JP2009223933A - Disk storage and method for managing sector group of disk storage - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ハードディスクドライブ等のディスク記憶装置およびディスク記憶装置のセクタ群管理方法に関する。 The present invention relates to a disk storage device such as a hard disk drive and a sector group management method for the disk storage device.
周知のように、ハードディスクドライブ(以下、HDDと称する)は、大容量で信頼性の高い情報記録媒体であり、近年、例えばコンピュータデータ、映像データ、音声データ等の記録用として多方面に普及している。また、HDDは、その形状も携帯用電子機器に搭載されるほど小型化されてきている。 As is well known, a hard disk drive (hereinafter referred to as HDD) is a large-capacity and high-reliability information recording medium. In recent years, it has been widely used for recording computer data, video data, audio data, and the like. ing. In addition, HDDs have become smaller in size as they are mounted on portable electronic devices.
通常HDDシステムには、メディア上にできた傷などが要因となり正常にリード/ライトができないセクタができることがある。それらのセクタは欠陥セクタとしてHDDシステムにより管理されている。HDD製造時に発見された欠陥セクタは製造時欠陥セクタ情報として管理され、論理ブロックアドレス(LBA)はその欠陥セクタを避けるように割り振られる。 A normal HDD system may have a sector that cannot be read / written normally due to a scratch or the like formed on the medium. Those sectors are managed as defective sectors by the HDD system. A defective sector discovered at the time of HDD manufacture is managed as defective sector information at the time of manufacture, and a logical block address (LBA) is assigned so as to avoid the defective sector.
一方、ユーザが使用中に発生した欠陥セクタは後発欠陥セクタ情報として管理され、予め用意されている予備のセクタにデータが代替される。後発欠陥セクタのデータへアクセスする際には、欠陥管理テーブルによりアドレス変換されて、代替セクタへのアクセスが行われる。 On the other hand, a defective sector generated during use by the user is managed as subsequent defective sector information, and data is replaced with a spare sector prepared in advance. When accessing the data of the subsequent defective sector, the address is converted by the defect management table and the alternative sector is accessed.
従来、製造時の欠陥セクタを管理するための情報として、論理ブロックアドレスのスリップ処理が実現できるようにスリップ毎に開始・終了位置が特定できる情報を管理する技術が提案されている(特許文献1)。しかしこの登録方法のでは、スリップする数が多い場合は管理テーブルのサイズが膨大になってしまうという問題があった。
この発明の目的は、複数のトラックに跨る巨大な不良領域に起因する欠陥セクタを効率よく登録でき、欠陥管理テーブルのサイズが大きくなりすぎることを防止可能なディスク記憶装置およびディスク記憶装置のセクタ群管理方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a disk storage device and a sector group of the disk storage device capable of efficiently registering a defective sector caused by a huge defective area extending over a plurality of tracks and preventing the defect management table from becoming too large. To provide a management method.
上記目的を達成するため、本発明のディスク記憶装置は、同心円状にトラックが形成されたメディアを有し、前記メディアの面内のトラック周方向と、半径方向をそれぞれ一辺とする長方形の領域に含まれる欠陥セクタ群を管理するセクタ群管理部を有するディスク記憶装置であって、前記領域の開始セクタと終了セクタの物理ブロックアドレスを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記開始セクタと前記終了セクタの物理ブロックアドレスにより前記領域内のセクタ群の物理アドレスを特定する特定手段と、前記特定手段により領域を特定後のセクタの論理ブロックアドレスと、前記特定後のセクタの論理ブロックアドレス及び物理ブロックアドレスの差分と、前記領域内で最小となる論理ブロックアドレスとを前記記憶部に記憶するし、前記記憶手段に記憶された前記特定後のセクタの論理ブロックアドレスと、前記特定後のセクタの倫理ブロックアドレス及び物理ブロックアドレスの差分と、前記領域内で最小となる論理ブロックアドレスから、同一トラック内に複数の領域が重なるかどうかを判定する判定手段と、前記判定手段により同一トラック内に複数の領域が重なる場合、前記論理ブロックアドレスから物理ブロックアドレスに変換するアドレス変換手段とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a disk storage device of the present invention has a medium on which tracks are concentrically formed, and has a rectangular area with one side in the track circumferential direction and the radial direction in the plane of the medium. A disk storage device having a sector group management unit that manages a defective sector group included therein, a storage unit that stores a physical block address of a start sector and an end sector of the area, and the start sector stored in the storage unit And specifying means for specifying a physical address of a sector group in the area from the physical block address of the end sector, a logical block address of the sector after specifying the area by the specifying means, and a logical block address of the sector after specifying And the physical block address difference and the smallest logical block address in the area are stored in the storage unit. In addition, from the logical block address of the specified sector stored in the storage means, the difference between the ethical block address and the physical block address of the sector after the specification, and the logical block address that is the smallest in the area, A determination unit configured to determine whether or not a plurality of areas overlap in the same track; and an address conversion unit configured to convert the logical block address to a physical block address when the determination unit overlaps a plurality of areas in the same track. It is characterized by that.
