Hva er dårlige sektorer og hvordan kan du fikse dem? [Del 1]

Annonse

Tenk deg dette: Du har hatt strømstans Effektuttakene kan ha på datamaskinen Effekten Strømuttak kan ha på datamaskinen Kobler du datamaskinen fra deg under alvorlige stormer? Hvis ikke, kan det hende du vil starte. Les mer i ditt område mens datamaskinen var på. Når strømmen er gjenopprettet, starter du bare datamaskinen din for å finne ut at Windows automatisk kjørte autochk på harddisken, og det sier at du har dårlige sektorer på disken.

Hva er disse dårlige sektorer? Er dette et tegn på at stasjonen din skal bite støvet. 5 Skilt at harddiskens levetid er slutt (og hva som skal gjøres). 5 Skriver ut harddiskens levetid slutter (og hva som skal gjøres) Siden et flertall av mennesker i dag eier bærbare datamaskiner og eksterne harddisker, som blir trukket ganske mye, er en realistisk harddisk levetid sannsynligvis rundt 3 - 5 år. Dette er en ekstremt ... Les mer? Kan disse sektorene repareres? Vi har svar på disse spørsmålene og mer i denne to del artikkelen.

Denne første delen vil håndtere maskinvareaspekter av problemet, mens den andre vil dekke programvaren, inkludert operativsystemet, produsentverktøyet og tredjepartsverktøy.

Hva er sektorer?

Terminikken for harddisker stammer fra mekaniske stasjoner og diskusjonen vår drar nytte av litt historisk bakgrunn.

Fysisk layout

En mekanisk harddisk består av en eller flere aluminium- eller glass- og keramiske tallerkener belagt med et magnetisk materiale som inneholder kobolt, noen ganger med platina og nikkel. Hver side har konsentriske ringer der data lagres kalt spor . En stabel med spor over alle tallerkener kalles en sylinder . Til slutt er hvert spor delt inn i bukker som kalles sektorer .

Hver tallerken har to sider med et tilhørende lese / skrivehodet festet til en hakkestaksenhet (HSA) som beveger seg over disken via en aktuatormekanisme. Når platene snurrer, skaper det en "pute" av luft som gjør hodene flyter 5-10 nanometer vekk fra fatet. Ideelt sett er det ingen kontakt mellom platens magnetiske overflate og les / skrivehodene. Eldre stasjoner kan ha en flytehøyde på opptil 100 nanometer. For å forestille skalaen er et papirark omtrent 75.000 nanometer tykk.

Hver stasjon har begrensede systemområdesspor som ikke er tilgjengelige for brukere. Stasjonskontrollen lagrer informasjon om stasjonen i dette området, inkludert både de dårlige sektorlister og reservedeler som brukes under remapping. Noen stasjoner kan også ha ekstra sektorer plassert på slutten av hvert spor.

adressering

Hver sektor på en stasjon er individuelt adresserbar, som opprinnelig ble gjort ved å referere til sylinder, hode og sektor (CHS) der de nødvendige dataene er lagret. Når en harddisk ble installert i datamaskinen, måtte du endre BIOS-innstillinger. Oppdag BIOS og Lær hvordan du får mest ut av det. Oppdag BIOS og lær hvordan du får mest mulig ut av det. Hva er det som er BIOS, uansett? Er det virkelig så viktig å vite? Vi tror det, og heldigvis er det ganske enkelt. La oss introdusere deg. Les mer for å gi det beskjed om antall sylindere, hoder og sektorer per spor på stasjonen. Disse innstillingene er kollektivt kjent som stasjonsgeometrien.

Senere ble kontrolleren flyttet fra et tilleggskort knyttet til hovedkortet til selve stasjonen. En av tingene dette tillot, var oversettelsen av en logisk geometri av stasjonen til en annen fysisk geometri. To grunner dette ble viktig er at det ga en måte å komme seg rundt adressering begrensninger av CHS og det tillatt zone bit opptak (ZBR).

