diskgenius修复硬盘的原理是什么？

DiskGenius 是一款功能强大的硬盘分区和数据恢复软件，其修复硬盘的功能之所以备受认可，在于它能够从多个层面、运用多种技术来解决硬盘可能出现的各种问题。要理解 DiskGenius 修复硬盘的原理，我们得先明白硬盘出现问题时，实际发生了什么，以及 DiskGenius 是如何介入的。

一、硬盘可能出现的问题及其根源

首先，我们要知道硬盘出现问题的原因多种多样，大致可以分为以下几类：

逻辑错误（Logical Errors）：这是最常见也最容易被 DiskGenius 修复的类型。它们通常不是由物理损坏引起的，而是由于软件、操作系统或人为操作失误导致的。
分区表损坏：硬盘的第一个扇区（MBR或GPT）存储着分区表信息，它告诉操作系统硬盘上有哪些分区、它们的大小、位置以及文件系统类型。如果分区表损坏，操作系统就可能无法识别硬盘上的分区，导致“未分配空间”或“RAW格式”。
引导扇区（Boot Sector）损坏：操作系统启动时需要读取引导扇区来加载系统。如果引导扇区损坏，硬盘就无法启动，甚至会导致电脑无法开机。
文件系统结构损坏：文件系统（如NTFS、FAT32、exFAT等）负责组织和管理硬盘上的文件和文件夹。当文件系统出现逻辑错误，例如文件分配表（FAT）损坏、主文件表（MFT）损坏、超级块（Superblock）损坏等，就会导致文件丢失、无法访问，或者出现“磁盘需要格式化”的提示。
坏道（Bad Sectors）：硬盘的磁表面并非完美无瑕，总会有一些物理区域因为制造缺陷或长期使用而变得无法正常读写，这些区域被称为坏道。坏道分为逻辑坏道（磁盘控制器认为某个区域有问题，但实际可能并未损坏）和物理坏道（磁介质本身损坏，无法修复）。

物理错误（Physical Errors）：这类错误通常是由于硬件故障引起的，是更严重的问题，往往难以完全修复，或者需要专业的硬件维修。
磁头损坏：硬盘的磁头是读取和写入数据的关键部件，如果磁头损坏，将无法正常读写数据。
电机故障：硬盘的盘片需要高速旋转，如果电机出现问题，盘片将无法旋转。
电路板损坏：硬盘的控制电路板（PCB）如果损坏，会导致整个硬盘无法工作。
盘片划伤或损坏：磁性介质的物理损坏。

二、DiskGenius 修复硬盘的原理和方法

DiskGenius 并非万能的“起死回生”工具，它主要专注于修复逻辑错误，并且能够一定程度上检测和管理物理坏道。其核心原理是：通过对硬盘底层数据的深度分析、重组和重建，绕过或修复导致数据无法访问的逻辑障碍。

下面我们详细解析 DiskGenius 的主要修复功能及其背后的原理：

1. 分区管理与重建：
原理： DiskGenius 拥有强大的分区表分析和重建能力。当分区表损坏时，它会扫描整个硬盘的扇区，识别出隐藏在数据海洋中的分区信息，并尝试根据这些信息重建一个完整、正确的分区表。
具体操作：
重新扫描分区： DiskGenius 会对硬盘进行低级扫描，不仅仅是读取现有的分区表，还会尝试查找已知的文件系统签名（如NTFS的MFT、FAT32的FAT等）以及文件数据的特征，以此来判断可能存在的有效分区。
智能重建分区表：基于扫描到的信息，DiskGenius 会智能地推断出分区的起始位置、大小、类型等参数，并创建一个新的分区表（MBR或GPT）。这个过程相当于为硬盘“重新描绘”一遍地图。
修复/恢复分区：如果丢失的分区能够被成功识别，DiskGenius 可以将它们“恢复”到活动状态，使其重新出现在文件系统中。