また、本発明のディスク記憶装置のセクタ群管理方法は、同心円状にトラックが形成されたメディアを有し、前記メディアの面内のトラック周方向と、半径方向をそれぞれ一辺とする長方形の領域に含まれる欠陥セクタ群を管理するセクタ群管理部を有するディスク記憶装置のセクタ群管理方法であって、前記領域の開始セクタと終了セクタの物理ブロックアドレスを記憶部に記憶し、特定手段により前記記憶部に記憶された前記開始セクタと前記終了セクタの物理ブロックアドレスにより前記領域内のセクタ群の物理アドレスを特定するし、前記特定手段により領域を特定後のセクタの論理ブロックアドレスと、前記特定後のセクタの論理ブロックアドレス及び物理ブロックアドレスの差分と、前記領域内で最小となる論理ブロックアドレスとを前記記憶部に記憶するし、判定手段により前記記憶手段に記憶された前記特定後のセクタの論理ブロックアドレスと、前記特定後のセクタの倫理ブロックアドレス及び物理ブロックアドレスの差分と、前記領域内で最小となる論理ブロックアドレスから、同一トラック内に複数の領域が重なるかどうかを判定し、アドレス変換手段により前記判定手段により同一トラック内に複数の領域が重なる場合、前記論理ブロックアドレスから物理ブロックアドレスに変換することを特徴とする。 Further, the sector group management method for a disk storage device of the present invention has a medium in which tracks are formed concentrically, and in a rectangular area with each side in the track circumferential direction and the radial direction in the plane of the medium. A sector group management method of a disk storage device having a sector group management unit for managing a defective sector group included therein, wherein physical block addresses of a start sector and an end sector of the area are stored in a storage unit, and the storage unit stores the physical block address by a specifying unit. The physical address of the sector group in the area is specified by the physical block address of the start sector and the end sector stored in the section, the logical block address of the sector after specifying the area by the specifying means, and after the specifying The difference between the logical block address and physical block address of the sector and the minimum logical block address in the area. In the storage unit, the logical block address of the sector after the identification stored in the storage unit by the determination unit, the difference between the ethical block address and the physical block address of the sector after the identification, and the area It is determined whether or not a plurality of areas are overlapped in the same track from the logical block address that is the smallest within the same track, and when a plurality of areas overlap in the same track by the determination means by the address conversion means, It is converted into a block address.
この発明のディスク記憶装置およびディスク記憶装置のセクタ群管理方法においては、複数のトラックに跨る巨大な不良領域に起因する欠陥セクタを効率よく登録でき、欠陥管理テーブルのサイズが大きくなりすぎることを防止することが可能となる。 In the disk storage device and the sector group management method of the disk storage device according to the present invention, defective sectors caused by a huge defective area extending over a plurality of tracks can be registered efficiently, and the size of the defect management table is prevented from becoming too large. It becomes possible to do.
以下、本発明を磁気ディスク装置に適用した実施の形態につき図面を参照して説明する。
<メディア面内の長方形領域登録方法とスリップの計算>
本実施形態では図1に示すように、複数トラックに跨る信号不良領域が存在する場合、その領域を含むような長方形で囲んだ領域のセクタ群を欠陥領域として一括して登録する。これにより、この領域に含まれるセクタ群を一括して管理することが可能となる。なお実際のメディア上のトラックは同心円状に並んでいるため、実際はリングの一部分のような形状をしているが、本実施例では簡単のため長方形領域として扱う。
Embodiments in which the present invention is applied to a magnetic disk apparatus will be described below with reference to the drawings.
<Registration method of rectangular area in media and slip calculation>
In this embodiment, as shown in FIG. 1, when there is a signal failure area extending over a plurality of tracks, a sector group of an area surrounded by a rectangle including the area is registered as a defect area. This makes it possible to collectively manage the sector group included in this area. Since tracks on actual media are arranged concentrically, they are actually shaped like a part of a ring, but in this embodiment, they are treated as rectangular areas for simplicity.
従来の登録方法では図3のように4つのスリップそれぞれに対する情報を保持する必要があった。本発明の方法では、登録領域の先頭位置と領域終端位置などから各スリップの情報を必要な時に計算して求めることにより、全てのスリップ情報を保持する必要がない。 In the conventional registration method, it is necessary to hold information for each of the four slips as shown in FIG. In the method of the present invention, it is not necessary to hold all slip information by calculating and obtaining information on each slip when necessary from the start position and end position of the registered area.
なお図4のようにスキューがついたアドレス配置のシステムで図2と同じ領域を登録する場合、登録された領域に含まれるセクタ群のアドレスは図2とは異なる。図4を図5のように物理LBA順で並べ替えると、登録領域に含まれるセクタアドレスは、10〜12、17〜19、22〜27、30〜32、37〜39、42〜47となり、同じトラック内でも2つに分割する場合があることが分かる。この領域をスリップする様子を図6に示した。この場合は6つのスリップが存在するため、従来の登録方法では6つのスリップ情報を保持する必要があった。 Note that when the same area as in FIG. 2 is registered in a system having an address arrangement with skew as shown in FIG. 4, the addresses of the sector groups included in the registered area are different from those in FIG. When FIG. 4 is rearranged in the physical LBA order as shown in FIG. 5, the sector addresses included in the registration area are 10 to 12, 17 to 19, 22 to 27, 30 to 32, 37 to 39, and 42 to 47. It can be seen that the same track may be divided into two. The state of slipping in this region is shown in FIG. In this case, since six slips exist, the conventional registration method has to hold six slip information.
