Hvad er dårlige sektorer, og hvordan kan du rette dem? [Del 1]

Reklame

Forestil dig dette: Du har tabt strømmen Effekten Strømudfald kan have på din computer Effekten Strømudfald kan have på din computer Træk du stikket ud af computeren under svære storme? Hvis ikke, kan du starte. Læs mere i dit område, mens din computer var på. Når strømmen er gendannet, starter du kun din computer for at finde ud af, at Windows automatisk kørte autochk på harddisken, og det siger, at du har dårlige sektorer på disken.

Hvad er disse dårlige sektorer? Er dette et tegn, dit drev skal bide støvet. 5 Tegn på, at din harddisk levetid slutter (og hvad der skal gøres). 5 Tegn på, at harddiskens levetid slutter (og hvad der skal gøres) Da et flertal af mennesker i dag ejer bærbare computere og eksterne harddiske, som bliver slæbt ganske lidt, er en realistisk harddisk levetid sandsynligvis omkring 3 - 5 år. Dette er en ekstremt ... Læs mere? Kan disse sektorer repareres? Vi har svarene på disse spørgsmål og mere i denne to del artiklen.

Denne første del vil beskæftige sig med hardwareets aspekter af problemet, mens den anden vil dække softwaren, herunder operativsystemet, producentværktøjerne og tredjepartsværktøjer.

Hvad er sektorer?

Terminologien for harddiske stammer fra mekaniske drev og vores diskussion har fordele af en smule historisk baggrund.

Fysisk layout

En mekanisk harddisk består af en eller flere aluminium- eller glas- og keramikplader belagt med et magnetisk materiale indeholdende kobolt, nogle gange med platin og nikkel. Hver side har koncentriske ringe, hvor data vil blive lagret kaldet spor . En stak spor over alle tallerkener kaldes en cylinder . Endelig er hvert spor opdelt i bukker, der kaldes sektorer .

Hver plade har to sider med et tilhørende læse / skrivehoved, der er fastgjort til en hovedstabelkonstruktion (HSA), der bevæger sig over disken via en aktuatormekanisme. Når pladerne spinder, skaber det en "pude" af luft, der gør hovederne flydende 5 til 10 nanometer væk fra pladen, så ideelt er der ingen kontakt mellem pladernes magnetiske overflade og læse / skrivehovedene. Ældre drev kan have en flydehøjde på op til 100 nanometer. For at forestille sig skalaen er et ark papir ca. 75.000 nanometer tykt.

Hvert drev har begrænsede systemområde spor, der ikke er tilgængelige for brugere. Driftsregulatoren lagrer oplysninger om drevet i dette område, herunder både de dårlige sektorlister og reservedelssektorer, der anvendes under genmapping. Nogle drev kan også have reservedele placeret i slutningen af ​​hvert spor.

Adressering

Hver sektor på et drev er individuelt adresserbar, som oprindeligt blev gjort ved at henvise til cylinder, hoved og sektor (CHS), hvor de krævede data er gemt. Når en harddisk blev installeret i computeren, var du nødt til at ændre BIOS-indstillinger. Opdag din BIOS & Lær hvordan du får mest ud af det. Opdag din BIOS og lær hvordan du får mest ud af det. Hvad er det, BIOS? Er det virkelig så vigtigt at vide? Vi synes det, og heldigvis er det ret nemt. Lad os introducere dig. Læs mere for at lade det vide antallet af cylindre, hoveder og sektorer pr. Spor på drevet. Disse indstillinger er kollektivt kendt som drevgeometrien.

Senere blev controlleren flyttet fra et tilføjelseskort knyttet til bundkortet til selve drevet. En af de ting, det tillod, var oversættelsen af ​​en logisk geometri af drevet til en anden fysisk geometri. To grunde, der blev vigtige, er, at den gav en måde at omgå adressering begrænsninger af CHS og det tilladt zoned bit recording (ZBR).

