CN108573714B - 磁盘装置和写入方法 - Google Patents

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Abstract

根据一个实施例，磁盘装置包括磁盘和控制器，该控制器基于磁盘的第一偏心率计算第一校正值，并且基于第一校正值写入第一磁道，其中当控制器中断用于写入第二磁道的处理以便在第一位置重叠第一磁道时，控制器测量磁盘的第二偏心率，并比较第一偏心率与第二偏心率，以及当第一偏心率与第二偏心率不同时，控制器重新开始用于从在径向方向远离第一位置的第二位置写入第二磁道的处理。

Description

磁盘装置和写入方法
相关申请的交叉引用
本申请基于2017年3月7日提交的日本专利申请No.2017-43013，并要求其的优先权，其全部内容通过引用结合于此。
技术领域
在此描述的实施例一般涉及磁盘装置和写入方法。
背景技术
近年来，已经开发了各种用于提高磁盘装置的存储容量的技术。在其中一种技术中，磁盘装置使用叠瓦式磁记录(SMR)来写入数据。在叠瓦式磁记录中，磁盘装置将数据写入磁盘，使得当前磁道与先前写入的相邻磁道(以下简称为相邻磁道)的一部分重叠。与正常记录相比，当磁盘装置通过叠瓦式磁记录来写入数据时，磁盘的磁道密度(每英寸磁道数：TPI)可被提高。
在磁盘装置中，通常由于例如磁盘和主轴电机的附着误差而产生磁盘偏心率。当磁盘偏心率产生时，会发生动态偏移(DO)。具体地，当磁盘进行一个回转时，读取/写入偏移值在单个磁道内改变。因此，在磁盘装置中，在写入处理中执行调节R/W偏移值的写入动态偏移控制(WDOC)以控制动态偏移。当磁盘装置执行WDOC时，装置测量偏心率，基于测量的偏心率计算校正值，并且基于计算的校正值执行WDOC。磁盘的偏心率状态可以通过外部冲击等而改变。当磁盘的偏心率的状态已被改变，磁盘装置再次测量偏心率，基于测量的偏心率计算校正值，并且基于计算的校正值执行WDOC。
在利用叠瓦式磁记录的磁盘装置中，当校正值在磁盘的偏心率的状态改变之前和之后不同时，写入相邻磁道的数据可能被擦除。
发明内容
通常，根据一种实施例，磁盘装置包括：磁盘；磁头，其将数据写入磁盘并从磁盘读取数据；以及控制器，其基于磁盘的第一偏心率计算第一校正值，基于第一校正值将第一磁道写入第一目标位置，以及基于第一校正值将第二磁道写入第二目标位置以便重叠第一磁道，该第二目标位置在根据径向方向的第一方向中与第一目标位置相距第一距离，其中当控制器中断用于写入第二磁道以便在第二磁道的第一位置重叠第一磁道的处理并重新开始从第一位置写入第二磁道的处理时，控制器测量磁盘的第二偏心率并比较第一偏心率与第二偏心率，以及当第一偏心率与第二偏心率不同时，控制器重新开始用于从与第一方向中的第一位置相距第二距离的第二位置写入第二磁道的处理。
根据本发明，可以提供具有改进的可靠性的磁盘装置。
附图说明
图1是示出根据一个实施例的磁盘装置的配置的框图。
图2是示出用于写入数据的叠瓦式磁记录区域的示例的示意图。
图3A是示出当不发生R/W偏移时磁头的状态的示例的示意图。
图3B是示出当发生R/W偏移时磁头的状态的示例的示意图。
图4是示出用于写入数据的处理的控制的示例的示意图。
图5示出从带区中的磁道的中间位置重新开始的写入处理的示例。
图6示出根据实施例的从带区中的磁道的中间位置重新开始的写入处理的示例。
图7是示出根据实施例的用于测量磁盘装置中的偏心率的处理的示例的流程图。
图8是示出根据实施例的磁盘装置的写入操作的示例的流程图。
图9是示出根据实施例的用于确认写入数据的路径的处理的示例的流程图。
具体实施方式
以下将参考附图描述实施例。附图仅仅是示例，并且不以任何方式限制本发明的范围。
(实施例)
图1是示出根据实施例的磁盘装置1的配置的框图。
磁盘装置1包括如后所述的磁头-磁盘组件(HDA)、驱动器IC 20、磁头放大器集成电路(IC)30、易失性存储器70、非易失性存储器80、缓冲存储器(缓冲器)90以及作为单片集成电路的系统控制器130。磁盘装置1连接到主机系统(主机)100。
HDA包括磁盘(盘)10、主轴电机(SPM)12、包括磁头15的臂13和音圈电机(VCM)14。磁盘10可旋转地附接到SPM 12。臂13和VCM14形成致动器。磁盘10的数量和磁头15的数量可以是两个或更多。
在磁盘10中，叠瓦式磁记录(SMR)区域10s和媒体缓存区域10m被分配给数据区域。例如，作为来自主机100的写入请求的用户数据被记录在叠瓦式磁记录区域10s中。媒体缓存区域10m可以用作叠瓦式磁记录区域10s的缓存。叠瓦式磁记录区域10s是每一个磁道被写入其中的记录区域以便部分地重叠先前磁道。由于多个磁道以该方式彼此重叠，因此叠瓦式磁记录区域10s的磁道密度(每英寸磁道：TPI)高于其中磁道彼此不重叠的正常记录区域的磁道密度。在叠瓦式磁记录区域10s中，一组重叠的磁道被称为带区。叠瓦式磁记录区域10s可以包括多个带区。每一个带区包括与相邻磁道的一部分重叠的至少一个磁道(叠瓦式磁记录磁道)，以及最后写入的磁道(最终磁道)。没有磁道被写入来重叠最终磁道。因此，最终磁道的磁道宽度大于每一个叠瓦式磁记录磁道的磁道宽度。在每一个带区中，被写入磁盘10的每一个磁道被称为写入磁道。在每一个带区中，除重叠区域之外的每一个写入磁道的区域被称为读取磁道。术语“磁道”可以用作包括写入磁道和读取磁道的术语。写入磁道的磁道宽度可以被称为写入磁道宽度。读取磁道的磁道宽度可以被称为读取磁道宽度。
