CN103729275A - 硬盘固件修复系统及硬盘固件修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及可编程逻辑器件与嵌入式设备领域，具体而言，涉及硬盘固件修复系统及硬盘固件修复方法。该硬盘固件修复系统包括PCI-E接口、硬盘电源控制器、硬盘数据接口、上位机以及中央控制芯片；PCI-E接口分别与中央控制芯片、上位机连接；硬盘电源控制器的输入、输出端分别连接到上位机和硬盘，控制端连接到中央控制芯片；硬盘数据接口的控制端连接到中央控制芯片，数据收发端连接到硬盘。该硬盘固件修复系统解决了由于硬盘固件损坏或硬盘坏道等造成的硬盘无法被上位机识别而难以进行故障维修或数据提取的问题，而通过本硬盘固件修复系统的控制，可以识别并读取硬盘中尚未损坏的数据，提高了硬盘固件修复的成功率以及数据提取效率。
Description
技术领域
本发明涉及可编程逻辑器件与嵌入式设备领域，具体而言，涉及硬盘固件修复系统及硬盘固件修复方法。
背景技术
在现有技术中，硬盘中的固件损坏后，上位机由于无法直接读取硬盘中损坏的固件，因此上位机无法识别硬盘。对硬盘的维修等操作需要将故障硬盘直接连接在计算机主板上，对硬盘的访问完全依赖于上位机操作系统以及硬件环境，要想修复硬盘故障，必须要在硬盘能够被上位机正常识别的前提下进行。
而目前无法对固件损坏后的硬盘进行识别并进行修复。
发明内容
本发明的目的在于提供硬盘固件修复系统及硬盘固件修复方法，以解决上述的问题。
在本发明的实施例中提供了一种硬盘固件修复系统，包括中央控制芯片、硬盘数据接口和上位机；
所述上位机与所述中央控制芯片连接，用于向所述中央控制芯片发送固件读取指令；所述上位机还用于将接收的固件模块与预存的完好的固件模块进行对比，若不一致则将预存的完好的固件模块发送给所述中央控制芯片；
所述中央控制芯片通过所述硬盘数据接口与硬盘连接；所述中央控制芯片用于将所述固件读取指令发送给所述硬盘数据接口；所述中央控制芯片还用于将接收的固件模块发送给所述上位机；所述中央控制芯片还用于将接收的完好的固件模块发送给所述硬盘数据接口；
所述硬盘数据接口根据所述固件读取指令读取所述硬盘中的固件模块，并将读取的固件模块发送给所述中央控制芯片；所述硬盘数据接口还用于将所述完好的固件模块写入所述硬盘。
优选地，所述上位机还用于向所述中央控制芯片发送数据读取指令；
所述中央控制芯片还用于将所述数据读取指令发送给所述硬盘数据接口；所述中央控制芯片还用于将接收到的数据发送给所述上位机；
所述硬盘数据接口根据所述数据读取指令读取所述硬盘中的多个扇区的数据，并将读取的数据发送给所述中央控制芯片。
优选地，所述硬盘数据接口还用于将读取每一个扇区的读取时间发送给所述中央控制芯片；所述硬盘数据接口还用于根据接收的所述跳转指令读取下一个扇区的数据；
所述中央控制芯片将接收到的读取时间与预存的时间阈值进行对比，若读取时间大于预存的时间阈值，则向所述硬盘数据接口发送跳转指令。
进一步，该硬盘固件修复系统还包括硬盘电源控制器；
所述硬盘电源控制器的输入端、输出端通过硬盘电源线分别与所述上位机和硬盘连接；所述硬盘电源控制器的控制端与所述中央控制芯片连接；所述硬盘电源控制器用于接收所述中央控制芯片发送的上电指令或断电指令接通或断开所述硬盘与所述上位机之间的连接。
优选地，所述硬盘数据接口还用于检测到硬盘无响应时向所述中央控制芯片发送硬盘无响应信号；
