JPH05204559A

JPH05204559A - ディスクの欠陥セクタを割当てる方法

Info

Publication number: JPH05204559A
Application number: JP4185431A
Authority: JP
Inventors: John E Bish; ジョン・エドワード・ビッシュ; Daniel W Fok; ダニエル・ワイチェオン・フォク; Brian G Goodman; ブライアン・ジェラルド・グッドマン; Arturo A Mojica; アルツーロ・アビラ・モジカ
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1991-09-11
Filing date: 1992-07-13
Publication date: 1993-08-13
Anticipated expiration: 2010-03-29
Also published as: JPH0727440B2; US5235585A

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、ディスク使用中に発見した二次欠
陥を置換するために予備セクタの位置を突き止める。【構成】ソートされた欠陥セクタ・リストは、以前に
他の二次欠陥の置換に使用された予備セクタを追跡する
間、維持される。二次欠陥が発見されると、二次欠陥リ
ストは、ディスク及び駆動装置のメモリの両方とも更新
される。二次欠陥を置換するための予備セクタは、二次
欠陥が位置するグループがどれであるか求めるためにグ
ループ数を最初に計算することによって位置が突き止め
られる。次に、そのグループに割り当てられた複数の予
備セクタの境界が求められる。置換のセクタ・リストを
探索後、複数の予備セクタの第１使用可能な予備セクタ
が、置換のセクタとして識別される。予備セクタを位置
付け後、その物理的アドレスは復帰され、予備セクタは
欠陥セクタ・リストにログインされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般にディスクの欠陥
管理の分野に関し、特に二次欠陥を置換するための利用
可能な予備セクタの位置をより早く突き止める装置と方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】すべてのコンピューターは、計算処理を
目的としているので、多量の情報を格納する。これらの
多量の情報の処理には、情報を高速で処理し、高速で転
送できるコンピュータの中央演算処理装置が必要であ
る。情報を格納するために使用される記憶媒体は、一般
に転送速度を制限する要因である。さらに時間を費すの
は、最初に記憶媒体が情報をロードする際の記憶装置に
よって、もたらされる時間である。

【０００３】コンピューターで最も速い記憶媒体は、通
常、半導体ランダム・アクセス・メモリ（RAM: random
access memory）の形式である主メモリである。主メモ
リは高速であるが、また、揮発性である。従って、主メ
モリの使用は、現在使用中の情報のための短期の格納に
限られる。それ以外の情報の格納は、一般に周辺装置の
記憶装置によって扱われる。

【０００４】周辺装置の記憶装置には、磁気テープ記憶
装置、ダイレクト・アクセス記憶装置（ＤＡＳＤ：Dire
ct Access Storage Devices）及び光記憶装置が含まれ
る。これらの記憶装置は、主メモリよりも実質的に記憶
密度が高く、低コストである。しかしながら、これらの
記憶装置の情報へのアクセス・タイムは、主メモリより
も大きい。例えば、主メモリは、電気的にアクセスさ
れ、機械的動作は必要ない。一方、周辺装置の記憶装置
は、情報のアクセス開始前に、読出し／書込みヘッドの
下に最初に置かれるテープ又はディスクの特定のエリア
を必要とする。

【０００５】増加するデータ量が単一の記憶媒体に格納
され続ける間、対応する問題が、欠陥として生ずる。格
納される百万ビットに対する欠陥数は、単位面積当たり
のビット密度の増加と共に増える。これは小面積ほどビ
ット数を高めるからである。従って、粒子を小さくする
ほどエラーが発生しやすい。そのため、多量のデータを
格納できる記憶媒体は、それだけ欠陥を有する可能性が
ある。増大する欠陥数を効果的に処理するには、一般
に、非常に複雑なのでその解決策は高額となる。データ
へのアクセス・タイムは、非常に重要であり、多くの欠
陥がリアル・タイムで扱われることから、欠陥を処理す
る解決策は迅速におこなわなければならない。

【０００６】記憶媒体に対する１つの欠陥管理解決策
は、エラーの修正及び検知である。データが正しく送受
信（書込みと読出し）されたかの判断は、パリティの生
成とチェックの手段が用いられた。ビットのストリング
が書き込まれる際のパリティの生成では、書き込まれる
ビットの排他的論理和である特別のビットが生成され
る。このパリティ・ビットの本質は、ビットのストリン
グを２進の偶数又は奇数であるかを決めることにある。
パリティ・ビットは、次にデータに付加される。読出し
後、パリティ・ビットがチェックされ、ビットのストリ
ングが２進の偶数又は奇数をまだ有しているか求める。
明らかに、２ビットのエラーがある場合は、このパリテ
ィでは見つけることはできない。さらに、どのビットが
エラーであるか、生成されたパリティは識別しない。

【０００７】パリティの生成は、高速且つ安価で、単一
のビット・エラーを識別するのに有用である。複数のビ
ット・エラーを検知するために他の方法が利用可能で、
さらに、これらのエラーを修正することもできる。巡回
冗長符号（CRC: Cyclicredundancy code）及びエラー修
正コード（ECC: error correction code）は、データ
のエラーをチェックし、修正するための従来の技術で周
知の方法例である。ＣＲＣを使用すると、トラックされ
て記憶媒体に再び置かれる欠陥数を減らす。ある欠陥数
が、あまりに大きいと、すなわち、あまりに多くのビッ
トがエラーを発生すると、修正できるＣＲＣに対して悪
影響を及ぼす。このような場合、記憶媒体の欠陥セクシ
ョンを識別するために及びさらに置換のセクションを提
供するためにログをとることが必要である。

