KR100218903B1

KR100218903B1 - 기억장치의 강제 에러 발생장치

Info

Publication number: KR100218903B1
Application number: KR1019960018356A
Authority: KR
Inventors: 김진석
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1996-05-28
Filing date: 1996-05-28
Publication date: 1999-09-01
Also published as: KR970076746A

Abstract

본 발명은 기억장치의 강제에러발생 장치에 관한 것으로서, 원활한 데이터의 엑세를 위해 쓰기금지영역을 갖는 저장 매체에 있어서; 호스트 컴퓨터의 중앙처리장치로부터 쓰기금지영역에 기록하기 위한 쓰기명령이 입력되면 마이크로 컴퓨터에 상기 쓰기명령을 출력하는 인터페이스 제어부와, 상기 인터페이스제어부로부터 입력된 쓰기명령을 해독 및 실행하고, 상기 쓰기명령의 실행을 위해 명령을 게이트 어레이에 출력하는 마이크로 컴퓨터와, 상기 마이크로 컴퓨터로부터 쓰기 명령이 입력되면 인터페이스 제어부에 섹터 펄스를 출력하고, 이 섹터펄스가 입력된 인터페이스 제어부로부터 쓰기 금지 영역에 기록하기 위한 명령을 입력받아 하드디스크의 어떠한 조건에도 관계없이 쓰기명령을 실행하도록 하는 게이트 어레이와, 상기 게이트 어레이의 쓰기 명령이 입력되면 상기 인터페이스 제어부로부터 입력된 데이터를 하드디스크에 쓰도록 하는 읽기/쓰기 채널부를 구비하여 쓰기금지영역인 서보영역에 에러신호를 기록할 수 있다(제4도).

Description

기억장치의 강제 에러 발생 장치

제1도는 HDD 데이터 저장 형식을 나타낸 도면.

제2도는 하드 디스크 드라이브의 일반적인 블록도.

제3도는 종래 기술에 따른 게이트 에러의 상세 블록도로서, 제3a도는 섹터 펄스 발생장치를 나타낸 블록도, 제3b도는 여러 가지 조건에 의한 쓰기 명령어 발생 장치를 나타낸 도면.

제4도는 본 발명에 따른 기억장치의 강제 에러 발생 장치의 일실시예를 나타낸 블록도로서, 제4a도는 게이트 어레이의 섹터 펄스 발생장치를 나타낸 블록도, 제4b도는 게이트 어레이의 여러 가지 조건에 의한 쓰기 명령어 발생장치를 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : D형 플립플롭 2, 5 : 앤드게이트

3, 49 : 인버터 4 : 낸드게이트

10 : 호스트 컴퓨터 20 : 인터페이스 제어부

30 : 마이크로 컴퓨터 40 : 게이트 어레이

41 : 클럭 발진기 42 : 카운터

43 : 제1레지스터 44 : 비교기

45 : 펄스 발생기 46 : Write fault 발생조건 로직부

47 : 제2레지스터 48 : 먹스

50 : 읽기/쓰기 채널부 60 : 헤드/디스크 어셈블부

본 발명은 기억장치의 강제 에러 발생 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기억장치의 성능 시험을 위해 사용자가 디스크의 원하는 임의의 위치에 손상된 에러 정보를 쓰게 하는 기능을 추가하여 강제적으로 에러를 발생시킴으로써, 에러 표시의 정확성, 시스템의 안정성을 시험하고, 이 시험결과를 이용하여 기억장치의 정확한 시스템 사양을 결정할 수 있을 뿐만 아니라, 향후 발생 가능한 사용자의 불안정한 환경조건을 손쉽게 재현하여 기억장치를 설계함으로써 기억장치의 안정성을 보다 향상시킬 수 있는 기억장치의 강제 에러 발생 장치에 관한 것이다.

일반적으로 하드디스크에 있어서, 헤드가 데이터를 엑세스(access)하려면 데이터에 대한 위치정보를 알아야 하며 이를 위해서 제1도와 같은 데이터 저장 형식을 갖는다. 하드디스크 상에는 복수 개로 분할된 데이터섹터 및 서보섹터가 구비되어 있고, 서보섹터에는 하드디스크의 외부에서 내부로 소정서보정보가 기록되어 있다. 이때, 서보섹터는 서보동기(servo sync), 서보어드레스마크(servo address mark: SAM), 인덱스(index)정보, 그레이코드(gray code), 버스트(burst)신호 A, B, C, D, 및 여유구간인 패드(pad)로 구성되어 있다.

그리고, 이들에 대한 영역 인식 방법은 다음과 같다.

