CN107204196A - 磁盘装置、数据处理装置及数据记录方法 - Google Patents

磁盘装置、数据处理装置及数据记录方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107204196A
CN107204196A CN201610787093.6A CN201610787093A CN107204196A CN 107204196 A CN107204196 A CN 107204196A CN 201610787093 A CN201610787093 A CN 201610787093A CN 107204196 A CN107204196 A CN 107204196A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sector
odd check
sectors
data
disk
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201610787093.6A
Other languages
English (en)
Inventor
前东信宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Publication of CN107204196A publication Critical patent/CN107204196A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10—Digital recording or reproducing
    • G11B20/18—Error detection or correction; Testing, e.g. of drop-outs
    • G11B20/1833—Error detection or correction; Testing, e.g. of drop-outs by adding special lists or symbols to the coded information
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10—Digital recording or reproducing
    • G11B20/12—Formatting, e.g. arrangement of data block or words on the record carriers
    • G11B20/1217—Formatting, e.g. arrangement of data block or words on the record carriers on discs
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10—Digital recording or reproducing
    • G11B20/18—Error detection or correction; Testing, e.g. of drop-outs
    • G11B20/1866—Error detection or correction; Testing, e.g. of drop-outs by interleaving
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10—Digital recording or reproducing
    • G11B20/12—Formatting, e.g. arrangement of data block or words on the record carriers
    • G11B20/1217—Formatting, e.g. arrangement of data block or words on the record carriers on discs
    • G11B2020/1218—Formatting, e.g. arrangement of data block or words on the record carriers on discs wherein the formatting concerns a specific area of the disc
    • G11B2020/1221—Formatting, e.g. arrangement of data block or words on the record carriers on discs wherein the formatting concerns a specific area of the disc cluster, i.e. a data structure which consists of a fixed number of sectors or ECC blocks
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10—Digital recording or reproducing
    • G11B20/18—Error detection or correction; Testing, e.g. of drop-outs
    • G11B20/1833—Error detection or correction; Testing, e.g. of drop-outs by adding special lists or symbols to the coded information
    • G11B2020/185—Error detection or correction; Testing, e.g. of drop-outs by adding special lists or symbols to the coded information using an low density parity check [LDPC] code