本実施形態では、図4のように長方形領域を定義するための幾つかの情報から、図6のような欠陥セクタのアドレス情報を求めて、スリップ処理を正しく行うことができる。 In the present embodiment, the slip information can be correctly performed by obtaining the address information of the defective sector as shown in FIG. 6 from several pieces of information for defining the rectangular area as shown in FIG.
以降、具体的な長方形領域の登録方法とスリップ情報の計算方法を示す。
図7に示すような領域Aと領域Bを登録して管理する場合を考える。
簡単のため、各トラックに含まれるセクタ数(Track_Sizeで表す)は等しく、各隣接トラックには同じ長さのスキュー(Skewで表す)がついているとする。
Hereinafter, a specific rectangular area registration method and slip information calculation method will be described.
Consider a case where areas A and B as shown in FIG. 7 are registered and managed.
For simplicity, it is assumed that the number of sectors included in each track (represented by Track_Size) is equal, and that each adjacent track has the same length of skew (represented by Skew).
通常トラックはシリンダ番号とヘッド番号で指定されるが、ヘッドは一本のみとして、シリンダ番号によりトラックが指定されるものとする。アドレスはトラック内部ではトラック先頭(図中、丸印)から順番に割り振られ、次のトラック(アドレスの方向)の先頭位置からその続きの番号が割り振られる。 Normally, a track is designated by a cylinder number and a head number. However, it is assumed that a track is designated by a cylinder number with only one head. The addresses are assigned in order from the beginning of the track (circled in the figure) within the track, and the subsequent numbers are assigned from the beginning of the next track (address direction).
本実施形態で管理する情報は、図14の管理テーブルである。
このテーブルは「領域終了後の論理ブロックアドレス(論理LBA)」、「領域終了後のLBA差分」、「長方形領域の終端セクタの物理ブロックアドレス(物理LBA)」、「長方形領域の先頭セクタの物理ブロックアドレス(物理LBA)」、「領域内の最小論理ブロックアドレス(最小論理LBA)」、という5つの属性で構成される。
Information managed in the present embodiment is the management table of FIG.
This table includes “logical block address after region end (logical LBA)”, “LBA difference after region end”, “physical block address (physical LBA) of end sector of rectangular region”, “physical of first sector of rectangular region” It consists of five attributes: “block address (physical LBA)” and “minimum logical block address in area (minimum logical LBA)”.
これらの関係を図11で説明する。
図11で、領域終了後の論理ブロックアドレス(論理LBA)はA_LBA、領域終了後のLBA差分はA_DIFF(二つの数字の差分)、長方形領域の終端セクタの物理ブロックアドレス(物理LBA)はA_END、長方形領域の先頭セクタの物理ブロックアドレス(物理LBA)はA_START、領域内の最小論理ブロックアドレス(最小論理LBA)はA_S_LBAである。
These relationships will be described with reference to FIG.
In FIG. 11, the logical block address (logical LBA) after the end of the area is A_LBA, the LBA difference after the end of the area is A_DIFF (difference of two numbers), the physical block address (physical LBA) of the end sector of the rectangular area is A_END, The physical block address (physical LBA) of the first sector in the rectangular area is A_START, and the minimum logical block address (minimum logical LBA) in the area is A_S_LBA.
A_S_LBAは、領域内(A_STARTからA_ENDまでの全ての物理ブロックアドレス(物理LBA)のセクタ)がすべてスリップである場合は、A_LBAの値と等しくなると定義する。A_STARTとA_ENDは長方形の左上と右下に位置するセクタの物理アドレスである。A_LBAは領域内の最大物理ブロックアドレス(物理LBA)セクタの次のセクタの論理ブロックアドレス(論理LBA)である。A_DIFFはこの論理ブロックアドレス(論理LBA)と物理ブロックアドレス(物理LBA)との差分である。 A_S_LBA is defined to be equal to the value of A_LBA when all the areas (sectors of all physical block addresses (physical LBA) from A_START to A_END) are slips. A_START and A_END are physical addresses of sectors located at the upper left and lower right of the rectangle. A_LBA is the logical block address (logical LBA) of the sector next to the largest physical block address (physical LBA) sector in the area. A_DIFF is a difference between the logical block address (logical LBA) and the physical block address (physical LBA).
図8は、図7の領域A、Bに対してスリップする様子を示している。
各スリップは矢印で示している。領域Aの終端のシリンダ番号がA_Cyl、領域Bの終端のシリンダ番号がB_Cylであるとする。領域Aのシリンダ番号A_Cylで指定される部分領域には、トラックの先頭位置が含まれている。従ってこの領域のスリップはトラックの先頭と終端の2つの領域に分割される。同様に領域BのシリンダB_Cylもスリップが分割される。
FIG. 8 shows a state of slipping with respect to regions A and B in FIG.
Each slip is indicated by an arrow. Assume that the cylinder number at the end of area A is A_Cyl and the cylinder number at the end of area B is B_Cyl. The partial area specified by the cylinder number A_Cyl of area A includes the head position of the track. Therefore, the slip in this area is divided into two areas, the beginning and end of the track. Similarly, the slip of the cylinder B_Cyl in the region B is also divided.