叠瓦式磁记录区域10s包括测试区域TR。在图1中所示的示例中，叠瓦式磁记录区域10s包括内侧的测试区域TR。叠瓦式磁记录区域10s也可以包括在除内侧之外的区域中的测试区域TR。
图2是示出以便数据被写入的叠瓦式磁记录区域10s的示例的示意图。在图2中，横轴是磁盘10的圆周方向。纵轴是与圆周方向垂直的磁盘10的径向方向(半径方向)。圆周方向是与磁盘10的旋转方向平行的方向。圆周方向包括右方向和与右方向相反的左方向。在圆周方向中，写入数据的方向被称为行进方向。例如，行进方向与旋转方向相反。在图2中，行进方向与右方向相同。行进方向也可以与左方向相同。径向方向包括从磁盘10的内圆周到外圆周的向外方向(外侧)OD和与向外方向OD相反的向内方向(内侧)ID。在径向方向中，数据被写入的方向被称为向前方向。在图2中，向前方向与向外方向OD相同。向前方向也可以与向内方向ID相同。
图2示出被写入叠瓦式磁记录区域10s的带区BAk和BAk-1。为了方便起见，图2通过以圆周方向延伸的具有磁道宽度的直线示出了每一个磁道。然而，实际的磁道由以圆周方向的曲线形成。在带区BAk和BAk-1中，每一个磁道沿磁盘10的整个圆周设置，使得在圆周方向中左端与右端重合。在图2中，例如，调节由干扰或其它结构效应产生的磁道的未对准。图2示出两个带区，具体地两个带区是带区BAk和BAk-1。
带区BAk在径向方向中与带区BAk-1相邻。间隙(或保护区域；GAP)被定义在带区BAk和BAk-1之间，以防止重写等。带区BAk的磁道结构基本上与带区BAk-1的磁道结构相同。在下面的描述中，解释了带区BAk的磁道结构。然而，带区BAk的磁道结构的解释同样适用于带区BAk-1的磁道结构。
在图2所示的示例中，写入磁道Wt1、Wt2和Wt3被串行写入，以便在带区BAk中在径向方向中彼此重叠。尽管未在图2中示出，写入磁道Wt1、Wt2和Wt3中的每一者包括多个扇区。在示例中，带区BAk包括三个磁道。然而，带区BAk应该包括至少一个磁道。
写入磁道Wt1包括磁道边缘Tg11和Tg12。在图2所示的示例中，磁道边缘Tg11是在与向前方向相反的方向(内侧ID)中的写入磁道Wt1的一端。磁道边缘Tg12是向前方向(外侧OD)中的写入磁道Wt1的一端。写入磁道Wt2包括磁道边缘Tg21和Tg22。在图2所示的示例中，磁道边缘Tg21是在与向前方向相反的方向(内侧ID)中的写入磁道Wt2的一端。磁道边缘Tg22是向前方向(外侧OD)中的写入磁道Wt2的一端。写入磁道Wt3包括磁道边缘Tg31和Tg32。在图2所示的示例中，磁道边缘Tg31是在与向前方向相反的方向(内侧ID)中的写入磁道Wt3的一端。磁道边缘Tg32是向前方向(外侧OD)中的写入磁道Wt2的一端。
在图2中，写入磁道宽度Wtw1是在径向方向中写入磁道Wt1的磁道边缘Tg11和Tg12之间的距离。写入磁道宽度Wtw2是径向方向中的磁道边缘Tg21和Tg22之间的距离。写入磁道宽度Wtw3是径向方向中的磁道边缘Tg31和Tg32之间的距离。图2同样示出写入磁道Wt1的磁道中心Wtc1、写入磁道Wt2的磁道中心Wtc2以及写入磁道Wt3的磁道中心Wtc3。磁道中心Wtc1、Wtc2和Wtc3分别是用于写入磁道Wt1、Wt2和Wt3中的磁头15(写入磁头15W)的位置确定的径向方向中的目标位置(以下简称为目标位置)。在图2所示的示例中，磁道中心Wtc1、Wtc2和Wtc3分别等于写入磁道Wt1、Wt2和Wt3的写入磁道宽度的中心。磁道中心Wtc1、Wtc2、Wt3在径向方向中以规则间隔设置。在图2所示的示例中，磁道中心Wtc1、Wtc2和Wtc3在圆周方向中以直线示出。然而，实际的磁道中心Wtc1、Wtc2和Wtc3在磁盘10的圆周方向中以曲线形成。例如，磁道中心Wtc1、Wtc2和Wtc3是在磁盘10上基于致动器的枢转点的圆形路径。
读取磁道Rt1是在向前方向中除采用写入磁道Wt2重写的部分之外的写入磁道Wt1的区域。读取磁道Rt2是在向前方向中除采用写入磁道Wt3重写的部分之外的写入磁道Wt2的区域。在图2中，读取磁道Rt3对应于写入磁道Wt3。在图2所示的示例中，读取磁道Rt1和Rt2对应于叠瓦式磁记录磁道。读取磁道Rt3对应于最终磁道。
在图2中，读取磁道宽度Rtw1是磁道边缘Tg11和Tg21之间的距离。读取磁道宽度Rtw2是磁道边缘Tg21和Tg31之间的距离。在图2中，读取磁道宽度Rtw3对应于写入磁道宽度Wtw3。在图2中，读取磁道宽度Rtw1、Rtw2和Rtw3在圆周方向中不变。读取磁道宽度Rtw1和Rtw2是相同的宽度。读取磁道宽度Rtw1和Rtw2小于读取磁道宽度Rtw3。
