CN103366805B - 用于调整停止写入阈值的系统与方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是用于调整停止写入阈值的系统与方法。公开提供了根据一种实施例的数据存储系统，包括：头；用于经所述头传递介质的驱动机构；电耦合到所述头的控制器；用于根据当前位置误差信号样本周期性地确定停止写入阈值的逻辑模块；用于确定所述当前位置误差信号样本是否超过所述停止写入阈值的逻辑模块；用于在所述当前位置误差信号样本超过所述停止写入阈值时禁止写入的逻辑模块；及用于在所述当前位置误差信号样本没有超过所述停止写入阈值时启用写入的逻辑模块。还公开了另外的实施例。

Description

用于调整停止写入阈值的系统与方法
技术领域
本发明涉及数据存储系统，而且更特别地，本发明涉及在介质上记录数据时用于调整停止写入阈值(stopwrite threshold)的系统与方法。
背景技术
在磁性存储系统中，数据通常是利用磁换能器从磁性记录介质读取并写到其上的。数据是通过把磁性记录换能器移动到介质上要存储数据的位置来写到磁性记录介质上的。然后，磁性记录换能器生成磁场，该磁场把数据编码到磁性介质中。通过类似地定位磁性读换能器(transducer)然后感测磁性介质的磁场，从介质读取数据。读和写操作可以独立地与介质的运动同步，以确保数据可以从介质上的期望位置读出或者写到期望位置。
数据存储行业中一个重要而且持续的目标是增加介质上所存储的数据的密度。对于带存储系统，这个目标导致增加记录带上的轨道与线性位密度，并且减小磁带介质的厚度。但是，小占用面积、更高性能带驱动系统的开发在用于这种系统中的磁头组件的设计过程中造成了各种问题。
在带驱动系统中，磁带在磁头的表面上高速移动。通常，磁头被设计成最小化头与带之间的间距。磁头与磁带之间的间距是很关键的，使得换能器的记录间隙与带近距离接触，以便实现写急剧过渡(writing sharp transition)，其中换能器是磁记录通量源，并且使得读元件与带近距离接触，以便提供磁场从带到读元件的有效耦合。
常规地，带驱动器使用伺服系统来保持写/读头在带上的正确横向位置。该正确位置与头的实际位置之间的差值被称为位置误差信号（PES）。
目前的伺服系统实现了固定阈值，使得如果PES大于阈值，头的写将被停止，以防相邻轨道的重写。这个阈值被称为停止写入（SW）阈值。
但是，由于用于不同驱动器和/或不同带的PES数据发布中的差别，很难发掘出适当的SW阈值。另一个缺陷是，当使用一个特定的预定SW阈值时，驱动器可能没有任何明显误差地写数据，但实际上已经重写了相邻的轨道，从而使其中的数据不可读。这个结果是非常不期望的。
发明内容
根据一种实施例的数据存储系统包括头；用于经所述头传递介质的驱动机构；电耦合到所述头的控制器；用于根据当前位置误差信号样本周期性地确定停止写入阈值的逻辑模块；用于确定所述当前位置误差信号样本是否超过所述停止写入阈值的逻辑模块；用于在所述当前位置误差信号样本超过所述停止写入阈值时禁止写入的逻辑模块；及用于在所述当前位置误差信号样本没有超过所述停止写入阈值时启用写入的逻辑模块。
根据一种实施例的方法包括：根据当前位置误差信号样本周期性地确定停止写入阈值；确定所述当前位置误差信号样本是否超过所述停止写入阈值；在所述当前位置误差信号样本超过所述停止写入阈值时禁止写入；及在所述当前位置误差信号样本没有超过所述停止写入阈值时启用写入。
根据一种实施例的计算机程序产品包括其中包含计算机可读程序代码的计算机可读存储介质，所述计算机可读程序代码包括：配置成基于当前位置误差信号样本更新第一值的计算机可读程序代码；配置成确定该第一值是否超过预定阈值的计算机可读程序代码；配置成当该第一值超过所述预定阈值时基于所述第一值确定停止写入阈值的计算机可读程序代码；配置成确定当前位置误差信号样本是否超过该停止写入阈值的计算机可读程序代码；配置成在当前位置误差信号样本超过停止写入阈值时禁止写入的计算机可读程序代码；及配置成在当前位置误差信号样本没有超过停止写入阈值时启用写入的计算机可读程序代码。
根据一种实施例的数据存储系统包括：头；用于经所述头传递介质的驱动机构；电耦合到所述磁头的控制器；用于根据当前位置误差信号样本更新第一值的逻辑模块；用于确定所述第一值是否超过预定阈值的逻辑模块；用于在所述第一值超过所述预定阈值时基于所述第一值确定停止写入阈值的逻辑模块；用于确定所述当前位置误差信号样本是否超过所述停止写入阈值的逻辑模块；在所述当前位置误差信号样本超过所述停止写入阈值时禁止写入的逻辑模块；及用于在所述当前位置误差信号样本没有超过所述停止写入阈值时启用写入的逻辑模块。
这些实施例中的任何一个都可以在诸如带驱动系统的磁性数据存储系统中实现，其中带驱动系统可以包括磁头、用于在磁头上传递介质（例如，记录带）的驱动机构和电耦合到磁头的控制器。
本发明的其它方面与实施例将从以下具体描述变得显而易见，当与附图结合时，所述具体描述通过例子说明了本发明的原理。
附图说明
图1是根据一种实施例的简化的带驱动系统的示意图。
