ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ НА НАКОПИТЕЛЯХ WESTERN DIGITAL
Дипломная работа по предмету "Сервис"
Заполните форму, чтобы купить данную работу
Вы можете купить готовую студенческую работу "ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ НА НАКОПИТЕЛЯХ WESTERN DIGITAL". Также Вы можете заказать оригинальную работу "ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ НА НАКОПИТЕЛЯХ WESTERN DIGITAL". Данная работа будет написана только для Вас. При написании работы "ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ НА НАКОПИТЕЛЯХ WESTERN DIGITAL" Мы выполним все указанные Вами пожелания.
Чтобы заказать работу "ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ НА НАКОПИТЕЛЯХ WESTERN DIGITAL", заполните форму заказа. В строке "Комментарий" Вы можете указать свой план работы "ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ НА НАКОПИТЕЛЯХ WESTERN DIGITAL". Если Вы не имеете своего плана работы "ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ НА НАКОПИТЕЛЯХ WESTERN DIGITAL", напишите объем, срок и другие пожелания и требования.
Категория: Каталог готовых студенческих работ / Дипломная работа
Количество просмотров: 168
ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ НА НАКОПИТЕЛЯХ WESTERN DIGITAL
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Н. П. ОГАРЁВА»
Ковылкинский филиал
Кафедра общенаучных дисциплин
УТВЕРЖДАЮ
Зав. кафедрой
канд. соц. наук, доц.
____________ И.Е. Поверинов
(подпись)
«___» _________ 20____ г.
БАКАЛАВРСКАЯ РАБОТА
ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ НА НАКОПИТЕЛЯХ WESTERN DIGITAL
Автор бакалаврской работы (подпись) (дата) Д. Ю. Лазарев
Обозначение бакалаврской работы БР-02069964-43.03.01-08-16
Направление 43.03.01 сервис
Руководитель работы
канд. техн. наук, доц. (подпись) (дата) Е. Г. Алексеев
Нормоконтролер
ст. преп. (подпись) (дата)
Саранск
2016
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Н. П. ОГАРЁВА»
Ковылкинский филиал
Кафедра общенаучных дисциплин
УТВЕРЖДАЮ
Зав. кафедрой
канд. соц. наук, доц.
_______ И.Е. Поверинов
(подпись)
«___» ________ 20____ г.
ЗАДАНИЕ НА БАКАЛАВРСКУЮ РАБОТУ
Студент Лазарев Дмитрий Юрьевич
1 Тема: «Восстановление информации на накопителях Western Digital»
Утверждена по приказу № ________ от _________
2 Срок представления работы к защите __________
3 Исходные данные для бакалаврской работы: техническая литература, ин-тернет-источники, руководство пользователя программно-аппаратного ком-плекса РС-3000.
4 Содержание бакалаврской работы:
4.1 Устройство и принцип работы накопителей WD
4.2 Диагностика неисправностей накопителей HDD WD
4.3 Программное восстановление накопителей HDD WD
5 Приложения:
5.1 Общая информация о конфигурации (Паспорт)
5.2 Результаты диагностики S.M.A.R.T. жесткого диска
5.3 Результаты физического и логического сканирования
Руководитель работы ___________ Е. Г. Алексеев
канд. техн. наук, доц. подпись, дата
Задание принял к исполнению ____________________________________
подпись, дата
РЕФЕРАТ
Бакалаврская работа содержит 69 страниц, 26 рисунков, 4 таблицы, 26 использованных источников, 3 приложения.
НАКОПИТЕЛЬ HDD, ДИАГНОСТИКА, СЛУЖЕБНАЯ ЗОНА, ПАСПОРТ ДИСКА, ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ, СКАНИРОВАНИЕ, ФОРМАТИРОВАНИЕ
Объектом исследования является накопители информации фирмы Western Digital (WD).
Цель работы — разработать алгоритмы диагностики и восстановления информации на поврежденных накопителях Western Digital с помощью про-граммно-аппаратного комплекса PC 3000.
В процессе выполнения работы анализировались наиболее типичные не-исправности накопителей Western Digital и методы восстановления информа-ции с поврежденных накопителей Western Digital.
В результате проведенной работы были разработаны алгоритмы диа-гностики и программного восстановления поврежденных накопителей Western Digital с помощью программно-аппаратного комплекса PC 3000.
Степень внедрения — частичная, результаты работы могут быть внед-рены в практической деятельности сервисных центров, а также могут быть ис-пользованы в учебном процессе.
Область применения — сервисные центры компьютерной техники.
Эффективность — внедрение в практику разработанных алгоритмов ди-агностики и восстановления накопителей Western Digital повысит эффектив-ность работы за счет сокращения времени поиска неисправностей.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 7
1 Устройство и принцип работы накопителей WD 9
1.1 Классификация семейств накопителей WD 9
1.2 Определение семейств накопителей 12
1.3 Организация дискового пространства 14
1.4 Служебная информация 19
1.5 Микропрограмма накопителей WD 22
2 Диагностика неисправностей накопителей HDD WD 24
2.1 Первичная диагностика HDD WD 24
2.2 Диагностика платы электроники HDD WD 26
2.3 Диагностика гермоблока HDD WD 28
2.4 Совместимость плат электроники HDD WD 33
2.5 Взаимозаменяемость БМГ HDD WD 34
3 Программное восстановление накопителей HDD WD 35
3.1 Алгоритмы восстановления накопителей HDD WD 35
3.2 Тестирование и восстановление служебной зоны HDD WD 37
3.3 Программное отключение головок HDD WD 43
3.4 Восстановление стучащего накопителя HDD WD 44
3.5 Метод HOT-SWAP восстановления данных накопителей HDD WD 49
3.6 Восстановление информации с поврежденного накопителя HDD WD с помощью программно-аппаратного комплекса PC-3000 и программного комплекса Data Extractor 51
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 59
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 60
ПРИЛОЖЕНИЕ А (обязательное) Общая информация о конфигурации
(Паспорт) 62
ПРИЛОЖЕНИЕ Б (обязательное) Результаты диагностики S.M.A.R.T.
жесткого диска 67
ПРИЛОЖЕНИЕ В (обязательное) Результаты физического и логического сканирования 68
ВВЕДЕНИЕ
жесткий магнитный диск
В процессе использования жестких дисков (HDD) довольно часто проис-ходит ухудшение их эксплуатационных характеристик. Это приводит к сниже-нию производительности и появлению сбойных участков на поверхности вин-честеров, а может стать причиной потери информации.
Однако, согласно статистике сервисных центров, специализирующихся в области восстановления информации с поврежденных носителей, только не-большая часть вышедших из строя HDD подлежит серьезному ремонту. В большинстве случаев имеют место, когда проблемы нарушения функциональ-ности жесткого диска можно решить прямо на месте, даже не вскрывая корпус ПК.
Актуальность настоящей бакалаврской работы заключается в необходи-мости наличия методик диагностики и восстановления разрушенной информа-ции на накопителях фирмы Western Digital (WD), а также методик снизижения до приемлемого уровня риска еще большего разрушения данных.
Как правило, диагностика и восстановление данных с накопителей явля-ется основным видом деятельности центров по восстановлении информации, что резко повышает их потенциал относительно разного рода сервисных ор-ганизаций, которые имеют широкий профиль работ. Уровень и авторитет сер-висного центра можно сразу определить по сложности и кропотливости той технологии диагностики, которая в нем применяется. Если в лаборатории ис-пользуются только общедоступные или коммерческие программы сторонних организаций, то уровень их услуг не будет сильно отличаться от того, что мо-жет сделать сам пользователь.
Непременным условием лабораторного восстановления данных является гарантия, что оставшиеся на жестком диске данные не будут разрушены еще больше. Это можно обеспечить копированием секторного пространства вос-ста-навливаемого жесткого диска на другой технологический винчестер. Про-граммно-аппаратный комплекс PC-3000 от компании ACE Lab позволяет диа-гностировать жесткие диски, имеющие сбои в области загрузочных секторов, таблиц размещения файлов, оглавлений и т.п. В случае лабораторного восста-новления данных успех диагностики и последующего восстановления зависит и от мощности применяемого программного обеспечения восстановления, и от квалификации специалиста по восстановлению.