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Error Detection And Correction (AREA)

Abstract

提供一种磁盘装置、数据处理装置以及数据记录方法。实施方式的磁盘装置具备磁盘和控制部。所述控制部从M个扇区数据生成扇区组，从按各个所述扇区组将所述M个扇区数据交错而得的N个扇区组生成1个奇偶校验扇区单元，将K个所生成的所述奇偶校验扇区单元连续地写入所述磁盘，生成与所述K个奇偶校验扇区单元对应的K个奇偶校验扇区被长扇区化而得的1个奇偶校验扇区组，将所生成的所述1个奇偶校验扇区组与所述K个奇偶校验扇区单元独立地写入所述磁盘，所述M为2以上的整数，所述N为1以上的整数，所述K为2以上的整数。

Description

磁盘装置、数据处理装置及数据记录方法
本申请要求以美国临时专利申请62/309,523号(申请日：2016年3月17日)为在先申请的优先权。本申请通过参照该在先申请而包括在先申请的全部内容。
技术领域
本实施方式通常涉及磁盘装置、数据处理装置以及数据记录方法。
背景技术
在磁盘装置中，为了能够订正磁盘所记录的扇区数据的错误而进行了附加奇偶校验(parity)数据。
发明内容
本实施方式提供适合长扇区化的磁盘装置、数据处理装置以及数据记录方法。
实施方式的磁盘装置具备磁盘和控制部。所述控制部从M个扇区数据生成扇区组，从按各个所述扇区组将所述M个扇区数据交错而得的N个扇区组生成1个奇偶校验扇区单元，将K个所生成的所述奇偶校验扇区单元连续地写入所述磁盘，生成与所述K个奇偶校验扇区单元对应的K个奇偶校验扇区被长扇区化而得的1个奇偶校验扇区组，将所生成的所述1个奇偶校验扇区组与所述K个奇偶校验扇区单元独立地写入所述磁盘，所述M为2以上的整数，所述N为1以上的整数，所述K为2以上的整数。
附图说明
图1是表示一个实施方式所涉及的磁盘装置的概略构成的框图。
图2是表示图1的磁盘中的扇区配置例的俯视图。
图3是表示图1的编码部的构成例的框图。
图4的(a)是表示适用于一个实施方式所涉及的磁盘装置的主机数据的一例的图，图4的(b)是表示适用于一个实施方式所涉及的磁盘装置的主机数据的交错(interleave)方法的一例的图。
图5是表示从适用于一个实施方式所涉及的磁盘装置的扇区数据生成奇偶校验扇区的方法的一例的框图。
图6是表示被写入一个实施方式所涉及的磁盘装置的媒体数据的一例的图。
图7是表示适用于一个实施方式所涉及的磁盘装置的媒体数据的生成方法的一例的流程图。
图8是表示图1的解码部的构成例的框图。
图9是表示适用于一个实施方式所涉及的磁盘装置的媒体数据的解码方法的一例的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图，对实施方式所涉及的磁盘装置进行详细地说明。此外，并不通过这些实施方式来限定本发明。
图1是表示一个实施方式所涉及的磁盘装置的概略构成的框图，图2是表示图1的磁盘中的扇区配置例的俯视图。
在图1中，磁盘装置中设置有磁盘2，磁盘2经由主轴10被支承于壳体1。另外，在磁盘装置设置头滑块(head slide)HM，在头滑块HM设置有写入头HW以及读取头HR来作为磁头。另外，写入头HW以及读取头HR被配置成与磁盘2对置。在此，头滑块HM借助臂A被保持于磁盘2之上(over)。臂A在寻道(seek)时等能够使头滑块HM在水平面内滑动。
在此，如图2所示，在磁盘2，沿圆周方向设置有磁道T。各磁道T被分割为扇区SE。扇区SE能够作为磁盘2的最小记录单位。另外，磁盘2沿径向被分割为分区(zone)ZA、ZB、ZC。各磁道T的扇区数能够按分区ZA、ZB、ZC而不同。此时，能够使外周与内周相比扇区数增加。
返回图1，在磁盘装置设置有驱动臂A的音圈马达4，并且设置有使磁盘2旋转的主轴马达3。磁盘2、头滑块HM、臂A、音圈马达4以及主轴马达3被容纳于壳体1。
另外，在磁盘装置设置有控制部5，在控制部5设置有头控制部6、功率控制部7、读写通道8以及硬盘控制部9。控制部5能够基于由读取头HR读取到的伺服数据，来控制写入头HW以及读取头HR的位置。
在头控制部6设置有写入电流控制部6A以及再现信号检测部6B。在功率控制部7设置有主轴马达控制部7A以及音圈马达控制部7B。在读写通道8设置有编码部8A以及解码部8B。
头控制部6对记录再现时的信号进行放大或者检测。写入电流控制部6A能够控制流入写入头HW的写入电流。再现信号检测部6B能够检测由读取头HR读出的信号。
功率控制部7驱动音圈马达4以及主轴马达3。主轴马达控制部7A能够控制主轴马达3的旋转。音圈马达控制部7B能够控制音圈马达4的驱动。
读写通道8在头控制部6与硬盘控制部9之间进行数据的授受。此外，数据包括读取数据、写入数据以及伺服数据。例如，读写通道8能够将由读取头HR再现的信号转换为可以由主机HS进行处理的数据形式、和/或将从主机HS输出的数据转换为可以由写入头HW记录的信号形式。作为这种形式转换，包括DA转换、编码、AD转换以及解码。另外，读写通道8能够进行由读取头HR再现后的信号的解码处理、和/或将从主机HS输出的数据进行编码调制。
编码部8A能够对写入磁盘2的写入数据进行编码(encode)。此时，编码部8A能够按构成写入数据的扇区数据进行基于LDPC码(low-density parity-check code；低密度奇偶校验码)的编码。扇区数据是由主机HS通过1个逻辑地址指定的数据。另外，编码部8A从M(M为2以上的整数)个扇区数据生成扇区组，从按扇区组对扇区数据进行交错而得的N(N为1以上的整数)个扇区组生成1个奇偶校验扇区单元。另外，编码部8A生成与K(K为2以上的整数)个奇偶校验扇区单元对应的K个奇偶校验扇区被长扇区化而得的1个奇偶校验扇区组。解码部8B能够对从磁盘2读取到的读取数据进行解码(decode)。此时，解码部8B能够按各扇区数据进行基于LDPC码的解码。另外，解码部8B能够基于从磁盘2读取到的奇偶校验扇区单元以及奇偶校验扇区进行扇区数据的错误订正。
