Логические ошибки магнитных дисков

1. Обслуживание магнитных дисков компьютера

   1. Разновидности ошибок магнитных дисков и причины их возникновения

Ни для
кого не секрет, что вещи необходимо
содержать в порядке и постоянно за
ними следить.
Это
утверждение в полной мере относится и
к магнитным дискам, которые
необходимо систематически
проверять для выявления проблем
и обслуживать. Обслуживание жестких
дисков выполняется с помощью специальных
программ для проверки на наличие ошибок
и оптимизации расположения файлов. Если
этого не делать, то рано или поздно можно
столкнуться с возникающими ошибками,
замедлением функционирования и даже
«зависаниями» компьютера.

Между
тем, избежать подобных неприятных
ситуаций, как правило, достаточно
просто. Операционная система имеет в
своем составе встроенные программные
средства обслуживания компьютера. Кроме
того, существует множество различных
внешних утилит по обслуживанию дисков.

Средства проверки
магнитных дисков, в зависимости от вида
ошибок (логические
ошибки и физические дефекты),
разделяют на две категории: средства
логической проверки, т. е. проверки
целостности файловой структуры, и
средства диагностики физического
состояния поверхности. Логические
ошибки, как правило, устраняются
программными средствами самой операционной
системы, а физические дефекты поверхности
только локализуются – операционная
система принимает во внимание факт
повреждения магнитного слоя в определенных
секторах и исключает их из активной
работы. Кроме того, при работе на
компьютере пользователь может столкнуться
не только с ошибками, но и с такими
проблемами, как фрагментация
диска
и нехватка
свободного места
– устранение
данных проблем осуществляется специальными
программами.

Причина
возникновения логических
ошибок магнитного диска тесно связана
с
особенностями устройства и функционирования
файловой системы компьютера.
Местонахождение любого файла на жестком
диске
определяется номерами кластеров, которые
он занимает. Все кластеры в
файловой системе получают уникальные
номера, они записываются и хранятся
в таблице размещения файлов (FAT
(File
Allocation
Table)
или MFT
(Master
File
Table)).
Таким образом, эта таблица
представляет собой базу данных,
связывающую кластеры дискового
пространства
с файлами.

Незанятому
кластеру соответствует значение «ноль».
При удалении файла в его имени первый
символ заменяется знаком «?», и оно не
отображается
операционной
системой, однако на самом деле он остается
на прежнем месте,
до того момента, пока в его кластеры не
будет записан
другой файл. Эта особенность используется
современными технологиями восстановления
удаленных с диска данных.

Причины возникновения
логических ошибок рассмотрим на примере
файловой системы FAT.

К логическим
ошибкам файловой структуры относят:
потерянные
кластеры
и общие
кластеры.

Потерянные
кластеры
обычно появляются при неожиданном
выключении электропитания компьютера
или его «зависании». Механизм появления
потерянных кластеров выглядит следующим
образом. Во время работы с файлом
программы манипулируют с кластерами,
занимая либо освобождая их, и вносят
эту информацию в таблицу FAT,
однако не записывают полные сведения
о файле. Если при завершении работы с
 програм­мой происходит сохранение
ее результатов, то эта программа фиксирует
окончательные изменения в таблице FAT
и регистрирует данные, находящиеся в
кластерах, как файл. Если же при окончании
работы с программой файл уничтожается,
то информация не записывается. Сам файл
помечается в таблице как удаленный, и
его кластеры впоследствии могут быть
заняты другими данными. Когда же компьютер
аварийно выключается до завершения
работы программы, велика вероятность
того, что кластеры останутся помеченными
как занятые, однако ссылки на них система
создать не успевает, так что согласно
данным FAT
этим кластерам не будет соответствовать
ни один файл. В таком случае эти
кластеры больше уже никогда не
используются, зачастую занимая при этом
немалое место.

Ошибки
файловой структуры, связанные с появлением
потерянных кластеров,
как правило, легко устраняются
предназначенными для данной цели
дисковыми
утилитами. При этом имеется возможность
либо восстановить полноценные файлы,
либо полностью освободить соответствующие
кластеры.

Другой
ошибкой файловой структуры являются
общие
кластеры.
Суть этих ошибок заключается в том, что
два (либо более) файла претендуют на
одно и то же место на жестком диске.
Причиной появления общих кластеров
могут служить спонтанные изменения в
FAT
или неграмотное использование программ
для восстановления файлов. Такое может
произойти, если файлы удалены средствами
операционной системы Windows
с помощью утилит, предназначенных для
работы в среде DOS.

Чтобы
ликвидировать ошибку, связанную с общими
кластерами, необходимо
повторно записать конфликтующие файлы.
Однако один из них при этом
неизбежно будет испорчен. Восстановление
другого возможно, но далеко
не всегда.