2. 引导修复：
原理：硬盘的引导扇区（Boot Sector）包含了启动操作系统所需的核心信息。DiskGenius 能够检测引导扇区是否损坏，并提供修复功能。
具体操作：
备份与还原引导扇区： DiskGenius 可以将正常的引导扇区信息备份下来，当引导扇区损坏时，再将备份信息恢复到硬盘上。
重建引导扇区：对于某些类型的引导扇区损坏，DiskGenius 可以根据已知的文件系统格式（如NTFS、FAT32）尝试重建一个标准的、可用的引导扇区。这通常涉及到写入特定的引导代码和分区信息。
处理MBR/GPT主引导记录： DiskGenius 能够修复MBR（主引导记录）或GPT（GUID分区表）中的关键错误，这些错误会导致硬盘无法被识别或启动。

3. 文件系统修复（FAT、NTFS等）：
原理：文件系统包含着数据的目录结构、文件属性、数据块分配信息等。当这些信息发生混乱或丢失时，DiskGenius 通过分析文件系统的内部结构来修复它们。
具体操作：
检查和修复FAT/MFT：对于FAT文件系统，DiskGenius 会检查文件分配表（FAT）的链表是否正确，修复损坏的条目，将丢失的文件片段重新连接起来。对于NTFS文件系统，它会检查和修复主文件表（MFT），确保文件记录的完整性和一致性。
恢复已删除文件：当文件被删除时，操作系统通常只是标记了文件占用的空间为可用，而文件本身的数据块并没有立即被擦除。DiskGenius 的数据恢复功能，其底层原理也是通过扫描硬盘上的文件数据特征，查找那些未被覆盖的、属于已删除文件的文件块，并尝试根据文件系统的残留信息（如目录项、文件分配信息）来重新构建文件。
处理RAW格式：当分区被识别为RAW格式时，通常意味着文件系统结构严重损坏，无法被操作系统识别。DiskGenius 会尝试解析RAW分区中的文件数据，并根据数据特征识别文件类型，从而实现数据恢复。

4. 坏道检测与修复/处理：
原理： DiskGenius 能够扫描硬盘的各个扇区，检测是否存在读写异常，即坏道。对于逻辑坏道，它可以通过向坏道写入数据再读出的方式，让硬盘的错误检测机制重新校正（通常是让硬盘将坏道标记为不可用，并尝试使用备用扇区）。对于物理坏道，DiskGenius 无法“修复”磁介质本身，但它可以将这些坏道标记出来，让操作系统在未来的读写操作中避免访问这些区域，从而防止数据进一步损坏。
具体操作：
表面坏道检测（Surface Scan）： DiskGenius会逐个扇区地进行读写测试，记录下哪些扇区出现读写错误。
标记坏道：对于检测到的坏道，DiskGenius 会在硬盘的相应区域（如在NTFS文件系统的$BadClus，$BadFats等系统文件中）打上标记，告知操作系统或磁盘控制器避免使用这些扇区。
坏道修复（仅限逻辑坏道）：对于可以被重新校准的逻辑坏道，DiskGenius 会尝试通过特殊的写入操作来“修复”它们，使其恢复可读性。

5. 低级格式化/恢复出厂设置：
原理：低级格式化（LowLevel Format）通常是在硬盘出厂时进行的，它会在硬盘的磁表面上划分出扇区、磁道等物理结构，并为每个扇区写入一些基础信息。DiskGenius 的“恢复出厂设置”功能在某种程度上是模拟了这个过程，它会擦除硬盘上的所有数据，并重新初始化硬盘的扇区结构。这对于解决某些顽固的逻辑错误或清理不干净的数据非常有用。
注意事项：低级格式化会清除硬盘上的所有数据，并且不可逆。DiskGenius 在执行此操作时通常会有明确的警告。

三、DiskGenius 修复硬盘的优势（为什么它有效）

底层访问能力： DiskGenius 能够直接访问硬盘的底层扇区，绕过操作系统和文件系统的限制，对数据进行更精细的操作。
强大的扫描算法：其扫描引擎能够识别多种文件系统，并具备从损坏的扇区中提取数据的能力。
丰富的修复工具集：整合了分区修复、引导修复、文件系统修复、坏道管理等多项功能，形成一个完整的解决方案。
人性化的界面和提示：尽管是底层操作，DiskGenius 的界面相对直观，并提供详细的操作提示，降低了用户的使用门槛。
数据优先原则：在进行修复操作时，DiskGenius 通常会优先考虑保留原始数据，除非是明确的擦除操作。

