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[Detaillierte Beschreibung
der Erfindung]
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[Technisches Gebiet, zu
dem die Erfindung gehört]
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Die
Erfindung betrifft eine Technik zum Verhindern eines Datenverlusts
als Ergebnis eines Löschens
von Daten auf benachbarten Spuren, wie es dann auftreten kann, wenn
Daten auf einer vorgegebenen Spur bei einer Magnetplattenvorrichtung
wiederholt geschrieben werden.
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[Stand der Technik]
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In
den letzten Jahren nimmt, da Magnetplattenvorrichtungen weite Verbreitung
nicht nur auf dem Gebiet der Computertechnologie sondern auch bei anderen
Anwendungen wie Festplattenrecordern anstelle von Videobandrecordern
finden, das Erfordernis, das Speichervermögen von Magnetplattenvorrichtungen,
die Direktzugriff-Speichereinheiten mit großem Speichervermögen sind,
zu erhöhen,
immer stärker
zu.
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Die 2 zeigt
einen Mechanismus einer typischen Magnetplattenvorrichtung. Die
Plattenvorrichtung weist Folgendes auf: Magnetplatten 201, von
denen jede aus einer Scheibe eines unmagnetischen Materials wie
Glas, auf die eine magnetische Schicht auflaminiert ist, besteht;
Schreibköpfen
zum Schreiben von Daten auf die Magnetplatten; und Leseköpfen zum
Lesen von Daten von den Magnetplatten. Typischerweise bilden Paare
von einem Schreibkopf und einem Lesekopf eine integrierte Magnetkopfkonstruktion 202.
Die Magnetplatten 201 sind an einer einzelnen Spindel 203 gehalten.
Die Köpfe 202, deren
Anzahl der Anzahl der Flächen
der Magnetplatten entspricht, sind an Armen 204 befestigt.
Die Arme 204 sind so konfiguriert, dass sie durch einen VCM
(Schwingspulenmotor) 205 auf die Plattenflächen bewegt
werden können.
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Bei
dieser Magnetplattenvorrichtung werden Daten in Bereichen, die als
konzentrische Kreise, die als Spuren bezeichnet werden, auf den
Platten vorhanden sind, geschrieben und aus diesen gelesen. Die 3 zeigt
die Platzie rung der Spuren 302 auf der Magnetplatte 301.
Die Spuren 302 sind so angeordnet, dass sie um eine Spurganghöhe 303 typischerweise
gleichmäßig voneinander
beabstandet sind, wobei jede Spure 302 aus zwei Servobereichen besteht,
wo sich Information befindet, die dazu erforderlich ist, die Köpfe und
die Datenbereiche zu positionieren, in die/aus denen ein Benutzer
Daten schreiben/lesen kann. Ferner kann jeder Datenbereich in als
Sektoren bezeichnete Minimalzugriffseinheiten unterteilt sein.
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Die 4 zeigt
Grundkomponenten, wie sie zum Schreiben/Lesen von Daten auf die/von
der Magnetplattenvorrichtung erforderlich sind. Wenn Daten geschrieben
werden, werden sie von einem Hostcomputer 401 an einen
Festplattencontroller (HDC) 402 geschickt. Der HDC 402 bestimmt
eine Adresse oder die Kopf-, Spur- und Sektornummer, in die die Daten
geschrieben werden, und er gibt einen Befehl an einen Regler 404 zum
Bewegen eines Schreibkopfs 407 auf eine spezifizierte Sektorposition
aus. Auf Grundlage der Servoinformation, die auf die Magnetplatte 409 geschrieben
ist und über
einen R/W-Verstärker 406 und
einen R/W-Kanal 405 erhalten wird, bewegt der Regler 404 den
Schreibkopf zur Spur, in der sich der gewünschte Sektor befindet.
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Der
HDC 402 gibt die Schreibdaten synchron mit dem auf der
Spur der rotierenden Magnetplatte 409 spezifizierten Sektor
an den R/W-Kanal 405 aus. Die Schreibdaten werden in einem
Format codiert, das zum Schreiben im R/W-Kanal 405 und
für den R/W-Verstärker 406 geeignet
ist, und dann werden die codierten Schreibdaten durch einen Schreibkopf 407 auf
die Magnetplatte 409 geschrieben. Hierbei ist es zu beachten,
dass die Daten vom Hostcomputer typischerweise einmal in einen Datenpuffer 403 eingespeichert
werden und dann von diesem, wenn der Schreibvorgang bereit ist,
an den R/W-Kanal geliefert werden.
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Auch
wird, wenn die Daten gelesen werden, der Kopf auf ähnliche
Weise derjenigen, wenn Daten geschrieben wird, auf der Spur positioniert,
in der sich der gewünschte
Sektor befindet. Nachdem der Kopf positioniert wurde, werden die
Daten durch einen Lesekopf 408 synchron mit dem spezifizierten Sektor
von der Magnetplatte 409 gelesen, der gelesene Signalverlauf
wird durch den R/W-Verstärker 406 und
den R/W-Kanal 405 in die ursprünglichen Daten decodiert, und
dann werden diese an den HDC 402 geliefert. Schließlich gibt
der HDC 402 die Daten an den Hostcomputer aus.
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Die
Daten werden mit der oben beschriebenen Prozedur geschrieben oder
gelesen. Die durch den Hostcomputer spezifizierten Adressen, wenn
er auf die Magnetplattenvorrichtung zugreift, werden als logische
Adressen bezeichnet, die nicht immer mit den physikalischen oder
tatsächlichen
Adressen auf der Platte übereinstimmen.