Når man kigger på drevlayoutdiagrammet, er sektorerne ved yderkanten af ​​drevet længere end dem, der er tættere på spindlen. Med en konstant optagelsestæthed betyder det, at der er spildt plads langs den yderste kant af drevet, der ikke var brugt til at gemme nogen data overhovedet. Med ZBR ville grupper af spor have det samme layout med zoner tættere på yderkanten, der har flere sektorer pr. Spor, så der er mindre spildt plads og flere data gemt pr. Plade, samtidig med at den samme optagelsestæthed bevares.

For at få det til at fungere med det daværende BIOS-design, ville diskstyringen være nødvendigt at oversætte den logiske geometri af drevet som angivet i BIOS til den fysiske geometri, som drevet egentlig brugte.

På dagens moderne drev er adresseringen lavet ved hjælp af Logical Block Addressing (LBA), som kun er et nulbaseret heltalsindeks, der starter ved den første cylinder, første hoved, første sektor og flytter sektor-efter sektor, hoved-til-hoved, cylinder-for-cylinder til slutningen af ​​drevet.

Selvom dagens Solid State Drives, hvordan fungerer Solid State Drives? Hvordan fungerer Solid State Drives? I denne artikel lærer du præcis, hvilke SSD'er, hvordan SSD'er rent faktisk fungerer og fungerer, hvorfor SSD'er er så nyttige, og den ene store ulempe for SSD'er. Read More (SSD) har ikke et fysisk layout, der ligner dette eksternt, de bruger stadig de samme grænseflader og LBA adressesystem.

Sektorlayout

Hver sektor har også et specifikt layout. Den indeholder en præambel, data og en fejlkorrigerende kode (ECC).

Indledningen indeholder oplysninger, der bruges af diskcontrolleren, herunder et mellemrum mellem sektorer, synkroniseringsbit og timingjustering og et adressemærke (sektornummer, placering og status).

Dataene er de brugerdata, der er lagret i sektoren. Indtil for nylig lagrede de fleste drev 512 bytes data pr. Sektor. Siden 2010 er de fleste drev et avanceret format (AF) 4K-drev, som bruger sektorstørrelser på 4096 bytes. Nogle operativsystemer som Windows Vista og 7 kræver specialdrivere og opdaterede værktøjer, der anvendes som et hotfix via Windows Update, for at kunne håndtere disse drev som opstartsenheder. Dette hotfix er en del af Service Pack 1 til Windows 7, og mange AF-drev leveres med drivere, der gør det muligt at bruge dem på Windows XP.

ECC er en matematisk afledt kode baseret på de data, der er lagret i sektoren, som bruges af diskcontrolleren til at detektere, om der er et problem med dataene og gør det muligt at rekonstruere de oprindelige data. Antallet af bits, der kan rettes, er begrænset ud fra den specifikke algoritme, der bruges til at generere ECC, som varierer fra producenten og kan endda variere blandt drev fremstillet af samme firma.

Hvad er dårlige sektorer?

En dårlig sektor er en, der ikke kan læses eller skrives pålideligt. Der er to grunde til, at dette kan ske. Den første er fysisk beskadigelse af optagemediet eller andre typer problemer, der medfører ukorrekte læsningsfejl, som kan være et resultat af fremstillingsfejl, magnetisk slitage, flashminnecellen i en SSD kan have slidt ud eller læse / skrivehovedet lavet kontakt med tallerken, der beskadiger den magnetiske belægning.

Alle drev er stort set garanteret at kunne leveres med dårlige sektorer. Gamle timere kan huske de dage, hvor de dårlige sektorer, som fabrikanten havde opført på drevet, ind i lavformateringsværktøjet, før de kunne partitionere og formatere drevet med operativsystemets indbyggede værktøjer.

Lavformatformatering og tilhørende markering af dårlige eller marginale sektorer er nu færdig på fabrikken i slutningen af ​​produktionsprocessen, så brugeren ikke længere behøver at bekymre sig om det. Placeringen af ​​disse sektorer opbevares i den første af to lister over dårlige sektorer på drevet - P-LIST- eller primære defektliste. Harddiskelektronik ignorerer automatisk sektorer på denne liste, og de sætter ikke drevadgangen i gang.