总结一下，DiskGenius 修复硬盘的原理，可以概括为：

通过对硬盘底层物理介质（扇区）的直接读写和分析，利用其内置的智能算法，识别、重组或重建受损的分区表、引导扇区、文件系统结构，以及管理坏道。当硬盘出现逻辑错误导致数据无法访问时，DiskGenius 就像一位经验丰富的“数据侦探”，它会深入到数据的“原始代码”中，找出问题所在，并尝试用正确的方式将它们“拼接”起来，从而让数据重新变得可用。对于物理性损坏，它则提供一种“隔离”和“标记”的策略，以防止情况进一步恶化。

需要强调的是，DiskGenius 并非万能钥匙。对于严重的物理损坏，如磁头、电机或电路板故障，软件层面的修复是无能为力的。在遇到硬盘问题时，了解问题的类型并选择合适的工具至关重要。

网友意见

公众号——梭鱼侃存储

这软件所谓的修复也就是修复逻辑错，即ecc／crc错误。

物理损坏表示无能为力。

我看很多回答里面对于物理损坏的修复各执一词，谁也说不服谁。

当然，首先明确，从软件层面无法真正修复物理损坏。

所谓的修好，本质是补偿。

现在的硬盘都会有一定的容量冗余。比如一个4tb，其冗余可以高达几十gb。

即便是同一型号，冗余大小也是不一样的，非固定值。大约是20-40gb之间。

其中一少部分作为glist的指派扇区。

绝大部分用于plist扇区补偿。

大家认为的硬盘有坏道和没坏道都是伪命题。

那是以眼见为实作为判断标准。

任何一个硬盘里都有坏道。只看它是否会对正常运行产生影响。

坏道也分先天和后天。

简单的说，目前的溅射技术达不到0缺陷生产盘片。

那么在生产的时候会把探测出有缺陷的位置按坐标形式记录到plist，硬盘实际工作的时候依据这些记录避开有缺陷的位置。这些损坏位置的容量将由冗余来补偿。

这样就达到修复坏道的目的。

对于用户使用过程中产生的坏道，以glist的形式来规避。

因为plist模式是chs模式，这种模式好处是不影响硬盘访问速度。这种底层格式会对数据连续性造成不可逆的损毁。glist是直接将损坏位置在冗余里面指派一个位置来替代，对数据完整性没有任何影响。但是会影响硬盘访问速度。

