CN106024022A - 用于确定磁记录带的估算的位置信息的方法、设备和系统 - Google Patents

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Abstract

在一个实施例中，一种方法包括从磁介质上的编码获得实际的位置信息，采用介质厚度值计算磁介质的估算的位置信息，比较估算的位置信息和从编码获得的位置信息，确定估算的位置信息和获得的位置信息之间的误差是否在规定的范围内，响应于误差在规定的范围内的确定，将介质厚度值存储到存储器，并且响应于误差在规定范围外的确定，改变介质厚度值。在另一个实施例中，一种设备包括控制器和与控制器集成和/或由控制器可执行的逻辑装置，逻辑装置配置为导致控制器执行前述的方法。

Description

用于确定磁记录带的估算的位置信息的方法、设备和系统
技术领域
本发明涉及数据存储系统，而且更具体的，本发明涉及确定磁记录带上的信息的估算的位置。
背景技术
在磁存储系统中，磁变换器从磁记录介质读取数据并在其上写入数据。通过将磁记录变换器移动到介质之上的要存储数据的位置，而将数据写在磁记录介质上。磁记录变换器然后产生磁场，该磁场将数据编码在磁介质中。通过类似地定位磁读取变换器，然后感应磁介质的磁场，而从介质读取数据。读取和写入操作可独立地随介质同步的运动，以保证数据可从介质上的所希望位置读取且写入到介质上的所希望位置。
数据存储行业中重要和连续的目标是提高介质上存储数据的密度。对于磁带存储系统(tape storage system)，该目标已经导致记录带上轨道(track)和线位密度的增加，以及了磁带介质厚度的减小。然而，小足印(footprint)、高性能磁带驱动器系统的开发造成用于这样系统中的磁带头组件设计上的各种问题。
在磁带驱动器系统中，驱动器以高速度在磁带头的表面之上移动磁带。通常，磁带头设计为使磁头和磁带之间的间隔最小化。磁头和磁带之间的间隔是至关重要的，因此这些系统中的目标是使作为磁记录通量之源的变换器的记录间隙与磁带近距离接触，以实现写入精准变换(writing sharptransition)，并且使读取元件与磁带近距离接触，以提供从磁带到读取元件的有效磁场耦合。
发明内容
在一个实施例中，一种方法包括：从磁介质上的编码获得实际的位置信息，采用介质厚度值计算该磁介质的估算的位置信息，比较该估算的位置信息和从编码获得的该位置信息，确定该估算的位置信息和该获得的位置信息之间的误差是否在规定的范围内，响应于该误差在规定的范围内的确定，将该介质厚度值存储到存储器，并且响应于该误差在规定的范围外的确定，改变该介质厚度值。
在另一个实施例中，一种设备包括：控制器和与该控制器集成的和/或由该控制器可执行的逻辑装置，该逻辑装置配置为导致该控制器执行前述的方法。
在再一个实施例中，一种用于估算介质厚度的计算机系统包括：具有在其中实施的程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令可由控制器执行以导致控制器执行一种方法，该方法包括：通过控制器从磁介质上的编码获得位置信息，通过控制器导致磁介质缠绕的盘(reel)旋转一定的转数，通过控制器根据位置信息、转数和磁介质在盘上的封装半径计算磁介质的估算的厚度，以及通过控制器导致估算的厚度被存储。
这些实施例中的任何一个可在诸如磁带驱动器系统的磁数据存储系统中实施，磁带驱动器系统可包括磁头、用于在磁头之上传递磁介质(例如记录带)的驱动机构和电连接到磁头的控制器。
本发明的其它方面和实施例通过下文结合附图说明了本发明的构思的具体描述而变得明显易懂。
附图说明
图1A是根据一个实施例的简化磁带驱动器系统的示意图。
图1B是根据一个实施例的磁带盒的示意图。
图2示出了根据一个实施例的平面重叠、双向、两模块磁带头的侧视图。
图2A是沿着图2的线2A剖取的磁带支承表面图。
图2B是从图图2A的圆圈2B剖取的详图。
图2C是一对模块的局部磁带支承表面的详图。
图3是具有读-写-读配置的磁头的部分磁带支承表面图。
图4是具有读-写-读配置的磁头的部分磁带支承表面图。
图5是根据一个实施例的具有三模块的磁带头的侧视图，这些模块沿大致平行的平面设置。
图6是具有切线(有角)配置的三模块的磁带头的侧视图。
图7是具有外包装配置(overwrap)的三模块的磁带头的侧视图。
图8是根据一个实施例的方法的流程图。
图9是根据一个实施例的方法的流程图。
具体实施方式
为了说明本发明普遍原理的目的而进行下文描述，而不意味着限制本文要求的本发明构思。此外，本文描述的详细特征可以以各种可能的结合和置换方式中的每一个与描述的其它特征相结合。
除非本文另有特别限定，赋予所有术语可能的最宽泛解释，包括由说明书暗示的意思以及本领域技术人员理解的含义和/或字典、协议等中定义的意思。
还必须注意，如说明书和所附权利要求书中所用，单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数的意义，除非另有规定。
下面的描述公开了磁存储系统及其操作和/或构成部件的几个优选实施例。
本文描述的各种实施例可用于精确地估算诸如磁带驱动器系统的磁存储系统中磁记录带的位置信息。估算磁带驱动器的估算精确位置信息例如可基于磁带介质在盘上的半径，该半径取决于磁带的厚度，并且随着时间推移盘的缠绕而变化。
