这些坏扇区,将数据重新映射到硬盘的备用扇区上。这个过程对于计算机系统来说通常是透明的,系统仍然可以像正常情况一样访问硬盘上的数据,只是感觉不到坏扇区的存在。
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硬盘的自我修复技术
- 一些高级的硬盘技术,如希捷的SeaTools和西部数据的Data Lifeguard Diagnostics,具有更复杂的自我修复功能。这些技术可以在硬盘运行过程中不断监测扇区的健康状况,并且在发现问题时主动采取措施。
(二)操作系统层面的处理
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Windows操作系统也有一定的机制来处理坏扇区。当运行chkdsk时,它会尝试检测并修复文件系统中的逻辑坏扇区。如果发现有扇区无法修复,Windows会将这些扇区标记为坏扇区,并在文件系统层面避免使用这些扇区。
三、进一步了解-备用扇区
(一)备用扇区的工作原理
- 自动替换机制
- 硬盘在出厂时会预留一定数量的备用扇区。当硬盘的检测系统发现某个扇区出现坏道时,它会自动触发一个内部的修复机制。这个机制首先会将坏道标记为不可用状态,这样在后续的数据读写操作中就不会再尝试访问这个坏扇区。
- 然后,硬盘会将原本存储在坏扇区上的数据转移到备用扇区。例如,如果一个文件的一部分数据存储在出现坏道的扇区上,硬盘会从备份存储(如缓存或者其他临时存储区域)中恢复这部分数据,并将其重新写入备用扇区。
- 对用户的影响
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在日常使用中,如果坏道数量较少,而且备用扇区能够及时替换这些坏扇区,用户不会察觉到任何影响。对于普通的办公场景,对硬盘读写速度的要求不是特别高,即使有少量数据因为坏道而被转移到备用扇区,在这个过程中产生的延迟非常小,几乎不会被用户感知到。
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(二)S.M.A.R.T.技术的辅助作用
- 健康监测
- 现代硬盘的S.M.A.R.T.技术会持续监测硬盘的各种参数,包括坏道的数量和位置。如果硬盘只有两个坏道,在S.M.A.R.T.技术的监测下,只要坏道数量没有快速增加,就说明硬盘的健康状况还处于相对稳定的状态。
- S.M.A.R.T.技术可以为硬盘的自我修复机制(如备用扇区的使用)提供数据支持。它可以根据坏道的分布情况,合理地安排备用扇区的使用。
- 预警功能
- S.M.A.R.T.技术能在硬盘健康状况开始恶化时提供预警。
(三)关于重新分配扇区数及当前值、最差值、临界值的理解
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重新分配扇区数
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是记录硬盘因故障而被重新映射的扇区数量。当硬盘的某个扇区出现问题(如读写错误等)时,硬盘固件会将这个扇区的数据转移到备用扇区,这个过程就是重新映射,重新分配扇区数就会增加。
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当前值100
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当当前值为100时,这表示目前还没有扇区被重新分配。如果已经使用了100个备用扇区,当前值应该是0(假设初始值为100,每使用一个就减1),而不是100。
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(10/27补充)对于重新分配扇区数来说,当前值可以反映出当前硬盘扇区在这一指标上的健康程度。较高的当前值表示重新分配扇区数目前处于较好的状态,即可能很少有扇区需要重新分配;而较低的当前值则表示可能有较多扇区正在被重新分配或者已经被重新分配,这意味着硬盘扇区可能存在较多问题。
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最差值100
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最差值为100同样表明从硬盘开始使用到现在,还没有出现过扇区需要重新分配的情况。如果曾经最多有100个扇区被重新分配过,最差值应该是0