【０００８】光ディスクは、高記憶密度を有する記憶媒
体の例であり、従って、効率的な欠陥管理を必要とす
る。ディスク面において、中心から外のエッジにかけ
て、螺旋状のスパイラル・トラックが形成される。スパ
イラル・トラックは、多数のそれぞれ識別可能なトラッ
クを形成し、さらに各トラックは、複数のセクタに分割
される。他の方法として、ディスク面に形成されるトラ
ックは、複数の同心円とすることができる。所定の数の
セクタが、１グループとして識別され、ディスク上の多
数のグループが１つにまとめられる。光ディスクは、粒
子、汚染物質又は他の表面欠陥による多数の欠陥セクタ
を有する。多数の予備セクタが、ディスク上の脇に設定
される。例えば、予備セクタの１部が欠陥セクタの置換
の場所として各グループの末端に位置づけされる。多く
の欠陥セクタが、ディスクの表面分析を実行することに
よって発見できる。表面分析中に、既知のデータがセク
タに書込まれ、ストレス状態のもとで読出される。表面
分析の実行は、ディスク製造業者によって達成、或いは
フォーマッティング・プロセスで完了する。

【０００９】表面分析中に一次欠陥として見つけられた
欠陥セクタが、サービスから外され、欠陥セクタの論理
ブロック・アドレス（LBA: logical block address）
は、次の物理セクタに再び割当てられる。このように、
ディスクには未使用のセクタがあり、残るセクタがスリ
ップ、すなわち、ディスクの端部にリザーブされた予備
セクタが使用される。これらの欠陥セクタは、さらに一
次欠陥リスト（PDL:primary defect list）にディスク
で記録される。ディスクの使用中において、二次欠陥と
して発見される他の欠陥セクタがあり、二次欠陥を置換
するためにリザーブされたディスクのエリアに存在する
セクタに再び割当てられた論理ブロック・アドレスを持
つことになる。米国規格協会（ANSI: American Nationa
lStandards Institute）によると、予備は対応付けら
れたＬＢＡを持たない、ディスクの予備のエリアに置か
れる。ＬＢＡを再割当て後、データは、予備セクタに移
動される。ディスクの使用中に生じた全欠陥は、二次欠
陥リスト（SDL:secondary defect list）にディスクで
記録される。

【００１０】ＩＳＯ／ＩＥＣ規格１００８９：１９９１
（Ｅ）の情報交換のための１３０ｍｍの再書込み可能の
光カートリッジ（以降、標準規格と称する）は、１３０
ｍｍ光ディスク・カートリッジの規格として定められた
ので参照されたい。この標準規格は、ＰＤＬ及びＳＤＬ
の欠陥セクタを記録する方法を述べる。この標準規格は
又、ディスク定義構造（DDS: disk definition structu
re）に維持する媒体のフォーマットをどのようにドキュ
メントするかを述べる。例えば、ＤＤＳは、グループ数
（ｇ）、データを格納するグループ当たりのセクタ数
（ｍ）、及びグループ当たりの予備数（ｎ）を定義す
る。標準規格によると、ユーザ・ゾーンは、Ｎ＋１トラ
ック（トラックは、０〜Ｎ、ここにおいて、トラック
０、１、２、Ｎ−２、Ｎ−１及びＮが、欠陥管理エリア
（DMA: defect management areas）による使用のために
リザーブされる）である。従って、Ｎ−５のトラック
が、ユーザは利用可能である。最大２０４８セクタが、
一次及び二次欠陥リストのために予備として割当てられ
る。

【００１１】ユーザ・ゾーンは、ｇ個のグループに分割
され、数値ｇは、１以上及び２０４８以下でなければな
らない。トラック当たりのセクタ数（SPT: sectors per
track）は、１０２４バイト・セクタ又は５１２バイト
・セクタの何れかが定義されたかで異なる。１０２４バ
イト・セクタの場合、１７個のＳＰＴが、及び５１２バ
イト・セクタの場合は、３１個のＳＰＴが、存在する。
１０２４バイト・セクタのディスクを初期化する場合、
データ用のｍ個のセクタ及び予備のｎ個のセクタを有す
るグループ数ｇは、数式１を満足しなければならない。

【００１２】ｇ・（ｍ＋ｎ）＜［１７・（Ｎ−５）］−２０４８．（１）

【００１３】同様に、５１２バイト・セクタのディスク
が初期化される場合、グループ数ｇは、数式２を満足し
なければならない。

【００１４】ｇ・（ｍ＋ｎ）＜［３１・（Ｎ−５）］−２０４８．（２）

【００１５】ホスト・コンピュータ・システムでは、デ
ータ・セクタｍは、データ記憶用に使われ、及び論理ブ
ロックの連続メモリ素子として様子ができ、ここにおい
て各論理ブロックはＬＢＡによってアドレスされる。各
データ・セクタは、個々にアドレス可能であり及びそれ
ぞれ読出し、書込みができる。

【００１６】欠陥セクタを予備セクタで置換する方法に
ついては、標準規格は述べていない。欠陥セクタを置換
する方法は、予備セクタによって再び割当てられる欠陥
セクタの論理ブロック・アドレスが基本的に必要であ
る。情報の順序がディスク上で再配置されるので、連続
するＬＢＡが、物理的に連続するセクタに記録されない
場合は、ＬＢＡを位置付けすることが必要になる。ディ
スクのＰＤＬ、ＳＤＬ及びＤＤＳに格納されたデータ
は、欠陥セクタを管理するために必要な基本情報を提供
する。この情報がそのディスクにあるとはいえ、迅速な
欠陥管理を提供しない。

