CN111833911B - 驱动器特定读/写参数的访问方案 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了驱动器特定读/写参数的访问方案。系统包括可移除地耦合到存储驱动器的读取/写入控制器。响应于读取/写入控制器和存储驱动器之间耦合的检测，读取/写入控制器从存储驱动器检取关键信息，使用该关键信息定位与主存储介质相关联的自适应项，并将自适应项加载到易失性存储器中以配置用于访问主存储介质的读取/写入设置。

Description

驱动器特定读/写参数的访问方案
技术领域
本公开涉及驱动器特定读/写参数的访问方案，并且更具体地，涉及定位和加载用于存储驱动器的自适应项的方法、系统和存储驱动器。
背景技术
在将数据读取和写入到存储介质之前，设备存储控制器通常将一组驱动器特定参数(本文称为“自适应项”)加载到工作存储器(例如，易失性存储器)中。例如，这些自适应项是工厂确定的读取/写入设置，用于将读取/写入控制器配置为在错误率处于可接受的预定义裕度内从特定存储介质读取数据或将数据写入特定存储介质。如本文所使用的，“自适应项”是指在数据访问操作中使用的驱动器特定参数，即使这些存储设备和/或存储介质具有相同的技术规范(例如，类型、容量)，这些参数在不同的存储介质之间和/或不同的存储设备之间也可能不同。
自适应项在几种不同类型的存储设备中使用。硬盘驱动器设备(HDD)中的一个自适应项参数是飞行高度，更具体地说，是驱动器用来计算将加热器功率与存储设备的飞行高度相关联的传递函数的变量，允许存储设备在读取和写入数据时精确地控制其读取/写入元件悬停在介质上方的高度。相反，固态设备(SSD)存储的自适应项可以包括精确地编程每个多层单元(MLC)内不同层所需的精确电压级别。在磁带驱动器中，可以存储在磁带上的自适应项包括有关该磁带所属系列的标识符、使用统计信息等。
自适应项的附加示例包括但不限于盘的每英寸磁道数(TPI)、读/写头离开加载斜坡时可能“看到”的第一磁道的磁道标识符、头特定信道参数、坏扇区/单元、可用存储容量、标识数据管理方式类型(例如，叠瓦状磁记录、交错磁记录、传统磁记录)的参数、利用热辅助磁记录(HAMR)的驱动器中的激光参数、利用微波辅助磁记录(MAMR)的驱动器中的微波参数、故障扇区或介质缺陷的位置等。
在许多情况下，自适应项是在存储设备的初始工厂校准期间确定的。传统上，用于访问存储设备的主存储介质的自适应项存储在存储设备的辅助存储介质中。例如，一些较旧的硬盘驱动器设备(HDD)将自适应项存储在本地EPROM中，而较新的HDD可以将自适应项存储在存储设备的印刷电路板组件(PCBA)上的闪存(Flash)中。相反，固态设备(SSD)通常将用于访问主存储介质的自适应项存储在由SSD控制器管理的单独的辅助存储介质(例如，系统存储器区)上。
基于云的存储解决方案的日益广泛使用推动了对能够保留大量数据的低成本数据存储系统的需求。在近些年，这种需求推动了存储解决方案的发展，读取/写入控制电路在可热插拔驱动器组之间共享。在这些系统中，传统上包括在每个单独驱动器内的读取/写入控制电子器件的一些或全部可以从驱动器的包壳被移位到具有互连的共享控制板，该互连将读取/写入控制电子器件耦合到几个不同的驱动器。这些位于共享控制板上的读取/写入控制电子器件可以生成读取/写入控制信号，以控制对同时耦合到控制板的多个驱动器中的每一个的数据访问。在至少一些实现方式中，生成的读取/写入控制信号是模拟的。
具有集中式共享读取/写入控制的这些系统中的一些包括设计成可移除地耦合到共享控制板以进行单独驱动器更换和维护的驱动器包壳。这些驱动器可以单独地缺少传统上用于存储、访问和加载自适应项的存储器和辅助存储器。当这些类型的资源从单个驱动器包壳移位到多个驱动器共享的位置时，将出现与如何以及在何处存储和访问这些自适应项相关的挑战。
发明内容
本文公开的方法包括检测包括主存储介质的存储驱动器的新耦合；响应于该检测，从该存储驱动器检取关键信息；以及使用该关键信息以定位自适应项并且将自适应项加载到工作存储器，以配置系统控制器用于访问该主存储介质。
本文公开的系统包括可移除地耦合到包括主存储介质的存储驱动器的读/写控制器。该读/写控制器被配置成用于：响应于该存储驱动器的耦合的检测，从该存储驱动器检取关键信息；使用该关键信息以定位与该主存储介质相关联的自适应项；以及将自适应项加载到工作存储器，以配置用于访问该主存储介质的设置(读取/写入设置和安全设置)。