所述中央控制芯片还用于根据所述硬盘无响应信号向所述硬盘电源控制器发送断电指令，并间隔预定时间后向所述硬盘电源控制器发送上电指令。
优选地，所述上位机与所述中央控制芯片通过PCI-E接口连接。
本实施例提供一种使用上述的硬盘固件修复系统的硬盘固件修复方法，包括如下步骤：
所述上位机向所述中央控制芯片发送固件读取指令；
所述中央控制芯片将所述固件读取指令发送给所述硬盘数据接口；
所述硬盘数据接口根据所述固件读取指令读取所述硬盘中的固件模块，并将读取的固件模块发送给所述中央控制芯片；
所述中央控制芯片将接收的固件模块发送给所述上位机；
所述上位机将接收的固件模块与预存的完好的固件模块进行对比，若不一致则将预存的完好的固件模块发送给所述中央控制芯片；
所述中央控制芯片将接收的完好的固件模块发送给所述硬盘数据接口；
所述硬盘数据接口将所述完好的固件模块写入所述硬盘。
进一步，所述上位机还向所述中央控制芯片发送数据读取指令；
所述中央控制芯片将所述数据读取指令发送给所述硬盘数据接口；
所述硬盘数据接口根据所述数据读取指令读取所述硬盘中的多个扇区的数据，并将读取的数据发送给所述中央控制芯片；
所述中央控制芯片将接收到的数据发送给所述上位机。
进一步，所述硬盘数据接口还将读取每一个扇区的读取时间发送给所述中央控制芯片；
所述中央控制芯片将接收到的读取时间与预存的时间阈值进行对比，若读取时间大于预存的时间阈值，则向所述硬盘数据接口发送跳转指令；
所述硬盘数据接口根据接收的所述跳转指令读取下一个扇区的数据。
进一步，所述硬盘数据接口还检测到硬盘无响应时向所述中央控制芯片发送硬盘无响应信号；
所述中央控制芯片根据所述硬盘无响应信号向所述硬盘电源控制器发送断电指令；
所述硬盘电源控制器根据所述断电指令断开所述硬盘与所述上位机之间的连接；
所述中央控制芯片间隔预定时间后向所述硬盘电源控制器发送上电指令；
所述硬盘电源控制器根据所述上电指令接通所述硬盘与所述上位机之间的连接。
本发明实施例提供的硬盘固件修复系统，与现有技术相比，该硬盘固件修复系统与硬盘连接后，通过中央控制芯片控制硬盘数据接口读取硬盘内的固件模块，并将读取的固件模块发送给上位机，由上位机将固件模块与预存的完好的固件模块进行对比，若读取的固件模块与预存的完好的固件模块不一致，表明读取的固件模块已经损坏，则上位机将完好的固件模块发送给中央控制芯片，并由硬盘数据接口写入硬盘中，从而避免固件损坏而导致硬盘无法被上位机识别。即该硬盘固件修复系统可以识别并修复损坏后的硬盘。
附图说明
图1示出了本发明实施例的硬盘固件修复系统的结构示意图；
图2示出了本发明实施例的硬盘固件修复方法的流程图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
实施例1
如图1所示为本实施例提供的一种硬盘固件修复系统，包括中央控制芯片105、硬盘数据接口106和上位机103；
所述上位机103与所述中央控制芯片105连接，用于向所述中央控制芯片105发送固件读取指令；所述上位机103还用于将接收的固件模块与预存的完好的固件模块进行对比，若不一致则将预存的完好的固件模块发送给所述中央控制芯片105；
所述中央控制芯片105通过所述硬盘数据接口106与硬盘101连接；所述中央控制芯片105用于将所述固件读取指令发送给所述硬盘数据接口106；所述中央控制芯片105还用于将接收的固件模块发送给所述上位机103；所述中央控制芯片还用于将接收的完好的固件模块发送给所述硬盘数据接口；
