KR100403041B1 - 푸시-다운(push-down)방식의 불량트랙 대체방법 - Google Patents

푸시-다운(push-down)방식의 불량트랙 대체방법 Download PDF

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Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야:하드 디스크 드라이브의 불량트랙관리에 관한 것으로, 특히 불량트랙 전,후위의 데이타섹터가 연속적인 로직 블럭 어드레스를 갖을 수 있는 불량트랙 대체방법에 관한 것이다.
나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제:불량트랙 액세스시 대체트랙으로의 트랙탐색이 필요치 않아 데이타 액세스 시간을 결과적으로 단축시킬 수 있는 불량트랙 대체방법을 제공함에 있다.
다. 그 발명의 해결방법의 요지:불량트랙에 대한 디펙리스트가 저장되어 있는 하드 디스크 드라이브의 불량트랙 대체방법에 있어서,
데이타 액세스시마다 목표섹터가 디펙리스트의 불량트랙에 포함되는가를 검사하고, 목표섹터가 상기 불량트랙에 포함되는 경우 상기 불량트랙을 포함하는 동일실린더내에서 상기 불량트랙 전,후위에 존재하는 섹터의 로직 블럭 어드레스를 연속적인 값으로 부여함을 특징으로 한다.
라. 발명의 중요한 용도:하드 디스크 드라이브의 불량트랙 혹은 디펙섹터 관리에 사용할 수 있다.

Description

푸시-다운(push-down)방식의 불량트랙 대체방법
본 발명은 하드 디스크 드라이브의 불량트랙관리에 관한 것으로, 특히 불량트랙 전,후위의 데이타섹터가 연속적인 로직 블럭 어드레스(Logic Block Address:이하 LBA라함)를 갖을 수 있는 불량트랙 대체방법에 관한 것이다.
하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive)에서 특정 트랙이 정상적이지 못하여서 그 트랙에 접근할 수 없거나 또는 접근할 수 있다고 하여도 좋지 못한 서보프레임이 너무 많아 그 트랙에서 온-트랙 추종(on-track following)을 하지 못하는 경우가 발생한다. 이러한 경우에는 그 트랙에 있는 데이타섹터에 리드/라이트동작이 불가능하므로 그 하드 디스크 드라이브를 사용하는 것을 포기하든지 또는 그 트랙상에 있는 데이타섹터 대신에 특별히 예약하여 놓은 다른 트랙의 데이타섹터를 사용하는 방법을 사용한다. 이를 통상 불량트랙 대체방법(Bad Track Swapping)이라 한다. 상기 불량트랙 대체방법중에 가장 일반적인 방법이 불량트랙 대신에 드라이브 시스템 실린러중 특별히 예약된 트랙을 사용하는 것이다. 이러한 시스템 실린더는 디스크의 어느 곳에라도 존재할 수 있지만 통상 디스크상의 최외곽에 존재한다. 그 이유는 디스크 최외곽이 가장 리드/라이트 마진이 좋기 때문이다.
그러나 불량 트랙 대신에 시스템 실린더내에 예약된 트랙을 사용하면, 그 불량트랙을 액세스할때 마다 시스템 실린더로 헤드를 이동시켜서 리드/라이트 동작을 수행한후 다시 원래의 불량트랙 다음 트랙을 리드/라이트 하기 위해 헤드를 이동시켜야만 한다. 결과적으로, 불량트랙을 액세스할때 마다 시스템 실린더를 액세스해야 하므로 드라이브 전체 성능이 저하되며, 특히 데이타 스트림이 끊어지게 된다. 즉 불량트랙을 액세스할때 마다 연속적인 데이타 전송이 이루어 지지 않아 동영상과 같이 실시간으로 데이타를 전송해야 하는 응용프로그램에는 적합하지 않게 된다. 따라서 종래의 하드 디스크 드라이브에 있어서는 불량트랙에 있는 데이타섹터를 리드/라이트하려고 할때마다 시스템 실린더로 헤드를 이동시켜야 하기 때문에 데이타 액세스 시간이 지연되는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 불량트랙 액세스시 대체트랙으로의 트랙탐색이 필요치 않아 데이타 액세스 시간을 결과적으로 단축시킬 수 있는 불량트랙 대체방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 불량트랙 전,후위의 데이타섹터가 연속적인 LBA를 갖도록 어드레스를 부여함을 특징으로 한다.