Цель бакалаврской работы — разработать алгоритмы диагностики и восстановления информации на поврежденных накопителях Western Digital с помощью программно-аппаратного комплекса PC 3000.
Для достижения цели в работе были поставлены следующие задачи:
‐ проанализировать особенности семейств накопителей WD;
‐ проанализировать особенности устройства и принципов работы нако-пителей HDD WD;
‐ разработать алгоритм первичной диагностики HDD WD;
‐ разработать алгоритмы диагностики платы электроники и гермоблока HDD WD;
‐ разработать алгоритм тестирования и восстановления служебной зоны HDD WD;
‐ разработать алгоритм программного отключения головок HDD WD;
‐ разработать алгоритм восстановления стучащего накопителя HDD WD;
‐ исследовать метод HOT-SWAP восстановления данных накопителей HDD WD;
‐ провести восстановление информации с поврежденного накопителя HDD WD с помощью программно-аппаратного комплекса PC-3000 про-граммного комплекса Data Extractor.
1 Устройство и принцип работы накопителей WD
1.1 Классификация семейств накопителей WD
Фирма Western Digital (WD) — старейший производитель накопителей на жестких магнитных дисках и компонентов для них. В частности WD являет-ся одним из лидеров в разработке и производстве системных контроллеров, которые сам использует в своих HDD. В связи с этим принято разделять поко-ления моделей HDD WD по архитектурам (Arh.), которые, прежде всего, клас-сифицируются схемными решениями системного контроллера.
При подготовке к работе с накопителями WD следует обратить внимание на то, к какой архитектуре относится данный накопитель — WD70Cxx или Marvell 88i554x (88i654x), какая Flash ПЗУ используется — параллельная или последовательная, как установлены конфигурационные перемычки. Утилита работает с накопителями WD архитектуры WD70Cxx, все конфигурационные перемычки которых сняты или находятся в положении «Single or Master».
Кодификация продукции. Семейство и емкость накопителя можно опре-делить по его названию. Первое поколение накопителей WD IDE называлось Centaur и содержало 4 семейства. Обозначение моделей первых четырех се-мейств приведено в таблице 1.1.
Таблица 1.1 — Характеристики семейств WD
Первое поколение накопителей. Пример: WD93048A, WD95044A
WD 9 5 04 4 А
Western Digital Форм фактор: 3,5" Особенности:
3 — тип 1
5 — тип 2 Емкость, x10, Мб Время досту-па:
8 — 70 мс
4 — 28 мс Тип интерфейса:
A — AT
X — XT
Второе поколение накопителей. Пример: WDAC2120, WDAC35100A, WDE4360, PhD2100, WDCU140
WD А С 3 3100
Western Digital Тип интерфейса:
A — ATA
C — PCMCI
Ph — Portable IDE
Нет — SCSI B — Tadbit 2.5"
C — Caviar
D — Portfolio 3.0'
E — Enterprise 3.5"
L — Lite 2.5"
U — Ultra Lite 1.8" Кол-во дисков в гермо-блоке Емкость, Мб
Рассмотрим пример определения семейства накопителей WD по марки-ровке HDD:
WD 2000 В В - 32 АА А0
а б в г д е ж
а) WD.
WD — марка производителя Western Digital.
б) Емкость.
Емкость этого HDD 200,0 Гбт (максимум до 999,9 Гбт).
в) Скорость вращения дисков для EIDE обозначается буквами А-Е:
‐ А — 5400 об/мин (WD Caviar 5400);
‐ В — 7200 об/мин (WD Caviar 7200);
‐ С — 10'000 об/мин;
‐ D — 4500 об/мин (WD Spartan);
‐ Е — 5400 об/мин (WD Protege).
Для SCSI и специализированных HDD для обозначения скорости ис-пользуются буквы F-Z:
‐ F — 10'000 об/мин, 2 Мбт кэш;
‐ G — 10'000 об/мин, 8 Мбт кэш;
‐ Н — 10'000 об/мин, 4 Мбт кэш;
‐ J — 7200 об/мин, 8 Мбт кэш;
‐ К — 7200 об/мин (Performance);
‐ L — 7200 об/мин (Fluid Bearing Motor);
‐ M — 5400 об/мин (Fluid Bearing Motor);
‐ N — 5400 об/мин (WD Protege - Fluid Bearing Motor);
‐ P — 7200 об/мин, 8 Мбт кэш (Fluid Bearing Motor).
‐ Q-Z — резерв.
г) Интерфейс для EIDE обозначается буквами А-Е:
‐ А — АТА-66;
‐ В — АТА-100;
‐ С — Fire Wire;
‐ D — Serial ATA;
‐ Е — ATA-133.
Для SCSI и специализированных HDD интерфейс обозначается буквами F-V:
‐ F — Fibre Channel;
‐ G — Ultra2 (68 конт.);
‐ H — Ultra2 (80 конт.);
‐ J — Ultra 160 (68 конт.);
‐ K — Ultra 160 (80 конт.);
‐ L — Uhra3 (68 конт.);
‐ M — Ultra3 (80 конт.);
‐ N — Ultra SE (50 конт.);
‐ P-V — резерв.
д) Идентификатор продавца (Customer ID):
‐ 00 — Generic;
‐ 60 — Compec;
‐ 80 — Motorola;
‐ 11 — WD Protege OEM;
‐ 90 — Distribution Only;
‐ 12 — Intel;
‐ 95 — Tektronix;
‐ 18 — Dell;
‐ 99 — Boeing;
‐ 23 — IBM;
‐ 25 — Toshiba;
‐ 28 — Microsoft;
‐ 32 — Reseller,
‐ 35 — WD Spartan;
‐ 40 — Apple;
‐ 44 — WD Protege Other.
е) Идентификатор семейства.
Младший дискриптор инженерного имени HDD. Определяет различия конфигурации одного и того же устройства. Используется для замены деталей, которые в случае совпадения идентификатора семейства совместимы.
ж) Конфигурационный код (Customer Configuration Code — ССС):
‐ Х0, X1, Х2... — тестовая версия устройства;
‐ А0 — первый качественный образец;
‐ В0, В1, С0, C1 — Модели для конкретных продавцов;
‐ Ах, Вх, Сх, Ex — WD Caviar;
‐ Fx, Gx, Hх, Jx — WD Protege;
‐ Kx, Lx, Mx, Nx — WD Performer.
X0 — допроизводствснная фаза. A0 — производственная фаза. Далее ревизия увеличивается: сначала цифры от 0 до 9, потом буква, кроме букв I, O и Q.
1.2 Определение семейств накопителей
Определение семейства HDD WD Arch-0..Arch-IV. До появления семей-ства WD205AA 20.5 Гбт (Arch-V) каждое семейство накопителей фирмы Western Digital классифицировалось индивидуальным номером, который при-сваивался каждому семейству на этапе разработки. По этому номеру можно было определить принадлежность платы электроники к семейству и выбрать утилиту для тестирования. Данный номер указывался на корпусе микропро-цессора или на бумажной наклейке на корпусе ПЗУ (если используется внеш-нее ПЗУ) и состоит из трех частей:
р62-хххххх-ууу, где 62 — принадлежность к запоминающим устрой-ствам на жестких магнитных дисках, хххххх — шестизначный номер принад-лежности семейству, ууу — трехзначный номер версии микропрограммы.
Начиная с Arch-V и старше WD перестал маркировать микросхему (МС) ПЗУ идентификационным кодом (хотя в некоторых семействах Arch-V марки-ровка сохранилась). Это сделало сложным идентификацию семейства и очень сложным определение версии микропрограммы для обеспечения совместимо-сти платы и гермоблока или для взаимозаменяемости плат. Вероятнее всего связано это с тем, что вместо однократно программируемых МС 27Схххх WD стал использовать МС flash ПЗУ, микропрограмма в которую помещалась уже после сборки платы электроники накопителя.
WD Arch-V являются в некотором смысле переходными от старого обо-значения к новому. Так в семействах WD205AA и WD450AA обозначение остались старыми. В семействах WD272AA и WD307AA наклейка на ПЗУ осталась, но в большинстве случаев она оказывается без обозначений (таблица 1.2).