【００１７】ディスク上の置換するセクタを求めるに
は、全ての既知の欠陥を追跡するための欠陥マップを作
成する方法もある。このような欠陥マップは、ディスク
が駆動装置に挿入される毎に作成される（又はディスク
と共に駆動装置が初期状態になる場合）。欠陥マップを
作成するには、ＰＤＬ、ＳＤＬ及びＤＤＳをディスクか
らメモリにコピーすることが必要である。欠陥マップ
は、また、ディスクの各連続セクションの始めの識別、
及び各不連続性の情報のエントリを必要とする。欠陥マ
ップの２進サーチは、ＬＢＡのトラック数及びセクタ数
を得て実行される。

【００１８】欠陥マップは相当に大きくなり、及びその
生成には時間が掛かり過ぎ、特に、ディスクに格納でき
るデータ密度が増加すると共に時間を所要する。標準タ
イプでは、ＰＤＬ及びＳＤＬで最大２０４８の欠陥セク
タまで考慮されている。各セクタを表すには、４バイト
のメモリが必要である。それ故、ＰＤＬは、最大８Ｋバ
イトのメモリが必要である。欠陥セクタ及び置換のセク
タの両方のＳＤＬリストは、１６Ｋバイトものメモリが
必要である。潜在的に大きいＰＤＬあるいはＳＤＬを持
つことは、これらのリストを捜すのに相当な時間が必要
であることを意味する。

【００１９】このように、望まれるのは、大容量のメモ
リを必要とせず、潜在的に大きいテーブルの生成ために
相当な処理時間を必要としない、二次欠陥を置換するた
めの予備セクタの位置を迅速に突き止める方法である。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、記憶
ディスクの改善された欠陥管理の提供である。

【００２１】本発明の目的は、二次欠陥のための置換の
予備セクタの位置を迅速に突き止める方法の提供であ
る。

【００２２】本発明の目的は、置換のセクタのリストを
探索して予備セクタの位置を計算することにより、迅速
に予備セクタの位置を突き止める方法を提供することに
ある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明のこれらの目的
は、各々が独特の位置識別を有する複数の一次及び二次
記憶領域が形成された媒体上において、欠陥の一次記憶
領域を置換するために二次記憶領域を割当てる方法によ
って達成される。記憶媒体は、論理的に複数のグループ
に分割され、各グループは、一次及び二次記憶領域の予
め設定された数を有する。記憶媒体は、欠陥記憶リスト
をさらに有し、欠陥記憶リストは駆動装置の記憶媒体が
初期化された後、メモリに格納される。この方法は、欠
陥一次記憶領域を識別して、これを追跡するために、欠
陥記憶リストにエントリさせることを含む。識別された
欠陥一次記憶領域を割り当てられたグループが求められ
る。グループの決定は、他の既知の欠陥全てを識別す
る、及び識別したばかりの欠陥領域の位置を識別する欠
陥記憶リストの格納された情報と、ディスクの既知の構
造から、例えば、グループ数、グループ当たりの一次及
び二次の記憶領域の数から求めることができる。

【００２４】識別された欠陥一次記憶領域を有するグル
ープは、欠陥記憶リスト及び他の既知の情報から求めら
れるので、大きいテーブルをコンパイルして探索する必
要はない。そのグループを識別して、利用可能な二次記
憶領域が、同一グループに割り当てられる。次に、欠陥
一次記憶領域が利用可能な二次記憶領域に置換される。
置換として用いられた二次記憶領域は、次に、再割付け
記憶領域リストにログインされる。

【００２５】

【実施例】図１は、本発明に関連する光ディスク駆動装
置１の構成部品を示すブロック図である。光ディスク駆
動装置１は、光ディスク１１にデータを格納するために
書込みデータをヘッド（図示なし）に送り、さらに光デ
ィスク１１から読出しデータを受けるために働く光ディ
スク・コントローラ（ODC: optical diskcontroller）
２を有する。ＯＤＣ２は、小型コンピュータ・システム
・インタフェース（SCSI: small computer systems int
erface）３、ＤＲＡＭ４及び拡張バースト・エラー・プ
ロセッサ（ABEP: advanced burst error processor）５
と交信するために、動的ランダム・アクセス・メモリ
（DRAM: dynamic randomaccess memory）バス１２に接
続されている。ＳＣＳＩ３によって、光ディスク駆動装
置１が他のデバイス、例えば、ＳＣＳＩ接続（図示な
し）を通してホスト・コンピュータと交信できる。光デ
ィスク駆動装置１は、自動記憶ライブラリで見られるよ
うな複数の駆動装置の１つである。

【００２６】ＤＲＡＭ４は、ＳＣＳＩ３、ＡＢＥＰ５又
はＯＤＣ２とやり取りするデータを一時的に保持する。
ＤＲＡＭ４は、データが同時に書込まれ読出されるよう
にアクセスできる。ＡＢＥＰ５は、光ディスク１１から
読出されたデータにエラーが有るか求め、可能な程度
に、データ・エラーを修正する。ＡＢＥＰ５の機能は、
光ディスク１１とのデータ・ブロックとのやり取りのた
めのパリティ・ビット、検査合計及び巡回冗長符号（Ｃ
ＲＣ）の生成、及びパリティ、検査合計及びＣＲＣの確
認等である。ＡＢＥＰによって使用されるＣＲＣの例
は、リード−ソロマン符号（Reed-Soloman code）であ
る。光ディスク１１とやり取りするデータは、ＯＤＣ２
に接続するエンコーダ／デコーダ６によってさらに修正
される。後でＡＢＥＰ５によってコード化される光ディ
スク１１に書込まれるデータは、ＯＤＣ２からエンコー
ダ／デコーダ６に送り出される。エンコーダ／デコーダ
６は、例えば、（２、７）ラン・レングス制限（RLL: r
un length limited）符号にデータを変調する。逆に、
光ディスク１１からデータを読出す場合、変調されたデ
ータは、ＯＤＣ２によって受けられる前にエンコーダ／
デコーダ６によって復元される。