在一个概括性实施例中，一种方法包括：从磁介质上的编码获得实际的位置信息，采用介质厚度值计算磁介质的估算的位置信息，比较估算的位置信息和从编码获得的位置信息，确定估算的位置信息和获得的位置信息之间的误差是否在规定的范围内，响应于误差在规定范围内的确定，将介质厚度值存储到存储器，并且响应于误差在规定范围外的确定，改变介质厚度值。
在另一个概括性实施例中，一种设备包括：控制器和与控制器集成和/或由控制器可执行的逻辑装置，逻辑装置配置为导致控制器执行前述的方法。
在另一个概括性实施例中，一种用于估算介质厚度的计算机程序产品包括：具有在其中实施的程序指令的计算机可读存储介质，程序指令可由控制器执行以导致控制器执行一种方法，该方法包括通过控制器从磁介质上的编码获得位置信息，通过控制器导致磁介质缠绕的卷旋转一定的转数，通过控制器根据位置信息估算、转数和磁介质在盘上的封装半径计算磁介质的估算的厚度，以及通过控制器导致估算的厚度被存储。
图1A示出了基于磁带的数据存储系统的简化的磁带驱动器100，其可用在本发明的环境中。尽管图1A示出了磁带驱动器的一个具体实施方式，但是应注意，这里描述的实施例可实施在任何类型的磁带驱动器系统的环境中。
如图所示，磁带提供盒120和收带盘121提供为支撑磁带122。一个或多个盘可形成可移除盒的一部分，并且不必是系统100的一部分。诸如图1A所示的磁带驱动器还可包括(一个或多个)驱动电动机以驱动磁带提供盒120和收带盘121，以在任何类型的磁带头126之上移动磁带122。这样的磁头可包括读取器阵列、写入器阵列或二者都包括。
导轨125引导磁带122通过磁带头126。这样的磁带头126进而通过电缆130连接到控制器128。控制器128可为或包括用于控制驱动器100的任何子系统的处理器和/或任何逻辑装置。例如，控制器128通常地控制诸如伺服跟踪(servo following)、数据写入、数据读取等磁头功能。控制器128可包括至少一个伺服通道和至少一个数据通道，其每一个包括数据流动处理逻辑装置，该据流动处理逻辑装置配置为处理和/或存储要写入到磁带122和/或从其读取的信息。控制器128可在本领域已知的逻辑装置以及本文公开的任何的逻辑装置下操作，并且因此可看作用于本文中的各种实施例中包括的磁带驱动器描述的处理器。控制器128可连接到任何已知类型的存储器136，存储器136可存储由控制器128可执行的指令。此外，控制器128可配置为和/或可编程为执行或控制这里给出的某些或所有方法。因此，控制器128可看作配置为通过编程在一个或多个芯片、模块和/或组块中的逻辑装置；适合于一个或多个处理器的软件、固件和/或其它指令等及其组合而执行各种操作。
电缆130可包括读/写电路，以将要写入磁带122上的数据传输到磁头126，并且接收由磁头126从磁带122读取的数据。执行机构132控制磁头126相对于磁带122的位置。
也可提供接口134，用于磁带驱动器100和主机(内部或外部)之间的通讯以发送或接收数据、控制磁带驱动器100的操作、并将磁带驱动器100的状态通讯至主机，所有这些都是本领域的技术人员可理解的。
图1B示出了根据一个实施例的示范性磁带盒150。这样的磁带盒150可与如图1A所示的系统一起使用。如图所示，磁带盒150包括壳体152、在壳体152中的磁带122、以及连接到壳体152的非易失性存储器156。在某些方式中，非易失性存储器156可嵌入在壳体152内，如图1B所示。在某些方式中，非易失性存储器156可贴附到壳体152之内或之外，而不改变壳体152。例如，非易失性存储器可嵌入在在不干胶标签154中。在一个优选实施例中，非易失性存储器156可为闪存装置、ROM装置等，其嵌入在或者连接到磁带盒150之内或之外。非易失性存储器可由磁带驱动器和磁带操作软件(驱动器软件)和/或其它装置存取。
作为示例，图2示出了可实施在本发明的环境中的平面重叠、双向、两模块磁带头200的侧视图。如图所示，磁头包括一对底座202，其每一个配备有模块204，且相对于彼此以很小的角度α固定。底座可为粘附连接在一起的“U型梁”。每个模块204包括基板204A和具有薄膜部分的罩204B，通常称为“间隙”，其中形成读取器读和/或写入器206。在使用中，磁带208以所示的方式沿着介质(磁带)支承表面209在模块204之上移动，以采用读取器和写入器在磁带208上读取和写入数据。磁带208在边缘处进出平面介质支撑表面209的包角θ通常为约0.1度和约3度之间。
基板204A通常地由耐磨材料构成，例如陶瓷。罩204B由与基板204A相同或类似的陶瓷制造。
读取器和写入器可以以背负式(piggyback)或融合式(merged)配置方式设置。示例性的背负式配置包括(磁感应)写入器变换器在(磁屏蔽)读取器变换器(例如磁阻读取器等)的顶部上(或之下)，其中写入器的磁极和读取器的屏蔽体通常分隔开。示例性的的融合式配置结构包括读取器屏蔽体与一个写入器磁极位于同一物理层(因此称为“融合”)。读取器和写入器也可设置成交错的配置。可替代的，通道的每个阵列可仅为读取器或写入器。这些阵列的任何一个可包含一个或多个伺服轨道读取器用于读取介质上的伺服数据。
图2A示出了沿图2的线2A剖取的模块204之一的磁带支承表面209。代表性的通常磁带208以虚线示出。模块204优选足够长，以能够能在磁头在数据带之间步进时支撑磁带。
