FAQ по жестким дискам термины, технологии изготовления, форматирование


Устройство жесткого диска

Введение.


Большинство пользователей, отвечая на вопрос, что находится в их системном блоке, помимо прочего упоминают винчестер.

Винчестер - это устройство, на котором чаще всего хранятся Ваши данные. Бытует легенда, объясняющая, почему за жесткими дисками повелось такое причудливое название. Первый жесткий диск, выпущенный в Америке в начале 70-х годов, имел емкость по 30 Мб информации на каждой рабочей поверхности. В то же время, широко известная в той же Америке магазинная винтовка О. Ф. Винчестера имела калибр - 0.30; может грохотал при своей работе первый винчестер как автомат или порохом от него пахло - не знаю, но с той поры стали называть жесткие диски винчестерами.

В процессе работы компьютера случаются сбои. Вирусы, перебои энергоснабжения, программные ошибки - все это может послужить причиной повреждения информации, хранящейся на Вашем жестком диске. Повреждение информации далеко не всегда означает ее потерю, так что полезно знать о том, как она хранится на жестком диске, ибо тогда ее можно восстановить. Тогда, например, в случае повреждения вирусом загрузочной области, вовсе не обязательно форматировать весь диск (!), а, восстановив поврежденное место, продолжить нормальную работу с сохранением всех своих бесценных данных.

Анатомия HDD. История форм-факторов HDD

Современный компьютер невозможно представить без основного носителя информации - жесткого диска. Это один из основных компонентов системы, вытеснить который не смогли никакие новомодные концепции вроде популярной несколько лет назад идеи "тонких клиентов" - бездисковых интернет-терминалов, использующих в качестве постоянного хранилища данных ресурсы всемирной сети. Наоборот, в наши дни жесткие диски все чаще находят применение в устройствах, далеких от персональных компьютеров - это и цифровые видеомагнитофоны, и бытовые mp3-плееры, mp3-автомагнитолы и так далее. Даже в, казалось бы, такой специфической области, как цифровая фотография, где одним из важнейших факторов является мобильность, только жесткий диск (например, IBM "Microdrive") способен на сегодняшний день предоставить емкость, измеряемую сотнями мегабайт. Однако в большинстве случаев термин "жесткий диск" ассоциируется с 3,5-дюймовым устройством (рис. 1). И это не удивительно, так как это самый популярный форм-фактор жестких дисков. Но его появлению и закреплению в качестве стандарта предшествовали многие события…

Bad-блоки HDD: причины и виды

Под bad-блоком понимается обычно конкретный участок диска, нормальная работа с которым не гарантируется или невозможна вовсе. На таких участках может содержаться различная информация, это могут быть данные пользователя или служебная информация (иначе называемая серво (очевидно от лат. servire или англ. serve - служить), в этом случае это чревато последствиями, тяжесть которых варьируется в очень широких пределах), хотя, конечно же, лучшим вариантом было бы отсутствие в этой области чего-либо (правда, столкнуться с бэдами в таких областях скорее не придется). Появление таких секторов может быть обусловлено разными причинами, в одном случае такие секторы можно восстановить, в другом нельзя, в одном нужно использовать одни методы лечения и переназначения в другом другие. Но сначала развеем несколько довольно распространенных мифов.

P.S.
Миф: на современных винчестерах не бывает бэдов. Это неправда, бывают. По большому счету технология та же, что и годы назад, только усовершенствованная и доработанная, но по прежнему не идеальная (впрочем, идеальная вряд ли будет создана на базе технологий магнитной записи)...

Материал взят с http://forum.webglobus.ru/

Ремонт жестких дисков
Восстановление hdd.