本文公开的计算机可读存储器设备编码指令以用于执行计算机过程，该计算机过程包括：检测读取/写入控制器和包括主存储介质的存储驱动器之间的耦合；以及响应于该耦合的检测，从该主存储介质的第一区读取该主存储介质的自适应项，自适应项以比该第一区中的其他数据更低的线性密度存储。
提供本发明内容是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念将在下面的具体实施方式中进一步描述。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨用于限制所要求保护的主题的范围。根据以下对各种实现方式的更具体的书面详细说明和如在附图中进一步示出并且在所附权利要求中所定义的实现方式，所要求保护的主题的其他特征、细节、效用和优点将变得显而易见。
附图说明
图1示出了包括存储驱动器的示例性存储系统，该存储驱动器缺少用于存储和加载用于访问该存储驱动器的包壳内的主非易失性存储存储器的自适应项的传统存储和处理资源。
图2示出了缺少用于存储和加载自适应项的传统存储和处理资源的示例存储驱动器，自适应项配置该存储驱动器以用于访问主存储介质。
图3示出了缺少用于存储和加载自适应项的传统存储和处理资源的另一个示例存储驱动器，自适应项配置存储驱动器以用于访问主存储介质。
图4示出了缺少用于存储和加载自适应项的传统存储和处理资源的又一个示例存储驱动器，自适应项配置存储驱动器以用于访问主存储介质。
图5示出了另一个示例存储系统，该示例存储系统包括实现所公开技术并可移除地耦合到共享控制板的多个存储驱动器。
具体实施方式
图1示出了包括存储驱动器108的示例性存储系统100，存储驱动器108缺少用于存储和加载用于访问(从中读取数据或将数据写入)存储驱动器108的包壳内的主非易失性存储存储器106的自适应项的传统存储和处理资源。主非易失性存储存储器106可以包括一种或多种类型的非易失性存储介质，包括，例如，磁盘、光学驱动器、闪存等。主非易失性存储存储器106内的数据块总体上构成“主存储器”，其指当向数据存储设备读取和写入数据时映射到由主机设备使用的逻辑块地址(LBA)范围的物理数据块的集合。
存储驱动器108耦合到共享控制板102，该共享控制板102包括用于生成通过互连120中的各种端口(例如，端口118)访问主非易失性存储器106的读取和写入信号，以及用于访问也耦合到共享控制板102的其他驱动器内的主非易失性存储器的读取和写入信号的读取/写入控制电子器件110。
尽管包括在共享控制板102上的特定读取/写入控制电子器件110可以随实现方式的不同而变化，但是图1的读取/写入控制电子器件包括至少处理器112、易失性存储器114(例如，DRAM)和辅助非易失性存储器116(例如，闪存)。如存储驱动器108内的虚线所示，读取/写入控制电子器件110表示传统上包括在存储驱动器108的包壳内的电子器件的集合，在图1中，这些电子器件已被移位到共享控制板102。
当读取/写入控制电子器件110识别到新的(未标识的)存储驱动器的耦合时，该驱动器的主非易失性存储器106可能无法访问，直到标识出相对应的(例如，驱动器特定)自适应项、将自适应项加载到易失性存储器114中、并将自适应项用于预先配置对主非易失性存储器106的数据访问操作的读取/写入设置。在存储驱动器108永久耦合到共享控制板102的实现方式中，这些自适应项可以存储在辅助非易失性存储器116中，诸如与存储驱动器108的标识符相关联。然而，如果存储驱动器108被设计成可移除地耦合到共享控制板102，则这种方案很复杂。在这种情况下，读取/写入控制电子器件110可以在任何时候标识新驱动器的耦合(例如，市场流通中的数百万驱动器中的一个)。因此，读取/写入控制电子器件110需要用来定位和加载用于新驱动器的自适应项的方法，即使该驱动器以前从未耦合到共享控制板102。
本文公开的技术提供了解决此挑战的许多解决方案。在一个实现方式中，存储驱动器108存储唯一的自标识符。例如，存储驱动器可以包括NFC芯片、RFID标签或共享控制板可读取的条形码。在从存储驱动器108检取小(例如，小于10kb)标识符时，读取/写入控制电子器件110访问外部(例如，云端托管)库，该外部(例如，云端托管)库存储一组自适应项，每个自适应项与市场流通中永久存储在不同存储驱动器上的不同自标识码相关联。
