CN1099899A - 磁盘和磁盘驱动系统 - Google Patents

Abstract

一种磁盘和磁盘存储器，使用的多区域记录方法 和扇伺服系统可兼容，无需附加特定的硬件用于写和 读特定的码，而且不需要新的存储器。在本发明的磁 盘中写入了用于ID和ID后面的数据以及重新开始 数据的软地址标记。当数据被伺服区分离时，在其预 定的位置写入了每个扇形的数据长度和表示重新开 始数据剩余长度的数据长度信息。

Description

本发明一般地涉及具有信息记录磁迹的磁盘装置，特别是涉及使用多区域记录方法的磁盘和磁盘存储装置，以这种方法能高密度记录信息。

根据预定的伺服信息实现磁盘存储器的数据记录和重放。获得来自磁盘的伺服信息的一种方法是扇形划分。扇形划分的方法是划分磁盘表面为许多扇形，并写入指示在磁盘中每个扇形位置的扇形信息，以便使用这样的伺服信息获得存取每个扇形。用传统的扇形划分方法，用从磁盘的内区到其外区扩展的多条直线进行划分。这种扇形划分方法有一个缺点，即在磁盘外区内数据记录密度与内区记录密度相比较降低了，结果使整个磁盘记录容量降低。

为了增加整个记录容量，利用了这样的一种方法，即在磁盘外区使用较高的记录频率，而在内区使用较低的记录频率，以使磁盘的表面具有相同的记录密度。这就称为多区域记录。这种方法使在靠外部磁迹中的扇区比靠内部磁迹中设置的更多。但是，在商业上可用的磁盘驱动单元中使用的扇形伺服系统要求伺服区的数量和其位置应当是不变的，即以相同的方法在内和外区划分。因此，上面描述的多区域记录将不可能应用到传统的扇形伺服系统本身。即，因为实际的数据扇形位置与伺服形位置有偏离，所以需要一些测量来解决这个问题。

使扇形伺服系统与多区域记录兼容的一种现有技术的方法是软扇形技术。这种技术用于通过识别在扇形开始部分提供的写入区域内的特定模式（pattern）来识别一个扇形的开始，该特定模式完全不同于正常写入的数据，例如同步（SYNC），识别码（ID），数据，和间隙（GAP）。

然而，对于这种软扇形技术来说，必须以与正常数据非常不同的格式写入特定的模式，例如，要求特定的写入/检测硬件用于所述地址标志。这种检测电路必须能够读取特定码，能够识别正常的数据，并在用于读取正常的数据的数据处理电路之前提供。这就导致了如像与磁盘控制器集成变得困难的问题。

在现有技术中还利用了伪硬扇形技术。在这种技术中，记录的长度（时间）从伺服扇形到一个扇形的开始，在扇形检测之后以预定的时延产生一个伪硬扇形脉冲，并且检测该脉冲用于识别该扇形的开始。因此，每一个扇形位置是通过使用从相应伺服扇形的时延来确定的。由于扇形和区域数目的增加，必须存储它们的每一个的时延，因此，当扇形数目的增加时，存储器必须增加。

本发明提供一种磁盘和磁盘存储器，其中多区域记录方法与扇形伺服系统兼容，消除了写入和读取特定码所需的附加特定硬件和新的外部存储部要求。

本发明提供一种预定的磁迹格式，其中记录了多区域记录方法所需的识别数据和正常数据，以通过使用具有这种预定磁迹格式的数据来检测扇形开始和划分位置。

本发明的磁盘包含一个ID软地址标记，后跟一个用于数据的软地址标记，和一个重新开始数据的软地址标记。此外，在每个扇形中的数据长度或当使用伺服区划分时，指示被重新开始的数据的剩余长度的数据长度信息是写在预定位置的。