在正常写入的情况下，磁道间距(第一距离)指示径向方向中的磁道中心之间的距离。在叠瓦式磁记录的情况下，磁道间距(第一距离)指示磁道边缘之间的距离。因此，读取磁道Rt1和Rt2之间的磁道间距Tp1等于读取磁道宽度Rtw1。类似地，读取磁道Rt2和Rt3之间的磁道间距Tp2等于读取磁道宽度Rtw2。
磁头15包括作为主单元的滑块、安装在滑块上的写入磁头15W、以及读取磁头15R。读取磁头15R读取被写入磁盘10上的数据磁道的数据。写入磁头15W将数据写入磁盘10上。
驱动器IC 20根据系统控制器130(具体地，稍后描述的MPU 60)的控制来控制SPM12和VCM 14的驱动。驱动器IC 20通过控制致动器(VCM 14)的驱动，将在臂13上安装的磁头15移动到磁盘10上的目标径向位置。驱动器IC 20通过控制SPM 12的驱动来旋转磁盘10。
在磁头15中，读取磁头15R和写入磁头15W被分离地设置为横跨插入空间。因此，在径向方向中的读取磁头15R的位置和根据磁头15的径向位置的写入磁头15的目标位置之间发生偏移(未对准)。该偏移被称为读取/写入(R/W)偏移。
图3A是示出当不发生R/W偏移时磁头15的状态的示例的示意图。图3B是示出当发生R/W偏移时磁头15的状态的示例的示意图。在图3A和图3B中，写入磁道Wtr通过以写入磁头15W的中心跟随目标位置(磁道中心)Wtrc而被写入在磁盘10上。磁道中心Wtrc例如是在磁盘10上基于致动器的枢转点的圆形路径。如图3A和图3B中所示，读取磁头15R和写入磁头15W分离地被设置为横跨插入的R/W间隙Grw。
如图3A中所示，当磁头15相对于磁道中心Wtrc而被水平地定位时，在读取磁头15R的中心路径和写入磁头15W的中心路径之间基本上不发生R/W偏移(未对准)。
如图3B中所示，当磁头15相对于写入磁道Wrt的磁道中心Wtrc以歪斜角(方位角)θ倾斜时，R/W偏移值OFrw在读取磁头15R的中心路径与写入磁头15W的中心路径之间产生。在图3B所示的示例中，R/W偏移值OFrw由OFrw＝Grw×sinθ示出。在图3B所示的示例中，没有考虑之后描述的由磁盘偏心率所引起的效应。因此，R/W偏移值OFrw在每一个磁道中是恒定的。歪斜角θ指示磁道弧的切线与连接致动器的枢轴点和磁头15的中心点的线之间的角度。歪斜角θ由磁头15的位置、SPM 12的旋转中心和致动器的枢轴点确定。基于用于执行读取操作或写入操作的磁道位置(圆柱体位置)，换句话说，基于在径向方向中磁盘10上的位置(在下文中，称为径向位置)，歪斜角θ改变。在制造过程中，磁盘装置1可以检测磁盘10的每一个磁道的R/W偏移值OFrw，并在例如非易失性存储器80的存储器中保持该值。在制造过程中，磁盘装置1可以保持用于计算存储器(例如，非易失性存储器80)中的R/W偏移值OFrw的参数。参数例如是磁盘10上的每一个位置处的倾斜角θ和R/W间隙Grw。
磁头放大器IC 30包括读取放大器和写入驱动器。读取放大器放大从磁盘10读取的读取信号，并向系统控制器130(具体地，如稍后描述的读取/写入[R/W]通道40)输出信号。写入驱动器根据从R/W通道40输出的写入数据向磁头15输出写入电流。
易失性存储器70是当电力供应停止时存储的数据丢失的半导体存储器。易失性存储器70存储例如磁盘装置1的每一个单元的处理所需的数据。易失性存储器70例如是动态随机存取存储器(DRAM)或同步动态随机存取存储器(SDRAM)。
非易失性存储器80是即使在电力供应停止时也维持存储的数据的半导体存储器。非易失性存储器80例如是NOR或NAND闪存只读存储器(FROM)。
缓冲存储器90是暂时记录例如在磁盘装置1和主机100之间传送的数据的半导体存储器。缓冲存储器90可以与易失性存储器70一体地形成。缓冲存储器90例如是动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、SDRAM、铁电随机存取存储器(FeRAM)或磁阻随机存取存储器(MRAM)。
例如，系统控制器(控制器)130通过使用被称为片上系统(SoC)的大规模集成(LSI)电路来实现，在该片上系统中多个元件被集成到单个芯片中。系统控制器130包括读取/写入(R/W)通道40、硬盘控制器(HDC)50和微处理器(MPU)60。
R/W通道40执行读取数据和写入数据的信号处理。R/W通道40包括用于测量读取数据的信号质量的电路或功能。HDC 50根据来自之后解释的MPU 60的指令控制主机100和R/W通道40之间的数据传送。
MPU 60是控制磁盘装置1的每一个单元的主控制器。MPU 60通过驱动器IC 20控制VCM 14，并执行伺服(servo)控制以确定磁头15的位置。MPU 60控制用于将数据写入磁盘10的操作，并选择从主机100发送的写入数据的存储目的地。
MPU 60包括读取/写入控制器61、偏心率测量单元63、偏移控制器65和路径检测器67。MPU 60可以在固件上执行这些单元的处理。