この様子を分かり易くするために、トラックの先頭を左端に揃えなおした様子を図9に示す。この各トラックに散らばったスリップを、図14の管理テーブルの情報から特定できる必要がある。このスリップ情報の計算手順を図17のフローチャートに従って説明する。 In order to make this state easy to understand, FIG. 9 shows a state in which the beginning of the track is aligned with the left end. It is necessary to be able to identify slips scattered in each track from the information in the management table of FIG. The slip information calculation procedure will be described with reference to the flowchart of FIG.
図16は領域Aに含まれるスリップを計算するフローである。
まず領域の終端セクタが属するトラックのシリンダ番号と、そのトラックの先頭物理ブロックアドレス(物理LBA)を求める。A_Cylの値はA_ENDをトラックサイズ(Track_Size)で割った値の絶対値となる。シリンダA_Cylのトラックの先頭物理アドレス(物理LBA)は1st_Sec(A_Cyl)=(Track_Size)×A_Cylとなる。
FIG. 16 is a flow for calculating the slip included in the region A.
First, the cylinder number of the track to which the end sector of the area belongs and the head physical block address (physical LBA) of the track are obtained. The value of A_Cyl is an absolute value obtained by dividing A_END by the track size (Track_Size). The first physical address (physical LBA) of the track of the cylinder A_Cyl is 1st_Sec (A_Cyl) = (Track_Size) × A_Cyl.
次に、領域の周方向の長さA_Wideと、径方向の長さA_Longを求める。領域の開始シリンダA_Start_Cylは、欠陥開始物理ブロックアドレス(物理LBA)をトラックサイズで割った値の絶対値で求まるので、A_Longは、A_Cyl−A_Start_Cyl+1で求められる。
Next, a circumferential length A_Wide and a radial length A_Long of the region are obtained. Since the area start cylinder A_Start_Cyl is obtained by the absolute value of the value obtained by dividing the defect start physical block address (physical LBA) by the track size, A_Long is obtained by A_Cyl-
次に、A_Wideを求めるためにまずシリンダA_Cyl内の左端のセクタA_BTMを求める。A_STARTを基準として、A_Long−1トラック分移動した場所の値を求める。あるセクタの次のトラック内に存在する隣接セクタのアドレスは、トラックサイズとスキューサイズの差分を加えたものであるが、スキューの累積が1トラック分になった時にはもとの位置に戻る(一周する)ことを考慮する必要がある。 Next, in order to obtain A_Wide, first, the leftmost sector A_BTM in the cylinder A_Cyl is obtained. Using A_START as a reference, the value of the location moved by A_Long-1 tracks is obtained. The address of the adjacent sector in the next track of a certain sector is the sum of the difference between the track size and the skew size, but when the accumulated skew reaches one track, it returns to the original position (one round It is necessary to consider.
従って、A_STARTの値と、A_Longの値からA_BTMが求まる。A_Wideは、A_ENDとA_BTMの差分であるが、セクタの終端が領域途中にある場合を考慮し、トラックサイズを加えた後で、トラックサイズとの剰余演算を行うことでA_Wideが求まる。 Therefore, A_BTM is obtained from the value of A_START and the value of A_Long. A_Wide is the difference between A_END and A_BTM. Considering the case where the end of the sector is in the middle of the area, after adding the track size, A_Wide is obtained by performing a remainder calculation with the track size.
次に、各シリンダ(シリンダN)毎にスリップの開始物理アドレス:A_H(N)とスリップするセクタ数A_H_Size(N)を求めていく。スリップがトラックの先頭と終端に分割する場合は、先頭のスリップアドレスをA_H(N)とし、終端のスリップアドレスをA_T(N)、長さをA_T_Size(N)とする。 Next, the slip start physical address: A_H (N) and the number of sectors A_H_Size (N) to be slipped are obtained for each cylinder (cylinder N). When the slip is divided into the beginning and end of the track, the start slip address is A_H (N), the end slip address is A_T (N), and the length is A_T_Size (N).
シリンダNが最終シリンダA_Cylである場合は、A_H(N)は、A_ENDとA_Wideの値から求める。それ以外の場合はA_H(N)はA_H(N+1)の値からスキュー値を考慮して求める。ここで求めたA_H(N)の値が、シリンダNトラックの先頭セクタアドレスより小さかったり、終端セクタアドレスより大きかったりした場合はトラックサイズを加算/減算して調整する。このシリンダN内の部分領域が分裂していなければ、スリップの長さはA_Wideとなる。 When the cylinder N is the final cylinder A_Cyl, A_H (N) is obtained from the values of A_END and A_Wide. In other cases, A_H (N) is obtained from the value of A_H (N + 1) in consideration of the skew value. When the value of A_H (N) obtained here is smaller than the head sector address of the cylinder N track or larger than the end sector address, the track size is added / subtracted and adjusted. If the partial region in the cylinder N is not split, the slip length is A_Wide.
一方このシリンダN内の部分領域が先頭/終端に分裂している場合には、A_T(N)の値はここで求めたA_H(N)の値となり、このスリップの長さA_T_Size(N)はA_T(N)から終端セクタまでの数となる。A_H(N)はこのトラックの先頭セクタアドレスとなり、長さはA_WideからA_T_Size(N)を引いたものである。 On the other hand, when the partial area in the cylinder N is split at the head / end, the value of A_T (N) becomes the value of A_H (N) obtained here, and the length A_T_Size (N) of this slip is This is the number from A_T (N) to the end sector. A_H (N) is the head sector address of this track, and the length is A_Wide minus A_T_Size (N).