硬盘控制部9能够基于来自磁盘装置的外部的指令进行记录再现控制和/或能够在外部与读写通道8之间进行数据的授受。也可以在硬盘控制部9设置进行记录再现控制的通用处理器、以及在主机HS与读写通道8之间进行数据的授受的专用处理器。控制部5与主机HS连接。作为主机HS，可以是向磁盘装置发放写入指令和/或读取指令等的个人计算机，也可以是能够与服务器等连接的网络。即，磁盘装置作为主机HS的外部存储装置被使用。磁盘装置可以外置于主机HS，也可以内置于主机HS。
在向磁盘2写入数据时，在通过主轴马达3使磁盘2旋转的同时，写入数据从主机HS经由硬盘控制部9被发送至读写通道8。此时，在编码部8A，按被写入磁盘2的各扇区数据进行基于LDPC码的编码。另外，按被写入磁盘2的各奇偶校验扇区单元生成奇偶校验扇区。另外，K(K为2以上的整数)个奇偶校验扇区单元经由写入头HW被连续地写入磁盘2。
在写入奇偶校验扇区单元时，对扇区数进行计数，能够通过扇区数划分奇偶校验扇区单元。例如，在1个奇偶校验扇区单元包括分别包含4个扇区数据的3个扇区组的情况下，能够按4×3＝12扇区对奇偶校验扇区单元进行划分。此时，奇偶校验扇区单元能够周期性地构成。例如，在按12扇区划分奇偶校验扇区单元的情况下，能够将12扇区作为1周期来将多个奇偶校验扇区单元连续地写入磁盘2。奇偶校验扇区单元的周期也可以根据扇区数而变化。另外，针对K个奇偶校验扇区单元生成K个奇偶校验扇区，从K个奇偶校验扇区生成1个奇偶校验扇区组。另外，对与K个奇偶校验扇区单元对应的K个奇偶校验扇区进行交错，由此将长扇区化的奇偶校验扇区组经由写入头HW写入磁盘2。此时，与第K个奇偶校验扇区单元连续地，奇偶校验扇区组被写入磁盘2。
在从磁盘2读取数据时，在利用主轴马达3使磁盘2旋转的同时，经由读取头HR从磁盘2读出信号，并检测由再现信号检测部6B读出的信号。由再现信号检测部6B检测的信号通过读写通道8被进行了数据转换后，被发送至硬盘控制部9。此时，在解码部8B，按扇区数据进行基于LDPC码的解码。另外，从磁盘2读取包含与各奇偶校验扇区单元对应的多个奇偶校验扇区的奇偶校验扇区组。另外，在所读取的1个奇偶校验扇区单元中的1个扇区数据存在错误的情况下，按位(bit)对该1个奇偶校验扇区单元中的没有错误的(M×N-1)个扇区数据和与该1个奇偶校验扇区单元对应的1个奇偶校验扇区进行XOR(eXclusive OR；异或)运算，由此，存在错误的1个扇区数据被复原。
图3是表示图1的编码部8A的构成例的框图。
在图3中，在编码部8A设置有编码器13、XOR部14、SRAM(Static Random AccessMemory；静态随机存取存储器)15、16以及交错器(interleaver)17。编码器13能够按各扇区数据进行基于LDPC码的编码。XOR部14按位(bit)对1个奇偶校验扇区单元中的M×N个扇区数据进行XOR运算，由此能够生成奇偶校验扇区。SRAM15、16能够交替地存储由XOR部14生成的奇偶校验扇区。
交错器17能够按扇区组对奇偶校验扇区单元所含的扇区数据进行交错，和/或能够对奇偶校验扇区组所含的奇偶校验扇区进行交错。在硬盘控制部9的前级设置有DRAM12。DRAM12能够用作存储从主机HS发送的主机数据HD的缓存器，和/或能够存储K个SRAM15、16所存储的奇偶校验扇区。SRAM15、16能够通过CPU11进行控制。CPU11能够对存储奇偶校验扇区的SRAM15、16进行切换，能够使SRAM15、16所存储的奇偶校验扇区退避于DRAM12。另外，CPU11能够整体地控制编码部8A、硬盘控制部9以及DRAM12的工作。
图4的(a)是表示适用于一个实施方式所涉及的磁盘装置的主机数据的一例的图，图4的(b)是表示适用于一个实施方式所涉及的磁盘装置的主机数据的交错方法的一例的图。
在图4的(a)中，例如，能够分别将4k字节的4个扇区数据P0～P3作为主机数据HD来提供。各扇区数据P0～P3也可以是512字节或其它的数据长度。
另外，在图4的(b)中，通过对扇区数据P0～P3进行交错而生成长扇区化的数据LD。在此，通过对扇区数据P0～P3进行交错，能够将起因于写入时的缺陷和/或位置偏差等的损伤进行分散，能够提高LDPC订正概率(能够利用LDPC订正错误的概率)。
图5是表示从适用于一个实施方式所涉及的磁盘装置的多个扇区数据生成1个奇偶校验扇区的方法的一例的框图。此外，在图5中，示出了从4(M＝4)个扇区数据生成1个扇区组，从3(N＝3)个扇区组生成1个奇偶校验扇区单元的方法。另外，示出了从3个扇区组生成1个奇偶校验扇区，从4(K＝4)个奇偶校验扇区生成奇偶校验扇区组的方法。此外，由于使交错时的处理单位共用化，因此，优选M和K是相等的。在图5的例子中，奇偶校验扇区PS0～PS3的个数K＝4和各扇区组GD0～GD2内的扇区数据的个数M＝4是相等的。
所谓扇区组，是包含交错前的多个扇区数据的组。所谓奇偶校验扇区单元，是从按扇区组对扇区数据进行交错而得的多个扇区组生成的数据。奇偶校验扇区是1扇区量的奇偶校验数据。所谓奇偶校验扇区组，是多个奇偶校验扇区被长扇区化而得的数据。所谓进行长扇区化而得的数据，是进行交错而得的数据。
在图5中，由4个扇区数据P0～P3构成1个扇区组GD0。各扇区组GD1、GD2也同样地能够由4个扇区数据构成。各扇区组GD0～GD2收集了多个扇区数据。即，各扇区组GD0～GD2成为4扇区长的数据。通过按扇区组GD0～GD2对这些3个扇区组GD0～GD2进行交错，能够生成进行了长扇区化的1个奇偶校验扇区单元DU0。另外，通过按位(bit，比特)对奇偶校验扇区单元DU0的3个扇区组GD0～GD2的扇区数据进行XOR运算，能够生成奇偶校验扇区PS0。
与奇偶校验扇区单元DU0的生成同样地，能够从其它的3个扇区组GD3～GD5生成奇偶校验扇区单元DU1，进而从其它的3个扇区组GD6～GD8生成奇偶校验扇区单元DU2，进而从其它的3个扇区组GD9～GD11生成奇偶校验扇区单元DU3。此时，各奇偶校验扇区单元DU0～DU3成为4×3＝12扇区长的数据。另外，通过按位对奇偶校验扇区单元DU1的3个扇区组的扇区数据进行XOR运算，能够生成奇偶校验扇区PS1。通过按位对奇偶校验扇区单元DU2的3个扇区组的扇区数据进行XOR运算，能够生成奇偶校验扇区PS2。通过按位对奇偶校验扇区单元DU3的3个扇区组的扇区数据进行XOR运算，能够生成奇偶校验扇区PS3。这些4个奇偶校验扇区PS0～PS3在整体上成为4扇区长的数据。通过对这些4个奇偶校验扇区PS0～PS3进行交错，能够生成进行了长扇区化的1个奇偶校验扇区组PU。
