Глоссарий
(Составлен Александром Стружкиным, сотрудником лаборатории)
Блок: сектор или группа секторов дискового пространства.
BAD-блок: область дискового пространства, обычно размером с сектор (512 байт), утратившая способность хранения информации в результате повреждений.
ECC (Error Correction Code): код коррекции ошибок, применяемый в HDD. Способ кодирования информации, когда к исходным данным добавляется их избыточность с контрольными суммами. Позволяет восстанавливать целостность данных, даже если они были прочитаны с ошибкой, а также сообщать об ошибках, если их было несколько.
Комбо-драйв (combo drive): (в просторечии - "крутилка-шевелилка") - интегральная микросхема, в корпусе которой размещаются
силовые цепи винчестера (большая часть сказанного относится и к FDD, ZIP, CD-ROM). Обычно это:
- схема управления шпиндельным двигателем;
- схема управления сервомотором перемещения головок;
- схемы стабилизаторов питания;
- схема автоматической парковки головок HDD;
Из-за большого тепловыделения эта микросхема оборудована радиатором в виде пластины, припаяной к фольге платы (снизу корпуса, часто этого не видно). Большие токи и напряжения в цепях комбо-драйва переводят данную м/с в группу риска - именна она часто "вылетает" из-за некачественного питания и перегрева. Берегите её!
Коммутатор-предусилитель: (в просторечии - просто "коммутатор") - микросхема внутри гермоблока HDD, расположеная рядом с головками. Служит для усиления сигналов с головок чтения, выработки тока записи, а также для переключения головок таким образом, чтобы в каждый момент времени работала только одна из них. Из-за того, что эта м/с является частью гермоблока, её замена (в случае порчи) затруднительна, или вобще невозможна (обычно ее меняют вместе с блоком головок, с целью спасения информации). Поэтому нельзя перегревать "банку" HDD. Коммутатор является очень деликатным полупроводниковым устройством, и может легко повредиться от перегрева.
Логическое форматирование: процесс создания разделов и файловой системы на магнитном носителе. Имеет средства для логического скрытия дефектов. Осуществляется пользователем с помощью программ fdisk, format, или альтернативных (Partition Magic и т.п.). Не влияет на состояние самого накопителя, т.е. после удаления файловой системы винт остается таким же, каким был до ее создания (например - с кучей бэдов).
Зона: участок дисковой поверхности с одинаковой плотностью записи на всем своем протяжении. У современных винчестеров имеется несколько десятков зон, расположеных от края к центру в виде концентрических колец. Зонное распределение позволяет более эффективно использовать емкость пластины, без ущерба для надежности хранящихся данных.
Таблица зонного распределения: часть микрокода, содержащая информацию о размере и расположении зон на дисковой поверхности. В процессе стендового ремонта поврежденные зоны можно отключать, редактируя эту таблицу.
Сервоинформация (сервометки, сервоформат):
специальная разметка магнитной поверхности дисков HDD, служащая для точного попадания головок на дорожки, получения
номеров дорожек и стабилизации частоты вращения двигателя. Является форматом низкого уровня. Создается на поверхностях
магнитного носителя на заводе-изготовителе специальными «серворайтерами». В случае повреждения восстановлению в стандартных условиях
неподлежит. Встроенный сервоформат - сервометки, расположенные на той же дисковой поверхности, где и данные
пользователя, обладают большей намагниченностью чем записываемые данные, вследствие чего головки чтения-записи
накопителя невсостоянии их затереть. Обеспечивает самую высокую плотность записи, поэтому применяется во всех
современных винтах. В более старых накопителях для сервометок отводилась отдельная дисковая поверхность с
отдельной головкой, поэтому на старых накопителях было возможно «низкоуровневое форматирование». На современных
накопителях данная функция физически невозможна без серворайтера.
Серворайтер: прибор для нанесения сервометок на блины харда. Применяется только на заводе, ни одна ремонтная
мастерская не может себе позволить иметь его - это очень дорогой прибор (~100 тыс $). Принцип действия серворайтера
основан на движении головок внешним механическим устройством через технологические окна в гермоблоке. Для контроля за
перемещением используется лазерный прицел и явление интерфенции световых волн. После окончания серворазметки
технологические окна заклеиваются плёнкой и на винт устанавливается плата электроники.
Служебная зона: часть дискового пространства HDD, скрытая в недрах накопителя и недоступная средствами ОС и
BIOS. Применяется для нужд самого накопителя: в ней хранятся рабочие программы контроллера, адаптивы, паспорт диска,
таблицы дефектов, транслятор, значения атрибутов SMART и т.д. Все вместе они образуют специализированную операционную систему, управляющую винтом.
