HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Informationsspeichervorrichtung und
insbesondere eine Informationsspeichervorrichtung zur Verwendung in einer digitalen
Datenspeichervorrichtung.
2. Beschreibung des Standes der Technik
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In Fig. 4 ist der Schreib- und Verifizier-Ablauf einer konventionellen
Informationsspeichervorrichtung gezeigt. In dieser Informationsspeichervorrichtung steuert die
Steuereinheit nach Empfang eines Schreib- und Verifizier-Befehls (W/V), welcher eine
Nachuntersuchung der geschriebenen Daten durch das Hauptsteuergerät wie einen
Host-Computer erfordert, einen Lese/Schreib-Kopf (R/W) um ihn in Schritt S32 zu der
Zielspur zu bewegen (suchen).
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In Schritt S33 werden die die Originalinformation darstellenden Originaldaten durch eine
E/A-Einheit in einen Datenpuffer übertragen.
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Die Steuerungseinheit steuert weiterhin derart, daß der R/W-Kopf dem Zielsektor in der
Zielspur in Schritt S34 gegenüberliegt.
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In den Schritten S35 und S36 wird eine Anzahl von "m"-Sektoren mit den
Originaldaten aus dem Datenpuffer beschrieben. Der R/W-Kopf kann eine Anzahl von Spuren
von der Zielspur versetzt werden.
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Als nächstes sucht in Schritt S37 der R/W-Kopf wieder die Zielspur und der Zielsektor
wird bei S38 erfaßt.
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Nach der Erfassung des Zielsektors werden die in dem Zielsektor gespeicherten
Originaldaten zur Verifikation der geschriebenen Daten in Schritt S39 gelesen.
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Wenn in Schritt S40 erkannt wird, daß die in den verifizierten Sektor geschriebenen
Daten fehlerhaft sind, wird der Teil der Originaldaten, der in den Sektor geschrieben
werden sollte, in einen anderen Sektor erneut eingetragen. Die Abgabe der
Originaldaten in einen anderen Sektor wird durch den Datenpuffer ausgeführt.
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Wenn in Schritt S42 erkannt wird, daß eine Anzahl von "m"-Sektoren bisher noch nicht
verifiziert sind, kehrt der Ablauf zu Schritt S39 zurück und wiederholt den Ablauf der
Schritte S39, S41 und S42, bis die Anzahl von "m" Sektoren verifiziert ist.
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Weiterhin wird in Schritt S43 "Nein" erkannt, bis die gesamten Originaldaten ("k"-
Blocksektoren) geschrieben sind und der Ablauf kehrt zu Schritt S32 zurück. Nach
Schritt S43 wird der Ablauf gemäß dem W/V-Befehl beendet.
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Gegenwärtig wird ein plattenförmiges Aufzeichnungsmedium wie eine Diskette oder
eine Festplatte, welche Daten magnetisch speichert oder eine optische Platte, welche
Daten optisch speichert, verkauft.
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In Fig. 5 ist z.B. eine optische Platte gezeigt. Die optische Platte ist logisch formatiert,
um eine Mehrzahl runder Spuren aufzuweisen, die in konzentrischen Ringen ausgebildet
sind. Weiterhin ist jede Spur außerdem in einige bogenförmige Teile unterteilt, die
durch mehrere gleich voneinander beabstandete diametrische Linien gebildet sind. Bei
dieser optischen Platte ist der äußere Umfangsteil ein sekundärer Aufzeichnungsbereich
zur Verwendung durch das System und der andere Umfangsteil ist ein
Hauptaufzeichnungsbereich zum Speichern der Originalinformationsdaten.
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Eine solche optische Platte (einschließlich anderer plattenförmiger Medien) kann jedoch
physikalische oder funktionale Defekte aufweisen, die sich über mehrere Sektoren oder
Spuren erstrecken. In diesem Fall erstreckt sich der Defekt über die N-te und die
(N + 1)-te- Spur innerhalb des Hauptaufzeichnungsbereiches.
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Gemäß der oben beschriebenen konventionellen Datenspeichervorrichtung wird, wenn
die optische Platte in Fig. 5 einer W/V-Operation unterworfen ist, der
Datenschreibfehler in den Sektoren 3 in der N-ten und der (N + 1)-ten-Spur erfaßt, wobei diese
Sektoren als defekte Sektoren betrachtet werden. Bei jeder Verifikation dieser Sektoren
bewegt sich der R/W-Kopf zwischen der N-ten und der (N + 1)-ten-Spur und dem
sekundären Aufzeichnungsbereich zum Neuschreiben der Originaldaten, entsprechend
denjenigen der defekten Sektoren, in dem sekundären Aufzeichnungsbereich.
