JP2006331642A - Information recording medium, information recording method and information recording/reproduction system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、欠陥セクタの発生頻度に応じてスペア領域を動的に拡張することにより、データ記録の信頼性を高めることが可能な情報記録媒体、情報記録方法および情報記録再生システムに関する。 The present invention relates to an information recording medium, an information recording method, and an information recording / reproducing system capable of improving the reliability of data recording by dynamically expanding a spare area according to the occurrence frequency of defective sectors.
セクタ構造を有する情報記録媒体として光ディスクがある。近年、光ディスクの高密度化、大容量化が進んでおり、光ディスクの信頼性を確保することが重要な課題になっている。 There is an optical disc as an information recording medium having a sector structure. In recent years, the density and capacity of optical discs have been increasing, and ensuring the reliability of optical discs has become an important issue.
従来、光ディスク上の欠陥セクタ(すなわち、データを記録再生することができないセクタ)を管理する欠陥管理方法が知られている。光ディスク上にはスペア領域が予め用意される。光ディスク上に欠陥セクタがある場合には、その欠陥セクタは、スペア領域内の他のセクタに代替される。これにより、光ディスクの信頼性が確保される。このような欠陥管理方法は、90mm光ディスクの国際標準化機構ISO/IEC10090に記載されている。 Conventionally, there is known a defect management method for managing defective sectors (that is, sectors where data cannot be recorded / reproduced) on an optical disk. A spare area is prepared in advance on the optical disk. If there is a defective sector on the optical disc, the defective sector is replaced with another sector in the spare area. Thereby, the reliability of the optical disk is ensured. Such a defect management method is described in ISO / IEC10090, an international standardization organization for 90 mm optical disks.
以下、図12および図13を参照して、90mm光ディスクの国際標準化機構ISO/IEC10090に記載されている従来の欠陥管理方法の概略を説明する。 The outline of the conventional defect management method described in the international standardization organization ISO / IEC10090 of the 90 mm optical disk will be described below with reference to FIGS.
図12は、従来の光ディスクのデータ記録領域800の構造を示す。
FIG. 12 shows the structure of a
データ記録領域800は、複数のセクタを含んでいる。その複数のセクタのそれぞれには、物理セクタ番号(Physical Sector Number;以下、PSNという)が割り当てられている。
The
データ記録領域800は、欠陥管理情報領域801と、スペア領域802と、ボリューム空間800aとを含む。ボリューム空間800aは、スペア領域802の直後に配置されており、ユーザデータを記録可能な領域として定義されている。ボリューム空間800aに含まれるセクタのそれぞれには、論理セクタ番号(Logical Sector Number;以下、LSNという)が割り当てられている。
The
なお、スペア領域802のサイズは、予め設定されている。スペア領域802のサイズを変更するためには、物理フォーマットユーティリティソフトウェアにより、特殊なコマンドを使用して、欠陥管理情報領域801に格納されている代替情報のデータ構造を変更する必要がある。以下、この処理を初期化処理と呼ぶ。
Note that the size of the
図13は、従来のフォーマット処理およびデータ記録処理の手順を示す。これらの処理は、システム制御装置と光ディスクドライブ装置とによって実行される。光ディスクドライブ装置は、システム制御装置に接続されている。システム制御装置は、例えば、コンピュータシステムである。 FIG. 13 shows a procedure of conventional format processing and data recording processing. These processes are executed by the system control device and the optical disk drive device. The optical disk drive device is connected to the system control device. The system control device is, for example, a computer system.
フォーマット処理は、図13に示されるステップS901〜S903を含む。データ記録処理は、図13に示されるステップS904〜S911を含む。図12において、矢印と共に記載されたSで始まる番号は、図13に示されるステップに対応する記録動作を示す。 The format process includes steps S901 to S903 shown in FIG. The data recording process includes steps S904 to S911 shown in FIG. In FIG. 12, the numbers beginning with S described with the arrows indicate recording operations corresponding to the steps shown in FIG.
光ディスクが光ディスクドライブ装置に挿入されると、光ディスクドライブ装置は、欠陥管理情報領域801を読み出し、欠陥セクタがスペアセクタに代替されたことを示す代替情報を認識する(ステップS901)。 When the optical disk is inserted into the optical disk drive apparatus, the optical disk drive apparatus reads the defect management information area 801 and recognizes replacement information indicating that the defective sector has been replaced with a spare sector (step S901).
システム制御装置は、FAT・ルートディレクトリ作成処理を実行し、Writeコマンドおよびデータを光ディスクドライブ装置に送信する(ステップS902)。 The system control device executes a FAT / root directory creation process and transmits a write command and data to the optical disc drive device (step S902).
光ディスクドライブ装置は、フォーマットユーティリティソフトウェアを用いて、光ディスクの物理的な構造を認識し、システム制御装置から送信されたデータをボリューム空間800aの先頭から記録する(ステップS903)。その結果、FAT領域803およびルートディレクトリ領域804がボリューム空間800aの先頭から配置される。このような論理的なフォーマット処理は、MS−DOS形式のファイルシステムのフォーマット処理と同様である。その結果、ルートディレクトリ領域804の直後から光ディスクの終端までの領域はFATにより管理されるファイルデータ空間800bとして取り扱われる。
The optical disc drive apparatus recognizes the physical structure of the optical disc using the format utility software, and records the data transmitted from the system control device from the head of the volume space 800a (step S903). As a result, the FAT area 803 and the root directory area 804 are arranged from the head of the volume space 800a. Such a logical format process is the same as the format process of the MS-DOS type file system. As a result, the area immediately after the root directory area 804 to the end of the optical disk is handled as a
以下、ルートディレクトリ下にデータ(File−a)を記録するデータ記録処理を説明する。 Hereinafter, a data recording process for recording data (File-a) under the root directory will be described.
システム制御装置は、データ(File−a)記録処理を実行し、Writeコマンドおよびデータを光ディスクドライブ装置に送信する(ステップS904)。そのデータが記録されるべき位置は、LSNによって指定される。 The system control apparatus executes a data (File-a) recording process, and transmits a write command and data to the optical disc drive apparatus (step S904). The location where the data is to be recorded is specified by the LSN.
光ディスクドライブ装置は、システム制御装置から送信されたデータを指定されたLSNが割り当てられているセクタに記録する(ステップS905)。そのデータが正しく記録されたか否かは、その記録されたデータを読み出し、読み出されたデータと送信されたデータとを照合することによって判定される。そのデータが正しく記録されなかった場合には、指定されたLSNが割り当てられているセクタは、欠陥セクタとして検出される。欠陥セクタは、ごみや埃が光ディスクに付着することにより主に発生する。 The optical disk drive device records the data transmitted from the system control device in the sector to which the designated LSN is assigned (step S905). Whether or not the data is correctly recorded is determined by reading the recorded data and comparing the read data with the transmitted data. When the data is not correctly recorded, the sector to which the designated LSN is assigned is detected as a defective sector. The defective sector is mainly generated when dust or dust adheres to the optical disk.
例えば、図12に示されるセクタb(セクタ814)が欠陥セクタとして検出されたと仮定する。この場合、光ディスクドライブ装置は、欠陥セクタ814に記録されるべきデータをスペア領域802の#1スペアセクタ810に記録し、欠陥セクタ814が#1スペアセクタ810に代替されたことを示す#1代替エントリ832を欠陥管理情報として生成し、#1代替エントリ832を欠陥管理情報領域801に記録する(ステップS906)。
For example, assume that sector b (sector 814) shown in FIG. 12 is detected as a defective sector. In this case, the optical disk drive device records the data to be recorded in the
#1代替エントリ832は、欠陥セクタの位置を示す位置情報833と、その代替先のスペアセクタの位置を示す位置情報834とを含む。位置情報833、834のそれぞれは、PSNによって表される。
The # 1 replacement entry 832 includes
システム制御装置が欠陥セクタ814からデータを読み出すように光ディスクドライブ装置に指示した場合には、光ディスクドライブ装置は、#1代替エントリ832を参照してアドレス変換を行い、#1スペアセクタ810からデータを読み出す。
When the system controller instructs the optical disk drive device to read data from the
このように、欠陥セクタをスペアセクタに代替することにより、光ディスクの信頼性を保証することができる。また、そのような欠陥セクタの代替処理は、光ディスクドライブ装置によって行われるため、システム制御装置は、指定したLSNに対応する位置にデータを必ず記録することが可能になる。その結果、システム制御装置は、光ディスクをディフェクトフリー媒体として扱うことができる。 Thus, by replacing the defective sector with the spare sector, it is possible to guarantee the reliability of the optical disc. In addition, since the defective sector replacement process is performed by the optical disk drive apparatus, the system control apparatus can always record data at a position corresponding to the designated LSN. As a result, the system control apparatus can handle the optical disc as a defect-free medium.
次に、システム制御装置は、ルートディレクトリ記録処理を実行し、Writeコマンドおよびデータを光ディスクドライブ装置に送信する(ステップS907)。 Next, the system control apparatus executes a root directory recording process, and transmits a write command and data to the optical disc drive apparatus (step S907).
光ディスクドライブ装置は、システム制御装置から送信されたデータに従ってルートディレクトリ領域804に記録されているルートディレクトリ情報を更新する(ステップS908)。 The optical disc drive apparatus updates the root directory information recorded in the root directory area 804 according to the data transmitted from the system control apparatus (step S908).
システム制御装置は、FAT記録処理を実行し、Writeコマンドおよびデータを光ディスクドライブ装置に送信する(ステップS909)。 The system control apparatus executes a FAT recording process and transmits a write command and data to the optical disc drive apparatus (step S909).
光ディスクドライブ装置は、システム制御装置から送信されたデータに従ってFAT領域803に記録されているFAT情報を更新する(ステップS910)。このようにして、ルートディレクトリ下にデータ(File−a)が登録される。 The optical disc drive apparatus updates the FAT information recorded in the FAT area 803 according to the data transmitted from the system control apparatus (step S910). In this way, data (File-a) is registered under the root directory.
光ディスクドライブ装置は、更新された欠陥管理情報を欠陥管理情報領域801に記録する。このような記録は、システム制御装置からのデータ記録指示が数秒間なかった場合に行われる。 The optical disc drive apparatus records the updated defect management information in the defect management information area 801. Such recording is performed when there is no data recording instruction from the system control apparatus for several seconds.
上述した従来の欠陥管理方法では、スペア領域のサイズは固定されている。従って、光ディスク上に記録可能な未割付け領域が存在する場合であっても、欠陥セクタがスペア領域のサイズ以上に発生するとデータをその光ディスクに記録することができない。データをその光ディスクに記録するためには、その光ディスクに対して初期化処理を再度行うことにより、スペア領域のサイズを変更する必要がある。この場合には、ボリューム空間の全域にわたってLSNの割り付けが変わるため、その初期化処理を行なう前に、ボリューム空間に記録されたデータを別の媒体にバックアップする必要があった。 In the conventional defect management method described above, the size of the spare area is fixed. Therefore, even if there is an unallocated area that can be recorded on the optical disk, data cannot be recorded on the optical disk if the defective sector is larger than the size of the spare area. In order to record data on the optical disk, it is necessary to change the size of the spare area by performing initialization processing on the optical disk again. In this case, since the allocation of the LSN changes over the entire volume space, it is necessary to back up the data recorded in the volume space to another medium before performing the initialization process.
特に、光ディスクが民生機器に使用される場合には、ユーザが食事をしながら光ディスクを扱ったり、子供が光ディスクの表面に不意に触ったりする可能性があり、光ディスクの製造元が予想する以上に欠陥セクタが発生する可能性がある。 In particular, when an optical disc is used in a consumer device, the user may handle the optical disc while eating, or a child may unexpectedly touch the surface of the optical disc, which is more defective than expected by the optical disc manufacturer. Sectors can occur.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、欠陥セクタの発生頻度に応じてスペア領域を動的に拡張することにより、データ記録の信頼性を保証することが可能な情報記録媒体、情報記録方法および情報記録再生システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is an information recording that can guarantee the reliability of data recording by dynamically expanding a spare area according to the occurrence frequency of defective sectors. It is an object to provide a medium, an information recording method, and an information recording / reproducing system.