Таблица 1.2 — Определение семейств накопителей
Семейство
(обозначение старшей модели в семействе) Емкость
(старшей модели), Гбт Суффикс Кодификация Приме-чание
WD450AA 45,0 - xxBAyy 62-601003-zzz
WD307AA 30,7 - xxANyy Наклейка без надписи
WD272AA 27,2 - xxAFyy Наклейка без надписи
WD205AA 20,5 - xxAAyy 62-602234-zzz
В таблице 1.2 имеются следующие обозначения: xx — идентификатор продавца (Customer ID); ВА, AN, AF, АА — номер семейства; yy — конфигу-рационный код (Customer Configuration Code — CCC); zzz — версия микро-программы в семействе.
Таким образом, в данной архитектуре можно идентифицировать семей-ство по номеру на наклейке ПЗУ, если он есть (это самая точная идентифика-ция) или по суффиксу названия модели (а строке МDL на наклейке гермобло-ка). В этом случае для определения совместимости плат необходимо руковод-ствоваться номером семейства.
К накопителям этих семейств относятся: WD-Sparian, WD-Protege и WD- Caviar, в которых используется новая конструкция гермоблока. Как и в более ранних семействах Arch-V, идентификацию необходимо осуществлять по строке MDL на наклейке гермоблока. Но в отличие от семейств Arch-V и более ранних, где платы в семействе были совместимы (при условии совместимости версий микропрограмм в ПЗУ), в этих семействах в ПЗУ хранится таблица ис-пользуемых головок. Таким образом, платы в одинаковых семействах, с оди-наковыми версиями микропрограмм, но от HDD, имеющих различное количе-ство головок, оказываются несовместимыми. Для адаптации платы электрони-ки при их перестановке необходимо перепрограммировать ПЗУ.
В семействах Arch-V, VI и более новых появилось еще одно обозначе-ние — DCM на наклейке гермоблока, которое состоит из 9 символов. Этот но-мер указывает поставщиков и их компоненты, из которых собирался накопи-тель. Часть этих компонентов не взаимозаменяемы (например, тип предусили-теля коммутатора, используемые диски, головки и т.д.). Для определения сов-местимости гермоблоков и компонентов гермоблоков необходимо совпадение 3-х правых символов в строке DCM.
1.3 Организация дискового пространства
Логическое дисковое пространство CAVIAR модели АС 2700 составляет:
- 989 цил. 6 гол. 35 сек. для сокращенной модели АС2700 1/2 — User Туре BIOS;
- 989 цил. 9 гол. 35 сек. для сокращенной модели АС2700 2/3 — User Туре BIOS;
- 989 цил. 12 гол. 35 сек. для модели АС2700 — User Type BIOS.
Структура физического дискового пространства показана на рисунке 1.1. В накопителе используется принцип зонно-секционной записи, зона 1 по 56 секторов и зона 2 по 48 секторов.
Рисунок 1.1 — Организация дискового пространства
Рабочая область составляет:
- 1308 цил. 56 сек. + 663 цил. 48 сек. 2 гол. для сокращенной модели АС2700 1/2;
- 1308 цил. 56 сек. + 663 цил. 48 сек. 3 гол. для сокращенной модели АС2700 2/3;
- 1308 цил. 56 сек. + 663 цил. 48 сек. 4 гол. для модели АС2700.
Дополнительно накопители имеют два служебных цилиндра -1 и -2, на которых находятся таблицы дефектов, сектор конфигурации, паспорт диска и внешний код микропрограммы. На каждом цилиндре имеются два (для АС2700) или один (для сокращенных моделей) резервный сектор. Каждая мо-дель имеет три резервных цилиндра в первой зоне и два во второй, для пере-мещения сбойных дорожек.
Схема платы электроники HDD приведена на рисунке 1.2
Логическое дисковое пространство CAVIAR моделей АС2120, АС 160 составляет:
- 872 цил. 8 гол. 35 сек. для модели AC2120 — User type BIOS;
- 872 цил. 4 гол. 35 сек. для модели АС160 — User type BIOS.
Структура физического дискового пространства показана на рисунке 1.3. В накопителе используется принцип зонно-секционной записи, причем все дисковое пространство разбивается на две зоны — 48 секторов в первой и 40 во второй.
Рисунок 1.2 — Схема платы электроники
Рисунок 1.3 — Организация дискового пространства накопителей CAVIAR моделей АС2120
Рабочая область составляет:
- 969 цил. 48 сек. + 381 цил. 40 сек. 4 гол. для модели АС2120;
- 969 цил. 48 сек. + 381 цил. 40 сек. 2 гол. для модели AC160.
Дополнительно накопители имеют два служебных цилиндра -1 и -2, на которых находятся таблицы дефектов, сектор конфигурации, паспорт диска и внешний код микропрограммы. На каждом цилиндре имеются два (для АС2120) или один (для АС160) резервный сектор. Каждая модель имеет по два резервных цилиндра в конце каждой зоны для перемещения сбойных до-рожек. Таким образом, для НЖМД AC2I20 имеется 16 резервных дорожек (8 для зоны 1 и 8 для зоны 2), но емкость таблицы перемещенных дорожек всего 9 элементов, поэтому в общей сложности можно переместить только 9 доро-жек из двух зон [3,5].
Модели, в зависимости от используемого объема памяти буфера, могут быть сконфигурированы, как обычный накопитель или кэшированный накопи-тель. Кэшированный накопитель обеспечивает большую скорость передачи данных при записи и при чтении файлов. О том, каким является накопитель, можно судить по индексу после названия модели: S, М, или F. Например, WD AС2120F — кэшированный, а WD AC160S — нет. Конфигурация задается ре-зисторами на плате электроники при ее изготовлении. Схема платы электрони-ки данных моделей приведена на рисунке 1.4.
Данную особенность можно использовать при ремонте накопителей, например, переводя модель в класс S, можно отключать часть буферного ОЗУ для тестирования, или, отпаяв дополнительную микросхему, использовать ее в качестве ЗИПа. Необходимо напомнить, что полную проверку буферного ОЗУ осуществляет сам накопитель при внутреннем тестировании [26].
Логическое дисковое пространство накопителей семейства CAVIAR мо-делей АС280, АС260, АС140 составляет:
- 980 цил. 10 гол. 17 сек. для модели АС280 — User type BIOS;
- 940 цил. 8 гол. 17 сек. для модели АС260 — 4 type BIOS;
- 980 цил. 5 гол. 17 сек. для модели АС140 — 17,41 type BIOS.
Структура физического дискового пространства показана на рисунке 1.5.
Рисунок 1.4 — Схема платы электроники
Рисунок 1.5 — Организация дискового пространства накопителей CAVIAR моделей АС280, АС260, АС140
Рабочая область составляет:
- 1082 цил. 4 гол. 39 сек. для модели АС280;
- 1104 цил. 3 гол. 39 сек. для модели АС260;
- 1082 цил. 2 гол. 39 сек. для модели АС140.
Дополнительно накопители имеют два служебных цилиндра -1 и -2, на которых находятся таблицы дефектов, сектор конфигурации, паспорт диска и внешний код микропрограммы. На каждом цилиндре имеются два (для АС 280) или один (для АС 140, АС260) резервный сектор. Каждая модель имеет три резервных цилиндра для перемещения сбойных дорожек.
Из-за особенностей подключения МС коммутатора БМГ 32R510AR-4CL к блоку магнитных головок, номера магнитных головок не соответствуют об-щепринятой двоичной системе. Это замечание необходимо учитывать при диа-гностике неисправности накопителя.
1.4 Служебная информация
Накопители имеют 32 служебных цилиндров с -32-го по -1-й для разме-щения служебной информации, которая продублирована по 0-й и 1-й поверх-ностям, но реально для размещения служебных модулей используются только первые 8 цилиндров (с -1 по -8 включительно). Служебная информация нахо-дится в виде отдельных модулей, которые вместе образуют управляющую операционную систему HDD. Навигация по этим модулям осуществляется в соответствии с каталогом модулей, в котором прописано местоположение каждого модуля, его идентификатор и длина. Каждый модуль в свою очередь имеет стандартный заголовок, в котором указывается: дата, контрольная сум-ма, идентификатор, номер версии и длинна модуля в секторах.
