CN103198840B - 带存储装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种带存储装置，其包括读写头、数据的缓存区、控制用于使带行进的电机的电机驱动器、以及控制器。该控制器使带(23)匀速行进，并进行用于(i)在带(23)的在一个磁道的第一轮写入时，写入存储在缓存区中的数据，并在存储的数据用尽后，接着继续写入间隔标记(231、232)，在间隔标记(231、232)之后接着写入缓存区的下一个存储数据(a)，(ii)在一个磁道的第二轮的写入时，把存储在缓存区中的数据(235、236)写入间隔标记的区域(231、232)(c)，(iii)在一个磁道的第三轮以后的写入时，在没有写入数据的间隔标记的区域写入存储在缓存区中的数据(c)的控制。

Description

带存储装置
技术领域
本发明涉及带存储装置，更具体地，涉及在带存储装置的数据写入控制。
背景技术
已有的带存储装置在把来自主机的数据记录到带上时，以连续地将数据记录到数据磁道(datatrack)上作为前提。在每单位时间来自主机的数据流入量小于向带写入的数据量的情况下，停止带行进并倒卷(后拉)，或使带的行进速度下降，使数据连续、密集地记录在数据磁道上。
在日本专利公报2004-341925号中公开了如下内容：在带存储装置中，在检测出比既定尺寸小的写入数据的情况下，通过停止针对该写入数据以后的写入数据的写入位置调整，并把存储的信息写到与正规数据磁道不同的磁道上，由此减少带的倒卷(后拉)次数，节省写入时间。
在日本专利公报2007-95231号中公开了如下内容：在以LTO规格为基准的带存储装置中，在带移动预定距离期间未准备下一个写入数据的情况下，在该预定距离内写入虚拟(dummy)的数据集，并在读取数据时，使该虚拟的数据集的数据传送无效。
在先技术文献：
专利文献1日本特开2004-341925号公报
专利文献2日本特开2007-95231号公报
发明内容
为了连续地在数据磁道上记录数据，实现后拉或带的可变速行进，需要卷轴电机的精细控制机构，换句话说，需要多级或无级地控制带行进速度的机构。
在专利文献1的方法中，需要复杂地控制头在多个磁道间的移动。另外，在把存储的信息写到正规的数据磁道时需要后拉。
在专利文献2的方法中，为了回避虚拟的数据集的存在导致的数据块的非连续性，需要重复地写入包含数据块的一部分的数据集。而且，需要使虚拟的数据集和重复的数据集的传送选择性地无效。
因此，本发明的目的在于提供一种在带存储装置写入数据时可消除或减轻上述现有技术中复杂的带行进控制或头位置移动控制等的数据写入控制。
本发明提供一种带存储装置，包括：读写头，其可在读取后进行写入；缓存区，其存储要利用读写头写入到带上的数据和从带上读出的数据；电机驱动器，其控制用于使带行进的电机；以及控制器，其控制读写头和电机驱动器。该带存储装置的控制器在向电机驱动器指示带的匀速行进后，进行用于如下工作的控制，即：(i)在相当于在带的一个磁道最初写入的第一轮写入中，写入存储在缓存区中的数据，该存储的数据用尽后，接着继续写入间隔标记，在缓存区中存储了下一个数据的情况下，在间隔标记之后接着写入该下一个存储数据，(ii)在相当于在一个磁道的第二次写入的第二轮写入中，在间隔标记的区域写入存储在缓存区中的数据，(iii)在相当于在一个磁道的第三次以后的写入的第三轮以后的写入中，在未进行数据写入的间隔标记的区域写入存储在缓存区中的数据。
根据本发明，由于一边使带匀速行进一边写入数据，能回避后拉和可变速行进等复杂的带行进控制。而且，根据本发明，由于在带的同一磁道上间隔标记的制作及其利用(多次写入)，能防止在一个磁道上数据存储量(密度)的下降。
在本发明的一实施方式中，控制器进行如下控制，在一个磁道的数据填充率(＝写入数据量/一个磁道的容量)为预定值以下的情况下，在间隔标记的区域写入存储在缓存区中的数据。
