CN101276626A - 磁盘驱动器中与写错误有关的多扇区重新指定 - Google Patents

Abstract

本发明涉及磁盘驱动器中与写错误有关的多扇区重新指定。一种磁盘驱动器包括用于存储表示信息的数据的磁盘以及存储器。一种写方法包括在磁盘上确定(710)写操作失败的第一数据扇区的位置，将所述第一数据扇区及其附近的多个其它扇区确定(712)为生长缺陷，以及将所述第一数据扇区和所述多个其它数据扇区的位置存储(714)在生长缺陷列表中。所述存储器包括一个生长缺陷列表(800)，将在选定磁道上的所述第一伺服楔形区和第二伺服楔形区之间沿着磁道存储的多个数据扇区确定为不能进行写入的数据扇区。

Description

磁盘驱动器中与写错误有关的多扇区重新指定

技术领域

这里所描述的各种实施例涉及到与信息存储及处理相关的装置、系统和方法，所述处理包括对磁盘驱动器中的写错误进行处理。

背景技术

磁盘驱动器是一种信息存储器件。磁盘驱动器包括一个或多个安装在转动主轴上的磁盘、以及至少一个用来在每个磁盘表面上对表示信息的数据进行读写的磁头。磁盘驱动器也包括一个致动器，它利用直线运动或转动将换能头定位在磁盘上所选择的数据磁道的上方。转动致动器将一个安装有或集成有换能头的滑块耦合到轴转点上，该轴转点允许换能头扫过转动磁盘的表面。转动致动器由音圈马达来驱动。存储数据包括将表示信息的数据写入磁盘上的磁道部分中。数据检索包括从存储有表示信息的数据的磁道部分中读取表示信息的数据。

当在磁盘驱动器中写入数据或者说表示信息的数据时，会有若干步骤进行。表示信息的数据最终被写入磁盘表面上的非常具体的位置上。在许多情形中，表示信息的数据被写入称作数据扇区的磁道部分中。为了在磁盘上的特殊位置处进行写入，必须精确地知道写元件的位置。数据磁道的间隔很近，如果写磁头偏离了位置，哪怕是偏离了不够一个磁道宽度，那么，写磁头就可以在其它表示信息的数据上进行写入。在数据被覆写之后，后面将不能检索该数据。这可以导致信息的丢失。当然，在用于数据存储的设备(诸如磁盘驱动器)中，数据的丢失总是要避免的。

过去有这样的情形，其中，数据不能被写入磁盘的某些部分中。作为磁盘驱动器制造的一部分，不允许写入磁盘上的某些扇区中的缺陷会被指出。有缺陷扇区的记录或分布图被产生出来，永远不在这些扇区中进行写入。当进一步发现了缺陷时，在某个时候将这个缺陷列表添加到一个扇区中。也不在制造之后添加的有缺陷的扇区中进行写入。

