Wat zijn slechte sectoren en hoe kunt u ze oplossen? [Deel 1]

Advertentie

Stel u dit voor: u leed een vermogensverlies De effecten Stroomuitval kan op uw computer zitten De effecten Stroomstoringen kunnen op uw computer voorkomen Ontkoppelt u uw computer tijdens zware stormen? Als dit niet het geval is, wilt u misschien beginnen. Lees meer in uw regio terwijl uw computer aan stond. Nadat de stroomtoevoer is hersteld, start u uw computer op om erachter te komen dat Windows automatisch autochk op uw harde schijf uitvoert en er staat dat u slechte sectoren op de schijf hebt.

Wat zijn deze slechte sectoren? Is dit een teken dat je drive het stof gaat bijten 5 Signs Your Hard Drive Levensduur is afgelopen (en wat te doen) 5 Tekenen dat de levensduur van je harde schijf ten einde is (en wat te doen) Aangezien de meeste mensen tegenwoordig laptops en externe apparaten bezitten harde schijven, die nogal worden rondgesleept, een realistische levensduur van de harde schijf is waarschijnlijk rond de 3 - 5 jaar. Dit is een extreem ... Lees Meer? Kunnen deze sectoren worden gerepareerd? We hebben de antwoorden op deze vragen en meer in dit tweedelige artikel.

Dit eerste deel behandelt de hardwareaspecten van het probleem, terwijl het tweede deel de software omvat, inclusief het besturingssysteem, fabrikanthulpprogramma's en hulpprogramma's van derden.

Wat zijn sectoren?

De terminologie voor harde schijven is ontstaan ​​met mechanische schijven en onze discussie heeft baat bij een beetje historische achtergrond.

Fysieke lay-out

Een mechanische harde schijf bestaat uit een of meer aluminium of glazen en keramische platen bekleed met een magnetisch materiaal dat kobalt bevat, soms met platina en nikkel. Elke zijde heeft concentrische ringen waar gegevens worden opgeslagen, tracks genaamd. Een stapel sporen over alle platen wordt een cilinder genoemd . Ten slotte is elke track verdeeld in bogen die sectoren worden genoemd .

Elk plateau heeft twee zijden met een bijbehorende lees / schrijfkop bevestigd aan een kopstapelassemblage (HSA) die via een actuatormechanisme over de schijf beweegt. Wanneer de schotels ronddraaien, ontstaat er een "kussen" van lucht waardoor de koppen 5 tot 10 nanometer van de schijf zweven, zodat er idealiter geen contact is tussen het magnetische oppervlak van de platen en de lees / schrijf-koppen. Oudere schijven kunnen een zweefhoogte van maximaal 100 nanometer hebben. Om de schaal voor te stellen, is een vel papier ongeveer 75.000 nanometer dik.

Elke schijf heeft beperkte tracks voor systeemgebieden die niet voor de gebruiker toegankelijk zijn. De controller van de omvormer slaat informatie op over de schijf in dit gebied, inclusief de lijsten met slechte sectoren en reservesectoren die tijdens het opnieuw toewijzen worden gebruikt. Sommige stations hebben mogelijk ook reserve-sectoren aan het einde van elk nummer.

Het aanpakken

Elke sector op een schijf is individueel adresseerbaar, wat oorspronkelijk werd gedaan door te verwijzen naar de cilinder, het hoofd en de sector (CHS) waar de vereiste gegevens zijn opgeslagen. Wanneer een harde schijf op de computer was geïnstalleerd, moest je de BIOS-instellingen wijzigen. Ontdek je BIOS en leer hoe je er het maximale uit haalt Ontdek je BIOS en leer hoe je er het beste van maakt Wat is in godsnaam het BIOS eigenlijk? Is het echt zo belangrijk om te weten? We denken van wel en gelukkig is het vrij eenvoudig. Laat ons je voorstellen. Meer informatie om het aantal cilinders, koppen en sectoren per spoor op de omvormer kenbaar te maken. Deze instellingen worden gezamenlijk de aandrijfgeometrie genoemd.

Later werd de controller verplaatst van een uitbreidingskaart die op het moederbord was aangesloten op de drive zelf. Een van de dingen die dit toeliet was de vertaling van een logische geometrie van de rit naar een andere fysieke geometrie. Twee redenen waarom dit belangrijk werd, zijn dat het een manier bood om de adrestrictiebeperkingen van CHS te omzeilen en het zoned bit-recording (ZBR) toe te staan.

