Плохие сектора

Практически у любого жесткого магнитного диска есть несколько фрагментов поверхности, запись или чтение которых сопровождается ошибками. Поэтому каждый накопитель после изготовления на заводе, проходит тестирование, в процессе которого выявляются испорченные секторы. Они помечаются как негодные к использованию и заносятся в специальную таблицу - дефект-лист.

Самые первые жесткие диски имели дефект-лист в виде бумажной наклейки, в которую на заводе вписывали адреса (цилиндр, головка, сектор) нестабильных участков, пользователь сам должен был указать файловой системе номера нерабочих секторов. Сами сектора получили название bad-блоков.

Чтобы избавить пользователя от ручного ввода была введена таблица-транслятор, которая записывалась на диск и содержала номера неиспользуемых секторов. Чтобы избежать случайного удаления этой таблицы была введена так называемая служебная область диска, недоступная ни пользователю, ни его программам. Доступ к служебной зоне имеет только контроллер жесткого диска.

Также в служебной зоне располагаются дефект-листы:

• P-list – первичный, содержащий выявленные на заводе дефекты

• G-list – растущий, содержащий список дефектов, выявляемых в процессе эксплуатации.

Разные диски имели разное количество бед-блоков; для выравнивания объема диска была создана область резерва, сектора которого использовались для подмены нерабочих и также недоступны никому, кроме контроллера диска.

Для сокрытия плохих секторов наиболее популярны метод замещения (Remap) и метод пропуска сектора.

Метод пропуска сектора применяют только в заводских условиях: плохие сектора заносятся игнорируются. Взамен их используется непрерывная область резервной области: ее часть присоединяется к концу рабочей области - для выравнивания объема.

Для конечного пользователя создается эффект диска, не имеющего бэд-блоков. На производительности системы данный метод не оказывает влияния.

Метод замещения сектора применяется в процессе эксплуатации диска: если при попытке обращения к сектору происходит ошибка, контроллер обнаруживает неисправность сектора, "на лету" помечает его как BAD, адрес BAD-сектора заносится в таблицу дефектов (G-list), вместо испорченного блока переназначается блок из резерва.

Данный метод плохо сказывается на скорости работы диска.

В процессе работы диска выявление плохих секторов производится по невозможности получить доступ к сектору. Во избежание ситуаций невосстановимой потери данных, качество сектора проверяется при записи информации в него: рассчитывается контрольная сумма записанной информации; после записи информации и суммы производится контрольное чтение. При несовпадении суммы и информации сектор считается BAD-блоком, а для информации ищется другой сектор.

Причин возникновения плохих секторов много:

• Физические причины. Не подлежат исправлению.

  • Могут быть вызваны механическим повреждении магнитного покрытия (царапины, вызванные пылью, старением блинов или небрежным обращением).

  • Повреждение сервометок: сервометки – специальные магнитные метки, наносимые на диск, для улучшения позиционирования головок на дорожки. Напрямую не связаны с секторами. Но при исчезновении меток могут происходить сбои при обращении к секторам.

  • неисправности механики или электроники накопителя.

• Логические. Могут быть исправлены.

  • Несовпадение контрольной суммы. Может возникнуть при отключении питания в процессе записи информации и суммы в сектор, если информация и сумма не будут записаны одновременно. При чтении такого сектора возникнет ошибка. Данный тип bad-блока лечится с помощью специальных утилит принудительной низкоуровневой записью.

  • Разрушение заголовков сектора (действие на диск сильного магнитного поля)

  • Нарушение адаптивных параметров работы: для каждого диска подстраиваются свои параметры механических частей (проводится индивидуальная настройка). При нарушении подстроенных параметров качество работы диска может ухудшиться.

Проверку диска рекомендуется производить, если наблюдается

• Слишком долгая загрузка операционной системы,

• Беспричинное исчезновение файлов и папок,

• Медленный запуск приложений, «подтормаживание» программ и долгое копирование файлов,

• Регулярные «зависания» компьютера.

Одна из известных утилит -HDD Low Level Format Tool проводит форматирование носителя; при этом очищается таблица разделов, MBR и каждый байт данных. Программа полностью уничтожает любую информацию во всех секторах.