此时，例如，在奇偶校验扇区单元DU0中的12个扇区数据中的任意1个扇区数据存在错误的情况下，在12个扇区数据中的没有错误的11个扇区数据和1个奇偶校验扇区PS0，按位进行XOR运算，由此，能够将存在错误的1个扇区数据复原。
以下，使用例子说明订正的状况。当设发送多项式为F(x)，设用于生成错误订正码的生成多项式为G(x)时，对发送多项式F(x)进行编码而得的编码多项式S(x)能够用以下的式(1)来表达。
F(x)*G(x)＝S(x)...(1)
在接收侧，通过以下的式(2)，计算表示接收多项式的错误信息的错误校正子(error syndrome)E(x)。
S(x)/G(x)＝E(x)(mod G(x))...(2)
在接收多项式不包含错误的情况下，成为E(x)＝0。
例如，在设各扇区数据P1、P2的发送多项式为F1(x)、F2(x)，设编码多项式为S1(x)、S2(x)，设编码多项式S1(x)、S2(x)的XOR运算值为SP(x)，设错误校正子(errorsyndrome)为EP(x)的情况下，以下的式(3)～(5)成立。
S1(x)+S2(x)＝SP(x)...(3)
(F1(x)+F2(x))*G(x)＝SP(x)...(4)
SP(x)/G(x)＝EP(x)(mod G(x))...(5)
其结果，可知XOR运算值SP(x)也成为通过生成多项式G(x)生成的码字。
若设该XOR运算值SP(x)为奇偶校验扇区，则在S1(x)或S2(x)的仅任一扇区数据包含错误订正能力以上的错误的情况下，通过奇偶校验扇区和不存在错误的一扇区数据的XOR逆运算，能够订正错误扇区数据。
例如，在能够正确地订正S1(x)以及SP(x)，无法对S2(x)进行错误订正的情况下，通过以下的式子，S2(x)能够复原。
S2(x)＝S1(x)+SP(x)
但是，在无法对S1(x)以及S2(x)进行错误订正的情况下，E1(x)以及E2(x)成为0以外的值，无法进行基于XOR逆运算的错误订正。
然而，在能够判断为2个错误校正子E1(x)、E2(x)所含的某位(bit)位置(y)处的错误位置信息是相互独立的情况下，XOR运算成立，因此，能够进行基于奇偶校验扇区的位(bit)订正。
其结果，在S1(x)以及S2(x)无法进行错误订正的情况下，当仅订正能够通过奇偶校验扇区订正的位之后，仅包含错误订正能力内的错误位时，则能够通过S1(x)的错误订正能力，订正S1(x)的全部错误。如果S1(x)的全部错误能够被订正，则在仅S2(x)包含错误订正能力以上的错误的情况下，S2(x)也能够通过奇偶校验扇区进行订正。
图6是示出被写入一个实施方式所涉及的磁盘装置的媒体数据(media data)的一例的图。此外，虽然示出了将4个奇偶校验扇区单元连续地记录于磁盘2的方法，但是可以理解为将N个奇偶校验扇区单元连续地记录于磁盘2的方法。
在图6中，4个奇偶校验扇区单元DU0～DU3在磁道T1～T4上连续地记录。此时，各奇偶校验扇区单元DU0～DU3能够由图4的(a)的主机数据HD构成。在磁道T1～T4上连续地记录各奇偶校验扇区单元DU0～DU3的情况下，如图4的(b)所示，能够按各奇偶校验扇区单元DU0～DU3的各扇区组对扇区数据P0～P3进行交错。
此时，各奇偶校验扇区单元DU0～DU3间的边界可以配置于1条磁道的中途，各奇偶校验扇区单元DU0～DU3也可以跨多个磁道。例如，奇偶校验扇区单元DU0、DU1间的边界W1被配置于磁道T1的中途。奇偶校验扇区单元DU1、DU2间的边界W2被配置于磁道T2的中途。奇偶校验扇区单元DU2、DU3间的边界W3被配置于磁道T3的中途。奇偶校验扇区单元DU1以跨磁道T1、T2的方式被记录。奇偶校验扇区单元DU2以跨磁道T2、T3的方式被记录。奇偶校验扇区单元DU3以跨磁道T3、T4的方式被记录。
在磁道T4，接着奇偶校验扇区单元DU3记录有包含各奇偶校验扇区单元DU0～DU3的奇偶校验扇区PS0～PS3的奇偶校验扇区组PU。奇偶校验扇区组PU能够具有与各奇偶校验扇区单元DU0～DU3对应的4个奇偶校验扇区PS0～PS3。此外，在图5的例子中，奇偶校验扇区组PU的数据长度为4扇区数据，各奇偶校验扇区单元DU0～DU3的数据长度为12扇区数据。另外，在图6的例子中，奇偶校验扇区单元DU3与奇偶校验扇区组PU之间的边界W4被配置在磁道T4的中途。如图4的(b)所示，奇偶校验扇区组PU为对4个奇偶校验扇区PS0～PS3进行交错而得的数据。在此，将连续地记录于磁盘2的多个扇区数据单元DU0～DU3和奇偶校验扇区组PU设为媒体数据MD。
此外，在图6中，示出了接着奇偶校验扇区单元DU3记录奇偶校验扇区组PU的例子，但是，也可以在奇偶校验扇区单元DU0～DU3的配置区域以外的任意区域记录奇偶校验扇区组PU。另外，也可以将与奇偶校验扇区单元DU0～DU3对应的奇偶校验扇区组PU和与除此以外的奇偶校验扇区单元对应的奇偶校验扇区组记录于1磁道内。或者，也可以将1个奇偶校验扇区组PU构成为比1磁道长度长。此时，通过增加1个奇偶校验扇区组所含的奇偶校验扇区的个数，能够延长1个奇偶校验扇区组的数据长度。
在此，通过经过多个磁道T1～T4而连续地记录奇偶校验扇区单元DU0～DU3，能够在与奇偶校验扇区单元DU0～DU3不同的任意的位置记录奇偶校验扇区组PU。此时，能够将奇偶校验扇区组PU一起记录于磁盘2的外周侧或内周侧的一个部位，能够防止计数奇偶校验扇区的物理块地址和不计数奇偶校验扇区的逻辑块地址的不匹配(mismatch)。例如，假设全部的奇偶校验扇区组一起被记录于磁盘2的内周侧的一个部位。此时，能够从磁盘2的外周侧对奇偶校验扇区单元的记录区域依次分配物理块地址和逻辑块地址。此时，能够使物理块地址与逻辑块地址一致。在对奇偶校验扇区单元的记录区域依次分配物理块地址和逻辑块地址之后，能够对奇偶校验扇区组的记录区域仅分配物理块地址。