本発明の情報記録媒体は、複数のセクタを含む情報記録媒体であって、前記複数のセクタのうち欠陥セクタを含む欠陥領域を代替するスペアセクタを含む代替領域を備えた第1スペア領域と、前記欠陥セクタを含む欠陥領域から前記スペアセクタを含む代替領域への代替を管理する欠陥管理情報が記録される欠陥管理情報領域と、ユーザデータを記録可能なボリューム空間とを含むデータ記録領域を備え、前記データ記録領域には、前記複数のセクタのうち欠陥セクタを含む欠陥領域を代替するスペアセクタを含む代替領域を備えた第2スペア領域を配置、かつ拡張可能であり、前記欠陥管理情報領域は、前記第1スペア領域に使用可能なスペアセクタを含む代替領域が有るか否かを示す第1の情報と、前記第2スペア領域に使用可能なスペアセクタを含む代替領域が有るか否かを示す第2の情報を記録するための領域を有しており、これにより、上記目的が達成される。 An information recording medium of the present invention is an information recording medium including a plurality of sectors, and includes a first spare area including a replacement area including a spare sector that replaces a defective area including a defective sector among the plurality of sectors, A data recording area including a defect management information area in which defect management information for managing replacement from a defective area including a defective sector to a replacement area including the spare sector is recorded, and a volume space in which user data can be recorded; In the data recording area, a second spare area including a spare area including a spare sector that replaces a defective area including the defective sector among the plurality of sectors can be arranged and expanded, and the defect management information area includes the defect management information area, First information indicating whether or not there is an alternative area including an available spare sector in the first spare area, and an available spare area in the second spare area. It has an area for recording second information indicating whether or not the spare area there including sector, thereby the objective described above being achieved.
本発明の情報記録方法は、複数のセクタを含む情報記録媒体に情報を記録する情報記録方法であって、前記情報記録媒体は、前記複数のセクタのうち欠陥セクタを含む欠陥領域を代替するスペアセクタを含む代替領域を備えた第1スペア領域と、前記欠陥セクタを含む欠陥領域から前記スペアセクタを含む代替領域への代替を管理する欠陥管理情報が記録される欠陥管理情報領域と、ユーザデータを記録可能なボリューム空間とを含むデータ記録領域を備え、前記データ記録領域には、前記複数のセクタのうち欠陥セクタを含む欠陥領域を代替するスペアセクタを含む代替領域を備えた第2スペア領域を拡張可能であり、
前記欠陥管理情報領域には、前記第2スペア領域に使用可能なスペアセクタを含む代替領域が有るか否かを示す第2の情報が記録されており、前記情報記録方法は、(a)前記第2の情報を参照することにより、前記第2スペア領域の使用状況を示す情報を取得するステップと、(b)前記第2スペア領域の使用状況を示す情報に応じて、前記データ記録領域に前記複数のセクタのうち欠陥セクタを含む欠陥領域を代替するスペアセクタを含む代替領域を備えた第2スペア領域を拡張するか否かを判定するステップと、(c)前記第2スペア領域を拡張する場合には、前記ボリューム空間の一部を前記第2スペア領域とするステップとを包含し、これにより、上記目的が達成される。
The information recording method of the present invention is an information recording method for recording information on an information recording medium including a plurality of sectors, wherein the information recording medium replaces a defective area including a defective sector among the plurality of sectors. A first spare area including a replacement area including a defect management information area in which defect management information for managing replacement from a defective area including the defective sector to a replacement area including the spare sector is recorded, and user data is recorded A data recording area including a possible volume space is provided, and a second spare area including a spare area including a spare sector that replaces a defective area including a defective sector among the plurality of sectors can be expanded in the data recording area And
In the defect management information area, second information indicating whether or not there is an alternative area including a usable spare sector in the second spare area is recorded, and the information recording method includes: (a) the first information recording method; (B) acquiring information indicating the usage status of the second spare area by referring to the information of (2), and (b) in the data recording area according to the information indicating the usage status of the second spare area. Determining whether or not to extend a second spare area including a spare area including a spare sector that replaces a defective area including a defective sector among a plurality of sectors; and (c) extending the second spare area Includes the step of setting a part of the volume space as the second spare area, thereby achieving the above object.
前記ステップ(c)は、(c−1)前記ボリューム空間のサイズを縮小するステップと、(c−2)前記縮小されたボリューム空間に続く外周側の領域を前記第2スペア領域として確保するステップとを包含してもよい。 The step (c) includes (c-1) a step of reducing the size of the volume space, and (c-2) a step of securing a region on the outer periphery side following the reduced volume space as the second spare region. And may be included.
本発明の情報記録再生システムは、複数のセクタを含む情報記録媒体のための情報記録再生システムであって、前記情報記録媒体は、前記複数のセクタのうち欠陥セクタを含む欠陥領域を代替するスペアセクタを含む代替領域を備えた第1スペア領域と、前記欠陥セクタを含む欠陥領域から前記スペアセクタを含む代替領域への代替を管理する欠陥管理情報が記録される欠陥管理情報領域と、ユーザデータを記録可能なボリューム空間とを含むデータ記録領域を備え、前記データ記録領域には、前記複数のセクタのうち欠陥セクタを含む欠陥領域を代替するスペアセクタを含む代替領域を備えた第2スペア領域を拡張可能であり、前記欠陥管理情報領域には、前記第2スペア領域に使用可能なスペアセクタを含む代替領域が有るか否かを示す第2の情報が記録されており、前記情報記録再生システムは、前記第2の情報を参照することにより前記第2スペア領域の使用状況を示す情報を取得するスペア領域残量検出部と、前記第2スペア領域の使用状況を示す情報に応じて、前記データ記録領域に前記複数のセクタのうち欠陥セクタを含む欠陥領域を代替するスペアセクタを含む代替領域を備えた第2スペア領域を拡張するか否かを判定するスペア領域拡張判定部と、前記第2スペア領域を拡張する場合には、前記ボリューム空間の一部を前記第2スペア領域とするスペア拡張領域割当部とを備えており、これにより、上記目的が達成される。 The information recording / reproducing system of the present invention is an information recording / reproducing system for an information recording medium including a plurality of sectors, and the information recording medium replaces a defective area including a defective sector among the plurality of sectors. A first spare area including a replacement area including a defect management information area in which defect management information for managing replacement from a defective area including the defective sector to a replacement area including the spare sector is recorded, and user data is recorded A data recording area including a possible volume space is provided, and a second spare area including a spare area including a spare sector that replaces a defective area including a defective sector among the plurality of sectors can be expanded in the data recording area The defect management information area indicates whether or not there is an alternative area including a usable spare sector in the second spare area. 2 is recorded, and the information recording / reproducing system refers to the second information, and acquires a spare area remaining amount detecting unit that obtains information indicating a usage status of the second spare area, and Whether or not to extend a second spare area having a spare area including a spare sector that replaces a defective area including a defective sector among the plurality of sectors in the data recording area according to information indicating a usage status of the two spare areas A spare area expansion determination unit for determining whether or not the second spare area is to be expanded, and a spare expansion area allocation unit that uses a part of the volume space as the second spare area. The above object is achieved.
前記スペア拡張領域割当部は、前記ボリューム空間のサイズを縮小し、前記縮小されたボリューム空間に続く外周側の領域を前記第2スペア領域として確保してもよい。 The spare expansion area allocating unit may reduce the size of the volume space and secure an outer peripheral area following the reduced volume space as the second spare area.
本発明の情報記録媒体によれば、ユーザデータを記録可能なボリューム空間が、第2スペア領域を追加的に配置可能なように構成されている。これにより、欠陥セクタの発生頻度に応じて、スペア領域を動的に拡張することが可能になる。その結果、欠陥セクタが予想以上発生した場合でも、初期化処理または再フォーマット処理をすることなくデータ記録の信頼性を確保することができる。 According to the information recording medium of the present invention, the volume space where user data can be recorded is configured such that the second spare area can be additionally arranged. As a result, the spare area can be dynamically expanded in accordance with the frequency of occurrence of defective sectors. As a result, even if a defective sector occurs more than expected, the reliability of data recording can be ensured without performing initialization processing or reformatting processing.
また、欠陥セクタの発生頻度に応じてスペア領域を拡張することができるため、論理ボリューム空間内に最大限にユーザデータを記録することができる。 Further, since the spare area can be expanded according to the occurrence frequency of defective sectors, user data can be recorded to the maximum extent in the logical volume space.
また、追加のスペア領域として確保しようとしている領域にデータが記録されている場合には、そのデータを他の領域に移動させた後に、追加のスペア領域を配置することができる。これにより、追加のスペア領域を配置可能な領域の自由度を高めることができる。 When data is recorded in an area to be secured as an additional spare area, the additional spare area can be arranged after the data is moved to another area. Thereby, the freedom degree of the area | region which can arrange | position an additional spare area | region can be raised.
本発明の情報記録媒体は、欠陥セクタを代替するスペアセクタを含む第1スペア領域と、欠陥セクタからスペアセクタへの代替を管理する欠陥管理情報領域と、ユーザデータを記録可能なボリューム空間とを含む。 The information recording medium of the present invention includes a first spare area including a spare sector that replaces a defective sector, a defect management information area that manages replacement of a defective sector with a spare sector, and a volume space in which user data can be recorded.
ボリューム空間は、欠陥セクタを代替するスペアセクタを含む第2スペア領域を追加的に配置可能なように構成されている。欠陥セクタの代替処理によって予め用意されている第1スペア領域に含まれるすべてのスペアセクタが消費された場合には、ボリューム空間の一部を第2スペア領域とすることができる。このように、必要に応じて、第2スペア領域を追加的に配置することにより、光ディスクの製造元が予想する以上に欠陥セクタが発生した場合でも、光ディスクのディフェクトフリーを保証することが可能となる。 The volume space is configured such that a second spare area including a spare sector that replaces a defective sector can be additionally arranged. When all the spare sectors included in the first spare area prepared in advance by the replacement process of the defective sector are consumed, a part of the volume space can be used as the second spare area. As described above, by additionally arranging the second spare area as necessary, even when a defective sector is generated more than expected by the optical disk manufacturer, it is possible to guarantee the defect free of the optical disk. .
第2スペア領域の位置を示す位置情報は、欠陥管理情報領域に記録される。 Position information indicating the position of the second spare area is recorded in the defect management information area.
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
実施の形態1は、ファイル構造を更新することにより、第2スペア領域がボリューム空間の内部に配置される実施の形態である。実施の形態2は、ボリューム構造およびファイル構造を更新することにより、第2スペア領域がボリューム空間の外部に配置される実施の形態である。 The first embodiment is an embodiment in which the second spare area is arranged inside the volume space by updating the file structure. The second embodiment is an embodiment in which the second spare area is arranged outside the volume space by updating the volume structure and the file structure.
(実施の形態1)
図2は、本発明の実施の形態の情報記録再生システム1aの構成を示す。情報記録再生システム1aは、情報を情報記録媒体に記録し、情報記録媒体に記録された情報を再生する。情報記録媒体は、DVD−RAMなどの任意のタイプの書換型光ディスクであり得る。
(Embodiment 1)
FIG. 2 shows a configuration of the information recording / reproducing system 1a according to the embodiment of the present invention. The information recording / reproducing system 1a records information on an information recording medium and reproduces information recorded on the information recording medium. The information recording medium may be any type of rewritable optical disk such as a DVD-RAM.
以下の説明では、情報記録媒体は、ECMA167規格で規定されたファイル構造を用いて管理されるファイルをセクタ単位に記録再生することが可能な書換型光ディスクであると仮定する。以下、このような書換型光ディスクを光ディスクと略称する。 In the following description, it is assumed that the information recording medium is a rewritable optical disk capable of recording and reproducing a file managed using the file structure defined in the ECMA167 standard in units of sectors. Hereinafter, such a rewritable optical disc is abbreviated as an optical disc.