Неисправности и методы ремонта Hdd

Восстановление жесткого диска зависит от результатов диагностики и уровня подготовки мастера, который берется за эту работу. Жесткий диск, как самый сложный и ненадежный компонент персонального компьютера, по мнению многих, обычно ремонту не подлежит. Поспешу убедить вас в обратном. Большинство неисправностей жестких дисков являются типичными неисправностями, иногда, довольно сложно диагностируемыми, но характерными для различных моделей. При производстве некоторых моделей жестких дисков, были допущены грубейшие ошибки, в последствии приводящие к быстрому выходу накопителя из строя. Другие ошибки, при эксплуатации, допускаются пользователями, нарушающими гарантийные обязательства, что приводит к различным неполадкам компьютера и в том числе, жесткого диска. Случайно и "нечайно" жесткие диски почти на ломаются, а если это и случается, то нечайно сломанный жесткий диск, случайно может и не подлежать восстановлению. Мне приносили Hdd, который вылетел с восьмого этажа с просьбой - сохранить хотя бы mp3'шки, коллекцию которых хозяин собирал в течении пары лет. Диск выглядел как спрессованный, раскороеженный кусок металла, готовый к сдаче в металлолом. Плата с микросхемами разлетелась на несколько кусочков, гермоблок был сильно погнут и с большой вмятиной в правом верхнем углу, где находиться блок управления магнитными головками , было и так понятно, что может происходить внутри… Головки сдернутые с места и расцарапанная поверхность магнитных дисков сбившихся со своей оси, которую даже если бы и удалось запустить с помощью другой платы и другого гермоблока, ровно бы крутиться не начала. Мораль. Все можно сделать, но все можно восстановить. Но к нашему счастью не все поломки такие серьезные, конечно часть неисправностей требует специального оборудования, но в большинстве случаев можно обойтись для ремонта подручными, а еще чаще просто программными средствами.

Основные неисправности
Неисправности накопителей можно разделить на несколько категорий.


1- И самая распространенная неисправность - логическая неисправность. К ней относятся неисправности логической структуры жесткого диска, разметки, разделов и загрузочной записи. Восстанавливается с помощью специальных программ или программ от производителей.
2- Потеря служебной информации. Также очень распространенная проблема. Ремонт производиться полностью программными методами, но необходимы специальные знания и некоторое время, которое необязательно окупается.
3- Неисправность электроники диска. При мелких неполадках ( сгоревший диод, сопротивление ) возможна самостоятельная замена, при более серьезных ( микросхемы ) без специального оборудования сложновато.
4- Повреждения механики диска. Неисправность головок считывания-записи, неисправность управляющих коммутаторов находящихся внутри гермоблока, расцентровка магнитных дисков, неполадки контроллера. Самые сложные для ремонта неисправности. Большинство сложностей связано с тем, что необходимо разбирать блок жесткого диска, что чревато серьезными последствиями. Вообщем если не разбираетесь лучше не лезть. А если просто интересно, то висящий на стене разобранный винчестер, сверкая зеркальной поверхностью магнитных дисков, смотрится весьма и весьма неплохо wink

Что такое BADы на жестком диске? Бэд блоки во всех подробностях...

Когда некоторые пользователи ПК слышат слово bad, становиться не по себе. Чем же вызвана такая реакция?. То, что bad в переводе с английского означает «плохой», это ни для кого не новость, но разве из-за этого надо падать в обморок? Иногда надо, потому что в отношении компьютеров, скорее всего, речь идет о посягательстве на святое — хранилище компьютерной системы, жестком диске. Когда возникают проблемы при работе любого компонента компьютера, это всегда неприятно для пользователя, но если речь заходит о HDD и о возможной потере информации, то эти неприятности могут оказаться весьма крупными.

Bad’овая теория
Каким бы совершенным ни был винчестер (здесь и далее под винчестером подразумевается накопитель на жестких дисках, проще говоря, HDD, просьба не путать с оружием), должен вас разочаровать, bad-секторы есть на любом винте, независимо от его новизны и используемых технологий. Просто умелые изготовители знают свое дело и, как говорится, даром хлеба не едят.

Наверное, нет смысла спорить с тем, что винчестер — это самый ненадежный компонент нашего компьютера, механика остается механикой и вечно служить не может.

Наибольшую неприятность для еще трудоспособного жесткого диска представляют так называемые bad-блоки (кластер, состоящий из нескольких секторов). Чем же вызвано появление этих нежелательных гостей, которых трудолюбивый scandisk клеймит буковкой «B»? Как ни странно, но проблемы могут начаться еще до момента включения только что приобретенного устройства. С виду безобидные удары (доброжелатель нечаянно прошелся железной тачкой по сумке с диском), падения с небольшой высоты (или с большой) могут нарушить балансировку дисков, что в конце концов приведет к чрезмерному износу подшипников, и как результат, к массовому появлению bad’ов и поломке винчестера. Гораздо меньшая сила внешнего воздействия требуется для появления bad’ов во время работы диска. Головки винчестера «парят» на очень малом удалении от диска (~0.1 мкм), поэтому даже несильное постукивание приведет к гарантированной порче той области, над которой в момент удара находилась головка (также возможен обрыв самой головки). Образовавшиеся во время удара частицы способны в дальнейшем доставить немало хлопот владельцу такого жесткого диска.

