Обслуживание магнитных дисков компьютера

9.1. Разновидности ошибок магнитных дисков
и причины их возникновения

Ни для кого не секрет, что вещи необходимо содержать в порядке и постоянно за ними следить. Это утверждение в полной мере относится и к магнитным дискам, которые необходимо систематически проверять для выявления проблем и обслуживать. Обслуживание жестких дисков выполняется с помощью специальных программ для проверки на наличие ошибок и оптимизации расположения файлов. Если этого не делать, то рано или поздно можно столкнуться с возникающими ошибками, замедлением функционирования и даже «зависаниями» компьютера.

Между тем, избежать подобных неприятных ситуаций, как правило, достаточно просто. Операционная система имеет в своем составе встроенные программные средства обслуживания компьютера. Кроме того, существует множество различных внешних утилит по обслуживанию дисков.

Средства проверки магнитных дисков, в зависимости от вида ошибок (логические ошибки и физические дефекты), разделяют на две категории: средства логической проверки, т. е. проверки целостности файловой структуры, и средства диагностики физического состояния поверхности. Логические ошибки, как правило, устраняются программными средствами самой операционной системы, а физические дефекты поверхности только локализуются – операционная система принимает во внимание факт повреждения магнитного слоя в определенных секторах и исключает их из активной работы. Кроме того, при работе на компьютере пользователь может столкнуться не только с ошибками, но и с такими проблемами, как фрагментация диска и нехватка свободного места – устранение данных проблем осуществляется специальными программами.

Причина возникновения логических ошибок магнитного диска тесно связана с особенностями устройства и функционирования файловой системы компьютера. Местонахождение любого файла на жестком диске определяется номерами кластеров, которые он занимает. Все кластеры в файловой системе получают уникальные номера, они записываются и хранятся в таблице размещения файлов (FAT (File Allocation Table) или MFT (Master File Table)). Таким образом, эта таблица представляет собой базу данных, связывающую кластеры дискового пространства с файлами.

Незанятому кластеру соответствует значение «ноль». При удалении файла в его имени первый символ заменяется знаком «? », и оно не отображается операционной системой, однако на самом деле он остается на прежнем месте, до того момента, пока в его кластеры не будет записан другой файл. Эта особенность используется современными технологиями восстановления удаленных с диска данных.

Причины возникновения логических ошибок рассмотрим на примере файловой системы FAT.

К логическим ошибкам файловой структуры относят: потерянные кластеры и общие кластеры.

Потерянные кластеры обычно появляются при неожиданном выключении электропитания компьютера или его «зависании». Механизм появления потерянных кластеров выглядит следующим образом. Во время работы с файлом программы манипулируют с кластерами, занимая либо освобождая их, и вносят эту информацию в таблицу FAT, однако не записывают полные сведения о файле. Если при завершении работы с програм­мой происходит сохранение ее результатов, то эта программа фиксирует окончательные изменения в таблице FAT и регистрирует данные, находящиеся в кластерах, как файл. Если же при окончании работы с программой файл уничтожается, то информация не записывается. Сам файл помечается в таблице как удаленный, и его кластеры впоследствии могут быть заняты другими данными. Когда же компьютер аварийно выключается до завершения работы программы, велика вероятность того, что кластеры останутся помеченными как занятые, однако ссылки на них система создать не успевает, так что согласно данным FAT этим кластерам не будет соответствовать ни один файл. В таком случае эти кластеры больше уже никогда не используются, зачастую занимая при этом немалое место.

Ошибки файловой структуры, связанные с появлением потерянных кластеров, как правило, легко устраняются предназначенными для данной цели дисковыми утилитами. При этом имеется возможность либо восстановить полноценные файлы, либо полностью освободить соответствующие кластеры.

Другой ошибкой файловой структуры являются общие кластеры. Суть этих ошибок заключается в том, что два (либо более) файла претендуют на одно и то же место на жестком диске. Причиной появления общих кластеров могут служить спонтанные изменения в FAT или неграмотное использование программ для восстановления файлов. Такое может произойти, если файлы удалены средствами операционной системы Windows с помощью утилит, предназначенных для работы в среде DOS.

Чтобы ликвидировать ошибку, связанную с общими кластерами, необходимо повторно записать конфликтующие файлы. Однако один из них при этом неизбежно будет испорчен. Восстановление другого возможно, но далеко не всегда.

Наконец, стоит упомянуть такой вид логических ошибок файловой структуры, как некорректная запись даты создания файла. Устранить их, как правило, не составляет труда с помощью любой соответствующей дисковой утилиты.

Логические ошибки файловой структуры ведут к потере доступного дискового пространства. Например, когда Windows сообщает, что на жестком диске свободно 600 Мбт, это не всегда верно, поскольку свободными могут оказаться лишь 400 Мбт, а остальное будет занято «мусором» – сбойными кластерами.