另外，通过经过多个磁道T1～T4而连续地记录奇偶校验扇区单元DU0～DU3，从而不需要在对各个奇偶校验扇区单元DU0～DU3个别地分配磁道T1～T4之后，将与各奇偶校验扇区单元DU0～DU3对应的奇偶校验扇区PS0～PS3记录于各磁道T1～T4的末端(通常，同一磁道内的最终扇区位置)。因此，无需每当读取各奇偶校验扇区单元DU0～DU3时，读取头HR在奇偶校验扇区行进，因此，能够提高读取时的性能。另外，无需为了在写入了各奇偶校验扇区单元DU0～DU3的磁道的末端写入所对应的奇偶校验扇区，而等待该奇偶校验扇区的生成，因此，也能够提高写入时的性能。进而，仅在读取扇区数据时检测到读取错误的情况下读取奇偶校验扇区即可，能够降低因奇偶校验扇区的不必要的读取而造成的读取时的性能的降低。
另外，即便在由于在与奇偶校验扇区单元DU0～DU3不同的任意的位置记录奇偶校验扇区组PU，而各个分区ZA、ZB、ZC所含的磁道的扇区数不同的情况下，也能够固定奇偶校验数据长度和固定在奇偶校验数据的生成中使用的扇区数据数。
图7是表示适用于一个实施方式所涉及的磁盘装置的媒体数据的生成方法的一例的流程图。此外，在图7中，如图5以及图6所示，对M＝4、N＝3、K＝4的情况(即，从M＝4个扇区数据生成扇区组，从N＝3个扇区组生成奇偶校验扇区单元，记录K＝4个奇偶校验扇区单元的例子)进行说明。
首先，CPU11设定为M＝0、N＝0、K＝0(S1)。接下来，当从主机HS发送扇区数据时(S2)，该扇区数据经由DRAM12以及硬盘控制部9被发送至编码器13，利用LDPC码进行编码(S3)。该编码而得的扇区数据能够被发送至交错器17，由交错器17进行保持。
接下来，在XOR部14，进行编码而得的扇区数据的XOR运算(S4)，保存于SRAM15、16中的任意一方(S5)。接下来，在CPU11中，判断是否为M＝4(S6)，在不为M＝4的情况下(S6的“否”)，将M增加1后(S7)，返回S2。若S2～S7的处理被反复直至成为M＝4(S6的“是”)，则生成图5的扇区组GD0。另外，在交错器17中，在对从编码器13发送来的扇区组GD0内的4个扇区数据进行交错之后(S8)，将该交错而得的扇区组GD0写入磁盘2(S9)。
接下来，在CPU11中，判断是否为N＝3(S10)，在不为N＝3的情况下(S10的“否”)，设定为M＝0，并且将N增加1后(S11)，返回S2。另外，若S2～S7的处理被反复直至成为M＝4(S10的“是”)，则生成图5的扇区组GD1。另外，在交错器17中，对从编码器13发送来的扇区组GD1内的4个扇区数据进行交错后(S8)，该交错而得的扇区组GD1接着扇区组GD0被写入磁盘2(S9)。
接下来，在CPU11中，判断是否为N＝3(S10)，在不为N＝3的情况下(S10的“否”)，设定为M＝0，并且将N增加1后(S11)，返回S2。另外，若S2～S7的处理被反复直至成为M＝4(S10的是)，则生成图5的扇区组GD2。另外，在交错器17中，对从编码器13发送来的扇区组GD2内的4个扇区数据进行交错后(S8)，该交错而得的扇区组GD2接着扇区组GD1被写入磁盘2(S9)。此时，交错而得的3个扇区组GD0～GD2连续地被写入磁盘2，由此，奇偶校验扇区单元DU0被记录于磁盘2。
此时，交错器17能够具有4个扇区数据的存储区域。该存储区域能够使用可以高速地随机存取的SRAM。另外，例如，在交错器17对扇区组GD0的4个扇区数据进行交错的情况下，交错器17保持该4个扇区数据，交错器17能够在4个扇区数据齐备时对4个扇区数据进行交错。另外，能够一边将交错而得的扇区组GD0写入磁盘2，一边在写入该扇区组GD0后的空区域依次保持下一扇区组GD1的4个扇区数据。
或者，交错器17能够具有两个存储区域(例如，SRAM)，该存储区域为4个扇区数据的存储区域。另外，例如，在交错器17对扇区组GD0的4个扇区数据进行交错的情况下，将该4个扇区数据保持于第1个存储区域，当4个扇区数据在第1个存储区域中凑齐时，交错器17能够对4个扇区数据进行交错，将该交错而得的扇区组GD0写入磁盘2。另外，当对扇区组GD0的4个扇区数据进行交错时，在从编码器13并从交错器17发送扇区组GD1的扇区数据的情况下，能够将扇区组GD1的4个扇区数据保持在第2个存储区域。另外，当4个扇区数据在第2个存储区域凑齐时，交错器17能够对4个扇区数据进行交错，将该交错而得的扇区组GD1写入磁盘2。
另外，若S2～S11的处理被反复直至成为N＝3(S10的“是”)，则CPU11将XOR运算结果的保存目的地在SRAM15、16间进行切换(S12)。在此，在切换奇偶校验扇区单元时，将XOR运算结果的保存目的地进行切换，由此，能够继续针对下一奇偶校验扇区单元所含的扇区数据的编码和XOR运算，以及能够防止XOR运算结果的覆盖。由此，能够将奇偶校验扇区单元连续地写入磁盘2，同时能够确保与所写入的各奇偶校验扇区单元对应的各奇偶校验数据。
另外，CPU11使保存于切换前的SRAM15、16的XOR运算结果退避于DRAM12(S13)。此时的XOR运算结果能够作为奇偶校验扇区单元DU0的奇偶校验扇区PS0使用。对于XOR运算结果向DRAM12的退避，可以在将扇区数据单元DU0写入磁盘2的期间进行。此外，在写入了奇偶校验扇区单元DU0时，使S2～S7的循环反复12次，因此，如图5所示，该XOR运算结果是用于奇偶校验扇区单元DU0的生成的12个量的扇区数据的XOR运算结果。
接下来，CPU11判断是否为K＝4(S14)，在不为K＝4的情况下(S14的“否”)，设定为M＝0且N＝0，并且在将K增加1后(S15)，返回S2。若S2～S15的处理被反复直至成为K＝4(S14的“是”)，如图6那样，奇偶校验扇区单元DU0～DU3(媒体数据MD的一部分)被连续地写入磁盘2。另外，在DRAM12保存有奇偶校验扇区单元DU0～DU3的4个奇偶校验扇区PS0～PS3。
保存于DRAM12内的4个奇偶校验扇区PS0～PS3绕过编码器13被发送至交错器17。在此，奇偶校验扇区PS0～PS3通过编码后的扇区数据的XOR运算而生成(S4)。因此，通过使奇偶校验扇区PS0～PS3绕过编码器13，能够防止奇偶校验扇区PS0～PS3被双重编码。在交错器17中，绕过编码器13后的4个奇偶校验扇区PS0～PS3被交错，由此，生成奇偶校验扇区组PU(S16)，该奇偶校验扇区组PU被写入磁盘2(S17)。
