KR20010101145A - 디스크 드라이브에서 과도적 쓰기 에러를 검출하는 방법및 영구적 미디어 손상으로부터 과도적인 쓰기 에러를구분하는 방법 - Google Patents

Abstract

서보 마크(marks), ID 마크, 등과 같이 디스크 상에 사전-기록된(pre-recorded) 정보를 읽는 어려움을 기반으로 과도적인 쓰기 에러를 검출하는 방법이 제공된다. 그러한 어려움이 있는 경우, 디스크 드라이브는 방금 쓰여진 데이터를 자동적으로 읽게 된다. 만약 이러한 쓰기 과정에서 에러가 발생된다면, 디스크 드라이브는 데이터를 다시 쓰거나 에러를 호스트 시스템에 보고하여 대부분의 경우에 재쓰기 동작을 등록할 것이다. 이 방법은 또한 과도적인 에러와 영구적인 미디어의 손상을 구별하고 영구 디스크 손상을 재 할당하여 더 이상의 손실을 막는다.

Description

디스크 드라이브에서 과도적 쓰기 에러를 검출하는 방법 및 영구적 미디어 손상으로부터 과도적인 쓰기 에러를 구분하는 방법{METHOD FOR DETECTING TRANSIENT WRITE ERRORS IN A DISK DRIVE AND FOR DIFFERENTIATING TRANSIENT WRITE ERRORS FROM PERMANENT MEDIA DAMAGE}

디스크 드라이브에서 데이터의 신뢰성을 최대화하는 것은 디스크 드라이브 설계자의 중요한 목표이다. 불행하게도, 그러한 목표는 같은 정도로 중요한 동작의 필요성과 상충한다. 즉, 신뢰성을 높임으로써, 데이터 전송율과 같은 동작 측정은 나빠질 수 있다. 예를 들어, 데이터를 디스크 드라이브에 쓸 때, 쓰기 동작의 성공, 즉 미디어가 데이터를 받았는지에 대한 것은 모른다. 쓰기 동작의 성공을 보증하는 하나의 확실한 방법은 각 쓰기 동작 후에, 기록된 데이터를 재 읽기 하는 것이다. 그러나, 읽혀질 모든 쓰여진 데이터가 필요한 기술 역시 드라이브의 동작 특성을 심하게 떨어뜨린다. 반면, 그 검사는 데이터의 높은 신뢰성을 보장한다.

위에서 설명한 바와 같이, 이들 상충되는 요구는 특히 쓰기 동작 중에 관련된다. 이와는 대조적으로, 만약 읽기 동작에서 에러가 발생한다면, 데이터의 손상된 섹션은 다시 읽혀질 수 있다. 그러나, 쓰기 동작에서 발생하는 에러는 영구적인 데이터 손상을 일으킬지 모른다.

쓰기 에러는 흔히 순간적이다. 즉, 에러가 검출되고 쓰기가 재-시도되었다면 그 쓰기는 성공할 수 있다. 예를 들어, 먼지 입자로 인한 쓰기 에러는 다시 시도하면 정정될 수 있다. 그러한 오염은 임시로 기록 메커니즘을 대체할 수 있으며, 그것은 쓰기 동작에서 에러를 발생시킨다. 특히, 이들 과도(transient) 쓰기 에러는 착탈가능한 미디어 디스크 드라이브에서 상당히 많이 발생한다. 출원인은 그러한 착탈가능한 미디어 드라이브를 사용하는 동안 그 미디어가 반복적으로 제거되고 다시 삽입되어, 카트리지를 넣을 때 오염될 가능성이 증가한다는 것을 인식하고 있다.

"Ma, Yiping"에게 등록된 미국 특허 제"5,588,007"호, "Method For Detecting Transient Write Errors In A Disk Drive"는 지나치게 커진 디스크 표면 위에서 읽기/쓰기 헤드의 플라잉 하이트(flying height)로 인한 과도 쓰기 에러를 줄이는 방법을 기술한다. 방금 쓰여진 데이터는 플라잉 하이트 유도 에러(flying height induced errors)가 검출된 이후에 검사된다.

그러나, 영구적 디스크 손상이 때때로 일어날 수 있으며, 또한 그 데이터는 많은 재쓰기 과정 이후에도 여전히 나쁜 상태로 남을 것은 확실하다. 그때에는, 디스크 상의 물리 영역을 "나쁜 상태"로 플래그하고 가능한 여분 섹터를 사용(재할당이라고 불리는 과정)하는 것이 바람직하게 된다.