図2に示されるように、情報記録再生システム1aは、システム制御装置200と、光ディスクドライブ装置204とを含む。システム制御装置200と光ディスクドライブ装置204とは、I/Oバス203を介して相互に接続されている。
As shown in FIG. 2, the information recording / reproducing system 1 a includes a
システム制御装置200は、ファイル構造情報を処理するシステム制御部201と、メモリ回路202とを含む。システム制御部201は、例えば、制御プログラムや演算用メモリを含むマイクロプロセッサによって実現され得る。
The
システム制御部201は、論理ボリューム空間における未割り付け領域を管理するビットマップ処理を実行するファイル構造処理部211と、追加のスペア領域として確保しようとしている領域が既に使用されていないかどうかを調べるスペア拡張領域検出部212と、追加のスペア領域として確保しようとしている領域に記録されているファイルを他の領域に移動させることにより追加のスペア領域を確保するファイル移動処理部213と、追加のスペア領域をファイル構造に登録するスペア拡張領域割当部214と、スペア領域の残量に基づいてスペア領域を拡張すべきか否かを判定するスペア領域拡張判定部215と、Writeコマンドに対する実行結果から、データ記録時に欠陥セクタが検出されたか否かを認識するコマンドステータス処理部216と、欠陥管理情報を更新するために光ディスクドライブ装置204に拡張したスペア領域を指示するスペア拡張領域指示部217とを含む。
The
メモリ回路202は、ファイル構造用メモリ221と、ビットマップ用メモリ222と、データ用メモリ223と、スペア領域の残量を示す情報とスペア領域の位置を示す情報とを格納するスペア領域情報用メモリ224とを含む。
The
光ディスクドライブ装置204は、欠陥管理処理と光ディスクに対するデータの記録再生制御を行なうドライブ制御部205と、メモリ回路206とを含む。ドライブ制御部205は、例えば、制御プログラムや演算用メモリを含むマイクロプロセッサによって実現され得る。
The optical
ドライブ制御部205は、スペア領域において代替可能な領域のサイズを報告するスペア残量報告部231と、システム制御装置200からのスペア領域の拡張指示に従って欠陥管理情報を更新するスペア領域割当部232と、欠陥管理情報領域の代替エントリからスペア領域において代替可能な領域を検出するスペア領域残量検出部233と、データ記録時に検出された欠陥セクタをスペア領域のスペアセクタに割り当て、そのスペアセクタにデータを記録する欠陥セクタ処理部234と、光ディスクへのデータの記録を制御するデータ記録制御部235と、光ディスクからのデータの再生を制御するデータ再生制御部236とを含む。
The
メモリ回路206は、欠陥管理情報を格納する欠陥管理情報用メモリ241と、データ用メモリ242とを含む。
The
以下、図1、図2、図3および図4を参照して、本発明の光ディスクに対するフォーマット処理を説明する。 Hereinafter, the formatting process for the optical disc of the present invention will be described with reference to FIGS.
図4は、フォーマット処理後の光ディスクのデータ記録領域100の構造を示す。
FIG. 4 shows the structure of the
データ記録領域100は、複数のセクタを含んでいる。その複数のセクタのそれぞれには、PSNが割り当てられている。
The
データ記録領域100は、欠陥管理情報領域101と、第1スペア領域102と、ボリューム空間100aとを含む。
The
欠陥管理情報領域101には欠陥管理情報130が記録されている。欠陥管理情報130は、SDL情報を認識するためのSDL記述子131と、スペア領域フルフラグ132と、第2スペア領域108の位置を示す位置情報133と、欠陥セクタがスペアセクタに代替されていることを示す#1代替エントリ134とを含む。
スペア領域フルフラグ132は、第1スペア領域102に対する第1フルフラグ138と、第2スペア領域108に対する第2フルフラグ139とを含む。第1フルフラグ138は、第1スペア領域102において使用可能なスペアセクタがなくなったか否かを示す。第2フルフラグ139は、リセットされている場合は、第2スペア領域108において使用可能なスペアセクタがあることを示し、セットされている場合は、第2スペア領域108において使用可能なスペアセクタがなくなったか、または、第2スペア領域108が配置されていないことを示す。
The spare area
以下、第2スペア領域108の位置を示す位置情報133を「第2スペア領域の位置情報133」と略称する。第2スペア領域の位置情報133は、例えば、第2スペア領域108に含まれる先頭セクタのPSNと第2スペア領域108に含まれる最終セクタのPSNとによって表される。
Hereinafter, the
図4に示される例では、第2スペア領域がまだデータ記録領域100上に配置されていない。この場合、第2スペア領域の位置情報133は、「第2スペア領域がまだデータ記録領域100上に配置されていない」ことを示す値(例えば、NULL値)を有する。
In the example shown in FIG. 4, the second spare area is not yet arranged on the
図4に示される例では、欠陥管理情報130に含まれる代替エントリの数は1である。欠陥管理情報130は、欠陥セクタを代替しているスペアセクタの数に等しい数の代替エントリを含み得る。従って、欠陥セクタを代替しているスペアセクタの数がN個である場合には、欠陥管理情報130は、#1〜#N代替エントリを含む。ここで、Nは任意の整数である。#1〜#N代替エントリのそれぞれは、欠陥セクタの位置を示す位置情報136と、その欠陥セクタを代替するスペアセクタの位置を示す位置情報137とを含む。位置情報136、137のそれぞれは、例えば、PSNによって表される。
In the example shown in FIG. 4, the number of alternative entries included in the
第1スペア領域102のサイズは、固定されている。図4に示される例では、第1スペア領域102は、#1スペアセクタ〜#3スペアセクタの3つのスペアセクタ110〜112を含む。スペアセクタ110〜112のそれぞれは、欠陥セクタを代替するために使用される。第1スペア領域102に含まれるスペアセクタの数は、3には限定されない。第1スペア領域102は、任意の数のスペアセクタを含み得る。
The size of the first
ボリューム空間100aは、第1スペア領域102の直後に配置されており、ユーザデータを記録可能な領域として定義されている。ボリューム空間100aに含まれるセクタのそれぞれには、論理セクタ番号が割り当てられている。ボリューム空間100aは、ボリューム構造領域103と、論理ボリューム空間100bと、ボリューム構造領域109とを含む。
The volume space 100a is arranged immediately after the first
図3は、フォーマット処理の手順を示す。フォーマット処理は、システム制御装置200と光ディスクドライブ装置204とによって実行される。
FIG. 3 shows the format processing procedure. The formatting process is executed by the
フォーマット処理は、図3に示されるステップS301〜S307を含む。図4において、矢印と共に記載されたSで始まる番号は、図3に示されるステップに対応する記録動作を示す。 The format process includes steps S301 to S307 shown in FIG. In FIG. 4, the numbers beginning with S described with the arrows indicate recording operations corresponding to the steps shown in FIG.
光ディスクが光ディスクドライブ装置204に挿入されると、欠陥管理情報領域101から欠陥管理情報130が読み出される。欠陥管理情報130は、欠陥管理情報用メモリ241に格納される。
When the optical disc is inserted into the
欠陥管理情報用メモリ241に格納された欠陥管理情報130は、後述されるように、スペア残量報告部231とスペア領域残量検出部233とによって参照される。
The
スペア領域残量検出部233は、第1および第2スペア領域の位置情報と第1および第2スペア領域の使用状況とを認識する(ステップS301)。各スペア領域の使用状況は、例えば、欠陥管理情報領域101に記録されている代替エントリのうち、最も小さいスペアセクタのアドレス情報(例えば、物理セクタ番号)を有する代替エントリを検索することによって認識される。
The spare area remaining
ファイル構造処理部211は、スペア領域情報を問い合わせるため、Get Spare Infoコマンドを光ディスクドライブ装置204に送信する(ステップS302)。
The file
スペア残量報告部231は、欠陥管理情報用メモリ241に格納されている欠陥管理情報130に基づいて、スペア領域情報をシステム制御装置200に報告する(ステップS303)。スペア領域情報は、第2スペア領域の位置を示す位置情報133を含む。スペア領域情報は、スペア領域情報用メモリ224に格納される。
The spare remaining
ファイル構造処理部211は、ボリューム構造・基本ファイル構造作成処理を実行し、Writeコマンドおよびデータを光ディスクドライブ装置204に送信する(ステップS304)。データは、ファイル構造用メモリ221にいったん格納され、その後、ファイル構造用メモリ221からデータ用メモリ242に転送される。
The file
データ記録制御部235は、データ用メモリ242に格納されたデータをボリューム空間100aの先頭(すなわち、LSN:0が割り当てられたセクタ)から記録する(ステップS305)。その結果、ボリューム構造領域103および基本ファイル構造領域104がボリューム空間100aの先頭から配置される。
The data
図4には示されていないが、ボリューム構造領域103には、開始点ボリューム記述子ポインタ、ボリューム記述子列、ファイル集合記述子、ストリームディレクトリのファイルエントリ、ストリームディレクトリが記録される。
Although not shown in FIG. 4, in the
基本ファイル構造領域104は、スペースビットマップ領域113と、ファイルエントリ領域114と、ルートディレクトリ領域115と、ファイルエントリ領域116とを含む。
The basic
スペースビットマップ領域113には、スペースビットマップが記録される。スペースビットマップは、論理ボリューム空間100bの各セクタの未割付け状況を示すビット列である。スペースビットマップを参照することにより、論理ボリューム空間100bの各セクタの使用状況を調べることができる。
A space bitmap is recorded in the
ファイルエントリ領域114には、ルートディレクトリ領域115の位置情報や管理情報が記録される。
In the
ルートディレクトリ領域115には、ルートディレクトリ下に配置されるファイルの名称や各ファイルのファイルエントリの位置情報が記録される。
In the
ファイルエントリ領域116には、システムストリームディレクトリから指定されるファイルエントリが記録される。このファイルエントリによって、システムストリームディレクトリに登録する第2スペア領域のストリームの位置情報が管理される。このファイルエントリは、ファイルエントリを識別するための記述子タグ141と、ファイル属性142と、第2スペア領域108の位置を示す位置情報143とを含む。
In the
以下、第2スペア領域108の位置を示す位置情報143を「第2スペア領域の位置情報143」と略称する。第2スペア領域の位置情報143は、例えば、第2スペア領域108に含まれる先頭セクタのLSNと第2スペア領域108のサイズとによって表される。
Hereinafter, the
フォーマット処理において、欠陥管理情報130に含まれる第2スペア領域の位置情報133と等価の情報が、第2スペア領域の位置情報143としてファイルエントリ領域116に記録される。図4に示される例では、第2スペア領域の位置情報133は、上述したようにNULL値を有している。従って、第2スペア領域の位置情報143もまたNULL値を有することとなる。
In the formatting process, information equivalent to the
システム制御装置200から送信されたデータがボリューム構造領域103および基本ファイル構造領域104に正しく記録されたか否かは、その記録されたデータを読み出し、読み出されたデータと送信されたデータ(すなわち、データ用メモリ242に格納されているデータ)とを照合することによって判定される。このような判定は、欠陥セクタ処理部234によってなされる。
Whether or not the data transmitted from the
例えば、システム制御装置200から送信されたデータがルートディレクトリ領域115に正しく記録されない場合には、ルートディレクトリ領域115が欠陥セクタとして検出される。この場合、欠陥セクタ処理部234は、ルートディレクトリ領域115を第1スペア領域102に含まれる使用可能なスペアセクタのうち一番大きなアドレスを有するスペアセクタ(すなわち、#1スペアセクタ112)に代替する。その結果、ルートディレクトリ領域115に記録されるべきデータは、第1スペア領域102の#1スペアセクタ112に記録される。また、欠陥セクタ処理部234は、ルートディレクトリ領域115が#1スペアセクタ112に代替されたことを示す#1代替エントリ134を生成し、#1代替エントリ134を欠陥管理情報用メモリ241に格納する(ステップS306)。
For example, when the data transmitted from the
欠陥セクタ処理部234は、欠陥管理情報用メモリ241に格納された更新された欠陥管理情報130を欠陥管理情報領域101に記録する(ステップS307)。このような記録は、ステップS306に引き続いてすぐに、もしくは、システム制御装置200からのデータ記録指示が所定の時間(例えば5秒間)なかった場合に行われる。
The defective
このように、光ディスクのフォーマット処理において、欠陥管理情報領域101に記録された第2スペア領域の位置情報133と等価な情報が、第2スペア領域の情報情報143として、基本ファイル構造領域104に記録される。使用済みの光ディスクに対して上述したフォーマット処理を行うことにより、その使用済みの光ディスクを再使用することが可能になる。ボリューム空間100aのすべての情報が消去されてしまったとしても、第2スペア領域の情報は、欠陥管理情報領域101に格納されているからである。
In this way, in the optical disc formatting process, information equivalent to the
なお、第2スペア領域の位置情報143は、システム制御装置200によって管理され、第2スペア領域の位置情報133は、光ディスクドライブ装置204によって管理される。これらの位置情報143、133は常に整合させる必要がある。これらの情報143、133が整合しない場合の対策方法およびこれらの位置情報143、133を整合させる方法は、後述される。
Note that the
以下、図1、図2、図5を参照して、フォーマット処理された光ディスクのルートディレクトリ下にFile−aという名称のファイルを記録するデータ記録処理を説明する。 A data recording process for recording a file named File-a under the root directory of the formatted optical disk will be described below with reference to FIGS.
図1は、データ記録処理後の光ディスクのデータ記録領域100の構造を示す。
FIG. 1 shows the structure of the
図5は、データ記録処理の手順を示す。データ記録処理は、システム制御装置200と光ディスクドライブ装置204とによって実行される。
FIG. 5 shows the procedure of the data recording process. The data recording process is executed by the
データ記録処理は、図5に示されるステップS401〜S417を含む。図1において、矢印と共に記載されたSで始まる番号は、図5に示されるステップに対応する記録動作を示す。 The data recording process includes steps S401 to S417 shown in FIG. In FIG. 1, numbers starting with “S” written together with arrows indicate recording operations corresponding to the steps shown in FIG. 5.
光ディスクが光ディスクドライブ装置204に挿入されると、フォーマット処理時と同じ欠陥管理情報処理が、光ディスクドライブ装置204の起動処理として実行される(ステップS401)。
When the optical disc is inserted into the optical
ファイル構造処理部211は、システム制御装置200の起動処理として、Readコマンドを光ディスクドライブ装置204に送信する(ステップS402)。
The file
データ再生制御部236は、Readコマンドによって指定されたアドレスに従ってボリューム構造領域103と基本ファイル構造領域104の再生を行い、再生されたデータをファイル構造用メモリ221に転送する(ステップS403)。
The data
ファイル構造処理部211は、ファイル構造用メモリ221に転送されたデータに基づいて、ボリューム構造と基本ファイル構造とを解析する。その結果、ファイル構造処理部211は、ボリューム構造領域103から再生されたデータに基づいて論理ボリューム空間100aを認識し、スペースビットマップ領域113から再生されたデータに基づいて未割付け領域107の位置とサイズを認識し、ルートディレクトリ領域115から再生されたデータに基づいてディレクトリ構造を認識し、ファイルエントリ領域116から再生されたデータに基づいて第2スペア領域の位置情報143を認識する(ステップS402)。
The file
ファイル構造処理部211は、File−aという名称を有するファイルのデータを作成し、そのデータをデータ用メモリ223に格納する。また、ファイル構造処理部211は、ファイルエントリのデータを作成し、そのデータをファイル構造用メモリ221に格納する。ファイル構造処理部211は、Writeコマンドおよび各データを光ディスクドライブ装置204に送信する(ステップS404)。Writeコマンドは、ステップS402において認識された未割付け領域107のアドレスに各データを記録するように光ディスクドライブ装置204に指示するために使用される。
The file
データ用メモリ223に格納されたデータとファイル構造用メモリ221に格納されたデータとは、データ用メモリ242に転送される。データ記録制御部235は、Writeコマンドによって指定されたアドレスに従って、データ用メモリ242に転送された各データをデータ領域105およびファイル構造領域106に記録する(ステップS405)。
The data stored in the
欠陥セクタ処理部234は、フォーマット処理で説明した方法と同じ方法で代替処理を行なう。例えば、図1に示されるセクタb(セクタ118)が欠陥セクタとして検出されたと仮定する。この場合、欠陥セクタ処理部234は、欠陥セクタ118に記録されるべきデータを第1スペア領域102の#2スペアセクタ111に記録し、欠陥セクタ118が#2スペアセクタ111に代替されたことを示す#2代替エントリ135を生成し、#2代替エントリ135を欠陥管理情報用メモリ241に格納する(ステップS406)。
The defective
ルートディレクトリ下にファイル(File−a)を登録するためには、ルートディレクトリ領域115に記録されているデータを更新する必要がある。ファイル構造処理部211は、Writeコマンドおよびデータを光ディスクドライブ装置204に送信する(ステップS407)。
In order to register a file (File-a) under the root directory, it is necessary to update the data recorded in the
データ記録制御部235は、#1代替エントリ134を参照して、Writeコマンドによって指定されたルートディレクトリ領域115アドレスを#1スペアセクタ112のアドレスに変換し、システム制御装置200から送信されたデータを#1スペアセクタ112に記録する(ステップS408)。
The data
スペア領域拡張判定部215は、第1スペア領域102の使用状況に基づいて、第1スペア領域102を拡張する必要があるか否かを判定する。この判定の方法としては各種の方法がある。それらの各種の方法の詳細は、図6(a)〜(c)を参照して後述される。
The spare area
ここでは、その判定の方法の一例を説明する。例えば、スペア領域拡張判定部215は、Get Event Status Notificationコマンドを光ディスクドライブ装置204に送信する。このコマンドは、第1スペア領域102の使用状況を問い合わせるために使用される。この問い合わせに応答して、第1スペア領域102の残量が所定のサイズ(例えば1MB)より小さいことを示す不足情報が光ディスクドライブ装置204から報告された場合には、スペア領域拡張判定部215は、第1スペア領域102を拡張する必要があると判定する(ステップS409)。
Here, an example of the determination method will be described. For example, the spare area
スペア領域残量検出部233は、ステップS409においてシステム制御装置200から送信されたコマンドに応答して、欠陥管理情報用メモリ241に格納されている代替エントリの情報に基づいて第1スペア領域102の残量(例えば、第1スペア領域102における代替可能なスペアセクタの数)を演算し、その残量が所定のサイズより小さい場合には、不足情報をシステム制御装置200に報告するようにスペア残量報告部231に指示する。スペア残量報告部231は、不足情報をシステム制御装置200に報告する(ステップS410)。
The spare area remaining
図1に示される例では、データ領域105にデータを記録する際に欠陥セクタ118が検出され、欠陥セクタ118を代替するために#2スペアセクタ111が使用されている。従って、第1スペア領域102において代替可能なスペアセクタは#3スペアセクタ110のみである。この状態で、欠陥セクタが1つ発生すると第1スペア領域102の残量がなくなりそれ以上の代替処理ができなくなる。従って、スペア残量報告部231は、不足情報をシステム制御装置200に報告する。
In the example shown in FIG. 1, the
第1スペア領域102を拡張するためには、ファイルエントリ領域116、第2スペア領域108の位置を示す位置情報133およびスペースビットマップ領域113を更新する必要がある。
In order to expand the first
システム制御装置200は、スペースビットマップ領域113から再生されたデータに基づいて未割付け領域107を認識し、追加のスペア領域として確保する領域(すなわち、第2スペア領域108が配置される領域)を決定する。システム制御装置200は、拡張するスペア領域をファイルエントリ領域116に登録するためにファイル構造用メモリ221に格納されているデータを更新し、第2スペア領域108が配置される領域のセクタが割付け済みとなるようにビットマップ用メモリ222に格納されているデータを更新する。
The
システム制御装置200は、Writeコマンドおよびファイル構造用メモリ221に格納されているファイルエントリ領域116のためのデータを光ディスクドライブ装置204に送信する(ステップS411)。
The
光ディスクドライブ装置204は、システム制御装置200から送信されたデータをファイルエントリ領域116に記録することにより、ファイルエントリ領域116を更新する(ステップS412)。
The
システム制御装置200は、Alloc Spareコマンドおよび第2スペア領域の位置情報133を更新するためのデータを光ディスクドライブ装置204に送信する(ステップS413)。
The
光ディスクドライブ装置204は、システム制御装置200から送信されたデータに基づいて、欠陥管理情報用メモリ241に格納されている第2スペア領域の位置情報133を更新する(ステップS414)。
The
ステップS412、S414の処理により、第2スペア領域108は、光ディスクドライブ装置204において追加されたスペア領域として有効になる。図1に示される例では、第2スペア領域108は、#4スペアセクタ122〜#6スペアセクタ120を有している。第2スペア領域108に含まれるスペアセクタの数が3に限定されるわけではない。第2スペア領域108は、任意の数のスペアセクタを含み得る。
By the processing in steps S412 and S414, the second spare area 108 becomes effective as a spare area added in the
ファイル構造処理部211は、ファイル構造用メモリ221に格納されているスペースビットマップ領域113のためのデータを光ディスクドライブ装置204に送信する(ステップS415)。
The file
データ記録制御部235は、システム制御装置200から送信されたデータをスペースビットマップ領域113に記録することにより、スペースビットマップ領域113を更新する(ステップS416)。
The data
欠陥セクタ処理部234は、フォーマット処理の例で説明した方法で欠陥管理情報用メモリ241に格納されているデータを欠陥管理情報領域101に記録する(ステップS417)。
The defective
このように、光ディスクにファイルを記録するデータ記録処理において、第1スペア領域102の使用状況に基づいて、第1スペア領域102を拡張する(すなわち、第2スペア領域108を追加的に配置する)ことができる。これにより、初期化処理を行うことなくデータ記録の信頼性を高めることができる。
In this way, in the data recording process for recording a file on the optical disc, the first
なお、光ディスクにファイルを記録する際に、ファイル構造処理部211は、LSNの小さなセクタから順番にデータの記録可能な位置を決めてもよい。このように、光ディスクの内周側から優先的にデータを記録することにより、第2スペア領域を拡張する領域にデータが記録されにくくなるために、ファイルを移動することなくスペア領域を容易に拡張することができる。
When recording a file on the optical disc, the file
なお、上述した実施の形態では、第1スペア領域を含む光ディスクについて説明したが、第1スペア領域が存在しない光ディスクに本発明を適用することも可能である。例えば、欠陥セクタがない場合には第2スペア領域を配置せず、欠陥セクタが発生した時点で第2スペア領域を追加的に配置するようにすればよい。このような欠陥管理方法によっても上述した実施の形態と同様の効果が得られる。 In the above-described embodiment, the optical disk including the first spare area has been described. However, the present invention can also be applied to an optical disk that does not have the first spare area. For example, when there is no defective sector, the second spare area is not arranged, and the second spare area may be additionally arranged when the defective sector occurs. Such a defect management method can provide the same effect as that of the above-described embodiment.
次に、図1、図2および図6(a)〜(c)を参照して、第1スペア領域102を拡張する必要があるか否かを判定する方法を詳しく説明する。なお、この方法は、第2スペア領域108を拡張する必要があるか否かを判定する場合にも適用され得る。
Next, a method for determining whether or not the first
図6(a)〜(c)は、第1スペア領域102を拡張する必要があるか否かを判定する処理の手順を示すプロトコルチャートである。この処理は、光ディスクドライブ装置204とシステム制御装置200とによって実行される。
FIGS. 6A to 6C are protocol charts showing a processing procedure for determining whether or not the first
図6(a)は、光ディスクを光ディスクドライブ装置204に挿入時の処理を示す。
FIG. 6A shows processing when an optical disc is inserted into the
光ディスクが光ディスクドライブ装置204に挿入されると、ファイル構造処理部211は、上述したように、ボリューム構造領域103と基本ファイル構造領域104の再生を行い、再生されたデータをファイル構造用メモリ221に転送するようにデータ再生制御部236に指示する(図5のステップS402)。
When the optical disk is inserted into the
ファイル構造処理部211は、ファイル構造用メモリ221に転送されたデータに基づいて、基本ファイル構造を解析する。その結果、ファイル構造処理部211は、スペースビットマップ領域113から再生されたデータに基づいて論理ボリューム空間100bにおける記録可能な領域のサイズを算出する。この領域のサイズは、例えば、未割付け領域107のセクタ数を合計することによって算出される。算出結果は、スペア領域情報用メモリ224に格納される。
The file
ファイル構造処理部211は、第1スペア領域102の残量を問い合わせるため、Get Spare Infoコマンドを光ディスクドライブ装置204に送信する(ステップS601)。
The file
スペア領域残量検出部233は、フォーマット処理で説明した方法で第1スペア領域102の残量(例えば、第1スペア領域102における代替可能なスペアセクタの数)を演算し、スペア残量報告部231は、その演算結果をシステム制御装置200に報告する(ステップS602)。第1スペア領域102の残量を示す情報は、スペア領域情報用メモリ224に格納される。
The spare area remaining
スペア領域拡張判定部215は、論理ボリューム空間100aにおける記録可能な領域のサイズ(B)に対する第1スペア領域102の残量(A)の比率(A/B)を算出し、その比率(A/B)が所定の比率(例えば、0.5%)より小さい場合には、第1スペア領域102を拡張すべきであると判定する(ステップS603)。
The spare area
図6(a)に示される判定処理は、データの記録に先だって、光ディスクの挿入時に行われる。この判定処理は、その判定処理の手順が簡単であり、その判定処理を実装することが容易であるという特徴を持つ。 The determination process shown in FIG. 6A is performed when an optical disc is inserted prior to data recording. This determination process is characterized in that the procedure of the determination process is simple and the determination process is easy to implement.
図6(b)は、ファイル記録時の処理を示す。図6(b)に示される処理では、ファイルを光ディスクに記録する時に、そのファイルの記録に先立って、第1スペア領域102を拡張する必要があるか否かが判定される。このような判定は、記録すべきデータのサイズと第1スペア領域102の残量とに基づいて行われる。
FIG. 6B shows processing at the time of file recording. In the process shown in FIG. 6B, when a file is recorded on the optical disc, it is determined whether or not the first
ファイル構造処理部211は、光ディスクに記録すべきデータをデータ用メモリ223に格納するとともに、そのデータのサイズを演算する。その演算結果は、スペア領域情報用メモリ224に格納される。
The file
ファイル構造処理部211は、第1スペア領域102の使用状況を問い合わせるため、Get Event Status Notificationコマンドを光ディスクドライブ装置204に送信する(ステップS604)。
The file
スペア領域残量検出部233は、フォーマット処理で説明した方法で第1スペア領域102の残量を演算する。スペア残量報告部231は、第1スペア領域102の残量が所定のサイズ(例えば1MB)より小さい場合には、第1スペア領域102が不足していることを示す不足情報をシステム制御装置200に報告する(ステップS605)。不足情報は、スペア領域情報用メモリ224に格納される。
The spare area remaining
スペア領域拡張判定部215は、記録すべきデータのサイズと不足情報とに基づいて、第1スペア領域102を拡張すべきか否かを判定する(ステップS606)。例えば、記録すべきデータのサイズが第1スペア領域102の残量より大きい場合には、スペア領域拡張判定部215は、第1スペア領域102を拡張すべきであると判定する。
The spare area
図6(b)に示される判定処理は、記録すべきファイルのサイズに応じたスペア領域を確保することができるために、欠陥セクタの発生頻度が統計学的にほぼ一定という仮定の下で、合理的に、データの記録を保証することが可能であるという特徴を持つ。 Since the determination process shown in FIG. 6B can secure a spare area corresponding to the size of the file to be recorded, under the assumption that the frequency of occurrence of defective sectors is substantially constant, It has a feature that it can reasonably guarantee the recording of data.
図6(c)は、データ転送時の処理を示す。 FIG. 6C shows processing at the time of data transfer.
ファイルを光ディスクに記録する場合には、そのファイルのデータは複数のデータ部分に分割される。例えば、1MBのサイズのデータを光ディスクに記録する場合には、そのデータは32kB毎に複数のデータ部分に分割される。 When a file is recorded on an optical disk, the file data is divided into a plurality of data portions. For example, when data having a size of 1 MB is recorded on an optical disc, the data is divided into a plurality of data portions every 32 kB.
複数のデータ部分のそれぞれに対してWriteコマンドが発行される。その結果、複数のデータ部分のそれぞれが、システム制御装置200から光ディスクドライブ装置204に転送される。
A Write command is issued for each of the plurality of data portions. As a result, each of the plurality of data portions is transferred from the
図6(c)に示される処理では、データ部分を転送する毎に、第1スペア領域102を拡張すべきか否かが判定される。
In the process shown in FIG. 6C, it is determined whether or not the first
ファイル構造処理部211は、複数のデータ部分のそれぞれについて、Writeコマンドを光ディスクドライブ装置204に送信する(ステップS607)。
The file
データ記録制御部235は、システム制御装置200から送信されたデータ部分を所定のセクタに記録し、欠陥セクタ処理部234は、欠陥セクタが検出されると、その欠陥セクタの代替処理を行う。
The data
スペア残量報告部231は、複数のデータ部分の記録処理が終了した時に、Writeコマンドに対する実行結果を示すStatus情報をシステム制御装置200に報告する(ステップS608)。Status情報は、データ転送時に発生した欠陥セクタの数を示す情報を含む。
The spare remaining
コマンドステータス処理部216は、光ディスクドライブ装置204からStatus情報を受け取り、データ転送時に発生した欠陥セクタの数を示す情報をスペア領域情報用メモリ224に格納する。スペア領域拡張判定部215は、スペア領域情報用メモリ224に格納された情報に基づいて、データ転送時に欠陥セクタが発生したか否かを判定し、欠陥セクタが発生している場合には、その欠陥セクタの数分だけ第1スペア領域102を拡張すべきであると判定する(ステップS609)。
The command
図6(c)に示される判定処理は、光ディスクの記録可能な領域を有効に使うことができるという特徴を持つ。欠陥セクタが検出される毎にスペア領域を拡張することができるために、スペア領域として割当てる領域のサイズを小さくすることができるからである。 The determination process shown in FIG. 6C has a feature that the recordable area of the optical disc can be used effectively. This is because the spare area can be expanded every time a defective sector is detected, so that the size of the area allocated as the spare area can be reduced.
なお、上述した判定処理において、スペア残量報告部231がシステム制御装置200にスペア領域の残量を報告する形式は、任意の形式をとり得る。例えば、スペア領域の残量は、フラグの形式によって表されてもよいし、残量の値の形式によって表されてもよい。
In the determination process described above, the form in which the spare remaining
次に、図1、図2および図7を参照して、第1スペア領域102および第2スペア領域108を拡張する方法を詳しく説明する。
Next, a method for expanding the first
図7は、第1スペア領域102および第2スペア領域108を拡張する処理の手順を示すプロトコルチャートである。この処理は、光ディスクドライブ装置204とシステム制御装置200とによって実行される。
FIG. 7 is a protocol chart showing a procedure of processing for expanding the first
スペア領域拡張判定部215によって第1スペア領域102(または、第2スペア領域108)を拡張すべきであると判定された場合には、スペア拡張領域検出部212は、ファイル構造用メモリ221に格納されている第2スペア領域の位置情報143に基づいて、追加のスペア領域として確保される領域を決定する(ステップS701)。
When the spare area
第2スペア領域108をはじめて割り当てる場合には、第2スペア領域108は、論理ボリューム空間100b内の任意の領域に割り当てられ得る。ただし、オーディオビデオデータ(AVデータ)のようなファイルサイズの大きな連続データを光ディスクに記録する場合には、連続した未割付け領域107をより広く確保することが必要である。このため、第2スペア領域108をはじめて割り当てる場合には、その第2スペア領域108は、論理ボリューム空間100aの最後から割り当てられることが望ましい。
When the second spare area 108 is assigned for the first time, the second spare area 108 can be assigned to any area in the
第2スペア領域108に含まれるスペアセクタは、大きなLSNが割り当てられているスペアセクタから小さなLSNが割り当てられているスペアセクタの順に使用される。すなわち、欠陥セクタは、スペアセクタに割り当てられているLSNの降順にスペアセクタに代替される。 Spare sectors included in the second spare area 108 are used in the order of a spare sector to which a large LSN is allocated to a spare sector to which a small LSN is allocated. That is, the defective sector is replaced with the spare sector in descending order of the LSN assigned to the spare sector.
第2スペア領域108を拡張する場合には、第2スペア領域108は、LSNが小さくなる方向に向かって拡張される。なお、第2スペア領域108を拡張する場合において、追加のスペア領域として確保される領域は、第2スペア領域108と連続した領域であってもよいし、第2スペア領域108から離れた領域であってもよい。 When the second spare area 108 is expanded, the second spare area 108 is expanded in the direction in which the LSN becomes smaller. When the second spare area 108 is expanded, the area reserved as the additional spare area may be an area that is continuous with the second spare area 108 or an area that is separated from the second spare area 108. There may be.
ファイル構造処理部211は、ビットマップ用メモリ222に格納されたスペースビットマップ情報に基づいて、追加のスペア領域として確保しようとしている領域が未割付け状態か否かを判定する(ステップS702)。未割付け状態である場合には、処理はステップS704に進み、未割付け状態ではない場合には、処理はステップS703を経由してステップS704に進む。これは、追加のスペア領域として確保しようとしている領域が未割付状態ではない(すなわち、その領域にデータが既に記録されている)場合には、そのデータを別の場所に移動させた後に、その領域を追加のスペア領域とする必要があるからである。
Based on the space bitmap information stored in the
ファイル移動処理部213は、ファイル移動処理を実行する(ステップS703)。すなわち、ファイル移動処理部213は、光ディスク上の全てのファイル構造を調べて、その領域に記録されたデータを特定する。次に、ファイル移動処理部213は、スペースビットマップ情報を用いて、追加のスペア領域として確保しようとしている領域に既に記録されているデータを移動させることが可能な領域を探し、そのデータの属性の属性に応じてそのデータを移動するとともに、移動したデータを管理しているファイル構造の情報を更新する(ステップS703)。このようにして、追加のスペア領域が確保される。
The file
なお、図7には示されていないが、スペア拡張領域割当部214は、追加のスペア領域として確保しようとしている領域に欠陥セクタが存在するか否かを調べるように光ディスクドライブ装置204に指示する。その領域に欠陥セクタがある場合には、スペア拡張領域割当部214は、追加のスペア領域のサイズを増大するようにスペア拡張領域検出部212指示し、処理の制御をステップS701に戻す。これにより、処理は、ステップS701から再度実行される。
Although not shown in FIG. 7, the spare expansion
追加のスペア領域として確保しようとしている領域に欠陥セクタが存在しない場合には、スペア拡張領域割当部214は、Writeコマンドおよびファイル構造用メモリ221に格納されたファイルエントリ領域116を更新するためのデータを光ディスクドライブ装置204に送信する(ステップS704)。
When there is no defective sector in the area to be secured as the additional spare area, the spare expansion
データ記録制御部235は、システム制御装置200から送信されたデータをファイルエントリ領域116に記録する(ステップS705)。その結果、ファイルエントリ領域116に記録されている第2スペア領域の位置情報143が更新される。
The data
スペア拡張領域指示部217は、Alloc Spareコマンドを用いてスペア領域を拡張するように指示する。具体的には、スペア拡張領域指示部217は、Alloc Spareコマンドおよび第2スペア領域の位置情報133を更新するためのデータを光ディスクドライブ装置204に送信する(ステップS706)。
The spare expansion
データ記録制御部235は、システム制御装置200から送信されたデータに基づいて、欠陥管理情報用メモリ241に格納されている第2スペア領域の位置情報133を更新する(ステップS707)。
The data
このように、追加のスペア領域として確保しようとしている領域に何らかのデータが記録されている場合には、ファイル構造の情報を解析することにより、追加のスペア領域として確保しようとしている領域に記録されているデータが他の領域に移動される。これにより、スペア領域が拡張される予定の領域にデータが記録されている場合でも、スペア領域を拡張することが可能である。 In this way, if some data is recorded in the area to be reserved as the additional spare area, it is recorded in the area to be reserved as the additional spare area by analyzing the file structure information. Existing data is moved to another area. Thereby, even when data is recorded in an area where the spare area is to be expanded, the spare area can be expanded.