在又一个实现方式中，读取/写入控制电子器件110从存储驱动器108上的小存储芯片或标签检取必要自适应项的子集(例如，对于数据访问来说最重要的自适应项)。利用该信息，读取/写入控制电子器件110将存储驱动器108配置为从主存储存储器110或备用存储介质读取剩余的自适应项。在又一个实现方式中，读取/写入控制电子器件110被编程为在不首先从辅助存储器源恢复任何自适应项的情况下从主非易失性存储器106恢复自适应项。例如，自适应项可以以线性位密度(每英寸位数(BPI))和/或磁道密度(每英寸磁道数(TPI))存储，该线性位密度低到当设备在“被动飞行高度模式”(读取/写入头上的加热器未打开的模式)下操作时，可以从此类区域读取相对应的数据，而无需首先将驱动器的任何自适应项加载到易失性存储器114中。下面的图详细介绍了这些实现方式和其他实现方式。
图2示出了包括缺少用于存储和加载自适应项的传统存储和处理资源的示例存储驱动器201的示例系统200，自适应项能用于配置存储驱动器201以访问主存储介质。通过示例并且不受限制，存储驱动器201的主存储介质202是磁盘。在其他实现方式中，存储驱动器201的主存储介质202是固态驱动器(SSD)。在其他实现方式中，主存储介质202是磁带存储驱动器。
在图2中，传统上包括在存储驱动器的包壳内的几个部件被移位到外部控制板204，外部控制板204包括读取/写入控制器208、易失性存储器210和非易失性存储器206(例如，闪存)。读取/写入控制器208包括控制电子器件(例如，硬件和软件)，用于生成有效的控制信号，以从存储驱动器201的主存储介质202以及还通信地耦合到外部控制板204的一个或多个其他存储驱动器(未示出)的主存储介质读取数据，并向存储驱动器201的主存储介质202以及还通信地耦合到外部控制板204的一个或多个其他存储驱动器(未示出)的主存储介质写入数据。在至少一个实现方式中，存储驱动器201不具有生成读取/写入信号的内部处理器。例如，外部控制板204上的读取/写入控制器208包括当读取和写入数据到主存储介质202时使用的主片上系统(SOC)。
当将数据读取和写入到存储驱动器时，外部控制板204的非易失性存储器206存储由读取/写入控制器208执行的固件命令212。然而，此类命令的成功执行(例如，在可接受错误裕度内)取决于读取/写入控制器208首先确定驱动器的自适应项和将基于自适应项的读取/写入设置214加载到易失性存储器210中的能力。
当外部控制板204检测到存储驱动器201的新耦合时，读取/写入控制器208执行固件命令212以从存储驱动器201检取可由读取/写入控制器208和/或外部主机使用的关键信息，以识别该驱动器的相关自适应项的存储位置。如本文所使用的，“新耦合”可以指驱动器和读取/写入控制器208之间的新物理耦合，或者，替代地，指驱动器的通电序列，诸如响应于新物理驱动器耦合或驱动器重启而发生的通电序列。
在一个实现方式中，读取/写入控制器208检取存储在主存储介质202外部的存储驱动器201的包壳上或主存储介质202外部的存储驱动器201的包壳内的唯一标识符216。例如，该唯一标识符216可以是由外部控制板204上的条形码读取器可扫描的条形码。在另一个实现方式中，唯一标识符216包括在由位于外部控制板204上的RFID读取器可读的RFID标签或智能标签内。在又一个实现方式中，唯一标识符包括在由位于外部控制板204上的NFC读取器可读的NFC标签内。在其他实现方式中，存储驱动器201包括存储驱动器的唯一标识符216的小闪存芯片。在又一个其他实现方式中，存储驱动器201包括具有用作驱动器的唯一标识符的唯一标识符的前置放大器芯片。读取/写入控制器208将唯一标识符216传输到主机218，在一些情况下，主机218可以经由互联网连接将唯一标识符216进一步通信到外部服务器。
主机218(或在一些情况下，与l主机218通信的外部服务器)利用唯一标识符216查询本地或基于web的数据库(例如，自适应存档220)，并且数据库利用存储在与唯一标识符216相关联的数据库中的一组自适应项来回答查询。主机218将检取到的自适应项传输回外部控制板204上的读取/写入控制器208，然后读取/写入控制器208转而以自适应项和/或基于检取到的自适应项的读取/写入设置214来加载易失性存储器210。
在一个实现方式中，读取/写入控制器208将检索到的自适应项存储在外部控制板204的非易失性存储器206中，以便在存储驱动器201保持与外部控制板204耦合的同时，可以任选地随时将自适应项加载到易失性存储器210中。当存储驱动器201与外部控制板204去耦合时，在外部控制板204的非易失性存储器206内的存储相关联的自适应项集合的存储块可以被释放以进行覆写。
