Что такое селфскан (сэлфтест)?

 Что такое селфскан (сэлфтест)?

Селфскан, или сэлфтест (от английских слов selfscan, selftest) — это завершающая часть процесса производства HDD, производящая подготовку накопителя к эксплуатации конечным пользователем.

Обычно селфскан — это запрограммированная последовательность действий, выполняемых накопителем самостоятельно с целью его юстировки, дефектоскопии и т.п. Для устройства, основным логическим узлом которого является микроконтроллер, это вполне естественно — дешевле использовать в производстве этот самый микроконтроллер, чем внешние устройства. Как правило, программа для выполнения селфскана сохраняется в накопителях, однако имеются семейства, в которых по окончании процедур самотестирования эта программа, или ее часть, стираются. Причиной тому обычно бывает небольшой объем микросхем ROM.

Селфскан принято делить на калибровочную часть и дефектоскопическую часть. Калибровочная часть, или калибратор — это набор процедур, призванных рассчитать оптимальные параметры БМГ (коэффициенты усиления, токи и т.п.), адаптивы поверхности пользовательской и служебной зон, и т.п. Как правило, калибровочная часть предшествует дефектоскопической, и может как включаться в общую процедуру селфскана (например, накопители Seagate и Maxtor), так и запускаться отдельно (к примеру, IBM или Western Digital).

Дефектоскопическая составляющая селфскана — это многопроходовые внутренние тесты, призванные выявить области нестабильностей или дефектов поверхности, и скрыть их. Дефектоскопическую часть можно условно разбить на следующие группы тестов: стресс-тесты, тесты поверхности, тесты позиционирования, тесты-заполнители.

Стресс-тесты — это группы тестов, моделирующие определенные стрессовые ситуации в работе HDD (например, запуск и немедленный останов шпиндельного двигателя, разогрев НЖМД до критических температур и т.п.). Эти тесты могут приводить к выходу из строя накопителей, имеющих плохо пропаянную электронику, плохо сбалансированные пластины и т.п.

Тесты поверхности — это группа тестов, предназначенных для поиска и скрытия дефектных или нестабильных секторов. Как правило, работают в одном из трех режимов. В первом режиме таблицы дефектов строятся в памяти селфсканящегося накопителя, и по окончании теста записываются в служебную зону. Второй режим пишет дефекты непосредственно в таблицы дефектов служебной зоны; третий режим наиболее продвинут, записи о дефектах делаются в файлы логов, и таблицы дефектов заполняются уже по окончании тестирования, на основании этих самых логов. При таком подходе таблицы формируются сразу с учетом всех обнаруженных дефектов, уменьшая время селфскана.

Тесты позиционирования призваны выявить слабые места в системе позиционирования накопителя и по возможности подстроить необходимые ее константы. Как правило, разогрев накопителей до определенных температур также производится с использованием тестов позиционирования. Обычно в процедуру селфскана включаются тест-бабочка, случайное позиционирование и позиционирование в определенном наборе границ.

Тесты-заполнители — в принципе, можно назвать внутренним форматированием HDD. Они необходимы для того, чтобы исключить попадание в таблицы дефектов так называемых софт-бэдов — секторов, при записи которых неправильно рассчиталась контрольная сумма.

Для запуска селфскана нужно соблюдение как минимум двух условий — наличия в накопителе или его памяти правильной прошивки и наличие правильного задания. Задание — это список тех тестов, которые накопитель должен пройти в процессе самотестирования. Как правило, задание хранится в специализированном модуле, подгружается во время инициализации селфскана и имеет вид скрипта или таблицы. В этом скрипте, обычно в унифицированном формате, приводятся номера (ID) тестов, которые необходимо выполнить, и параметры каждого теста. Вполне естественно, что для параметров в поле скрипта или таблицы зарезервировано определенное количество байт, которые могут либо использоваться, либо не использоваться (в этом случае поле будет заполнено определенным паттерном — например, 00h или FFh).

Первое — перед запуском селфскана необходимо убедиться в целостности служебной информации HDD. Если какие-то модули служебной области не читаются или читаются с ошибкой — это может привести к зависанию селфскана или к неправильному его старту.

Второе — от начала селфскана и до его завершения не выключать питание накопителя. Для некоторых из них очень важно содержимое буферного ОЗУ, и если его сбросить, селфскан продолжится с неверными параметрами и в итоге закончится ошибкой.

Третье — запускать селфскан на накопителях с исправной электроникой и блоком магнитных головок. Например, если в накопителе имеется «умирающая» головка, стресс-тесты убьют ее совсем, и вероятность того, что она запилит поверхность и будет пылить на другие, крайне велика. То же самое случится и с помирающей электроникой — стресс-тесты, например, температурные, добьют ее окончательно. Между тем, отремонтировать частично функционирующее устройство намного легче, чем не функционирующее вовсе, так как область поиска неисправности сужена.

Селфскан как инструмент ремонта — очень мощный, но использовать его нужно крайне осторожно. Ни в коем случае не стоит запускать селфскан на накопителе, с которого нужны данные — селфскан полностью разрушит пользовательскую информацию, часто — уже на первых секундах работы. Неудачно прерванный селфскан может навсегда испортить накопитель — поэтому блоки питания, от которых запитаны накопители, следует подключать через источники бесперебойного питания.

Как правило, последовательность тестов селфскана подчиняется определенной закономерности. Вначале происходит калибровка накопителя, после чего — форматирование пользовательской зоны, стресс-тестирование и калибровка констант позиционирования, а уже затем — дефектоскопия.

Однако, существует ряд накопителей, для которых селфскан — это не только подготовка пользовательской зоны, но и подготовка служебной. Например, накопители Maxtor Calypso, Sabre и N40P при запуске селфскана из альтернативной служебной зоны полностью формируют рабочую служебную зону, и после ее формирования ей передают управление селфсканом.