CN1316376C

CN1316376C - 缓冲器的多区段管理结构及管理方法

Info

Publication number: CN1316376C
Application number: CNB021561435A
Authority: CN
Inventors: 陈凌风
Original assignee: Lite On IT Corp
Current assignee: Lite On IT Corp
Priority date: 2002-12-12
Filing date: 2002-12-12
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2022-12-12
Also published as: CN1506841A

Abstract

本发明提供了一种缓冲器的多区段管理结构及管理方法。本发明提供一初始区块寄存器以及一记忆单元，缓冲器管理单元可在初始区块寄存器以及终点区块寄存器所设定的区块之间作环复。当光学头在读取过程跳离原轨道而读取其它轨道的数据时，初始区块寄存器以及终点区块寄存器内容可被重新设定，而原寄存器内容均被备份至记忆单元。因此，原轨道的数据可保留在缓冲器内不会被丢弃。当原轨道的数据需要再次被读取时，仅需由记忆单元恢复原寄存器内容即可。因此，可以有效提高光驱内缓冲器的数据管理效率。

Description

缓冲器的多区段管理结构及管理方法

技术领域

本发明涉及一种缓冲器的管理结构及管理方法，特别是用于光驱内的缓冲器的多区段管理结构及管理方法。

背景技术

随着计算机硬件及网络技术的进步，如今对数据储存媒体的需求日益殷切，尤其是多媒体数据。例如影像或是音乐数据，即使经过压缩技术的处理，仍然占有相当大的空间。因此对于数据储存媒体，如MO(磁光盘)、可刻录光盘(CD-R，CD-RW)或是高容量软盘片(JAZZ)的开发不遗余力。尤其是光盘家族，由于音乐光盘(Audio CD)及只读数据光盘(CD-ROM)的普及，因此可刻录光盘(CD-R，CD-RW)也极易进入消费市场。尤其是随着刻录机(CD-recorder)及可刻录盘片价格的急速下降，以及光盘片普遍用于书籍及杂志的附赠数据，如今光盘片和光驱已成为日常生活中的常用物品。

图1是现有可刻录光驱内的结构示意图。在刻录时，光驱的输入数据由ATAPI/SCSI接口90输入至缓冲器70，而ECC编码器40会在缓冲器70内对数据进行错误校正码(Error Correcting Code，以下简称ECC)编码。接着，缓冲器管理单元50会将有ECC编码的数据送至CIRC(Cross InterleavedReed-Solomon Code)编码器30进行CIRC编码。最后，光学头20将经过ECC编码以及CIRC编码的数据刻录至光盘片10中。在上述过程中，缓冲器管理单元50是用来管理缓冲器70内的ECC编码以及数据存取的时间。一般来说，缓冲器都是由动态随机存取存储器(DRAM)所组成。

反之，当光驱要输出数据时，通过光学头20，被ECC编码以及CIRC编码的数据先送至CIRC译码器60进行CIRC译码。之后，数据则送至缓冲器70，而ECC译码器80将缓冲器70内的数据进行ECC译码。最后，缓冲器管理单元会将缓冲器70内的经过ECC译码的数据通过ATAPI/SCSI接口90输出光驱。在上述的过程中，缓冲器管理单元50是用来记录缓冲器70内的ECC译码以及数据存取的时间。

一般来说，缓冲器管理单元50内有多个寄存器(Register)用以管理缓冲器70内的数据存取。包括：接收数据区块指针寄存器(以下简称Buffer_ptr)，译码数据区块指针寄存器(以下简称Decode_ptr)，传送数据区块指针寄存器(以下简称Transmit_ptr)，以及终点区块寄存器(以下简称End_BLK)。

缓冲器70内的储存空间可以用一固定容量(如2 Kbyte)作为一个区块，所有的数据皆以整个区块来作存取。并且以End_BLK来设定区块的总数目。举例来说，若End_BLK设定为N，则代表缓冲区内有N个区块(B₀～B_N-1)，每个区块为2Kbyte。图2(a)至图2(d)绘示的是现有缓冲器的管理结构及其动作流程，如图2(a)所示，在光驱读取数据的初始，Buffer_ptr、Decode_ptr、与Transmit_ptr均指向相同的初始区块。