Таблица дефектов — позволяет просмотреть таблицы дефектов накопи-теля или добавить дефектные дорожки в таблицу.
Команда «Просмотреть таблицу дефектов» позволяет просмотреть таб-лицу скрытых дефектов накопителя. Просмотр таблиц дефектов позволяет оценить качество и состояние используемых магнитных дисков накопителя. На заводе-изготовителе заполняется только P-List, и, если есть записи в G-List, то это свидетельствует о вновь появившихся дефектах.
По команде «Просмотреть таблицу дефектов» выводятся таблицы:
- битовая карта резервных секторов;
- битовая карта резервных дорожек;
- первичные (Primary) дефекты;
- вторичные (Grown) дефекты;
- таблица перемещенных дорожек.
Битовая карта резервных секторов показывает занятые резервные секто-ра на цилиндрах [22].
Битовая карта резервных дорожек показывает номера занятых резерв-ных дорожек.
Первичные (Primary) дефекты заполняются на заводе изготовителе, как дефекты магнитных поверхностей.
Вторичные (Grown) дефекты заполняются в процессе эксплуатации нако-пителя.
Таблица перемещенных дорожек показывает номера дорожек, откуда и куда произошло перемещение.
Просмотр таблиц дефектов позволяет оценить качество и состояние ис-пользуемых магнитных дисков накопителя [23].
Режим «Дополнить таблицу дефектов» сделан как дополнительный, и пользоваться им необходимо, если процедура сканирования поверхности об-наружила не все дефекты. По этой команде введенные вручную физические дефектные дорожки записываются в таблицу. При вводе необходимо следить за количеством свободных дорожек и за правильностью ввода, т. к., если до-рожка введена неверно, то резерв будет занят, и для очистки таблицы дефек-тов необходимо делать форматирование, при котором произойдет запись слу-жебной информации сектора конфигурации и очищенной таблицы дефектов [14,11].
Служебная зона у накопителей Western Digital, построенных на процес-сорном ядре TВ7OCхх (Arch-V, Arch-VI), находится на отрицательных цилин-драх (с -1 по -31 цилиндр) и содержит две идентичные копии служебной ин-формации. причем на поверхности 0 находится основная копия, а на поверх-ности 1 — резервная. У моделей, имеющих только одну головку, основная и резервная копии находятся на одной поверхности, но располагаются со сме-щением. Первая копия располагается с -1 цилиндра по -9, вторая копия — с -10 цилиндра по -18, на -19 и -20 цилиндрах находятся адаптивы и таблица де-фектов служебной зоны. Область с -21 цилиндра по -31 не используется и за-резервирована для будущих применений.
На рисунке 1.6 показан пример работы со служебной зоной.
Рисунок 1.6 — Работа со служебной зоной
Основной задачей тестирования поверхности служебной зоны является выявление физических повреждений магнитных поверхностей (сколы, царапи-ны и т.п.). Определить их можно по кодам ошибок, возвращаемых накопите-лем. Так, ошибки с кодами INF,AMN,UNC являются ошибками поверхности, если процедура «Форматирование служебной зоны» их не удаляет. Ошибки с кодом UNC вероятнее всего являются программными, то есть возникшими не из-за фи-зического разрушения поверхностей, а вследствие сбоя при операци-ях записи в служебную зону, и они пропадут после повторной операции запи-си [12,2,18,16].
Для нормального функционирования накопителя наличие дефектов по-верхностей сразу в двух копиях служебной информации недопустимо.
Композиционное чтение предназначено для чтения элементов служебной зоны (модулей, треков) в случае повреждения обеих копий (рисунок 1.7). Чте-ние начинается с той копии, номер, который был выбран в предыдущей опе-рации. Если во время чтения по этой копии происходит ошибка, процедура чтения автоматически переключает копию и пробует читать этот же сектор из другой копии. Если получилось прочитать сектор, чтение продолжается по этой же копии до появления следующей ошибки, происходит смена копии, и так до конца процедуры чтения. Этот алгоритм очень эффективен для вычиты-вания служебной информации при повреждении обеих копий в различных ме-стах. Если ошибки чтения возникают в одном и том же секторе по обеим копи-ям, этот модуль в файл записан не будет.
Рисунок 1.7 — Принцип композиционного чтения
1.5 Микропрограмма накопителей WD
Программное обеспечение HDD WD состоит из микропрограммы в ПЗУ, конфигурирующей таблицы связей, находящейся также в ПЗУ и загружаемой части микропрограммы и данных в служебной области накопителя (DISK Firmware). Программное обеспечение характеризуется номером версии мик-ропрограммы (F/W Rev.), которое определяет его развитие и совместимость.
Определить версию микропрограммы и версию таблицы связей ПЗУ можно, выполнив просмотр информации в ПЗУ. Определить версию загружа-емой части (DISK F/W) можно, выполнив проверка структуры служебной ин-формации в ос-новном режиме работы утилиты. Версия, указанная в каталоге модулей, и является версией DISK F/W.
Версия, выводимая накопителем по команде Identify DRV (ECh), т.е. при просмотре паспорта диска, в строке «версия микропрограммы» является со-бира-тельной и содержит в себе информацию из всех трех программных ча-стей про-граммного обеспечения HDD, например:
Микропрограмма ПЗУ: 06.40G
Таблица связей ПЗУ: 04.27
DISK F/W: 06.C0G
В результате сформированная версия программного обеспечения HDD будет иметь вид: 06.04G06. Как видно из этого примера, для формирования версии взяты первые байты версий программных частей HDD. Буква взята из версии микропрограммы в ПЗУ. Если в режиме Safe Mode прочитать версию микропрограммы в паспорте диска, то часть версии DISK F/W будет отсут-ствовать, т.к. в этом режиме работа с дисковой частью FW не ведется.
В таблице 1.3 приведен пример расположения микрокода.
Таблица 1.3 — Пример расположения микрокода
Программная часть Версия, пример Расположение
Микропрограмма 06.04G ПЗУ
Таблица связей 04.27 ПЗУ
Загружаемая часть мик-ропрограммы, таблицы 06.C0G Служебная зона,
(с –1 по 32 цил.)
2 Диагностика неисправностей накопителей HDD WD
2.1 Первичная диагностика HDD WD
Точная диагностика неисправности — это 50% успеха при восстановле-нии информации накопителя. Именно поэтому диагностику накопителя необ-ходимо выполнять очень внимательно, последовательно и если возможно, без вскрытия гермоблока и переписывания служебных модулей. Во время диагно-стики нужно постараться свести к минимуму риск появления еще больших по-вреждений накопителя или данных пользователя. Если на HDD необходимо извлечь данные и при этом имеется повреждение служебной области или обла-сти данных, то надо свести к минимуму какие бы то ни было операции записи на этот HDD [6-10].
Накопитель представляет собой сложное программно-аппаратное устройство, и одно и то же проявление неисправности может быть вызвано как физическим повреждением аппаратных элементов (механики или электроники), так и повреждением только программных элементов (служебных модулей или микропрограммы в ШУ). Кроме того, накопитель состоит из двух основных частей — гермоблока и платы электроники, поэтому для выяснения, в какой из них находится дефект, по возможности необходимо использовать ме¬тод за-мены на заведомо исправный компонент [1,13].
Возможные неисправности на плате электроники:
- повреждение силовой мс управления шпиндельным двигателем;
- повреждение формирователей напряжений.
- повреждение микропрограммы в ПЗУ;
- неродная плата электроники или микропрограмма.
Возможные неисправности в гермоблоке:
- повреждение в шпиндельном двигателе (клин в подшипнике, обрыв или замыкание фаз двигателя);
- повреждение одной и более головок;
- повреждение МС предусилителя коммутатора;
- запил на поверхности и повреждение головки;
- ВАD — сектора;
- нестабильности чтения/записи;
- повреждение служебной информации;
- переписанные кем-то несовместимые модули служебной информации.
При приеме накопителя на ремонт или на восстановление данных важно выяснить у клиента, что произошло с накопителем и что с ним делали после восстановления неисправности, носили ли его в другую организацию на вос-становление или нет. Такая информация часто помогает определить направле-ние поиска неисправности.
