硬盘的缺陷列表管理
浅谈数据恢复技术的原理和硬盘数据恢复
浅谈数据恢复技术的原理和硬盘数据恢复摘要：当前随着计算机信息技术普及，大量工作信息、个人信息采用电子数据的形式，存储于个人电脑、服务器、智能终端等电子设备上的存储介质上，从而导致日常工作和生活越来越严重依赖于电子设备和电子数据，数据的重要程度也越来越高。
在设备使用过程中，软件逻辑故障以及存储介质硬件故障，将导致数据丢失并造成无法挽回的损失，而数据恢复和硬盘维修这门专业性很强的技术，也越来越被各大企业重视。
关键字：硬盘；数据存储；数据恢复一、数据恢复技术的基本分类及技术层级：（一）数据恢复技术的基本分类1.软恢复：主要是恢复操作系统、文件系统层的数据。
这种丢失主要是软件逻辑故障、病毒木马、误操作等造成的数据丢失，物理介质没有发生实质性的损坏，一般来说这种情况下是可以修复的，一些专用的数据恢复软件都具备这种能力。
在所有的软损坏中，系统服务区出错属于比较复杂的，因为即使同一厂家生产的同一型号硬盘，系统服务区也不一定相同，而且厂家一般不会公布自己产品的系统服务区内容和读取的指令代码。
2.硬恢复：主要针对硬件故障而丢失的数据，如硬盘电路板、盘体、马达、磁道、盘片等损坏或者硬盘固件系统问题等导致的系统不认盘，恢复起来一般难度较大。
这时要注意不要尝试对硬盘反复加电，也就不会人为造成更大面积的划伤，这样还有可能能恢复大部分数据。
3.数据库系统或封闭系统恢复：这部分系统往往自身就非常复杂，有自己的一套完整的保护措施，一般的数据问题都可以靠自身冗余保证数据安全。
如SQL、Oracle、Sybase 等大型数据库系统，以及MAC、嵌入式系统、手持终端系统，仪器仪表等系统往往恢复都有较大的难度。
4.覆盖恢复：恢复难度非常大，一般民用环境下因为需要投入的资源太大，往往得不偿失。
但是在尖端的国防军事等国家统筹或者个别掌握尖端科技的硬盘厂商能做到，具体技术都涉及核心机密，无法探知。
（二）数据恢复技术的层级目前，专业存储系统如DAS、NAS、SAN军采用磁盘阵列作为基本的存储设备单元，它是由硬件阵列控制器（Raid卡）将若干硬磁盘驱动器按照一定规则构成一个整体,并由阵列控制器管理数据的读、写和存储方式。
硬盘缺陷的处理及扇区修复原理
硬盘缺陷的处理及扇区修复原理硬盘缺陷的处理及扇区修复原理硬盘可以说是电脑硬件中比较容易损坏的硬件之一，因此在电脑维修过程中，由于硬盘问题导致的电脑故障也非常常见。
下面跟YJBYS店铺了解一些硬盘缺陷的处理及扇区修复原理吧!一、硬盘缺陷的处理如果不在硬盘工厂中，对普通用户或维修人员来说，又如何处理硬盘的缺陷呢?前面我们把硬盘的缺陷分为六大类，不同类型的缺陷用不同的处理方法。
1.对于综合性能缺陷一般涉及到稳定性问题，用户随时有丢失数据的危险，可以说是“用之担惊，弃之可惜”。
维修人员很难从根本上解决问题，建议用户还是趁早更换硬盘。
2.对于磁头组件缺陷解决办法是更换磁头组件，这对设备及环境要求较高，维修成本也很高。
除非是要求恢复其中的数据，否则不值得进行修复。
有条件的维修公司可以在百级净化室中更换硬盘的磁头组件，对数据进行拯救。
3.对于线路缺陷一般要求维修人员有电子线路基础，要有测试线路的经验和焊接芯片的设备，当然还要有必需的配件以备更换。
目前许多专业维修硬盘的公司都有条件解决这类缺陷。
对普通用户而言，最简单的判别和解决办法是找一个相同的正常线路板换上试试。
4.对于系统信息错乱需要有专业的工具软件才能解决。
首先要找个与待修硬盘参数完全相同的正常硬盘，读出其内部所有模块并保存下来;检查待修硬盘的系统结构，查到出错的模块，并将正常模块的参数重新写入。
笔者用这个方法成功地修复了数以千计有这种缺陷类型的硬盘，而且一般不会破坏原有数据。
要想写某系列硬盘的系统信息，相应的工具软件必须有严格针对性;该硬盘的CPU专用指令集;该硬盘的Firmware结构;内部管理程序和参数模块结构。
一般只有硬盘厂家才能编写这样的专业工具软件，而且视为绝密技术，不向外界提供。
但也有一些专业的硬盘研究所研究开发类似的专业工具软件，一般要价很高而且很难买到。
