Прошивка и настройка жесткого диска

Прошивка и настройка жесткого диска

Электроника жесткого диска – это лишь набор железа, чтобы оживить это железо, нужны программы. В старых моделях винчестеров программы хранились в ПЗУ, что было не слишком удобно. В сегодняшних реалиях микропрограммы хранятся прямо на самом жестком диске. Разработчики изначально резервируют на диске некоторое пространство, помещая туда необходимые данные и код. Информация упорядочена в виде модулей, также как это делается в файловой системе. Управляется информация специальной операционной системой. Вместе с тем, в ПЗУ оставили лишь базовый код, который является чем-то вроде фундамента жесткого диска. Некоторые производители жестких дисков убирают из ПЗУ все, кроме загрузчика.

ПЗУ в жестком диске

ПЗУ в HDDРазработчики жестких дисков помещают ПЗУ в двух местах, внутри микроконтроллера или на отдельно вынесенной микросхеме. Все жесткие диски снабжены FLASH-ROM, однако не везде FLASH-ROM распаяна. В случае, когда FLASH-ROM установлена, прошивка жесткого диска будет считываться с нее микроконтроллером. Если FLASH-ROM не установлена, то микроконтроллер обратится к ПЗУ.

Часть информационных модулей, которые находятся в ПЗУ одинаковая для всей серии того или иного винчестера. К данной информации относится сбор управляющих винчестером микропрограмм. Модули такой информации легко можно менять и жесткий диск одной серии легко будет работать с программами HDD другой серии, без каких либо последствий.

Другая часть информации винчестера предназначается отдельно для каждой партии. К примеру, существует паспорт диска, который описывает техническую конфигурацию HDD, указывая там количество цилиндров, секторов, головок. Когда проводится процесс инициализации, микропроцессор, подавая запрос на коммутатор, пересчитывает головки. Если количество головок не совпадет с количеством, которое указано в паспорте, жесткий диск может начать забастовку, и откажется запускаться.

Иногда случается, производители HDD могут отключать некоторые головки на винчестере по причине брака поверхности, неисправности головок или по каким – либо другим соображениям. В итоге, производители выпускают похожие внешне модели близнецы, однако взять с них плату или прошивку невозможно, а паспорт необходимо корректировать, для чего потребуется аппаратно – программной комплекс. Все же найти донора с нужным, идентичным паспортом, не составит труда.

Уникальные программные модули жесткого диска

настройка жесткого дискаБольше всего проблем при прошивке жесткого диска, доставляют уникальные, для каждого экземпляра HDD, индивидуально настраиваемые программные модули. В каждом жестком диске имеется два списка дефектов, в одном списке первичные дефекты, в другом – растущие. В первый список вносятся номера секторов с дефектами, обнаруженными еще во время тестирования в заводских условиях. Второй список дефектов формирует сам HDD на протяжении всего времени эксплуатации. Также, некоторые модели жестких дисков обладают списком подозрительных секторов, в который заносится код сектора, который читается не с первого раза. Конечно же, все подобные процессы в винчестере протекают незримо для пользователя. Отдельный программный модуль, который называется транслятор, занимается переводом физических адресов в номера логических секторов или виртуальных головок и цилиндров. Все это работает отлично до тех пор, пока списки дефектов не разрушаются или же пока кто-то не устанавливает на герметичный блок винчестера чужую печатную плату.

Если списки дефектов были помещены во FLASH-ROM, то трансляция адресов нарушится и файловая система жесткого диска окажется полностью неработоспособной. При этом сектора жесткого диска могут читать нормально, однако будет совершенно неясно, какой сектор к какому файлу относится.