发明内容

本发明涉及到一种用来处理写错误的装置和方法，所述装置和方法实质上消除了由于相关技术的局限和不利所导致的一个或多个问题。

根据本发明的一个实施例，一种写方法包括：

在磁盘上确定发生写操作失败的第一数据扇区的位置；

将所述第一数据扇区及其附近的多个其它扇区确定为缺陷；以及

将所述第一数据扇区和所述多个其它数据扇区的位置存储在缺陷列表中。

根据本发明的另一个实施例，一种磁盘驱动器包括：

用于存储表示信息的数据的磁盘，所述磁盘进一步包括：

多个同心磁道；

含有伺服信息、跨过所述多个同心磁道的第一伺服楔形区；

含有伺服信息、跨过所述多个同心磁道的第二伺服楔形区；以及

与所述磁道相关的用于存储数据的数据扇区，所述数据扇区位于所述第一伺服楔形区和所述第二伺服楔形区之间；以及

存储器，所述存储器包括缺陷列表，用于将在选定磁道上的所述第一伺服楔形区和第二伺服楔形区之间沿着磁道存储的多个数据扇区确定为不能进行写入的数据扇区。

根据本发明的另一个实施例，一种计算机可读介质，它可以提供指令，当计算机执行所述指令时，所述指令可以使计算机：

在磁盘上确定写操作失败的第一数据扇区的位置；

将所述第一数据扇区及其附近的多个其它数据扇区确定为生长缺陷；以及

将所述第一数据扇区和所述多个其它数据扇区的位置存储在生长缺陷列表中。

附图说明

在附属权利要求中严格地说明了本发明。然而，通过参考详细的描述以及描述时所用的附图，可以更完整地理解本发明，在所有附图中，相同的附图标记表示类似的内容，其中

图1是根据这里所描述的示范性实施例的磁盘驱动器的分解图；

图2是根据这里所描述的示范性实施例的去掉盖子后的磁盘驱动器的示意图；

图3是图1和2所示磁盘驱动器中的磁盘的平面图，根据一个实施例，它包括伺服楔形区和数据楔形区；

图4显示了根据一个示范性实施例的磁盘的一部分以及第一伺服楔形区和第二伺服楔形区；

图5显示了根据一个示范性实施例的磁盘驱动器的方框图；

图6是根据一个示范性实施例的磁盘驱动器中的磁盘上的第一数据带中的若干磁道和第二数据带中的若干磁道的示意图，其中，所述磁道包括位于伺服信息之间的数据扇区；

图7是根据一个示范性实施例的用来确定写缺陷并将之放入缺陷列表的方法的流程图；

图8是根据一个示范性实施例的缺陷列表的表示；

图9A和9B显示了根据一个示范性实施例的用来确定写缺陷并将之放入缺陷列表的方法的流程图；以及

图10是用来实现示范性实施例所述的功能和控制的计算机系统的示范性方框图。

这里开始进行的描述说明了本发明的各种实施例，这种说明不应该被解释为以某种方式产生了限制。

具体实施方式

图1是使用了本发明的各种实施例的磁盘驱动器100的分解图。所述磁盘驱动器100包括封装盒102，而封装盒102包括了封装盒底座104和封装盒盖子106。所示的封装盒底座104是一个底座铸件，但在其它实施例中，封装盒底座104可以由在磁盘驱动器100组装之前或组装期间组装起来的分立部件构成。将磁盘120安装在轴心或主轴122上，主轴122由主轴电动机来转动。可以由夹具121将磁盘120安装在心轴或主轴122上。磁盘可以以恒定的速度或者以变化的速度转动，速度变化的范围从每分钟小于3600转到每分钟大于15000转。在未来预期有更高的转动速度。主轴电动机与封装盒底座104相连接。磁盘120可以由轻的铝合金、陶瓷/玻璃或其它合适的基底制成，在磁盘的一个或两个面上沉积有可磁化材料。磁性层中包括小的磁畴，用来存储从换能头146传输来的数据。换能头146包括适宜于在磁盘120上读和写数据的磁换能器。在其它实施例中，换能头146包括分立的读元件和写元件。例如，所述分立的读元件可以是磁阻头，也就是为人所知的MR磁头。应该明白，可以使用多磁头146配置。

转动致动器130通过轴承132安装在封装盒底座104上，并能够绕轴转动，该致动器在磁盘120的内径(inner diameter，ID)和位于磁盘120的外径(outer diameter，OD)附近的斜坡150之间扫过一个弧形。与封装盒104相连的是上下回磁板(magnet return plates)110以及至少一个磁体，它们一起构成了音圈马达(VCM)112的固定部分。音圈134被安装在转动致动器130上，并位于VCM 112的空隙中。当电流通过音圈134时，转动致动器130绕着轴承132在枢轴上转动，而当电流反向时，转动致动器130则在相反的方向上转动，使得能够控制致动器130以及所附着的换能头146相对于磁盘120的位置。VCM 112与伺服系统(图4所示)耦合，伺服系统利用由换能头146从磁盘120上读取的定位数据来确定换能头146在磁盘120的多个磁道中的一个磁道上的位置。伺服系统决定流过音圈134的合适电流，并利用电流激励器以及相关的电路(图4和5所示)驱动电流流过音圈134。应该注意，在一些实施例中，换能头包括两个分立的元件。一个元件用来读取表示信息的数据并读取位置信息或伺服信息。该元件被称为读元件。在这些实施例中，另一个元件用来写入表示信息的数据，被称为写元件。这种换能头的一个例子是磁阻(MR)换能头。

在磁盘120的每个面上都可以有一个相关的磁头146，这些磁头146共同耦合到转动致动器130上，使得这些磁头146可以一致地在枢轴上转动。通常，转动致动器130连同附着于其上的所有磁头146被称作磁头组件(head stack)。这里所描述的发明同样也适用于这样的器件，其中各个磁头相对于致动器独立地移动某个小的距离。这种技术被称作双级致动(dual-stage actuation，DSA)。

一种类型的伺服系统是嵌入型伺服系统，其中，用来存储表示信息的数据的每个磁盘表面上的磁道包含小的伺服信息段。在一些实施例中，伺服信息被存储在径向伺服扇区中，或者说被存储在伺服楔形区中，这些楔形区显示为在磁盘120的圆周方向上基本上是等距离间隔的几个窄的、有些弯曲的辐条128。应该注意，实际上可以有比图1所示多很多的伺服楔形区。在图3和4以及在与这些图相关的说明中更详细地说明了伺服楔形区128。

磁盘120在每个磁盘表面上也包括多个磁道。所述多个磁道被描述由为多磁道，诸如在磁盘120的表面上的磁道129。伺服楔形区128横跨磁盘120上的所述多个磁道，诸如磁道129。在一些实施例中，所述多个磁道可以被排列为一组实质上是同心的圆。在嵌入的伺服楔形区128之间在沿着磁道方向的固定扇区中存储数据。磁盘120上的每个磁道都包括多个数据扇区。更具体地说，一个数据扇区就是具有固定的块长和固定的数据存储容量(例如，每个数据扇区存储512字节的用户数据)的一部分磁道。靠近磁盘120内周的磁道与靠近磁盘120外周的磁道不一样长。于是，靠近磁盘120内周的磁道所具有的数据扇区不如靠近磁盘120外周的磁道所具有的数据扇区多。具有同样数目的数据扇区的磁道组成数据带(datazones)。由于密度和数据率(data rate)随数据带的不同而不同，所以，伺服楔形区128会截断至少一些数据扇区并使之分开。通常在出厂时用伺服写入装置(称作伺服写入器)对伺服扇区128进行记录，但也可以用磁盘驱动器100的换能头146在自伺服写入操作中对其进行写入(或部分写入)。

图2是根据这里所描述的一个示范性实施例的实际组装起来的磁盘驱动器的透视图。为了进行展示，去掉了封装盒盖子106。在一些实施例中，磁盘驱动器100是一个磁记录和再现装置(硬盘驱动器)。磁盘驱动器的封装盒底座104用作底盘。安装在所述底盘或者说是封装盒底座104上的是磁盘120、以及包括读磁头和写磁头的换能头146。换能头146包括一个滑块156。读磁头和写磁头分别位于滑块156之内和滑块156的一端。滑块156通过磁头悬件组件166附着在致动器上。磁头悬件组件166包括悬件165和致动器臂166，致动器臂166支撑着磁头滑块156使磁头滑块156与磁盘120的表面具有换能关系。另外，附着到封装盒底座104或者说底盘上的有印刷板电路(printed circuit board，PCB)5200。