5.对于伺服缺陷也要借助于专业工具。
相应的专业工具可以通过重写来纠正伺服信息，解决部分磁道伺服缺陷。
DM 硬盘管理工具
----DM 硬盘管理工具（郑重声明:不到万不得已的地步,不要进行,低格对硬盘伤害较大）DM 硬盘管理工具DM的全名是Hard Disk Management Program，能对硬盘进行低级格式化、校验等管理工作，可以提高硬盘的使用效率。
当前，用户常用的是DM 4.5和DM 5.01版，后者在进行自动启动DM时，增加了一些 40MB以上的新型硬盘选择参数。
DM的每一步操作都有英文提示，使用较简单。
一、DM 主要功能1、硬盘的低级格式化(Initialize)DM提供了3种低级格式化方式：格式一磁道、一个分区和整个磁盘。
2、对硬盘分区(Partitioning)DM支持的对每个硬盘最大分区数为16个，支持一个可引导分区最大为33MB，其余的 DOS分区最大容量512MB。
对于每个DOS分区提供3种状态, 分别为DOS BOOT分区. Reed only DOS、Write-Read分区。
用户可改变分区的状态来保护有效的数据，对于每一个 DOS分区，DM提供了可变的根目录项数(64、128、256、512、1024、2048)，以及可变的簇数(0.5K、1K、2K、3K、4K、8K、16K、32K、64K)，这样用户对不同的分区采用不同的分配簇数，大大提高硬盘的利用率。
分区的顺序决定了起动系统后的提示符，从第一个分区开始提示符分别为C:. D:. E:. F:.....,值得注意的是如用FDISK系统命令只能见到前4个分区信息。
这样针对不同的使用者分别建立不同的分区，提供不同的保护方式，规定不同使用者可用硬盘的最大容量。
对于公共的系统软件、工具(如各种编辑软件)建一公共分区加以只读保护，可大大提高了系统的安全性，同时也提高了硬盘的使用效率，使不同的使用者之间相互独立的使用硬盘，好象每个人使用一个硬盘一样。
3、硬盘的高级格式化(Preparation) DM可对硬盘每个分区进行高级格式化。
格式化DOS引导区后再装入DOS操作系统。
硬盘G表与P表的区别
1.什么是P列表和G列表？硬盘缺陷表分为P列表和G列表，他们记录了硬盘上的缺陷扇区（坏扇区），来防止硬盘数据访问出错。
2.P列表和G列表的区别？ P列表是在一块硬盘出厂前由硬盘厂家做低格时候做的一个列表。
我们也叫做“永久缺陷表”，这些记录地址在硬盘运行时候自动被跳过，所以P列表不影响硬盘的存取速度。
G列表是在硬盘使用中出现的列表，我们也叫做“增长”缺陷表，这些记录地址随着用户使用硬盘，硬盘检测到某些区域可能存在缺陷（坏扇区），自动重新映射到出厂时预留的空间，用来保护用户数据的访问安全。
由于G列表带来的是重映射，而非跳过，也就意味着硬盘首先寻找到坏的区域然后再映射到安全区域，这样就会造成硬盘存取速度的减慢，我们在硬盘测试中，忽然见到的大波动就可能是G列表造成的。
一般情况下就算G列表警告(SMART里的重映射扇区数字出现黄色），硬盘扫描程序也扫不出有任何坏道，因为地址已经被重新映射到预留区，而当G列表记录的区域超过了硬盘厂家预留的空间，就会造成硬盘扫描程序扫描出坏道。
所以我们发现G列表在增加的时候，要果断的尝试换数据线，电源线，备份重要数据等措施。
随着硬盘容量越来越大，相同尺寸下的碟片密度在疯狂增加，难免会出现缺陷扇区，我举个很简单的列子，同样是光盘，CD盘表面轻微的一个小坑和在DVD盘表面来那么一个造成的后果是完全不同的，估计是DVD的话读取就很吃力了，因为那么点占的数据是很大一块。
所以我们可以说，目前大容量单碟硬盘，基本不存在完美的碟片，都是被厂家低格后把缺陷扇区做进P列表的产物。
就说WD的在中国发售的所谓808.8G幸运数字硬盘吧，内部其实是3碟6磁头封装的1TB，由于出厂前量产低格后做完P列表后容量不达标(1TB)，难道丢掉？自然不会，工程师门就换个固件，变成了808.8G容量。
他们的PCB和主控是完全一样的，只是固件上的区别，我们不能说这盘是瑕疵品，因为P列表并不会影响硬盘的存取性能，指针要做的只是跳过缺陷扇区就行了，而808.8G卖的便宜就是这个道理了。