Als u naar het diagram van de schijfindeling kijkt, zijn de sectoren aan de buitenrand van de schijfeenheid langer dan degene die zich dichter bij de spil bevinden. Bij een constante opnamedichtheid betekent dit dat er ruimte is verspild langs de buitenrand van de schijf die helemaal niet is gebruikt om gegevens op te slaan. Met ZBR zouden groepen tracks dezelfde lay-out hebben, met de zones dichter bij de buitenrand met meer sectoren per track, dus er is minder verspilde ruimte en meer gegevens opgeslagen per schijf terwijl dezelfde registratiedichtheid behouden blijft.

Om het te laten werken met het op dat moment gangbare BIOS-ontwerp, zou de schijfcontroller de logische geometrie van de schijf moeten vertalen, zoals deze is ingevoerd in de BIOS, naar de fysieke geometrie die de schijf werkelijk gebruikte.

Op de moderne schijf van vandaag wordt de adressering gedaan met behulp van logische blokadressering (LBA), dat slechts een op nul gebaseerde integer-index is beginnend bij de eerste cilinder, eerste kop, eerste sector en sector voor sector, hoofd voor punt, cilinder voor cilinder tot het einde van de rit.

Ook al zijn de solid-state drives van tegenwoordig Hoe werken Solid State-schijven? Hoe werken Solid State-schijven? In dit artikel leert u precies wat SSD's zijn, hoe SSD's werken en werken, waarom SSD's zo handig zijn, en het enige grote nadeel van SSD's. Meer lezen (SSD) hebben geen fysieke lay-out die hier op lijkt, ze gebruiken nog steeds dezelfde interfaces en LBA-adresseringsschema.

Sector lay-out

Elke sector heeft ook een specifieke lay-out. Het bevat een inleiding, gegevens en een foutcorrectiecode (ECC).

De preambule bevat informatie die wordt gebruikt door de schijfcontroller, inclusief een gat tussen sectoren, synchronisatiebits en timinguitlijning, en een adresmarkering (het sectornummer, de locatie en de status).

De gegevens zijn de gebruikersgegevens die in de sector zijn opgeslagen. Tot voor kort bewaarden de meeste schijven 512 bytes aan gegevens per sector. Sinds 2010 zijn de meeste schijven Advanced Format (AF) 4K-schijven die sectorformaten van 4096 bytes gebruiken. Sommige besturingssystemen zoals Windows Vista en 7 vereisen speciale stuurprogramma's en bijgewerkte hulpprogramma's die als hotfix zijn toegepast via Windows Update om deze stations als opstartapparaten te kunnen gebruiken. Deze hotfix maakt deel uit van Service Pack 1 voor Windows 7 en veel AF-schijven worden geleverd met stuurprogramma's voor gebruik op Windows XP.

De ECC is een wiskundig afgeleide code die is gebaseerd op de gegevens die zijn opgeslagen in de sector en wordt gebruikt door de schijfcontroller om te detecteren of er een probleem is met de gegevens en de originele gegevens kunnen worden gereconstrueerd. Het aantal bits dat kan worden gecorrigeerd, is beperkt op basis van het specifieke algoritme dat wordt gebruikt om de ECC te genereren, die per fabrikant varieert en zelfs kan verschillen tussen schijven van hetzelfde bedrijf.

Wat zijn slechte sectoren?

Een slechte sector is er een die niet op betrouwbare wijze kan worden gelezen of geschreven. Er zijn twee redenen waarom dit kan gebeuren. De eerste is fysieke schade aan het opnamemedium of andere soorten problemen resulterend in niet-corrigeerbare leesfouten die het gevolg kunnen zijn van fabricagefouten, magnetische slijtage, de flash-geheugencel van een SSD is mogelijk versleten of de lees / schrijfkoppen zijn gemaakt contact met de plaat beschadigt de magnetische coating.

Alle schijven zijn vrijwel gegarandeerd met slechte sectoren. Oldtimers herinneren zich misschien de dagen waarop ze de slechte sectoren betraden die de fabrikant op de schijf had opgenomen in de low-level formatteer-tool voordat ze de schijf konden partitioneren en formatteren met de eigen hulpmiddelen van het besturingssysteem.

Low-level formattering en de daaropvolgende markering van slechte of marginale sectoren gebeurt nu in de fabriek aan het einde van het productieproces, zodat de gebruiker zich er geen zorgen meer over hoeft te maken. De locaties van deze sectoren worden bewaard in de eerste van twee lijsten met beschadigde sectoren op de omvormer - de P-LIJST of primaire lijst met defecten. De elektronica van de harde schijf negeert sectoren in deze lijst automatisch en ze vertragen de toegang tot de schijf niet.

