效率源希捷硬盘（SEAGATE）F级分析教程

效率源技术部05 · 发表于 2009-2-24 11:02:00

效率源希捷硬盘（SEAGATE）F级分析教程

在电子信息高速发展的今天，信息数据至关重要，影响到一个公司或者一个企业的正常运作和发展。那么数据传输、数据存储、数据运算和处理、数据安全变得十分重要，并充当了信息高速发展的关键角色。作为高科技企业的效率源公司，在数字信息行业主要从事"数据存储"、"数据安全"设备的研究和生产，经过效率源全体人员近十年来的不懈努力，在全球数据存储界享有了相当权威的一席之地。同时也对中国的数据恢复行业做出了举足轻重的贡献和服务，得到了大家的一致认可！
今天讨论的对象是希捷公司的酷鱼系列硬盘F级，在讨论这个话题之前先给大家简单介绍下希捷公司：
希捷公司从1956年上市的第一台硬盘驱动器到现在已经有50到多年的驱动器制作、生产、研发历程。从技术、团队、市场份几方面来看都算得上界内一流。在全球磁存储界可说是屈指可数的龙头企业。今天没有一家硬盘驱动器厂商能与 Seagate 所提供的广泛的解决方案相媲美。

从销售商和消费者角度来看市场份额的巨大意味着只要有电脑的地方就会有希捷硬盘的用武之地。由此从硬盘维修界和数据恢复的角度来看希捷硬盘也是商家必争的一块肥肉。
希捷硬盘F级是目前希捷硬盘中相当典型的话题，在说希捷硬盘F级之前，我们需要知道什么是F级？
问题一？F级是希捷硬盘的一种状态还一种命令？为什么有F级这个概念？F级是如何产生的？
问题二？是不是所有希捷公司生产的硬盘都有F级呢？
问题三？希捷硬盘F级下能做什么操作，还能使用吗？
问题四？希捷硬盘哪些情况或故障会出现F级？
问题五？如果支持F级的盘哪些情况下需要F级修复？
问题六？如何处理F级问题？具体如何操作？

F级其实就是希捷硬盘控制台程序命令行的一个名词"F>"并反映出当前硬盘的一个工作状态，我们在对希捷硬盘的平时使用当中是看不到它的。需要使用专业软件（如：效率源希捷专修程序）和接线并连接到希捷硬盘特殊接口上才能观察。

下面使用效率源专修程序对希捷酷鱼系列盘进行实际操作和观察：
连接好效率源维修终端各接线后，打开效率源希捷专修程序：
选择"其它操作"选项：
在指令模式对硬盘进行关、开电操作：
此时指令窗口就会显示出当前硬盘通电后的相关初始化信息：
从上面的操作看到了当前硬盘已经显示"F>"表示此硬盘工作在F级状态，那么对应希捷硬盘而言，F级到底表示硬盘内部一种什么样的工作状态呢？
要详细了解这一点就必须简单说说希捷硬盘的工作原理。首先需要这样来理解希捷硬盘：一个完整硬盘和平时使用的电脑一样，由控制部件和工作部件两方面组成，它的控制部件也存在着输入输出接口以及内部的运算、控制、缓存芯片，只是这些组成部件所控制的对象是硬盘盘体内部的磁头、盘片以及主轴电机（工作部件），那么控制工作部件做什么呢？就是存取二进制数字信息（数据区数据），也就是我们需要保存和读取的数据。所有数据都存储在盘片的数据区。存储的原理就是"磁记录存取"，更多硬盘工作原理请查看相关资料。
这里说到"控制"就会提到"外部输入输出操作接口"、"用于控制的主程序"、"控制过程中所需的参数信息"三部分。（这里提到的仅仅是软件部分）
先来说说"外部输入输出操作接口"在希捷硬盘生产的过程中，为了便于工程师们对控制程序所需的内部参数的调试和修改以及特殊程序的调用（如校准程序）等等，提出了"厂家指令"模式。它也是由一段程序组成，集合在ROM或主控芯片当中。我们也可以叫它控制台程序，有点类似微软的MSDOS中的COMMAND程序。经验告诉我们它应该是硬盘通电工作后最先调入内存工作的代码，这段代码会为我们提供一个基于指令模式的操作界面，也就是我们上面实际操作中看到的界面。在这个界面中可以通过希捷硬盘提供的特殊指令操作硬盘进行如："全面校准的调用"、"修改硬盘参数"、"修改硬盘容量"、"坏道处理"等等工作。并且为了方便希捷内部工程师便于记忆和操作，还把这些特殊指令进行了分类和规划出不同级别，如：">1"1级、">2"2级、">3"3级、">T"T级"F>"F级等等，每一级下提供不同的操作指令。
再来说说"控制过程中所需的参数信息"希捷硬盘的这部分代码和主控制代码是分开存放的。主控程序全部代码（完整的）存放在ROM芯片中，由于ROM大小限制，而参数代码存放的位置便在盘片上划分出的一部分磁道上进行存放，主要供主控程序调用。（以前称为的固件区，所谓的0磁道以前的代码）
对一个硬盘的控制方式取决于控制对象的复杂性和逻辑性，希捷硬盘在整个数字存储界之所以出类拔萃有如此大的市场，和希捷硬盘的工作性能、容量、高效的数据管理、快速安全的存取方式以及硬盘内部强大的自我保护机制（SMART）都是密不可分的。面临控制方式的复杂性因此希捷硬盘采用了强大的控制程序对自身的工作做出了保障。
但是起初的希捷硬盘系列中控制内部部件协调工作的主控制程序并不复杂，所需的存放空间也不大，都存放在硬盘电路板一片名为"ROM"的芯片中，所需参数才存放在盘片固件区。当然我们也可以把ROM内部的程序成为"固件"。这些固件就可以完成控制硬盘内部的正常工作了。由于信息技术的不断发展和提高，功能更加强大、控制逻辑更加复杂的硬盘问世，如希捷最近几年出品的"酷鱼7代"、"酷鱼8代"、"酷鱼9代"、"酷鱼10代"。要控制这些新型硬盘完整高效的工作，控制程序也就是固件势必容量庞大，如果仍需把主控制程序存放在ROM芯片中就需要增加ROM芯片容量，增加容量势必会增加成本，解决此问题希捷公司采用了如下方法：
再从硬盘盘片固件区域划分出一部分用于存放除ROM外多出的主控程序。从这一点来看，希捷硬盘的主控程序已经分成了两个部分，整个固件划分成以下三部分：

