关于硬盘的固件读写、检测和维修思路分析——以西数硬盘为例

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2024年4月7日发(作者：)

２０１６年第１期　

信息通信　

２０１６　

（总第１５７期）　

ＩＮＦ０ＲＭＡＴ１０Ｎ＆Ｃ０Ⅳ　仉　ｉＩＣＡＴＩＯＮＳ　

（Ｓｕｍ．Ｎｏ　１５７）　

关于硬盘的固件读写、检测和维修思路分析　

一一

以西数硬盘为例　

李超，卢灿举　

（安徽电子工程学院，安徽合肥２３００３７）　

摘要：文章通过对计算机硬盘的解读，详细分析硬盘发生故障的主要情况和类型，提出了以ＰＣ一３０００为例进行硬盘固件　

的修理方法，并以西数硬盘为例阐述了具体的维修思路。　

关键词：硬盘固件；修理方法；维修思路　

中图分类号：ＴＮ９１６．４　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７３．１１３１（２０１６）０１—０２８０．０２　

０引言　

（３）磁头组件出现缺陷，硬盘中不能常规运行的局部磁头　

硬盘以其价格便宜、速度快、体积小、容量大等优点，当　

组件所导致的硬盘物理磁头无法正确读写的故障情况就叫做　

之无愧成为如今最主要的计算机外部储存器，同时也是每　

磁头组件缺陷。包括磁铁位移、磁头磨损、音圈受损以及磁头　

台ＰＣ必不可少的主要配置之一。可是一旦当硬盘发生故　

污渍和磁头臂摆变形等。通常表现为磁头在通电后不能通过　

障，就会造成大量数据的丢失，这给予用户的损失大大超过　

ＢＩＯＳ的验测并发出杂乱的声响；不能进行分区的格式化；进　

了硬盘本身的价值，在某种情况下这种数据的损失甚至是　

行格式化过后存在大量坏簇的分布等等。　

灾难性的。通过对硬盘工作原理和基本结构的分析，能够　

（４）错乱的系统信息，在每个硬盘的内部都存在一个保留　

有效针对硬盘固件的问题进行维修，实现硬盘修复与数据　

系统的区域，称作系统保留区，里面以若干模块的形式对系统　

恢复的目的。　

的程序和参数进行保存。在硬盘自身通电检查时，需要在其　

中调用大部分的参数和程序，一般校检正常的情况下就能准　

ｌ硬盘故障的分类　

确读出参数和程序的模块并使硬盘进入准备的状态。但是在　

（１）坏扇区，坏扇区所发生的故障就是指硬盘的扇区不能　

某些模块无法正常校检时，硬盘就不能够进入准备状态。通　

进行正常的读写和访问。通常表现在进行高级的格式化后会　

常表现为读写硬盘的操作无法通过ＰＣ系统，或是ＢＩＯＳ监测　

发现含有“Ｂａｄ　Ｃｌｕｓｔｅｒｓ（坏簇）”，以ＳＣＡＮＤＩＳＫ等检测工具进　不到有效硬盘。比如许多系列硬盘存在这样的通病，美钻二　

行扫描时存在“Ｂ”记录，或者在用其它工具检测扇区时出现“错　

代系列Ｍａｘｔｏｒ硬盘会因为通电后产生的磁头较大响声而导致　

误提示”等。　

马达停止运转；ＭＰＧ系列Ｆｕｊｉｔｓｕ硬盘在通电后，硬盘的ＢＩＯＳ　

（２）伺服缺陷的磁道，目前，绝大多数硬盘的伺服结构　

却无法进行系统检测；火球系列Ｑｕａｎｔｕｍ硬盘无法实现区域　

是嵌入式，也就是在硬盘的所有物理磁道中都嵌入了几段　

格式化；ＥＢＢＢ系列Ｗｅ￣ｅｍ　Ｄｉｇｉｔａｌ硬盘也无法进行正常格式　

信息表示伺服信号，这样便于在磁头寻道时精准的辨别物　

化等等。　

理磁道的正确编号和进行定位。当物理磁道中任意一段伺　

（５）电子线路出现缺陷，硬盘的电子线路出现缺陷就是指　