一旦利用基于检取的自适应项而配置的用于存储驱动器201的读取/写入设置214加载了易失性存储器210，则读/写控制器208可以开始执行针对存储驱动器201的读取/写入命令。
图3示出了具有缺少用于存储和加载自适应项的传统存储和处理资源的存储驱动器301的另一个示例系统300，自适应项用于配置存储驱动器301访问其主存储介质302。除了主存储介质302之外，存储驱动器301还包括小的辅助存储介质322，例如可以是闪存芯片或RFID标签。在一个实现方式中，辅助存储介质322是容量小于1KB的闪存芯片。辅助存储介质322被配置为存储用于主存储介质302的最必要自适应项的子集。如本文所使用的，术语“必要自适应项”(例如，必要自适应项324)是指存储驱动器301的自适应项的子集，其单独足以配置用于在预定义的、可接受的错误裕度内从主存储介质302上的位置读取剩余自适应项(例如，非必要自适应项326)的读取/写入设置。
存储驱动器301耦合到外部控制板304，外部控制板304包括至少读取/写入控制器308、易失性存储器310、以及辅助非易失性存储器306(例如，闪存)。当外部控制板304检测到存储驱动器301的新耦合或存储驱动器301的通电序列时，读取/写入控制器308执行固件命令312以从辅助存储介质322检取关键信息。根据一个实现方式，该关键信息包括驱动器的自适应项的子集(例如，必要自适应项324)，该自适应项的子集允许读取/写入控制器308从不同的存储介质(诸如主存储介质302上的位置)检取剩余的自适应项(例如，非必要自适应项326)。
例如，读取/写入控制器308可以被配置为从辅助存储介质322读取必要自适应项324、将必要自适应项324加载到易失性存储器310中、以及基于必要自适应项324根据读取设置执行读取操作，以从主存储介质302上的位置检取驱动器的自适应项的第二子集(例如，非必要自适应项326)。
在主存储介质302是磁盘的一个实现方式中，存储在辅助存储介质322上的必要自适应项324包括飞行高度(例如，用于计算加热器和相对应的飞行高度之间的传递函数的变量)和/或足以允许读取/写入控制器308寻道存储驱动器301的致动器臂到存储驱动器301的非必要自适应项的存储位置的伺服信息。在一个实现方式中，必要自适应项324附加地包括读取元件在离开斜坡时“看到”的第一磁道的磁道ID、每个编码磁道的偏心率、以及可重复跳动的校正。
在上述示例中，非必要自适应项可以包括，例如，用于减轻读取和写入通道内的噪声的自适应项、识别故障扇区和缺陷位置的自适应项、可用的驱动器容量、驱动器健康信息、和修改的飞行高度参数(例如，在初始驱动器校准期间确定的默认飞行高度参数的基础上改进驱动器的寿命期间重新校准的参数)。在从辅助存储介质322检取必要自适应项324并且根据必要自适应项324配置读取/写入控制器308的读取/写入设置之后，该读取/写入控制器从主存储介质302读取非必要自适应项326。例如，非必要自适应项326的存储位置可以是默认位置(例如，定义在存储在外部控制板304上的固件中)或，替代地，由与必要自适应项324一起存储在辅助存储介质322中的数据指定的位置。在读取非必要自适应项326并根据此类自适应项配置剩余的读取/写入设置之后，读取/写入控制器308准备好执行主机发起的数据访问操作以将用户数据读取和写入到主存储介质302。
本文未具体描述的存储驱动器301和/或外部控制板304的方面可以与关于图2描述的类似命名部件相同或类似。
图4示出了具有缺少用于存储和加载自适应项的传统存储和处理资源的存储驱动器401的另一个示例系统400，自适应项用于配置读取/写入控制器408以访问存储驱动器401的主存储介质402。根据一个实现方式，存储驱动器401的一些或全部读取/写入控制电子器件位于外部控制板404上，该外部控制板404可以在并发耦合到外部控制板的多个存储驱动器之间共享。作为示例并且不受限制，示出图4的外部控制板404包括读取/写入控制器408、辅助非易失性存储器406和易失性存储器410。
