Artem Makarov aka Robin

09.11.2013

38824 просмотра

Еще одна непростая проблема с сигейтами, которую удалось решить с помощью так называемой прошивки HDD Seagate (загрузки микрокода по интерфейсу).

На сей раз - ноутбучный HDD ST9500325AS при подаче питания на слух рекалибруется, висит в BUSY, в диагностический порт выдает только:

Rst 0x08M

И всё. Терминального функционала после старта нет, так как диск зависает. До меня диск был в другом месте, где ему поменяли блок головок (обычно так всегда, если не понимают, что с винчестером не так, сразу меняют головы - на всякий случай). Само собой, в деле восстановления пользовательских файлов замена голов чтения\записи в данной ситуации никак не помогла и диск принесли в СЦ "Хардмастер".

Терминальный функционал на данной линейке накопителей заложен производителем в код ПЗУ, включается после подачи питания на интерфейс. Выглядит это таким вот образом:

Rst 0x08M RW cmd 002F req = 18 F0 9F E5 18 F0 9F E5 18 F0 9F E5 18 F0 9F E5 18 F0 9F E5 00 00 A0 E1 opts = 00000000 RW Err = 84150180 ASCII Diag mode F3 T>

Т.е. ошибка позиционирования по сервометкам, остановка шпиндельного двигателя и готовность в регистрах с готовностью отвечать на терминальные запросы. В такой позиции можно командой раскрутить двигатель, поднять с поверхности diag ovl и прочитать по АТА все описанные по id модули, а так же все модули, описанные в system volume. Все модули считались без ошибок, и на первый взгляд не содержали в себе ничего крамольного, что могло бы приводить к зависанию накопителя при штатном старте.

Сразу возникло подозрение на сбой в таблицах трансляции, но попытка пересчёта привела к такому результату:

Max Wr Retries = 00, Max Rd Retries = 00, Max ECC T-Level = 14, Max Certify Rewrite Retries = 2DF8 DiagError 0000500D User Partition Format Failed - Elapsed Time 0 mins 00 secs R/W Sense 00000002, R/W Error 843200A2, File Error 00000000 Blk Addr AD6F0001, Blk Addr Type D0, Cyl FFFF0000, Hd EC

Т.е. закончилась с ошибкой. После некоторых раздумий было принято решение кардинальное. Учитывая, что все необходимые части служебной информации были успешно зарезервированы ранее, я решил полностью отформатировать служебную область. Получив по окончании процесса:

System Partition Format Successful - Elapsed Time 2 mins 00 secs

я передернул питание, и диск вышел в готовность с "пустым" заводским паспортом. В такой позиции любая операция чтения\записи служебной информации приводит к сообщению о неготовности к процессу, по причине отсутствия "расширенных" команд в "базовом" микрокоде ПЗУ.

Unable to load Diag Cmd Processor Overlay

Для того, чтобы получить полный функционал в такой ситуации, требуется записать оверлеи на поверхность, чтобы диск их считал. А для того, чтобы получить возможность произвести запись на поверхность диск должен их прочитать ранее. Замкнутый круг. Как найти выход из такой ситуации?

Вариант, учитывая что в ситуации с отформатированной служебкой диск выходит в готовность по интерфейсу штатно, один - используя команду id92h загрузить в HDD лоадер, т.е. пакет микрокода, содержащий в том числе и требуемые оверлеи, и тем самым, как говорят, перепрошить жесткий диск Seagate.

После этой операции пересчет транслятора завершился успешно

Max Wr Retries = 00, Max Rd Retries = 00, Max ECC T-Level = 14, Max Certify Rewrite Retries = 2DF8 User Partition Format Successful - Elapsed Time 0 mins 00 secs

И, финальный штрих - запись ранее сохраненного транслятора (id2Bh). После переподачи питания диск выдал привычное:

Rst 0x08M (P) SATA Reset

и полный доступ ко всем LBA, описанным в паспорте. Если бы до того, как диск попал ко мне, пытливые ручки не залезли бы в гермозону, то с помощью описанных выше манипуляций можно было бы произвести ремонт жесткого диска с сохранением информации.

Конвертер

Конвертер можно купить (в продаже есть USB-TTL и COM-TTL) или сделать самому (привожу несколько схем ниже).

Для тех, у кого есть Arduino: соединяем GND и RESET , используем контакты RX и TX .

