硬盤壞道P-GLIST及SMART屬性

1、硬盤壞道表 P-list 和 G-list 工作原理！ RAID5上一篇 / 下一篇 2009-08-08 11:33:28硬盤壞道表 P-list 和 G-list 工作原理！硬盤的數(shù)據(jù)密度很大，在生產(chǎn)過(guò)程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生缺陷，同時(shí)在使用過(guò)程中，那些不穩(wěn)定的扇區(qū)也會(huì)逐漸老化而產(chǎn) 生數(shù)據(jù)讀寫錯(cuò)誤，這些缺陷和不穩(wěn)定扇區(qū)會(huì)嚴(yán) 重威脅硬盤數(shù)據(jù)的安全，為此，硬盤設(shè)計(jì)了兩個(gè)壞道表來(lái)處理這些有缺 陷的扇區(qū)，他們就是P-list和G-list.,它們用于記錄硬盤的缺陷扇區(qū)的情況，使硬盤工作時(shí)不會(huì)在缺陷扇區(qū)里讀寫數(shù)據(jù)，防止數(shù)據(jù)損壞。壞道的產(chǎn)生可以分為兩種情況：一是生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷扇區(qū)，二是使用過(guò)程的產(chǎn)生

2、的缺陷扇區(qū)，硬盤設(shè)計(jì)兩 個(gè)壞道表就是用于分別識(shí)別和處理硬盤的兩種不同的壞道的。P-listP-list 我們一般稱為工廠壞道表，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)應(yīng)該稱為永久壞道表或原始?jí)牡辣?，它是用于記錄工廠生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的壞道的，壞道加入 P-list 不會(huì)影響硬盤的讀寫性能。G-list,RAID5 ; G-list 稱為增長(zhǎng)壞道表，用于記錄硬盤使用過(guò)程中由于磁介質(zhì)性能變?nèi)醵鸬膲牡?，并將壞扇區(qū)重定向到好扇區(qū)，壞道加入 G-list 對(duì)該扇區(qū)的讀寫速度是有影響的。下面我們就談?wù)動(dòng)脖P對(duì) P-list 和 G-list 的兩種不同的處理方式。下圖是硬盤的扇區(qū)分配情況，硬盤的全部扇區(qū)可以劃分為三個(gè)方面，固件區(qū)、工作區(qū)

3、和保留扇區(qū)；其中固件區(qū)和 保留扇區(qū)普通用戶是沒(méi)辦法操作的，硬盤的實(shí)際扇區(qū) 數(shù)比我們看到的硬盤標(biāo)簽上標(biāo)定的要大，其中一部份用于存儲(chǔ)硬 盤的固件，一部分是用戶存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的區(qū)域（工作區(qū)），也就是硬盤標(biāo)定容量的扇區(qū)，剩下的就是保留區(qū)，實(shí)際上硬盤上并不會(huì)物理劃出一個(gè)保留區(qū)域，只是在工廠生產(chǎn)時(shí)標(biāo)定了全部的有效扇區(qū)，而硬盤的容量是小于其實(shí)際扇區(qū)總數(shù)的， 在固件里定義了硬盤的容量， 超過(guò)硬盤容量的那些扇區(qū)我們就姑且把它稱為保留扇區(qū)。工作區(qū)OK上圖中藍(lán)色為固件區(qū)，白色為工作區(qū)，綠色為保留扇區(qū)，紅色為壞扇區(qū)，圖示表示的是壞扇區(qū)還沒(méi)有加入 P-list和G-list 的情況。大家可以看到，工作 區(qū)的LBA是從固件區(qū)后

