專(zhuān)利名稱(chēng)：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備和處理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備包括以預(yù)先確定的體系結(jié)構(gòu)格式化的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)，該體系結(jié)構(gòu)包括多個(gè)至少一種格式特征(format feature)，并具有定義在其上的用戶(hù)區(qū)和備用區(qū)。本發(fā)明還涉及處理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的方法，該設(shè)備包括以預(yù)定體系結(jié)構(gòu)格式化的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)，該體系結(jié)構(gòu)具有多個(gè)格式特征，并具有定義在其上的用戶(hù)區(qū)和備用區(qū)，其中在收到主機(jī)的數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí)控制器提供至少一個(gè)格式特征的數(shù)據(jù)，并旋轉(zhuǎn)介質(zhì)、移動(dòng)和激勵(lì)磁頭以訪問(wèn)格式特征從而傳輸其上的數(shù)據(jù)。
記錄例如像MPEG編碼視頻這樣的多媒體流的基于硬盤(pán)的設(shè)備需要實(shí)時(shí)文件系統(tǒng)用于把數(shù)據(jù)寫(xiě)入磁盤(pán)和從磁盤(pán)讀回?cái)?shù)據(jù)。實(shí)時(shí)文件系統(tǒng)試圖及時(shí)寫(xiě)入所有文件，但有時(shí)并不能成功，例如由于盤(pán)的問(wèn)題。然后通常有兩種選擇晚一些再寫(xiě)數(shù)據(jù)，或者丟棄一些未寫(xiě)的數(shù)據(jù)。第一種選擇通常會(huì)因?yàn)橛涗浂鴮?dǎo)致緩沖區(qū)溢出，這可能會(huì)引起大量數(shù)據(jù)丟失。第二種選擇也可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。傳統(tǒng)的面向數(shù)據(jù)的操作系統(tǒng)沒(méi)有實(shí)時(shí)需求并且傾向于以最大的數(shù)據(jù)完整性為目標(biāo)，因而會(huì)延遲每個(gè)命令的完成直到被正確執(zhí)行。
特別地，實(shí)時(shí)音頻視頻應(yīng)用需要來(lái)自硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器可靠的請(qǐng)求服務(wù)時(shí)間。由于在服務(wù)時(shí)間中會(huì)有一些意外的延遲，這個(gè)需求并不總能得到滿(mǎn)足。已替換的扇區(qū)(即，分配到磁盤(pán)上遠(yuǎn)端備用區(qū)的缺陷扇區(qū)的數(shù)據(jù))是造成這種延遲的原因之一。延遲主要來(lái)自查找已替換的扇區(qū)和訪問(wèn)被分配缺陷扇區(qū)的遠(yuǎn)端備用區(qū)。這種遠(yuǎn)端備用區(qū)通常位于和最初訪問(wèn)的壞扇區(qū)所在磁道不同的一個(gè)或多個(gè)磁道。因此，磁道轉(zhuǎn)換以及尋道時(shí)間也會(huì)造成這種延遲。
在US 6,101,619中提供了一種方案以通過(guò)在通常的數(shù)據(jù)訪問(wèn)之后優(yōu)選地稍后時(shí)間訪問(wèn)已替換的扇區(qū)而減少查找的次數(shù)。在US5,166,936或WO 98/03970中建議對(duì)磁道進(jìn)行低級(jí)格式化以構(gòu)造好的數(shù)據(jù)磁道，從而避免對(duì)缺陷的進(jìn)一步訪問(wèn)。這些策略占用了相當(dāng)大的成本并且只能在空閑時(shí)間完成。此外應(yīng)該保護(hù)這種事務(wù)系統(tǒng)免受斷電影響。通常像例如US 6,201,655和US 5,822,142中公開(kāi)的那樣以備用區(qū)域磁道形式提供備用區(qū)作為遠(yuǎn)端備用區(qū)。
這些方案仍然需要磁道轉(zhuǎn)換，因此在訪問(wèn)包含缺陷的、已替換的、或已分配的扇區(qū)的缺陷區(qū)或塊時(shí)仍然不能保證請(qǐng)求服務(wù)時(shí)間。
為了補(bǔ)償讀/寫(xiě)頭為訪問(wèn)順序數(shù)據(jù)而轉(zhuǎn)換磁道所需的時(shí)間，可以偏移(skew)每?jī)蓚€(gè)相鄰磁道的對(duì)應(yīng)扇區(qū)，即在圓周方向上相互移動(dòng)每?jī)蓚€(gè)相鄰磁道的對(duì)應(yīng)扇區(qū)。這使得磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的讀/寫(xiě)頭在磁道轉(zhuǎn)換之后能夠基本上直接到達(dá)相鄰磁道的第一個(gè)扇區(qū)。下面也可把這樣的第一個(gè)扇區(qū)稱(chēng)為起始扇區(qū)。
依照US 5,568,606向多磁盤(pán)棧提供了偏移以便在磁盤(pán)上的同步區(qū)中出現(xiàn)訪問(wèn)過(guò)的缺陷時(shí)同步多磁盤(pán)系統(tǒng)中磁盤(pán)的旋轉(zhuǎn)相位。這種方法可以避免多磁盤(pán)系統(tǒng)由于出現(xiàn)訪問(wèn)過(guò)的影響需要對(duì)一個(gè)盤(pán)進(jìn)行額外的旋轉(zhuǎn)而造成的性能損失。
但這種方案仍然無(wú)法像上面提到的那樣確保請(qǐng)求服務(wù)時(shí)間。
這就是本發(fā)明進(jìn)入的地方，本發(fā)明的目標(biāo)是規(guī)定一種包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，尤其是包括合適的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，以使即便在訪問(wèn)包含缺陷扇區(qū)或已替換的扇區(qū)的存儲(chǔ)介質(zhì)區(qū)域時(shí)仍然能確保請(qǐng)求服務(wù)時(shí)間。本發(fā)明進(jìn)一步的目標(biāo)是規(guī)定一種處理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的方法，該設(shè)備包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)，借助該設(shè)備即使在訪問(wèn)包含缺陷的或被替換的扇區(qū)的情況下也可以保證請(qǐng)求服務(wù)時(shí)間。
