KR100195010B1

KR100195010B1 - Defect map fast search method of hard disk drive

Info

Publication number: KR100195010B1
Application number: KR1019950051444A
Authority: KR
Inventors: 손옥현
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1995-12-18
Filing date: 1995-12-18
Publication date: 1999-06-15
Also published as: KR970049374A

Abstract

[청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야][Technical field to which the invention described in the claims belong]

하드 디스크 드라이브에 관한 것이다.It is about a hard disk drive.

[발명이 해결하려고 하는 기술적 과제][Technical Challenges to Invent]

데이터 리드/라이트 동작시마다 디펙 맵을 고속으로 검색할 수 있는 방법을 제공함에 있다.The present invention provides a method for rapidly searching a defect map at each data read / write operation.

[발명의 해결방법의 요지][Summary of the solution of the invention]

트랙들이 하나의 존을 이루는 다수의 존들로 구획되어 있는 디스크와, 공정상에서 검출된 상기 디스크 미디어상의 디펙 섹터 정보가 기록된 디펙 테이블과, 각 존들에서 첫 번째 디펙어드레스만을 기록하여 놓은 검색 테이블을 구비하는 하드 디스크 드라이브의 디펙 맵 고속 검색방법에 있어서, 호스트로부터 데이터 리드 혹은 라이트 명령 수신시 데이터 리드 혹은 라이트 수행을 위한 목표 데이터 섹터가 속하는 존을 계산하는 과정과, 상기 검색 테이블을 검색하여 상기 계산된 존에서의 첫 번째 디펙 어드레스를 서치하는 과정과, 상기 디펙 테이블에서 상기 서치된 디펙 어드레스부터 디펙 맵을 고속 검색하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.A disc having tracks partitioned into a plurality of zones forming one zone, a defect table in which defect sector information on the disc media detected in the process is recorded, and a lookup table in which only the first defect address is recorded in each zone. A method for fastly searching a defect map of a hard disk drive, the method comprising: calculating a zone to which a target data sector for data read or write is performed when a data read or write command is received from a host; Searching for the first defect address in the zone, and fast searching a defect map from the searched defect address in the defect table.

[발명의 중요한 용도][Important Uses of the Invention]

디스크 구동장치의 디펙 맵 검색에 사용.Used to search for defect maps on disk drives.

Description

Defect map fast search method of hard disk drive

제1도는 본 발명의 일실시예에 따른 디스크 미디어의 물리적 레이-아웃 구성도.1 is a physical layout of disk media according to an embodiment of the present invention.

제2도는 제1도중 특정 존의 개략적인 데이터 섹터 맵 구성도.2 is a schematic diagram of a data sector map of a specific zone in FIG.

제3도는 본 발명에 따른 존(ZONE)별 디펙 설정 및 이를 검색하기 위한 제어 흐름도.3 is a flowchart for setting defects for each zone according to the present invention, and a control flowchart for searching the same.

본 발명은 하드 디스크 드라이브에 관한 것으로, 특히 디펙 테이블과 검색 테이블을 이용하여 공정상에서 검출해낸 디펙 섹터정보를 고속으로 검색할 수 있는 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hard disk drive, and more particularly, to a method capable of quickly searching for defect sector information detected in a process using a defect table and a lookup table.

현재 대부분의 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive) 생산 업체에서는 공정상에서 검출되는 디스크 미디어상의 디펙(Defect)을 처리함에 있어서 디스크 미디어상에 특정 영역(메인터넌스 영역)을 두어 디펙과 교환하여 사용하는 방법을 취하고 있다. 예를들면 공정상에서 검출되는 디펙 섹터들에 대한 정보를 테이블화하여 특정 영역에 혹은 비휘발성 메모리에 기록(이를 맵핑이라고함)해 놓고, 차후 전원이 인가될 때마다 상기 맵핑(Mapping)된 디펙 섹터 어드레스를 액세스 하지 않음으로서 실제 사용자에게 무 디펙상태의 하드 디스크 드라이브를 제공한다.Currently, most hard disk drive manufacturers take a method of replacing a defect with a specific area (maintenance area) on the disk media in dealing with defects on the disk media detected in the process. have. For example, the information on the defect sectors detected in the process is tabled and recorded in a specific area or a nonvolatile memory (called mapping), and the mapped defect sectors each time power is applied later. By not accessing the address, it provides the real user with a hard disk drive without defects.