また、追加のスペア領域として確保しようとしている領域に欠陥セクタが存在する場合には、その欠陥セクタの数に応じて追加のスペア領域のサイズが増大される。これにより、必要なサイズのスペア領域を確実に確保することができる。 When a defective sector exists in an area to be secured as an additional spare area, the size of the additional spare area is increased according to the number of defective sectors. As a result, a spare area having a required size can be ensured.
次に、システム制御装置200によって管理される第2スペア領域の位置情報143と、光ディスクドライブ装置204によって管理される第2スペア領域の位置情報133とが整合していない場合の対策方法と、これらの位置情報143、133を整合させる方法とを説明する。
Next, a countermeasure method in the case where the
図1において、データ領域105におけるセクタa(セクタ117)が欠陥セクタとして検出され、欠陥セクタ117が#4スペアセクタ122に代替されていると仮定する。この場合、#4スペアセクタ122は、2つのLSNによって指定される。1つ目のLSNは、ボリューム空間100aの先頭から順に割り当てられているLSN(ここでLSN=nとする)である。2つ目のLSNは、代替元の欠陥セクタ117に割り当てられているLSN(ここでLSN=mとする)である。
In FIG. 1, it is assumed that the sector a (sector 117) in the
システム制御装置200によって管理されている第2スペア領域の位置情報143と、光ディスクドライブ装置204によって管理されている第2スペア領域の位置情報133とが整合していない場合には、システム制御装置200は、LSNがnであるセクタに対してWriteコマンドを発行する可能性がある。この記録動作が実行されると、#4スペアセクタ122に記録されているデータが上書きされる。その結果、File−aという名称のファイルのデータが破壊されてしまう。
If the
ファイルのデータが破壊されてしまうという致命的な不具合を回避するために、光ディスクドライブ装置204は、第2スペア領域の位置情報133を参照して、第2スペア領域108に含まれるセクタを認識する。第2スペア領域108に含まれるセクタにデータを記録することが要求された場合には、光ディスクドライブ装置204は、その要求に対応する記録動作を行うことなく、第2スペア領域108に対する記録要求禁止を示すエラー情報をシステム制御装置200に報告する。これにより、第2スペア領域の位置情報133と第2スペア領域の位置情報143とが整合していないことが原因で、ファイルのデータが破壊されることを防止することができる。
In order to avoid a fatal problem that the data of the file is destroyed, the
また、システム制御装置200が上記エラー情報を受け取った場合には、システム制御装置200は、第2スペア領域の位置情報133と第2スペア領域の位置情報143とを整合させる処理を実行することが好ましい。例えば、フォーマット処理で説明した様に、システム制御装置200は、欠陥管理情報領域101から再生された情報に基づいて第2スペア領域の位置情報133を取得し、その位置情報133に基づいてファイルエントリ領域116に記録されている第2スペア領域の位置情報143を更新するととに、その位置情報143に基づいてビットマップ用メモリ222に格納されているスペースビットマップ情報を更新するようにすればよい。
Further, when the
なお、第2スペア領域の位置情報143を更新する前に、スペア領域を拡張する処理で説明した様に、第2スペア領域108として新たにファイルエントリに登録される領域がスペア領域以外の用途で使用されていないことを確認しておくことが好ましい。このような確認は、すべてのファイル構造を調べることによってなされ得る。
As described in the process of expanding the spare area before updating the
なお、上述した位置情報133、143の不整合の例は、欠陥管理情報領域101に記録されている第2スペア領域108のサイズがファイルエントリ領域116に記録されている第2スペア領域108のサイズより大きい場合の例である。
The example of the mismatch between the
逆に、欠陥管理情報領域101に記録されている第2スペア領域108のサイズがファイルエントリ領域116に記録されている第2スペア領域108のサイズより小さい場合にも、位置情報133、143の不整合を検出し、位置情報133、143を整合させることができる。
On the other hand, even if the size of the second spare area 108 recorded in the defect
例えば、システム制御装置200は、システム制御装置200の起動処理として、基本ファイル構造領域104から再生されたデータに基づいて位置情報133を取得するとともに、スペア領域情報を問い合わせることにより位置情報143を取得するようにすればよい。位置情報133と位置情報143とを比較することにより、位置情報133、143の不整合を検出することができる。
For example, the
位置情報133、143の不整合が検出された場合には、システム制御装置200は、Alloc Spareコマンドを用いて第2スペア領域の位置情報を正しく更新するように光ディスクドライブ装置204に指示する。
When a mismatch between the
(実施の形態2)
実施の形態2では、第2スペア領域108がボリューム空間100aの外部に配置される例を説明する。
(Embodiment 2)
In the second embodiment, an example in which the second spare area 108 is arranged outside the volume space 100a will be described.
実施の形態2では、情報記録再生システム1bが使用される。情報記録再生システム1bの構成は、図2に示される情報記録再生システム1aの構成と同一である。従って、ここではその説明を省略する。 In the second embodiment, an information recording / reproducing system 1b is used. The configuration of the information recording / reproducing system 1b is the same as that of the information recording / reproducing system 1a shown in FIG. Therefore, the description is omitted here.
システム制御装置200および光ディスクドライブ装置204のそれぞれは、SCSI又はATAPIインタフェースを介してI/Oバス203に接続されている。システム制御装置200と光ディスクドライブ装置204との間で、コマンドおよびデータのやり取りが行なわれる。
Each of the
なお、システム制御装置200と光ディスクドライブ装置204とは、一体的に形成された1つの装置であってもよい。この場合には、システム制御装置200と光ディスクドライブ装置204との間のインタフェースは、簡略化された専用のインタフェースであってもよい。
Note that the
図8は、本発明の実施の形態の光ディスクのデータ記録領域100の構造を示す。図8において、参照番号181は、フォーマット処理後の光ディスクの状態を示し、参照番号182は、File−aという名称を有するファイルを光ディスクに記録するデータ記録処理後の光ディスクの状態を示し、参照番号183は、File−bという名称を有するファイルを光ディスクに記録するデータ記録処理後の光ディスクの状態を示す。
FIG. 8 shows the structure of the
図9は、ファイルを光ディスクに記録するデータ記録処理の手順を示すプロトコルチャートである。 FIG. 9 is a protocol chart showing a procedure of data recording processing for recording a file on an optical disc.
図9に示されるデータ記録処理は、スペア領域の使用状況を演算するステップS807と、演算した使用状況に基づきスペア領域の追加配置を決定するステップS809と、ボリューム空間の一部をスペア領域として確保するステップS811と、スペア領域を登録するステップS817とを含む。これらのステップは実施の形態1で述べたデータ記録処理のステップと同じである。 The data recording process shown in FIG. 9 includes a step S807 for calculating the spare area usage status, a step S809 for determining an additional arrangement of the spare area based on the calculated usage status, and securing a part of the volume space as a spare area. Step S811 and step S817 for registering a spare area. These steps are the same as the data recording processing steps described in the first embodiment.
以下、光ディスクが図8の参照番号181で示される状態にある場合において、ファイル(File−a)を光ディスクに記録するデータ記録処理を説明する。このデータ記録処理によって、光ディスクの状態は、図8の参照番号181で示される状態から図8の参照番号182で示される状態に遷移する。このデータ記録処理によって、第2スペア領域153が新たに配置される。なお、参照番号181で示される光ディスクの状態は、図4に示される光ディスクの状態と同じである。
A data recording process for recording a file (File-a) on the optical disk when the optical disk is in the state indicated by
光ディスクが光ディスクドライブ装置204に挿入されると、スペア領域残量検出部233は、光ディスクドライブ装置204の起動処理として、第1スペア領域102の使用状況を示す情報を取得する(ステップS801)。
When the optical disk is inserted into the optical
例えば、スペア領域残量検出部233は、スペア領域フルフラグ132を参照することにより、第1スペア領域102の使用状況を示す情報を取得し得る。第1フルフラグ138が設定されていることは、第1スペア領域102におけるすべてのスペアセクタが使用されている(すなわち、第1スペア領域102において代替可能なスペアセクタがない)ことを示す。
For example, the spare area remaining
第1スペア領域102では、大きい物理セクタ番号が割り当てられているスペアセクタから順に使用される。すなわち、欠陥セクタは、スペアセクタに割り当てられている物理セクタ番号の降順にスペアセクタに代替される。なお、このようなスペアセクタの使用順序は、第2スペア領域108においても同一である。
In the first
スペア領域残量検出部233は、欠陥管理情報領域101に記録されている代替エントリのうち、最も小さいスペアセクタの位置情報(例えば、物理セクタ番号)を有する代替エントリを検索し、検索された代替エントリ中のスペアセクタの位置情報に基づいて第1スペア領域102の使用状況を示す情報を取得するようにしてもよい。すなわち、スペア領域残量検出部233は、検索された代替エントリ中のスペアセクタの位置情報と第1スペア領域102のサイズとから、第1スペア領域102における使用可能なスペアセクタの量を知ることができる。なお、図8に示される例では、第1スペア領域102のサイズは、予め設定されている。従って、スペア領域残量検出部233は、検索された代替エントリ中のスペアセクタの位置情報から、第1スペア領域102における使用可能なスペアセクタの量を知ることができる。
The spare area remaining
このように、第1スペア領域102の使用状況を示す情報は、第1フルフラグ138であってもよいし、第1スペア領域102における使用可能なスペアセクタの量であってもよい。
As described above, the information indicating the usage status of the first
ファイル構造処理部211は、システム制御装置200の起動処理として、Readコマンドを光ディスクドライブ装置204に送信する(ステップS802)。
The file
データ再生制御部236は、Readコマンドによって指定されたアドレスに従って、ボリューム構造領域103および基本ファイル構造領域104に記録されているデータを再生し、再生されたデータをシステム制御装置200に返信する(ステップS803)。
The data
ファイル構造処理部211は、光ディスクドライブ装置204から再生されたデータを受け取り、この再生されたデータに基づいて、基本ファイル構造を解析する(ステップS802)。
The file
ファイル構造処理部211は、Writeコマンドおよびファイル(File−a)のデータを光ディスクドライブ装置204に送信する(ステップS804)。
The file
データ記録制御部235は、システム制御装置200から送信されたデータをデータ領域105およびファイル構造領域106に記録する(ステップS805)。
The data
ステップS805におけるデータ記録処理において欠陥セクタが検出された場合には、欠陥セクタ処理部234は、その欠陥セクタを第1スペア領域102のスペアセクタに代替する代替処理を行なう(ステップS806)。
If a defective sector is detected in the data recording process in step S805, the defective
スペア領域残量検出部233は、ステップS806で更新された欠陥管理情報用メモリ241の情報から、第1スペア領域102の使用状況を示す情報を取得する(ステップS807)。
The spare area remaining
スペア残量報告部231は、第1スペア領域102が枯渇した場合には、第1スペア領域102が枯渇した旨を示す情報をシステム制御装置200に通知する(ステップS810)。このような通知は、例えば、ステップS804において送信されるWriteコマンドに対するStatus情報として”Recovered Error”をシステム制御装置200に返信することによってなされる。
When the first
スペア領域拡張判定部215は、コマンドステータス処理部216を介して第1スペア領域102が枯渇したことを認識し、ボリューム空間100aを縮小してデータ記録領域100の最外周の領域に第2スペア領域153を割り付けることを決定する(ステップS809)。第2スペア領域がデータ記録領域100内のPSNの一番大きな領域に配置されるために、第2スペア領域の位置情報133は、例えば、第2スペア領域108に含まれる先頭セクタのPSNのみによって表される。
The spare area
スペア拡張領域割当部214は、ボリューム空間100aを縮小して、ボリューム空間100aに続く外周側の領域に第2スペア領域153を割り当てる領域を確保するために、ReadコマンドおよびWriteコマンドを用いて、ボリューム構造領域103、109と基本ファイル構造領域104とを更新するように光ディスクドライブ装置204に指示する(ステップS811)。
The spare expansion
データ記録制御部235およびデータ再生制御部236は、これらのコマンドに従って、ボリューム構造領域103、109と基本ファイル構造領域104とを更新する(ステップS812)。
The data
なお、ステップS811、812に示される更新処理の詳細は、図11を参照して後述される。 Details of the update processing shown in steps S811 and 812 will be described later with reference to FIG.