根据本发明的一实施方式，能回避在一个磁道的数据写入量的溢出，并同时确保在各磁道上大致同样的数据写入量。
在本发明的一实施方式中，控制器进行如下控制，在一个磁道的数据填充率大于预定值的情况下，在下一个新的磁道上写入存储在缓存区中的数据。
根据本发明的一实施方式，能回避复杂的头位置移动控制。
在本发明的一实施方式中，控制器在该一个磁道的末尾或开头更新在一个磁道的数据填充率。
根据本发明的一实施方式，可在各轮次的写入之前把握在该磁道的数据填充率，并选择适当的写入磁道。
在本发明的一实施方式中，控制器进行如下控制，把在一个磁道的数据填充率保管到带的一个磁道或其他磁道的整理区域以及收纳有带的盒的盒存储器中的任意一方或双方中。
根据本发明的一实施方式，通过使在一个磁道的数据填充率存储在带或盒本身上，即便是在不同的(其他)带存储装置，也可进行利用了该数据填充率的写入控制。
在本发明的一实施方式中，向间隔标记的区域的写入是在利用读写头从间隔标记的区域读取最初间隔标记起预定时间后，利用读写头进行数据的写入。
根据本发明的一实施方式，仅利用间隔标记的检测(读取)，能自动地向该间隔标记的区域写入(覆盖)数据。
在本发明的一实施方式中，根据读写头的写入(W)头与读取(R)头的间隔L(m)、带的行进速度V(m/s)，利用T＝L/V(s)求出预定时间T。
根据本发明的一实施方式，可适当且精度良好地设定从检测出(读取)间隔标记起写入数据的开始时间(位置)。
附图说明
图1是表示使用了本发明的带存储装置的文件系统的构成例的图。
图2是表示本发明的带存储装置的构成例的图。
图3是表示本发明的读写头及其周边的电路构成例的图。
图4是表示在本发明的带的一部分的写入状态的图。
图5是表示本发明的读写头与带的位置关系的图。
附图标记的说明
10带存储装置
14、14A、14B读写头
20带盒
23带
24盒存储器(CM)
30服务器(主机)
36网络
141读取(R)头
143写入(W)头
145间隔标记检测部
146延迟处理电路
147栅极电路
具体实施方式
参照附图，说明本发明的实施方式。图1是表示可利用本发明的带存储装置的文件系统的构成例的图。文件系统100由用网络36可相互通信地连接的带存储装置10、主机(服务器)30、以及PC(终端)32、34构成。在图1中，只分别描绘了一个带存储装置10和主机(服务器)30，但这只是例示，不言而喻，能包含两个以上的带存储装置10、主机(服务器)30。另外，本发明的带存储装置并不限于作为文件系统100的一部分的利用，只要是可与主机(服务器)30或PC(终端)32、34连接的环境，基本上不管怎样的方式都能利用。
图2是表示本发明的带存储装置的构成例的图。带存储装置10包含主机接口(以下称为“主机I/F”)11、缓存区12、通道13、读写头14、以及电机15。另外，还包括控制器16、头位置控制系统17、以及电机驱动器18。并且，在带存储装置10中，通过插入带盒20而成为可装填，所以在这里也图示了带盒20。该带盒20包含卷在卷轴21、22上的带23。伴随着卷轴21、22的旋转，带23从卷轴21向卷轴22的方向，或者从卷轴22向卷轴21的方向，在长边方向上移动。此外，作为带23，虽然例示了磁带，但也可以是磁带以外的带介质。
另外，带盒20也包含盒存储器(CM)24。CM24记录数据是如何写在带23上的信息。并且，通过采用例如RF(RadioFrequency：射频)接口检查写在带23上的数据的索引或带23的使用状况等，可高速地存取数据。在CM24中，还能记录在带的各磁道(track)的数据填充率(＝写入数据量/一个磁道的容量)。该数据填充率利用于后述的在各磁道的数据写入控制。此外，在图2中，把该RF接口这样的用于进行向CM24的存取的接口作为盒存储器接口(以下称为“CMI/F”)19示出。