读取/写入控制器61根据来自主机100的命令而控制数据的读取处理和写入处理。读取/写入控制器61通过驱动器IC 20控制VCM 14，将磁头15定位在磁盘10上的目标位置处，并执行读取处理或写入处理。例如，当执行写入处理时，读取/写入控制器61通过将每一个磁道的磁道中心设置为目标位置来执行叠瓦式磁记录。
图4是示出用于写入数据的处理的控制的示例的示意图。图4示出径向方向中磁盘10的内圆周IC、切换位置CC、媒体缓存区域10m与叠瓦式磁记录区域10s之间的边界位置BP，以及径向方向中磁盘10的外圆周OC。图4同样示出从内圆周IC到外圆周OC的向外方向OD以及从外圆周OC到内圆周IC的向内方向ID。切换位置CC是用于切换在径向方向中写入数据的方向(向前方向)的位置。切换位置CC位于内圆周IC与边界位置BP之间。例如，切换位置CC是在磁盘10上磁头15的歪斜角基本上为零的径向方向中的位置。切换位置CC可以取决于磁头、磁盘或磁盘装置而被设置到不同的位置。
读取/写入控制器61通过将向前方向切换到向外方向OD或向内方向ID来写入数据。例如，读取/写入控制器61执行以向外方向OD从内圆周IC到切换位置CC的数据的叠瓦式磁记录。随后，读取/写入控制器61执行以向内方向ID从边界位置BP到切换位置CC的数据的叠瓦式磁记录。可替代地，读取/写入控制器61可以执行以向内方向ID从边界位置BP到切换位置CC的数据的叠瓦式磁记录，并且然后执行以向外方向OD从内圆周IC到切换位置CC的数据的叠瓦式磁记录。在上面的说明中，读取/写入控制器61将切换位置CC处的向前方向切换到向外方向OD或向内方向ID。然而，读取/写入控制器61可以不切换向前方向。例如，读取/写入控制器61可以通过将向前方向固定到向内方向ID和向外方向OD中的一个方向来执行数据的叠瓦式磁记录。读取/写入控制器61可以执行不是叠瓦式磁记录的正常写入处理。
由于例如在制造磁盘装置1的过程中磁盘10和SPM 12的附着误差，可能产生磁盘偏心率。当产生磁盘偏心率时，发生动态偏移(DO)。具体地，当磁盘进行一个回转时，R/W偏移值在单个磁道内改变。为了控制动态偏移(OD)，读取/写入控制器61根据稍后描述的偏移控制器执行用于调节写入处理中的R/W偏移值的写入动态偏移控制(WDOC)。为了适当地执行WDOC，需要高精度地测量磁盘10的偏心率。
偏心率测量单元63测量磁盘10的偏心率，基于测量的磁盘10的偏心率计算动态偏移的校正值(在下文中，简称为校正值)，并且将测量的偏心率和计算的校正值写入到磁盘10和存储器，例如非易失性存储器80。例如，偏心率测量单元63可以读取磁盘10的每一个磁道，计算与从磁道读取的数据对应的当前偏心率，并且基于计算的偏心率计算校正值。偏心率测量单元63可以通过将磁头15按压到内圆周上并读取写入磁盘10的伺服数据来计算偏心率，并且从计算的偏心率计算校正值。在制造过程中，偏心率测量单元63测量磁盘10的偏心率，从测量的偏心率计算校正值，并将测量的偏心率和计算的校正值写入磁盘10、存储器等。在制造过程中测量的校正值可被称为默认值。
在磁盘装置1中，磁盘10的偏心率的状态，例如第一偏心率的状态可以改变。例如，磁盘移位可能在磁盘装置1中发生。具体地，当在装置被装运出去之后关闭装置时，磁盘的中心可能由于外部冲击而移位。当磁盘10的偏心率的状态改变时，磁盘10的偏心率的状态改变之后的偏心率可能与磁盘10的偏心率的状态改变之前的偏心率不同。因此，偏心率测量单元63测量例如在启动磁盘装置时的时间点处的磁盘10的偏心率(在下文中，称为当前偏心率)，并将测量的当前偏心率与先前测量的偏心率(以下称为先前偏心率)比较。当当前偏心率与先前偏心率不同时，偏心率测量单元63基于当前偏心率计算当前校正值，将当前偏心率写入存储器，并且将在WDOC中使用的校正值从先前校正值改变到当前校正值。偏心率测量单元63设置指示要在WDOC中使用的校正值已被改变的标志(在下文中，被称为改变标志[第一标志])，以及指示根据基于改变的校正值未被确认的WDOC而被写入的磁道(数据)的路径的标志(在下文中，被称为未确认标志[第二标志])。当当前偏心率与先前偏心率相同时，或者当两者差异在可接受的范围内时，偏心率测量单元63不改变作为要在WDOC中使用的校正值的先前的校正值。
偏移控制器65通过读取/写入控制器61基于校正值执行根据WDOC的写入处理。偏移控制器65确定在从中间位置(换句话说，在写入一些磁道的带区中的磁道的中间扇区(sector)(在下文中，被称为重新开始扇区))重新开始写入处理时是否设置了改变标志。当偏移控制器65确定改变标志未被设置时，偏移控制器65通过读取/写入控制器61基于先前校正值执行根据WDOC的写入处理。当偏移控制器65确定改变标志被设置时，偏移控制器65确定是否设置了未确认标志。当偏移控制器65确定未确认标志没有被设置时，偏移控制器65从与向前方向中目标磁道的目标位置相距一定距离的位置(移位位置)基于当前校正值根据WDOC重新开始写入处理。例如，DOC 65从远离向前方向中目标磁道的目标位置的移位位置以一个磁道间距或一个磁道重新开始写入处理。当偏移控制器65确定未确认标志被设置时，偏移控制器65基于稍后描述的路径检测器67中的磁道的路径的检测结果，通过读取/写入控制器，根据WDOC执行写入处理。当偏移控制器65确定改变标志被设置时，偏移控制器65可以从与向前方向中的目标磁道的目标位置相距一定距离的移位位置基于当前校正值根据WDOC执行写入处理，而不确定未确认标志是否被设置。