Следует также упомянуть о температурном режиме работы жесткого диска. В современных настольных системах диски со скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин практически стали стандартом де-факто. Безусловно, они ощутимо более быстрые, чем их тихоходные родичи (5400 об/мин). Но не многие обладатели таких устройств задумываются о дополнительном охлаждении своей «рабочей лошадки», бесстрашно устанавливая его впритык к не менее теплообильной «писалке». Такое соседство может неблагоприятным образом сказаться на состоянии поверхностного слоя диска. Поэтому если уж совсем нет возможности оснастить диск дополнительным обдувающим элементом а-ля вентилятор, то хоть соседей по коммуналке винчестеру подбирайте без знойного характера (или вообще отселите его в отдельную квартиру с кондиционером и видом на море из окна :-)).

Это только малая часть нежелательных факторов, которые могут негативно влиять на жизнь жесткого диска. Как-нибудь о них мы поговорим более детально, но не сегодня…

Наверняка, некоторые читатели, прочитав в начале статьи о том, что все винчестеры имеют bad-блоки, настороженно потянулись за диском со свежими Нортоновскими утилитами, другой рукой накапывая себе дозу успокоительного (или наливая в граненый стакан). Ну что вы, не нужно так волноваться, для начала дочитайте эту статью до конца.

Если bad’ы есть на любом винчестере, почему же мы зачастую их не замечаем? Современный уровень индустрии не позволяет создать идеальный диск. Даже при самом тщательном наблюдении за процессом изготовления «блинов» (дисков), когда используются новейшие технологии и суперсовременное оборудование, на дисках появляются участки, где процесс записи и чтения происходит с ошибками или же не происходит вовсе. Поэтому еще при изготовлении, вернее, сразу после него, производитель тщательно тестирует диск. Эта процедура производится при помощи внутренней логики жесткого диска, без дополнительного программного обеспечения. Так как производство винчестеров является крупносерийным, естественно, данная процедура максимально автоматизирована. В результате тестирования становится доступной информация о дефектных участках, которая записывается в таблицу дефектов или дефект-лист (defect list). Последний содержит адреса участков поверхности, непригодных для дальнейшего использования (тех самых bad’ов). Так как это очень важная информация, используемая на протяжении всего срока эксплуатации винчестера, то дефект-лист на диске представлен в нескольких копиях.

После того, как процесс тестирования успешно завершен, производится переадресация секторов, в результате чего сбойные секторы пропускаются и остаются вовсе незадействованными. Поэтому на новом диске создается видимость «безгрешной» поверхности.

На современных винчестерах дефект-листов, как минимум, два, а то и больше. Один из них называется P-list (Primary list). В него заносятся адреса поврежденных участков или отдельных секторов, которые обнаружились при технологическом тестировании. Второй дефект-лист называется G-list (Grown list). В нем приводятся адреса запорченных участков, которые появились непосредственно во время эксплуатации жесткого диска. С помощью этой таблицы можно судить, каково сегодняшнее состояние поверхности диска. Если же он начал заполняться, т.е. контроллер обнаружил поврежденные участки или секторы и указал его адрес в дефект-листе, значит, процесс пошел. Правда, предугадать его интенсивность весьма не просто. Ознакомиться с содержанием этого листа не составит труда, достаточно лишь иметь специальную утилиту или же просто посмотреть показания S.M.A.R.T.’a (Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology).

В современных моделях жестких дисков представлены еще два дефект-листа — лист сервометок и временный. Как известно, сервометки были разработаны для лучшего позиционирования головок, когда плотность записи достигает такой величины, что головки не могут быстро и точно перемещаться с одной дорожки на другую. Но, как ни странно, сервометки тоже могут содержать ошибки. И для большей надежности винчестеров дефектные сервометки начали заносить в специальный, предназначенный только для них список.

Последний дефект-лист — временный, предназначенный для записи подозрительных, с точки зрения контроллера HDD, секторов. Например, если не удалось с первого раза считать или записать данные в определенный сектор, либо же время записи или чтения показалось контроллеру уж больно долгим (т.е. вышло за определенные рамки). Тогда контроллер заносит адреса «подозрительных» секторов во временный дефект-лист. Если с проблемными секторами он ничего не может сделать (ни записать, ни считать данные), то эти секторы фиксируются в G-list’е, и считаются bad’ами. Нужно сказать, что контроллер просто так не заносит секторы в дефект-лист. Он придерживается пословицы — семь раз проверь, один раз запиши в дефект-лист. И не подумайте, что контроллер такой неторопливый. А лучше представьте, какова будет емкость накопителя, если при малейшем подозрении на bad, контроллер будет отправлять адрес этого сектора в дефект-лист. Ведь когда сектор появился в любом из этих листов (кроме временного), он перестает существовать.