在这里，主机I/F11进行与主机(服务器)30或其他PC32等的通信。例如从主机30的OS(OperatingSystem：操作系统)接收指示向带23写入数据的指令、使带23移动到目标位置的指令、以及指示从带23读出数据的指令。在上述图1的构成例中，能从桌面OS等直接参考带存储装置内的数据，并与处理硬盘内的文件同样地，能够通过双击执行，通过拖放复制。
缓存区12是存储要写入带23的数据或从带23读出的数据的存储器。例如由DRAM(DynamicRandomAccessMemory：动态随机存取存储器)构成。另外，缓存区12由多个缓存区段构成，且各缓存区段保存有作为对带23进行读写的单位的数据集。通道13是用于把要写入带23的数据送到读写头14、从读写头14接收从带23读出的数据的通信路径。
带23在长边方向上移动时，读写头14对带23写入信息、从带23读出信息。在图2中，虽然只描绘了一个读写头14，但在本发明中，在带23移动的正向和逆向分别需要一个读写头14。在后面详细地说明读写头14。电机15使卷轴21、22旋转。此外，在图2中，虽然以一个矩形表示电机15，但优选分别在卷轴21、22各设置一个电机15，合计两个电机15。
另一方面，控制器16控制整个带存储装置10。例如按照由主机I/F11接受到的指令，控制向带23写入数据或从带23的读出数据。另外，也控制头位置控制系统17、电机驱动器18。后面叙述利用控制器16的数据写入控制。头位置控制系统17是追踪所希望的卷的系统。在这里，卷是带23上的多个磁道的组。若需要切换卷，则由于也需要电切换头14，用该头位置控制系统17进行这样的切换控制。
电机驱动器18驱动电机15。此外，像上述的那样，如果是使用两个电机15的情况，则设置两个电机驱动器18。CMI/F19例如由RF读写器实现，向CM24写入信息或从CM24读出信息。
图3是表示本发明的读写头14及其周边的电路构成例的图。图3的(a)是与带23的正向(箭头F方向)的行进对应的读写头14A，(b)是与带23的逆向(箭头B方向)的行进对应的读写头14B。在(b)中只示出头的一部分，由于周边电路与(a)相同，省略其记载。各读写头包括一个读取头(R)141和一个写入(W)头143。在(a)中读取头(R)141位于写入(W)头143的左侧，相反地，在(b)中读取头(R)141位于写入(W)头143的右侧。这样在(a)和(b)配置不同的理由是，在带的正向(箭头F方向)和逆向(箭头B方向)的任一者的行进中，利用相对于写入(W)头在先的读取头，在检测出(读出)带的磁道上的间隔标记(后面详细描述)的区域后进行数据的写入。读取(R)头141配置成与写入(W)头143具有预定的间隔L。此外，在具有当带的行进方向反转时(F-＞B或B-＞F)与该反转同步地使读写头的方向反转的机构的情况下，可使读写头为(a)或(b)中的任一者。
图3的间隔标记检测部145从在读取头141读取的信号(信息)检测出间隔标记。在这里，间隔标记是表示空白的信息，像数据集分隔符那样与用户数据集不同。间隔标记通常由预先决定的预定图案(pattern)构成。间隔标记检测部145通过读取构成间隔标记的预定图案来检测出间隔标记。
延迟处理电路146接收来自间隔标记检测部145的检测信号，把实施了预定时间的延迟的延迟信号发送到栅极电路147。该预定时间例如按如下方式设定。即，假设预定时间为T(s)的情况下，根据读写头的写入(W)头143与读取(R)头141的间隔L(m)、带的行进速度V(m/s)，设定为：
T＝L/V(s)(1)
如后所述，能够这样设定预定时间是因为在本发明中以带的匀速行进作为前提，进行数据的写入控制。由此，可适当且精度良好地设定从检测出(读取)间隔标记起向间隔标记的区域写入数据的开始时间(位置)。
栅极电路147接收来自延迟处理电路146的延迟信号，在向带的一个磁道的第二轮以后的写入时，进行把存储在缓存区12中的数据发送到写入(W)头143的控制。实际上，第二轮以后的写入数据被经由通道13发送到写入(W)头143。