图2说明了根据一种实施例的平叠(flat-lapped)、双向、两模块磁带头的侧视图。
图2A是从图2的线2A所取的带承载表面的视图。
图2B是从图2A的圆圈2B所取的具体视图。
图2C是一对模块的部分磁带承载表面的详细视图。
图3是具有写-读-写配置的磁头的部分带承载表面视图。
图4是具有读-写-读配置的磁头的部分带承载表面视图。
图5绘出了根据一种实施例的方法。
图6是根据一种实施例的方法的流程图。
图7是根据一种实施例的数据轨道的俯视图。
图8是根据一种实施例的图。
图9是根据一种实施例的图。
具体实施例
进行以下描述是为了说明本发明的通用原理而不是要限制在此所保护的创新概念。另外，在此所述的特定特征可以与其它所述特征按照各种可能的组合与置换中的每一种使用。
除非在这里另外具体地定义，否则所有术语都应当赋予其最广泛可能的解释，包括从说明书中暗示的意义及本领域技术人员理解和/或字典、论文等中定义的意义。
还必须指出，如在本说明书和所附权利要求中所使用的，除非另外指定，否则单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数个的所指对象。
以下描述公开了磁性存储系统的几种优选实施例及其操作和/或组成部分。
在一种通用实施例中，一种数据存储系统包括：头；用于经所述头传递介质的驱动机构；电耦合到所述头的控制器；用于根据当前位置误差信号样本周期性地确定停止写入阈值的逻辑模块；用于确定所述当前位置误差信号样本是否超过所述停止写入阈值的逻辑模块；用于在所述当前位置误差信号样本超过所述停止写入阈值时禁止写入的逻辑模块；及用于在所述当前位置误差信号样本没有超过所述停止写入阈值时启用写入的逻辑模块。
在另一种通用实施例中，一种方法包括：根据当前位置误差信号样本周期性地确定停止写入阈值；确定所述当前位置误差信号样本是否超过所述停止写入阈值；在所述当前位置误差信号样本超过所述停止写入阈值时禁止写入；及在所述当前位置误差信号样本没有超过所述停止写入阈值时启用写入。
在另一种通用实施例中，一种计算机程序产品包括其中包含计算机可读程序代码的计算机可读存储介质，所述计算机可读程序代码包括：配置成基于当前位置误差信号样本更新第一值的计算机可读程序代码；配置成确定该第一值是否超过预定阈值的计算机可读程序代码；配置成当该第一值超过所述预定阈值时基于该第一值确定停止写入阈值的计算机可读程序代码；配置成确定当前位置误差信号样本是否超过该停止写入阈值的计算机可读程序代码；配置成在当前位置误差信号样本超过停止写入阈值时禁止写入的计算机可读程序代码；及配置成在当前位置误差信号样本没有超过停止写入阈值时启用写入的计算机可读程序代码。
在另一种通用实施例中，一种数据存储系统包括：头；用于经所述头传递介质的驱动机构；电耦合到所述磁头的控制器；用于根据当前位置误差信号样本更新第一值的逻辑模块；用于确定所述第一值是否超过预定阈值的逻辑模块；用于在所述第一值超过所述预定阈值时基于所述第一值确定停止写入阈值的逻辑模块；用于确定所述当前位置误差信号样本是否超过所述停止写入阈值的逻辑模块；在所述当前位置误差信号样本超过所述停止写入阈值时禁止写入的逻辑模块；及用于在所述当前位置误差信号样本没有超过所述停止写入阈值时启用写入的逻辑模块。
图1说明了基于带的数据存储系统的简化的带驱动器100，它可以在本发明的背景下采用。尽管在图1中示出了带驱动器的一种具体实现，但是应当指出，在此所述的实施例可以在任何类型的带驱动器系统的背景下实现。
如所示出的，提供了带供应盒120和收带盘(take-up reel)121，以便支撑带122。一个或多个收带盘可以构成可移动磁带盒的一部分而且不一定必需是系统100的一部分。带驱动器，诸如图1中所说明的那种，还可以包括驱动器电动机，以便驱动带供应盒120和收带盘121在任何类型的磁头126上移动带122。这种头可以包括读取器、写入器或者二者都有的阵列。
导向器125指引带122跨过磁头126。这种磁头126又经电缆130耦合到控制器组件128。控制器128一般控制头功能，诸如伺服跟随、写入、读取等。控制器可以在本领域已知的逻辑及这里公开的任何逻辑下运行。电缆130可以包括读/写电路，以便把数据发送到头126，使其记录到带122上，并且接收由头126从带122读取的数据。激励器132控制头126相对于带122的位置。
还可以提供接口134用于在带驱动器与主机（一体化的或者外部的）之间进行通信以便发送和接收数据，并且用于控制带驱动器的操作和向主机传送带驱动器的状态，所有这些都将是本领域技术人员可以理解的。
作为例子，图2说明了平叠、双向、两模块磁带头200的侧视图，该磁带头可以在本发明的背景下实现。如图所示，该头包括一对基座202，每个基座都配备了模块204，而且相对于彼此以一个小的角度α固定。基座可以是粘附耦合到一起的“U型梁”。每个模块204都包括衬底204A和具有薄膜部分的封闭物204B，该薄膜部分通常称为“间隙”，在其中形成读取器和/或写入器206。在使用当中，按照为利用读取器和写入器在带208上读和写数据所示出的方式，带208沿着介质（带）承载表面209在模块204之上移动。在接近或离开扁平介质支撑表面209的边缘处的带208的包角(wrap angle)θ通常在大约0.1度和大约5度之间。