Наконец,
стоит упомянуть такой вид логических
ошибок файловой структуры,
как некорректная запись даты создания
файла. Устранить их, как правило,
не составляет труда с помощью любой
соответствующей дисковой утилиты.

Логические
ошибки файловой структуры ведут к потере
доступного дискового пространства.
Например, когда Windows
сообщает, что на жестком диске свободно
600 Мбт, это не всегда верно, поскольку
свободными могут оказаться лишь 400 Мбт,
а остальное будет занято «мусором»
– сбойными кластерами.

Самой
серьезной ошибкой файловой структуры
является разрушение таблицы размещения
файлов. Это приводит к тому, что компьютер
не может найти информацию на диске
(поскольку потеряны адресные данные),
хотя сама она остается нетронутой.
Именно этот механизм лежит в основе
действия некоторых компьютерных
вирусов.
В
таких ситуациях восстановление доступа
к файлам становится весьма и весьма
проблематичным. Дело в том, что
файлы обычно располагаются на диске не
сплошным
массивом, а фрагментами, число которых
порой достигает нескольких
десятков и даже сотен. В некоторых
случаях специалистам с помощью специальных
средств и методик удается собрать такие
фрагменты воедино, однако это можно
сделать далеко не всегда. Обычно,
получается
спасти только файлы небольших размеров
(например, текстовые),
рас­поло­женные в одном или нескольких
фрагментах.

Для
повышения надежности таблица размещения
файлов хранится в
двух экземплярах, чтобы при повреждении
основной таблицы (первой копии) можно
было восстановить информацию о размещении
файлов при помощи дублирующей (второй
копии) таблицы.

Проверять
файловую структуру на предмет логических
ошибок необходимо после
каждого сбоя компьютера или некорректного
(аварийного) завершения
его работы, например, в результате
неожиданного прекращения подачи
электропитания
или систематически, как правило,
ежемесячно.

Физические
дефекты
возникают
главным образом из-за механических
повреждений магнитного покрытия жесткого
диска, воздействия
на него электромагнитных полей или его
старения. Наличие физического
дефекта делает непригодными к использованию
некоторые кластеры. Если оказывается,
что какой-либо файл располагается в
таких дефектных кластерах, то полностью
спасти находящуюся в файле информацию
не представляется возможным. Устранить
физические дефекты, к сожалению, нельзя.
Однако дисковые утилиты способны
отме­чать испорченные кластеры,
чтобы в них никогда не запи­сывались
никакие данные, предотвращая тем самым
их потерю.

Проблема
фрагментации
диска возникает при проведении операций
чтения, записи, обновления и удаления
файлов, при этом компьютер
стремится сохранить изменения в
наибольшей свободной области
на жестком диске. Если же какой-то файл
не помещается в эту свободную
область, то он разбивается на несколько
частей, которые размещаются в
несмежных кластерах на магнитных
поверхностях жесткого диска. Этот
процесс
называется фрагментацией.
То
есть один и тот же файл может использовать
кластеры, например, с 5 по 15 и с 18
по 23, либо с 40 по 50 и с 57 по 60 и
т. д. Обычно
фрагментация диска появляется после
того, как заполняется более половины
дискового пространства.

Фрагментация
не нарушает целостность данных и не
является ошибкой файловой структуры,
но весьма неблагоприятна для компьютера,
поскольку при считывании файла головки
жесткого диска должны
перемещаться на большие расстояния.
Это существенно
замедляет работу системы, т.к. на поиск
всех частей открываемого файла требуется
много времени, расходуются дополнительные
системные ресурсы. Чем больше на диске
содержится фрагментированных файлов,
тем медленнее ПК выполняет операции
ввода и вывода. Некоторые компьютерные
специалисты полагают, что значительная
фрагментация жесткого диска также
повышает риск образования потерянных
кластеров
и
сегментов файлов, особенно в случае
незапланированного отключения
системы.

Современные
жесткие диски представляют собой
хранилища данных, удивляющие своими
огромными объемами. Но как бы ни был
вместителен винчестер, вы все равно
будете потрясены тем, насколько быстро
исчезает его свободное пространство,
загромождаясь разнообразной информацией.
Недостаток
свободного места на жестком диске
является одной из наиболее распространенных
проблем, с которой сталкивается
большинство пользователей. Кроме того,
с каждым годом программы становятся
все больше и больше. И если раньше их
файлы легко умещались на дискете, то
для дистрибутивов современных приложений
не всегда хватает даже емкости одного
CD-ROM.

Если
производительность компьютера упала,
то, возможно, пришло время очистить
жесткий диск от ненужной информации,
так называемого «мусора». О необходимости
освобождения пространства на диске
также свидетельствует сообщение Windows.
Это тревожный знак. В таких случаях в
первую очередь удалению подлежат файлы:

– находящиеся
в Корзине Windows;

– временные;

– автоматически
загружаемые из Internet.