涉及設(shè)備的目標(biāo)是由包括一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，尤其是包括一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器解決的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)以預(yù)先確定的包括多個(gè)至少一種格式特征的格式體系結(jié)構(gòu)所格式化，在格式特征上定義了用戶(hù)區(qū)和備用區(qū)，其中依照本發(fā)明該格式體系結(jié)構(gòu)提供多個(gè)備用區(qū)陣列，其中每個(gè)備用區(qū)陣列被分別分配給該多個(gè)至少一種格式特征中的基本上每一個(gè)。
有利的是該設(shè)備還可以包括讀/寫(xiě)頭、旋轉(zhuǎn)盤(pán)的驅(qū)動(dòng)器以及移動(dòng)磁頭的伺服裝置。
已經(jīng)了解到即使最初安排給缺陷區(qū)的數(shù)據(jù)被分配或替換或重新映射到不同于最初訪問(wèn)的缺陷所在磁道的一個(gè)或幾個(gè)磁道上的遠(yuǎn)端備用區(qū)域，仍然可能導(dǎo)致較大的性能損失。因此，主要的思想是基本上在一張盤(pán)的每一格式特征中，尤其是基本在每個(gè)磁道中，提供至少一個(gè)備用區(qū)陣列。這樣做的優(yōu)勢(shì)是如果應(yīng)該訪問(wèn)缺陷，涉及缺陷的數(shù)據(jù)可以被傳送到相同格式特征的備用區(qū)陣列，尤其是相同磁道中的備用區(qū)陣列。因此，就不需要格式特征轉(zhuǎn)換尤其是磁道轉(zhuǎn)換來(lái)分配與缺陷相關(guān)的數(shù)據(jù)到遠(yuǎn)端備用區(qū)中。
在從屬權(quán)利要求中將描述進(jìn)一步改進(jìn)的配置。
可以提供任意數(shù)量的備用扇區(qū)并根據(jù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)和它的格式體系結(jié)構(gòu)來(lái)選擇任意數(shù)量的備用扇區(qū)。可以根據(jù)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的特定使用選擇數(shù)量。每個(gè)磁道應(yīng)該提供至少一個(gè)備用扇區(qū)。每個(gè)磁道五個(gè)備用扇區(qū)似乎是一個(gè)合理的數(shù)量。這個(gè)數(shù)量最高可到100。應(yīng)該考慮每個(gè)格式特征的總扇區(qū)數(shù)和/或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)和/或一個(gè)扇區(qū)的存儲(chǔ)容量來(lái)選擇這個(gè)數(shù)量。
備用扇區(qū)的數(shù)量可以取決于它們被分配到的格式特征。通常選擇備用扇區(qū)的數(shù)量以使一方面在檢測(cè)到缺陷時(shí)備用扇區(qū)的數(shù)據(jù)空間足夠大以接收與缺陷相關(guān)的所有數(shù)據(jù)。另一方面?zhèn)溆蒙葏^(qū)的數(shù)據(jù)空間不能選擇過(guò)大，因?yàn)檫@將僅增大備用區(qū)，但減少了可用于用戶(hù)應(yīng)用的空閑的用戶(hù)區(qū)。
在優(yōu)選的進(jìn)一步改進(jìn)的配置中格式特征為兩個(gè)相鄰的磁道提供偏移。尤其每?jī)蓚€(gè)相鄰磁道的偏移是優(yōu)選的。這種偏移是在圓周方向上代替兩個(gè)相鄰磁道的對(duì)應(yīng)扇區(qū)的相互移動(dòng)。優(yōu)利的是相對(duì)于內(nèi)磁道的對(duì)應(yīng)扇區(qū)在盤(pán)片旋轉(zhuǎn)方向上沿圓周移動(dòng)外磁道的扇區(qū)。尤其優(yōu)選的是移動(dòng)包括在盤(pán)片旋轉(zhuǎn)時(shí)磁道轉(zhuǎn)換期間通過(guò)的至少最少數(shù)量的扇區(qū)和/或由被分配給一相應(yīng)的磁道的一備用區(qū)陣列包括的多個(gè)備用扇區(qū)。這種改進(jìn)使得在磁道轉(zhuǎn)換之前讀/寫(xiě)頭能至少越過(guò)備用區(qū)一次，尤其是介質(zhì)的每轉(zhuǎn)一次。在適當(dāng)設(shè)置這個(gè)偏移時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)在磁道轉(zhuǎn)換后備用區(qū)越過(guò)磁頭至少一次，尤其是在磁道轉(zhuǎn)換之后基本上最初。這樣做的優(yōu)勢(shì)是不僅開(kāi)始扇區(qū)在磁道的剛開(kāi)始就可由讀/寫(xiě)頭用于讀/寫(xiě)過(guò)程，而且大量的備用扇區(qū)也可以使用。尤其常規(guī)偏移是根據(jù)讀/寫(xiě)頭從一個(gè)磁道轉(zhuǎn)換到相鄰磁道并選定相鄰磁道所需的有效時(shí)間設(shè)定的?？梢詳U(kuò)展并設(shè)置進(jìn)一步改進(jìn)的設(shè)備的偏移以考慮備用區(qū)的大小和讀/寫(xiě)頭從一個(gè)磁道轉(zhuǎn)換到相鄰磁道并選定相鄰磁道所需的有效時(shí)間。
偏移可以擴(kuò)展一到十個(gè)扇區(qū)數(shù)量。尤其是格式體系結(jié)構(gòu)關(guān)于備用區(qū)陣列的大小有利地為偏移提供了參數(shù)?？偲茟?yīng)該足夠大以考慮磁頭的調(diào)整時(shí)間和備用扇區(qū)的數(shù)量。偏移也應(yīng)該盡可能的小以避免較大的性能損失。