图5示出从带区中的磁道的中间位置重新开始的写入处理的示例。在图5中，省略与图2中的结构相同的结构的说明。下面说明与图2的结构不同的结构。
在图5中所示的示例中，写入磁道Wt1、Wt2、Wt3和Wt4被串行写入，以便在带区BAk中在向前方向中彼此部分地重叠。图5示出在写入磁道Wt3中开始写入处理的扇区(开始扇区)SS3，中断写入处理的扇区(中断扇区)IS3，重新开始写入处理的重新开始扇区RS3，以及其中写入处理在写入磁道Wt3中结束的扇区(结束扇区)ES3。写入磁道Wt3包括从开始扇区SS3到中断扇区IS3的写入数据区域WDR31，以及从重新开始扇区RS3到结束扇区ES3的写入数据区域WDR2。
写入磁道Wt4包括磁道边缘Tg41和Tg42。在图5中所示的示例中，磁道边缘Tg41是在与向前方向相反的方向(向内方向ID)中的写入磁道Wt4的一端。磁道边缘Tg42是在向前方向(向外方向OD)中的写入磁道Wt4的一端。写入磁道宽度Wtw4是在径向方向中的写入磁道Wt4的磁道边缘Tg41和Tg42之间的距离。图5示出写入磁道Wt4的磁道中心Wtc4。磁道中心Wtc4是写入磁道Wt4的目标位置。在图5中，磁道中心Wtc1、Wtc2、Wtc3、Wtc4在径向方向中以规则间隔设置。在图5所示的示例中，磁道中心Wtc4在圆周方向中以直线指示。然而，实际的磁道中心Wtc4在磁盘10的圆周方向中以曲线形成。磁道中心Wtc4例如是在磁盘10上基于致动器的枢转点的圆形路径。
在图5中所示的示例中，读取磁道Rt3是除采用写入磁道Wt4重写的部分之外的写入磁道Wt3的区域。读取磁道Rt3包括与写入数据区域WDR31对应的读取数据区域RDR31和与写入数据区域WDR32对应的读取数据区域RDR32。读取磁道Rt2包括位于与读取数据区域RDR31的向前方向相反的方向中的区域NR1和位于与读取数据区域RDR32的向前方向相反的方向中的区域NR2。读取数据区域RDR32包括位于区域NR1的向前方向中的区域ER1和位于区域NR2的向前方向中的区域ER2。在区域ER1中，磁道边缘Tg31在与向前方向相反的方向中基本上平行于相邻读取磁道(在下文中，被称为先前相邻的读取磁道)的磁道边缘Tg21。区域ER2投影到先前相邻的读取磁道的一部分(区域NR2)。在图5中，读取磁道Rt4对应于写入磁道Wt4。在图5所示的示例中，读取磁道Rt1、Rt2和Rt3对应于叠瓦式磁记录磁道。读取磁道Rt4对应于最终磁道。
在图5中，读取磁道宽度Rtw3是磁道边缘Tg31和Tg41之间的距离。读取磁道宽度Rtw4等于写入磁道宽度Wtw4。在图5中，读取磁道宽度Rtw1、Rtw2和Rtw3在圆周方向中改变。读取磁道宽度Rtw4在圆周方向中不变。读取磁道宽度Rtw1、Rtw2，Rtw3和Rtw4彼此不同。
读取磁道Rt3和Rt4之间的磁道间距Tp3等于读取磁道宽度Rtw3。在图5中，磁道间距Tp2在区域NR1中不变，并且在圆周方向中的区域NR2中改变。磁道间距Tp2包括区域NR1的磁道间距Tp21和区域NR2的磁道间距Tp22。磁道间距Tp3在圆周方向中改变。磁道间距Tp3包括区域ER1的磁道间距Tp31和区域ER2的磁道间距Tp32。磁道间距Tp31和Tp32彼此不同。
例如，偏移控制器65基于校正值(先前的校正值)根据WDOC在向前方向中串行执行用于写入磁道Wt1、写入磁道Wt2和写入数据区域WDR31的写入处理，并且中断该位置(例如中断扇区IS3)处的写入处理。当磁盘10的偏心率的状态通过外部冲击等而在磁盘装置1中改变时，偏心率测量单元63计算当前校正值，并且将WDOC中要使用的校正值从先前校正值改变为当前校正值。偏移控制器65从重新开始扇区RS3重新开始写入处理，并且基于当前校正值根据WDOC在向前方向中串行地执行用于写入数据区域WDR32和写入磁道Wt4的写入处理。
当在偏心率测量单元63中计算的当前校正值的准确度不足时，如图5中所示，基于先前的校正值根据WDOC执行写入处理的区域以与基于当前校正值根据WDOC执行写入处理的区域的方式不同的方式改变。因此，当偏移控制器65基于当前校正值根据WDOC执行写入处理时，偏移控制器65可以在与基于先前校正值根据WDOC执行写入处理的向前方向相反的方向中部分地擦除相邻写入磁道(在下文中，被称为先前相邻的写入磁道)。在图5所示的示例中，读取磁道Rt3的区域ER2投影到读取磁道Rt2的区域NR2。因此，区域NR2的磁道间距Tp22小于区域NR1的磁道间距Tp21。在本实施例中，当偏移控制器65确认设置了改变标志，并且没有设置未确认标志时，偏移控制器65基于当前校正值根据WDOC执行从与在向前方向中的目标磁道的目标位置相距一定距离的移位位置的写入处理。