도 1은 일반적인 하드 디스크 드라이브의 블럭구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 불량트랙 대체를 위한 마이크로 콘트롤러(22)의 제어흐름도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 불량트랙 대체로 인해 동일 실린더상의 각 트랙들이 가지는 로직 블럭 어드레스(Logic Block Address)를 보이기 위한 예시도.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 동작을 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부도면에서 동일 실린더를 구성하는 트랙의 수와 동일 실린더상의 LBA 할당 및 구체적인 처리흐름 등과 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.
도 1은 일반적인 하드 디스크 드라이브의 블럭구성도를 도시한 것으로 두장의 디스크(10)와 그에 대응하는 4개의 헤드(12)를 구비한 하드 디스크 드라이브의 예를 보인 것이다. 도 2를 참조하면, 디스크(10)들은 통상 스택(stack)형태로서 스핀들모터(34) 구동축에 장착되어 회전하며 각각의 디스크면은 하나의 헤드(12)에 대응되어 있다. 통상 디스크(10)는 동심원상으로 배열되어 있는 복수개의 트랙들로 구성되어 지며 드라이브 비사용시(전원 '오프'상태) 헤드(12)가 위치할 수 있는 파킹 존(Parking Zone)을 포함한다. 또한 본 발명의 일실시예에서는 2장의 디스크(10)를 구비한 하드 디스크 드라이브를 예시하였기 때문에 도 3에 도시된 바와 같이 4개의 트랙이 하나의 동일 실린더(cylinder)를 구성한다. 헤드(12)는 디스크(10)의 표면상에 위치하며 환상 보이스 코일 모터(Rotary Voice Coil Motor;VCM)(28) 암 어셈블리(Arm Assembly)의 수직으로 신장된 암(14)에 설치된다. 전치증폭기(16)는 데이타 판독시 헤드들(12)중 하나의 헤드에 의해 픽업된 리드신호를 전치증폭하여 리드/라이트 채널회로(read/write channel circuit)(18)에 인가하며 데이타 기록시에는 리드/라이트 채널회로(18)로부터 인가되는 부호화된 기록데이타(Encoded Write Data)를 헤드들(12)중 대응하는 하나의 헤드를 구동시켜 디스크(10)상에 기록되도록 한다. 이때 전치증폭기(16)는 디스크 데이타 콘트롤러(Disk Data Controller:DDC)(36)의 제어에 의해 헤드들(12)중 하나를 선택한다. 리드/라이트 채널회로(18)는 전치증폭기(16)로부터 인가되는 리드신호를 디코딩하여 리드데이타 RDATA를 발생하며 DDC(36)로부터 인가되는 기록데이타 WDATA를 인코딩하여 전치증폭기(16)에 인가한다. 리드/라이트 채널회로(18)는 또한 디스크(10)상에 기록되어 있는 서보정보의 일부인 헤드위치정보를 복조(Demodulation)하여 PES(Position Error Signal)를 발생한다. 리드/라이트 채널회로(18)로부터 발생된 PES는 A/D 컨버터(20)에 인가되고, A/D컨버터(20)는 인가되는 PES를 그의 레벨에 대응하는 디지탈 단계값으로 변환하여 마이크로 콘트롤러(22)에 제공한다. DDC(36)는 호스트컴퓨터로부터 수신되는 데이타를 리드/라이트 채널회로(18)와 전치증폭기(16)를 통해 디스크(10)상에 기록하거나 디스크(10)로부터 재생된 데이타를 호스트컴퓨터로 전송한다. 또한 DDC(36)는 호스트컴퓨터와 마이크로 콘트롤러(22)간의 통신을 인터페이싱한다.