所述硬盘数据接口106根据所述固件读取指令读取所述硬盘101中的固件模块，并将读取的固件模块发送给所述中央控制芯片105；所述硬盘数据接口106还用于将所述完好的固件模块写入所述硬盘101。
本发明实施例提供的硬盘固件修复系统，与现有技术相比，该硬盘固件修复系统与硬盘连接后，通过中央控制芯片控制硬盘数据接口读取硬盘内的固件模块，并将读取的固件模块发送给上位机，由上位机将固件模块与预存的完好的固件模块进行对比，若读取的固件模块与预存的完好的固件模块不一致，表明读取的固件模块已经损坏，则上位机将完好的固件模块发送给中央控制芯片，并由硬盘数据接口写入硬盘中，从而避免固件损坏而导致硬盘无法被上位机识别。即该硬盘固件修复系统可以识别并修复损坏后的硬盘。另外，上位机识别出损坏的固件模块后，还可以对损坏的固件模块进行修复，然后将修复后的固件模块发送给中央控制芯片，并写入硬盘。即上位机既可以直接将完好的固件模块写入硬盘，还可以将损坏的固件模块修复后再写入硬盘。
优选地，所述上位机103还用于向所述中央控制芯片105发送数据读取指令；
所述中央控制芯片105还用于将所述数据读取指令发送给所述硬盘数据接口106；所述中央控制芯片105还用于将接收到的数据发送给所述上位机103；
所述硬盘数据接口106根据所述数据读取指令读取所述硬盘101中的多个扇区的数据，并将读取的数据发送给所述中央控制芯片105。
即该硬盘固件修复系统除了可以找出固件损坏的位置并进行修复外，还可以进一步提取硬盘中的数据，避免损坏后的硬盘中的数据无法获取而丢失数据。
优选地，除了固件模块的损坏外，硬盘的扇区可能被损坏，若扇区被损坏，则现有技术将无法通过该扇区去读取后续扇区的数据，因此，所述硬盘数据接口106还用于将读取每一个扇区的读取时间发送给所述中央控制芯片105；所述硬盘数据接口106还用于根据接收的所述跳转指令读取下一个扇区的数据；
所述中央控制芯片将接收到的读取时间与预存的时间阈值进行对比，若读取时间大于预存的时间阈值，则向所述硬盘数据接口发送跳转指令。
即对于一个扇区的读取时间大于预存的时间阈值，则中央控制芯片判断该扇区为损坏扇区。对于损坏扇区，中央控制芯片得到跳转指令，并将该跳转指令发送给硬盘数据接口，硬盘数据接口根据该跳转指令跳转到下一个扇区并读取下一个扇区的数据。其中，硬盘数据接口对硬盘每一个扇区的读取采用依次读取的方式进行，即读取一个扇区则将该扇区的数据及读取时间发送给中央控制芯片，若遇到损坏扇区，则只发送读取时间，待中央控制芯片发送跳转指令后，硬盘数据接口跳过该损坏扇区，从后一个扇区继续读取数据。
进一步，该硬盘固件修复系统还包括硬盘电源控制器102；
所述硬盘电源控制器102的输入端、输出端通过硬盘电源线分别与所述上位机103和硬盘101连接；所述硬盘电源控制器102的控制端与所述中央控制芯片105连接；所述硬盘电源控制器102用于接收所述中央控制芯片105发送的上电指令或断电指令接通或断开所述硬盘101与所述上位机103之间的连接。
其中读取硬盘之前，硬盘可以直接由上位机供电。然而，为了控制硬盘的供电状态，使硬盘能根据修复的情况断开电源或连接电源。对于硬盘与该硬盘固件修复系统连接后，硬盘电源控制器接收中央控制芯片发送的上电指令，根据该上电指令控制硬盘与上位机之间的电路连接。硬盘上电之后，硬盘与硬盘数据接口之间的数据通路建立完毕。
优选地，所述硬盘数据接口还用于检测到硬盘无响应时向所述中央控制芯片发送硬盘无响应信号；