磁盘120是一种离散磁道介质。磁盘120被安装在主轴122上，主轴122由主轴电动机来转动，而主轴电动机通常被安装在轴心或主轴122内。在磁盘120上记录有各种数字数据。在一些实施例中，记录数据时磁性转变平行于磁盘120的主表面，而在另一些实施例中，磁性转变垂直于磁盘120的主表面。在一些实施例中，装在磁头滑块156中的磁头是所谓的集成磁头，它包括具有单极结构的写磁头和使用屏蔽MR读元件(诸如GMR膜或TMR膜)的读磁头。音圈马达(VCM)112驱动磁头悬件组件绕着轴转点131转动，将磁头146定位在磁盘120的径向位置上。所述电路板包括磁头IC，用来为音圈马达(VCM)112产生驱动信号，并产生控制信号用于控制由磁头146所执行的读写操作。

图3是根据一个示范性实施例所述的磁盘120的平面示意图。图3显示了伺服楔形区128和数据楔形区180。用户数据被记录在每个数据楔形区180中。这个示范性磁盘是一个所谓的DTR(discrete track recording，离散磁道记录)介质，它具有由同心磁图形构成的离散磁道。后面将参考图6通过例示的方法描述记录磁道。在每个伺服楔形区128中形成用于磁头定位的伺服数据作为磁性材料和非磁性材料图形。在磁盘的表面上，伺服楔形区128的形状像圆弓形，对应着磁头滑块156在存取期间的轨迹。形成每个伺服楔形区128使得其径向位置越接近其外周时其圆周方向上的长度越长。磁盘表面上可以有几个数据带。如图3所示，有内带190、中间带192和外带194。数据通常沿着磁道存储在扇区中，一个扇区存储预定量的数据，诸如512字节。外带194中的磁道长一些，所以，与内带190中沿着磁道所能存储的扇区数目相比，它可以在伺服楔形区128之间存储更多的扇区。例如，如果在外带194中在相邻的伺服楔形区之间有10个扇区的数据，那么，在内带190中沿着磁道或许有4或5个扇区的数据。伺服楔形区128通常没有中断地横跨这些带190、192和194。在一些情形中，伺服楔形区128可以将一个扇区的数据分开。

图4显示了根据一个示范性实施例所述的一部分磁盘120，以及至少一个伺服楔形区128。图4说明了与图3所示的磁盘相关的进一步细节。更具体地说，图4加入了与伺服楔形区128相关的细节，并显示了磁盘120的表面上的多个磁道。每个伺服楔形区128都包括存储为磁化区的信息。伺服楔形区128可以沿纵向磁化(例如，在图4的放大部分中，伺服图形200包括朝左磁化的阴影块和朝右磁化的空白区，或者反过来)，或者可以沿垂直方向磁化(例如，阴影块朝上磁化，而空白区朝下磁化，或者反过来)。当转动的磁盘120的表面通过换能头146的下面时，由换能头146读取包含在每个伺服楔形区128中的伺服图形200。伺服图形200可以包含用来识别数据域264中所包含的数据扇区的信息。例如，伺服图形200可以包括数字信息，诸如前导码202、伺服地址标记(servo address mark，SAM)204、磁道识别码206。伺服图形200也包括一组伺服脉冲。如图4所示，这组伺服脉冲包括A伺服脉冲、B伺服脉冲、C伺服脉冲和D伺服脉冲。在A脉冲和B脉冲之间有一个伺服脉冲边缘210，在C脉冲和D脉冲之间有一个伺服脉冲边缘220。所示图形是一种正交型图形。在一些实施例中，磁盘驱动器在每个伺服楔形区128中会包括一个单列的每种类型的伺服脉冲。每个列对应着磁盘的半径。如在这个实施例中所显示的，有两列A、B、C和D脉冲，它们可以用在一些实施例中。在一些实施例中，伺服楔形区128也包括其它的信息，诸如楔形区号码。这可以是用来指定索引楔形区(楔形区#0)的单个位，或者SAM可以由另一种图形(称作伺服索引标记(servo index mark)，即SIM)替代，或者所述楔形区可以包含楔形区号码的几个低阶位，或者包含完整的楔形区号码。伺服脉冲可以有许多不同的图形，诸如零图形(null pattern)。

该图形显示了四个伺服脉冲，应该明白，该图形也可以在列中重复，以便在磁盘上的每个伺服楔形区(诸如伺服楔形区128)中产生几条径线的AB和CD脉冲。在所述零图形中，伺服脉冲图形在A和B伺服脉冲之间产生了伺服脉冲边缘210，在C和D伺服脉冲之间产生了伺服脉冲边缘220。在一些实施例中，圆盘120可以不是磁盘。在这种情形中，伺服楔形区128可以包括其它标记，诸如光学标记。

图5显示了根据一个示范性实施例所述的磁盘驱动器100的方框图。如图所示，该磁盘驱动器包括称作磁头磁盘组件(head disk assembly，HDA)5100的主体单元以及印刷电路板(PCB)5200。

已经参考图1和图2说明了HDA 5100的一些细节。所以，HDA 5100的说明将参考图1、2和5进行。磁头磁盘组件(HDA)5100包括磁盘120、用来转动主轴122(图1和2所示)以及磁盘120的主轴电动机(SPM)522、包括读磁头和写磁头的磁头滑块156、悬件165和致动器臂166、音圈马达(VCM)112、以及没有示出的磁头放大器(HIC)。磁头滑块156设置有读磁头(诸如巨磁阻(GMR)元件)和写磁头(诸如在滑块156的一端上形成的薄膜头)。