在该示例中，磁带208包括4至22个数据带，例如，在半英寸宽的磁带208上的16个数据带和17个伺服轨道210，如图2A所示。数据带限定在伺服轨道210之间。每个数据带可包括大量的数据轨道，例如1024个数据轨道(未示出)。在读/写操作期间，读取器和/或写入器206设置到数据带之一内的具体轨道位置。外部读取器(有时称为伺服读取器)读取伺服轨道210。伺服信号进而用于保持读取器和/或写入器206在读/写操作期间与特定的轨道组对齐。
图2B示出了在图2A的圆圈2B中的多个读取器和/或写入器206，其形成模块204上的间隙218中。如图所示，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，尽管元件的数量可变化。示例性的实施例包括每个阵列中的8、16、32、40和64个活动的读取器和/或写入器206，而可替代的交错设计具有奇数个读取器或写入器，例如17、25、33等。示例性的实施例包括在每个阵列中的32个读取器和/或每个阵列中的32个写入器，在每个阵列中变换器元件的实际数量可能较大，例如，33、34等。这允许磁带更加缓慢的行进，因此降低了速度引起的跟踪和机械难度和/或执行较少的“匝(wraps)”来填充或读取磁带。尽管读取器和写入器可设置成背负配置，如图2B所示，但是读取器216和写入器214也可设置成交错配置。可替代的，读取器和/或写入器206的每个阵列可仅为读取器或写入器，并且该阵列可包含一个或多个伺服读取器212。如一起考虑图2和2A-B可注意到，每个模块204可包括一组互补的读取器和/或写入器206，用于诸如双向读取和写入、同时读写能力、向后兼容等情况。
图2C示出了根据一个实施例的磁带头200的互补模块的部分磁带支承表面图。在该实施例中，每个模块具有背负配置的多个读/写(R/W)对，形成在公共基板204A和可选的电绝缘层236上。例如写变换器214的写入器和例如读变换器216的读取器对齐，其平行于磁带介质在其上行进的所希望的方向，以形成例如R/W对222的R/W对。应注意，磁带行进的所希望方向本文有时称为磁带行进的方向，并且这样的术语可互换使用。这样的磁带行进方向可从系统的设计推断，例如通过检查导轨；观察磁带相对于基准点的行进的实际方向；等等。此外，在双向读取和/或写入可操作的系统中，磁带在两个方向上行进的方向通常地是平行的，并且因此两个方向可看作彼此等同。
可出现多个R/W对222，例如8、16、32个对等。如图所示的R/W对222在大体垂直于磁带行进方向的方向线性对齐。然而，该些对也可对角对齐等。伺服读取器212设置在R/W对的阵列之外，其功能是已知的。
通常，磁带介质在向前或向后的任意一个方向上运动，如箭头220所示。磁带介质和磁头组件200以本领域已知的方式中的转换关系运行。背负式MR磁头组件200包括两个大致相同结构的薄膜模块224和226。
模块224和226以其罩204B(部分地示出)之间存在的间隔结合在一起，以形成单一的物理单元，通过在平行于磁带行进方向的方向上激活在前模块(leading module)的写入器以及与在前模块的写入器对齐的在后模块(trailing module)的读取器而提供同时读写能力。在构成背负式磁头200的模块224、226时，各层形成在例如为AlTiC的导电基板204A(部分示出)之上产生的间隙218中，R/W对222的顺序通常如下：绝缘层236、通常为铁合金例如NiFe(–)、CZT或Al-Fe-Si(铁硅铝合金)的第一屏蔽体232、用于在磁介质上感应数据轨道的传感器234、通常地为镍铁合金(例如～80/20at％的NiFe，也称为坡莫合金)的第二屏蔽体238、第一和第二写入器磁极尖端(pole tip)228、230和线圈(未示出)。传感器可为任何已知类型的，包括基于MR、GMR、AMR、隧道磁阻效应(TMR)等的那些。
第一和第二写入器磁极228、230可由高磁矩材料制造，例如～45/55的NiFe。应注意，这些材料仅以示例提供，并且可采用其它材料。可存在其它层，例如在屏蔽体和/或磁极尖端与围绕传感器的绝缘层之间的绝缘。绝缘的示例性材料包括氧化铝和其它氧化物、绝缘的聚合物等。
根据一个实施例的磁带头126的配置包括多个模块，优选三个或更多。在写-读-写(W-R-W)头中，用于写入的外部模块侧面包围(flank)用于读取的一个或多个内部模块。参见图3，示出了W-R-W配置，外部模块252、256的每一个包括写入器260的一个或多个阵列。图3的内部模块254包括类似配置的读取器258的一个或多个阵列。多模块头的变化包括R-W-R头(图4)、R-R-W头、W-W-R头等。在其它变化中，一个或多个模块可具有变换器的读/写对。而且，可存在多于三个的模块。在进一步的方式中，两个外部模块可侧面包围两个或多个内部模块，例如W-R-R-W、R-W-W-R设置等中。为了简单起见，头在本文中主要采用W-R-W来示例本发明的实施例。得知本文教导的本领域技术人员应理解本发明的排列如何应用于W-R-W配置之外的配置。
