[发明专利]一种基于机械硬盘的坏扇区映射方法

权利要求书

1.一种基于机械硬盘的坏扇区映射方法，包括系统，所述系统内设有坏扇区管理模块，所述的坏扇区管理模块能检测坏扇区和执行坏扇区映射操作；所述的坏扇区映射方法具体包括如下步骤：

S1)系统启动后，坏扇区管理模块开始初始化，所述初始化内容包括：

向系统申请内存资源；

创建和初始化坏扇区映射表；

获取正在上线的硬盘磁道和盘片数量并据此建立从逻辑地址到物理地址的映射关系；

获取正在上线的硬盘容量，并截留5％～20％的硬盘空间作为预留扇区以用于映射；

获取正在上线的硬盘配置信息并据此创建坏扇区预测因子和预测坏扇区映射表；

S2)当硬盘上线完成后，系统先将IO请求的逻辑地址发送给坏扇区管理模块，由坏扇区管理模块转换为物理地址后进行是否命中坏扇区映射表的检测；如果检测结果为是，则坏扇区管理模块依据坏扇区映射表中的映射关系将替换后的物理地址返给系统；如果检测结果为否，则执行S3)步骤；

S3)如果IO请求的物理地址没有命中坏扇区映射表，再由坏扇区管理模块检测是否命中预测坏扇区映射表；如果检测结果为否，则坏扇区管理模块将真实的物理地址再返给系统；如果检测结果为是，则执行S4)步骤；

S4)如果IO请求的物理地址命中预测坏扇区映射表，则坏扇区管理模块需进一步检测预测坏扇区是否完成“数据迁移”，即：被标记为“已写过”；如果检测结果为是，则坏扇区管理模块依据预测坏扇区映射表中的映射关系将替换后的物理地址返给系统；如果检测结果为否，则坏扇区管理模块将真实的物理地址再返给系统；

其特征在于，坏扇区预测因子的创建方法包括如下步骤：

a)首先，对每项硬盘配置参数分别设定在相邻柱面、相邻磁道、同一磁道的相邻扇区这三个预测维度的影响百分比；

b)然后，对每项硬盘配置参数分别设定在每个预测维度的预测扇区数；

c)最后，坏扇区管理模块依据获取的硬盘配置参数信息，计算硬盘在每个预测维度的预测因子，具体计算是将每项硬盘配置参数在该预测维度的影响百分比乘以在该预测维度所设定的预测扇区数的加权值再乘以2；如果遇到计算的加权值为非整数，则需要向上归一化为整数后再乘以2；

所述硬盘配置参数包括硬盘型号、硬盘接口和业务场景三个参数。

2.根据权利要求1所述的基于机械硬盘的坏扇区映射方法，其特征在于，所述的坏扇区映射方法还包括如下步骤：

S5)系统按坏扇区管理模块返回的物理地址进行硬盘读写，如果读写成功，则IO结束，返回成功；如果读写失败，则触发坏扇区管理模块执行坏扇区映射操作。

3.根据权利要求2所述的基于机械硬盘的坏扇区映射方法，其特征在于，所述的坏扇区映射方法还包括如下步骤：

S6)系统按映射后的物理地址重试IO，如果再次发生错误，则再次触发坏扇区管理模块执行坏扇区映射操作，直至读写成功。

4.根据权利要求1所述的基于机械硬盘的坏扇区映射方法，其特征在于，每项硬盘配置参数在三个预测维度的影响百分比的设定如下表所示：

5.根据权利要求1所述的基于机械硬盘的坏扇区映射方法，其特征在于，每项硬盘配置参数在每个预测维度的预测扇区数的设定如下表所示：

6.根据权利要求2或3所述的基于机械硬盘的坏扇区映射方法，其特征在于，坏扇区管理模块每次执行坏扇区映射操作的过程包括如下步骤：

A)建立真实坏扇区的映射关系，即：向预留扇区申请一个扇区，建立从坏扇区到好扇区的地址映射关系，并在坏扇区映射表中建立一条真实坏扇区映射记录；

B)建立预测坏扇区的映射关系，即：依据真实坏扇区的物理地址及坏扇区预测因子计算预测扇区的物理地址，并向预留扇区申请一个扇区，将预测扇区中的数据从原来的物理地址迁移到映射后的新地址，同时在预测坏扇区映射表中建立一条预测坏扇区映射记录；

C)将步骤A)建立的真实坏扇区映射记录与步骤B)建立的预测坏扇区映射记录关联为一组相关记录，即：通过其中一个映射记录能找到另一个映射记录，并结束此次坏扇区映射操作。