在图4中，用于配置用于访问主存储介质402内的盘的读取/写入设置的自适应项被存储在主存储介质402的盘中的一个上。通常，在被动飞行高度模式下操作时，读取/写入控制器408不能从盘读取数据，而不会遇到超过设备的纠错码(ECC)可纠正的错误。然而，根据所公开技术的一个实现方式，主存储介质402的自适应项存储在低密度区424中，低密度区424的位密度(BPI)和/或磁道密度(TPI)很低使得它们是可读的而不遇到超过存储驱动器401的ECC可纠正的最大错误数的读取错误。值得注意的是，在HAMR驱动器中，可以通过增加用于在记录期间局部加热存储介质的激光功率来实现高TPI。
如本文所使用，“被动飞行高度”模式是指用于控制读取/写入元件飞行高度的加热器保持禁用的存储驱动器401的模式。当存储驱动器401以被动飞行高度模式读取数据时，局部加热不用于以任何程度向盘突出头上的读取/写入元件，因此头的精细位置控制不可用。
在一个实现方式中，存储驱动器401将用户数据存储在主存储介质上的主存储426中，并将系统数据存储在系统区422中。对这些区执行读取和写入时使用的自适应项存储在低密度区424中。在一个实现方式中，存储在低密度区424中的数据以低于主存储426和系统区422中的数据的线性密度的线性密度存储。因此，当设备在被动飞行高度模式下操作时，可以读取存储在该区中的自适应项，而不会生成超过所用ECC可校正的错误。
在一种实现方式中，存储在系统区422中的一些数据以低于主存储426中的数据的线性和/或磁道密度(BPI或TPI)存储；然而，在被动飞行高度模式中，系统区422是不可读的(例如，读取错误超过可纠正的数量)。
在一个实现方式中，低密度区424是单个连续存储区域(例如，如图所示)；在另一个实现方式中，低密度区424分布在主存储介质402上的两个或更多个非连续区域上。在一个实现方式中，低密度区424被分割或复制到存储驱动器401的多个不同的存储介质(例如，三个磁盘)上。在另一个实现方式中，存储驱动器401的自适应项被冗余地存储在存储驱动器401内的多个盘中的每个的低密度区中。
作为示例并且不受限制，低密度区424被显示为位于系统区422的内部。在一些设备中，系统区422受到某些写入保护，以防止由读取/写入控制器408管理的必要系统数据的覆写。因此，对于在设备整个生命周期内保持不变的自适应项，该区可能是理想的存储解决方案。相反，周期性更新的自适应项可以存储在盘存储的不受系统区422的增强写入保护的不同区域中。
图5示出了另一个示例存储系统500，示例存储系统500包括实现所公开技术并可移除地耦合到共享控制板510的多个存储驱动器502、504、506、508。与本文公开的其他实现方式一样，多个存储驱动器502、504、506和508缺乏用于存储和加载特定于每个驱动器的自适应项的传统内部存储和处理资源。多个存储驱动器502、504、506和510中的每个包括一个或多个盘(例如，盘518)和一个或多个致动器(未示出)，该一个或多个致动器在相对应的盘表面执行径向寻道，以将读取/写入元件定位在头上以访问盘表面。
共享控制板510包括用于在耦合的存储驱动器502、504、506和508中的每个上执行数据访问操作的读取/写入和电源电路。作为示例并且不受限制，共享控制板510包括片上系统(SOC)控制电路522、存储器(DRAM)520、电源控制电路(电源电路)526和闪存534。
SOC控制电路522包括可编程处理核，该可编程处理核利用存储在闪存534中的固件来为多个存储驱动器502 504、506、508提供顶层控制。
响应于检测到共享控制板510和存储驱动器(例如，存储驱动器502、504、506和508中的一个)之间的新耦合，SOC 522执行用于检索存储驱动器的自适应项并将这些自适应项加载到易失性存储器520中的固件指令。例如，可以根据上文讨论的关于图1-4的任何解决方案来访问和检取这些自适应项。例如，SOC 522可以从新耦合的存储设备检取标识符，并将该标识符包括在用于相关联的自适应项的数据库请求中(例如，对外部的、基于web的数据库的请求)。在其他实现方式中，必要自适应项存储在每个存储驱动器(例如，闪存芯片、RFID标签、NFC标签)内部的小辅助存储器中，并且这些必要自适应项用于配置SOC 522以从与必要自适应项相关联的(多个)盘读取剩余的自适应项。在另一个实现方式中，用于访问盘的自适应项以线性和/或位密度存储在盘上，该线性和/或位密度低到允许在存储驱动器以被动飞行高度模式操作时读取此类自适应项。在一个实现方式中，响应于存储驱动器的通电序列(例如，响应于耦合到共享控制板的新驱动器而启动的电源序列)来执行自适应项的检取和加载。
