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本主题由 qq 于 2008-8-28 14:02 设置高亮

硬盘数据拯救常见故障全攻略

分四部分
硬盘常见故障及排除详解
硬盘的几种典型故障表现
硬盘数据拯救全攻略
硬盘经典四


1.硬盘数据拯救全攻略

为了有效地保存硬盘中的数据,除了经常性地进行备份工作以外,还要学会在硬盘出现故障时如何救活硬盘,或者从坏的区域中提取出有用的数据,把损失降到最小程度。



  系统不认硬盘



  系统从硬盘无法启动,从A盘启动也无法进入C盘,使用CMOS中的自动监测功能也无法
发现硬盘的存在。这种故障大都出现在连接电缆或IDE端口上,硬盘本身故障的可能性不大,可通过重新插接硬盘电缆或者改换IDE口及电缆等进行替换试验,就会很快发现故障的所在。如果新接上的硬盘也不被接受,一个常见的原因就是硬盘上的主从跳线,如果一条IDE硬盘线上接两个硬盘设备,就要分清楚主从关系。  CMOS引起的故障



  CMOS中的硬盘类型正确与否直接影响硬盘的正常使用。现在的机器都支持“IDE Auto Detect”的功能,可自动检测硬盘的类型。当硬盘类型错误时,有时干脆无法启动系统,有时能够启动,但会发生读写错误。比如CMOS中的硬盘类型小于实际的硬盘容量,则硬盘后面的扇区将无法读写,如果是多分区状态则个别分区将丢失。还有一个重要的故障原因,由于目前的IDE都支持逻辑参数类型,硬盘可采用“Normal,LBA,Large”等,如果在一般的模式下安装了数据,而又在CMOS中改为其它的模式,则会发生硬盘的读写错误故障,因为其映射关系已经改变,将无法读取原来的正确硬盘位置。



  主引导程序引起的启动故障



  主引导程序位于硬盘的主引导扇区,主要用于检测硬盘分区的正确性,并确定活动分区,负责把引导权移交给活动分区的DOS或其他操作系统。此段程序损坏将无法从硬盘引导,但从软驱或光驱启动之后可对硬盘进行读写。修复此故障的方法较为简单,使用高版本DOS的FDISK最为方便,当带参数/mbr运行时,将直接更换(重写)硬盘的主引导程序。实际上硬盘的主引导扇区正是此程序建立的,FDISK.EXE之中包含有完整的硬盘主引导程序。虽然DOS版本不断更新,但硬盘的主引导程序一直没有变化,从DOS 3.x到Windos 95的DOS,只要找到一种DOS引导盘启动系统并运行此程序即可修复。



  分区表错误引发的启动故障



  分区表错误是硬盘的严重错误,不同的错误程度会造成不同的损失。如果是没有活动分区标志,则计算机无法启动。但从软驱或光驱引导系统后可对硬盘读写,可通过FDISK重置活动分区进行修复。



  如果是某一分区类型错误,可造成某一分区的丢失。分区表的第四个字节为分区类型值,正常的可引导的大于32MB的基本DOS分区值为06,而扩展的DOS分区值是05。很多人利用此类型值实现单个分区的加密技术,恢复原来的正确类型值即可使该分区恢复正常。



  分区表中还有其它数据用于记录分区的起始或终止地址。这些数据的损坏将造成该分区的混乱或丢失,可用的方法是用备份的分区表数据重新写回,或者从其它的相同类型的并且分区状况相同的硬盘上获取分区表数据。



  恢复的工具可采用NU等工具软件,操作非常方便。当然也可采用DEBUG进行操作,但操作繁琐并且具有一定的风险。



  分区有效标志错误的故障



  在硬盘主引导扇区中还存在一个重要的部分,那就是其最后的两个字节:“55aa”,此字节为扇区的有效标志。当从硬盘、软盘或光盘启动时,将检测这两个字节,如果存在则认为有硬盘存在,否则将不承认硬盘。此处可用于整个硬盘的加密技术,可采用DEBUG方法进行恢复处理。另外,当DOS引导扇区无引导标志时,系统启动将显示为:“Mmissing Operating System”。方便的方法是使用下面的DOS系统通用的修复方法。