【００２７】電気的プログラマブル読取り専用メモリ
（EPROM: electronicallyprogrammable read only memo
ry）７、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ
（SRAM: static random access memory）８及びマイク
ロプロセッサ９が、プロセッサ・バス１３によってＯＤ
Ｃ２に接続されている。ＥＰＲＯＭ７は、マイクロプロ
セッサ９に利用される命令を格納する。例えば、欠陥セ
クタを光ディスク１１上に置換する命令である。ＳＲＡ
Ｍ８は、ワーク・テーブルを格納する。例えば、欠陥セ
クタの置換のリスト及び光ディスク１１からのＰＤＬ、
ＳＤＬ及びＤＤＳである。マイクロプロセッサ９は、Ｅ
ＰＲＯＭ７に格納された命令によってステップを実行
し、機械的駆動装置（図示なし）の制御、ＯＤＣ２への
命令、エンコーダ／デコーダ６及びＡＢＥＰ５の特定の
機能を実行する。特定の機能には例として、次の種類が
ある。ディスクからのデータのバッファへの書込み、バ
ッファからのデータのディスクへの書込み、ＤＲＡＭか
らのデータのＳＲＡＭ（ＤＤＳ、ＰＤＬ及びＳＤＬを読
出すために）への転送、及び、ＳＲＡＭからのデータの
ＤＲＡＭへの転送（ＳＤＬの更新又は媒体のフォーマッ
ティング、及びこのようにしてＤＤＳ及びＰＤＬの生
成）等である。ＥＰＲＯＭ７に格納された欠陥を管理す
る命令及びＳＲＡＭ８に格納されたテーブル、これらに
関しては後で説明する。

【００２８】図２で示された一次欠陥リスト（PDL: pri
mary defect list）１５は、一次欠陥にリストされた各
々のトラック及びセクタを有する。ＰＤＬ１５にリスト
された欠陥セクタは、表面分析中に、例えば、光ディス
ク１１をフォーマッティング中に欠陥と判断されたセク
タである。表面分析には、光ディスク１１の消去、スト
レス状態でのディスクへのデータの書込み及び読出し、
そしてその間における欠陥セクタの探索が含まれる。Ｉ
ＳＯ／ＩＥＣ規格１００８９：１９９１（Ｅ）（以降、
標準規格と称する）によれば、ＰＤＬ１５には最大２０
４８セクタの欠陥セクタを含むことができる。ＰＤＬ１
５が空白である場合は、表面分析の実行は必要でない。
しかし、ディスク駆動装置１に挿入された光ディスク
は、本発明では、ＰＤＬ１５をエントリして表面分析の
実行を行う。

【００２９】図３は、各二次欠陥セクタ及びその対応す
る置換のセクタを識別する二次欠陥リスト（ＳＤＬ）１
６を表す。二次欠陥は、光ディスク１１の使用中に見つ
けられる。ＰＤＬ１５同様に標準規格は、二次欠陥を置
換するためのセクタを割り当てる。二次欠陥は、データ
を光ディスク１１へ書込み、ストレス状態における確認
のための読出しの際に、一般に位置を突き止められる。
ＡＢＥＰ５がそのエラーを修正できない場合、そのエラ
ー発生原因のセクタが、欠陥としてフラグを立てられ、
トラック及びセクタ数がＳＤＬ１６に書込まれる。

【００３０】図４は、ＳＤＬ１６の一部分である置換の
セクタ・リスト１７だけを示す。本発明では、置換のセ
クタが追加される毎に、置換のセクタ・リストが更新さ
れるので、置換のセクタは、トラック及びセクタ数に従
って昇順にリストされる。

【００３１】図５は、セクタとトラック及びグループと
の関係を例示し、置換のセクタだけでなく一次及び二次
欠陥の例をさらに提供する光媒体マップである。光媒体
マップの例によると、１グループｇにつき１トラックに
１７個のセクタ（０〜１６）ＳＰＴ、及び６０個のデー
タ・セクタｍ、及び１０個の置換のセクタｎが存在す
る。各セクタは、予め設定されたバイト数を格納できる
光ディスク１１上の記憶領域を表す。一般に、１セクタ
は、１０２４又は５１２バイトを格納する。本発明の好
ましい実施例では、１０２４バイトのセクタが使用され
るが、５１２バイトのセクタも容易に使用できる。最初
の３つのトラック、ゼロ、１及び２は、標準規格によ
り、ディスク管理エリア（ＤＭＡ）トラックとしてリザ
ーブされる。従って、グループ・ゼロはトラック３で始
まる。１グループに６０のデータ・セクタがあるので、
グループ・ゼロはＬＢＡ０〜５９を有し、トラック３の
セクタ０で開始、トラック６のセクタ１０で終了する。
このように、合計６２のデータ・セクタがグループ番号
ゼロの中にある。追加の２つのセクタは、表面分析中に
位置付けされた一次欠陥の結果である。一方、表面分析
実行前では、各グループは正確に６０のデータ・セクタ
となる。グループ番号ゼロの２つの一次欠陥は、ＬＢＡ
に割り付けされないのでずれを生ずることになる。ずれ
は、２０４８個のセクタがデータ・セクタの終わりにリ
ザーブされるので可能である。一次欠陥が発見される毎
に、残るデータ・セクタの全てのＬＢＡが増加させられ
るので、リザーブされた２０４８個のセクタのデータ・
セクタが、全データ・セクタの１部となる。

