格盘祥解

whb761 · 发表于 2005-8-4 21:37:32

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修改硬盘缺陷列表的方式就是对反向磁化的改进，这种方法和上面说的硬盘厂商的维修方式非 常相似。前面说过了，硬盘厂商对于自己硬盘产品的系统信息区的信息内容和读取的指令代码， 一般是不公开的，但是一些技术人员通过分析和逆向工程，破解了厂商的指令代码甚至 Fireware，使得他们可以编制出程序软件，自由地读取、修改和写入硬盘系统信息区的信息。 这样，他们同样可以像硬盘厂商一样，编写程序对磁盘盘面按照物理地址进行扫描，重新构造 出新的缺陷扇区列表写进系统保留区来替换原有的列表。经过这样的软件维修的硬盘，理论上 说是跟硬盘厂商维修的硬盘是没有差别的。这种软件因为有了这个功能，所以价格非常昂贵，

C-3000要上万元，效率源专业版（零售版只能修复ECC错误和CRC错误，其实什么也干不了） 也要六百多，而且他们是不包括以后的升级技术支持的，因为这些软件有着一个非常致命的 弱点??毕竟他们是通过破解获得的数据，在一定程度上说是非法的。不同的硬盘厂商、甚至 同一厂商不同型号的硬盘，对于系统保留区的控制代码都是不一样的，Fireware也不同，为了 让软件有通用性，他们必须通过不断地破解新的硬盘型号才能使软件支持更多的硬盘。而如果 因为你购买了一套软件他们就要不断给予升级支持的话他们是绝对不干的，为了要修更多的新 的硬盘型号，你就必须不断地支付升级费用。在另一方面，对硬盘的系统信息区信息，如果 破解得好还可以，如果破解得不好，把信息修改写进去以后，轻的会让硬盘在读写时频频出现 错误，不稳定；重的就会报销掉这个硬盘了。

whb761 · 发表于 2005-8-4 21:38:16

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>首先是不断开发新的信息格式和新的指令集。不同厂商的硬盘内部的信息格式和指令固然不同， 就算是同一个厂商的不同型号硬盘，内部的信息和指令也有可能是不同的，这样就无形中增加 了破解的难度??为了能维修不断增加的新的硬盘型号，开发这些专业软件的公司就必须不断 研究新的硬盘。
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> 其次是采用芯片和硬盘内部信息结合的方式来杜绝换板。现在的硬盘，在控制芯片内部和硬盘 保留区内都有一个唯一的串号，每一个硬盘的串号都是不一样的。在硬盘启动时，硬盘内部 控制程序会先把在芯片中的串号和保存在磁盘上面的串号作对比，两者一致才继续初始化； 如果两者不一致，就挂起。这样，即使更换了同样型号的硬盘电路板和芯片，也会因为内部 串号校验的时候不能通过而无法启动硬盘。

whb761 · 发表于 2005-8-4 21:44:03

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>1.逻辑坏道
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>这是日常使用中最常见的硬盘故障，实际上是磁盘磁道上面的校验信息（ECC）跟磁道的数据 和伺服信息对不上号。出现这一故障的原因，通常都是因为一些程序的错误操作或是该处扇区 的磁介质开始出现不稳定的先兆。一般在操作中的表现就是文件存取时出错，或者硬盘克隆的 时候到了出错的地方就弹出出错信息，不能再继续下去。消除这些逻辑坏道的方法其实比较 简单，最常用的方法就是用系统的磁盘扫描功能。在DOS下面用Scandisk扫描，系统可以把 逻辑出错的扇区标出来，以后在进行存取操作时就会避免操作这些扇区。当然，如果单单是 软件的错误操作造成的，也可以用原厂的工具进行全盘低格来重新恢复所有有逻辑错误的地方。 也有的人利用HDD Regenerator、效率源之类的软件消除扇区错误，重新激活这个扇区。不过 对于那些因为是该扇区的磁介质不稳定造成的错误，这里还是不推荐使用重新激活的方式， 以免在储存了重要信息后再次出

whb761 · 发表于 2005-8-4 21:44:40

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>2．物理坏道
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>这个也是比较常见的硬盘故障，实际上是因为震荡、划伤等原因导致一些扇区的磁介质失去 磁记忆能力而造成的。通常这样的损坏修复都比较麻烦，因为在硬盘内部的磁道列表中，这个 扇区是被标记为正常的，是真实的物理存在，所以它不能通过扫描、格式化、低级格式化或者 激活扇区的方法消除，而必须把这个扇区加入到设置在硬盘内部的系统保留区内，由工厂设置 的缺陷列表（G列表和P列表）中去，才能在硬盘控制系统的可见范围内消除这个坏道
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>3 大面积物理坏道