スペア拡張領域指示部217は、Alloc Spareコマンドを用いて、新たに確保した領域を第2スペア領域153として登録するように光ディスクドライブ装置204に指示する(ステップS813)。なお、Alloc Spareコマンドの代わりに、Format Unitコマンドを使用してもよい。
The spare expansion
スペア領域割当部232は、欠陥管理情報用メモリ241に格納されている第2スペア領域の位置情報133を用いて、第2スペア領域が割り当てられていないことを認識し、Alloc Spareコマンド(または、Format Unitコマンド)に基づいて、新たに、第2スペア領域153に割り当てるように、欠陥管理情報用メモリ241に格納されている第2スペア領域の位置情報133を更新し、第2スペア領域153に対する第2フルフラグ139をリセットする(ステップS814)。なお、第2スペア領域153は、ボリューム空間100aの外部に配置されるために、第2スペア領域153内のセクタは、LSNを持たない。
The spare
欠陥セクタ処理部234は、欠陥管理情報用メモリ241に格納された更新された欠陥管理情報130を欠陥管理情報領域101に記録する(ステップS817)。このような記録は、ステップS813に引き続いてすぐに、もしくは、システム制御装置200からのデータ記録指示が所定の時間(例えば5秒間)なかった場合に行われる。
The defective
このように、光ディスクドライブ装置204とシステム制御装置200とが互いに協調し、第2スペア領域153を追加的に配置することにより、データ記録の信頼性を高めることができる。
As described above, the optical
第2スペア領域153は、第1スペア領域102と離れた領域に配置されてもよいし、第1スペア領域102と連続した領域に配置されてもよい。
The second
例えば、第2スペア領域153は、第1スペア領域102のセクタより大きな物理セクタ番号が割り当てられているセクタを含む領域に配置される。第2スペア領域153が複数のスペアセクタを含む場合には、欠陥セクタは、複数のスペアセクタに割り当てられた物理セクタ番号の降順に、複数のスペアセクタのうち対応する1つに代替される。
For example, the second
さらに、図8の参照番号182で示されるように、光ディスクに既に記録されたファイルを保持したまま、ボリューム空間100aは、ボリューム構造領域103と、基本ファイル構造領域104と、データ領域(File−a)105と、ファイル構造領域(File−a)106と、未割付け領域151と、ボリューム構造領域152とを含むように再構成される。
Furthermore, as indicated by
このように、第2スペア領域153がボリューム空間100aの外部に配置されるように、ボリューム空間100aが再構成される。これにより、実施の形態1で説明したような、欠陥管理情報領域101に記録されている第2スペア領域の位置情報133とファイルエントリ領域116に記録されている第2スペア領域の位置情報143との不整合を回避するための処理が不要となる。
Thus, the volume space 100a is reconfigured so that the second
また、実施の形態2では、基本ファイル構造領域104に第2スペア領域の位置情報を記録しておく必要がない。これにより、ファイルシステムに特殊なデータ構造が必要なくなり、一度、第2スペア領域が配置された光ディスクを再利用する場合に、本実施の形態で説明したファイルシステムのみならず、MS−DOSで用いられている汎用的なFATファイルシステムでも論理フォーマットにより再利用可能となる。
In the second embodiment, it is not necessary to record the position information of the second spare area in the basic
なお、第2スペア領域153のサイズは、第1スペア領域102の使用状況に応じて決定され得る。例えば、ステップS810において、第1スペア領域102における代替可能なスペアセクタのサイズが1MB以下になった場合に、スペア残量報告部231が、第1スペア領域102が枯渇した旨をシステム制御部200に報告する場合には、第2スペア領域153は、1MB単位で割付けられ得る。
The size of the second
なお、ECC(Error Correction Code)が16セクタ単位で構成される場合には、1ECCブロックは16セクタから構成される。この時、欠陥セクタの代替処理は、セクタ単位ではなく、ECCブロック単位で行ってもよい。ECCブロック単位での代替処理により、ECCを再び計算する必要がなくなり、記録再生システムを簡単化することができる。 When ECC (Error Correction Code) is configured in units of 16 sectors, one ECC block is configured of 16 sectors. At this time, the defective sector replacement process may be performed not in units of sectors but in units of ECC blocks. The substitution process in units of ECC blocks eliminates the need to calculate the ECC again, thereby simplifying the recording / reproducing system.
なお、好ましくは、第2スペア領域を拡張する最小単位をあらかじめ決めてもよい。例えば、32ECCブロック単位(1MB)で、第2スペア領域を拡張する、と決めてもよい。この場合、2から3セクタ単位でのスペア領域の拡張に比べ、スペア領域が枯渇する頻度を少なくすることができる。また、ECCブロック単位で第2スペア領域を拡張することで、ECCブロック単位での欠陥セクタの代替処理を容易にすることができる。 Preferably, the minimum unit for expanding the second spare area may be determined in advance. For example, it may be determined that the second spare area is expanded in units of 32 ECC blocks (1 MB). In this case, the frequency of depletion of the spare area can be reduced as compared with the expansion of the spare area in units of 2 to 3 sectors. In addition, by expanding the second spare area in units of ECC blocks, it is possible to facilitate replacement processing of defective sectors in units of ECC blocks.
なお、ボリューム構造領域103、基本ファイル構造領域104、ファイル構造領域(File−a)106、ボリューム構造領域152内に記録されるECMA167で規定される記述子は、光ディスク上に分散して記録してもよい。
The descriptors defined by ECMA 167 recorded in the
以下、光ディスクが図8の参照番号182で示される状態にある場合において、ファイル(File−b)を光ディスクに記録するデータ記録処理を説明する。このデータ記録処理によって、光ディスクの状態は、図8の参照番号182で示される状態から図8の参照番号183で示される状態に遷移する。このデータ記録処理によって、追加のスペア領域が既に配置されている第2スペア領域153と連続した領域に配置される。その結果、第2スペア領域153を拡張した第2スペア領域158が配置されることになる。
A data recording process for recording a file (File-b) on the optical disk when the optical disk is in the state indicated by
このように、第2スペア領域153は、物理セクタ番号が小さくなる方向に向かって拡張することが可能である。
Thus, the second
ファイル(File−b)を光ディスクに記録するデータ記録処理もまた、図9に示されるステップS801〜S817に沿って実行される。 Data recording processing for recording a file (File-b) on an optical disc is also executed along steps S801 to S817 shown in FIG.
なお、ステップS801〜S803の処理は、上述した処理と同一であるのでここではその説明を省略する。 In addition, since the process of step S801-S803 is the same as the process mentioned above, the description is abbreviate | omitted here.
ファイル構造処理部211は、Writeコマンドおよびファイル(File−b)のデータを光ディスクドライブ装置204に送信する(ステップS804)。
The file
データ記録制御部235は、システム制御装置200から送信されたデータをデータ領域154およびファイル構造領域155に記録する(ステップS805)。
The data
ステップS805におけるデータ記録処理において欠陥セクタが検出された場合には、欠陥セクタ処理部234は、その欠陥セクタを第2スペア領域153のスペアセクタに代替する代替処理を行なう(ステップS806)。その欠陥セクタがスペアセクタに代替されたことを示す代替エントリを生成し、この代替エントリを欠陥管理情報領域101に記録する前に、欠陥管理情報用メモリ241に格納する。ここで、第2スペア領域153のすべてのスペアセクタが消費されてしまった場合には、欠陥セクタ処理部234は、スペア領域フルフラグ132の第2フルフラグ139をセットする。
If a defective sector is detected in the data recording process in step S805, the defective
スペア領域残量検出部233は、第2スペア領域153の使用状況を示す情報を取得する(ステップS807)。第2スペア領域153の使用状況を示す情報を取得する方法は、上述した第1スペア領域102の使用状況を示す情報を取得する方法と同様である。
The spare area remaining
スペア残量報告部231は、第2スペア領域153が枯渇した場合には、第2スペア領域153が枯渇した旨を示す情報をシステム制御装置200に通知する(ステップS810)。
When the second
スペア領域拡張判定部215は、コマンドステータス処理部216を介して第2スペア領域153が枯渇したことを認識し、第2スペア領域153と連続した領域に追加のスペア領域を新たに割付けることを決定する(ステップS809)。
The spare area
スペア拡張領域割当部214は、ボリューム空間100aを縮小して追加のスペア領域を割り当てる領域を確保するために、ReadコマンドおよびWriteコマンドを用いて、ボリューム構造領域103、152と基本ファイル構造領域104とを更新するように光ディスクドライブ装置204に指示する(ステップS811)。
The spare extended
データ記録制御部235およびデータ再生制御部236は、これらのコマンドに従って、ボリューム構造領域103、152と基本ファイル構造領域104とを更新する(ステップS812)。
The data
スペア拡張領域指示部217は、新たに確保した領域および第2スペア領域153を新たな第2スペア領域158として登録するように光ディスクドライブ装置204に指示する(ステップS813)。
The spare expansion
スペア領域割当部232は、欠陥管理情報用メモリ241に格納されている第2スペア領域の位置情報133を用いて、第2スペア領域153が割り当てられていることを認識するとともに、第2フルフラグ139をチェックする。次に、スペア領域割当部232は、第2スペア領域を物理セクタ番号が小さな方向に拡張するように、欠陥管理情報用メモリ241に格納されている第2スペア領域の位置情報133を更新し、第2スペア領域153に対する第2フルフラグ139が設定されている場合には、第2フルフラグ139をリセットする(ステップS814)。これにより、第2スペアセクタ158における代替可能なスペアセクタを使用することが可能になる。
The spare
欠陥セクタ処理部234は、欠陥管理情報用メモリ241に格納された更新された欠陥管理情報130を欠陥管理情報領域101に記録する(ステップS817)。このような記録は、システム制御装置200からのデータ記録指示が所定の時間(例えば5秒間)なかった場合に行われる。
The defective
このように、光ディスクドライブ装置204とシステム制御装置200とが互いに協調することにより、欠陥セクタの発生頻度に応じて、第2スペア領域を拡張することができる。
As described above, the optical
図10は、光ディスクを光ディスクドライブ装置に挿入時に実行される処理の手順を示すプロトコルチャートである。この処理では、光ディスクの挿入時にスペア領域の使用状況が検査される。その結果、スペア領域の使用状況に応じて、追加のスペア領域を割り付ける必要があるか否かが判定される。 FIG. 10 is a protocol chart showing a procedure of processing executed when an optical disc is inserted into the optical disc drive apparatus. In this process, the usage status of the spare area is checked when the optical disk is inserted. As a result, it is determined whether or not it is necessary to allocate an additional spare area according to the usage status of the spare area.
なお、図10に関連する説明では、「スペア領域」とは、図8に示される「第1スペア領域102」または「第2スペア領域153」または「第2スペア領域158」を指すものとする。
In the description related to FIG. 10, the “spare area” refers to the “first
ファイル構造処理部211は、スペア領域の使用状況を問合わせるために、Get Spare Infoコマンドを光ディスクドライブ装置204に送信する(ステップS821)。ファイル構造処理部211は、Get Spare Infoコマンドの代わりに、Read DVD Structureコマンドを使用してもよい。
The file
スペア領域残量検出部233は、スペア領域の使用状況を示す情報を取得する(ステップS807)。スペア領域の使用状況を示す情報は、例えば、スペア領域における代替可能な領域のサイズを示す情報を含む。
The spare area remaining
スペア残量報告部231は、スペア領域の使用状況を示す情報をシステム制御装置200に報告する(ステップS810)。
The spare remaining
スペア領域拡張判定部215は、スペア領域の使用状況に応じて、追加のスペア領域を割り付けるか否かを決定する。例えば、スペア領域における代替可能な領域のサイズが所定のサイズ(例えば、1MB)以下の場合には、スペア領域拡張判定部215は、追加のスペア領域を新たに割り付けることを決定する(ステップS809)。
The spare area
図10に示されるステップS811〜S817の処理は、図9に示されるステプS811〜S817の処理と同一である。従って、ここではその説明を省略する。 The processing in steps S811 to S817 shown in FIG. 10 is the same as the processing in steps S811 to S817 shown in FIG. Therefore, the description is omitted here.