少数主控程序和控制台程序存放在ROM或主控芯片中。
少数主控程序存放在盘片固件区。(APP代码)
原参数形固件仍然存放在盘片上原有位置或向后偏移。

由于硬盘的正常工作就需要把主控程序全部完整的调入硬盘内存中，才能通过硬盘电路板上的主控芯片控制着各个部件进行有条不紊的工作。因此部分主控程序分布在盘片上势必存在和增加主控程序不能正常装入的风险。比如：物理因素如："磁头损坏无法读取固件区固件APP"、"固件区物理损坏"(APP代码缺陷)，逻辑因素如："固件区起始位置不正确"、"ROM数据与固件区数据不匹配"(ROM代码不正确或ROM与APP效验值不匹配)，因为以上情况都会造成希捷硬盘控制程序不能完整加载。
有了以上介绍不难看出，希捷硬盘F级状态下对硬盘而言其实就是仅电路板模式。也就是说只有电路板在工作，主控程序没有完整装入内存。

那么希捷公司所有生产的希捷硬盘都有F级这个概念吗？也不是，多年的维修经验告诉我们，酷鱼系列盘K5及K5以后的新盘才有F级。（以前的盘没有把主控制程序分开存放）
希捷硬盘在F级下还可以做什么呢？和没有F级的盘有什么区别呢？

首先F级状态的盘电脑是不能正常识别的。没有F级的希捷硬盘在指令模式下还可以相对简单的操作硬盘固件区数据，以达到由于固件参数错误的不认盘修复。但F级的硬盘可以说不能直接操作固件区数据了（不能备份和回写固件），因为此时主控程序都还没有完成加载过程，没有任何一个平台支持对应的操作。在以前对于希捷厂家而言,只要在指令模式接口程序显示"F>"也就是现在知道的硬盘工作在F级状态，这就是希捷硬盘F级的产生原理。

接下来我通过希捷K7系列ROM版本：S15的硬盘实际现象做具体分析：

首先连接好待修硬盘和效率源希捷专修程序，打开效率源希捷专修程序。如图所示：
进入指令模式对硬盘关、开电显示如下：
这个盘是能认盘的，但是数据读取很慢，有大量坏道。做过该盘的全面校准后仍然如此，现在准备重新定义主头：
效率源希捷硬盘重定义主头操作很简单，打开专修程序"自动校准"选项：
现在盘指令下报F级了，重定义主头后，0头固件区没有数据，不能全部加载主控制程序，因此就会出现F级。
再来看看另一个现象：
这个盘是K10系列NHAWK家族的盘，开电显示F级，但和上一个硬盘显示的报错信息不同。
再来看一个正常硬盘通过手动操作使它转到F级的情况:
指令下关开电显示如图:
这个盘是K7系列,ROM版本为M.14的好盘,指令下一切正常,使用CTRL+Z命令也能正常到T>,AGE值=50,那么可以使用什么方法使它到F级呢？。
首先指令下关闭硬盘电源，清空之前显示的其它信息
在开电后当只显示磁头信息时如图：
马上使用CTRL+Z命令，这时指令下会显示如图：
这样的方法同样使得硬盘能工作在F级模式。（相当于人为的不让主控制程序装入完整）
从前面我们了解的希捷硬盘基本工作原理和上面的两个实例，应该对希捷硬盘F级有了大致的了解，其它实例请在论坛查看更多资料。