共享控制板510进一步包括单独的接口控制电路“接口选择处理器524”，接口选择处理器524利用内部编程作为开关控制器，来选择性地控制R/W开关网络528的开关以连接各种部件，以使对每个存储盒的数据访问能够到SOC控制电路522，并且选择性地控制功率控制开关网络530的开关以选择性地连接功率电路526(例如，一次允许访问存储驱动器502、504、506、508中的选择一个)。SOC 522和接口选择处理器524各自经由接口连接器532与诸如主机、本地服务器、机架控制器等的外部控制电路通信。
本文所描述的公开技术的实施例在一个或多个计算机系统中被实现为逻辑步骤。本公开技术的逻辑操作被实现为(1)作为在一个或多个计算机系统中执行的处理器实现步骤的序列，和(2)作为一个或多个计算机系统中互连的机器或电路模块。实施方式是一个选择的问题，取决于实现所公开技术的计算机系统的性能要求。因此，构成本文所述公开技术的实施例的逻辑操作被不同地称为操作、步骤、对象或模块。此外，应当理解的是，逻辑操作可以按任何顺序执行，根据需要添加和省略，除非另有明确要求的权利或者权利要求语言固有地需要特定顺序。
上述说明书、示例和数据提供了本公开技术的示例性实施例的结构和使用的完整描述。由于可以在不脱离所公开技术的精神和范围的情况下作出所公开技术的许多实施例，因此所公开技术位于下文所附的权利要求中。此外，不同实施例的结构特征可在另一个实施例中组合而不脱离所述权利要求。
进一步的示例:
示例1.一种方法，包括：检测系统控制器和存储驱动器之间的新耦合；响应于所述检测，从所述存储驱动器检取关键信息，所述关键信息能被所述系统控制器用于定位与所述存储驱动器的主存储介质相关联的自适应项；并且将所述自适应项加载到易失性存储器中，以配置所述系统控制器用于访问所述主存储介质。
示例2.如示例1所述的方法，其中，所述关键信息包括唯一地标识所述存储驱动器的标识符。
示例3.如示例1所述的方法，其中，所述自适应项存储在所述存储驱动器外部的库中，所述系统控制器能访问所述库。
示例4.如示例1所述的方法，其中，所述关键信息包括所述自适应项的第一子集，所述自适应项的第一子集存储在包括在所述存储驱动器上的辅助存储介质上的，并且所述方法进一步包括使用所述自适应项的所述第一子集以配置用于从所述主存储介质上的位置读取所述自适应项的第二子集的读取设置。
示例5.如示例4所述的方法，进一步包括：基于所述自适应项的所述第一子集，配置所述存储驱动器的一个或多个读取/写入设置；并且响应于所述配置，从所述主存储介质读取所述自适应项的所述第二子集。
示例6.如示例5所述的方法，进一步包括：基于所述自适应项的所述第二子集，配置所述存储驱动器的一个或多个附加读取/写入设置；并且根据基于所述自适应项的所述第一子集配置的所述读取/写入设置和基于所述自适应项的所述第二子集配置的所述读取/写入设置，执行主机读取/写入操作。
示例7.如示例4所述的方法，其中，所述自适应项的所述第一子集至少包括足以计算加热器功率级别和飞行高度之间的传递函数的变量。
示例8.如示例1所述的方法，其中，所述关键信息存储在辅助存储介质上。
示例9.如示例8所述的方法，其中，所述辅助存储介质是条形码、NFC标签、RFID标签或闪存芯片中的至少一个。
示例10.一种系统，包括：硬件控制器，可移除地耦合到包括主存储介质的存储驱动器，所述硬件控制器被配置为：响应于所述存储驱动器的耦合的检测，从所述存储驱动器检取关键信息；使用所述关键信息以定位与所述主存储介质相关联的参数；以及将所述参数加载到易失性存储器，以配置用于访问所述主存储介质的读取/写入设置。
示例11.如示例10所述的系统，其中，所述关键信息包括唯一地标识所述存储驱动器的标识符，用于所述主存储介质的所述参数与所述标识符相关联地存储在所述存储驱动器外部的库中，所述硬件控制器能访问所述库。
示例12.如示例10所述的系统，其中，所述关键信息唯一地标识所述存储驱动器。
示例13.如示例10所述的系统，其中，参数是驱动器特定参数，并且所述关键信息包括所述参数的第一子集，所述参数的第一子集存储在辅助存储介质上，并且其中在从所述主存储介质读取所述参数的第二子集之前，所述硬件控制器根据所述参数的第一子集配置至少一个控制器设置。
示例14.如示例13所述的系统，其中，所述硬件控制器基于所述参数的所述第二子集配置一个或多个附加控制器设置。
示例15.如示例13所述的系统，其中，检取所述参数的所述第一子集至少包括检取用于计算加热器功率级别和飞行高度之间的传递函数的变量。