Адаптивы (адаптивные настройки): переменные, служащие для точной подстройки индивидуальных особенностей винчестера при разбросе параметров его деталей и серворазметки. Учитывают особенности изготовления конкретного экземпляра винта. Одна и та же модель диска может отличаться:
- количеством головок
- маркой производителя самих головок
- физическим объемом накопителя
- маркой процессора
- и т. д.
У некоторых винчестеров адаптивы хранятся в ПЗУ, что делает невозможным замену платы электроники на другую, даже от точно такого же накопителя (к примеру диски фуджитсу серии mpg-at).
Shock-sensor (датчик ударов): на самом деле служит для отслеживания вибраций корпуса. Это маленький пьезоэлемент, расположенный обычно на плате контроллера. Узнать его легко - он припаян не прямо, а под углом 45 град.
Это позволяет ему воспринимать вибрацию и удары во всех плоскостях, вырабатывая электрические импульсы. В дальнейшем они усиливаются, обрабатываются, и в зависимости от реализации микрокода, эта информация поступает в SMART, в специальный скрытый журнал, или... в никуда.
Воздушный фильтр: - устройство, соединяющее внутренний объем гермозоны с атмосферой (для выравнивания давления снаружи и внутри). Предназначен для очистки атмосферного воздуха от пыли и агрессивных веществ, также
для поглощения микрочастиц внутри гермоблока: могут образовываться в результате «жесткой парковки» головок (удар головки по поверхности), разрушение поверхности вследствие «старения» накопителя (осыпание поверхности).
Состоит из нескольких ступеней:
- механического фильтра, задерживающего пыль;
- химического абсорбента (активированный уголь),
поглощающего газы;
- осушителя (силикагель), поглощающего влагу.
В некоторых винчестерах применяется дополнительный фильтр на основе селективной полимерной мембраны (Fujitsu). Это продлевает срок службы механики.
Firmware: часть микрокода, служащая рабочей программой контроллера. На HDD одна его часть записана в ПЗУ
на плате, а другая находится на блинах в служебной зоне. Своевременное обновление firmware («перепрошивка» винта),
может решить многие проблемы с совместимостью, увеличить быстродействие, убрать глюки, а может вывести из строя ваш
диск. Современные диски в обновлении практически ненуждаются, особенно если вы не специалист.
G-list: часть таблицы дефектов HDD, пополняемая в процессе эксплуатации накопителя. Добавление дефектов
осуществляет не пользователь, а сам накопитель в процессе ремапа (перенос секторов). Число убранных дефектов можно
легко узнать по значению SMART-атрибута Reallocated Sector Count. Смысл данной процедуры выглядит примерно так:
На диске оставлены специальные сектора распределенные по всей поверхности «запасные», в случае обнаружении
повреждений, поврежденные сектора будут заменены на «запасные».
P-list: часть таблицы дефектов HDD, заполняемая на заводе. Дефекты в него заносятся один раз, при изготовлении винта. В современных накопителях P-list заполняется в процессе первичного форматирования диска микропрограммой накопителя, в него заносятся дефекты конструктивно допущенные в процессе изготовления. К примеру на дисках IBM – Hitachi их довольно много.
Kernel Mode: (режим ядра) - состояние микропроцессорной системы, запрещающее выполнение всего микрокода, в том числе из основного.
Встроенная ПЗУ: Вместо флеш-пзу запускается маленькая технологическая микропрограма, называемая "kernel" (реализована
внутри процессора). Этот режим предусматривается разработчиками микроконтроллеров, и используется при
повреждении данных в ПЗУ (проверяется подсчетом контрольной суммы). Позволяет прочитать данные в ПЗУ через интерфейс HDD,
и записать новые. Обнаружив порчу прошивки, большинство винтов входят в этот режим автоматически. Шпиндельный
двигатель при этом не запускается, однако накопитель снимает BUSY, и реагирует на некоторые технологические команды.
Пример: диски Maxtor, при повреждении микропрограммы данные диски определяются под кодовыми заводскими названиями – N40P, ATHENA, и т. д.
Safe Mode (безопасный режим): - состояние жесткого диска, запрещающее выполнение микрокода из служебной области накопителя. Этот режим специально предусмотрен разработчиками винчестера, и может использоваться в следующих случаях:
- При производстве накопителя, когда нормальный микрокод еще не записан;
- При повреждении штатной микропрограммы или "железа" (например, при обрыве головок). Является аварийным состоянием HDD, предотвращающим его непредсказуемое поведение;
- При обновлении и модификации микрокода.
Перевод винта в safe mode осуществляется технологической
перемычкой на плате, или автоматически, на основе
результатов самотестирования.
Основное ПЗУ: микрокод, хранящийся в интегральной
микросхеме, и принимающий непосредственое участие в работе
жесткого диска.