Диагностику следует начинать с внешнего осмотра гермоблока и платы электроники, для этого необходимо снять плату с накопителя. Если на ней нет видимых поврежденных элементов, если гермоблок не гремит, как погремуш-ка, возможно включать накопитель [24,9].
Первое тестовое включение лучше выполнять на отдельном блоке пита-ния без подсоединения интерфейсного кабеля. Если после включения питания шпиндельный двигатель раскручивается и нет стуков позиционера об упор, то накопитель можно диагностировать.
Перед подключением накопителя к комплексу РС-3000 for Windows необходимо снять или установить в неактивное положение все конфигураци-онные джамперы. Кроме того, важно определить, к какой архитектуре отно-сится данный накопитель — WD70Cxx или Marvel 88i554x. Какая Flash ПЗУ используется — параллельная или последовательная (для этого необходимо снять плату электроники). После этого можно запускать соответствующую утилиту [20].
Во время диагностики важно точно определить повреждения, которые можно восстановить программно, используя комплекс, и те которые про-граммными методами исправить нельзя.
2.2 Диагностика платы электроники HDD WD
Для проверки исправности платы электроники лучше всего установить ее на исправный гермоблок от накопителя аналогичного семейства. Для обеспе-чения полной совместимости необходимо переписать во Flash ПЗУ тестируе-мой платы микропрограмму от платы гермоблока, на котором будет произво-диться проверка (не забудьте сохранить «родную» прошивку). Допускается также простая перепайка МС Flash ПЗУ с платы от исправного гермоблока на плату, подлежащую проверке. Если накопитель с заведомо исправным гермо-блоком и проверяемой платой работает без ошибок, то неисправность нахо-дится не в плате электроники. В этом случае следует вернуть «родную» мик-ропрограмму (или ПЗУ) обратно и приступить к поиску дефектов в гермобло-ке. Если же на исправном гермоблоке плата не работает и ведет себя так же, как и на неисправном тестируемом диске, то дефект находится в ней. То есть нужно попытаться отыскать и устранить его [19,25]. Для восстановления дан-ных ремонтировать плату нет смысла, достаточно временно установить на гермоблок пациента заведомо исправную плату (переписав в ее Flash ПЗУ микропрограмму от платы пациента или перепаяв ПЗУ) и считать данные.
Очень редки случаи, когда у HDD повреждаются сразу и плата электро-ники, и гермоблок. Такое бывает только при повреждении источника питания компьютера, в котором был установлен накопитель, и вследствие многократ-ного повышения питающего напряжения +5В или +12В. В этом случае, как правило, повреждается вся электроника на плате и МС предусилителя-коммутатора в гермоблоке. Возможен вариант, что кто-то специально заменил исправную плату на неисправном гермоблоке.
Распространенная причина выхода из строя платы электроники — это по-вреждение МС управления шпиндельным двигателем. При этом МС часто разрушается (рисунок 2.1). Также в этом случае часто повреждаются и эле-менты обвязки — диоды, стабилитроны, токоограничивающие резисторы.
Рисунок 2.1 — Поврежденная микросхема управления шпиндельным двигателем
Бывает так что на плате электроники нет видимых повреждений, но накопитель не раскручивает шпиндельный двигатель. В этом случае необхо-димо отсоединить плату от гермоблока и подключить ее к отдельном источни-ку питаний. В этом состоянии следует проверить питающие напряжения (включая формируемые на самой плате), работу кварцевого генератора, ак-тивность на шине данных и адреса микропроцессора. После этого нужно пере-вести плату в режим «Kernel» и проверить работу платы в этом режиме — вы-ход в готовность, чтение идентификационных параметров, чтение ПЗУ.
Причиной не раскручивающегося шпинделя может быть также повре-ждение МС предусилителя-коммутатора. Для проверки этого предположения необходимо проложить полоску плотной бумаги между контактами платы и разъемом БМГ гермоблока. Если шпиндельный двигатель после этого старту-ет, то МС в гермоблоке повреждена.
При диагностике неисправности на плате электроники HDD первое, что необходимо выполнить, это проверить все формирователи напряжений. У накопителей WD Spartan, Protege, Caviar шесть питающих напряжений, это: +12B, +5В (подаются с источника питания ПК),+3.3В, +2.6В (формируются на стабилизаторе U6 1RU1329SC), +1.8B (формируется МС U7, при использова-нии внешнего силового регулятора на Q4) и источник -5В для питания преду-силителя коммутатора (формируется с использова-нием МС U8 преобразова-теля DC-DC ST755). В накопителях Caviar Arch.VI формирователь отрица-тельного напряжения -5B строится на МС FG2M и силовом ключе Q3. Нужно обязательно проверить питающие напряжения +5В и -5B непосредственно на ламельном разъеме БМГ — J1, на 4-м и 2-м контактах соответственно. Неис-правность может заключаться в отклонении или отсутствии питающих и опор-ных напряжений из-за неисправности стабилизаторов, силовых ключей и их схем управления. Также необходимо проверить дроссели фильтров L2, L4, L5, L6, из-за обрыва которых могут отсутствовать питающие напряжения.
Для проверки питающих и опорных напряжений необходимо использо-вать цифровой милливольтметр и осциллограф. Вольтметром проверяют зна-чение напряжений, осциллографом — пульсации [15,17,4,21].
2.3 Диагностика гермоблока HDD WD
Если плата электроники проверена и установлено, что причина неис-правности находится в гермоблоке, то можно приступить к его диагностике. Причем если речь идет не о восстановлении данных, а именно о ремонте нако-пителя, то вскрывать гермоблока запрещено (даже при соблюдении всех тре-бований и про-ведения работы в чистой комнате). Последствия таких действий для дальнейшей работы современного накопителя могут быть разрушитель-ными.
Накопитель, бывший в эксплуатации, покрыт пылью. Эта пыль проника-ет под крышку гермоблока до уплотнителя, откуда ее крайне сложно удалить полностью. После открытия крышка оставшаяся пыль попадает в гермоблок.
Ось шпиндельного двигателя и ось позиционера крепятся к крышке гер-моблока и в таком собранном состоянии на магнитные диски записывается сер- воразметка. Простое открытие и закрытие крышки внесет микросмещения в рас-положение этих осей. Из-за этих смешений при работе, при операциях за-писи накопитель может затирать края сервометок.
Можно утверждать, что HDD с неисправностями, требующими для ре-монта вскрытия гермоблока, нельзя отремонтировать так, чтобы он впослед-ствии мог гарантированно и долго работать. К таким неисправностям относят-ся неисправность шпиндельного двигателя (обрыв, замыкание обмоток, клин шпиндельного двигателя), неисправность предусилителя-коммутатора, запил на поверхности.
Неисправность шпиндельного двигателя. Для проверки шпиндельного двигателя необходимо измерить сопротивление его обмоток, оно должно со-ставлять — 1-2 Ом. Схема управления шпиндельным двигателем у накопите-лей WD может строиться как на МС L6278 1.2, так и на L6278AC/AH. Эти МС имеют различные корпуса, содержат различное количество выводов и несов-местимы, хотя по функциональности практически одинаковые. Микросхемы питаются несколькими напряжениями +12В, +5В и +3,3В. Управление МС осуществляется программно по последовательной шине. По линии SHUT-DOWN с управляющего микроконтроллера осуществляется активизация МС управления шпиндельным двигателем, преобразователя -5В и МС канала чте-ния. При подаче питания, прохождения системного сброса, инициализации управляющего микроконтроллера на этой линии должен появиться сигнал ло-гической "1", при этом на фазах шпиндельного двигателя должны появиться стартовые импульсы переключения фаз амплитудой 12В. Если нагрузку (шпиндельный двигатель) отключить (сняв плату с гермоблока), то на выходе 3- х фаз МС L6278 можно увидеть четкие, прямоугольные, двух-уровневые импульсы с амплитудой 6 и 12В. На выводе «средней точки» должен быть ста-тический уровень 6В (допускаются небольшие игольчатые выбросы в местах переключения фаз).