4、的LBA0 一直連續(xù)標(biāo)定到硬盤的最大工作扇區(qū) LBAmax , LBAmax 以后的扇區(qū)就是保留扇區(qū)。固件區(qū)下圖是壞扇區(qū)被加入 P-list的情況:工作區(qū)壞扇區(qū)從圖中可以看出，壞道被加入P-list后，硬盤不會(huì)再讀寫該扇區(qū)，而是在將原讀寫該扇區(qū)的操作順延到度寫壞扇區(qū) 的下一個(gè)扇區(qū)，該扇區(qū)以后的所有扇區(qū)的LBA值都發(fā)生了改變，原來(lái)保留扇區(qū)的一個(gè)扇區(qū)成為了硬盤的LBAmax，所以壞道被加入P-list后，硬盤需要進(jìn)行一次廠家低格。下圖是壞道加入G-list的情況:因件區(qū)H工作區(qū)4*KI保留扇區(qū)口呂轉(zhuǎn)石 A A n Mt n 前二從圖中可以看岀，壞道加入 G-list后，當(dāng)硬盤需要讀壞道所在的扇區(qū)時(shí)

5、，會(huì)被重定位到保留扇區(qū)中的一個(gè)扇區(qū)，硬盤工作區(qū)的其它扇區(qū)不會(huì)受影響，由于保留扇區(qū)在硬盤的內(nèi)道，讀寫速度慢，同時(shí)由于該扇區(qū)會(huì) 導(dǎo)致硬盤的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)從物理上來(lái)說(shuō)不連續(xù)了，當(dāng)磁頭讀取該扇區(qū)的數(shù)據(jù)時(shí)需要移動(dòng)較遠(yuǎn)的距離，代替壞扇區(qū)后，該LBA的讀寫速度會(huì)慢一些，所以我們說(shuō)壞道加入G-list后會(huì)影響硬盤的讀寫速度。低格過(guò)程到底對(duì)硬盤進(jìn)行的操作2008-02-02 13:05:54 /個(gè)人分類：電腦維護(hù)實(shí)踐表明低格過(guò)程有可能進(jìn)行下列幾項(xiàng)工作，不同的硬盤的低格過(guò)程相差很大，不同的軟件的 低格過(guò)程也相差很大。A. 對(duì)扇區(qū)清零和重寫校驗(yàn)值低格過(guò)程中將每個(gè)扇區(qū)的所有字節(jié)全部置零，并將每個(gè)扇區(qū)的校驗(yàn)值也寫回初始值，這

6、樣可以將部分缺陷糾正過(guò)來(lái)。譬如，由于扇區(qū)數(shù)據(jù)與該扇區(qū)的校驗(yàn)值不對(duì)應(yīng)，通常就被報(bào)告為校驗(yàn)錯(cuò)誤(ECC Error )。如果并非由于磁介質(zhì)損傷，清零后就很有可能將扇區(qū)數(shù)據(jù)與該扇區(qū)的校驗(yàn)值重新對(duì)DM中的Zero Fill(清零)操應(yīng)起來(lái)，而達(dá)到“修復(fù)”該扇區(qū)的功效。這是每種低格工具和每種硬盤的低格過(guò)程最基本的操作內(nèi)容， 同時(shí)這也是為什么通過(guò)低格能“修復(fù)大量壞道”的基本原因。另外， 作與IBM DFT工具中的Erase操作，也有同樣的功效。B. 對(duì)扇區(qū)的標(biāo)識(shí)信息重寫在多年以前使用的老式硬盤（如采用ST506接口的硬盤），需要在低格過(guò)程中重寫每個(gè)扇區(qū)的標(biāo)識(shí)（ID ）信息和某些保留磁道的其他一些信息，當(dāng)時(shí)