在更優(yōu)選的繼續(xù)改進(jìn)的配置中所提出的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備包括有控制電路、微處理器和存儲(chǔ)器的控制器。尤其存儲(chǔ)器包括適合對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行中間存儲(chǔ)的緩沖存儲(chǔ)器。此外該控制器還適合記錄中間存儲(chǔ)。還提供了連接存儲(chǔ)設(shè)備到主機(jī)的接口。這種改進(jìn)使得讀/寫(xiě)頭能夠在到達(dá)格式特征時(shí)立即傳輸數(shù)據(jù)，尤其在到達(dá)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)的一個(gè)磁道時(shí)。這種數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在緩沖存儲(chǔ)器中，存儲(chǔ)是由控制器記錄的，并且隨后在數(shù)據(jù)傳送完成時(shí)緩沖存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)被以正確的邏輯順序由接口傳輸?shù)街鳈C(jī)。到達(dá)時(shí)的即時(shí)數(shù)據(jù)傳送可能不導(dǎo)致數(shù)據(jù)的邏輯順序。但必須依照控制器的記錄方式對(duì)緩沖存儲(chǔ)器進(jìn)行讀出。有利的是這種改進(jìn)節(jié)省了旋轉(zhuǎn)等待時(shí)間，因?yàn)閿?shù)據(jù)傳輸可以獨(dú)立于數(shù)據(jù)的邏輯順序進(jìn)行。
本發(fā)明還提供了處理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備尤其是上述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的方法。這種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備包括以預(yù)先確定的有多個(gè)格式特征并具有其上定義了用戶(hù)區(qū)和備用區(qū)的體系結(jié)構(gòu)格式化的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)，其中在收到主機(jī)的數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí)控制器提供至少一個(gè)格式特征的數(shù)據(jù)，尤其是至少一個(gè)磁道和扇區(qū)，并且其中旋轉(zhuǎn)介質(zhì)、移動(dòng)且激勵(lì)磁頭以訪問(wèn)該格式特征從而傳輸上面的數(shù)據(jù)。上述涉及方法的目標(biāo)是由如下方法解決的，該方法中依照本發(fā)明每個(gè)備用區(qū)陣列被分別分配給基本上每個(gè)格式特征，這樣在磁道轉(zhuǎn)換之前磁頭至少可以越過(guò)備用區(qū)一次。
在從屬方法權(quán)利要求中進(jìn)一步描述了進(jìn)一步改進(jìn)的配置。
特別地，格式特征是從包括下列參數(shù)的參數(shù)組選擇的區(qū)段、柱面、磁道和塊，尤其是磁道。有利的是在磁道轉(zhuǎn)換之后磁頭越過(guò)備用區(qū)至少一次，尤其是剛完成磁道轉(zhuǎn)換之后。優(yōu)選地介質(zhì)每次旋轉(zhuǎn)備用區(qū)陣列至少通過(guò)磁頭一次。
在優(yōu)選配置中，磁頭一定位到由控制器確定的格式特征(尤其是磁道)上之后就馬上傳輸數(shù)據(jù)。在本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選配置中，數(shù)據(jù)是順序傳輸?shù)牟⑶冶话错樞蛑虚g存儲(chǔ)在緩沖存儲(chǔ)器中，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移由控制器記錄下來(lái)，隨后數(shù)據(jù)被從緩沖存儲(chǔ)器讀出并以邏輯順序發(fā)送到主機(jī)。
現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明。附圖中的圖以示意和不必要的比例方式和現(xiàn)有技術(shù)相比展示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案。這些圖展示了

圖1現(xiàn)有技術(shù)的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器；圖2a現(xiàn)有技術(shù)中帶有遠(yuǎn)端備用區(qū)的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器；圖2b現(xiàn)有技術(shù)中有常規(guī)偏移的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器；圖2c帶有常規(guī)偏移以及讀寫(xiě)頭在磁道轉(zhuǎn)換期間的預(yù)示動(dòng)作的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器；圖3a優(yōu)選實(shí)施方案中的扇區(qū)跳躍和滑動(dòng)方案；圖3b優(yōu)選實(shí)施方案中由于生長(zhǎng)的缺陷導(dǎo)致的缺陷壞扇區(qū)分配和映射到備用區(qū)的方案；圖4a優(yōu)選實(shí)施方案中對(duì)是硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器上備用區(qū)陣列的一部分的備用扇區(qū)的非遠(yuǎn)端分配；圖4b依照優(yōu)選實(shí)施方案考慮每個(gè)磁道上的備用區(qū)陣列在硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器上的擴(kuò)展偏移；圖4c依照優(yōu)選實(shí)施方案考慮每個(gè)磁道上的備用區(qū)陣列以及讀/寫(xiě)頭在磁道轉(zhuǎn)換期間的預(yù)示動(dòng)作在硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器上的擴(kuò)展偏移；圖5依照進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施方案使用緩沖存儲(chǔ)器在到達(dá)時(shí)提供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移的方案的示例。