Корзина
– это
специальная папка, предназначенная для
временного хранения удаленных в Windows
файлов. Корзина представляет собой
скрытую папку Recycled, находящуюся в корневом
каталоге жесткого диска. В случае если
имеется несколько дисков, то папка
Recycled создается операционной системой
Windows на каждом из них. При удалении файла
операционная система на самом деле не
удаляет его, а помещает в папку
Recycled, поэтому удаленные по ошибке файлы
достаточно легко восстановить.

Следует
напомнить, что файлы, удаленные в DOS, а
также с сетевых и съемных дисков
(например, дискет), в Корзину не помещаются.
Они удаляются сразу без возможности
восстановления средствами Windows. Кроме
того, некоторые приложения имеют
собственные команды для удаления
объектов, и удаленные с их помощью файлы
могут не попасть в Корзину.

Однако
размещение удаленных файлов в Корзине
приводит к накоплению на диске множества
ненужной информации. Ведь помещенный
в Корзину файл продолжает занимать
столько же места, сколько занимал до
своего удаления. Для окончательного
освобождения жесткого диска от «мусора»
необходимо периодически чистить Корзину.

Между
тем файлы Корзины – далеко не единственные,
засоряющие драгоценное дисковое
пространство. В процессе функционирования
компьютера многие приложения создают
временные файлы и используют их для
хранения промежуточных результатов
своей работы. К ним относятся файлы с
расширениями .tmp, .bak, .wbk и т.д. Имена
временных файлов начинаются с тильды,
например, ~WRL1335.tmp. Иногда они имеют
атрибут Скрытый и не отображаются на
экране при стандартных настройках
Windows. Для временных файлов в Windows имеется
специальная папка Temp, месторасположение
которой зависит от версии и установок
параметров операционной системы. Нередко
временные файлы создаются и в других
папках.

Как
правило, Windows удаляет временные файлы
при выходе из соответствующей программы,
но в некоторых случаях –
например,
при «зависании» компьютера или аварийном
отключении электропитания – они
сохраняются, загромождая жесткий диск.
И если никогда не проводить очистку
жесткого диска, то на нем могут оказаться
сотни файлов с расширением .tmp.

Также
большое количество ненужной информации
скапливается в каталогах Temporary Internet
Files и Download Program Files. В папку Temporary Internet
Files помещаются временные файлы Internet,
автоматически копируемые из сети во
время «путешествия» по ней и представляющие
собой копии Web-документов. В папке
Download Program Files сохраняются элементы,
загружаемые из Internet при посещении
некоторых страниц. Тем самым ускоряется
процесс загрузки Web-документов в случае
повторного обращения к ним (поскольку
они загружаются не с удаленного сетевого
компьютера, а с локального жесткого
диска).

Еще
одна разновидность автоматически
загружаемых из Internet файлов, постепенно
засоряющих жесткий диск, – так называемые
cookies, находящиеся в одноименном каталоге.
Cookies – это небольшой фрагмент данных о
предыстории обращений данного пользователя
к данному WWW-серверу, авто­матически
создаваемый сервером на машине
пользователя. Так, благодаря cookies при
входе на страницу любимого Internet-магазина
можно увидеть адресованное персонально
вам приветствие, к примеру: «Здравствуй,
Ваня».

Кроме
того, нередко бывает, что «мусор»,
особенно в каталогах Windows и WindowsSystem,
оставляют удаленные с компьютера
программы. Это объясняется тем, что
встроенные в систему средства
деинсталляции далеки от совершенства,
особенно в Windows 9x. Более того, не все
программы для Windows можно удалить с
помощью данных средств. В наихудших
случаях в некоторых приложениях
независимых произ­водителей инструмент
для их деинсталляции вообще не
предусматривается. И простое стирание
рабочих каталогов таких программ не
удаляет полностью информацию о них.

1. Обслуживание магнитных дисков компьютера

   1. Разновидности ошибок магнитных дисков и причины их возникновения

Ни для
кого не секрет, что вещи необходимо
содержать в порядке и постоянно за
ними следить.
Это
утверждение в полной мере относится и
к магнитным дискам, которые
необходимо систематически
проверять для выявления проблем
и обслуживать. Обслуживание жестких
дисков выполняется с помощью специальных
программ для проверки на наличие ошибок
и оптимизации расположения файлов. Если
этого не делать, то рано или поздно можно
столкнуться с возникающими ошибками,
замедлением функционирования и даже
«зависаниями» компьютера.

Между
тем, избежать подобных неприятных
ситуаций, как правило, достаточно
просто. Операционная система имеет в
своем составе встроенные программные
средства обслуживания компьютера. Кроме
того, существует множество различных
внешних утилит по обслуживанию дисков.

