JP3206657B2

JP3206657B2 - 交替処理方法および情報記録再生装置

Info

Publication number: JP3206657B2
Application number: JP02895999A
Authority: JP
Inventors: 金司萱沼
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1999-02-05
Filing date: 1999-02-05
Publication date: 2001-09-10
Anticipated expiration: 2019-02-05
Also published as: JP2000228070A; US6341109B1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報記録媒体にお
ける欠陥領域の交替処理方法、およびこの交替処理を実
行する機能を有する情報記録再生装置に関し、特にデー
タの信頼性と転送レートの両立を実現しうる交替処理方
法および情報記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の情報記録再生装置について、図面
を参照して説明する。

【０００３】図９はディスク状記録媒体に対する従来の
情報記録再生装置の構成を示すブロック図、図１０はト
ラック構造の一例を示す図である。

【０００４】記録媒体９は、例えばスパイラル状あるい
は同心円状の案内溝によってトラックが刻まれた光ディ
スク媒体で、ヘッド８によって記録媒体上に照射される
レーザの集光ビーム強度に応じて、記録マークが形成さ
れるものである。

【０００５】記録媒体９に形成されたトラックは、図１
０に示すように、更にトラック上の位置を示す物理アド
レスデータが一定間隔で記録されたヘッダ部と、データ
記録に用いられるデータ部とから形成される。ヘッダ部
とデータ部の対からなる領域によってセクタが構成され
る。物理アドレスはトラック上の全てのセクタで重複な
く割り振られている。

【０００６】また、記録媒体上のセクタは、その物理ア
ドレスによって複数の領域に区分して管理される。

【０００７】図１１は記録媒体フォーマットの一例を示
す図である。トラックの先頭には、複数のセクタからな
るリードイン領域、末尾にはリードアウト領域が設けら
れる。リードイン領域およびリードアウト領域はデータ
の記録再生には用いない領域で、物理アドレスのみが記
録されている。この物理アドレスが検出された場合に
は、記録再生対象の領域の外にいることが判断できる。
欠陥管理領域は、リードイン領域とリードアウト領域の
すぐ内側の２個所に設けられている。更にその内側に
は、複数のユーザ領域とスペア領域が設けられる。スペ
アセクタは、例えばディスク１周あたりに含まれるセク
タ数によって区分されるゾーンの末尾に、ユーザ領域に
対して０．５％程度の比率で設けられる。

【０００８】欠陥管理領域には、ユーザ領域およびスペ
ア領域内の欠陥セクタに関する情報が記録される。欠陥
管理領域は少なくとも２個所以上に設けられる。これ
は、一方の欠陥管理領域内に欠陥セクタが含まれた場合
にも、他方の欠陥管理領域ではユーザ領域およびスペア
領域内の欠陥セクタに関する情報が失われないようにす
るためである。複数の領域に同一の情報が記録されるこ
とによって、いずれかの情報の読み取りに成功すれば、
欠陥管理情報が利用できる。

【０００９】欠陥管理領域に記録される情報は、スリッ
プ交替リストおよびリニア交替リストから構成され、欠
陥管理リストの記録形態の一例を示す図１２に示すよう
な形式で欠陥セクタを表す。

【００１０】同図に示したスリップ交替管理リストに
は、サーティファイを行なうことによって、抽出された
欠陥セクタの物理アドレスが記録される。先頭から順
に、リストの内容がスリップ交替リストであることを示
すスリップ交替リスト識別番号、リスト中のスリップ交
替登録欠陥数に続いて、欠陥セクタの物理アドレスが示
される。スリップ交替リストの末尾には、登録された欠
陥数によらず、リストの長さを一定に保つためのバッフ
ァ領域が設けられる。

【００１１】リニア交替リストはスリップ交替リストに
続いて記録されている。リニア交替リストは、サーティ
ファイの際に検出されず、後発的に欠陥となったセクタ
を交替処理するために用いられる。先頭から順に、リス
トの内容がリニア交替リストであることを示すリニア交
替リスト識別番号、リストの更新回数、リスト中のリニ
ア交替登録欠陥数に続いて、交替元物理アドレスと交替
先物理アドレスの組が登録されその欠陥の個数分だけ記
録される。更に、末尾にはリストの更新回数が再び記録
される。欠陥管理領域に記録されているデータのうち、
リニア交替リストの部分は後から書きかえられる可能性
がある。更新回数が、リニア交替リストの先頭付近と末
尾との２個所に記録されているのは、リストが正しく更
新されたかどうかの目安に用いるためである。両者が食
い違う場合、リスト更新途中で記録が中断した可能性が
あることが判定できる。

【００１２】次に、図９に戻って情報記録再生装置にお
ける処理の流れを説明する。

【００１３】情報記録再生装置１０の起動時に、ＣＰＵ
１はヘッド位置制御回路６に対して欠陥管理領域の再生
を指示する。ヘッド８はヘッド位置制御回路６の制御に
基づいて欠陥管理領域に移動し、再生信号を出力する。
ヘッド８から出力された再生信号は、記録再生信号処理
回路７、フォーマット制御回路３を通って、欠陥管理領
域のデータとしてディスク制御回路４に送られる。ディ
スク制御回路４では、欠陥管理領域のデータをバッファ
メモリ５に蓄える。一時的にバッファメモリ５に蓄えら
れた欠陥管理領域のデータは、更に、ディスク制御回路
４によって、バッファメモリ５から読み出され、メモリ
２上のスリップ交替リスト記憶部、リニア交替リスト記
憶部に転送される。

【００１４】記録媒体９の記録再生動作においては、メ
モリ２内のスリップ交替リスト記憶部および、リニア交
替リスト記憶部にある情報に基づいて、交替処理が行わ
れる。

【００１５】ホスト装置１１からの記録要求は、記録位
置を示す論理アドレスを伴ってディスク制御回路４に送
られる。ディスク制御回路４では、ホスト装置１１から
の要求が発生したことをＣＰＵ１に通知する。ＣＰＵ１
は、要求内容をディスク制御回路４から受け取り、ディ
スク制御回路４に対してホスト装置１１からバッファメ
モリ５へのデータ転送を指示する。これによって、記録
すべきデータは、ディスク制御回路４によって、ホスト
装置１１から引き取られ、一時的にバッファメモリ５に
蓄えられる。

【００１６】ＣＰＵ１では、論理アドレスから記録対象
の物理アドレスを割り出し、ヘッド位置制御回路６およ
びフォーマット制御回路３に対して物理アドレスに対す
る記録要求を出す。

【００１７】図１３は、情報記録再生装置におけるＣＰ
Ｕおよびメモリの機能の中で、特に交替処理およびアド
レス変換処理に係る機能を示した構成を抜き出したブロ
ック図である。

【００１８】図１３において、ＣＰＵ１に設けられたア
ドレス変換手段１０３では、メモリ２上に設けられたス
リップ交替リスト記憶部２０２およびリニア交替リスト
記憶部２０３の情報を用いて、論理アドレスに対応する
物理アドレスを割り出す機能を備えている。

【００１９】ヘッド８は、ヘッド位置制御回路６の制御
に基づき物理アドレスを目標に移動するとともに、記録
媒体９から読み出されるアドレス信号を出力する。アド
レス信号は、記録再生信号処理回路７を経てフォーマッ
ト制御回路３に送られる。フォーマット制御回路３で
は、ＣＰＵ１によって指定された物理アドレスを検出す
ると、ディスク制御回路４を通してバッファメモリ５か
ら記録データを受け取るとともに、記録再生信号処理回
路７にデータを送る。記録再生信号処理回路７は、記録
に適した波形にデータを加工して、ヘッド８を通して記
録媒体９上に記録動作を行なう。

【００２０】次に、論理アドレスから物理アドレスへの
変換を詳しく説明する。

【００２１】図１４は従来の交替処理方法を説明するた
めの、交替セクタの割り当てを示す図である。説明のた
め、ユーザ領域の８セクタに対して、スペア領域に４セ
クタが設けられている場合の例を示すが、実際のスペア
領域の比率はユーザ領域の０．５％程度で、１０万セク
タ程度のユーザ領域に対して、５００セクタ程度のスペ
ア領域をまとめて設けることが多い。欠陥セクタがない
場合、論理アドレスは、ユーザ領域のセクタに昇順にア
ドレスを割り振ったものと一致する。一連のユーザ領域
に含まれるスリップ交替セクタの数は、それに続くスペ
ア領域のセクタ数までと定められている。ユーザ領域内
やスペア領域内に、スリップ交替リストに登録された物
理アドレスが含まれる場合、そのアドレスのセクタを欠
陥セクタとして除外した上で、昇順に論理アドレスを割
り当てる。

【００２２】例えば、物理アドレス“３”および“５”
のセクタがスリップ交替リストに登録されている欠陥の
場合、論理アドレスはこれらのセクタを避けて割り振ら
れるので、論理アドレス“３”は物理アドレス“４”
に、論理アドレス“４”から“７”は、それぞれ物理ア
ドレス“６”から“９”に対応する。ただし、次のユー
ザ領域にあたる論理アドレス“８”以降のセクタは、そ
れ以前のユーザ領域のスリップ交替セクタの数に影響さ
れず、物理アドレス“１２”以降のユーザ領域における
欠陥によって、その物理アドレスが定まる。すなわち、
ユーザ領域のスリップ交替セクタの数はスペア領域のセ
クタ数によって制限される。

【００２３】リニア交替リストに欠陥セクタが登録され
ている場合には、更に、スリップ交替リストによって割
り出された物理アドレスが、リニア交替リストの交替元
物理アドレスとして登録されていないかどうかの確認が
行われる。登録されていた場合、交替元の物理アドレス
を交替先の物理アドレスに差し替えて用いる。例えば、
リニア交替リストの交替元セクタに物理アドレス
“８”、リニア交替先セクタに物理アドレス“１０”が
登録されていた場合、論理アドレス“６”に対応するセ
クタは、スリップ交替リストを用いて割り出された物理
アドレス“８”に代わって物理アドレス“１０”のセク
タとなる。なお、論理アドレス“７”に対応するセクタ
は物理アドレス“９”のセクタとなる。

【００２４】交替処理は、記録媒体に対してディジタル
データの記録を行なう場合、データの信頼性を維持する
ために、記録異常が発生したセクタに対して実施される
ものである。光ディスクや磁気ディスクのような記録媒
体では、記録媒体上に物理アドレス情報が記録されてい
る。しかし、記録対象のアドレスの検出ができない場
合、当該物理アドレスへのデータ記録は行なえないた
め、記録異常として扱われる。また、記録後にデータの
再生確認を実施することで、データ部の記録異常を検出
することができ、信頼性をより高めることができる。

【００２５】記録異常が検出された場合、このセクタは
欠陥セクタと判断され、あらかじめ設けられているスペ
ア領域を利用して交替処理が実施される。一般に、ディ
スク製造時の初期欠陥に対しては、スリップ交替が利用
され、後発欠陥に対してはリニア交替が利用される。

【００２６】スリップ交替では、セクタ毎に割り振られ
ている物理アドレスから、欠陥セクタを除いた上で、昇
順に論理アドレスとの対応づけを行なう。また、スリッ
プ交替では、媒体上での論理アドレスの大小関係が保た
れるため、シークの発生による転送速度低下が防げる。
一方、後発欠陥に対してスリップ交替を行なった場合に
は、欠陥セクタを追加したアドレス以降で、論理アドレ
スの割り当てがずれてしまう。既にデータが記録されて
いるセクタが存在する場合、論理セクタの割り当てが変
更されると、セクタの内容がすり変わってしまい支障が
現れる。このため、スリップ交替はサーティファイ処理
によって検出した初期欠陥のみに対して用いられる。

【００２７】後発欠陥が発生した場合、欠陥セクタに対
する交替先をスペア領域内に確保することによるリニア
交替が用いられる。図１３に示すように、フォーマット
制御回路３に設けられている異常検出部３０１によって
検出された記録異常の発生したセクタに対して、ＣＰＵ
１に設けられている交替先確保部１０５では、記録異常
が発生した欠陥セクタに対する交替先をスペア領域内の
空きセクタから確保する。通常は、欠陥セクタに近いス
ペア領域の先頭から順に交替先セクタとしての割り当て
が行われる。ＣＰＵ１に設けられたリニア交替リスト更
新部１０４は、メモリ２上に設けられたリニア交替リス
ト記憶部２０３に、新たに検出された欠陥セクタの物理
アドレスと交替先の物理アドレスを追加登録する。記録
処理が、アドレス変換部１０３によって、スリップ交替
リスト記憶部２０２の情報と、更新されたリニア交替リ
スト記憶部２０３の情報とによって割り出される物理ア
ドレスに対して継続されることによって、リニア交替が
実現される。

【００２８】次に、従来の後発欠陥が発生した場合の交
替処理について詳しく説明する。図１５は従来のリニア
交替処理方法による記録手順を示すフローチャートであ
る。

【００２９】図１５に示すように、データ記録を行なう
場合、まず、ホスト装置１１から記録対象の論理アドレ
スを取得する（ステップＢ１）。次に、取得した記録対
象の論理アドレスを、物理アドレスに変換する（ステッ
プＢ２）。次に得られた物理アドレスに対するデータの
記録処理を実施（ステップＢ３）し、更に、記録が正常
に行なわれたかどうか確認を行なう（ステップＢ４）。
ディスク上の物理アドレスが認識できなかった場合や、
同一の領域からのデータ読み取りに失敗した場合には、
記録異常が発生したことが認識できる。ここで、記録が
正常に行なわれた場合は、ホスト装置１１に対して記録
完了通知を行ない（ステップＢ５）、一連のデータ記録
動作が終了する。一方、ステップＢ４において記録異常
と認められた場合は、欠陥セクタの物理アドレスを交替
元アドレスとしてリニア交替リストに追加するととも
に、交替先アドレスとしてスペア領域中から未使用のセ
クタを選択し、登録する（ステップＢ６）。交替先とし
ては、ヘッドの移動距離を短縮するために、交替元の物
理アドレスに近いセクタを選択することが多い。

【００３０】しかし、欠陥セクタのみをスペア領域内の
交替先セクタで代用するリニア交替は、論理アドレスが
後方にずれるだけのスリップ交替と比較すると、ヘッド
移動にともなう処理時間のオーバーヘッドは格段に大き
くなってしまう。

【００３１】

【発明が解決しようとする課題】記録再生のデータ品質
を維持するためには、後発欠陥に対しての交替処理が必
要である。後発欠陥を無視した場合、その領域に記録す
べきデータは失われる。しかしリニア交替を利用する場
合には、交替元の欠陥セクタに対して、交替先のセクタ
を常に物理的に近い場所に確保することが困難になる。
このため、ヘッドの移動に伴う処理時間のオーバヘッド
が発生する頻度が高まり、リアルタイム性の確保が難し
くなるという問題がある。

【００３２】特に、記録データが動画像情報や音声情報
のようにリアルタイム性が要求されるデータである場合
には、記録再生のタイミングを逸することがエラー発生
と同様の影響を与えることになる。しかし、データの交
替処理を実施しない場合には、再生データが誤りを含む
確率が高くなってしまい、再生に悪影響を与える。

【００３３】本発明の目的は、従来技術の上記問題点に
鑑み、記録再生データの品質と転送レートとをともに維
持しうる(後発欠陥についての)交替処理方法および情報
記録再生装置を提供することにある。

【００３４】

【課題を解決するための手段】本発明の後発欠陥の交替
処理方法は、上記の課題を解決するため、スリップ交替
の実施によって変更許可範囲外の論理セクタの割り当て
に影響が発生しない場合には、後発欠陥に対してもスリ
ップ交替を用い、リニア交換を用いない。より具体的に
は、記録対象セクタ以降の変更許可範囲を取得し、デー
タ記録時に異常が検出された後発欠陥セクタに続く変更
許可範囲にスペア領域があり、しかもスペア領域に空き
セクタを有する場合、前記後発欠陥セクタの物理アドレ
スをスリップ交替リストに追加登録することによって、
後発欠陥セクタを飛ばして、前記異常セクタより以降、
前記空きセクタまでの範囲で論理アドレスの割り当てを
後方にずらすことによってセクタを交替する手順と、前
記変更許可範囲にスペア領域が含まれない場合や、前記
変更許可範囲内のスペア領域に空きセクタが含まれない
場合には、異常セクタの交替先に、前記変更許可範囲に
含まれないスペア領域からセクタを割り当て、前記異常
セクタに対する論理アドレスの割り当てのみを変更し、
割り当てる交替先セクタは、スペア領域の空きセクタの
中の後ろから順に割り当てる手順を有する後発欠陥の交
替処理方法。

【００３５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照しながら詳細に説明する。

【００３６】図１は本発明の一実施形態による情報記録
再生装置のうち、特に交替処理およびアドレス変換処理
に係る機能構成を抜き出して示したブロック図である。

【００３７】本発明の実施形態は、記録媒体上にデータ
を記録するとき、記録対象の物理アドレスは、従来例に
示したものと同様に、論理アドレスからアドレス変換部
１０３によって、メモリ２に設けられたスリップ交替リ
スト記憶部２０２に登録されている欠陥セクタを用いて
割り出される。従来例では、図１３に見られるように、
アドレス変換部１０３によって参照される交替情報がス
リップ交替リスト記憶部２０２とリニア交替リスト記憶
部２０３の両者に分割して保持されていた。これに対
し、本実施形態では、この内のスリップ交替リスト記憶
部２０２のみを有し、アドレス変換部１０３は、スリッ
プ交替リスト記憶部２０２に登録された欠陥セクタを飛
ばして、論理アドレスを割り当てる。欠陥セクタが存在
した場合、以降の論理アドレスが後方にずれて割り当て
られる点や、一連のユーザ領域の末尾では、そのユーザ
領域内に存在する欠陥セクタの数だけ論理アドレスがず
れ、その後に続くスペア領域の空きセクタが使われる点
も従来例と同様である。

【００３８】本実施形態は、従来例と同様、記録時に
は、フォーマット制御回路３で、記録媒体９から読み出
されるアドレス信号を記録再生信号処理回路７を通して
受け取り、記録位置を判定する。例えば、記録対象の物
理アドレスが検出できなかった場合には、フォーマット
制御回路３に設けられた異常検出部３０１が異常を検出
し、ＣＰＵ１に対して検出失敗を通知する。あるいは、
対象セクタに対してデータを記録した後に、再びデータ
再生の確認を行なうことによっても、記録異常の検出が
行われる。

【００３９】記録異常が検出された場合、ＣＰＵ１に設
けられた交替判定部１０１では、新規に発生した欠陥セ
クタをスリップ交替リストに追加登録可能かどうかを、
次のような手順で判定する。

【００４０】図９に示すホスト装置１１は、セクタの記
録に先立って、変更許可範囲の末尾の論理アドレスを情
報記録再生装置１０に対して通知する。ここで、変更許
可範囲とは、図３に示すように、論理アドレスの内の使
用領域から次の使用領域までの間の領域を意味し、未記
録のセクタや、記録済みのデータを消去あるいは破棄し
たセクタを含む。この変更許可範囲のセクタには、保存
すべきデータが含まれないため、論理セクタの割り当て
変更が許される。メモリ２上の変更許可範囲保持部２０
１には、ホスト装置１１から通知された変更許可範囲の
末尾の論理アドレスが保存される。論理アドレスに対し
て昇順に記録していくと、直前に記録したアドレスまで
は使用領域となる。途中で記録異常が検出された場合、
記録異常が発生したセクタ以降、メモリ２上の変更許可
範囲保持部２０１に保存された論理アドレスを有する変
更許可範囲末尾のセクタまでの範囲で、論理セクタの割
り当て変更が許される。

【００４１】交替判定部１０１は、この範囲にスペアセ
クタの空きがあればスリップ交替リストへの追加登録可
能と判定する。後発欠陥が追加登録された場合にも、変
更許可範囲外の領域では、論理セクタの割り当てに影響
は現れない。

【００４２】交替判定部１０１でスリップ交替の追加登
録可能と判定された場合、スリップ交替リスト更新部１
０２は、スリップ交替リスト記憶部２０２に欠陥セクタ
の物理アドレスを追加登録する。記録異常が検出された
論理アドレス以降の記録処理は、アドレス変換部１０３
で、スリップ交替リスト記憶部２０２の更新された情報
を基に物理アドレスの割り出しを行なって進められる。

【００４３】図２は本発明の実施形態による交換処理手
順を示すフローチャートである。ここでは、交替処理と
してスリップ交替のみを用い、リニア交替を行なわない
場合の例について説明する。

【００４４】まず、記録対象の論理アドレスに先立っ
て、ホスト装置から変更許可範囲末尾の論理アドレスの
通知が行なわれる（ステップＡ１）。ホスト装置では、
記録対象の論理アドレス以降で、保存すべきデータが記
録されているセクタの直前の論理アドレスを通知するこ
ととなる。ホスト装置から記録要求が出された論理アド
レスから変更許可範囲末尾の論理アドレスまでの間が、
変更許可範囲として、論理アドレスの割り当て変更が許
される範囲となる。この範囲では、それ以前に記録され
たデータが保存される保証はなくなる。

【００４５】なお、記録対象の論理アドレスを昇順に処
理する場合、記録が完了したセクタは使用領域となる。
変更許可範囲の先頭アドレスは、記録処理とともに更新
され、常に最新の記録対象の論理アドレスに一致する。

【００４６】次に、スリップ交替リストを用いて、論理
アドレスから物理アドレスの算出を行ない（ステップＡ
２）、算出した物理アドレスに対する記録処理を実施す
る（ステップＡ３）。次に、記録処理が成功したかどう
か確認を行なう（ステップＡ４）。記録が成功した場合
には、ホスト装置に対して記録完了通知を行なう（ステ
ップＡ５）ことで、一連の記録動作は終了する。記録処
理中に物理アドレスの検出を誤った場合には、記録処理
は行なわれずに記録異常と判定される。また、記録した
物理アドレスからのデータ再生を行ない、再生エラーが
発生した場合にも記録異常とわかる。

【００４７】一方、記録異常が検出された場合には、異
常が発生したセクタに対する交替処理を行なう。まず、
記録対象の論理アドレスと変更許可範囲末尾の論理アド
レスとが、同一のユーザ領域に含まれるか否かの確認を
行なう（ステップＡ６）。両者が同一のユーザ領域に含
まれずスペア領域を挟んでいる場合には、更に記録対象
となった物理アドレス以降の最初のスペア領域内に空き
セクタを持つことがわかる。更に、記録対象となった物
理アドレス以降の最初のスペア領域内に空きセクタが含
まれるかどうかを調べる（ステップＡ７）。空きセクタ
が含まれる場合には、スリップ交替による欠陥回避が可
能となる。メモリ上に展開されているスリップ交替リス
トに、記録異常となったセクタの物理アドレスを追加登
録し（ステップＡ８）、再び記録対象の物理アドレス算
出（ステップＡ２）から再開することで、記録動作が継
続される。

【００４８】変更許可範囲内にスペア領域がない場合
や、スペア領域内に空きセクタが残っていない場合に
は、スリップ交替は行なわず、ホスト装置に対して記録
不良を通知（ステップＡ９）した上で記録動作を終わ
る。

【００４９】次に、本実施形態の交替処理方法による処
理手順について、欠陥セクタや領域の配置を例に挙げな
がら説明する。図３は本実施形態の交替処理方法を説明
するための領域配置例を示す図、図４は本実施形態の交
替処理方法による交替セクタの割り当てを示す図であ
る。

【００５０】図３に示したように、物理アドレス“０”
から“７”および、“１２”から“１９”をユーザ領域
とした場合、論理アドレスとしてはユーザ領域のセクタ
数と同数の１６セクタ分が昇順に割り当てられる。い
ま、スリップ交替リストに物理アドレス“３”および
“５”が登録されている場合、物理アドレス“３”およ
び“５”には論理アドレスの割り当ては行われないた
め、論理アドレス“３”は物理アドレス“４”に、論理
アドレス“４”から“７は物理アドレス“６”から
“９”に対応づけられる。

【００５１】ホスト装置では、例えば論理アドレスの
“０”から“２”のデータを読み取ることによって、ど
の論理アドレスを使用しているかを知ることができる。
通常、使用中の論理アドレスは、論理アドレス“０”以
降の数セクタを用いて、ホスト装置のファイルシステム
によって管理されている。ここでは、ホスト装置によっ
て、既に使われている領域が論理アドレス“０”から
“４”および、“１１”から“１３”の範囲のセクタと
して説明を進める。

【００５２】図３において、ホスト装置から論理アドレ
ス“５”および“６”に対してデータを記録する場合、
ホスト装置から、まず変更許可範囲末尾の論理アドレス
“１０”と、記録対象の論理アドレス“５”および
“６”を取得する。これによって、論理アドレス“５”
から“１０”の範囲が変更許可範囲となり、論理アドレ
スの割り当ての変更が許される。スリップ交替リストに
は物理アドレス“３”および“５”が登録されているた
め、論理アドレス“５”に対応するセクタは、２セクタ
分後方にスリップして物理アドレス“７”に、また論理
アドレス“６”に対応するセクタは物理アドレス“８”
となる。

【００５３】さらに、物理アドレス“７”および“８”
に対する記録処理の結果、物理アドレス“８”で記録異
常が検出された場合、次に、スリップ交替リストに追加
可能かどうかの確認を行なう。この場合、変更許可範囲
末尾として通知された論理アドレス“１０”と記録対象
の論理アドレス“６”との間には、スペア領域があり、
空きセクタも残っている。そのため、スリップ交替アド
レスとして、記録異常が発生した物理セクタ“８”を新
規にスリップ交替リストに登録する。その後、再び物理
アドレスを算出すると、図４に示すように物理アドレス
“８”が欠陥セクタとして追加登録されたことによっ
て、記録完了していない論理アドレス“６”には、物理
アドレス“９”が対応づけられる。物理アドレス“９”
に対して記録処理を行ない、異常がなければ、論理アド
レス“５”および“６”に対する記録完了をホスト装置
に通知して一連のデータ記録動作は終了する。

【００５４】ここでは、ホスト装置から未使用領域に対
する記録を行なった場合を例に示したが、使用中の領域
に対して上書きを行なう場合にも、本実施形態の交替処
理方法が利用できることは明らかである。例えば、図３
において使用中の領域である論理アドレス“３”および
“４”に上書きする場合には、先の場合と同様に、変更
可能範囲末尾のセクタは論理アドレス“１０”が与えら
れる。論理アドレス“３”および“４”に対応する物理
アドレス“４”および“６”のいずれか、あるいは両方
で記録異常が発生した場合にも、異常セクタを欠陥セク
タとしてスリップ交替リストに追加することで、同様の
スリップ交替処理が実現できる。

【００５５】ただし、例えば追加記録する領域が論理ア
ドレス“８”および“９”であるような場合には、記録
異常が発生してもスリップ交替を行なうことができな
い。変更可能範囲末尾の論理アドレスは直後の使用領域
の前のセクタにあたる論理アドレス“１０”で、この範
囲にはスペア領域は存在しない。ここで記録異常が生じ
たセクタをスリップ交替リストに登録した場合には、既
に使用中の領域である論理アドレス“１１”以降に対応
する物理アドレスがずれてしまうことになる。図２に示
したフローチャートでは、このような現象を防ぐため、
記録異常が発生したにもかかわらず、スリップ可能なス
ペア領域がないと判断した場合、交替を諦め、ホスト装
置に対して記録不良を通知してデータ記録動作を終了す
る。ホスト装置に対して記録異常の発生したセクタを通
知することは、ホスト装置による不良セクタのチェック
に利用される。

【００５６】本発明の第２実施形態について図面を参照
して説明する。図５は、本発明の第２の実施形態による
情報記録再生装置のうち、特に、スリップ交替とリニア
交替とを併用する場合の、交替処理に係る機能を示した
構成図である。

【００５７】アドレス変換部１０３は、従来の実施例と
同様に、スリップ交替リスト記憶部２０２とリニア交替
リスト記憶部２０３の欠陥セクタ情報を元に論理セクタ
と物理セクタとの割り当てを行なう。また、図１に示し
た第１の実施形態と同様に、交替判定部１０１によっ
て、スリップ交替リストへの追加登録可能と判断された
欠陥セクタは、スリップ交替リスト更新部１０２によっ
てスリップ交替リスト記憶部２０２に追加登録される。

【００５８】交替判定手段１０１でスリップ交替リスト
への追加登録が不可能と判断された場合は、交替先確保
部１０５によって空きセクタが確保され、リニア交替リ
スト更新部１０４によって、リニア交替リスト記憶部２
０３に交替元セクタおよび交替先セクタの物理アドレス
が追加登録される。これによって、スリップ交替が不可
能な場合でも交替先が確保され、記録領域不足による記
録不良が回避できる。

【００５９】図６には、スリップ交替とリニア交替とを
併用する場合の処理手順をフローチャートによって示し
た。記録異常が発生し、変更許可範囲を調べ（ステップ
Ａ６）た結果スペア領域が含まれなかった場合や、スペ
ア領域内を調べ（ステップＡ７）た結果空きセクタが存
在しなかった場合には、スリップ交替に変わって、リニ
ア交替の登録を行なう（ステップＡ１０）。リニア交替
リストには、交替元セクタとして記録異常が発生した物
理アドレスと交替先セクタとを登録する。交替先セクタ
には、記録対象セクタのすぐ後のスペア領域からのみで
なく、記録媒体上に設けられているいずれのスペア領域
から空きセクタを割り当ててもよい。リニア交替を実施
することによって、ヘッドの移動時間に伴うオーバーヘ
ッドは増加するが、いずれかのスペア領域に空きセクタ
が残っている限り交替を行なうことができる。

【００６０】図３の領域配置をもとに、リニア交替を併
用する場合の処理における論理セクタの割り当て方法を
説明する。

【００６１】図３において、論理セクタ“５”および
“６”に対して、新たにデータを記録したい場合には、
図４によって説明した通り、変更可能範囲にスペア領域
が存在する。したがって、記録異常が発生した場合に
も、スリップ交替のみを用いる場合と同様に、異常セク
タの物理アドレスをスリップ交替リストに追加すること
で交替処理が行なえる。

【００６２】論理セクタ“８”および“９”に対して、
新たにデータを記録したい場合には、変更可能範囲末尾
としてホスト装置から通知される論理アドレス“１０”
までの間にスペア領域は存在しない。図７に示すよう
に、物理アドレス“１３”で記録異常が発生した場合、
物理アドレス“１３”はスリップ交替リストではなく、
リニア交替リストに交替元として登録する。交替先セク
タには任意のスペア領域の中から空きセクタを割り当て
ることができるが、スペア領域の後ろから順番に割り当
てるのが望ましい。後ろから割り当てることによって、
スペア領域の前側のセクタをスリップ交替に有効利用で
きる。図７では、交替先アドレスとして物理アドレス
“２０”から“２３”までからなるスペア領域の後ろ端
にあたる物理アドレス“２３”を割り当てている。交替
先の物理アドレス“２３”より前の空きセクタである物
理アドレス“２０”から“２２”は、例えば論理アドレ
ス“１５”に対して追加記録を行ない、スリップ交替を
行う必要が生じた場合にも利用できる。

【００６３】物理アドレス“１３”をリニア交替する場
合の交替先を物理アドレス“１１”とした場合にも、物
理アドレス“８”から“１０”がスリップ交替用に利用
できるという点で同様の効果が得られる。交替先をどの
スペア領域の末尾からとるべきかは、記録再生のための
ヘッド移動量や、ディスクの回転数変更などの時間的な
負荷を考慮して、処理時間の短くなる領域からとるのが
望ましい。

【００６４】ここでは、リニア交替をセクタ単位で実施
する場合を例にとって示したが、論理的なまとまりのあ
る複数セクタを単位としてリニア交替を実施する場合の
手順も同様である。例えば、論理セクタ１６セクタ単位
で誤り訂正のためのパリティデータを付加している場合
には、１６セクタに対応する物理アドレスが離れて配置
されていると、誤り訂正のために離れた物理アドレスの
データをすべて読み取る必要が生じ、処理が煩雑にな
る。このような場合、スリップ交替はセクタ単位で物理
アドレスの登録を行ない、リニア交替では１６セクタ分
をまとめて登録することによって、物理アドレスが分散
することを回避できる。

【００６５】なお一般には、スペア領域は、ディスク一
周あたりに含まれるセクタ数によって区分されるゾーン
に対して、その末尾に０．５％程度の領域として確保す
ることが多い。しかし、スペア領域は必ずしもゾーンの
末尾に確保する必要はない。ゾーンを更に複数の領域に
分割し、それぞれの末尾に分散配置してもよい。あるい
は、複数ゾーンにわたってまとめてユーザ領域を確保
し、その末尾にのみスペア領域を確保する方法もある。

【００６６】スペア領域を分散配置した場合は、使用領
域が分散した場合にも、変更許可範囲にスペアセクタが
含まれる確率が高まるため、記録不良が発生してもスリ
ップ交替を利用できる可能性が高くなる。一方、まとめ
て確保しうるスペア領域のセクタ数は少なくなるため、
媒体上に局所的な欠陥が発生した場合には、逆にスペア
領域不足によってリニア交替が必要になってしまう。

【００６７】複数ゾーンにわたってまとめてユーザ領域
を確保した場合には、局所的に多くの欠陥セクタが発生
してもスリップ交替で処理可能となる利点が生じるが、
使用領域が細分化した場合にはスリップ交替を利用でき
る確率が低下する。連続するユーザ領域のセクタ数を多
くとる方が適当か、小さくとるほうが適当かは、装置の
利用形態によって左右される。

【００６８】ホスト装置によって通知される変更可能範
囲は、その範囲にスペア領域が含まれるかどうかが判定
できれば良い。そのため、変更許可範囲末尾のアドレス
として通知されるアドレスは、必ずしも記録対象の論理
アドレス以降の使用領域の直前を指している必要はな
い。例えば、変更可能範囲がスペア領域の間隔よりも広
い範囲にわたっている場合には、必ず変更可能範囲にス
ペア領域が含まれる。この場合には、変更許可範囲末尾
のアドレスを、記録対象の論理アドレスからユーザ領域
のセクタ数以上後方の任意の論理アドレスで代用しても
よい。スリップ交替やリニア交替処理の結果は、使用領
域の直前を用いた場合と同様となる。

【００６９】また、本発明の実施形態においては、変更
可能範囲の取得を記録対象の論理アドレスをホスト装置
から取得するとともに実施する例を示したが、変更可能
範囲末尾の論理アドレスを記録毎に取得する必要はな
い。特に動画像などのようなデータを記録する場合に
は、連続した領域に対して記録を続けることが多い。こ
のような場合には、一連の記録対象アドレス取得に先立
って変更許可範囲末尾を通知しても良い。ホスト装置か
らディスク制御回路に通知された変更許可範囲は、ＣＰ
Ｕによってメモリ上の変更許可範囲保持手段に保存され
ている。次に変更許可範囲の通知が行なわれるまでは、
同一のアドレスを変更許可範囲の末尾として処理を続け
ることができる。

【００７０】なお、記録処理に伴ってスリップ交替リス
トやリニア交替リストが変更された場合は、記録媒体を
装置から排出する際や電源を切断する際に、記録媒体上
の欠陥管理領域に対して更新結果を書きもどせばよい。
交替リストは、欠陥管理領域に図８のような形式で記録
するのが望ましい。欠陥管理領域内に記録異常があった
場合は、スリップ交替リストやリニア交替リストによっ
ては管理できない。このため、複数の欠陥管理領域に同
一のデータを重複して記録しておくことによって、信頼
性を確保する方法が用いられる。図８のように、リスト
の前後に交替リスト更新回数を付加した形式で更新結果
を書き戻すことで、複数のリスト中で最新のものがどれ
にあたるか、リストを記録媒体に書き戻している間に中
断していないかが判定できる。

【００７１】交替リストを記録媒体上に書き戻すのは、
記録媒体排出や電源切断時のみでなく、リストの内容に
変更があってから一定時間が経過する毎に行なっても良
い。欠陥管理領域へのヘッド移動に伴う処理時間のオー
バヘッドは増加するが、停電などによる不意の電源切断
が発生した場合にも、論理セクタの割り当てが不明にな
ってしまう危険は減少する。

【００７２】なお、本発明が上記各実施形態に限定され
ず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施形態は
適宜変更され得ることは明らかである。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように、本願発明によれ
ば、記録異常による後発欠陥セクタが検出された場合で
も、論理セクタの割り当て変更が変更許可範囲外のセク
タに及ばない限り、スリップ交替による交替処理が行わ
れる。これによって、交替処理に伴うヘッド移動の時間
的負荷が低減され、記録再生処理のスループット低下が
防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態による情報記録再生装置のう
ち、特に交替処理に係る機能構成を示したブロック図

