H2testw -- by Harald Bögeholz / c't Magazin für Computertechnik Integritätstest für USB-Sticks und andere Datenträger Version 1.4, Copyright (C) 2008 Heise Zeitschriften Verlag GmbH & Co. KG ======================================================================== H2testw wurde entwickelt, um USB-Sticks auf einwandfreie Funktion zu testen. Es eignet sich aber auch für beliebige andere Datenträger wie Speicherkarten, interne und externe Festplatten und sogar Netzwerklaufwerke. Die Exe-Datei H2testw.exe ist ohne Installation direkt lauffähig. Das Programm wurde entwickelt für Windows XP und Vista; unter Windows 2000 sollte es auch funktionieren, wurde jedoch nicht getestet. Windows 9x/ME wird nicht unterstützt; als Alternative bietet sich das ältere Kommandozeilenprogramm H2test an. Das Funktionsprinzip von H2testw ist einfach: Es füllt den gewählten Speicherort mit Testdateien, liest diese anschließend wieder ein und überprüft, ob die gelesenen Daten mit den ursprünglich geschriebenen übereinstimmen. H2testw überschreibt oder löscht grundsätzlich keine bestehenden Dateien. Es greift nicht tief ins System ein, sondern legt als gewöhnliches Anwendungsprogramm Dateien an; Administratorrechte sind daher nicht erforderlich. Wenn die Hardware korrekt arbeitet, wird H2testw also keine bestehenden Daten gefährden. ABER: _Wenn_ ein Hardwarefehler vorliegt, dann kann H2testw diesen zum Vorschein bringen und dadurch eventuell auch bestehende Daten beschädigen. Daher der Rat: WENN SIE EINEN USB-STICK ODER SONSTIGEN DATENTRÄGER IM VERDACHT HABEN, NICHT RICHTIG ZU ARBEITEN, LEEREN SIE IHN ZUNÄCHST UND TESTEN IHN DANN VOLLSTÄNDIG MIT H2TESTW. Nur wenn ein Datenträger leer ist, kann H2testw ihn vollständig testen. Für reproduzierbare Ergebnisse empfehlen wir, den Datenträger frisch zu formatieren (Schnellformatierung genügt) und dann zu testen. H2testw schreibt an den gewählten Speicherort jeweils bis zu 1 GByte große Dateien mit den fortlaufenden Namen 1.h2w, 2.h2w, 3.h2w usw. Wenn am Zielort bereits ein gültig aussehender Satz solcher Dateien vorliegt, bietet H2testw an, diese zu prüfen; existieren irgendwelche anderen Dateien mit Namen *.h2w, verweigert es die Arbeit. Löschen Sie in diesem Falle alle Dateien *.h2w und drücken Sie den Knopf "Aktualisieren". Nach getaner Arbeit bleiben die Testdateien auf dem Datenträger liegen. Sie können sie nach Belieben löschen oder -- im Falle eines USB-Sticks zum Beispiel an einem anderen Rechner -- nochmals überprüfen. Die Checkbox "Prüfen als Dauertest" versetzt H2testw in eine Endlosschleife, in der es die Testdateien immer wieder einliest und überprüft, bis ein Fehler auftritt. Diese Option ist dafür gedacht, sporadisch auftretende Übertragungsfehler zu entdecken. Eine Anmerkung zur Restzeitschätzung: Bei intakten Flash-Speichermedien sollte die Schätzung sehr genau stimmen, weil die Datenrate konstant ist. Bei defekten Flash-Medien haben wir starke Einbrüche in der Übertragungsrate beobachtet, die dazu führen, dass die Schätzung ständig nach oben korrigiert wird. Festplatten erzielen grundsätzlich im Innenbereich eine niedrigere Datenrate als außen, daher ist die Schätzung prinzipbedingt ungenau. Bei Fragen oder Anregungen zu H2testw wenden Sie sich bitte per E-Mail an Harald Bögeholz <hwb@heise.de> (in Deutsch oder Englisch). Was tun im Fehlerfall? ---------------------- Wenn H2testw beim Überprüfen Datenfehler meldet, dann heißt das, dass das Speichermedium nicht alle Daten so zurückgeliefert hat, wie sie geschrieben wurden. Wahrscheinlich handelt es sich um ein defektes Speichermedium, es kommen aber auch andere Fehlerquellen in Betracht. Sie sollten daher im Fehlerfalle