  DOS引导系统引起的启动故障



  DOS引导系统主要由DOS引导扇区和DOS系统文件组成。系统文件主要包括IO.SYS、MSDOS.SYS、COMMAND.COM,其中 COMMAND.COM是DOS的外壳文件,可用其它的同类文件替换,但缺省状态下是DOS启动的必备文件。在Windows 95携带的DOS系统中,MSDOS.SYS是一个文本文件,是启动Windows必须的文件,但只启动DOS时可不用此文件。DOS引导出错时,可从软盘或光盘引导系统后使用SYS C:命令传送系统,即可修复故障,包括引导扇区及系统文件都可自动修复到正常状态。



  FAT表引起的读写故障



  FAT表记录着硬盘数据的存储地址,每一个文件都有一组FAT链指定其存放的簇地址。FAT表的损坏意味着文件内容的丢失。庆幸的是DOS系统本身提供了两个FAT表,如果目前使用的FAT表损坏,可用第二个进行覆盖修复。但由于不同规格的磁盘其FAT表的长度及第二个FAT表的地址也是不固定的,所以修复时必须正确查找其正确位置,一些工具软件如NU等本身具有这样的修复功能,使用也非常的方便。采用DEBUG也可实现这种操作,即采用其m命令把第二个FAT表移到第一个表处即可。如果第二个FAT表也损坏了,则也无法把硬盘恢复到原来的状态,但文件的数据仍然存放在硬盘的数据区中,可采用 CHKDSK或SCANDISK命令进行修复,最终得到*.CHK文件,这便是丢失FAT链的扇区数据。如果是文本文件则可从中提取出完整的或部分的文件内容。



  目录表损坏引起的引导故障



  目录表记录着硬盘中文件的文件名等数据,其中最重要的一项是该文件的起始簇号。目录表由于没有自动备份功能,所以如果目录损坏将丢失大量的文件。一种减少损失的方法也是采用CHKDSK或 SCANDISK程序恢复的方法,从硬盘中搜索出*.CHK文件,由于目录表损坏时仅是首簇号丢失,每一个*.CHK文件即是一个完整的文件,把其改为原来的名字即可恢复大多数文件。



  误删除分区时数据的恢复



  当用FDISK删除了硬盘分区之后,表面上是硬盘中的数据已经完全消失,在未格式化时进入硬盘会显示为无效驱动器。如果了解FDISK的工作原理,就会知道FDISK只是重新改写了硬盘的主引导扇区(0面0道1扇区)中的内容,具体说就是删除了硬盘分区表信息,而硬盘中的任何分区的数据均没有改变。可仿照上述的分区表错误的修复方法,即想办法恢复分区表数据即可恢复原来的分区及数据。如果已经对分区格式化,在先恢复分区后,可按下面的方法恢复分区数据。



  误格式化硬盘数据的恢复



  在DOS高版本状态下,FORMAT格式化操作在缺省状态下都建立了用于恢复格式化的磁盘信息,实际上是把磁盘的DOS引导扇区、FAT分区表及目录表的所有内容复制到了磁盘的最后几个扇区中(因为后面的扇区很少使用),而数据区中的内容根本没有改变。这样通过运行UNFORMAT命令即可恢复。另外 DOS还提供了一个MIROR命令用于记录当前磁盘的信息,供格式化或删除之后的恢复使用,此方法也比较有效
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硬盘常见故障及排除详解——by cnkq