따라서, 과도 쓰기 에러를 검출하고, 동작의 페널티(penalty)를 최소화하는 동안 더 믿을만한 쓰기 동작을 확보하고, 영구적 미디어 손상으로부터 과도 에러를 구분하여 후자의 경우에 대하여 재 할당이 일어나도록 하는 방법이 필요하다.

본 발명은 일반적으로 컴퓨터 시스템의 저장 서브시스템에 관한 것으로, 특히 디스크 드라이브에서 쓰기 동작 중에 에러를 검출하고, 그 에러와 영구적인 미디어 손상(permanent media damage)을 구분하는 방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 방법이 사용되는 디스크 및 아암(arm) 어셈블리의 일례를 도시한 다이어그램이다.

도 2는 헤드 플라잉 하이트와 신호 강도사이의 관계를 나타낸 그래프이다.

도 3은 디스크로부터의 일부 데이터에 대한 신호의 일례를 도식적으로 나타낸다.

도 4는 증가된 플라잉 하이트에 의해 야기되는 트랙 색션에서의 신호감소를 나타내는 신호의 일례를 도식적으로 나타낸다.

도 5는 데이터 읽기 및 쓰기에 대한 플라잉 하이트의 효과를 도식적으로 나타낸다.

도 6A 및 도 6B는 본 발명에 따른 방법의 일례를 나타내는 흐름도 이다.

도 7은 본 발명에 따른 방법의 다른 예를 나타내는 흐름도이다.

도 8A, 8B 및 8C는 본 발명에 따른 방법의 또 다른 예를 나타내는 흐름도이다.

본 발명은 디스크 드라이브 시스템에서 디스크에 쓰여진 데이터의 보전성(integrity)을 검사하는 방법에 관한 것으로, 디스크 일부분에 제1 데이터 섹션을 쓰는 단계; 그 디스크로부터 사전-기록된 신호를 주기적으로 읽는 단계; 사전-기록된 신호가 기 설정된 값과 실질적으로 다르면, 그 디스크에 쓰여진 제1 데이터 섹션을 읽는 단계; 및 그 디스크로부터 읽은 제1 데이터 섹션이 그 디스크에 쓰여진 제1 데이터 섹션과 실질적으로 다르면, 디스크의 그 일부분이 손상되었는지를 판단하는 단계를 포함한다.

본 발명의 양상에 따라, 디스크의 일부분이 손상되었는지를 판단하는 단계는, 그 디스크의 일부분에 데이터를 쓰고, 그 디스크의 그 일부분으로부터 데이터를 읽고, 그리고 그 읽혀진 데이터가 타당한지를 판단하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 양상에 따라, 제1 데이터 섹션이 회복 가능한지를 판단하고, 그 디스크의 일부분에 쓰여진 데이터는, 만약 데이터 섹션이 회복 가능하다면 제1 데이터 섹션을 포함하고, 만약 제1 데이터 섹션이 회복 가능하지 않다면 랜덤 데이터를 포함한다. 또한, 그 읽혀진 데이터가 타당하고 그 제1 데이터 섹션이 회복 가능하지 않다면 에러 조건이 발생되고, 그 읽혀진 데이터가 타당하지 않다면 그디스크의 제2 부분에 그 데이터가 다시 할당된다. 더욱이, 그 제1 데이터 섹션이 회복 가능하지 않다면 에러 조건은, 그 데이터를 재 할당한 후에 발생된다.

본 발명의 또 다른 양상에 따라, 그 제1 데이터 섹션이 데이터 블럭의 기 설정된 수(예를 들면, 64)보다 더 적은 수를 포함하는 지, 그리고 그 쓰기 동작이 완료되었는지를 판단하고; 그 디스크로부터 그 사전-기록된 신호를 주기적으로 읽기에 앞서, 만약 제1 데이터 섹션이 64 블럭 보다 더 적은 수를 포함하지 않고 그 쓰기 동작이 완료되지 않았으면, 제1 데이터 섹션의 그 쓰기 동작을 계속한다.