whb761 · 发表于 2005-8-4 21:45:24

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>4．磁头定位不准
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>这个问题也经常可以碰到，其实就是磁头因为装配上的轻微误差，导致在硬盘长时间使用后 问题恶化；又或者是硬盘的磁头长期工作后出现疲劳现象导致这种情况的发生。有时候一些 硬盘读写特别慢，拷贝一个文件老半天没有反应，或者有时候会听到轻微的咔咔声，也许就 是磁头定位不准而产生的问题。对于这样的问题，还是需要找专门的专业软件或者找有这些 专业软件的维修人员，通过软件对磁头的控制程序做出轻微的调整，一般就可以恢复正常 使用。不过如果硬盘已经有一定的“年纪”了，或者平时就是不间断、大负荷使用的话，磁头 就确实已经疲劳或者老化了，即使经过调整暂时把问题掩盖起来，还是会在不长的时间内再次 出现的。
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>5．磁头变形
这个跟磁头定位不准是不一样的，即使是微小的变形，对于读取数据所需要的精度来说也已经 是太多了，用软件调整的方法不一定可行。处理这样的问题，最简单直接的方法就是像处理 大面积坏道一样，把这个磁头停掉。这同样会损失这个磁头所负责读取的盘面的那一部分容量。
 6．控制芯片或者电路板烧坏
这样的问题没说的，一般最直接的方法都是找另一块同样型号的硬盘的电路板，把坏的电路板 换下来（维修的人管这个叫“换板”）。或者找一块相同型号的芯片，写进同型号硬盘的芯片 信息，然后换到电路板上去。

whb761 · 发表于 2005-8-4 21:46:03

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>防破解策略： 其实硬盘保留区的信息和内部指令，是由硬盘厂商开发出来的，为了防制通过破解内部信息 和指令的方法来维修，厂商不断开发新的信息格式和新的指令集。不同厂商的硬盘内部的 信息格式和指令固然不同，就算是同一个厂商的不同型号硬盘，内部的信息和指令也有可能 是不同的，这样就无形中增加了破解的难度?? 其次是采用芯片和硬盘内部信息结合的方式来杜绝换板。现在的硬盘，在控制芯片内部和 硬盘保留区内都有一个唯一的串号，每一个硬盘的串号都是不一样的。在硬盘启动时，硬盘 内部控制程序会先把在芯片中的串号和保存在磁盘上面的串号作对比，两者一致才继续初始化； 如果两者不一致，就挂起。这样，即使更换了同样型号的硬盘电路板和芯片，也会因为内部 串号校验的时候不能通过而无法启动硬盘。
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>Bad sector (坏扇区)
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>　　在硬盘中无法被正常访问或不能被正确读写的扇区都称为Bad sector。一个扇区能 存储512Bytes的数据，如果在某个扇区中有任何一个字节不能被正确读写，则这个扇区为 Bad sector。除了存储512Bytes外，每个扇区还有数十个Bytes信息，包括标识（ID）、校验值 和其它信息。这些信息任何一个字节出错都会导致该扇区变“Bad”。例如，在低级格式化的 过程中每个扇区都分配有一个编号，写在ID中。如果ID部分出错就会导致这个扇区无法被访问 到，则这个扇区属于Bad sector。有一些Bad sector能够通过低级格式化重写这些信息来纠正
 　　Bad cluster (坏簇)
　　在用户对硬盘分区并进行高级格式化后，每个区都会建立文件分配表（File Allocation Table, FAT)。FAT中记录有该区内所有cluster（簇）的使用情况和相互的链接关系。如果在 高级格式化（或工具软件的扫描）过程中发现某个cluster使用的扇区包括有坏扇区，则在FAT 中记录该cluster为Bad cluster，并在以后存放文件时不再使用该cluster,以避免数据丢失。 有时病毒或恶意软件也可能在FAT中将无坏扇区的正常cluster标记为Bad cluster, 导致正常 cluster不能被使用。这里需要强调的是，每个cluster包括若干个扇区，只要其中存在一个 坏扇区，则整个cluster中的其余扇区都一起不再被使用.

