原創:OSSLab thx

數據恢復是門很有趣的事
OSSLab 團隊基於已經把Storage 相關技術已經研究(惡搞)差不多了
因此接觸了這塊領域
(包含應用職權應逼國外FAE ,RD吐資料,購買各種新款設備)
可惜我們實驗室沒有ATA protocol analyzer

小弟就來慢慢解密單硬碟的資料救援原理 設備.指令 等....

對硬碟做資料救援,第一步是先要看懂ATA訊號
觀看ATA 訊號正常否可用
可下載 Victoria
http://www.osslab.org.tw/Storage/Da...ftware/Victoria

ATA 訊號

BIT7: BSY (busy)
BIT6: DRDY (device ready)
BIT5: DF (Device Fault)
BIT4: DSC 或DRSC (seek complete)
BIT3: DRQ (Data Transfer Requested)
BIT2: CORR (data corrected)
BIT1: IDX (index mark)
BIT0: ERR (error)


上面為正確硬碟ATA訊號回應

一般故障硬碟會有下面幾種可能

1. 完全無ATA 訊號反應 電機沒轉
2. 完全無ATA 訊號反應 電機有轉
3. 有 ATA 反應 ,BSY 不就緒狀況 電機沒轉
4. 有 ATA 反應 ,BSY 不就緒狀況 電機有轉
5.ATA 待命正常如上圖 ,但容量 型號 其中之一錯誤 電機有轉.(Bios 會出現錯誤)
6.ATA 待命正常如上圖 ,但容量錯誤 電機有轉.
7.ATA 待命正常如上圖 ,容量 型號 都正確 電機有轉. 但無法正常運作

以上每種故障狀況各有千奇百怪種理由..因為有可能硬碟軟硬體層面出問題.而碟片與磁頭偏偏又很脆弱

1.硬體PCB ,HDA 問題

HDA (Head Disk Assembly) 稱之為磁頭磁片總成或盤體
碟片 (Platter)、磁頭(Head) 、磁頭臂(Acutaor) 、主軸馬達(Spinde motor)、前置訊號,放大器( Preamp) ,音圈馬達 VCM ) 其中之一壞
修理HDA 必需在無塵室..

2.PCB 上 電路損壞或 Flash memory (NV-RAM ,ROM ) 固件遺失.

硬碟啟動原理就像一台電腦主機一樣. Hitachi HDD 為例 .
Mask ROM code 起動-->NV-RAM 放起始SA 啟動區位置,啟動後還要Loading 在磁片上 Service area "硬碟應用程式"之後......
整顆硬碟才ATA 待命正常...硬碟抓的到正確型號跟容量 所以載入碟片上module 起動失敗 部份狀況會bios認不到硬碟或報錯

要是這塊失敗 有二個處理方式 1.電路版熱交換法 2.虛擬LDR載入法..
電路版熱交換方法很簡單,讓一塊已經"開好機"讀取好硬碟module 的PCB 停掉電機,再移去別顆 HDA上處理強制Scan data區.

HDA內問題 最多是磁頭讀取不良 若碟片資訊還良好.此時就要更換磁頭

但是正確說法是更換磁頭臂組(HSA)

磁頭是由晶圓刻成.Slider，因為空氣動力學特性，能夠在盤片轉動帶來的空氣墊上滑行並穩定在一個高度範圍內 (離碟片高度約為 1 micro mm)

Slider便被固定在磁頭臂前端的懸架上，後面引出相應的電路，即所謂的HGA（Head Gimbal Assembly，磁頭懸架組件）。由於同一張盤片上下兩面的HGA方向相對，所以便有A、B兩種類型的HGA

幾個HGA（一張盤片需要1或2個）堆疊在一起，再加上前置放大器（preamplifier），+VCM 線圈就形成HSA（Head Stack Assembly，磁頭臂組件）。



更換磁頭就是更換磁頭臂組 (HSA)
以下為HSA 更換影片

http://www.youtube.com/watch?v=0QdwWI5gpFc

更換HSA 後 某大公司在網路嘴泡說要用 SERVO TRACK WRITING去定位.Head 再組裝實際上直接更換上就可. 只要碟片無嚴重損毀,固件區正常.HSA 自動會尋道.正常定位就續.更換環境 基本上至少要用低塵工作台.就可以進行拆卸.並且該做防靜電處理

其實近1x年硬碟已不用 SERVO TRACK WRITING Tool.因為Servo Tool 昂貴佔用時間又長.整體流程會卡死
所以Maxtor 研發了embedded servo(自校驗)

待續...............................

更多圖文 與本文最終修訂

http://www.osslab.org.tw/Storage/HDA
http://www.osslab.org.tw/Storage/Da...ery/Example/ATA
(圖與影片原出處 為張慶彬與ACSDATA)