由此，能够通过交错对奇偶校验扇区PS0～PS3也进行长扇区化而写入磁盘2。因此，能够将写入磁盘2的所有的媒体数据MD进行交错而写入磁盘2，能够使LDPC订正概率提高。此时，通过按各扇区组进行交错，在奇偶校验扇区单元由12扇区、奇偶校验扇区组由4扇区构成的情况下，也能够分别以4扇区为单位进行奇偶校验扇区单元以及奇偶校验扇区组的交错，能够将交错时的处理单位共用化。
此外，在上述的实施方式中，针对为了切换扇区数据的XOR运算结果的保存目的地，而设置2个SRAM15、16的方法进行了说明，但是也可以切换1个SRAM的保存区域。
图8是示出图1的解码部的构成例的框图。
在图8中，在解码部8B，设置有解交错器21、解码器22、SRAM23以及XOR部24。解交错器21能够按各扇区组对奇偶校验扇区单元所含的扇区数据进行解交错，或者对奇偶校验扇区组所含的奇偶校验扇区进行解交错。解码器22能够按从磁盘2读取的各扇区数据进行基于LDPC码的解码。SRAM23能够存储基于解码器22的解码结果(Hard Decision，硬决策，硬判决)和/或错误校正子。错误校正子能够表示成为错误的位的位置。
XOR部24按位对包含M×N个扇区数据的奇偶校验扇区单元内的没有错误的(M×N-1)个扇区数据和与该奇偶校验扇区单元对应的1个奇偶校验扇区进行XOR运算，由此，能将该奇偶校验扇区单元内的存在错误的1个扇区数据复原。此时，能够向XOR部24提供2个输出目的地。第1个输出目的地是硬盘控制部9，第2个输出目的地是解码器22。另外，在奇偶校验扇区单元中的2个以上的扇区数据存在错误的情况下，能够通过参照错误校正子来确定存在错误的扇区数据的正确的位位置(比特位置)，能够通过对该确定的位位置进行使用了奇偶校验扇区的XOR运算来订正存在错误的扇区数据的位。另外，在对存在错误的扇区数据的全部位进行了订正的情况下，能够将订正后的扇区数据向硬盘控制部9输出。在未订正存在错误的扇区数据的全部位的情况下，能够将订正了一部位的存在错误的扇区数据向解码器22输出。在订正了一部位的存在错误的扇区数据处于解码器22的错误订正能力内的情况下，能够对订正了一部分位的存在错误的扇区数据的全部位进行订正。
图9是表示适用于一个实施方式所涉及的磁盘装置的媒体数据的解码方法的一例的流程图。此外，在图9中，对图6的1个奇偶校验扇区单元DU0的例子进行说明。然而，图6的其它扇区数据单元DU1～DU3的解码方法也与该例同样。
从磁盘2读取的奇偶校验扇区单元DU0通过解交错器21被解交错后，被发送至解码器22。
接下来，在解码器22中，按奇偶校验扇区单元DU0的各扇区数据进行LDPC码的解码(S21)。另外，解码器22的解码结果以及错误校正子被保存于SRAM23(S22)。
接下来，判断解码器22的解码结果是否存在错误扇区数据(S23)。在不存在错误扇区数据的情况下(S23的“否”)，结束处理。在存在错误扇区数据的情况下(S23的“是”)，从磁盘2读取奇偶校验扇区单元DU0的奇偶校验扇区PS0(S24)。此外，奇偶校验扇区单元DU0的奇偶校验扇区PS0与奇偶校验扇区单元DU1～DU3的奇偶校验扇区PS1～PS3一起被长扇区化。因此，从磁盘2读取图6的奇偶校验扇区组PU，利用解交错器21进行解交错，由此，能够取得奇偶校验扇区单元DU0的奇偶校验扇区PS0。此外，该处理(S24)也可以在将其他的扇区数据单元DU1～DU3进行解码后执行。
接下来，在解码器22中，进行奇偶校验扇区单元DU0的奇偶校验扇区PS0的基于LDPC码的解码。另外，解码器22的解码结果以及错误校正子被保存于SRAM23(S25)。
接下来，在XOR部24中，根据解码结果以及错误校正子，通过XOR运算进行错误订正(S26)。
基于XOR部24的错误订正的结果，判定是否存在错误(S27)。在不存在错误的情况下(S27的“是”)，结束处理。在存在错误的情况下(S27的“否”)，通过XOR部24进行错误订正后的奇偶校验扇区单元DU0被发送至解码器22。另外，重复S21～S27的处理直至奇偶校验扇区单元DU0没有错误为止，由此，即便在奇偶校验扇区单元DU0的多个扇区数据存在错误的情况下，也能够订正奇偶校验扇区单元DU0的多个扇区数据。
此外，在各奇偶校验扇区单元DU0～DU3中，例如，利用编码器13编码成0和1尽量交替地或均匀地配置，以便不产生1连续的数据序列等。但是，存在下述情况：对于奇偶校验扇区组PU，关于编码器13的0和1的配置的限制会因XOR运算而被破坏。因此，解码器22也可以根据奇偶校验扇区单元DU0～DU3和奇偶校验扇区组PU的频率特性的差异，在奇偶校验扇区单元DU0～DU3和奇偶校验扇区组PU中改变LDPC解码处理的参数。由此，能够提高奇偶校验扇区单元DU0～DU3以及奇偶校验扇区组PU的整体的错误率特性。
虽然说明了本发明的几个实施方式，但是这些实施方式只是例示，而不是用于限定发明的范围。这些新的实施方式可以以其它各种方式来实施，在不脱离发明的要旨的范围，可以进行各种省略、置换、变更。这些实施方式和/或其变形包括于发明的范围和要旨中，也包括于权利要求书所记载的发明及其等同的范围中。

Claims (20)

1.一种磁盘装置，具备：
磁盘；和
控制部，其从M个扇区数据生成扇区组，从按各个所述扇区组将所述M个扇区数据交错而得的N个扇区组生成1个奇偶校验扇区单元，将K个所生成的所述奇偶校验扇区单元连续地写入所述磁盘，生成与所述K个奇偶校验扇区单元对应的K个奇偶校验扇区被长扇区化而得的1个奇偶校验扇区组，将所生成的所述1个奇偶校验扇区组与所述K个奇偶校验扇区单元独立地写入所述磁盘，所述M为2以上的整数，所述N为1以上的整数，所述K为2以上的整数。
2.根据权利要求1所述的磁盘装置，其中，
所述M与所述K相等。
3.根据权利要求1所述的磁盘装置，其中，
连续的2个奇偶校验扇区单元间的边界被记录于1个磁道的中途。
4.根据权利要求1所述的磁盘装置，其中，
具备交错器，所述交错器在所述奇偶校验扇区单元中将所述扇区数据交错，在所述奇偶校验扇区组中将所述奇偶校验扇区交错。
5.根据权利要求1所述的磁盘装置，其中，