Eine MPU 410 berechnet die entsprechenden physikalischen
Adressen aus den durch den Hostcomputer 401 spezifizierten
logischen Adressen, und der tatsächliche
Schreib-/Lesevorgang wird mit den Adressen ausgeführt. Wenn
sequenziell auf die Magnetplattenvorrichtung zugegriffen wird, werden
die Daten in der Reihenfolge der logischen Adressen geschrieben
oder gelesen.
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Um
dem Erfordernis einer erhöhten
Speicherkapazität
bei der auf die oben beschriebene Weise konfigurierten Magnetplattenvorrichtung
zu genügen,
erfolgen verschiedene Versuche zum Verbessern der Aufzeichnungsdichte,
wie durch Erhöhen der
Spuraufzeichnungsdichte der Platte, wobei es sich um die Dichte
in der Umfangsrichtung handelt, oder durch Verringern der Spurbreite
und der Spurganghöhe,
um die Spurdichte zu erhöhen.
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Die 5 zeigt
eine schematische Strukturansicht des Schreibkopfs. Wenn eine Spule 503 aktiviert
wird, wird zwischen dem schwebenden Oberflächenabschnitt 504 eines
Kopfs eines oberen Polstücks 502 und
einem unteren Polstück 501 ein
Magnetfeld erzeugt, und dann magnetisiert dieses die Magnetplattenfläche, wodurch
die Daten geschrieben werden. Wenn jedoch die Spurbreite schmaler wird,
um die Aufzeichnungsdichte zu erhöhen, wie oben beschrieben,
kann, da der Vorderteil des Schreibkopfs schmaler wird, dieser Vorderteil
durch das Magnetfeld in Sättigung
gehen. Im Ergebnis ist es möglich,
dass das Magnetfeld nicht am schwebenden Oberflächenteil 504 erzeugt
wird, wie dies der Fall sein sollte, sondern dass es auch von Seitenflächen 505 ausleckt.
Ferner kann sich, wenn die Spurganghöhe klein ist, dieses Streumagnetfeld
von den Seitenflächen
zu benachbarten Spuren ausbreiten. Da das Streumagnetfeld schwächer als
das Haupt-Schreibmagnetfeld zum Schreiben der Daten ist, werden
die Daten selbst dann, wenn sich das Streumagnetfeld zu den benachbarten
Spuren ausweitet, die Daten in diesen nicht unmittelbar beeinträchtigt.
Wenn jedoch die benachbarten Spuren mehrmals einem Streumagnetfeld
ausgesetzt werden, können
diese Daten in den benachbarten Spuren nach und nach gelöscht werden,
und schließlich können sie
unlesbar geworden sein.
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Um
einen Datenverlust in benachbarten Spuren aufgrund eines Streumagnetfelds
zu vermeiden, existieren, hinsichtlich der die Magnetplattenvorrichtung
auf bauenden Teile, die folgenden Maßnahme als Beispiele: (1) Erhöhen der
Koerzitivkraft der Magnetplatte, damit selbst dann, wenn ein Streumagnetfeld
von benachbarten Spuren her vorliegt, die Daten keine Tendenz zeigen,
gelöscht
zu werden, und (2) Konfigurieren des Schreibkopfs in solcher Weise,
dass nicht die Tendenz einer Erzeugung eines Streumagnetfelds besteht.
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Ferner
gehören
hinsichtlich der Verwendung der Vorrichtung, um das Auftreten eines
Löschens
in benachbarten Spuren aufgrund eines Streumagnetfelds zu verhindern,
zu anderen Beispielen von Maßnahmen
die Folgenden: (3) Verringern der Stärke des Streumagnetfelds, dem
die benachbarten Spuren ausgesetzt sind, durch Erhöhen der
Spurganghöhe; und
(4) Verringern der Stärke
des Streumagnetfelds selbst durch Einstellen der Stärke des
dem Schreibkopfs zugeführten
Stroms, wenn Daten geschrieben werden, oder des Ausmaßes des Überschwingens des
Schreibstromverlaufs.
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Ferner
können
bei einem Beispiel gemäß dem Stand
der Technik, wenn es erforderlich ist, die Spurdichte TPI zu erhöhen, um
die Aufzeichnungsdichte der Aufzeichnungsmedien zu verbessern, aufgrund
der hohen TPI sowohl neue als auch alte Versionen von Schreibdaten
gemeinsam mit in einem Einheitsspeicherbereich vorliegen, und es
wurde eine Verbesserung vorgeschlagen, gemäß der fehlerhafte Daten, wie
sie sich aus einem Lesen der alten Daten ergeben, verhindert werden
können
(siehe beispielsweise das Patentdokument 1).
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Noch
ferner ist bei einem anderen Beispiel aus dem Stand der Technik,
das der hohen Korrelation der Fehlerhäufigkeit von Speichereinheiten
mit der Anzahl der Zugriffe und der Gesamtaktivierungszeit Aufmerksamkeit
schenkt, eine Technik zum Speichern des Betriebsverlaufs einer Hauptspeichereinheit
jedesmal dann, wenn diese betrieben ist, vorgeschlagen, wobei auf
Grundlage dieses Betriebsverlaufs die Möglichkeit ermittelt wird, dass
in der Hauptspeichereinheit ein Fehler auftreten kann (siehe beispielsweise
das Patentdokument 2).
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Ein
noch weiteres Beispiel (siehe das Patentdokument 3) zeigt ein Magnetplatten-Speichersystem,
bei dem ein Kopfpositionsfehler gemessen wird und die geeignete
Spur als normal, mit Schreibwarnung oder mit Schreibfehler registriert
wird. Abhängig von
dieser Registrierung wird in benachbarte Spuren nicht geschrieben,
und Daten werden in der Spur und den zu ihr benachbarten Spuren
später
für eine
Fehlerverarbeitungsprozedur neu geschrieben.