图5示出了根据本发明一个实施例的磁头126，其包括第一、第二和第三模块302、304、306，其每一个分别具有带支承表面308、310、312，该些磁带支承表面可为平坦的、波状的(contoured)等。应注意，尽管术语“磁带支承表面”似乎表示面对磁带315的表面与磁带支承表面物理地接触，但是这不是必须的情况。相反，仅磁带的一部分可与磁带支承表面连续或断续地接触，磁带的其它部分骑在(riding)(或“悬浮(flying)”在)磁带支承表面之上的空气层上，有时称为“空气轴承(air bearing)”。第一模块302将称为“在前”模块，因为在所示的方向上移动的磁带的三模块设计中，它是磁带所遇到的第一模块。第三模块306将称为“在后”模块。在后模块在中间模块之后，是在三模块设计中由磁带看到的最后一个模块。在前模块和在后模块302、306统称为外部模块。还应注意的是，外部模块302、306将交替地作为在前模块，取决于磁带315的行进方向。
在一个实施例中，第一、第二和第三模块302、304、306的磁带支承表面308、310、312设置在平行的平面(这意味着包括平行和接近平行的平面，例如，在如图6所示的介于平行和相切之间的平面)上，并且第二模块304的磁带支承表面310是在第一和第三模块302、306的磁带支承表面308、312之上。如下所述，这具有相对于第二模块304的磁带支承表面310产生所希望的磁带包角α2的效果。
在磁带支承表面308、310、312设置为沿着平行平面或接近平行但偏离平面的情况下，则直觉上磁带应脱离在前模块302的磁带支承表面308。然而，通过实验已经发现由在前模块302的切削边缘318产生的真空足以保持磁带粘附到在前模块302的磁带支承表面308。在前模块302的在后边缘320(磁带从在前模块302离开的端部)是限定在第二模块304的磁带支承表面310之上的包角α2的大致的基准点。磁带停留在磁带支承表面附近，直至接近在前模块302的在后边缘320。因此，读取和/或写入元件322可设置为靠近外部模块302、306的在后边缘。这些实施例特别适合于写-读-写应用。
这里描述的这个和其它实施例的益处是，因为外部模块302、306以距第二模块304的确定偏移来固定，所以当块302、304、306连接在一起或以其它方式固定在磁头中时，内包角α2是固定的。内包角α2大约为tan-1(δ/W)，其中δ是磁带支承表面308、310的平面之间的高度差，并且W是磁带支承表面308、310的相对端之间的宽度。示例性的内包角α2的范围为约0.3°至约1.1°，尽管根据设计要求可为任何角度。
有利地，模块304接收磁带(在前边缘)一侧上的内包角α2大于在后边缘上的内包角α3，因为磁带315骑在在后模块306上。该差值通常是有益的，因为较小的α3倾向于克服现有的陡峭退出的有效包封角。
应注意，外部模块302、306的磁带支承表面308、312设置为在在前模块302的在后边缘320实现负包角。这通常有益于帮助减小由于与在后边缘320接触引起的摩擦，假如对形成在磁带中的脱离磁头的撬棍区域(crowbarregion)的位置给予适当的考虑。该负包角还减小了对在前模块302上的元件的抖动(flutter)和摩擦损坏。此外，当在后模块306，磁带315悬浮在磁带支承表面312之上，从而当磁带在该方向上移动时，在元件上实际上没有磨损。特别是，磁带315夹带(entrain)空气，并且从而不是实质性地骑在第三模块306的磁带支承表面312上(某些接触可能发生)。这是可允许的，因为在后模块306空闲时，在前模块302在写入。
在任何给定的时间，写和读功能由不同的模块执行。在一个实施例中，第二模块304包括多个数据和可选的伺服读取器331而没有写入器。第一和第三模块302、306包括多个写入器322而没有数据读取器，除非外部模块302、306可包括可选的伺服读取器。伺服读取器可用于在读和/或写操作期间定位磁头。每个模块上的伺服读取器通常地设置为朝着读取器或写入器阵列的端部。
通过在基板和罩之间的间隙中仅有读取器或并排的写入器和伺服读取器，可实质上减小间隙长度。通常的磁头具有背负式读取器和写入器，其中写入器形成在每个读取器上。通常的间隙为20-35微米。然而，磁带上的不规则可能倾向于下垂进入(droop into)间隙且产生间隙侵蚀。因此，间隙越小越好。间隙越小，这里能显示与磨损相关的问题越少。
在某些实施例中，第二模块304具有罩，而第一和第三模块302、306没有罩。如果没有罩，优选给模块增加硬涂层。一个优选的涂层是金刚石类碳(DLC)。
在图5所示的实施例中，第一、第二和第三模块302、304、306的每一个具有罩332、334、336，这延伸了相关模块的磁带支承表面，因此有效地定位读/写元件远离磁带支承表面的边缘。第二模块304上的罩332可为通常地设在磁头上发现的陶瓷类型的罩。然而，在平行于各个模块上的磁带行进方向的方向上测量时，第一和第三模块302、306的罩334、336可短于第二模块304的罩332。这使得可以将模块更靠近地定位在一起。生产较短的罩334、336的一种方法是以附加量叠加第二模块304的标准陶瓷罩。另一种方法是在薄膜处理期间在元件上镀或沉积薄膜罩。例如，诸如铁硅铝磁合金或镍-铁合金(例如，45/55)的硬材料的薄膜罩可形成在模块上。
在外部模块302、306上具有减小厚度的陶瓷或薄膜罩334、336或在外部模块302、306上没有罩的情况下，写-读间隙间隔可减小到小于约1mm，例如约0.75mm，或小于常规使用的线性磁带打开(LTO)磁带头间隙的50％。模块302、304、306之间的打开间距可仍设定到约0.5至0.6mm，这在某些实施例中是理想的，用于稳定磁带在第二模块304上的运动。