以上の計算を領域Aの全てのシリンダに対して行うことにより、領域Aに含まれる全てのスリップのアドレス、長さが計算できる。
<ホストからのアクセスブロックアドレス(アクセスLBA)に対する物理ブロックアドレス(物理LBA)を計算し、アクセス対象トラックのスリップ情報を全て求める方法>
図9の例では、シリンダA_CylやA_Cyl−1では、領域Aのスリップのみではなく、領域Bのスリップも存在する。このように複数の領域があるトラックで混在することがなければ、欠陥管理テーブルは図14の情報のうち、長方形領域の終端セクタの物理ブロックアドレス(物理LBA)と領域内の最小論理ブロックアドレス(最小論理LBA)が無くても計算できる。ここでは混在する場合を前提として図14の情報を使い、ホストからのアクセスブロックアドレス(アクセスLBA)に対する物理ブロックアドレス(物理LBA)を計算し、さらにアクセス対象トラックの全てのスリップ情報を求める手順を説明する。
By performing the above calculation for all the cylinders in the area A, the addresses and lengths of all slips included in the area A can be calculated.
<Method of calculating physical block address (physical LBA) for access block address (access LBA) from host and obtaining all slip information of access target track>
In the example of FIG. 9, in the cylinders A_Cyl and A_Cyl-1, not only the slip in the region A but also the slip in the region B exists. If there is no mixture of tracks in a plurality of areas as described above, the defect management table includes the physical block address (physical LBA) of the terminal sector of the rectangular area and the minimum logical block address (in the area) of the information shown in FIG. It can be calculated without the minimum logical LBA). Here, a procedure for calculating the physical block address (physical LBA) for the access block address (access LBA) from the host and calculating all slip information of the track to be accessed is assumed using the information in FIG. explain.
ホストからのアクセスブロックアドレス(アクセスLBA)に対し、物理ブロックアドレス(物理LBA)を求める方法を図10を使って説明する。図10は管理テーブルに登録されている各領域がどのように分布しているかを示した例である。右側の軸は論理ブロックアドレス(論理LBA)の方向を示している。また左側の軸は論理ブロックアドレス(論理LBA)と物理ブロックアドレス(物理LBA)との差分値が増加する方向を示している。 A method for obtaining a physical block address (physical LBA) for an access block address (access LBA) from the host will be described with reference to FIG. FIG. 10 shows an example of how each area registered in the management table is distributed. The right axis shows the direction of the logical block address (logical LBA). The left axis indicates the direction in which the difference value between the logical block address (logical LBA) and the physical block address (physical LBA) increases.
左側に分布する矢印は各領域内のスリップを示している。各領域は領域内の最小論理ブロックアドレス(最小論理LBA)と領域終了後の論理ブロックアドレス(論理LBA)とで挟まれたアドレス空間に分布する。領域Aのように分布範囲と領域が一致する(全てスリップ)の場合もある。各領域のスリップは図のように交互に配置される場合もある。任意の論理ブロックアドレス(論理LBA)に対し、その物理ブロックアドレス(物理LBA)を求めるためには、目的の論理ブロックアドレス(論理LBA)の直前にあるスリップについて、スリップ後の論理・物理LBA差分値が分かれば良い。 Arrows distributed on the left side indicate slips in each region. Each area is distributed in an address space sandwiched between the minimum logical block address (minimum logical LBA) in the area and the logical block address (logical LBA) after the end of the area. There may be a case where the distribution range matches the region (all slip) as in the region A. The slips in each region may be alternately arranged as shown in the figure. In order to obtain the physical block address (physical LBA) for an arbitrary logical block address (logical LBA), for the slip immediately before the target logical block address (logical LBA), the logical / physical LBA difference after the slip If the value is known.
各領域内の最後のスリップについては、スリップ後の論理・物理LBAの差分は図14のテーブルの「領域終了後のLBA差分」の値となる。またあるスリップの論理・物理LBA差分は、その直後のスリップの論理・物理LBA差分からそのスリップサイズを減算することにより計算できる。 For the last slip in each region, the logical / physical LBA difference after the slip is the value of “LBA difference after region end” in the table of FIG. Further, the logical / physical LBA difference of a certain slip can be calculated by subtracting the slip size from the logical / physical LBA difference of the slip immediately after that.
例えばスリップC1の論理・物理LBA差分値C1_DIFFは、B2_DIFF−B2_SIZEで求まる。ここでB2_DIFFは、スリップB2の論理・物理LBA差分値、B2_SIZEは、スリップの長さを示す。またスリップB2は領域B2の最終スリップなので、B2_DIFF=B_DIFFである。ここでB_DIFFは領域Bの「領域終了後のLBA差分」の値である。従ってC1_DIFF=B_DIFF−B2_SIZEとなる。このように全てのスリップ情報があれば、任意の論理ブロックアドレス(論理LBA)に対して、論理・物理LBAの差分値を求めることができる。 For example, the logical / physical LBA difference value C1_DIFF of the slip C1 is obtained by B2_DIFF−B2_SIZE. Here, B2_DIFF represents the logical / physical LBA difference value of the slip B2, and B2_SIZE represents the slip length. Since the slip B2 is the final slip in the region B2, B2_DIFF = B_DIFF. Here, B_DIFF is the value of “LBA difference after region end” in region B. Therefore, C1_DIFF = B_DIFF−B2_SIZE. Thus, if there is all slip information, the difference value between the logical and physical LBA can be obtained for an arbitrary logical block address (logical LBA).