服信息受到损害，那么也就可能造成该物理磁道的访问被　

硬盘中的电子线路出现部分短路或断路的情况，也包括了硬　

限制，这就形成了“伺服缺陷的磁道”。通常表现为无法完　

盘电子线路中ＩＣ芯片和电气元件的损坏等。在电子线路出　

成格式化；检测过程中出现死机或中途退出；分区过程被中　

现缺陷时，有些部分的线路板缺陷可以通过直接观察所发现，　

断等。　

但另外一些部分则需要利用仪器等工具进行测量后才能够对　

·—·

●一一—·●一＊—－卜－—卜　

平台也在技术的发展过程中越来越趋于稳定，　

例如罗拉公司　３结语　

所开发的ＬＳ卫星平台。　

２－３通信地球站的运行　

综上所述，随着卫星技术的不断发展和进步，未来会利用　

其的功能会越来越多，其发展的功能也会越来越趋于完备化。　

通信地球站已经开始越来越趋向于便携式的发展方式了，　

目前卫星通信的发展空间还很大，需要相关的人员对技术进行　

最早的地球站是重量大尺寸大的固定区域，但是经过技术的　

不断的优化和完善，让卫星通信技术为人类的生活提供更多的　

发展，重量和尺寸都逐渐的减小，如今最小的地球站已经变为　

便捷。　

一

种手持终端的形式，所以卫星通信技术的应用已经在智能　

化、人性化的优势上取得了非常多的成果。　

参考文献：　

２．４卫星通信技术未来的应用趋势　

［１】尹志忠，陈静毅，周贤伟．美军卫星通信系统的发展及其技　

除了用户终端的变化，卫星通信技术的其他方面也得到　

术研究［Ｊ］．通信技术，２００９（１１）：５５—５８　

了长足的发展。电视节目的直播就可以不通过地面中转的方　

［２］程磊．ＩＰ技术在卫星通信中的应用及发展趋势［Ｊ】．电子质　

式，进行实时的传输。广播电视业务也已经实习前了单向到　

量，２０１２（１）：２８．３１　

双向的转变，卫星固定通信业务双向通信与卫星直接广播业　

［３】康学海．Ｋａ频段卫星通信新技术发展与研究成果［Ａ】．中　

务单项通信之间的特性区别已经越来越迷糊，而且技术的发　

国通信学会卫星通信委员会．第七届卫星通信新技术，新　

展也让卫星移动通信、卫星直接广播和卫星固定通信等业务　

业务学术年会论文集【ｃ］冲国通信学会卫星通信委员会：　

都向着更加多元化的方向不断发展。　

２０１１：８　

信息通信　

缺陷的部位进行确认。通常表现为硬盘通电后磁头无法正常　

寻道且无法运转等。常见的情况比如：火球系列Ｑｕａｎｔｕｍ硬　

盘线路板芯片ＴＤＡ５４２７的烧毁：钻石系列Ｍａｘｔｏｒ硬盘中伺　

服芯片的烧毁等。　

（６）综合性能出现缺陷，硬盘在使用的过程中，有部分芯　

片的特性会发生改变，或者在受到震动后导致硬盘的物理结　

构发生了微妙变化，比如马达的主轴受损等。同时还表现在　

硬盘其自身的设计上，有些硬盘本身的设计缺陷导致了硬盘　

无法稳定运行，甚至出现了性能不达标等问题。通常表现为　

读写速度达不到正常水平；工作噪音比较大；同系列硬盘发生　

大量类似的故障；故障产生没有规律性等等。　

２硬盘固件的修复思路　

ＰＣ３．０００　ＵＤＭＡ是ＡＣＥ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ所推出的一款最　

新的硬盘维修套件工具，它有效结合了ＰＣ－３０００　ＤＯＳ、　

ＰＣ．３　０００　ｆｏｒ　Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＰＣＩ以及ＰＣ．２０００　ＭＦＭ／ＲＬＬ等老　