Для проверки схемы можно замкнуть RX и TX , - в результате все, что мы введем, должно вернуться.

Подключение

Подключаем RX и TX , как на рисунке ниже, отключаем SATA-кабель, подключаем питание.

Для работы с COM-портом я использовал PuTTY , с задачей также отлично справится ваша любимая программа. Итак, открываем PuTTY, выбираем тип подключения Serial , вводим порт и остальные настройки:

Speed	38400
Data Bits	8
Stop Bits	1
Parity	None
Flow Control	None

Открываем окно терминала, нажимаем Ctrl+Z и видим приглашение:
F3 T>
Чтобы увидеть список команд и описание к ним для вашего жесткого диска, необходимо ввести /C , а затем Q .

Восстановление

Пришло время приступить к восстановлению.

Важно : соблюдайте регистр при вводе команд!

1. Перейдем на уровень 1, введя /1
2. Очистим S.M.A.R.T. командой N1
3. Выключаем питанием и ждем, когда остановится двигатель (~10 сек)
4. Включаем питание и снова нажимаем Ctrl+Z
5. Очищаем список bad-блоков: вводим i4,1,22
6. Повторяем пункты 3-4
7. Вводим в консоли: m0,2,2,0,0,0,0,22 (для жестких дисков «Made in China» - m0,2,2,22 )
8. Переходим на уровень 2: /2
9. Останавливаем двигатель: вводим Z
10. Выключаем питание

После всех манипуляций жесткий диск стал определяться в BIOS. Чтобы не столкнуться с проблемой снова, обновите ПО у винчестера. Эта процедура совсем проста: с сайта производителя скачивается загрузочный образ, который записывается на болванку. Далее - загрузка и обновление прошивки в пошаговом режиме, просто следуйте инструкциям на экране.

Сейчас я описал ситуацию, когда все работает, как надо, но так получается редко. В процессе восстановления возникло несколько трудностей, с которыми, я уверен, вам тоже предстоит столкнуться. Поэтому, все у кого что-то не получилось, ищите решение в последнем разделе этой статьи.

О том, что осталось за кадром

Поскольку эта статья - результат собственных экспериментов, основаных на различных материалах по восстановлению HDD, далее я опишу те проблемы, с которыми столкнулся сам.

Проблема	Решение
Шум в консоли	Подключите контакт GND к «земле» на блоке питания. Я использовал провод от клавиши включения. Также вытяните джампер SATA I из жесткого диска.
На экране после нажатия Ctrl+Z ничего не появляется	Скорее всего, неправильно подключены RX и TX .
При первом включении появляется ошибка LED:000000CC FAddr:0025BF67 или LED:000000CC FAddr:0024A7E5	Сначала попробуем отключить головки. Для этого откручиваем плату (заодно можно и почистить контакты ластиком: у меня там было очень много грязи), подкладываем изолятор (бумага, изолента и т.д.) на контакты, ведущие к головкам, и обратно прикручиваем плату (не всеми винтами, а так, чтобы было питание на мотор). Включаем питание, нажимаем Ctrl+Z , вводим /2 , потом Z . Ждем сообщение об успешной остановке. Spin Down Complete Elapsed Time 0.138 msecs Не отключая питания, откручиваем плату, достаем наш изолятор и прикручиваем обратно плату, вводим команду запуска двигателя: U . Если не помог метод отключения головок, нужно замкнуть контакты на плате острым пинцетом или тонким проводком. На фото (доступны по ссылкам ниже) показаны точки замыкания на разных жестких дисках.

Служебная информация жесткого диска - аналог операционной системы компьютера. Служебная информация расположена в специально отведенном месте (Service Area, SA), в секторах с отрицательными номерами и доступна для работы только специализированным утилитам .
Модули служебной информации - это не MBR, не Boot-сектор, и не MFT , все перечисленное относится к категории "пользовательсткие данные" и доступно для работы любой утилите, работающей с диском минуя файловую систему (например, "редактор сектора"). В служебной зоне накопителя могут быть свои: транслятор, таблица дефектов, каталог и прочее (в зависимости от производителя и семейства).

В состав служебной информации входят:

Оврелеи микрокода - модули, содержащие в себе загружаемую часть микропрограммы, необходимые для старта HDD;
Листы дефектов: P-List; G-List; Relo-list и другие, в зависимости от производителя и архитектуры;
S.M.A.R.T. и его логи;
Модули самотестирования , применяемые в производстве диска
Транслятор, паспорт - при наличии отдельного модуля, или в виде суперфайлов.