硬盘常见故障及排除详解
大家都知道,硬盘是计算机的主要部件——它的地位当然是很重要了!往往由于系统故障、硬件毁坏、病毒、误操作或者由于不明原因造成您存储的关键性数据的硬盘无法访问、系统报告硬盘损坏,您会怎么办呢?是自认倒霉?还是追悔莫及?硬盘修复对于计算机用户来说,出现硬盘故障简直就是一场灾难!在这里我们将就硬盘的常见故障及排除技巧等各方面与大家探讨,为大家的硬盘安全提供一些启示,把损失降到最小程度是我们大家共同的希望。

一、硬盘设置参数丢失及硬盘类型设置错误
开机后屏幕显示:“Device error”,然后又显示:“Non-System disk or disk error,Replace and strike any key when ready”,提示硬盘不能启动,用软盘启动后,在A:>后键入C:,屏幕显示:“Invalid drive specification”,系统不认硬盘,是使用计算机过程中常见故障。
造成该故障的原因一般是CMOS中的硬盘设置参数丢失或硬盘类型设置错误造成的。硬盘参数丢失故障主要由主板CMOS电路故障、病毒或软件改写CMOS参数导致,如果是CMOS参数丢失故障解决步骤如下:① 如果关机一段时间以后,CMOS参数自动丢失,使用时重新设置,又能够正常启动电脑,这往往是CMOS电池接触不良或CMOS电池失效引起的,建议检查 CMOS电池,确保接触良好,并用万用表检查 CMOS 电池电压,正常情况应为3V左右,如果CMOS电池电压远低于正常值,说明CMOS电池已经失效,应该及时更换电池,以避免电池漏液,污染主板。② 如果是运行程序中死机后CMOS参数自动丢失,则有可能是病毒或软件改写CMOS参数导致,应对系统进行彻底查杀病毒,以排除某些攻击CMOS的病毒所造成的故障。如果系统安装有防病毒软件的话,这些软件发现病毒后会改写CMOS,自动将硬盘设置为无。另外,CMOS中的硬盘类型设置正确与否也会影响硬盘的使用。当前的机器一般都可自动检测硬盘的类型。当硬盘类型错误时会造成无法启动系统,就算能够启动也会发生读写错误。比如CMOS中的硬盘类型小于实际的硬盘容量时,则硬盘后面的扇区会无法读写,如果是多分区状态则个别分区将丢失。还有一个重要故障原因不可忽视,那就是目前的IDE都支持逻辑参数类型,硬盘可采用“Normal,LBA,Large”等,如果在一般的模式下安装了数据,而又在CMOS中改为其它的模式的话,就会发生硬盘读写错误的故障。

二、硬盘主引导记录中的分区表有错误
这是最让人头痛的故障之一,表现在开机后屏幕显示:“Invalid partition table”,硬盘不能启动,若从软盘启动则认C盘。
造成该现象的原因一般是由于硬盘主引导记录中的分区表有错误而造成的。而且分区表错误也是硬盘的严重错误,不同错误的程度会造成不同的损失。主引导记录 (MBR)位于0磁头/0柱面/1扇区,由FDISK.EXE对硬盘分区时生成。MBR包括主引导程序、分区表和结束标志55AAH三部分,共占一个扇区。主引导程序中含有检查硬盘分区表的程序代码和出错信息、出错处理等内容。当硬盘启动时,主引导程序将检查分区表中的自举标志。若某个分区为可自举分区,则有分区标志80H,否则为00H,系统规定只能有一个分区为自举分区,若分区表中含有多个自举标志时,主引导程序会给出“Invalid partion table”的错误提示。要知道~硬盘主引导记录所在的扇区也是病毒攻击的重点,只需破坏了主引导扇区中的DPT(分区表)这道防线,即可轻易地损毁硬盘分区信息。分区表的损坏通常来说不是物理损坏,而是分区数据被破坏。因此,一般情况下,可以用软件来修复。看来硬盘分区之后,备份一份分区表至软盘、光盘或者USB盘上是极为明智的。这个方面,国内著名的杀毒软件KV3000系列和瑞星软件都提供了完整的解决方案。另外,对于没有备份分区表的硬盘,也提供了相应的修复方法,不过成功率相对较低。另外,中文磁盘工具DiskMan在这方面也是行家里手。重建分区表是它的强项,非常适合用来修复分区表损坏。对于硬盘分区表被分区调整软件(或病毒)严重破坏,引起硬盘和系统瘫痪,DiskMan可通过未被破坏的分区引导记录信息重新建立分区表。在菜单的工具栏中选择“重建分区表”,DiskMan即开始搜索并重建分区。DiskMan将首先搜索0柱面0磁头从2扇区开始的隐含扇区,寻找被病毒挪动过的分区表。接下来搜索每个磁头的第一个扇区。搜索过程可以采用“自动”或“交互”两种方式进行。自动方式保留发现的每一个分区,适用于大多数情况。交互方式对发现的每一个分区都给出提示,由用户选择是否保留。当自动方式重建的分区表不正确时,可以采用交互方式重新搜索。但是,需要注意的是,重建分区表功能也不能做到百分之百的修复分区表,除非你以前曾经备份过分区表,然后通过还原以前备份的分区表来修复分区表损坏。因此可见,平时备份一份分区表是非常重要的!