所述中央控制芯片还用于根据所述硬盘无响应信号向所述硬盘电源控制器发送断电指令，并间隔预定时间后向所述硬盘电源控制器发送上电指令。
即在数据提取过程中出现硬盘长时间无响应的情况，则中央控制芯片向硬盘电源控制器发出断电指令，间隔3-5秒后再发出上电指令对硬盘进行硬件重置，从而保证硬盘数据提取的连续性以及工作效果，此过程可称作硬盘的重启过程。
优选地，所述上位机103与所述中央控制芯片105通过PCI-E接口104连接。具体地，PCI-E接口104与上位机103的PCI-E插槽配合，从而实现上位机与中央控制芯片之间的数据通路。
实施例2
上述实施例的硬盘固件修复系统使用时，首先需要建立硬盘与本发明之间的数据通路，该步骤包括：
首先，连接PCI-E接口与上位机的PCI-E插槽，将硬盘电源控制器的输入端连接至上位机的机箱电源接口；然后，分别将硬盘电源控制器、硬盘数据接口通过硬盘电源线、数据线连接至硬盘的电源与数据接口，从而完成本实施例的硬盘固件修复系统与待测硬盘间的物理连接；然后在上位机的控制下，通过PCI-E接口向中央控制芯片发送硬盘上电指令，通过硬盘电源控制器完成对硬盘的上电操作，硬盘正常上电后，数据通路建立完毕。
接下来即可通过本实施例的硬盘固件修复系统对硬盘进行固件修复或数据提取等操作，步骤包括：
首先，上位机将固件修复或数据提取等指令转发给设备驱动程序，经由驱动程序通过PCI-E接口转发至中央控制芯片，再由中央控制芯片根据具体指令来完成对硬盘数据接口或硬盘电源控制器的操控，从而最终完成相应的指令。所有操作都结束之后，用户需要通过上位机来为硬盘执行断电操作，切断硬盘电源后，拔除硬盘接口上的电源线和数据线。
本实施例的硬盘固件修复系统解决了现有技术中由于硬盘固件损坏或硬盘坏道等造成的硬盘无法被计算机主板识别而难以进行故障维修或数据提取的问题，而通过本实施例的硬盘固件修复系统的控制，可以跳过硬盘中存在的各类故障，读取硬盘中尚未损坏的数据，可有效避免由于固件损坏、硬盘坏道等原因造成的硬盘无法识别或电脑死机等问题，提高了硬盘固件修复的成功率以及数据提取效率。
本实施例的硬盘固件修复系统中各个部分的连接关系如下所述：
所述PCI-E接口分别与所述中央控制芯片、所述上位机连接；所述硬盘电源控制器的输入、输出端通过硬盘电源线分别连接到所述上位机和所述硬盘，控制端连接到所述中央控制芯片；所述硬盘数据接口的控制端连接到所述中央控制芯片，数据收发端采用硬盘数据线连接到硬盘。
其中硬盘电源控制器的功能是根据中央控制芯片发出的电源控制信号来完成对硬盘的上电、断电操作；硬盘数据接口的功能是根据中央控制芯片发出的数据读取信号来提取指定位置的数据，如果在提取过程中遇到硬盘坏道、固件损坏等数据无法正常读出的情况，则在中央控制芯片的控制下跳过该区域，从而保证数据提取的连续性与工作效率。
让本实施例的硬盘固件修复系统修复硬盘中损坏的固件，其操作过程如下：
首先，由中央控制芯片发出硬盘上电指令，硬盘正常上电后，通过硬盘数据接口读取硬盘中的固件模块，通过PCI-E接口传输至上位机；上位机对读取到的固件模块进行自动修复或找一个型号匹配的完好的固件模块，再将修复过的固件模块或用来替换的完好的固件模块通过PCI-E接口从上位机传送至中央控制芯片，并在中央控制芯片的控制下通过硬盘数据接口写回到故障硬盘中，写回操作完成后，通过硬盘电源控制器切断硬盘电源，而后重新上电，使故障硬盘加载新的固件模块，从而实现对硬盘的损坏固件的修复操作。
让本实施例的硬盘固件修复系统提取硬盘中的数据，其操作过程如下：