- [Patentdokument
1]
Japanisches Patent JP-A-2001-338468
- [Patentdokument 2]
Japanisches Patent JP-A-2001-350596
- [Patentdokument 3]
Patent US-A-2002/030915, das dahingehend
gesehen wird, das es den nächstkommenden
Stand der Technik angibt, und das für den zweiteiligen Aufbau des
Anspruchs 1 verwendet ist.
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[Durch die Erfindung zu
lösendes
Problem]
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Obwohl,
wie oben beschrieben, Verfahren zum Verhindern eines Datenverlusts
in benachbarten Spuren aufgrund eines Streumagnetfelds vorgeschlagen
wurden, neigen, wenn die Koerzitivkraft der Platte erhöht wird,
wie es im Punkt (1) erörtert
wurde, die Daten in den benachbarten Spuren weniger dazu, gelöscht zu
werden, jedoch wird es auch schwierig, die Daten so zu überschreiben,
wie dies der Fall sein sollte, und so sind die Überschreibeigenschaften beeinträchtigt,
was zu einer schlechten Fehlerrate der zu überschreibenden Daten führen kann.
Andererseits war, hinsichtlich des Punkts (2) eine Konstruktion
des Schreibkopfs, die zum Verhindern eines Streumagnetfelds wirkungsvoll
ist, bisher nicht ausreichend ersichtlich, und dieses Problem sollte
in der Zukunft berücksichtigt
werden.
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Ferner
muss, wenn die im Punkt (3) beschriebene Maßnahme verwendet wird, um eine
gute Speicherkapazität
pro Platte zu gewährleisten,
die Spuraufzeichnungsdichte proportional zur Spurganghöhe vergrößert werden,
jedoch ist es möglich,
dass durch die höhere
Spuraufzeichnungsdichte die Auflösung
und das S/R-Verhältnis
des ausgelesenen Signalverlaufs verringert sind, weswegen die Fehlerrate beeinträchtigt sein
kann. Noch ferner können,
hinsichtlich des Einstellens der Schreibstromstärke und der Einstellung des Überschwingens
des Schreibstroms, wie beim Punkt (4) erörtert, wenn derartige Maßnahmen
so ergriffen werden, dass kein Streumagnetfeld auftritt, genauer
gesagt, wenn die Schreibstromstärke
auf einen kleineren Wert eingestellt wird oder das Ausmaß des Überschwingens verringert
wird, die Daten selbst unzureichend geschrieben werden, und demgemäß kann die
Fehlerrate wie beim hinsichtlich des Punkts (1) beschriebenen Fall
beeinträchtigt
sein.
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Noch
ferner wurden in den oben beschriebenen Patentdokumenten 1 und 2
zwar Verbesserungsmaßnahmen
gegen Fehler beim Datenschreiben auf Speichermedien vorgeschlagen,
jedoch berücksichtigen
diese Maßnahmen
nicht den Datenverlust in benachbarten Spuren aufgrund eines Streumagnetfelds,
und darüber
hinaus ziehen diese Maßnahmen keinen
Auffrischprozess für
die geschriebenen Daten in Betracht.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Magnetplattenvorrichtung zu
schaffen, bei der selbst unter Umständen, bei denen ein Streumagnetfeld
Daten in benachbarten Spuren nach und nach löscht, ein derartiges Löschen kompensiert
werden kann, wobei die Daten aufgefrischt werden, damit das Auftreten
von Datenfehlern verhindert werden kann.
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[Maßnahmen zum Lesen der Probleme]
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Um
die oben angegebenen Probleme zu lösen, verwendet die Erfindung
hauptsächlich
eine Konfiguration, wie sie unten beschrieben ist.
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Gemäß einer
ersten Erscheinungsform der Erfindung ist eine Magnetplattenvorrichtung
geschaffen, die Folgendes aufweist: eine Magnetplatte zum Aufzeichnen
von Daten, einen Magnetkopf zum Schreiben oder Lesen der Daten auf
die oder von der Magnetplatte, und eine Schreib- und Leseschaltung, die
zum Schreiben oder Lesen der Daten mit dem Magnetkopf verbunden
ist, wobei die Daten auf mehrere Spuren in Form konzentrischer Kreise
auf der Magnetplatte geschrieben oder davon gelesen werden, und
wobei die Zahl an Schreibvorgängen
von Daten auf einer gegebenen Spur gewonnen wird und erfasst wird,
dass die Zahl der Schreibvorgänge
eine vorbestimmte Anzahl erreicht, und aufgrund der Erfassung Daten
auf Spuren, die der gegebenen Spur benachbart sind, einmal ausgelesen
werden und die ausgelesenen Daten dann auf die benachbarten Spuren
erneut geschrieben werden.
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Gemäß einer
zweiten Erscheinungsform der Erfindung ist eine Magnetplattenvorrichtung
geschaffen, die Folgendes aufweist: eine Magnetplatte zum Aufzeichnen
von Daten, einen Magnetkopf zum Schreiben oder Lesen der Daten auf
die oder von der Magnetplatte, und eine Schreib- und Leseschaltung, die
zum Schreiben oder Lesen der Daten mit dem Magnetkopf verbunden
ist, wobei die Daten auf mehrere Spuren in Form konzentrischer Kreise
auf der Magnetplatte geschrieben oder davon gelesen werden, und
wobei alle Spuren auf der Magnet platte in mehrere Bereiche unterteilt
sind, die Zahl an Schreibvorgängen
von Daten auf geradzahlige physikalische Spuren in den Teilbereichen
gewonnen wird und erfasst wird, dass die Zahl der Schreibvorgänge eine vorbestimmte
Anzahl erreicht, und aufgrund der Erfassung Daten auf ungeradzahligen
physikalischen Spuren in den Teilbereichen einmal ausgelesen werden
und die ausgelesenen Daten dann auf die ungeradzahligen Spuren erneut
geschrieben werden.
