机械硬盘坏道修复原理 |
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大家好,我是补天芯数据恢复基地,贾工。 我们常说的硬盘可以维修,其实硬盘很多情况是修不了的。 像音圈马达等磁头组件损坏,电机损坏的情况都没有办法通过维修解决。 如果你一定要修,那就只能换件。 而且市面上没有哪家公司是单独卖磁头组件的,一定要换,也只能从好的硬盘里面拆。 那么磁头组件,不同容量的盘可以通用吗? 当然是不行的,必须是同型号,同容量,同规格批次的硬盘才能匹配。 有的不止要看型号,还要看微码等。 所以这个对于靠损坏一个硬盘来修一个硬盘,从维修的角度来说是没有任何意义的,但是数据恢复这样做是可以的。 一般磁头坏了,盘片大概率都会有划伤,即便更换磁头也不能把盘修好,但是数据恢复是可以做的。 因为数据恢复很多时候是不考虑这些成本,只要能挽救数据就可以。 所以说修硬盘,实际上就只能修电路板,固件,坏道。其他的情况不要考虑修得好。 那么固件是什么呢? 固件是存储在盘片上的,存放在硬盘的0道以前,又称为负道。有的硬盘是部分保存在电路板的芯片中,部分保存在负磁道。 英文名FIRMWARE(FW), 还有一个名字,叫服务区SERVER AREA(SA)。 固件在硬盘中的作用,相当于操作系统在电脑中的作用。 固件由很多模块组成,一个模块一个文件,不同模块有不同的作用。当中的每个模块的重要性也是不同的。一个硬盘有几十上百个固件模块。 重要模块损坏后,硬盘会检测不到型号容量,会认不到盘,不重要的模块损坏不影响硬盘的使用。 固件的维修,通常有两个方法: 第一个方法,识别到故障品固件,另外找一个匹配固件写进去,把坏模块写好,固件就修复OK了。 第二个方法,没有合适的固件,但幸运的是从故障盘备份出了原始固件,但硬盘本身这个固件无法正常工作,这个时候就要做固件偏移。一般坏道情况修固件这种法法用得多。 其实,还有第三个,这个方法不是为了修,而是在做数据恢复过程中,实在没有办法的情况下,我们对固件进行虚拟或者用另外一块好盘来做热交换,以达到恢复数据的目的。这种方法用于虚拟和交换的固件信息是保存在缓存中,操作过程中手法必须要求特别熟练,不能断电或者其他原因导致接触不良而失败。 还有就是坏道,坏道这个是大家都知道的一个故障。 但是坏道能不能修,为什么坏道可以修,这个不一定都明白。 今天重点说一下坏道的修复原理。让你知道什么坏道可以修,什么坏道不能修以及为什么会这样。 开始说修坏道之前,需要先了解两个表,G表和P表 G表,叫做增长缺陷表。用户级缺陷表。容量从几百个到几千个。用LBA地址表示。 P表,叫做永久缺陷表。工厂级缺陷表。容量可以达到几万或者十几万个,用CHS地址表示。 通常的修坏道,其实就是加G表,把坏道和G表里的保留扇区做交换。 那么P表呢,其实也可以往里面加坏道的,但是方法和原理与加G表不同。 在谈这个之前,先需要了解一下什么是CHS地址。 C是柱面,H是磁头,S是扇区。 那么什么是柱面什么是磁头什么是扇区呢。 我找了一个图来解释一下。 硬盘有的有多个盘片,盘片上有磁道扇区等。 磁道就是这么一个一个的圈圈。对应下来每个面同直径的磁道,在空间上组成了一个圆柱体。 有很多磁道,就有很多很多的圆柱体。这个就是柱面。 在确定CHS地址的时候,首先确定了柱面,然后选择对应磁头去读取该磁道上的扇区。 这个CHS地址是物理地址。 在修复坏道的时候主要使用的是LBA地址,也就是逻辑地址。 这里有个图,中间是电机,然后盘片上划分出多个扇区,每个扇区都被编上号。1扇区,2扇区,3扇区……,有很多。 每个扇区都有对应的编号,这个就是逻辑地址,LBA地址也就是硬盘的容量。 有的硬盘会标注自己的LBA,也就是容量大小,从这个图上可以看到。 了解这些之后,就开始开始了解修复坏道是怎么回事了。 一个坏道就是一个扇区,一个坏道就是512字节,不要以为一个坏道很大,就是一个扇区而已。 扇区与扇区之间都间隔有一个校验。 