Средства проверки
магнитных дисков, в зависимости от вида
ошибок (логические
ошибки и физические дефекты),
разделяют на две категории: средства
логической проверки, т. е. проверки
целостности файловой структуры, и
средства диагностики физического
состояния поверхности. Логические
ошибки, как правило, устраняются
программными средствами самой операционной
системы, а физические дефекты поверхности
только локализуются – операционная
система принимает во внимание факт
повреждения магнитного слоя в определенных
секторах и исключает их из активной
работы. Кроме того, при работе на
компьютере пользователь может столкнуться
не только с ошибками, но и с такими
проблемами, как фрагментация
диска
и нехватка
свободного места
– устранение
данных проблем осуществляется специальными
программами.

Причина
возникновения логических
ошибок магнитного диска тесно связана
с
особенностями устройства и функционирования
файловой системы компьютера.
Местонахождение любого файла на жестком
диске
определяется номерами кластеров, которые
он занимает. Все кластеры в
файловой системе получают уникальные
номера, они записываются и хранятся
в таблице размещения файлов (FAT
(File
Allocation
Table)
или MFT
(Master
File
Table)).
Таким образом, эта таблица
представляет собой базу данных,
связывающую кластеры дискового
пространства
с файлами.

Незанятому
кластеру соответствует значение «ноль».
При удалении файла в его имени первый
символ заменяется знаком «?», и оно не
отображается
операционной
системой, однако на самом деле он остается
на прежнем месте,
до того момента, пока в его кластеры не
будет записан
другой файл. Эта особенность используется
современными технологиями восстановления
удаленных с диска данных.

Причины возникновения
логических ошибок рассмотрим на примере
файловой системы FAT.

К логическим
ошибкам файловой структуры относят:
потерянные
кластеры
и общие
кластеры.

Потерянные
кластеры
обычно появляются при неожиданном
выключении электропитания компьютера
или его «зависании». Механизм появления
потерянных кластеров выглядит следующим
образом. Во время работы с файлом
программы манипулируют с кластерами,
занимая либо освобождая их, и вносят
эту информацию в таблицу FAT,
однако не записывают полные сведения
о файле. Если при завершении работы с
 програм­мой происходит сохранение
ее результатов, то эта программа фиксирует
окончательные изменения в таблице FAT
и регистрирует данные, находящиеся в
кластерах, как файл. Если же при окончании
работы с программой файл уничтожается,
то информация не записывается. Сам файл
помечается в таблице как удаленный, и
его кластеры впоследствии могут быть
заняты другими данными. Когда же компьютер
аварийно выключается до завершения
работы программы, велика вероятность
того, что кластеры останутся помеченными
как занятые, однако ссылки на них система
создать не успевает, так что согласно
данным FAT
этим кластерам не будет соответствовать
ни один файл. В таком случае эти
кластеры больше уже никогда не
используются, зачастую занимая при этом
немалое место.

Ошибки
файловой структуры, связанные с появлением
потерянных кластеров,
как правило, легко устраняются
предназначенными для данной цели
дисковыми
утилитами. При этом имеется возможность
либо восстановить полноценные файлы,
либо полностью освободить соответствующие
кластеры.

Другой
ошибкой файловой структуры являются
общие
кластеры.
Суть этих ошибок заключается в том, что
два (либо более) файла претендуют на
одно и то же место на жестком диске.
Причиной появления общих кластеров
могут служить спонтанные изменения в
FAT
или неграмотное использование программ
для восстановления файлов. Такое может
произойти, если файлы удалены средствами
операционной системы Windows
с помощью утилит, предназначенных для
работы в среде DOS.

Чтобы
ликвидировать ошибку, связанную с общими
кластерами, необходимо
повторно записать конфликтующие файлы.
Однако один из них при этом
неизбежно будет испорчен. Восстановление
другого возможно, но далеко
не всегда.

Наконец,
стоит упомянуть такой вид логических
ошибок файловой структуры,
как некорректная запись даты создания
файла. Устранить их, как правило,
не составляет труда с помощью любой
соответствующей дисковой утилиты.

Логические
ошибки файловой структуры ведут к потере
доступного дискового пространства.
Например, когда Windows
сообщает, что на жестком диске свободно
600 Мбт, это не всегда верно, поскольку
свободными могут оказаться лишь 400 Мбт,
а остальное будет занято «мусором»
– сбойными кластерами.

Самой
серьезной ошибкой файловой структуры
является разрушение таблицы размещения
файлов. Это приводит к тому, что компьютер
не может найти информацию на диске
(поскольку потеряны адресные данные),
хотя сама она остается нетронутой.
Именно этот механизм лежит в основе
действия некоторых компьютерных
вирусов.
В
таких ситуациях восстановление доступа
к файлам становится весьма и весьма
проблематичным. Дело в том, что
файлы обычно располагаются на диске не
сплошным
массивом, а фрагментами, число которых
порой достигает нескольких
десятков и даже сотен. В некоторых
случаях специалистам с помощью специальных
средств и методик удается собрать такие
фрагменты воедино, однако это можно
сделать далеко не всегда. Обычно,
получается
спасти только файлы небольших размеров
(например, текстовые),
рас­поло­женные в одном или нескольких
фрагментах.