这些不同的软地址标记被用于识别后续数据的类型。将要被处理的数据长度可由指示每个数据长度的数据来检测。

图1是表示本发明所涉及的磁盘的磁迹格式的图。

图2是图1部分的详细说明，表示涉及本发明的磁盘的磁迹格式，表明了（a）ID部分，（b）数据1部分，（c）数据2的前面部分，和（d）数据2的后面部分。

图3是涉及本发明的磁盘中用于对磁盘位置检测的流程图。

图4是表示涉及本发明磁盘的一个实施例的方框图。

图1表示根据本发明的多区域记录的磁迹格式。如图1所示，两个连续的伺服扇形包括三个扇形和第四个扇形的一个部分。扇形1在伺服扇形1的始端开始并在伺服扇形1的中间结束。扇形2在伺服形1的中间开始，在伺服区断开，而在伺服扇形2的中间结束。在本发明中，为了知道这些扇形的开始和重新开始的位置，在每个ID（ID1，ID2，…）写入其后续数据的长度，而且重新开始数据（例如图1中的数据2b）的开始位置接着被分开的数据。该信息能够知道其后的扇形位置或扇形重新开始的位置。

当紧接着一个伺服区的信息被检测到时，需要确定该信息是否为ID（ID1，ID2，…）或重新开始数据（数据2b）。为了这种确定，在同步模式（图式）结束之后，写入该软地址标记。具体地，三种类型的软地址标记分别用于ID、重新开始的数据和ID后的数据。

为了检测这些软地址标记，例如，规定一个8比特模式为每个软地址标记的同步标记，而这些规定的模式与检测到模式相匹配以识别软地址标记的类型。该匹配的模式，例如，使用一个比特模式11001110作为ID的软地址标记。

而且，为了避免在读取这些软地址标记中的差错，使用多种不同的同步标记模式作为同步标记是有用的，即多比特模式，这些模式是互不相同的，而不是10101010和01010101这样的一组，当用移位读取时，就变为相同的比特顺序。

图2示出了ID和每个数据格式的详细图。图2（a）标示每个ID的格式，它包含一个PLL同步模式（SYNC），后跟一个用于ID的地址标记（AM1）、扇形地址（RBA）、标记（FLG），接着的ID的数据长度为指示信息（DL1），差错检测码（CRC）和间隙（GAP）。图2（b）表示数据1的格式，包括PLL同步模式（SYNC），ID以后数据的软地址标记（AM2），数据（DATA）差错检测/校正码（ECC），和间隙（GAP）。图2（c）是数据2a的结构，而图2（d）是数据2b的结构。在图2（d）中，AM3是重新开始数据的软地址标记。这个软地址标记之后，记录重新开始数据的长度（DL2）作为指示信息。数据2被伺服区中断，而且，当预定的数据长度是例如512字节时，n字节被记录在数据2a，而512-n字节记录在数据2b。而且在每个数据长度信息之前最接近的还包括指示新的ID是否存在于相同伺服扇形中的信息，作为指示符信息的一部分。

图3示出了位置检测的流程图。在伺服区之后，检测到PLL同步模式（SYNC），接着软地址标记（AM）被识别为ID的软地址标记或为重新开始数据的软地址标记。对于ID的软地址标记，检验扇形地址（RBA），标志或差错检测码（CRC）。当其结果是“OK”的时候，处理过程沿“是”方向进行并处理具有DL1长度数据。然后读取跟随ID数据之后的软地址标记，在“OK？”步骤，“否”的结果表明，其中当前的位置不同于目标扇形位置，处理过程转到目标扇形位置。该过程表示在流程图的左侧，并且执行跳进扇形，直到到达目标扇形为止。在步骤“AM？”，重新开始的数据过程为图的右侧，并根据该数据长度（DL2）进行重新开始数据的处理。