圖1展示了硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器1的結(jié)構(gòu)，它包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)2、讀/寫(xiě)頭3、繞著主軸4旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)2的驅(qū)動(dòng)器(未顯示)、繞著軸5旋轉(zhuǎn)磁頭3從而把磁頭3移動(dòng)到盤(pán)片2上的預(yù)定位置以傳送那里的數(shù)據(jù)的伺服裝置(未顯示)。磁頭3由讀寫(xiě)電路控制，伺服電路是磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的控制器6的一部分。控制器6還包括格式器電路，它在收到數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí)把這種請(qǐng)求轉(zhuǎn)換成盤(pán)2的格式特征的對(duì)應(yīng)編號(hào)。這種數(shù)據(jù)請(qǐng)求可以由接口和接口電路自主機(jī)7接收。此外控制器6包括微處理器、ROM和RAM，例如緩沖存儲(chǔ)器。
盤(pán)2根據(jù)格式體系結(jié)構(gòu)包含自區(qū)域9、10、11的組選擇的類(lèi)型的多個(gè)格式特征，區(qū)域9、10、11每個(gè)都包括多個(gè)磁道8。每個(gè)磁道被分成多個(gè)塊12、13和14。優(yōu)選的所有塊12、13和14都有相同大小的數(shù)據(jù)容量。因?yàn)槊總€(gè)磁道的塊數(shù)可以隨磁道或區(qū)域而變化，有些塊可能由伺服楔(servo wedge)15分開(kāi)。伺服楔可以是環(huán)繞盤(pán)的徑向均勻分開(kāi)的區(qū)域，就像輪子上的輻條。如果磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器1應(yīng)該為多個(gè)盤(pán)2而包含多個(gè)磁頭3，那么位于相同半徑的盤(pán)片2的磁道8和其它盤(pán)片的對(duì)應(yīng)磁道8被稱(chēng)作柱面。這種情況下每個(gè)磁道指定相應(yīng)的柱面。此外在傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)器中在盤(pán)片2上提供遠(yuǎn)端備用區(qū)16為盤(pán)2的內(nèi)圓周上的一個(gè)或多個(gè)磁道。
遠(yuǎn)端備用區(qū)16的數(shù)量、大小和分配可以根據(jù)制造商和產(chǎn)品系列對(duì)于不同的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器而有所不同。例如在如圖2a所示的地址空間中可以有多個(gè)均勻分開(kāi)的遠(yuǎn)端備用區(qū)16。另外在內(nèi)徑上也可以只有一個(gè)遠(yuǎn)端備用區(qū)16，在圖1所示的用戶(hù)可尋址區(qū)域之外。
每個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備尤其是磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器可以根據(jù)它的結(jié)構(gòu)和處理有最大服務(wù)時(shí)間。驅(qū)動(dòng)器的最大服務(wù)時(shí)間是數(shù)據(jù)傳送的總時(shí)間，最大訪問(wèn)時(shí)間可以用公式T＝AX+B計(jì)算。參數(shù)A是以每扇區(qū)時(shí)間表示的單個(gè)扇區(qū)的傳送時(shí)間。參數(shù)X是要傳送的扇區(qū)的數(shù)量，參數(shù)B是最大訪問(wèn)時(shí)間，它是尋道時(shí)間和旋轉(zhuǎn)等待時(shí)間之和。旋轉(zhuǎn)等待時(shí)間可以特別是，但不僅是，讀/寫(xiě)頭必須轉(zhuǎn)換到下一磁道的結(jié)果。有利的是在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中后者被限制為一次完整的旋轉(zhuǎn)。
有些情況傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)器不能在該最大服務(wù)時(shí)間內(nèi)完成請(qǐng)求。這種情況例如由于糾錯(cuò)碼錯(cuò)誤、由于沖擊以及振動(dòng)而引起的伺服錯(cuò)誤以及硬錯(cuò)誤而引起的重試。硬錯(cuò)誤是由介質(zhì)缺陷引起的，通常由驅(qū)動(dòng)器的缺陷管理來(lái)處理。當(dāng)糾錯(cuò)碼錯(cuò)誤無(wú)法用幾次重試來(lái)校正時(shí)，它可能是由介質(zhì)缺陷引起的。為了驗(yàn)證該錯(cuò)誤是由介質(zhì)缺陷引起的，驅(qū)動(dòng)器在每個(gè)缺陷扇區(qū)上執(zhí)行介質(zhì)測(cè)試。介質(zhì)測(cè)試包括讀/寫(xiě)驗(yàn)證，其中可疑的扇區(qū)會(huì)被進(jìn)行若干次讀寫(xiě)。如果其中有任何一次失敗，那么該扇區(qū)就是生長(zhǎng)的缺陷，并且通常會(huì)被分配到遠(yuǎn)端備用扇區(qū)。在該域出現(xiàn)的缺陷以下稱(chēng)為生長(zhǎng)的缺陷。
圖2a展示了帶有磁頭3和多個(gè)包含兩個(gè)遠(yuǎn)端備用區(qū)16的磁道8的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)的示意圖。
圖2b示意性地展示了在盤(pán)片2的旋轉(zhuǎn)19方向的圓周方向上沿著角18與內(nèi)磁道8b相鄰的外磁道8a的常規(guī)磁道偏移。20a和20b分別是磁道8a和8b的對(duì)應(yīng)起始扇區(qū)。如圖2b中所示在硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中可以采用磁道偏移以使當(dāng)驅(qū)動(dòng)器必須轉(zhuǎn)換到下一磁道以訪問(wèn)順序數(shù)據(jù)時(shí)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)等待時(shí)間最小。這由圖2c中磁頭3的動(dòng)作21所示。通常偏移應(yīng)該足夠大以確保磁頭3有足夠的時(shí)間穩(wěn)定在下一磁道8b上。
磁道偏移提供了圓周方向上相鄰磁道中的對(duì)應(yīng)扇區(qū)間彼此相對(duì)的相互移動(dòng)。由于磁道偏移，例如磁道的對(duì)應(yīng)扇區(qū)并沒(méi)有位于沿直線(xiàn)的徑向，而是沿著如圖1所示的曲線(xiàn)17.