根据磁带张力和硬度，可能希望外部模块的磁带支承表面相对于第二模块的磁带支承表面成一角度。图6示出了模块302、304、306为相切或接近相切(有角)配置的实施例。特别是，外部模块302、306的磁带支承表面以第二模块304的所希望的包角α2大致平行于磁带。换言之，外部模块302、306的磁带支承表面308、312的平面以磁带315相对于第二模块304的大致所希望包角α2定向。在该实施例中磁带也突然离开(pop off)在后模块306，因此减少了元件在在后模块306中的磨损。这些实施例对于写-读-写的应用特别有用。这些实施例的其它方面与上面给出的类似。
通常地，磁带包角可设定在图5和6所示实施例之间的大约中途(midway)。
图7示出了模块302、304、306为外包装配置的实施例。特别是，在相对于第二模块304以所希望包角α2设定时，外部模块302、306的磁带支承表面308、312的成角为略大于磁带315。在该实施例中，磁带没有突然离开在后模块，允许其用于写入或读取。因此，在前和中间模块都可执行读取和/或写入功能，而在后模块可读取任何刚写入的数据。因此，这些实施例优选用于写-读-写、读-写-读和写-写-读应用。在后者的实施例中，为了保证读取能力，罩应宽于磁带覆盖物(canopies)。较宽的罩可能要求较宽的间隙至间隙分隔。因此，优选实施例具有写-读-写配置，这可采用较短的罩，因此允许更近的间隙至间隙的分隔。
图6和7所示的实施例的其它方面与上面给出的类似。
32通道版本的多模块头126可采用电缆350，其引线间距与当前的16通道背负式LTO模块中的引线间距相同或更小，或者可替代的，模块上的连接可为风琴键盘式(organ-keyboarded)以减小电缆跨距50％。上下、写入对对非屏蔽电缆可用于写入器，其可集成伺服读取器。
外包角α1可设定在驱动器中，例如通过本领域已知的任何类型的导轨，例如可调整滚筒、滑道等，或者可替代的通过可集成到磁头上的外伸架。例如，具有偏移轴线的滚筒可用于设定包角。偏移轴线产生旋转的轨道弧线，允许包角α1的精确对齐。
为了组合上面描述的任何实施例，可采用传统的u型梁组件。因此，可保持最终的磁头质量，或者甚至相对于前几代的磁头有所减轻。在其它方法中，模块可构造为单元体。掌握本教导的本领域技术人员应理解，制造这样磁头的其它已知方法可适合于在构造这样的磁头中使用。而且，由于本领域的技术人员在阅读本公开时会明显易懂，除非另有规定，本领域已知类型的工艺和材料可适合于在与本文教导一致的各种实施例中使用。
由于各种原因，沿着磁带估算线性位置都是有用的。LTO技术，例如，使用编码在磁带上的伺服轨道中的线性位置信息能确定准确的位置。然而，在高速寻找操作期间，锁定在伺服轨道上是不可能的。例如，磁带速度可能高于伺服通道可精确的处理线性位置信息的速度。在此情况下，可能必须使用估计量来估算磁带的线性位置。
在估算位置信息时使用磁带的缺省(default)厚度可能是有问题的，因为该缺省厚度(default)可具有与其相关的公差。单一盒中的磁带越长，影响磁带位置的估算的磁带厚度与设计厚度的偏差越大，即使磁带厚度可能在适当的公差范围内。例如，如果实际的磁带厚度与缺省厚度不同，则在此基础上的任何估算都是不精确的，并且磁带越长，且因此盘上的匝越多，这样的不精确性会更复杂。在行进到磁带盘的端部时，由于磁带厚度偏差在磁带行进距离上的积分，线性磁带位置可能不精确到数十米，等等。由于这样的不精确性，并且在防止盘溢出(run off)的努力中，当寻找位置位于靠近/在磁带开始或结束部分时，高速寻找操作可能被禁止。这些外部部分例如可能用作安全缓冲，其中LPOS可用于发现寻找位置以防止由于不精确的线性磁带位置引起的盘溢出。
本文描述的各种实施例获得介质厚度的精确估算，这进而能计算精确的位置信息，例如线性磁带位置，而无需在寻找操作期间读取编码在磁带上的线性位置信息。
现在参见图8，示出了根据一个实施例的方法800的流程图。方法800可执行在图1-7所示的任何环境中以及各种实施例的其它环境中。当然，比图8中具体描述的操作或多或少的操作可包括在方法800中，因为本领域的技术人员在阅读本说明书时可理解。
方法800的步骤的每一个可由操作环境的任何合适的部件执行。例如，在各种实施例中，方法800可由图1所示的磁带驱动器部分地或完全执行，或者由其中具有一个或多个控制器的某些其它装置执行。控制器，例如实施在硬件和/或软件中的处理电路、芯片、和/或模块，并且优选具有至少一个硬件部件，可用在任何装置中执行方法800的一个或多个步骤。示例性的控制器包括但不限于中央处理单元(CPU)、特定用途集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等、其组合或任何其它本领域已知的适当的计算装置。
为了测验磁带厚度的精确性，可以从在磁带上的位置处的磁介质上的编码获得实际的位置信息。从磁介质上的编码获得实际的位置信息可例如采用本领域已知技术进行，例如LTO LPOS处理，凭借于此从编码在磁带上的一个或多个伺服轨道中的信息获得磁带上的线性位置。相应的，在操作802中，从磁介质上的编码获得实际位置信息。磁介质可以是磁记录带，如将在本文的各种实施例描述的。