磁头滑块156可以通过万向节附着到悬件165上。悬件165附着到致动器臂166上，而致动器臂166则附着到转轴131(图2所示)上，能够转动。这张图显示出磁头滑块156只位于磁盘120的上表面的上方。应该指出，一般地，在磁盘120的上表面和下表面上分别有一个磁头滑块。音圈马达(VCM)112绕着转轴131产生扭矩，使致动器臂166在磁盘表面的上方转动磁头滑块156。磁头放大器(HIC)被固定在致动器臂166上，以分别放大输入到写元件的信号和从读元件输出的信号。磁头放大器(HIC)通过柔性的印刷电缆(flexible print cable，FPC)519连接到印刷电路板(PCB)5200上。将磁头放大器(HIC)置于致动器臂166上可以缩短读磁头和磁头放大器之间的距离，并可以有效地减小磁头信号中的噪声。然而，在一些实施例中，磁头放大器(HIC)可以被固定在HDA主体上，诸如固定到底盘和封装盒底座104上。

如图2所示，印刷电路板5200被附着到底盘或封装盒底座104的外部。现在来看图5，印刷电路板(PCB)5200包括四个主要的电子部件，即所谓的系统LSI。这些LSI被安装到印刷电路板(PCB)5200上。所述系统LSI为硬盘控制器(HDC)510、读写通道IC 520、微处理器单元(MPU)530、以及马达驱动器IC 540。

MPU 530是驱动系统的控制单元，根据本示范性实施例，包括只读存储器(ROM)532、随机存取存储器(RAM)534、中央处理单元(CPU)536、以及实现磁头定位控制系统的逻辑处理单元。逻辑处理单元是一个算术处理单元，它包括硬件电路来执行高速计算。逻辑处理单元的固件(firmware，FW)被存储在ROM 532中。固件包括一组可由MPU 530执行的指令来控制磁盘驱动器的各部分。

磁盘控制器(HDC)510是硬盘驱动器中的接口单元，磁盘控制器(HDC)510通过和磁盘驱动器与主机500(例如，个人电脑)之间的接口交换信息，以及和MPU 530、读写通道IC 520以及马达驱动器IC 540交换信息，来管理整个驱动器。

读写通道IC 520是与读写操作相关的磁头信号处理单元。所示读写通道IC 520包括读写路径512和伺服解调器504。用于读写用户数据和伺服数据的读写路径512可以包括对伺服解调有用的前端电路。读写路径512也可以用来在自伺服写入过程中写入伺服信息。应该指出，磁盘驱动器也包括其它部件，这些部件没有显示出来，因为它们对于解释本示范性实施例来说不是必需的。

所示的伺服解调器504包括伺服锁相环(phase locked loop，PLL)526、伺服自动增益控制(automatic gain control，AGC)528、伺服域探测器531、以及寄存器空间532。一般地，伺服PLL 526是一种控制环，它用来在伺服解调器504中为一个或多个定时或时钟电路(在图5中没有显示)提供频率和相位的控制。例如，伺服PLL 526可以提供定时信号到读写路径512中。在读取一个磁盘120(图1-4所示)上的伺服楔形区128时，包括(或驱动)变量增益放大器的伺服AGC 528用来将读写路径512的输出保持在一个基本恒定的水平上。伺服域探测器531用来探测和/或解调伺服楔形区128中的各种子域，包括伺服地址标记(servo address mark，SAM)、磁道号、第一相位伺服脉冲、以及第二相位伺服脉冲。MPU 530用来执行各种伺服解调功能(例如，判定、比较、表征等)，并且可以被认为是伺服解调器504的一部分。或者，伺服解调器504可以拥有自己的微处理器。

当读写路径512在读取伺服数据时，可以用一个或多个寄存器(例如在寄存器空间532中)来存储合适的伺服AGC值(例如，增益值、滤波器系数、滤波器累积路径(filter accumulation path)等等)，当读写路径512在读取用户数据时，可以用一个或多个寄存器来存储合适的值(例如，增益值、滤波器系数、滤波器累积路径等等)。根据读写路径512的当前模式，可以使用控制信号来选择合适的寄存器。可以动态地更新所存储的伺服AGC值。例如，在读写路径512读取伺服数据时要使用的存储的伺服AGC的值在每次读取另外的伺服楔形区128时可以被更新。这样，当读取下一个伺服楔形区128时，为最近读取的伺服楔形区128所确定的伺服AGC值就可以是起始伺服AGC值。

读写路径512包括在磁盘120上读写信息的过程中所使用的电路。MPU 530可以执行伺服控制算法，因此可以被称作伺服控制器。或者，独立的微处理器或数字信号处理器(未显示)可以执行伺服控制功能。

图6是磁盘驱动器中的磁盘120上的第一数据带190中的若干磁道和第二数据带194中的若干磁道的示意图，其中，根据一个示范性实施例，所述磁道包括位于伺服信息之间数据扇区。

