Полигон-2

Азы:
Устройство жёсткого диска: http://rlab.ru/doc/hdd_from_inside.html
http://www.hardmaster.info/repair/hddscheme.html
http://hdd.co.ua/blog/2013/05/03/ustrojstvo-zhestkogo-diska/
Наиболее детально и подробно: http://www.acelab.ru/dep.pc/products/doc-hddtech.pdf
О головках: http://materinki.narod.ru/hdd/golovki.htm
Сервосистема: http://spas-info.ru/stati/24-p...nirovaniya
F.A.Q. su.hardw.hdd.repair: http://ukrfaq.narod.ru/ru/hardware/storage/shhr.htm - очень краток, но совершенно достоверен.
F.A.Q. RU.HDD.REMONT http://hddremont.narod.ru/FAQ.htm
Толковый словарь сленга ремонтников HDD: http://www.ihdd.ru/slang (сейчас, как и любой словарь сленга, уже несколько устарел)
F.A.Q по ремонту HDD: http://faqs.org.ru/hardw/storage/hdd_repair.htm
Ремонт HDD: http://hardwareguide.ru/%d0%b6...d0%ba/hdd/
Звуки исправных и неисправных HDD: http://www.mhdd.ru/sound.html

---

Ретро-ссылки: - неактуальные, мёртвые и неподдерживаемые, частично разрушенные сайты
http://www.hardw.net/forum/ - когда-то был основным местом обсуждения ремонта НЖМД. Ныне заброшен (последние посты - 2016 год). Читать, просвещаться.
Жёсткий диск изнутри: тонкие детали http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=11:36520 - отсюда можно надёргать ссылок на старые, ныне уже мёртвые ресурсы с утерянной инфой, и попытаться восстановить эти сведения через archive.org
Ещё одна подборка ссылок: http://www.hardw.net/forum/topic169.htm
Архив фидоконференции fido7.su.hardw.hdd.repair
onehalf.pisem.net - старый сайт Сергея Казанского (современный сайт - http://www.hdd-911.com/, с тех пор тоже менялся не раз)
http://andrey-kireev.narod.ru/repair/repair.htm - персональный сайт Андрея Киреева (в "фотогалерею" загляните )
hdd-recovery.narod.ru (зеркало - hdd-recovery.by.ru - сохранилось хуже) - сайт по ремонту HDD от Андрея Киреева, многие когда-то на него ссылались
ftp://195.209.232.10/pub ( ftp://ftp.misterpc.ru/ ) - старый FTP Лёвы Корягина, ныне пуст. Когда-то по тому же адресу был сайт, нынче от него сохранилась только одна страничка. Если кто знает, где есть зеркало того FTP или хотя бы как найти архив его полного каталога - напишите.
www.maysoft.com.ua - старый сайт Дмитрия Постриганя (maysoft), автора программы MHDD.
Позже переехал на mhddsoftware.com, ныне также мёртвый.
www.sluzhebka.com - когда-то был замечательный сборник ресурсов и утилит. Некоторые файлы сохранились, другие можно нагуглить по именам.
https://web.archive.org/web/20...dddes.html - кусок слитого китайцами старого сайта Acelab. Описания жёстких дисков, даташиты на микросхемы, документация на стандарты.
http://files.mpoli.fi/drivers_1/HD/ и http://files.mpoli.fi/drivers_1/HD2/ - спецификации на древние HDD: зеркала Web и FTP серверов производителей.

---

Актуальные форумы:
http://malthus.mooo.com/index.php - The Real HDD Oracle, для тех, кто не боится английского. Знатоки - Splidit, fzabkar. Обилие готовых статей и ссылок.
http://forum.hddguru.com/ - англоязычный (хотя ранее был на русском? Или мне память изменяет?) форум для профессионалов.
http://forum.ru-board.com/forum.cgi?forum=84 - основной русскоязычный раздел по "серьёзному" ремонту HDD. Знатоки - tomset, AntiMember, igor_me и многие другие

Программы для диагностики жесткого диска, просмотра SMART и работы с поверхностью на уровне отдельных секторов - Victoria, MHDD, HDDScan, HDDL
Victoria - последние версии 3.52 для DOS, 4.46 для Windows. Работает только по LBA Есть версия 4.47 - это исправленная другим человеком 4.46, улучшена работа на 64-битных системах, устранены утечки памяти. Известный мне баг DOS-версии - крашится на чипсетах Nvidia.
MHDD - работает под DOS, последняя версия 4.6, с CHS работают только версии до 3-й.
HDD Regenerator крайне НЕ СОВЕТУЮ, вот почему: http://nazyura.hardw.net/Part01.htm

Классификация по ремонтопригодности навскидку:
1. Диск не раскручивается - необходим ремонт платы электроники.
2. Диск не раскручивается, но время от времени издаёт писк - клин шпиндельного двигателя либо падение головок на пластины, как правило неремонтопригодно.
3. Диск раскручивается и начинает издавать громкий стук или неприятный шум и скрежет - головка не может считать сервоинформацию и удержаться на дорожке, за редким исключением неремонтопригодно.
4. Диск раскручивается, нормально распарковывается и останавливается, либо делает несколько негромко слышимых попыток позиционирования, либо просто не виден на интерфейсе без видимых/слышимых отклонений в поведении - повреждение служебной информации, можно пытаться отремонтировать. Иногда проблема бывает также в разъёме IDE.
5. Диск определяется, но имя диска искажено, каждая вторая буква испорчена - распространённая мелкая поломка, сломан или загнут один пин данных в разъёме IDE.
6. Диск определяется системой, но ёмкость равна нулю или отдаётся не своим именем (например, Maxtor ATHENA) - повреждена служебка, ремонтопригодно. Отдаваемое имя - технологическое имя семейства, содержится в ПЗУ.
7. Диск работает, но содержит бэды в умеренном количестве - можно попробовать их скрыть.
8. Диск работает, но содержит бэды, бэд-блоки расположены чередующимися группами по всей поверхности - отказ одной головки. В некоторых случаях ее можно отключить, получив исправную модель с меньшей ёмкостью.
9. К банке, не подумав, прикрутили неродную плату - что ж, сами виноваты.

Основные разработчики программно-аппаратных комплексов для ремонта жёстких дисков это отечественные:
PC3000 http://www.acelab.ru/dep.pc/
HRT: http://www.bvg-group.ru/
и китайские:
http://www.salvationdata.com/
http://www.hydata.com/
Аппаратная часть - по сути контроллер ATA на нестандартном порту, схемы управления питанием и самое главное - система шифрования команд и ключ привязки софта. Т.е. все те же самые функции можно делать и без специализированных плат, на стандартном IDE/SATA порту, если команды известны, конечно. Эти команды и алгоритмы и являются главной интеллектуальной ценностью.

Благодарности
Люди, благодаря которым появились и были выложены в Интернете все те знания, ресурсы и программы, о которых я рассказываю:
Tomset, Splidit, SPRUTUSSS80, Lova Korjagin, Andey Kireev, Stanislav Korb, Sergey Kazanskiy, maysoft, NazYura, sergol2, _AND_, BlackCat и многие другие.
HDD.EXE Team:Vladislav G. Shaklein, Tumaini, V_alien, Leo Taranovsky и др.
Увидите эти ники в обсуждениях - знайте, к их словам стоит очень внимательно прислушиваться
Люди, стоявшие у истоков винторемонта в xUSSR: https://groups.google.com/forum/#!topic/fido7.su.hardw.hdd.repair/R6PREaeAGU8

Платы первых IDE жестких дисков несли на себе следующие основные компоненты:
1. Микроконтроллер - стандартный МК общего назначения, 8/16-разрядный: Motorola 68HC11, Intel 8052, 80196, Fujitsu MB89000.
2. ОЗУ микроконтроллера
3. ПЗУ
4. Контроллер интерфейса IDE, обычно производства Cirrus Logic или Adaptec
5. ОЗУ дискового кэша
6. Микросхема драйвера шпиндельного двигателя и привода актуатора (spindle and voice coil motor driver, SP&VCM, "крутилка-шевелилка"), иногда с внешними силовыми ключами.
7. Канал чтения-записи.
8. Микросхема коммутатора-предусилителя.
9. Элементы защиты.