磁带然后可行进或重新缠绕一定的距离，到达可获得额外的实际位置信息的磁带位置，然后将其和估算的位置信息(采用存储的介质厚度计算)进行比较，以便确定存储的和/或估算的介质厚度的精确性和/或当必要时重新校准存储的和/或估算的介质厚度，如本文将描述的。在操作803中，再次获得实际的位置信息，此时是在从上述获得实际的位置信息的位置行进或重新缠绕后所到达的位置。如上所述，可从磁介质上的伺服轨道获得实际的位置信息。从磁介质上的编码获得实际的位置信息例如可采用本领域已知的技术进行，例如LTO LPOS处理。
在操作804中，使用介质厚度值计算磁介质的估算的位置信息。初始估算位置计算中所用的介质厚度值可为预先存储值、缺省值等，取决于优选实施例。根据各种方法，磁介质的估算的位置信息可采用估算磁介质位置信息的任何已知方法进行确定(例如，计算)。可用于确定磁介质的估算的位置信息处理的具体示例可包括盘半径比、LPOS插值法、每转的过道数(hallcount)等。
根据一个实施例，估算的位置信息可采用例如过道数、光学传感器磁带盘转数或电动机转数信息、采用本领域所知类型的技术等，与估算的磁带厚度相结合而计算。
该估算的位置信息然后可与从编码获得的位置信息进行比较，以便确定存储的介质厚度值的精确性。相应的，在操作806中，估算的位置信息与从编码获得的位置信息进行比较。估算的位置信息和从编码获得的位置信息之间的比较例如可通过控制器、采用比较器逻辑装置、通过本领域已知类型的比较等来执行。将估算的位置信息(例如，可采用存储的介质厚度计算)与从编码获得的位置信息进行比较使得能够验证存储的介质厚度值是否被校准在可接受的误差容限内。见下面的确定808。
在确定808中，确定估算的位置信息和获得的位置信息之间的误差是否在规定的范围(例如，公差范围、可接受的误差容限范围等)内。另外，可确定估算的位置信息和获得的位置信息之间的误差是否在规定的范围(例如，公差范围、可接受的误差容限范围等)外。下面描述这些确定的优选响应。
在操作810中，介质厚度值响应于误差在规定的范围内的确定(由来自确定808的‘YES’逻辑表示)存储到存储器。存储介质厚度的存储器例如可为盒式存储器，其为驱动器的存储器，可以在RAM中、在主机上、在库控制器上等。根据一个实施例，介质厚度值可存储到连接到磁记录介质的盒式存储器。因为沿着介质长度的介质厚度通常地不变化很大，所以该厚度值可存储用于整个介质。根据进一步的实施例，例如其中的介质可包括沿其长度在不同点上变化的厚度，多个介质厚度可存储用于介质上的不同位置。
根据一个实施例，寻找操作可采用存储的介质厚度值执行。例如，现在校准(now-calibrated)的介质厚度值可用于估算磁带的线性位置，可采用任何已知的估算方法。
在已知为在可接受的误差容限内的情况下，盘端部上的介质可证明是尤其有利的，因为例如其可允许高速位置寻找至磁带的端部部分(例如，由于错误确定磁带位置的端部等，为防止磁带盘溢出而可能不高速行进的位置)，其可防止由于磁带盘溢出事件可能需要的高成本维护，可防止磁带驱动器(例如图1的磁带驱动器系统)必须减缓磁带行进，直至非常接近磁带端部(例如，由于不知道磁带位置的端部在可接受的误差容限内等)等等。
此外，根据一个实施例，在已知为在可接受的误差容限内的情况下，磁带端部的位置可将线性位置估算误差容限减小至约0.3-0.7米。在高速寻找的情况下，这可提供沿着磁带的起点部分和端部部分二者的额外的大量的高速寻找位置(例如，由于高速寻找位置先前位于磁带位置的可能错误确定的端部内)。
在操作812中，介质厚度值响应于误差在规定范围外的确定而改变(由来自确定808的‘NO’逻辑表示)。根据一个实施例，介质厚度值可改变为使估算的位置信息落入规定的范围内。
响应于误差在规定的范围外的确定而改变介质厚度值对于保持精确的介质位置信息是非常重要的。这是因为例如存储规定误差范围外的介质厚度值可能会使得情况变糟，磁带盘上的磁带长度越长越是如此。这可能然后导致大量的问题，例如，由于错误确定磁带位置的端部而使磁带行进期间磁带盘溢出，由于错误确定位置信息而使通过所希望的介质位置且必须返回(backtrack)，增加了寻找功能的总时间等。
根据一个实施例，介质厚度值可改变为使例如采用操作804的程序计算的估算位置信息大致匹配实际的位置信息。例如，可执行反向计算以导出厚度值的更好估算。
根据另一个实施例，介质厚度值可以通过增加量连续的改变，直至估算的位置信息在可接受的误差范围内。此外，介质厚度值可进一步增加，例如，即使在发现介质厚度在可接受的误差范围内之后，以便发现更加可接受的介质厚度。
响应于误差在规定范围外的确定，可重新获得实际的位置信息，可采用改变的介质厚度值重新计算估算的位置信息，并且可重复比较和确定。下面详述该响应的示范性实施例。
根据一个实施例，介质厚度值例如可通过操作802-806和确定808响应于触发条件的发生或出现而重新估算，触发条件例如为估算的位置信息和获得的位置信息改变之间的具体误差范围、用户要求的一系列的介质厚度测试序列、由于环境约束的介质厚度值的可能的改变(例如，磁带拉伸、温度改变等)等等。
根据一个实施例，介质厚度值可能通过增加量而连续的改变，并且介质厚度值例如可通过操作802-806和确定808而重新估算，直至估算的位置信息和获得的位置信息之间的具体误差范围在可接受的误差范围内。
