硬盘坏道表P-list和G-list工作原理！ RAID5
上一篇 / 下一篇  2009-08-08 11:33:28
硬盘坏道表P-list和G-list工作原理！
硬盘的数据密度很大，在生产过程中不可避免地会产生缺陷，同时在使用过程中，那些不稳定的扇区也会逐渐老化而产生数据读写错误，这些缺陷和不稳定扇区会严 重威胁硬盘数据的安全，为此，硬盘设计了两个坏道表来处理这些有缺陷的扇区，他们就是P-list和G-list.，它们用于记录硬盘的缺陷扇区的情况， 使硬盘工作时不会在缺陷扇区里读写数据，防止数据损坏。
        坏道的产生可以分为两种情况：一是生产过程中产生的缺陷扇区，二是使用过程的产生的缺陷扇区，硬盘设计两个坏道表就是用于分别识别和处理硬盘的两种不同的坏道的。
P-list
        P-list我们一般称为工厂坏道表，严格来说应该称为永久坏道表或原始坏道表，它是用于记录工厂生产过程中产生的坏道的，坏道加入P-list不会影响硬盘的读写性能。
G-list
  ,RAID5;      G-list称为增长坏道表，用于记录硬盘使用过程中由于磁介质性能变弱而引起的坏道，并将坏扇区重定向到好扇区，坏道加入G-list对该扇区的读写速度是有影响的。
        下面我们就谈谈硬盘对P-list和G-list的两种不同的处理方式。
        下图是硬盘的扇区分配情况，硬盘的全部扇区可以划分为三个方面，固件区、工作区和保留扇区；其中固件区和保留扇区普通用户是没办法操作的，硬盘的实际扇区 数比我们看到的硬盘标签上标定的要大，其中一部份用于存储硬盘的固件，一部分是用户存储数据的区域（工作区），也就是硬盘标定容量的扇区，剩下的就是保留 区，实际上硬盘上并不会物理划出一个保留区域，只是在工厂生产时标定了全部的有效扇区，而硬盘的容量是小于其实际扇区总数的，在固件里定义了硬盘的容量， 超过硬盘容量的那些扇区我们就姑且把它称为保留扇区。
上图中蓝为固件区，白为工作区，绿为保留扇区，红为坏扇区，图示表示的是坏扇区还没有加入P-list和G-list的情况。大家可以看到，工作 区的LBA是从固件区后的LBA0一直连续标定到硬盘的最大工作扇区LBAmax，LBAmax以后的扇区就是保留扇区。
        下图是坏扇区被加入P-list的情况：
        从图中可以看出，坏道被加入P-list后，硬盘不会再读写该扇区，而是在将原读写该扇区的操作顺延到度写坏扇区的下一个扇区，该扇区以后的所有扇区的 LBA值都发生了改变，原来保留扇区的一个扇区成为了硬盘的LBAmax，所以坏道被加入P-list后，硬盘需要进行一次厂家低格。
        下图是坏道加入G-list的情况：
从图中可以看出，坏道加入G-list后，当硬盘需要读坏道所在的扇区时，会被重定位到保留扇区中的一个扇区，硬盘工作区的其它扇区不会受影响，由于保留 扇区在硬盘的内道，读写速度慢，同时由于该扇区会导致硬盘的数据存储从物理上来说不连续了，当磁头读取该扇区的数据时需要移动较远的距离，代替坏扇区后， 该LBA的读写速度会慢一些，所以我们说坏道加入G-list后会影响硬盘的读写速度。
低格过程到底对硬盘进行的操作
2008-02-02 13:05:54 / 个人分类：电脑维护
实践表明低格过程有可能进行下列几项工作，不同的硬盘的低格过程相差很大，不同的软件的低格过程也相差很大。
A. 对扇区清零和重写校验值
  低格过程中将每个扇区的所有字节全部置零，并将每个扇区的校验值也写回初始值，这样可以将部分缺陷纠正过来。譬如，由于扇区数据与该扇区的校验值不对应，通常就被报告为校验错误（ECC Error）。如果并非由于磁介质损伤，清零后就很有可能将扇区数据与该扇区的校验值重新对应起来，而达到“修复”该扇区的功效。这是每种低格工具和每种硬盘的低格过程最基本的操作内容，同时这也是为什么通过低格能“修复大量坏道”的基本原因。另外，DM 中的Zero Fill（清零）操作与IBM DFT工具中的Erase操作，也有同样的功效。
B. 对扇区的标识信息重写
  在多年以前使用的老式硬盘（如采用ST506接口的硬盘），需要在低格过程中重写每个扇区的标识（ID）信息和某些保留磁道的其他一些信息，当时低格工具都必须有这样的功能。但现在的硬盘结构已经大不一样，如果再使用多年前的工具来做低格会导致许多令 人痛苦的意外。难怪经常有人在痛苦地高呼：“危险！切勿低格硬盘！我的硬盘已经毁于低格！”低级格式化
C. 对扇区进行读写检查，并尝试替换缺陷扇区
  有些低格工具会对每个扇区进行读写检查，如果发现在读过程或写过程出错，就认为该扇区为缺陷扇区。然后，调用通用的自动替换扇区（Automatic reallocation sector）指令，尝试对该扇区进行替换，也可以达到“修复”的功效。
D. 对所有物理扇区进行重新编号
  编号的依据是P-list中的记录及区段分配参数（该参数决定各个磁道划分的扇区数），经过编号后，每个扇区都分配到一个特定的标识信息（ID）。编号时，会自动跳过P-list中所记录的缺陷扇区，使用户无法访问到那些缺陷扇区（用户不必在乎永远用不到的地方的好坏）。如果这个过程半途而废，有可能导致部分甚至所有扇区被报告为标识不对（Sector ID not found, IDNF）。要特别注意的是，这个编号过程是根据真正的物理参数来进行的，如果某些低格工具按逻辑参数（以 16heads 63sector为最典型）来进行低格，是不可能进行这样的操作。
E. 写磁道伺服信息，对所有磁道进行重新编号
  有些硬盘允许将每个磁道的伺服信息重写，并给磁道重新赋予一个编号。编号依据P-list或TS记录来跳过缺
陷磁道（defect track）,使用户无法访问（即永远不必使用）这些缺陷磁道。这个操作也是根据真正的物理参数来进行。
F. 写状态参数，并修改特定参数
  有些硬盘会有一个状态参数，记录着低格过程是否正常结束，如果不是正常结束低格，会导致整个硬盘拒绝读写操作，这个参数以富士通IDE硬盘和希捷SCSI硬盘为典型。有些硬盘还可能根据低格过程的记录改写某些参数。