Отличительной особенностью данной неисправности является то, что диск может правильно определяеться в BIOS, а может и не определяться. Также неправильная паспортная информация тоже может свидетельствовать о проблемах в служебной зоне накопителя. В отличие от других неисправностей жестких дисков, для неисправностей служебной информации имеет огромное значение изготовитель жесткого диска, так как отличия встречаются не только в архитектуре, но и в самой идеологии служебной информации.

Учитывая расположение служебной зоны накопителя - на поверхности магнитных пластин, повреждение служебной информации может свидетельствовать о серьезных проблемах жесткого диска. Неквалифицированное вмешательство, необдуманные действия начинающих мастеров могут привести к полной невозможности восстановить данные.

Структура служебной информации жесткого диска

Критичные модули - части служебной информации, без которых жесткий диск не сможет запуститься и работать "по логике" (то есть когда становится доступной пользовательская зона). В свою очередь, критичные модули могут быть как уникальными (для конкретного экземпляра жесткого диска), так и неуникальными (одинаковыми в семейств или модели).

К уникальным модулям относятся: дефект-листы (особенно заводской, P-List), транслятор (при его наличии);
К неуникальным модулям относятся: оверлеи микрокода, совместимые в рамках семейства и версии firmware.

Важно помнить:
Любая ошибка при работе со служебной зоной накопителя чревата необратимыми последствиями. Так, запуск пересчета трансялтора с чужой платой электроники способен сделать невозможным восстановление данных.

Повреждение критичных модулей жесткого диска делает запуск накопителя невозможным, однако, неуникальные и критичные можно подобрать совместимые. Гораздо сложнее обстоит дело, когда повреждены уникальные критичные модули: если не удается вручную собрать их из доступных копий, то восстановить данные невозможно . Также для некоторых накопителей есть универсальные методики восстановления некоторых уникальных модулей, например, пересчет транслятора накопителей Seagate. Но несмотря на такие варианты решение проблем в служебной зоне накопителя - задача нетривиальная, ведь служебная информация у жестких дисков может быть повреждена по-разному. Единых методик восстановления данных с жесткого диска с повреждением служебной информации, как и типовых неисправностей, не существует; кроме того, в служебной зоне накопителя абсолютно равновероятно могут быть поврежденными любые модули.

Восстановление данных с жесткого диска
с поврежденной служебной информацией

Для определения путей решения проблем в служебной зоне накопителя необходимо в первую очередь провести тщательную диагностику в соответствии с архитектурой накопителя. Так, искать повреждения в трансляторе накопителей с динамической трансляцией (например, Samsung или Hitachi) так же безрассудно, как и пересчитывать транслятор для восстановления паспортного объема накопителя Western Digital.

Частный случай №1. Не определяется диск Seagate 7200.11

Получившая широкую известность и обросшая не только "кучей методик", но и разных "панацей с одной кнопкой" неисправность служебной зоны одного семейства накопителей Seagate (давно уже снятых с производства) до сих пор будоражит умы начинающих мастеров.

Суть проблемы:

Диск, например ST3500320AS, не определяется в BIOS, на порту, куда он подключен, взведен регистр BSY (проверяется программой типа Victoria), при этом из гермозоны не слышно посторонних звуков, диск крутится.

Диагностика неисправности:

Как и для всех накопителей производства Seagate, диагностика производится через диагностический терминал (COM-port). В диалоговом окне терминала появляется сообщение:

LED:000000CC FAddr:0024A051
LED:000000CC FAddr:0024A051

Конечно, сленг не обошел и эту неисправность, и ее прозвали "мухой ЦЦ" из-за особенностей произношения содержимого терминала. Как и при других неисправностях, данное сообщение в терминале сигнализирует проблемы с какой-то частью служебной информации. В данном случае - переполнение логов, причем такое переполнение зачастую связано с неустойчивой работой жесткого диска, либо дефектами поверхности

Решение проблемы:

Прерывание процесса стартовой инициализации накопителя и последующий пересчет транслятора с учетом P-List , проверка доступности данных и обязательная посекторная копия на исправный накопитель. Методика "как в киоске на рынке" зачастую приводит к "вилкам" в трансляции (когда начиная с определенного LBA все сектора становятся недоступными).

Запуск процедуры автоматического персчета транслятора на дисках более поздних моделей, не подверженных таким проблемам, не только бесполезен, но и деструктивен!

