Что в компьютере разделено на сектора и дорожки

Как обрезать на жёстком диске участок со сбойными секторами

У меня жутко тормозит хард, переустановка операционной системы ничего не решила. По вашему совету проверил жёсткий диск программой Виктория и она нашла очень много секторов с неудовлетворительной задержкой чтения 600 ms (кандидаты в бэд-блоки) — 153, также найдены полноценные бэд-блоки (сбойные сектора) -11. Параметр — Reallocated Sector Count — (remap), обозначающий число переназначенных сбойных секторов, запасными секторами с резервных дорожек — горит красным, как я понял, сбойные сектора переназначать уже нечем.

Читал в интернете, что как-то можно вывести из работы участок жёсткого диска со сбойными секторами. Каким образом это можно сделать?

Сервометки на диске

Для точного позиционирования головок записи-считывания используются так называемые сервометки (или сервокоды). Эти метки имеются на каждой дорожке и наносятся они на заводе-изготовителе.

На каждой дорожке имеется несколько таких меток, они содержат в себе служебные коды. При считывании данных из меток схема управления следит за уровнем сигнала.

Если он уменьшается, схема управления подает сигнал в систему позиционирования, корректируя положение головок. Для меток используется часть информационного пространства диска, поэтому количество информационных секторов уменьшается.

Никакие прикладные программы и форматирование не могут изменить информацию, находящуюся в сервометках.

Как и в каком виде хранятся данные на жестком диске компьютера

Данные хранятся в узких дорожках на поверхности диска. При производстве, на диск наносится более 200 тысяч таких дорожек. Каждая из дорожек разделена на секторы.

dorozhki-i-sektora-zhestkogo-diska

Карты дорожек и секторов позволяют определить, куда записать или где считать информацию. Опять же вся информация о секторах и дорожках находится в памяти интегральной микросхемы, которая, в отличие от других компонентов жесткого диска, размещена не внутри корпуса, а снаружи и обычно снизу.

Сама поверхность диска — гладкая и блестящая, но это только на первый взгляд. При более близком рассмотрении структура поверхности оказывается сложнее. Дело в том, что диск изготавливается из металлического сплава, покрытого ферромагнитным слоем. Этот слой как раз и делает всю работу. Ферромагнитный слой запоминает всю информацию, как? Очень просто. Головка коромысла намагничивает микроскопическую область на пленке (ферромагнитном слое), устанавливая магнитный момент такой ячейки в одно из состояний: о или 1. Каждый такой ноль и единица называются битами. Таким образом, любая информация, записанная на жестком диске, по-факту представляет собой определенную последовательность и определенное количество нулей и единиц. Например, фотография хорошего качества занимает около 29 миллионов таких ячеек, и разбросана по 12 различным секторам. Да, звучит впечатляюще, однако в действительности — такое огромное количество битов занимает очень маленький участок на поверхности диска. Каждый квадратный сантиметр поверхности жесткого диска включает в себя несколько десятков миллиардов битов.

Таблица размещения файлов

Таблица размещения файлов — это область на диске, куда заносятся номера кластеров, которые занимаются файлами. Сюда не входят кластеры, которые содержат служебную информацию (загрузочные секторы, сама таблица размещения файлов и данные корневого каталога).

В операционных системах производства Microsoft популярна файловая система FAT (File Location Table). На каждом логическом диске может быть создана отдельная файловая система. Таким образом, на одном жестком диске могут существовать файловые системы нескольких типов.

Новый размер сектора в 4 кб, к чему готовится?

Вот мы и подошли к самой интересной теме сегодняшнего дня. Как вы уже поняли что такое сектор, это минимальная единица для хранения информации, но т.к. для настоящего времени 512 байт стало совсем мало, новые технологии продвинули размер в 4 кб. Создатели нового сектора его IDEMA (Международная ассоциация производителей жестких дисков) дали имя Advanced Format (новый формат).

Теперь давайте разберем конкретные причины перехода и какие трудности могут возникнуть с новым сектором (плюсы и минусы его).

Главная причиной его перехода возникла из-за больших емкостей жесткого диска, для таких объемов размер в 512 байт становится ограничением в создании больших объемов и эффективности исправления ошибок.

Малые сектора занимают меньшую площадь жесткого диска, что создает повышение плотности диска. Из-за этого возникают проблемы в исправлении ошибок и в следствии изнашивается поверхность диска.

В секторах в 512 байт, максимальный объем исправления ошибок составляет 50 байт. Возникают трудности в исправлении и чтобы более эффективно происходил процесс исправления появился новый объем 4 кб.

Благодаря новому объему достигается большая плотность жесткого диска, что должно дать увеличение объемов жестких дисков.