본 발명에 따라 디스크 드라이브 시스템에서 디스크에 쓰여진 데이터의 보전성을 검사하는 방법의 다른 예는, 디스크의 일부분에 제1 데이터 섹션을 쓰는 쓰기 요구를 수신하는 단계; 그 제1 데이터 섹션이 64 데이터 블럭 보다 더 적은 수를 포함하는지를 판단하는 단계; 만약 그 제1 데이터 섹션이 그 64 데이터 블럭 보다 더 적은 수를 포함하면 쓰기 캐쉬를 디스에이블하는 단계; 그 제1 데이터 섹션을 그 디스크의 일부분에 쓰는 단계; 주기적으로 그 디스크로부터 사전-기록된 신호를 읽는 단계; 만약 그 사전-기록된 신호가 기 설정된 수와 실질적으로 다르면 그 디스크에 쓰여진 그 제1 데이터 섹션을 읽는 단계; 및 만약 그 디스크로부터의 그 제1 데이터 섹션이 그 디스크에 쓰여진 그 제1 데이터 섹션과 실질적으로 다르면, 디스크의 그 일부분이 손상되었는지를 판단하는 단계를 포함한다.

다음으로, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 이것은 본 발명이 도면에 개시된 특정한 방법이나 수단으로 제한되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 동작이 언급되는 디스크 드라이브 메커니즘을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 디스크(12)는 스핀들 모터 축(14)에 대하여 회전한다. 디스크(12)의 표면은 저장된 데이터의 전자기 신호에 대하여 동작한다. 슬라이더 베어링(16)에 내장된 읽기/쓰기 일렉트로닉스는 전자기 신호를 발생하여 데이터를 쓰고 데이터를 읽기 위하여 디스크 표면으로부터의 전자기 신호를 읽어 데이터를읽는다. 또한, 읽기/쓰기 일렉트로닉스가 내장된 슬라이더 베어링(16)은 읽기/쓰기 헤드(16)로 여기에서 언급된다. 그 읽기/쓰기 헤드(16)는 아암(18)에 부착된다. 헤드(16) 및 아암(18) 어셈블리는 서스펜션(20)에 부착된다. 선택된 데이터 섹션을 엑세스하기 위하여, 읽기/쓰기 헤드가 부착된 아암(18)은 요청되는 데이터의 읽기 및 쓰기를 하면서 디스크(12)의 표면 위를 이동한다. 스프링 텐션(도시하지 않음)은 디스크(12) 표면에 대하여 아암(18)과 읽기/쓰기 헤드(16)를 압박한다. 스핀들 모터(스핀들 축(14)으로 도시됨)가 디스크(12)를 최고 속도로 회전시키면, 공기압력은 읽기/쓰기 헤드(16)와 디스크(12)의 표면 사이에서 발생되어 읽기/쓰기 헤드(16)를 디스크(12) 표면으로부터 들어올린다. 이러한 디스크(12)의 표면과 읽기/쓰기 헤드(16) 사이에서 발생되는 갭은 "플라잉 하이트"라고 불린다.

도 2는 읽기/쓰기 헤드(16)의 플라잉 하이트에 대한 디스크 표면에서의 전자기 신호의 정규화된 강도를 나타낸 그래프이다. 라인(22)은 이들 두 변수 사이의 관계를 나타낸다. 이들 두 변수 사이에는 상당한 반비례 관계가 있다. 따라서, 플라잉 하이트에서의 증가분은 정규화된 신호 강도의 감소분에 대응된다.

읽기/쓰기 헤드(16)와 디스크 표면(12) 사이의 플라잉 하이트는, 디스크(12)가 최고 속도 회전을 적절히 하도록, 디스크 드라이브 시스템에 따라, 거의 0.04에서 0.1μm 사이가 된다. 도 2의 라인(22)으로 나타난 바와 같이, 그러한 플라잉 하이트는 근사적으로 정규화된 신호 강도의 80 퍼센트에 대응한다. 읽기 동작중, 플라잉 하이트가 증가하면 읽혀진 신호는 약해져서, 읽기 에러가 일어날 수도 있다. 만약, 플라잉 하이트의 증가가 과도적이라면 데이터 섹션은 다시 읽혀질 수있어서 데이터는 회복된다. 다시 말하면, 신호는 디스크(12) 표면상에 적절히 쓰였지만, 플라잉 하이트에서의 과도적인 증가는 읽기/쓰기 헤드(16)가 표면에서 지나치게 벗어나게 하여 데이터를 올바르게 읽을 수 없게 된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 플라잉 하이트가 0.4μm를 초과함에 따라 신호 강도는 급속하게 0으로 감소한다.