그러나 종래 하드 디스크 드라이브는 호스트로부터 수신되는 리드 혹은 라이트 동작시마다 상기 맵핑된 디펙 섹터의 어드레스를 검색하여 실제 목적하는 데이터 섹터로 헤드를 이동시켜야 하므로, 디펙의 수량이 증가하게 되면 디펙 테이블의 크기가 커지고, 그에 비례하여 디펙 테이블의 검색시간이 지연되어 결과적으로는 데이터 리드/라이트 완료시간이 저하되는 문제점이 있다.However, the conventional hard disk drive needs to move the head to the target data sector by searching for the address of the mapped defect sector every time a read or write operation is received from the host. Therefore, as the number of defects increases, the size of the defect table increases. As a result, the search time of the defect table is delayed in proportion to the data read / write completion time.

따라서 본 발명의 목적은 하드 디스크 드라이브의 데이터 리드 및 라이트 동작시마다 디펙 맵을 고속으로 검색하여 드라이브의 성능을 향상시킬 수 있는 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of improving the performance of a drive by searching the defect map at high speed every time data read and write operations of a hard disk drive are performed.

또한 본 발명의 목적은 각 존마다 여유 트랙을 구비하여 디펙 섹터의 대체 섹터로 사용함으로써 여유 섹터 이동시간을 단축시킬 수 있는 디펙 맵 고속 검색방법을 제공함에 있다.It is also an object of the present invention to provide a fast-defect map search method for reducing the free sector movement time by providing a spare track for each zone and using it as an alternative sector of the defect sector.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 트랙들이 하나의 존을 이루는 다수의 존들로 구획되어 있는 디스크와, 공정상에서 검출된 상기 디스크 미디어상의 디펙 섹터 정보가 기록된 디펙 테이블과, 각 존들에서 첫 번째 디펙 어드레스만을 기록하여 놓은 검색 테이블을 구비하는 하드 디스크 드라이브의 디펙 맵 고속 검색방법에 있어서, 호스트로부터 데이터 리드 혹은 라이트 명령 수신시 데이터 리드 혹은 라이트 수행을 위한 폭표 데이터 섹터가 속하는 존을 계산하는 과정과, 상기 검색용 테이블을 검색하여 상기 계산된 존에서의 첫 번째 디펙 어드레스를 서치하는 과정과, 상기 디펙 테이블에서 상기 서치된 디펙 어드레스부터 디펙 맵을 고속 검색하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a disc in which tracks are divided into a plurality of zones forming one zone, a defect table in which defect sector information on the disc media detected in the process is recorded, and a first defect in each zone. 10. A method for fastly scanning a defect map of a hard disk drive having a lookup table that records only an address, the method comprising: calculating a zone to which a sector data sector for data read or write is performed upon receiving a data read or write command from a host; Searching for the search table and searching for the first defect address in the calculated zone; and performing a fast search for a defect map from the searched defect address in the defect table.

이하 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 동작예를 상세히 설명한다. 하기 설명에서 데이터 섹터 어드래스, 트랙수, 여유 섹터분의 개수 및 구체적인 처리 흐름등과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있다. 이들 특정 상세들 없이 본 발명이 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 자명할 것이다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, numerous specific details such as data sector address, number of tracks, number of spare sectors, and specific processing flow are shown to provide a more general understanding of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be practiced without these specific details. And detailed descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.