如图6所示，数据带190中的磁道都是类似的，所以只描述第一数据带190中的一个磁道601。类似地，数据带194中的磁道都有类似的数据扇区排列，所以只描述一个磁道603。在每种情形中，磁道实际上是磁盘的弯曲的弓形部分。然而，为简单起见，在这个示意图中将诸如磁道603和磁道601这些磁道画成是直的。磁道601与第一数据带190相关。磁道601包括三个伺服楔形区128、128’、128”。伺服楔形区128、128’、128”包括位置信息或者说是用来确定磁道601的精确位置的信息，如图4所更详细地显示的。再一次为简单起见，伺服楔形区128、128’、128”没有包含位置信息的表示。磁道601也包括数据扇区。位于伺服楔形区128和伺服楔形区128’之间的是数据扇区610、611、612、和613。位于伺服楔形区128’和伺服楔形区128”之间的是数据扇区614、615、616、和617。数据扇区通常具有固定的长度，所以能容纳固定的数据量。在一个示范性实施例中，所容纳的数据量为512字节。数据带190是磁盘上靠内径的一个带，即位于磁盘的内侧，伺服楔形区128、128’、128”之间的距离比磁盘上靠外的区域中的伺服楔形区之间的距离要短。所以，在磁盘上靠内的区域中，伺服楔形区128、128’、128”之间的距离较短，因为，与磁盘上靠外的区域相比，在磁盘上靠内的区域中表示磁道的同心圆较短。应该指出，伺服楔形区128、128’、128”是连续的，或者说它们是在始于磁盘内径而终于外部径的径向线上，如图2-4所示。磁道603位于数据带194中。数据带194是与数据带190不同的一个数据带。磁道603也具有同样的伺服楔形区128、128’、128”。然而，由于数据带194位于磁盘上更加靠外径的区域中，所以，数据带194中伺服楔形区128、128’、128”之间的直线距离比数据带190中的更大。于是，与数据带190相比，在外带中或者说是在数据带194中的伺服楔形区128和伺服楔形区128’之间能放置更多的数据扇区。磁道603包括位于伺服楔形区128和伺服楔形区128’之间的数据扇区630、631、632、633、634、636、637。磁道603也包括一个被分开的扇区，就是说，扇区638的一部分位于伺服楔形区128和伺服楔形区128’之间，而扇区638的另一部分位于伺服楔形区128’和伺服楔形区128”之间。在一些情形中，需要将所述数据扇区分开以便保证伺服楔形区128’从一个数据带到另一个数据带是连续的。除了被分开的数据扇区638之一部分外，在伺服楔形区128’和128”之间还有数据扇区639、640、641、642、643、644、和645。换能头或读磁头沿着图6中的箭头620所示的方向相对于磁盘120移动。

当在磁盘上写入信息时，需要知道写磁头的精确位置，使得可以保证写磁头被定位在磁盘上所希望的磁道的上方。在本发明的一个实施例中，使用伺服系统来验证或复查写磁头的位置。换言之，当在数据扇区610进行写入之后察看磁道601时，通过察看楔形区128’中的伺服信息来验证或复查写磁头的位置。换言之，首先读取伺服楔形区128来确定写磁头位置是否在磁道601上，然后在磁道601上对扇区610进行写入，然后，对数据扇区610进行写入之后，通过读取伺服楔形区128’中的伺服信息来复查写磁头的位置，以确认写磁头是在磁道601上。使用与伺服楔形区128’相关的信息来检查磁道601的位置也被称作后验证(post-qulify)写操作。有很多原因使得伺服楔形区128中的信息可能不能验证写磁头位置。例如，可能不能读取伺服地址标记。也有伺服楔形区128’中的伺服信息可能不能被读取或不能被用来后验证在数据扇区610进行了写入的其它原因。如果写磁头的位置不能被后验证，那么，磁盘驱动器系统就会试着在数据扇区610上重新写入若干次。通常会试若干次来重写数据扇区。如果有一次写入数据扇区610的操作尝试完成了，那么，包含该数据扇区的写命令就可以被标记为完成，所述系统就通知主机包含数据扇区610的写命令完成了。另一方面，如果进行了若干次重试，但都失败了，那么，就可以确定一个缺陷，也叫做生长缺陷(grown defect)。应该指出，表示信息的数据能够或者不能正确地写入磁盘120。在一些情形中，数据根本就不能写入。缺陷的本质是，在写入之后，不能读出伺服楔形区以确认写入的位置。

图7是根据一个示范性实施例所述的用于确定写入缺陷并将该缺陷放入缺陷列表800的方法700的流程图。第一步是确定磁盘上发生写操作失败的第一数据扇区的位置，如参考号码710所描述的。如上所述，确定写操作失败的数据扇区的一个原因是，用来确定写磁头在对某个具体数据扇区进行写入之后的位置的后验证操作不能完成。写失败也可能有其它原因。写操作失败的具体数据扇区被认为是有缺陷的。在这个具体实施例中，与所述第一数据扇区相关的其它数据扇区也会被确定为是有缺陷的，或者说被确定为是生长缺陷，如方框712所描述的。换言之，不是对每个数据扇区进行若干重试和验证，以确定数据扇区是有缺陷的，而是将位于被确定为发生了写操作失败的所述第一数据扇区附近的多个其它数据扇区也标记为或者说确定为所述生长缺陷的一部分。

所述多个其它数据扇区与位于磁盘120上第一伺服楔形区128和第二伺服楔形区128’之间的数据扇区的数量相关。确定所述多个其它数据扇区的步骤712与位于磁盘120上第一伺服楔形区128和第二伺服楔形区128’之间的数据扇区的数量相关。所述第一数据扇区位于所述第一伺服楔形区128和所述第二伺服楔形区128’之间。在一个实施例中，所述第一伺服楔形区128和所述第二伺服楔形区128’是磁盘上相继的伺服楔形区，而所述其它数据扇区位于所述第一伺服楔形区128和所述第二伺服楔形区128’之间。在另一个实施例中，所述其它数据扇区包括与所述第一数据扇区128相关的磁道上的其它扇区。所述其它数据扇区位于所述第一伺服楔形区128和所述第二伺服楔形区128’之间、以及所述第二伺服楔形区128’和第三伺服楔形区128”之间。在一个实施例中，所述第一伺服楔形区128、所述第二伺服楔形区128’和所述第三伺服楔形区128”是磁盘上相继的伺服楔形区。