Что же делать, если на диске появились bad ектора?
Что же делает винчестер, когда обнаруживает bad-сектор и заносит его в G-list? По идее, жесткий диск просто не замечает такой сектор и делает вид, что его и не существовало. Но тогда емкость накопителя начала бы резко сокращаться, а доверие пользователя к накопителю и к производителю, в частности, резко ухудшилось. А так как bad’ы рано или поздно, но все равно появятся, умные производители придумали очень интересную вещь. Диск начали пополнять дополнительной резервной емкостью, которая использовалась для переадресации дефектов. Сейчас немного подробней об этой переадресации.

Каждый раз, когда на поверхности появляется bad-сектор, контроллер присваивает адресу испорченного сектора адрес сектора с резервного места. И при следующем обращении по этому адресу головки следуют к резерву и работают с переназначенным сектором. Единственным недостатком такого метода (называемого remap’ом) заключается в том, что в этом случае несколько уменьшается скорость работы винчестера. Например, жесткому диску надо прочитать данные с пяти секторов, размещенных последовательно друг за другом. Допустим, что один из этих секторов переназначенный и находится далеко от остальных четырех. Тогда вместо того, чтобы быстро выполнить считывание головки будут вынуждены «лететь» к переназначенному сектору, тем самым, увеличивая время чтения. А если переназначенных секторов довольно много, тогда скорость винчестера может ощутимо снизиться.

Remap делается автоматически, и на хороших дисках пользователь, скорее всего, даже не заметит неудобств (лишь бы не запортился сектор с важной информацией), до того быстро может проходить этот процесс. Но и здесь не все так благополучно, как может показаться на первый взгляд. Дело в том, что на многих дисках автоматический remap производится во время процедуры записи данных. Вот здесь как раз и «зарыта собака». Все заботящиеся о нас операционные системы перед тем, как записать что-то на диск, проверяют область, в которую будет производиться запись, на ошибки и дефекты. И при обнаружении чего-то неладного обойдут этот участок десятой дорогой. Вот и получается, что ОС преграждает путь автоматическому remap’у. Но из любой трудности можно найти выход.

Свет в конце туннеля

Итак, как быть, если утилиты показывают на огромное количество bad’ов, а диск не делает remap? Нужно воспользоваться программой, которая обращается и работает с диском через порты IDE-контроллера, не трогая BIOS, а тем более функций операционной системы.

Заслуживает определенного внимания программа MHDD, написанная Дмитрием Постриганом. Почему именно эта? При небольшом объеме (~100 Кб) утилита довольно функциональна, а также имеет русскоязычную документацию. Описание работы с ней — это тема отдельной статьи. Скажу лишь, что пользуясь этой софтиной, можно не только сделать remap и узнать все о своем винчестере. Ждите соответствующего материала.

На прощание хочется дать несколько советов. Не бейте свой жесткий диск (ни случайно, ни умышленно). От этого лучше работать он наверняка не станет. Если уж совсем достала вас неторопливость и кряхтение старичка, лучше подбодрите его добрым ласковым словом. Нежелательно использовать жесткий диск в качестве «носителя» информации (для переноса данных с одного компьютера на другой). В этом случае вероятность падения HDD резко увеличивается, чего последний может не перенести. Не забывайте иногда проводить проверку диска scandisk’ом или аналогичными тулзами. Своевременно выявленные баги помогут вам адекватно среагировать в этой ситуации и сохранить целостность данных. Периодически делайте резервные копии самой существенной информации. Одной-двух болванок CD-R в месяц будет более чем достаточно для резервирования самой важных данных среднестатистического пользователя. Фильмы в формате MPEG4 и mp3-файлы зачастую можно найти у знакомых, а вот документы и инфу, которая собиралась годами (в том числе и сейвы для игроманов), лучше резервировать. Придерживаясь этих несложных правил можно свести к минимуму как материальные, так и моральные потери во время эксплуатации жесткого диска. И пусть bad’ы обходят вас стороной!
Topic revision: r1 - 03 Apr 2012, mishura_5foa
ЦифраБар © 2024
info@cifrabar.ru
ЦифраБар
142280, Россия, г. Протвино, ул. Гагарина, д. 2/а
+7 (4967) 34-30-30, +7 (4967) 74-46-80