В более поздних наблюдается тенденция к постепенной интеграции компонентов. Вначале в единый заказной чип объединяются управляющий микроконтроллер и интерфейс, ОЗУ при этом получается единым - как для кэширования данных, так и для микропрограммы. Затем коммутатор-предусилитель "переезжает" внутрь гермоблока, поближе к головкам. Ну и наконец микросхема канала чтения-записи тоже оказывается интегрированной в чип-контроллер жёсткого диска, и плата обретает современную форму: специализированный контроллер, ОЗУ, ПЗУ, крутилка.
Исключения из общей картины:
1. Первые SATA, где мог применяться отдельный мост PATA-SATA (например, LSI Logic YUMA у Seagate 7200.7), и последние PATA от WD, где также применялся мост, но уже обратный - SATA-PATA.
2. У новых WD ПЗУ встроено в процессор, и его перепрошивка на программаторе невозможна!
3. У жестких дисков IBM и ранних Hitachi есть микросхема EEPROM (в профильной терминологии - NVRAM), где хранятся адаптивы и индивидуальные настройки. При замене платы обязательна ее перепайка.
4. ПЗУ может быть масочным, в проце, например, почти у всех Quantum и многих Seagate Barracuda
5. Иногда, в бюджетных сериях (например, Quantum LCT20) ОЗУ тоже интегрировано
Подробнее об общем устройстве жесткого диска можно узнать тут: http://www.acelab.ru/dep.pc/products/doc-hddtech.pdf

Основные неисправности платы электроники жёстких дисков - это пробой защитных диодов-супрессоров (на сленге также "трансилы", по названию фирмы), выход из строя крутилки и плохой контакт между платой и гермоблоком, а также механические поломки разъёмов. Заметно реже встречается стёртое флеш-ПЗУ. Вероятности других поломок серьёзно рассматривать не стоит.
Симптоматика:
Пробитые супрессоры - при подаче питания БП уходит в защиту. Либо не уходит, если до них стоят резисторы-нулевики или дроссели . Проходные элесенты прозвонить на обрыв, супрессоры - на КЗ.

Крутилка - при подаче питания винт не раскручивается, чип греется или в нем дыра.

Неконтакт с гермоблоком, рыжие от окислов контактные площадки - обычное дело у новых жестких дисков с бессвинцовым припоем. Жесткий диск периодически паркуется, спонтанно щёлкает головами, не всегда определяется при включении, возникают софт-бэды. Контакты почистить ластиком, можно облудить обычным припоем.

Также неконтакт - специфическая проблема жёстких дисков IBM, где контактные площадки выполнены в виде шариков припоя, в которые втыкаются контакты-иголочки. Капли припоя - расплавить и нанести паяльником заново.

Еще о ремонте электроники: https://habrahabr.ru/company/hardmaster/blog/251263/

Вот, собственно, и всё, что следует в общем знать о ремонте плат жёстких дисков. Далее, в разборе по производителям, расскажу о некоторых специфических для определенных серий поломках.

Первые жёсткие диски, как известно обитателям этого форума, обходились вовсе без микроконтроллеров, только хард-логикой и аналоговыми схемами. Позже на платах появился микроконтроллер - первоначально только для управления позиционером и отработки старта-остановки, к обмену данными он отношения не имел. И только с введением интерфейса IDE микроконтроллер стал неотъемлемой частью жёсткого диска. Поначалу в его ведении была только обработка команд протокола ATA и позиционирование, позже к ним добавились буферизованный поиск и оптимизация перемещения коромысла, стратегия кэширования, логи SMART, трансляция и переназначение секторов и многие другие функции, для управления позиционером и всей сервосистемой появился отдельный сопроцессор, а для сепарации данных - DSP. Соответственно с этим вырастал и объём требуемых для его работы данных - у первых винчестеров почти всё умещалось в ПЗУ, у новейших в нём только начальный загрузчик. Все вместе эти данные, как исполняемый код, так и всевозможные таблицы, образуют служебную информацию ("служебку"). Хранится она на поверхности жёсткого диска, на специально выделенных для этого цилиндрах (у некоторых моделях - на внешних, где плотность записи ниже, с отрицательными номерами, у других - в середине диска, в специально выделенной служебной зоне с пониженной плотностью), обычно имеет основную копию только по одной (нулевой, самой нижней) голове (называемой служебной - в принципе, модифицировав микропрограмму, можно назначить служебной любую другую), по соседней голове хранится резервная копия. Служебка недоступна пользователю. Для доступа к служебной информации по интерфейсу необходимо ввести в регистры накопителя т.н. технологический ключ, или Super-On. Откуда его узнают? Реверс-инженеринг прошивок накопителей из пакетов обновлений прошивки, фирменных служебных утилит, утечки с заводов-производителей (обычно через китайцев).

