KR19980063200A - How to reallocate data sectors on your hard disk drive - Google Patents
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Abstract
가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야:하드 디스크 드라이브의 데이타섹터 재할당(reassignment) 방법에 관한 것이다.end. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The invention described in the claims relates to a method of reallocating data sectors of a hard disk drive.
나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제:하드 디스크 드라이브 사용시 발생된 디펙 데이타섹터를 임의의 데이타섹터로 재할당하여 데이타의 손실을 방지할 수 있는 데이타 섹터 재할당방법을 제공함에 있다.I. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method of reallocating a data sector by reallocating a defect data sector generated when using a hard disk drive to an arbitrary data sector to prevent data loss.
다. 그 발명의 해결방법의 요지:복수개의 예비섹터를 구비하는 하드 디스크 드라이브의 데이타섹터 재할당방법에 있어서,All. SUMMARY OF THE INVENTION A method of reallocating a data sector of a hard disk drive having a plurality of spare sectors, the method comprising:
데이타 리드에러 발생시 데이타 복구 가능한 횟수 이전까지 데이타 리드를 재시도하는 과정과,Retrying the data read before the number of times data can be recovered in case of a data read error;
상기 데이타 복구 가능한 횟수 이전까지 데이타 리드를 재시도하여도 데이타 리드에러가 발생하는 경우 상기 예비섹터중 하나를 재할당하고, 디펙발생된 데이타섹터로부터 데이타를 복구하여 상기 재할당된 예비섹터에 기록하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.If a data read error occurs even after retrying the data read before the number of data recoverable times, reallocate one of the spare sectors, recover data from the defected data sector, and write the data to the reallocated spare sector. It is characterized by consisting of a process.
라. 발명의 중요한 용도:하드 디스크 드라이브의 디펙섹터 대체에 사용될 수 있다.la. Significant Use of the Invention: Can be used to replace defect sectors in hard disk drives.
Description
본 발명은 하드 디스크 드라이브의 데이타섹터 재할당(reassignment)방법에 관한 것으로, 특히 드라이브 사용시 발생된 디펙 데이타섹터를 임의의 데이타섹터로 재할당하여 데이타의 손실을 방지하기 위한 데이타섹터 재할당방법에 관한 것이다.The present invention relates to a data sector reallocation method of a hard disk drive, and more particularly, to a data sector reallocation method for preventing data loss by reallocating a defect data sector generated when a drive is used to an arbitrary data sector. will be.
통상적으로 컴퓨터의 보조기억장치로 사용되는 하드 디스크 드라이브는 도 1에 도시한 바와 같이 내부의 스핀들모터(spindle motor)(4)에 의해 고속으로 회전하는 디스크(2)와, 상기 디스크(2)의 트랙에 기록된 데이타를 기록 또는 독출하기 위한 자기헤드(6)가 부착된 액츄에이터(actuator)를 구비하고 있다. 상기 액츄에이터는 피봇축(10)을 중심으로 회전 가능케 설치하고 그 일단에 설치된 보빈(bobbin) 및 코일이 보이스코일모터(Voice Coil Motor)(9)의 작동에 의해 이동함에 따라 타측선단에 설치된 자기헤드(6)가 디스크(2)의 양단에서 이동하면서 디스크(2)상의 트랙에 데이타를 기록하거나 독출하게 된다. 이때 디스크(2)의 양단으로 이동하는 서스팬션(8)의 선단에 부착된 자기헤드(6)는 디스크(2)의 고속 회전으로 인해 발생되는 기류에 의해 상승되어 미세한 부상높이를 유지한체 이동한다. 이러한 자기헤드(6)의 이동은 디스크(2)상의 서보섹터에 기록된 서보신호의 독출에 기인하여 이루어진다.In general, a hard disk drive used as an auxiliary storage device of a computer includes a disk 2 rotating at a high speed by an internal spindle motor 4 as shown in FIG. 1, and a disk 2 of the disk 2. An actuator having a magnetic head 6 for recording or reading data recorded on the track is provided. The actuator is rotatably installed about the pivot shaft 10, and the bobbin and the coil installed at one end thereof move by the operation of the voice coil motor 9, and the magnet installed at the other end thereof. The head 6 moves from both ends of the disc 2 to record or read data in tracks on the disc 2. At this time, the magnetic head 6 attached to the front end of the suspension 8 moving to both ends of the disk 2 is raised by the airflow generated by the high speed rotation of the disk 2 to move while maintaining a fine float height. This movement of the magnetic head 6 is caused by the reading of the servo signal recorded in the servo sector on the disk 2.