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(10/27补充)当最差值与当前值在重新分配扇区数这一指标上有较大差异时(最差值小于当前值),表明硬盘在过去曾经历过比现在更糟糕的扇区状况。
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临界值10
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即当重新分配扇区数达到或超过10时,硬盘可能存在问题,需要引起注意。
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(10/27补充)之前对临界值的理解可能引发歧义,临界值是硬盘厂商指定的表示某一项目可靠性的门限值。对于重新分配扇区数来说,当这个参数的当前值接近或低于临界值时,意味着硬盘的健康状况已经下降到一个危险的水平。例如,如果重新分配扇区数的临界值为10,当当前值(之前的“重新分配扇区数”准确来说应该是“重新分配扇区数的当前值”)接近10或者已经超过10时(即数值比10更小时),就表示硬盘可能即将出现故障,数据丢失的风险增加。
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四、硬盘SMART关键信息及含义
SMART关键信息及含义
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读取错误率(属性01)
- 含义:这个属性反映了硬盘在读取数据时遇到错误的频率。
- 分析:当前值和历史最差值都是100,临界值为50,原始数据为0。这表明硬盘在读取数据方面表现完美,没有出现任何读取错误。
- 吞吐性能(属性02)
- 含义:它体现了硬盘的数据传输吞吐能力。
- 分析:100的当前值和历史最差值,以及0的原始数据,说明硬盘的吞吐性能处于最佳状态。这意味着硬盘能够快速地传输数据,无论是读取还是写入操作,都不会因为吞吐性能问题而出现瓶颈。
- 启动时间(属性03)
- 含义:表示硬盘从启动到可以正常读写数据所需要的时间。
- 分析:当前值和历史最差值为100,临界值为1,原始数据为1452(这里的原始数据可能是某种与启动时间相关的编码或者计数方式,但从100的数值来看,启动时间在正常范围内)。这表明硬盘的启动时间正常,没有出现启动缓慢的情况。
- 启停次数(属性04)
- 含义:记录了硬盘电机启动和停止的次数。
- 寻道错误率(属性07)
- 含义:反映了硬盘磁头在寻道过程中出现错误的概率。
- 分析:100的当前值和历史最差值,临界值为50,原始数据为0。这意味着磁头在寻道时没有出现错误,能够准确地定位到需要读写数据的扇区,这对于硬盘的读写速度和数据准确性至关重要。
- 寻道时间性能(属性09)
- 含义:体现硬盘磁头寻道的速度性能。
- 分析:100的当前值和历史最差值,临界值为50,原始数据为0。说明磁头的寻道时间性能处于最佳状态,能够快速地在不同扇区之间移动。
- 通电时间(小时)(属性0A)
- 含义:记录硬盘通电工作的总时长。
- 启动重试次数(属性OC)
- 含义:表示硬盘在启动过程中需要重试的次数。
- 分析:当前值为102,历史最差值为100,临界值为30。虽然当前值和历史最差值有所波动,但仍然远高于临界值,说明在启动过程中可能出现过一些小问题,但并没有对硬盘的整体健康状况产生严重影响。
- 加速感应错误率(属性BF)
- 含义:与硬盘在加速过程中可能出现的感应错误有关。
- 分析:100的当前值和历史最差值,临界值为0,原始数据为3。目前这个数值较低,没有对硬盘的健康造成威胁。
- 断电重启计数(属性C0)
- 含义:记录硬盘因为断电而重新启动的次数。
- 磁头加载/卸载循环计数(属性C1)
- 含义:涉及磁头在硬盘盘片上加载和卸载的循环次数。
- 分析:100的当前值和历史最差值,临界值为0,原始数据为383。虽然循环次数较多,但目前硬盘仍然正常工作,没有出现与磁头加载/卸载相关的健康问题。
- 温度(属性C2)
- 含义:反映硬盘工作时的温度情况。
- 分析:100的当前值和历史最差值,临界值为0,原始数据为20615987...(这里的原始数据可能是一种特定的温度编码方式)。从这个数值来看,硬盘的温度处于正常范围,没有因为过热而影响硬盘的健康。
- 原区物理位置重分配事件计数(与坏道相关)(属性C4)
- 含义:与硬盘扇区因为物理问题(如坏道)而进行重新分配的事件数量有关。