Частный случай №2. Не определяется жесткий диск Western Digital WD20EZRX

Суть проблемы:

Диск, например WD20EZRX не определяется в BIOS, при этом он раскручивается и не издает посторонних звуков. Перед тем как окончательно сломаться, диск довольно сильно "тормозил", предпринимались неудачные попытки восстановить с него данные при помощи R-Studio. Сигналом, что пора принести диск в лабораторию, стало состояние диска "раскручивается, но не определяется в BIOS компьютера".

Диагностика неисправности:

Учитывая, что накопители семейства WD Marvell не пишут диагностических сообщений в терминал, накопитель подключается по SATA-интерфейсу к комплексу PC-3000Express. В регистрах состояния есть сигнал о готовности ("горят" регистры DRD и DSC); при любом обращении, в том числе чтении паспорта, взводится перманентный сигнал BSY, двигатель не останавливается, посторонних звуков нет.

С целью доступа в служебную зону накопителя, диск переводится в технологический режим (установкой соответствующих джамперов), что позволяет с ним работать специализированной утилитой. В этом режиме производится блокировка доступа к служебной информации и перезагрузка диска. Аварийно вышедший в готовность накопитель (из-за невозможности чтения служебной зоны по ложным адресам) позволяет загрузить в ОЗУ необходимые для работы с модулями служебной информации оверлеи микрокода. После чтения и диагностики служебной зоны диагноз уточнен: дефекты в служебной зоне.

Решение проблемы:

1. Сборка модулей, необходимых для запуска трансляции неисправного накопителя (уникальные критичные модули), то есть для обеспечения возможности экспорта пользовательских данных на исправный накопитель.

2. Подбор совместимого (по семейству, карте голов и версии предусилителя-коммутатора) диска-донора для выполнения процедуры "hot-swap".

3. Запись в служебную зону "донора" модулей от "пациента", необходимых для трансляции

4. Инициализация стартовой информации в ОЗУ накопителя с последующим стартом на гермоблоке "пациента"

5. Вычитывание информации: создание посекторной копии на исправный накопитель с использованием PC-3000 DataExtractor

Описываемый в примере случай блокировки диска при самостоятельных попытках восстановления данных - из реальной ежедневной практики. В данном случае информация восстановлена полностью несмотря на 1877 нестабильных секторов, из-за которых произошла блокировка HDD.

При любых повреждениях служебной зоны жесткого диска в нашей лаборатории производится посекторное клонирование пользовательских данных на исправный накопитель. Только такой подход может дать гарантию полного и безопасного восстановления данных. Типовых и шаблонных решений в восстановлении данных при повреждениях служебной информации нет и не может быть.

Seagate Barracuda 7200.11 – принципиально новая серия жестких дисков фирмы Seagate, в которой производитель попытался объединить технологии производства накопителей ATA и SCSI. В новом семействе механика была перенесена из жестких дисков с интерфейсом ATA, а значительная часть архитектуры микропрограммы была перестроена из SCSI накопителей Seagate.

Однако, наряду с полезными эффектами от объединения, в новую архитектуру перешел ряд "наследственных" болезней обоих предков, с которыми покупатели уже не раз обращались в компьютерный сервис по ремонту и восстановлению жестких дисков. В частности, это проблема, связанная с повреждением транслятора.

Желание компании Seagate быстрее выпустить новый продукт на рынок привело к появлению серии жестких дисков, с целым рядом недоработок и проблем. Именно поэтому владельцы HDD Seagate Barracuda 7200.11 часто сталкиваются с проблемами выхода из строя своих винчестеров.

Стандартные неисправности серии Barracuda 7200.11

Винчестер не определяется в BIOS

В один прекрасный день винчестер может начать медленнее работать или даже зависать. А после перезагрузки может не определиться в BIOS, при этом винчестер постоянно находиться в состоянии BUSY.

Данная неисправность HDD может быть вызвана следующими причинами:

• аппаратные нарушения в работе HDD (неисправность платы контроллера, головок и т.д.);
• повреждение служебной информации (SMART, G-List, транслятор).

В случае повреждение служебной информации жесткого диска микропрограмма управления блокирует его работу. Терминал управления винчестером в этом случае выдает код ошибки "LED:000000CC FAddr:0024A051", после чего жесткий диск перестает реагировать на какие-либо команды извне (или определяться в BIOS).