对于，后天出现坏道的硬盘，我个人建议还是替换为好。

根据个人经验来看，这类硬盘往往会越用越坏。

因为磁头首先读到损坏位置，然后根据标记再定位到冗余。

并没有真正做到完全不访问，随着磁头对其多次的磨损，坏道不可避免的产生扩大趋势。

如果采用分区隔离的方式也不是不可以，但总觉得会有各种隐患，就怕到时候得不偿失。

另外glist条目太多，也会影响硬盘固件区的稳定性。

一旦硬盘出现物理损坏，用diskgen是徒劳的，不要浪费时间了。

差不多相当于给一个全身器官衰竭的垂危病人来一管强心针，争取最后留遗言的机会。

赶快换吧，下次再来的时候肾上腺素就无效了。

下面是10天之前的扫描结果

下面这是10天之后的扫描结果

吓得我赶紧买了个1T的固态硬盘把它换掉

数据确实有一点点损失了

修复并没有作用，赶紧文件转移才是正道

简单说：它修不好。请！立！即！换！硬！盘！

刻不容缓。

运气不好，网购的硬盘到不了家，你的数据已经全没了。

当然运气好的话说不定还能用一段时间，运气特别好说不定一年后还是这么半死不活的……

那么，你愿意用你的数据赌一赌吗？

所谓“硬盘修复”，实际上是在磁盘管理区把出现问题的坏道打上“损坏”标记，避免继续读写这些区域而已。

但坏掉了就是坏掉了，藏起来并不能解决问题。

事实上，磁头还是会从这些坏区上方掠过，坏区本身可能是坑洼不平的，它会引起磁头颤动、或者脱落的碎屑造成更多区域损伤——这就是所谓“坏区扩散”。

最坏的情况下，脱落的碎屑还会损坏磁头，这个硬盘就报废了。

为了规避“修好马上就坏”的问题，这类工具经常会把坏区周边仍然可用的一些区也打上损坏标记。因为它们很快都会坏。

但这样并不安全。

具体的损坏情况，拆开硬盘之前是无法知道的。运气不好，明天早上这个硬盘就报废了。

这个硬盘至多可以拿来存一些不重要的数据，或者当下载缓存用一用。它随时都可能变成一块砖。

服了。这么简单的事都能掺杂不清。

1、硬盘出厂质量我们管不了。

有要求的话，你可以像我一样，掏高价上企业级硬盘，绕开廉价低质的普通盘。

出厂就有的坏道是盘面固有缺陷。但在硬盘厂家那里的装配过程，盘面先经过了严格除尘、然后在无尘车间装配。所以这些坏道做好标记、避免使用它，对寿命影响不大。

当然，厂商也会做分级的，好一些的、和过去质量水平差不多的挑出来，号称“企业级硬盘”卖个高价；缺陷很多、将来失败几率高一些的当普通硬盘卖，价格甚至能比“企业级”硬盘低一半以上。

但无论如何，这些硬盘质量还是有一定保证的，不会无缘无故坏掉——除非你运气不好，买到了那一小撮盘面状况最差的（注意最差未必是缺陷最多，而是缺陷性质最恶劣、导致坏道不停增长的）：那么“企业级”照样救不了你。

2、出厂后的坏道可能有很多种。比如逻辑坏道甚至可以修复，可能是写时断电造成了信息错误而已；但如果是磁粉脱落，无尘环境变有尘了，硬盘寿命就会大受影响，并不是放进G表就能高枕无忧的。

正因此，P表很大，因为有“盘面清理”“无尘”这两个保证，放进去多少对寿命影响都不大——除非缺陷格外多格外重，那就没法当“企业级”卖了。

亦因此，G表很小。因为毫无保障！

还是那句话：拆开前，你不可能知道你的坏道究竟属于哪种情况。它可能对可靠性没有影响，也可能马上挂掉。

事实是，哪怕廉价的家用级SMR，用上三五年一个坏道没有也是司空见惯；同样的，哪怕企业级硬盘，一旦出现坏道——如果不是因为磕碰之类危险操作或者断电之类动作造成的话，这就说明：你，摊上那极少数的、盘面在出厂后仍然频繁出问题的硬盘了！

这种硬盘是没有保障的。虽然可以用G表“修复”，但它不可靠，不可靠，不可靠，重要的事情说三遍。

听不懂的话，再给你重复三遍：

原厂放进P表的缺陷磁道，和出厂后又出现的、放进G表的缺陷，性质是完全不同的，绝不能一概而论。后者危险得多！

正因为这种不可靠，所以G表很小——稍微拖一拖，能拖过三包期就好了；但哪怕厂商自己都含糊，都不敢等G表填满才发出S.M.A.R.T警告：因为一旦那么做，就成了“硬盘要么不出毛病，一出毛病就无可挽回”了。

专业的、难缠的用户多了。你无知，你不懂概率，不等于我们也不懂。当你的硬盘都是稍微一出故障就是彻底失效时，信不信我们找你索赔？

所以S.M.A.R.T的警告阈值极低，连G表的百分之一都填不满时，S.M.A.R.T就会警告你，要你立即更换硬盘。

它和出厂前的坏道性质完全不同。隔离并不解决问题。

换句话说：“体质好”的硬盘是不会在用户使用时出现坏道的，G表形同虚设；而“体质一般”的硬盘可能在一段时间使用后出现坏道，这时候硬盘厂商会想办法搪塞，比如把这些坏道塞入G表，拖过保修期就不用管了；最差的、“体质差”的硬盘会频繁出现坏道——压根等不到这些坏道填满G表，硬盘就坏掉了。这就是G表很小的原因。