Для
повышения надежности таблица размещения
файлов хранится в
двух экземплярах, чтобы при повреждении
основной таблицы (первой копии) можно
было восстановить информацию о размещении
файлов при помощи дублирующей (второй
копии) таблицы.

Проверять
файловую структуру на предмет логических
ошибок необходимо после
каждого сбоя компьютера или некорректного
(аварийного) завершения
его работы, например, в результате
неожиданного прекращения подачи
электропитания
или систематически, как правило,
ежемесячно.

Физические
дефекты
возникают
главным образом из-за механических
повреждений магнитного покрытия жесткого
диска, воздействия
на него электромагнитных полей или его
старения. Наличие физического
дефекта делает непригодными к использованию
некоторые кластеры. Если оказывается,
что какой-либо файл располагается в
таких дефектных кластерах, то полностью
спасти находящуюся в файле информацию
не представляется возможным. Устранить
физические дефекты, к сожалению, нельзя.
Однако дисковые утилиты способны
отме­чать испорченные кластеры,
чтобы в них никогда не запи­сывались
никакие данные, предотвращая тем самым
их потерю.

Проблема
фрагментации
диска возникает при проведении операций
чтения, записи, обновления и удаления
файлов, при этом компьютер
стремится сохранить изменения в
наибольшей свободной области
на жестком диске. Если же какой-то файл
не помещается в эту свободную
область, то он разбивается на несколько
частей, которые размещаются в
несмежных кластерах на магнитных
поверхностях жесткого диска. Этот
процесс
называется фрагментацией.
То
есть один и тот же файл может использовать
кластеры, например, с 5 по 15 и с 18
по 23, либо с 40 по 50 и с 57 по 60 и
т. д. Обычно
фрагментация диска появляется после
того, как заполняется более половины
дискового пространства.

Фрагментация
не нарушает целостность данных и не
является ошибкой файловой структуры,
но весьма неблагоприятна для компьютера,
поскольку при считывании файла головки
жесткого диска должны
перемещаться на большие расстояния.
Это существенно
замедляет работу системы, т.к. на поиск
всех частей открываемого файла требуется
много времени, расходуются дополнительные
системные ресурсы. Чем больше на диске
содержится фрагментированных файлов,
тем медленнее ПК выполняет операции
ввода и вывода. Некоторые компьютерные
специалисты полагают, что значительная
фрагментация жесткого диска также
повышает риск образования потерянных
кластеров
и
сегментов файлов, особенно в случае
незапланированного отключения
системы.

Современные
жесткие диски представляют собой
хранилища данных, удивляющие своими
огромными объемами. Но как бы ни был
вместителен винчестер, вы все равно
будете потрясены тем, насколько быстро
исчезает его свободное пространство,
загромождаясь разнообразной информацией.
Недостаток
свободного места на жестком диске
является одной из наиболее распространенных
проблем, с которой сталкивается
большинство пользователей. Кроме того,
с каждым годом программы становятся
все больше и больше. И если раньше их
файлы легко умещались на дискете, то
для дистрибутивов современных приложений
не всегда хватает даже емкости одного
CD-ROM.

Если
производительность компьютера упала,
то, возможно, пришло время очистить
жесткий диск от ненужной информации,
так называемого «мусора». О необходимости
освобождения пространства на диске
также свидетельствует сообщение Windows.
Это тревожный знак. В таких случаях в
первую очередь удалению подлежат файлы:

– находящиеся
в Корзине Windows;

– временные;

– автоматически
загружаемые из Internet.

Корзина
– это
специальная папка, предназначенная для
временного хранения удаленных в Windows
файлов. Корзина представляет собой
скрытую папку Recycled, находящуюся в корневом
каталоге жесткого диска. В случае если
имеется несколько дисков, то папка
Recycled создается операционной системой
Windows на каждом из них. При удалении файла
операционная система на самом деле не
удаляет его, а помещает в папку
Recycled, поэтому удаленные по ошибке файлы
достаточно легко восстановить.

Следует
напомнить, что файлы, удаленные в DOS, а
также с сетевых и съемных дисков
(например, дискет), в Корзину не помещаются.
Они удаляются сразу без возможности
восстановления средствами Windows. Кроме
того, некоторые приложения имеют
собственные команды для удаления
объектов, и удаленные с их помощью файлы
могут не попасть в Корзину.

Однако
размещение удаленных файлов в Корзине
приводит к накоплению на диске множества
ненужной информации. Ведь помещенный
в Корзину файл продолжает занимать
столько же места, сколько занимал до
своего удаления. Для окончательного
освобождения жесткого диска от «мусора»
необходимо периодически чистить Корзину.

