Интернет-журнал 'Домашняя лаборатория', 2007 №3 - Мёрфи

того, чтобы с диском можно было работать через BIOS, контроллер винчестера представляет BIOS'у, скажем, диск с 20480 цилиндрами и 4 дорожками как диск из 1024 цилиндров и 80 дорожек.

К сожалению, даже при использовании конвертации "физической геометрии" диска в "логическую" максимальный объем винчестера, с которым можно работать средствами BIOS, составляет 1024*256*63*512 = 8455716864 байт = около 8 гигабайт. С дисками большего объема работать посредством 13-го прерывания BIOS невозможно[19]. Поэтому на новых материнских платах BIOS особым образом усовершенствован ("прерывание 13" сделано "расширенным"), и это ограничение емкости дисков в нем отсутствует.

Современные операционные системы при своей работе не используют 13-е прерывание BIOS, а поэтому могут работать с дисками весьма большого объема. Но каждая операционная система должна загрузиться, а в процессе загрузки ее файлы могут быть считаны с диска только средствами BIOS'а. Поэтому в случае использования больших дисков со старым BIOS'ом с загрузкой операционной системы могут быть сложности.

Кроме того, на современных жестких дисках применяется особая форма разделения дорожек на секторы, при которой внешние дорожки, протяженность которых больше, чем внутренних, разбиваются на большее количество секторов. При этом для операционной системы диск все равно имеет равное количество секторов на каждой дорожке, а преобразование запросов операционной системы в команды блоку головок производится в соответствии со специальными таблицами, записанными в микросхемах жесткого диска.

В жестких дисках последних 7–8 лет выпуска имеется так называемая система S.M.A.R.T. (то есть "Self Monitoring Analysis and Reporting Technology") особые компоненты устройства, предназначение которых заключается в отслеживании возможных неисправностей и устранении их по мере возникновения. Так, в то время как в старых дисках таблица переназначения дефектных секторов формировалась на заводе, выпускающем винчестеры, а впоследствии уже не могла изменяться, то в новых винчестерах система S.M.A.R.T. во время работы диска отслеживает качество записи и чтения с каждого сектора и при его снижении заранее переназначает сектор на резервный, не дожидаясь момента отказа. Изначально же область резервных секторов делается больше, чем нужно в момент изготовления диска, — с расчетом на будущее.

Читая старые статьи и воспоминания компьютерщиков, вы наверняка обращали внимание на описания ситуации, когда жесткий диск покрывается сбойными секторами, и наверняка поражались, что, к счастью, вас эта чаша минула — ваш недавно выпущенный диск абсолютно исправен и не имеет ни одного поврежденного сектора. Но это так из-за действия системы S.M.A.R.T. - она просто даже не дает операционной системе заметить, что тот или иной участок диска испортился, моментально переназначая на него резервные секторы. И только тогда, когда вся резервная область будет исчерпана, на вашем жестком диске появятся видимые из операционной системы сбойные участки.

Помимо слежения за качеством поверхности жесткого диска, S.M.A.R.T. также отслеживает изменения параметров работы механики винчестера, таких, как время достижения диском расчетной скорости вращения, время доступа к различным зонам диска и в случае, когда эти параметры выходят за допустимые пределы, сообщает операционной системе, что диск собирается испортиться. Если операционная система поймет сообщения S.M.A.R.T., то пользователю будет сообщено о вскоре предстоящей необходимости замены диска.

Для просмотра параметров S.M,A.R.T. можно воспользоваться программным комплексом HDDUtility Дмитрия Пашкова (адрес для загрузки http://www.ibaranov.ru/hddutil.rar, программа работает только в среде Windows9x). Кроме того, если ваш диск выпущен фирмой Quantium после 1997 года, то с помощью HDDUtility вы сможете просмотреть его дефект-лист непосредственно и узнать, какие конкретно сектора являются переназначенными. Если же у вас нет HDDUtility или воспользоваться вы им вы не можете (например, по причине работы в другой операционной системе), то используйте любой программный пакет для тестирования компонентов компьютера, имеющий функцию прорисовки графика скорости последовательного чтения секторов диска (например, ZiffDavis WinBench 99). Моменты резкого падения скорости чтения соответствуют переназначенным секторам, так как при тестировании такого сектора тратится время на перемещение магнитной головки в резервную область и обратно к той дорожке, на которой располагался переназначенный сектор.

Если при заводском тестировании на одной поверхности магнитной пластины будет найдено столько плохих секторов, что весь дефект-лист окажется заполненным, а другая поверхность будет в порядке, то ту магнитную головку, которая должна работать с дефектной поверхностью, просто отключают. Вас, кстати, никогда не удивляло наличие в магазинах дисков, скажем, на 10 и 30 гигабайт при заявленной емкости одной пластины в этих моделях в 20 гигабайт? Величины-то 20-ти не кратны. Так вот в таких дисках одна из сторон их магнитных пластин имеет так много дефектов, что просто отключена и диск промаркирован на меньшую емкость. Скажем в 10-гигабайтном винчестере стоит 20-гигабайтная пластина, в которой работает только одна сторона.

На свободное место в резервной зоне поврежденные сектора переназначаются лишь на некоторых моделях жестких дисков. На остальных же переназначение секторов может идти лишь на резервные, находящиеся лишь на той же дорожке. Или на том же секторальном блоке. Или на том же цилиндре. Использование же для переназначения секторов резервной области другой дорожки (блока, цилиндра) невозможно. Делается это для некоего упрощения работы системы переназначения секторов, подразумевается, что повреждения поверхности про исходят в относительно случайном порядке. При длительной работе жесткого диска примерно так и происходит, однако, скажем, при ударе по диску или при его падении может происходить повреждение сразу множества секторов, расположенных в одном месте. Тогда, если эти поврежденные секторы находились, например, на одной дорожке, резервная область этой дорожки окажется переполненной переназначенными секторами, и места в ней для всех не хватит. Многие bad-сектора останутся непереназначенными, и при проверке диска кластеры, их содержащие, будут помечены как поврежденные. Однако резервные области на остальных дорожках останутся незаполненными — те-то дорожки повреждены не были, и общий процент переназначенных секторов будет не таким уж и высоким. Поэтому получится ситуация, при которой согласно сообщениям S.M.A.R.T. процент заполнения дефект-листа низкий, в bad-блоки на диске имеются. Однако моделей жестких дисков, использующих именно такой способ работы с переназначенными секторами, не так и много.

Шумовой эффект "хрюканья", возникающий при работе с жестким диском, обусловлен перемещением головок взад-вперед по диску. Процесс равномерного считывания содержимого диска практически бесшумен. Вы можете сами в этом убедиться, сравнив шумовые эффекты от работы программы ScanDisk в режиме проверки поверхности диска, при которой блок головок медленно и равномерно перемещается вдоль диска, и программы Defrag, при работе которой блок головок постоянно двигается взад-вперед.

Однако даже при работе ScanDisk в режиме "полной" проверки диск все равно время от времени "всхрюкивает". Это происходит как раз в те моменты, когда проверка доходит до дефектного сектора, и контроллер винчестера заставляет головки переместиться в зону, где