Ремонт винчестера:

Устранить эту ошибку можно только при помощи специального оборудования для ремонта винчестеров и восстановления данных (например комплекс PC-3000), через терминальный интерфейс, подключившись к HDD напрямую и выполнив пересчет транслятора. Как правило, после этого жесткие диски Seagate Barracuda 7200.11 могут работать еще какое-то время.

В сети существует информация, что виной всему микропрограмма управления (firmware) и для того, чтобы восстановить винчестер Barracuda 7200.11 достаточно обновить прошивку в контроллер винчестера. Несмотря на то, что компания Seagate выпустила обновление микрокода для этой модели, перепрошить нерабочий винчестер не получится!

Наши советы:

• Прошивать винчестер нужно до проявления неисправности.
• Если мастер рекомендует Вам не менять прошивку после восстановления данных, а сменить жесткий диск, стоит прислушаться к его совету. В большинстве случаев, после восстановления жесткого диска, он остается работоспособным, но выйти из строя может в любой момент.

Винчестер не определяется в BIOS, но объем жесткого диска равен нулю

Жесткий диск обычно корректно отображается в BIOS (в зависимости от типа BIOS-а может не определяться, определяться неправильно, выдавать сообщение: "HARD DISK ERROR"), однако объем его определяется как нулевой, а значит, работать с ним невозможно и требуется соответствующий ремонт и восстановление данных.

Причиной данной неисправности может быть:

• разрушение таблиц служебной информации жесткого диска (SMART, G-LIST, транслятора);
• неродная плата контроллера;
• нарушение контакта между платой контроллера и гермоблоком.

Восстановление данных жесткого диска

производится на специальном оборудовании и может занять от одного до нескольких дней, поскольку в пользовательской зоне жесткого диска могут быть дефекты (бэд-блоки), препятствующие снятию с них информации.

Что не нужно делать, для восстановления данных:

• Основная причина в сбое "транслятора", а не в порче микропрограммы прошивки, поэтому попытка обновления микрокода ни к чему не приведет.
• Замена платы контролера также не поможет.
• Если Вам пообещали обновить прошивку винчестера с SD15 на более новую на неисправном винчестере, бегите из этой фирмы.

Стоит отметить, что встречаются такие проблемы у следующих моделей:

• Seagate Barracuda 7200.11
  ST3500620AS, ST3500820AS, ST3500320AS, ST3640330AS, ST3750330AS, ST3640530AS, ST31000340AS, ST3750630AS. ST3160813AS, ST3640323AS, ST31500341AS, ST31000333AS, ST3640623AS ST3320613AS, ST3320813AS, ST31500341AS, ST31500341AS, ST31000340AS, ST3750330AS, ST3750630AS, ST3500320AS, ST3500620AS, ST3500820AS, ST31500341AS, ST31000333AS, ST3640323AS, ST3640623AS, ST3320613AS, ST3320813AS, ST3160813AS, ST31000333AS.
• Seagate Barracuda ES.2
  ST3750330NS, ST3250310NS, ST3500320NS, ST31000340NS, ST3250310NS, ST3750330NS, ST3500320NS, ST3250310NS, ST31000340NS, ST3750330NS, ST3500320NS, ST3250310NS.
• DiamondMax 22
  STM3750330AS, STM3500320AS, STM31000340AS, STM3750330AS, STM3500320AS, STM3320614AS, STM31000334AS, STM3640323AS, STM3160813AS.

Заклинивание двигателя

Заклинивший вал шпиндельного двигателя - наиболее частая проблема, которая может возникнуть после удара или падения жесткого диска. Если заклинило двигатель, то на ощупь эту неисправность можно обнаружить по характерной вибрации гермоблока при подаче питания.

Что нельзя делать:

• Если Вы уронили жесткий диск, не пытайтесь его включить.
• Не вскрывайте гермоблок.
• Не пытайтесь вручную провернуть диски.
• Замена платы контроллера может привести к выходу из строя контроллера-донора.

Для восстановления данных (о ремонте в таком случае речь не идет) требуется перенос всего пакета дисков в гермоблок-донор. В случае повреждения магнитных головок, требуется замена блока магнитных головок с диска-донора.

В некоторых ситуациях проблема может осложняться изгибом вала шпиндельного двигателя, а от удара на поверхности диска могут образовываться задиры, которые выведут из строя блок магнитных головок при первом же включении HDD.