제1도는 본 발명의 일실시예에 따른 디스크 미디어의 물리적 레이-아웃(lay-out) 구성도를 나타낸 것이며, 제2도는 제1도중 특정 존(예를 들면 존1)의 개략적인 데이터 섹터 맵을 나타낸 것이다. 제1도를 참조하면, 디스크 미디어는 6개의 존(존0∼존5)으로 구획되며, 각각의 존은 본 발명에 따라 제2도에 도시된 바와 같이 여분의 트랙을 가지도록 설계되어 진다. 한편 제2도에서 (2a), (2b)는 특정 존(존1)에 위치하는 여유 트랙의 데이터 섹터를 나타낸 것이다.FIG. 1 is a diagram illustrating a physical lay-out configuration of disk media according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic data sector map of a specific zone (for example, zone 1) of FIG. It is shown. Referring to FIG. 1, the disc media is divided into six zones (zones 0 to 5), each zone being designed to have an extra track as shown in FIG. 2 according to the present invention. On the other hand, in FIG. 2, (2a) and (2b) show data sectors of a spare track located in a specific zone (zone 1).

한편 일반 트랙(2a, 2b)의 DF는 공정상에서 검출된 디펙 섹터를 나타낸 것이며, 넘버링 34∼100 및 X는 각각 데이터 섹터 어드레스 및 미할당된 여유 섹터를 나타낸 것이다.On the other hand, the DFs of the normal tracks 2a and 2b represent the defect sectors detected in the process, and the numberings 34 to 100 and X represent the data sector addresses and the unassigned spare sectors, respectively.

제3도는 본 발명의 실시예에 따른 디펙 맵 고속 검색 흐름도를 나타낸 것으로, 이하 제1도 내지 제3도를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 디펙 맵 고속 검색과정을 상세히 설명하기로 한다.3 is a flowchart illustrating a fast defect map search according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a fast defect map search process according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3.

우선 본 발명의 실시예에 따른 하드 디스크 드라이브의 디스크는 제1도에 도시한 바와 같이 다수개의 존으로 구획되며, 각각의 존은 제2도에 도시한 바와 같이 일반 트랙외에 디펙 섹터 대체를 위한 여유 트랙들을 포함한다. 그리고 디스크면의 최외주에는 일반적인 디스크처럼 메인터넌스 영역이 구비되는데, 상기 메인터넌스 영역에는 본 발명의 실시예에 따른 디펙 테이블과 검색 테이블이 기록된다.First, a disk of a hard disk drive according to an embodiment of the present invention is partitioned into a plurality of zones as shown in FIG. 1, and each zone has a margin for replacing a defect sector in addition to the normal track as shown in FIG. Include tracks. In the outermost circumference of the disk surface, a maintenance area is provided like a normal disk. The maintenance area records a defect table and a search table according to an embodiment of the present invention.

상기 디펙 테이블은 하드 디스크 드라이브 생산공정에서 검출된 디펙 섹터들의 물리적 어드레스(실린더, 헤드, 섹터 어드레스)가 올림차순으로 기록되는데, 디펙 테이블의 상세 구성을 설명하면 다음과 같다.The defect table records physical addresses (cylinder, head, sector addresses) of the defect sectors detected in the hard disk drive production process in ascending order. The detailed structure of the defect table will be described below.

디펙 테이블 : 디펙 맵 ID + 총 디펙 개수 + 첫 번째 디펙 어드레스 + 두 번째 디펙 어드래스 + ...... + 마지막 디펙 어드레스.Defect Table: Defect Map ID + Total Defect Number + 1st Defect Address + 2nd Defect Address + ...... + Last Defect Address.

상기 디펙 테이블에서 디펙 맵 ID는 디펙 맵의 유효성 여부를 판단하는데 이용된다.In the defect table, the defect map ID is used to determine whether the defect map is valid.

한편 상기 디펙 테이블만을 가지고도 디펙 검색 및 관리가 가능하나 디펙의 수량이 증가하게 되면 고속 검색의 장애가 되므로, 본 발명의 실시예에서는 각 존 별로 디펙을 관리하기 위해서 다음과 같은 구성요소들을 가지는 검색 테이블을 구성하여 이용한다.On the other hand, the Defect search and management is possible even with only the Defect table, but if the number of Defects is increased, it becomes an obstacle to the fast search. In the embodiment of the present invention, a search table having the following components for managing the Defect for each zone is provided. Configure and use.

검색 테이블 : 검색 맵 ID + 존별 디펙 유무 플래그 + 디펙 테이블에서 첫 번째 존의 첫 번째 디펙 어드레스 + 두 번째 존의 첫 번째 디펙 어드레스 +..... + 마지막 존의 첫 번째 디펙 어드레스.Search Table: Search Map ID + Zone Defect Presence Flag + First Defect Address of the First Zone in the Defect Table + First Defect Address of the Second Zone + ..... + First Defect Address of the Last Zone.