首先，由中央控制芯片发出硬盘上电指令，硬盘正常上电后，通过硬盘数据接口读取硬盘中指定位置的数据，并通过PCI-E接口传输至上位机；如果在数据提取过程中遇到硬盘坏道等无法正常读取数据的情况，则中央控制芯片向硬盘数据接口发出跳过坏道的指令转而读取下一位置中保存完好的数据；如果在数据提取过程中出现硬盘长时间无响应的情况，则中央控制芯片向硬盘电源控制器发出断电指令，间隔3～5秒后再发出上电指令对硬盘进行硬件重置，从而保证硬盘数据提取的连续性以及工作效率。
实施例3
如图2所示，本实施例提供一种使用上述的硬盘固件修复系统的硬盘固件修复方法，包括如下步骤：
201，所述上位机向所述中央控制芯片发送固件读取指令；
202，所述中央控制芯片将所述固件读取指令发送给所述硬盘数据接口；
203，所述硬盘数据接口根据所述固件读取指令读取所述硬盘中的固件模块，并将读取的固件模块发送给所述中央控制芯片；
204，所述中央控制芯片将接收的固件模块发送给所述上位机；
205，所述上位机将接收的固件模块与预存的完好的固件模块进行对比，若不一致则将预存的完好的固件模块发送给所述中央控制芯片；
206，所述中央控制芯片将接收的完好的固件模块发送给所述硬盘数据接口；
207，所述硬盘数据接口将所述完好的固件模块写入所述硬盘。
进一步，所述上位机还向所述中央控制芯片发送数据读取指令；
所述中央控制芯片将所述数据读取指令发送给所述硬盘数据接口；
所述硬盘数据接口根据所述数据读取指令读取所述硬盘中的多个扇区的数据，并将读取的数据发送给所述中央控制芯片；
所述中央控制芯片将接收到的数据发送给所述上位机。
进一步，所述硬盘数据接口还将读取每一个扇区的读取时间发送给所述中央控制芯片；
所述中央控制芯片将接收到的读取时间与预存的时间阈值进行对比，若读取时间大于预存的时间阈值，则向所述硬盘数据接口发送跳转指令；
所述硬盘数据接口根据接收的所述跳转指令读取下一个扇区的数据。
进一步，所述硬盘数据接口还检测到硬盘无响应时向所述中央控制芯片发送硬盘无响应信号；
所述中央控制芯片根据所述硬盘无响应信号向所述硬盘电源控制器发送断电指令；
所述硬盘电源控制器根据所述断电指令断开所述硬盘与所述上位机之间的连接；
所述中央控制芯片间隔预定时间后向所述硬盘电源控制器发送上电指令；
所述硬盘电源控制器根据所述上电指令接通所述硬盘与所述上位机之间的连接。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种硬盘固件修复系统，其特征在于，包括中央控制芯片、硬盘数据接口和上位机；
所述上位机与所述中央控制芯片连接，用于向所述中央控制芯片发送固件读取指令；所述上位机还用于将接收的固件模块与预存的完好的固件模块进行对比，若不一致则将预存的完好的固件模块发送给所述中央控制芯片；
所述中央控制芯片通过所述硬盘数据接口与硬盘连接；所述中央控制芯片用于将所述固件读取指令发送给所述硬盘数据接口；所述中央控制芯片还用于将接收的固件模块发送给所述上位机；所述中央控制芯片还用于将接收的完好的固件模块发送给所述硬盘数据接口；
所述硬盘数据接口根据所述固件读取指令读取所述硬盘中的固件模块，并将读取的固件模块发送给所述中央控制芯片；所述硬盘数据接口还用于将所述完好的固件模块写入所述硬盘。
2.根据权利要求1所述的硬盘固件修复系统，其特征在于，所述上位机还用于向所述中央控制芯片发送数据读取指令；
所述中央控制芯片还用于将所述数据读取指令发送给所述硬盘数据接口；所述中央控制芯片还用于将接收到的数据发送给所述上位机；
