CN1125443C - 可擦除式光盘的动态缺陷管理方法 - Google Patents

Abstract

一种可擦除式光盘的动态缺陷管理方法，以动态的方式指定光盘中格式化区内副备用区的始末地址，并以此来有效的规划出副备用区，并规定较完备及良好的指令，以使盘能灵活适应缺陷少或缺陷多时的情形作较有效率的读写。而本发明能够缩短线性代替执行前的等待时间，又要能充分的对于不断增生出现的第二级缺陷提供缺陷管理服务。

Description

可擦除式光盘的动态缺陷管理方法

技术领域

本发明是有关于一种光盘的缺陷管理，且特别是有关于一种可擦除式光盘的动态缺陷管理方法。

背景技术

光盘机在对可擦除式光盘作资料写读时，常遭遇光盘表面各种缺陷的干扰，以致资料被毁而呈现错误。所以吾人必须经由光盘机在光盘上采取补救措施。此一作法被称为对可擦除式光盘的缺陷管理。

光盘表面上的缺陷有二种：一为光盘在出厂后至启用前，在其表面所存在的缺陷，又称为第一级缺陷；另一为光盘在启用后，被使用者写入读取多次后，在其表面所增生的缺陷，又称为第二级缺陷。第二级缺陷是以逻辑块为单位，一逻辑块含16区段(sector)。只要有一个区段被判为失去正确读写功能，则包含此区段的逻辑块即被判为第二级缺陷，即使其他15个区段仍然良好也没有用。

请参照图1，其所绘示为已知具备缺陷管理机制的可擦除式光盘资料写读系统。包括：文件系统(file system)10、光盘机20与光盘30。文件系统10为电脑中用来驱动光盘机20的驱动程序，其会经由电脑的I/O装置与光盘机20的接口26沟通。光盘机20主要包含光学头22、微处理器24与接口26，经由接口26微处理器24与文件系统10以指令来交互沟通，并且微处理器24可以根据文件系统10所下的指令来驱动光学头22。光盘30，包含了系统专用写读小区32、格式化区(formatted area)34、与备用区(spare area)36。系统专用写读小区32用以储存格式化区34内的缺陷35的地址以及经过缺陷管理后在备用区36中对应于此缺陷35地址的补救场所37的地址，而格式化区34则是使用者可以任意储存以及删除资料的区域。备用区36则以补救场所37来替代格式化区34内的缺陷35并存放对应于缺陷35内的资料。而系统专用写读小区32与备用区36又可称为非格式化区，其为使用者不可以更改资料内容的区域。

以下则为具备缺陷管理机制的可擦除式光盘资料写读系统的运作程序：

(1)当一已写资料的光盘30被插入光盘机20后，首先，微处理器24驱动光学头22移往光盘30的系统专用写读小区32，将光盘30上的缺陷35地址及经过缺陷管理后在备用区36中对应于此缺陷35地址的补救场所37地址等现状读出来，存入微处理器24内的存储器中。

(2)当在光盘30上执行写读时，光学头22一但检测到一缺陷35，即启动微处理器24。

(3)微处理器24取得缺陷35所在的地址之后，先判断是否为已知的旧缺陷。若是，则在微处理器24的存储器内查出在备用区36中对应于此缺陷35的地址的补救场所37的地址，跳至程序(6)。若否，则将其以指令经由接口26报告给文件系统10。

(4)文件系统10研判出对此缺陷35的适当管理对策，经由接口26以指令告知光盘机20的微处理器24。

(5)当此指令经由接口26告知微处理器24，微处理器24算出用于执行此次缺陷管理的补救场所37的地址，并将此信息写入系统专用写读小区32，并跳至步骤(7)。

(6)微处理器24确定了执行此次缺陷管理的补救场所37地址后，即驱动光学头22至备用区36内的补救场所37进行使用者资料写读。

(7)微处理器24以指令经由接口26报告写读完成讯息给文件系统10。

(8)文件系统10在与使用者沟通的接口上(未绘示)，显示资料写读完成，允许使用者抽换光盘。光盘抽出后，微处理器24内记录缺陷地址的存储器被消除。

由以上程序可知，光盘机与文件系统之间的互动，依赖多种指令来推动。若指令不完备或规定不良，则写读作业就可能欠缺效率或可能出错。若指令完备或规定良好，则写读作业效率就可以提高。