如图2(b)所示，当缓冲器70开始接收CIRC译码后的数据时，Buffer_ptr就会指向已储存数据的区块，并随着接收数据的增加继续指向接下来的区块。

如图2(c)所示，当缓冲器70内的区块中有数据时，ECC译码器80就会以区块为单位来进行整个区块数据的ECC译码，并将译码后的数据放置回原区块，因此，Decode_ptr就会指向已译码的区块，并随着译码数据的增加继续指向接下来的区块。

如图2(d)所示，当缓冲器70内的区块中的数据已被译码完成时，缓冲器管理单元50就会以区块为单位来将整个区块的数据输出缓冲器70，并且以Transmit_ptr指向下一个要输出的区块，并随着输出数据的增加继续指向接下来的区块。

现有缓冲器70是按环复(Ring)的方式来使用。举例来说，当Buffer_ptr指向最后一个区块(End_BLK设定)，亦即B_N-1区块之后，下一次即会指回初始区块，也就是B₀区块，如此不断循环。同理，Decode_ptr与Transmit_ptr也按此环复的方式来运作。

现有的缓冲器70还有预缓冲(Pre-Buffering)的功能。举例来说，假设主机端(Host，未绘示)仅需读取至B₁₀区块内的数据，由于预缓冲的功能，B₁₀区块之后的连续数据也会继续的被光学头读取并储存。此预缓冲的优点在于，当主机端再次发出读取B₁₀之后的区块数据时，缓冲器管理单元可发出命中(Hit)信息并直接输出数据，因此可减少重新驱动光学头来寻找光盘片数据的时间。而当主机端所要读取的数据不在缓冲器70内时，亦即未命中(Miss)的情况，光学头必须再一次寻轨(Seek)至另一轨道来读取新的数据，此时Buffer_ptr、Decode_ptr。与Transmit_pir均会重新指向相同的初始区块(B₀)。也就是说，原先储存于缓冲器70内的数据皆被丢弃了。

然而，在光学头在读取过程中需暂时地离开原轨道读取其它轨道的数据后再回到原轨道继续读取的情况时。由于缓冲器70内原先的数据已被丢弃，因此在未命中的情况下，光学头必须再次读取在原轨道上已经丢弃的数据。

上述情况在使用Mount Rainier盘片时最常出现，此类盘片在连续写入数据产生问题时，会将有问题的数据段另行写在光盘片的一特定区域，因此会造成数据的不连续。而当光学头读取时，必须跳轨至此特定区域来寻找此数据段后再跳回原轨道继续读取，如此，才能保持数据的连续。但如此的跳轨动作在现有方式下不仅会造成光学头重复读取相同数据，更会大大降低光驱的效率。

发明内容

本发明提供一种缓冲器的多区段管理结构，用于光驱内的缓冲器，它包括：记忆单元可储存多笔寄存器组数据；以及，一寄存器组用以管理该缓冲器内的特定区段；其中，每一笔寄存器组数据皆可恢复(Restore)至寄存器组且寄存器组也可备份至其中一个寄存器组数据。

本发明的一种缓冲器的多区段管理结构也可以是包括：具有多个区段的缓冲器，且每一个区段中有多个区块；多个寄存器组数据可分别对应至多个单一区段，用以记录每一区段内的至少起始区块与终点区块；以及记忆单元用以储存所有的寄存器组数据。

本发明提出一种缓冲器的多区段管理方法，至少包括下列步骤：提供第一初始区块位置与第一终点区块位置，使得第一数据能够在第一初始区块位置与第一终点区块位置之间作第一数据的环复运作；以及提供第二初始区块位置与第二终点区块位置，使得第二数据能够在第二初始区块位置与第二终点区块位置之间作环复运作。

