Дефекты поверхности НЖМД делятся на следующие группы:

1. Физические дефекты, которые подразделяются на:

- Дефекты поверхности.

- Серво-ошибки.

- Аппаратные BAD'ы.

2. Логические дефекты, которые подразделяются на:

- Исправимые логические дефекты (софт-бэды).

- Неисправимые логические ошибки.

- «Адаптивные» бэды.

Дефекты поверхности. Возникают при механическом повреждении магнитного покрытия внутри пространства сектора, например из-за царапин, вызванных пылью, старением блинов или небрежным обращением с винчестером. Такой сектор должен быть помечен как негодный и исключен из обращения.

Серво-ошибки. По сервометкам происходит стабилизация скорости вращения двигателя и удержание головки на заданном треке, независимо от внешних воздействий и тепловой деформации элементов.

Однако в процессе эксплуатации диска, некоторые сервометки могут оказаться разрушены. Если плохих сервометок станет слишком много, в этом месте начнут происходить сбои при обращении к информационной дорожке: головка, вместо того, чтобы занять нужное ей положение и прочитать данные, начнет шарахаться из стороны в сторону. Наличие таких ошибок часто сопровождается стуком головок, зависанием накопителя и невозможностью исправить его обычными утилитами. Устранение таких дефектов возможно только специальными программами, путем отключения дефектных дорожек, а иногда и всей дисковой поверхности.

Аппаратные BAD'ы. Возникают из-за неисправности механики или электроники накопителя. К таким неполадкам относятся:

- обрыв головок;

- смещение дисков;

- погнутый вал в результате удара;

- запыление гермозоны;

- различные «глюки» в работе электроники.

Ошибки такого типа обычно имеют катастрофический характер и не подлежат исправлению программным путем.

Исправимые логические дефекты (софт-бэды): появляются, если контрольная сумма сектора не совпадает с контрольной суммой записанных в него данных.

Возникает из-за помех или отключения питания во время записи, когда HDD уже записал в сектор данные, а контрольную сумму записать не успел.

Неисправимые логические ошибки. Это ошибки внутреннего формата винчестера, приводящие к такому же эффекту, как и дефекты поверхности. Возникают при разрушении заголовков секторов, например из-за действия на винчестер сильного магнитного поля. Но в отличие от физических дефектов, они поддаются исправлению программным путем. А неисправимыми они названы только потому, что для их исправления необходимо сделать «правильное» низкоуровневое форматирование. [16]

«Адаптивные» бэды. Несмотря на то, что винчестер является очень точными устройствами, при их массовом производстве неизбежно возникает разброс параметров механики, радиодеталей, магнитных покрытий и головок.

Поэтому все современные винчестеры при изготовлении проходят индивидуальную настройку, в процессе которой подбираются такие параметры электрических сигналов, при которых устройству работается лучше.

Эта настройка осуществляется специальной программой при технологическом сканировании поверхности. При этом генерируются так называемые адаптивы - переменные, в которых содержится информация об особенностях конкретного гермоблока. Адаптивы сохраняются на дисках в служебной зоне, а иногда во Flash-памяти на плате контроллера.

Типовые причины возникновения неисправностей аппаратной части НЖМД можно условно разделить на следующие группы:

- Неисправности из-за естественного старения НЖМД.

- Неисправности, обусловленные неверным режимом эксплуатации.

- Неисправности, связанные с ошибками в конструкции.

Неисправности диска:

Первая - при подаче питания на диск с ним не происходит вообще ничего, он полностью молчит и даже не раскручивает шпиндельный двигатель, либо пытается это делать, но не набирает нужные обороты. Подобный симптом может присутствовать оттого, что заклинило сам двигатель, либо головки упали на диск и прилипли к нему (такое бывает практически на всех современных дисках, т.к. головки идеально отполированы и возникает эффект диффузии).

