JP2008299978A - Disk drive device and data reproducing method from disk - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はディスク・ドライブ装置及びディスクからのデータ再生方法に関し、特に、ディスクからのデータ読み出しのリトライに関する。 The present invention relates to a disk drive device and a method for reproducing data from a disk, and more particularly to retrying data reading from a disk.
データ記憶装置として、光ディスク、光磁気ディスク、あるいはフレキシブル磁気ディスクなどの様々な態様のメディアを使用する装置が知られているが、その中で、ハードディスク・ドライブ(HDD)は、コンピュータの記憶装置として広く普及し、現在のコンピュータ・システムにおいて欠かすことができない記憶装置の一つとなっている。さらに、コンピュータにとどまらず、動画像記録再生装置、カーナビゲーション・システム、携帯電話、あるいはデジタル・カメラなどで使用されるリムーバブルメモリなど、HDDの用途は、その優れた特性により益々拡大している。 As data storage devices, devices using various types of media such as optical disks, magneto-optical disks, and flexible magnetic disks are known. Among them, hard disk drives (HDDs) are used as computer storage devices. It has become widespread and has become one of the storage devices that are indispensable in current computer systems. Furthermore, the use of HDDs such as a removable memory used in a moving image recording / reproducing apparatus, a car navigation system, a mobile phone, a digital camera, etc. is expanding more and more due to its excellent characteristics.
一般に、HDDがホストからリード・コマンドを受信してから、ホストにデータ転送するまでの時間が規定されている。特に、AV機器向けなどのHDDにおいては、短い時間内にデータを読み出す必要があるため、リトライ回数は通常よりも少ない回数に制限されている。このため、回復不能エラーとなる頻度は高まる。非圧縮データの場合、数データ・セクタが回復不能であっても、連続フレームに影響しないために視覚的には問題ない。このことから、データ・セクタがECCエラーであっても、それを訂正することなくホストに転送するRead Continuousモードが存在する。 Generally, a time from when the HDD receives a read command from the host to when data is transferred to the host is defined. Particularly in HDDs for AV equipment and the like, since it is necessary to read data within a short time, the number of retries is limited to a smaller number than usual. For this reason, the frequency of non-recoverable errors increases. In the case of uncompressed data, even if several data sectors are unrecoverable, there is no visual problem because it does not affect consecutive frames. For this reason, even if the data sector is an ECC error, there is a Read Continuous mode in which the data sector is transferred to the host without being corrected.
しかし、最近のAV機器が採用する圧縮は、MPEGを代表とする圧縮手法が主流であり、前後のフレームとの差分を保存する。このため、数データ・セクタのロストが視覚的に影響するようになってきている。最近のAVシステム・ユーザの要求は「単位時間内に要求データを転送し、さらに、回復不能データの転送は許されない」という厳しいものになってきている。実質、「HDDの高密度化によるサステイン転送レートの向上/高密度化エラー・レートの悪化」との勝負という状況となっている。 However, the compression adopted by recent AV devices is mainly a compression method represented by MPEG, and stores the difference between the previous and next frames. For this reason, the loss of several data sectors has been visually affected. Recent AV system user demands are becoming stricter: "Request data is transferred within a unit time, and unrecoverable data is not allowed to be transferred". In fact, the situation is that “the improvement of the sustain transfer rate due to the high density of the HDD / the deterioration of the high density error rate”.
将来的にAV情報の高品質化・多様化に伴い要求転送レートも上がるようになると、「HDDの高密度化によるサステイン転送レートの向上/高密度化エラー・レートの悪化」が大変厳しいものとなると予想される。一方、AVサーバなどにおいて、RAID構成を有しているシステム、あるいは、上位ECCを持っているシステムにおいては、当該データ・セクタが回復不能データ・セクタであることが上位装置で判明すれば、上位装置がエラーを回復することができる。そこで、HDDがデータを上位装置に転送する際に、各データ・セクタがECCエラーを有するか否かを示すビット・マップをHDDがホストに送る技術が、特許文献1において提案されている。
上記ビット・マップによって、上位装置でのエラー訂正を的確に行い、より正確なデータを再生することができる。しかし、コンシューマ・ユースのMP3プレイヤ、携帯電話、あるいはCamcorderなどの超小型HDDを使用する装置では、上位でECCを使用したエラー訂正を行わないことが一般的である。このように、上位におけるエラー訂正やRAID構成が存在しない場合、限られたリトライ回数内で、HDDができるだけ多くのデータ・セクタを正確に再生することが要求される。また、上位装置がこれらのエラー回復手段を有している場合であっても、上位装置へ転送されるエラー・データ・セクタをできるだけ少なくし、上位装置の処理負担を軽減することが好ましい。 With the above bit map, it is possible to accurately correct errors in the host device and reproduce more accurate data. However, in a device using a micro HDD such as a consumer use MP3 player, a mobile phone, or a Camcorder, it is common not to perform error correction using ECC at the upper level. As described above, when there is no error correction or RAID configuration at the upper level, it is required that the HDD reproduces as many data sectors as accurately as possible within a limited number of retries. Even if the host device has these error recovery means, it is preferable to reduce the number of error data sectors transferred to the host device as much as possible to reduce the processing burden on the host device.
本発明の一態様は、ディスクからデータを読み出すディスク・ドライブ装置である。この装置は、前記磁気ディスクからデータを読み出すヘッドと、前記ディスクから読み出したデータ・セクタを格納するバッファと、前記ヘッドを使用して目的とする複数データ・セクタの読み出しを順次試み、前記ディスクから順次読み出したデータ・セクタをバッファに格納し、読み出しを順次試みた複数データ・セクタの内前記ディスクから正確に再生することができなかったデータ・セクタの読み出しのみを再度試みるコントローラとを有する。読み出しを順次試みた複数データ・セクタの内、正確に再生することができなかったデータ・セクタの読み出しのみを再度試みることで、限られたリトライ回数内においてディスクからの正確なデータ再生比率を高めることができる。 One aspect of the present invention is a disk drive device that reads data from a disk. The apparatus sequentially attempts to read a plurality of target data sectors using the head, a head for reading data from the magnetic disk, a buffer for storing data sectors read from the disk, and the head. A controller that stores sequentially read data sectors in a buffer and re-reads only data sectors that could not be accurately reproduced from the disk among a plurality of data sectors that were sequentially read; By trying again only the reading of data sectors that could not be reproduced correctly among the multiple data sectors that were sequentially read, the accurate data reproduction rate from the disk was increased within the limited number of retries. be able to.