衬底204A一般是由耐磨材料，诸如陶瓷，构成的。封闭物204B由与衬底204A相同或相似的陶瓷制成。
读取器和写入器可以布置在背负式或合并式配置中。一种说明性的背负式配置包括在（磁屏蔽）读取器换能器（例如，磁阻读取器，等等）顶部（或下面）的（磁感应）写入器换能器，其中写入器的磁极与读取器的屏蔽通常是分开的。一种说明性的合并式配置包括在与一个写入器磁极相同物理层中的一个读取器屏蔽（由此，是“合并式的”）。读取器和写入器还可以布置在交织式配置中。备选地，每个通道阵列都可以只是读取器或者写入器。这些阵列中的任何一个都可以包含用于读取介质上的伺服数据的一个或多个伺服轨道读取器。
图2A说明了从图2的线2A取得的一个模块204的带承载表面209。一个代表性的带208用虚线示出。模块204优选地足够长，以便能够在头在数据带(data band)之间步进时支撑带。
在这个例子中，带208包括4至22个数据带，例如，在半英寸宽的带208上具有16个数据带和17个伺服轨道210，如图2A中所示。在伺服轨道210之间定义数据带。每个数据带都可以包括多个数据轨道，例如512个数据轨道（未示出）。在读/写操作过程中，读取器和/或写入器206被定位到一个数据带中具体的轨道位置。外面的读取器，有时候称为伺服读取器，读取伺服轨道210。该伺服信号又用于在读/写操作过程中保持读取器和/或写入器206与特定的一组轨道对准。
图2B绘出了在图2A的圆圈2B中模块204上的间隙218中形成的多个读取器和/或写入器206。尽管元件的个数可以变化，但是，如所示出的，读取器和写入器206的阵列包括例如16个写入器214、16个读取器216和两个伺服读取器212。说明性实施例中每个阵列都包括8、16、32、40和64个读取器和/或写入器206。一种优选实施例包括每个阵列32个读取器和/或每个阵列32个写入器，其中换能元件的实际数量可以更大，例如，33、34个等。这允许带更慢地行进，由此减少由速度导致的跟踪和机械难度，和/或为了填充或读取带而执行更少的“卷绕(wrap)”。尽管读取器和写入器可以布置在如图2B所示的背负式配置中，但是读取器216和写入器214也可以布置在交织配置中。备选地，读取器和/或写入器206的每个阵列都可以只是读取器或者写入器，而且阵列可以包含一个或多个伺服读取器212。如通过一起考虑图2和2A-2B所指出的，每个模块204都可以包括读取器和/或写入器206的互补集合，以便进行双向读写、边写边读能力、向后兼容等。
图2C示出了根据一种实施例的磁带头200的互补模块的部分带承载表面视图。在这种实施例中，每个模块都具有在公共衬底204A和可选的电绝缘层236上形成的背负式配置中的多个读/写（R/W）对。由写头214示例的写入器和由读头216示例的读取器与带介质跨其行进的方向平行地对准，以形成由R/W对222示例的R/W对。
可以存在几个R/W对222，诸如，8、16、32个对，等等。R/W对222被示为在通常与带跨其行进的方向垂直的方向线性对准。但是，所述对也可以斜向对准等。伺服读取器212放在R/W对阵列的外侧，其功能是众所周知的。
通常，磁带介质在正向或反向方向移动，如由箭头220所指示的。磁带介质和头组件200以本领域众所周知的反式以换能关系操作。背负式MR头组件200包括两个通常完全相同构造的薄膜模块224和226。
模块224和226结合到一起构成单个物理单元，在模块224和226的（部分示出的）封闭物204B之间存在间隔，从而通过激活前导模块的写入器和尾随模块的读取器来提供边写边读能力，其中尾随模块的读取器在相对于其的带行进方向平行的方向上与该前导模块的写入器对准。当构成背负式头200的模块224、226时，在（部分示出的）例如AlTiC的导电衬底204A之上创建的间隙218中形成层，对于R/W对222来说各层是按以下次序：绝缘层236，一般是诸如NiFe（坡莫合金）、CZT或Al-Fe-Si（铁硅铝合金）的铁合金的第一屏蔽232，用于感测磁性介质上数据轨道的传感器234，一般是镍铁合金（例如，80/20比例的坡莫合金）的第二屏蔽238，第一和第二写入器磁极尖端228、230，及线圈（未示出）。
第一和第二写入器磁极228、230可以由诸如45/55比例的NiFe的高磁矩材料制成。应当指出，这些材料仅仅是作为例子给出的，而且其它材料也可以使用。也可以存在附加的层，诸如屏蔽和/或磁极尖端之间的绝缘及包围传感器的绝缘层。用于绝缘的说明性材料包括氧化铝和其它氧化物、绝缘聚合物，等等。