接着，参照图4和图5，说明利用本发明的控制器16(图2)的写入控制的一实施方式。图4是表示在带的正向(图4的箭头F方向)和逆向(图4的箭头B方向)的写入状态的图。在图4的正向(F)的写入中，使用上述图3的(a)的读写头14A，而在逆向(B)的写入中，使用图3的(b)的读写头14B。图5是表示本发明的读写头与带的位置关系的图。在图4中，通过利用控制器16的电机驱动器18的控制，带23在正向和逆向的任一情况下都匀速行进。
图4的(a)～(d)依次示出了(a)在正向对第一磁道进行第一轮写入、(b)在逆向对第一个磁道旁边的第二磁道进行第一轮写入、(c)在正向对第一磁道进行第二轮写入、以及(d)在逆向对第二磁道进行第二轮写入的例子。在本实施方式中，在同一方向对带23的写入依次计数为第一轮、第二轮、...。因此，在图4中，(a)相当于正向的第一轮写入，(c)相当于正向的第二轮写入，(b)相当于逆向的第一轮写入，(d)相当于逆向的第二轮写入。
在(a)中，在第一磁道上，在写入来自缓存区12(图2)的第一轮数据1之后，在存储于缓存区12中的数据用尽后，接着继续写入间隔标记231。之后，来自主机30的数据被存储在缓存区12中，且该数据作为第一轮数据2被写入到间隔标记231之后。然后，存储在缓存区12中的数据用尽后，接着继续写入间隔标记232。之后，同样地，来自主机30的数据被存储在缓存区12中，且该数据作为第一轮数据3被写入到间隔标记232之后。从带23的开头(BOT)到末尾(EOT)重复以上的写入操作。
(a)的在第一磁道的第一轮的末尾(带的EOT)来到时，控制器16使带的行进暂时停止。控制器16进行如下控制，计算在第一磁道的数据填充率(＝写入数据量/一个磁道的容量)，保管到该磁道或其他磁道的整理区域(未图示)和CM24(图2)中的任一方或双方中。控制器16判定第一磁道的数据填充率是否在预定值以下。预定值为例如80％、90％这样的值，并被设定为适当的值，作为是否进一步在该磁道上写入数据的判断基准值。
接着，控制器16控制头位置控制系统17，使在(b)中示出的利用读写头14的、在旁边的第二磁道的从带23的末尾(EOT)到开头(BOT)的逆向行进的第一轮写入开始。在(b)的在第二磁道的写入中，作为在(a)的第一磁道的写入的继续，在写入来自缓存区12(图2)的第一轮数据4之后，在存储于缓存区12中的数据变得不存在后，接着继续写入间隔标记233。之后，来自主机30的数据被存储在缓存区12中，且该数据作为第一轮数据5被写入到间隔标记233之后。然后，存储在缓存区12中的数据用尽后，接着继续写入间隔标记234。从带23的末尾(EOT)到开头(BOT)重复以上的写入操作。
与(a)的情况同样地，(b)的在第二磁道的第一轮的末尾(带的BOT)来到时，控制器16使带的行进暂时停止，进行在第二磁道的数据填充率的计算、保管、以及与预定值的比较判定。
第一磁道的数据填充率在预定值以下的情况下，控制器16进行(c)的在第一磁道的第二轮写入。第一磁道的数据填充率超过其预定值的情况下，停止进一步在第一磁道写入数据，转移到在其他新的磁道的写入。在(c)的写入中，示出了在间隔标记的区域231、232依次写入第二轮数据6(附图标记235)和第二轮数据7(附图标记236)的例子。在该写入时，如已经参照图3说明的那样，利用间隔标记检测部145检测间隔标记，并且在从该检测起预定时间后依次写入数据。这样，在本发明中，其特征在于，一边判定各磁道的数据填充率，一边进一步检测出在各磁道的间隔标记的区域，同时写入数据。
与(a)的情况同样地，(c)的在第一磁道的第二轮的末尾(带的EOT)来到时，控制器16使带的行进暂时停止，进行在第一磁道的数据填充率的计算、保管(更新)、以及与预定值的比较判定。
第二磁道的数据填充率在预定值以下的情况下，控制器16进行(d)的在第二磁道的第二轮写入。第二磁道的数据填充率超过其预定值的情况下，停止进一步在第二磁道写入数据，转移到在其他新的磁道的写入。在(d)的写入中，示出了在间隔标记的区域233、234依次写入第二轮数据8(附图标记237)和第二轮数据9(附图标记238)的例子。