图6示出根据本实施例的从带区中的磁道的中间位置重新开始的写入处理的示例。在图6中，省略与图5的结构相同的结构的说明。下面说明与图5的结构不同的结构。图6示出磁道中心Wtc5。在图6中，磁道中心Wtc1、Wtc2、Wtc3、Wtc4和Wtc5在径向方向中以规则间隔设置。
偏移控制器65基于校正值(先前的校正值)根据WDOC在向前方向中串行执行用于写入磁道Wt1、写入磁道Wt2和写入磁道Wt3的写入处理，并且中断在位置(第一位置)处的写入处理。当写入处理从位置(第一位置)重新开始时，并且进一步当偏移控制器65确认设置了改变标志并且没有设置未确认标志时，偏移控制器65基于当前校正值根据WDOC重新开始从与向前方向中第一位置对应的目标位置相距偏移量(第二距离)OFa的移位位置(第二位置)的写入处理。
在图6所示的示例中，偏移控制器65重新开始在向前方向中从与作为写入磁道Wt3的目标位置的磁道中心Wtc3上的中断扇区IS3相距偏移量OFa(例如，一个磁道间距)的磁道中心Wtc4上的重新开始扇区RS3的写入处理。偏移控制器65基于当前校正值根据WDOC在向前方向中串行执行从磁道中心Wtc4上的写入数据区域WDR32到磁道中心Wtc5上的写入磁道Wt4的写入处理。在该情况下，偏移控制器65写入写入磁道Wt4以便与写入数据区域WDR32重叠，将目标位置设置为与向前方向中作为重新开始扇区RS3的目标位置的磁道中心Wtc4相距一个磁道间距的磁道中心Wtc5。偏移量OFa可以小于一个磁道间距，或者可以大于一个磁道间距。
路径检测器67基于在时间点的校正值来检测根据WDOC被写入的写入磁道(数据)的路径。当路径检测器67检测到写入磁道的路径擦除了先前相邻的写入磁道时，路径检测器67将改变标志和未确认标志保持原状。当路径检测器67检测到写入磁道的路径擦除了先前相邻的写入磁道时，路径检测器67执行控制，使得写入处理从与向前方向中的中断位置相距一定距离的移位位置重新开始。当路径检测器67检测到写入磁道的路径没有擦除先前相邻的写入磁道时，路径检测器67擦除改变标志和未确认标志。当路径检测器67检测到写入磁道没有擦除先前相邻的写入磁道时，路径检测器67执行控制，使得写入处理基于当前校正值根据WDOC从中断位置重新开始。换句话说，当基于先前校正值根据WDOC的写入磁道的路径与基于当前校正值根据WDOC的写入磁道的路径基本上相同时，具体地，当计算的当前校正值的准确度高时，则路径检测器67执行控制，使得基于当前校正值根据WDOC从中断位置重新开始写入处理。在该情况下，用于重新开始写入处理的位置不从向前方向中的中断位置移位。因此，带区能够以高密度而被保持。仅当先前校正值被改变为当前校正值时，在启动磁盘装置1时才检测到写入磁道的路径。因此，与其中每当磁盘装置1启动时就检测写入磁道的路径的情况相比较，可以减少启动时间。
例如，路径检测器67确定在空闲状态下是否设置改变标志和未确认标志。当路径检测器67确定设置了改变标志和未确认标志时，路径检测器67基于当前校正值根据WDOC写入写入磁道，以便与基于磁盘10的测试区域TR中的先前校正值根据WDOC而被写入的先前相邻的写入磁道重叠。路径检测器67读取与先前相邻写入磁道对应的先前相邻读取磁道，并且确定数据是否能够被正常读取。当路径检测器67确定数据不能被正常读取时，路径检测器67将改变标志和未确认标志保持原状。当路径检测器67确定数据可被正常读取时，路径检测器67擦除改变标志和未确认标志。当改变标志和未确认标志被擦除时，路径检测器67可以基于来自测试区域TR的先前校正值擦除根据WDOC而被写入的写入磁道，并且写入基于当前校正值根据WDOC而被写入的写入磁道。
图7是示出根据本实施例的用于测量磁盘装置1的偏心率的处理的示例的流程图。
MPU 60通过SPM 12旋转磁盘10(B701)，并将磁头15移动到目标磁道(B702)。
MPU 60检测磁头15被移动到的目标磁道上的当前偏心率(B703)。例如，MPU 60测量目标磁道的目标位置与从读取的伺服数据解调出的磁头15(读取磁头15R)的位置之间的差，并根据测量结果计算当前偏心率。MPU 60可通过读取确定的位置处的目标磁道并调节读取磁头15R以使得与读取数据对应的电流的第一分量最小来计算当前偏心率。
MPU 60比较先前偏心率与当前偏心率(B704)。MPU 60确定先前偏心率是否等于当前偏心率(B705)。当MPU 60确定先前偏心率等于当前偏心率时(B705中为“是”)，MPU 60设置先前的校正值以便在WDOC中使用(B706)，并启动磁盘装置1。MPU 60可以被配置为当先前偏心率等于当前偏心率时或当两者的差在可接受范围内时确定先前偏心率等于当前偏心率。
当MPU 60确定先前偏心率与当前偏心率不同时(B705中为“否”)，MPU 60基于当前偏心率计算当前校正值(B707)。MPU 60将在WDOC中使用的校正值从先前校正值改变为当前校正值(B708)。MPU 60设置改变标志(B709)，设置未确认标志(B710)，并启动磁盘装置1。
图8是示出根据本实施例的磁盘装置1的写入操作的示例的流程图。