三、硬盘不能引导进入操作系统
硬盘不能引导进入操作系统是比较常见的故障,表现在开机后屏幕上出现“Error loading operating system”或“Missing operating system”的提示信息。
DOS 引导系统主要由DOS引导扇区和DOS系统文件组成。系统文件主要包括IO.SYS、MSDOS.SYS、COMMAND.COM,其中 COMMAND.COM缺省状态下是DOS启动的必备文件。屏幕显示“Error Loding Operating System”或者“Missing Operating System”表明硬盘的主引导记录被破坏,或者分区的结束标志遭到破坏,还有可能是由于CMOS重硬盘参数设置错误引起的。可能引起这种现象的原因有: CMOS参数被改动;硬盘下的系统文件IO.SYS和MSDOS.SYS遭到破坏;硬盘DOS引导记录(BOOT)遭到严重破坏,或者DOS引导记录的结束标志(01FF的55 AA)丢失;也可能是硬盘的主引导数据被破坏,或主引导结束标志(080。081的55 AA)丢失而造成。为了避免故障给我们带来的损失,可按照以下的步骤来解决:首先,进入CMOS,检查并改正其中的错误参数;如若不成功可尝试从软盘或光盘引导系统后使用SYS C:命令重新传送DOS引导,即可修复故障,包括引导扇区及系统文件都可自动修复到正常状态。如果故障仍旧不能解决的话,可用Diskedit 修改硬盘主引导的结束标志(080,081的55 AA);如果还不能解决的话,那么干脆用FDISK命令重新分区。