根据一种实施例的磁头126的配置包括多个模块，优选地是三个或者更多。在写-读-写（W-R-W）头中，用于写的外部模块位于用于读的一个或多个内部模块侧面。参考绘出了W-R-W配置的图3，外部模块402、406每个都包括写入器410的一个或多个阵列。以类似的配置，图3的内部模块404包括读取器408的一个或多个阵列。多模块头的变体包括R-W-R头（图4）、R-R-W头、W-W-R头等。在进一步的其它变体中，模块中的一个或多个可以具有换能器的读/写对。而且，可以存在多于三个模块。在进一步的方法中，两个外部模块可以位于两个或多个内部模块侧面，例如，在W-R-R-W、R-W-W-R布置等中。为了简化，W-R-W头在这里主要用来示例本发明的实施例。获知本文教义的本领域技术人员将认识到本发明的置换将如何应用到除W-R-W配置之外的其它配置。
本文的教义可以应用到其它类型的数据存储系统。例如，根据一种通用实施例，数据存储系统可以包括可以是磁性、光学等的头，或者是在阅读本描述时对本领域技术人员来说很显然的任何其它类型的头。该系统另外还可以包括用于在所述头上传递例如磁性、光学等的介质的驱动机构。该数据存储系统还可以进一步包括电耦合到该头的控制器。
根据在此描述和/或暗示的任何一种实施例，数据存储系统还可以包括逻辑模块。在一种方法中，该逻辑模块可以在控制器和/或其它硬件中编码，作为软件或固件存储在存储器当中并使得控制器和/或其它硬件可以获得，等等，及其组合。而且，该逻辑模块可以用于执行在此所述的任何过程步骤。
常规的数据存储系统包括预先定义的停止写入阈值，并且对于任意给定的写入周期，该系统可能是不准确的。依赖于不同的情况，在低PES期间停止写入阈值会由于只允许写入而受到过度约束，由此最小化带的容量；或者在高PES样本期间由于允许写入而受到过度许可，由此使介质上的相邻轨道被重写。
通过提供能够调整停止写入阈值以适应变化的写条件的停止写入系统，本发明的实施例克服了以上提到的缺陷。优选地，这种系统和/或方法能够统计性地计算PES标准偏差（或者PES样本的其它衍生物）并且相应地对停止写入阈值进行改变，如以下进一步具体解释的。而且，每个系统和/或方法都可以确保适当的停止写入阈值适应有利的条件，使得被写入的数据稍后可以回读。
现在参考图5，绘出了根据一种实施例的方法500。作为一种选项，所给出的方法500可以联系来自在此列出的任何其它实施例，诸如参考其它附图所描述的那些实施例，的特征实现。但是，当然，这种方法500和在此给出的其它方法可以用在各种应用当中和/或用在可能有或可能没有在这里列出的说明性实施例中具体描述的置换当中。另外，这里给出的方法500可以用在任何期望的环境中。
参考图5，绘出了根据一种说明性实施例的、用于成功地把数据记录到介质上的简化过程的方法500。方法500包括基于当前的PES样本——包括从其导出的值——周期性地确定停止写入阈值。在一种优选方法中，停止写入阈值是利用PES样本的标准偏差确定的。见操作502，这个操作在下面更具体地解释。应当指出，所述周期可以对应于预先确定的定期间隔；不定期间隔；例如作为数据率、带速度等的函数动态计算出的周期；等等。
继续参考图5，方法500还包括确定当前的PES样本是否超过停止写入阈值。见操作504。
在操作506中，在当前的PES样本超过停止写入阈值时，禁止写入。
方法500另外还包括在当前的PES样本没有超过停止写入阈值时启用写入。见操作508。
根据一种方法，方法500可以在进行上述操作的同时结合逻辑。在一种方法中，该逻辑可以在控制器和/或其它硬件中编码，作为软件或固件存储在存储器中并使得控制器和/或其它硬件可以获得等等，及其组合。
在一种优选方法中，方法500可以小于大约1秒的间隔执行，优选地是小于大约0.01秒，更优选地是小于大约1毫秒，但是，基于期望的实施例，这个间隔可以更短或者更长。根据决不是要限制本发明范围的一种说明性实施例，以上提到的逻辑可以以大约50μs的定期或不定期间隔执行。
现在参考图6，绘出了根据一种说明性实施例的方法600。作为一个选项，所给出的方法600可以联系来自在此列出的任何其它实施例，诸如参考其它附图所描述的那些实施例，的特征实现。但是，当然，这种方法600和在此给出的其它方法可以用在各种应用当中和/或用在可能有或可能没有在这里列出的说明性实施例中具体描述的置换当中。另外，这里给出的方法600可以用在任何期望的环境中。
在一种优选方法中，方法600可以在轨道被写的时候以定期或不定期的间隔执行。
操作602包括测量当前的PES样本。在一种方法中，可以测量之前的PES样本，来找出对应的偏差。根据一种方法，PES可以通过结合本领域已知的任何方法，例如利用伺服等，来测量。
操作604包括更新第一值（例如，σraw），这个值可以基于PES样本、当前的PES样本，等。根据各种方法，σraw可以是包括前面的PES样本、当前PES样本等在内的PES样本的标准偏差。而且，σraw可以通过结合本领域中已知的任何公式来计算。
在一种优选的说明性实施例中，σraw可以利用等式1来计算，其中σk用作σraw。
σk 2=B×σk-1 2+(1-B)×xk 2 等式1
根据该优选实施例，σk 2代表当前PES样本的方差，σk-1 2代表前一个PES样本的方差，而xk代表当前的PES样本。通过结合前面的PES样本的方差，累积分布可能是准确的，由此也优选地导致准确的停止写入阈值，而不用存储全部之前的PES样本值。