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Diese Bewegung des R/W-Kopfes während der Verifikation beansprucht viel Zeit und
verringert die Verarbeitungsgeschwindigkeit des R/W-Betriebs.
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Eine Informationsdatenspeichervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1
ist aus der EP-A-0 383 298 bekannt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um die oben beschriebenen Nachteile im
wesentlichen zu lösen und ihre wesentliche Aufgabe ist es, eine verbesserte
Informationsspeichervorrichtung anzugeben.
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Um die zuvor erwähnte Aufgabe zu verwirklichen, umfaßt eine
Informationsdatenspeichervorrichtung zum Speichern von einem oder mehreren Blöcken von
Informationsdaten, wobei jeder Block mehrere Sektionen aufweist, auf einem
Aufzeichnungsmedium mit ersten und zweiten Aufzeichnungsbereichen eine erste
Datenspeichereinrichtung zum Speichern der Informationsdaten in Sektionen, eine
Schreib/Lese-Einrichtung zum Schreiben und Lesen der Informationsdaten auf das und
von dem Aufzeichnungsmedium, eine Defekt-Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines
Schreib-Defektes in den auf dem Aufzeichnungsmedium geschriebenen Daten und zum
Bezeichnen einer Sektion, die einen Schreibfehler aufweist, als eine defekte Sektion,
eine zweite Datenspeichereinrichtung zum Speichern von Identifikationsdaten, welche
die defekten Sektionen darstellen, und eine Steuerungseinrichtung zum Steuern der
Schreib/Lese-Einrichtung, so daß die Schreib/Lese-Einrichtung zu dem ersten
Aufzeichnungsbereich zum Aufzeichnen von wenigstens einem Block der
Informationsdaten bewegt wird, und daß die Schreib/Lese-Einrichtung zu dem zweiten
Aufzeichnungsbereich zum sequentiellen Aufzeichnen der Informationsdaten der defekten
Sektionen, wie durch die zweite Datenspeichereinrichtung identifiziert bewegt wird,
und umfaßt weiterhin eine Defektanzahlerfassungseinrichtung (Schritt S21) zum
Erfassen der Anzahl der in der zweiten Datenspeichereinrichtung (9) gespeicherten
defekten Sektionen; wobei die Steuerungseinrichtung (6) die Schreib/Lese-Einrichtung
(2) so steuert, daß sie sich zu dem zweiten Aufzeichnungsbereich bewegt, nachdem
die erfaßte Defektsektionsanzahl größer als eine vorbestimmte Anzahl wird.
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Diese und andere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der
folgenden Beschreibung in Verbindung mit ihren bevorzugten Ausführungsformen unter
Bezug auf die beigefügten Zeichnungen deutlich, in welchen gleiche Teile durch gleiche
Bezugszeichen bezeichnet sind. Dabei zeigen:
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Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen
Informationsspeichervorrichtung;
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Fig. 2 ein Flußdiagramm eines erfindungsgemäßen Schreib- und Verifizier-Ablaufs
(W/V);
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Fig. 3 ein Flußdiagramm eines erfindungsgemäßen Schreib- und Verifizier-Ablaufs
(W/V);
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Fig. 4 ein Flußdiagramm eines Schreib- und Verifizier-Ablaufs (W/V) in einer
bekannten Informationsspeichervorrichtung; und
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Fig. 5 eine Darstellung zum Unterstützen des Erläuterns eines Beispiels eines
plattenförmigen Aufzeichnungsmediums mit einem Defekt in dem
Aufzeichnungsbereich.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Erste Ausführungsform
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In Fig. 1 ist eine Informationsspeichervorrichtung RR gemäß einer ersten
Ausführungsform gezeigt. Ein plattenförmiges Aufzeichnungsmedium 1 zum Speichern von
Informationen ist drehbar durch einen Motor 3 gehalten. Der Motor 3 ist an eine
Steuerungseinheit 6 angeschlossen.
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Ein Schreib/Lese-Kopf 2 (R/W-Kopf) ist so angeordnet, daß er einer Oberfläche des
Aufzeichnungsmediums 1 gegenüberliegt, um Information in der Form eines
modulierten Signales Sm, welches die Originalinformation trägt, darauf zu schreiben, und um
die geschriebene Information zu lesen, um ein wiedergegebenes Signal Sr zu erzeugen.