而已知光盘的备用区36，其在光盘30被使用者格式化(启用与再启用)作业时即被划定。当光盘机20遇到缺陷时，不会将资料写入含有缺陷的逻辑块，而改移至备用区36中，找到另一完好无缺陷的逻辑块(补救场所37)，作为补救取代之处，而将资料写入无缺陷的逻辑块中。此动作被称为线性代替。目前已知作法，此非格式化区内的备用区36的始末地址皆为固定。

而已知这种借由给固定始末地址而划出的备用区有以下的缺点：

(a)格式化区内的缺陷可能距离备用区很远，光学头的移动需要耗费很长的跨轨时间，因此线性代替工作的执行常需等待很久才能开始。

(b)若备用区内也增生了许多二次缺陷，则此区域内完好无缺陷的部分将相对的减少，因此只能够再补救少数格式化区内的第二级缺陷，然后备用区即告用尽，不能够再补救以后格式化区内增生的第二级缺陷。换言之备用区常会在启用后很快就呈现空间不足的窘态，不能提供较长期的缺陷管理服务。

由以上可知，已知技术不能灵活适应缺陷少或者缺陷多时的情形，这使得光盘的使用很不方便。

发明内容

因此本发明的目的是提供一种可擦除式光盘的动态缺陷管理方法，以动态的方式找出光盘中格式化区内副备用区的始末地址，并以此来有效的规划出副备用区。

本发明提供的一种可擦除式光盘的动态缺陷管理方法，其具有较完备的良好的指令，以使盘能灵活适应缺陷少或缺陷多时的情形作较有效率的读写。

本发明提供的一种可擦除式光盘的动态缺陷管理方法，其能够缩短线性代替执行的时间，又能够充分的对于不断增生出现的第二级缺陷提供缺陷管理服务。

本发明提供的一种可擦除式光盘的动态缺陷管理方法，该方法包括：

一在电脑中用来驱动光盘机的驱动程序文件系统，其经由电脑的I/O装置与光盘机的接口沟通，光盘机将光盘格式化成格式化区与非格式化区，格式化区为使用者写读区，而非格式化区再划分出主备用区与系统专用写读小区，主备用区有备用逻辑块，使得光盘机可对于使用者写读区内的缺陷逻辑块作线性代替，并且光盘机在系统专用写读小区内储存相对应的缺陷逻辑块地址与备用逻辑块地址，当主备用区即将使用完毕时必须执行下列步骤：

(a)光盘机通知文件系统要求开放新的副备用区；

(b)光盘机通知文件系统光盘上的使用者写读区内所有连续无任何第二级缺陷空间始末地址；

(c)光盘机通知文件管理系统已开启的所有副备用区的始末地址；

(d)文件系统通知光盘准予开启副备用区的始末地址；

(e)文件系统通知光盘机在光盘上的系统专用写读小区中写入新准予开启的副备用区的始末地址；

(f)光盘机在使用者写读区中划出副备用区，并将副备用区的始末地址写入系统专用写读小区，并且副备用区包括多个备用逻辑块；

(g)当使用者写读区增生新的缺陷逻辑块时，光盘机以副备用区中的备用逻辑块其中之一来代替新的缺陷逻辑块来作线性代替，并且将相对应的新的缺陷逻辑块地址与备用逻辑块地址写入系统专用写读小区，接着判断副备用区中的备用逻辑块是否即将用完；

(h)当副备用区中的备用逻辑块尚未用完时，跳至步骤(g)；和

(i)当副备用区中的备用逻辑块即将用完，跳至步骤(a)。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

图1其所绘示为已知具备缺陷管理机制的可擦除式光盘资料写读系统；

图2其所绘示为本发明具备缺陷管理机制的可擦除式光盘资料写读系统；以及

图3a与图3b为本发明的可擦除式光盘上格式化区的结构。

具体实施方式

针对已知的备用区位于非格式化区内，其始末地址皆为固定的缺点，本发明将备用区区分为主备用区以及副备用区。主备用区位于非格式化区，而副备用区则位于格式化区并以动态的方式给初始末地址而划出副备用区。所谓动态的方式，就是：给出始末地址的时机不限，给出始末地址的次数不限，给出始末地址值也不限。

请参照图2，其所绘示为本发明具备缺陷管理机制的可擦除式光盘资料写读系统。硬件部分与已知相同包括：文件系统10、光盘机20与光盘40。而与已知最大的差异即在于光盘40上的格式区域，以及光盘机20与系统文件10之间传输的指令。