7、低格工具都必須有這樣的功能。但現(xiàn)在的 硬盤結(jié)構(gòu)已經(jīng)大不一樣，如果再使用多年前的工具來(lái)做低格會(huì)導(dǎo)致許多令 人痛苦的意外。難怪經(jīng)常 有人在痛苦地高呼：“危險(xiǎn)！切勿低格硬盤！我的硬盤已經(jīng)毀于低格！”C. 對(duì)扇區(qū)進(jìn)行讀寫檢查，并嘗試替換缺陷扇區(qū)有些低格工具會(huì)對(duì)每個(gè)扇區(qū)進(jìn)行讀寫檢查，如果發(fā)現(xiàn)在讀過(guò)程或?qū)戇^(guò)程出錯(cuò)，就認(rèn)為該扇 區(qū)為缺陷扇區(qū)。然后，調(diào)用通用的自動(dòng)替換扇區(qū)（ Automatic reallocation sector ）指令，嘗試對(duì) 該扇區(qū)進(jìn)行替換，也可以達(dá)到“修復(fù)”的功效。D. 對(duì)所有物理扇區(qū)進(jìn)行重新編號(hào)編號(hào)的依據(jù)是 P-list 中的記錄及區(qū)段分配參數(shù)（該參數(shù)決定各個(gè)磁道劃分的扇區(qū)數(shù)） ，

8、經(jīng) 過(guò)編號(hào)后，每個(gè)扇區(qū)都分配到一個(gè)特定的標(biāo)識(shí)信息（ ID）。編號(hào)時(shí)，會(huì)自動(dòng)跳過(guò) P-list中所記錄的 缺陷扇區(qū)，使用戶無(wú)法訪問(wèn)到那些缺陷扇區(qū)（用戶不必在乎永遠(yuǎn)用不到的地方的好壞）。如果這個(gè)過(guò)程半途而廢，有可能導(dǎo)致部分甚至所有扇區(qū)被報(bào)告為標(biāo)識(shí)不對(duì)（ Sector ID not found, IDNF ）。要 特別注意的是，這個(gè)編號(hào)過(guò)程是根據(jù)真正的物理參數(shù)來(lái)進(jìn)行的，如果某些低格工具按邏輯參數(shù)（以 16heads 63sector 為最典型）來(lái)進(jìn)行低格，是不可能進(jìn)行這樣的操作。E. 寫磁道伺服信息，對(duì)所有磁道進(jìn)行重新編號(hào)有些硬盤允許將每個(gè)磁道的伺服信息重寫，并給磁道重新賦予一個(gè)編號(hào)。編號(hào)依據(jù)P-l

9、ist或TS記錄來(lái)跳過(guò)缺陷磁道（defect track ），使用戶無(wú)法訪問(wèn)（即永遠(yuǎn)不必使用）這些缺陷磁道。這 個(gè)操作也是根據(jù)真正的物理參數(shù)來(lái)進(jìn)行。F. 寫狀態(tài)參數(shù)，并修改特定參數(shù)有些硬盤會(huì)有一個(gè)狀態(tài)參數(shù)，記錄著低格過(guò)程是否正常結(jié)束，如果不是正常結(jié)束低格，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)硬盤拒絕讀寫操作，這個(gè)參數(shù)以富士通IDE硬盤和希捷SCSI硬盤為典型。有些硬盤還可能根據(jù)低格過(guò)程的記錄改寫某些參數(shù)。一些低格工具做了些什么操作：1. DM 中的 Low level format進(jìn)行了 A和B操作。速度較快，極少損壞硬盤，但修復(fù)效果不明顯。2. Lformat進(jìn)行了 A、B、C操作。由于同時(shí)進(jìn)行了讀寫檢查，操作速度較

10、慢，可以替換部分缺陷扇區(qū)。 但其使用的是邏輯參數(shù)，所以不可能進(jìn)行D E和F的操作。遇到IDNF錯(cuò)誤或伺服錯(cuò)誤時(shí)很難通過(guò)，半途會(huì)中斷。3. SCSI 卡中的低格工具由于大部SCSI硬盤指令集通用，該工具可以對(duì)部分SCSI硬盤進(jìn)行A、B、C D、F操作，對(duì)一部分SCSI硬盤（如希捷）修復(fù)作用明顯。遇到缺陷磁道無(wú)法通過(guò)。同時(shí)也由于自動(dòng)替換功能， 檢查到的缺陷數(shù)量超過(guò) G-list 限度時(shí)將半途結(jié)束，硬盤進(jìn)入拒絕讀寫狀態(tài)。4. 專業(yè)的低格工具一般進(jìn)行A B、D E、F操作。通常配合伺服測(cè)試功能（找岀缺陷磁道記入 TS），介質(zhì)測(cè) 試功能（找岀缺陷扇區(qū)記入 P-list ），使用的是廠家設(shè)定的低格程序（通