Der R/W-Kopf 2 ist an eine R/W-Kopfsteuerungseinheit 4 angeschlossen, welche die
Bewegung des R/W-Kopfes 2 steuert.
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Der R/W-Kopf 2 empfängt und sendet die Lese- und Schreibsignale zu einer
Signalverarbeitungseinheit 5, welche basierend auf dem Originalsignal So, welches die
Originalinformation zeigt, das modulierte Signal Sm erzeugt, und basierend auf dem
wiedergegebenen Signal Sr das demodulierte Signal Sd.
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Weiterhin sind die R/W-Kopfsteuerungseinheit 4 und die Signalverarbeitungseinheit 5
jeweils an die Steuerungseinheit 6 angeschlossen, welche den Motor 3, di R/W-
Kopfsteuerungseinheit 4 und die Signalverarbeitungseinheit 5 steuert. Die
Steuerungseinheit 6 ist weiterhin angeschlossen an einen Datenpuffer 7, welcher das
Originalsignal So vorübergehend speichert, einen Defekt-Sektor-Speicherpuffer 9,
welcher vorübergehend die Daten speichert, welche einen defekten Sektor auf dem
Aufzeichnungsmedium 1 darstellen, und eine Schnittstelleneinheit 8, welche mit dem
Host-Computer (nicht dargestellt) kommuniziert. Der Datenpufferspeicher 7 ist ebenfalls
an die Schnittstelleneinheit 8 angeschlossen, durch welche die
Informationsspeichervorrichtung RR an den Host-Computer angeschlossen ist.
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In Fig. 2 ist ein Daten-Schreib- und Verifizierablauf (W/R) der
Informationsspeichervorrichtung RR gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung beschrieben. Als Aufzeichnungsmedium 1 wird z.B. eine optische Platte, die
zum optischen Speichern von Informationen oder Daten benutzt wird, verwendet. Die
optische Platte ist physikalisch in bekannter Weise formatiert, um einen
Hauptaufzeichnungsbereich und einen Sekundäraufzeichnungsbereich aufzuweisen, wie in Fig.
5 gezeigt. Es ist anzumerken, daß jedes andere Aufzeichnungsmedium als eine optische
Platte, welche zum Speichern von Daten geeignet ist, wie eine Magnetplatte, eine
Magnetkarte oder ein Magnetband, als das Aufzeichnungsmedium 1 verwendbar ist.
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Wenn die Steuerungseinheit 6 einen Schreib- und Verifizier-Befehl (W/V) von dem Host-
Computer durch die Schnittstelleneinheit 8 empfängt, beginnt zuerst die in Fig. 2
gezeigte Schreib- und Verifizier-Routine (W/V). Der W/V-Befehl ist die Anweisung für
die Speichervorrichtung RR, Daten, welche die Originalinformation zeigen, auf die
Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 1 zu schreiben und dann die geschriebenen Daten
zu lesen, um sicherzustellen, daß die Daten einwandfrei geschrieben sind.
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An Schritt S12 erzeugt die Steuerungseinheit 6 ein Signal zum Betätigen des R/W-
Kopfes 2 zum Bewegen oder Suchen der Zielspur innerhalb des
Hauptaufzeichnungsbereiches des Aufzeichnungsmediums 1. Der Hauptaufzeichnungsbereich wird,
wie oben beschrieben, zum Schreiben von Informationsdaten verwendet. Dann wird
der Ablauf in Schritt S13 fortgesetzt.
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In Schritt S13 empfängt die Steuerungseinheit 6 ein von dem Host-Computer durch die
Schnittstelleneinheit 8 übertragenes Originalsignal So, welches die
Originalinformationen darstellt und überträgt das empfangene Originalsignal So zu dem
Datenpufferspeicher 7, in welchem das übertragene Originalsignal So gespeichert ist. Dann wird
der Ablauf in Schritt S14 fortgesetzt.
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In Schritt S14 wird, wenn der R/W-Kopf 2 einem zu beschreibenden Zielsektor
gegenübersteht, ein Signal erzeugt, daß die Erfassung des Zielsektors anzeigt. Dann
wird der Ablauf in Schritt S15 fortgesetzt.
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In Schritt S15 wird das einem Sektor entsprechende Originalsignal So aus dem
Datenpufferspeicher 7 abgerufen und durch die Signalverarbeitungseinheit 5 zu dem
Signal Sm moduliert. Basierend auf solch einem modulierten Signal Sm wird der erste
Sektor von "m"-Sektoren mit der Information beschrieben. Es ist anzumerken, daß "m"
eine ganze Zahl ist und entsprechend der Kapazität des Datenpufferspeichers 7
bestimmt ist. Dann wird der Ablauf in Schritt S16 fortgesetzt.
