Reklama

Wyobraź sobie: cierpiałeś utrata mocy Skutki przerwy w zasilaniu mogą mieć wpływ na komputerCzy odłączasz komputer podczas silnych burz? Jeśli nie, możesz zacząć. Czytaj więcej w twojej okolicy, gdy komputer był włączony. Po przywróceniu zasilania uruchamiasz komputer tylko po to, aby stwierdzić, że system Windows automatycznie uruchomił funkcję automatycznego uruchamiania na dysku twardym i informuje, że masz złe sektory na dysku.

Co to za złe sektory? Czy to znak twój napęd będzie gryźć kurz 5 oznak awarii dysku twardego (i co robić)Ponieważ większość ludzi ma obecnie laptopy i zewnętrzne dyski twarde, które są dość przeciągane, realistyczny czas życia dysku twardego wynosi prawdopodobnie około 3-5 lat. To jest niezwykle ... Czytaj więcej ? Czy sektory te można naprawić? Odpowiedzi na te pytania i więcej znajdziesz w tym dwuczęściowym artykule.

Pierwsza część dotyczy sprzętowych aspektów problemu, a druga dotyczy oprogramowania, w tym systemu operacyjnego, narzędzi producenta i narzędzi innych firm.

instagram viewer

Co to są sektory?

Terminologia dotycząca dysków twardych pochodzi od napędów mechanicznych, a nasza dyskusja korzysta z nieco historycznego tła.

Układ fizyczny

Mechaniczny dysk twardy składa się z jednego lub więcej aluminium lub szkła i ceramiki talerze pokryty materiałem magnetycznym zawierającym kobalt, czasem platyną i niklem. Każda strona ma koncentryczne pierścienie, w których przechowywane będą dane o nazwie utwory. Stos torów na wszystkich talerzach nazywa się a cylinder. Na koniec każda ścieżka jest podzielona na tzw. Łuki sektory.

Każdy talerz ma dwie strony z powiązaną głowicą odczytu / zapisu przymocowaną do zespołu stosu głowic (HSA), który porusza się po dysku za pośrednictwem mechanizmu uruchamiającego. Kiedy talerze się obracają, tworzy „poduszkę” powietrza, dzięki czemu głowy unosi się w odległości od 5 do 10 nanometrów od talerz tak idealnie, że nie ma kontaktu między powierzchnią magnetyczną talerzy a odczytem / zapisem głowy Starsze dyski mogą mieć wysokość swobodną do 100 nanometrów. Aby wyobrazić sobie skalę, arkusz papieru ma grubość około 75 000 nanometrów.

struktura dysku

Każdy napęd ma ograniczone ścieżki systemowe, które nie są dostępne dla użytkownika. Kontroler napędu przechowuje informacje o napędzie w tym obszarze, w tym zarówno listy uszkodzonych sektorów, jak i sektory zapasowe, które są używane podczas ponownego mapowania. Niektóre napędy mogą mieć wolne sektory umieszczone na końcu każdej ścieżki.

Adresowanie

Każdy sektor na dysku jest indywidualnie adresowalny, co pierwotnie zostało zrobione przez odniesienie do cylindra, głowicy i sektora (CHS), w którym przechowywane są wymagane dane. Kiedy dysk twardy był zainstalowany w komputerze, trzeba go zmienić Ustawienia BIOS Odkryj swój system BIOS i dowiedz się, jak go w pełni wykorzystaćCo to do cholery jest BIOS? Czy to naprawdę tak ważne, aby wiedzieć? Myślimy tak i na szczęście jest to dość łatwe. Pozwól nam Cię przedstawić. Czytaj więcej aby poinformować go o liczbie cylindrów, głowic i sektorów na ścieżkę na dysku. Te ustawienia są znane jako geometria napędu.

Później kontroler został przeniesiony z karty dodatkowej przymocowanej do płyty głównej do samego napędu. Jedną z rzeczy, które to pozwoliło, było przełożenie logicznej geometrii napędu na inną geometrię fizyczną. Dwa powody, dla których stało się to ważne, to fakt, że umożliwił obejście ograniczeń adresowych CHS i pozwolił na strefowe nagrywanie bitów (ZBR).

bios-chs-drive-settings

Patrząc na schemat układu napędu, sektory na zewnętrznej krawędzi napędu są dłuższe niż sektory bliżej wrzeciona. Przy stałej gęstości zapisu oznacza to, że wzdłuż zewnętrznej krawędzi dysku marnuje się miejsce, które w ogóle nie było używane do przechowywania danych. W przypadku ZBR grupy ścieżek miałyby ten sam układ, a strefy bliższe zewnętrznej krawędzi miałyby więcej sektorów na ścieżkę, więc jest mniej zmarnowanego miejsca i więcej danych jest zapisywanych na talerz, przy zachowaniu tej samej gęstości zapisu.