校验就是验证前面这个512字节的。 为什么要验证这个512字节呢,原因很简单。 有时候你的数据线质量不好,或者工作电压不稳定。 在读取数据的时候就会有问题。 这个时候就需要这个校验把关,如果读取的数据出错,就会报I/O错误。 宁愿选择报错,也不会把错误的数据给你看。 一般说的逻辑坏道,很多时候就是这个校验出了问题,但是这个校验是可以修复的。 也就是为什么逻辑坏道可以修。 还有一种就是物理坏道。 以前说过,机械硬盘存储数据靠的是磁粉,也就是微磁粒。 当微磁粒,这个磁粉磁性很弱了或者失去磁性了就是物理坏道。 那么物理坏道可以修吗?一般的想法就是再给它加磁。 提起这个就不得不说,以前有一个软件,叫做HDDREG。 这个软件工具,可以让通过加大磁头工作电流的方法,让磁性再生。 当时非常非常有名。但是现在已经不用这个方法了。 因为以前的硬盘容量很小,还可以用这个方法。 现在的硬盘容量已经很大了。比如修一个80G的硬盘,估计得花一年时间。 更不要说现在动辄就2TB,8TB甚至更大容量的硬盘。 这个明显电费都值不回来。 所以,修坏道,主要还是逻辑坏道。 这就涉及到G表和P表 之前说过, G表,叫做增长缺陷表,用户级缺陷表。容量从几百个到几千个。用LBA地址表示。 P表,叫做永久缺陷表,工厂级缺陷表。容量可以达到几万或者十几万个,用CHS地址表示。 G表,留给用户使用,可以把坏道加进G表达到修复逻辑坏道的效果。 P表,主要是工厂用的,用户一般用不了,但是也可以把坏道加进去。 你可能会问,那么修复坏道,会不会让硬盘容量变小呢? 现在给你确定一点,逻辑坏道的修复,容量是不会变小的。 这就涉及到加G表和加P表的两种不同的原理。 加G表,采用的是映射方式,记录两个地址,一个是G表保留区的扇区地址,一个就是坏道的LBA地址。 用保留区(G表)替换坏道的位置。其他扇区LBA地址(编号)不发生变化。 映射替换的方式,通常不会对硬盘其他扇区的数据造成影响。 那么加P表修复坏道的方式呢,采用的是跳过方式。 那么什么是跳过方式呢? 这个就只记录一个地址,只记录LBA坏道的地址。 P表的保留区地址就补在LBA扇区的最后面。 比如0扇区是坏道。那就P表模块就记录这个0扇区的LBA地址。 从之后的1扇区开始,往前进一位,1扇区就变为0扇区,2扇区就变为1扇区。以此类推。 完成之后,LBA整体会少一个扇区,这时P表的保留地址就补在扇区末尾。 这个方式,就改动了整个硬盘LBA地址的结构,上面存储的数据也就会被破坏掉。 所以动P表就会破坏数据,要数据就不能动P表也不能修坏道。 坏道是怎么产生的呢,硬盘震动,突然断电这些都会产生坏道。 突然断电,磁头会触碰到盘片上面,震动也是一样。 还有就是坏道这个会扩散的。 可能你会问,坏道怎么会扩散呢? 原理非常简单,因为世界上任何一块机械硬盘都是有坏道的。所谓的坏道就是磁粉失去了磁性,但它周围的磁粉还是有磁性的。那么它会把周围的有磁性的磁粉,微磁粒的磁性慢慢慢慢地吸引过来。然后就会慢慢扩散出去了。 所以硬盘理论上就是放着不动,也是会产生坏道的。 机械硬盘损坏,能够维修的也就只有电路板,固件,坏道这三个。其他的什么磁头电机马达等等都是修不了的,只有在做数据恢复的情况下,通过更换来挽救数据。 修坏道,如果是G表用户缺陷表,硬盘自己也会调整的,没有调整的情况下,用一些软件在电脑上扫描一下跑一跑是可以修好的,比如MHDD,或者diskgen等等。 要动P表以及固件,就需要用到一些设备的支持,比如PC3000,DFL,MRT等专业设备,曾今还有国产不错的一个设备叫效率源,但目前业务范围已经没有生产民用的设备了。 那么对于个别品牌硬盘,比如西数,只限于坏道修复可以不用到那么专业的设备。 可以用WDR来修复固件和坏道。 这个工具限于篇幅和时间,暂时不做介绍。 你如果感兴趣,可以在网上找到不少关于它的资料。 |
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