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In Schritt S16 wird beurteilt, ob "m"-Sektoren geschrieben sind oder nicht. Wenn
"Nein" erkannt wird, kehrt der Ablauf zu Schritt S15 zurück, um den nächsten Sektor
in gleicher Weise wie oben erläutert zu beschreiben.
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In Schritt S17 bewegt sich der R/W-Kopf 2 zurück zu der Spur, welche die gleiche Spur
wie diejenige ist, auf die er in Schritt S12 zugegriffen hat. Dann wird der Ablauf in
Schritt S18 fortgesetzt.
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In Schritt S18 greift der R/W-Kopf 2 wieder auf den gleichen Sektor wie in Schritt S15
zu. Dann schreitet der Ablauf fort zu Schritt S19.
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In Schritt S19 werden die in dem Zielsektor aufgezeichneten Daten durch den R/W-
Kopf 2 ausgelesen, um wiedergegebene Daten Sr zu erhalten. Die gelesenen Daten
werden in bekannter Weise verifiziert, um zu erfassen, ob die gelesenen Daten einen
Fehler beinhalten oder nicht. Ein Beispiel der Verifikation ist nachfolgend erläutert.
Basierend auf dem in den wiedergegebenen Daten Sr enthaltenen Fehlerkorrekturcode
werden die Fehlerbytes des gelesenen Sektors erfaßt. Wenn die erfaßten Fehlerbytes
jenseits der Hälfte der Fehlerkorrekturkapazität des Fehlerkorrekturcodes liegen, wird
erkannt, daß ein Verifikationsfehler in dem gelesenen Sektor aufgetreten ist.
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Als nächstes wird in Schritt S20 entsprechend dem Ergebnis der Verifikation in Schritt
S19 beurteilt, ob ein Schreibfehler in dem verifizierten Sektor aufgetreten ist oder nicht.
Wenn erkannt wird, daß der verifizierte Sektor einen Fehler aufweist, wird der
verifizierte Sektor, welcher als ein defekter Sektor betrachtet wird, in dem Schritt S21
registriert. Die Registration des defekten Sektors wird ausgeführt durch Speichern der
Adresse des defekten Sektors in dem Defekt-Sektorspeicherpuffer 9. Dann wird der
Ablauf in Schritt S22 fortgesetzt.
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Wenn in Schritt S20 "Nein" erkannt wird, was bedeutet, daß die Daten in dem
verifizierten Sektor ohne jeden Fehler einwandfrei geschrieben sind, wird der Ablauf in
Schritt S22 fortgesetzt.
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In Schritt S22 wird beurteilt, ob alle der "m"-Sektoren verifiziert sind oder nicht. Wenn
dies als "Nein" erkannt ist, kehrt der Ablauf zurück zu Schritt S19, um den nächsten
Sektor zu verifizieren.
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In Schritt S23 wird beurteilt, ob in dem Defekt-Sektor-Speicherpuffer 9 eine
Sektoradresse gespeichert ist oder nicht. Wenn "Ja", wird der Ablauf in Schritt S24
fortgesetzt.
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In Schritt S24 werden die in dem Defekt-Sektor-Speicherpuffer 9 gespeicherten
Adressen sequentiell ausgelesen. Jedesmal, wenn die den defekten Sektor darstellende
Adresse ausgelesen ist, werden die Originaldaten, die in dem defekten Sektor
gespeichert werden sollten, aus dern Datenpuffer 7 geholt und in einem Ersatzsektor
in dem sekundären Aufzeichnungsbereich des Aufzeichnungsmediums 1 gespeichert.
Nach solch einem Neuschreiben der Originaldaten in den Ersatzsektoren in dem
sekundären Aufzeichnungsbereich werden die in dem
Defekt-Registrations-Pufferspeicher 9 gespeicherten Adressen gelöscht.
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Wenn weiterhin in Schritt S23 "Nein" erkannt wird, was bedeutet, daß kein
Schreibfehler aufgetreten ist, wird der Ablauf in Schritt S25 fortgesetzt.