图4示出了用于实现本发明装置一个例子方框图。状态控制电路11发送一个对应于每种状态的开始信号ID处理电路12，数据处理电路13，姿态（pose）处理电路14或数据处理电路B15。处理电路12-15的每一个电路根据从状态控制电路11输入的开始信号（S）执行写、读、跳进或设姿态（posing）处理。当完成操作后，每个处理电路12-15发送一个结束信号（C）到控制电路11。当伺服区把数据分开时指示过程间断的姿态信号（P）从数据处理电路13被发送。分别通过解串器16和串行器17进行数据的读和写。通过解串器16读取的数据由地址标记（AM）比较器19识别，作为ID的软地址标记（AM1），ID后面的数据的软地址标记（AM2）或重新开始数据的软地址标记（AM3）。根据每个被识别的软地址标记，检测信号被发送到ID处理电路12、数据处理电路13或数据处理电路15。数据写入是经过串行器17进行的。字节计数器18用于计数数据长度，而寄存器20是用于在数据读和写期间临时地保持各种数据。

现在参见图4中状态控制电路11所示的图来描述每个状态的转移。阶段a中空闲状态被移位到ID状态和数据2状态。根据检测到的软地址标记是否为ID或重新开始数据，进入处理ID状态或重新开始数据。阶段b表示在ID处理后转移到数据处理。在数据1处理中，当字节计数指示出等于被指示的数据长度的数据的处理已完成时，过程通过阶段C进入到ID状态。当相同的伺服扇形不包含新的ID字段时，进入阶段d。在ID状态期间接收的指示信息中包含有如相同伺服扇形是否具有其它ID字段的信息。阶段e是在设姿态状态前的一个阶段，当数据1是由伺服区分离的前部数据的一部分时，进入到设姿状态，直到该过程开始处理剩余的数据。当设姿态状态结束时，进入到阶段f，即转移到数据2的处理状态。在数据2处理之后，进入到阶段g，即转移到ID状态。与阶段d相类似，阶段h表示当在相同的伺服扇形不存在新的ID数据段时的阶段。

本发明的结构提供根据使用扇形伺服系统的多区域记录的方法控制磁盘，无需要求用于读取特定码的新的硬件或用于存储由伺服区产生的时延的存储器。

Claims (5)

1、一种具有通过使用多区域记录方法记录的数据区的磁盘，其特征在于，所述磁盘具有如下结构：

包括不同比特模式的软地址标记，其模式分别表示ID的位置信息，ID后的数据位置，和被一个伺服区分开的数据的重新开始位置，和

数据长度信息，该信息表示ID后的所述数据的长度和被伺服区分开的所述重新开始数据的剩余数据的长度。

2、根据权利要求1的磁盘，其特征在于，每一个所述软地址标记由一组多个连续不同比特模式组成，所述一组多个连续比特模式被记录在该磁盘上，构成所述软地址标记。

3、一种通过扇形伺服系统控制的磁盘存储器装置，其特征在于，所述装置包括：

用于检测由不同比特模式构成的软地址标记的装置，该标记表示记录在磁盘内的ID位置，ID后面的数据位置和伺服区分开的数据的重新开始的位置;该装置还通过使用检测到的位置信息检测位置。

4、根据权利要求3的磁盘存储器装置，其特征在于，所述装置包括：

用于从磁盘上读取下述信息的装置，数据长度信息表示所述ID后面的所述数据的长度和被根据伺服区分开的数据的重新开始数据的所述剩余部分的长度;

用于把所述数据长度信息与要被处理的数据长度进行比较的装置;和

根据所述比较器装置的比较处理数据的装置。

5、在磁盘存储器设备中，该设备包括使用扇形伺服系统的控制装置，用于驱动磁盘完成磁盘的数据处理的方法，其特征在于包括步骤：

使用由不同比特模式构成的软地址标记检测位置，不同的标记表示记录在磁盘内的ID位置的位置信息，跟在所述ID后的数据位置信息，和由伺服区分开的数据的数据重新开始位置的信息;和

检测数据长度信息，该数据长度信息表示在磁盘中记录的ID后面的所述数据的长度和由伺服区分开的数据的重新开始数据的所述剩余部分长度，以便根据被检测的所述数据长度进行数据处理。

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