在确定814中，确定估算的位置信息和获得的位置信息之间的误差是否应重新计算(例如，通过方法800的操作和确定)以确认它们在规定的范围内。重新计算可响应于介质厚度的改变而进行(例如，响应于误差在规定的范围外等)。
响应于估算的位置信息和获得的位置信息之间的误差应重新计算以确认它们在规定的范围内的确定，方法800的部分可再次执行，例如由来自确定814的‘YES’逻辑所表示。
响应于估算的位置信息和获得的位置信息之间的误差不应重新计算以确认它们在规定的范围内的确定，介质厚度值可存储到存储器(由来自确定814的‘NO’逻辑表示)。
例如，一旦发现介质厚度在可接受的误差容限内，则估算的介质厚度值可逐渐增加和/或减小，然后例如通过操作802-806和确定808重新估算，以便发现甚至更加精确的介质厚度。响应于逐渐增加和/或减小估算的厚度值且发现更不精确的估算介质厚度值，前面确定的最精确(例如精确度在可接受的误差范围内)的介质厚度值可优选存储在存储器中作为介质厚度值。
现在将通过方法900描述计算介质厚度的进一步实施例。
现在参见图9，示出了根据一个实施例的方法900的流程图。方法900可执行在图1-7所示的任何环境中以及各种实施例的其它环境中。当然，比图9具体描述的操作或多或少的操作可包括在方法900中，如本领域的技术人员阅读本说明书时所理解。
方法900的每一个步骤可由操作环境的任何适当的部件执行。例如，在各种实施例中，方法900可部分地或者完全由图1的磁带驱动器执行，或者其中具有的一个或多个控制器的某些其它装置执行。控制器，例如实施在硬件和/或软件中的处理电路、芯片和/或模块，并且优选具有至少一个硬件部件，可用在任何装置中以执行方法900的一个或多个步骤。所示的控制器包括但不限于CPU、ASIC、FPGA等、其组合、或本领域已知的任何其它适当的计算装置。
与方法800的操作802类似，在操作902中，从磁介质上的编码获得实际的位置信息。
在操作904中，磁介质随后移动(例如，前进或后退)一定的距离，并且计算介质的估算厚度。如方法800，在磁介质上移动已知的距离，随后可用介质盘(例如，磁带盘)校准，以校准相对应的介质厚度值。下面描述计算介质厚度的示例性实施例。
根据一个实施例，磁介质的估算的介质厚度(例如，本示例中的磁带厚度)可采用下面的公式发现：
在公式(1)中，磁带厚度‘T’可通过计算包装半径‘P’来计算，例如，一个盘上的磁带的当前半径。包装半径‘P’可这样计算，使用将磁带从获得实际的位置信息的位置移动已知的距离中所执行的磁带盘的旋转数，来校准磁带的线性位置(例如，在操作902中获得)。磁带缠绕的空盘的半径‘E’随后可从包装半径‘P’减掉以计算磁带盘的径向磁带厚度，例如‘(P-E)’。磁带厚度(‘T’)随后可通过磁带盘上的径向磁带厚度‘(P-E)’除以磁带盘上的磁带匝数‘W’来计算。
在操作906中，介质厚度值(例如，在上面示例等的磁带厚度‘T’等)存储到存储器。与方法800的操作810中表示的过程类似，存储介质厚度值的存储器例如可为驱动器中、RAM中的盒式存储器等。根据一个实施例，介质厚度值可存储到连接到磁记录介质的盒式存储器。在介质的实际位置信息变得不易得到时，例如在高速定位期间等，可以使用介质厚度值以计算线性磁带位置，这时使用磁带盘旋转数、通过先前实际位置的测量的磁带行进等进行校准。
响应于介质厚度值应例如进一步重新计算、通过执行方法900计算一系列的次数、由于环境约束条件而重新计算(例如，磁带拉伸、温度改变等)等等的确定，可再次执行方法900。
此外，根据这里描述的任何实施例计算的估算介质厚度值可用于采用任何已知估算方法估算磁带的线性位置。
在具有采用前述方法的任何一个确定的且选择性地存储在存储器中的估算的介质厚度值的情况下，驱动器随后可采用估算的介质厚度值执行某些动作，例如执行寻找功能(例如，其中寻找功能的位置信息基于存储的厚度值等)，执行进一步存储的介质厚度值的迭代，对磁带驱动器中的磁带的最外部分执行高速寻找功能等。
当磁带安装到驱动器，且采用估算的磁带厚度执行某些动作时，驱动器可首先确定厚度值是否存储在存储器中，例如在盒式存储器中，如果是，厚度值是否是先前计算的磁带厚度或缺省/事先设定的磁带厚度。在存储的厚度值已经事先计算的情况下，则可执行动作。如果存储的厚度值是不存在的或者是缺省的/事先设定的磁带厚度，则可执行前面的方法以产生厚度值的精确估算，其进而可存储在存储器中和/或在所希望的动作中使用。
本发明可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本发明的各个方面的计算机可读程序指令。
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。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)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
用于执行本发明操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令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来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本发明的各个方面。