Самой серьезной ошибкой файловой структуры является разрушение таблицы размещения файлов. Это приводит к тому, что компьютер не может найти информацию на диске (поскольку потеряны адресные данные), хотя сама она остается нетронутой. Именно этот механизм лежит в основе действия некоторых компьютерных вирусов. В таких ситуациях восстановление доступа к файлам становится весьма и весьма проблематичным. Дело в том, что файлы обычно располагаются на диске не сплошным массивом, а фрагментами, число которых порой достигает нескольких десятков и даже сотен. В некоторых случаях специалистам с помощью специальных средств и методик удается собрать такие фрагменты воедино, однако это можно сделать далеко не всегда. Обычно, получается спасти только файлы небольших размеров (например, текстовые), рас­поло­женные в одном или нескольких фрагментах.

Для повышения надежности таблица размещения файлов хранится в двух экземплярах, чтобы при повреждении основной таблицы (первой копии) можно было восстановить информацию о размещении файлов при помощи дублирующей (второй копии) таблицы.

Проверять файловую структуру на предмет логических ошибок необходимо после каждого сбоя компьютера или некорректного (аварийного) завершения его работы, например, в результате неожиданного прекращения подачи электропитания или систематически, как правило, ежемесячно.

Физические дефекты возникают главным образом из-за механических повреждений магнитного покрытия жесткого диска, воздействия на него электромагнитных полей или его старения. Наличие физического дефекта делает непригодными к использованию некоторые кластеры. Если оказывается, что какой-либо файл располагается в таких дефектных кластерах, то полностью спасти находящуюся в файле информацию не представляется возможным. Устранить физические дефекты, к сожалению, нельзя. Однако дисковые утилиты способны отме­чать испорченные кластеры, чтобы в них никогда не запи­сывались никакие данные, предотвращая тем самым их потерю.

Проблема фрагментации диска возникает при проведении операций чтения, записи, обновления и удаления файлов, при этом компьютер стремится сохранить изменения в наибольшей свободной области на жестком диске. Если же какой-то файл не помещается в эту свободную область, то он разбивается на несколько частей, которые размещаются в несмежных кластерах на магнитных поверхностях жесткого диска. Этот процесс называется фрагментацией. То есть один и тот же файл может использовать кластеры, например, с 5 по 15 и с 18 по 23, либо с 40 по 50 и с 57 по 60 и т. д. Обычно фрагментация диска появляется после того, как заполняется более половины дискового пространства.

Фрагментация не нарушает целостность данных и не является ошибкой файловой структуры, но весьма неблагоприятна для компьютера, поскольку при считывании файла головки жесткого диска должны перемещаться на большие расстояния. Это существенно замедляет работу системы, т.к. на поиск всех частей открываемого файла требуется много времени, расходуются дополнительные системные ресурсы. Чем больше на диске содержится фрагментированных файлов, тем медленнее ПК выполняет операции ввода и вывода. Некоторые компьютерные специалисты полагают, что значительная фрагментация жесткого диска также повышает риск образования потерянных кластеров и сегментов файлов, особенно в случае незапланированного отключения системы.

Современные жесткие диски представляют собой хранилища данных, удивляющие своими огромными объемами. Но как бы ни был вместителен винчестер, вы все равно будете потрясены тем, насколько быстро исчезает его свободное пространство, загромождаясь разнообразной информацией. Недостаток свободного места на жестком диске является одной из наиболее распространенных проблем, с которой сталкивается большинство пользователей. Кроме того, с каждым годом программы становятся все больше и больше. И если раньше их файлы легко умещались на дискете, то для дистрибутивов современных приложений не всегда хватает даже емкости одного CD-ROM.

Если производительность компьютера упала, то, возможно, пришло время очистить жесткий диск от ненужной информации, так называемого «мусора». О необходимости освобождения пространства на диске также свидетельствует сообщение Windows. Это тревожный знак. В таких случаях в первую очередь удалению подлежат файлы:

– находящиеся в Корзине Windows;

– временные;

– автоматически загружаемые из Internet.

Корзина – это специальная папка, предназначенная для временного хранения удаленных в Windows файлов. Корзина представляет собой скрытую папку Recycled, находящуюся в корневом каталоге жесткого диска. В случае если имеется несколько дисков, то папка Recycled создается операционной системой Windows на каждом из них. При удалении файла операционная система на самом деле не удаляет его, а помещает в папку Recycled, поэтому удаленные по ошибке файлы достаточно легко восстановить.

Следует напомнить, что файлы, удаленные в DOS, а также с сетевых и съемных дисков (например, дискет), в Корзину не помещаются. Они удаляются сразу без возможности восстановления средствами Windows. Кроме того, некоторые приложения имеют собственные команды для удаления объектов, и удаленные с их помощью файлы могут не попасть в Корзину.