Når man ser på stasjonsoppsettdiagrammet, er sektorene på den ytre kanten av stasjonen lenger enn de som er nærmere spindelen. Med en konstant opptakstetthet betyr det at det er bortkastet plass langs ytre kanten av stasjonen som ikke ble brukt til å lagre noen data i det hele tatt. Med ZBR ville grupper av spor ha samme layout med sonene nærmere den ytre kanten som har flere sektorer per spor, slik at det er mindre bortkastet plass og mer data lagret per tallerken samtidig som den opprettholder samme opptakstetthet.

For å få det til å fungere med det nåværende BIOS-designet, ville diskkontrolleren måtte oversette den logiske geometrien til stasjonen som angitt i BIOS til den fysiske geometrien som stasjonen virkelig brukte.

På dagens moderne stasjoner blir adresseringen gjort ved hjelp av Logical Block Addressing (LBA), som bare er en nullbasert heltallindeks som starter ved første sylinder, første hode, første sektor og beveger seg sektor-for-sektor, head-to-head, sylinder-til-sylinder til enden av stasjonen.

Selv om dagens Solid State Drives Hvordan fungerer Solid State Drives? Hvordan fungerer Solid State-stasjoner? I denne artikkelen lærer du nøyaktig hvilke SSD-er, hvordan SSD-er faktisk fungerer og opererer, hvorfor SSD-er er så nyttige, og den ene store ulempen til SSD-er. Les mer (SSD) har ikke et fysisk layout som ligner på dette, de bruker fortsatt de samme grensesnittene og LBA-adressesystemet.

Sektoroppsett

Hver sektor har også et spesifikt layout. Den inneholder en preamble, data og en feilkorrigerende kode (ECC).

Innledningen inneholder informasjon som brukes av diskkontrolleren, inkludert et mellomrom mellom sektorer, synkroniseringsbiter og timingjustering og et adressemerk (sektornummer, plassering og status).

Dataene er brukerdataene som er lagret i sektoren. Inntil nylig lagret de fleste stasjoner 512 byte data per sektor. Siden 2010 er de fleste stasjoner avansert format (AF) 4K-stasjoner som bruker sektorstørrelser på 4096 byte. Noen operativsystemer som Windows Vista og 7 krever spesielle drivere og oppdaterte verktøy som brukes som hurtigreparasjon gjennom Windows Update for å kunne håndtere disse stasjonene som oppstartsenheter. Denne hurtigreparasjonen er en del av Service Pack 1 for Windows 7, og mange AF-stasjoner leveres med drivere for å aktivere dem på Windows XP.

ECC er en matematisk avledet kode basert på dataene som er lagret i sektoren, som brukes av diskkontrolleren for å oppdage om det er et problem med dataene og gjør at de opprinnelige dataene kan rekonstrueres. Antallet av biter som kan korrigeres er begrenset basert på den spesifikke algoritmen som brukes til å generere ECC, som varierer fra produsent og kan til og med variere mellom stasjoner laget av samme firma.

Hva er dårlige sektorer?

En dårlig sektor er en som ikke kan pålitelig leses eller skrives. Det er to grunner til at dette kan skje. Den første er fysisk skade på opptaksmediet eller andre typer problemer som medfører ukorrekte lesefeil som kan være et resultat av produksjonsfeil, magnetisk slitasje, flashminnecellen til en SSD kan ha slitt ut eller lese / skrivehodene gjort kontakt med tallerkenen som ødelegger det magnetiske belegg.

Alle stasjoner er ganske mye garantert å levere med dårlige sektorer. Gamle timere kan huske dagene for å komme inn i de dårlige sektorene produsenten hadde oppført på disken i lavnivåformateringsverktøyet før de kunne partisjonere og formatere stasjonen med operativsystemets innfødte verktøy.

Lavnivåformatering og tilhørende merking av dårlige eller marginale sektorer er nå gjort på fabrikken ved slutten av produksjonsprosessen, slik at brukeren ikke lenger trenger å bekymre seg for det. Plasseringen av disse sektorene holdes i den første av to lister over dårlige sektorer på stasjonen - P-LIST eller primære defektlisten. Harddiskelektronikken ignorerer automatisk sektorer på denne listen, og de reduserer ikke tilgangen til stasjonen.