den Test wiederholen und dabei Folgendes beachten: * Medium nach Möglichkeit frisch formatieren * Keine USB-Verlängerungskabel oder USB-Hubs verwenden * USB- oder FireWire-Geräte versuchsweise an einem anderen Anschluss testen (manchmal sind die USB-Ports an der ATX-Blende besser als die Front-Anschlüsse). * Bei externen Platten auch mal ein anderes Kabel probieren, falls möglich. Ausgabe im Fehlerfall --------------------- Wenn beim Überprüfen Fehler auftreten, schlüsselt H2testw die Anzahl der fehlerhaften Sektoren auf in * solche, die durch andere überschrieben wurden (siehe oben unter Adressierungsfehler), * solche, die nur leicht verfälscht wurden (weniger als 8 abweichende Bits pro Sektor) * komplett fehlerhafte bzw. stärker verfälschte ("Datenmüll"). Im Falle überschriebener Sektoren versucht H2testw herauszufinden, wie viel Speicher in dem betroffenen Bereich real vorhanden ist und weist diese Datenmenge als "mehrfach genutzt" aus (ohne Gewähr!). Für den ersten gefundenen Fehler gibt das Programm schließlich den Offset innerhalb des Datenbestands, den dort erwarteten (Soll) und den tatsächlich vorgefundenen Wert (Ist) aus. Tipp: Der Text der Fehlermeldung lässt sich markieren und mit Kopieren und Einfügen zum Beispiel in eine E-Mail übernehmen. Typische Fehlerbilder --------------------- Die Testdaten von H2testw sind so konstruiert, dass man typische Fehler voneinander unterscheiden kann. Sie fallen in drei Kategorien: * Adressierungsfehler: Beim Schreiben eines Sektors landet der Inhalt nicht an der gewünschten Adresse, sondern an einer anderen, überschreibt also einen anderen Sektor. Dieser Fehler tritt bei einigen manipulierten USB-Sticks auf. Weiteres prominentes Beispiel: Eine Festplatte über 128 GByte an einem Rechner, dessen BIOS und/oder Betriebssystem noch nicht die dafür nötige Adressierungsart beherrscht. Dann erfolgen alle Zugriffe modulo 128 GByte: Daten, die man an der 128-GByte-Grenze schreibt, überschreiben also wieder den Anfang der Festplatte. * Daten werden gar nicht gespeichert: Diesen Fehler haben wir im Zusammenhang mit fehlerhaften USB-Sticks beobachtet. Statt der geschriebenen Daten liefert ein Sektor beim Lesen nur Nullen oder Einsen zurück -- ein typisches Anzeichen dafür, dass auf nicht bestückten Speicher zugegriffen wurde. * Einzelne Bits werden verfälscht: Das deutet auf Übertragungsstörungen auf dem Signalweg vom Prozessor zum Speichermedium hin. Ebenfalls denkbar, aber noch nicht beobachtet: Theoretisch könnte in einem Flash-Speicher auch mal ein Bit "umkippen". Aufbau der Testdaten -------------------- H2testw schreibt und liest die Testdaten megabyteweise. Auch wenn man die Option wählt, den Datenträger ganz zu füllen, bleibt daher am Ende bis zu 1 MByte Verschnitt übrig, wobei mit 1 MByte 1048576 Byte gemeint sind (1024 KByte). Um auch mit FAT-Dateisystemen zu funktionieren, hält H2testw einen respektvollen Abstand von der 4-GByte-Grenze und fängt nach jeweils einem Gigabyte (1024 MByte) eine neue Datei an. Innerhalb einer Datei beginnt jeder 512-Byte-Sektor mit einem 64-Bit-Wort (8 Byte), in dem der Offset innerhalb der gesamten Testdaten (nicht nur innerhalb der Datei) abgelegt ist, und zwar Intel-typisch im Format Little-Endian, also niederwertiges Byte zuerst. Die Datei 1.h2w beginnt also mit der Bytefolge 00 00 00 00 00 00 00 00, der nächste Sektor mit 00 02 00 00 00 00 00 00, der nächste mit 00 04 00 00 00 00 00 00 und so weiter. Die Datei 2.h2w beginnt mit der Bytefolge 00 00 00 40 00 00 00 00 (Offset 1 GByte = 0x40000000). Der Rest eines jeden Sektors ist mit einer Pseudo-Zufallszahlenfolge aufgefüllt.
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