11、常存放在 BIOS或某一個(gè)特 定參數(shù)模塊中）， 自動(dòng)調(diào)用相關(guān)參數(shù)進(jìn)行低格。一般不對(duì)缺陷扇區(qū)進(jìn)行替換操作。 低格完成后會(huì)將許 多性能參數(shù)設(shè)定為剛岀廠的狀態(tài)。這篇低格的介紹源自于一位硬盤修復(fù)高手，大師級(jí)的合適的低格工具能在很大程度上修復(fù)硬盤缺陷。正確的低格過(guò)程絕不會(huì)在物理上損傷硬盤。用 不正確的低格工具則可能嚴(yán)重破壞硬盤的信息，而導(dǎo)致硬盤不能正常使用。在修改硬盤的某些參數(shù)后必須進(jìn)行低格，如添加P-list記錄或TS記錄，調(diào)整區(qū)段參數(shù)，調(diào)整磁頭排列等。另外，每個(gè)用戶都可以用適當(dāng)?shù)透窆ぞ咝迯?fù)硬盤缺陷，注意：必須是適當(dāng)?shù)牡透窆ぞ摺?低格軟件就不提供了，網(wǎng)絡(luò)上比較容易下到。讀懂HD Tune的硬盤壞道信息

12、相信對(duì)于絕大部分的電腦用戶來(lái)說(shuō)，儲(chǔ)存在硬盤中的數(shù)據(jù)才是最為珍貴的。可是現(xiàn)在越來(lái)越多的玩家在購(gòu)買硬盤后不久，發(fā)現(xiàn)用“ HD TunS這款常用的磁盤檢測(cè)軟件檢測(cè)硬盤時(shí)，常常會(huì)有所謂 的“三黃”岀現(xiàn)。而且最重要的是， 最為關(guān)鍵的“映射備用扇區(qū)”岀現(xiàn)了黃色顯示，不免讓人膽戰(zhàn)心 驚。（文：瑋寶寶）HD Tune中三條監(jiān)測(cè)項(xiàng)目成黃色就是“三黃”作為一款最常用的硬盤檢測(cè)軟件，“HD Tune'是許多用戶拿來(lái)測(cè)試硬盤性能以及監(jiān)測(cè)硬盤健康情況的工具。但是最近一段時(shí)間，部分用戶陸續(xù)發(fā)現(xiàn)自己所用的硬盤岀現(xiàn)了“兩黃”甚至“三黃”的 情況，這就表明硬盤處于亞健康狀態(tài)，既或多或少有一些毛玻而其中最關(guān)鍵的則是“重新

13、映射的扇區(qū)”這個(gè)黃色提示。許多玩家為此開(kāi)始坐立不安，紛紛在 論壇上發(fā)帖，以求證是否自己的硬盤出現(xiàn)了問(wèn)題，甚至害怕硬盤會(huì)就此出現(xiàn)壞道而最終導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失 的情況。那么“三黃”的硬盤是不是真的岀現(xiàn)壞道了呢？還有，最重要的是“映射備用扇區(qū)”是不是 說(shuō)明硬盤就快壽終正寢了呢？先別急，先來(lái)了解一下什么是硬盤壞道吧，廣HD Tutir巧仔惡也凳押盤石些工鼻立件Wtt5T35OO+1S 心 - t丄 * jst!loJiKD AiMo 弊 “ e- O 磚a 血*?«13軒*?訐対*?««?蚪neff*?空文總尉t.IL i81）聶：；：計(jì)Wi#|9«,XT <c