In de loop van de tijd kunnen andere sectoren problemen beginnen te vertonen. Dit kan te wijten zijn aan een hoofdcrash, magnetische slijtage en andere problemen. Dit tweede type fout wordt gewoonlijk een zachte fout genoemd omdat, althans in de beginfasen, de fouten kunnen worden gecorrigeerd met CRC- en ECC-mechanismen.

Zodra de fouten in deze sectoren oncorrigeerbaar of te onstabiel worden, worden ze toegevoegd aan de G-LIST of de lijst met defecte defecten. Deze worden automatisch opnieuw toegewezen om sectoren op de schijf te sparen. Als de drive reservesecties op hetzelfde spoor heeft, worden deze eerst gebruikt voordat ze opnieuw worden toegewezen aan een sector op een ander spoor. Toegang tot remapped sectoren vertraagt ​​de drive en de snelheid blijft dalen als de G-LIST groeit.

Hoe worden sectoren gemarkeerd als 'slecht'?

Om gegevensverlies te helpen voorkomen, zoekt de vaste-schijfcontroller problemen tijdens de normale werking. In feite zal de schijfcontroller veel van het werk achter de schermen doen en zelfs uw besturingssysteem nooit laten weten dat er iets ongewoons is gebeurd.

Weet je nog de foutcorrectiecode in elke sector? Wanneer de omvormer de sectorgegevens leest, herberekent deze de ECC en vergelijkt deze met de ECC die in de sector is opgeslagen. Als ze niet overeenkomen, probeert het de ECC te gebruiken om de beschadigde gegevens te reconstrueren. Wat is gegevensbeschadiging en hoe dit te voorkomen Wat is gegevensbeschadiging en hoe het te voorkomen Gegevensbeschadiging komt vaker voor dan je zou denken, en het zou kunnen gebeurt er met je wanneer je het het minst verwacht. Luister naar deze tips voordat het te laat is! Lees verder . Als de hoeveelheid fouten klein is en deze kan worden gecorrigeerd, levert deze eenvoudig de gecorrigeerde gegevens op en verhoogt de teller 195 voor zelfcontrole, analyse en rapporteringstechnologie (Hardware ECC-correctie). Als het de fout niet kan corrigeren, verhoogt het de SMART-teller 198 (Offline niet-corrigeerbare sectortelling) en counter 197 (Current Marching Sector Count) totdat een poging wordt gedaan om naar die sector te schrijven.

Slechte sectoren worden niet opnieuw toegewezen totdat een poging wordt gedaan om naar de sector te schrijven om de mogelijkheid van gegevensherstel te behouden. Wat is gegevensherstel en hoe werkt het? Wat is gegevensherstel en hoe werkt het? Als je ooit een groot verlies van gegevens hebt ervaren, heb je je waarschijnlijk afgevraagd voor gegevensherstel: hoe werkt het? Meer lezen via andere methoden. Als een poging tot schrijven eenmaal is geprobeerd in een slechte sector, wijst de controller een nieuwe lege sector toe uit de reservepool om de slechte sector te vervangen, wordt de defectvlag bijgewerkt om aan te geven dat de sector opnieuw is toegewezen en wordt de G-LIJST bijgewerkt. Alle gegevens in de oorspronkelijke sector kunnen verloren gaan als een laatste poging om de gegevens te lezen mislukt. Dit is de reden waarom eventuele geavanceerde herstelpogingen moeten worden gedaan voordat een verdachte slechte sector wordt geschreven.

Vooruit gaan

Nu we een kijkje hebben genomen in de schijf om te zien wat er achter het gordijn gebeurt, hebt u voldoende achtergrondinformatie om beter te begrijpen hoe het besturingssysteem en andere software ermee zullen werken.

In deel twee bekijken we de hulpmiddelen van het besturingssysteem, fabrikanten van de harde schijf en derde partijen die u kunt gebruiken om slechte sectoren te diagnosticeren en aan te pakken. We zullen ook kijken naar hulpmiddelen die worden gebruikt om de algehele gezondheid van de schijf te controleren. Met oordeelkundig gebruik van deze tools, zult u gemakkelijk zien of slechte sectoren een dreigende schijffout voorspellen of dat het waarschijnlijker is dat u nog vele jaren overhoudt met uw geliefde gegevens.

Beeldcredits: AF-diagram (CC by 3.0) van Dougolsen, Harde schijf (CC by 2.0) van William Warby