Надежность в исправлении ошибок благодаря тому, что код исправления ошибок увеличен до 100 байт (в отличии от старого 50 байт) и надежность возросла до 97 %.

Новый формат достиг уменьшение ширины дорожки до 70-80 нм, понизить себестоимость и следовательно снизить стоимость для покупателя. Повысился объем области хранения данных диска, улучшилась производительность (снизить время чтения/записи и доступа, снизился шум, нагрев, механический износ).

Какие трудности нас могут ожидать?

Трудность может ожидать в неподготовленности программного обеспечения, в следствии чего новый сектор может не улучшить характеристики, а наоборот ухудшить! Advanced Format поддерживается начиная с Microsoft Vista с последними обновлениями и более поздними версиями Windows, а также последними выпусками Linux и Mac OS X.

А происходит это из-за того, что программные кластеры не соответствуют друг другу (происходит сдвиг), а так же это касается физических секторов на диске, в следствии чего один кластер перекрывает два сектора, в следствии удваевается число операций чтений/записи, что в конечном случае приводит не только к замедлению работы, но и к большому износу жесткого диска.

Для решения этой ситуации компания Western Digital придумала специальную утилиту WD Align System Utility, благодаря которой производится сдвиг содержимого диска на 1 сектор. А так же специальная, технология Seagate SmartAlign, в дисках Seagate, позволяет использовать технологию нового сектора без специальной утилиты. Western Digital также позволяет сместить блоки переключателем на диске, но возможно проблем с количеством свободных блоков.

Можно так же применять специальные утилиты производителе например одна из них: Paragon Alignment Tool, которые позволяют смещать блоки и не давать падать быстродействию, а наоборот повышать.

Вывод здесь один, наши современные технологии идут все вперед и вперед, новый размер сектора действительно способен повысить быстродействие жесткого диска и системы в целом, но для достижения производительности необходимо внимательно подходить к этой технологии. Перед тем как её применять убедитесь в своем программном обеспечении о наличии поддержки нового формата, чтобы у вас не было трудностей в работе и чтобы Advanced Format принес вам только радость и комфорт!

Какое будущее в новом секторе и какая же структура жесткого диска?

Здравствуйте уважаемые читатели, недавно я писал статью про файловые системы, новые и старые, а так же помог выбрать подходящую для вас. Но осталось много непонятных понятий, для полного понятия статьи такие как сектор, кластер, вообще структура жесткого диска и в этой статье я постараюсь вам разъяснить что это такое. А так же о новом секторе большего объема, дает ли он производительность или же опять провал изобретения? Даже если вы знаете это все, не поленитесь прочтите вдруг узнаете что-то новое и вообще оцените мой труд ?

2. Типы ячеек

Выделяют следующие типы ячеек:

SLC (single-level cell) – один бит на ячейку;
MLC (multi-level cell) – два бита на ячейку;
TLC (triple-level cell) – три бита на ячейку;

3D MLC NAND, 3D TLC NAND, 3D QLC NAND – приставка 3D означает, что ячейки памяти размещены не планарно, а добавлено третье измерение. Получается многоэтажная структура (Рис. 16);
3D XPoint – разработка компаний Intel и Micron, в которой ячейки памяти считываются и записываются с помощью селектора без использования транзистора.

Программа Виктория

Программа Виктория схожа с предыдущей программой, но имеет чуть более широкий функционал, вы можете прочитать статью о том, как пользоваться, как установить и как запустить данную программу.

После того как установили и запустили программу, выбираем нужный нам жесткий диск (если у вас из 2 и более).

После выбора нажимаем клавишу « F 4», в появившемся окне нас интересует 2 пункта.

1. В первом пункте выбираем «Линейное чтение», такая конфигурация будет поочередно производить чтение и запись всех блоков жесткого диска. Выбираем её, так как она наиболее точно покажет наличие битых секторов

2. Во втором пункте выбираем « BB : Erase 256 sect ». Выбрав данную опцию при сканировании и обнаружении битых секторов на поверхности жесткого диска, программа будет пытаться занулить такой блок. Такой способ исправит только «Логические» битые сектора.

После выбора нужных параметров нажимаем « Enter » и наблюдаем за ходом сканирования.

После того как сканирование закончится, но битые сектора останутся, необходимо воспользоваться функцией « Remap ».

Для этого проделываем те же шаги, нажимаем клавишу « F 4» и в поле где установлено Ignore Bad Block выставляем « Advanced Remap ». Данный параметр может помочь даже в том случае, если обычный Remap бессилен, это и есть преимущество программы Виктория перед предыдущей. После выбора нужного параметра нажимаем « Enter » и следим за ходом сканирования.