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軟件能夠修復(fù)硬盤嗎？——硬盤損壞全分析

先看一部分摘錄：
PC-3000是由俄羅斯著名硬盤實驗室ACE Laboratory研究開發(fā)的商用專業(yè)修復(fù)硬盤綜合工具，它能破解各種型號的硬盤專用CPU的指令集，解讀各種硬盤的Firmware（固件），從而控制硬盤的內(nèi)部工作，實現(xiàn)硬盤內(nèi)部參數(shù)模塊讀寫和硬盤程序模塊的調(diào)用，最終達(dá)到以軟件修復(fù)多種硬盤缺陷的目的。另外，它在數(shù)據(jù)恢復(fù)方面也有其特別的功效，大部分OEM硬盤廠商也很難全部掌握這些功能。ACE Laboratory經(jīng)過十多年的不斷研究，PC-3000 V12（最新版本）已能支持大部分新舊型號的IDE接口硬盤，容量從40MB至200GB。其強勁的修復(fù)硬盤功能已得到世界各國的專業(yè)硬盤維修公司所認(rèn)可，目前在世界各地已有數(shù)千個專業(yè)級用戶，據(jù)說每天用PC-3000修復(fù)好數(shù)千到上萬個缺陷硬盤

廠家維修硬盤的方法：
這里其實可以向大家先說明一點，即使是從廠家出來的全新硬盤，它們的盤片也不是一點瑕疵也沒有的。由于磁盤的盤片比較精密，對于生產(chǎn)環(huán)境和移動都有非常高的要求，即使是一?；覊m、一次很輕微的碰撞，都會產(chǎn)生從幾個到數(shù)以百計的壞扇區(qū)。所以，一般地，按照現(xiàn)在硬盤120GB的容量，全新的盤片即使有幾千個壞扇區(qū)也不是不可能的。只不過硬盤廠商會使用專門的設(shè)備去掃描盤片，把那些壞的扇區(qū)和磁介質(zhì)不穩(wěn)定的扇區(qū)都記錄下來，做成一個硬盤缺陷列表，寫進系統(tǒng)保留區(qū)，通過控制程序把這些扇區(qū)封閉起來，而硬盤的控制程序在讀取硬盤的時候是不會讀取這些區(qū)域的?，F(xiàn)今的硬盤由于功能和參數(shù)復(fù)雜，寫進系統(tǒng)保留區(qū)的信息非常多。這樣，由于在底層控制的層面就已經(jīng)把有問題的扇區(qū)封閉掉了，所以用戶無論用什么格式化和分區(qū)軟件都不會看到這部分的信息，看起來就像真的完全沒有壞道一樣。同時，硬盤里面還有另外一種封閉區(qū)域，又稱為保留容量，它們其實是完全沒有問題的好的盤面，但是因為某種原因被封閉起來了。譬如說一個硬盤是60GB，而磁碟的單碟容量為40GB，那么由兩片磁碟構(gòu)成的硬盤就必須封閉掉20GB的容量（磁碟的生產(chǎn)線都是一定的，廠商為了降低成本，都只會生產(chǎn)一種容量的磁碟，通過封閉不同容量的區(qū)域來獲得不同的實際硬盤容量）。

硬盤廠商用于掃描和測試盤片的機器，每小時可以處理600個盤片

日立生產(chǎn)的用于重寫伺服信息的小型伺服機，可以同時處理8個硬盤

弄清楚了硬盤的生產(chǎn)原理，那么廠商如何維修硬盤就很好理解了。對于控制電路、磁頭等的損壞，就是應(yīng)用最簡單的替換法，換上新的零件就可以了。對于IC芯片的損壞，可以通過重寫IC芯片的信息或者干脆替換IC芯片來修理。對于磁盤盤片的問題，情況就比較復(fù)雜。首先，廠商會用專門的儀器設(shè)備對硬盤的磁碟表面按照實際的物理地址重新進行全面的掃描，檢查出所有壞的、不穩(wěn)定的扇區(qū)，形成一個新的硬盤缺陷列表，然后把它寫進硬盤的系統(tǒng)信息區(qū)，替換掉原來舊的硬盤缺陷列表。然后調(diào)用內(nèi)部低級格式化程序，對硬盤進行內(nèi)部格式化。程序會根據(jù)新的系統(tǒng)信息區(qū)信息，重新對所有的磁道和扇區(qū)進行編號、清零，重寫磁道伺服信息和扇區(qū)信息。經(jīng)過這樣的處理，返修的硬盤就又可以像新的硬盤一樣了。

有人可能會有疑問——既然有新的壞扇區(qū)加進系統(tǒng)保留區(qū)去了，那么硬盤的容量應(yīng)該減少才對啊。其實這是不必?fù)?dān)心的，我們上面提到過有另外一種被封閉區(qū)域，它們其實是完全沒有問題的好的盤面。廠商的設(shè)備既然可以封閉新出現(xiàn)的壞扇區(qū)，當(dāng)然也可以從被封閉的完好盤面上提取出相應(yīng)的扇區(qū)容量來替代被封閉的壞扇區(qū)?，F(xiàn)今的硬盤一般都有非?？捎^的保留容量，最少的也有好幾個GB，大的可以達(dá)到20～30GB甚至更多。

那么，是不是返修過的硬盤跟新的硬盤是完全沒有差別的呢？這里牽涉到一個工藝學(xué)的問題——損傷的內(nèi)斂性和發(fā)散性的區(qū)別，我打算留到后面說，這里先說說那些第三方軟件修復(fù)硬盤的原理。

