PC-3000工作原理

PC-3000的工作原理

3.1.1 PC-3000介绍
PC-3000由俄罗斯著名的硬盘实验室ACE Laboratory研究开发，它是一款专业数据恢复修复
硬盘的综合工具，图3-1 是PC-3000工具中所包括的套件。
PC-3000由硬件和软件两大部分组成，硬件部分以专用于控制硬盘的测试卡为主，图3-2所
示的就是一个ISA接口的PC-3000测试卡；软件分为俄文版本和英文版本，其中包括若干个针对
不同品牌不同系列的硬盘而开发的程序模块。作为一个修理硬盘的工具，PC-3000在数据恢复方
面也有其特别的功效，ACE Laboratory经过十多年的不断研究，最新版本的PC-3000已能
支持大部分新旧型号的IDE接口和SATA接口的硬盘，容量从40MB至200GB都可以支持。本书将重点
讲解PC-3000针对各种硬盘的使用方法及其在数据恢复中的应用。

3.1.2 PC-3000原理
PC-3000数据恢复的基本工作原理是：掌握各种品牌及型号硬盘的专用CPU指令集，解读各
种硬盘的Firmware（固件），控制硬盘的读写操作，实现硬盘内部参数的读写和硬盘内部管
理程序的调用，最终达到以软件修复多种硬盘缺陷的目的。

3.2 硬盘固件原理
3.2.1 什么是硬盘的固件
    firmware（固件）是固化在硬件中的软件，存储着计算机系统中硬件设备最基本的
参数，为系统提供最底层、最直接的硬件控制。在开机过程中，首先执行固件来完成对硬件
设备的初始化，使操作系统能够正确识别硬件并为其他软件的运行
提供最基本的依据。
3.2.2 硬盘固件的作用
    正常情况下，硬盘在接通电源之后，都要进行“初始化”过程，这个过程也可以称
为“自检”，这时，硬盘都会发出一阵自检的声音，这些声音长短和规律视不同品牌而
各不一样，但同型号的正常硬盘的自检声音是一样的。这些自检的声音是由于硬盘内部
的磁头寻道及归位动作而发出的，为什么硬盘刚通电就需要执行这些动作呢？简单地说，是
硬盘在读取记录在盘片中的初始化参数，这些参数就是硬盘的“固件”。硬盘有一系列基
本参数，包括：品牌、型号、容量、柱面数、磁头数、每磁道扇区数、系列号、缓存大
小、转速、S.M.A.R.T值等。其中一部分参数就写在硬盘的标签上，有些则要通过软件
才能测出来。这些参数仅仅是初始化参数的一小部分，盘片中记录的初始化参数有数十
甚至数百个，硬盘的CPU在通电后自动寻找BIOS中的启动程序，然后根据启动程序的要
求，依次在盘片中指定的位置读取相应的参数。如果某一项重要参数找不到或出错，启
动程序无法完成启动过程，硬盘就进入保护模式。在保护模式下，用户可能看不
到硬盘的型号与容量等参数，或者无法进入任何读写操作。近来有些系列的硬盘就是
因为固件出错而出现类似的通病，
如：FUJITSU MPG系列自检声正常却不认盘，MAXTOR美钻系列认不出正确型号及自检
后停转，WD BB 、EB系列能正常认盘却拒绝读写操作等。
    硬盘的这些固件参数一般存放在普通用户访问不到的位置，有些是在物理零
磁道以前，也就是常说的“负磁道”的位置。参数以模块的形式表现出来，可能每个
参数占用一个模块，也可能几个参数占用同一模块。模块大小不一样，有些模块才一个
字节，有些则达到几十K字节，这些参数并不是连续存放的，而是各有各的固定位置。
    PC-3000能读出硬盘内部的固件信息，分析每个固件所处的模块是否处于正常状态，
并且可以修正这些参数，重新写回盘片中指定的位置。这样，PC-3000就可以把一些因
为固件参数错乱而无法正常使用的硬盘“修复”到正常状态从而进行数据恢复的。
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