14、3?気址ta話列標(biāo)in対»腎謝3間乙疋思劉帶止訐計(jì) （05）>»wirr;iTf 他專鉗混需 :對(duì)繪計(jì)道如加附貫 g :-Slulti：f-: <«） 電fli期計(jì)融 （&7） : T.tnsl.n-t） ，:制，利QfJI忖 嶼）I.+WJH1J （BO未中花?。?妙侏帕的罰V <tt?氣茨屈積CC2）山康 忙蕾曙平r（r ir （C5）乃采坤關(guān)悄附弗它祈 <C6） Wtr.無(wú)注欄正驢屮上刑誦電*1便：ZT需啊Z躋苫也占憎I-豈m »1£ 網(wǎng)歸 月攤 矗114idQ曲100IM100104100i«

15、m3S41 咖 IM100常M3 他1001001W施4*0361MIM3 Q327岀現(xiàn)“三黃”的結(jié)果往往讓用戶非常擔(dān)心小貼士： “重新映射磁盤扇區(qū)”是硬盤岀廠就預(yù)留的冗余扇區(qū)，會(huì)用來(lái)自動(dòng)替換檢測(cè)中岀現(xiàn)的壞扇區(qū)，以保證硬盤的正常運(yùn)行。硬盤壞道是泛指無(wú)法被正確讀、寫的磁盤扇區(qū)硬盤壞道是泛指無(wú)法被正確讀、寫的磁盤扇區(qū)。 一個(gè)扇區(qū)能存儲(chǔ)512Bytes的數(shù)據(jù)，如果在某個(gè) 扇區(qū)中有任何一個(gè)字節(jié)不能被正確讀寫，就會(huì)被硬盤標(biāo)識(shí)為“壞扇區(qū)”。這些“壞扇區(qū)”往往是碟片自身具有讀寫缺陷，因此是無(wú)法被修復(fù)的，這就是傳統(tǒng)意義上所說(shuō)的“物理壞道”。當(dāng)然每個(gè)扇區(qū)都有一些額外的信息，包括標(biāo)識(shí)、校驗(yàn)數(shù)據(jù)和一些其它的信息。譬

16、如非法關(guān)機(jī)、或者讀寫時(shí)意外的斷電都會(huì)導(dǎo)致部分扇區(qū)信息的丟失或?qū)珏e(cuò)，因此也會(huì)被標(biāo)識(shí)為“壞扇區(qū)”。不過(guò)像這樣的“壞扇區(qū)”可以通過(guò)低級(jí)格式化來(lái)修復(fù)，這也就是許多用戶所說(shuō)的“邏輯壞道”。但就目前的制造工藝而言，盤片在生產(chǎn)的時(shí)候不可能做到完美無(wú)瑕，如果真要做到每一張碟片 都沒(méi)有任何壞道的話，那么硬盤的制造成本將非常的高，為此硬盤廠家又是怎么處理碟片上與生俱來(lái) 的壞道呢?P- list ”可以永久屏蔽硬盤上的壞道既然在硬盤的生產(chǎn)過(guò)程中，壞道是無(wú)法避免的，為此硬盤廠家采用了一個(gè)較為睿智的辦法來(lái)屏 蔽壞道，那就是采用“P -list ” 一一也就是“永久缺陷表”的方式來(lái)記錄壞道的位置，并將其進(jìn)行屏 蔽。普通硬