헤드가 서보영역을 지나는 동안 동기신호 검출기에 의해 락킹(locking)되고, SAM을 찾기 위한 윈도우(window)가 설정되어 그 판단 조건을 만족하면 SAM으로 인식한다. SAM을 인식한 이후는 내부 클럭에 의해 카운트되므로 정확한 타이밍 기간 동안 서보영역을 판단하게 된다.

미리 설정된 서보 영역과 인덱스 영역은 HDD를 제어하기 위한 기준 신호의 저장영역으로써 임의의 신호가 쓰여져서는 안될 읽기 전용의 쓰기 불가 영역이다. 이를 위해 상기의 영역 인식 방식을 통해 서보 및 인덱스 영역을 확인하고 또한 스핀들 지터(spindle jitter)나 읽기/쓰기 채널부의 동기 주파수 변동에 의해 설령 서보 영역을 침범하더라도 쓰기 동작을 하지 않도록 막기 위해 설계상의 마진으로 패드 영역을 설정함으로써 위의 목적을 달성하고 있다.

제2도는 HDD의 일반적인 블록도이다.

호스트 컴퓨터(10)의 중앙처리장치로부터 입력되는 명령어를 마이크로 컴퓨터(30)로 전송하고 HDD에 원활한 데이터 엑세스를 위해 제어신호를 발생하는 인터페이스 제어부(20)와, 상기 인터페이스 제어부(20)로부터 입력된 명령어를 해독하고 실행하는 마이크로 컴퓨터(30)와, 상기 마이크로 컴퓨터(30)에서 해독한 명령어을 입력받아 인터페이스 제어부(20)에 섹터 펄스를 출력하는 게이트 어레이(40)와, 상기 게이트 어레이(40)의 쓰기 명령어에 의해 인터페이스 제어부(20)로부터 받은 쓰기 데이터를 헤드/디스크 어셈블부(60)에 전달하는 읽기/쓰기 채널부(50)와, 상기 읽기/쓰기 채널부(50)로부터 쓰기 데이터를 입력받아 디스크에 쓰거나, 또는 읽기 데이터를 받아 디스크의 정보를 제공하는 헤드/디스크 어셈블부(60)로 구성되어 있다.

제3도는 종래 기술에 따른 게이트 어레이의 상세 블록도로서, 제3a도는 섹터 펄스를 발생하기 위한 블록도이다.

수정발진기에 클럭발진기(41)가 연결되어 있고, 상기 클럭발진기(41)에는 카운터(42)가 연결되어 있으며, 상기 카운터(42)에는 현재 헤드의 위치인 카운터값을 저장하는 제1레지스터(43)가 연결되어 있다. 상기 제1레지스터(43)에는 카운터값과 마이크로 컴퓨터(30)로부터 출력된 명령어 해독을 통한 위치정보를 비교하는 비교기(44)가 연결되어 있고, 상기 비교기(44)에는 비교기(44)의 값을 이용해 섹터 펄스를 발생하여 인터페이스 제어부(20)에 출력하는 펄스 발생기(45)가 연결되어 있다.

제3b도는 여러 가지 조건에 의한 쓰기 명령어 발생 장치를 나타낸 도면이다.

헤드의 위치가 서보 영역인지 아닌지, 전압이 정상인지 아닌지, 헤드가 정상 위치에 있는지 등의 조건에 의해 쓰기 명령어를 실행하거나 또는 쓰기 명령어를 실행하지 않도록 하는 조건부를 만드는 Write fault 발생 조건 로직부(46)와, 상기 Write fault 발생 조건 로직부(46)의 논리값이 D단자에 입력되고, 게이트 어레이(40)의 클럭이 클럭단자(C)에 입력되는 D형 플립플롭(1)의 출력값에 따라서 쓰기 명령어를 수행하거나 또는 수행하지 않는다. 상기 D형 플립플롭(1)에는 출력신호의 반전신호와 쓰기게이트명령(WGl)을 논리곱하는 앤드게이트(2)가 연결되어 있고, 상기 앤드게이트(2)의 출력신호는 읽기/쓰기 채널부(50)에 쓰기 명령(WG)으로 출력되고, 상기 앤드게이트(2)의 출력신호를 반전한 신호는 헤드/디스크 어셈블부(60)에 출력된다.

이와 같이 구성된 종래 기술의 동작을 설명하면 다음과 같다.

쓰기 동작 수행시 서보영역에서는 다음과 같다.

Write fault 발생 조건 로직부(46)에 의해 서보 영역이면, D형 플립플롭(1)의 D단자에 1이 입력된다. 따라서, D형 플립플롭(1)의 출력은 1이 된다. 따라서, 쓰기 불가능으로서 쓰기 명령이 입력되어도 쓸 수가 없다.