whb761 · 发表于 2005-8-4 21:46:25

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>Defect (缺陷)
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>　　在硬盘内部中所有存在缺陷的部分都被称为Defect。如果某个磁头状态不好，则这个 磁头为Defect head。如果盘面上某个Track(磁道)不能被正常访问，则这Track为Defect Track. 如果某个扇区不能被正常访问或不能正确记录数据，则该扇区也称为Defect Sector. 可以认为Bad sector 等同于 Defect sector. 从总的来说，某个硬盘只要有一部分存在缺陷， 就称这个硬盘为Defect hard disk.
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>　　P-list (永久缺陷表)
　　现在的硬盘密度越来越高，单张盘片上存储的数据量超过40Gbytes. 硬盘厂家在生产盘片 过程极其精密，但也极难做到100%的完美，硬盘盘面上或多或少存在一些缺陷。厂家在硬盘 出厂前把所有的硬盘都进行低级格式化，在低级格式化过程中将自动找出所有defect track 和defect sector，记录在P-list中。并且在对所有磁道和扇区的编号过程中，将skip（跳过） 这些缺陷部分，让用户永远不能用到它们。这样，用户在分区、格式化、检查刚购买的新硬盘 时，很难发现有问题。一般的硬盘都在P-list中记录有一定数量的defect, 少则数百，多则数 以万计。如果是SCSI硬盘的话可以找到多种通用软件查看到P-list，因为各种牌子的SCSI硬盘 使用兼容的SCSI指令集。而不同牌子不同型号的IDE硬盘，使用各自不同的指令集，想查看其 P-list要用针对性的专业软件。
 G-list (增长缺陷表)
　　用户在使用硬盘过程中，有可能会发现一些新的defect sector。按“三包”规定，只要 出现一个defect sector，商家就应该为用户换或修。现在大容量的硬盘出现一个defect sector概率实在很大，这样的话硬盘商家就要为售后服务忙碌不已了。于是，硬盘厂商设计了 一个自动修复机制，叫做Automatic Reallcation。有大多数型号的硬盘都有这样的功能：在 对硬盘的读写过程中，如果发现一个defect sector，则自动分配一个备用扇区替换该扇区， 并将该扇区及其替换情况记录在G-list中。这样一来，少量的defect sector对用户的使用没有 太大的影响。

whb761 · 发表于 2005-8-4 21:46:54

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>也有一些硬盘自动修复机制的激发条件要严格一些，需要用某些软件来判断defect sector, 并通过某个端口（据说是50h）调用自动修复机制。比如常用的Lformat, ADM，DM中的Zero fill，Norton中的Wipeinfo和校正工具，西数工具包中的wddiag, IBM的DFT中的Erase等。 这些工具之所以能在运行过后消除了一些“坏道”，很重要的原因就在这Automatic Reallcation（当然还有其它原因），而不能简单地概括这些“坏道”是什么“逻辑坏道” 或“假坏道”。如果哪位被误导中毒太深的读者不相信这个事实，等他找到能查看G-list的 专业工具后就知道，这些工具运行过后，G-list将会增加多少记录！“逻辑坏道”或 “假坏道”有必要记录在G-list中并用其它扇区替换么？
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>　　当然，G-list的记录不会无限制，所有的硬盘都会限定在一定数量范围内。如火球系列 限度是500，美钻二代的限度是636，西数BB的限度是508，等等。超过限度，Automatic Reallcation就不能再起作用。这就是为何少量的“坏道”可以通过上述工具修复（有人就 概括为：“逻辑坏道”可以修复），而坏道多了不能通过这些工具修复（又有人概括为： “物理坏道”不可以修复）。

whb761 · 发表于 2005-8-4 21:47:36

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>Bad track (坏道）
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>　　这个概念源于十多年前小容量硬盘（100M以下），当时的硬盘在外壳上都贴有一张小 表格，上面列出该硬盘中有缺陷的磁道位置（新硬盘也有）。在对这个硬盘进行低级格式化 时（如用ADM或DM 5.0等工具,或主板中的低格工具），需要填入这些Bad track的位置, 以便在低格过程中跳过这些磁道。现在的大容量硬盘在结构上与那些小容量硬盘相差极大， 这个概念用在大容量硬盘上有点牵强。
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>　　读者们还可能发现国内很多刊物和网上文章中还有这么几个概念：物理坏道，逻辑坏道， 真坏道，假坏道，硬坏道，软坏道等。高朋在国外的硬盘技术资料中没有找到对应的英文概念， 也许是中国人自己概括的吧？既然有那么多的人能接受这些概念，也许某些专家能作出一些的 合理解释。