在光盘40被使用者格式化(启用与再启用)作业时即被划定格式化区42与非格式化区。如图2上所绘示的非格式化区R、Q1与Q2，其主备用区R大小被划定，而系统专用写读小区。Q1与Q2大小也被划定。系统专用写读小区用以登记缺陷地址以及经过缺陷管理后对应于此缺陷地址的补救场所(备用逻辑块)地址，以及登记副备用区的始末地址。而ABGH所包围的区域即为格式化区42。格式化区又分为二个区，即：副备用区与使用者写读区44。在图2中R为主备用区，用以补救第一级缺陷与部分第二级缺陷。副备用区，当主备用区的备用逻辑块耗尽后根据指令会产生副备用区，若主备用区的备用逻辑块尚未耗尽则副备用区将不会出现。若第二级缺陷(缺陷逻辑块)不断增生，则一个副备用区的备用逻辑块用尽之后将会再依据指令产生第二个副备用区，如此继续不断，例如S1、S2与S3，S1是第一次划出的副备用区，S2是第二次划出的副备用区，S3是第三次划出的副备用区…。划出副备用区的时机，亦即S1、S2、S3…的排序不受限定。划出副备用区的范围大小，亦即S1、S2、S3…的范围大小不受限定。划出副备用区的始末区段地址值，亦即S1、S2、S3…的始末区段地址值不受限定。而在格式化区42内除了副备用区之外其他区域即为使用者写读区44。

请参照图3a为本发明的可擦除式光盘上格式化区的结构。A表示最接近光盘中心的逻辑块的起始区段，H表示最接近光盘外缘的逻辑块的末区段。在此二者之间，B、J与L各表示某些逻辑块的末区段。I、K与G各表示某些逻辑块的起始区段。

当使用者写读区增生新的缺陷逻辑块(第二级缺陷)时，则以主备用区R中的备用逻辑块其中之一来代替新的缺陷逻辑块来作线性代替，并且在系统专用写读小区储存相对应的新的缺陷逻辑块地址与备用逻辑块地址。

当主备用区R内的备用逻辑块已告耗尽时，光盘机20报告文件系统10主备用区R将告用尽的讯号，并提供光盘40上所有连续无任何第二级缺陷空间始末地址，要求开启新的副备用区。文件系统即动态的判断光盘40上有IJLK区处于良好状态，可用为副备用区，随即发出准予开启的新副备用区的始末地址IJKL，并在光盘40上的系统专用写读小区中写入IJKL为新副备用区。

当使用者读写区的近内轨处又增生若干新的缺陷逻辑块X时，以副备用区IJKL中的备用逻辑块其中之一来代替第二级缺陷逻辑块X来写读资料，并且系统专用写读小区储存相对应的新的缺陷逻辑块X地址与备用逻辑块地址。

由于本发明的动态的方式给初始末地址而划出副备用区，在缺陷附近所划出的副备份区其初始的区段I与末区段L的地址均不受限定。所以可在中轨处UKL划出一副备用区，距X处不远，所以光学头22移动不需要耗费很长的跨轨时间，因此线性代替工作的执行可以很快开始。这样就可以改善已知的一项缺点。

请参照图3b为本发明的可擦除式光盘上格式化区的结构。当IJLK内也增生了很多第二级缺陷，如Y与Z等，则此副备用区内完好无缺的部分相对的变少。当IJKL区内将告用尽时，光盘机20报告文件系统10副备用区将告用尽的讯号，并提供光盘上所有连续无任何第二级缺陷空间始末地址，以及已经开启的所有副备用区的始末地址，并要求开启新的副备用区。文件系统10即动态的判断光盘40上有MNPQ区处于良好状态，可用为副备用区，随即发出准予开启的新副备用区的始末地址MNPQ，并在光盘40上的非格式化区中写入MNPQ为新副备用区。

光盘机20照此实施后，在一段时间中，若再在使用者读写区内遇到第二级缺陷，即移到MNPQ区内作线性代替。当MNPQ内也增生了很多第二级缺陷，U、V与W以至于也将告用尽时，光盘机20报告文件系统10副备用区将告用尽的讯号，并提供光盘40上所有连续无任何第二级缺陷空间始末地址，以及已经开始的所有副备用区的始末地址，并要求开启新的副备用区。文件系统10即动态的判断光盘上有ST区处于良好状态，可用为副备用区，随即发出准予开启的新副备用区的始末地址ST，并在光盘40上的系统专用写读小区中写入ST为新副备用区…类此程序不断进行。因此光盘40上常保有充沛的副备用区，能补救使用者写读区内不断增生的第二级缺陷，因此可提供较长久的缺陷管理服务，这样就改善了已知的另一项缺点。