【００３２】２つの二次欠陥が、また、光媒体マップで
表されている。一次欠陥と違って、二次欠陥は、ずれを
生じないが、しかし、その代わりにグループ番号ゼロの
第１利用可能予備セクタに取り替えられる。この例で
は、トラック３のセクタ５に位置する二次欠陥が、トラ
ック６のセクタ１１に位置する予備セクタによって取り
替えられる。グループのすべての１０個の予備セクタが
使用されたならば、次に、隣の又は近接するグループか
らの予備セクタを使用できる。一次及び二次欠陥、及び
光媒体マップで示される置換のセクタは、図２、図３及
び図４のＰＤＬ１５、ＳＤＬ１６及び置換のセクタ・リ
スト１７それぞれに表を作成できる。

【００３３】ＰＤＬ、ＳＤＬ及びＤＤＳを有する欠陥管
理テーブルは、標準規格に従ってコンパイルされ、光デ
ィスク１１に格納される。光ディスク１１が、駆動装置
１に挿入されるか、又はその代わりに、光ディスク１１
を挿入したままで駆動装置１の電源を入れると、初期状
態設定プロセスが、欠陥管理テーブルをＳＲＡＭ８にコ
ピーする。それ以降、二次欠陥の位置を突き止める毎
に、加算するためにＳＤＬは更新される。ＳＲＡＭ８も
同様に、追加の二次欠陥に反映して更新される。再割付
けプロセス完了後、ＳＲＡＭ８からのＳＤＬ１７のコピ
ーが、光ディスク１１に再び書込まれる。一方、ＰＤＬ
１５は、確認（又はフォーマッティング）中に１度だけ
光ディスク１１に書込まれる。初期状態設定において置
換のセクタ・リスト１７は、ソートされてＳＲＡＭ８に
書込まれる。置換のセクタ・リスト１７は、予備セクタ
の位置が突き止められると、マイクロプロセッサ９に情
報を提供するための実用的リストである。置換のセクタ
・リスト１７は、最大８Ｋバイト（２０４８予備セクタ
ｘ４バイト）の大きさを持つ。

【００３４】図６、図７、及び図８は、本発明を実行す
るためのステップを説明する流れ図である。流れ図で表
される命令は、ＥＰＲＯＭ７に格納された命令である。
プロセスはステップ２１で始まり、二次欠陥が識別さ
れ、置換のセクタに対して要求が出される。この例で
は、トラック１８のセクタ１２が二次欠陥として識別さ
れ、一次及び二次欠陥がＰＤＬ１５及びＳＤＬ１６にリ
ストされて光媒体マップに示されている。ステップ２３
で、これが、置換のセクタに対する最初の要求であるか
どうか判断される。これが最初の要求であれば、置換の
セクタ・リスト１７がステップ２５で生成される。そう
でなければステップ２５は迂回され、既存の置換のリス
ト１７がアクセスされて、どの予備セクタが以前に割り
当てられたか求める。ステップ２７でマイクロプロセッ
サ９が、グループ探索ルーチンを呼び出し、二次欠陥を
有するグループを識別するために計算してグループ数ｇ
を求める。

【００３５】グループ探索ルーチンは、図７で示され、
ステップ４７、４９、５１及び５３を有する。グループ
探索ルーチンは、ステップ４７で開始する。ステップ４
９で、ＰＤＬ１５にリストされている一次欠陥の数を、
識別された二次欠陥の数まで数え、この番号が一次欠陥
カウント変数と等しく設定される。グループ数ｇは、ス
テップ５１で以下の数式によって計算される。

【００３６】g = integer of[（（defective track - D
MA tracks）・SPT + defective sector - primary defe
ct count）／（m+n）].

【００３７】結果のｇは、プロセスがステップ２９に続
くステップ５３で復帰される。数式３で、一次欠陥リス
ト１５から求められた一次欠陥カウントが、一次欠陥の
ために起こるずれを調整する。表面分析が実行されない
ならば、一次欠陥カウントは、ゼロに等しい。解式３
は、次に示す。

【００３８】ｇ＝（（１８−３）・１７＋１２−１１）／（６０＋１０）＝整数３

【００３９】各グループは、二次欠陥を置換するために
１０個の予備を割り当てらる。予備を見つけるために、
１０個の予備セクタの境界が最初に求められる。ステッ
プ２９は、予備エリア境界探索ルーチンを呼び出し、３
つのグループの予備の境界を求める。図１０及び図１１
は、予備の境界を求めるためのステップを示す。予備エ
リア境界探索ルーチンは、ステップ５５で始まり、そし
てステップ５９のポインタＡ及びポインタＢが、ＰＤＬ
１５を開始させるために初期化される。ステップ６１
で、グループの第１予備のトラック及びセクタ値が数式
４によって求められる。

【００４０】計算トラック＝［（g・（m+n）＋DMA tracks・SPT + m）／SPT］. （４）

【００４１】解式４計算トラック＝（３・（６０＋１０）＋３・１７＋６０）／１７＝１８

【００４２】セクタ値は、数式５によって求められる。計算セクタ=[(g・(m+n)+DMA tracks・SPT+m)／SPT-計算トラック]・SPT（５）

【００４３】計算されたセクタは、必要に応じて丸めな
ければならない。

【００４４】解式５計算セクタ＝［（3・（60+10）+3・17+60）／17-18］・17＝訳15.