Однако размещение удаленных файлов в Корзине приводит к накоплению на диске множества ненужной информации. Ведь помещенный в Корзину файл продолжает занимать столько же места, сколько занимал до своего удаления. Для окончательного освобождения жесткого диска от «мусора» необходимо периодически чистить Корзину.

Между тем файлы Корзины – далеко не единственные, засоряющие драгоценное дисковое пространство. В процессе функционирования компьютера многие приложения создают временные файлы и используют их для хранения промежуточных результатов своей работы. К ним относятся файлы с расширениями.tmp, .bak, .wbk и т.д. Имена временных файлов начинаются с тильды, например, ~WRL1335.tmp. Иногда они имеют атрибут Скрытый и не отображаются на экране при стандартных настройках Windows. Для временных файлов в Windows имеется специальная папка Temp, месторасположение которой зависит от версии и установок параметров операционной системы. Нередко временные файлы создаются и в других папках.

Как правило, Windows удаляет временные файлы при выходе из соответствующей программы, но в некоторых случаях – например, при «зависании» компьютера или аварийном отключении электропитания – они сохраняются, загромождая жесткий диск. И если никогда не проводить очистку жесткого диска, то на нем могут оказаться сотни файлов с расширением.tmp.

Также большое количество ненужной информации скапливается в каталогах Temporary Internet Files и Download Program Files. В папку Temporary Internet Files помещаются временные файлы Internet, автоматически копируемые из сети во время «путешествия» по ней и представляющие собой копии Web-документов. В папке Download Program Files сохраняются элементы, загружаемые из Internet при посещении некоторых страниц. Тем самым ускоряется процесс загрузки Web-документов в случае повторного обращения к ним (поскольку они загружаются не с удаленного сетевого компьютера, а с локального жесткого диска).

Еще одна разновидность автоматически загружаемых из Internet файлов, постепенно засоряющих жесткий диск, – так называемые cookies, находящиеся в одноименном каталоге. Cookies – это небольшой фрагмент данных о предыстории обращений данного пользователя к данному WWW-серверу, авто­матически создаваемый сервером на машине пользователя. Так, благодаря cookies при входе на страницу любимого Internet-магазина можно увидеть адресованное персонально вам приветствие, к примеру: «Здравствуй, Ваня».

Кроме того, нередко бывает, что «мусор», особенно в каталогах Windows и Windows\System, оставляют удаленные с компьютера программы. Это объясняется тем, что встроенные в систему средства деинсталляции далеки от совершенства, особенно в Windows 9x. Более того, не все программы для Windows можно удалить с помощью данных средств. В наихудших случаях в некоторых приложениях независимых произ­водителей инструмент для их деинсталляции вообще не предусматривается. И простое стирание рабочих каталогов таких программ не удаляет полностью информацию о них.

9.2. Программы проверки магнитных дисков
на наличие ошибок

От надежности функционирования жесткого диска напрямую зависит сохранность данных, ценность которых нередко во много раз превышает стоимость компьютера.

Если на жестком диске имеются сбойные участки, о которых операционная система «не догадывается», то при обращении к ним она может «зависнуть». Тревожным сообщением является – «sector not found» (сектор не найден), оно может указывать на то, что вероятнее всего появились поврежденные кластеры.

В этом случае необходимо сохранить всю важную информацию на другом диске и запустить программу ScanDisk, входящую в комплект поставки всех модификаций Windows. Она успешно справляется со многими искажениями в файловой струк­туре.

Если с помощью программы ScanDisk не удалось исправить ошибки на диске, то можно попробовать другие утилиты исправления ошибок, но при этом необходимо учесть тот факт, что не все утилиты поддерживают символы кириллицы (особенно старые версии).

Ошибки, обнаруженные в кластерах системной области, где хранятся основная загрузочная запись и другая важная дисковая информация, являются значительно большей проблемой. Данные о конфигурации системы из этих кластеров никуда более на диске переместить нельзя, и когда они оказываются испорченными, можно лишиться доступа к жесткому диску.

Особенно серьезные повреждения жесткого диска приводят к «зависанию» всех программ, в том числе и призванных устранить эти повреждения, – ScanDisk, Norton Disk Doctor и др. Тогда следует загрузиться с загрузочной дискеты или CD-ROM и попытаться скопировать хотя бы какую-то ценную информацию. Спасти сам накопитель в подобных случаях иногда способно обычное форматирование или форматирование низкого уровня, но при этом имеющиеся данные будут безвозвратно уничтожены. Восстановить их можно будет только из резервных копий, сохраненных на внешних носителях. Поэтому прибегать к форматированию нужно лишь тогда, когда никакие другие меры не помогают. При этом необходимо обладать достаточным запасом знаний.

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: