KR100390228B1 - 정보기억장치및정보기억방법 - Google Patents

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Abstract

정보 기억 장치는 순차 액세스 기억 매체와 랜덤 액세스 기억 매체를 포함하고 있다. 순차 액세스 기억 매체로부터의 데이타가 랜덤하게 액세스되는 매체에 로딩된다. 외부 장치가 상기 정보 기억 장치를 액세스할 때, 이 외부 장치에서 보았을 때는, 선택된 데이타가 외관상으로는 순차 액세스 기억 매체로부터 직접 액세스되더라도, 실제로는 랜덤 액세스 기억 매체로부터 데이타가 액세스된다.

Description

정보 기억 장치 및 정보 기억 방법
발명의 배경
본 발명은 정보 기억 장치에 관한 것으로, 특히 하드디스크 드라이브와 같은 랜덤 액세스 기록 매체와 관련하여 사용되는 자기 테이프 기록 매체를 포함하는 정보 기억 장치에 관한 것이다.
이전에 제안된 디지탈 VTR 시스템에서는, 디지탈화된 비디오 신호가 DCT(Discrete cosine Transform) 기술에 따라 압축된다. 이 압축된 디지탈 비디오신호는 자기 테이프의 경사 트랙들 상으로 기록된다. 각 트랙에는 트랙 번호를 저장하기 위한 서브코드 영역이 제공된다. VTR 시스템은 이들 트랙 번호들에 따라 기록 데이타를 관리한다. 또한, 디지탈 데이타를 기록하기 위한 그러한 자기 매체의 용량은 그러한 매체가 디지탈 비디오 외에 정보 신호들을 기록하는 것을 허용한다.
그러한 자기 테이프는 다른 기록 매체들과 비교할 때 큰 기억 용량을 제공하지만, 자기 테이프는 본질적으로 순차 액세스 매체이므로 이 매체 상에 기록된 정보의 액세스는 느리다. 즉, 테이프의 소정 위치에 기록되어 있는 데이타를 판독하기 위해서는, 판독 장치가 테이프를 그 소정 위치까지 물리적으로 감거나 풀어줘야 한다.
발명의 목적 및 개요
그러므로, 본 발명의 목적은 순차 액세스 기록 매체 상의 정보가 랜덤하게액세스될 수 있는 정보 기억 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따라, 정보 기억 장치는 순차 액세스 기억 수단과 랜덤 액세스 기억 수단을 구비한다. 순차 액세스 기억 수단에 기록된 정보는 랜덤 액세스 기억수단에 로딩된다. 외부 장치가 선택된 데이타를 정보 기억 장치로부터 추출할 때, 먼저 제 1 데이타 위치 마커(marker)를 기억 장치로 전송하며, 상기 마커는 상기 선택된 데이타를 포함하고 있는 순차 액세스 기억 수단 상의 물리적 위치를 나타낸다. 상기 제 1 데이타 위치 마커에 기초하여, 정보 기억 장치는 이전에 저장된 제 2 데이타 위치 마커를 찾는다. 이 제 2 데이타 위치 마커는 동일한 선택 데이타가 기록되어 있는 랜덤 액세스 기억 매체 상의 위치를 나타낸다. 그후, 상기 선택된 데이타는 정보 기억 매체로부터 랜덤하게 판독된다. 따라서, 본 발명은 테이프가 하드디스크 드라이브와 같은 랜덤 액세스 기억 수단와 관련하여 사용될 때에 랜덤하게 액세스될 수 있는, 자기 테이프와 같은 큰 기억 용량의 기록 매체를 제공한다.
본 발명의 다른 여러 가지 목적들, 이점들 및 특징들은 이하의 상세한 설명으로부터 쉽게 명백해지며, 새로운 특징들은 특히 특허청구범위에 기재된다.
예로서 제공되고 본 발명을 한정하는 것으로 의도되지 않은 이하의 설명은 첨부 도면을 참조하면 가장 잘 이해된다.
발명의 상세한 설명
제 1 도는 본 발명에 따른 정보 기억 장치(2)를 예시한다. 하드디스크 드라이브(11)는 비교적 대용량의 고정된 자기 디스크(도시되지 않음)에 데이타를 기록하기 위해 사용된다. 이 기록된 데이타는 자기 디스크로부터 랜덤하게 액세스된다. 테이프 드라이브(12)는 예컨대 디지탈 VTR의 테이프 카세트를 구동할 수 있다. 상이한 트랙 번호가 각 트럭의 서브코드 영역에 할당되어 기록된다. 전에 설명한 바와 같이, 이 테이프 상에 기록된 데이타는 이들 트랙 번호들에 따라 관리될 수 있다. 간단화를 위해, 디지탈 VTR 카세트 상에 기록된 데이타는 테이프 드라이브(12)에 기록된 것으로 간주한다.
제 1 도의 나머지 소자들을 설명하기 전에, 하드디스크 드라이브(11) 및 테이프 드라이브(12)의 데이타의 구조를 설명하는 제 2A도 및 제 2B 도에 대해 잠깐 설명한다. 제 2B 도는 복수의 경사 트랙들을 포함하는 자기 테이프를 예시한다. 각 트랙은 13.65 Kbytes의 기억 용량을 가지고 있고, 블럭들(b1, b2, b3,...)의 각각은 이러한 연속된 트랙들을 1200개 포함하고 있다. 제 2A 도는 하드디스크 드라이브(11) 상에 기록된 데이타의 배열을 예시한다. 하드디스크 드라이브(11)에 기록된 각 블럭(B1, B2, B3,...)은 테이프 드라이브(12)의 블럭들(b1, b2, b3,...)과 1 대 1 대응을 갖도록 배열된다. 하드디스크 드라이브(11)의 각 블럭의 기억 용량은 테이프 드라이브(12)의 각 블럭의 기억 용량과 동일한 16 Mbytes이다. 그러므로, 하드디스크 드라이브의 기억 용량이 256 Mbytes인 것으로 가정하면, 하드디스크 드라이브(11)는 그와 같은 블럭들을 16개까지 기억할 수 있다. 또한, 하드디스크 드라이브(11)의 각 물리적 섹터가 4 Kbytes를 포함하는 것으로 가정하면, 하드디스크 드라이브의 각 블럭은 4096 섹터들을 포함한다. 섹터는 하드디스크 드라이브(11)에 기록 또는 판독되는 데이타의 최소 단위를 나타낸다.
초기 문제로서, 정보 기억 장치(2)로부터 데이타가 판독되기 전에, 테이프 드라이브(12)에 이미 기록되어 있는 데이타가 먼저 하드디스크 드라이브(11)에 로딩된다. 이 초기화 동안에, 각 블럭의 테이프 위치와 함께, 데이타의 블럭의 복사본(copy)이 하드디스크 드라이브(12)에 기록된다.
버스 인터페이스(13)는 CPU(1)의 버스와 기억 장치(2)를 연결하는데 사용된다. 기록 또는 재생될 데이타는 버스 인터페이스(13)를 통해 CPU(1)와 기억 장치(2) 사이에 공급된다. 기억 장치(2)를 액세스할 때, CPU(1)는 원하는 데이타가 기록되어 있는 자기 테이프의 부분에 대응하는 가상 섹터 번호를 지정한다. 다음에, CPU(1)는 버스 인터페이스(13)를 통해 공급되는 판독/기록 명령어를 발생한다.
섹터 테이블(TBL)(14)은 가상 섹터 번호와 하드디스크 드라이브(11)상의 물리적 섹터 번호 사이의 대응 관계를 나타내는 테이블이다. 섹터 테이블(14)은 테이프 드라이브(12)로부터의 어느 데이타가 하드디스크 드라이브(11)에 로딩되었는지를 결정하고, 또한 하드디스크 드라이브(11)상의 데이타와 테이프 드라이브(12)상의 데이타 사이에 대응이 존재하는지를 결정한다.
대체 알고리즘 회로(replacement algorithm circuit)(15)는 테이프 드라이브(12)에 유지된 데이타의 부분이 하드디스크 드라이브(11)에 로딩되어야 하는지를 판정하고, 또한 테이프 드라이브(12)로부터 재생되기 위해 선택된 데이타를 위한 여유 공간을 만들기 위해 하드디스크 드라이브(11)의 어느 데이타가 삭제되어야 하는 지를 결정한다.
드라이브 제어 논리 회로(drive control logic)(16)는 하드디스크드라이브(11)에 로딩된 블럭을 대체할 필요가 있을 때 하드디스크 드라이브(11)와 테이프 드라이브(12)간에 데이타를 교환할 것을 하드디스크 드라이브(11) 및 테이프 드라이브(12)에 명령한다. CPU(1)는 가상 섹터 번호를 버스 인터페이스(13)에 공급함으로써 기억 장치(2)로부터 데이타를 액세스한다. 다음에, 버스 인터페이스(13)는 가상 섹터 번호를 섹터 테이블(14)에 공급한다. 그후, 섹터 테이블(14)은 공급된 가상 섹터 번호에 대응하는 블럭이 테이프 드라이브(12)로부터 하드디스크 드라이브(11) 상으로 이미 로딩되었는지를 체크한다. 선택된 데이타를 액세스하기 위해, 섹터 테이블(14)은 가상 섹터 번호에 대응하는 물리적 섹터 번호를 제공한다. 이 물리적 섹터 번호는 선택된 블럭 번호의 하드디스크 드라이브(11) 상의 위치를 나타낸다. 하드디스크 드라이브(11)는 얻어진 물리적 섹터에 의해 액세스되고, 데이타는 버스 인터페이스(13)를 통해 CPU(1)와 하드디스크 드라이브(11) 사이에서 입/출력된다.
공급된 가상 섹터 번호에 대응하는 블럭이 하드디스크 드라이브(11)에 로딩되어 있지 않으면, 대체 알고리즘 회로(15)가 이 블럭을 위해 하드디스크 드라이브(11) 상의 물리적 섹터 번호를 예약한다. 따라서, 섹터 테이블(14)이 상기 공급된 가상 섹터 번호와 새로 예약된 물리적 섹터 번호 사이의 대응을 저장하기 위해 갱신된다. 다음에, 테이프 드라이브(12)가 공급된 가상 섹터 번호에 대응하는 블럭의 위치로 이동되고, 이 블럭의 데이타는 테이프 드라이브(12)로부터 하드디스크 드라이브(11) 상으로 로딩된다. 가상 섹터 번호에 대응하는 하드디스크 드라이브(11)의 물리적 섹터 번호는 섹터 테이블(14)을 이용함으로써 얻어진다. 하드디스크 드라이브(11)가 얻어진 물리적 섹터 번호에 의해 액세스되고, 데이타는 버스 인터페이스(13)를 통해 CPU(1)와 하드디스크 드라이브(11) 사이에서 입/출력된다.
위에서 언급한 본 발명의 일실시예에 따라, 테이프 드라이브(12)의 데이타가 일단 하드디스크 드라이브(11)에 로딩된다. 가상 섹터 번호가 CPU(1) 측으로부터 입력된다. 이러한 동작에 의해, 하드디스크 드라이브(11)가 실제로 액세스되지만, CPU(1)측에서 보았을 때는 마치 테이프 드라이브(12)가 직접 액세스되는 것처럼 보인다. 따라서, 랜덤하게 액세스될 수 있는 대용량의 기억 장치가 실현될 수 있다.
제 3 도는 휘발성 메모리를 구비할 수 있는 섹터 테이블(14)의 일예를 도시한다. 위에서 언급한 바와 같이, 섹터 테이블(14)은 하드디스크 드라이브(11) 상에 기록된 블럭과 테이프 드라이브(12) 상에 기록된 블럭 사이에 그리고 하드디스크 드라이브(11)의 물리적 섹터 번호와 테이프 드라이브(12)의 가상 섹터 번호 사이에 대응을 설정한다. 재기록 플래그는 데이타가 재기록되어 있는지의 여부를 나타내는 플래그이다. 플래그가 "1"로 세트될 때, 이는 데이타가 재기록되어 있음을 나타낸다. 플래그가 "0"으로 세트될 때, 이는 데이타가 재기록되어 있지 않음을 나타낸다.
제 4 도 및 제 5도는 데이타를 액세스하라는 요청이 있을 때 실행되는 프로세스들의 알고리즘을 도시한다.
액세스될 데이타의 가상 섹터 번호(vs), 및 데이타가 판독되는지 아니면 기록되는지의 여부에 관한 정보가 체크된다(단계 ST1). 이는 액세스될 데이타가 이미 하드디스크에 로딩되어 있는지를 체크하기 위한 프로세스와 등가이다.
데이타가 존재할 때, 가상 섹터 번호(vs)에 대응하는 물리적 섹터 번호(ps)가 섹터 테이블(14)로부터 판독된다(단계 ST2). 데이타가 판독되어야 하는지 아니면 기록되어야 하는지를 알아보기 위한 체크가 행해진다(단계 ST3). 판독될 데이타가 하드디스크 드라이브(11)로부터 판독된다(단계 ST4). 기록될 데이타는 하드디스크 드라이브(11)에 기록된다(단계 ST5). 데이타가 기록될 때, 기록된 데이타를 포함하는 블럭에 대응하는 섹터 테이블(14)의 엔트리에서 재기록 플래그가 "1"로 세트된다.
액세스될 데이타가 단계 ST1에서 하드디스크 드라이브(11) 상에 로딩되지 않았으면, 테이프 드라이브(12)로부터 하드디스크 드라이브(11)쪽으로 액세스될 섹터를 포함하는 블럭을 새로 로딩하는 것이 필요하다. 하드디스크 드라이브(11) 상에 로딩될 수 있는 블럭들의 수가 일정하므로, 섹터 테이블(14)의 모든 엔트리들이 점유될 때, 하드디스크 드라이브(11) 상의 블럭들 중 하나의 블럭이 삭제되고, 액세스될 블럭은 삭제된 블럭의 위치에 로딩된다.
이 경우에, 대체 알고리즘 회로(15)는, 섹터 테이블(14)의 엔트리들 중에서, 삭제된 블럭을 대체하기 위해 가장 적게 사용되는 블럭을 선택한다(단계 ST7). 재기록 플래그가 블럭에 세트되어 있는지를 알아 보기 위한 체크가 행해진다(단계 ST8). 재기록 플래그가 세트되어 있으면, 블럭의 데이타가 복귀되어 테이프에 기록된다(단계 ST9).
다음에, 블럭이 예약 위치에 로딩되고(단계 ST10), 섹터 테이블이 갱신된다(단계 ST11). 섹터 테이블의 내용은 전원의 차단을 대비하여 하드디스크 상에 복사된다(단계 ST12). 그후, 처리 루틴은 단계 ST2로 진행한다.
제 6 도는 테이프가 테이프 드라이브로부터 배출될 때의 알고리즘을 도시한다. 섹터 테이블에 엔트리가 존재하는지를 알아보기 위한 체크가 행해진다(단계 ST21). 존재하면, 엔트리가 픽업된다(단계 ST22). 재기록 플래그가 "1"로 세트되어 있는지를 알아보기 위한 체크가 행해진다(단계 ST23). 재기록 플래그가 "1"로 세트되어 있으면, 블럭의 데이타가 복귀되어 테이프 상에 기록되며(단계 ST24), 엔트리는 삭제된다(단계 ST25). 재기록 플래그가 "1"로 세트되지 않은 경우에는, 엔트리가 삭제된다. 위에서 언급한 바와 같이, 섹터 테이블(14)의 블럭들의 엔트리들 중에서, 재기록 플래그가 "1"로 세트되어 있는 모든 블럭들이 복귀되어 테이프에 기록된다. 모든 블럭들이 복귀되어 테이프에 기록될 때, 테이블의 내용은 하드디스크 드라이브에 기억되고(단계 ST26), 그후, 테이프가 배출된다(단계 ST27).
제 7 도는 전원이 턴온된 때의 알고리즘을 도시한다. 전원이 턴온된 때, 테이블의 내용이 하드디스크 드라이브로부터 섹터 테이블(14)쪽으로 판독된다(단계 ST31).
제 8 도는 본 발명의 기억 장치(25)를 포함하는 디지탈 비디오 시스템(20)을 예시한다. 위성 접시(21)는 MPEG 압축 기술에 따라 압축된 디지탈 비디오 신호를 수신한다. 수신된 비디오 신호는 튜너(22)에 의해 튜닝되고 디스크램블러(23)에 의해 디스크램블링된다. 사용자가 들어오는 비디오 신호를 기록하고자 할 때, 스위치(24)는 비디오 신호를 기억 장치(2)에 공급한다. 시청을 위해 기억된 비디오 신호를 재생하기 위하여, 기억 장치(2)는 비디오 신호를 디코더(26)에 공급하며,디코더는 디코딩된 비디오 신호를 텔레비젼 모니터(도시되지 않음)에 공급한다. 사용자가 프로그램을 기록하지 않고 단순히 현재의 방송 프로그램을 시청하고자 할때에는, 스위치(24)는 디스크램블링된 비디오 신호를 디코더(26)에 직접 공급한다.
본 발명은 특히 바람직한 실시예들을 참조하여 도시 및 설명되었지만, 당해 기술분야에 숙련된 사람은 본 발명의 취지 및 범위로부터 이탈하지 않고 각종 변화들 및 변경들이 행해질 수 있다는 것을 쉽게 이해하게 된다. 예컨대, 광 자기 디스크 드라이브와 같은 기억 장치가 랜덤하게 액세스될 수 있고 비교적 큰 용량을 가지고 있는 한, 하드디스크 드라이브(11) 대신에 사용될 수 있다. 특허청구의 범위는 여기서 설명된 실시예들 및 모든 그 등가 실시예들을 커버하는 것으로 해석되도록 의도되었다.
제 1 도는 본 발명의 정보 기억 장치를 나타낸 도면.
제 2A 도는 정보 기억 장치의 하드디스크 드라이브의 데이타 블럭들의 배열을 나타낸 도면.
제 2B 도는 정보 기억 장치의 자기 매체의 데이타 블럭들의 배열을 나타낸 도면.
제 3 도는 정보 기억 장치의 섹터 테이블 메모리의 내용의 예시도.
제 4 도 및 제 5 도는 함께 볼 수 있도록 의도되며, 본 발명의 데이타 액세스 동작을 나타내는 흐름도를 나타낸 도면.
제 6 도는 본 발명의 테이프 배출 프로세스를 나타낸 흐름도.
제 7 도는 본 발명의 정보 기억 장치의 초기화를 나타내는 흐름도.
제 8 도는 본 발명의 정보 기억 장치를 이용하는 비디오 방송 수신 시스템을 나타낸 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : CPU 2 : 정보 기억 장치
11 : 하드디스크 드라이브 12 : 테이프 드라이브
14 : 섹터 테이블 15 : 대체 알고리즘 회로

Claims (5)

  1. 순차 액세스 기억 수단을 순차 액세스하는 액세스 수단에 로딩된 상기 순차 액세스 기억 수단에 저장되어 있는 데이타 아이템들(data items)을 액세스하라는 호스트 프로세서로부터의 명령시 상기 데이타 아이템들을 랜덤하게 액세스하는 정보 기억 장치에 있어서,
    랜덤하게 액세스되는 기억 위치들에 상기 데이타 아이템들을 저장하는 랜덤 액세스 기억 수단과;
    상기 랜덤 액세스 기억 수단으로부터 상기 데이타 아이템들을 판독하기 위해 그리고 상기 랜덤 액세스 기억 수단에 상기 데이타 아이템들을 기록하기 위해, 일련의 판독/기록 동작들을 수행하는 판독/기록 수단과;
    상기 랜덤 액세스 기억 수단의 데이타 아이템들의 블럭들과, 동일 데이타 아이템들이 저장된 상기 순차 액세스 기억 수단의 데이타 아이템들의 블럭들간에 대응을 설정하는 테이블 수단과;
    상기 순차 액세스 기억 수단의 로딩시, 상기 판독/기록 수단이 상기 순차 액세스 기억 수단의 데이타 아이템들의 상기 블럭들을 상기 테이블 수단에 의해 대응이 설정된 상기 랜덤 액세스 기억 수단의 데이타 아이템들의 대응 블럭들에 복사하도록 하고,
    상기 순차 액세스 기억 수단의 데이타 아이템들의 각각의 블럭들의 액세스를 요청하는 상기 호스트 컴퓨터로부터의 상기 명령을 수신하고, 상기 판독/기록 수단이 상기 순차 액세스 기억 수단으로부터 상기 랜덤 액세스 기억 수단으로 복사된 데이타 아이템들의 대응 블럭들에 대해 상기 일련의 판독/기록 동작들을 수행하도록 하여, 상기 순차 액세스 기억 수단 상에 저장된 데이타 아이템들이 랜덤하게 액세스되도록 하며,
    상기 판독/기록 수단이 상기 일련의 판독/기록 동작들을 완료한 후에 상기 순차 액세스 기억 수단 상의 그 각각의 블럭들을 갱신하도록 동작 가능하며, 상기 랜덤 액세스 기억 수단에 복사된 그 대응 블럭들이 상기 판독/기록 수단에 의해 재기록된, 제어 수단을 구비하는 정보 기억 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이타 아이템들은 적어도 비디오 데이타 아이템들을 포함하는, 정보 기억 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 비디오 데이타 아이템들은 소정의 압축 기술에 따라 압축되는, 정보 기억 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 순차 액세스 기억 수단은 자기 테이프 매체를 구비하고, 상기 랜덤 액세스 기억 수단은 자기 하드디스크를 구비하는, 정보 기억 장치.
  5. 순차 액세스 기억 매체를 순차 액세스하는 액세스 수단에 로딩된 순차 액세스 기억 매체에 저장되어 있는 데이타 아이템들을 액세스하라는 호스트 컴퓨터로부터의 명령시 상기 데이타 아이템들을 랜덤하게 액세스하는 정보 기억 방법에 있어서,
    랜덤 액세스 기억 매체에 상기 데이타 아이템들을 저장하는 단계와;
    상기 랜덤 액세스 기억 매체로부터 상기 데이타 아이템들을 판독하기 위해 그리고 상기 랜덤 액세스 기억 매체에 상기 데이타 아이템들을 기록하기 위해, 일련의 판독/기록 동작들을 수행하는 단계와;
    상기 랜덤 액세스 기억 매체의 데이타 아이템들의 블럭들과, 동일 데이타 아이템들이 저장된 상기 순차 액세스 기억 매체의 데이타 아이템들의 블럭들간에 대응을 설정하는 단계와;
    상기 순차 액세스 기억 매체의 로딩시, 상기 순차 액세스 기억 매체의 데이타 아이템들의 상기 블럭을, 대응이 설정된 상기 랜덤 액세스 기억 매체의 데이타 아이템들의 대응 블럭에 복사하는 단계와;
    상기 순차 액세스 기억 매체의 데이타 아이템들의 각각의 블럭들의 액세스를 요청하는 상기 호스트 컴퓨터로부터의 상기 명령을 수신하고, 상기 순차 액세스 기억 매체로부터 상기 랜덤 액세스 기억 매체로 복사된 데이타 아이템들의 대응 블럭들에 대해 상기 일련의 판독/기록 동작들을 수행하며, 이에 의해 상기 순차 액세스 기억 매체 상에 처장된 데이타 아이템들을 랜덤하게 액세스하는 단계와;
    상기 일련의 판독/기록 동작들이 완료된 후에 상기 순차 액세스 기억 매체상의 그 각각의 블럭들을 갱신하는 단계로서, 상기 랜덤 액세스 기억 매체에 복사된 그 대응 블럭들이 상기 판독/기록 동작들에 의해 재기록된, 상기 갱신 단계를 포함하는 정보 기억 방법.
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