MPU 60检测写入数据的扇区(B801)，并且确定数据被写入的写入位置是否是带区的中间位置(B802)。当MPU 60确定数据被写入的写入位置不是带区的中间位置时(B802中为“否”)，MPU 60进行到步骤B806。当MPU 60确定数据被写入的写入位置是带区的中间位置时(B802中为“是”)，MPU 60确定是否设置了改变标志(B803)。当MPU 60确定没有设置改变标志时(B803中为“否”)，MPU 60进行到步骤B806。当MPU 60确定设置了改变标志时(B803中为“是”)，MPU 60确定是否设置了未确认标志(B804)。当MPU 60确定没有设置未确认标志时(B804中为“否”)，MPU 60进行到步骤B806。
当MPU 60确定设置了未确认标志时(B804中为“是”)，MPU 60将向前方向中的写入位置移位(B805)。例如，MPU 60在向前方向中将写入位置移位一个磁道间距乘以n(n＝1,2,3，...)。MPU 60将磁头15(写入磁头15W)移动到通过在向前方向中的移位而获得的写入位置(B806)，并且基于当前校正值根据WDOC写入数据(B807)。
图9是示出根据本实施例的用于确认写入数据的路径的处理的示例的流程图。
MPU 60确定是否在一定时间内执行来自主机的访问(B901)。换句话说，MPU 60确定当前状态是否是空闲状态。当MPU 60确定当前状态不是空闲状态时(B901中为“否”)，MPU60返回到步骤B901。当MPU60确定当前状态是空闲状态时(B901中为“是”)，MPU 60确定是否设置了改变标志(B902)。当MPU 60确定没有设置改变标志时(B902中为“否”)，MPU 60终止该处理。当MPU 60确定设置了改变标志时(B902中为“是”)，MPU 60确定是否设置了未确认标志(B903)。
当MPU 60确定没有设置未确认标志时(B903中为“否”)，MPU 60终止处理。当MPU60确定设置了未确认标志时(B903中为“是”)，MPU 60确认基于当前校正值根据WDOC写入的磁道的路径(B904)。例如，在测试区域TR中，MPU 60基于先前校正值，根据WDOC写入写入磁道(先前写入磁道)，并且基于当前校正值根据WDOC在先前写入磁道的向前方向中写入当前写入磁道。MPU 60通过读取与先前写入磁道对应的先前读取磁道来确认当前写入磁道的路径。
MPU 60清除改变标志(B905)，并且确定与向前方向相反的方向中的相邻磁道(先前相邻磁道)是否被擦除(B906)。当MPU 60确定先前相邻磁道被擦除时(B906中为“是”)，MPU 60终止处理。当MPU 60确定先前相邻磁道没有被擦除时(B906中为“否”)，MPU 60清除未确认标志(B907)。MPU 60将当前偏心率保存在磁盘10和存储器中，例如非易失性存储器80中(B908)，并设置当前校正值以便在WDOC中使用(B909)。换句话说，当从带区的中间位置重新开始写入处理时，MPU 60基于当前校正值根据WDOC写入数据，而不将向前方向中的写入位置移位。在设置当前校正值以便在WDOC中使用(B909)之后，MPU 60终止处理。
在本实施例中，磁盘装置1测量当前偏心率，并且当从带区中的磁道的中间位置重新开始写入处理时，比较先前偏心率与当前偏心率。当先前偏心率与当前偏心率不同时，磁盘装置1基于当前偏心率计算当前校正值，并将要在WDOC中使用的校正值从先前校正值改变为当前校正值。磁盘装置1从在向前方向中与重新开始写入处理的扇区相距一定距离(例如一个磁道间距)的移位位置重新开始写入处理。因此，当写入处理被中断时，并且进一步当磁盘10的偏心率改变时，磁盘装置1能够减小对写入性能的影响，并且执行写入处理而不擦除先前的相邻写入磁道。以该方式，可以提供具有改进的可靠性的磁盘装置。
尽管已经描述了某些实施例，但是这些实施例仅以示例的方式呈现，并不旨在限制本发明的范围。实际上，在此描述的新颖的实施例可以以各种其它形式来实施。此外，在不脱离本发明的精神的情况下，可以对在此描述的实施例的形式进行各种省略、替换和改变。所附权利要求及其等同物旨在覆盖落入本发明的范围和精神内的这些形式或修改。

Claims (20)

1.一种磁盘装置，包括：
磁盘；以及
磁头，其将数据写入所述磁盘并从所述磁盘读取数据，
所述磁盘装置的特征在于还包括：
控制器，其基于所述磁盘的第一偏心率计算第一校正值，基于所述第一校正值将第一磁道写入第一目标位置，以及基于所述第一校正值将第二磁道写入第二目标位置以便重叠所述第一磁道，所述第二目标位置在根据径向方向的第一方向中与所述第一目标位置相距第一距离，其中
当所述控制器中断用于写入第二磁道的处理以便在所述第二磁道的第一位置重叠第一磁道并且重新开始用于从所述第一位置写入所述第二磁道的处理时，所述控制器测量所述磁盘的第二偏心率并比较所述第一偏心率与所述第二偏心率，以及
当所述第一偏心率与所述第二偏心率不同时，所述控制器重新开始用于从第二位置写入所述第二磁道的处理，所述第二位置在所述第一方向中与所述第一位置相距第二距离。
2.根据权利要求1所述的磁盘装置，其中，
当所述控制器重新开始用于写入所述第二磁道的处理时，所述控制器基于所述第二偏心率计算第二校正值，并且基于所述第二校正值重新开始用于从所述第二位置写入所述第二磁道的处理。
