Учим как: общаться с HDD на низком уровне

22.08.2007 | Версия для печати | Послать ссылку по почте | Комментарии | Добавить в

Редакция журнала «Железо» выражает благодарность сервисному центру ООО «Формат-Мастер» г. Ижевск (т. (3412) 65-80-50), а также сайту techmaniacs.net за помощь в создании рубрики.

Часто пользователи боятся и не знают, как пользоваться программой MHDD (автор – Дмитрий Постригань). Попробуем дать несколько практических рекомендаций и на конкретном примере показать возможности этой программы. MHDD – это самая популярная бесплатная программа для низкоуровневой диагностики жестких дисков. Программа позволяет производить диагностику механической части накопителя, просмотр SMART-атрибутов, низкоуровневое форматирование (Low-level format), «ремонт» дефектных секторов, различные тесты, а также содержит много других функций.

Программу можно взять по адресу: http://www.ihdd.ru/mhdd. Программа работает под операционной системой DOS, и на сайте автора можно скачать как саму программу, так и образы загрузочного компакт-диска и загрузочной дискеты. Там же можно найти подробную документацию, написанную автором программы, и ответы на часто возникающие вопросы пользователей. Настоятельно рекомендуется перед первым запуском прочитать и документацию, и ФАК. Программа является мощным инструментом и может как помочь восстановить неисправный носитель информации, так и окончательно его «угробить». Сам автор пишет о ней буквально следующее: «Используйте это программное обеспечение «как есть». MHDD – это очень мощная, и по этой причине очень опасная программа. Никто не может нести ответственность за любой вред, причиненный программой MHDD». Прежде всего это предупреждение касается данных, находящихся на тестируемом накопителе. Перед тем как запускать какую-либо команду, надо хорошо представлять себе, что эта команда сотворит с накопителем и каковы могут быть последствия ее выполнения. Также настоятельно рекомендуется скопировать с тестируемого накопителя все важные данные на другие носители.

Механизм работы

Как работает эта программа? MHDD не использует функции BIOS и прерывания. Таким образом, не требуется даже определять накопитель в BIOS Setup. Ты можешь даже включать накопитель уже после того, как загрузятся DOS и MHDD, так как утилита работает напрямую с регистрами накопителя и не обращает внимания на такие «мелочи», как, например, разделы, файловые системы и ограничения BIOS.

Некоторые неисправные винчестеры при попытке определения их в BIOS просто вешают систему и не дадут тебе загрузиться. Также BIOS’ы многих старых материнских плат неправильно определяют параметры жестких дисков объемом свыше 130 Гб. Так вот, если такое происходит, то в разделе Standard BIOS Setup необходимо вообще отключить определение тестируемого накопителя. Если же это не помогло устранить зависание в момент определения накопителя и запуска ОС, накопитель подключается к компьютеру «на ходу» уже после загрузки программы. Естественно, делать это надо осторожно (ты должен осознавать весь риск, связанный с этой операцией) – лучший вариант, это поставить в цепи питания накопителя сдвоенный выключатель, которым вручную можно будет подать питание по цепям +5 и +12 вольт (красный и желтый провода). Еще одно важное (!) замечание: никогда не запускайте MHDD с накопителя, который находится на том же физическом IDE-канале (кабеле), к которому (к кабелю и каналу) подключается тестируемый накопитель. Ты получишь значительные повреждения данных на обоих накопителях! В связи с этим, по умолчанию MHDD не работает с каналом PRIMARY, так как у большинства пользователей именно там находится MHDD. Также для целей безопасности отключена работа с накопителями, находящимися в режиме SLAVE.

Для того чтобы разблокировать канал Primary, запусти MHDD, затем выйди, далее отредактируй файл MHDD.CFG или же используй ключ командной строки /ENABLEPRIMARY. Если ты не хочешь повредить единственный в системе накопитель, то лучший вариант – использовать для загрузки программы 3.5 дюймовый дисковод, компакт-диск или USB-flash, либо подключать диагностируемый винчестер к компьютеру на второй IDE-канал или к четному номеру канала SATA.

Оборудование

Аппаратные требования программы очень скромные.

Платформа:

• процессор: Intel Pentium или лучше;
• RAM: 4 Мб;
• ОС: DR-DOS, MSDOS версии 6.22 и выше;
• любое загрузочное устройство: USB, CDROM, FDD, HDD;
• клавиатура.

IDE/SATA-контроллеры:

• любой интегрированный в северный мост (адреса портов: 0x1Fx для канала Primary, 0x17x для канала Secondary);
• контроллеры PCI UDMA (определяются автоматически): HPT, Silicon Image, Promise (не все), ITE, ATI, возможно, другие. Даже некоторые RAID-контроллеры поддерживаются (в этом случае MHDD работает с каждым физическим накопителем отдельно);
• контроллеры UDMA/RAID, интегрированные в материнскую плату в виде отдельной микросхемы.