在一种方法中，如果是第一次结合等式1，那么σk-1 2（前一个PES样本的方差）的值可以实现来自前一个PES样本的所存储数据、用户选择的任意值等。不希望受任何理论的限定，相信为了第一次使用等式1而实现的σk-1 2值不会显著影响所计算并且在写入过程中用于设置SW阈值的σraw值。
依赖于该实施例，B的值可以确定前一个PES样本与当前PES样本相比较而言对计算σraw的值有多大影响。不希望受任何理论的限定，相信大约0.99到大约0.999之间的B值对于大多数实施例会导致最佳的效果，但也可以是任何值。
σraw可以通过取σk 2的平方根来计算。
继续参考图6，操作606包括确定第一值（例如，σraw）是否超过预先确定的阈值（例如，σmax）。
根据各种方法，预定阈值（例如，σmax）可以利用本领域已知的任何方法来计算；但是，提供了一个决不是要限制本发明的说明性例子。
在以下例子当中，假定数据存储系统包括把数据写到磁带头的磁带上的平铺(shingled)数据轨道，如图7中所示。
现在参考图7，平铺轨道宽度w1定义了第一被写边缘702与第二被写边缘704之间的第一被写轨道的宽度。根据一种方法，第二被写边缘704可以是重叠部分第一被写轨道的第二被写轨道的第一被写边缘。
而且，读取器宽度w2定义了读取器的外边缘706之间的距离，而平铺读取器防护栏w3A和w3B分别定义了读取器外边缘706与写边缘702和704之间的距离。根据各种方法，依赖于读取器的位置，平铺读取器防护栏w3A和w3B的值可以相同或者不同。对于给定的磁带头，由于各种因素（例如，温度、湿度、机械问题、读取器的运动，等等），读取器关于给定被写轨道的相对位置可能随时间而变。
根据一个说明性例子，平铺轨道宽度w1可以是4.75μm（微米），该例子决不是要限制本发明的范围。此外，读取器宽度w2可以是2.3μm，而平铺读取器防护栏w3A和w3B都可以是1.23μm（例如，读取器在第一和第二被写边缘之间在与其垂直的方向上的中心处）。
在有些方法当中，如果太多的读取器位于相邻的被写轨道而不是感兴趣的轨道之上，则读取器可能不能够读出写到感兴趣的轨道上的数据。优选地是平铺读取器防护栏确保读取器宽度的100%都在给定的感兴趣平铺轨道的第一和第二被写边缘之内。但是，在一种方法当中，当读取器宽度的大约10%在给定的感兴趣被写轨道的第一和/或第二被写边缘的平面之外时，读取器可能能够成功地读出存储在给定的感兴趣被写轨道中的数据。因此，平铺读取器防护栏可以包括读取器宽度的10%，如等式2中所示；但是，依赖于期望的实施例，可以更多或更少。
平铺读取器防护栏=1.23μm+0.10(2.3μm) 等式2
因而，继续参考所给出的说明性例子，平铺读取器防护栏可以每个都是1.46μm。
依赖于给定磁带头的维度和/或条件，阈值偏差值（例如，σmax）可以根据磁带驱动器的设计来计算。在一种优选方法中，该阈值偏差值可以结合适当的停止写入来过滤数据，使得所写入的数据可以稍后成功地回读（在以下更具体地解释）。该阈值偏差值可以变化，从而优选地适应任何可能的PES分布。因此，当分析给定数据存储系统的给定数据集时，数据可以作为一种分布（例如，正态分布）来评估。根据各种方法，偏差值σ可以结合，但不限于，因子“M”，“M”可以具有1、2、3、4、5等值或者在阅读本描述时对本领域技术人员来说很显然的任何其它值。在一个说明性例子中，因子M可以具有值3，使得，对于给定数据集的PES的分布，偏差值可以表示为3σ（3σtotal）。在一种方法当中，对应的偏差值可以在以上所计算出的平铺读取器防护栏值之内，如等式3中所示。
3σtotal=1.46μm 等式3
一旦该等式被简化而且两侧都除以3，则结果σtotal值（例如，标准偏差）是0.49μm。
但是，值σtotal包括磁带头的被写边缘（σw）和读取器边缘（σr）二者的偏差的组合。等式4示出了σtotal与组合形成σtotal的两个信号的偏差值（σw与σr）之间的关系。
σtotal=(σw 2+σr 2)1/2 等式4
但是，因为在有些实施例中带路径和/或磁带头的激励器可能不能够区分何时头在读和何时头在写之间的差别，所以σw可以被认为是与σr相同的值。因此，等式4允许在任何时候计算被写边缘的最大偏差或者读取器边缘的偏差。在一种方法中，σw值可以通过简化等式4来计算，如等式5所示。
0.49μm=(σw 2+σr 2)1/2 等式5
一旦简化之后，等式5就导致σw有0.35μm的值。因此，根据所给出的说明性例子，0.35μm的偏差可以结合到包括在此所述和/或暗示的任何实施例在内的各种实施例中，作为阈值偏差值（例如，σmax）。
如以上所指出的，在操作606中，第一值（例如，σraw）与预先确定的阈值（例如，σmax）进行比较。继续参考图6，操作608包括，当该第一值超过预先确定的阈值（例如，σmax）时，基于该第一值（例如，σraw）确定停止写入阈值。
在一种方法当中，停止写入阈值可以通过选择与给定的σraw值预先关联的停止写入值来确定。在一种优选方法当中，该停止写入值可以在查找表（LUT）中列出，这个查找表具有为各个σraw值计算的停止写入值，如图8中所绘出的图，等等。在另一种方法当中，当测量当前的PES样本时，停止写入值可以实时地被计算，然后被实现。