- 分析:100的当前值和历史最差值,临界值为0,原始数据为0。这是硬盘健康的一个积极信号,说明到目前为止没有因为坏道等问题而进行扇区重新分配。
- 有待处理扇区数(状态存疑 - 需保持关注)(属性C5)
- 含义:表示已经发现存在读写问题但还没有进行处理(如重新分配)的扇区数量。
- 分析:100的当前值和历史最差值,临界值为0,原始数据为0。这表明目前没有发现有待处理的扇区,硬盘的扇区状态良好。
- 不可校正的扇区数(属性C6)
- 含义:记录硬盘在读写过程中遇到无法校正错误的扇区数量。
- 分析:100的当前值和历史最差值,临界值为0,原始数据为0。这意味着硬盘在读写数据时没有遇到无法校正的扇区,数据的完整性和准确性能够得到保证。
- UltraDMA CRC错误计数(当数据线或接...)(属性C7)
- 含义:与硬盘在UltraDMA传输模式下数据传输的循环冗余校验(CRC)错误有关。
- 分析:当前值为200,历史最差值为253,临界值为0,原始数据为0。虽然数值看起来有些异常(高于100),但原始数据为0表示没有实际发生CRC错误,可能是硬盘固件或者检测工具对这个属性的计数方式导致了这种情况。
- 盘片位移(属性DC)
- 含义:反映硬盘盘片是否出现位移情况。
- 分析:100的当前值和历史最差值,临界值为0,原始数据为0。这表明硬盘的盘片没有出现位移,保证了硬盘正常的读写功能。
- 加载/卸载所用小时数(磁头电机运转)(属性DE)
- 含义:记录磁头加载和卸载过程中电机运转的小时数。
- 分析:100的当前值和历史最差值,这表明在这个方面硬盘没有出现健康问题,电机运转正常。
- EO - 加载摩擦
- 加载摩擦”这个属性可能与磁头加载到盘片上时所遇到的摩擦力相关。在硬盘工作过程中,磁头需要加载到高速旋转的盘片上进行数据的读写操作。如果加载摩擦出现异常,可能会影响磁头的正常工作,比如导致磁头定位不准确或者产生额外的磨损。
- E2 - 磁头待命时间总计(磁头从停泊区伸出)
- 这个属性记录了磁头从停泊区伸出后处于待命状态的总时间。磁头在不进行读写操作时通常会停留在停泊区,当有读写需求时伸出到盘片上方。磁头待命时间的长短可以反映硬盘的工作模式和使用频率。
- FO - 磁头飞行小时数
- 磁头飞行小时数指的是磁头在盘片上方“飞行”(进行读写操作时磁头与盘片之间有微小间隙,类似飞行状态)的累计时间。这个属性直观地反映了磁头的使用时长
五、心得小结
通过本次学习,大家也能深刻认识到硬盘的S.M.A.R.T.(自我监测、分析与报告技术)对于保护数据安全和延长硬盘使用寿命的重要性。S.M.A.R.T.能够实时监控硬盘的健康状况,重点了解重新分配扇区计数、当前待处理扇区数、磁盘旋转性能、启动/停止计数以及寻道错误率等关键信息的含义。
仅个人感想:
- 不要盲目追求大容量,一个学习版的《地平线5》近200GB的体积让我的垃圾DIY电脑硬盘瑟瑟发抖,只能短暂体验后就卸载。除了游戏,重要的资料其实占不了多少空间,不重要的文件应及时清理。
- 省钱是必要的,但不必因为追求便宜而忽视数据的重要性。二手硬盘并非完全不可用,关键是要区分数据的重要性,并经常进行备份。虽然备份过程可能有些麻烦,但这是保护数据安全的必要措施。
- 最重要的还是要赚钱。只有经济宽裕,才能避免在拼多多等平台上淘便宜但容量有限的二手硬盘。赚钱不仅能提升生活质量,还能确保数据安全,避免因硬件问题导致的数据丢失。
- 最最重要的是保持开心。生命有限,不能总是像拼多多砍价那样,从童年到成年,始终在“砍一刀”的路上徘徊。我们应该享受生活,追求自己的兴趣和爱好。
- 童年开始坚持砍一刀,只差1RMB就成功了
- 中学坚持砍一刀,只差0.1RMB就成功了
- 高考坚持砍一刀,只差0.01RMB就成功了
- 到了大学,发现还要继续坚持砍一刀,只差1钻石就成功了
- 考研坚持砍一刀,只差1元宝就成功了
- 找工作坚持砍一刀,只差1金币就成功了
- ......
- 先帝创业未半,而不知道有没有到中道就崩卒。
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感谢所有陪伴过我的人,包括父母、老师和朋友。虽然很多人劝我继续“砍一刀”,但我知道自己的能力有限,成绩也不好。但我还能研究令人喜欢的硬件,学习充满神奇的软件,了解热血沸腾的中国历史,和一个天天签到、努力“白嫖”的至穷之人。
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