【００４５】数式５の検分は、計算されたセクタが数式
５で求められた計算されたトラックの簡単な余りである
ことを明らかにする。

【００４６】ステップ６３でポインタＢは、それから計
算されたトラックの位置及びＰＤＬ１５の計算されたセ
クタに等しく設定される。再び、一次欠陥のためによる
ずれを求めることが必要である。繰返しプロセスが要求
され、一次欠陥による調整の必要性がなくなるまで続
く。繰返しプロセスが要求されるのは、一次欠陥がない
場合、計算されたトラック及び計算されたセクタが、予
備の境界はどこにあるのか求めるからである。計算され
たトラック及び計算されたセクタまでの多数の一次欠陥
は、ずれを補正するためにカウントされ加えられる。し
かし、計算されたトラック及びセクタの位置と、この位
置にカウントした一次欠陥を加算することによって求め
た位置との間に追加の一次欠陥が位置する。一次欠陥の
数は、ステップ６５で実行されるようにポインタＡとポ
インタＢの間に位置するＰＤＬ１５のエントリをカウン
トすることにより簡単に求められる。ステップ６７での
テストでカウントがゼロであれば、ずれはない。それか
らステップ７３において予備エリア開始ポインタが、計
算されたトラック及び計算されたセクタに等しく設定さ
れる。ずれが存在しない場合、計算されたトラック及び
セクタは追加の一次欠陥の位置に、カウントによって先
に移動しないので繰り返すことは必要でない。

【００４７】ステップ６７でカウントがゼロでないと判
定されると、ステップ６９でカウントが計算されたトラ
ック及びセクタに加えられる。ステップ７１は、ポイン
タＡをポインタＢに等しく設定し、そしてステップ６
３、６５、６７、６９及び７１は、ポインタＡとＢとの
間で一次欠陥がカウントされなくなるまで、すなわち、
予備エリア開始ポインタが、繰返しによって見つかるま
で繰返される。その繰返しの必要性及び結果が、例によ
ってわかる。計算されたトラック及びセクタは、トラッ
ク１８、セクタ１５である。図２を参照するに、ポイン
タＡがＰＤＬ１５の開始に設定され、ポインタＢが、エ
ントリ・トラック１８の後に設定され、セクタ９（ここ
では、計算されたトラックとセクタ）及びポインタＡと
Ｂ間のエントリ番号がカウントされている。ポインタＡ
とＢ間に、１１個の一次欠陥があり、カウントが１１に
設定されている。図５の光媒体マップを参照するに、予
備エリア開始ポインタは、トラック１８のセクタ１５か
らトラック１９のセクタ９に動く（１１のセクタが動
く）。ステップ６９では、トラック１９のセクタ９を得
るためにカウントが、計算されたトラック及びセクタに
加えられる。ステップ７１は、ポインタＡをポインタＢ
に等しく設定し、ポインタＢは、トラック１８のセクタ
９の直ぐ後ろのエントリを現在指している。ステップ６
３に戻ると、ポインタＢがトラック１９、セクタ９に動
く。ステップ６５では、ポインタＡ、Ｂ間の一次欠陥の
数をカウントする。しかしながら、ポインタ間のＰＤＬ
１５には一次欠陥はない。従って、カウントはゼロに設
定され、判断ステップ６７に基づいてステップ７３にル
ープが存在し、予備エリア開始ポインタは、トラック１
９のセクタ９に設定され、３つのグループの予備境界の
正しい開始が行われる。

【００４８】図１１のステップ７５では、グループの最
後の予備のトラック及びセクタを計算する。これは、グ
ループから１を引いた（ｎ−１）予備の番号を加算する
ことで求められ、このケースでは９である。予備境界エ
リアに存在するいずれの一次欠陥の調整を行うことが再
度必要である。ステップ７７は、ポインタＢをＰＤＬ１
５の最後の予備の計算されたトラック及びセクタの位置
に設定する。一次欠陥の数がポインタＡ及びＢ間でカウ
ントされ、予備のエリアの一次欠陥の数を求める。一次
欠陥がない場合、正しい最後の予備が正しく求められ、
制御がステップ８７に移り、予備エリア終了ポインタが
設定される。この例の場合、予備エリアには一次欠陥は
存在しないので、それ故、予備エリア終了ポインタは、
ステップ７５、すなわち、トラック２０のセクタ１で求
められたグループの最後の予備のトラック及びセクタに
等しく設定される（図５参照）。

【００４９】予備のエリアに一次欠陥がある場合、カウ
ントはゼロではなく、そして繰返しが、予備エリア開始
ポインタを見つけるために実行されたのと同様に要求さ
れる。ステップ８３は、カウントされた一次欠陥をステ
ップ７５で求められたトラック及びセクタに加え、ステ
ップ８５では、ポインタＡをＢと等しく設定する。ステ
ップ７７、７９、８１、８３及び８５は、一次欠陥のカ
ウントがされなくなるまで繰り返される。その繰返しが
完了後、ステップ８７が実行され、そして予備エリア境
界探索ルーチンは、ステップ２９に戻る。制御は、次に
ステップ３１に移り、予備が、予備のエリア境界の範囲
内で利用可能であるかどうか決めるために予備探索ルー
チンを呼び出す。予備探索ルーチンは図９で詳細に示さ
れている。

