KR100568421B1 - 탐색에러 발생시의 섹터 재할당방법 - Google Patents

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Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야:하드 디스크 드라이브의 섹터 재할당방법에 관한 것이다.
나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제:탐색에러 발생시 탐색이 불가능한 트랙에 존재하는 섹터들을 예비섹터로 재할당함으로서 드라이브의 성능 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 섹터 재할당방법을 제공함에 있다.
다. 그 발명의 해결방법의 요지:다수개의 데이타섹터들이 하나의 트랙을 형성하며, 다수개의 트랙들이 동심원을 이루고 있는 디스크를 기록매체로 사용하는 하드 디스크 드라이브의 섹터 재할당방법에 있어서,
탐색에러 발생한 트랙내의 재할당 섹터수가 임계치를 초과할 경우 해당 트랙내에서 이미 재할당되어 있는 섹터를 제외한 모든 섹터들중 현재 명령에서 라이트하는 섹터들을 예비섹터로 재할당하고 그에 대한 정보를 재할당 리스트에 등록함을 특징으로 한다.
라. 발명의 중요한 용도:하드 디스크 드라이브의 디펙섹터 관리에 사용할 수 있다.

Description

탐색에러 발생시의 섹터 재할당방법
본 발명은 하드 디스크 드라이브의 섹터 재할당방법에 관한 것으로, 특히 탐색에러 발생시 해당 트랙에 존재하는 섹터들을 예비섹터로 재할당하는 방법에 관한 것이다.
하드 디스크 드라이브에서의 섹터 재할당(Reassign)기법이란 에러가 발생한 섹터를 예비섹터로 대체시키는 것으로서, 제조공정 이후 발생하는 디펙섹터를 추후에 액세스하지 않음으로서 결과적으로 사용자 데이타를 보호할 수 있다. 이러한 섹터 재할당기법은 라이트 폴트(Write Fault)가 발생하는 경우에 수행된다. 상기 라이트 폴트는 서보정보에 디펙이 존재함으로서 검출된 위치에러신호(PES)의 절대치가 클 경우, 혹은 서보섹터의 ID의 손상으로 ID검출이 불가능한 경우, 탐색에러 등에 의해 발생한다. 종래 하드 디스크 드라이브에서는 위치에러신호의 절대치가 허용치 이상으로 크게 검출되었거나 서보섹터 ID가 미검출되어 라이트 폴트가 발생한 경우에는 해당 디펙섹터를 예비섹터로 재할당하였으나, 탐색에러 발생시에는 섹터 재할당을 하지 않았다. 그 이유로는 탐색에러가 발생할 경우 이미 드라이브가 정상이 아니므로 섹터 재할당의 의미가 없고, 설령 섹터 재할당을 수행하더라도 탐색에러 발생된 트랙에 존재하는 모든 섹터들에서 결과적으로 탐색에러가 발생하게 되므로 모든 섹터들을 예비섹터로 재할당하는데 소요되는 시간이 커맨드 타임 아웃(Command Time Out)을 초과할 수 있기 때문이다. 따라서 종래의 하드 디스크 드라이브에서는 상술한 이유로 탐색에러 발생시 섹터 재할당기법을 사용하지 않았으며, 그에 따라 탐색에러를 유발한 트랙에 존재하는 섹터들을 예비섹터로 재할당할 수 없는 관계로 드라이브의 신뢰성이 저하되는 문제가 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 탐색에러 발생시 탐색이 불가능한 트랙에 존재하는 섹터들을 모두 예비섹터로 재할당함으로서 드라이브의 성능 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 섹터 재할당방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 탐색에러 발생시 탐색이 불가능한 트랙에 존재하는 섹터들을 예비섹터로 재할당함에 있어 신속하게 모든 섹터들을 재할당할 수 있는 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다수개의 데이타섹터들이 하나의 트랙을 형성하며, 다수개의 트랙들이 동심원을 이루고 있는 디스크를 기록매체로 사용하는 하드 디스크 드라이브의 섹터 재할당방법에 있어서,
탐색에러 발생한 트랙내의 재할당 섹터수가 임계치를 초과할 경우 해당 트랙내에서 이미 재할당되어 있는 섹터를 제외한 모든 섹터들중 현재 명령에서 라이트하는 섹터들을 예비섹터로 재할당하고 그에 대한 정보를 재할당 리스트에 등록함을 특징으로 한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 동작을 상세히 설명하기로 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 1을 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 구성되어지며 드라이브 비사용시(전원 '오프'상태) 헤드(12)가 위치할 수 있는 파킹 존(Parking Zone)과 디펙섹터에 대한 대체정보 및 각종 시스템 유지보수를 위한 정보가 기록되는 메인터넌스영역을 포함한다. 헤드(12)는 디스크(10)의 표면상에 위치하며 환상 보이스 코일 모터(Rotary Voice Coil Motor;VCM)(28) 암 어셈블리(Arm Assembly)로부터 신장된 암(14)에 설치된다. 