然后，将所述第一数据扇区以及与其相关的所述多个其它数据扇区的位置放入或存储到生长缺陷列表中，如方框714所述。例如，如图6所示，如果数据扇区610被确认为是一个生长缺陷，其中磁盘驱动器不能对该具体的数据扇区成功地进行写操作，那么，其附近的其它数据扇区也很可能是不能被写入的，它们也被确认为所述生长缺陷的一部分。例如，在图6中的磁道601上，当数据扇区610被确认为不能被写入时，在所述数据楔形区中或者说在伺服楔形区128和128’之间的其它数据扇区也被确认为所述生长缺陷的一部分。例如，其它数据扇区611、612、613也被确认为所述生长缺陷的一部分。因此，数据扇区610、611、612、613就被存储到生长缺陷列表中。一旦磁盘上的物理数据扇区被确认为是生长缺陷后，在执行以后的写命令时就跳过所述数据扇区。没有与这些数据扇区的物理位置相对应的LBA。换言之，这些具体的数据扇区将被重新指定给磁盘保留区域中的扇区，如参考号码718所描述的。所以，在随后的写命令中，使用生长缺陷列表来识别不能被写入的扇区，并将写磁头导向磁盘上含有与数据扇区610到613相对应的重新指定过的扇区的保留区中的某个区域。所以，在随后的包含磁道601上的数据扇区610到613的写命令中，写命令跳过实际的物理数据扇区610、611、612和613并在磁盘保留区中的重新指定过的扇区中进行写入。

在本发明的另一个实施例中，另外一些数据扇区可以与被确认为不能进行写入的所述第一数据扇区相关。例如，在图6中，当察看磁道603时，数据扇区632或许被确认为不能进行写入的数据扇区。进行若干次重试，直到重试的次数达到阈值为止。当进行的重试次数达到阈值并且都失败了时，数据扇区632就被标记为生长缺陷。在本发明的这个具体实施例中，与数据扇区632相关的或者说在数据扇区632附近的若干数据扇区也会被放入生长缺陷列表中。在这个具体的实施例中，生长缺陷将包括数据扇区631到645。换言之，要包括的数据扇区是，被发现包含写缺陷的原始扇区632以及伺服楔形区128’和128”之间的数据扇区以及伺服楔形区128和128’之间的数据扇区。这样，生长缺陷就包括了被分开的扇区638。换言之，通过将三个伺服楔形区128”、128’、128之间的数据扇区包括进来，也可以将被分开的数据扇区638确定为生长缺陷，并将之放入生长缺陷列表中。这就防止了扇区638只有一部分(即伺服楔形区128和128’之间的那部分扇区638)能够在以后的写命令下进行写入。换言之，通过回到伺服楔形区(128和128’)并确定伺服楔形区128和伺服楔形区128”之间的所有那些数据扇区(为生长缺陷)，可以消除在被分开的数据扇区(诸如被分开的数据扇区638)进行写入的任何问题。通过将与被确认为是生长缺陷的第一数据扇区相关的数据扇区组成一组或加以确认，磁盘驱动器可以节省在一个系统中确定生长缺陷范围的时间，在这个确认过程中，对每个扇区进行试写和重试，然后将其确定为生长缺陷。

图8是一张生长缺陷列表，该列表一般被存储在与MPU 530(图5所示)相关的存储器中。图8所示的生长缺陷列表800包括有缺陷扇区的列(如参考号码810所指示的)、所述有缺陷扇区的物理位置的列(如参考号码820所指示的)、新位置的列(如参考号码830所指示的)、以及所述有缺陷扇区被确定为生长缺陷的时刻的列(如参考号码840所指示的)。生长缺陷列表800中所示的有缺陷扇区的号码对应着图6所示的参考号码。然而，这个号码通常并不是图6所示的那样的号码，而会是LBA或者说是逻辑块地址。逻辑块地址是磁盘驱动器中的扇区的地址，它可以由主机或磁盘驱动器中的控制器用来识别逻辑扇区。然后，将逻辑块地址映射到实际的物理位置上。因此，一旦某个扇区被确认为是生长缺陷并被放入生长缺陷列表中，那么，在列820中记下逻辑块地址，记下生长缺陷的逻辑块地址所对应的物理位置，然后由列830确定在磁盘保留区中的新位置或重新指定的位置。所以，例如，如果需要写入某个逻辑块地址，而该逻辑块地址对应着以前确定的有缺陷扇区(610所示)，那么，由列820确定与该有缺陷扇区相关的旧的物理位置并跳过它，在保留区中的新的逻辑块地址将被确定为可以写入该逻辑块地址的位置。换言之，生长缺陷列表也包含某个具体逻辑块地址的从旧的物理位置到磁盘保留区中的新的物理位置的映射。图8所示的生长缺陷列表800也包括有缺陷扇区被确定为生长缺陷或者被确定为坏区的时间。应该指出，在这个具体的实施例中，许多生长缺陷在同一时间被确定为坏区或被确定为生长缺陷，如具有值T1的若干时间所示的。若干其它时间对应着生长缺陷扇区列表中的几个其它有缺陷扇区的T2。

也应该指出，生长缺陷列表不必是例如图8所示的物理列表，而实际上可以是位于与MPU 530(图5所示)相关的存储器中的一组指针。应该指出，生长缺陷列表800可以被包含在一个存储器中，也可以被分布在与磁盘驱动器相关的几个存储器中。