具备解交错器，所述解交错器在所述奇偶校验扇区单元中将从所述磁盘读取的所述扇区数据解交错，在所述奇偶校验扇区组中将从所述磁盘读取的所述奇偶校验扇区解交错。
6.根据权利要求1所述的磁盘装置，其中，
具备编码器，所述编码器对所述奇偶校验扇区单元进行编码处理，并绕过所述奇偶校验扇区组的所述编码处理。
7.根据权利要求1所述的磁盘装置，其中，
具备静态随机存取存储器，所述静态随机存取存储器保持与所述奇偶校验扇区单元对应的奇偶校验扇区，
伴随所述奇偶校验扇区单元的生成的完成，切换所述静态随机存取存储器中的所述奇偶校验扇区的保存区域，使切换前保持于所述静态随机存取存储器的保存区域的奇偶校验扇区退避至所述静态随机存取存储器的保存区域以外的存储区域。
8.根据权利要求1所述的磁盘装置，其中，
具备解码器，所述解码器对所述奇偶校验扇区单元以及所述奇偶校验扇区组进行解码处理，
所述解码器根据所述奇偶校验扇区单元和所述奇偶校验扇区组的频率特性的差异，在所述奇偶校验扇区单元和所述奇偶校验扇区组中改变所述解码处理的参数。
9.根据权利要求1所述的磁盘装置，其中，
具备解码部，所述解码部在包含M×N个扇区数据的奇偶校验扇区单元中的1个扇区数据存在错误的情况下，通过按各个位对不存在错误的(M×N-1)个扇区数据和与所述奇偶校验扇区单元对应的1个奇偶校验扇区进行异或运算，从而将存在错误的所述1个扇区数据复原。
10.根据权利要求9所述的磁盘装置，其中，
所述解码部，在所述奇偶校验扇区单元中的2个以上扇区数据存在错误的情况下，通过参照错误校正子来确定存在错误的扇区数据的正确的位位置，通过对该确定的位位置进行使用了奇偶校验扇区的异或运算而订正所述存在错误的扇区数据的位，在未订正所述存在错误的扇区数据的全部位的情况下，进行订正了一部分的位的存在错误的扇区数据的解码处理。
11.一种数据处理装置，具备：
第1生成部，其从M个扇区数据生成扇区组，从按各个所述扇区组将所述M个扇区数据交错而得的N个扇区组生成1个奇偶校验扇区单元，所述M为2以上的整数，所述N为1以上的整数；以及
第2生成部，其生成与K个所述奇偶校验扇区单元对应的K个奇偶校验扇区被长扇区化而得的1个奇偶校验扇区组，所述K为2以上的整数。
12.根据权利要求11所述的数据处理装置，其中，
所述M与所述K相等。
13.根据权利要求11所述的数据处理装置，其中，
具备交错器，所述交错器在所述奇偶校验扇区单元中将所述扇区数据交错，在所述奇偶校验扇区组中将所述奇偶校验扇区交错。
14.根据权利要求11所述的数据处理装置，其中，
具备编码器，所述编码器对所述奇偶校验扇区单元进行编码处理，并绕过所述奇偶校验扇区组的所述编码处理。
15.根据权利要求14所述的数据处理装置，其中，
具备解码部，所述解码部，在包含M×N个扇区数据的奇偶校验扇区单元中的1个扇区数据存在错误的情况下，按各个位对不存在错误的(M×N-1)个扇区数据和与所述奇偶校验扇区单元对应的1个奇偶校验扇区进行异或运算，由此，将存在错误的所述1个扇区数据复原。
16.根据权利要求15所述的数据处理装置，其中，
所述解码部，在所述奇偶校验扇区单元中的2个以上的扇区数据存在错误的情况下，通过参照错误校正子来确定存在错误的扇区数据的正确的位位置，通过对该确定的位位置进行使用了奇偶校验扇区的异或运算，从而订正所述存在错误的扇区数据的位，在未订正所述存在错误的扇区数据的全部的位的情况下，进行订正了一部分的位的存在错误的扇区数据的解码处理。
17.一种数据记录方法，是具备磁盘的磁盘装置的数据记录方法，其中，
从M个扇区数据生成扇区组，从按各个所述扇区组将所述M个扇区数据交错而得的N个扇区组生成1个奇偶校验扇区单元，将K个所生成的所述奇偶校验扇区单元连续地写入所述磁盘，生成与所述K个奇偶校验扇区单元对应的K个奇偶校验扇区被长扇区化而得的1个奇偶校验扇区组，将所生成的所述1个奇偶校验扇区组与所述K个奇偶校验扇区单元独立地写入所述磁盘，所述M为2以上的整数，所述N为1以上的整数，所述K为2以上的整数。
18.根据权利要求17所述的数据记录方法，其中，
所述M与所述K相等。
19.根据权利要求17所述的数据记录方法，其中，
在所述奇偶校验扇区单元中将所述扇区数据交错后连续地写入所述磁盘，在所述奇偶校验扇区组中将所述奇偶校验扇区交错后写入所述磁盘。
20.根据权利要求17所述的数据记录方法，其中，
所述奇偶校验扇区单元在所述交错前被进行编码处理，所述奇偶校验扇区组在所述交错前绕过所述编码处理。
CN201610787093.6A 2016-03-17 2016-08-31 磁盘装置、数据处理装置及数据记录方法 Withdrawn CN107204196A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662309523P 2016-03-17 2016-03-17
US62/309523 2016-03-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107204196A true CN107204196A (zh) 2017-09-26

Family

ID=59847793

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610787093.6A Withdrawn CN107204196A (zh) 2016-03-17 2016-08-31 磁盘装置、数据处理装置及数据记录方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20170270963A1 (zh)
CN (1) CN107204196A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110232935A (zh) * 2018-03-06 2019-09-13 株式会社东芝 磁盘装置及其记录方法
CN111007992A (zh) * 2020-03-04 2020-04-14 广东电网有限责任公司佛山供电局 一种磁盘数据存储表示方法、系统、存储介质