为进一步解释本发明的目的、特征和优点，以下通过较佳实施例并配合附图进行详细说明。

附图说明

图1是现有可刻录光驱内的结构示意图；

图2(a)至图2(d)是现有缓冲器的管理结构及其动作流程，以及

图3(a)和图3(b)是本发明缓冲器的多区段管理结构结构示意图。

具体实施方式

由于现有缓冲器管理单元在数据未命中时，Buffer_ptr、Decode_ptr与Transmit_ptr皆会指向初始区块(B₀)，导致储存于缓冲器内的数据被迫丢弃的情况，本发明提出一种缓冲器的多区段管理结构来解决上述问题。

本发明是在缓冲器管理单元中，另行提供一初始区块寄存器(以下简称Init_BLK)，以及一记忆单元。这样，缓冲器能够在Init_BLK与End_BLK之间作环复，并且可以视状况利用记忆单元来备份(Backup)正在使用中Buffer_ptr、Decode_ptr、Transmit_ptr、Init_BLK与End_BLK的内容。并且恢复另一组Buffer_ptr、Decode_ptr、Transmit_ptr、Init_BLK与End_BLK的内容。使得缓冲器管理单元能够利用实现多区段管理的功能。

图3(a)和图3(b)是本发明缓冲器的多区段管理结构示意图。首先，设定Init_BLK与End_BLK，根据本实施例，Init_BLK＝0(初始区块为B₀)，End_BLK＝M-1(终点区块为B_M-1)，B₀区块与B_M-1区块之间即形成第一区段172，如图3(a)。因此，当光学头在读取原始轨道的数据时，缓冲器170以第一区段172来储存数据而以Buffer_ptr会指向已储存数据的区块，并随着接收数据的增加继续指向接下来的区块。而ECC译码器会以区块为单位来作整个区块数据的ECC译码，并将译码后的数据放置回原区块，因此，Decode_ptr就会指向已译码的区块，并随着译码数据的增加继续指向接下来的区块。当区块中的数据已被译码完成时，缓冲器管理单元就会以区块为单位来将整个区块的数据输出缓冲器170，并且以Transmit_ptr指向下一个要输出的区块，并随着输出数据的增加继续指向接下来的区块。并且，而这些指针寄存器是在B₀区块与B_M-1区块之间环复运作。

当读取数据并不在缓冲器170的第一区段172中，此时为未命中的情况，光学头需跳至另一轨道来读取其它数据。此时，缓冲器管理单元可将正在使用的所有寄存器内容备份(Backup)至记忆单元，并且重新设定Init_BLK与End_BLK，根据本实施例，Init_BLK＝M(初始区块为B_M)，End_BLK＝N-1(终点区块为B_N-1)，B_M区块与B_N-1区块之间即形成第二区段174，如图3(b)。亦即，针对另一轨道所读取的数据，以Buffer_ptr指向已储存数据的区块，并随着接收数据的增加继续指向接下来的区块。而ECC译码器会以区块为单位来作整个区块数据的ECC译码，并将译码后的数据放置回原区块，因此，Decode_ptr就会指向已译码的区块，并随着译码数据的增加继续指向接下来的区块。当区块中的数据已被译码完成时，缓冲器管理单元就会以区块为单位来将整个区块的数据输出缓冲器170，并且以Transmit_ptr指向下一个要输出的区块，并随着输出数据的增加继续指向接下来的区块。而这些指针寄存器是在B_M区块与B_N-1区块之间环复运作。

根据本实施例，当光学头在读取过程中，必须短暂的跳离原轨道读取另一轨道的数据时，将第一区段172原寄存器的内容备份至记忆单元，而设定第二区段的寄存器内容，并以第二区段来接收与输出数据。当光学头再次跳回原轨道继续读取的状况时。由于第一区段172内容尚未被丢弃，因此可发出命中信息，并且将管理第二区段174寄存器的内容备份至记忆单元，而恢复第一区段172的原寄存器内容并直接输出命中的数据。所以光学头不用再次移动至原始轨道来读取数据。