このように、光ディスクドライブ装置204とシステム制御装置200とが互いに協調することにより、データを記録する前に、スペア領域の使用状況に応じた最適なサイズのスペア領域を割り付けることが可能になる。
As described above, the optical
以下、図11を参照して、ボリューム構造領域103、109と基本ファイル構造領域104とを更新する処理を詳細に説明する。この更新処理は、スペア拡張領域割当部214によって実行される。図11において、Sで始まる番号は、更新処理の各ステップを示す。
Hereinafter, the process of updating the
図11において、参照番号191、192は、図8の参照番号181、182で示される状態における光ディスクのデータ構造をECMA167で規定される記述子レベルでより詳細に示したものである。
11,
ボリューム構造領域103は、ボリューム空間100aの最内周に配置されている。ボリューム構造領域103には、ボリューム空間100aを論理的な空間として定義する主ボリューム記述子列161と、論理ボリューム空間100aの保全情報をもつ論理ボリューム保全記述子162と、ボリューム構造の読出し開始位置を示す開始ボリューム記述子ポインタ163と、ファイル集合記述子164とが記録されている。
The
なお、ECMA167では、ファイル集合記述子はファイル構造として定義されるが、図11に示される例では、説明では便宜上、ファイル集合記述子はボリューム構造として定義されているとする。 In ECMA 167, the file set descriptor is defined as a file structure. However, in the example shown in FIG. 11, for the sake of convenience, the file set descriptor is defined as a volume structure.
ボリューム構造領域109は、ボリューム空間100aの最外周に配置されている。ボリューム構造領域109には、開始ボリューム記述子ポインタ165と、副ボリューム記述子列156とが記録されている。
The
基本ファイル構造領域104は、スペースビットマップ領域113と、ファイルエントリ領域114と、ルートディレクトリ領域115とを含む。スペースビットマップ領域113には、論理ボリューム空間100a内の未割付け領域を管理するスペースビットマップが記録されている。ファイルエントリ領域114には、ルートディレクトリのファイルエントリが記録されている。ルートディレクトリ領域115にはルートディレクトリの情報が記録されている。
The basic
スペア拡張領域割当部214は、スペースビットマップ領域113から再生された情報に基づいて、未割付け領域107のサイズと位置とを検索する。
The spare extension
第2スペア領域153として割り当てられるべき追加のスペア領域のサイズ以上の未割付領域107が論理ボリューム空間100aの終端(論理ボリューム空間100aの最外周の部分)に存在する場合には、スペア拡張領域割当部214は、追加のスペア領域のサイズ分だけ論理ボリューム空間100aを縮小するように、スペースビットマップ113領域を更新する(ステップS101)。
When an
なお、追加のスペア領域のサイズ以上の未割付け領域107が存在しない場合には、ファイル移動処理(図7のステップS703)が実行される。その結果、既に記録されているファイルのデータが他の領域に移動される。
If there is no
スペア拡張領域割当部214は、第2スペア領域153を配置することができるように、副ボリューム記述子列156と開始ボリューム記述子ポインタ165とを更新して移動する(ステップS102、S103)。
The spare expansion
スペア拡張領域割当部214は、縮小した論理ボリューム空間を定義するために、主ボリューム記述子列161と論理ボリューム保全記述子162とを更新する(ステップS104、S105)。
The spare expansion
最後に、スペア拡張領域割当部214は、更新されたボリューム構造と更新されたファイル構造とを有効にするために、開始ボリューム記述子ポインタ163を更新する(ステップS106)。
Finally, the spare expansion
このようにして、ボリューム空間100aの一部を第2スペア領域153を配置する領域として確保することができる。
In this way, a part of the volume space 100a can be secured as an area for arranging the second
101 欠陥管理情報領域
102 第1スペア領域
104 基本ファイル構造領域
108 第2スペア領域
113 スペースビットマップ領域
116 ファイルエントリ領域
132 スペア領域フルフラグ
133 第2スペア領域の位置情報
134、135 代替エントリ
143 第2スペア領域の位置情報
200 システム制御装置
201 システム制御部
202 メモリ回路
203 I/Oバス
204 光ディスクドライブ装置
205 ドライブ制御部
206 メモリ回路
211 ファイル構造処理部
212 スペア拡張領域検出部
213 ファイル移動処理部
214 スペア拡張領域割当部
215 スペア領域拡張判定部
216 コマンドステータス処理部
217 スペア拡張領域指示部
221 ファイル構造用メモリ
222 ビットマップ用メモリ
224 スペア領域情報用メモリ
231 スペア残量報告部
232 スペア領域割当部
233 スペア領域残量検出部
234 欠陥セクタ処理部
235 データ記録制御部
236 データ再生制御部
241 欠陥管理情報用メモリ
101 Defect
Claims (5)
前記複数のセクタのうち欠陥セクタを含む欠陥領域を代替するスペアセクタを含む代替領域を備えた第1スペア領域と、
前記欠陥セクタを含む欠陥領域から前記スペアセクタを含む代替領域への代替を管理する欠陥管理情報が記録される欠陥管理情報領域と、
ユーザデータを記録可能なボリューム空間とを含むデータ記録領域を備え、
前記データ記録領域には、前記複数のセクタのうち欠陥セクタを含む欠陥領域を代替するスペアセクタを含む代替領域を備えた第2スペア領域を配置、かつ拡張可能であり、
前記欠陥管理情報領域は、前記第1スペア領域に使用可能なスペアセクタを含む代替領域が有るか否かを示す第1の情報と、
前記第2スペア領域に使用可能なスペアセクタを含む代替領域が有るか否かを示す第2の情報を記録するための領域を有する、情報記録媒体。 An information recording medium including a plurality of sectors,
A first spare area comprising a replacement area including a spare sector that replaces a defective area including a defective sector among the plurality of sectors;
A defect management information area in which defect management information for managing substitution from a defective area including the defective sector to a replacement area including the spare sector is recorded;
A data recording area including a volume space in which user data can be recorded;
In the data recording area, a second spare area including a spare area including a spare sector that replaces a defective area including the defective sector among the plurality of sectors can be arranged and expanded,
The defect management information area includes first information indicating whether or not the first spare area includes a spare area including a usable spare sector;
An information recording medium having an area for recording second information indicating whether or not there is an alternative area including a usable spare sector in the second spare area.
前記情報記録媒体は、前記複数のセクタのうち欠陥セクタを含む欠陥領域を代替するスペアセクタを含む代替領域を備えた第1スペア領域と、
前記欠陥セクタを含む欠陥領域から前記スペアセクタを含む代替領域への代替を管理する欠陥管理情報が記録される欠陥管理情報領域と、
ユーザデータを記録可能なボリューム空間とを含むデータ記録領域を備え、
前記データ記録領域には、前記複数のセクタのうち欠陥セクタを含む欠陥領域を代替するスペアセクタを含む代替領域を備えた第2スペア領域を拡張可能であり、
前記欠陥管理情報領域には、前記第2スペア領域に使用可能なスペアセクタを含む代替領域が有るか否かを示す第2の情報が記録されており、
前記情報記録方法は、
(a)前記第2の情報を参照することにより、前記第2スペア領域の使用状況を示す情報を取得するステップと、
(b)前記第2スペア領域の使用状況を示す情報に応じて、前記データ記録領域に前記複数のセクタのうち欠陥セクタを含む欠陥領域を代替するスペアセクタを含む代替領域を備えた第2スペア領域を拡張するか否かを判定するステップと、
(c)前記第2スペア領域を拡張する場合には、前記ボリューム空間の一部を前記第2スペア領域とするステップとを包含する、情報記録方法。 An information recording method for recording information on an information recording medium including a plurality of sectors,
The information recording medium includes a first spare area including a spare area including a spare sector that replaces a defective area including a defective sector among the plurality of sectors;
A defect management information area in which defect management information for managing substitution from a defective area including the defective sector to a replacement area including the spare sector is recorded;
A data recording area including a volume space in which user data can be recorded;
In the data recording area, it is possible to expand a second spare area including a replacement area including a spare sector that replaces a defective area including a defective sector among the plurality of sectors,
In the defect management information area, second information indicating whether or not there is an alternative area including a usable spare sector in the second spare area is recorded,
The information recording method includes:
(A) obtaining information indicating the usage status of the second spare area by referring to the second information;
(B) a second spare area provided with a replacement area including a spare sector that replaces a defective area including a defective sector among the plurality of sectors in the data recording area in accordance with information indicating a use status of the second spare area; Determining whether or not to extend
(C) an information recording method including expanding the second spare area, setting a part of the volume space as the second spare area.
前記情報記録媒体は、前記複数のセクタのうち欠陥セクタを含む欠陥領域を代替するスペアセクタを含む代替領域を備えた第1スペア領域と、
前記欠陥セクタを含む欠陥領域から前記スペアセクタを含む代替領域への代替を管理する欠陥管理情報が記録される欠陥管理情報領域と、
ユーザデータを記録可能なボリューム空間とを含むデータ記録領域を備え、
前記データ記録領域には、前記複数のセクタのうち欠陥セクタを含む欠陥領域を代替するスペアセクタを含む代替領域を備えた第2スペア領域を拡張可能であり、
前記欠陥管理情報領域には、前記第2スペア領域に使用可能なスペアセクタを含む代替領域が有るか否かを示す第2の情報が記録されており、
前記情報記録再生システムは、
前記第2の情報を参照することにより前記第2スペア領域の使用状況を示す情報を取得するスペア領域残量検出部と、前記第2スペア領域の使用状況を示す情報に応じて、前記データ記録領域に前記複数のセクタのうち欠陥セクタを含む欠陥領域を代替するスペアセクタを含む代替領域を備えた第2スペア領域を拡張するか否かを判定するスペア領域拡張判定部と、
前記第2スペア領域を拡張する場合には、前記ボリューム空間の一部を前記第2スペア領域とするスペア拡張領域割当部とを備えた、情報記録再生システム。 An information recording / reproducing system for an information recording medium including a plurality of sectors,
The information recording medium includes a first spare area including a spare area including a spare sector that replaces a defective area including a defective sector among the plurality of sectors;
A defect management information area in which defect management information for managing substitution from a defective area including the defective sector to a replacement area including the spare sector is recorded;
A data recording area including a volume space in which user data can be recorded;
In the data recording area, it is possible to expand a second spare area including a replacement area including a spare sector that replaces a defective area including a defective sector among the plurality of sectors,
In the defect management information area, second information indicating whether or not there is an alternative area including a usable spare sector in the second spare area is recorded,
The information recording / reproducing system includes:
A spare area remaining amount detection unit that acquires information indicating the usage status of the second spare area by referring to the second information, and the data recording according to the information indicating the usage status of the second spare area A spare area expansion determination unit that determines whether or not to extend a second spare area that includes a spare area that includes a spare sector that replaces a defective area that includes a defective sector among the plurality of sectors;
When expanding the second spare area, an information recording / reproducing system comprising a spare expansion area allocating unit that uses a part of the volume space as the second spare area.
(c―1)前記ボリューム空間のサイズを縮小するステップと、
(c―2)前記縮小されたボリューム空間に続く外周側の領域を前記第2スペア領域として確保するステップとを包含する、請求項2に記載の情報記録方法。 The step (c)
(C-1) reducing the size of the volume space;
The information recording method according to claim 2, further comprising: (c-2) securing a region on the outer peripheral side following the reduced volume space as the second spare region.
前記ボリューム空間のサイズを縮小し、前記縮小されたボリューム空間に続く外周側の領域を前記第2スペア領域として確保する、請求項3に記載の情報記録再生システム。 The spare expansion area allocating unit
The information recording / reproducing system according to claim 3, wherein the size of the volume space is reduced, and an outer peripheral area following the reduced volume space is secured as the second spare area.
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