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Gemäß einer
dritten Erscheinungsform der Erfindung ist eine Magnetplattenvorrichtung
geschaffen, die Folgendes aufweist: eine Magnetplatte zum Aufzeichnen
von Daten, einen Magnetkopf zum Schreiben oder Lesen der Daten auf
die oder von der Magnetplatte, und eine Schreib- und Leseschaltung, die
zum Schreiben oder Lesen der Daten mit dem Magnetkopf verbunden
ist, wobei die Daten auf mehrere Spuren in Form konzentrischer Kreise
auf der Magnetplatte geschrieben oder davon gelesen werden, und
wobei alle Spuren auf der Magnetplatte in mehrere Bereiche unterteilt
sind, die Zahl an Schreibvorgängen
von Daten auf ungeradzahlige physikalische Spuren in den Teilbereichen
gewonnen wird und erfasst wird, dass die Zahl der Schreibvorgänge eine vorbestimmte
Anzahl erreicht, und aufgrund der Erfassung Daten auf geradzahligen
physikalischen Spuren in den Teilbereichen einmal ausgelesen werden
und die ausgelesenen Daten dann auf die geradzahligen Spuren erneut
geschrieben werden.
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Noch
ferner kann die Magnetplattenvorrichtung so konfiguriert sein, dass
dann, wenn Daten in die Spuren geschrieben werden, dieselben auf
abwechselnde physikalische Spuren geschrieben werden und jede zweite
Spur übersprungen
wird, und, nachdem Daten in die Hälfte aller Spuren geschrieben
wurden, Daten in die übersprungenen
Spuren geschrieben werden.
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Durch
Verwenden der oben beschriebenen Konfiguration, gemäß der Erfindung,
kann selbst unter Umständen,
bei denen ein Streumagnetfeld Daten in benachbarten Spuren nach
und nach löscht, ein
derartiges Löschen
kompensiert werden, um das Auftreten von Datenfehlern zu verhindern.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen einer Prozedur zum Auffrischen
von Daten, wenn diese in eine Spur x in einem Bereich y auf einer
Magnetplattenfläche
in einer Magnetplattenvorrichtung gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung geschrieben werden.
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2 ist
ein Diagramm, das schematisch einen Mechanismus einer typischen
Magnetplattenvorrichtung zeigt.
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3 ist
ein schematisches Diagramm, das die Platzierung von Spuren auf einer
typischen Magnetplatte zeigt.
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4 ist
ein Diagramm, das eine Konfiguration zeigt, wie sie zum Lesen und
Schreiben von Daten bei einer typischen Magnetplattenvorrichtung
erforderlich ist.
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5 ist
ein Diagramm, das schematisch die Struktur eines Schreibkopfs bei
einer typischen Magnetplattenvorrichtung zeigt.
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6 ist
eine Zeichnung, die ein Beispiel zur Entsprechung zwischen physikalischen
Spurnummern und logischen Spurnummern auf einer Magnetplatte zeigt.
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7 ist
eine Zeichnung, die ein anderes Beispiel der Entsprechung zwischen
physikalischen und logischen Spurnummern auf einer Magnetplatte zeigt.
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8 ist
ein Diagramm, das eine beispielhafte Konfiguration zeigt, bei der
eine Magnetplattenfläche
gemäß dieser
Ausführungsform
in mehrere Bereiche unterteilt ist.
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9 ist
ein Diagramm, das einen Zustand zeigt, in dem die Anzahl von Schreibvorgängen sowohl
in geradzahligen als auch ungeradzahligen physikalischen Spuren
gemäß dieser
Ausführungsform für jeden
Bereich auf einer vorgegebenen Magnetplattenfläche in einem Speicher aufgezeichnet
ist.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung
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Als
Erstes werden Maßnahmen
zum Verhindern eines Datenverlusts bei einer Magnetplattenvorrichtung
gemäß der Erfindung,
oder spezieller, eines Datenverlusts in benachbarten Spuren aufgrund
eines Streumagnetfeld kurz beschrieben. Da das Verhindern eines
Datenverlusts selbst in benachbarten Spuren aufgrund eines Streumagnetfelds
Einschränkungen
erfährt,
wie oben beschrieben, kann, gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung, selbst unter Umständen,
bei denen ein Streumagnetfeld auftritt, um Daten in den benachbarten
Spuren nach und nach zu löschen,
ein derartiges Löschen
kompensiert werden, so dass das Auftreten von Datenfehlern bei einer
Magnetplattenvorrichtung verhindert werden kann.
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Zu
diesem Zweck werden, wenn die Anzahl der Datenschreibvorgänge auf
einer Magnetplattenfläche
die vorbestimmte Anzahl erreicht, unter der Annahme, dass es möglich ist,
dass Daten auf einer Spur benachbart zur fraglichen Spur bald gelöscht sein
könnten,
diese Daten aufgefrischt, oder genauer gesagt, werden die auf die
Magnetplattenfläche
geschriebenen Daten einmal ausgelesen und dann neu in dieselbe Spur
geschrieben.
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Die 6 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel zur Entsprechung zwischen physikalischen
Spurnummern und logischen Spurnummern auf einer Magnetplatte zeigt.