Накопители:

• любой IDE или Serial ATA объемом не меньше 600 мегабайт. Режим LBA поддерживается полностью. Для тестирования очень старых накопителей меньшего объема потребуется программа старой версии (ниже, чем 3.хх);
• любой IDE или Serial ATA объемом не больше 8388607 терабайт. Режим LBA48 поддерживается полностью.
• любой SCSI-накопитель с размером сектора от 512 до 528 байт.

Диагностируемый накопитель IDE должен быть переключен в режим MASTER. Все устройства SLAVE должны быть отключены.

Предварительные настройки

Итак, все подготовительные мероприятия выполнены, можно производить первое включение. Намного легче освоить MHDD тем, кто знаком с внутренним устройством накопителей. Если ты впервые запускаешь эту программу, очень важно понимать, что тебе придется потратить несколько часов, а возможно и дней, прежде чем ты получишь осмысленные результаты от MHDD. Я настоятельно рекомендую попробовать протестировать накопитель без дефектов, перед тем как ты начнешь работать с неисправными. При первом запуске программа создаст новый файл ./cfg/mhdd.cfg. Отдельные настройки утилиты могут быть изменены путем редактирования этого файла. Также можно запустить программу с параметрами из командной строки. Некоторые из основных ключей приведены ниже:

• /NOPINGPONG – отключить некоторые звуки;
• /DISABLEBIOS – отключить стирание (ERASE) через BIOS;
• /DISABLESCSI – отключить модуль SCSI;
• /ENABLEPRIMARY – подключить канал Primary IDE/SATA;
• /RO – этот ключ служит для запуска MHDD на защищенных от записи носителях. Он отключает попытки создать временные файлы, а также отключает протоколирование.

Сразу после запуска ты увидишь меню выбора накопителей. Выбери любое устройство, какое захочешь. Ты можешь вызвать это меню в любое время нажатием SHIFT+F3.

Сканирование

Теперь ты можешь нажать F1 и использовать любые команды MHDD. Пожалуйста, будь предельно внимателен, когда работаешь с MHDD первые несколько раз!

Я бы посоветовал начать знакомство с команд EID, SCAN, STOP, CX и TOF. Некоторым из них назначены комбинации клавиш, например F4 для команды SCAN.

Взгляни на регистры. Их состояние отображается в верхней строке экрана. Любое IDE или Serial ATA устройство должно сообщать DRIVE READY и DRIVE SEEK COMPLETE, таким образом, ты должен видеть флаги [DRDY] и [DRSC]. Флаг [BUSY] сигнализирует о том, что накопитель выполняет какую-либо операцию (например, чтение или запись). Некоторые флаги, такие как WRITE FAULT [WRFT] и TRACK 0 NOT FOUND [T0NF] являются устаревшими – они не должны появляться у тебя перед глазами. Флаг INDEX [INDX] также является устаревшим, однако иногда он может мигать. Флаг DATA REQUEST [DREQ] означает, что диск запрашивает передачу данных. Если ты заметил флаг ERROR [ERR], посмотри на регистр ошибок – так ты сможешь определить тип возникшей проблемы. Смотри документацию на программу для получения дальнейшей информации о командах, регистрах и типах ошибок.

Начнем с идентификации накопителя. Попробуй команды ID и EID, для того чтобы просмотреть информацию о своем винчестере. Так можно узнать точную марку накопителя и его серийный номер. На рисунке видно различие между этими командами вывода информации о накопителе.

Сканирование любого устройства возможно, только если оно может быть определено командами ID или EID (или по нажатию F2). Для того чтобы выполнить сканирование, набери SCAN и нажми Enter или используй F4. Ты увидишь меню, где сможешь изменить некоторые настройки. По умолчанию начальный сектор равен нулю (стартовый сектор). Конечный сектор равен максимально возможному (конец диска). Все деструктивные по отношению к пользовательским данным функции (Remap, EraseWaits) по умолчанию выключены. Нажми F4 снова для запуска сканирования. MHDD сканирует накопители блоками. Для накопителей IDE/SATA один блок равен 255 секторам (130560 байт).

Как работает сканирование?

1. MHDD посылает команду VERIFY SECTORS с номером LBA (номер сектора) и номером секторов в качестве параметров.
2. Накопитель поднимает флаг BUSY.
3. MHDD запускает таймер.
4. После того как накопитель выполнил команду, он опускает флаг BUSY.
5. MHDD вычисляет затраченное накопителем время и выводит соответствующий блок на экран. Если встретилась ошибка (bad block), программа выводит соответствующую букву, которая описывает ошибку.