whb761 · 发表于 2005-8-4 21:48:00

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> 深入了解硬盘参数
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>　　正常情况下，硬盘在接通电源之后，都要进行“初始化”过程（也可以称为“自检”）。 这时，会发出一阵子自检声音，这些声音长短和规律视不同牌子硬盘而各不一样，但同型号的 正常硬盘的自检声音是一样的。有经验的人都知道，这些自检声音是由于硬盘内部的磁头寻道 及归位动作而发出的。为什么硬盘刚通电就需要执行这么多动作呢？简单地说，是硬盘在读取 的记录在盘片中的初始化参数。
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>　　一般熟悉硬盘的人都知道，硬盘有一系列基本参数，包括：牌子、型号、容量、柱面数、 磁头数、每磁道扇区数、系列号、缓存大小、转速、S.M.A.R.T值等。其中一部分参数就写在 硬盘的标签上，有些则要通过软件才能测出来。但是，高朋告诉你，这些参数仅仅是初始化 参数的一小部分，盘片中记录的初始化参数有数十甚至数百个！硬盘的CPU在通电后自动寻找 BIOS中的启动程序，然后根据启动程序的要求，依次在盘片中指定的位置读取相应的参数。 如果某一项重要参数找不到或出错，启动程序无法完成启动过程，硬盘就进入保护模式。在 保护模式下，用户可能看不到硬盘的型号与容量等参数，或者无法进入任何读写操作。近来 有些系列的硬盘就是这个原因而出现类似的通病，如：FUJITSU MPG系列自检声正常却不认盘， MAXTOR美钻系列认不出正确型号及自检后停转，WD BB EB系列能正常认盘却拒绝读写操作等。
　　不同牌子不同型号的硬盘有不同的初始化参数集，以较熟悉的Fujitsu硬盘为例，高朋 简要地讲解其中一部分参数，以便读者理解内部初始化参数的原理。
　　通过专用的程序控制硬盘的CPU，根据BIOS程序的需要，依次读出初始化参数集，按模块 分别存放为69个不同的文件，文件名也与BIOS程序中调用到的参数名称一致。其中部分参数 模块的简要说明如下：

whb761 · 发表于 2005-8-4 21:48:26

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>DM硬盘内部的基本管理程序
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>　　- PL永久缺陷表 　　- TS缺陷磁道表 　　- HS实际物理磁头数及排列顺序 　　- SM最高级加密状态及密码 　　- SU用户级加密状态及密码 　　- CI 硬件信息，包括所用的CPU型号，BIOS版本，磁头种类，磁盘碟片种类等 　　- FI生产厂家信息 　　- WE写错误记录表 　　- RE读错误记录表 　　- SI容量设定，指定允许用户使用的最大容量（MAX LBA），转换为外部逻辑磁头数(一般 为16)和逻辑每磁道扇区数（一般为63） 　　- ZP区域分配信息，将每面盘片划分为十五个区域，各个区域上分配的不同的扇区数量， 从而计算出最大的物理容量。
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>　　这些参数一般存放在普通用户访问不到的位置,有些是在物理零磁道以前,可以认为是在 负磁道的位置。可能每个参数占用一个模块，也可能几个参数占用同一模块。模块大小不一样， 有些模块才一个字节，有些则达到64K字节。这些参数并不是连续存放的，而是各有各的固定 位置。
　　读出内部初始化参数表后，就可以分析出每个模块是否处于正常状态。当然，也可以修正 这些参数，重新写回盘片中指定的位置。这样，就可以把一些因为参数错乱而无法正常使用的 硬盘“修复”回正常状态。
　　如果读者有兴趣进一步研究，不妨将硬盘电路板上的ROM芯片取下，用写码机读出其中的 BIOS程序，可以在程序段中找到以上所列出的参数名称。

whb761 · 发表于 2005-8-4 21:48:56

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>硬盘修复之低级格式化
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>　　熟悉硬盘的人都知道，在必要的时候需要对硬盘做“低级格式化”（下面简称“低格”）。 进行低格所使用的工具也有多种：有用厂家专用设备做的低格，有用厂家提供的软件工具做的 低格，有用DM工具做的低格，有用主板BIOS中的工具做的低格，有用Debug工具做的低格， 还有用专业软件做低格……
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>　　不同的工具所做的低格对硬盘的作用各不一样。有些人觉得低格可以修复一部分硬盘， 有些人则觉得低格十分危险，会严重损害硬盘。高朋用过多种低格工具，认为低格是修复 硬盘的一个有效手段。下面总结一些关于低格的看法，与广大网友交流。
　　大家关心的一个问题：“低格过程到底对硬盘进行了什么操作？”实践表明低格过程有 可能进行下列几项工作，不同的硬盘的低格过程相差很大，不同的软件的低格过程也相差很大。
 　　A. 对扇区清零和重写校验值
　　低格过程中将每个扇区的所有字节全部置零，并将每个扇区的校验值也写回初始值， 这样可以将部分缺陷纠正过来。譬如，由于扇区数据与该扇区的校验值不对应，通常就被 报告为校验错误（ECC Error）。如果并非由于磁介质损伤，清零后就很有可能将扇区数据 与该扇区的校验值重新对应起来，而达到“修复”该扇区的功效。这是每种低格工具和每种 硬盘的低格过程最基本的操作内容，同时这也是为什么通过低格能“修复大量坏道”的基本 原因。另外，DM中的Zero Fill（清零）操作与IBM DFT工具中的Erase操作，也有同样的功效。