Служебная информация хранится не скопом, она разбита на модули, образуя что-то вроде файловой системы. Формат модулей и разбивка на них индивидуальны у каждого производителя, но можно выделить некоторые общие черты и элементы. Модуль обычно имеет ID в виде одного-двух байт, иногда - имя в виде текстовой аббревиатуры. ID, имя и версия обычно присутствуют в начале тела модуля, в конце - обычно есть контрольная сумма. Модули как правило адресуются смещением в секторах относительно начала служебной зоны, либо доступны только командами "прочитать модуль/записать модуль" по ID. Большинство критичных модулей хранится в нескольких копиях. ПЗУ также может быть организовано по модульному принципу. Модули, которые обычно так или иначе есть у всех накопителей:
1) Каталог модулей. Находится по фиксированному смещению либо его адрес хранится в ПЗУ. Критичен для работы накопителя, может быть как уникальным в пределах версии сикропрограммы, так и нет.
2) Подгружаемые модули микропрограммы. Критичны для работы накопителя, уникальны для каждой версии микропрограммы.
3) Модули селфскана (исполняемый код и таблицы параметров тестов). Не критичны для работы накопителя, нужны для запуска селфскана ( о нём ниже). Есть не у всех моделей.
4) Дефект-листы. С ростом ёмкости жёстких дисков скрытие дефектов на уровне файловой системы стало большой проблемой, и жёсткие диски обзавелись собственными механизмами сокрытия дефектных секторов и замещения их резервными. Дефект-листы, очевидно, индивидуальны для каждого накопителя. Обычно есть следующие дефект-листы:
- P-List (primary - первичный), или в терминологии Seagate Slip-List - в него заносятся бэды, найденные при селфскане на заводе. Эти сектора будут пропущены в трансляторе и не влияют на скорость чтения.
- G-List (grown - растущий), или в терминологии Seagate Alt-List - в него заносятся бэды, найденные в процессе эксплуатации накопителя. Адрес этого сектора при ремапе заменяется в трансляторе на адрес сектора из резерва, обращение к такому сектору вызывает перемещение головки в резервную область, что снижает скорость.
Подробнее о скрытии дефектных секторов будет рассказано ниже. Эти два или более листа критичны для данных, но если они не важны - могут быть пересозданы в ходе ручного сканирования или автоматического селфскана.
- Дефект-лист серворазметки. Исключает сразу целые треки или их части. Создается при селфскане, критичен.
- Дефект-лист служебной зоны. Может отсутствовать, тогда служебная зона обязана не содержать дефектов.
5) Модули и логи SMART. Обычно не критичны и могут быть пересозданы самим накопителем.
6) Паспорт диска. Умеренно критичен для работы, одинаков для всех дисков этой модели.
7) Транслятор. Обычно их два - для CHS и для LBA адресации. Устанавливает соответствие логического адреса физическому. Критичен для данных, может быть пересоздан самим накопителем на базе дефект-листов.
8) Внутренние логи микропрограммы. Не критичны.
9) Адаптивы - настройки тракта чтения-записи и сервосистемы. Делятся на пользовательские (User Area) и служебные (System Area). Критичны, индивидуальны для каждого накопителя, создаются в ходе селфскана. Адаптивы служебной области могут храниться в ПЗУ, что делает платы невзаимозаменяемыми.
10) ATA пароль. Если переписать его пустым, винт будет распаролен.
11) Страницы конфигурации накопителя.