此外在圖2c中引用附圖標(biāo)記22描繪了讀/寫(xiě)操作和23尋道操作。為了避免順序數(shù)據(jù)發(fā)送中的尋道操作，防止把缺陷扇區(qū)重新分配到遠(yuǎn)端備用區(qū)是有利的。
通常只在制造期間跳過(guò)缺陷扇區(qū)。
在如圖3a所示的優(yōu)選實(shí)施方案中，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備使用期間發(fā)生的缺陷扇區(qū)3(已知為生長(zhǎng)的缺陷)，可以由下一個(gè)即刻的備用扇區(qū)代替以便保持邏輯數(shù)據(jù)序列的順序性。這項(xiàng)技術(shù)消除了尋找到另一磁道以訪問(wèn)分配到遠(yuǎn)端備用區(qū)中的扇區(qū)的替代的需要。在優(yōu)選實(shí)施方案中，如果缺陷(已知為生長(zhǎng)的損壞)發(fā)生在硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的應(yīng)用期間，就在應(yīng)用即在該域期間應(yīng)用跳過(guò)和滑動(dòng)機(jī)制。這在廣泛且無(wú)限的范圍中都可以應(yīng)用，因?yàn)榭梢詾槎鄠€(gè)至少一種格式特征中的基本上每一個(gè)，尤其是磁道，提供一個(gè)備用區(qū)。通常在應(yīng)用期間發(fā)生的缺陷，如果找到的話(huà)，會(huì)被分配到另一磁道上的遠(yuǎn)端備用區(qū)。
在圖3b所描繪的情況下，物理扇區(qū)PBA 3被分配到相同磁道上的備用區(qū)陣列中的替代扇區(qū)S2.因此這種備用區(qū)陣列不是遠(yuǎn)端備用區(qū)。邏輯地址LBA 3被映射到相同磁道上的備用區(qū)陣列中的替代扇區(qū)S2.把物理扇區(qū)PBA 3轉(zhuǎn)換成該域中滑過(guò)的扇區(qū)，如圖3a所示。這在該域中不僅實(shí)現(xiàn)了邏輯到物理地址映射中的移動(dòng)而且實(shí)現(xiàn)了對(duì)應(yīng)扇區(qū)內(nèi)容的移動(dòng)。在圖3b的例子中這意味著邏輯塊地址LBA 3將被映射在物理塊地址PBA 4上，LBA 4將被映射到PBA 5，LBA 5將被映射到PBA 6，等等。
同時(shí)在進(jìn)一步的改進(jìn)中，位于相同磁道上的替代扇區(qū)S2的PBA 3的內(nèi)容可被從S2移動(dòng)到PBA 4，PBA 4則必須移到PBA 5，等等。這種域中的滑動(dòng)應(yīng)該繼續(xù)進(jìn)行到達(dá)一個(gè)空扇區(qū)為止，即到達(dá)相同磁道的備用區(qū)的一備用扇區(qū)為止。否則，就會(huì)出現(xiàn)邏輯到物理映射的不連續(xù)，因?yàn)檫@是例如一個(gè)扇區(qū)被分配到位于另一磁道上的一個(gè)遠(yuǎn)端替代扇區(qū)的情況。
通常缺陷扇區(qū)的分配過(guò)程導(dǎo)致磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器服務(wù)時(shí)間的額外延遲。當(dāng)驅(qū)動(dòng)器1遇到缺陷扇區(qū)并決定將它分配到遠(yuǎn)端備用區(qū)16時(shí)，磁頭3被從用戶(hù)區(qū)中有缺陷扇區(qū)的磁道8移到在遠(yuǎn)端備用區(qū)16中分配的備用扇區(qū)的磁道8。當(dāng)正確的備用扇區(qū)被旋轉(zhuǎn)到讀/寫(xiě)頭-3之下時(shí)，數(shù)據(jù)就被寫(xiě)入該備用扇區(qū)。隨后，如果驅(qū)動(dòng)器必須恢復(fù)讀或?qū)懀鸵苿?dòng)磁頭返回到發(fā)現(xiàn)缺陷扇區(qū)的原始磁道8。這個(gè)過(guò)程消耗了額外的時(shí)間，因?yàn)橐檎也⒃L問(wèn)遠(yuǎn)端備用區(qū)16中分配的扇區(qū)磁頭3必須移動(dòng)到遠(yuǎn)端備用區(qū)16中的一備用扇區(qū)以在該備用扇區(qū)上進(jìn)行讀或?qū)懀蓬^3還必須再回到磁道8以恢復(fù)讀或?qū)?。因此，在?shí)時(shí)音頻視頻應(yīng)用中，傳統(tǒng)的處理數(shù)據(jù)方法以及傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備在出錯(cuò)時(shí)無(wú)法確保最大服務(wù)時(shí)間。另外還必須考慮把錯(cuò)誤的或不完整的數(shù)據(jù)傳遞給主機(jī)7并報(bào)告錯(cuò)誤。當(dāng)訪問(wèn)帶有一個(gè)或多個(gè)錯(cuò)誤扇區(qū)的數(shù)據(jù)池時(shí)，驅(qū)動(dòng)器還將無(wú)法在最大服務(wù)時(shí)間內(nèi)完成請(qǐng)求。
圖4a中展示的實(shí)施方案在每個(gè)磁道31上都提供了備用扇區(qū)30以防止到遠(yuǎn)端備用扇區(qū)的尋道動(dòng)作。這樣做確保了最大服務(wù)時(shí)間，即使是在訪問(wèn)缺陷扇區(qū)的情況下。當(dāng)所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)位于一個(gè)磁道上并在磁道邊界內(nèi)時(shí)，可以在盤(pán)片的一次旋轉(zhuǎn)中將它們?nèi)總魉?，即使它包含再分配的扇區(qū)，只要再分配扇區(qū)的個(gè)數(shù)不超過(guò)磁道31上備用扇區(qū)30的數(shù)量。在最大服務(wù)時(shí)間內(nèi)可以傳送多個(gè)完整的磁道，即使每個(gè)磁道依照優(yōu)選實(shí)施方案在其備用區(qū)中包含有限數(shù)量的再分配扇區(qū)。
在進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施方案中改善了磁道偏移。例如當(dāng)所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)池跨越了磁道邊界、并且不是多個(gè)完整的磁道、并且不和物理磁道對(duì)齊、并且在最后一個(gè)磁道上包含替換的扇區(qū)時(shí)，傳統(tǒng)方法無(wú)法在最大服務(wù)時(shí)間內(nèi)傳送整個(gè)數(shù)據(jù)池。尤其在想要傳輸位于連續(xù)磁道上的兩個(gè)連續(xù)扇區(qū)時(shí)，例如，磁道n的最后一個(gè)扇區(qū)和磁道n+1的第一個(gè)扇區(qū)，如圖4b，假設(shè)磁道n+1的第一個(gè)扇區(qū)是壞的并且被分配到了位于該磁道末尾的一個(gè)備用扇區(qū)，在最壞情況下必須等待一次完整的旋轉(zhuǎn)才能訪問(wèn)磁道n上的扇區(qū)。在磁頭被切換到下一個(gè)磁道之后必須等待另一個(gè)完整的旋轉(zhuǎn)以訪問(wèn)替換的扇區(qū)。這種情況下服務(wù)時(shí)間超過(guò)了最大服務(wù)時(shí)間幾乎一個(gè)完整的旋轉(zhuǎn)時(shí)間，更準(zhǔn)確地說(shuō)，超出了一個(gè)完整的旋轉(zhuǎn)時(shí)間減去一個(gè)扇區(qū)的傳送時(shí)間。