しかし、全ての登録領域について図16の計算を行うのはコストが大きいため、計算が必要となる領域を絞りこむ。図10のアクセス対象LBA1の場合、スリップA1の情報のみ分かれば十分で、領域B〜Eの情報は物理アドレス計算には必要ない。 However, since it is costly to perform the calculation of FIG. 16 for all the registered areas, the areas that need to be calculated are narrowed down. In the case of the access target LBA1 of FIG. 10, it is sufficient to know only the information of the slip A1, and the information of the areas B to E is not necessary for the physical address calculation.
アクセス対象LBA2の場合、スリップD1の情報が必要となるが、これを計算するために領域Dのスリップ情報に加え、領域Dとアドレス範囲が重なる領域B、領域C、領域Eのスリップ情報を計算する。実際には領域Eの情報は必要ないが、簡単のため領域Dと重なる全ての領域についてスリップ情報を計算することとする。 In the case of the access target LBA2, information on the slip D1 is necessary. In order to calculate this, in addition to the slip information on the area D, slip information on the areas B, C, and E where the address range overlaps with the area D is calculated. To do. Actually, information on the area E is not necessary, but slip information is calculated for all areas overlapping the area D for simplicity.
同様にアクセス対象LBA3の場合には、スリップB1の情報が必要となるので、領域Bと、それに重なる領域C、領域Dのスリップ情報を計算する。
この手順を図14のテーブル情報を使って行う方法を図12に示す。
またこの処理のフローチャートを図17に示す。
まず図12の左側のリスト1のように、「領域終了後の論理ブロックアドレス(論理LBA)」の値で昇順にならんだリストを用意しておく。ここからアクセス対象のLBAの直前、もしくは等しい値のエントリ(領域M)を探し出す。このエントリの領域をヒット領域1とする。
Similarly, in the case of the access target LBA3, information on the slip B1 is necessary, so slip information on the area B and the areas C and D overlapping therewith is calculated.
A method of performing this procedure using the table information of FIG. 14 is shown in FIG.
A flowchart of this process is shown in FIG.
First, as shown in the
次にアクセスブロックアドレス(アクセスLBA)よりも大きいエントリについて、「領域内の最小論理ブロックアドレス(最小論理LBA)」の値により昇順に並べ替える(リスト2)。リスト2の先頭エントリ(領域X)の値がアクセスブロックアドレス(アクセスLBA)よりも小さい場合、アクセスブロックアドレス(アクセスLBA)は領域Xに含まれる。
Next, entries larger than the access block address (access LBA) are rearranged in ascending order according to the value of “minimum logical block address (minimum logical LBA) in the area” (list 2). When the value of the top entry (area X) in
さらに領域Xとアドレスが重なる領域を求めるために、リスト2の中から領域Xの「終了後の論理ブロックアドレス(論理LBA)」よりも大きいエントリを抽出してヒット領域3とする。リスト2の先頭エントリ(領域X)の値がアクセスブロックアドレス(アクセルLBA)よりも大きい場合は、図10のアクセス対象LBA1の場合と同様であり、領域Mの情報のみで物理アドレスが計算できる。
Further, in order to obtain an area where the address overlaps with the area X, an entry larger than the “logical block address after completion (logical LBA)” of the area X is extracted from the
以上で求めたヒット領域1〜3の全てについて、領域内のスリップ情報を計算する。ヒット領域2、3がない場合はヒット領域1のみとなる。必要な全てのスリップ情報が得られたところで、図10のようにある領域の終端スリップを開始点とし、次々に隣り合ったスリップの論理・物理LBA差分値を計算していくことで、アクセスブロックアドレス(アクセスLBA)直前のスリップの論理・物理LBA差分値を求めることができる。
The slip information in the area is calculated for all the hit
実際にあるアドレスにアクセスを行う際には、対象トラックの全てのスリップ情報を知る必要がある。アクセスする物理ブロックアドレス(物理LBA)が求まると、どこのトラックをアクセスすべきかが分かる。そこで図12のリスト1、リスト2よりアクセスするトラックと同一のトラックに存在する領域を全て抽出する。この抽出で得られた集合に、ヒット領域1〜3以外のものがあれば、それをヒット領域4としてスリップ情報の計算を行う。
When actually accessing an address, it is necessary to know all slip information of the target track. When the physical block address (physical LBA) to be accessed is obtained, it can be understood which track should be accessed. Therefore, all areas existing in the same track as the track to be accessed are extracted from the
スリップ計算により得られるアドレス情報は図13(上段)のような構成となる。領域1〜4の計算により得られたアドレス情報から、アクセス対象のトラック(シリンダ番号N)のスリップ情報のみを抽出してセクタ番号で昇順に整列させると図13(下段)のようになる。これがアクセストラックに含まれる全てのスリップ情報であるので、この情報を使ってスリップ処理を実現することができる。
The address information obtained by the slip calculation has a configuration as shown in FIG. 13 (upper stage). If only the slip information of the track to be accessed (cylinder number N) is extracted from the address information obtained by the calculation of the
<第2の実施形態:面内領域管理方法によるリフレッシュ対象セクタ群管理方法>
本発明の領域管理方法は、欠陥管理のみではなく別の用途に利用することができる。本実施形態では、登録領域をリフレッシュ対象領域として管理する。
図18を使ってトラックへのライト時の様子を説明する。トラックN+2へデータBをライトした場合、トラックN+1にすでに存在していたデータAの信号の一部がデータBの信号により消されてしまう。このようにトラック同士の間隔が狭い場合は隣接トラックへの影響が無視できない。隣接トラックへのライト回数が多ければ多いほど、データが消される程度が大きくなり、最悪の場合はデータの読み出しが出来なくなる。
<Second Embodiment: Refresh Target Sector Group Management Method by In-Plane Area Management Method>
The area management method of the present invention can be used not only for defect management but also for other purposes. In the present embodiment, the registration area is managed as a refresh target area.