[編注：擁有比其他同類軟件更強大功能的PC-3000引發(fā)了國內(nèi)論壇的強烈爭論，其中一部分人認(rèn)為：不但普通的電腦用戶可以修硬盤，而且業(yè)務(wù)稍與硬盤相關(guān)的公司都可能打出硬盤修理的招牌，從而令硬盤修理行業(yè)重新大洗牌，最難過的是那些依靠修理硬盤為生的專業(yè)人士，他們數(shù)年的經(jīng)驗優(yōu)勢在PC-3000面前所剩無幾！有人甚至認(rèn)為“一款軟件不可能支持整個產(chǎn)業(yè)，但PC-3000絕對可以”。

第三方軟件的修復(fù)原理：
我們這里說的第三方軟件修復(fù)硬盤，主要討論的都是修理硬盤扇區(qū)的物理性損壞——邏輯壞道沒有什么好討論的，修復(fù)并不難。目前，第三方軟件修復(fù)硬盤扇區(qū)的物理性損壞一般有兩個主要方式：反向磁化和修改硬盤缺陷列表。

反向磁化是最先被應(yīng)用的一種修復(fù)硬盤扇區(qū)物理性損壞的方式。一般地，硬盤的磁頭只能負(fù)責(zé)讀取和寫入信號，而讀取、寫入數(shù)據(jù)信號所需要的電平信號跟磁盤表面的磁介質(zhì)本身是不一樣的。而反向磁化就是通過用軟件指令迫使磁頭產(chǎn)生于磁介質(zhì)本身相應(yīng)的高低電平信號，通過多次的往復(fù)運動對損壞或者失去磁性的扇區(qū)進行反復(fù)加磁，使這些扇區(qū)的磁介質(zhì)重新獲得磁能力。HDD Regenerator就是最先采用這種方式的軟件，后來有一些軟件通過分析它的算法和指令，也掌握了反向磁化的信號，采用跟它相同或者相似的引擎進行反向磁化。要注意的是，現(xiàn)在市面上有不少所謂的專業(yè)硬盤維修公司發(fā)布了一些自稱可以維修硬盤壞道的軟件，一般也要300元左右，其實他們只是通過Ultra Edit、Pctools等二進制編輯工具對HDD Regenerator的界面信息進行改寫；或者對HDD Regenerator進行脫殼，換上自己編寫的外殼界面搖身一變而成的。說白了就是盜版的HDD Regenerator，這請大家務(wù)必區(qū)分清楚。進行反向磁化最大的缺點是速度慢，對一個磁介質(zhì)不穩(wěn)定或者失去磁能力的扇區(qū)進行磁化，磁頭很可能要往復(fù)成百上千次，如果硬盤只有幾十個或者幾百個壞扇區(qū)的話，慢慢熬也是可以的。但是現(xiàn)今硬盤動輒上百GB的容量，有上萬個壞扇區(qū)也是很平常的事情，這時候如果用這種方法去修，大概還沒有修到10％，磁頭就會因為疲勞過度變形了，本來通過隱藏分區(qū)后還可以用的硬盤就會徹底報廢。而且這些扇區(qū)的磁介質(zhì)本身就是不穩(wěn)定的，即使磁化了，在一段時間內(nèi)可以使用，但隨時有重新失去磁能力的危險，硬盤其實并不穩(wěn)定。同時，這種方法并不能修復(fù)物理劃傷這種硬損壞。

修改硬盤缺陷列表的方式就是對反向磁化的改進，這種方法和上面說的硬盤廠商的維修方式非常相似。前面說過了，硬盤廠商對于自己硬盤產(chǎn)品的系統(tǒng)信息區(qū)的信息內(nèi)容和讀取的指令代碼，一般是不公開的，但是一些技術(shù)人員通過分析和逆向工程，破解了廠商的指令代碼甚至Fireware，使得他們可以編制出程序軟件，自由地讀取、修改和寫入硬盤系統(tǒng)信息區(qū)的信息。這樣，他們同樣可以像硬盤廠商一樣，編寫程序?qū)Υ疟P盤面按照物理地址進行掃描，重新構(gòu)造出新的缺陷扇區(qū)列表寫進系統(tǒng)保留區(qū)來替換原有的列表。經(jīng)過這樣的軟件維修的硬盤，理論上說是跟硬盤廠商維修的硬盤是沒有差別的。

這種軟件因為有了這個功能，所以價格非常昂貴，PC-3000要上萬元，效率源專業(yè)版（零售版只能修復(fù)ECC錯誤和CRC錯誤，其實什么也干不了）也要六百多，而且他們是不包括以后的升級技術(shù)支持的，因為這些軟件有著一個非常致命的弱點——畢竟他們是通過破解獲得的數(shù)據(jù)，在一定程度上說是非法的。不同的硬盤廠商、甚至同一廠商不同型號的硬盤，對于系統(tǒng)保留區(qū)的控制代碼都是不一樣的，F(xiàn)ireware也不同，為了讓軟件有通用性，他們必須通過不斷地破解新的硬盤型號才能使軟件支持更多的硬盤。而如果因為你購買了一套軟件他們就要不斷給予升級支持的話他們是絕對不干的，為了要修更多的新的硬盤型號，你就必須不斷地支付升級費用。在另一方面，對硬盤的系統(tǒng)信息區(qū)信息，如果破解得好還可以，如果破解得不好，把信息修改寫進去以后，輕的會讓硬盤在讀寫時頻頻出現(xiàn)錯誤，不穩(wěn)定；重的就會報銷掉這個硬盤了。

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