한편 도 2는 도 1중 디스크(2) 평면도를 도시한 것으로, 통상 디스크(2)는 사용자 데이타가 기록되는 데이타 존(Data Zone:DZ)과, 드라이브 비사용시 헤드(6)가 위치하는 파킹 존(Parking Zone:PZ)과 메인터넌스 실린더(Maintenance:M)로 구성된다. 이하 상술한 구성을 갖는 종래 하드 디스크 드라이브에 있어서 소정 데이타섹터에 라이팅되어 있는 데이타를 리드하는 과정을 설명하면 다음과 같다.FIG. 2 is a plan view of the disk 2 of FIG. 1. In general, the disk 2 includes a data zone (DZ) in which user data is recorded, and a parking zone in which the head 6 is located when the drive is not used. (Parking Zone: PZ) and Maintenance Cylinder (Maintenance: M). Hereinafter, a process of reading data written in a predetermined data sector in a conventional hard disk drive having the above-described configuration will be described.
우선 호스트컴퓨터로부터 소정 데이타섹터에 대한 데이타 리드 명령이 수신되면, 하드 디스크 드라이브의 전반적인 제어동작을 수행하는 마이크로 콘트롤러는 헤드(6)를 상기 소정 데이타섹터로 이동시켜 데이타를 리드한다. 데이타 리드과정에서 데이타 리드에러가 발생하면, 상기 마이크로 콘트롤러는 디스크(2) 1회전후 다시 상기 소정 데이타섹터로부터 데이타 리드를 재시도한다. 만약 데이타 리드 재시도과정에서도 역시 데이타 리드에러가 발생하면, 마이크로 콘트롤러는 기 설정된 횟수까지 반복하여 해당 데이타섹터를 리드하게 된다. 이러한 데이타 리드 재시도과정에서 정상적으로 데이타가 리드되면 마이크로 콘트롤러는 상기 호스트컴퓨터로부터 수신되는 명령에 대응되는 기타동작(예를들면 계속적인 데이타 리드 등)을 수행하고, 상기 기설정치까지 데이타 리드를 재시도하여도 데이타 리드에러가 발생하면 마이크로 콘트롤러는 호스트컴퓨터로 데이타 리드에러를 보고하게 된다. 이후 마이크로 콘트롤러가 다시 호스트컴퓨터로부터 데이타 리드 재시도명령을 수신하면 그에 응답하여 상기 기설정치까지 데이타 리드 재시도과정을 반복수행한다. 만약 기설정치까지 데이타 리드 재시도과정을 반복하여도 정상적으로 데이타 리드가 이루어지지 않으면 마이크로 콘트롤러는 호스트컴퓨터로 최종 패일(fail) 보고한후 데이타 리드과정을 종료한다.First, when a data read command for a predetermined data sector is received from the host computer, the microcontroller which performs the overall control operation of the hard disk drive moves the head 6 to the predetermined data sector to read data. If a data read error occurs in the data read process, the microcontroller retries data read from the predetermined data sector after one rotation of the disc 2. If a data read error also occurs in the data read retry process, the microcontroller reads the corresponding data sector repeatedly up to a preset number of times. If data is normally read in this data read retry process, the microcontroller performs other operations (for example, continuous data reads) corresponding to a command received from the host computer, and retries the data read up to the preset value. If a data read error occurs, the microcontroller reports the data read error to the host computer. Thereafter, when the microcontroller receives the data read retry command from the host computer, the micro controller repeats the data read retry process up to the preset value in response thereto. If the data read is not performed normally even after repeating the data read retry process up to the preset value, the microcontroller reports the final failure to the host computer and ends the data read process.