【図２】本発明の実施形態による記録処理手順を示すフ
ローチャート

【図３】本実施形態の交替処理方法を説明するための領
域配置例を示す図

【図４】本実施形態の交替処理方法による交替セクタの
割り当てを示す図

【図５】本発明の第２の実施形態による情報記録再生装
置のうち、特に交替処理に係る機能を示した構成図

【図６】本発明の第２の実施形態による記録処理手順を
示すフローチャート

【図７】本実施形態の第２の交替処理方法による交替セ
クタの割り当てを示す図

【図８】本実施形態の交替処理方法を用いる場合の、欠
陥管理リストの記録形態の一例を示す図

【図９】従来の情報記録再生装置の構成を示すブロック
図

【図１０】トラック構造の一例を示す図

【図１１】記録媒体フォーマットの一例を示す図

【図１２】欠陥管理リストの記録形態の一例を示す図

【図１３】従来の記録再生装置のうち、特に交替処理に
係る機能構成を示したブロック図

【図１４】従来の交替処理方法を説明するための、交替
セクタの割り当てを示す図

【図１５】従来の交替処理方法による記録手順を示すフ
ローチャート

【符号の説明】

１ＣＰＵ２メモリ３フォーマット制御回路１０１交替判定手段１０２スリップ交替リスト更新部１０３アドレス変換部１０４リニア交替リスト更新部１０５交替先確保部２０１変更許可範囲保持部２０２スリップ交替リスト記憶部２０３リニア交替リスト記憶部３０１異常検出部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】データ記録に利用する領域が所定の長さ
毎に区切られたセクタによって形成されており、前記セ
クタに対して重複なく割り振られた物理アドレスを有す
るディスク状記録媒体を用い、複数のセクタから構成さ
れるユーザ領域と、ユーザ領域に続いて配置され交替処
理用に確保されたスペア領域とを有し、前記ユーザ領域
の各セクタに対して、連続して割り当てた論理アドレス
を用いて記録再生対象セクタを指示してディジタルデー
タを前記記録媒体に記録再生する情報記録再生装置にお
ける後発欠陥の交替処理方法であって、記録対象セクタ以降の変更許可範囲を取得し、データ記
録時に異常が検出されたセクタに続く変更許可範囲に空
きセクタを有するスペア領域が含まれる場合、前記異常
セクタを飛ばして、前記異常セクタより以降、前記空き
セクタまでの範囲で論理アドレスの割り当てを後方にず
らすことによってセクタを交替する手順と、前記変更許可範囲にスペア領域が含まれない場合や、前
記変更許可範囲内のスペア領域に空きセクタが含まれな
い場合に割り当てる交替先セクタは、新たに指定したス
ペア領域の空きセクタの中の後ろから順に割り当てる手
順を有する後発欠陥の交替処理方法。
【請求項２】前記変更許可範囲にスペア領域が含まれ
ない場合や、前記変更許可範囲内のスペア領域に空きセ
クタが含まれない場合には、前記異常セクタの交替先
に、前記変更許可範囲に含まれないスペア領域からセク
タを割り当て、前記異常セクタに対する論理アドレスの
割り当てのみを変更する請求項１記載の後発欠陥の交替
処理方法。
【請求項３】データ記録に利用する領域が所定の長さ
毎に区切られたセクタによって形成されており、前記セ
クタに対して重複なく割り振られた物理アドレスを有す
るディスク状記録媒体を用い、複数のセクタから構成さ
れるユーザ領域と、ユーザ領域に続いて配置され、交替
処理用に確保したスペア領域とを有し、ユーザ領域の各
セクタに対して連続して割り当てた論理アドレスを用い
て記録再生対象セクタを指示して、ディジタルデータを
記録再生する情報記録再生装置において、変更許可範囲の末尾の論理アドレスを保持する変更許可
範囲保持手段と、データ記録時にセクタの記録異常を検出する異常検出手
段と、前記異常検出手段によって記録異常が検出されたセクタ
に続く変更許可範囲にスペア領域が含まれるかどうか、
更にスペア領域が含まれる場合には、スペア領域に空き
セクタがあるかどうかを判断する交替判定手段と、記録異常セクタの物理アドレスを保持するスリップ交替
リスト記憶部と、前記交替判定手段によって空きセクタありと判定された
場合に、前記スリップ交替リスト記憶部のデータに前記
記録異常セクタの物理アドレスを追加登録するスリップ
交替リスト更新手段と、前記スリップ交替リスト記憶部に登録された物理アドレ
スを除いて、ユーザ領域の前側から順に論理アドレスを
割り当てることで、前記異常セクタに続く論理アドレス
を後方にずらすアドレス変換手段と、を有することを特
徴とする情報処理記録再生装置。
【請求項４】前記異常検出手段によって記録異常が検
出されたセクタの物理アドレスを、前記スリップ交替リ
スト記憶部とは排他的に保持するリニア交替リスト記憶
部と、前記交替判定手段によってスペア領域なし、あるいは空
きセクタなしと判定された場合に、前記変更許可範囲の
外の空きセクタから交替先のセクタを抽出する交替先確
保手段と、前記交替判定手段によってスペア領域なし、あるいは空
きセクタなしと判定された場合に、前記記録異常セクタ
の物理アドレスと、前記交替確保手段によって確保され
た交替先セクタの物理アドレスとを前記リニア交替リス
トに追加登録するリニア交替リスト更新手段と、前記スリップ交替リスト記憶部に登録された物理アドレ
スを除いて、ユーザ領域の前側から順に論理アドレスを
割り当てることで、前記異常セクタに続く論理アドレス
を後方にずらし、更に前記スリップ交替リスト記憶部に
登録された物理アドレスは、交替先の物理アドレスに差
し替えるアドレス変換手段とを有する請求項３記載の情
報記録再生装置。
【請求項５】前記交替先確保手段は、前記スペア領域
内の空きセクタの中の後ろから順に確保する請求項４記
載の情報記録再生装置。
【請求項６】前記変更許可範囲は、論理アドレスの内
の使用領域と次の使用領域までの間の領域を意味し、未
記録のセクタや、記録済みのデータを消去あるいは破棄
したセクタを含む請求項１または２に記載の後発欠陥の
交替処理方法。
【請求項７】前記変更許可範囲は、論理アドレスの内
の使用領域と次の使用領域までの間の領域を意味し、未
記録のセクタや、記録済みのデータを消去あるいは破棄
したセクタを含む請求項３乃至５のいずれか一項に記載
の情報記録再生装置。