Die 7 ist ein Diagramm, das ein anderes Beispiel der
Entsprechung zwischen physikalischen Spurnummern und logischen Spurnummern
auf einer Magnetplatte zeigt. Gemäß dieser Ausführungsform,
wird, wenn Daten auf eine Magnetplattenfläche geschrieben werden, vorab
festgelegt, dass die Daten in abwechselnde physikalische Spuren
geschrieben werden. Genauer gesagt, werden die physikalischen Spurnummern
den logischen Spurnummern zugeordnet, wie es in der 6 dargestellt
ist, wobei die logischen Spurnummern die Reihenfolge angeben, wenn
die Magnetplattenvorrichtung tatsächlich verwendet wird.
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Wenn
die physikalischen Spurnummern den logischen Spurnummern so zugeordnet
werden, wie es in der 6 dargestellt ist, werden die
Daten in der Reihenfolge 0, 2, 4, ... der physikalischen Spurnummern
auf die Magnetplattenfläche
geschrieben. Wenn insgesamt 2n Spuren vorhanden sind, wie es in
der 6 dargestellt ist, werden, wenn bis zur Hälfte der
Kapazität
genutzt ist oder nicht mehr als n Spuren genutzt sind, die Daten
nicht in benachbarte Spuren geschrieben, und daher besteht selbst
dann, wenn die Daten wiederholt geschrieben werden, keine Möglichkeit,
dass benachbarte Spuren durch das Streumagnetfeld gelöscht werden,
und es ist nicht erforderlich, die Daten aufzufrischen.
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Als
anderes Verfahren zum Zuweisen der logischen Spurnummern zu abwechselnden
Spuren kann als eine Ausführungsform
der Erfindung auch das in der 7 dargestellte
Verfahren verwendet werden. Ferner kann die Anzahl der Schreibvorgänge auf
jeder Magnetplatte sowohl für
geradzahlige als auch ungeradzahlige physikalische Spuren getrennt aufgezeichnet
werden. Wenn in diesem Fall beispielsweise die Anzahl der Schreibvorgänge in den geradzahligen
physikalischen Spuren die vorbestimmte Anzahl erreicht, ist es nur
erforderlich, die Daten in den ungeradzahligen physikalischen Spuren
aufzufrischen, und umgekehrt ist es, wenn die Anzahl der Schreibvorgänge in den
ungeradzahligen physikalischen Spuren eine vorbestimmte Anzahl erreicht,
nur erforderlich, die Daten in den geradzahligen physikalischen
Spuren aufzufrischen und demgemäß kann die
zum Auffrischen der Daten benötigte Zeit
verkürzt
werden.
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Das
Auffrischen der Daten muss ausgeführt werden, während keine
Operation in Reaktion auf Befehle vom Host ausgeführt wird.
Daher ist es hinsichtlich des Betriebs in Reaktion auf Befehle vom Host,
zeitweilig schwierig, die Daten auf allen Plattenflächen gleichzeitig
aufzufrischen. Demgemäß wird, gemäß dieser
Ausführungsform,
jede Plattenfläche
in mehrere Bereiche unterteilt, wie es in der 8 dargestellt
ist, und es wird die Anzahl der Schreibvorgänge der Daten für jeden
Bereich aufgezeichnet, und dann wird für jeden Bereich ermittelt,
ob ein Auffrischvorgang erforderlich ist oder nicht.
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Anders
gesagt, ist es ein Konzept der Erfindung, dass die Anzahl der Schreibvorgänge für jede Spur überwacht
wird, um die Daten in den Spuren benachbart zu den überwachten
Spuren aufzufrischen, wobei ferner die Daten in abwechselnden physikalischen
Spuren aufgezeichnet werden, und, nachdem die Hälfte aller Spuren belegt wurde,
Daten in die Spuren geschrieben werden, die übersprungen werden. Genauer
gesagt, werden, unter Berücksichtigung
der Tatsache, dass das oben beschriebene Konzept, hinsichtlich der
Speicherverwaltung nicht praxisgerecht ist, da eine enorme Anzahl
von Spuren verwaltet werden muss, die Magnetplattenflächen in Bereiche
unterteilt, und es wird die Anzahl der Schreib- und Auffrischvorgänge für Daten
für jeden Bereich
verwaltet. In diesem Fall ist es nur erforderlich, die Daten in
der eingeschränkten
Anzahl von Spuren aufzufrischen, und daher kann es vermieden werden,
dass Bereiche, die noch nicht aufgefrischt werden müssen, unnötigerweise
aufgefrischt werden, und demgemäß kann die
zum Auffrischen benötigte
Zeit verkürzt
werden.
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Die 9 ist
ein Diagramm, das einen Zustand zeigt, bei dem die Anzahl der Schreibvorgänge für sowohl
geradzahlige als auch ungeradzahlige physikalische Spuren für jeden
Bereich auf einer vorgegebenen Magnetplattenfläche gemäß dieser Ausführungsform
in einem Speicher aufgezeichnet wird. In der folgenden Beschreibung
ist es angenommen, dass die Spuren durch die physikalischen Spurnummern
gekennzeichnet sind, solange nichts anderes explizit angegeben ist.
Beim in den 8 und 9 dargestellten
speziellen Beispiel, bei dem eine Plattenfläche in ungefähr zehn
Bereiche unterteilt wird, sollte jeder Bereich 4.000–5.000 Spuren
enthalten, wenn eine Magnetplattenfläche insgesamt 40.000–50.000
Spuren enthält.
In der 9 bezeichnet gerade [1] eine Variation, die die
Anzahl von Schreibvorgängen
in geradzahligen physikalischen Spuren im Bereich mit der Nummer
1 angibt, und dieser Wert wird beispielsweise als gerade [1] 900
im Speicher aufgezeichnet. Hierbei kann es, obwohl die Anzahl der
Schreibvorgänge
nicht immer für
alle geradzahligen Spuren im Bereich mit der Nummer 1 gleich ist,
vernünftig
sein, den Maximalwert der Anzahl der Schreibvorgänge für jede Spur im Bereich mit
der Nummer 1 aufzuzeichnen.