四、硬盘零磁盘故障
这是使用电脑过程中比较常见的硬盘故障之一,它的表现一般是在开机自检时,系统显示“TRACK 0 BAD,DISK UNUSABLE”,意思为“零磁道损坏,硬盘无法使用”或用磁盘扫描程序扫描其它硬盘时其0扇区出现红色“B”。硬盘0扇区损坏,是大家比较头痛的故障,一般情况下也就判了硬盘死刑,很难修复。不过对于硬盘0扇区损坏的情况,虽然比较棘手,但也不是无可救药。其实合理运用一些磁盘软件,把报废的0扇区屏蔽掉,而用1扇区取而代之则还有“起死回生”的可能,这样的软件有Pctools和诺顿NU等。这样的软件有Pctools9.0和NU8等。
使用Pctools9.0软件的方法:用盘启动电脑后,运行Pctools9.0目录下的DE.EXE文件。接着选主菜单Select中的Drive,进去后在Drive type项选Physical,按空格选定,再按Tab键切换到Drives项,选中hard disk,然后OK回车后回到主菜单。打开Select菜单,这时会出现Partition Table,选中进入后出现硬盘分区表信息。该硬盘有两个分区,找到C区,该分区是从硬盘的0柱面开始的,那么,将1分区的Beginning Cylinder的0改成1就可以了,保存后退出。重新启动电脑后按Del键进入COMS设置,运行“IDE AUTO DETECT”,可以看到CYLS由782变成781。保存退出后重新分区格式化该硬盘,使其起死回生。此外,使用诺顿NU8.0软件也是不错的选择:进入NU8工具包目录,运行其主程序NORTON.EXE,然后可先选“补救盘”RESCUE选项对该硬盘的引导区、分区表等信息进行备份。接着选择“磁盘编辑器DISKEDIT”,成功运行后选“对象OBJECT”,选“分区表”后可见本硬盘的参数如下:面SIDE为0-63,簇CYLINDER为0- 255,扇区SECTOR为1-63,其主引导记录和分区表信息就应该在0面0柱1扇区。我们要做的事就是把其C盘的起始扇区从0面0柱1扇区改为0面1 柱1扇区,移动光标手工修改即可。另外需要说的就是,改动数值要根据具体情况而定。最后存盘后退出重启电脑,用Format命令格式化硬盘即可正常使用了。但是有一点必须要注意,修好后的硬盘不要再用DOS下的Fdisk等分区工具对其进行重新分区操作,以免其又改变硬盘的起始柱面。

总结
总的来看,当前硬盘的物理故障率已大为降低。但随着在硬盘上存储的软件系统和数据信息的复杂化和大型化,硬盘的软故障率还是呈上升趋势的。虽然这些软故障一般不会造成硬盘的元器件的损坏,但却会使硬盘上的信息系统遭到破坏,而使用户蒙受巨大损失。所以日常里——大家对自己硬盘的软故障处理和日常数据的维护~多加一些呵护,绝对值得!

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小心!硬盘的几种典型故障表现

硬盘做为计算机的外存储器,容量越做越大,但是其稳定性好像却是越来越不如以前。到现在还有三、四百mb的ide接口老硬盘在二手市场上销售,并且用起来一点问题也没有,只是速度太慢。可新的大容量硬盘呢?速度是快了许多,就是三天两头的出毛病。

  硬盘在使用过程中,由于硬盘的质量问题,供电不良,病毒破坏,高频干扰等情况会出现如下的故障现象:

  1.硬盘偶尔丢失数据

  按理论上说,正常情况下硬盘是不应该丢失数据的。不过因为硬盘工作在高速状态,周围的电磁干扰随时有可能造成硬盘在读写数据时发生错误。虽然有可能是0 写成了1或者是1被读成了0,但是我们用户在操作电脑时遇到的就是文件找不到或者文件被破坏无法正常打开,也就是数据丢失了。这也是我们的电脑刚才还好好的,重启后就无法进入系统的原因,重装系统就问题解决了。

  不过,最需要注意的是:随着网络的迅速发展,病毒开始泛滥,也使我们的电脑变得越来越不安全。有些病毒专门针对某些文件进行破坏,因此如果某些文件丢失或打不开时,最好先查毒,确定自己的电脑是否感染了病毒,防止因为病毒造成的损失扩大。如果某一天早晨,当我们打开电脑时发现有些文件丢失时,最好不要大惊小怪,先对电脑彻底杀毒,同时对电脑的防病毒软件及时进行升级。

  2.硬盘不断有坏道出现

  这种情况有两种原因,一是硬盘质量不好,控制芯片的时序错误,造成大面积坏道出现;二是硬盘的供电不正常,供电电压偏低,造成读盘时定位不准,表面上出现大面积的坏道。对于硬盘质量问题造成的坏道,如果在保修期内还好,可以找商家换一个新的。但是如果过了保修期的话就只能自认倒霉了,只能再买新的。

  3.硬盘在bios中有时能找到,有时又找不到

  造成这种故障的原因可能有:

  1)主板的ide控制器有问题;

  2)硬盘的接口电路故障或者是硬盘的磁臂控制电路或磁头有问题,无法正常读取数据;

  3)硬盘的供电电压不稳,供电正常时就能找到硬盘,供电偏低时硬盘丢失;

  4)主机超频,造成硬盘的时钟频率过高,而出现不稳定的情况;

  5)还有就是硬盘的数据线和硬盘接口有问题及硬盘的电源接口,接触不良所致。

  在这里暂不考虑硬盘的跳线错误,主从盘设置冲突等情况。

  4.硬盘在bios中能够找到,但是无法正常格式化和使用

  这种情况一般是硬盘的接口通讯部分没有问题,而硬盘的控制部分和数据读写部分有问题。如果硬盘读写时没有异常的响声,但是不能进行格式化,即使低格时也不断的报错,这种情况一般是硬盘的读写电路部分出了问题,读写数据的错误率太高所致5.硬盘在bios中能够认到,但是却不能启动系统

  造成这种情况的原因也有多种:

  1)硬盘的0磁道出现错误,无法正常读取硬盘的分区信息;

  2)硬盘的分区信息被破坏或被人为的加逻辑锁所致;

  3)硬盘的控制电路和读写电路错误,造成数据读写错误;

  6.硬盘拷贝数据特别慢

  这种情况的原因也有好几种:

  1)硬盘的数据线使用错误,如支持dma100的硬盘使用了dma33的数据线,造成硬盘的数据传输明显下降;

  2)硬盘的数据线方向接错,dma66、100和133的硬盘数据线是有方向性的,如果接反了,也能正常读写,只是速度明显下降,有时候慢得让人无法忍受;

  3)硬盘的dma通道被关闭,没有使用dma数据传输方式,而使用传统的数据块传输方式,致使数据传输率大大下降;

  4)硬盘的数据读写电路或接口电路,也有可能是主板的ide接口电路出现问题,造成数据传输率降低;

  5)再有就是硬盘的供电不足或供电电源中的纹波系统过大,这种情况主要是主机开关电源的功率不足或使用过久后滤波电容失容或漏电所致。

  7.硬盘读盘时有异响

  一般出现这种情况都是硬盘的磁臂或磁头出现硬件损坏造成的,如磁臂断,磁头脱落或变形错位后,与硬盘的盘面接触产生尖叫的异常响声。出现这种情况多数都证明硬盘已经寿终正寝了。如果你的硬盘上有重要数据,最好找非常专业的数据恢复公司,使用特殊的设备来把数据读出来,一般别指望硬盘有修复的可能。

  8.硬盘在使用一段时间后,开机“咣咣”直响

  这种情况有的硬盘是一开机就出现这种“咣咣”撞墙似的声音直响,有的是硬盘在使用一段时间后才出现。这种“咣咣”的声音是硬盘的磁臂在移动时动作过大,定位异常,造成与外壳碰撞而发出的异响。一般来说出现这种情况硬盘只能报废,没有修理价值。

  9.操作系统提示认到了移动硬盘,但是无法正确安装硬盘的驱动程序,无法使用

  造成这种现象的原因是移动硬盘的耗电量大,需要+5v 700ma以上的电流,而一般主板的usb接口能够提供的电流只有500ma,供电电流不足,无法正常驱动硬盘的电机工作,造成无法正确安装移动硬盘的驱动。同时也会听到移动硬盘连续不断的“哗哗”的转到声,并不是正常硬盘转到时“吱吱”声。

  以上几种情况是目前硬盘经常出现的故障,我们在使用过程中如果发现自己的硬盘有上述情况下时,如果在保修期内时,应该尽快把自己的数据进行备份,再把硬盘送经销商处进行更换,因为通常经销商是不负责数据备份的。

  随着硬盘容量和转速的迅速增大,硬盘的数据也似乎越来越不保险了。七八年前一二百兆的小硬盘,虽说速度慢一点,但到现在还能用。现在的硬盘可说不准,有的硬盘刚买回家一个星期,就开始丢数据,有时整个硬盘的分区都没了,你说怪不怪。最保险的方法,还是买一个刻录机,随时把自己写的文章或下载的数据,编写的程序代码刻成光盘,就丢不了啦。
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多年来一直误导着大家的几个常识性问题是:

1.硬盘逻辑坏道可以修复,而物理坏道不可修复。实际情况是,坏道并不分为逻辑坏道和物理坏道,不知道谁发明这两个概念,反正厂家提供的技术资料中都没有这样的概念,倒是分为按逻辑地址记录的坏扇区和按物理地址记录的坏扇区。

  2.硬盘出厂时没有坏道,用户发现坏道就意味着硬盘进入危险状态。实际情况是,每个硬盘出厂前都记录有一定数量的坏道,有些数量甚至达到数千上万个坏扇区,相比之下,用户发现一两个坏道算多大危险?

  3.硬盘不认盘就没救,0磁道坏可以用分区方法来解决。实际情况是,有相当部分不认的硬盘也可以修好,而0磁道坏时很难分区。

  如此误导,如不是自己搜集研究外文资料并长期实践,说不准还长期拿来作信条呢。在国外有许多的专业的硬盘维修论坛,在那里你可以发现有一些国家的硬盘维修技术达到了很高水准。我敢肯定,他们的一些技术会令众多硬盘厂家头痛不已。和世界上众多专业硬盘修理高手交流,使人受益菲浅。这三年来,他辞去教师工作,专门从事硬盘修复工作,经手修复的硬盘已超过万个。

  总结起来,技术来源有三方面:

  1.搜集国外技术资料与国外专业人士交流;
  2.购买专业工具软件(有同步技术更新支持);
  3.自己的实践经验。

  很遗憾,我没有找到教我修复硬盘的老师,也不认为哪本教科书对我修硬盘有太大帮助。

硬盘修复人士需要弄明白的几个基本概念

  在研究硬盘修复和使用专业软件修复硬盘的过程中,必将涉及到一些基本的概念。在这里,高朋根据自己的研究和实践经验,试图总结并解释一些与“硬盘缺陷”相关的概念,与众位读者交流。

  Bad sector (坏扇区)

  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.

  Defect (缺陷)

  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.

  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。

  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?

  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)。

  Bad track (坏道)
  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。

  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。高朋不习惯使用这些概念,不想对它们作牵强的解释,读者们看看是谁说的就去问谁吧。


深入了解硬盘参数

  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。

  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:

  DM硬盘内部的基本管理程序

  - 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。

  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。

硬盘修复之低级格式化

  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……

  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*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。

  B. 对扇区的标识信息重写

  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!”

  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。

F. 写状态参数,并修改特定参数

  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。

  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。

  3. SCSI卡中的低格工具

  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。

  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。

  在这里, 高朋顺便回答一些读者常重复问到的问题:

  问1:低格能不能修复硬盘?
  答1:合适的低格工具能在很大程度上修复硬盘缺陷。

  问2:低格会不会损伤硬盘?
  答2:正确的低格过程绝不会在物理上损伤硬盘。用不正确的低格工具则可能严重破坏硬盘的信息,而导致硬盘不能正常使用。

  问3:什么时候需要对硬盘进行低格?
  答3:在修改硬盘的某些参数后必须进行低格,如添加P-list记录或TS记录,调整区段参数,调整磁头排列等。另外, 每个用户都可以用适当低格工具修复硬盘缺陷,注意:必须是适当的低格工具。

  问4:什么样的低格工具才可以称为专业低格工具?
  答4:能调用特定型号的记录在硬盘内部的厂家低格程序,并能调用到正确参数集对硬盘进行低格,这样的低格工具均可称为专业低格工具

硬盘分区表和文件分配表格式
http://www.lucky8k.com/thread-3767-1-1.html



硬盘分区结构介绍
http://www.lucky8k.com/thread-3773-1-1.html
成功达成目标了!高兴ING

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