好ましくは、前記コントローラはファームウェアに従って動作するプロセッサと、そのプロセッサからの指示に応じて動作するロジック回路とを有し、前記ロジック回路は、前記正確に再生することができなかったデータ・セクタを特定するマップを生成し、そのマップにより前記正確に再生することができなかったデータ・セクタの読み出しを再度試みる。これによって、プロセッサに過度に負担を要求することなく必要な処理を行うことができる。
前記目的とする複数データ・セクタは、コマンド指定されたデータ・セクタとそれと異なるデータ・セクタとを含むことが好ましい。これによって、パフォーマンスを向上し、さらに、正確なデータ再生比率を高めることができる。
前記異なるデータ・セクタの読み出しを再度試みる回数は、コマンド指定されたデータ・セクタの読み出しを再度試みる回数以下であることが好ましい。これによって、パフォーマンス低下を抑制することができる。
Preferably, the controller includes a processor that operates according to firmware and a logic circuit that operates according to an instruction from the processor, and the logic circuit identifies the data sector that could not be accurately reproduced. A map is generated, and the data sector that could not be reproduced accurately by the map is tried again. This makes it possible to perform necessary processing without excessively demanding the processor.
Preferably, the plurality of target data sectors include a command-designated data sector and a different data sector. As a result, performance can be improved and an accurate data reproduction ratio can be increased.
The number of times of retrying reading of the different data sector is preferably equal to or less than the number of times of retrying reading of the data sector designated by the command. As a result, performance degradation can be suppressed.
好ましい例において、前記コントローラは、前記異なるデータ・セクタの内の正確に再生されずバッファ内に格納されているデータ・セクタを特定するマップを保存し、前記コマンド指定されたデータ・セクタをホストに転送した後、前記マップにより特定される前記異なるデータ・セクタの内の正確に再生することができなかったデータ・セクタの再読み出しを、コマンドに対応した処理から解放されている時間内に行うこと。これによって、パフォーマンス低下を抑制しつつ、正確なデータ再生比率を高めることができる。
好ましい一例において、前記バッファは前記異なるデータ・セクタの内の正確に再生されたデータ・セクタのみを保存しておく。これによってメモリ消費を抑制しつつ、キャッシュ・ヒット率を向上することができる。
好ましい一例において、前記バッファは、前記異なるデータ・セクタの内正確に再生された最初の連続データ・セクタのみを保存しておく。これによって、よりシンプルな制御で、メモリ消費を抑制しつつキャッシュ・ヒット率を向上することができる。
In a preferred example, the controller stores a map that identifies data sectors stored in a buffer that are not accurately reproduced among the different data sectors, and stores the commanded data sectors to the host. After the transfer, re-reading of the data sector that could not be accurately reproduced among the different data sectors specified by the map is performed within the time free from the processing corresponding to the command. . As a result, an accurate data reproduction ratio can be increased while suppressing performance degradation.
In a preferred example, the buffer stores only correctly reproduced data sectors of the different data sectors. This can improve the cache hit rate while suppressing memory consumption.
In a preferred example, the buffer stores only the first consecutive data sector reproduced correctly among the different data sectors. This makes it possible to improve the cache hit rate while suppressing memory consumption with simpler control.
本発明の他の態様に係るディスク・ドライブ装置は、前記磁気ディスクからデータを読み出すヘッドと、前記ディスクから読み出したデータ・セクタを格納するバッファと、前記ヘッドにより順次読み出されたデータ・セクタが正確に再生できたか否かに関わらず前記順次読み出されたデータ・セクタを前記バッファに格納し、正確に再生することができなかったデータ・セクタを特定するマップを生成し、前記マップにより特定されるデータ・セクタの読み出しを再度試みるコントローラと、を有する。正確に再生することができなかったデータ・セクタを特定するマップを生成し、前記マップにより特定されるデータ・セクタの読み出しを再度試みることによって、限られたリトライ回数内においてディスクからの正確なデータ再生比率を高めることができる。 A disk drive device according to another aspect of the present invention includes a head for reading data from the magnetic disk, a buffer for storing data sectors read from the disk, and data sectors sequentially read by the head. Regardless of whether or not the data was correctly reproduced, the sequentially read data sector is stored in the buffer, and a map for identifying the data sector that could not be accurately reproduced is generated and specified by the map. And a controller that attempts to read the data sector again. Accurate data from the disk within a limited number of retries by generating a map that identifies the data sector that could not be accurately reproduced and trying to read the data sector specified by the map again The reproduction ratio can be increased.
好ましくは、前記マップは、コマンド指定されたデータ・セクタの内の正確に再生できなかったデータ・セクタを特定する情報を有し、前記バッファは、前記異なるデータ・セクタの内正確に再生された最初の連続データ・セクタのみを保存する。これによって、よりシンプルな制御で、メモリ消費を抑制しつつキャッシュ・ヒット率を向上することができる。 Preferably, the map has information identifying data sectors that could not be correctly reproduced among commanded data sectors, and the buffer was reproduced correctly among the different data sectors. Save only the first continuous data sector. This makes it possible to improve the cache hit rate while suppressing memory consumption with simpler control.
本発明の他の態様は、ディスク・ドライブ装置においてディスクからデータを再生する方法である。この方法は、目的とする複数データ・セクタの前記磁気ディスクからの読み出しを順次試みる。前記ディスクから順次読み出したデータ・セクタをバッファに格納する。前記読み出しを順次試みた複数データ・セクタの内、正確に再生することができなかったデータ・セクタのみ読み出しを再度試みる。読み出しを順次試みた複数データ・セクタの内、正確に再生することができなかったデータ・セクタの読み出しのみを再度試みることで、限られたリトライ回数内においてディスクからの正確なデータ再生比率を高めることができる。 Another aspect of the present invention is a method for reproducing data from a disk in a disk drive device. This method sequentially attempts to read a desired plurality of data sectors from the magnetic disk. Data sectors sequentially read from the disk are stored in a buffer. Of the plurality of data sectors that have been sequentially read, only data sectors that could not be reproduced correctly are read again. By trying again only the reading of data sectors that could not be reproduced correctly among the multiple data sectors that were sequentially read, the accurate data reproduction rate from the disk was increased within the limited number of retries. be able to.
本発明によれば、限られたリトライ回数内においてディスクからの正確なデータ再生比率を高めることができる。 According to the present invention, an accurate data reproduction ratio from a disk can be increased within a limited number of retries.
以下に、本発明を適用可能な実施の形態を説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。以下においては、ディスク・ドライブ装置の一例であるハードディスク・ドライブ(HDD)について説明する。 Hereinafter, embodiments to which the present invention can be applied will be described. For clarity of explanation, the following description and drawings are omitted and simplified as appropriate. Moreover, in each drawing, the same code | symbol is attached | subjected to the same element and the duplication description is abbreviate | omitted as needed. In the following, a hard disk drive (HDD) that is an example of a disk drive device will be described.
本形態のHDDは、磁気ディスクからの複数データ・セクタを再生する際、磁気ディスクから読み出したデータのECC(Error Correction Code)エラーの有無に係らず、全データ・セクタを読み出す。その後、ECCエラーを起こしたデータ・セクタについてのみ、再生のリトライを行う。これによって、エラーが発生する場合において、複数データ・セクタを正確に再生するための処理時間を短縮することができ、特に、リトライ回数が制限されている場合において、正確なデータ再生率を上げることができる。 When reproducing a plurality of data sectors from the magnetic disk, the HDD of this embodiment reads all the data sectors regardless of the presence or absence of an ECC (Error Correction Code) error in the data read from the magnetic disk. Thereafter, reproduction is retried only for the data sector in which the ECC error has occurred. As a result, when an error occurs, the processing time for accurately reproducing a plurality of data sectors can be shortened. In particular, when the number of retries is limited, the accurate data reproduction rate is increased. Can do.
まず、HDDの全体構成を説明する。図1は、HDD1の全体構成を模式的に示すブロック図である。HDD1は、エンクロージャ10の外側に固定された回路基板20を備えている。回路基板20上には、リード・ライト・チャネル(RWチャネル)21、モータ・ドライバ・ユニット22、ハードディスク・コントローラ(HDC)とMPUの集積回路(HDC/MPU)23及び半導体メモリのRAM24などの各回路を有している。エンクロージャ10内において、スピンドル・モータ(SPM)14は所定の角速度で磁気ディスク11を回転する。磁気ディスク11は、データを記憶するディスクである。HDC/MPU23からの制御データに従って、モータ・ドライバ・ユニット22がSPM14を駆動する。
First, the overall configuration of the HDD will be described. FIG. 1 is a block diagram schematically showing the overall configuration of the
各ヘッド・スライダ12は、磁気ディスク上を浮上するスライダと、スライダに固定され磁気信号と電気信号との間の変換(データの読み書き)を行うヘッド素子部とを備えている。各ヘッド・スライダ12はアクチュエータ16の先端部に固定されている。アクチュエータ16はボイス・コイル・モータ(VCM)15に連結され、回動軸を中心に回動することによって、ヘッド・スライダ12を回転する磁気ディスク11上においてその半径方向に移動する。モータ・ドライバ・ユニット22は、HDC/MPU23からの制御データに従ってVCM15を駆動する。アーム電子回路(AE:Arm Electronics)13は、HDC/MPU23からの制御データに従って複数のヘッド素子部12の中から磁気ディスク11にアクセス(リードもしくはライト)するヘッド・スライダ12を選択し、リード/ライト信号の増幅を行う。
Each
RWチャネル21は、リード処理において、AE13から取得したリード信号からサーボ・データ及びユーザ・データを抽出し、デコード処理を行う。デコード処理されたデータは、HDC/MPU23に供給される。また、RWチャネル21は、ライト処理において、HDC/MPU23から供給されたライト・データをコード変調し、さらに、コード変調されたデータをライト信号に変換してAE13に供給する。HDC/MPU23において、HDCはロジック回路であり、MPUはRAM24にロードされたファームウェアに従って動作する。HDD1の起動に伴い、RAM24には、制御及びデータ処理に必要とされるデータが磁気ディスク11あるいはROM(不図示)からロードされる。HDC/MPU23はコントローラの一例であり、ヘッド・ポジショニング制御、インターフェース制御、ディフェクト管理などのデータ処理に関する必要な処理の他、HDD1の全体制御を実行する。
In the read process, the
HDC/MPU23は、RWチャネル21から取得した磁気ディスク11からのリード・データを、ホスト51に転送する。磁気ディスク11からのリード・データは、RAM24内のリード・バッファに一時的に格納された後、HDC/MPU23を介してホスト51に転送される。本形態のHDC/MPU23は、特に、磁気ディスク11からの複数データ・セクタの再生処理において、データ・セクタのECC(Error Correcting Code)エラーが発生しても、磁気ディスク11からのデータの読み出しを中断することなく、その後のデータ・セクタを読み出す。なお、以下において、再生は、磁気ディスク11からの読み出しと、そのデータのエラー訂正処理とを含む処理である。
The HDC /
例えば、図2に示すように、HDC/MPU23が、データ・セクタ1からデータ・セクタ10を再生するにおいて、データ・セクタ6においてECCエラーが発生する。従来のHDC/MPU23は、データ・セクタ6がエラーを起こした時点で残りのデータ・セクタ7〜10の読み出しを中断し、データ・セクタ6の再生のエラー回復処理を開始する。エラー回復処理は、予め設定された手順において、読み出しの条件を維持して、あるいは変更して読み出しをリトライする。本形態のHDC/MPU23は、データ・セクタ6のエラーにかかわらず、その後のデータ・セクタ7〜10の再生を実行する。その後、HDC/MPU23は、データ・セクタ6の読み出し及び必要なエラー訂正処理を再実行する。