서보영역도 아니고 다른 모든 조건이 쓰기 명령을 수행하기 적합하다면 Write fault 발생 조건 로직부(46)의 출력은 0이 되고, D형 플립플롭(1)의 출력도 0이 되므로 쓰기 기능을 수행한다.

상술한 바와 같이 종래 기술은 일반적인 정상 동작시에는 기능상의 장애없이 작동하게되나 시스템 개발시 드라이버의 안정성을 판단하기 위해 서보 및 인덱스 영역에 임의의 왜곡된 정보를 쓰기에는 불가능하였다.

즉, 서보 영역의 그레이 정보 또는 버스트 위치에 임의의 DC-ERASE 정보를 쓰게 함으로써 에러를 유발시키고, 이 조건에서 드라이버가 어느 정도 안정성을 갖는 판단할 수 있는 방법이 불가능하였다.

이는 섹터의 읽기/쓰기에 관련한 인덱스 정보 및 데이터 정보도 동일한 특징을 갖는다.

위와 같은 기능이 필요한 이유는 드라이버의 동작 상태를 정확히 파악하고 에러 메시지 정보의 유용성 및 드라이버가 어떤 조건에서 실제 동작 불능점이 발생하는지 그 데드 포인트를 찾음으로써 시스템 사양의 결정 및 드라이버의 안정성을 확보하는데 크게 기여할 수 있기 때문이다.

상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 서보영역에도 쓰기를 할 수 있는 특정모드를 추가함으로써, 원하는 임의의 위치에 에러 신호를 기록하고 드라이버가 어떤 조건에서 실제 동작 불능점이 발생하는지 알 수 있는 기억장치의 강제 에러 발생 장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 원활한 데이터의 엑세스를 위해 쓰기금지영역을 갖는 저장 매체에 있어서; 호스트 컴퓨터의 중앙처리장치로부터 쓰기금지영역에 기록하기 위한 쓰기명령이 입력되면 마이크로 컴퓨터에 상기 쓰기명령을 출력하는 인터페이스 제어부와, 상기 인터페이스 제어부로부터 입력된 쓰기명령을 해독 및 실행하고, 상기 쓰기명령의 실행을 위해 명령을 게이트 어레이에 출력하는 마이크로 컴퓨터와, 상기 마이크로 컴퓨터로부터 쓰기명령이 입력되면 인터페이스 제어부에 섹터 펄스를 출력하고, 이 섹터 펄스가 입력된 인터페이스 제어부로부터 쓰기 금지 영역에 기록하기 위한 명령을 입력받아 하드디스크의 어떠한 조건에도 관계없이 쓰기 명령을 실행하도록 하는 게이트 어레이와, 상기 게이트 어레이의 쓰기명령이 입력되면 상기 인터페이스 제어부로부터 입력된 데이터를 하드디스크에 쓰도록 하는 읽기/쓰기 채널부를 구비한 기억장치의 강제 에러 발생장치에 있다.

이하, 첨부된 도면에 의거 본 발명의 바람직한 일실시예에 대하여 상세히 설명한다.

제4도는 본 발명에 따른 기억장치의 강제 에러 발생 장치의 일실시에를 나타낸 게이트 어레이의 상세 블록도이다.

제4a도는 섹터 펄스를 발생하기 위한 블록이다.

수정발진기에 클럭발진기(41)가 연결되어 있고, 상기 클럭발진기(41)에는 카운터(42)가 연결되어 있으며, 상기 카운터(42)에는 일반 데이타영역의 쓰기명령이 입력될 때 현재의 헤드의 위치를 카운트한 값이 저장되는 제1레지스터(43)와 강제에러발생을 위한 쓰기명령이 입력될 때 현재의 헤드의 위치를 카운트한 값을 저장하는 제2레지스터(47)가 연결되어 있다. 상기 제2레지스터(47)에는 금지 영역표시 신호의 반전신호를 로우 액티브로 동작하는 칩셀렉트(chip select) 단자로 입력하고, 또한 제1레지스터(43)는 금지 영역표시 신호를 로우액티브로 동작하는 칩셀렉트(chip select) 단자로 입력한다. 상기 두개의 레지스터는 금지영역표시신호에 의해 제어되는 먹스(48)에 의해 스위칭되고, 선택된 레지스터의 출력신호와 명령어 해독을 통한 위치정보를 비교하는 비교기(44)에는 섹터 펄스를 출력하는 펄스 발생기(45)가 연결되어 있다.

제4b도는 여러 가지 조건에 의한 쓰기 명령어 발생 장치를 나타낸 도면이다.

