Лекция
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 ):
Служебная информация
Служебная информация необходима для функционирования самого НЖМД и скрыта от пользователя. Служебную информацию можно разделить на четыре основных типа:
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:
Кроме того, некоторые НЖМД имеют еще
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.
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!
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:
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:
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.
Я хотел бы услышать твое мнение про особенности конструкции современных нжмд виды дефектов магнитного диска нжмд 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 не стесняйся, 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
Комментарии
Оставить комментарий
Диагностика, обслуживание и ремонт электронной и радиоаппаратуры
Термины: Диагностика, обслуживание и ремонт электронной и радиоаппаратуры