硬盘的P表和G表
硬盘的P表和G表P-list (永久缺陷表)现在的硬盘密度越来越高，单张盘片上存储的数据量超过40Gbytes. 硬盘厂家在生产盘片过程极其精密，但也极难做到100%的完美，硬盘盘面上或多或少存在一些缺陷。
厂家在硬盘出厂前把所有的硬盘都进行低级格式化，在低级格式化过程中将自动找出所有defect track和defect sector，记录在P-list中。
并且在对所有磁道和扇区的编号过程中，将skip（跳过）这些缺陷部分，让用户永远不能用到它们。
这样，用户在分区、格式化、检查刚购买的新硬盘时，很难发现有问题。
一般的硬盘都在P-list中记录有一定数量的defect, 少则数百，多则数以万计。
如果是SCSI硬盘的话可以找到多种通用软件查看到P-list，因为各种牌子的SCSI硬盘使用兼容的SCSI指令集。
而不同牌子不同型号的IDE硬盘，使用各自不同的指令集，想查看其P-list要用针对性的专业软件。
G-list (增长缺陷表)用户在使用硬盘过程中，有可能会发现一些新的defect sector。
按“三包”规定，只要出现一个defect sector，商家就应该为用户换或修。
现在大容量的硬盘出现一个defect sector概率实在很大，这样的话硬盘商家就要为售后服务忙碌不已了。
于是，硬盘厂商设计了一个自动修复机制，叫做Automatic Reallcation。
有大多数型号的硬盘都有这样的功能：在对硬盘的读写过程中，如果发现一个defect sector，则自动分配一个备用扇区替换该扇区，并将该扇区及其替换情况记录在G-list中。
这样一来，少量的defect sector对用户的使用没有太大的影响。
也有一些硬盘自动修复机制的激发条件要严格一些，需要用某些软件来判断defect sector,并通过某个端口（据说是50h）调用自动修复机制。
比如常用的Lformat, ADM，DM中的Zero fill，Norton中的Wipeinfo 和校正工具，西数工具包中的wddiag, IBM的DFT中的Erase等。
专业修复硬盘教程
专业修复硬盘教程－修复篇低格过程到底对硬盘进行了什么操作？实践表明低格过程有可能进行下列几项工作，不同的硬盘的低格过程相差很大，不同的软件的低格过程也相差很大。
A. 对扇区清零和重写校验值低格过程中将每个扇区的所有字节全部置零，并将每个扇区的校验值也写回初始值，这样可以将部分缺陷纠正过来。
譬如，由于扇区数据与该扇区的校验值不对应，通常就被报告为校验错误（ECC Error）。
如果并非由于磁介质损伤，清零后就很有可能将扇区数据与该扇区的校验值重新对应起来，而达到“修复”该扇区的功效。
这是每种低格工具和每种硬盘的低格过程最基本的操作内容，同时这也是为什么通过低格能“修复大量坏道”的基本原因。
另外，DM 中的Zero Fill（清零）操作与IBM DFT工具中的Erase操作，也有同样的功效。
B. 对扇区的标识信息重写在多年以前使用的老式硬盘（如采用ST506接口的硬盘），需要在低格过程中重写每个扇区的标识（ID）信息和某些保留磁道的其他一些信息，当时低格工具都必须有这样的功能。
但现在的硬盘结构已经大不一样，如果再使用多年前的工具来做低格会导致许多令人痛苦的意外。
难怪经常有人在痛苦地高呼：“危险！切勿低格硬盘！我的硬盘已经毁于低格！”C. 对扇区进行读写检查，并尝试替换缺陷扇区有些低格工具会对每个扇区进行读写检查，如果发现在读过程或写过程出错，就认为该扇区为缺陷扇区。
然后，调用通用的自动替换扇区（Automatic reallocation sector）指令，尝试对该扇区进行替换，也可以达到“修复”的功效。
D. 对所有物理扇区进行重新编号编号的依据是P-list中的记录及区段分配参数（该参数决定各个磁道划分的扇区数），经过编号后，每个扇区都分配到一个特定的标识信息（ID）。
编号时，会自动跳过P-list中所记录的缺陷扇区，使用户无法访问到那些缺陷扇区（用户不必在乎永远用不到的地方的好坏）。