whb761 · 发表于 2005-8-4 21:49:23

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>　B. 对扇区的标识信息重写
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>　　在多年以前使用的老式硬盘（如采用ST506接口的硬盘），需要在低格过程中重写每个 扇区的标识（ID）信息和某些保留磁道的其他一些信息，当时低格工具都必须有这样的功能。 但现在的硬盘结构已经大不一样，如果再使用多年前的工具来做低格会导致许多令人痛苦的 意外。难怪经常有人在痛苦地高呼：“危险！切勿低格硬盘！我的硬盘已经毁于低格！”
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> 　　C. 对扇区进行读写检查，并尝试替换缺陷扇区
　　有些低格工具会对每个扇区进行读写检查，如果发现在读过程或写过程出错，就认为该 扇区为缺陷扇区。然后，调用通用的自动替换扇区（Automatic reallocation sector）指令， 尝试对该扇区进行替换，也可以达到“修复”的功效。
　　D. 对所有物理扇区进行重新编号
　　编号的依据是P-list中的记录及区段分配参数（该参数决定各个磁道划分的扇区数）， 经过编号后，每个扇区都分配到一个特定的标识信息（ID）。编号时，会自动跳过P-list 中所记录的缺陷扇区，使用户无法访问到那些缺陷扇区（用户不必在乎永远用不到的地方 的好坏）。如果这个过程半途而废，有可能导致部分甚至所有扇区被报告为标识不对 （Sector ID not found, IDNF）。要特别注意的是，这个编号过程是根据真正的物理参数来 进行的，如果某些低格工具按逻辑参数（以 16heads 63sector为最典型）来进行低格，是不 可能进行这样的操作。
　　E. 写磁道伺服信息，对所有磁道进行重新编号
　　有些硬盘允许将每个磁道的伺服信息重写，并给磁道重新赋予一个编号。编号依据 P-list或TS记录来跳过缺陷磁道（defect track）,使用户无法访问（即永远不必使用） 这些缺陷磁道。这个操作也是根据真正的物理参数来进行。

whb761 · 发表于 2005-8-4 21:50:03

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>F. 写状态参数，并修改特定参数
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>　　有些硬盘会有一个状态参数，记录着低格过程是否正常结束，如果不是正常结束低格， 会导致整个硬盘拒绝读写操作，这个参数以富士通IDE硬盘和希捷SCSI硬盘为典型。有些硬盘 还可能根据低格过程的记录改写某些参数。
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>　　下面我们来看看一些低格工具做了些什么操作：
　　1. DM中的Low level format
　　进行了A和B操作。速度较快，极少损坏硬盘，但修复效果不明显。
　　2. Lformat
　　进行了A、B、C操作。由于同时进行了读写检查，操作速度较慢，可以替换部分缺陷扇区。 但其使用的是逻辑参数，所以不可能进行D、E和F的操作。遇到IDNF错误或伺服错误时很难 通过，半途会中断。

whb761 · 发表于 2005-8-4 21:50:28

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> 　　3. SCSI卡中的低格工具
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>　　由于大部SCSI硬盘指令集通用，该工具可以对部分SCSI硬盘进行A、B、C、D、F操作，对 一部分SCSI硬盘（如希捷）修复作用明显。遇到缺陷磁道无法通过。同时也由于自动替换功能， 检查到的缺陷数量超过G-list限度时将半途结束，硬盘进入拒绝读写状态。
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>　　4. 专业的低格工具
　　一般进行A、B、D、E、F操作。通常配合伺服测试功能（找出缺陷磁道记入TS），介质 测试功能（找出缺陷扇区记入P-list），使用的是厂家设定的低格程序（通常存放在BIOS或 某一个特定参数模块中），自动调用相关参数进行低格。一般不对缺陷扇区进行替换操作。 低格完成后会将许多性能参数设定为刚出厂的状态。

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