综合上述各点本发明至少包含下列接口指令

(1)光盘机通知文件系统：光盘上所有连续无任何第二级缺陷空间始末地址。

(2)光盘机通知文件系统：要求开放新的副备用区。

(3)光盘机通知文件系统：已开启的所有副备用区的始末地址。

(4)文件系统通知光盘机：准予开启的新副备用区的始末地址。此二始末地址不是定值。

(5)文件系统通知光盘机：在光盘上的非格式化区中写入新准予开启的新副备用区的始末地址。此二始末地址不是定值。

因此，本发明的优点是提供一种可擦除式光盘的动态缺陷管理方法，以动态的方式找出光盘中格式化区内副备用区的始末地址，并以此来有效的规划出副备用区。

本发明的另一优点是提供一种可擦除式光盘的动态缺陷管理方法，其规定较完备及良好的指令，以使盘能灵活适应缺陷少或缺陷多时的情形作较有效率的读写。

本发明的另一优点是提供一种可擦除式光盘的动态缺陷管理方法，其能够缩短线性代替执行前的等待时间，又能够充分的对于不断增生出现的第二级缺陷提供缺陷管理服务。

综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视本申请权利要求范围所界定者为准。

Claims (7)

1.一种可擦除式光盘的动态缺陷管理方法，其特征是该方法包括：

一在电脑中用来驱动光盘机的驱动程序文件系统，其经由电脑的I/O装置与光盘机的接口沟通，一光盘机将一光盘格式化成一格式化区与一非格式化区，该格式化区是为一使用者写读区，该非格式化区再划分出一主备用区与一系统专用写读小区，该主备用区包括多个备用逻辑块，使得该光盘机可对于该使用者写读区内的多个缺陷逻辑块作线性代替，并且该光盘机在该系统专用写读小区内储存相对应的各该些缺陷逻辑块地址与各该些备用逻辑块地址，当该主备用区即将使用完毕时执行下列步骤：

(a)该光盘机通知一文件系统要求开放一新副备用区；

(b)该光盘机通知该文件系统在该光盘上的该使用者写读区内所有连续无任何第二级缺陷空间始末地址；

(c)该光盘机通知该文件系统已开启的所有副备用区的始末地址；

(d)该文件系统通知该光盘机准予开启一新副备用区的始末地址；

(e)该文件系统通知该光盘机在该光盘上的该系统专用写读小区中写入新准予开启的该新副备用区的始末地址；

(f)该光盘机在该使用者写读区中划出该新副备用区，并将该新副备用区的始末地址写入该系统专用写读小区，并且该新副备用区包括多个备用逻辑块；

(g)当该使用者写读区增生一新的缺陷逻辑块时，该光盘机以该新副备用区中的该些备用逻辑块其中之一来代替新的缺陷逻辑块来作线性代替，并且将相对应的该新的缺陷逻辑块地址与该备用逻辑块地址写入至该系统专用写读小区，判断该副备用区中的该些备用逻辑块即将用完。

(h)当该新副备用区中的该些备用逻辑块尚未用完时，跳至步骤(g)，以及

(i)当该新副备用区中的该些备用逻辑块即将用完，跳至步骤(a)。

2.如权利要求1所述的动态缺陷管理方法，其特征是该光盘机划出该新副备用区的时机是在判断出所有的该些备用逻辑块即将用完时。

3.如权利要求1所述的动态缺陷管理方法，其特征是该(a)步骤是以一要求开放该新副备用区的指令来传递。

4.如权利要求1所述的动态缺陷管理方法，其特征是该(b)步骤是以一该光盘上的该使用者写读区内所有连续无任何第二级缺陷空间始末地址的指令来传递。

5.如权利要求1所述的动态缺陷管理方法，其特征是该(c)步骤是以一已开启的所有该些副备用区的始末地址的指令传递。

6.如权利要求1所述的动态缺陷管理方法，其特征是该(d)步骤是以一准予开启该新副备用区之始末地址的指令来传递。

7.如权利要求1所述的动态缺陷管理方法，其特征是该(e)步骤是以一在该光盘上的该系统专用写读小区中写入新准予开启的该新副备用区的始末地址的指令来传递。

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