The state at the time of writing to the track will be described with reference to FIG. When the data B is written to the track N + 2, a part of the data A signal already existing on the track N + 1 is erased by the data B signal. In this way, when the distance between the tracks is narrow, the influence on the adjacent track cannot be ignored. The greater the number of writes to the adjacent track, the greater the extent to which data is erased. In the worst case, data cannot be read.
図1のような信号品質が悪い領域がある場合を想定する。図1ではこの領域のセクタを欠陥セクタとして登録しているが、多少エラーレートが低下する程度ならば欠陥セクタにする必要はない。ただし隣接トラックへの影響が他の領域よりも大きい可能性がある。よって隣接ライトの回数をある回数以下に制限することにより、データが読み出せなくなるリスクを最小限にし、品質を向上させることができる。 Assume that there is a region with poor signal quality as shown in FIG. In FIG. 1, the sector in this area is registered as a defective sector, but it is not necessary to make it a defective sector as long as the error rate is somewhat reduced. However, there is a possibility that the influence on the adjacent track is larger than in other areas. Therefore, by limiting the number of adjacent writes to a certain number or less, the risk that data cannot be read can be minimized and the quality can be improved.
リフレッシュ対象領域を管理するためのテーブルを図15に示す。
図14と同様に物理アドレスを計算するために長方形領域の先頭と終端の物理ブロックアドレス(物理LBA)の属性を持つ。さらに「領域へのライト回数」属性を持ち、領域内のセクタへのライト回数を管理し、ある閾値以上にライト回数が達しないように制御する。欠陥管理とは異なり、リフレッシュ対象領域ではアドレスをスリップさせないため、論理ブロックアドレス(物理LBA)の情報や差分情報は不要である。このテーブルは物理ブロックアドレス(物理LBA)の計算などには使用しない。
FIG. 15 shows a table for managing the refresh target area.
As in FIG. 14, in order to calculate a physical address, it has attributes of a physical block address (physical LBA) at the beginning and end of a rectangular area. Furthermore, it has the “number of times of writing to area” attribute, manages the number of times of writing to sectors in the area, and controls so that the number of times of writing does not reach a certain threshold or more. Unlike the defect management, since the address is not slipped in the refresh target area, the information on the logical block address (physical LBA) and the difference information are unnecessary. This table is not used for calculation of a physical block address (physical LBA).
リフレッシュ対象領域へのライトアクセス時に行う処理のフローを図19に示す。まず欠陥管理を行っているシステムの場合は図17のフローによりアクセスブロックアドレス(アクセスLBA)を物理ブロックアドレス(物理LBA)に変換し、そのトラック内のスリップ情報を求める。その後、アクセスするトラックと同一のトラックを含むリフレッシュ対象領域を全て抽出する。これらの領域に対して、図15のテーブルデータを使い図17と同様のフローにより、領域内に含まれるセクタアドレスを計算する。 FIG. 19 shows a flow of processing performed at the time of write access to the refresh target area. First, in the case of a system performing defect management, an access block address (access LBA) is converted into a physical block address (physical LBA) according to the flow of FIG. 17, and slip information in the track is obtained. Thereafter, all the refresh target areas including the same track as the track to be accessed are extracted. For these areas, the sector address included in the area is calculated using the table data of FIG. 15 and the same flow as in FIG.
ここで得られたアドレス情報を使い、領域内のセクタへのライトがあるかどうかを監視する。ライトを行う時には管理テーブルのライト回数属性値をインクリメントする。この結果ライト回数が規定回数以上に達した場合には、本来の物理アドレス位置にはデータをライトせず、安全な退避エリアへデータを一時的に格納する。 The address information obtained here is used to monitor whether there is a write to a sector in the area. When writing, the write count attribute value of the management table is incremented. As a result, when the number of writes reaches the specified number or more, the data is temporarily stored in a safe save area without writing the data to the original physical address position.
図20に領域内のデータをリフレッシュする処理のフローを示す。
この処理はアイドル時などに行う。ライト回数が規定回数をオーバーした領域があった場合、その領域に対してリフレッシュを行う。すでに図19の処理によりデータの一部が退避領域に格納されている場合、それ以外のデータを退避エリアにコピーする。そして退避したデータを領域内に再びライトする。この時、シーケンシャルにライト(領域のあるトラック内のセクタを全てライト後、隣のトラックに順次移動)するようにし、図18で説明した隣接トラックへの干渉ができるだけ生じないようにする。そして管理テーブルのライト回数を0に戻す。
FIG. 20 shows a flow of processing for refreshing data in the area.