本发明虽仅提出一个二区段管理缓冲器的实施例，然而利用本发明所提供的技术，也可应用至多段管理缓冲器，因此，本发明并不限定于缓冲器内区段的数目。

因此，本发明的优点是提供一种缓冲器的多区段管理结构及管理方法，用以管理一缓冲器内的多个区段，并且有效的管理缓冲器内各区段的数据。

综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，但以上内容并非用以限定本发明，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可进行各种更动与润饰，因此本发明的保护范围应以权利要求书界定的为准。

Claims

1.一种缓冲器的管理系统，使用于具有一预缓存功能的一光驱，其特征在于它包括：

一缓冲器；

一储存单元，该储存单元可储存至少一第一笔寄存器组数据与一第二笔寄存器组数据，且每一笔寄存器组数据至少包括一起始区块寄存器数据与一终点区块寄存器数据；

一起始区块寄存器，用以定义该缓冲器内的一起始区块位置；以及

一终止区块寄存器，用以定义该缓冲器内的一最终区块位置；

其中，当该第一笔寄存器组数据恢复至该起始区块寄存器与该终止区块寄存器时，使得该缓冲器根据该起始区块寄存器与该终点区块寄存器将该缓冲器区分为一第一区段，使得该第一区段中的多个区块可依序接收数据、译码数据、与输出数据；当该第二笔寄存器组数据恢复至该起始区块寄存器与该终止区块寄存器时，使得该缓冲器根据该起始区块寄存器与该终点区块寄存器将该缓冲器区分为一第二区段，使得该第二区段中的多个区块可依序接收数据、译码数据、与输出数据；并且，当该缓冲器利用该第二区段来接收与输出数据时，该第一区段的数据仍储存在该第一区段中，而该缓冲器利用该第一区段来接收与输出数据时，该第二区段的数据仍储存在该第二区段中。

2.如权利要求1所述缓冲器的管理系统，其特征在于所述的寄存器组还包括：

一接收数据区块指针寄存器，用以记录该缓冲器内之一已接收数据区块位置；

一译码数据区块指针寄存器，用以记录该缓冲器内之一已译码数据区块位置；以及

一传送数据区块指针寄存器，用以记录该缓冲器内之一已传送数据区块位置；

其中，该接收数据区块指针寄存器、该译码数据区块指针寄存器、与该传送数据区块指针寄存器是在该起始区块寄存器与该终点区块寄存器所定义的该第一或第二区段作一环复运作，并且，当该缓冲器利用该第二区段来接收与输出数据时，该第一区段所对应的该接收数据区块指针寄存器、该译码数据区块指针寄存器、该传送数据区块指针寄存器的数据是备分在该储存单元的该第一笔寄存器组数据中，当该缓冲器利用该第一区段来接收与输出数据时，该第二区段所对应的该接收数据区块指针寄存器、该译码数据区块指针寄存器、该传送数据区块指针寄存器的数据是备分在该储存单元的该第二笔寄存器组数据中。

3.如权利要求1所述缓冲器的管理系统，其特征在于所述的缓冲器是一动态随机存取存储器。

4.一种缓冲器的多区段管理方法，使用于具有一预缓存功能的一光驱，至少包括下列步骤：

提供一寄存器组；

提供一第一初始区块位置与一第一终点区块位置至该寄存器组，使得一缓冲器能够在该第一初始区块位置与该第一终点区块位置之间的一第一区段以一区块为单位依序接收数据、译码数据、与输出数据；以及

提供一第二初始区块位置与一第二终点区块位置至该寄存器组，使得该缓冲器能够在该第二初始区块位置与该第二终点区块位置之间的一第二区段以该区块为单位依序接收数据、译码数据、与输出数据；

其中，当该缓冲器利用该第二区段来接收与输出数据时，该第一初始区块位置与一第一终点区块位置可备份至一储存单元使得该第一区段的数据仍储存在该第一区段中；当该缓冲器利用该第一区段来接收与输出数据时，该第二初始区块位置与一第二终点区块位置可备份至该储存单元使得该第二区段的数据仍储存在该第二区段中。