3.根据权利要求2所述的磁盘装置，其中，
当所述控制器确认所述第一偏心率与所述第二偏心率不同时，所述控制器设置指示所述第一校正值被改变为所述第二校正值的第一标志。
4.根据权利要求3所述的磁盘装置，其中，
当所述控制器确认所述第一偏心率与所述第二偏心率不同时，所述控制器基于所述第二校正值设置指示被写入第三目标位置的第三磁道的路径未被确认的第二标志。
5.根据权利要求4所述的磁盘装置，其中，
当所述控制器检测到所述第一标志和所述第二标志被设置时，所述控制器重新开始用于从所述第二位置写入所述第二磁道的处理。
6.根据权利要求5所述的磁盘装置，其中，
当所述控制器检测到所述第一标志和所述第二标志被设置时，所述控制器基于所述第一校正值将第四磁道写入第四目标位置，基于所述第二校正值将所述第三磁道写入第三目标位置以便重叠所述第四磁道，并且通过读取与重叠所述第三磁道的所述第四磁道的第一区域不同的第二区域来确认所述第三磁道的路径，所述第三目标位置在所述第一方向中与所述第四目标位置相距所述第一距离。
7.根据权利要求6所述的磁盘装置，其中，
当所述控制器成功读取所述第二区域时，所述控制器清除所述第一标志和所述第二标志。
8.根据权利要求7所述的磁盘装置，其中，
当所述控制器清除所述第一标记和所述第二标记时，所述控制器基于所述第二校正值重新开始用于从所述第一位置写入所述第二磁道的处理。
9.根据权利要求1所述的磁盘装置，其中，
所述第二距离等于所述第一距离。
10.根据权利要求1所述的磁盘装置，其中，
当所述第一偏心率等于所述第二偏心率时，所述控制器基于所述第二偏心率计算第二校正值，并且基于所述第二校正值重新开始用于从所述第一位置写入所述第二磁道的处理。
11.一种应用于磁盘装置的写入方法，所述磁盘装置包括磁盘和磁头，所述磁头将数据写入所述磁盘并从所述磁盘读取数据，所述方法的特征在于包括：
基于所述磁盘的第一偏心率，计算第一校正值；
基于所述第一校正值，将第一磁道写入第一目标位置；
基于所述第一校正值，将第二磁道写入第二目标位置以便重叠所述第一磁道，所述第二目标位置在根据径向方向的第一方向中与所述第一目标位置相距第一距离；
中断写入所述第二磁道以便在所述第二磁道的第一位置重叠所述第一磁道；
当重新开始从所述第一位置写入所述第二磁道时，测量所述磁盘的第二偏心率，并且比较所述第一偏心率与所述第二偏心率；以及
当所述第一偏心率与所述第二偏心率不同时，重新开始从第二位置写入所述第二磁道，所述第二位置在所述第一方向中与所述第一位置相距第二距离。
12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：
当重新开始写入所述第二磁道时，基于所述第二偏心率计算第二校正值；以及
基于所述第二校正值重新开始从所述第二位置写入所述第二磁道。
13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：
当确认所述第一偏心率与所述第二偏心率不同时，设置指示所述第一校正值被改变为所述第二校正值的第一标志。
14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：
当确认所述第一偏心率与所述第二偏心率不同时，基于所述第二校正值设置指示被写入第三目标位置的第三磁道的路径未被确认的第二标志。
15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括：
当检测到所设置的第一标志和所设置的第二标志时，重新开始从所述第二位置写入所述第二磁道。
16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：
当检测到所设置的第一标志和所设置的第二标志时，基于所述第一校正值将第四磁道写入第四目标位置；
基于所述第二校正值将所述第三磁道写入第三目标位置以便重叠所述第四磁道，所述第三目标位置在所述第一方向中与所述第四目标位置相距所述第一距离；以及
通过读取与重叠所述第三磁道的所述第四磁道的第一区域不同的第二区域来确认所述第三磁道的路径。
17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括：
当所述第二区域被成功读取时，清除所述第一标志和所述第二标志。
18.根据权利要求17所述的方法，进一步包括:
当所述第一标志和所述第二标志被清除时，基于所述第二校正值重新开始从所述第一位置写入所述第二磁道。
19.根据权利要求11所述的方法，其中，
所述第二距离等于所述第一距离。
20.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：
当所述第一偏心率等于所述第二偏心率时，基于所述第二偏心率计算第二校正值；以及
基于所述第二校正值重新开始从所述第一位置写入所述第二磁道。
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