This processing is performed at idle time. If there is an area where the number of writes exceeds the specified number, the area is refreshed. If a part of the data has already been stored in the save area by the processing of FIG. 19, other data is copied to the save area. Then, the saved data is written again in the area. At this time, writing is performed sequentially (all sectors in a track with an area are written and then sequentially moved to the adjacent track) so that interference with adjacent tracks described with reference to FIG. 18 does not occur as much as possible. Then, the management table write count is reset to zero.
以上述べたように、本実施形態のディスク記憶装置およびディスク記憶装置のセクタ群管理方法においては、複数のトラックに跨る巨大な不良領域に起因する欠陥セクタを効率よく登録でき、欠陥管理テーブルのサイズが大きくなりすぎることを防止することが可能となる。 As described above, in the disk storage device and the sector group management method of the disk storage device according to the present embodiment, it is possible to efficiently register defective sectors due to a huge defective area across a plurality of tracks, and the size of the defect management table. Can be prevented from becoming too large.
1…複数トラックに跨る信号不良領域、2…欠陥登録領域、3…領域先頭、4…領域終端、5…領域先頭、6…領域終端、7…論理アドレスのスリップ、8…トラックの先頭アドレス、9…セクタ、10…スキュー(Skew)、11…トラック、12…トラックサイズ(Track_Size)、13…アドレスの方向、14…領域A、15…領域B、16…スリップ
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記領域の開始セクタと終了セクタの物理ブロックアドレスを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記開始セクタと前記終了セクタの物理ブロックアドレスにより前記領域内のセクタ群の物理アドレスを特定する特定手段と、
前記特定手段により領域を特定後のセクタの論理ブロックアドレスと、前記特定後のセクタの論理ブロックアドレス及び物理ブロックアドレスの差分と、前記領域内で最小となる論理ブロックアドレスとを前記記憶部に記憶するし、
前記記憶手段に記憶された前記特定後のセクタの論理ブロックアドレスと、前記特定後のセクタの倫理ブロックアドレス及び物理ブロックアドレスの差分と、前記領域内で最小となる論理ブロックアドレスから、同一トラック内に複数の領域が重なるかどうかを判定する判定手段と、
前記判定手段により同一トラック内に複数の領域が重なる場合、前記論理ブロックアドレスから物理ブロックアドレスに変換するアドレス変換手段と
を備えることを特徴とするディスク記憶装置。 A disk having a medium in which tracks are formed concentrically, and having a sector group management unit for managing defective sector groups included in a rectangular area having one side each in the track circumferential direction and the radial direction in the plane of the medium A storage device,
A storage unit for storing physical block addresses of a start sector and an end sector of the area;
A specifying unit for specifying a physical address of a sector group in the area by a physical block address of the start sector and the end sector stored in the storage unit;
The storage unit stores the logical block address of the sector after specifying the area by the specifying means, the difference between the logical block address and physical block address of the sector after specifying, and the minimum logical block address in the area. And
From the logical block address of the specified sector stored in the storage means, the difference between the ethical block address and physical block address of the specified sector, and the smallest logical block address in the area, the same track Determination means for determining whether or not a plurality of regions overlap,
A disk storage device comprising: an address conversion unit that converts the logical block address to a physical block address when a plurality of areas overlap in the same track by the determination unit.
前記領域の開始セクタと終了セクタの物理ブロックアドレスを記憶部に記憶し、
特定手段により前記記憶部に記憶された前記開始セクタと前記終了セクタの物理ブロックアドレスにより前記領域内のセクタ群の物理アドレスを特定するし、
前記特定手段により領域を特定後のセクタの論理ブロックアドレスと、前記特定後のセクタの論理ブロックアドレス及び物理ブロックアドレスの差分と、前記領域内で最小となる論理ブロックアドレスとを前記記憶部に記憶するし、
判定手段により前記記憶手段に記憶された前記特定後のセクタの論理ブロックアドレスと、前記特定後のセクタの倫理ブロックアドレス及び物理ブロックアドレスの差分と、前記領域内で最小となる論理ブロックアドレスから、同一トラック内に複数の領域が重なるかどうかを判定し、
アドレス変換手段により前記判定手段により同一トラック内に複数の領域が重なる場合、前記論理ブロックアドレスから物理ブロックアドレスに変換する
を備えることを特徴とするディスク記憶装置のセクタ群管理方法。 A disk having a medium in which tracks are formed concentrically, and having a sector group management unit for managing defective sector groups included in a rectangular area having one side each in the track circumferential direction and the radial direction in the plane of the medium A storage device sector group management method comprising:
Store the physical block addresses of the start sector and end sector of the area in the storage unit,
Specifying the physical address of the sector group in the area by the physical block address of the start sector and the end sector stored in the storage unit by the specifying unit;
The storage unit stores the logical block address of the sector after specifying the area by the specifying means, the difference between the logical block address and physical block address of the sector after specifying, and the minimum logical block address in the area. And
From the logical block address of the sector after specification stored in the storage unit by the determination unit, the difference between the ethical block address and physical block address of the sector after specification, and the minimum logical block address in the area, Determine whether multiple areas overlap in the same track,
A sector group management method for a disk storage device, comprising: converting a logical block address to a physical block address when a plurality of areas are overlapped in the same track by the determination unit by an address conversion unit.
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