最后再来用一个实例说明效率源对希捷硬盘F级的修复：

首先打开专修程序主界面的"装入管理"选项：
软件右侧显示的专修程序从硬盘电路板读出的相关信息：其中包括"硬盘的家族号"、"电路板版本号"、"CERT版本号和效验值"、"固件区开始磁道""读写缓冲的地址"。
软件下方显示出硬盘的相关参数信息：
在这里需要给大家说明一下，效率源希捷专修工具能对希捷硬盘做F级修复：
前面知道了希捷硬盘的F级概念，也知道了F级下我们是不能使用硬盘的，电脑是不认盘的，要想修复F级的问题，仅仅是操作内存使其工作在T级是不行的，硬盘内存的操作在对硬盘关电后会自动消失，因此修复的关键是到T级下后修复盘体固件区分散的那少部分错误的主控制程序和错误的其它参数固件，从而彻底修复硬盘，使故障硬盘再次关开电后同样能够正常工作。
那么到T级下什么操作才有如此强大的功能呢？很简单，就是希捷厂家提供的校准程序，它们分别由存放在盘片上的CERT模块和CERT TAB模块组成。在主控制程序的调用下通过它们就可以实现厂家级校准程序的开启，并实现上述强大功能。那么该怎样操作呢？
因为这是一个能就绪，能认的盘，可以做盘自身的"全面自动校准"来修复坏道（凡是能认的希捷硬盘我们都可以直接调用校准程序进行修复操作，硬盘会自动把存放在盘体上的CERT 和CERT TAB校准模块装入电路板内存并开始校准工作），不必一开始就做F级校准：
原本这个盘能正常使用，只是坏道比较严重，我们想通过对厂家提供的校准程序来修复，但是一开校准就这样报错，从上面的报错，我们知道，校准程序ＣＥＲＴ不正常或没有正常加载。不能开启。那怎么办呢，还有其它开启校准程序的方法吗？
看来这个硬盘确实是CERT 代码不正确，不能开启"全自动校准"，这时效率源希捷程序的F级修复就派上了用场，我们可以使用专修程序的引导管理直接操作硬盘电路板内存，模拟硬盘自身加载CERT 和 CERT TAB 的过程。操作如下：
首先选择"其它选项"手动转到F级
出现完成对话框后可以在指令模式下按回车键进行确认：
关闭指令模式，选择"引导管理"选项：
等待进度条走完，表示引导完成，这个操作就是我们前面所说的操作电路板内存了。
再次回到指令下按回车键观察：
现在已经到T级下了，既然我们刚才选择的加载所有模块，那么到底是加载了哪些模块呢？可以在指令下判断是否加载成功没有呢？
其实所有模块就是APP、CERT、CERT TAB，三个模块如图：

能到T>表示APP加载成功。
T级下输入"V4"指令能看到G表信息表示CERT 加载成功。
C级下输入D命令查看校准流程表,如果能够显示CERT TAB加载完成。

这里先输入V4看看：
可以看出CERT加载成功，如果没有加载成功会显示如下错误：
T>下输入/C到C级下,然后输入D显示校准流程表:
如果显示:
现在我们继续后续的校准工作：
指令下输入N50,,22，回车，然后输入#回车，再连续输入两次改硬盘的SN，回车：
此时完成了校准需要的前期工作（就是输入SN，否则会出现没有SN无法校准的报错）
然后输入N2,,22回车，回到硬盘的AGE=02级下。
直接使用键盘组合键CTRT+T就可以开始校准了。
校准时间一般为8-20小时不等，校准结束标志为AGE=4F或者50，如果是4F，说明中途有出错或者有不成功的流程，通常操作方法为，手动回到50（N50，，22），回写对应的ATA，通病修复，手动改回相关参数，再全盘清零来看坏道情况；如果是50结束，直接回写对应的ATA，通病修复，手动改回相关能数，再直接扫描看还有没有坏道！更多校准过程中的观察和操作将在其它相关文章中进行介绍。在这里要提醒大家，做F级校准和全盘自动校准一样都会破坏原盘用户数据区数据，请谨慎使用。
作者：陈佑忠