这里参照根据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的各个方面。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，都可以由计算机可读程序指令实现。
这些计算机可读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，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
也可以把计算机可读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、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现
而且，根据各种实施例的系统可包括处理器和与处理器可集成和/或可执行的逻辑装置，逻辑装置配置为执行本文所述的一个或多个处理步骤。集成是指处理器具有嵌入其内的逻辑装置作为硬件逻辑装置，例如特定用途集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等。由处理器可执行是指该逻辑装置是硬件逻辑装置；例如固件、操作系统的一部分、应用程序的一部分等的软件逻辑装置；或者可由处理器存取的且配置为使处理器在处理器执行时执行某些功能的某些硬件逻辑装置和软件逻辑装置的结合。软件逻辑装置可存储在本领域已知的任何存储器类型的当地和/或远程存储器上。可采用本领域已知的任何处理器，例如软件处理器模块和/或例如ASIC、FPGA、中央处理单元(CPU)、集成电路(IC)等硬件处理器。
显然，前述系统和/或方法的各种特征可以以任何方式结合，由上面的描述产生多个组合。
还应理解的是，本发明的实施例可以代表用户采用的服务方式提供。
本文公开的本发明构思以示例的方式进行了描述，以图示说明多个示例性的情况、实施例和/或实施方式下的各种特征。应理解，所公开的总体构思是看作模块化的，并且可以其任何的组合、排列或合成实施。另外，本领域技术人员阅读本说明书时应理解的本公开的特征、功能和构思的任何修改、替换或等同物也应看作在本公开的范围内。
虽然上面已经描述各种实施例，但是应理解的是它们仅通过示例的方式进行了呈现，而不是对本发明的限制。因此，本发明实施例的宽度和范围不受上述示范性实施例任何一个的限制，而是应仅根据所附的权利要求及其等同物的限制。

Claims (16)

1.一种方法，包括：
从磁介质上的编码获得实际的位置信息；
采用介质厚度值计算该磁介质的估算的位置信息；
比较该估算的位置信息和该从编码获得的位置信息；
确定该估算的位置信息和该获得的位置信息之间的误差是否在规定的范围内；
响应于该误差在规定的范围内的确定，将该介质厚度值存储到存储器；以及
响应于该误差在规定的范围外的确定，改变该介质厚度值。
2.如权利要求1所述的方法，其中该实际的位置信息是从该磁介质上的伺服轨道获得。
3.如权利要求1所述的方法，其中该介质厚度值改变为使该估算的位置信息落入该规定范围内。
4.如权利要求1所述的方法，包括：响应于该误差在该规定范围外的确定，重新获得实际的位置信息，采用该改变的介质厚度值，重新计算该估算的位置信息，并且重复该比较和确定。
5.如权利要求1所述的方法，其中该介质厚度值存储到连接至该磁介质的盒式存储器。
6.如权利要求1所述的方法，其中该磁介质是磁记录带。
7.如权利要求1所述的方法，包括采用存储的介质厚度值执行寻找操作。
8.一种设备，包括：
控制器和与该控制器集成和/或由该控制器可执行的逻辑装置，该逻辑装置配置为导致该控制器：
从磁介质上的编码获得实际的位置信息；
采用介质厚度值计算该磁介质的估算的位置信息；
比较该估算的位置信息和该从编码获得的位置信息；
确定该估算的位置信息和该获得的位置信息之间的误差是否在规定的范围内；
响应于该误差在规定的范围内的确定，将该介质厚度值存储到存储器；以及
响应于该误差在规定的范围外的确定，改变该介质厚度值。
9.如权利要求8所述的设备，其中该实际位置信息是从该磁介质上的伺服轨道获得。
10.如权利要求8所述的设备，其中该介质厚度值改变为使该估算的位置信息落入该规定的范围内。
11.如权利要求8所述的设备，包括逻辑装置，配置为导致该控制器响应于该误差在该规定的范围外的确定，重新获得实际的位置信息，采用该改变的介质厚度值重新计算该估算的位置信息，并且重复该比较和确定。
12.如权利要求8所述的设备，其中该介质厚度值存储到连接至该磁介质的盒式存储器。
13.如权利要求8所述的设备，其中该磁介质是磁记录带。
14.如权利要求8所述的设备，包括逻辑装置，配置为导致该控制器采用存储的介质厚度值执行寻找操作。
15.如权利要求8所述的设备，包括：
驱动机构，用于在磁头之上传递磁介质，
该控制器电连接到该磁头和该驱动机构。
16.一种用于估算介质厚度的计算机系统，该计算机系统包括用于执行权利要求1-7中的任意一个方法的所有步骤的机构。
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