与(a)的情况同样地，(d)的在第二磁道的第二轮的末尾(带的BOT)来到时，控制器16使带的行进暂时停止，进行在第一磁道的数据填充率的计算、保管(更新)、以及与预定值的比较判定。对第一和第二磁道的第三轮以后的写入也以与(c)或者(d)的情况同样的步骤进行。对各磁道同样地依次进行利用以上的控制器16的写入控制。
图5的(a)示出了在正向(F方向)行进的间隔标记检测时读写头14A和带23的位置关系。如图所示，在该正向行进中，利用读写头14A的读取(R)头，在开头读出间隔标记。如在图4的(c)例示的那样，利用写入(W)头，数据被写入所读出的间隔标记(区域)中(覆盖)。在利用间隔标记检测部145未检测出间隔标记的位置，换句话说，在利用读取(R)头未读出间隔标记的位置，使利用写入(W)头的数据的写入停止。在图5的(a)中，图的A点成为间隔标记的读取结束点，接收该结束点(A点)的检测，使数据的写入停止。
图5的(b)示出了在逆向(B方向)行进的间隔标记检测时读写头14B和带23的位置关系。如图所示，在该逆向行进中，利用读写头14B的读取(R)头，读出间隔标记。如在图4的(d)例示的那样，利用写入(W)头，数据被写入间隔标记(区域)中(覆盖)。与图5的(a)的情况同样地，在利用读取(R)头未读出间隔标记的位置，使利用写入(W)头的数据的写入停止。
参照附图说明了本发明的实施方式。但是，本发明并不局限于这些实施方式。而且，在不脱离本发明宗旨的范围内，基于本领域技术人员的知识，能以添加各种改良、修正、变形的方式实施本发明。

Claims (6)

1.一种带存储装置，包括：
读写头，其能在读取后进行写入；
缓存区，其存储利用上述读写头写入带的数据和从带读出的数据；
电机驱动器，其控制用于使带行进的电机；以及
控制器，其控制上述读写头和上述电机驱动器，
上述控制器在向上述电机驱动器指示上述带的匀速行进后，进行用于如下工作的控制，即：
(i)在相当于在上述带的一个磁道的最初写入的第一轮写入中，写入存储在上述缓存区中的数据，该存储的数据用尽后，接着继续写入间隔标记，在上述缓存区中存储了下一个数据的情况下，在上述间隔标记之后接着写入该下一个存储数据，
(ii)在相当于在上述一个磁道的第二次写入的第二轮写入中，在上述间隔标记的区域写入存储在上述缓存区中的数据，
(iii)在相当于在上述一个磁道的第三次以后的写入的第三轮以后的写入中，在未进行数据写入的上述间隔标记的区域写入存储在上述缓存区中的数据的控制，
其中，上述控制器进行如下控制，在上述一个磁道的数据填充率为预定值以下的情况下，在上述间隔标记的区域写入存储在上述缓存区中的数据，其中，数据填充率＝写入数据量/一个磁道的容量。
2.根据权利要求1所述的带存储装置，其中，
上述控制器进行如下控制，在上述一个磁道的数据填充率大于预定值的情况下，在其他磁道上写入存储在上述缓存区中的数据。
3.根据权利要求1或2所述的带存储装置，其中，
上述控制器在该一个磁道的末尾或开头更新在上述一个磁道的数据填充率。
4.根据权利要求3所述的带存储装置，其中，
上述控制器进行如下控制，把在上述一个磁道的数据填充率保管到上述带的上述一个磁道或者其他磁道的整理区域以及收纳有上述带的盒的盒存储器中的任意一方或双方中。
5.根据权利要求1所述的带存储装置，其中，
向上述间隔标记的区域的写入在从利用上述读写头从该间隔标记的区域的最初间隔标记的读取起预定时间后，利用该读写头进行数据的写入。
6.根据权利要求5所述的带存储装置，其中，
根据上述读写头的写入(W)头与读取(R)头的间隔L(m)、上述带的行进速度V(m/s)，利用T＝L/V(s)求出上述预定时间T。
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