【００５０】予備探索ルーチンは、ステップ９１で開始
する。ステップ９５で、置換のセクタ・リスト１７が、
予備エリア開始ポインタと予備エリア終了ポインタとの
間で探索され、予備エリア終了ポインタ以下の最高位の
トラックとセクタのエントリを求める。これは、予備エ
リア終了ポインタから後ろ向きにステップするか、又は
探索するリスト項目として予備エリア終了ポインタで、
２進サーチ・プロシージャを使用して達成できる。２進
サーチ・プロシージャは、予備エリア終了ポインタ以下
の最大のリスト項目である変数を探すために設計されて
いる。ステップ９７で、どの予備が置換のセクタとして
利用可能か求められる。置換のセクタ・リスト、又は予
備エリア開始ポインタの前のエントリ・ポイントにエン
トリが存在しない場合、予備エリア境界内の第１予備
は、置換のセクタとして識別され、及び予備エリア開始
ポインタに等しい予備変数によって識別される。エント
リを見つけた場合、そのエントリは、以前に見つけた二
次欠陥の置換のセクタとして既に割り当てられている。
次に、制御はステップ１０１に移され、このエントリの
値が増分されて次の高位の予備が、置換のセクタとして
識別される。この例では、トラック１９のセクタ１０が
予備として識別される。

【００５１】予備を識別後、有効な予備であることを確
認するために、幾つかのテストを実行しなければならな
い。最初に、ステップ１０３では、予備が一次欠陥でな
いかどうかＰＤＬ１５をチェックする。その予備が一次
欠陥であるならば、制御がステップ１０１に戻り、次の
予備に増分する。ステップ１０３及び１０１は、予備が
一次欠陥でないとわかるまで繰り返される。予備が一次
欠陥のために増加させられたので、次に、現在のエント
リが予備エリア終了ポインタ以下であるかどうかテスト
が必要である。エントリがまだ予備エリア境界内であれ
ば有効で、制御が１０９に移り、トラック及びセクタ番
号と共にステップ３３に戻る。エントリが有効でないな
らば、適切な予備がまだ発見されておらず、制御がステ
ップ１０７に移り、未発見のフラグが立てられてステッ
プ３３に戻る。

【００５２】ステップ３３では、有効な予備が見つけら
れたかどうかテストが行われる。トラック及びセクタ番
号がステップ１０９から復帰すると、次に制御は、ステ
ップ３９に移る（図７）。二次欠陥に書かれていたデー
タが、その代わりに、ステップ３９の予備セクタに書込
まれる。二次欠陥の予備セクタの再割付けが、ステップ
４１で、ＳＤＬ１６及び置換のセクタ・リスト１７にロ
グインされる。次に再割付けがステップ４３で完了す
る。一方、有効な予備の位置を突き止めるのに失敗した
場合は、そのグループに対して割り当てられた予備すべ
てが使用されたことを示す。従って、ステップ３５で
は、欠陥の最大数２０４８が越えられたかどうかチェッ
クする。欠陥の最大数が最後の二次欠陥で越えられた場
合、制御がステップ４５に移り、エラー・メッセージが
ホスト・コンピュータに送られ、二次欠陥は置換するこ
とができない。欠陥の最大数が越えられていないなら
ば、次に、予備が他のグループに位置付けされる。ステ
ップ３７では、グループｇを次の最も近いグループに変
え、及びステップ２９、３１、３３、３５及び３７は、
有効な予備が位置付けされるまで繰り返される。有効な
予備を位置付け後、ステップ４９及び５１は、前述のよ
うに実行される。

【００５３】本発明は、特定の実施例に関して特に説明
したが、本発明の趣旨、範囲及び教示内で詳細にわたっ
て様々な変更ができることを、当業者は理解されるであ
ろう。例えば、本発明の好ましい実施例は、光ディスク
を使用して説明したが、しかし、本発明は、他の種類の
媒体にも適用できる。さらに、１セクタ当たりのバイト
数、１トラック当たりのセクタ数及び他の特定のパラメ
ータは、本発明の範囲内で変更できる。また、置換のリ
ストは、昇順でソートされたが、しかし、置換のリスト
は、他の順序、例えば、降順でソートできることが解
る。

【００５４】

【発明の効果】本発明は、ディスク使用中に発見した二
次欠陥を置換するために予備セクタの位置を突き止める
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実行する装置のブロック図である。

【図２】一次欠陥リストを示す図である。

【図３】二次欠陥リストを示す図である。

【図４】ソートされた置換のセクタ・リストを示す図で
ある。

【図５】光媒体セクタ・マップを示す図である。

【図６】本発明の好ましい実施例の流れ図である。

【図７】本発明の好ましい実施例の流れ図である。

【図８】本発明の好ましい実施例の流れ図である。

【図９】グループを求めるための流れ図である。

【図１０】予備の境界を求めるための流れ図である。

【図１１】予備の境界を求めるための流れ図である。

【図１２】予備を求めるための流れ図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ダニエル・ワイチェオン・フォクアメリカ合衆国アリゾナ州、ツーソン、ナンバー・ディ55、イースト・スピードウェイ 7424番地 (72)発明者ブライアン・ジェラルド・グッドマンアメリカ合衆国アリゾナ州、ツーソン、ノース・オエステ・プレイス 4721番地 (72)発明者アルツーロ・アビラ・モジカアメリカ合衆国アリゾナ州、ツーソン、ナンバー 5105、ノース・コルブ 5855番地