图9A和9B显示了根据一个示范性实施例所述的用来确定写缺陷并将该缺陷放入缺陷列表中的方法900的流程图。开始的时候，接收来自主机的包含起始逻辑块地址(LBA)和要进行写入的块的数目的写命令，如方框910所描述的。磁盘驱动器也接收与该命令相关的数据并将这些数据放入数据缓冲器中，如方框912所述的。也为缓冲器中的数据起始位置产生一个指针。在某个时刻，根据写入缓存、读命令的数目、以及其它因素，磁盘驱动器系统将执行写命令。缓冲器指针、LBA、以及所述块的数目是磁盘驱动器执行写命令所需要的信息。LBA被翻译成磁盘驱动器的一个主表面上的物理地址(柱面号、磁头号、以及扇区号)，如方框914所描述的。

然后搜寻磁盘表面上的物理位置，如方框916所描述的。当搜寻完成时，数据从缓冲器中移出，从给定的LBA(此时被转换成了实际的物理位置)开始对数据扇区进行写入，如方框918所描述的。方框920描述了写入错误的确定。如果没有遇到写入错误，那么，就完成在所要求数量的扇区内写入数据的过程，停止写入并禁止使用写入门(write gate)，如方框922所述。如果有写入错误，那么进行选定次数的重新写入，如方框924所描述的。当所述数目的数据扇区被写入后所出现的下一个伺服楔形区不能被用来对正确完成的写入进行验证或复查，那么就出现了写错误。在一个实施例中，该伺服楔形区中具有识别磁道的值，该值称作伺服地址标记，读磁头有可能不能对其进行读出。这个值被用来对写入进行验证或复查，以确保可以说写入是在与LBA所对应的物理地址相关的磁道上进行的。

如果不能对写入进行验证，那么在写命令执行期间，伺服会禁止写操作。如果在被验证之前写命令就完成了，那么将马上禁止使用写入门。在任何一种情形中，重试若干次与写命令相关的数据末尾的写入或数据的中间部分的写入。不能进行写入的所述第一扇区将被确定。然后确定若干供写入的备份扇区，如方框928所述。所述备份扇区的数量确保将写命令中的所有的表示信息的数据被正确地写入。在一个实施例中，选择所述的备份数据扇区数目，使之等于两个伺服楔形区的数量。这意味着，备份数据扇区的数目等于能够被两个伺服楔形区进行写后验证的数据扇区的数量。由于磁盘上靠外部分的伺服楔形区之间的磁道长度比靠内部分的伺服楔形区之间的磁道长度要长，所以，伺服楔形区之间的数据扇区的数目随着数据带的不同而变化。

然后，从出错的地方开始在原始命令中所包含的磁道上的剩余扇区中进行重写，如方框930所描述的。重写一直进行到阈值次数，如方框932中所述。当进行了阈值次数的重写后，若干扇区将被重新指定，如方框934所描述的。将被重新指定的扇区的数目为，在不能被读取以验证写入的所述伺服楔形区之前最多取两个伺服楔形区，以及在其之后的一个伺服楔形区，或者到原始转换(transfer)的结尾，哪个在先取哪个。重新指定的(扇区)数目取决于相对于要求转换的结尾和坏伺服扇区而言的坏扇区的位置。然后将这些数据扇区标记为坏扇区，并将之放入生长缺陷列表中，如方框936所述。然后，有缺陷的扇区被写入磁盘的保留区中，如方框938所述。

图10显示了能执行程序以实现上述算法的计算机系统的框图。具有计算机2010形式的一般计算设备可以包括处理单元2002、存储器2004、可移动存储单元2012、不可移动存储单元2014。存储器2004可以包括挥发性存储器2006和非挥发性存储器2008。计算机2010可以包括，或者计算机所能访问的计算环境可以包括，各种计算机可读介质，诸如挥发性存储器2006及非挥发性存储器2008、可移动存储单元2012及不可移动存储单元2014。计算机存储单元包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦写可编程只读存储器(EPROM)及电可擦写可编程只读存储器(EEPROM)、闪存或其它存储器技术、致密光盘只读存储器(CDROM)、数字通用光盘(DVD)或其它光盘存储器、磁盒、磁带、磁盘存储器或其它磁存储器件、或者能存储计算机可读指令的任何其它介质。计算机2010可以包括，或者计算机所能访问的计算环境可以包括，输入2016、输出2018、以及通信连接2020。通过使用通信连接2020与一个或多个远程计算机相连接，计算机可以工作在网络环境中。远程计算机可以包括个人电脑(PC)、服务器、路由器、网络PC、对等设备或其它普通网络节点等等。通信连接可以包括局域网(LAN)、广域网(WAN)或其它网络。磁盘驱动器的微处理器或其它选定的电路或部件可以是这种计算机系统。

存储在计算机可读介质中的计算机可读指令可由计算机2010的处理单元2002来执行。硬盘驱动器、CD-ROM、和RAM是包括计算机可读介质的器件的一些例子。机器可读介质能提供指令，当机器执行这些指令时，这些指令能使机器执行一些操作，这些操作包括，在磁盘上确定写操作失败的第一数据扇区的位置、确定所述第一数据扇区以及在其附近的多个其它数据扇区作为生长缺陷、以及在生长缺陷列表中存储所述第一数据扇区以及所述多个其它数据扇区的位置。在一个实施例中，确定所述多个其它数据扇区的操作还包括，确定磁盘上与所述第一数据扇区位于同一磁道中的数据扇区。机器可读介质也可以执行指令，确定与位于磁盘上第一伺服楔形区和第二伺服楔形区之间的数据扇区的数目相关的多个其它数据扇区。在一个实施例中，所述第一数据扇区位于所述第一伺服楔形区和所述第二伺服楔形区之间。