如果在磁道轉(zhuǎn)換之后首先訪問(wèn)備用扇區(qū)就能解決這個(gè)性能問(wèn)題。如圖4b以及圖4c中讀/寫(xiě)頭3的運(yùn)動(dòng)41所示，通過(guò)依照優(yōu)選實(shí)施方案把傳統(tǒng)磁道偏移18擴(kuò)展到擴(kuò)展的磁道偏移48就能解決這個(gè)問(wèn)題。調(diào)整這種擴(kuò)展以使在磁道轉(zhuǎn)換41之后總能首先訪問(wèn)備用扇區(qū)40b，并且總能在磁道轉(zhuǎn)換41之前訪問(wèn)備用扇區(qū)40a。如讀/寫(xiě)頭3的運(yùn)動(dòng)41所示，總是在磁道轉(zhuǎn)換41之前訪問(wèn)備用扇區(qū)40a以便在所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)池從磁道n的中間開(kāi)始時(shí)保證最大服務(wù)時(shí)間。而且也是在磁道轉(zhuǎn)換41之后訪問(wèn)備用扇區(qū)40b，優(yōu)選地是在磁道轉(zhuǎn)換41之后首先訪問(wèn)扇區(qū)40b，以在所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)池在磁道n+1的中間結(jié)束時(shí)確保最大服務(wù)時(shí)間。通常在盤(pán)片2的每次旋轉(zhuǎn)至少訪問(wèn)圖4a、4b、4c中的備用扇區(qū)30、40a、40b一次。由此，即使在必須訪問(wèn)被替換的扇區(qū)時(shí)也確保了最大服務(wù)時(shí)間。只要缺陷扇區(qū)的數(shù)量不超過(guò)在每個(gè)磁道31上分配的備用扇區(qū)30的數(shù)量，這種方案就是成功的。因此，備用扇區(qū)的數(shù)量可以根據(jù)需要適當(dāng)設(shè)置。
進(jìn)一步繼續(xù)改進(jìn)的實(shí)施方案通過(guò)應(yīng)用如圖5中所示的“到達(dá)時(shí)讀寫(xiě)”策略而避免了服務(wù)時(shí)間中額外的延遲。這種策略也稱(chēng)作“到達(dá)時(shí)傳送”或“零等待讀”或“亂序讀”策略。這種改進(jìn)的實(shí)施方案允許依照優(yōu)選實(shí)施方案的驅(qū)動(dòng)器1在讀/寫(xiě)頭3定位到正確的所請(qǐng)求的磁道上之后立即開(kāi)始讀和寫(xiě)。如果在到達(dá)時(shí)所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)的最后部分正在磁頭3下通過(guò)，就先把這部分?jǐn)?shù)據(jù)讀入驅(qū)動(dòng)器的緩沖器，例如RAM或ROM。這在圖5中由52指示關(guān)于沿著磁道位置50的扇區(qū)S1到Sm。當(dāng)盤(pán)片2在磁頭3下旋轉(zhuǎn)時(shí)，在盤(pán)片2進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)51在磁頭3下時(shí)從各個(gè)磁道的開(kāi)始扇區(qū)開(kāi)始的扇區(qū)S0到S1-1中的數(shù)據(jù)的剩余部分被讀到驅(qū)動(dòng)器緩沖器中。這由圖5中的53所示。當(dāng)所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在驅(qū)動(dòng)器的緩沖器中時(shí)，所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)被從驅(qū)動(dòng)器的緩沖器傳送到主機(jī)，優(yōu)選的按順序傳送。
與所述“到達(dá)時(shí)讀”策略相似的是“到達(dá)時(shí)寫(xiě)”策略。不必以正確的順序把數(shù)據(jù)寫(xiě)入盤(pán)片2。一旦數(shù)據(jù)位于驅(qū)動(dòng)器的緩沖器中，例如ROM或RAM，就可以把數(shù)據(jù)的最后部分首先寫(xiě)入盤(pán)片2，然后再寫(xiě)入數(shù)據(jù)的剩余部分。
“到達(dá)時(shí)讀和寫(xiě)”策略，即“到達(dá)時(shí)傳送”策略，減少了磁盤(pán)訪問(wèn)的旋轉(zhuǎn)等待時(shí)間。在處理數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)方法中訪問(wèn)需要有尋道。傳統(tǒng)的讀策略中，一旦磁頭3定位在了正確的磁道上，驅(qū)動(dòng)器要等到所請(qǐng)求數(shù)據(jù)池的起始扇區(qū)在磁頭3下通過(guò)。這導(dǎo)致了潛在的性能損失。
因此，隨著優(yōu)選實(shí)施方案的改進(jìn)，“到達(dá)時(shí)讀和寫(xiě)”策略的優(yōu)勢(shì)是最大服務(wù)時(shí)間小于傳統(tǒng)的最大服務(wù)時(shí)間。
尤其在傳送長(zhǎng)度S1到Sm短于一條磁道并且沒(méi)有跨越磁道邊界時(shí)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。這種情況下“到達(dá)時(shí)傳送”策略的最大服務(wù)時(shí)間特別地是尋道時(shí)間加上一次盤(pán)片旋轉(zhuǎn)。這由參數(shù)B指定，它是尋道時(shí)間和旋轉(zhuǎn)等待時(shí)間之和的最大訪問(wèn)時(shí)間。數(shù)據(jù)傳輸可以和數(shù)據(jù)訪問(wèn)并行提供。