한편 마이크로 콘트롤러(22)는 호스트컴퓨터로부터 수신되는 데이타 리드/라이트 명령에 응답하여 DDC(36)를 제어하며 트랙탐색 및 트랙추종을 제어한다. 이때 마이크로 콘트롤러(22)는 A/D컨버터(20)로부터 입력되는 PES값을 이용하여 트랙추종을 제어하며 게이트어레이(Gate Array:도시하지 않았음)로부터 출력되는 각종 서보제어관련 신호에 대응하여 서보제어를 수행한다. D/A컨버터(24)는 마이크로 콘트롤러(22)로부터 발생되는 헤드들(12)의 위치제어를 위한 제어값을 아나로그신호로 변환하여 출력한다. VCM구동부(26)는 D/A컨버터(24)로부터 인가되는 신호에 의해 액츄에이터를 구동하기 위한 전류 I(t)를 발생하여 VCM(28)에 인가한다. 일측에 헤드들(12)이 부착된 액츄에이터의 타측에 위치하는 VCM(28)은 VCM구동부(26)로부터 입력되는 전류방향 및 전류레벨에 대응하여 헤드들(12)을 디스크(10)상에서 수평이동시킨다. 모터제어부(30)는 마이크로 콘트롤러(22)로부터 발생되는 디스크들(10)의 회전제어를 위한 제어값에 따라 스핀들모터 구동부(32)를 제어한다. 스핀들모터 구동부(32)는 모터제어부(30)의 제어에 따라 스핀들모터(34)를 구동하여 디스크들(10)을 회전시킨다. DDC(36)에 연결되어 있는 버퍼 메모리(38)는 상기 DDC(36)의 제어하에 디스크(10)와 호스트컴퓨터사이에 전송되는 데이타를 일시 저장한다. 그리고 상기 마이크로 콘트롤러(22)에 연결되어 있는 메모리(40)는 본 발명의 일실시예에 따른 제어프로그램이 저장된 롬(ROM)과 드라이브 초기화시 로딩된 불량트랙에 대한 디펙리스트가 저장되는 램(RAM)으로 구성된다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 불량트랙 대체를 위한 마이크로 콘트롤러(22)의 제어흐름도를 도시한 것이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 불량트랙 대체로 인해 동일 실린더상의 각 트랙들이 가지는 LBA를 보이기 위한 트랙 예시도를 도시한 것이다. 이하 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 불량트랙 대체방법을 설명하면 다음과 같다.
우선 본 발명의 구현을 위해 선행되어야 할 요건을 설명하면, 디스크(10) 전체의 트랙상에 불량트랙이 있는지를 검사하여 모든 불량트랙의 위치정보를 디스크(10)상의 시스템 실린더의 예약된 데이타섹터에 우선적으로 기록하여 둔다. 즉, 디스크(10)상의 데이타섹터에 디펙이 있는지를 검출하는 미디어(media) 디펙(defect)스캔(scan) 공정에서 불량트랙에 존재하는 모든 데이타섹터를 디펙섹터로 기록하여 LBA상으로 불량트랙에 존재하는 데이타섹터를 제외하도록 한다. 이러한 공정에서 불량트랙상의 모든 데이타섹터는 프라이머리 디펙 리스트(primary defect list:이하 디펙리스트라함)에 추가되어 데이타 액세스 동작시 이용된다. 이하 상기 디펙리스트를 이용하여 불량트랙을 대체하는 과정을 설명하면, 우선 드라이브에 전원이 "온(on)"되면 마이크로 콘트롤러(22)는 드라이브 초기화시 상기 디스크(10)상의 시스템 실린더로부터 불량트랙에 대한 위치정보(즉 디펙리스트)를 독출하여 메모리(40)상의 램상에 저장한다. 이후 마이크로 콘트롤러(22)는 도 2의 50단계에서 호스트컴퓨터로부터 데이타 액세스(리드/라이트)를 위한 명령이 있는가를 검사하여 데이타 액세스 명령이 수신되면 52단계로 진행한다. 52단계에서 마이크로 콘트롤러(22)는 데이타 액세스를 위한 목표섹터가 디펙리스트에 기록되어 있는가를 검사하여 기록되어 있지 않으면 64단계로 진행하여 데이타 액세스동작을 수행한다. 반면, 52단계의 검사결과 상기 목표섹터가 디펙리스트에 기록되어 있으면 마이크로 콘트롤러(22)는 54단계로 진행하여 섹터변수값을 1 증가시킨후 56단계로 진행하여 증가된 섹터가 해당 트랙의 마지막 섹터인가를 검사한다. 