Между
тем файлы Корзины – далеко не единственные,
засоряющие драгоценное дисковое
пространство. В процессе функционирования
компьютера многие приложения создают
временные файлы и используют их для
хранения промежуточных результатов
своей работы. К ним относятся файлы с
расширениями .tmp, .bak, .wbk и т.д. Имена
временных файлов начинаются с тильды,
например, ~WRL1335.tmp. Иногда они имеют
атрибут Скрытый и не отображаются на
экране при стандартных настройках
Windows. Для временных файлов в Windows имеется
специальная папка Temp, месторасположение
которой зависит от версии и установок
параметров операционной системы. Нередко
временные файлы создаются и в других
папках.

Как
правило, Windows удаляет временные файлы
при выходе из соответствующей программы,
но в некоторых случаях –
например,
при «зависании» компьютера или аварийном
отключении электропитания – они
сохраняются, загромождая жесткий диск.
И если никогда не проводить очистку
жесткого диска, то на нем могут оказаться
сотни файлов с расширением .tmp.

Также
большое количество ненужной информации
скапливается в каталогах Temporary Internet
Files и Download Program Files. В папку Temporary Internet
Files помещаются временные файлы Internet,
автоматически копируемые из сети во
время «путешествия» по ней и представляющие
собой копии Web-документов. В папке
Download Program Files сохраняются элементы,
загружаемые из Internet при посещении
некоторых страниц. Тем самым ускоряется
процесс загрузки Web-документов в случае
повторного обращения к ним (поскольку
они загружаются не с удаленного сетевого
компьютера, а с локального жесткого
диска).

Еще
одна разновидность автоматически
загружаемых из Internet файлов, постепенно
засоряющих жесткий диск, – так называемые
cookies, находящиеся в одноименном каталоге.
Cookies – это небольшой фрагмент данных о
предыстории обращений данного пользователя
к данному WWW-серверу, авто­матически
создаваемый сервером на машине
пользователя. Так, благодаря cookies при
входе на страницу любимого Internet-магазина
можно увидеть адресованное персонально
вам приветствие, к примеру: «Здравствуй,
Ваня».

Кроме
того, нередко бывает, что «мусор»,
особенно в каталогах Windows и WindowsSystem,
оставляют удаленные с компьютера
программы. Это объясняется тем, что
встроенные в систему средства
деинсталляции далеки от совершенства,
особенно в Windows 9x. Более того, не все
программы для Windows можно удалить с
помощью данных средств. В наихудших
случаях в некоторых приложениях
независимых произ­водителей инструмент
для их деинсталляции вообще не
предусматривается. И простое стирание
рабочих каталогов таких программ не
удаляет полностью информацию о них.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Привет, мой друг, тебе интересно узнать все про особенности конструкции современных нжмд виды дефектов магнитного диска нжмд, тогда с вдохновением прочти до конца. Для того чтобы лучше понимать что такое
особенности конструкции современных нжмд виды дефектов магнитного диска нжмд , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Диагностика, обслуживание и ремонт электронной и радиоаппаратуры.

Современный накопитель на жестких магнитных дисках (НЖМД) представляет собой сложное электронно-механическое устройство. Элементы накопителя размещены на электронной плате и гермоблоке (см. Рисунок36). Основным элементом, размещенным на электронной плате является микроконтроллер (специализированная микроЭВМ), который управляет работой всех устройств накопителя и организует связь с ЦП. Все данные подлежащие хранению размещаются на магнитном диске, который имеет следующую логическую организацию (см. рис 37 ): 

 
Рисунок 37 – Структурная схема НЖМД 
 
Рисунок 38 – Схема размещения данных на диске

Служебная информация

Служебная информация необходима для функционирования самого НЖМД и скрыта от пользователя. Служебную информацию можно разделить на четыре основных типа:

• серво-информацию, или серворазметку;
• формат нижнего уровня;
• резидентные микропрограммы (рабочие программы);
• таблицы конфигурации и настройки
• таблицы дефектов.

Серворазметка необходима для работы сервосистемы привода магнитных

головок НЖМД. Именно по серворазметке осуществляется их позиционирование и удержание на дорожке. Сервисная разметка записывается на диск в процессе производства через специальные технологические окна в корпусе собранного гермоблока. Запись осуществляется собственными головками накопителя при помощи специального высокоточного прибора — серворайтера. Перемещение позиционера головок осуществляется специальным толкателем серворайтера по калиброванным шагам, которые намного меньше межтрековых интервалов.

Рабочие программы (микрокод) управляющего микроконтроллерапредставляют собой набор программ, необходимых для работы НЖМД. К ним относятся программы первоначальной диагностики, управления вращением двигателя, позиционирования головок, обмена информацией с дисковым контроллером, буферным ОЗУ и т.д.