如果这个过程半途而废，有可能导致部分甚至所有扇区被报告为标识不对（Sector ID not found, IDNF）。
希捷机械硬盘质量控制报告
希捷机械区域硬盘质量控制报告《管理沟通》结课报告姓名：学号：班级：系别：余良伟1510660117 工业1501 工业工程系时间：2018年6月21 日1.前言 (3)1.1研究背景 (3)1.2希捷公司简介 (3)2.希捷公司的现状分析 (3)2.1希捷公司现行质量管理方案 (3)2.2希捷公司质量管理中出现的问题 (4)2.3希捷Ｍ20的２.5英寸机械硬盘的质量分析 (5)3质量控制方法介绍 (7)3.1 PDCA循环 (7)3.1.1 PDCA循环的概念 (7)3.1.2 PDCA循环的特点 (8)3.2鱼骨图 (9)3.2.1鱼骨图概念 (9)3.2.2鱼骨图的特点 (9)3.3 六西伽马管理 (10)3.3.1六西伽马管理的概念 (10)3.3.2六西伽马管理的特点 (10)4.各质量控制方法在希捷公司上的运用 (11)4.1基于PDCA循环的质量管理控制 (11)4.1.1实施意义 (11)4.1.2实施步骤 (11)4.2基于鱼骨图的质量管理控制 (12)4.2.1分析步骤 (12)4.2.2分析结果 (12)4.3基于六西伽马的质量控制管理 (12)4.3.1六西伽马的质量控制的步骤 (12)4.4希捷公司在质量管理控制后的表现 (13)5总结 (15)5.1本文的研究结论 (15)5.2对希捷公司的建议 (15)6参考文献 (16)1.前言1.1研究背景在当下，全球电脑市场逐渐萎靡，并没有看到复苏的迹象。
使得全球机械硬盘出货量也逐渐下滑。
与此同时，新兴的固态硬盘对传统机械硬盘提出了强有力的挑战，因为前者有着更快的读写速度和更低的功耗，而传统硬盘凭借着低成本，大容量，质量高才暂时在市场上保留一席之地。
所以在传统机械硬盘在不断提高容量，不断降低成本的同时，只有保证其优秀的可靠性和优质的质量，才能持续地占据市场，才能防止竞争对手对硬盘市场份额的蚕食。
这是一场关乎机械硬盘存亡的战争，也许技术的潮流无可逆转，但是机械硬盘应该Ｗ最优秀的质量使客户满意。
硬盘坏道修复-THDD使用-实用
THDD可以测试硬盘的坏道，还可以对检测出来的坏道进行修复。
具体操作为：使用教程进入THDD选择硬盘出现主菜单：CLEAR FATCLEAR MBRSURFACE TESTVIEW DEFECT LISTCHOICE DRIVEEXITTHDD的修复坏道功能要比HDD SPEED要强，但THDD必须要先用SURFACE TEST 检测完坏道后按R键进行修复，这样就有点像ADM的功能一样。
维修时间要比较慢，没有HDD SPEED边测边修功能快。
THDD对坏道的处理是G-List级的，它目前的版本不支持P-List级操作。
它的优点一是处理速度快，二是能够支持所有品牌的硬盘。
1．要把处理的硬盘挂到IDE 2口，运行THDD，会出现图一的界面。
这里是按照IDE口的顺序把系统能识别的硬盘按顺序列出的，用上下方向键可以选择要处理的硬盘。
2．选择了硬盘，回车后就进入到主界面，如图二。
主界面很简单，上面蓝色部分显示的是你所选择的硬盘信息，左边是型号、固件版本号、序列号等，中间是容量和速度，右边是CHS参数。
中间灰色的部分是主菜单，第一项是清除FAT表，二是清除MBR，三是磁盘表面检测，四是查看缺陷列表（注意，这选项并不能查看硬盘上的缺陷表，只是显示在第三项磁盘表面检测中发现的缺陷扇区列表，如果没有经过检测，显示的列表是空的），五是选择要操作的驱动器。
这里对我们最有用的就是第三、四项的功能。
3．做磁盘表面测试，执行第三项菜单，会出来一个检测方式的的选择。
CHS模式只能支持8GB以下的硬盘，LBA方式最大可以支持到256GB的硬盘，这个可以根据你的硬盘选择。
在检测有些老主板不能支持大硬盘的LBA参数，所以提供了旧式的CHS模式给用户选择。
选择操作模式后，会出现检测起点的选择，这里可以选择或手工输入从硬盘哪个位置开始检测。
输入确认后就开始检测，THDD的检测速度相对其它软件是很快的，等到检测完成后，会自动返回主界面。