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10734016B2 (en) 2018-08-21 2020-08-04 Marvell Asia Pte, Ltd. Pulse-based writing for magnetic storage media
US11450348B2 (en) 2019-01-31 2022-09-20 Marvell Asia Pte, Ltd. Health management for magnetic storage media
CN116312657A (zh) * 2019-02-26 2023-06-23 马维尔亚洲私人有限公司 用于磁存储介质的码字交织
EP3849089A1 (en) 2020-01-09 2021-07-14 Microsoft Technology Licensing, LLC Encoding for data recovery in storage systems
JP2022143899A (ja) * 2021-03-18 2022-10-03 株式会社東芝 磁気ディスク装置
US11967342B2 (en) * 2022-09-14 2024-04-23 International Business Machines Corporation Header decoding mechanism for tape storage

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110232935A (zh) * 2018-03-06 2019-09-13 株式会社东芝 磁盘装置及其记录方法
CN111007992A (zh) * 2020-03-04 2020-04-14 广东电网有限责任公司佛山供电局 一种磁盘数据存储表示方法、系统、存储介质
CN111007992B (zh) * 2020-03-04 2020-08-04 广东电网有限责任公司佛山供电局 一种磁盘数据存储表示方法、系统、存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
US20170270963A1 (en) 2017-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107204196A (zh) 磁盘装置、数据处理装置及数据记录方法
US9059737B2 (en) Disk drive with distributed codeword blocks
US7099095B1 (en) Track identification codewords having multiple bit error correction capability and generalized gray code property
US5151905A (en) Data recording method
KR101369621B1 (ko) 다중 트랙 데이터 테이프에 데이터를 기록하기 위한 방법, 데이터 저장 테이프 디바이스, 컴퓨터 판독가능 매체, 사용자 데이터 심볼의 스트림을 인코딩하기 위한 장치, 및 컴퓨팅 기반구조를 전개하기 위한 방법
US7877662B2 (en) Reverse concatenation for product codes
US7975207B2 (en) Apparatus and method for recording data in information recording medium to which extra ECC is applied or reproducing data from the medium
US7500157B2 (en) Error correction coding method for a high-density storage media
JPS63197123A (ja) エラ−訂正及びチエツク装置
US6216245B1 (en) Error correction coding method and apparatus thereof, error correction decoding method apparatus thereof, data recording and reproducing apparatus, and recording medium
JP2004348824A (ja) Ｅｃｃエンコード方法、ｅｃｃエンコード装置
CN102187395A (zh) 数据处理设备和方法以及程序
US7873894B2 (en) Reverse concatenation for product codes
KR101120780B1 (ko) 기록 쓰기 경로를 위한 리버스 연결 인코딩 시스템과 매체 상에 기록하기 위한 데이터를 인코딩하는 방법과 컴퓨터 판독가능한 기록 매체
JP2010218590A (ja) 情報の記録媒体、記録方法、記録装置、再生方法及び再生装置
US8937778B1 (en) Methods and apparatus for performing track-level based data coding
JPH087500A (ja) 情報記録再生方法
JP2000323995A (ja) 誤り訂正積符号ブロックを用いるデータ処理方法及び装置及び記録媒体
JP2006526247A (ja) エラー訂正符号化方法、それを利用したデータ記録方法及びその装置
JP2004146014A (ja) データ符号化復号化方法及び装置
JP3384402B2 (ja) 情報再生方法及び情報再生装置
JP2022137803A (ja) 磁気ディスク装置
JPH0737335A (ja) セクタ信号形成方法及び記録装置及び再生装置
JPH07230674A (ja) インターリーブ方法と誤り訂正符号語の記録方法
JP5380556B2 (ja) ディスク記憶装置及びデータ復元方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20170926