Дополнительное ПЗУ: микрокод, хранящийся в
интегральной микросхеме, и не принимающий участие в обычной
работе жесткого диска. На современных моделях встречается
редко. Обычно это копия основного ПЗУ, сервисный модуль и
т.п. Иногда применяется на этапе отладки микрокода
фирмой-изготовителем (присутствует на первых серийных
моделях, а затем заменяется однократно программируемым на
кристале процессора). Так было, например, на винчестерах IBM
и Maxtor.
Overlay (оверлей): модуль, записываемый в служебную
зону харда. Содержит часть исполняемого кода, которая не
влезла в ПЗУ, часто это делается специально, чтобы было
легче исправлять ошибки в firmware. У некоторых винтов нет
оверлеев (например, Fujitsu
MPF3xxxAH), у других их несколько (например IBM, Quantum).
ATA-команды: Низкоуровневые команды, применяемые
для управления жестким диском по IDE-интерфейсу. Любая
файловая операция преобразуется ОС в набор ATA-команд,
идущих в порты 1x0 - 1x7 контроллера. Они стандартны для
всех IDE-винтов и описаны в спецификации ATA (http://www.t13.org/).
Технологический режим HDD: Особое состояние
накопителя, когда его ПЗУ и служебная зона открыты для
доступа через интерфейс.
Позволяет просматривать, менять ее содержимое и запускать
встроенные подпрограммы.
Reassign: процедура переназначения дефектного сектора в
резерв. Осуществляется самим накопителем, при неудачной
попытке записи в дефектный сектор.
Selfscan: процедура технологического самотестирования
и ремонта современных хардов. Предназначен для автоматизации
процесса
скрытия дефектов, форматирования и тонкой настройки
накопителя. Представляет собой скрипт, запускаемый из
служебной зоны харда, после чего он выполняется автономно,
т.е. без участия интерфейса. Применяется на заводе и в
крутых ремонтных мастерских. Способ его запуска тщательно
скрывается производителями, и у некоторых винтов возможен
только однократно (часть кода уничтожается после выполнения).
Не путать с SMART-тестами!!!
Низкоуровневое форматирование (Low level format, LLF):
технологическая операция подготовки поверхности диска,
производимая с винчестером при его изготовлении или
стендовом ремонте. В процессе форматирования на поверхность
дисков наносится специальная разметка, необходимая для
работы накопителя. С ее помощью осуществляется хранение
информации и доступ к ней, правильная работа внутренних
систем накопителя, а также скрытие физических дефектов
поверхности.
Стендовый ремонт: ремонт винта в технологическом
режиме. Под стендом подразумевается набор специальных утилит,
а иногда и аппаратные примочки, отсутствующие в стандартном
ПК. (специальный контроллер, шнур-переходник для подключения
винта к COM-порту, схемы сброса и управления питанием,
средства для «горячей» замены, и т.д.). А ремонт это
отключение неисправных головок, изменение количества
цилиндров, скрытие дефектов «правильным» методом (без ремапа),
перезапись испорченной служебной информации и восстановление
сервоформата (последнее возможно только при наличии
серворайтера, который имеется только на заводе-изготовителе
винта).
Обнуление (Zero Fill, Clear Disk): очистка носителя от
файловой системы с полным уничтожением всей информации на
нем. Производится через интерфейс, путем записи нулей во все
его секторы. Если запись осуществлять в обход функций ОС и
BIOS (через порты), то происходит перерасчет контрольных
сумм секторов и ликвидация логических BAD-ов. Для исправного
винта это полный аналог низкоуровневого форматирования, хотя
на самом деле он таковым не является, и при серьезных
проблемах не поможет.
Транслятор: часть микрокода винта, отвечающая за
преобразование логического адреса в физический. Запрос по
интерфейсу идет в логической адресации (CHS или LBA), а
головки едут туда, куда транслятор решит.
Цилиндр: Несколько физических дорожек с одинаковым
номером, но расположенные на разных дисковых поверхностях (головках)
друг над другом.
Сектор: минимальная и единственная единица измерения
физического дискового пространства.
Головка: в зависимости от контекста, существует 2
определения:
Логическая головка: Единица измерения логической геометрии
винта в CHS-адресации (до 8.4Гб). Не имеет никакого
отношения к числу реально присутствующих физических головок.
Этот параметр обычно пишется на корпусе винта, и с ним
работают все внешние программы, вычисляя объем накопителя в
байтах по формуле С*H*S*512. У очень старых винтов может
совпадать с числом физических головок.
Физическая головка: Элемент конструкции накопителя,
предназначеный для записи/чтения данных. Преобразует
магнитные сигналы в электрические, и наоборот. Обычно их
бывает от 1 до 8. Число головок указывается производителем в
технической документации на винт. Для пользователя этот
параметр бесполезен.
|