일반적으로 공장에서 출하된 드라이브는 데이타리드 에러발생된 데이타섹터에 대해 디펙처리되어 그에 대한 정보가 메인터넌스 실린더에 기록되어 있지만, 사용자의 사용에 의해 하드 디펙(hard defect)이 발생되는 경우에는 디펙발생된 데이타섹터가 디펙프리(defect free)상태를 유지하게 된다. 따라서 상술한 종래의 데이타 리드에러 복구 알고리즘이 적용되는 경우 디펙 발생된 데이타섹터에 기록되어 있는 데이타가 유실되는 문제가 발생하게 된다.In general, drives shipped from the factory are defected for data leaded data sectors, and information about them is recorded in the maintenance cylinder. However, if a hard defect occurs due to user's use, the drive is defected. The data sector will remain defect free. Therefore, when the above-described conventional data read error recovery algorithm is applied, a problem arises in that data recorded in the decoded data sector is lost.
따라서 본 발명의 목적은 하드 디스크 드라이브 사용시 발생된 디펙 데이타섹터를 임의의 데이타섹터로 재할당하여 데이타의 손실을 방지할 수 있는 데이타 섹터 재할당방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a data sector reallocation method that can prevent data loss by reallocating the defect data sector generated when using a hard disk drive to an arbitrary data sector.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 복수개의 예비섹터를 구비하는 하드 디스크 드라이브의 데이타섹터 재할당방법에 있어서,The present invention for achieving the above object in the data sector reallocation method of a hard disk drive having a plurality of spare sectors,
데이타 리드에러 발생시 데이타 복구 가능한 횟수 이전까지 데이타 리드를 재시도하는 과정과,Retrying the data read before the number of times data can be recovered in case of a data read error;
상기 데이타 복구 가능한 횟수 이전까지 데이타 리드를 재시도하여도 데이타 리드에러가 발생하는 경우 상기 예비섹터중 하나를 재할당하고, 디펙발생된 데이타섹터로부터 데이타를 복구하여 상기 재할당된 예비섹터에 기록하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.If a data read error occurs even after retrying the data read before the number of data recoverable times, reallocate one of the spare sectors, recover data from the defected data sector, and write the data to the reallocated spare sector. It is characterized by consisting of a process.
도 1은 하드 디스크 드라이브의 메카니즘 구조를 설명하기 위한 하드 디스크 드라이브의 사시도.1 is a perspective view of a hard disk drive for explaining the mechanism structure of the hard disk drive.
도 2는 도 1중 디스크(2) 평면도.FIG. 2 is a plan view of the disk 2 of FIG. 1.
도 3은 일반적인 하드 디스크 드라이브의 블럭구성도.3 is a block diagram of a general hard disk drive.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 예비섹터가 구비되어 있는 디스크(2) 평면도.Figure 4 is a plan view of a disk (2) having a spare sector according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 예비섹터 재할당 처리흐름도.Figure 5 is a pre-sector reallocation process flow chart in accordance with an embodiment of the present invention.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 동작을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an operation according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 일반적인 하드 디스크 드라이브의 블럭구성도를 도시한 것으로 두장의 디스크(2)와 그에 대응하는 4개의 헤드(6)를 구비한 하드 디스크 드라이브의 예를 보인 것이다. 도 3을 참조하면, 디스크(2)들은 통상 스택(stack)형태로서 스핀들모터(4) 구동축에 장착되어 회전하며 각각의 디스크면은 하나의 헤드(6)에 대응되어 있다. 헤드(6)는 디스크(2)의 표면상에 위치하며 환상 보이스 코일 모터(Rotary Voice Coil Motor;VCM)(9) 암 어셈블리(Arm Assembly)의 수직으로 신장된 암(12)에 설치된다. 전치증폭기(20)는 데이타 리드시 헤드들(6)중 하나의 헤드에 의해 픽업된 리드신호를 전치증폭하여 리드/라이트 채널회로(read/write channel circuit)(22)에 인가하며 데이타 라이트시에는 리드/라이트 채널회로(22)로부터 인가되는 부호화된 기록데이타(Encoded Write Data)를 헤드들(6)중 대응하는 하나의 헤드를 구동시켜 디스크(2)상에 라이트되도록 한다. 이때 전치증폭기(20)는 디스크 데이타 콘트롤러(Disk Data Controller:DDC)(36)의 제어에 의해 헤드들(6)중 하나를 선택한다.3 shows a block diagram of a general hard disk drive, which shows an example of a hard disk drive having two disks 2 and four heads 6 corresponding thereto. Referring to FIG. 3, the disks 2 are usually stacked and mounted on the drive shaft of the spindle motor 4 and each disk surface corresponds to one head 6. The head 6 is located on the surface of the disc 2 and is mounted on a vertically extending arm 12 of an annular voice coil motor (VCM) 9 arm assembly. The preamplifier 20 preamplifies and applies the read signal picked up by one of the heads 6 to the read / write channel circuit 22 during data read. Encoded write data applied from the read / write channel circuit 22 is driven to one of the heads 6 to be written onto the disc 2. At this time, the preamplifier 20 selects one of the heads 6 under the control of a disk data controller (DDC) 36.