검사결과 변수값이 증가된 섹터가 상기 트랙의 마지막 섹터가 아닐 경우 마이크로 콘트롤러(22)는 64단계로 진행하여 증가된 섹터상에 데이타를 액세스한다. 한편 56단계의 검사결과 54단계에서 증가된 섹터넘버가 상기 트랙의 마지막 섹터넘버를 초과하는 경우 마이크로 콘트롤러(22)는 58단계로 진행하여 섹터를 "0"로 설정하고 헤드넘버를 1 증가시킨다. 상기 헤드넘버를 증가시킴으로서 동일실린더상에서의 트랙이 가변된다. 이후 60단계에서 마이크로 콘트롤러(22)는 상기 58단계에서 증가된 헤드넘버가 드라이브의 마지막 헤드인가를 검사하여 마지막 헤드가 아닌 경우 64단계로 진행하여 데이타 액세스동작을 수행한다. 반면, 60단계의 검사결과 58단계에서 증가된 헤드넘버가 드라이브에 구비된 마지막 헤드를 초과하면 마이크로 콘트롤러(22)는 62단계로 진행하여 헤드넘버를 "0"으로 설정하고 실린더넘버를 1 증가시킨후 64단계로 진행하여 데이타 액세스 동작을 수행한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 데이타 액세스시마다 목표섹터가 디펙리스트에 기록되어 있는가를 검사하고, 목표섹터가 디펙리스트에 기록되어 있는 경우 동일실린더상에서 우선적으로 섹터, 섹터 이후 헤드, 헤드 이후 실린더넘버를 1씩 증가시키면서 디펙섹터 이전의 섹터 LBA와 디펙섹터 이후의 섹터 LBA가 연속적인 값을 갖도록 하였다. 이를 도 3을 참조하여 설명하면, 동일실린더를 구성하는 4개의 트랙중에 헤드1에 대응하는 트랙이 불량트랙으로 판정되어 디펙리스트상에 기록되어 있고 헤드0에 대응되는 트랙의 마지막 섹터의 LBA값이 99라고 가정하면 도 2에 도시된 바와 같은 불량트랙 대체방법에 의해 헤드2에 대응되는 트랙의 첫번째 섹터의 LBA값이 100이 된다. 만약 도 3에 도시된 트랙들의 실린더넘버가 "3"이고 헤드3에 대응되는 트랙의 마지막 섹터가 디펙섹터로 상기 디펙리스트에 기록되어 있다면 도 2에 도시된 바와 같은 불량트랙 대체방법에 의해 실린더넘버가 "4"인 헤드0에 대응되는 트랙의 첫번째 섹터가 LBA 299를 가지게 된다. 따라서, 본 발명은 디스크상에 불량트랙이 존재하는 경우 동일실린더내에서 불량트랙 다음에 이어지는 트랙을 액세스할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명은 동일실린더내에 불량트랙이 존재하는 경우에도 해당 불량트랙을 다음에 이어지는 정상 트랙을 액세스하므로 데이타 스트림이 끊어지지 않고 연속적인 데이타 전송이 가능한 잇점이 있다. 또한 불량트랙을 대체하는 대체트랙으로의 탐색시간이 필요치 않아 불량트랙으로 인한 데이타 액세스시간의 지연을 방지할 수 있는 잇점도 있다.

Claims (2)

  1. 불량트랙에 대한 디펙리스트가 저장되어 있는 하드 디스크 드라이브의 불량트랙 대체방법에 있어서,
    데이타 액세스시마다 목표섹터가 디펙리스트에 기록되어 있는가를 검사하고, 목표섹터가 디펙섹터인 경우 디펙섹터 후위에 존재하는 섹터에 연속적인 로직 블럭 어드레스를 부여하고, 이때 상기 디펙섹터가 해당 트랙의 마지막 섹터인 경우 헤드넘버를 가변시켜 가변된 헤드에 대응되는 트랙의 첫번째 섹터에 연속적인 로직 블럭 어드레스를 부여하고, 이때 상기 헤드넘버를 더 이상 가변시킬 수 없는 경우 인접 실린더의 소정 섹터에 상기 디펙섹터 전위에 존재하는 섹터와 연속되는 로직 블럭 어드레스를 부여함을 특징으로 하는 불량트랙 대체방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 헤드넘버 가변시 물리적 헤드넘버순으로 순차가변시킴을 특징으로 하는 불량트랙 대체방법.
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