Производители жестких дисков размещают часть микропрограмм на магнитном носителе не только для экономии объема ПЗУ, но и для возможной оперативной коррекции кода, если в процессе производства или эксплуатации обнаруживаются ошибки. Переписать микропрограмму на диске значительно проще, чем перепаивать «прошитые» микроконтроллеры.

Таблицы конфигурации и настройки накопителей содержат информациюо логической и физической организации дискового пространства. Они необходимы для самонастройки электронной части диска, которая одинакова для всех моделей семейства.

Таблицы дефектов. (дефект-лист) содержит информацию о выявленныхдефектных секторах

Современные винчестеры имеют как правило два основных дефект-листа:

• Первый P-list(«Primary»-первичный) заполняется на заводе при изготовлении накопителя;
• Второй G-list («Grown» — растущий), и пополняется в процессе эксплуатации винта, при появлении новых дефектов.

Кроме того, некоторые НЖМД имеют еще

• лист серво-дефектов (сервометки, наносимые на пластины винчестеров, тоже иногда имеют ошибки),
• список  временных  (pending)  дефектов.  В  него  контроллер  заносит«подозрительные» с его точки зрения секторы, например те, что прочитались не с первого раза, или с ошибками.

Технология  изготовления  магнитных  дисков  очень  сложная,  контроль

состояния поверхности диска осуществляется на всех этапах изготовления, но даже это не позволяет получить поверхность магнитного диска без дефектов. В ходе эксплуатации диска количество дефектов возрастает . Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Поэтому производители накопителей предусмотрели специальные методы скрытия дефектов, которые позволяют скрыть дефекты как при производстве так и при эксплуатации.

Методы  скрытия  дефектных  секторов  (при  производстве  дисков).  В

наспоящее время припроизводстве дисков используется несколько основных методов скрытия дефектов.

Первый заключается в переназначении адреса испорченных секторов в на адрес резервного сектора (Рисунок 38).

Метод вызывает потерю производительности НЖМД, так как он, каждый раз обнаруживая сектор, помеченный как негодный, будет вынужден перемещать головки в резервную область, которая может находиться далеко от места дефекта.

Такой метод скрытия дефектов получил название «метод замещения» или ремап (от английского «re-map»: перестройка карты секторов). В настоящее время при производстве не применяется. 

 
Рисунок 39 — Методы переназначения сектора

Второй (основной) способ использует следующий алгоритм: после выявления всех дефектов, адреса всех исправных секторов переписываются заново, так, чтобы их номера шли по порядку. Плохие сектора просто игнорируются и в дальнейшей работе не участвуют. Резервная область также остается непрерывной и ее часть присоединяется к концу рабочей области — для выравнивания объема. Этот, второй основной тип скрытия дефектов получил название «метод пропуска сектора».Новый диск не имеет Bad-секторов, а

резервная область непрерывна! 

 
Рисунок 40 — Метод пропущенного сектора

Методы скрытия дефектных секторов при эксплуатации дисков Для скрытия дефектов в бытовых условиях применяется «метод

замещения» Ремап Замещение выполняется в автоматическом режиме эта технология получила

название automatic defect reassignment (автоматическое переназначение дефектов), а сам процесс — reassign.

Работает ремап следующим образом:

если при попытке обращения к сектору происходит ошибка, контроллер понимает, что данный сектор неисправен, и «на лету» помечает его как BAD.

Его адрес тут же заносится в таблицу дефектов (G-list).

Во время работы контроллер постоянно сравнивает текущие адреса секторов с адресами из таблицы и не обращается к дефектным секторам. Вместо этого он переводит головки в резервную область и читает сектор оттуда. На характеристике диска Vчтения=F(Nдор), как небольшие провалы на графике чтения. Тоже самое будет и при записи.

Система оперативного наблюдения за состоянием HDD — S.M.A.R.T.

Почти все винчестеры, выпущенные после 95-го года, имеют систему оперативного наблюдения за своим состоянием — S.M.A.R.T. (Self Monitoring And Reporting Technology).

Между атрибутами SMART и состоянием поверхности существует некоторая взаимосвязь. Некоторые имеют прямое отношение к bad-блокам:

Reallocated sector count и Reallocated event count: число переназначенныхсекторов. Эти атрибуты показывают количество секторов, переназначенных ремапом в G-list дефект-лист. У новых винтов они обязательно должны быть равны нулю! Если их значение отличается от нуля, то это означает, что винт уже был в употреблении.

Raw read error rate: количество ошибок чтения. Это «мягкие» ошибки, успешно скорректированные электроникой накопителя и не приводящие к искажению данных. Опасно, когда этот параметр резко снижается за короткий срок, переходя в желтую зону. Это говорит о серьезных проблемах в накопителе.

Current Pending Sector: этот атрибут отражает содержимое «временного» дефект-листа, присутствующего на всех современных накопителях, т.е. текущее количество нестабильных секторов. Эти секторы винт не смог прочесть с первого раза. Постоянное значение этого атрибута выше нуля говорит о неполадках в накопителе.