리드/라이트 채널회로(22)는 전치증폭기(20)로부터 인가되는 리드신호를 디코딩하여 리드데이타 RDATA를 발생하며 DDC(36)로부터 인가되는 라이트데이타 WDATA를 인코딩하여 전치증폭기(20)에 인가한다. 리드/라이트 채널회로(22)는 또한 디스크(2)상에 라이트되어 있는 서보정보의 일부인 헤드위치정보를 복조(Demodulation)하여 PES(Position Error Signal)를 발생한다. 리드/라이트 채널회로(22)로부터 발생된 PES는 A/D 컨버터(24)에 인가되고, A/D컨버터(24)는 인가되는 PES를 그의 레벨에 대응하는 디지탈 단계값으로 변환하여 마이크로 콘트롤러(26)에 제공한다. DDC(36)는 호스트컴퓨터로부터 수신되는 데이타를 리드/라이트 채널회로(22)와 전치증폭기(20)를 통해 디스크(2)상에 라이트하거나 디스크(2)로부터 리드된 데이타를 호스트컴퓨터로 전송한다. 또한 DDC(36)는 호스트컴퓨터와 마이크로 콘트롤러(26)간의 통신을 인터페이싱한다. 한편 마이크로 콘트롤러(26)는 호스트컴퓨터로부터 수신되는 데이타 리드/라이트 명령에 응답하여 DDC(36)를 제어하며 트랙탐색 및 트랙추종을 제어한다. 이때 마이크로 콘트롤러(26)는 A/D컨버터(24)로부터 입력되는 PES값을 이용하여 트랙추종을 제어하며 게이트어레이(Gate Array:도시하지 않았음)로부터 출력되는 각종 서보제어관련 신호에 대응하여 서보제어를 수행한다.The read / write channel circuit 22 decodes the read signal applied from the preamplifier 20 to generate read data RDATA. The read / write channel circuit 22 encodes the write data WDATA applied from the DDC 36 and applies the read data WDATA to the preamplifier 20. The read / write channel circuit 22 also demodulates the head position information which is a part of the servo information written on the disc 2 to generate a position error signal (PES). The PES generated from the read / write channel circuit 22 is applied to the A / D converter 24, and the A / D converter 24 converts the applied PES into a digital step value corresponding to its level so as to provide a microcontroller ( 26). The DDC 36 writes data received from the host computer onto the disk 2 through the read / write channel circuit 22 and the preamplifier 20 or transfers data read from the disk 2 to the host computer. . The DDC 36 also interfaces the communication between the host computer and the microcontroller 26. On the other hand, the microcontroller 26 controls the DDC 36 in response to a data read / write command received from the host computer and controls track search and track following. At this time, the micro controller 26 controls the track tracking by using the PES value input from the A / D converter 24 and responds to various servo control signals output from a gate array (not shown). Perform control.