For example, as shown in FIG. 2, when the HDC /
HDC/MPU23のデータ再生処理の詳細について、図3のブロック図を参照して説明する。HDC/MPU23は、ハードウェア回路(論理回路)で構成されたHDC232と、ファームウェアに従って動作するプロセッサであるMPU231とを有している。HDC232は、ホスト・インターフェース・コントローラ(HIC)321、メモリ・マネージャ322、ドライブ・マネージャ323、エラー訂正処理部であるECC訂正処理回路324、SRAM325及びレジスタに格納されたビット・マップ326を有する。ビット・マップ326は、目的とするデータ・セクタのそれぞれが、正確に再生されているか否かを示す。
Details of the data reproduction processing of the HDC /
図3を参照して、データ記録処理及び再生処理における転送データの流れについて説明する。図3において、実線の矢印はホスト51から転送されて磁気ディスク11に記録されるデータの流れを示している。また、点線の矢印は磁気ディスク11から読みだされてホスト51に転送されるデータの流れを示している。なお、再生及び記録の各処理において、データはデータ・セクタ単位で転送及び処理される。ここで、データ・セクタは、磁気ディスク11におけるユーザ・データの記録単位である。
With reference to FIG. 3, the flow of transfer data in the data recording process and the reproduction process will be described. In FIG. 3, solid arrows indicate the flow of data transferred from the
記録処理におけるデータの流れから説明する。HIC321は、ホスト51とHDD1とのインターフェース回路である。記録処理において、HIC321は、ホスト51から転送されたユーザ・データを、メモリ・マネージャ322にデータ・バスを介して送る。メモリ・マネージャ322は、受け取ったユーザ・データをDRAM24内のバッファ241に一旦格納する。その後、ドライブ・マネージャ323から要求があったときに、そのデータをバッファ241から読み出して転送する。
The data flow in the recording process will be described. The
ドライブ・マネージャ323は、受け取ったデータをECC訂正処理回路324に送る。ECC訂正処理回路324は、ドライブ・マネージャ323から受け取ったデータからECCを生成する。ECCは、磁気ディスク11へのデータ記録におけるエラーを訂正するためのコードである。ECCとしてECC及びCRC(Cyclic Redundancy Check)コードが付加されているものとして説明するが、ECCのみを使用してもよい。ECC及びCRCコードとしては、例えば、リードソロモン符号を利用することができる。
The
ドライブ・マネージャ323は、ECC訂正処理回路324からECCを取得し、ECC付きユーザ・データを生成する。こうしてドライブ・マネージャ323は、ECCが付加されたユーザ・データを、データ・バスを介してNRZ(Non-Return to Zero)データとしてRWチャネル21へ供給する。
The
続いて、再生処理におけるデータ転送の流れについて、図3を参照して説明する。ホスト51からのリード・コマンドに対してキャッシュ・ヒットしない場合、磁気ディスク11から該当データが読み出される。磁気ディスク11からデータを読み出すリード動作においては、RWチャネル21から、ECCが付加されたデータ・セクタをドライブ・マネージャ323が順次受け取り、これをECC訂正処理回路324へ供給する。
Next, the flow of data transfer in the reproduction process will be described with reference to FIG. If there is no cache hit for the read command from the
ECC訂正処理回路324は、ドライブ・マネージャ323から受け取ったデータ・セクタをSRAM325に格納し、必要なエラー訂正処理を実行する。ECC訂正処理回路324は、データ・セクタ毎にエラー訂正処理を実行する。エラー訂正処理は、オンザフライで実行され、データ転送を中断することなく行うことができる。ここで、オンザフライ処理は、データの転送を中断することなく処理を行うことをいう。必要なエラー訂正を行ったデータ・セクタは、メモリ・マネージャ322に転送される。メモリ・マネージャ322は受け取ったデータを一旦バッファ241に格納した後、MPU231からの指示に応じて、そのデータをバッファ241から読み出してHIC321に転送する。HIC321は、そのデータをホスト51に転送する。
The ECC
本形態のECC訂正処理回路324は、取得した各データ・セクタをECCによりエラー訂正することができない場合も、そのデータ・セクタをメモリ・マネージャ322に転送する。従って、本形態において、目的の各データ・セクタのバッファ241への転送が、ECCエラーにより中断することはない。ECC訂正処理回路324は、ビット・マップ326に各データ・セクタに対応したビットを設定する。各ビットは、各データ・セクタが正確に再生されているか否かを示す。例えば、「0」は正確に再生されたデータ・セクタを示し、「1」は正確に再生されなかったデータ・セクタを示す。
The ECC
目的とする全てのデータ・セクタのデータ(正確に再生されなかったデータを含む)がバッファ241に格納されると、MPU231は、正確に再生されなかったデータ・セクタについて、再生のリトライを実行する。具体的には、MPU231はビット・マップ326を参照し、各データ・セクタのエラーの有無を確認する。一つでもエラー・セクタが存在する場合、HDC232にリトライを指示する。ドライブ・マネージャ323は、MPU231からの指示に応答して、ビット・マップ326を参照して、磁気ディスク11からのエラー・セクタの読み出しを実行する。その後の処理は、上述と同様である。このように、エラーを起こしたデータ・セクタの再生(磁気ディスク11からバッファ241までの転送)を、MPU231によらず、ハードウェア構成のHDC232が実行することで、MPU231に大きな処理能力を要求することなく、処理を実行することができる。
When the data of all target data sectors (including data that has not been correctly reproduced) is stored in the
なお、エラー・セクタの選択は、上述のようにドライブ・マネージャ323が行う構成と異なり、メモリ・マネージャ322がビット・マップ326を参照して行うようにしてもよい。この場合、メモリ・マネージャ322は、ECC訂正処理回路324から順次転送されるデータ・セクタの中から、ビット・マップ326を参照してエラー・セクタを選択し、そのデータ・セクタをバッファ241に格納する。HDD1は、データをホスト51に転送する際に、対応するビット・マップ326も併せて転送する。ホスト51は、これを使用して必要なデータ回復を行う。
Note that the error sector may be selected by the
次に、ユーザ・データの再生処理について、図4のフローチャートを参照して説明する。MPU231が、目的とする複数データ・セクタの読み出しを開始する(S11)。つまり、HDC232に対して、目的のデータ・セクタのアドレスを指定し、再生を指示する。磁気ディスク11からユーザ・データを読み出すに際し、サーボ・エラーが発生した場合(S12におけるY)、HDC232は磁気ディスク11からの読み出しを中断して、MPU231にそれを通知する。これにより、再生処理は一旦終了する(S18)。
Next, user data reproduction processing will be described with reference to the flowchart of FIG. The
磁気ディスク11から読み出したデータ・セクタにおいてECCエラーが発生した場合(S13におけるY)、図3を参照して説明したように、HDC232は磁気ディスク11からのデータ読み出しとエラー訂正などの処理を続行する(S14)。必要な処理を行われたデータ・セクタは、バッファ241に格納される(S15)。また、ECC訂正処理回路324が、ビット・マップ326にビットを設定する。
When an ECC error occurs in the data sector read from the magnetic disk 11 (Y in S13), the
サーボ・エラーが発生することなく全てのデータ・セクタがバッファ241に格納されると、MPU231がビット・マップ326を参照し、全てのデータ・セクタが正確に再生されたかを判定する(S16)。いずれかのデータ・セクタが正確に再生されていない場合(S16におけるN)、HDC/MPU23はリトライを実行する。リトライ回数は、典型的には上限が存在する。具体的には、再生に許される時間が制限されることにより上限が決定される、あるいは、リトライの回数として上限が設定されている場合などがある。図4の例において、MPU231は、リトライを開始するまえに、その回数が上限数に達しているかを判定する(S17)。典型的には、対応するコマンドに対するリトライ数に上限が存在する。リトライ回数が上限に達してない場合、MPU231はエラー・セクタの再読み出の開始を指示する(S19)。以下、同様の処理を繰り返す。
When all the data sectors are stored in the
図4の例において、HDC/MPU23は、サーボ・エラーの発生に応答して再生処理を中断する。しかし、図5に示すように、サーボ・エラーが発生してデータ・セクタを磁気ディスク11から読み出せない場合であっても、HDC/MPU23は、再生処理を中断することなく続行してもよい。HDC/MPU23は、最後のデータ・セクタまで再生を試み、その後、磁気ディスク11から読み出すことができなかったデータ・セクタを含め、正確に再生されなかった全てのデータ・セクタの再生をリトライする。
In the example of FIG. 4, the HDC /
以下において、磁気ディスク11からのデータ再生処理の具体例を説明する。図6のモデルにおいて、HDD1は、ホスト51からのAVモードのリード・コマンドに応答して、データ・セクタ0〜15の再生を行う。×は、ECCエラーを起こしたデータ・セクタを示す。また、図6における上方向の×の順序が、リトライの順序と一致する。つまり、最初の読み出しにおいて、データ・セクタ0〜2、6〜10はECCエラーを起こす。例えば、データ・セクタ0〜2は、ヘッド・スライダ12が不安定であるため、再生の読み出しで正確に再生されない可能性がより高い。他のデータ・セクタは、最初の読み出しよって正確に再生される。
A specific example of data reproduction processing from the
次の読み出し(1回目のリトライ)において、データ・セクタ4、8、12、13がECCエラーを起こす。図6はモデル図であるので、ECC処理を行った場合の結果を示し、実際に行うか否かを示すものではない。3、4回目の読み出し(2、3回目のリトライ)において、データ・セクタ7、8、12がECCエラーを起こす。データ・セクタ8は、何度読み直してもエラーを起こす。他のデータ・セクタは、最終的には正確に再生することができる。
In the next read (first retry),
図7を参照して、従来の再生処理の例を説明する。AVコマンドにおいて、読み出し回数は4回に制限されているとする。最初の読み出しにおいて、データ・セクタ0がエラーを起こす。HDDは読み出しを中止して、データ・セクタ0エラー回復処理(リトライ)を実行する。1回目のリトライにおいて、データ・セクタ0〜3を正確に再生することができるが、データ・セクタ4がエラーを起こす。HDDは読み出しを中断して、データ・セクタ4のエラー回復処理を開始する。このとき、バッファにはデータ・セクタ0〜3が存在する。
An example of conventional reproduction processing will be described with reference to FIG. In the AV command, it is assumed that the number of reads is limited to four. On the first read,
2回目のリトライにおいて、データ・セクタ4〜6が正確に再生されるが、データ・セクタ7がエラーを起こす。3回目のリトライである最後の読み出しにおいて、HDDは、ECCエラーの有無に係らず、各データ・セクタをバッファに格納する。その結果、データ・セクタ7、8、12がエラー・セクタとなる。HDDはビット・マップを生成し、再生したデータと共にホストに転送する。ホストは、ECCあるいはRAIDパリティを使用してエラーの回復を行う。
In the second retry,
続いて、本発明に従う処理の例を、図8を参照して説明する。HDC/MPU23は、最初の再生処理において、データ・セクタ3〜5、11〜15を正確に再生する。最初のリトライにおいて、データ・セクタ0〜3、6〜10の再生を試みる。その最初のリトライにおいて、データ・セクタ8以外の全てのデータ・セクタが正確に再生される。その後、HDC/MPU23は、2回目及び3回目のリトライを実行する。データ・セクタ8は最後まで正確に再生されず、ビット・マップ326は、データ・セクタ8のみがエラー・セクタであることを示す。HDC/MPU23は、データ・セクタ0〜15とビット・マップ326とをホスト51に転送する。このように、従来の方法においては、データ・セクタ7、8及び12がエラー・セクタとなるが、本発明の方法においては、データ・セクタ8のみがエラー・セクタとなる。
Next, an example of processing according to the present invention will be described with reference to FIG. The HDC /
次に、他の例のモデルについて説明する。図9の記載方法は、図8と同様である。エラー回復処理におけるリトライ回数の上限数は3回である。図10を参照して、従来の再生処理の例を説明する。最初の読み出しにおいて、データ・セクタ0がエラーを起こす。HDDは読み出しを中止して、データ・セクタ0エラー回復処理(リトライ)を実行する。1回目のリトライにおいて、データ・セクタ0〜3を正確に再生することができるが、データ・セクタ4がエラーを起こす。HDDは読み出しを中断して、データ・セクタ4のエラー回復処理を開始する。
Next, another example model will be described. The description method of FIG. 9 is the same as that of FIG. The upper limit number of retries in the error recovery process is three. An example of conventional reproduction processing will be described with reference to FIG. On the first read,
2回目のリトライにおいて、データ・セクタ4〜6が正確に再生されるが、データ・セクタ7がエラーを起こす。3回目のリトライである最後の読み出しにおいて、HDDは、ECCエラーの有無に係らず、各データ・セクタをバッファに格納する。その結果、データ・セクタ7、8、12がエラー・セクタとなる。HDDはビット・マップを生成し、再生したデータと共にホストに転送する。ホストは、ECCあるいはRAIDパリティを使用してエラーの回復を行う。
In the second retry,
続いて、本発明に従う処理の例を、図11を参照して説明する。HDC/MPU23は、最初の再生処理において、データ・セクタ3〜5、11〜15を正確に再生する。最初のリトライにおいて、データ・セクタ0〜3、6〜10の再生を試みる。その最初のリトライにおいて、残りの全てのデータ・セクタが正確に再生される。ビット・マップ326は、全てのデータ・セクタが正確なデータ・セクタであることを示す。
Next, an example of processing according to the present invention will be described with reference to FIG. The HDC /
HDC/MPU23は、データ・セクタ0〜15とビット・マップ326とをホスト51に転送する。このように、従来の方法においては、データ・セクタ7、8及び12がエラー・セクタとなるが、本発明の方法においては、エラー・セクタが存在しない。以上の説明から理解されるように、本発明の手法は、データ・セクタにおいて常にエラーが発生するのではなく、データ・セクタがエラーを起こしたり起こさなかったりする場合に特に有効である。
The HDC /
次に、本形態の再生処理におけるHDC/MPU23内の動作タイミングを説明する。図12は、データ・セクタS〜S+7の全セクタを正確に再生することができた場合のタイミング・チャートを示している。S〜S+7は、それぞれデータ・セクタのアドレスを示している。セクタ・アドレスSCTAdrは、磁気ディスク11の各セクタの位置で読み出されるデータである。SCTtoRead信号がアサートのとき、磁気ディスク11から読み出されたデータ・セクタが、HDC232内に取り込まれる。SCTtoRead信号は、ビット・マップの各ビットが1を示すときアサートである。磁気ディスク11からのデータ読み出しを制御するReadGate信号は、SCTtoRead信号がアサートであるとき、各データ・セクタに対してアサートである。
Next, the operation timing in the HDC /
最初の読み出し処理において、全データ・セクタが読み出される。ビット・マップBitMap(1)の全てのビットは1であり、SCTtoRead信号とReadGate信号とは、全データ・セクタにおいてアサートである。その後、各データ・セクタは、バッファ241内のキャッシュ・アドレスCacheAdrが示すアドレスに格納される。本例は、全てのデータ・セクタを正確に再生するので、バッファ格納後のビット・マップBitMap(2)の全ビットは0である。
In the first read process, all data sectors are read. All bits of the bit map BitMap (1) are 1, and the SCTtoRead signal and ReadGate signal are asserted in all data sectors. Thereafter, each data sector is stored in the address indicated by the cache address CacheAdr in the
続いて、図13を参照して、データ・セクタS+2、S+4、S+6がECCエラーを起こす例を説明する。磁気ディスク11からの最初の読み出しは、全データ・セクタS〜S+7を読み出す。読み出したデータ・セクタの内、データ・セクタS+2、S+4、S+6がECCにより訂正することができず、フェイルとなっている。このため、バッファ格納後のビット・マップBitMap(2)において、3番目、5番目そして7番目のビットが1である。
Next, an example in which data sectors S + 2, S + 4, and S + 6 cause an ECC error will be described with reference to FIG. The first reading from the
図14は、図13の読み出しの後の最初のリトライのタイミング・チャートである。読み出しにおけるビット・マップBitMap(1)は、図13のビット・マップBitMap(2)のコピーであり、3番目、5番目そして7番目のビットが1である。SCTtoRead信号とReadGate信号とは、このビット・マップBitMap(1)に従って変化し、データ・セクタS+2、S+4、S+6のそれぞれにおいてアサートであり、他のデータ・セクタにおいてディサートである。磁気ディスク11から読み出されたデータ・セクタS+2、S+4、S+6の内、データ・セクタS+4が、再びエラーを示す。このため、バッファ格納後のビット・マップBitMap(2)において、5番目のビットが1にセットされる。
FIG. 14 is a timing chart of the first retry after reading in FIG. The bit map BitMap (1) in reading is a copy of the bit map BitMap (2) in FIG. 13 and the third, fifth and seventh bits are 1. The SCTtoRead signal and ReadGate signal change according to this bit map BitMap (1), are asserted in each of the data sectors S + 2, S + 4, and S + 6, and are deassertd in the other data sectors. Of the data sectors S + 2, S + 4, and S + 6 read from the
図15は、二回目のリトライのタイミング・チャートである。読み出しにおけるビット・マップBitMap(1)は、図14のビット・マップBitMap(2)のコピーであり、5番目のビットが1である。SCTtoRead信号とReadGate信号とは、このビット・マップBitMap(1)に従って変化し、データ・セクタS+4においてアサートであり、他のデータ・セクタにおいてディサートである。このリトライは、データ・セクタS+4を正確に再生し、バッファ格納後のビット・マップBitMap(2)において、5番目のビットが0に設定される。 FIG. 15 is a timing chart of the second retry. The bit map BitMap (1) in reading is a copy of the bit map BitMap (2) in FIG. The SCTtoRead signal and ReadGate signal change according to this bit map BitMap (1), are asserted in the data sector S + 4, and are deasserted in the other data sectors. In this retry, the data sector S + 4 is accurately reproduced, and the fifth bit is set to 0 in the bit map BitMap (2) after storing the buffer.
HDD1は、ホスト51からのリード・コマンドに従ってデータを再生する。再生の目的とするデータ・セクタは、リード・コマンドが指定するデータ・セクタに加えて、そのアドレスよりも前のデータ・セクタ、あるいは後のデータ・セクタを含むことができる。典型的なHDDは、コマンド指定アドレスの後に続きデータ・セクタも、磁気ディスク11から読み出して、バッファに予め格納しておく。これによって、その後のコマンドのキャッシュ・ヒット率を高めることができる。このような処理を先読み処理と呼ぶが、これはAVコマンドのように長い連続データ・セクタを再生することを指示するコマンドに対して特に有用である。
The
先読みデータ・セクタのように、コマンド指定されたデータ・セクタと異なるデータ・セクタの再生におけるリトライ方法は、コマンド指定されたデータ・セクタと同様とすることができる。しかし、コマンド指定の全データ・セクタが正確に再生されているにも係らず、それと異なるデータ・セクタの再生のためにリトライを繰り返すことは、パフォーマンスの低下を招く。従って、コマンド指定データ・セクタが正確に再生された場合、他のデータ・セクタのためのリトライを行なわず、再生処理を終了することが好ましい。あるいは、コマンド指定されていないデータ・セクタのリトライ回数の上限数は、コマンド指定されているデータ・セクタの上限数以下であることが好ましい。 A retry method in reproducing a data sector different from the data sector designated by the command, such as the pre-read data sector, can be the same as that of the data sector designated by the command. However, even though all data sectors specified by the command are correctly reproduced, repeating the retry for reproducing different data sectors causes a decrease in performance. Therefore, when the command-designated data sector is correctly reproduced, it is preferable to end the reproduction process without retrying for another data sector. Alternatively, it is preferable that the upper limit number of retries for data sectors not designated by the command is equal to or less than the upper limit number of data sectors designated by the command.
コマンド指定されていないデータ・セクタの一部が、制限されたリトライ回数内に正確に再生されないことがある。図16(a)は、先読みデータ・セクタの一部が、ECCエラーを起こした例を示している。コマンド指定データ・セクタは、データ・セクタ1〜4であり、先読みデータ・セクタは、データ・セクタ5〜10である。図16(b)は、HDD1がホスト51にコマンド指定データ・セクタを転送したときに、データ・セクタ7、8はエラー・セクタであることを示している。
Some of the data sectors that are not commanded may not be reproduced correctly within a limited number of retries. FIG. 16A shows an example in which an ECC error has occurred in a part of the pre-read data sector. The command designated data sectors are
先読みデータ・セクタは、将来のコマンドに備えてバッファ241内に保持しておく必要がある。一方、エラー・セクタをバッファ241内に保存しておく場合、いずれのデータ・セクタがエラー・セクタであるかを示すビット・マップ326メモリ内に保存しておく必要がある。半導体のメモリ領域に余裕が存在する場合は、エラー・セクタ7、8をバッファ241内に保存しておき、HDC/MPU23は、ホスト51からのコマンドに対応した処理から解放されており、アイドル状態にあるときにエラー・セクタ7、8のエラー回復処理を行うことが好ましい。エラー回復された場合には、エラーを示していたビット・マップは不要となり、メモリから消去することができる。
The pre-read data sector needs to be held in the
コマンド指定されたデータ・セクタと異なるデータ・セクタの保存数あるいはビット・マップの数は、予め設定した上限数以下とすることが好ましい。ビット・マップ数が制限されていることは、データ・セクタ数の保存数も制限されていることになる。これによって、不要なデータ・セクタやビット・マップなどによって、徒にメモリ領域が消費されることを避けることができる。 It is preferable that the number of saved data sectors or bit maps different from the data sector designated by the command is equal to or less than a preset upper limit number. When the number of bit maps is limited, the number of data sectors stored is also limited. As a result, it is possible to prevent the memory area from being consumed by unnecessary data sectors or bit maps.
あるいは、図16(c)に示すように、先読みデータ・セクタの内、正確に再生されたデータ・セクタ5、6、9、10をバッファ241内に保存しておくことができる。つまり、データ・セクタ7、8の領域は、他のデータによって上書きされうる。正確なデータ・セクタのみをバッファ内に保存することで、エラー・セクタを示すビット・マップをメモリに保存しておく必要がなく、メモリ領域を確保することができる。
Alternatively, as shown in FIG. 16 (c),
あるいは、先読みデータ・セクタにおいて、正確に再生された最初の連続データ・データのみをバッファ241内に保存しておくことができる。図16(d)の例においては、バッファ241はデータ・セクタ5、6を保存し、エラー・セクタ7、8及び正確なデータ・セクタ9、10を保存しない。このようにすることで、複雑な制御処理を要することなくキャッシュ・ヒット率を向上することができる。
Alternatively, only the first continuous data that has been accurately reproduced in the pre-read data sector can be stored in the
以上、本発明について好ましい態様を使用して説明したが、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。例えば、上述の実施の形態においては、HDDを例にとって説明したが、光ディスクや光磁気ディスクなど他のディスクを使用するディスク・ドライブ装置、あるいはそのディスクを着脱可能なディスク・ドライブ装置に適用してもよい。MPU231は、ホスト51からのコマンドのモードに応じて、リトライ方法を変化させるようにしてもよい。具体的には、HDD1は、AVコマンドの場合に本発明のリトライを実行し、他のコマンドの場合には、従来のようにデータ・セクタ毎のリトライを実行するようにしてもよい。
Although the present invention has been described using preferred embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Of course. For example, in the above-described embodiment, the HDD has been described as an example. However, the present invention is applied to a disk drive device using another disk such as an optical disk or a magneto-optical disk, or a disk drive apparatus to which the disk can be attached or detached. Also good. The
1 ハードディスク・ドライブ、10 筺体、11 磁気ディスク
12 ヘッド・スライダ、13 アーム・エレクトロニクス、14 スピンドル・モータ
15 ボイス・コイル・モータ、16 アクチュエータ、20 回路基板
21 RWチャネル、22 モータ・ドライバ・ユニット
23 ハードディスク・コントローラ/MPU、24 DRAM
311 ホスト・インターフェース・コントローラ
231 MPU、232 ハードディスク・コントローラ
241 バッファ、321 ホスト・インターフェース・コントローラ
322 メモリ・マネージャ、323 ドライブ・マネージャ
324 ECC訂正処理回路、325 SRAM、326 ビット・マップ
DESCRIPTION OF
311
Claims (19)
前記磁気ディスクからデータを読み出すヘッドと、
前記ディスクから読み出したデータ・セクタを格納するバッファと、
前記ヘッドを使用して目的とする複数データ・セクタの読み出しを順次試み、前記ディスクから順次読み出したデータ・セクタをバッファに格納し、読み出しを順次試みた複数データ・セクタの内前記ディスクから正確に再生することができなかったデータ・セクタの読み出しのみを再度試みるコントローラと、
を有するディスク・ドライブ装置。 A disk drive device for reading data from a disk,
A head for reading data from the magnetic disk;
A buffer for storing data sectors read from the disk;
Sequential attempts to read a plurality of data sectors of interest using the head, store the data sectors sequentially read from the disk in a buffer, and accurately read from the disk among the plurality of data sectors that were sequentially read. A controller that only tries to read data sectors that could not be replayed;
A disk drive device.