17、盤廠家在硬盤岀廠前會(huì)將硬盤進(jìn)行低級(jí)格式化，并在低級(jí)格式化的過(guò)程中把所有的壞道的位 置記錄到“永久缺陷表”中。 當(dāng)硬盤正常工作時(shí)，可以跳過(guò)這些無(wú)法正常工作的部分，讓用戶永遠(yuǎn)都 不會(huì)察覺(jué)它們的存在。這樣一來(lái)，用戶在分區(qū)、格式化檢查剛購(gòu)買的新硬盤時(shí)，不會(huì)發(fā)現(xiàn)有壞道的存 在。“永久缺陷表”只是在硬盤生成的過(guò)程中所形成的，因此只有硬盤廠家才有權(quán)限進(jìn)行修改， 玩家是很難對(duì)其進(jìn)行修改和查看的?！癎- list ”可以屏蔽使用過(guò)程中產(chǎn)生的壞道所不而HD Tune “重新映射的扇區(qū)”說(shuō)的則是另一種“缺陷表” G-list。G-list和P-list 同的是，后者是岀廠時(shí)就發(fā)現(xiàn)的，而前者是在使用過(guò)程中才岀現(xiàn)的隨著

18、硬盤容量的不斷提升，硬盤廠家也提供了一部分備用的硬盤空間作為備份，一旦用戶在使用過(guò)程中有新的不良區(qū)域?qū)绗F(xiàn)，那么就用備用扇區(qū)進(jìn)行自動(dòng)替換，并將有問(wèn)題的扇區(qū)及其替換情況記錄在G-list中，這樣就可以避免下次讀寫時(shí)再次使用到這部分的磁盤空間。當(dāng)然，硬盤的備用扇區(qū) 也都是有一定容量的，當(dāng)備用扇區(qū)全部用完時(shí)，硬盤壞道就會(huì)產(chǎn)生了。用戶采用“ HD TunW'檢測(cè)硬盤，在“重新映射的扇區(qū)計(jì)數(shù)” 岀現(xiàn)黃色提示的話，那么就說(shuō)明硬 盤已經(jīng)有部分備用扇區(qū)被使用，從某種意義上來(lái)講，此時(shí)的硬盤已經(jīng)屬于亞健康狀態(tài)了。> HD lunfi Pro 逢鬣其用工日v30Q J lSJ-| j 陽(yáng) PU盟盤苗區(qū)沁

19、諭M!匸1瘦機(jī)苻皐呂親便用ftff的坤fl 9 1Z9B84T IB謝場(chǎng)工d 基 etc?! j101. 3 時(shí)甘岀13于通過(guò)軟件能檢測(cè)岀硬盤的壞道數(shù)量硬盤使用過(guò)程，注意加強(qiáng)數(shù)據(jù)備份相比其他硬件而言，硬盤中的數(shù)據(jù)才是整臺(tái)電腦中最珍貴的?！坝布袃r(jià)，數(shù)據(jù)無(wú)價(jià)”，用戶對(duì)岀現(xiàn)“三黃”的硬盤表示擔(dān)憂也就不足為奇了。 不過(guò)就目前的硬盤整體質(zhì)量來(lái)說(shuō)， 只要正確的使用,大部分的硬盤質(zhì)量還算是穩(wěn)定，用戶不必過(guò)度的擔(dān)心。如果實(shí)在對(duì)硬盤的穩(wěn)定性抱以懷疑的話，那么“用之擔(dān)驚”還不如“趁早換之”以圖安心。此外，平時(shí)也應(yīng)該注意重要數(shù)據(jù)的備份，這樣才能真正的讓數(shù)據(jù)做到萬(wàn)無(wú)一失。小貼士：讓硬盤長(zhǎng)壽的秘籍怎么才能讓硬盤更“長(zhǎng)壽”呢，為此在使用硬盤的使用過(guò)程中應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：1、在硬盤通電的情況下，不要隨意移動(dòng)硬盤；2、不要短時(shí)間內(nèi)的頻繁開(kāi)機(jī)和關(guān)機(jī)，避免硬盤的反復(fù)通電及啟動(dòng)；3、 采用線材質(zhì)量穩(wěn)定的數(shù)據(jù)線連接硬盤，避免由于數(shù)據(jù)線質(zhì)量不佳導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤，以防止硬盤反復(fù)的讀取某一