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In Schritt S25 wird beurteilt, ob der obige Ablauf (Schritte S12 bis S25) für "k"-Blöcke
ausgeführt ist (ein Block enthält "m"-Sektoren) oder nicht. Nach Schritt S25 endet die
Routine.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Sektoranzahl "m", welche in
einem Block enthalten ist, z.B. zwischen 20 und 100 selektiert. Wenn die defekten
Sektoren mit einer Häufigkeit von 10% auftreten, werden dies zwischen 2 und 10
defekte Sektoren sein. Auch bei einer solchen Vielzahl von defekten Sektoren ist alles,
was erforderlich ist, eine Bewegung auszuführen, um die Daten, die in die defekten
Sektoren geschrieben werden sollten, in den Ersatzsektoren in dem sekundären
Aufzeichnungsbereich neu zu schreiben.
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Dadurch wird die benötigte Zeit zum Schreiben/Wiedergeben der Information auf das
und von dem Aufzeichnungsmedium 1 wesentlich verringert. Eine solche Anordnung
ist aus der EP-A-0 383 298 bekannt.
Ausführungsform der Erfindung
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In Fig. 3 ist ein Flußdiagramm einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
gezeigt. Verglichen mit dem Flußdiagramm in Fig. 2 sind die Schritte S27 und S28
nach Schritt S21 eingefügt und Schritt S25 ist zwischen die Schritt S22 und S23
verschoben. In Schritt S27 wird erfaßt, ob die Anzahl "d", welche die Anzahl der
defekten Sektoren ist, wie sie in dem Defekt-Registrations-Pufferspeicher 9 gespeichert
ist, größer ist als eine vorbestimmte Anzahl "n", welche als relativ große Anzahl
ausgewählt und entsprechend der Kapazität des Defekt-Registrations-Pufferspeichers
9 bestimmt ist. In Schritt S28 werden die Daten, die in den defekten Sektoren
gespeichert werden sollten, in gleicher Weise wie in Schritt S24 in den Ersatzsektoren
gespeichert.
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Im Betrieb werden während der Aufzeichnung eines Blocks mit "m"-Sektoren (zwischen
den Schritten S12 und S22) die Adressen der defekten Sektoren in dem Defekt-
Registrations-Pufferspeicher 9 gespeichert. Wenn die Anzahl der in dem Defekt-
Registrations-Pufferspeicher 9 gespeicherten Adressen geringer als "n" ist, was
wahrscheinlich vorkommt, findet das Aufzeichnen des nächsten Blocks ohne
Neuschreiben der Daten des defekten Sektors in dem Ersatzsektor statt, d.h., ohne
Durchlaufen von Schritt S28. Dann findet, nach Wiederholen der Schritt S12 bis S22
für eine Anzahl von Blöcken, wenn die Anzahl der in dem Defekt-Registrations-
Pufferspeicher 9 gespeicherten Adressen gleich "n" wird, Schritt S28 zum
Neuschreiben der Daten von "n" defekten Sektoren in "n" Ersatzsektoren statt.
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Während der Aufzeichnung des letzten Blocks kann es geschehen, daß die Anzahl der
in dem Defekt-Registrations-Pufferspeicher 9 gespeicherten Adressen geringer als "n"
ist. In diesem Fall wird der Ablauf durch die Schritte S27, S22, S25 zu Schritt S23
fortgesetzt. Da hier eine Anzahl von Adressen defekter Sektoren noch in dem Defekt-
Registrations-Pufferspeicher 9 geblieben ist, verzweigt das Programm zu Schritt S24,
um die Daten defekter Sektoren in den Ersatzsektoren neu zu schreiben.
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Erfindungsgemäß ist es nicht unbedingt erforderlich, mit dem Neuschreib-Schritt S28
bei jeder Ein-Block-Aufzeichnung fortzufahren. Der Neuschreib-Schritt S28 kann einmal
stattfinden, nachdem eine Anzahl von Blöcken aufgezeichnet ist. Somit wird die Zeit
zum Schreiben/Wiedergeben der Information auf das und von dem
Aufzeichnungsmedium 1 im Vergleich zum Stand der Technik weiter verringert.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand einer optischen Platte beschrieben ist, ist die
vorliegende Erfindung ebenfalls auf jede andere Informationsspeichervorrichtung
anwendbar, welche ein zur Datenspeicherung geeignetes Aufzeichnungsmedium wie
Magnetplatte, -karte oder -band verwendet.
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Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit ihren bevorzugten
Ausführungsformen anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben ist, ist anzumerken, daß
vielfältige Änderungen und Modifikationen für den Durchschnittsfachmann erkennbar
sind. Solche Änderungen und Modifikationen verstehen sich als innerhalb des Umfangs
der vorliegenden Erfindung enthalten, wie sie durch die beigefügten Ansprüche
beschrieben ist, sofern sie nicht davon abweichen.