關於硬盤壞道

跳出硬盤認識的誤區
多年來一直誤導著高朋的幾個常識性問題是：
　　1．硬盤邏輯壞道可以修復，而物理壞道不可修復。實際情況是，壞道並不分為邏輯壞道和物理壞道，不知道誰發明這兩（電腦沒聲音）個概念，反正廠家提供的技術資料中都沒有這樣的概念，倒是分為按邏輯地址記錄的壞扇區和按物理地址記錄的壞扇區。
　　2．硬盤出廠時沒有壞道，用戶發現壞道就意味著硬盤進入危險狀態。實際情況是，每個硬盤出廠前都記錄有一定數量的壞道，有些數量甚至達到數千上萬個壞扇區，相比之下，用戶發現一兩（電腦沒聲音）個壞道算多大危險
　　3．硬盤不認盤就沒救，0磁道壞可以用分區方法來解決。實際情況是，有相當部分不認的硬盤也可以修好，而0磁道壞時很難分區。
　　如此誤導，如不是自己搜集研究外文資料並長期實踐，說不准還長期拿來作信條呢。 在國外有許多的專業的硬盤維修論壇，在那裡（電腦自動關機）你可以發現有一些國家的硬盤維修技術達到了很高水准。我敢肯定，他們的一些技術會令眾多硬盤廠家頭痛不已。和世界上眾多專業硬盤修理高手交流，使高朋受益菲淺。 這三年來，高朋辭去教師工作，專門從事硬盤修復工作，經手修復的硬盤已超過萬個。
　　總結起來，高朋的技術來源有三方面：
　　1．搜集國外技術資料與國外專業人士交流；
　　2．購買專業工具軟件（有同步技術更新支持）；
　　3．自己的實踐經驗。
　　很遺憾，我沒有找到教我修復硬盤的老師，也不認為哪本教科書對我修硬盤有太大幫助。
硬盤修復人士需要弄明白的幾個基本概念
　　在研究硬盤修復和使用專業軟件修復硬盤的過程中，必將涉及到一些基本的概念。在這裡（電腦自動關機），高朋根據自己的研究和實踐經驗，試圖總結並解釋一些與“硬盤缺陷”相關的概念，與眾位讀者交流。

　　Bad sector (壞扇區)
　　在硬盤中無法被正常訪問或不能被正確讀寫的扇區都稱為Bad sector。一個扇區能存儲512Bytes的數據，如果在某個扇區中有任何一個字節不能被正確讀寫，則這個扇區為Bad sector。除了存儲512Bytes外，每個扇區還有數十個Bytes信息，包括標識（ID）、校驗值和其它信息。這些信息任何一個字節出錯都會導致該扇區變“Bad”。例如，在低級格式化的過程中每個扇區都分配有一個編號，寫在ID中。如果ID部分出錯就會導致這個扇區無法被訪問到，則這個扇區屬於Bad sector。有一些Bad sector能夠通過低級格式化重寫這些信息來糾正。
　　Bad cluster (壞簇)
　　在用戶對硬盤分區並進行高級格式化後，每個區都會建立文件分配表（File Allocation Table, FAT)。FAT中記錄有該區內所有cluster（簇）的使用情況和相互的鏈接關系。如果在高級格式化（或工具軟件的掃描）過程中發現某個cluster使用的扇區包括有壞扇區，則在FAT中記錄該cluster為Bad cluster，並在以後存放文件時不再使用該cluster,以避免數據丟失。有時病毒或惡意軟件也可能在FAT中將無壞扇區的正常cluster標記為Bad cluster, 導致正常cluster不能被使用。 這裡（電腦自動關機）需要強http://.調的是，每個cluster包括若干個扇區，只要其中存在一個壞扇區，則整個cluster中的其余扇區都一起不再被使用.
　　Defect (缺陷)
　　在硬盤內部中所有存在缺陷的部分都被稱為Defect。 如果某個磁頭狀態不好，則這個磁頭為Defect head。 如果盤面上某個Track(磁道)不能被正常訪問，則這Track為Defect Track. 如果某個扇區不能被正常訪問或不能正確記錄數據，則該扇區也稱為Defect Sector. 可以認為Bad sector 等同於 Defect sector. 從總的來說，某個硬盤只要有一部分存在缺陷，就稱這個硬盤為Defect hard disk.
　　P-list (永久缺陷表)
　　現在的硬盤密度越來越高，單張盤片上存儲的數據量超過40Gbytes. 硬盤廠家在生產盤片過程極其精密，但也極難做到100%的完美，硬盤盤面上或多或少存在一些缺陷。廠家在硬盤出廠前把所有的硬盤都進行低級格式化，在低級格式化過程中將自動找出所有defect track和defect sector，記錄在P-list中。並且在對所有磁道和扇區的編號過程中，將skip（跳過）這些缺陷部分，讓用戶永遠不能用到它們。這樣，用戶在分區、格式化、檢查剛購買的新硬盤時，很難發現有問題。一般的硬盤都在P-list中記錄有一定數量的defect, 少則數百，多則數以萬計。如果是SCSI硬盤的話可以找到多種通用軟件查看到P-list，因為各種牌子的SCSI硬盤使用兼容的SCSI指令集。而不同牌子不同型號的IDE硬盤，使用各自不同的指令集，想查看其P-list要用針對性的專業軟件。
　G-list (增長缺陷表)