示例16.如示例10所述的系统，其中，所述硬件控制器发起数据库查询，所述数据库查询包括从基于云的服务器检取用于访问所述主存储介质的所述参数的所述关键信息。
示例17.存储用于执行计算机过程的处理器可读指令的一个或多个存储器设备，所述计算机过程包括：检测读取/写入控制器和包括主存储介质的存储驱动器之间的耦合；以及响应于所述耦合的检测，从所述主存储介质的第一区读取所述主存储介质的自适应项，所述自适应项以比所述第一区中的其他数据更低的线性密度存储。
示例18.如示例17所述的一个或多个存储器设备，其中，读取所述自适应项进一步包括在被动飞行高度模式下读取所述自适应项。
示例19.如示例17所述的一个或多个存储器设备，其中，所述自适应项冗余地存储在存储驱动器内的多个存储介质上。
示例20.如示例17所述的一个或多个存储器设备，其中，所述主存储介质是盘，并且其中从所述盘的安全区读取所述自适应项。

Claims (20)

1.一种定位和加载用于存储驱动器的自适应项的方法，包括：
检测系统控制器和所述存储驱动器之间的新耦合；
响应于所述检测，从所述存储驱动器检取关键信息，所述关键信息能被所述系统控制器用于定位与所述存储驱动器的主存储介质相关联的所述自适应项；并且
将所述自适应项加载到易失性存储器中，以配置所述系统控制器用于访问所述主存储介质。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述关键信息包括唯一地标识所述存储驱动器的标识符。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述自适应项存储在所述存储驱动器外部的库中，所述系统控制器能访问所述库。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述关键信息包括所述自适应项的第一子集，所述自适应项的第一子集存储在包括在所述存储驱动器上的辅助存储介质上，并且所述方法进一步包括使用所述自适应项的所述第一子集以配置用于从所述主存储介质上的位置读取所述自适应项的第二子集的读取设置。
5.如权利要求4所述的方法，进一步包括：
基于所述自适应项的所述第一子集，配置所述存储驱动器的一个或多个读取/写入设置；并且
响应于所述配置，从所述主存储介质读取所述自适应项的所述第二子集。
6.如权利要求5所述的方法，进一步包括：
基于所述自适应项的所述第二子集，配置所述存储驱动器的一个或多个附加读取/写入设置；并且
根据基于所述自适应项的所述第一子集配置的所述读取/写入设置和基于所述自适应项的所述第二子集配置的所述读取/写入设置，执行主机读取/写入操作。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述自适应项的所述第一子集至少包括足以计算加热器功率级别和飞行高度之间的传递函数的变量。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述关键信息存储在辅助存储介质上。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述辅助存储介质是条形码、NFC标签、RFID标签或闪存芯片中的至少一个。
10.一种系统，包括：
硬件控制器，可移除地耦合到包括主存储介质的存储驱动器，所述硬件控制器被配置为：
响应于所述存储驱动器的耦合的检测，从所述存储驱动器检取关键信息；
使用所述关键信息以定位与所述主存储介质相关联的参数；以及
将所述参数加载到易失性存储器，以配置用于访问所述主存储介质的读取/写入设置。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述关键信息包括唯一地标识所述存储驱动器的标识符，用于所述主存储介质的所述参数与所述标识符相关联地存储在所述存储驱动器外部的库中，所述硬件控制器能访问所述库。
12.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述关键信息唯一地标识所述存储驱动器。
13.如权利要求10所述的系统，其特征在于，参数是驱动器特定参数，并且所述关键信息包括所述参数的第一子集，所述参数的第一子集存储在辅助存储介质上，并且其中在从所述主存储介质读取所述参数的第二子集之前，所述硬件控制器根据所述参数的第一子集配置至少一个控制器设置。