상기 검색 테이블에서 검색 맵 ID는 검색 테이블의 유효성 여부를 판단하는데 이용되며, 존별 디펙 유무 플래그는 해당 존에 디펙이 있는지의 여부를 알려주는 플래그로써, 16진수로 02EB로 기록되었다면 이진수로써 0000 0010 1110 1011로써 최하위 비트가 존0, 그 다음 상위 비트가 존1, 그 다음 상위비트가 존2...와 같이 해당 존의 디펙 유무를 나타낸다. 예에서는 비트값이 1이면 그 존에는 디펙이 존재하는 것이고, 0이면 디펙이 없음을 나타내는 것으로 가정할 수 있다.In the search table, the search map ID is used to determine whether or not the search table is valid, and the presence / defect flag for each zone is a flag indicating whether or not there is a defect in the corresponding zone. As 1011, the least significant bit is zone 0, the next higher bit is zone 1, and the next higher bit is zone 2 ... indicating whether there is a defect in the corresponding zone. In the example, it may be assumed that if the bit value is 1, there is a defect in the zone, and if 0, there is no defect.

따라서 디펙 어드레스가 올림차순으로 기록된 일반적인 디펙 테이블외에 상술한 검색 테이블을 이용하면 디펙 테이블의 어느 부분부터 특정 존이 시작되는지를 알 수 있고, 그 지점부터 올림차순으로 검색해 나가면 고속으로 디펙 맵을 검색할 수 있다.Therefore, if you use the above-described search table in addition to the general defect table in which the defect address is recorded in ascending order, it is possible to know from which part of the defect table a specific zone is started, and when searching from that point in ascending order, the defect map can be quickly searched. have.

이하 제3도를 참조하여 구체적인 디펙 맵 고속 검색과정을 설명하면, 우선 하드 드시크 드라이브에 전원이 인가될 경우, 제어부(도시하지 않았음)는 30단계에서 초기화 프로그램에 따라 상기 하드 디스크 드라이브 시스템의 각 부를 초기화시킨후 32단계로 진행한다. 32단계에서 제어부는 호스트로부터 데이터 리드 혹은 라이트 명령이 수신되는가를 검사한다. 상기 검사결과 호스트로부터 데이터 리드 혹은 라이트 명령이 수신되는 경우, 제어부는 34단계로 진행하여 데이터 리드 혹은 라이트를 위한 데이터 섹터가 소속해 있는 존을 계산한 후 36단계로 진행한다. 이하 상기 데이터 리드 혹은 라이트를 위한 데이터 섹터를 목표 데이터 섹터라 명기하기로 한다.Hereinafter, referring to FIG. 3, a detailed defect map fast search process will be described. First, when power is supplied to the hard disk drive, the controller (not shown) may perform an operation of the hard disk drive system according to an initialization program in step 30. After initializing each part, proceed to step 32. In step 32, the controller checks whether a data read or write command is received from the host. When the data read or write command is received from the host as a result of the inspection, the controller proceeds to step 34 and calculates a zone to which the data sector for data read or write belongs belongs to step 36. Hereinafter, the data sector for reading or writing the data will be referred to as a target data sector.

한편 제어부는 36단계에서 검색 테이블의 존별 디펙 유무 플래그를 검색하여 상기 계산된 존에 디펙이 있으면 상기 검색 테이블에서 해당 존의 첫 번째 디펙 어드레스를 서치(search)한후 38단계로 진행한다. 그리고 제어부는 38단계에서 목표 데이터 섹터 어드레스와 해당 존의 디펙 어드레스를 순차 비교한다. 이때 순차 비교되는 디펙 어드레스는 36단계에서 서치된 디펙 어드레스로부터 올림차순으로 기록되어 있는 디펙 어드레스들이다.On the other hand, in step 36, the controller searches for the presence / defect flag of each zone in the search table, and if there is a defect in the calculated zone, the controller searches for the first defect address of the corresponding zone in the search table and proceeds to step 38. In step 38, the controller sequentially compares the target data sector address with the defect address of the corresponding zone. At this time, the defect addresses sequentially compared are the defect addresses recorded in ascending order from the defect address searched in step 36.