MHDD повторяет шаги 1-5 до конечного сектора. Если тебе нужен протокол сканирования, ты всегда можешь найти его в файле log/mhdd.log.

Если сканирование выявило ошибки, первое, что необходимо сделать, – это скопировать все данные с накопителя. Затем необходимо выполнить полное стирание поверхности при помощи команды ERASE, которая стирает каждый сектор на твоем HDD. Для ускорения этой процедуры можно использовать команду сканирования с включенной опцией EraseWaits. При этом стираться будет только блок из 255 секторов, содержащий сбойный сектор. Это помогает избавиться от так называемых «soft-bad» блоков. Эти псевдобеды не связаны с повреждениями поверхности накопителя и возникают, как правило, при сбоях питания жесткого диска, при перегреве носителя или вибрации во время работы. Если стирание не помогло, (как в примере, показанном на рисунке), запускай сканирование с включенной опцией REMAP.

Если ты видишь, что каждый блок содержит ошибку, не пытайся стирать накопитель либо производить сканирование с включенной опцией REMAP. Скорее всего, у накопителя повреждена служебная область, либо это свидетельствует о неисправности платы электроники и это не может быть исправлено стандартными командами MHDD.

Что означают результаты скана?

Наличие красных (>500ms) блоков на полностью здоровом накопителе недопустимо. Если они есть, необходимо произвести стирание (erase) всей поверхности диска и, если это не помогло избавиться от задержек, можно делать выводы, что данный накопитель перестал быть достаточно надежным. Буквенно-символьные блоки, например, «x» или «S» и т.п., недопустимы. Они говорят о наличии bad-блоков на поверхности. Первое, что должно быть сделано, – это полная очистка поверхности командой ERASE. Если это не помогло, то SCAN с включенной опцией EraseWaits. Если bad-блоки так и не исчезли, следует запустить SCAN с включенной опцией REMAP. Наличие bad-блоков после неоднократного сканирования с опцией REMAP говорит о дальнейшей непригодности использования данного накопителя для хранения данных. Периодически появляющаяся буква «W» при скане означает, что ты включил режим EraseWaits, и в этом месте произошло стирание 255 секторов вследствие задержки чтения одного из них. Если при повторном сканировании на этом же месте эта буква снова возникает, то это свидетельствует о наличии bad-блока на этом участке поверхности диска. Синий блок означает, что ты включил режим REMAP, и в этом месте он и произошел. Сбойный сектор был заменен накопителем на исправный из резервной области и в дальнейшем он не должен больше проявляться в этом месте.

Атрибуты S.M.A.R.T.

Ты можешь набрать SMART ATT или нажать F8 для просмотра атрибутов. Что они означают?

Пожалуй, самый главный атрибут для современного накопителя – это «Reallocated Sectors Count» (значение Raw). Его значение сообщает, сколько на диске переназначенных секторов. Нормальный накопитель имеет raw-значение, равное нулю. Если ты видишь значение более 50 (как в нашем примере), у накопителя проблемы. Это может означать брак блока питания, вибрацию, перегрев, или же просто бракованный накопитель. Еще стоит обратить внимание на атрибут 196 Reallocate event count – он показывает количество секторов «кандидатов» на Remap, то есть таких секторов с чтением и записью, в которых периодически начинают возникать проблемы.

Взгляни на атрибут 194 – температура. Хорошие значения лежат в промежутке между 20 и 40 градусами. Некоторые накопители не сообщают температуру.

Атрибут UDMA CRC error rate означает количество ошибок, которые возникают при передаче данных по IDE/SATA-кабелю. Нормальное raw-значение этого атрибута равняется нулю. Если ты видишь другое значение, тебе нужно срочно заменить кабель. Также на количество ошибок такого типа очень влияет разгон.

Другие атрибуты обычно не так важны. Смотри ATA/ATAPI standard для получения дополнительной информации об атрибутах и тестах S.M.A.R.T.

Стереть и переразметить!

Для стирания групп секторов или целого диска ты можешь использовать команду ERASE. Если твой накопитель был опознан в BIOS Setup (или же при тесте POST), MHDD попытается использовать функции BIOS для стирания накопителя в режиме UDMA. Если ты не хочешь, чтобы утилита пыталась эксплуатировать BIOS, используй параметр /DISABLEBIOS при запуске программы. Эта функция будет полезна для полного уничтожения информации на твоем жестком диске без возможности ее дальнейшего восстановления (например, если ты собираешься продать свой компьютер или накопитель и не хочешь, чтобы информация, бывшая на этом диске, попала в чужие руки). Также довольно часто встречается такая ситуация, что на жесткий диск невозможно установить операционную систему Windows XP. При установке происходит ошибка обращения к диску и установка прерывается. В то же время в качестве второго диска в системе винчестер работает стабильно, и видимых повреждений на нем нет. Исправить подобную ситуацию подобную ситуацию помогает также команда ERASE. Достаточно стереть несколько сотен первых секторов и затем по новой переразметить диск.