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Die
Magnetplattenvorrichtung, die über
mehrere Magnetplattenflächen
verfügt,
ist mit so vielen Tabellen versehen, wie es in der 9 dargestellt
ist, wie Magnetplattenflächen
vorhanden sind. Die Anzahl der Schreibvorgänge in den geradzahligen Spuren
im Bereich y ist in gerade [y] gespeichert, und die Anzahl der Schreibvorgänge in den
ungeradzahligen Spuren im Bereich y ist in ungerade [y] gespeichert. Wenn
die Magnetplattenvorrichtung verschickt wird, sind alle diese Werte
null.
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Da
die Werte in den in den in der 9 dargestellten
Tabellen selbst dann aufrecht erhalten werden müssen, wenn die Magnetplattenvorrichtung ausgeschaltet
ist, werden diese Werte beispielsweise in einem Flashspeicher oder
auf der Magnetplattenfläche
aufgezeichnet. Jedoch ist es bevorzugt, da diese Werte zur Anzahl
der Schreibvorgänge
häufig gelesen
oder aktualisiert werden, während
die Magnetplattenvorrichtung in Betrieb ist, bevorzugt, dass sie
sich in einem Speicher wie einem RAM befinden, der mit hoher Geschwindigkeit
gelesen und geschrieben werden kann.
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In
diesem Fall werden, wenn die Magnetplattenvorrichtung aktiviert
wird, die Werte der Anzahl der Schreibvorgänge bis zum vorigen Zeitpunkt,
die im nichtflüchtigen
Speicher aufgezeichnet wurden, gelesen, und dann werden die Werte
in den RAM gegeben, und dann werden die Werte im RAM gelesen oder
aktualisiert, während
sich die Magnetplattenvorrichtung in Betrieb befindet. Dann werden,
bevor die Magnetplattenvorrichtung deaktiviert wird, die Werte im
RAM in den nichtflüchtigen
Speicher umgeschrieben. Da die Möglichkeit
besteht, dass die Magnetplattenvorrichtung plötzlich deaktiviert wird, ist
es bevor zugt, die Werte im RAM nicht nur beim Ausschalten der Magnetplattenvorrichtung
sondern auch von Zeit zu Zeit im nichtflüchtigen Speicher zu sichern.
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Als
Nächstes
wird eine Prozedur zum Auffrischen von Daten gemäß der Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Die 1 zeigt eine Prozedur zum Bestimmen, ob ein Datenauffrischprozess erforderlich
ist oder nicht, wenn Daten in eine Spur x geschrieben werden und
eine Prozedur nach dem Auffrischprozess ausgeführt wird. Hierbei ist in der folgenden
Beschreibung angenommen, dass die Spur x zu einem Bereich y gehört.
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Als
Erstes wird, in einem Schritt 101, ermittelt, ob die Spur
x eine geradzahlige oder ungeradzahlige Spur ist. Die folgende Beschreibung
erfolgt unter der Annahme, dass die Spur x eine geradzahlige Spur
ist. Als Nächstes
wird, in einem Schritt 102, ermittelt, ob Daten in benachbarte
Spuren geschrieben wurden oder nicht. Wenn ungerade [y] = 0 gilt, oder
wenn Daten nicht in alle ungeradzahligen Spuren im Bereich y geschrieben
wurden, geht, unabhängig
davon, wie häufig
Daten in die geradzahligen Spuren geschrieben wurden, da es nicht
erforderlich ist, die Möglichkeit
in Betracht zu ziehen, dass die Daten in den benachbarten Spuren
durch ein Streumagnetfeld gelöscht
werden, und die Anzahl der Schreibvorgänge in den geradzahligen Spuren
unbedeutend ist, der Prozess zu einem Schritt 103 weiter, und
der Wert von gerade [y] ist immer 1. Wenn ungerade [y] nicht null
ist, oder wenn Daten bereits in die ungeradzahligen Spuren geschrieben
wurden, geht der Prozess zu einem Schritt 104 weiter, und
der Wert gerade [y] wird um 1 inkrementiert (die Anzahl der Schreibvorgänge in geradzahligen
Spuren im Bereich y wird um 1 inkrementiert).
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Wenn
der Wert gerade [y] aktualisiert wird, wird bei dieser Ausführungsform,
da die Möglichkeit besteht,
dass die Anzahl der Schreibvorgänge
in den geradzahligen Spuren den Wert erreicht, bei dem ein Auffrischen
erforderlich ist, die Anzahl der Schreibvorgänge in den geradzahligen Spuren
in einem Schritt 105 ermittelt. Genauer gesagt, wird in
diesem Fall ermittelt, ob die Anzahl der Schreibvorgänge in den
geradzahligen Spuren einen Schwellenwert p erreicht, bei dem ein
Auffrischen erforderlich ist. Wenn der Wert gerade [y] kleiner als
der Schwellenwert p ist, wird ermittelt, dass kein Auffrischen erforderlich ist,
und der Prozess wird beendet (106). Wenn jedoch der Wert
gerade [y] nicht kleiner als der Schwellenwert p ist, wird bestimmt,
dass die Möglichkeit
besteht, dass ein Auffrischen erforderlich ist, und der Prozess
wird fortgesetzt.