Следует обратить внимание, что в Safe Mode шпиндельный двигатель не запускается, следовательно, диагностировать МС управления шпиндельным двигателем необходимо в обычном режиме работы (когда все конфигурацион-ные джамперы сняты).
Фотография двигателя с обозначенными фазами приведена на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2 — Фотография двигателя с обозначенными фазами
В случае выхода из строя МС L6278, особенно если на ее корпусе видны следы разрушений и перегрева, перед ее заменой обязательно необходимо проверить питающие напряжения и силовые элементы в обвязке — Dl, D2, а также проверить омметром сопротивление обмоток (фаз) шпиндельного дви-гателя, которое должно быть 2,2 Ом.
Неисправность головок предусилителя-коммутатора. Достаточно слож-но диагностировать. Еще сложнее определить, что именно повреждено — чи-тающий элемент головки или соответствующий канал МС предусилителя-коммутатора.
У HDD WD могут быть модели с головками от 1-ой до 6-ти (рисунок 2.3). Последовательность расположения головок на сборке, если не проводи-лись их отключения, соответствует предыдущим поколениям накопителей. Бы-вают и исключения, например, 4-х головый накопитель может иметь головки на нижнем и среднем диске в пакете без установленного верхнего диска, или одноголовый накопитель может оказаться с головкой, расположенной снизу или сверху нижнего диска. Обычно если у накопителя производились отклю-чения головок, то их расположение отражено в карте головок.
Рисунок 2.3 — Расположение головок 2-х головой модели, 4-х головой модели, 6-ти головой модели
Если выходит из строя читающий элемент головки или соответствующий завал предусилителя-коммутатора, то при выборе этой головки поток серво-дан-ных прерывается, система стабилизации и позиционирования не может больше удерживать головку на треке, весь блок головок перемещается в сто-рону упора и ударяется об него. Отскочив, опять перемещается и ударяется. Этот процесс может продолжаться достаточно долго. При диагностике в слу-чае появления стуков головок необходимо немедленно отключить питание накопителя, так как при каждом ударе происходит повреждение головок и по-верхностей.
Для выявления поврежденных и исправных головок можно использовать метод последовательного перебора головок, чтобы определить, какие из них приводят к стуку, а какие — нет. Необходимо перевести в режим «Kernel» и в карте головок отключить все головки за исключением одной. После этого ус-тановить плату на гермоблок (снять джамперы «Kernel» режима) и включить питание. Если после раскручивания двигателя накопитель начинает стучать, то данная головка повреждена. При этом не обязательно дожидаться выхода накопителя в готовность, важно именно наличие или отсутствие стуков. Если накопитель стучит при переборе всех головок, то, возможно, поврежден сам предусилитель-коммутатор.
Дефекты на магнитных поверхностях. Если накопитель с исправной платой электроники раскручивает диски и раскручивает головки, но при по-пытке рекалибровки постукивает, это может означать запил магнитных по-верхностей. Для полной диагностики такой неисправности необходимо вскры-тие гермоблока и внимательное разглядывание «зеркал» магнитных поверхно-стей, а также воздушного фильтра, на котором оседает выбитые в случае запи-ла микрочастицы магнитного слоя.
Можно произвести частичную диагностику запила, взглянув на нулевую поверхность через технологическое отверстие для толкателя STW (рисунок 2.4).
Рисунок 2.4 — Запил на поверхности магнитного диска
Необходимо обращать внимание на край диска и зону парковки. Именно эти места наиболее подвержены образованию запилов, так как находится ря-дом с упорами позиционера, после удара, о которые головки отскакивают и могут коснуться вращающихся поверхностей. Это приведет к выбиванию ча-стиц магнитного слоя, которые, попав под головку станут причиной выбива-ния новых частиц и т.д. Запил, возникнув на одной поверхности, очень быстро распространится на все остальные.
В случае обнаружения запила на поверхностях восстановление работо-способности накопителя и восстановление данных с него невозможно.
2.4 Совместимость плат электроники HDD WD
В отличие от предыдущих семейств HDD WD, в семействах Spartan, Caviar, Protege отменена маркировка кода микропрограммы на наклейке МС ПЗУ, это существенно усложняет подбор плат для замены. Более того, WD не придерживается строгой классификации торговых марок Caviar и Protege, и часто совершенно одинаковые и совместимые HDD называются по-разному. Также следует обращать внимание на конструктивные различия гермоблоков, и как следствие, плат. Речь идет о расположении крепежного отверстия на пла-те возле разъема шпиндельного двигателя. В части плат оно расположено по центру разъема, в части смещено от него.
Можно рекомендовать следующие критерии совместимости плат элек-троники у HDD WD. Прежде всего, это код семейства, указанный в строке MDL на наклейке гермоблока и таблице 2.1. Второе — это номер версии мик-ропрограммы в ПЗУ и номер версии таблицы связей, для определения кото-рых необходимо плату электроники перевести в Safe Mode и выполнить «Про-смотр информации в ПЗУ». Третье, на что следует обратить внимание, это на карту головок HDD. Она также отображается при просмотре информации в ПЗУ и показывает, какие головки отключены, а какие используются при рабо-те. Очень может быть, что совершенно одинаковые платы электроники, имею-щие совместимые версии микропрограмм, начинают «стучать на неродных» гермоблоках только из-за того, что используют различные головки в карте.
Таблица 2.1 — Некоторые коды семейств HDD WD
WD Spartan WD Protege WD Caviar Arch.V WD Caviar Arch. VI
WD75DA-xxAWxx WD300EB-xxCPxx WD1200BB-xxCAxx WD 1200J B-xxEVxx
WD400EB-xxCPxx WD600AB-xxCBxx WD1200JB-xxFUxx
WD800BB-xxCJxx
WD 1200JB-xxCRxx
WD200BB-xxCVxx
WD1200BB-xxDAxx
WD400BB -xxDExx
WD200BB-xxDGxx
WD1200BB-xxKAxx
2.5 Взаимозаменяемость БМГ HDD WD
Необходимость в замене БМГ возникает в случае его повреждения, а именно, выходе из строя предусилителя-коммутора, или, что чаще, выходе из строя MR головок. При этом после подачи питания накопитель стучит позици-онером об упор. Отремонтировать HDD при такой неисправности (в случае, если дефектная MR головка не царапает диск) можно, отключив программно неисправную головку. При этом емкость накопителя, естественно, уменьшится, но получится полностью исправный HDD. В случае, если ремонт HDD не ва-жен, а важны именно данные пользователя с этого HDD, путь только один — замена поврежденного БМГ на исправный, снятый с работающего HDD ана-логичной модели.
У накопителей WD в семействах, начиная с Arch.V (Spartan, Caviar,I Protege), у одинаковых моделей (с одинаковой строчкой MDL) может быть разное количество головок или различное их положение. Важной информаци-ей для совместимости является строчка DCM на наклейке гермоблока. По крайней мере, при одинаковых предусилителях-коммутаторах в БМГ должна совпадать предпоследняя буква в DCM обоих накопителей. В качестве доно-ров брать диски с совпадающей строкой MDL, с совпадающей строкой DCM последних 2-3 букв/цифр и по максимуму близкие по дате производства.
3 Программное восстановление накопителей HDD WD
3.1 Алгоритмы восстановления накопителей HDD WD
Программное восстановление накопителя можно разделить на несколько этапов:
а) восстановление функционирования поврежденной служебной зоны (проверка поверхностей SA, проверка структуры служебной информации, пе-резапись или восстановление поврежденных служебных модулей);
б) тестирование поверхностей пользовательской зоны и скрытие обна-руженных дефектов (логическое сканирование, добавление таблицы дефектов и форматирование);
в) изменение конфигурации накопителя, отключение неработающих го-ловок, уменьшение Max LBA, изменение карты головок;
г) настройка адаптивных параметров, обнаружение и скрытие дефектов при помощи самосканирования (Calibrator. Self Test).
Для получения доступа к данным пользователя на поврежденном HDD обычно достаточно выполнить только восстановление функционирования служебной зоны, после чего можно копировать необходимые данные. В случае дефектов на поверхности HDD необходимые данные также копируются, толь-ко с использованием многочисленных режимов вычитывания данных Data Extractor-a.
