宿遷經(jīng)貿(mào)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 王連山

1.引言

U盤即USB—Universal Serial Bus（通用串行總線）盤的簡(jiǎn)稱，優(yōu)盤中是U盤的諧音稱呼。目前，U盤的使用已經(jīng)非常普遍，人們經(jīng)常用U盤來備份、攜帶、轉(zhuǎn)移文件。將U盤從USB口拔出之前，忘記了執(zhí)行卸載操作，或者執(zhí)行卸載操作不徹底，或者由于誤操作，而直接將U盤從USB口拔了出來，就有可能會(huì)導(dǎo)致U盤出現(xiàn)各種各樣的故障，U盤使用中提示“未格式化”現(xiàn)象是最為常見的故障之一。

2.U盤存儲(chǔ)器工作原理

2.1 U盤結(jié)構(gòu)

U盤的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，基本上由USB端口、主控芯片、FLASH（閃存）芯片、PCB底板、外殼封裝等五部分組成。

2.2 U盤工作原理

通用串行總線是一種快速靈活的接口，當(dāng)一個(gè)USB設(shè)備插入主機(jī)時(shí)，由于USB設(shè)備硬件本身的原因，它會(huì)使USB總線的數(shù)據(jù)信號(hào)的電平發(fā)生變化，而主機(jī)會(huì)經(jīng)常掃描USB總線。當(dāng)發(fā)現(xiàn)電平有變化時(shí)，它即知道有設(shè)備插入。

USB接口負(fù)責(zé)連接電腦，是數(shù)據(jù)輸入或輸出的通道；主控芯片負(fù)責(zé)各部件的協(xié)調(diào)管理和下達(dá)各項(xiàng)動(dòng)作指令，并使計(jì)算機(jī)將U盤識(shí)別為“可移動(dòng)磁盤”，是U盤的“大腦”；FLASH芯片與電腦中內(nèi)存條的原理基本相同，是保存數(shù)據(jù)的實(shí)體，其特點(diǎn)是斷電后數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，能長(zhǎng)期保存；PCB底板是負(fù)責(zé)提供相應(yīng)處理數(shù)據(jù)平臺(tái)，且將各部件連接在一起。當(dāng)U盤被操作系統(tǒng)識(shí)別后，使用者下達(dá)數(shù)據(jù)存取的動(dòng)作指令后，USB移動(dòng)存儲(chǔ)盤的工作便包含了這幾個(gè)處理過程。

2.3 U盤存儲(chǔ)工作原理

U盤是采用Flash Memory芯片存儲(chǔ)的。U盤的存儲(chǔ)原理是：計(jì)算機(jī)把二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)為復(fù)合二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)（加入分配、核對(duì)、堆棧等指令）讀寫到USB芯片適配接口，通過芯片處理信號(hào)分配給EEPROM存儲(chǔ)芯片的相應(yīng)地址存儲(chǔ)二進(jìn)制數(shù)據(jù)，EEPROM存儲(chǔ)芯片控制柵晶體管的電壓高低值（高低電位），柵晶體管的結(jié)電容可長(zhǎng)時(shí)間保存電壓值，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)在通電以后改變狀態(tài)，不通電就固定狀態(tài)，所以斷電以后資料能夠保存[1]。

2.4 U盤格式化原理

格式化，簡(jiǎn)單說，就是把一張空白的盤劃分成一個(gè)個(gè)小區(qū)域并編號(hào)，供計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存、讀取數(shù)據(jù)。沒有這個(gè)工作，計(jì)算機(jī)就不知在哪寫，從哪讀。

格式化這一概念原只應(yīng)用于電腦硬盤，隨著電子產(chǎn)品不斷發(fā)展，很多存儲(chǔ)器都用到了“格式化”這一名詞，狹義的理解，就等于數(shù)據(jù)清零，刪掉存儲(chǔ)器內(nèi)的所有數(shù)據(jù)，并將存儲(chǔ)器恢復(fù)到初始狀態(tài)。U盤的格式化是采用了和讀寫不一樣的電壓去進(jìn)行數(shù)據(jù)的改寫。

3.“未格式化”現(xiàn)象的產(chǎn)生原因

在Windows系統(tǒng)上使用的U盤存儲(chǔ)設(shè)備，因使用者操作不科學(xué)、設(shè)備質(zhì)量、引導(dǎo)區(qū)（boot區(qū)）損壞等原因，打開該U盤時(shí)都會(huì)提示“磁盤未被格式化，是否格式化”。引起這種故障的原因主要有以下幾點(diǎn)。

3.1 USB接口供電不足

USB接口供電不足，可能是由于接口本身臟了、生銹了、歪了導(dǎo)致接觸不良，或主板USB電路上的元件有問題，可能是電源的問題，也有可能是主板本身設(shè)計(jì)的問題。

3.2 直接拔下或突然斷電、死機(jī)等非常規(guī)操作

正在讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)，USB設(shè)備中途拔出或突然斷電、死機(jī)等非常規(guī)操作可能會(huì)造成硬件、扇區(qū)、引導(dǎo)區(qū)損壞損壞，導(dǎo)致下次打開U盤時(shí)產(chǎn)生“未格化”提示。