전치증폭기(16)는 데이타 리드시 헤드들(12)중 하나의 헤드에 의해 픽업된 리드신호를 전치증폭하여 리드/라이트 채널회로(read/write channel circuit)(18)에 인가하며 데이타 라이트시에는 리드/라이트 채널회로(18)로부터 인가되는 부호화된 라이트데이타(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 위치에러신호(Position Error Signal:PES)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. 즉 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. 그리고 마이크로 콘트롤러(22)는 메모리(40)에 저장된 제어프로그램에 따라 드라이브의 전반적인 동작을 제어한다. 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 드라이브와 호스트컴퓨터 사이에 전송되는 데이타를 일시 저장하며, 상기 마이크로 콘트롤러(22)에 연결되어 있는 메모리(40)는 본 발명의 실시예에 따른 제어프로그램이 저장된 롬(ROM)과 드라이브 제어시 발생되는 각종 데이타를 저장하기 위한 램(RAM)으로 구성된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 섹터 재할당 처리흐름도를 도시한 것이며, 도 3은 도 2중 섹터 재할당 서브루틴 수행흐름도를 도시한 것이다. 이하 도 1 내지 도 3을 참조하여 탐색에러 발생시의 섹터 재할당방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
우선 호스트컴퓨터로부터 데이타 라이트 명령이 50단계에서 수신되면 마이크로 콘트롤러(22)는 52단계로 진행하여 목표트랙을 찾기 위한 트랙탐색을 수행한다. 트랙탐색중 54단계에서 탐색에러가 발생하면 마이크로 콘트롤러(22)는 56단계로 진행하여 탐색에러가 발생한 트랙에 존재하는 재할당 섹터수가 임계치를 초과하는가를 검사한다. 그 이유는 탐색에러가 서보디펙에 의한 것인지 아니면 외부 충격에 의해 일시적으로 발생한 것인지를 확인하기 위함이다. 한편 상기 트랙에 존재하는 재할당 섹터수란 상기 트랙의 임의의 섹터가 디펙으로 판정되어 예비섹터로 재할당된 섹터의 수를 나타낸다. 만약 56단계의 검사결과 상기 트랙에 존재하는 재할당 섹터수가 임계치를 초과하지 않는다면 마이크로 콘트롤러(22)는 58단계로 진행하여 탐색에러가 발생한 목표섹터에 대해 섹터 재할당 서브루틴을 수행한후 62단계로 진행한다. 이때의 섹터 재할당 서브루틴이라함은 일반적인 섹터 재할당과정을 말한다. 즉, 탐색에러가 발생한 목표섹터를 예비섹터로 대체하고 그에 대한 정보를 재할당 리스트에 등록하기까지의 동작을 말한다. 그리고 62단계에서 재할당된 예비섹터에 데이타를 라이트한다. 한편 56단계의 검사결과 재할당된 섹터수가 임계치를 초과하면 마이크로 콘트롤러(22)는 60단계로 진행하여 해당 트랙에 존재하는 모든 재할당 대상 섹터들을 예비섹터로 재할당하기 위한 서브루틴을 수행한다.
이하 도 3을 참조하여 트랙에 존재하는 모든 재할당 대상섹터들에 대한 섹터 재할당 서브루틴을 설명하면, 우선 70단계에서 마이크로 콘트롤러(22)는 탐색에러 발생한 트랙에 존재하는 섹터들중 재할당 리스트에 미등록된 섹터들을 검출한다. 이후 마이크로 콘트롤러(22)는 72단계로 진행하여 70단계에서 검출된 섹터들의 재할당을 위한 예비섹터가 존재하는가를 검사하고, 이후 74단계에서 재할당 리스트에 여유공간이 존재하는가를 순차적으로 검사한다. 상기 재할당 리스트에 여유공간이 있다는 것은 임의의 섹터와 대응되는 재할당 섹터의 위치정보에 관한 데이타가 저장될 수 있는 버퍼공간이 있다는 의미와 동의개념이다. 따라서 마이크로 콘트롤러(22)는 72단계와 74단계의 검사결과 70단계에서 검출된 섹터들을 대체시킬 예비섹터가 존재하는 동시에 그에 대한 정보가 저장될 수 있는 여유공간이 존재하는 경우에만 76단계로 진행하여 미등록된 섹터들을 재할당 리스트에 등록한다. 이후 마이크로 콘트롤러(22)는 도 2의 62단계로 리턴하여 재할당된 섹터에 데이타를 라이트한후 본 발명의 실시예에 따른 섹터 재할당방법을 종료한다. 한편 재할당된 예비섹터에 데이타를 라이트하는 과정에서 에러가 발생하면 에러유형에 따라 처리한다. 반면 72,74단계의 검사결과 어느 하나를 만족하지 못하면 마이크로 콘트롤러(22)는 호스트컴퓨터로 데이타 라이트 에러보고를 수행한후 본 발명의 실시예에 따른 섹터 재할당방법을 종료한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 트랙 전체를 재할당하는 경우에 있어서, 매 섹터마다 탐색에러가 발생한후 예비섹터를 재할당하는 과정을 반복하는 종래의 기술과는 달리 짧은 시간에 예비섹터를 재할당할 수 있기 때문에, 여러 섹터들에 데이타를 라이트하는 경우에도 커맨드 타임 아웃을 일으키지 않고 예비섹터를 재할당할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 탐색에러에 대해서도 예비섹터들을 재할당할 수 있기 때문에 드라이브의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 여러 섹터에 데이타를 라이트하는 경우에도 섹터 재할당으로 인한 커맨드 타임 아웃에러의 발생 염려가 없는 장점이 있다.
도 1은 일반적인 하드 디스크 드라이브의 블럭구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 섹터 재할당 처리흐름도.
도 3은 도 2중 섹터 재할당 서브루틴 수행흐름도.

