【技术视界】第22期：通过清除非常驻缺陷表解决希捷硬盘前好后坏故障的研究

编者按

       希捷（ST）硬盘的前好后坏故障一直都是数据恢复行业的一个难题，这种故障出现的几率很高，而且难以修复。本期，数据恢复四川省重点实验室科研人员将带来一种快速清除ST硬盘非常驻缺陷表的方法，能有效解决硬盘因缺陷表故障而导致的硬盘不能正常访问扇区（即前好后坏的故障），甚至不认盘或硬盘忙等问题。

一、硬盘缺陷列表及工作原理

       硬盘数据存储密度很大，在生产过程中不可避免的会产生缺陷扇区，并且在使用过程中，那些不稳定的扇区也会逐渐老化而产生数据读写错误，成为缺陷扇区。这些缺陷和不稳定扇区会严重威胁硬盘的数据安全，为了保障数据安全，厂商为硬盘设计了两个缺陷列表P表（P-List）和G表（G-List）来处理这些有缺陷的扇区。 

       缺陷列表P表和G表是是硬盘固件中非常重要的部分，在硬盘通电进行工作时，硬盘会将出现的缺陷扇区不断加在G表中，从而使得硬盘不会读取到缺陷扇区，而当硬盘需要读取该位置的扇区时，会被重新定位到保留扇区中的一个扇区，从而保证了硬盘的正常数据存取。如果P表或者G表出现了故障，那么就会造成硬盘出现大量坏道，以及扇区的逻辑性出现紊乱，造成硬盘无法正常工作。

二、缺陷列表故障导致ST硬盘出现前好后坏故障

       ST硬盘全部扇区分为固件区、工作区和保留扇区，硬盘容量小于其实际扇区总数，在固件里定义了硬盘容量后，超过的那部分扇区就被称为保留扇区。

        当有缺陷扇区被加入P表后，硬盘不会再读取该扇区，而是将原读写该扇区的操作顺延到下一个扇区，而该扇区以后的所有扇区LBA值都会发生变化，原来保留扇区的第一个扇区成为了硬盘的LBAmax（如图1）。 

【图1：缺陷扇区加入P表后】

        而当缺陷扇区被加入G表后，硬盘再读取该扇区时，会被重新定位到保留扇区中的某一个扇区，工作区其他扇区不会被影响（如图2）。 

【图2：缺陷扇区加入G表后】

       当ST硬盘缺陷列表出现故障时 ，会导致重建编译器与原始区段不匹配，造成数据区前面扇区扫描读取正常，后面扇区无法扫描读取，也就是所谓的前好后坏故障。

三、一种快速清除ST硬盘非常驻缺陷表方法

      解决ST硬盘前好后坏故障的核心是保证编译器和原始区段相吻合，也就是必须把缺陷表全部清除，再重建编译器。目前，现有技术清除缺陷表非常缓慢，需要每一条缺陷都要逐个读取，耗时非常长。

      针对这一问题，数据恢复四川省重点实验室科研人员，提供了一种快速清除缺陷表的方法（如图3）：

       1.首先判断ST硬盘是否为同一系列，不同系列的硬盘获取非常驻G表信息的方式不一样。

       2.可以进入指令模式下通过输入特定的指令来查看获取非常驻G表信息。

       3.查看到非常驻G表的信息以后，再次通过输入特定的指令来获取非常驻G表条目。

       4.通过指令对获取到的非常驻G表条目进行清除。

       5.输入指令进行查看清除结果。

       6.在确定清除完非常驻G表后，进行硬盘重建。若可以正常访问扇区，则修复成功。

       7.若不能正常访问扇区，则进行扫描并加入非常驻G表，加表成功后再进行扇区访问，能够正常访问则修复成功。 

【图3： 快速清除ST硬盘非常驻缺陷表流程图】

       通过以上步骤，可以快速清除ST硬盘中的非常驻缺陷表，并通过硬盘重建和对硬盘进行扫描加入非常驻G表，可以有效解决硬盘前好后坏的问题。

小结：针对ST硬盘因缺陷表损坏而产生的前好后坏的问题，本技术方法的优点在于能够对不同系列的ST硬盘使用不同方式获取非常驻性G表信息，准确发现非常驻性G表的地址和大小，直接通过指令清除非常驻缺陷表的缺陷条目数，达到清除非常驻缺陷列表的目的，具有时间快、效率高等特点。目前，该技术已成功运用到效率源DRS数据恢复系统中，取得了很好效果。

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