Over tid kan andre sektorer begynne å vise problemer. Dette kan skyldes et hodekrasj, magnetisk slitasje og andre problemer. Denne andre type feil kalles vanligvis en myk feil, da feilene i hvert fall i sine første trinn kan korrigeres med CRC og ECC mekanismer.

Når feilene i disse sektorene blir ukorrekte eller for ustabile, blir de lagt til G-LIST eller voksen feillisten. Disse blir automatisk remapped til spare sektorer på stasjonen. Hvis stasjonen har ekstra sektorer på samme spor, vil de bli brukt først før du remapping til en sektor på et annet spor. Å få tilgang til remapped sektorer reduserer stasjonen og hastigheten fortsetter å falle etter hvert som G-LIST vokser.

Hvordan blir sektorer merket som "dårlige"?

For å forhindre tap av data, ser harddiskkontrollen etter problemer under normal drift. Faktisk vil diskkontrolleren gjøre mye av arbeidet bak kulissene og aldri la operativsystemet ditt vite noe som har skjedd.

Husker du feilkorrigeringskoden i hver sektor? Når stasjonen leser sektordataene, rekomputerer den ECC og sammenligner den med ECC lagret i sektoren. Hvis de ikke samsvarer, vil det forsøke å bruke ECC til å rekonstruere de ødelagte dataene. Hva er dataforstyrrelser og hvordan å forhindre det. Hva er dataforstyrrelser og hvordan å hindre det. Data korrupsjon er mer vanlig enn du kanskje tror, ​​og det kunne Skje med deg når du minst forventer det. Vær oppmerksom på disse tipsene før det er for sent! Les mer . Hvis feilmengden er liten og den kan korrigeres, leverer den rett og slett de korrigerte dataene og øker selvmåling, analyse og rapporteringsteknologi (SMART) telleren 195 (maskinvare ECC-korreksjon). Hvis det ikke kan korrigere feilen, øker det SMART-teller 198 (Frakoblet ukorrigert sektortelling) og teller 197 (Nåværende ventende sektor-telling) til en skriving er forsøkt på den sektoren.

Dårlige sektorer blir ikke omfordelt før et forsøk er gjort på å skrive til sektoren for å bevare muligheten for datagjenoppretting Hva er Data Recovery og hvordan fungerer det? Hva er Data Recovery og hvordan fungerer det? Hvis du noen gang har opplevd et stort tap av data, har du sikkert lurt på datagjenoppretting - hvordan fungerer det? Les mer via andre metoder. Når en skrivoperasjon er forsøkt på en dårlig sektor, vil kontrolleren tildele en ny tom sektor fra reservebassenget for å erstatte den dårlige sektoren, defektflagget oppdateres for å indikere at sektoren har blitt omfordelt, og G-LIST er oppdatert. Eventuelle data i den opprinnelige sektoren kan gå tapt hvis et sluttforsøk på å lese dataene mislykkes. Dette er grunnen til at eventuelle avanserte utvinningsforsøk må gjøres før du skriver til en mistenkt dårlig sektor.

Går videre

Nå som vi har tatt en titt inne i stasjonen for å se hva som skjer bak gardinen, har du tilstrekkelig bakgrunn for å bedre forstå hvordan operativsystemet og annen programvare vil fungere med den.

I del to vil vi se på verktøyene som leveres av operativsystemet, harddiskprodusenter og tredjeparter som du kan bruke til å diagnostisere og håndtere dårlige sektorer. Vi vil også se på verktøy som brukes til å overvåke den generelle helsen til stasjonen. Med dømmekraftig bruk av disse verktøyene, vil du lett se om dårlige sektorer forsvarer en overhengende stasjonsfeil, eller hvis det er mer sannsynlig, vil du ha mange år igjen med dine kjære data.

Image Credit: AF diagram (CC by 3.0) av Dougolsen, Harddisk (CC by 2.0) av William Warby