Over tid kan andre sektorer begynde at vise problemer. Dette kan skyldes et hovedbrud, magnetisk slid og andre problemer. Denne anden type fejl kaldes almindeligvis en blød fejl, da fejlene i hvert fald i sine indledende faser kan korrigeres med CRC- og ECC-mekanismer.

Når fejlene på disse sektorer bliver ukorrekte eller for ustabile, tilføjes de til G-LIST eller voksen defekt liste. Disse vil automatisk blive remapped til reservedele på drevet. Hvis drevet har reservedektorer på samme spor, vil de blive brugt først, før de genmonteres til en sektor på et andet spor. Adgang til remapped sektorer sænker drevet og hastigheden fortsætter med at falde, da G-LIST vokser.

Hvordan bliver sektorer markeret som 'dårlige'?

For at forhindre tab af data kører harddiskcontrolleren efter problemer under normal drift. Faktisk vil diskcontrolleren gøre meget af arbejdet bag kulisserne og aldrig lade dit operativsystem vide noget, der er uheldigt, der er sket.

Husk fejlkorrektionskoden placeret i hver sektor? Når drevet læser sektordataene, genkomputerer den ECC og sammenligner det med ECC'en, der er lagret i sektoren. Hvis de ikke stemmer overens, vil det forsøge at bruge ECC'en til at rekonstruere de beskadigede data. Hvad er dataforstyrrelse og hvordan man forhindrer det Hvad er dataforstyrrelse og hvordan man kan forhindre data-korruption er mere almindeligt, end man måske tror, ​​og det kunne Skændes med dig, når du mindst forventer det. Vær opmærksom på disse tips, før det er for sent! Læs mere . Hvis fejlmængden er lille, og den kan korrigeres, leverer den simpelthen de korrigerede data og øger selvkontrol af selvovervågning, analyse og rapporteringsteknologi (SMART) 195 (Hardware ECC-korrektion). Hvis det ikke kan rette fejlen, øges SMART-tælleren 198 (Offline Uncorrectable Sector Count) og tæller 197 (Nuværende Afventer Sektorantal), indtil en skrivning er forsøgt på den pågældende sektor.

Dårlige sektorer omfordeles ikke, før der er forsøgt at skrive til sektoren for at bevare muligheden for datagendannelse. Hvad er Data Recovery, og hvordan virker det? Hvad er Data Recovery, og hvordan virker det? Hvis du nogensinde har oplevet et stort tab af data, har du sikkert spekuleret på datarestaurering - hvordan virker det? Læs mere via andre metoder. Når en skrivoperation er forsøgt på en dårlig sektor, vil controlleren tildele en ny tom sektor fra reservepuljen for at erstatte den dårlige sektor, defektflagget opdateres for at angive, at sektoren er blevet omfordelt, og G-LIST opdateres. Eventuelle data i den oprindelige sektor kan gå tabt, hvis et sidste forsøg på at læse dataene fejler. Det er derfor, at eventuelle avancerede genoprettelsesforsøg skal foretages før du skriver til en mistænkt dårlig sektor.

Bevæger sig fremad

Nu hvor vi har taget et kig indeni drevet for at se, hvad der sker bag gardinet, har du tilstrækkelig baggrund for bedre at forstå, hvordan operativsystemet og anden software vil fungere med det.

I del 2 vil vi se på værktøjerne fra operativsystemet, harddiskproducenterne og tredjeparter, som du kan bruge til at diagnosticere og håndtere dårlige sektorer. Vi vil også se på værktøjer, der bruges til at overvåge drevets generelle helbred. Med dygtig brug af disse værktøjer kan du nemt se, om dårlige sektorer præsiderer et overhængende drevfejl, eller hvis det er mere sandsynligt, vil du have mange år tilbage med dine elskede data.

Billedkredit: AF-diagram (CC ved 3.0) af Dougolsen, Harddisk (CC by 2.0) af William Warby