Вопрос или проблема
Согласно Ассоциации SD, настоятельно рекомендуется форматировать SD-карты с помощью собственной утилиты форматирования.
Я в значительной степени игнорировал это, пока не удалось восстановить две SD-карты, которые иначе выглядели как отказавшие. У одной было сотни битых блоков, которые не могли быть прочитаны или записаны, а другая стала невероятно медленной. В обоих случаях использование dd для записи нулей на устройство не дало результата, как и форматирование в Windows или Linux.
Однако, попробовав утилиту форматирования Ассоциации SD, карта с битами больше не имела битых блоков (хотя показалась примерно на 1 ГБ меньше, чем раньше), а другая SD-карта, работающая на скорости примерно 1/4 от нормальной, вернулась к скорости около 90% от заявленной.
Очевидно, что утилита выполняет своего рода сбор мусора, резервирование запасных блоков и отметку битых блоков, но как это делается?
Я понимаю, что каждая SD-карта имеет свой контроллер в карте, который управляет флэш-памятью, и я понимаю, что эти контроллеры работают на своем собственном программном обеспечении/прошивке, которые управляют тем, как данные читаются или записываются на физическую флэш-память.
Что меня интересует, так это то, что делает утилита форматирования Ассоциации SD, что отличает её от Windows/macOS/Linux, и в какой степени. Очевидно, что отправляется какая-то команда, которую нормальный формат не отправляет, но я не могу найти никаких деталей об этом онлайн, и вместо того, чтобы делать предположения или гадать на основе опыта, я хотел бы получить фактическое техническое объяснение того, что она делает и каковы её ограничения.
Я хочу понять механизм, чтобы лучше использовать его в будущем на SD-картах, и выполнять такие вещи, как профилактическое обслуживание SD-карт, пропуская их через утилиту форматирования контролируемым образом, а не дожидаясь неожиданного отказа, когда резервное копирование уже невозможно, или заменяя их без необходимости просто как меру предосторожности.
Ответ или решение
Форматирование SD-карт с использованием утилиты, разработанной Ассоциацией SD, значительно отличается от стандартных инструментов форматирования, доступных в операционных системах Windows, macOS и Linux. Для более глубокого понимания того, что именно делает утилита SD Association, необходимо рассмотреть несколько важных аспектов.
### 1. Специфика файловой системы
Операционные системы, такие как Windows, macOS и Linux, используют стандартные методы форматирования, которые могут не учитывать специфичные особенности SD-карт. Они, как правило, создают файловую систему, такие как FAT32 или exFAT, без учета внутренних механизмов управления данными, встроенных в контроллер SD-карты. Утилита SD Association, напротив, предназначена для оптимизации памяти с учетом особенностей работы контроллера SD-карты.
### 2. Удаление устаревших данных и сбор мусора
Одна из ключевых функций утилиты SD Association — это процесс сборки мусора (garbage collection), который позволяет управлять удалением устаревших данных. В процессе обычного форматирования операционные системы могут просто пометить ячейки памяти как свободные, не производя фактического удаления ненужных данных. Это может привести к снижению производительности и нестабильности работы карты. Утилита SD Association, в свою очередь, действительно освобождает память, что позволяет избежать накопления ненужной информации и поддерживать высокую скорость чтения и записи.
### 3. Управление плохими блоками
Контроллеры SD-карт имеют механизм управления плохими блоками, который позволяет выявлять и исключать ячейки с поврежденной памятью. Форматирование SD-карты с помощью утилиты SD Association позволяет более эффективно управлять этими блоками. Она может перепроверить карты на наличие плохих блоков, выделить запасные блоки и обновить таблицу расположения данных, что недоступно в стандартных утилитах форматирования. Пользователи, столкнувшиеся с “плохими” секторами, могут отмечать их, а утилита их игнорирует, повышая тем самым надежность работы карты.
### 4. Проверка и исправление ошибок
Утилита SD Association также включает средства для проверки и исправления ошибок файловой системы, что позволяет избежать потенциальных проблем при дальнейшей эксплуатации карты. Это включает в себя восстановление структуры файловой системы и удаление ссылок на недоступные или неисправные данные. Операционные системы, как правило, указывают на наличие ошибок, но реальная попытка их исправления может быть недостаточно полноценной.
### 5. Уникальные команды и протоколы
Несмотря на то, что многие утилиты используют стандартные команды для форматирования, утилита SD Association применяет специфические команды и протоколы обмена с контроллером карты, которые не поддерживаются стандартными утилитами. Это позволяет производить более глубокую и качественную обработку карты, что обеспечивает ей долговечность и надежную работу.
### Вывод
Исходя из вышеизложенного, утилита форматирования от SD Association предоставляет пользователям множество преимуществ, которые невозможно получить с помощью обычных инструментов форматирования в операционных системах. Данный процесс значительно более оптимизирован и специализирован для работы с SD-картами, что делает его незаменимым для профилактического обслуживания и продления срока службы карт. Учитывая все вышеперечисленные аспекты, стоит учитывать необходимость использования утилиты SD Association как неотъемлемую часть управления SD-картами, особенно при необходимости проведения предварительного обслуживания и повышения надежности работы.
Эти знания помогут вам не только улучшить работу ваших SD-карт, но и предотвращать потенциальные проблемы, связанные с их производительностью и надежностью.