Co je překladač (translator) u pevných disků a dalších pamětí
Překladač HDD je kombinací programu a tabulek, které se starají o překlad z adresování CHS na LBA. Cylinder-head-sector, známý také jako CHS, byl dřívější způsob přidělování adres jednotlivým fyzickým blokům dat na jednotce pevného disku. Ačkoli hodnoty CHS již nemají přímý fyzický vztah k datům uloženým na discích, virtuální hodnoty CHS (které lze překládat elektronikou disku nebo softwarem) stále používá mnoho obslužných programů.
Co je to překladač HDD?
Logické adresování bloků (LBA) je běžné schéma používané pro určení umístění bloků dat uložených v počítačových úložných zařízeních, obvykle v sekundárních úložných systémech, jako jsou pevné disky. LBA je zvláště jednoduché lineární adresovací schéma; bloky jsou umístěny pomocí celočíselného indexu, přičemž první blok je LBA 0, druhý LBA 1 atd.
A jak bychom se pokusil vysvětlit funkci diskového překladače např. malému školákovi?
Představ si, že pevný disk v počítači je jako velká knihovna plná knih, kde knihy představují data, složky a soubory. Každá kniha která obsahuje různé počty stránek (podle velikosti souboru) má své místo na poličce. ale abys našel tu správnou knihu, musíš vědět, kde přesně na poličce je.
Překladač v pevném disku je jako pan knihovník, který má speciální mapu nebo seznam všech knih a stránek v nich a ví, kde přesně každá kniha stojí a kde je která kapitola. Když počítač (nebo ty) chceš najít určitou knihu (data), řekneš to knihovníkovi (překladači) a on podle své mapy najde přesné místo, kde kniha je a také ti poví, kde je jaká kapitola.
Logické adresy (v počítači MFT, FAT) jsou jako čísla stránek v knize. Když chceš číst stranu 100, řekneš to knihovníkovi a on se podívá do svého seznamu (CHS) a přesně ti řekne, ve které knize a kde tu stranu najdeš.
Ale co se stane, když knihovník (překladač) ztratí seznam nebo si ho z části poleje kávou? Pak už neví, kde která kniha (data) leží a jak jsou jednotlivé stránky řazené za sebou. Můžeš sice vidět všechny knihy (můžeš vidět soubory i složky) v knihovně (na disku), ale bez pomoci knihovníka je velmi těžké najít tu správnou knihu, se správně seřazenými stránkami. Výsledkem je tedy zmatek, chaos a množství nesmyslných informací, které však z dálky mohou působit jako že je vše v pořádku.
Takže překladač je jako velmi chytrý knihovník, který ví, kde je každá kniha, jak má seřazené stránky a pomáhá ti najít přesně tu, kterou potřebuješ!
Jak tedy překlad ve skutečnosti funguje?
| Každému fyzickému sektoru je přiřazena adresa PBA ( Physical Block Address ) | |
|---|---|
| PBA 0 = CHS( 0 , 0 , 0 ) | PBA 10 000 000 = CHS( 234 , 1 , 18 ) |
| PBA 1 = CHS( 0 , 0 , 1 ) | PBA 10 000 001 = CHS( 234 , 1 , 19 ) |
| PBA 2 = CHS( 0 , 0 , 2 ) | PBA 10 000 002 = CHS( 234 , 1 , 20 ) |
| PBA 3 = CHS( 0 , 0 , 3 ) | PBA 10 000 003 = CHS( 234 , 1 , 21 ) |
| PBA 4 = CHS( 0 , 0 , 4 ) | PBA 10 000 004 = CHS( 234 , 1 , 22 ) |
| Důležité: Každý sektor je specifikován pomocí PBA místo LBA | |
Kritická role translatoru HDD při obnově dat z vadných disků
Translator je klíčovou součástí firmwaru každého pevného disku HDD, která má zásadní vliv na možnost úspěšné obnovy dat v případě jeho poškození. Jakou roli přesně translator při obnovách dat z poškozených HDD hraje?
Princip fungování translatoru pevného disku HDD
Hlavním úkolem translatoru je zajistit převod logických adres bloků/sektorů požadovaných hostitelským systémem na fyzické adresy sektorů na plotnách disku. Je jakýmsi "překladačem" mezi logickým a fyzickým adresováním dat (viz obrázky výše).
Translator mapuje logické bloky na fyzické sektory podle specifických algoritmů daného výrobce a modelu HDD. Umožňuje tak operačnímu systému adresovat disk pomocí jednoduchého lineárního logického adresového prostoru (LBA).
Kromě samotného mapování LBA adres zajišťuje translator také řadu dalších pokročilých funkcí:
- Přesměrování z defektních fyzických sektorů na náhradní
- Abstrakce skutečné fyzické geometrie zápisu (počet hlav, cylindrů)
- Optimalizace rychlosti čtení/zápisu pro různé zóny na plotnách
- Specifické mapování pro technologii šindelového záznamu (SMR)
Povahy závad translatoru
K poškození translatoru HDD může dojít z různých příčin - poškození firmwaru disku, hardwarová závada řadičových obvodů, mechanické poškození aj. Jakmile translator začne selhávat, mohou nastat vážné problémy:
- Hostitelský systém nemůže správně adresovat data na disku
- Ztráta přístupu k části nebo všem datům na disku
- Nefunkční přesměrování z defektních sektorů vede k chybám čtení
- Může dojít k přepsání dobrých dat chybným zápisem
Řešení při obnově dat z vadného translatoru
Pro záchranu dat z disku s poškozeným translatorem je nezbytná velmi pokročilá odborná analýza a využití speciálních nástrojů a postupů:
- Analýza firmwaru a dekódování algoritmů translatoru - nutnost přesně identifikovat způsob mapování, geometrii a defekty na základě informací z firemních inženýrů nebo reverzního inženýrství.
- Nouzový překlad adres - pomocí získaných informací z analýzy implementovat překlad fyzických adres z původních logických LBA v softwarovém nástroji pro obnovu.
- Vytvoření přesného obrazu ploten (HDD imaging) - přenesení obsahu fyzických ploten do digitální podoby pro eliminaci rizika dalších vad při pokusu o přímé čtení z disku.
- Rekonstrukce dat - aplikace zjištěného mapování překladu adres na získaný obraz ploten pro znovuzískání logického toku dat.
Jak je vidět, obnova dat z vadného HDD s počkozeným translatorem je mimořádně náročný proces vyžadující špičkové odborné znalosti, pokročilé technologie a zkušenosti. Bez profesionálního přístupu renomovaných data recovery firem je ale neřešitelný technický problém, což dále podtrhuje kritickou roli translatoru u pevných disků.
