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關(guān)于硬盤(pán)壞道(絕對有收獲)2
深入了解硬盤(pán)參數
正常情況下,硬盤(pán)在接通電源之后,都要進(jìn)行“初始化”過(guò)程(也可以稱(chēng)為“自檢”)。這時(shí),會(huì )發(fā)出一陣子自檢聲音,這些聲音長(cháng)短和規律視不同牌子硬盤(pán)而各不一樣,但同型號的正常硬盤(pán)的自檢聲音是一樣的。 有經(jīng)驗的人都知道,這些自檢聲音是由于硬盤(pán)內部的磁頭尋道及歸位動(dòng)作而發(fā)出的。為什么硬盤(pán)剛通電就需要執行這么多動(dòng)作呢?簡(jiǎn)單地說(shuō),是硬盤(pán)在讀取的記錄在盤(pán)片中的初始化參數。
一般熟悉硬盤(pán)的人都知道,硬盤(pán)有一系列基本參數,包括:牌子、型號、容量、柱面數、磁頭數、每磁道扇區數、系列號、緩存大小、轉速、S.M.A.R.T值等。其中一部分參數就寫(xiě)在硬盤(pán)的標簽上,有些則要通過(guò)軟件才能測出來(lái)。但是,高朋告訴你,這些參數僅僅是初始化參數的一小部分,盤(pán)片中記錄的初始化參數有數十甚至數百個(gè)!硬盤(pán)的CPU在通電后自動(dòng)尋找BIOS中的啟動(dòng)程序,然后根據啟動(dòng)程序的要求,依次在盤(pán)片中指定的位置讀取相應的參數。如果某一項重要參數找不到或出錯,啟動(dòng)程序無(wú)法完成啟動(dòng)過(guò)程,硬盤(pán)就進(jìn)入保護模式。在保護模式下,用戶(hù)可能看不到硬盤(pán)的型號與容量等參數,或者無(wú)法進(jìn)入任何讀寫(xiě)操作。近來(lái)有些系列的硬盤(pán)就是這個(gè)原因而出現類(lèi)似的通病,如:FUJITSU MPG系列自檢聲正常卻不認盤(pán),MAXTOR美鉆系列認不出正確型號及自檢后停轉,WD BB EB系列能正常認盤(pán)卻拒絕讀寫(xiě)操作等。
不同牌子不同型號的硬盤(pán)有不同的初始化參數集,以較熟悉的Fujitsu硬盤(pán)為例,高朋簡(jiǎn)要地講解其中一部分參數,以便讀者理解內部初始化參數的原理。
通過(guò)專(zhuān)用的程序控制硬盤(pán)的CPU,根據BIOS程序的需要,依次讀出初始化參數集,按模塊分別存放為69個(gè)不同的文件,文件名也與BIOS程序中調用到的參數名稱(chēng)一致。其中部分參數模塊的簡(jiǎn)要說(shuō)明如下:
DM硬盤(pán)內部的基本管理程序
- PL永久缺陷表
- TS缺陷磁道表
- HS實(shí)際物理磁頭數及排列順序
- SM最高級加密狀態(tài)及密碼
- SU用戶(hù)級加密狀態(tài)及密碼
- CI 硬件信息,包括所用的CPU型號,BIOS版本,磁頭種類(lèi),磁盤(pán)碟片種類(lèi)等
- FI生產(chǎn)廠(chǎng)家信息
- WE寫(xiě)錯誤記錄表
- RE讀錯誤記錄表
- SI容量設定,指定允許用戶(hù)使用的最大容量(MAX LBA),轉換為外部邏輯磁頭數(一般為16)和邏輯每磁道扇區數(一般為63)
- ZP區域分配信息,將每面盤(pán)片劃分為十五個(gè)區域,各個(gè)區域上分配的不同的扇區數量,從而計算出最大的物理容量。