14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述硬件控制器基于所述参数的所述第二子集配置一个或多个附加控制器设置。
15.如权利要求13所述的系统，其特征在于，检取所述参数的所述第一子集至少包括检取用于计算加热器功率级别和飞行高度之间的传递函数的变量。
16.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述硬件控制器发起数据库查询，所述数据库查询包括从基于云的服务器检取用于访问所述主存储介质的所述参数的所述关键信息。
17.存储用于执行计算机过程的处理器可读指令的一个或多个存储器设备，所述计算机过程包括：
检测读取/写入控制器和包括主存储介质的存储驱动器之间的耦合；以及
响应于所述耦合的检测，从所述主存储介质的第一区读取所述主存储介质的自适应项，所述自适应项以比所述第一区中的其他数据更低的线性密度存储。
18.如权利要求17所述的一个或多个存储器设备，其特征在于，读取所述自适应项进一步包括在被动飞行高度模式下读取所述自适应项。
19.如权利要求17所述的一个或多个存储器设备，其特征在于，所述自适应项冗余地存储在存储驱动器内的多个存储介质上。
20.如权利要求17所述的一个或多个存储器设备，其特征在于，所述主存储介质是盘，并且其中从所述盘的安全区读取所述自适应项。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11748272B2 (en) 2021-05-05 2023-09-05 Seagate Technology, Llc Shared keys for no PCBA cartridges

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW578049B (en) * 2001-02-07 2004-03-01 Hitachi Ltd Storage device including a non-volatile memory
CN101784993A (zh) * 2007-08-24 2010-07-21 三星电子株式会社 使用闪存作为存储器的设备及其操作方法
CN102687157A (zh) * 2009-08-17 2012-09-19 克拉姆全球有限责任公司 数字内容管理和递送
US8949626B2 (en) * 2009-03-03 2015-02-03 Micron Technology, Inc. Protection of security parameters in storage devices
US9904777B2 (en) * 2011-09-14 2018-02-27 Mobile Heartbeat, Llc System for automated login initialization on detection of identification device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW578049B (en) * 2001-02-07 2004-03-01 Hitachi Ltd Storage device including a non-volatile memory
CN101784993A (zh) * 2007-08-24 2010-07-21 三星电子株式会社 使用闪存作为存储器的设备及其操作方法
US8949626B2 (en) * 2009-03-03 2015-02-03 Micron Technology, Inc. Protection of security parameters in storage devices
CN102687157A (zh) * 2009-08-17 2012-09-19 克拉姆全球有限责任公司 数字内容管理和递送
US9904777B2 (en) * 2011-09-14 2018-02-27 Mobile Heartbeat, Llc System for automated login initialization on detection of identification device

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