版本的优点。ＰＣ３０００　ＵＤＭＡ可以在ＵＤＭＡ６６的单独模　

式下进行硬盘的维修，实现了６０ＭＢ／秒的数据恢复速率，同　

时还能够进行两块硬盘的共同修复，极大的提高了硬盘维修　

的效率。基于ＰＣ．３０００　ＵＤＭＡ的维修工具，其具体的修复　

思路如下。　

（１）对硬盘固件的重写，这个功能对硬盘数据的恢复有着　

奇效，它可以恢复无法被正常读写但却能检测到的数据，也能　

够恢复无法正确识别却可以寻道的数据。在某种特殊情况下，　

通过对硬盘固件模块的重写还能够有效的对敲盘硬盘数据进　

行修复。　

（２）对硬盘的识别ＩＤ进行更正，硬盘识别ＩＤ涵盖了硬盘　

容量，型号、序列号等关键信息，是重要的识别数据。一旦硬　

盘发生了ＩＤ数据的丢失就会导致硬盘初始化操作不能正常　

运行，因此就不能对相关硬盘数据进行找回。利用ＰＣ一３０００　

ＵＭＤＡ的数据更正功能，可以及时的对硬盘ＩＤ进行纠正，使　

初始化顺利完成从而找回丢失数据。　

（３）对用户的密码硬盘进行解锁，硬盘一旦受到密码保护，　

那么就需要密码才能实现硬盘的读取数据操作。在硬盘中，　

固件区域一般作为密码存储地，但也有部分厂家将密码贮藏　

在硬盘负磁道或芯片板中。所以，就算将硬盘安置在电脑主　

板中也不能在没有密码的情况下进行数据读取，也无法进行　

任何相关操作。硬盘锁在某种程度上对小偷等不法人员起到　

了非常好的防范效应，同时也是各商业用户必不可少的保护　

程序。　

（４）Ｄａｔｅ　Ｅｘｔｒａｃｔｏｒ，Ｄａｔｅ　Ｅｘｔｒａｃｔｏｒ　ＵＤＭＡ简称ＤＥ，是　

ＡＣＥ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ的一个专门处理数据的修复软件，它能够　

通过与ＰＣ．３０００　ＵＭＤＡ硬件工具的有效合作进行硬盘的　

即时维修并恢复数据。在硬盘的逻辑结构或正常功能受　

到损坏时（包括格式化、数据被破坏、目录区受损、ＤＢＲ、　

ＭＢＲ等），采用ＤＥ可以对数据进行及时的提取。当硬盘　

产生了敲盘现象、磁头损坏以及大量区域坏扇和系统故障　

时，利用Ｐｃ．３０００　ＵＤＭＡ和ＤＥ也能起到硬盘维修和数　

据恢复的效果。　

３以西数硬盘为例的修复应用　

下面以西数硬盘为例，进行实际的修复应用。以西部数　

据硬盘对磁头实行关闭性操作，以下称之为“砍头”，主要是介　

李超等：关于硬盘的固件读写、检测和维修思路分析　

绍了如何以“砍头”操作达到对硬盘的修复目的。由于硬盘的　

固件区非常重要，大多数厂商都会选择将固件保存于一般用　

户不能直接访问的区域，因此需要利用专业工具或软件实现　

硬盘固件的内部操作，仍然使用ＰＣ．３０００。通常情况下，西部　

数据硬盘的磁头发生损坏多数表现于ＢＩＯＳ的识别缓慢，不过　

只要稍加等待，西部数据硬盘同样可以进行型号系列的识别。　

以下进行西数硬盘“砍头”操作。　

（１）对西数硬盘进行固件检测，在计算机菜单的选项中，选　

择“ＳＡ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｔｅｓｔ”对硬盘的固件进行检测。观察在西数硬　