Далее рассмотрим несколько команд изменения объема накопителя. Используй HPA для ограничения объема HDD. Программа спросит новое количество доступных секторов. Для того чтобы снять установленные ограничения, используй команду NHPA. Производи цикл «выключение-включение» винчестера перед использованием команды NHPA. В соответствии с ATA/ATAPI standard ты можешь изменять объем накопителя только один раз за один цикл его работы. Эта функция может быть полезна в тех случаях, когда жесткий диск большого объема неправильно определяется старой материнской платой. BIOS некоторых материнских плат при подключении к ним нового накопителя автоматически слегка подрезает его объем и в отрезанный участок копирует свою резервную копию на случай восстановления. Так поступают практически все материнские платы производства фирмы Gigabyte, так что при тестировании различных HDD включенный флаг HPA будет встречаться тебе довольно часто. На рисунке обратите внимание на строчки:

SAMSUNG SP2004C LBA:390719855

Это текущий размер жесткого диска в секторах (напомню – объем сектора 512 байт).

Native Maximum LBA address = 390721967

Это максимальное количество секторов, которое заложено производителем.

BIOS Материнской платы GA-8IPE1000 уменьшил объем диска на 2112 секторов (1056 килобайт), чтобы поместить в отрезанном участке свою резервную копию. Далее можно видеть, как командой HPA винчестеру был возвращен прежний объем. Осталось только выключить питание жесткого диска и снова включить его, чтобы изменения вступили в силу. Мы вернули 200 гигабайтному диску целый потерянный мегабайт!

Пароль твой – враг твой!

В стандарте ATA/ATAPI есть возможность поставить пароль на накопитель. При этом до получения правильного пароля накопитель будет игнорировать любые попытки чтения и записи на винчестер. Используй команду PWD для блокировки накопителя при помощи пользовательского (USER) пароля. В соответствии с ATA/ATAPI standard тебе необходимо произвести выключение и включение накопителя, для того чтобы изменения вступили в силу.

В MHDD есть две команды для разблокировки накопителей: UNLOCK и DISPWD. UNLOCK производит разблокировку накопителя до первого выключения. Для того чтобы отключить парольную систему, тебе необходимо использовать сначала команду UNLOCK, а затем команду DISPWD (пароль должен быть известен).

Мастер-пароль устанавливается производителем и может быть использован для разблокировки. Более подробная информация доступна в статье «Парольная система современных накопителей» (http://www.ihdd.ru/forum/parolnaya-sistema-sovremennyh-nakopitelei-vt7.html).

Прочитать и выбросить

Наконец, посмотрим команды чтения секторов в файл. Ты можешь считать всего несколько секторов или целый диск в файл или в набор файлов. Попробуй команду TOF. Программа при таком чтении пропускает дефектные сектора. Если ты планируешь создавать образ размером более одного гигабайта, лучше использовать команду ATOF, так как она умеет автоматически «нарезать» образы.

Запись секторов из файла на диск требуется, как нетрудно догадаться, для обратного процесса. Используй команду FF для записи секторов на диск. Тебя попросят ввести номер первого сектора для записи и количество записываемых подряд секторов.

Эти две команды бывают необходимы для восстановления информации с неисправного носителя. Сначала создается посекторный образ неисправного жесткого диска, затем он также посекторно переносится на другой исправный накопитель. После этого для восстановления информации можно воспользоваться специализированными программами.

Не шуметь!

Почти все современные накопители поддерживают Acoustic Management. Ты можешь уменьшить уровень шума, издаваемого при перемещении головок, путем уменьшения скорости их перемещения. Используй команду AAM для настройки. Не следует забывать, что замедление перемещения кроме снижения шума от накопителя ведет еще и к снижению скорости работы привода. Так что придется выбирать между скоростью и тишиной.

Если существует необходимость выполнить некую последовательность команд без твоего деятельного участия, ты можешь написать очень простой пакетный файл (смотрите пример в каталоге BATCH), где опишешь все, что хочешь выполнить. Нажми F5, когда будешь готов запустить такой файл на исполнение.

Данное описание никоим образом не претендует на полноту, но мы постарались дать обзор основных наиболее часто используемых функций этой программы, которые помогут тебе провести диагностику жесткого диска и уберечь твои данные от внезапной потери.

КОММЕНТАРИИ:

Keywords: zPOSTz zARTICLEz, zDRIVEz, zREPAIRz z10223z
Для Авторов: edit delete