Uncorrectable Sector: показывает количество секторов, ошибки в которых не удалось скорректировать ECC-кодом. Если его значение выше нуля, это означает, что винту пора делать ремап.

Виды дефектов магнитного диска НЖМД 
Дефекты поверхности НЖМД делятся на следующие группы:

1. Физические дефекты, которые подразделяются на:
   • Дефекты поверхности.
   • Серво-ошибки
   • Аппаратные BAD’ы.
2. Логические дефекты, которые подразделяются на:
   • Исправимые логические дефекты (софт-бэды)
   • Неисправимые логические ошибки.
   • «Адаптивные» бэды.

Дефекты поверхности. Возникают при механическом повреждении магнитного покрытия внутри пространства сектора, например из-за царапин, вызванных пылью, старением блинов или небрежным обращением с винтом. Такой сектор должен быть помечен как негодный и исключен из обращения.

Серво-ошибки. По сервометкам происходит стабилизация скорости вращения двигателя и удержание головки на заданном треке, независимо от внешних воздействий и тепловой деформации элементов.

Однако в процессе эксплуатации диска, некоторые сервометки могут оказаться разрушены. Если плохих сервометок станет слишком много, в этом месте начнут происходить сбои при обращении к информационной дорожке: головка, вместо того, чтобы занять нужное ей положение и прочитать данные, начнет шарахаться из стороны в сторону. Наличие таких ошибок часто сопровождается стуком головок, зависанием накопителя и невозможностью исправить его обычными утилитами. Устранение таких дефектов возможно только специальными программами, путем отключения дефектных дорожек, а иногда и всей дисковой поверхности.

Самостоятельно НDD восстановить сервоформат не может, это делается только на заводе.

Аппаратные BAD’ы. Возникают из-за неисправности механики или электроники накопителя. К таким неполадкам относятся:

• обрыв головок;
• смещение дисков;
• погнутый вал в результате удара;
• запыление гермозоны;
• различные «глюки» в работе электроники.

Ошибки такого типа обычно имеют катастрофический характер и не подлежат исправлению программным путем.

Исправимые логические дефекты (софт-бэды): появляются, если контрольная сумма сектора не совпадает с контрольной суммой записанных в него данных.

Возникает из-за помех или отключения питания во время записи, когда HDD уже записал в сектор данные, а контрольную сумму записать не успел.

При последующем чтении такого «недописанного» сектора произойдет сбой: винт сначала прочитает поле данных, потом вычислит их контрольную сумму и сравнит полученное с записанным. Если они не совпадут, контроллер накопителя решит, что произошла ошибка и сделает несколько попыток перечитать сектор. Если и это не поможет (а оно не поможет, так как контрольная сумма заведомо неверна), то он, используя избыточность кода, попытается скорректировать ошибку, и если это не получится — винт выдаст ошибку внешнему устройству. Со стороны операционной системы это будет выглядеть как BAD.

Неисправимые логические ошибки. Это ошибки внутреннего формата винчестера, приводящие к такому же эффекту, как и дефекты поверхности. Возникают при разрушении заголовков секторов, например из-за действия на винт сильного магнитного поля. Но в отличие от физических дефектов, они поддаются исправлению программным путем. А неисправимыми они названы только потому, что для их исправления необходимо сделать «правильное»

низкоуровневое форматирование, что обычным пользователям затруднительно из-за отсутствия специализированных утилит.

«Адаптивные» бэды. Несмотря на то, что винты является очень точнымиустройствами, при их массовом производстве неизбежно возникает разброс параметров механики, радиодеталей, магнитных покрытий и головок.

Поэтому все современные винты при изготовлении проходят индивидуальную настройку, в процессе которой подбираются такие параметры электрических сигналов, при которых устройству работается лучше.

Эта настройка осуществляется специальной программой при технологическом сканировании поверхности. При этом генерируются так называемые адаптивы — переменные, в которых содержится информация об особенностях конкретного гермоблока. Адаптивы сохраняются на дисках в служебной зоне, а иногда во Flash-памяти на плате контроллера.

В процессе эксплуатации винта адаптивы могут быть разрушены разрушены

«Адаптивные» бэды отличаются от обычных тем, что они «плавающие». Лечатся адаптивные бэды прогоном selfscan’а — внутренней программы

тестирования, аналогичной той, что применяется на заводе при изготовлении винтов. При этом создаются новые адаптивы, и винт возвращается к нормальному состоянию. Это делается в условиях фирменных сервис-центров.

Если я не полностью рассказал про особенности конструкции современных нжмд виды дефектов магнитного диска нжмд? Напиши в комментариях Надеюсь, что теперь ты понял что такое особенности конструкции современных нжмд виды дефектов магнитного диска нжмд
и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания,
то нестесняся пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории
Диагностика, обслуживание и ремонт электронной и радиоаппаратуры