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硬盘的缺陷列表管理
大多数硬盘管理软件如DM等都提供了在硬盘低级格式化过程中对硬盘进行缺陷列表(Defect-List)管理的功能。
正确理解和掌握硬盘的缺陷列表管理，有助于解决硬盘使用中遇到的某些问题。
下面以DM为例，谈谈硬盘的缺陷列表管理。
一、缺陷列表的作用
缺陷列表实际上是登记硬盘上存在缺陷的区域位置和大小的一张表。
在硬盘管理软件中，它通常是一个文本文件。
用户可以用文本编辑软件及硬盘管理软件对它进行修改。
通过该文件，我们可以了解硬盘上哪些区域存在缺陷，缺陷区域的大小。
在硬盘低级格式化过程完成后，硬盘管理软件会根据缺陷列表的内容，自动将存在缺陷的区域作出特殊标记，避免数据读写错误。
必须注意，硬盘管理软件低级格式化对有缺陷的区域所作的坏区标记，是在物理扇区结构中作出的。
它不同于DOS的FORMA T命令对硬盘作高级格式化时，遇到坏扇区所作的标记。
FORMAT实际上是在文件分配表中对该扇区所属的簇作坏簇标志,这样可避免DOS 使用该簇。
而低级格式化过程所作的坏区标记是独立于操作系统以外，是在物理扇区上作坏扇区标记。
二、硬盘缺陷在缺陷列表中的登记方式
大多数的硬盘管理软件会在硬盘格式化过程前，要求你输入缺陷列表的内容。
通常是以一个磁道为单位，即当某一磁道上某些物理扇区存在缺陷时，硬盘管理软件会将整个磁道标记为坏区，这可能会浪费一部分硬盘空间。
你若是采用DM软件管理你的硬盘，你还可采用以扇区为单位或以其它定位方式来定位你的缺陷区域。
但一般来说，若某一磁道的第一个扇区存在缺陷，则硬盘管理软件会将整个磁道都标记为坏区域。
三、低级格式化硬盘的正常步骤
当硬盘使用时间过久或出现较为严重的读写故障，需要对硬盘进行低级格式化操作时，必须按以下步骤进行。
首先在硬盘低级格式化前输入缺陷列表(可参考贴在硬盘上的缺陷列表)，若用户不知道自己硬盘的缺陷列表，可通过执行硬盘管理软件DM得到。
方法是：在DOS下的DM目录下执行DM/m，然后选择Initialization Menu一项,再选Defect-List Management一项就可以进行硬盘缺陷列表的相应工作了。
用Scan Disk for Defects功能搜索有缺陷的区域，用Add to 将搜索到的坏区域加入缺陷列表文件中。
然后对该硬盘进行低级格式化操作。
缺陷列表管理实际上是一种有效的硬盘坏区的管理方法，在硬盘低级格化完成后，不管该扇区是否真的有缺陷，DM都会按缺陷列表的明细内容将缺陷区域标为坏区域。
如果在低级格式化操作前，不输入缺陷列表，而对硬盘进行低级格式化操作，那么在硬盘低级格式化操作完成后，即使该扇区存在缺陷，DM也不会自动打上坏区域的标记。
这样若在分区操作时该缺陷区域在数据区中，FORMA 命令会在文件分配表中打印坏区标记。
而若在系统区中，那么FORMA 命令就不能正常执行。
因为它没有办法通过文件
分配表打标记的方法使DOS系统正常使用。
而若在低级格式化前使用缺陷列表时，则可以避免这种情况发生，FORMA 命令会根据缺陷区域的标记情况，自动地将该系统不建立在缺陷区域上。
四、利用缺陷列表管理功能修复硬盘故障
当硬盘出现读写故障，而用DOS的FORMA 命令或其它非低级格式化方式无法修复时，就可利用DM的缺陷列表管理功能来修复硬盘。
首先利用DM的Scan Disk for Defects功能搜索坏的缺陷区域。
当搜索到坏区域时，将搜索到的坏区域登记到缺陷列表中，我们可根据搜索到的缺陷列表的情况，选择对单个磁道进行低级格式化的功能对硬盘上有坏扇区的磁道进行低级格式化，以给其打上坏区标志。
对缺陷列表中所有的坏区进行以上操作，以剔除所有的坏区域，而不必对整个硬盘都进行低级格式化，然后再对硬盘进行高级格式化操作，即可修复硬盘。
建议用户经常使用DM中的Scan Disk for Defects功能将搜索到的缺陷区域不断登记到硬盘上的缺陷列表文件中，并保存起来，以便在硬盘低级格式过程中作参考。