　　用戶在使用硬盤過程中，有可能會發現一些新的defect sector。 按“三包”規定，只要出現一個defect sector，商家就應該為用戶換或修。現在大容量的硬盤出現一個defect sector概率實在很大，這樣的話硬盤商家就要為售後服務忙碌不已了。於是，硬盤廠商設計了一個自動修復機制，叫做Automatic Reallcation。有大多數型號的硬盤都有這樣的功能：在對硬盤的讀寫過程中，如果發現一個defect sector，則自動分配一個備用扇區替換該扇區，並將該扇區及其替換情況記錄在G-list中。這樣一來，少量的defect sector對用戶的使用沒有太大的影響。
　　也有一些硬盤自動修復機制的激發條件要嚴格一些，需要用某些軟件來判斷defect sector,並通過某個端口（據說是50h）調用自動修復機制。比如常用的Lformat, ADM，DM中的Zero fill，Norton中的Wipeinfo和校正工具，西數工具包中的wddiag, IBM的DFT中的Erase等。這些工具之所以能在運行過後消除了一些“壞道”，很重要的原因就在這Automatic Reallcation（當然還有其它原因），而不能簡單地概括這些“壞道”是什麼“邏輯壞道”或“假壞道”。 如果哪位被誤導中毒太深的讀者不相信這個事實，等他找到能查看G-list的專業工具後就知道，這些工具運行過後，G-list將會增加多少記錄！“邏輯壞道”或“假壞道”有必要記錄在G-list中並用其它扇區替換麼
　　當然，G-list的記錄不會無限制，所有的硬盤都會限定在一定數量范圍內。如火球系列限度是500，美鑽二代的限度是636，西數BB的限度是508，等等。超過限度，Automatic Reallcation就不能再起作用。這就是為何少量的“壞道”可以通過上述工具修復（有人就概括為：“邏輯壞道”可以修復），而壞道多了不能通過這些工具修復（又有人概括為：“物理壞道”不可以修復）。
　　Bad track (壞道）
　　這個概念源於十多年前小容量硬盤（100M以下），當時的硬盤在外殼上都貼有一張小表格，上面列出該硬盤中有缺陷的磁道位置（新硬盤也有）。在對這個硬盤進行低級格式化時（如用ADM或DM 5.0等工具,或主板中的低格工具），需要填入這些Bad track的位置, 以便在低格過程中跳過這些磁道。現在的大容量硬盤在結構上與那些小容量硬盤相差極大，這個概念用在大容量硬盤上有點牽強http://.。

　　讀者們還可能發現國內很多刊物和網上文章中還有這麼幾個概念：物理壞道，邏輯壞道，真壞道，假壞道，硬壞道，軟壞道等。高朋在國外的硬盤技術資料中沒有找到對應的英文概念，也許是中國人自己概括的吧既然有那麼多的人能接受這些概念，也許某些專家能作出一些的合理解釋。 高朋不習慣使用這些概念，不想對它們作牽強http://.的解釋，讀者們看看是誰說的就去問誰吧。
深入了解硬盤參數

　　正常情況下，硬盤在接通電源之後，都要進行“初始化”過程（也可以稱為“自檢”）。這時，會發出一陣子自檢聲音，這些聲音長短和規律視不同牌子硬盤而各不一樣，但同型號的正常硬盤的自檢聲音是一樣的。 有經驗的人都知道，這些自檢聲音是由於硬盤內部的磁頭尋道及歸位動作而發出的。為什麼硬盤剛通電就需要執行這麼多動作呢簡單地說，是硬盤在讀取的記錄在盤片中的初始化參數。
　　一般熟悉硬盤的人都知道，硬盤有一系列基本參數，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在硬盤的標簽上，有些則要通過軟件才能測出來。但是，高朋告訴你，這些參數僅僅是初始化參數的一小部分，盤片中記錄的初始化參數有數十甚至數百個！硬盤的CPU在通電後自動尋找BIOS中的啟動程序，然後根據啟動程序的要求，依次在盤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，啟動程序無法完成啟動過程，硬盤就進入保護模式。在保護模式下，用戶可能看不到硬盤的型號與容量等參數，或者無法進入任何讀寫操作。近來有些系列的硬盤就是這個原因而出現類似的通病，如：FUJITSU MPG系列自檢聲正常卻不認盤，MAXTOR美鑽系列認不出正確型號及自檢後停轉，WD BB EB系列能正常認盤卻拒絕讀寫操作等。
　　不同牌子不同型號的硬盤有不同的初始化參數集，以較熟悉的Fujitsu硬盤為例，高朋簡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。
　　通過專用的程序控制硬盤的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個不同的文件，文件名也與BIOS程序中調用到的參數名稱一致。其中部分參數模塊的簡要說明如下：
　　DM硬盤內部的基本管理程序
　　- PL永久缺陷表
　　- TS缺陷磁道表
　　- HS實際物理磁頭數及排列順序
　　- SM最高級加密狀態及密碼
　　- SU用戶級加密狀態及密碼
　　- CI 硬件信息，包括所用的CPU型號，BIOS版本，磁頭種類，磁盤碟片種類等
　　- FI生產廠家信息
　　- WE寫錯誤記錄表
　　- RE讀錯誤記錄表
　　- SI容量設定，指定允許用戶使用的最大容量（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，將每面盤片劃分為十五個區域，各個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訪問不到的位置,有些是在物