所述硬盘数据接口根据所述数据读取指令读取所述硬盘中的多个扇区的数据，并将读取的数据发送给所述中央控制芯片。
3.根据权利要求2所述的硬盘固件修复系统，其特征在于，所述硬盘数据接口还用于将读取每一个扇区的读取时间发送给所述中央控制芯片；所述硬盘数据接口还用于根据接收的跳转指令读取下一个扇区的数据；
所述中央控制芯片将接收到的读取时间与预存的时间阈值进行对比，若读取时间大于预存的时间阈值，则向所述硬盘数据接口发送跳转指令。
4.根据权利要求3所述的硬盘固件修复系统，其特征在于，还包括硬盘电源控制器；
所述硬盘电源控制器的输入端、输出端通过硬盘电源线分别与所述上位机和硬盘连接；所述硬盘电源控制器的控制端与所述中央控制芯片连接；所述硬盘电源控制器用于接收所述中央控制芯片发送的上电指令或断电指令接通或断开所述硬盘与所述上位机之间的连接。
5.根据权利要求4所述的硬盘固件修复系统，其特征在于，所述硬盘数据接口还用于检测到硬盘无响应时向所述中央控制芯片发送硬盘无响应信号；
所述中央控制芯片还用于根据所述硬盘无响应信号向所述硬盘电源控制器发送断电指令，并间隔预定时间后向所述硬盘电源控制器发送上电指令。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的硬盘固件修复系统，其特征在于，所述上位机与所述中央控制芯片通过PCI-E接口连接。
7.一种使用如权利要求1-6中任一项所述的硬盘固件修复系统的硬盘固件修复方法，其特征在于，包括如下步骤：
所述上位机向所述中央控制芯片发送固件读取指令；
所述中央控制芯片将所述固件读取指令发送给所述硬盘数据接口；
所述硬盘数据接口根据所述固件读取指令读取所述硬盘中的固件模块，并将读取的固件模块发送给所述中央控制芯片；
所述中央控制芯片将接收的固件模块发送给所述上位机；
所述上位机将接收的固件模块与预存的完好的固件模块进行对比，若不一致则将预存的完好的固件模块发送给所述中央控制芯片；
所述中央控制芯片将接收的完好的固件模块发送给所述硬盘数据接口；
所述硬盘数据接口将所述完好的固件模块写入所述硬盘。
8.根据权利要求7所述的硬盘固件修复方法，其特征在于，所述上位机还向所述中央控制芯片发送数据读取指令；
所述中央控制芯片将所述数据读取指令发送给所述硬盘数据接口；
所述硬盘数据接口根据所述数据读取指令读取所述硬盘中的多个扇区的数据，并将读取的数据发送给所述中央控制芯片；
所述中央控制芯片将接收到的数据发送给所述上位机。
9.根据权利要求8所述的硬盘固件修复方法，其特征在于，所述硬盘数据接口还将读取每一个扇区的读取时间发送给所述中央控制芯片；
所述中央控制芯片将接收到的读取时间与预存的时间阈值进行对比，若读取时间大于预存的时间阈值，则向所述硬盘数据接口发送跳转指令；
所述硬盘数据接口根据接收的所述跳转指令读取下一个扇区的数据。
10.根据权利要求9所述的硬盘固件修复方法，其特征在于，所述硬盘数据接口还检测到硬盘无响应时向所述中央控制芯片发送硬盘无响应信号；
所述中央控制芯片根据所述硬盘无响应信号向所述硬盘电源控制器发送断电指令；
所述硬盘电源控制器根据所述断电指令断开所述硬盘与所述上位机之间的连接；
所述中央控制芯片间隔预定时间后向所述硬盘电源控制器发送上电指令；
所述硬盘电源控制器根据所述上电指令接通所述硬盘与所述上位机之间的连接。
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