D/A컨버터(28)는 마이크로 콘트롤러(26)로부터 발생되는 헤드들(6)의 위치제어를 위한 제어값을 아나로그신호로 변환하여 출력한다. VCM구동부(30)는 D/A컨버터(28)로부터 인가되는 신호에 의해 액츄에이터를 구동하기 위한 전류 I(t)를 발생하여 VCM(9)에 인가한다. 일측에 헤드들(6)이 부착된 액츄에이터의 타측에 위치하는 VCM(9)은 VCM구동부(30)로부터 입력되는 전류방향 및 전류레벨에 대응하여 헤드들(6)을 디스크(2)상에서 수평이동시킨다. 모터제어부(32)는 마이크로 콘트롤러(26)로부터 발생되는 디스크들(2)의 회전제어를 위한 제어값에 따라 스핀들모터 구동부(34)를 제어한다. 스핀들모터 구동부(34)는 모터제어부(32)의 제어에 따라 스핀들모터(4)를 구동하여 디스크들(2)을 회전시킨다. DDC(36)에 연결되어 있는 버퍼 메모리(38)는 상기 DDC(36)의 제어하에 디스크(2)와 호스트컴퓨터사이에 전송되는 데이타를 일시 저장한다.The D / A converter 28 converts a control value for position control of the heads 6 generated from the microcontroller 26 into an analog signal and outputs the analog signal. The VCM driver 30 generates a current I (t) for driving the actuator by a signal applied from the D / A converter 28 and applies it to the VCM9. The VCM 9 located at the other side of the actuator having the heads 6 attached to one side moves the heads 6 horizontally on the disc 2 in response to the current direction and current level input from the VCM driver 30. Let's do it. The motor controller 32 controls the spindle motor driver 34 according to a control value for rotation control of the disks 2 generated from the microcontroller 26. The spindle motor driver 34 drives the spindle motor 4 to rotate the disks 2 under the control of the motor controller 32. The buffer memory 38 connected to the DDC 36 temporarily stores data transferred between the disk 2 and the host computer under the control of the DDC 36.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 예비섹터가 구비되어 있는 디스크(2) 평면도를 도시한 것이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 데이타 리드 재시도에 따른 예비섹터 재할당 처리흐름도를 도시한 것이다. 본 발명의 일실시예에 따른 예비섹터는 도 4에 도시된 바와 같이 데이타 존(DZ)의 최외곽에 위치한 예비트랙에 구비되어 있는 모든 데이타섹터를 예비섹터로 설정할 수도 있으며, 상기 예비트랙중 일부를 예비섹터로 설정하여 사용할 수도 있다. 하기 설명에서는 상기 예비트랙내의 모든 데이타섹터가 예비섹터로 설정된 것으로 가정한다. 이하 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 예비섹터 재할당 과정을 설명하면 다음과 같다.4 is a plan view showing a disk 2 having a spare sector according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a flow chart showing a pre-sector reallocation process according to data read retry according to an embodiment of the present invention. It is shown. As shown in FIG. 4, the spare sector according to an embodiment of the present invention may set all data sectors provided in the second bit rack located at the outermost part of the data zone DZ as a spare sector. May be used as a spare sector. In the following description, it is assumed that all data sectors in the yes bit rack are set as spare sectors. Hereinafter, a pre-sector reassignment process according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 5.