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記憶媒体が、その上に形成された独特の位
置識別を有する複数の一次及び二次記憶領域を有し、複
数のグループに論理的に分割され、各々の上記グループ
が、上記一次及び二次記憶領域の予め設定された一部分
を有し、上記記憶媒体が、その上に格納された欠陥記憶
リストをさらに有し、駆動装置の記憶媒体を初期化後、
上記欠陥記憶リストがメモリに格納され、上記記憶媒体
において上記欠陥一次記憶領域を上記二次記憶領域に割
り当てる方法であって、上記欠陥一次記憶領域を識別するステップと、上記欠陥一次記憶領域を割り当てるグループを求めるス
テップと、上記欠陥一次記憶領域として同じグループに割り当てら
れた利用可能な上記二次記憶領域の位置を突き止めるス
テップと、上記欠陥一次記憶領域を利用可能な上記二次記憶領域に
置換するステップとを有する上記欠陥一次記憶領域を上
記二次記憶領域に割り当てる方法。
【請求項２】エントリを欠陥記憶リストに加え、欠陥一
次記憶領域を識別するステップと、置換を再割付け記憶領域リストにログインするステップ
とを有することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】欠陥一次記憶領域が、その領域へのデータ
の書込み及びデータの読出しの失敗によって識別される
ことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】利用可能な二次記憶領域の位置を突き止め
るステップが、グループに割り当てる上記二次記憶領域の一部分の境界
を求めるステップと、上記境界内の第１未使用二次記憶領域を選択するステッ
プとを有することを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】記憶媒体が、その上に形成された複数のセ
クタを有し、上記セクタが論理的にグループに分割さ
れ、各々の上記グループが予備としてリザーブされた予
め設定された数の上記セクタを有し、欠陥管理テーブル
がコンパイルされて上記記憶媒体に格納され、上記欠陥
管理テーブルが、ディスク定義構造と一次及び二次欠陥
リストを有し、駆動装置の上記記憶媒体を初期化後、上
記欠陥管理テーブルがメモリにコピーする、識別された
二次欠陥を置換するために上記記憶媒体の予備セクタの
位置を突き止める方法であって、識別された上記二次欠陥を有するグループを識別するた
めにグループ数を求めるステップと、グループに割り当てられた複数の予備セクタの位置を突
き止めるために境界を求めるステップと、グループに割り当てられた複数の予備セクタから予備セ
クタを識別するステップと、駆動装置に予備セクタの物理アドレスを提供するステッ
プとを有する予備セクタの位置を突き止める方法。
【請求項６】複数の同心円が、トラックとして記憶媒体
面に形成されたことを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】最初に二次欠陥が識別された時に、置換の
セクタ・リストを生成するステップと、識別された上記二次欠陥を置換する場合に、予備セクタ
を反映させるために上記置換のセクタ・リストを更新す
るステップとを有することを特徴とする請求項５記載の
方法。
【請求項８】識別された二次欠陥を含むために二次欠陥
リストを更新するステップをさらに有することを特徴と
する請求項５記載の方法。
【請求項９】一次及び二次記憶領域が記憶媒体上に形成
され、上記記憶媒体が複数のグループに論理的に分割さ
れ、上記グループの各々が、上記一次及び二次記憶領域
の予め設定された一部分を割り当て、上記媒体がその上
に格納された欠陥記憶領域リストをさらに有する欠陥一
次領域を置換するために二次記憶領域を再び割当てるた
めの装置であって、上記媒体に対して書込み又は読出しするデータを送受信
するための制御手段と、上記制御手段にコマンドを提供するために上記制御手段
に結合されたプロセッサと、記憶媒体が装置で最初に初期化される場合に、上記記憶
媒体から欠陥記憶領域リストのコピーを格納するため
の、プロセッサ手段に結合された第１メモリと、装置が欠陥一次記憶領域を発見後、プロセッサが、欠陥
の一次記憶領域を識別する欠陥一次記憶領域リストにエ
ントリを設け、プロセッサが、欠陥一次記憶領域を割り
当てるグループをさらに求め、さらに、欠陥一次記憶領
域を置換するためにグループに割り当てた二次記憶領域
の位置を突き止めるように、上記プロセッサのために命
令を格納する、上記プロセッサに結合された第２メモリ
とを有する二次記憶領域を再び割当てるための装置。
【請求項１０】記憶媒体とデータの読み書きをオペレー
ティングするためにコントローラ手段に結合された記憶
媒体から読出したデータが誤りである場合に検知するバ
ースト・エラー・プロセッサをさらに有することを特徴
とする請求項９記載の装置。
【請求項１１】記憶媒体が、その上に形成された複数の
セクタを有し、上記セクタは複数のグループに論理的に
分割され、上記グループ各々が割り当てられた予め設定
された数を有し、予め設定された数のセクタの一部分が
予備としてリザーブされ、上記記憶媒体がその上に格納
された欠陥管理テーブルを有し、上記欠陥管理テーブル
が、ディスク・データ構造、一次欠陥リスト及び二次欠
陥リストを有する、記憶媒体の識別された二次欠陥を置
換するために予備セクタの位置を突き止めるためのディ
スク駆動装置であって、上記媒体に対して書込み又は読出しするデータを送受信
するための制御手段と、上記制御手段にコマンドを提供するために上記制御手段
に結合されたプロセッサと、上記記憶媒体がディスク装置で最初に初期化される場合
に、上記記憶媒体から欠陥管理テーブルのコピーを格納
するための、プロセッサ手段に結合された第１メモリ
と、ディスク駆動装置が二次欠陥を発見後、プロセッサが、
二次欠陥を識別する二次欠陥リストにエントリを設け、
プロセッサが、二次欠陥を割り当てるグループをさらに
求め、さらに、識別された二次欠陥を置換するためにグ
ループに割り当てた予備の位置を突き止めるように、上
記プロセッサのために命令を格納する、上記プロセッサ
に結合された第２メモリとを有する予備セクタの位置を
突き止めるためのディスク駆動装置。
【請求項１２】記憶媒体とデータの読み書きをオペレー
ティングするためにコントローラ手段に結合された、記
憶媒体から読出したデータが誤りである場合に検知する
バースト・エラー・プロセッサをさらに有することを特
徴とする請求項１１記載のディスク駆動装置。