类似的，S.M.A.R.T会检查很多很多项目，不仅仅是坏道。包括数据传输出错率，这些都是失效预兆。或者说，这些指标显示出硬盘“体质不好”。

只不过，坏道是一切S.M.A.R.T指标中，最最关键的指标之一：What Is the Reallocated Sector Count Warning and How to Fix It (partitionwizard.com)

而S.M.A.R.T指标中，bad sector/reallocated sector（坏道/重新分配的道，也就是因为损坏通过G表置换的那些磁道，这两个其实是一个东西）是一个至关重要的指标：

Unfortunately, this can't be fixed and there is no Reallocated Sector Count fix software. If the number of the allocated sector continues to go up, you’d better purchase a new hard drive.
If your hard drive is still under warranty, you can contact the manufacturer for a replacement.
However, there is no way to reduce the reallocated sectors on your hard drive. You can keep using the hard drive, but don’t keep important data stored on the drive.

实际上，这个指标是如此重要，以至于S.M.A.R.T专门搞了三个条目监控相关数据：

Current Pending Sector Count: the current count of unstable sectors on your disk that are waiting to be reallocated to spare drive space.
Reallocation Event Count: a count of the attempts to transfer data from a bad sector to a special reserved area (spare area).
Uncorrectable Sector Count: the total number of uncorrectable errors when reading/writing a sector.

请注意：S.M.A.R.T并不把放进G表所以看不到的坏道排除。

事实上，G表英文叫GROW表，增长表。增长二字就足以显示问题的严重性。

总之，一块硬盘一旦出现坏道，不管它是pending状态、reallocation状态还是勉强能用只是出现过几次uncorrectable error，这块硬盘失效的风险都要比正常硬盘高了许多。

简单说，为了数据安全，哪怕bad sector只有1，你都得考虑更换或者备份这块硬盘了；而一旦失效坏道数量过了threshold引起S.M.A.R.T警告，这块硬盘就必须立即更换——如你所见，threshold非常小，经常连G表的百分之一都填不满。

再换句话说：P表坏道可以很多，但它们几乎都是非增长的，也就是良性肿瘤；而G表坏道是增长的，它们极可能是恶性肿瘤，也就是癌！出现一个就有癌变可能，出现10个基本就可以确诊癌症！

还是前面那句话：原厂放进P表的缺陷磁道，和出厂后又出现的、放进G表的缺陷，性质是完全不同的，绝不能一概而论。后者危险得多！

神特么的“因为原厂在P表放了成千上万的缺陷磁道，所以出厂后继续增长的磁道可以不当回事”——这不是无知就是……

正因此，S.M.A.R.T无视G-list。

出现坏道自动藏G-list？那也是坏道。过了threshold就要马上警告、要求用户立即更换硬盘。

遗憾的是，只有服务器系统默认打开并检测S.M.A.R.T。因为服务器用户的数据因此丢了的话，硬盘厂商就有麻烦了。而普通用户系统默认既不检测也不显示S.M.A.R.T，一旦出问题就不可挽救了。

我就是连续坏了几个硬盘，现在不得不主动打开S.M.A.R.T、安装第三方软件监控。

注意，我并没有说“出了坏道100%完蛋”；但是，如果正常硬盘平均每1000个会坏一个的话，出现坏道的硬盘可能5个10个就会坏一个——我有块硬盘检出了十几个坏道，又用4、5年了，没问题；而另一块硬盘，头天发现了一个坏道，第二天就砖了。

你可以勤俭节约，坏了修修继续用；但请相信我，一旦出现坏道，请立即做好准备。它比正常硬盘高几十上百倍的几率弄丢你的数据。

正常硬盘——包括4T、6T的、非SMR格式的大硬盘——你用三五年都不会有一个坏道的。我天天拿S.M.A.R.T盯着呢。

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