우선 도 5의 50단계에서 마이크로 콘트롤러(26)는 소정 데이타섹터에 대한 데이타 리드명령 수신이 있는가를 검사하여 데이타 리드명령이 수신되면 52단계로 진행한다. 52단계에서 마이크로 콘트롤러(26)는 상기 소정 데이타섹터에 기록되어 있는 데이타를 리드한다. 이때 마이크로 콘트롤러(26)는 상기 소정 데이타섹터에서 데이타 리드에러가 발생하는가를 54단계에서 검사한다. 검사결과 데이타 리드에러가 발생하지 않으면 마이크로 콘트롤러(26)는 상기 호스트컴퓨터로부터 수신된 명령에 대응되는 리드동작을 계속적으로 수행한다. 반면 54단계의 검사결과 데이타 리드에러가 발생하면 마이크로 콘트롤러(26)는 56단계로 진행하여 데이타 리드를 재시도하고 58단계에서 리드 에러가 발생하는가를 검사한다. 58단계의 검사결과 데이타 리드에러가 발생하면 마이크로 콘트롤러(26)는 60단계로 진행하여 데이타 리드 재시도 횟수가 기설정치를 초과하는가를 검사한다. 상기 기설정치는 디펙발생된 데이타섹터에 기록되어 있는 데이타를 확인 및 복구시킬 수 있는 최대 한계치로서 데이타 리드 재시도 횟수가 상기 기설정치를 초과하는 경우에는 데이타 복구가 불가능하게 된다. 따라서 디펙발생된 데이타섹터에 기록되어 있는 데이타를 복구할 수 있는 범위내에서 상기 기설정치를 산정해야 한다.First, in step 50 of FIG. 5, the microcontroller 26 checks whether a data read command is received for a predetermined data sector. When the data read command is received, the microcontroller 26 proceeds to step 52. In step 52, the microcontroller 26 reads data recorded in the predetermined data sector. In this case, the microcontroller 26 checks whether a data read error occurs in the predetermined data sector in step 54. If no data read error occurs, the microcontroller 26 continuously performs a read operation corresponding to a command received from the host computer. On the other hand, if the test result data read error occurs in step 54, the microcontroller 26 proceeds to step 56 and retries the data read and checks in step 58 whether a read error occurs. When the data read error occurs in step 58, the microcontroller 26 proceeds to step 60 to check whether the number of data read retries exceeds a preset value. The preset value is the maximum limit value for checking and restoring data recorded in the defected data sector. When the number of data read retries exceeds the preset value, data recovery is impossible. Therefore, the predetermined value should be estimated within the range in which data recorded in the defected data sector can be recovered.
한편 60단계의 검사결과 데이타 리드 재시도 횟수가 기설정치를 초과하지 않으면 마이크로 콘트롤러(26)는 56단계로 되돌아가 상술한 56 내지 60단계를 반복수행한다. 만약 58단계에서 데이타 리드에러가 발생하지 않으면 마이크로 콘트롤러(26)는 상기 호스트컴퓨터로부터 수신된 명령에 대응되는 리드동작을 계속적으로 수행한다. 그리고 60단계의 검사결과 데이타 리드 재시도 횟수가 기설정치를 초과하면 마이크로 콘트롤러(26)는 62단계로 진행하여 디펙발생된 데이타섹터에 기록되어 있는 데이타를 복구한후 이를 도 4에 도시된 예비섹터중 하나를 재할당하여 기록한다. 이후 64단계에서 마이크로 콘트롤러(26)는 호스트컴퓨터로부터 상기 디펙발생된 해당 데이타섹터를 리드하라는 명령이 수신되면 66단계로 진행하여 62단계에서 재할당된 예비섹터에 기록되어 있는 데이타를 리드한다. 그 결과 디펙발생된 데이타섹터에 기록되어 있던 데이타의 유실을 방지할 수 있게 된다.On the other hand, if the inspection result data read retry count of 60 steps does not exceed the preset value, the microcontroller 26 returns to step 56 and repeats the above-described steps 56 to 60. If a data read error does not occur in step 58, the microcontroller 26 continuously performs a read operation corresponding to the command received from the host computer. When the number of retries of data read retrying in step 60 exceeds the preset value, the microcontroller 26 proceeds to step 62 and recovers the data recorded in the defected data sector. Record by reallocating one of them. Thereafter, when the microcontroller 26 receives a command to read the defected data sector from the host computer in step 64, the microcontroller 26 proceeds to step 66 and reads data recorded in the reassigned spare sector in step 62. As a result, the loss of data recorded in the defected data sector can be prevented.
상술한 바와 같이 본 발명은 디펙 데이타섹터 발생시 이를 예비섹터로 대치함으로서 디펙 데이타섹터상에 기록되어 있는 데이타의 유실을 막을 수 있는 잇점이 있다.As described above, the present invention has an advantage of preventing the loss of data recorded on the defect data sector by replacing it with a spare sector when the defect data sector is generated.
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