만약 40단계에서 목표 데이터 섹터 어드레스가 제1디펙 어드레스보다 크거나 동일 값을 가진다면 제어부는 44단계로 진행하여 물리적인 데이터 섹터 어드레스를 1 증가시키고 제2의 디펙 어드레스로 가변시킨후 40단계로 되돌아간다. 그리고 다시 40단계에서 목표 데이터 섹터 어드레스와 제2의 디펙 어드레스를 비교한다. 만약 목표 데이터 섹터의 어드레스가 제2의 디펙 어드레스보다 크거나 같다면 44단계로 진행하여 데이터 섹터 어드레스를 증가시킨후 제3 디펙 어드레스를 가변설정하는 방법으로 해당 존에 존재하는 디펙 어드레스를 상기 목표 데이터 섹터 어드레스와 순차비교한다.If the target data sector address is greater than or equal to the first defect address in step 40, the controller proceeds to step 44 and increases the physical data sector address by 1, changes it to the second defect address, and returns to step 40. Goes. In operation 40, the target data sector address is compared with the second defect address. If the address of the target data sector is greater than or equal to the second defect address, the process proceeds to step 44 to increase the data sector address and to variably set the third defect address to determine the defect address existing in the corresponding zone. Sequential comparison with sector address.

이러한 순차 비교과정에서 만약 목표 데이터 섹터 어드레스 보다 큰 디펙 어드레스가 검색되면 제어부는 42단계로 진행하여 지금가지 어드레스 증가된 물리적 데이터 섹터 어드레스를 최종적인 목표 데이터 섹터로 간주하여 데이터 리드 혹은 라이트한다.In this sequential comparison process, if a defect address larger than the target data sector address is found, the controller proceeds to step 42 where the controller reads or writes the data data address of the increased physical data sector address as the final target data sector.

즉, 본 발명은 검색 테이블을 이용하여 해당 존의 첫 번째 디펙 어드레스를 서치한후, 서치된 디펙 어드레스로부터 디펙 맵을 검색하여 목표 데이터 섹터 어드레스보다 낮은 어드레스를 가지는 디펙섹터의 수를 목표 데이터 섹터 어드레스에 가산하여 산출된 어드레스에 데이터를 라이트/리드하는 것이다.That is, according to the present invention, after searching the first defect address of the corresponding zone by using a lookup table, the defect map is searched from the searched defect address to determine the number of defect sectors having an address lower than the target data sector address. The data is written / read to the address calculated by adding to.

상술한 바와 같이 본 발명은 각 존들에서의 첫 번째 디펙 어드레스만을 기록해 놓은 검색 테이블을 이용하여 목표 데이터 섹터가 속하는 존의 디펙정보만을 검색하기 때문에 디펙 맵의 검색시간을 고속화할 수 있는 정점이 있다. 또한 디펙 맵의 고속 검색으로 인한 드라이브의 리드/라이트 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.As described above, according to the present invention, since only the defect information of the zone to which the target data sector belongs belongs is searched by using a lookup table that records only the first defect address in each zone, there is a vertex that can speed up the search time of the defect map. It also has the advantage of improving the read / write performance of the drive due to the fast search of the defect map.

Claims

A disc having tracks partitioned into a plurality of zones constituting a zone, a defect table in which defect sector information on the disc media detected in the process is recorded, and a search table in which only the first defect address is recorded in each zone. A method for fastly searching a defect map of a hard disk drive, the method comprising: calculating a zone to which a target data sector for data read or write is performed when a data read or write command is received from a host; And searching the first defect address in the zone, and performing a fast search of the defect map from the searched defect address in the defect table.

The method of claim 1, wherein each zone includes at least one spare track for replacing a defect sector.

2. The method of claim 1, wherein the defect table information detected in the zone is recorded in the ascending order in the defect table.

2. The method of claim 1, wherein the defect table and the retrieval table are recorded in a maintenance area of the disc.