Алгоритм восстановления HDD в случае, если необходимы только дан-ные:
а) Восстановить служебную информацию. При этом необходимо строго соблюдать правила восстановления служебных модулей, критичных для дан-ных пользователя.
б) Выполнить выборочную верификацию поверхности пользовательской юны (обычно в начале, середине и конце). Необходимо убедиться, что восста-новление служебной области произведено верно и получен доступ к данным по всей поверхности. В случае обнаружения bad-секторов следует оценить их количество, места расположения и коды ошибок. Это позволит определить возможность и время вычитывания данных.
В случае отсутствия bad-секторов в пользовательской зоне скопировать необходимые данные любыми доступными методами. В противном случае, для вычитывания данных необходимо использовать Data Extractor.
Для восстановления полного функционирования накопителя и дальней-шего его использования (при условии, что все данные пользователя будут разрушены) рекомендуется следующий алгоритм:
а) восстановить служебную информацию;
б) очистить таблицу дефектов G-List; сбросить SMART, очистить Логи; при отключении головок удалить из таблицы P-List записи по ним; если про-изводилось уменьшение Max LBA, удалить из P-List записи, которые могут оказаться за пределами логического пространства; если в процессе восстанов-ления служебной зоны P-List был перезаписан от другого HDD, необходимо очистить его;
в) с учетом P-LIST выполнить форматирование, которое должно завер-шиться успешно; завершение с ошибкой может означать, что какая-то из по-верхностей содержит разрушенные сервометки; можно попробовать выпол-нить группировку в треки (трековые дефекты блокируют обращение к разру-шенным сервометкам) или отключить поверхность, по которой очень много дефектов;
г) выполнить поиск и скрытие всех обнаруженных дефектов (для этого следует использовать «Логическое сканирование или «Self Test»);
д) по результатам тестов 3 и 4 сделать вывод о необходимости группи-ровки в треки, отключения поверхностей или уменьшения Max Lba; если эти действия были выполнены, необходимо продолжить восстановление с шага 2;
е) выполнить форматирование с учетом Р- и G-List;
ж) скорректировать, если это необходимо, название модели и серийный номер в паспорте накопителя;
и) в универсальной утилите комплекса РС-3000 for Windows выполнить «Комплексный тест» и убедиться в отсутствии ошибок и полной исправности накопителя.
3.2 Тестирование и восстановление служебной зоны HDD WD
Если накопитель раскручивает шпиндельный двигатель очень долго, бо-лее минуты, не выходит в готовность, потом выходит в готовность, но на лю-бую ко-манду реагирует ошибкой ABRT, или неверно читает свои паспортные данные, или определяется технологическим названием, то вероятнее всего, имеется по-вреждение служебной информации.
Несмотря на наличие двух копий служебной информации очень частая не-исправность накопителей WD — повреждение служебных модулей в ре-зультате сбоев. Происходит это вследствие того, что накопитель, постоянно работая с ча-стью модулей служебной зоны (например, с модулями SMART параметров, мо-дулями транслятора при выполнении auto reassign, модулями логов и другими), производит их чтение, модификацию и запись. При выпол-нении записи перепи-сываются обе копии, и в случае сбоев записи обе копии повреждаются. Как пра-вило, в случае сбоев записи повреждаются или поля КЦК (что приводит к ошибкам чтения модулей), или сами данные в модуле (что приводит к несовпадению контрольной суммы модуля), или сама поверх-ность магнитных дисков не повре-ждается, а сами повреждения служебных модулей имеют четко выраженный ха-рактер — повреждение небольшого ко-личества модифицируемых модулей, причем сразу обеих копий.
Повреждение поверхностей дисков (царапина, скол и т.п.) может про-изойти, например, вследствие падения на них головок. В этом случае повре-ждения модулей носят случайный характер, часто накопитель продолжает нормально функционировать, читая служебную информацию по резервной копии. Могут повредиться и сами головки, в этом случае при попытке чтения служебной информации по этой головке будут выдаваться множественные ошибки.
Тестирование служебной зоны. Для тестирования служебной зоны ути-лита предлагает два режима: автоматический и интерактивный. Автоматиче-ский режим доступен из меню «Тесты» — «Служебная информация» — «Ра-бота со служебной зоной» — «Проверка поверхности служебной зоны» и «Проверка структуры служебной информации».
После выполнения теста «Проверка структуры служебной информации» на экране появится «Отчет», в котором список всех протестированных моду-лей отображается в виде обобщенной таблицы «Список модулей SA». Необ-ходимо посмотреть, какие модули имеют повреждения обеих копий. Именно они и подлежат восстановлению. Для восстановления модулей обычно исполь-зуют метод перезаписи, предварительно считав их с исправного накопителя такого же семейства и такой же емкости. Следует отметить, что для некоторых модулей метод перезаписи не подходит по причине их уникальности.
Восстановление служебной зоны. Для восстановления, поврежденные модулей необходимо определиться с ти-пом модуля и его критичностью для накопителя и данных пользователя. В таблице отчета критичность модулей указана в виде мнемокодов.
As — модули уникальны для накопителя и критичны для его работоспо-собности. К таким модулям относятся адаптивы. В случае их повреждения накопитель, вероятнее всего, восстановить не удастся или сделать это будет крайне сложно. Если у HDD WD оказались разрушенными такие модули, необходимо попытаться вычитать их «родными», используя чтение модулей по копиям и композиционное чтение. Переписывать их от аналогичной модели HDD из аналогичного семейства следует только в самом крайнем случае (воз-можно, потребуется их подбор от различных одинаковых HDD). При этом мо-гут наблюдаться ухудшения чтения или записи накопителя, или переход нако-пителя в стук.
Ad — модули уникальны для накопителя и критичны для данных поль-зователя. К таким модулям относятся модули транслятора. В случае их по-вреждения отремонтировать HDD получится, но все данные пользователя мо-гут быть поте-ряны. Если у HDD WD оказались разрушенными такие модули, то для сохранения данных необходимо попытаться восстановить их, пересчи-тав их исходные таблицы. Перезапись этих модулей от другого накопителя приведет к потере дан-ных пользователя. Метод вполне приемлем, если нужны не данные, а только ре-монт накопителя.
В — рабочие модули загружаемых частей микропрограмм, всевозмож-ные таблицы (зонная, паспорт и т.п.). Эти модули не индивидуальны для каж-дого накопителя, но индивидуальны для семейства или даже для конкретной модели в семействе. В случае их повреждения обычно достаточно переписать их от анало-гичной модели аналогичного семейства, иногда приходится учи-тывать версию микропрограммы.
С — второстепенные таблицы, такие как SMART, C-List и пр. Для их восстановления часто в самом накопителе предусмотрены особые механизмы. Например, для восстановления таблиц SMART необходимо просто выполнить сброс SMART параметров. Также допускается перезапись этих модулей от другого на-копителя (желательно аналогичного семейства и модели). На рабо-ту самого нако-пителя и сохранность данные пользователя это никак не повли-яет.
Dd — второстепенные модули, не влияющие на работоспособность накопителя и целостность данных пользователя, но участвующие в процеду-рах восстановления других важных модулей. Это, например, исходная табли-ца транслятора, с помощью которой можно восстановить поврежденный транслятор накопителя.
Dr — второстепенные модули, не используемые при нормальной работе накопителя, но используемые при выполнении накопителем сервисных функ-ций, таких как выполнение процедуры Self Test или Calibrator. Как было пока-зано выше, наиболее часто повреждаются модифицируемые модули. Рассмот-рим методики их восстановления.
Восстановление модуля ID=44h (G-List). Модуль не критичен для нако-пителя и данных пользователя, поэтому для восстановления необходимо про-сто очистить его. «Таблица дефектов» — «Очистка таблиц дефектов» — «С-List». Если модуль имеет повреждение заголовка, необходимо переписать его от любого HDD аналогичного семейства, а потом очистить.
Восстановление модуля ID=21h (Event Log). Модуль не критичен для накопителя и данных пользователя. Поэтому для восстановления необходимо просто переписать его от любого накопителя аналогичного семейства.