前面所述具体实施例的描述充分揭示了本发明的一般特性，其它人员通过应用当前知识可以容易地对其进行修正和/或改变以用于各种应用中而不偏离所述一般性概念，所以，这种改变和修正预期被包含在所述实施例的等价描述的涵义和范围中。

应该明白，这里所使用的词汇和术语是为了进行描述，而不是为了进行限制。因此，本发明希望包括属于附属权利要求书的精神和范围之内的所有的这种替代、修正、等价说法以及变化。

Claims (20)

1.一种写入方法，其特征在于包括：

在磁盘上确定写操作失败的第一数据扇区的位置；

将所述第一数据扇区及其附近的多个其它扇区确定为缺陷；以及

将所述第一数据扇区和所述多个其它数据扇区的位置存储在缺陷列表中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个其它数据扇区的确定包括确定与所述第一数据扇区位于所述磁盘上同一磁道的数据扇区。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个其它数据扇区的确定与位于所述磁盘上第一伺服楔形区和第二伺服楔形区之间的数据扇区的数目相关。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个其它数据扇区的确定与位于所述磁盘上第一伺服楔形区和第二伺服楔形区之间的数据扇区的数目相关，并且所述第一数据扇区位于所述第一伺服楔形区和所述第二伺服楔形区之间。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一伺服楔形区和所述第二伺服楔形区是所述磁盘上相继的伺服楔形区，所述第一数据扇区位于所述第一伺服楔形区和所述第二伺服楔形区之间。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述多个其它数据扇区包括在与所述第一数据扇区相关的磁道上的其它数据扇区，并且所述其它数据扇区位于第一伺服楔形区和所述第二伺服楔形区之间。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述多个其它数据扇区包括在与所述第一数据扇区相关的磁道上的其它数据扇区，所述其它数据扇区位于所述第一伺服楔形区和所述第二伺服楔形区之间，以及位于所述第二伺服楔形区和第三伺服楔形区之间。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一伺服楔形区、所述第二伺服楔形区和所述第三伺服楔形区是所述磁盘上相继的伺服楔形区。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于还包括，响应于随后的写命令，跳过位于所述第一伺服楔形区和所述第二伺服楔形区之间的所述磁道上的数据扇区。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括，将所述第一数据扇区和所述其它数据扇区重新指定到所述磁盘的保留区中的一个位置上。

11.一种磁盘驱动器，其特征在于包括：

用于存储表示信息的数据的磁盘，所述磁盘进一步包括：

多个同心磁道；

含有伺服信息、穿过所述多个同心磁道的第一伺服楔形区；

含有伺服信息、穿过所述多个同心磁道的第二伺服楔形区；以及

与所述磁道相关的用于存储数据的数据扇区，所述数据扇区位于所述第一伺服楔形区和所述第二伺服楔形区之间；以及

存储器，所述存储器包括缺陷列表以便将在选定磁道上的所述第一伺服楔形区和第二伺服楔形区之间沿着磁道存储的多个数据扇区确定为不能进行写入的数据扇区。

12.根据权利要求11所述的磁盘驱动器，其特征在于，所述存储器配置来在实质上是同一时间将沿磁道存储的所述多个数据扇区确定为坏扇区。

13.根据权利要求11所述的磁盘驱动器，其特征在于，所述存储器包括用来将所述多个扇区确定为生长缺陷的记录。

14.根据权利要求11所述的磁盘驱动器，其特征在于，所述磁盘还包括含有伺服信息、穿过所述多个同心磁道的第三伺服楔形区，以及其中，所述存储器配置来将在所述选定磁道上的所述第二伺服楔形区和第三伺服楔形区之间沿着磁道存储的所述数据扇区确定为不能进行写入的数据扇区。

15.根据权利要求14所述的磁盘驱动器，其特征在于，所述存储器配置来在实质上是同一时间将所述第一伺服楔形区和所述第二伺服楔形区之间以及所述第二伺服楔形区和所述第三伺服楔形区之间沿磁道存储的所述多个数据扇区确定为坏扇区。

16.根据权利要求14所述的磁盘驱动器，其特征在于，所述存储器包括用来将所述第一伺服楔形区和所述第二伺服楔形区之间以及所述第二伺服楔形区和所述第三伺服楔形区之间沿磁道存储的所述多个扇区确定为生长缺陷的记录。

17.一种计算机可读介质，它可以提供指令，当计算机执行所述指令时，所述指令可以使计算机：

在磁盘上确定写操作失败的第一数据扇区的位置；

将所述第一数据扇区及其附近的多个其它扇区确定为生长缺陷；以及

将所述第一数据扇区和所述多个其它数据扇区的位置存储在生长缺陷列表中。

18.根据权利要求17所述的机器可读介质，其特征在于，所述多个其它数据扇区的确定还包括确定位于所述磁盘上和所述第一数据扇区在同一磁道中的数据扇区。

19.根据权利要求17所述的机器可读介质，其特征在于，所述多个其它数据扇区的确定与位于所述磁盘上的第一伺服楔形区和第二伺服楔形区之间的数据扇区的数目相关。

20.根据权利要求17所述的机器可读介质，其特征在于，所述多个其它数据扇区的确定与位于所述磁盘上的第一伺服楔形区和第二伺服楔形区之间的数据扇区的数目相关，并且所述第一数据扇区位于所述第一伺服楔形区和所述第二伺服楔形区之间。

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