這些參數一般存放在普通用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)不到的位置,有些是在物理零磁道以前,可以認為是在負磁道的位置?赡苊總(gè)參數占用一個(gè)模塊,也可能幾個(gè)參數占用同一模塊。模塊大小不一樣,有些模塊才一個(gè)字節,有些則達到64K字節。這些參數并不是連續存放的,而是各有各的固定位置。
讀出內部初始化參數表后,就可以分析出每個(gè)模塊是否處于正常狀態(tài)。當然,也可以修正這些參數,重新寫(xiě)回盤(pán)片中指定的位置。這樣,就可以把一些因為參數錯亂而無(wú)法正常使用的硬盤(pán)“修復”回正常狀態(tài)。
如果讀者有興趣進(jìn)一步研究,不妨將硬盤(pán)電路板上的ROM芯片取下,用寫(xiě)碼機讀出其中的BIOS程序,可以在程序段中找到以上所列出的參數名稱(chēng)。
硬盤(pán)修復之低級格式化
熟悉硬盤(pán)的人都知道,在必要的時(shí)候需要對硬盤(pán)做“低級格式化”(下面簡(jiǎn)稱(chēng)“低格”)。進(jìn)行低格所使用的工具也有多種:有用廠(chǎng)家專(zhuān)用設備做的低格,有用廠(chǎng)家提供的軟件工具做的低格,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,還有用專(zhuān)業(yè)軟件做低格……
不同的工具所做的低格對硬盤(pán)的作用各不一樣。有些人覺(jué)得低格可以修復一部分硬盤(pán),有些人則覺(jué)得低格十分危險,會(huì )嚴重損害硬盤(pán)。高朋用過(guò)多種低格工具,認為低格是修復硬盤(pán)的一個(gè)有效手段。下面總結一些關(guān)于低格的看法,與廣大網(wǎng)友交流。
大家關(guān)心的一個(gè)問(wèn)題:“低格過(guò)程到底對硬盤(pán)進(jìn)行了什么操作?”實(shí)踐表明低格過(guò)程有可能進(jìn)行下列幾項工作,不同的硬盤(pán)的低格過(guò)程相差很大,不同的軟件的低格過(guò)程也相差很大。
A. 對扇區清零和重寫(xiě)校驗值
低格過(guò)程中將每個(gè)扇區的所有字節全部置零,并將每個(gè)扇區的校驗值也寫(xiě)回初始值,這樣可以將部分缺陷糾正過(guò)來(lái)。譬如,由于扇區數據與該扇區的校驗值不對應,通常就被報告為校驗錯誤(ECC Error)。如果并非由于磁介質(zhì)損傷,清零后就很有可能將扇區數據與該扇區的校驗值重新對應起來(lái),而達到“修復”該扇區的功效。這是每種低格工具和每種硬盤(pán)的低格過(guò)程最基本的操作內容,同時(shí)這也是為什么通過(guò)低格能“修復大量壞道”的基本原因。另外,DM中的Zero Fill(清零)操作與IBM DFT工具中的Erase操作,也有同樣的功效。
B. 對扇區的標識信息重寫(xiě)
在多年以前使用的老式硬盤(pán)(如采用ST506接口的硬盤(pán)),需要在低格過(guò)程中重寫(xiě)每個(gè)扇區的標識(ID)信息和某些保留磁道的其他一些信息,當時(shí)低格工具都必須有這樣的功能。但現在的硬盤(pán)結構已經(jīng)大不一樣,如果再使用多年前的工具來(lái)做低格會(huì )導致許多令人痛苦的意外。難怪經(jīng)常有人在痛苦地高呼:“危險!切勿低格硬盤(pán)!我的硬盤(pán)已經(jīng)毀于低格!”
C. 對扇區進(jìn)行讀寫(xiě)檢查,并嘗試替換缺陷扇區
有些低格工具會(huì )對每個(gè)扇區進(jìn)行讀寫(xiě)檢查,如果發(fā)現在讀過(guò)程或寫(xiě)過(guò)程出錯,就認為該扇區為缺陷扇區。然后,調用通用的自動(dòng)替換扇區(Automatic reallocation sector)指令,嘗試對該扇區進(jìn)行替換,也可以達到“修復”的功效。
D. 對所有物理扇區進(jìn)行重新編號
編號的依據是P-list中的記錄及區段分配參數(該參數決定各個(gè)磁道劃分的扇區數),經(jīng)過(guò)編號后,每個(gè)扇區都分配到一個(gè)特定的標識信息(ID)。編號時(shí),會(huì )自動(dòng)跳過(guò)P-list中所記錄的缺陷扇區,使用戶(hù)無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)到那些缺陷扇區(用戶(hù)不必在乎永遠用不到的地方的好壞)。如果這個(gè)過(guò)程半途而廢,有可能導致部分甚至所有扇區被報告為標識不對(Sector ID not found, IDNF)。要特別注意的是,這個(gè)編號過(guò)程是根據真正的物理參數來(lái)進(jìn)行的,如果某些低格工具按邏輯參數(以 16heads 63sector為最典型)來(lái)進(jìn)行低格,是不可能進(jìn)行這樣的操作。
E. 寫(xiě)磁道伺服信息,對所有磁道進(jìn)行重新編號
有些硬盤(pán)允許將每個(gè)磁道的伺服信息重寫(xiě),并給磁道重新賦予一個(gè)編號。編號依據P-list或TS記錄來(lái)跳過(guò)缺陷磁道(defect track),使用戶(hù)無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)(即永遠不必使用)這些缺陷磁道。這個(gè)操作也是根據真正的物理參數來(lái)進(jìn)行。
F. 寫(xiě)狀態(tài)參數,并修改特定參數
有些硬盤(pán)會(huì )有一個(gè)狀態(tài)參數,記錄著(zhù)低格過(guò)程是否正常結束,如果不是正常結束低格,會(huì )導致整個(gè)硬盤(pán)拒絕讀寫(xiě)操作,這個(gè)參數以富士通IDE硬盤(pán)和希捷SCSI硬盤(pán)為典型。有些硬盤(pán)還可能根據低格過(guò)程的記錄改寫(xiě)某些參數。
下面我們來(lái)看看一些低格工具做了些什么操作:
1. DM中的Low level format
進(jìn)行了A和B操作。速度較快,極少損壞硬盤(pán),但修復效果不明顯。
2. Lformat
進(jìn)行了A、B、C操作。由于同時(shí)進(jìn)行了讀寫(xiě)檢查,操作速度較慢,可以替換部分缺陷扇區。但其使用的是邏輯參數,所以不可能進(jìn)行D、E和F的操作。遇到IDNF錯誤或伺服錯誤時(shí)很難通過(guò),半途會(huì )中斷。
3. SCSI卡中的低格工具
由于大部SCSI硬盤(pán)指令集通用,該工具可以對部分SCSI硬盤(pán)進(jìn)行A、B、C、D、F操作,對一部分SCSI硬盤(pán)(如希捷)修復作用明顯。遇到缺陷磁道無(wú)法通過(guò)。同時(shí)也由于自動(dòng)替換功能,檢查到的缺陷數量超過(guò)G-list限度時(shí)將半途結束,硬盤(pán)進(jìn)入拒絕讀寫(xiě)狀態(tài)。
4. 專(zhuān)業(yè)的低格工具
一般進(jìn)行A、B、D、E、F操作。通常配合伺服測試功能(找出缺陷磁道記入TS),介質(zhì)測試功能(找出缺陷扇區記入P-list),使用的是廠(chǎng)家設定的低格程序(通常存放在BIOS或某一個(gè)特定參數模塊中),自動(dòng)調用相關(guān)參數進(jìn)行低格。一般不對缺陷扇區進(jìn)行替換操作。低格完成后會(huì )將許多性能參數設定為剛出廠(chǎng)的狀態(tài)。
在這里, 高朋順便回答一些讀者常重復問(wèn)到的問(wèn)題:
問(wèn)1:低格能不能修復硬盤(pán)?
答1:合適的低格工具能在很大程度上修復硬盤(pán)缺陷。
問(wèn)2:低格會(huì )不會(huì )損傷硬盤(pán)?
答2:正確的低格過(guò)程絕不會(huì )在物理上損傷硬盤(pán)。用不正確的低格工具則可能?chē)乐仄茐挠脖P(pán)的信息,而導致硬盤(pán)不能正常使用。
問(wèn)3:什么時(shí)候需要對硬盤(pán)進(jìn)行低格?
答3:在修改硬盤(pán)的某些參數后必須進(jìn)行低格,如添加P-list記錄或TS記錄,調整區段參數,調整磁頭排列等。另外, 每個(gè)用戶(hù)都可以用適當低格工具修復硬盤(pán)缺陷,注意:必須是適當的低格工具。
問(wèn)4:什么樣的低格工具才可以稱(chēng)為專(zhuān)業(yè)低格工具?
答4:能調用特定型號的記錄在硬盤(pán)內部的廠(chǎng)家低格程序,并能調用到正確參數集對硬盤(pán)進(jìn)行低格,這樣的低格工具均可稱(chēng)為專(zhuān)業(yè)低格工具
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