헤드 자체 에러 발생 신호(WUS), 헤드의 위치가 정확한가의 판단여부를 나타내는 신호(PES), 전압이 정상인지의 여부를 나타내는 신호(V.FOALT) 세 신호를 논리곱하여 반전하는 낸드게이트(4)와, 상기 낸드게이트(4)의 출력신호와 서보 영역인지를 나타내는 신호(SG)를 논리곱하는 앤드게이트(5)와, D단자로는 상기 앤드게이트(5)의 출력신호가 입력되고, 리셋단자(R)로는 강제에러비트신호가 입력되는 D형 플립플롭(1)과, 상기 D형 플립플롭(1)의 출력단자의 출력신호를 반전하여 입력하고 인터페이스 제어부(20)로부터 입력되는 쓰기게이트명령(WGl)을 입력하여 논리곱하는 앤드게이트(2)와, 상기 앤드게이트(2)의 출력 신호는 읽기/쓰기 채널부(50)에 입력되고, 또한 반전되어 헤드/디스크 어셈블루(60)에 출력된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 동작을 상세히 설명한다.

하드디스크의 성능 시험을 위해 사용자는 원하는 위치를 설정하여 에러정보를 쓰고자 한다. 에러정보를 쓰고자하는 위치가 일반 데이터 영역이든 쓰기 금지영역인 서보영역이든 관계없이 에러정보를 쓰고자 하는 프로그램을 호스트 컴퓨터(10)를 이용하여 입력하면 HDD에서는 상기 프로그램에 따른 명령어를 수행한다.

호스트 컴퓨터(10)에 입력된 쓰기명령은 HDD의 인터페이스 제어부(20)에 출력되고, 상기 인터페이스 제어부(20)는 이 쓰기명령을 마이크로 컴퓨터(30)에 출력한다. 마이크로 컴퓨터(30)는 이 명령을 해독하여 게이트 어레이(40)에 출력한다.

게이트 어레이(40)는 클럭발진기(41) 및 카운터(42)를 이용하여 현재 헤드의 위치를 제1레지스터(43)와 제2레지스터(47)에 저장한다. 제2레지스터(47)는 금지영역표시신호의 반전 신호를 로우 액티브로 동작하고, 제1레지스터(43)는 금지영역표시신호를 로우 액티브로 동작한다.

상기 두 개의 레지스터는 먹스(48)에 의해 스위칭되는데, 먹스(48)는 금지영역표시신호에 의해 제어된다. 따라서, 본 발명에서는 쓰기 금지영역에도 에러신호를 기록해야하는 경우이므로 금지영역표시신호에 의해 제2레지스터(47)가 선택된다.

제2레지스터(47)의 출력신호와 상기 마이크로 컴퓨터(30)에서 출력된 명령어 해독을 통한 위치 정보가 비교기(44)에 입력되고, 상기 비교기(44)는 두 신호의 위치를 비교하여 두 신호의 위치가 같을 때 펄스발생기(45)에서 섹터펄스를 인터페이스 제어부(20)에 출력하도록 한다.

상기 인터페이스 제어부(20)는 상기 섹터 펄스가 입력되면 쓰기게이트명령(WGl)을 게이트 어레이(40)에 출력한다.

제4b도를 참조하면, D형 플립플롭(1)의 D단자에 연결된 로직은 일반 쓰기명령이 입력될 때 HDD의 상태에 따라서 쓰기명령을 수행 또는 수행할 수 없도록 하는 조건들이다. 그러나, 금지영역에 쓰기 명령이 입력되면, 강제에러비트 신호가 D형 플립플롭(1)의 리셋단자(R)에 입력되므로 다른 조건에 관계없이 D형 플립플롭(1)은 출력 0이다. 따라서, Write fault신호는 0이므로 쓰기명령을 수행할 수 있다.

D형 플립플롭(1)의 출력신호인 0은 반전되어 앤드게이트(2)에 입력되고, 앤드게이트(2)의 또다른 입력은 인터페이스 제어부(20)의 쓰기게이트명령(WGl)이므로, 인터페이스 제어부(20)로부터 쓰기게이트명령(WGl)만 입력되면 앤드게이트(2)의 출력은 1이다. 따라서, 게이트 어레이(40)는 읽기/쓰기 채널부(50)에 쓰기명령(WG)인 논리값 1을 출력하고, 상기 앤드게이트(2)의 출력신호를 반전한 신호인 0은 헤드/디스크 어셈블부(60)에 읽기/쓰기 명령이 출력된다.