参考图8，可以利用本领域中已知的方差公式为各个可能的σraw值计算停止写入值。这些σraw值（沿x轴）及其对应的停止写入值（沿y轴）可以存储在如图8所示的图中，供以后使用。如以上所讨论的，最大的期望的σraw值可以优选地是0.35μm，这对应于在图中所绘出的那个值。
继续参考图6，操作610包括确定当前的PES样本是否大于在操作608中所获得的停止写入阈值。在当前PES样本实际上大于该停止写入阈值的情况下，方法600的操作612禁止写入。
在一种优选方法中，如果在一个间隔内写入被启用或禁止，那么写入只是对当前的间隔被启用或被禁止。优选的是，在每个新间隔开始的时候，可以运行逻辑模块来确定对于那个给定的间隔应当启用还是禁止写入。在另一种方法中，如果在一个间隔中写入被启用或被禁止，它可以对至少一个、至少两个、多个等间隔保持被启用或被禁止，与逻辑模块无关。
继续参考图6，操作614包括不更新截断值（例如，σtruncated）。根据一种优选方法，该截断值在写入被禁止的时候不被更新。以下提供关于σtruncated的更多信息，包括当σtruncated被更新时的操作。
回过头来参考操作606，如果确定第一值（例如，σraw）未能超过预先确定的阈值（例如，σmax），则确定当前的PES样本是否大于第二值（例如，四乘以σraw）。见操作616。
根据各种方法，这第二值可以通过结合任何公式来计算，优选地是包括σraw的公式。在一种优选方法中，尽管σraw值没有超过σmax的值，这第二值也可以充当停止写入阈值。因此，不是没有停止写入阈值，而是写操作可以受到保护，免受当前PES样本中的任何突然波动的影响，这种突然的波动随后有可能造成回读错误。第二值本身可以是提供以上提到的结果的任何值。根据一个说明性例子，计算第二值可以包括，但不限于，N×σraw，其中N表示一个预先确定的值，诸如2、3、4、5等。
继续参考图6，如果确定当前的PES样本大于第二值（例如，四乘以σraw），则方法600前进到以上讨论的操作612和614。
但是，如果确定当前的PES样本不大于第二值（例如，四乘以σraw），则方法600前进到启用写入的操作618。
类似地，回过头来参考操作610，如果确定当前的PES样本不大于停止写入阈值，则方法600前进到操作618，由此如上所述启用写入。
继续参考图6，一旦在操作618中启用了写入，方法600就前进到更新截断值（例如，σtruncated）并且验证该截断值小于σmax。见操作620。
根据一种优选方法，一种方法可以包括通过在启用写入的时候结合当前的PES样本来更新截断值（例如，σtruncated）。在一种方法中，截断值可以是PES样本的标准偏差或方差。
在有些方法中，截断值可以与预先确定的阈值（例如，σmax）进行比较。如果该截断值维持等于或者低于该预先确定的阈值的值，则可以预期当回读轨道上所写的数据时不会发生错误。
根据一种方法，如果σraw大于σmax，则可以结合截断正态分布（例如，σtruncated）的方法来确定截断值，使得正确数量的样本可以被消除，但写到带上的PES值具有σmax的相同标准分布。因而，可以写到带上的数据的σraw将优选地小于值σmax。这可以通过从公式、查找表、预先确定的值、图表等获得正确的截断值来实现。例如，可以使用图8中的SW阈值线。以上特征是在有些实施例中实现的重要特征，因为它保证了数据将写到带上，而没有比σmax更大的σ，不管实际的σ真正有多高。尽管在有些实施例中这种设计可能由于增加停止写入频率而牺牲了容量，但是确保在读的过程中不发生错误将是优选的。
例如，如果用于实际写到前面提到的轨道的数据的σtruncated值保持小于σmax，那么当回读该轨道上的相同部分时不应当有错误。但是，如果用于正写到前面提到的轨道的数据的σtruncated值上升到高于σmax值，那么当随后读取写到该轨道的同一片段的数据时预期可能会发生错误。根据一种方法，这种错误可能是由于没有将足够的预期数据成功地写到该轨道而导致的；如由高偏差所暗示的那样。因此，可能期望在σtruncated不小于σmax的情况下执行某些附加的评估。
现在参考图9，该图显示了实现一种说明性实施例的结果，该实施例决不是要限制本发明。图9的图绘出了对给定的数据集结合与方法600中所述的类似和/或相同的方法的结果。如所示出的，在以预先确定的间隔评估PES的时候，σraw和停止写入阈值（SW阈值）值改变。而且，对于这个说明性例子，σtruncated值保持等于或者低于0.35μm的σmax值，由此确保所写的数据将能够被成功地回读。
根据各种方法，数据存储系统的几何结构（例如，轨道宽度、读取器宽度等）都可能对各种实施例的确定在写过程中可允许的分布起作用。