盘中１头固件是否损坏，并经仔细检查，确认硬盘头已经受到　

损害。接下来需要利用磁头对西数硬盘进行测试和检测，倘　

若结果是西数硬盘的１头坏掉而０头正常运行，那么就砍掉　

西数硬盘的磁头。但是在对西数硬盘进行磁头的“砍头”之前，　

需要先将译码表清除。　

（２）译码表的清除，在菜单中的第一选项选择“Ｔｒａｎｓｌａｔｏｒ　

ｄｅａｃｔｉｖｅｔａｔｉｏｎ”执行译码表的清除操作，当西数硬盘中译码表　

操作出现Ｔｒａｎｓｌａｔｏｒ　ｄｅａｃｔｉｖｅｔａｔｉｏｎ　Ｔｒａｎｓｌａｔｏｒ　ｄｅａｃｆｉｖａｔｉｏｎ　ｃｏｍ－　

ｐｌｅｔｅｄ时，表示清除成功。　

（３）对磁头配置的修改，当西数硬盘断电时，必须将硬盘　

调入安全模式，需要打开ＰＣ．３０００进入程序，如果提示超时，　

直接点击ＹＥＳ进入。在进入后选择系列点Ｕｔｉｌｉｔｙ　ｓｔａｒｔ并点击　

Ｋｅｎｒｅｌ的开始工具。最后通过Ｈｅａｄ　ｍａｐ　ｃｈａｎｇｉｎｇ进行磁头配　

置的修改，点ＯＫ键退出程序进入正常的模式。　

（４）ＩＤ信息的编辑，在菜单的第一选项中通过“Ｅｄｉｔ　ＨＤＤ　

ＩＤ”的选择就可以进行磁盘的“砍头”操作。当西数硬盘变成　

了２０ＧＢ以后，将ＩＤ信息修改为ＷＤＣ—ＷＤ２００ＥＢ－００ＣＰＦＯ，　

点击ＯＫ以后再双击ＹＥＳ进入程序主端。　

（５）ＳＭＡＲＴ的清除，在菜单的第二Ｔｅｓｔｓ选项中选择　

“Ｃｌｅａｒ　Ｓ．Ｍ．Ａ．Ｒ．Ｔ．１ｏｇ”对西数硬盘中的ＳＭＡＲＴ　ＬＯＧ进行　

清除。　

（６）西数硬盘Ｇ表的清空，在菜单的第一选项中选择　

“Ｖｉｅｗ　Ｐ．１ｉｓｔ”中的ｇ－ｌｉｓｔ项，这样便能实现Ｇ表的清空。　

（７）Ｐ．ＬＩＳＴ记录的清空，在菜单的第一选项中点击　

“Ｖｉｅｗ　Ｐ．１ｉｓｔ”一项，同时在西数硬盘的缺陷列表中选择“Ｓｅ—　

ｌｅｃｔ　ｓｐｅｃｉ．ｌｆｅｄ　ｈｅａｄ”一项。西数硬盘的缺陷会显示在磁头，　

将西数硬盘的１头全部选取并点击删除键进行清除。当西　

数硬盘的Ｐ表缺陷显示，点击ＹＥＳ键就能将Ｇ表和ＳＭＡＲＴ　

一

同清除。当ＳＭＡＲＴ　ＬＯＧ清除后，缺陷列表中的坏道全　

是０头，再点击译码表的重建就会出现“Ｔｒａｎｓｌａｔｏｒ　ｒｅｇｅｎｅ—　

ｒａｔｉｏｎ”，双击ＹＥＳ，那么整个西数硬盘的重建操作就完成了。　

参考文献：　

［１】黄健．修复而不是丢弃．过保硬盘固件维修实战［Ｊ］．电脑爱　

好者，２０１４（１５）：５７．５９　

［２】吴功才等．基于ＰＣ３０００　ＵＤＭＡ的硬盘数据恢复技术［Ｊ】．　

信息与电脑（理论版），２０１１（１０）：６６－６７　

［３　方成亮．３］给数据一个安全的家——硬盘修复与数据恢复专　

题［Ｊ］．电脑自做，２００６（２）：１　９－３２　

作者简介：李超（１９８２．），男，安徽肥东人，助教，研究方向为计　

算机应用与网络安全；卢灿举（１９７８．），男，安徽泗县人，硕士，　

讲师，研究方向为计算机应用与网络安全。　

２８１　

本文标签： 硬盘进行磁头缺陷固件