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Wenn
die Anzahl der Schreibvorgänge
in den geradzahligen Spuren im Bereich y den Schwellenwert p erreicht,
kann der Auffrischprozess sofort ausgeführt werden, jedoch kann alternativ
eine andere, in einem Schritt 107 (siehe die Schritte im
gestrichelten Kasten in der 1) dargestellte
Prozedur angewendet werden, bei der die Daten in den ungeradzahligen
Spuren im Bereich y, die vorübergehend zum
Auffrischen der Daten geschrieben wurden, einmal ausgelesen werden
(108), wobei dann, wenn die Anzahl der Wiederholungsversuche
einen vorbestimmten Wert überschreitet,
bestimmt wird, dass die Daten tatsächlich bald gelöscht sein
werden (109), und die Daten werden neu geschrieben. Bei
einer typischen Magnetplattenvorrichtung werden, wenn die Daten
bei der ersten Leseoperation nicht korrekt gelesen werden, die Wiederholungsversuche
ausgeführt,
um die Daten im selben Abschnitt wiederholt bis zu einigen zehn
oder einigen hundert Mal zu lesen, bis sie korrekt gelesen werden,
und dann können
die Daten, wenn kein völliger
Ausfall vorliegt häufig
durch die Wiederholungsversuche gelesen werden.
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In
der 1 wird, wenn die Daten in den ungeradzahligen
Spuren im fraglichen Bereich y gelesen werden, und wenn die Anzahl
der Wiederholungsversuche einen vorbestimmten Wert q erreicht, in
einem Schritt 109 bestimmt, dass die Daten im Bereich tatsächlich weniger
lesbar geworden sind. Dann werden, wenn bestimmt wird, dass die
Daten neu geschrieben werden müssen,
die Daten in einem Schritt 110 neu geschrieben (es werden
die Daten in allen ungeradzahligen Spuren im Bereich y neu geschrieben).
Wenn die Anzahl der Wiederholungsversuche klein ist und bestimmt
wird, dass noch kein Auffrischen erforderlich ist, werden die Daten
nicht neu geschrieben. Wenn die Daten nicht neu geschrieben werden,
ist es bevorzugt, dass die Daten, die einmal gelesen wurden, vorübergehend
in einem Hochgeschwindigkeitsspeicher wie einem RAM gespeichert
werden, bis bestimmt wird, dass die Daten neu geschrieben werden
müssen,
so dass es nicht erforderlich ist, die Daten im fraglichen Bereich,
die bereits gelesen wurden, nochmals zu lesen (damit es nicht erforderlich
ist, den Schritt 108 zu wiederholen), wenn bestimmt wird,
dass die Daten tatsächlich
neu geschrieben werden müssen
(beispielsweise dann, wenn im Schritt 105 der Schwellenwert
p erreicht wird).
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Wenn
der im Schritt 105 dargestellte Prozess nicht ausgeführt wird,
ist es kosteneffektiver, wenn ein Auffrischen nicht durch die Prozedur
ausgeführt wird,
bei der alle Daten im aufzufrischenden Bereich einmal ausgelesen
und dann neu geschrieben werden, sondern wenn dies durch eine Prozedur
erfolgt, bei der die Daten auf einmal in kleinen Blöcken (beispielsweise
mit 100 Spuren/Block statt 4.000–5.000 Spuren/Bereich) wiederholt
gelesen und dann geschrieben werden, da es nicht erforderlich ist,
einen Speicher großer
Kapazität
bereitzustellen, um die gelesenen Daten zu speichern, bis sie im
letzteren Fall neu geschrieben werden.
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Wenn
im Schritt 109 bestimmt wird, dass die Daten aufgefrischt
werden müssen,
und wenn das Neuschreiben im Schritt 110 tatsächlich ausgeführt wird,
kann die Anzahl der Schreibvorgänge
in den geradzahligen Spuren auf 1 zurückgesetzt werden (111).
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Wenn
andererseits die Anzahl der Schreibvorgänge den Schwellenwert p überschreitet,
jedoch im Schritt 109 bestimmt wird, dass noch kein Auffrischen
erforderlich ist, und der Neuschreibprozess nicht ausgeführt wird,
wird, wenn die Daten das nächste
Mal in die geradzahligen Spuren im fraglichen Bereich y geschrieben
werden, bestimmt, dass erneut ein Auffrischen erforderlich ist.
Hierbei kann die Prüfprozedur
dadurch ausgeführt
werden, dass die Daten vor dem Neuschreiben gelesen werden, wie
es im Schritt 107 dargestellt ist. Genauer gesagt, kann
eine Prozedur verwendet werden, bei denen der Auffrischprozess nicht
bald ausgeführt
wird, nachdem die Anzahl der Schreibvorgänge den Schwellenwert p erreicht
hat, sondern wobei bestimmt wird, ob ein Auffrischen erforderlich
ist oder nicht, nachdem die Daten einmal ausgelesen wurden. In diesem
Fall ist, wenn der Wert gerade [y] unverändert bleibt, derselbe immer
nicht kleiner als p, bis die Daten im fraglichen Bereich aufgefrischt
werden, und daher muss jedesmal dann, wenn die Daten in den geradzahligen
Spuren im fraglichen Bereich mindestens einmal neu geschrieben werden,
die Leseprüfprozedur
zur Ermittlung, ob ein Auffrischen erforderlich ist, unvermeidlicherweise
ausgeführt
werden.
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Typischerweise
tritt es nicht auf, dass Daten in einer Spur, die ohne Probleme
gelesen werden konnten, nach einem Schreibvorgang in den benachbarten
Spuren plötzlich
unleserlich geworden sind. Daher scheint es kein Problem zu sein,
dass für
eine vorbestimmte Anzahl von Malen nach dem einmaligen Ausführen der
Leseprüfprozedur
(im Schritt 109) nicht ermittelt wird, ob der Auffrischvorgang
erforderlich ist oder nicht.