所属技术领域的技术人员知道，本发明可以实现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：可以是完全的硬件、也可以是完全的软件（包括固件、驻留软件、微代码等），还可以是硬件和软件结合的形式，本文一般称为“逻辑模块”、“电路”、“模块”或“系统”。此外，在一些实施例中，本发明还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。
可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者非临时性计算机可读存储介质。非临时性计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。非临时性计算机可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、蓝光盘只读存储器(BD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，非临时性计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序或应用的有形介质，该程序或应用可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是非临时性计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序，诸如具有一根或多跟导线的电连接、光纤等。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明各方面操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如”C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机（例如利用因特网服务提供商（ISP）来通过因特网连接）。
在此参照本发明实施例的方法、装置（系统）和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本发明。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，这些计算机程序指令通过计算机或其它可编程数据处理装置执行，产生了实现流程图和/或框图中的方框中规定的功能/操作的装置。
也可以把这些计算机程序指令存储在能使得计算机或其它可编程数据处理装置以特定方式工作的计算机可读介质中，这样，存储在计算机可读介质中的指令就产生出一个包括实现流程图和/或框图中的方框中规定的功能/操作的指令的制造品（manufacture article）。
也可以把计算机程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机或其它可编程装置上执行的指令能够提供实现流程图和/或框图中的方框中规定的功能/操作的过程。
清楚的是前述方法的各种特征可以以任何方式组合，从而根据以上提供的说明产生多种组合。
对本领域技术人员来说很清楚，本发明的方法可以合适地体现在包括逻辑模块的逻辑装置中，该逻辑模块执行在此给出的方法的各个步骤，而且这种逻辑模块可以包括硬件组件或固件组件。
对本领域技术人员来说同样很清楚，各种方法中的逻辑布置可以合适地体现在包括逻辑模块的逻辑装置中，该逻辑模块执行方法的各个步骤，而且这种逻辑模块可以包括例如在像可编程逻辑阵列中的逻辑门的组件。这种逻辑布置还可以进一步体现在启用利用例如虚拟硬件描述符语言在这种阵列中临时性或永久性地建立逻辑结构的装置或组件，其中所述虚拟硬件描述符语言是利用固定或可传输载体介质存储的。
还将认识到，以上所述的方法还可以合适地完全或部分地在运行在一个或多个处理器（未示出）上的软件中执行，而且软件可以作为在任何合适数据载体（也未示出），例如计算机磁或光盘，上携带的计算机程序元素来提供。同样，用于数据传输的通道可以包括全部描述的存储介质及信号携带介质，例如有线或无线信号介质。
本发明的实施例可以合适地体现为供计算机系统使用的计算机程序产品。这种实现可以包括一系列计算机可读指令，所述指令可以固定在有形介质上，例如像磁盘、CD-ROM、ROM或硬盘的计算机可读介质上，或者可以经调制解调器或其它接口设备经有形介质，包括但不限于光学或模拟通信线路，或者利用无线技术，包括但不限于微波、红外线或其它传输技术，无形地发送到计算机系统。这一系列计算机可读指令体现了此前所述的全部或部分功能性。
本领域技术人员将认识到，这种计算机可读指令可以用多种编程语言来写，供许多计算机体系结构或操作系统使用。另外，这种指令还可以利用现有的或者将来的任何存储器技术存储，包括但不限于半导体、磁、或光，或者利用现有的或者将来的任何通信技术发送，包括但不限于光、红外线或微波。预期这种计算机程序产品可以作为具有附带印刷或电子文档的可移动介质分发，例如紧缩套装软件，由计算机系统预先加载到例如系统ROM或固定磁盘上，或者经网络，例如互联网或万维网，从服务器或电子公告板分发。
例如输入/输出或I/O设备（包括但不限于键盘、显示器、定点设备等）的通信组件可以直接地或者通过中间I/O控制器耦合到该系统。