與傳統(tǒng)策略相比最大服務(wù)時(shí)間可以描述為公式AX+B，即傳輸時(shí)間加上尋道時(shí)間加上最多一次盤(pán)片旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)請(qǐng)求塊跨越了磁道邊界或者不是多個(gè)完整的磁道或者沒(méi)有和物理磁道對(duì)齊并且在最后一個(gè)磁道上包含被替換的扇區(qū)時(shí)，可以通過(guò)擴(kuò)展磁道偏移48以使在磁道轉(zhuǎn)換之后總首先訪問(wèn)并總在磁道轉(zhuǎn)換之前訪問(wèn)這些備用扇區(qū)40a、40b而解決這種問(wèn)題。這樣只要缺陷扇區(qū)的數(shù)量不超過(guò)每個(gè)磁道31上分配的備用扇區(qū)30、40a、40b的數(shù)量就能確保訪問(wèn)再分配的扇區(qū)時(shí)的最大服務(wù)時(shí)間。
此外，每個(gè)磁道上的備用扇區(qū)30、40a、40b的描述過(guò)的策略和擴(kuò)展的磁道偏移40的組合可以和圖5的“到達(dá)時(shí)讀和寫(xiě)”策略結(jié)合在一起建立非常有效的池以確保最大服務(wù)時(shí)間。
尤其每個(gè)磁道上分配的備用區(qū)30、40a、40b的數(shù)量，因?yàn)槊總€(gè)磁道31上備用區(qū)陣列中的備用扇區(qū)取決于每個(gè)磁道上扇區(qū)的數(shù)量、驅(qū)動(dòng)器的生長(zhǎng)的缺限統(tǒng)計(jì)以及能夠犧牲多少驅(qū)動(dòng)器容量。當(dāng)前的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器在每個(gè)磁道上平均有五百個(gè)扇區(qū)。在每個(gè)磁道上放置五個(gè)備用扇區(qū)意味著1％的容量下降。這種輕微的降低是可以接受的，并且可以擴(kuò)展到2％或3％。此外，由于備用扇區(qū)及擴(kuò)展的偏移時(shí)間導(dǎo)致的每磁道扇區(qū)數(shù)的下降導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)吞吐率的輕微下降。但驅(qū)動(dòng)器所支持的數(shù)據(jù)速率的這種下降明顯小于2％，因而最小數(shù)據(jù)傳送時(shí)間會(huì)有輕微的增加。
例如可以每分鐘5400轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，每磁道500扇區(qū)，以及對(duì)應(yīng)11，2ms的旋轉(zhuǎn)時(shí)間提供3ms的磁道偏移，17，19MB/s的支持?jǐn)?shù)據(jù)傳送率。支持的數(shù)據(jù)傳送率由如下公式確定數(shù)據(jù)傳送率＝每磁道扇區(qū)/(旋轉(zhuǎn)時(shí)間+偏移)優(yōu)選地每磁道上五個(gè)備用扇區(qū)是合適的，以使磁道偏移可以擴(kuò)展112μs，它對(duì)應(yīng)于五個(gè)扇區(qū)的旋轉(zhuǎn)時(shí)間。因而擴(kuò)展的磁道偏移可以是3，112ms，每磁道扇區(qū)數(shù)是495。對(duì)應(yīng)的支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸率是16，89MB/s，它對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)器支持的數(shù)據(jù)傳送率1，77％的下降。
考慮到提出分配策略確保即使必須由驅(qū)動(dòng)器訪問(wèn)被替換的扇區(qū)以執(zhí)行請(qǐng)求時(shí)的最大請(qǐng)求服務(wù)時(shí)間，這種下降的數(shù)據(jù)傳輸率和地址容量是可以忽略的犧牲。它打開(kāi)了把對(duì)可疑扇區(qū)的介質(zhì)測(cè)試從替換過(guò)程分開(kāi)、或者使被替換的扇區(qū)進(jìn)入滑過(guò)的扇區(qū)的可能性，例如由于同一磁道上的備用用盡必須把一個(gè)扇區(qū)替換到另一磁道上的一個(gè)備用扇區(qū)時(shí)。
盡管已經(jīng)展示和描述了被看作本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的實(shí)施方案，但應(yīng)該理解在不偏離本發(fā)明精神的前提下在形式或細(xì)節(jié)上都可以進(jìn)行不同的更改和變化。因此對(duì)優(yōu)選實(shí)施方案的描述并非為了把本發(fā)明限制為這里所展示的確定的形式和細(xì)節(jié)或者小于這里所公開(kāi)的以及隨后要求權(quán)利的本發(fā)明的全部的任何事物。
本發(fā)明可以總結(jié)如下實(shí)時(shí)音視頻應(yīng)用需要來(lái)自硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的確保的請(qǐng)求服務(wù)時(shí)間。由于服務(wù)時(shí)間中一些非預(yù)期的延遲這個(gè)需求并不總能得到滿(mǎn)足。這種延遲的原因之一是對(duì)有缺陷的扇區(qū)或壞扇區(qū)的替換。通過(guò)在每個(gè)磁道上設(shè)置備用扇區(qū)擴(kuò)展磁道偏移并結(jié)合“到達(dá)時(shí)讀寫(xiě)”策略能夠防止由于扇區(qū)替換造成的服務(wù)時(shí)間中的額外延遲。
權(quán)利要求
1.包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)(2)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備(1)，尤其是包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)(2)的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器(1)，以預(yù)先確定的格式體系結(jié)構(gòu)格式化，該格式體系結(jié)構(gòu)包括多個(gè)至少一種格式特征(8、9、10、11、12、13、14)，并具有定義在其上的用戶(hù)區(qū)和備用區(qū)，其特征在于格式體系結(jié)構(gòu)提供多個(gè)備用區(qū)陣列(30、40a、40b)，其中每個(gè)備用區(qū)陣列(30、40a、40b)被分別分配到該多個(gè)該至少一種格式特征(8、9、10、11、12、13、14)中的基本上每個(gè)格式特征。