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Daher
ist, nachdem einmal in den Schritten 108 und 109 ermittelt
wurde, ob ein Auffrischen erforderlich ist oder nicht, der Prozess
so konfiguriert, dass die Leseoperation zum Prüfen, ob ein Auffrischen erforderlich
ist oder nicht, erst ausgeführt
wird, nachdem der Schreibvorgang über r mal ausgeführt wurde.
Eine derartige Konfiguration ist im Schritt 112 implementiert.
Wie es im Schritt 112 dargestellt ist, ist durch vorab
erfolgendes Subtrahieren von r vom Wert gerade [y] die Bedingung
gerade [y] ≥ p
im Schritt 105 erst dann erfüllt, wenn Daten in den geradzahligen
Spuren im Bereich y über
r mal geschrieben wurden. Daher wird indessen die Leseprüfprozedur
zum Bestimmen, ob ein Auffrischen erforderlich ist oder nicht, nicht
ausgeführt.
Dies verhindert, dass die Leseprüfprozedur
(108) zum Bestimmen, ob ein Auffrischen erforderlich ist
oder nicht, zu häufig
ausgeführt
wird. Genauer gesagt, wird, unter der Annahme von p = 1.000 im Schritt 105 und
R = 100 im Schritt 112, im Schritt 112 gerade
[y] = 1.000 – 1000 =
900 erhalten, und im Schritt 104 wird gerade [y] = 900
erhalten. Daher ist im Schritt 105 die Bedingung gerade
[y] ≥ p nicht
erfüllt,
während
die Daten über 100
mal in die geradzahligen Spuren geschrieben werden und demgemäß ist es
nicht erforderlich, indessen die ungeradzahligen Spuren im Bereich
y zu lesen (Schritt 108).
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Da
optimale Werte für
p, q und r, wie oben beschrieben, abhängig von der Kombination der
Magnetplatten und der Köpfe,
wie sie tatsächlich
verwendet werden, oder von der Schreibstromstärke abhängen können, ist es bevorzugt, dass
die Werte von p, q und r variable Parameter sind, die für jede Plattenfläche oder
jeden Bereich getrennt bestimmt werden.
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In
der 1 geht, wenn die Spur x eine ungeradzahlige Spur
ist, der Prozess vom Schritt 101 zum Schritt 113 weiter,
jedoch ist danach der Prozess ähnlich
demjenigen, wie er unter Bezugnahme auf die linke Seite in der 1 beschrieben
wurde, wobei jedoch die geradzahligen Spuren durch die ungeradzahligen
Spuren ersetzt sind.
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Wie
oben beschrieben, sorgt die Erfindung prinzipiell für eine Konfiguration
und Funktionen oder Operationen wie folgt: es wird nämlich die
Anzahl von Schreibvorgängen
gezählt,
und wenn sie eine vorbestimmte Anzahl überschreitet, wird ein Auffrischvorgang
für ein
einmaliges Lesen und anschließendes Schreiben
von Daten ausgeführt.
Hierbei werden logische Spurnummern abwechselnden physikalischen
Spuren zugewiesen, und die Anzahl der Schreibvorgänge wird
für geradzahlige
und ungeradzahlige physikalische Spuren getrennt gezählt.
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Beim
Verwenden einer derartigen Konfiguration ist es nur erforderlich,
die Daten entweder in den geradzahligen oder den ungeradzahligen
physikalischen Spuren aufzufrischen, und daher kann die zum Auffrischen
der Daten benötigte
Zeit verkürzt
werden. Ferner tritt, da die logischen Spurnummern abwechselnd zugewiesen
werden, der Effekt, dass benachbarte Spuren gelöscht werden, erst dann auf,
wenn die Hälfte
der Kapazität
der gesamten Magnetplatte genutzt ist.
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Noch
ferner können,
durch Unterteilen der Plattenflächen
der Aufzeichnungsmedien in mehrere Bereiche und durch Zählen der
Anzahl der Schreibvorgänge
für jeden
der mehreren Bereiche, die dem Auffrischvorgang unterzogenen Daten
eingeschränkt werden,
und es kann für
den Auffrischvorgang benötigte
Zeit eingespart werden.
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[Wirkung der Erfindung]
-
Gemäß der Erfindung
kann der Effekt verhindert werden, dass Daten durch ein Streumagnetfeld von
den Seitenflächen
eines Schreibkopfs gelöscht werden,
bevor nicht die Hälfte
der gesamten Kapazität
der Magnetplatte genutzt ist.
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Ferner
können,
wenn es erforderlich ist, die Daten aufzufrischen, nachdem mehr
als die Hälfte der
Gesamtkapazität
genutzt ist, die Daten in kürzerer
Zeit und effektiver wiedergewonnen werden.
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- 201
- Magnetplatte
- 202
- Magnetkopf
- 203
- Spindel
- 204
- Arm
- 205
- VCM
- 301
- Magnetplatte
- 302
- Spuren
auf der Magnetplatte
- 303
- Spurganghöhe
- 401
- Hostcomputer
- 402
- HDC
- 403
- Datenpuffer
- 404
- Regler
- 405
- R/W-Kanal
- 406
- R/W-Verstärker
- 407
- Schreibkopf
- 408
- Lesekopf
- 409
- Magnetplatte
- 410
- MPU
- 501
- unteres
Magnetpolstück
des Schreibkopfs
- 502
- oberes
Magnetpolstück
des Schreibkopfs
- 503
- Schreibkopfwicklung
- 504
- schwebender
Oberseitenabschnitt des Schreibkopfs
- 505
- Seitenflächenabschnitte
des Schreibkopfs
- 601,
701
- Spur
auf der Magnetplatte