Claims (5)

  1. 다수개의 데이터섹터들이 하나의 트랙을 형성하며, 다수개의 트랙들이 동심원을 이루고 있는 디스크를 기록매체로 사용하는 하드 디스크 드라이브의 섹터 재할당 방법에 있어서,
    호스트 컴퓨터로부터 데이터 라이트(Data Write)명령이 수신되면, 목표 트랙을 찾기위한 트랙 탐색을 수행하는 과정과,
    상기 트랙 탐색 중 탐색 에러가 발생하면, 상기 탐색 에러가 발생한 트랙에 존재하는 재할당 섹터 수가 임계치를 초과하는 지 검사하는 과정과,
    상기 재할당 섹터수가 상기 임계치를 초과하는 경우 해당 트랙에 존재하는 모든 재할당 대상 섹터들을 예비 섹터로 재할당하기 위한 서브루틴을 수행하는 과정과,
    상기 재할당된 예비 섹터에 데이터 라이트하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 섹터 재할당 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 탐색 에러 발생한 트랙내의 섹터들을 재할당하여야 할 예비섹터와 그에 대한 정보가 등록되어야할 버퍼 공간이 부족할 경우 탐색 에러보고하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 섹터 재할당 방법.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 재할당 섹터수란 상기 트랙의 임의 섹터가 디펙으로 판정되어 예비섹터로 재할당된 섹터의 수임을 특징으로 하는 섹터 재할당 방법.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 재할당 섹터수가 상기 임계치를 초과하지 않는 경우 상기 탐색 에러가 발생한 상기 목표 섹터에 대해 섹터 재할당 서브루틴을 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 섹터 재할당 방법.
  5. 제1 항 또는 4항에 있어서, 상기 섹터 재할당 서브루틴 수행과정은 상기 재할당 리스트에 미등록된 섹터가 검출되는지 검사하는 과정과,
    상기 재할당을 위한 예비 섹터가 존재하는지 검사하여 재할당을 위한 예비 섹터가 존재하고, 재할당 리스트에 여유공간이 존재한다면, 상기 미등록된 섹터를 상기 재할당 리스트에 등록하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 섹터 재할당 방법.
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