Восстановление модулей ID=26h, 29h — 2Fh, (S.M.A.R.T.). Эти модули относятся к SMART системе накопителя и, соответственно, не критичны к его работоспособности и к данным пользователя. Если оказались поврежденными любые модули SMART (26h, 29h, 2Ah, 2Bh, 2Ch, 2Еh, 2Dh, 2Fh), необходимо просто выполнить «Очистку S M.A.R.T.». Если после этого какие-то из моду-лей SMART окажутся невосстановленными, необходимо сначала переписать их от любого накопителя аналогичного семейства, а потом выполнить "Очист-ку S.M.A.R.T».
Восстановление модулей ID=20h, 25h (Транслятор). Основные модули транслятора, индивидуальны для каждого накопителя WD, поэтому переписы-вать их от другого накопителя нельзя. В случае их повреждения утилита предлагает восстановить их, выполнив пересчет исходных таблиц транслятора (P-List и G-List). Для сохранности пользовательских данных, находящихся в накопителе, пересчет необходимо выполнять, используя только Р- List: «Слу-жебная информация» — «Работа со служебной зоной» — «Пересчет трансля-тора».
Восстановление модулей ID=22h, 23h (Транслятор). Эти модули не несут индивидуальной информации, хотя и относятся к транслятору. Важным пара-метром для совместимости этих модулей является их версия. В случае повре-ждения достаточно переписать их от модели аналогичного семейства, но обя-зательно с аналогичной версией модуля. Так, например, у совершенно одина-ковых моделей из одного семейства и с одинаковой версией микропрограммы могут встречаться модули 22h и 23h с различными версиями, и они будут несовместимы.
Восстановление модуля ID=43h (P-List). Сам модуль не влияет на рабо-тоспособность накопителя и целостность данных пользователя, но в случае по-вреждения транслятора именно он необходим для корректного пересчета транслятора и получения доступа к данным. Для его восстановления утилита предлагает два метода. Первый основывается на попытке собрать модуль P-List из копий, зная его структуру, второй — используя лог Self Test. Первый метод достаточно сложен и выполняется в ручном режиме, но в случае успеха гарантирует полное восстановление «родного» модуля P-List. Второй метод автоматизирован, но гарантирует восстановление «родного» P-List-a только в 50% случаев.
Из-за особенности организации системы трансляции накопителей Western Digital начиная с Arch-I и до Arch-VI, в случае повреждения трансля-тора только родной P-List (по которому пересчитывался транслятор на заво-де-изготовителе) может гарантировать доступность к данным пользователя. Даже небольшие из-менения в P-List (добавление или наоборот, удаление ка-кой-то записи) сделают невозможным восстановление данных пользователя полностью.
Метод основывается на том, что модуль ID=43h в котором располагается таблица P-List, достаточно большой и может занимать 300-400 секторов, а са-ма таблица P-List может занимать намного меньше места. В результате может ока-заться, что повреждения модуля 43h не затрагивают саму таблицу P-List и распо-ложены после нее. Тем не менее, контрольная сумма модуля охватывает весь модуль от начала и до конца, и его чтение считается успешным толь ко если он про- считался без ошибок от первого до последнего сектора. Именно поэтому сообще-ние в протоколе об ошибке чтения модуля или о повреждении его контрольной суммы оставляет шанс на выделение совершенно целого ис-правного P-List-a.
Если повреждения модуля 43h не затрагивают таблицу P-List, необходи-мо воспользоваться командой «As defect list» в «Plugins» шестнадцатеричного ре-дактора (рисунок 3.1). При этом предварительно необходимо выделить об-ласть таблицы P-List от начала модуля и до конца этой таблицы.
Если повреждение модуля 43h окажется внутри таблицы P-List, то даже при композиционном чтении полностью восстановить P-List (и соответственно, транслятор) не удастся, но можно восстановить его до места разрушения, что по-зволит получить доступ к данным пользователя частично, а этого доста-точно для восстановления необходимых данных. После применения команды «As defect list» выделенная область P-List-a копируется в редактор дефектов. Далее можно осуществить восстановление модуля ID=43h (P-List), используя команду «Записать дефекты в P-List HDD».
Рисунок 3.1 — Шестнадцатеричный редактор
Второй метод восстановления P-List-a основывается на анализе лога Self Scan-a который находится в модуле ID=FFh. На заводе изготовителя при вы-пол-нении процедуры Self Scan все обнаруженные дефекты помешаются в этот лог, и на одном из последних тестов из него формируется P-List. Таким обра-зом, в слу-чае повреждения P-List-a можно попытаться восстановить его, ис-пользуя лог Self Scan. Для этого в утилите есть специальный режим «Таблица дефектов» — «Ре-дактирование таблиц дефектов» — «Defects Log», при этом таблица дефектов из лога копируется в редактор дефектов, после чего можно осуществить восстанов-ление модуля ID=43h (P-List), используя команду «За-писать дефекты в P-List HDD».
К сожалению, реальная таблица P-List-a накопителя не всегда точно по-вторяет таблицу дефектов логе Self Test-a. Возможно, на заводе после выпол-нения Self Test-a и формирования таблицы P-List производят дополнительное тестирование поверхностей, в случае обнаружения дефектов добавляют их в P-List и уже с ними пересчитывают транслятор, поэтому данный метод помогает приблизительно в 50% случаев.
3.3 Программное отключение головок HDD WD
Необходимость в отключении головок возникает в случае их поврежде-ния или повреждения поверхности, с которой головка работает. В любом слу-чае, не-исправность проявляется в виде большого количества дефектов: секто-ров и тре-ков по данной головке. Поврежденные головки можно отключить, используя опцию «Изменение карты головок в ПЗУ». В поле «Конфигурация головок» надо установить значение «По карте», а в поле «Карта головок» — снять отметку с го-ловок, которые требуется отключить. Важным параметром является параметр «К- во головок», определяющий максимальное количество головок для данного типа БМГ. Он может иметь значение 6, 4 или 2.
По окончании операции «Изменение карты головок» производится за-пись сформированной карты в Flash ПЗУ накопителя.
Если ранее у накопителя использовалось распределение головок «По умол-чанию» и устанавливался флаг «По карте», то значения «К-во головок» и «К-во используемых головок» оказываются равными нулю и все головки установлены как отключенные. В этом случае необходимо установить значе-ние «К-во головок» равным 6, 4 или 2 (как максимально возможное в семей-стве) и включить предполагаемые головки (в 2-х головой модели, например, 0 и 1). Если после этого накопитель «застучит», то головки включены неверно, следует выбрать другие две головки, например, 1 и 2 или 2 и 3. Можно пере-бирать головки по одной, таким образом, определяя все подключенные и ис-правные. Следует иметь в виду, что существуют модели, у которых отсутству-ет средний диск в пакете, в этом случае «Карта головок» может быть 0,1,4,5 при «К-ве головок» = 6.
Алгоритм отключения головок. Если при тестировании обнаружено, что какую-то головку необходимо отключить, следует поступить следующим об-разом.
Отключить транслятор. Если этого не сделать, то после отключения го-ловки в трансляторе могут остаться записи, ссылающиеся на эту отключенную головку, что непременно вызовет зависание или стуки накопителя. Для отклю-чения транслятора необходимо обнулить байт контрольной суммы в модулях ID=20h и ID=25h.
Воспользоваться режимом корректировки карты головок во Flash ПЗУ накопителя и отключить неисправную головку. При этом конфигурация голо-вок может быть выбрана «По умолчанию» или «По карте».
Если у HDD выбрана конфигурация головок «По карте», далее следует дей-ствовать так:
а) выбрать «Работа с ПЗУ» — «Изменение карты головок» и распреде-ление «По карте»;
б) убрать флажок у той головки, которую необходимо отключить;
в) зайти в «Редактор таблицы дефектов Р-List» и с помощью опции «Удалить дефекты по головке» удалить из таблицы дефектов все записи по от-ключаемой головке; если удаляются дефекты по головке, расположенной в се-редине блока головок, то должна быть установлена опция «Сдвигать оставши-еся»; при этом все записи по головкам, расположенным выше удаляемой, бу-дут пе-ремешены на головку ниже.
3.4 Восстановление стучащего накопителя HDD WD
Если после вкл