따라서, 하드디스크의 성능 시험용으로 하드디스크에 에러신호를 기록하는 경우 디스크의 어떤 조건에도 관계없이 쓰기 기능을 수행할 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 기억 장치의 강제 에러 발생 장치에 의하면, 성능 시험을 위해 사용자가 원하는 임의의 위치에 손상된 에러 정보를 쓰게 하는 기능을 추가하여 강제적으로 에러를 발생시킴으로써, 에러 표시의 정확성, 시스템의 안정성을 시험하고, 이 시험결과를 이용하여 기억장치의 정확한 시스템 사양을 결정할 수 있을 뿐만 아니라, 향후 발생 가능한 사용자의 불안정한 환경조건을 손쉽게 재현하여 기억장치를 설계함으로써 기억장치의 안정성을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

원활한 데이터의 엑세스를 위해 쓰기금지영역을 갖는 저장 매체에 있어서, 호스트 컴퓨터의 중앙처리장치로부터 쓰기금지영역에 기록하기 위한 쓰기명령이 입력되면 마이크로 컴퓨터에 상기 쓰기명령을 출력하는 인터페이스 제어부와, 상기 인터페이스 제어부로부터 입력된 쓰기명령을 해독 및 실행하고, 상기 쓰기명령의 실행을 위해 명령을 게이트 어레이에 출력하는 마이크로 컴퓨터와, 상기 마이크로 컴퓨터로부터 쓰기명령이 입력되면 인터페이스 제어부에 섹터 펄스를 출력하고, 이 섹터 펄스가 입력된 인터페이스 제어부로부터 쓰기 금지 영역에 기록하기 위한 명령을 입력받아 하드디스크의 어떠한 조건에도 관계없이 쓰기 명령을 실행하도록 하는 게이트 어레이와, 상기 게이트 어레이의 쓰기명령이 입력되면 상기 인터페이스 제어부로부터 입력된 데이터를 하드디스크에 쓰도록 하는 읽기/쓰기 채널를 구비한 기억장치의 강제 에러 발생 장치.
제1항에 있어서, 상기 쓰기금지영역은 하드디스크드라이브를 제어하기 위한 기준 신호의 저장영역인 서보영역임을 특징으로 하는 기억장치의 강제 에러 발생 장치.
제1항에 있어서, 상기 게이트 어레이의 섹퍼 펄스 발생은, 일반 쓰기 명령어일 때 현재 헤드의 위치를 저장하는 제1레지스터와, 쓰기금지영역에 에러발생신호를 기록하고자하는 명령어를 수행하고자 할 때 현재 헤드의 위치를 저장하는 제2레지스터와, 금지영역표시신호에 의해 제어되어 상기 두 개의 레지스터 중 한개를 선택하는 먹스와, 상기 먹스에 의해 선택된 레지스터의 출력신호와 상기 마이크로 컴퓨터의 출력신호인 명령어 해독을 위한 위치 정보를 비교하는 비교기와, 상기 비교기의 출력신호를 이용하여 섹터 펄스를 출력하는 펄스 발생기를 구비함을 특징으로 하는 기억장치의 강제 에러 발생 장치.
제3항에 있어서, 상기 제1레지스터는 금지영역표시신호를 로우 액티브로 동작하는 칩선택단자로 입력하고, 상기 제2레지스터는 금지영역표시신호의 반전신호를 로우 액티브로 동작하는 칩선택단자와 입력하는 것을 특징으로 하는 기억장치의 강제 에러 발생 장치.
제1항에 있어서, 상기 게이트 어레이의 쓰기 명령은, D단자에는 하드디스크의 Write fault발생조건 로직부의 출력신호가 입력되고, 리셋단자에는 강제 에러 발생을 위한 신호가 입력되는 D형 플립플롭과, 상기 D형 플립플롭의 출력신호를 반전한 신호와 인터페이스 제어부에서 출력한 쓰기명령을 논리곱하여 상기 읽기/쓰기 채널부에 쓰기 명령을 출력하고, 헤드/디스크 어셈블부에 논리곱한 신호의 반전 신호를명령으로 출력하는 앤드게이트로 구성된 것을 특징으로 하는 기억장치의 강제 에러 발생 장치.
제3항에 있어서, 상기 Write fault 발생조건 로직부는, 헤드의 자체 에러시 쓰기 기능 수행 여부, 헤드가 정상 위치에 있는지의 여부, 전압이 정상인지의 여부를 알려주는 세개의 신호를 논리곱하여 반전하는 낸드게이트와, 상기 낸드게이트의 출력신호와 헤드의 위치가 서보 영역인지의 유무를 알 수 있는 신호를 논리곱하는 앤드게이트로 구성된 것을 특징으로 하는 기억장치의 강제에러발생 장치.