Подробнее о структуре служебки отдельных накопителей можно почитать в документации на PC3000/HRT

Исполняемый код и данные для него, которые во время нормальной работы находятся в ОЗУ, образует т.н. лоадер, который можно загрузить в накопитель по интерфейсу для его инициализации без считывания с блинов. Лоадер можно определённым образом сшить самому из считанных с диска модулей. Загружается он практически у всех винтов стандартной ATA командой Download Microcode (92h), так же как и обновление микропрограммы.
Совокупность считанных с диска технологическими утилитами модулей, служебных треков, дампов ПЗУ и прочая и прочая, что потребно для программного ремонта, называется на сленге ресурсами. По этому слову и гуглится. Пожалуй, крупнейший каталог ресурсов HDD - http://files.hddguru.com/index.php

i8088 написал:

[q]

Такие Maxtor удавалось восстановить?

[/q]

У меня как раз такой был. Восстановить удалось, это распространённая программная поломка этой модели. Но да, совершенно верно замечено - это следствие общего низкого качества исполнения дисков Maxtor этого периода, так что ремонт Calypso/Athena зачастую возможен, но бессмысленен. Позже я про них расскажу.

Многие жёсткие диски имеют возможность диагностики не только через ATA интерфейс, но и выводят сообщения через последовательный порт в текстовом виде, а некоторые позволяют также подавать на него диагностические и отладочные команды! А у Seagate и Conner это и вовсе основной способ работы со служебкой - т.н. тест-мониторная операционная система (TMOS).

Подключение - через обычный преобразователь уровней COM-TTL или адаптер USB-UART, схем полно в интернете, заострять на этом внимание не буду. Подойдёт датакабель для старого мобильника. Распиновка и скорость соединения:


Seagate 3.5" PATA - восьмиконтактный разъём сзади:
...IDE...] [..RX.]  ____
...BUS...] [..TX.] /oooo\

Seagate 2.5" PATA - четыре дополнительных пина:
...IDE...] [RX TX]
...BUS...] [ . . ]

Seagate 2.5"/3.5" SATA - маленький четырехконтактный разъём:
[''''PWR''''] ['''SATA'''] [ RX TX GND . ]   

Скорость 9600 (классические), 7200 ("коннергейты"), 38400 (современные, архитектуры F3)

Conner - девятиконтактный разъём спереди:
[GND TX . .]_
[GND RX . . .]
Скорость 9600          

Quantum - девятиконтактный разъём сзади (lct, LM, AS, кваксторы):
...IDE...] . . . T .]  ____
...BUS...]  [. G . R] /oooo\
Скорость 57600 (кроме lct08 - у него 38400)

либо восемь контактных площадок на плате (EL, EX, CR, CX, KA):
|^^^IDE^^^
|
| []  []
| GND []
| TX  RX
| []  5V
Скорость 38400

Samsung 3.5" PATA - восьмиконтактный разъём сзади:
...IDE...] [...RX]  ____
...BUS...] [...TX] /oooo\

Samsung 2.5" PATA - четыре дополнительных пина:
...IDE...] [ . . ]
...BUS...] [TX RX]

Samsung SATA
[''''PWR''''] ['''SATA'''] [ TX RX . . ]

Скорость 384000 (чип Samsung), 57600 (чип Marvell)

Toshiba MKxxx
Плата сверху
________________________________
Rx . . (12v на пзу) . . . . . . . . .
Tx . . (Земля) . . . . . . . . .

12 вольт при программировании пзу

Еще терминал есть у Kalok (собственно, первые, кто и стал его использовать) и TEAC. Также терминал есть у Toshiba: http://forum.ru-board.com/topic.cgi?forum=84&topic=4111

Терминальное соединение есть у WD, но оно позволяет только выполнять отладку содержимого ОЗУ. Подробности мной утеряны.

У старых Maxtor (например, 7131AT, 7850AV) есть группа из четырёх контактных отверстий на плате, подписанных как RX/TX/PWR/GND, экспериментировать с ними не пробовал.

Сигналы RxD, TxD, заведённые на резервные пины от микроконтроллера, также обнаружены мной у SCSI Seagate, но винт ничего в них не выводит и на посылку байт не реагирует. Нужны дополнительные эксперименты.

Соединение устанавливать через любую программу-эмулятор терминала, PuTTY скажем, или хотя бы виндовый HyperTerminal. Управляющие последовательности у Seagate соответствуют эмулируемым терминалам Wyse или ADM (не ANSI/VT100!). Про систему команд и формат сообщений с примерами будет ниже, в разборе отдельных производителей.