硬盘内部故障数据恢复的方法

对于前面提到的硬盘内部故障，在数据恢复时我们可以把它们归为4类：磁头组件 故障、主轴组件故障、坏扇区和系统信息出错。硬盘出现这4类故障时，分别采用如下 的方法进行数据恢复：

              磁头组件故陣情况下的数据恢复

对于磁头组件故障，是无法进行修理的（或者修理的成本太高，变得不实际）。解决 办法是更换一套无故障的磁头组件，然后用这套磁头组件将盘片上的数据读取出来。

硬盘在工作时，其盘片在电机的带动下高速旋转，磁头与盘片之间的距离只有0.5 Hit 而且，盘腔内没有灰尘颗粒，因此不用担心盘片被划伤。如果盘腔中有灰尘颗粒，那么 高速旋转中的盘片在与灰尘颗粒撞击时形成的冲击力非常大，很容易形成坏扇区，就好 像起航中的飞机禁不起小鸟的迎面相撞•样。

既然硬盘腔体内部对灰尘如此敏感，那么开盘工作时就必须保证足够的洁净度。对 于封闭空间内的洁净度，国家制定了严格的标准。以单位体积所含的尘粒数作为评判标 准，定出表2-2所列级别。

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硬盘物理故陳的判定及修复|^

表2-2空气洁净度等级

注：对于空气洁净度为100级的垴冷室内.大于等于5(«n尘粒的计算应进行多次采样。当其多次出现时. 方可认为该》试数值是可靠的。

洁净设备通过将有尘埃的空气抽出去，将过滤装置过滤过的洁净空气吹进来的方式 使洁净间内保持一个相对无尘的环境。图2-2所示的就是洁净间的过滤装置。

图2-2洁净间内的过滤装置

硬盘腔体内的洁净度可以达到十级，但是普通大体积空间在通常情况下很难做到。 由于硬盘开盘操作时+需要很长时间，因此基本上百级环境就足够使用。如果出于降低 成本的需求，使用千级洁净度的洁净间也可能开盘成功，但是并不排除损坏硬盘与其中 数据的可能性，危害性还是相当大的。这类条件，只能做练习，如果用来为客户恢复数 据，是不负责任的表现。

在进入超净间之前，开盘工程师必须穿戴专用的洁净服，否则辛苦建立的净化环境 就要付诸东流。一般而言，联体式洁净服有着较好的效果，可以将全身包裹，不至于让 人体皮屑污染环境。如果想要进一步提升效果.还必须安装风淋设备，工程师在进入超 净间之前必须在风淋室内吹上10分钟左右，可以将吸附在身上的灰尘颗粒基本去除。

开盘使用的一般通用工具主要有六角螺丝刀、尖嘴钳、镊子等，如图2-3所示。

图2-3幵盘常用的工具

硬盘外壳密封得十分结实，四周和中间都用六角螺丝上得很紧。需要用六角螺丝刀分 别拧下各个六角螺丝之后，才可以打开硬盘的上盖，也就能清晰看到硬盘的内部结构了。

开盘操作并不是一件简单的事情，而且硬盘内部的配件也不是完全通用，因此进行 开盘操作时需要找到合适的备件。此时所要求的不仅仅是品牌、型号一样，而且是硬盘 的Model号也完全一致。

在更换磁头时，首先将内部磁铁盖片掀开，此时需要用力得当，否则很容易弄伤盘 片，从而导致数据彻底报废。有些硬盘的磁铁盖片很难掀开，处理时一定要十分小心， 一般都使用专用工具。

将故障磁头组件从故障盘中拆下来后，就可以将一套完好的磁头组件装入故障硬盘 中，这一步更加困难。如果硬盘内部由多个盘片和磁头组成，那么留给工程师的操作空 间就很小，此时稍有不慎就可能触及盘片或是弄坏磁头。此外.不同型号的硬盘在磁头 特性方面也不尽相同，这需要工程师凭借经验去调整距离。

更换磁头的过程要求工程师足够心细且合理操作，否则可能会将完好的磁头组件也 弄坏，造成不必要的损失。

  主轴组件故障情况下的数据恢复

硬盘的主轴组件主要是电机轴承和马达。从滚珠轴承到油浸轴承再到液态轴承，硬盘 轴承处于不断的改良当中.目前液态轴承己经成为绝对的主流市场。由于采用液体作为轴 承，所以金属之间不直接摩擦。这样一來除了延长了主轴的寿命、减少发热之外，最重要 一点是实现了硬盘噪声控制的突破。不过需要指出的是，采用液态轴承对于性能并没有任 何好处，反而会延长寻道时间，甚至会引起轴承卡住，而滚珠轴承一般不会卡住。

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硬盘物理故陳的判定及修复

当硬盘的轴承卡住时，同样也需要在洁净间里进行开盘操作。但我们并不需要将卡住 的轴承换掉，因为更换轴承需要先把盘片拆掉，既然盘片已经拆掉，那么不如把轴承卡住 的硬盘的盘片换到一个没有故障的同型号硬盘中，这样更加合理，而且成功率也更高。

  硬盘出现坏扇区情况下的数据恢复

从前面对坏扇区的说明来看，坏扇区有多种可能的原因，修复的方法也有几种：

  通过重写校验码、标志信息纠正坏扇区

现在硬盘厂家都公开提供有一些基本的硬盘维护工具，如各种版木的DM、POWERMAX、DLGDIAG等，其中都包括有这样的功能项：Zero fill(零填充）或Lowlevel format (低级格式化)。进行这两项功能的操作都会对硬盘的数据进行清零，并重写每个 扇区的校验码和标志信息。如果不是磁盘表面介质损伤的话，大部分的坏扇K可以纠正 为正常状态，但是硬盘中的数据将丢失，所以如果需要保留硬盘中的数据，就不能采用 这种方法。

(2 )调用自动修复机制替换坏扇区

为了降低硬盘返修的概率，硬盘厂商在硬盘内部设计了一个自动修复机制：在对硬 盘的读/写过程中，如果发现一个坏扇区，则由内部管理程序自动分配一个备用扇区来替 换该扇区，并将该扇区物理位置及其替换情况记录在G表（G-list,增长缺陷表）中。这 样一来，少量的坏扇区有可能在使用过程中被自动替换掉了，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，需要运行某些软件来检测判 断坏扇区，并发出相应指令激发自动修复功能。比如常用的Lformat、DM中的Zero fill, Norton中的Wipeinfo和校正工具，WD硬盘包中的wddiag, IBM的DFT中的Erase等， 还有一些半专业工具如MHDD (MHDD的用法将在2.4节中讲解）、HDDL、HDDutility 等。这些工具之所以能在运行过后消除一些坏扇区，很重要的原因就是这些工具可以在 检测到坏扇区时激发自动修复机制。

当然G表（G-list)的记录不会无限制，所有硬盘的G表都会限定在一定数量范围内。 例如，Maxtor的美钻二代的限度是636条，WD硬盘的BB系列的限度是508条，等等。 超过限度，自动修复机制就不能再起作用。这就是为何少量的坏扇区可以通过上述工具 修复，而坏扇区多了不能通过这些工具修复的原因所在。

  用专业软件将坏扇区记录在P表（P-list)中

这种方法需要对硬盘进行内部低级格式化。用户在使用硬盘时，是不能按物理地址 模式来访问硬盘的，而是按逻辑地址模式来访问。硬盘在通电自检时，系统会从系统保 留区读取一些特定参数（与内部低级格式化时调用的参数有密切关系）存在缓冲区里， 用做物理地址与逻辑地址之间转换的依据。有些专业软件可以将检测到的坏扇区的逻辑 地址转换为对应的物理地址，直接记录在P表中，然后调用内部低级格式化程序进行低 级格式化，这样可以不受G表的限制，能修复大量的坏扇区，达到厂家修复的效果，但 这样修复之后数据将完全丢失。

数烤恢夏高級技术

              硬盘系统信息出错时数据恢复的方法

硬盘系统信息也常称为硬盘固件或N服信息，是控制硬盘正常工作的非常重要的程 序，一旦出错硬盘就无法工作。

如果硬盘故障是由于硬盘系统信息出错造成的，那么就需要用特殊的工具检测，查 找出错的信息，并进行修复或替换。一般的工具无法访问硬盘的系统信息，只能用那些 专门针对硬盘系统信息而开发的工具，比如PC-3000,才能做到访问并修改硬盘的系统信 息，这部分内容将在第3章详细讲解。