Между тем, восстановить транслятор не слишком сложно, потому что все файловые структуры обладают последовательными сигнатурами. Сперва нужно почистить таблицы транслятора, затем сгенерировать пустее списки дефектов. Если этого не сделать, то сектора у донора – винчестера, помеченные как замещенные, могут не прочитаться. Разные HDD обладают различным числом замещенных секторов. В некоторых жестких дисках замещенных секторов может вовсе не существовать, в других количество замещенных секторов может доходить до нескольких тысяч. Чтобы прочесть формат дефектных листов лучше всего воспользоваться аппаратно – программным комплексом PC – 3000. Если такого не имеется, в крайнем случае, можно прибегнуть к утилитам, которые предлагает производитель жесткого диска.

Жесткий диск нужно полностью просканировать, отыскав характерные сигнатуры, затем внести их физические адреса в списки.

Исследование файловых систем жесткого диска

Прошивка жесткого диДалее необходимо исследовать служебные структуры файловой системы HDD, определив номера кластеров для подчиненных структур. Кластеры необходимо перевести в секторы, создав очередной список. В итоге у нас должно получиться два списка, между которыми должна прослеживаться корреляция. Нужно учитывать, что каждый переназначенный вновь сектор, увеличивает расхождение между логическими и физическими адресами винчестера на одну единицу. Чтобы восстановить транслятор, необходимо путем математических вычислений рассчитать необходимую поправку. Дополнительным преимущество аппаратно – программного комплекса PC – 3000 является автоматическая функция восстановления транслятора. Комплекс делает это при помощи достаточно продвинутых алгоритмов, которые могут совершенствоваться. Однако при большом желании нужную утилиту для восстановления работы транслятора можно написать и самостоятельно.

Адаптивы

Чего не сможет сделать аппаратно – программный комплекс, так это восстановить адаптивны. Адаптивы появились совсем недавно. До того, как это случилось, настройки каждого жесткого диска сводились к наслоениям высокого уровня, которые никоим образом не препятствовали чтению информации на физическом уровне. К примеру, можно было переставить печатные платы с винчестера на винчестер и это могло привести только к невозможности работы ОС с жестким диском, при этом, данные в любой момент можно было прочитать из секторов при помощи стандартных команд АТА. Однако плотность информации с течение времени непрестанно возрастала, а вместе с этим ужесточились нормативы допусков к информации, что в свою очередь усложняло производственный цикл. Если взять промышленное производство винчестеров, то можно с уверенностью сказать, что невозможно изготовить два идентичных жестких диска. Все потому что среди таких аналоговых элементов как катушки, конденсаторы или резисторы, постоянно образуется разброс. Однако самое сложное, это бороться с неоднородностью магнитного покрытия, которое влияет на непостоянность параметров сигнала головки, который зависит от угла поворота позиционера. Почему, производитель HDD должен снизить плотность информации до той нормы, при которой вышеупомянутыми рассогласованиями можно пренебрегать, или же выполнять калибровку каждого жесткого диска в отдельности, внося в него адаптивные настройки. Именно по второму пути идут производители жестких дисков.

Адаптивные настройки HDD

Адаптивные настройки HDDФормат, а также состав адаптивных настроек постоянно меняется в каждой следующей модели жесткого диска. В адаптивных настройках можно найти усиление канала, профиль эквалайзера, ток записи, напряжение смещения, для каждой отдельной головки, таблицы коррекции параметров каждой зоны, головки и т.д. Не имея своих родных адаптивных настроек жесткий диск просто – напросто не будет работать. Даже в случае если пойдут адаптивны другого жесткого диска, информация будет считывать с большим количеством ошибок и невероятно медленно. По сути, подобрать адаптивны для жесткого диска в домашних условиях не реально. Однако, откуда же, в таком случае, взять адаптивы? Некоторые жесткие диски обладают прошивкой, в которой есть программа под названием Self Scan, которая предназначается для расчета адаптивов. Однако стоит знать, что при перерасчете адаптивов такая программа полностью уничтожит все, хранящиеся на винчестере данные. Встретить жесткий диск без адаптивов сегодня уже не возможно.


При использовании материалов сайта ссылка обязательна! (Copyright by www.avs-info.ru 2006)