前記ロジック回路は、前記正確に再生することができなかったデータ・セクタを特定するマップを生成し、そのマップにより前記正確に再生することができなかったデータ・セクタの読み出しを再度試みる、
請求項1に記載のディスク・ドライブ装置。 The controller includes a processor that operates according to firmware, and a logic circuit that operates according to an instruction from the processor,
The logic circuit generates a map that identifies the data sector that could not be accurately reproduced, and re-reads the data sector that could not be accurately reproduced according to the map;
The disk drive device according to claim 1.
請求項1に記載のディスク・ドライブ装置。 The target plurality of data sectors includes a command specified data sector and a different data sector.
The disk drive device according to claim 1.
請求項3に記載のディスク・ドライブ装置。 The number of times to retry reading the different data sector is less than or equal to the number of times to retry reading the data sector specified by the command,
The disk drive device according to claim 3.
請求項3に記載のディスク・ドライブ装置。 The controller stores a map identifying data sectors stored in a buffer that are not accurately reproduced among the different data sectors, and transfers the command-specified data sectors to the host; Re-reading of data sectors that could not be accurately reproduced among the different data sectors specified by the map within the time freed from processing corresponding to the command;
The disk drive device according to claim 3.
請求項3に記載のディスク・ドライブ装置。 The buffer stores only correctly reproduced data sectors of the different data sectors;
The disk drive device according to claim 3.
請求項3に記載のディスク・ドライブ装置。 The buffer stores only the first consecutive data sector reproduced correctly among the different data sectors.
The disk drive device according to claim 3.
前記磁気ディスクからデータを読み出すヘッドと、
前記ディスクから読み出したデータ・セクタを格納するバッファと、
前記ヘッドにより順次読み出されたデータ・セクタが正確に再生できたか否かに関わらず前記順次読み出されたデータ・セクタを前記バッファに格納し、正確に再生することができなかったデータ・セクタを特定するマップを生成し、前記マップにより特定されるデータ・セクタの読み出しを再度試みるコントローラと、
を有するディスク・ドライブ装置。 A disk drive device for reading data from a disk,
A head for reading data from the magnetic disk;
A buffer for storing data sectors read from the disk;
Regardless of whether or not the data sector sequentially read out by the head can be accurately reproduced, the data sector read out sequentially is stored in the buffer and cannot be reproduced accurately. Generating a map identifying the data, and retrying to read the data sector identified by the map;
A disk drive device.
請求項8に記載のディスク・ドライブ装置。 The sequentially read data sectors include a command-specified data sector and a different data sector.
The disk drive device according to claim 8.
請求項9に記載のディスク・ドライブ装置。 The number of times to retry reading the different data sector is less than or equal to the number of times to retry reading the data sector specified by the command,
The disk drive device according to claim 9.
請求項9に記載のディスク・ドライブ装置。 The controller performs re-reading of data sectors that could not be accurately reproduced among the different data sectors specified by the map within a time free from processing corresponding to a command.
The disk drive device according to claim 9.
請求項9に記載のディスク・ドライブ装置。 The buffer stores only correctly reproduced data sectors of the different data sectors;
The disk drive device according to claim 9.
前記バッファは、前記異なるデータ・セクタの内正確に再生された最初の連続データ・セクタのみを保存する、
請求項9に記載のディスク・ドライブ装置。 The map has information that identifies data sectors that could not be reproduced correctly among commanded data sectors;
The buffer stores only the first consecutive data sector that has been accurately reproduced among the different data sectors.
The disk drive device according to claim 9.
目的とする複数データ・セクタの前記磁気ディスクからの読み出しを順次試み、
前記ディスクから順次読み出したデータ・セクタをバッファに格納し、
前記読み出しを順次試みた複数データ・セクタの内、正確に再生することができなかったデータ・セクタのみ読み出しを再度試みる、
方法。 A method for reproducing data from a disk in a disk drive device,
Sequential attempts to read a desired plurality of data sectors from the magnetic disk,
Store data sectors sequentially read from the disk in a buffer;
Of the plurality of data sectors that have been read sequentially, only the data sectors that could not be accurately reproduced are retried.
Method.
請求項14に記載の方法。 The target plurality of data sectors includes a command specified data sector and a different data sector.
The method according to claim 14.
請求項15に記載の方法。 The number of times to retry reading the different data sector is less than or equal to the number of times to retry reading the data sector specified by the command,
The method of claim 15.
前記マップにより特定される前記異なるデータ・セクタの内の正確に再生することができなかったデータ・セクタの再読み出しを、コマンドに対応した処理から解放されている時間内に行う、
請求項15に記載の方法。 Storing a map identifying the data sectors stored in the buffer that are not accurately reproduced among the different data sectors;
Re-reading of data sectors that could not be accurately reproduced among the different data sectors specified by the map within the time freed from processing corresponding to the command;
The method of claim 15.
請求項15に記載の方法。 Of the different data sectors, only those data sectors that have been accurately reproduced within a predetermined number of re-reads are stored in the buffer.
The method of claim 15.
請求項15に記載の方法 Only the first consecutive data sector reproduced correctly among the different data sectors is stored in the buffer,
The method of claim 15.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007146333A JP2008299978A (en) | 2007-05-31 | 2007-05-31 | Disk drive device and data reproducing method from disk |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010244644A (en) * | 2009-04-08 | 2010-10-28 | Sharp Corp | Data reading device, method for controlling the same, and recorded data reproducing system |
JP2014182852A (en) * | 2013-03-19 | 2014-09-29 | Mitsubishi Electric Corp | Reproducing device |
-
2007
- 2007-05-31 JP JP2007146333A patent/JP2008299978A/en active Pending
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JP2014182852A (en) * | 2013-03-19 | 2014-09-29 | Mitsubishi Electric Corp | Reproducing device |
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