Aby działał z ówczesną wersją systemu BIOS, kontroler dysku musiałby tłumaczyć logiczna geometria napędu wprowadzona w BIOS-ie do fizycznej geometrii napędu była naprawdę za pomocą.

Na współczesnych dyskach adresowanie odbywa się za pomocą Logical Block Addressing (LBA), który jest tylko zerowym indeksem całkowitym rozpoczynającym się na pierwszym cylindrze, pierwszej głowicy, pierwszym sektorze i przemieszczaniu się sektor po sektorze, głowica po głowicy, cylinder po cylindrze do końca napęd.

Chociaż dzisiaj Dyski SSD Jak działają dyski półprzewodnikowe?W tym artykule dowiesz się dokładnie, czym są dyski SSD, w jaki sposób dyski SSD faktycznie działają i działają, dlaczego dyski SSD są tak przydatne, a także jedną z głównych wad dysków SSD. Czytaj więcej (SSD) nie mają fizycznego układu zdalnie podobnego do tego, nadal używają tych samych interfejsów i schematu adresowania LBA.

Układ sektorowy

Każdy sektor ma również określony układ. Zawiera preambułę, dane i kod korekcji błędów (ECC).

Preambuła zawiera informacje wykorzystywane przez kontroler dysku, w tym odstęp między sektorami, bity synchronizacji i wyrównanie taktowania oraz znak adresu (numer sektora, lokalizacja i status).

Diagram af

Dane to dane użytkownika przechowywane w sektorze. Do niedawna większość dysków zapisywała 512 bajtów danych na sektor. Od 2010 roku większość dysków jest Napędy 4K Advanced Format (AF) które używają wielkości sektora 4096 bajtów. Niektóre systemy operacyjne, takie jak Windows Vista i 7, wymagają specjalnych sterowników i zaktualizowanych narzędzi zastosowanych jako poprawka za pośrednictwem Windows Update, aby móc obsługiwać te dyski jako urządzenia rozruchowe. Ta poprawka jest częścią dodatku Service Pack 1 dla systemu Windows 7, a wiele napędów AF jest wyposażonych w sterowniki umożliwiające ich używanie w systemie Windows XP.

ECC jest matematycznie wyprowadzonym kodem opartym na danych przechowywanych w sektorze, który jest używany przez dysk kontroler w celu wykrycia problemu z danymi i umożliwia odtworzenie oryginalnych danych. Liczba bitów, które można skorygować, jest ograniczona w zależności od konkretnego algorytmu użytego do wygenerowania ECC, który różni się w zależności od producenta, a nawet może różnić się w przypadku napędów tej samej firmy.

Co to są złe sektory?

Zły sektor to taki, którego nie można wiarygodnie odczytać ani napisać. Są dwa powody, dla których może się to zdarzyć. Pierwszym z nich jest fizyczne uszkodzenie nośnika zapisu lub inne problemy powodujące nieusuwalne błędy odczytu, które mogą być wynikiem produkcji wady, zużycie magnetyczne, komórka pamięci flash SSD mogła się zużyć lub głowice odczytu / zapisu zetknęły się z talerzem uszkadzając magnes Powłoka.

HDD-wewnętrzne

Wszystkie dyski są prawie w całości dostarczane z uszkodzonymi sektorami. Dawni użytkownicy mogą pamiętać dni wchodzenia do złych sektorów, które producent umieścił na dysku w niskopoziomowe narzędzie do formatowania, zanim będzie można podzielić dysk na partycje i sformatować go przy użyciu natywnego systemu operacyjnego przybory.

Formatowanie niskiego poziomu i konsekwentne oznaczanie złych lub marginalnych sektorów jest teraz wykonywane w fabryce pod koniec procesu produkcyjnego, więc użytkownik nie musi się już o to martwić. Lokalizacje tych sektorów są przechowywane na pierwszej z dwóch list uszkodzonych sektorów na dysku - P-LIST lub głównej liście wad. Elektronika dysku twardego automatycznie ignoruje sektory z tej listy i nie spowalnia dostępu do dysku.