3.3 MBR（Master Boot Record）、DBR（Dos Boot Record）損壞或分區(qū)格式不正確

MBR即主引導(dǎo)記錄，有時(shí)也稱主引導(dǎo)扇區(qū)，等同位于硬盤的0磁道0柱面1扇區(qū)。引導(dǎo)區(qū)它記錄著一些U盤最基本的信息。DBR等同位于硬盤的0磁道1柱面1扇區(qū)（512字節(jié)），是操作系統(tǒng)可以直接訪問的第一個(gè)扇區(qū)，它包括一個(gè)引導(dǎo)程序和一個(gè)被稱為BPB（Bios Parameter Block）的本分區(qū)參數(shù)記錄表。引導(dǎo)程序的主要任務(wù)是當(dāng)MBR將系統(tǒng)控制權(quán)交給它時(shí)，判斷本分區(qū)跟目錄前兩個(gè)文件是不是操作系統(tǒng)的引導(dǎo)文件。如果確定存在，就把其讀入內(nèi)存，并把控制權(quán)交給該文件。BPB參數(shù)塊記錄著本分區(qū)的起始扇區(qū)、結(jié)束扇區(qū)、文件存儲(chǔ)格式、U盤介質(zhì)描述符、根目錄大小、FAT個(gè)數(shù)，分配單元的大小等重要參數(shù)[2]。這些信息可以保證你的U盤能正常工作。

3.4 擴(kuò)容盤或黑片盤

擴(kuò)容盤是指用相關(guān)軟件讓容量很小的U盤在電腦上顯示出來的容量很大（比如512M的顯成2G），不過多出來的內(nèi)存是不能正常使用的，這種U盤存入的文件只要超過的實(shí)際的容量再拷出來就會(huì)損壞。黑片盤是用芯片工廠淘汰的芯片次品，經(jīng)過技術(shù)處理做成的U盤，制作成本很低。

4.“未格式化”現(xiàn)象的解決方法

針對(duì)U盤使用中提示未格式化故障的產(chǎn)生原因，本文主要提供下列幾種解決辦法。

4.1 據(jù)3.1成因，可以換個(gè)電源就好了，但成本高了些，建議你買個(gè)帶獨(dú)立供電的USB HUB，或買一個(gè)USB2.0接口卡，插到電腦上，這種卡提供的電量絕對(duì)充足。或必要時(shí)對(duì)主板USB電路上的元件進(jìn)行更換。

4.2 據(jù)3.4成因，可用擴(kuò)容盤或黑片盤檢測(cè)軟件（如Mydisk Test）來確定真?zhèn)?；如是擴(kuò)容盤或黑片盤可用U盤量產(chǎn)工具進(jìn)行量產(chǎn)，如用ChipGenius測(cè)出你的主控芯片型號(hào)，再下載對(duì)應(yīng)的主控型號(hào)的量產(chǎn)工具，最后才使用量產(chǎn)工具（不同廠家型號(hào)的芯片工具會(huì)不同）重新量產(chǎn)U盤，挑出壞塊恢復(fù)真實(shí)容量。若需要恢復(fù)U盤中的數(shù)據(jù)可參照4.3操作進(jìn)行，但是如果存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)已超過了U盤原有實(shí)際容量，那么超過的部分文件或數(shù)據(jù)就會(huì)損壞或者丟失。

4.3 據(jù)3.2、3.3成因，若不需考慮U盤中的數(shù)據(jù)可直接使用USBOOT工具對(duì)此U盤引導(dǎo)區(qū)進(jìn)行重建、格式化，或直接進(jìn)行量產(chǎn)（量產(chǎn)如4.2中所說）。

若需要恢復(fù)U盤中的數(shù)據(jù)，可先用win-hex工具對(duì)U盤進(jìn)行全盤境像備份（預(yù)防誤操作），然后可通過數(shù)據(jù)恢復(fù)軟件，如Dataexplore、Easyrecover等進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)操作，恢復(fù)操作完成后便可對(duì)U盤進(jìn)行格式化，或量產(chǎn)等操作；當(dāng)然使用者也可通過軟件修復(fù)引導(dǎo)區(qū)，通過BOOTICE、Disk-Genius等引導(dǎo)扇區(qū)維護(hù)工具修復(fù)引導(dǎo)區(qū)。

5.避免“未格式化”現(xiàn)象的注意事項(xiàng)

U盤的可擦寫次數(shù)是U盤的正常壽命，在U盤使用中注意對(duì)盤的正確保養(yǎng)與使用，可以一定程度避免U盤提示“未格式化”現(xiàn)象故障的產(chǎn)生；筆者建議使用者在U盤使用中做好以下幾方面內(nèi)容。

5.1 正確插拔U盤，絕對(duì)不要在閃盤的指示燈閃得飛快時(shí)拔出閃盤。

5.2 不要在備份文檔完畢后立即關(guān)閉相關(guān)的程序，在系統(tǒng)提示“無法停止”時(shí)也不要輕易拔出U盤。

5.3 注意將U盤放置在干燥的環(huán)境中，不要讓U盤口接口長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中。

5.4 不要將長(zhǎng)時(shí)間不用的U盤一直插在USB接口上。

5.5 不在無殺毒軟件上使用U盤，在打開U盤前對(duì)其進(jìn)行必要?dú)⒍荆耈盤買來最好做個(gè)U盤病毒免疫，可以很好的避免U盤中毒。

5.6 購(gòu)買知名品牌正品U盤。

[1]姜云杰,黃剛,等.U盤存儲(chǔ)器的故障處理及數(shù)據(jù)恢復(fù)的若干辦法[J].曲靖師范學(xué)院學(xué)報(bào),2007.11.

[2]U盤文件系統(tǒng)介紹[EB/OL].http://www.dz3w.com/articlescn/usb/0075492.html,2011.11.