2.權(quán)利要求1中所要求的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，其特征在于多個(gè)磁道(8)中的基本上每一個(gè)都包括至少一個(gè)備用區(qū)陣列(30、40a、40b)。
3.權(quán)利要求1或2中所要求的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，其中備用區(qū)陣列(30、40a、40b)包括最少一個(gè)并且多達(dá)一百個(gè)備用扇區(qū)，特別地每一磁道多達(dá)十個(gè)備用扇區(qū)，有利地五個(gè)備用扇區(qū)。
4.前述權(quán)利要求的任一個(gè)中所要求的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，其特征是格式體系結(jié)構(gòu)為相互移動(dòng)的兩個(gè)相鄰磁道提供偏移(18、48)代替圓周方向(19)上的兩個(gè)相鄰磁道(n，n+1)的對(duì)應(yīng)扇區(qū)。
5.權(quán)利要求4中所要求的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，其特征是外磁道(n)的扇區(qū)被相對(duì)于內(nèi)磁道(n+1)的對(duì)應(yīng)扇區(qū)沿著盤(pán)片的旋轉(zhuǎn)方向圓周移動(dòng)，其中尤其該移動(dòng)包括在盤(pán)片旋轉(zhuǎn)(19)時(shí)在磁道轉(zhuǎn)換期間通過(guò)的至少最小數(shù)量的扇區(qū)和/或由指定給相應(yīng)磁道的備用區(qū)陣列包括的多個(gè)備用扇區(qū)(40a、40b)。
6.權(quán)利要求4或5中所要求的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，其特征是偏移被擴(kuò)展一到十個(gè)扇區(qū)。
7.權(quán)利要求4到6之一所要求的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，其特征是格式體系結(jié)構(gòu)提供參數(shù)以關(guān)聯(lián)備用區(qū)陣列(30、40a、40b)的大小設(shè)置偏移(48)。
8.前述權(quán)利要求之一所要求的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備(1)，其特征是提供具有控制電路、微處理器和存儲(chǔ)器的控制器(6)，其中緩沖存儲(chǔ)器(RAM、ROM)適于對(duì)數(shù)據(jù)的中間存儲(chǔ)，控制器(6)適于記錄中間存儲(chǔ)，其中還提供了連接存儲(chǔ)設(shè)備到主機(jī)(7)的接口。
9.處理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備(1)的方法，尤其是依照權(quán)利要求1的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備(1)，包括以預(yù)先確定的體系結(jié)構(gòu)格式化的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)(2)，該體系結(jié)構(gòu)具有多個(gè)格式特征，并具有定義在其上的用戶(hù)區(qū)和備用區(qū)，其中在收到主機(jī)的數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí)控制器(6)提供至少一個(gè)格式特征的數(shù)據(jù)，尤其是至少一磁道和一扇區(qū)，并且其中旋轉(zhuǎn)(19)介質(zhì)(2)、移動(dòng)并激勵(lì)磁頭(3)以訪問(wèn)格式特征從而傳送那里的數(shù)據(jù)，其特征是格式體系結(jié)構(gòu)提供多個(gè)備用區(qū)陣列(30、40a、40b)，其中備用區(qū)陣列(30、40a、40b)中的每一個(gè)被分別指定給格式特征中的基本上每個(gè)，使得磁道轉(zhuǎn)換(41)之前磁頭(3)通過(guò)備用區(qū)(30、40a、40b)至少一次。
10.權(quán)利要求9中所要求的方法，其特征是格式特征是從包括區(qū)域(9、10、11)、柱面(8)、磁道(8)和塊(12、13、14)的組中選擇的。
11.權(quán)利要求9或10中所要求的方法，其特征是在磁道轉(zhuǎn)換(41)之后磁頭(3)通過(guò)備用區(qū)陣列(30、40a、40b)至少一次，特別是磁道轉(zhuǎn)換(41)后基本上首先通過(guò)備用區(qū)陣列。
12.權(quán)利要求9到11之一所要求的方法，其特征是介質(zhì)(2)的每轉(zhuǎn)磁頭(3)通過(guò)備用區(qū)陣列(30、40a、40b)至少一次。
13.權(quán)利要求9到12之一所要求的方法，其特征是磁頭(3)一定位到由控制器(6)確定的格式特征，尤其是磁道(8)，上就傳送數(shù)據(jù)。
14.權(quán)利要求13中所要求的方法，其特征是數(shù)據(jù)被順序傳送并按順序中間存儲(chǔ)在緩沖存儲(chǔ)器(RAM、ROM)中，并且數(shù)據(jù)傳送由控制器(6)記錄，隨后數(shù)據(jù)從緩沖存儲(chǔ)器(RAM、ROM)讀出并以邏輯順序發(fā)送到主機(jī)(7)。
全文摘要
實(shí)時(shí)音視頻應(yīng)用需要硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器有確保的請(qǐng)求服務(wù)時(shí)間。由于服務(wù)時(shí)間中一些非預(yù)期的延遲，這種要求并不總是能夠得到滿(mǎn)足。這種延遲的原因之一是有缺陷或損壞的扇區(qū)的替換。通過(guò)在每個(gè)磁道上設(shè)置備用扇區(qū)并結(jié)合“到達(dá)時(shí)讀寫(xiě)”策略擴(kuò)展磁道偏移，能夠防止由于扇區(qū)替換而造成的服務(wù)時(shí)間中額外的延遲。
文檔編號(hào)G11B20/10GK1615523SQ02827482
公開(kāi)日2005年5月11日 申請(qǐng)日期2002年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月24日
發(fā)明者N·拉姆伯特, O·梅舒特, R·J·M·維南德斯 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司