Вторая неисправность - диск нормально раскручивается, но отсутствует распарковка головок - характерный тихий щелчек. Подобное возникает редко, т.к. часто управление позиционированием головок (сервосистема) и трехфазный генератор для шпиндельного двигателя размещены на одном кристалле, и если и выходит из строя, то как правило все сразу или распарковки не происходит потому, что оборвалась катушка позиционирования на блоке головок.

Третья неисправность - диск нормально рекалибруется при включении питания и не издает посторонних звуков, но при этом не определяется в BIOS, а название модели не соответствует тому, которое написано на самом диске, либо в названии присутствуют непонятные символы. В таком случае очень часто бывает неисправен главный интерфейсный чип на плате электроники. Производить запись на такой накопитель категорически не рекомендуется, т.к. в следствие неисправности шины данных можно повредить данные на диске.

Четвертая неисправность - связанная с дефектом микросхем, которые деградируют от постоянных тепловых расширений (температурного градиента). Проявляется неисправность в основном с прогревом, т.е. какое то время диск отлично работает, а затем начинает скрежетать , стучать или останавливать двигатель.

Любой жесткий диск представляет собой место хранения данных, состоящее из двух областей – системной и области данных. Системная область выполняет вспомогательную роль и служит для организации хранения данных (образует файловую систему диска. Структурная схема устройства системной области представлена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 - Структурная схема устройства системной области

Структурная схема устройства системной области состоит из следующего:

- MBR- (Master Boot Record) - главная загрузочная запись.

- PT- (Partition Table) - таблица разделов.

- NSB-(Non-System Bootstrap) - внесистемный загрузчик

- BA (Boot Area) - загрузочная область операционной системы.

- BR (Boot Record) - загрузочная запись OC.

- ROOT - Корневой каталог диска.

- SMBR-(SecondaryMasterBootRecord) -вторичнаяMBR.

- LDT - (Logical Disk Table) таблица разделов логического диска.

Любые нарушения в системной области отображаются как ошибки файловой системы.

Ниже приведена диагностика нарушений файловой системы Причины нарушений файловой системы можно диагностировать, обратив внимание на появляющиеся сообщения:

1. Если все сообщение - в верхнем регистре, то это BIOS не находит MBR на указанном ему в Setup устройстве, что свидетельствует об ошибке чтения либо об отсутствии признака системного сектора у первого сектора диска (т.е. диск не размечен). Чтобы убедиться, что с диском все нормально, нужно зайти в BIOS Setup и запустить Autodetect.

2. Сообщения "Invalid partition table" и "Error loading operating system" принадлежат загрузчику из MBR; загрузочный сектор активного раздела либо не читается, либо его еще (или уже) нет.

3. Сообщения "Invalid system disk" и "Disk I/O error" выдает загрузчик из boot-сектора, сообщая об отсутствии файлов операционной системы или об ошибке на диске.

Причины возникновения:

- Если проблема не связана с самим диском, нужно серьезно разбираться с тем, куда делись системные сектора.

- Во втором случае налицо либо нарушения таблицы PT, либо разрушение загрузочного сектора.

- В третьем случае системные файлы могли быть удалены или испорчены.

Признаки разрушения таблицы разделов:

- Раздел исчез из Проводника. При запуске утилиты "Управление дисками" отображается пустое место, и могут появляться разделы-призраки, при этом суммирование объемов всех логических дисков превышает размер самого винчестера. Это означает, что некоторые разделы перекрываются друг с другом.

- Система не может загрузиться, а выдает сообщения типа "Bad or missing partition table" или "Error loading operating system".

- Windows показывает синий экран с надписью "STOP:INACCESSIBLEB00T DEVICE".

Причиной разрушения таблицы разделов может быть ошибочное удаление не того раздела. Этот вариант является наименее опасным, поскольку все данные остаются на месте, но доступа к ним нет. Так же может произойти разрушение цепочки разделов. Это бывает в случае порчи ЕРР (Указателей Расширенных Разделов). Возможно одновременное разрушение MBR и ЕРР. [15]