Core

Я пишу об этом, поскольку изменения, происходящие в дисковом мире, могут потребовать иного отношения к некоторым дискам.

Мы уже видели, что для контроллера это обычное дело — автоматически перечитывать данные при ошибке. Фактически он может повторить эту операцию от 8 до 30 раз. Только в том случае, если повторения не сработали, контроллер использует ЕСС информацию. Таким образом, необходимость прибегать к исправлению с помощью ЕСС коррекции — безусловно нечастое событие и поэтому оно должно вызвать некоторое волнение.

Это происходит, поскольку диски становятся меньше по габаритам, умнее, но, при этом еще и большей емкости. Оригинальная IBM спецификация для жестких дисков требует, чтобы диски читали не более, чем один плохой бит из 1012. Но меньшие по размерам и более плотные диски, правда, могут иметь уже один плохой бит на 107 или один в десяти миллионах. Чтобы бороться с этим, диски используют 76-разрядный ЕСС код исправления ошибок! (Вы можете сравнить это с тем, что старые контроллеры типа WD1002 XT дают вам возможность выбора между 5 и И битами. И этого, вероятно, достаточно для старых, более надежных, дисков.)

Чтобы сгенерировать проблемы, из-за которых запрашивается повторное чтение и исправление методом ЕСС коррекции, программе поручено делать аналогичную операцию, а именно - читать и записывать на диск. Поэтому тест диска запрограммирован на запись и чтение данных на/с диска. Вы не задумывались над тем, какое будет иметь значение, что именно программируют для записи? Казалось бы, что программе достаточно позаписывать: "У Мэри был маленький ягненок", или нечто подобное на весь диск, затем прочитать это обратно, и можно считать диск проверенным. Верьте этому или нет, однако имеется целый набор взвешенных тестовых шаблонов.

Напомним, что данные закодированы на диске либо с использованием MFM либо RLL Обе схемы кодирования, объединяют сигналы синхронизации и данные в один поток при записи на диск. Отсюда и вывод, что не все шаблоны одинаково пригодны для кодирования и декодирования: некоторые менее надежны. Тест чтения-записи показывает проблематику прикладных методов тестирования, специфики методов кодирования.

Подумайте об этом таким образом. Предположим, что мы хотим проверить степень цветовой отдачи трубки ТВ изображения. Мы могли бы сделать это, отображая символы на фоне ТВ трубки, а затем измерять, как далеко символы читаемы. Лучший способ — белые символы на черном фоне? Нет, это не наверняка, тут можно обмануться. Было бы намного лучше использовать, скажем, синий на фиолетовом или красный на коричневом. С методами тестирования дисков ситуация аналогична.

Однако не все потеряно. SpinRite II из Gibson Research сыграла шутку с этой проблемой. Когда вы впервые используете ее, она просит, чтобы вы загрузились со SpinRite дискеты. А она знает, как получить информацию от BIOS INT13 прежде, чем DOS ее убьет. Так что SpinRite знает, как обходить DOS и общаться прямо с аппаратными средствами.

Вот так SpinRite обходит потерю информации исправления ошибки. Как насчет другой проблемы - BIOS повторений? Контроллер выполняет повторения даже без информирования BIOS, так как мы узнаем правду о чтении диска, если он сделал две попытки чтения и, в результате, прочитал правильно на третий раз? И SpinRite не знает об этом, и фактически нет никакого способа узнать это наверняка.

По причинам, приведенным выше, лидером на этой арене является программа SpinRite. Я рекомендую SpinRite, поскольку она легка в использовании и абсолютно достоверна. А недавняя модернизация сделала ее способной проверять диски всех размеров.

Одна из возможностей, предлагаемых некоторыми программами, и которую я бы избегал — восстановление сектора. SpinRite предлагает проверять и восстанавливать области на вашем диске, которые были маркированы как плохие (BAD), но не тестирует их как плохие. Намерение - хорошее: восстановить неверно маркированные как плохие области. Но возникает проблема, поскольку невозможно использовать программное обеспечение с уверенностью, что дисковое пространство правильно не отмечено как плохое. Вспомните еще раз, что имеются дисковые ошибки, которые нельзя определить программным способом. Например, большинство "дефектных дорожек" на жестких дисках отображают такую область, что если проверить их программным способом, то обнаружилось бы, что они прекрасно работают. Производители дисков имеют оборудование, которое намного лучше отыскивает ошибки, чем любое программное обеспечение. Так что при выполнении SpinRite убедитесь, что вы отключили возможность восстановления сектора.

BIOS инициализирует повторное чтение.

BIOS вручает данные DOS, но не сообщает, что была необходимость повторного обращения. DOS не может сообщать программе о проблемах чтения данных, поскольку сама о них не знает.

Операция чтения выполнена ?

BIOS пытается исправлять ошибки чтения с помощью ЕСС.

BIOS передает данные DOS плюс предупреждения, что ЕСС был востребован, но DOS отбрасывает эту информацию.

DOS делает повторную попытку. Если они безрезультатны, пользователь наблюдает сообщение Abort, Retry, Fail? Если, с другой стороны, повторения DOS заканчиваются успешно, пользователь не информируется о потенциальной проблеме.

Игнорировать? Да. Во время загрузки система устанавливает указатели на различные важные области BIOS. Эти указатели называются "программными прерываниями" - в отличие от аппаратных прерываний, это, в основном, "искусственно созданные" утилиты, легко доступные для программ, выполняющихся в системе. Одно из них, INT13, указывает на дисковые подпрограммы. Как предусмотрено изготовителями BIOS, попытки чтения и записи с помощью INT13 возвращают сообщение, которое информирует вызывающий INT13 оператор (обычно DOS) о требуемом исправлении ошибки. На этапе загрузки, однако, DOS заменяет некоторые программы своими собственными кодами, которые игнорируют факт, что в данных секторах исправлялись ошибки, прежде, чем быть переданными DOS! Это означает, что прикладная программа не может даже восстановить информацию, исправляя ошибки, если потребовалось. Нет слов, насколько было бы гораздо лучше для Norton, если бы был способ обойтись без DOS, используя INT13 непосредственно и использовать тот факт, что был применен код исправления ошибки, дабы предупредить пользователей о тех областях диска, которые вызывают проблемы. Это также означает, что DOS игнорирует ранние предупреждения о порче данных и ничего не сообщает пока не случится беда. Кажется, что подход DOS такой: "Игнорировать любые пробле...

Имеются две проблемы, связанные с этим подходом. Во-первых, DiskTcst и подобные программы не только имеют собственные дефекты, но и пропускают большинство дисковых проблем, пока не случится несчастье, и во-вторых — способ, которым они отмечают плохие области (в FAT) слишком неустойчивый. Рассмотрим картинку.

Вы видите, что имеется много проблем, связанных с дисками, о которых DOS не сообщает нам. Когда DOS обнаруживает ошибку чтения, он выполняет несколько повторных попыток, не сообщая об этом пользователю. Если попытки увенчались успехом, пользователь никогда не узнает, что проблема все же есть. А перед DOS может делать попытки еще и BIOS. В ответ на запрос DOS, BIOS ответит на проблемы чтения или записи, выполняя повторное собственное чтение, а если это не поможет, использует аппаратные средства исправления ошибки. (Вы, надеюсь помните, что контроллеры жесткого диска используют ЕСС — код исправления ошибок, который позволяет им не только обнаружить дефектные данные на жестком диске, но и исправить их или, во всяком случае, уменьшить пакет плохих данных.) Если попыток обращения BIOS было достаточно, DOS ничего и не узнает о проблеме. Но если BIOS использовала ЕСС, чтобы восстановить данные, это сообщается DOS при передаче ей данных. В DOS же используется небольшого размера код для фильтрации такого рода сообщений, чтобы DOS могла игнорировать сообщения об ошибках BIOS.

Как DOS обрабатывает дисковые ошибки

Программа запрашивает данные из DOS, a DOS отправляет запросы BIOS.

BIOS передает данные DOS, DOS передает данные программе.

Никакая дисковая среда не совершенна. Использование подвижной катушки для позиционирования головки, победа над писком или скрежетом значительно улучшает работу дисков, но нет совершенно никакой возможности бороться, если жесткий диск имеет плохое покрытие. Однако еще хуже то, что большинство событий из жизни ПК прямо или косвенно касаются рабочего диска или даже двух.

Именно поэтому имеется так много программ "тестирования диска". Популярный пример - программа DiskTest, которая была в составе Norton Utilities в течение многих лет. В основном, все виды таких программ делают попытку чтения ваших данных сектор за сектором. И если находится такой, в котором возникают проблемы при чтении, они пытаются переместить данные в другое место, а затем отмечают кластер, как плохой (BAD) в FAT. Конечно, если область отмечена, как плохая, DOS обходит это место.

Каждая из этих особенностей может стать причиной более существенных проблем. Решение — готовность к резервированию, переформатированию и периодической перезагрузке диска для установки механики головок на одной линии с данными и обновление разметки ID на диске. Программа неразрушающего форматирования низкого уровня, подобная SpinRite, может значительно упростить эту задачу, поскольку вы не должны перезагружать данные после каждого форматирования. (Это не означает, что вы не должны резервировать данные, а только то, что их не требуется сразу же восстанавливать). Не забывайте, что неразрушающее форматирование низкого уровня не очень хорошая идея для машины с контроллером XT-типа. Лучше сделать это жестким способом — выгрузить данные, переформатировать и снова загрузить.

В заключение напомню, что вы не должны переформатировать большинство IDE дисков. Вы не можете "заново нанести полосы на дороге". На мой взгляд — это серьезно.

¦ ID секторов и, кстати, сами данные, могут постепенно теряться. Магнитная картина все время изменяется, даже на совершенных дисках. Перезапишите данные, и магнитное поле усилится, так что данные станут "громкими и очищенными" до следующего года. Это касается и приводов с шаговым двигателем и с подвижной катушкой.

Аналогия, которую я часто нахожу полезной на занятиях в классе, это сравнение поверхности лиска с дорогой. Когда дорожка новая, она подобна новой дороге: никаких дорожных знаков и разметочных линий на пути (то есть, никаких ID секторов). Процесс форматирования низкого уровня помещает знаки и красит полосы на дороге. Но, поскольку проходит время, строки постепенно изменяются и стираются. Время от времени вы должны повторно красить полосы на дороге. Это — то, что делает переформатирование диска.

Если вы имеете старый ST506 или ESDI диск, то самый лучший совет, который я могу дать, заключается в том, чтобы вы берегли ваш диск, регулярно выполняли копирование данных, производили форматирование низкого уровня и перезагружали данные на диске один или два раза в год.

Вспомните, что каждая дорожка разделена на секторы, записанные головкой во время форматирования на низком уровне. После этого происходят две вещи.

¦ Движение головки на приводе шагового двигателя управляется двигателем посредством металлической полоски. Если имеют место ошибки мотора или шагового устройства, восприятие вашим диском того места, где находится дорожка 100, явно изменится. Нахождение данных, которые прежде были записаны на дорожке 100, затруднится. Чем избавиться от пульсаций тока мотора, вероятно, проще сказать: "Если вы не можете убрать их, объединитесь с ними", и просто заново запишите всю информацию на дорожке 100, включая ее "новое" расположение. Периодическая перезапись ID секторов и данных устанавливает их на одной линии с текущей позицией головки. Конечно, если вы купили устройство с подвижной катушкой, то у вас никогда не возникнет этой проблемы (это подсказка).

Независимо от того, какой операционной системой вы пользуетесь, вы должны убедиться, что у вас есть дискета начальной загрузки или любой другой удобный диск восстановления.

Имеется своего рода искусство создания дискеты начальной загрузки, по крайней мере, в мире DOS. Сделать загрузочную дискету не просто. Вы должны также проверить все упоминаемые в CONFIG.SYS программы. Если вы видите строку подобную DEVICE = XXX.SYS, то XXX.SYS — это файл на вашем жестком диске, который участвует в том, чтобы сделать вашу систему работоспособной. Скопируйте этот файл на вашу дискету и удостоверьтесь, что CONFIG.SYS на дискете (он должен быть один) ссылается на ваше устройство.