Z czasem inne sektory mogą zacząć wykazywać problemy. Może to być spowodowane wypadkiem głowy, zużyciem magnetycznym i innymi problemami. Ten drugi rodzaj błędu jest powszechnie nazywany błędem miękkim, ponieważ przynajmniej na początkowych etapach błędy można poprawić za pomocą mechanizmów CRC i ECC.

Gdy błędy w tych sektorach stają się niemożliwe do naprawienia lub są zbyt niestabilne, są one dodawane do listy G-LIST lub listy rozwijanych wad. Zostaną one automatycznie przypisane do wolnych sektorów na dysku. Jeśli na dysku są wolne sektory na tej samej ścieżce, zostaną one użyte w pierwszej kolejności przed mapowaniem na sektor na innej ścieżce. Dostęp do mapowanych sektorów spowalnia napęd, a prędkość nadal spada wraz ze wzrostem G-LIST.

W jaki sposób sektory są oznaczane jako „złe”?

Aby zapobiec utracie danych, kontroler dysku twardego szuka problemów podczas normalnej pracy. W rzeczywistości kontroler dysku wykona większość pracy za kulisami i nigdy nawet nie poinformuje systemu operacyjnego o tym, że wydarzyło się coś nieoczekiwanego.

Pamiętasz kod korygujący błędy znajdujący się w każdym sektorze? Gdy dysk odczytuje dane sektora, ponownie oblicza ECC i porównuje je z ECC przechowywanymi w sektorze. Jeśli się nie zgadzają, spróbuje użyć ECC do odtworzenia uszkodzone dane Co to jest uszkodzenie danych? Jak naprawić uszkodzony dysk twardyUszkodzenie danych może zniszczyć dane na dysku twardym, dlatego mądrze jest zachować kopie zapasowe. Za późno? Dowiedz się, jak naprawić dysk twardy. Czytaj więcej . Jeśli błąd jest niewielki i można go poprawić, to po prostu dostarcza poprawione dane i inkrementuje licznik 195 technologii samokontroli, analizy i raportowania (SMART) (ECC sprzętu Korekta). Jeśli nie będzie w stanie skorygować błędu, będzie zwiększać licznik SMART 198 (Licznik sektorów niepoprawialnych offline) i licznik 197 (Licznik bieżących sektorów oczekujących) aż do próby zapisu w tym sektorze.

Jakie są złe sektory i jak je naprawić? [Część 1] problem z dyskiem twardym

Złe sektory nie są ponownie przydzielane, dopóki nie zostanie podjęta próba zapisu do sektora w celu zachowania możliwości odzyskiwanie danych Co to jest odzyskiwanie danych i jak działa?Jeśli kiedykolwiek doświadczyłeś poważnej utraty danych, prawdopodobnie zastanawiałeś się nad odzyskiwaniem danych - jak to działa? Czytaj więcej innymi metodami. Po próbie zapisu w złym sektorze kontroler przydzieli nowy pusty sektor z rezerwowej puli w celu zastąpienia uszkodzonego sektora, flaga defektu jest aktualizowana, aby wskazać, że sektor został ponownie przydzielony, a G-LIST jest aktualizowany. Wszelkie dane w pierwotnym sektorze mogą zostać utracone, jeśli ostatnia próba odczytu danych zakończy się niepowodzeniem. Dlatego wszelkie zaawansowane próby odzyskiwania musi być napisane przed napisaniem do podejrzewanego złego sektora.

Ruszamy się do przodu

Teraz, gdy zajrzeliśmy do środka, aby zobaczyć, co dzieje się za kurtyną, masz wystarczające tło, aby lepiej zrozumieć, jak będzie działał system operacyjny i inne oprogramowanie to.

W części drugiej przyjrzymy się narzędziom dostarczonym przez system operacyjny, producentów dysków twardych i firmy zewnętrzne, których możesz użyć do diagnozowania i radzenia sobie ze złymi sektorami. Przyjrzymy się również narzędziom używanym do monitorowania ogólnego stanu dysku. Dzięki rozsądnemu użyciu tych narzędzi łatwo zobaczysz, czy uszkodzone sektory zapowiadają nieuchronną awarię dysku lub czy jest bardziej prawdopodobne, że pozostanie Ci wiele lat z ukochanymi danymi.

Źródło zdjęcia: Schemat AF (CC przez 3,0) autorstwa Dougolsena, Twardy dysk (CC do 2,0) autorstwa Williama Warby'ego

Bruce bawi się elektroniką od lat 70., komputerami od wczesnych lat 80. i dokładnie odpowiada na pytania dotyczące technologii, z których nie korzystał ani nie widział przez cały czas. Drażni się także próbą gry na gitarze.