例如总线、接口、网络适配器等的通信组件也可以耦合到系统，使数据处理系统，例如主机，能够通过中间的专用或公共网络变得耦合到其它数据处理系统或者远端打印机或存储设备。调制解调器、电缆调制解调器和以太网卡仅仅是当前可以获得的网络适配器的几种类型。
还将认识到，本发明的实施例可以按代表消费者部署成按需提供服务的服务形式提供。
尽管以上已经描述了各种实施例，但是应当理解，上述说明仅仅是作为例子给出的，而不是限制。因此，本发明实施例的广度和范围不应当受到上述任何一种示例性实施例的限制，而是应当只能根据以下权利要求及其等价物来定义。

Claims (19)

1.一种数据存储系统，包括：
头；
用于经所述头传递介质的驱动机构；
电耦合到所述头的控制器；
用于根据当前位置误差信号样本周期性地确定停止写入阈值的逻辑模块；
用于确定所述当前位置误差信号样本是否超过所述停止写入阈值的逻辑模块；
用于在所述当前位置误差信号样本超过所述停止写入阈值时禁止写入的逻辑模块；及
用于在所述当前位置误差信号样本没有超过所述停止写入阈值时启用写入的逻辑模块。
2.如权利要求1所述的系统，其中用于周期性地确定停止写入阈值的逻辑模块包括：
用于根据位置误差信号样本更新第一值的逻辑模块；
用于确定所述第一值是否超过预定阈值的逻辑模块；及
用于在所述第一值超过所述预定阈值时基于所述第一值确定停止写入阈值的逻辑模块。
3.如权利要求2所述的系统，其中所述第一值是位置误差信号样本的标准偏差或方差。
4.如权利要求2所述的系统，还包括：
用于在所述第一值不超过预定阈值时比较所述当前位置误差信号与利用所述第一值计算出的第二值的逻辑模块；
用于在所述当前位置误差信号样本超过所述第二值时禁止写入的逻辑模块；及
用于在所述当前位置误差信号样本不超过所述第二值时启用写入的逻辑模块。
5.如权利要求2所述的系统，还包括：
用于在写入被启用时利用当前位置误差信号值更新截断值的逻辑模块，其中所述截断值在写入被禁止时不被更新；及
用于比较所述截断值与所述预定阈值的逻辑模块。
6.如权利要求2所述的系统，其中停止写入阈值是通过选择与所述第一值预先关联的停止写入值而确定的。
7.如权利要求1所述的系统，其中所述逻辑模块是以小于1毫秒的间隔执行的。
8.如权利要求1所述的系统，其中所述头是磁头。
9.一种数据存储方法，包括：
根据当前位置误差信号样本周期性地确定停止写入阈值；
确定所述当前位置误差信号样本是否超过所述停止写入阈值；
在所述当前位置误差信号样本超过所述停止写入阈值时禁止写入；及
在所述当前位置误差信号样本没有超过所述停止写入阈值时启用写入。
10.如权利要求9所述的方法，其中确定停止写入阈值包括：
基于所述当前位置误差信号样本更新第一值；
确定所述第一值是否超过预定阈值；及
在所述第一值超过所述预定阈值时基于所述第一值确定所述停止写入阈值。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述第一值是位置误差信号样本的标准偏差或方差。
12.如权利要求10所述的方法，还包括：
在所述第一值不超过所述预定阈值时比较所述当前位置误差信号与利用所述第一值计算出的第二值；
在所述当前位置误差信号样本超过所述第二值时禁止写入；及
在所述当前位置误差信号样本不超过所述第二值时启用写入。
13.如权利要求10所述的方法，还包括：
在写入被启用时利用所述当前位置误差信号值更新截断值，其中所述截断值在写入被禁止时不被更新；及
比较所述截断值与所述预定阈值。
14.如权利要求10所述的方法，其中所述停止写入阈值是通过选择与所述第一值预先关联的停止写入值而确定的。
15.如权利要求9所述的方法，其中所述方法是以小于1毫秒的间隔执行的。
16.一种数据存储系统，包括：
头；
用于经所述头传递介质的驱动机构；
电耦合到所述头的控制器；
用于根据当前位置误差信号样本更新第一值的逻辑模块；
用于确定所述第一值是否超过预定阈值的逻辑模块；
用于在所述第一值超过所述预定阈值时基于所述第一值确定停止写入阈值的逻辑模块；
用于确定所述当前位置误差信号样本是否超过所述停止写入阈值的逻辑模块；
在所述当前位置误差信号样本超过所述停止写入阈值时禁止写入的逻辑模块；及
用于在所述当前位置误差信号样本没有超过所述停止写入阈值时启用写入的逻辑模块。
17.如权利要求16所述的系统，还包括：
用于在所述第一值不超过所述预定阈值时比较所述当前位置误差信号与利用所述第一值计算出的第二值的逻辑模块；
用于在所述当前位置误差信号样本超过所述第二值时禁止写入的逻辑模块；及
用于在所述当前位置误差信号样本不超过所述第二值时启用写入的逻辑模块。
18.如权利要求16所述的系统，还包括：
用于在写入被启用时利用所述当前位置误差信号值更新截断值的逻辑模块，其中所述截断值在写入被禁止时不被更新；及
用于比较所述截断值与所述预定阈值的逻辑模块。
19.如权利要求16所述的系统，其中所述头是磁头。
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