데이터가 디스크(12)에 쓰여지거나 읽혀지기 전에, 그 디스크는 포맷되어야 한다. 그 포맷은 디스크(12) 표면을 다수의 트랙으로 나누고, 그 트랙들을 다시 여러 개의 섹터로 나눈다. 디스크(12)의 표면은, 각 트랙을 따라 서보 마크를 사전-기록(pre-recording)함으로써 트랙으로 나뉜다. 예를 들어, 각 트랙마다 60 또는 그 이상의 서보 마크가 있으며, 즉, 각 서보 마크는 6도이다. 읽기/쓰기 헤드(16)는 이들 서보 마크를, 디스크 드라이브의 동작이 트랙에 위치하는 동안, 사용한다. 그 후, 읽기/쓰기 헤드(16)는 서보 마크를 따름으로써 트랙 위에 로크(lock)할 수 있다. 그 트랙은, 트랙 포맷과정과는 다른 부가적인 포맷 과정 중에, 섹터로 나누어진다.

도 3에 도시된 바와 같이, 각 섹터(33)는, 트랙을 따라, 디스크 표면에 기록되는 트레일러(38) 및 헤더(36)로 구별된다. 헤더는 상수 기록 밀도(constant density recording)(cdr) 필드(다음 서보 필드에 대한 바이트 수를 나타냄), 트랙 id 필드(동일한 로직 트랙에 대한 모든 섹터를 식별함), 섹터 id 필드(특정 섹터를 식별함), 및 id 에러 정정 코드 필드(cdr, 트랙 id, 및 섹터 id 필드에 대한 에러 정정 코드를 포함함)와 같은, 오버헤드 정보를 포함한다. 트랙당 섹터의 수는 다를 수 있다. 예를 들어, 가장 안쪽 트랙에 트랙당 90 섹터가 있을 수 있으며, 가장 바깥쪽 트랙에 섹터당 150 섹터가 있을 수 있다. 그러나, 서보 필드의 수는 각 트랙에 대하여 동일하다. 예를 들어, 서보 마크는 각 트랙 주위에 매 3도 마다 나타날 수 있다. 서보 마크는 그레이(grey) 코드(물리적인 트랙의 수를 포함함)와, 기준(norm) 및 쿼드 필드(트랙 중앙으로부터의 헤드 거리를 나타냄)를 포함한다.

디스크(12)가 적절히 포맷된 후, 각 섹터의 데이터 섹션에서 데이터가 그 표면으로부터 읽혀지고 그 표면에 쓰여지는 동작 등이, 사용 가능하도록 준비된다. 읽기/쓰기 헤드(16)가 디스크(12)에 대하여 데이터를 읽고 쓰는 동안, 아암(18)은 포맷되는 동안 디스크(12) 표면에 쓰여진 트랙을 따라야만 한다. 그러므로, 헤드(16)를 거친 그 아암(18)은, 트랙이 동작 중에 가깝게 접근하여 따르게 되도록, 서보 마크를 읽는다.

쓰기 동작 중에, 두드러지게, 헤드(16)는 올바른 트랙이 따르도록 서보 마크를 계속하여 읽고, 데이터의 올바른 위치를 찾기 위하여 섹터 식별자를 계속 읽는다. 추가로, 쓰기 동작 중에, 그 헤드는 모든 그레이 코드, 서보 마크, id 마크, cdr 필드, 및 트랙 id를 계속 읽는다. 다시 읽혀진 신호는 특정한 기 설정된 값으로 변환한다. 만약 어떤 값이 기 설정된 값과 어울리지 않으면 에러 상태로 귀착된다. 또한, 특정 값이 에러 정정 코드 필드에 대하여 확인된다. 만약, 어울리지 않으면, 그 에러 정정 코드 필드를 사용하는, 데이터를 정정하기 위한 시도가 이루어진다.

서보 마크의 기준 및 쿼드 필드가 기 설정된 크기(amplitude)에 대하여 확인된다. 만약 어울리지 않으면 위치에러가 보고되어, 그 헤더가 트랙의 중심으로부터 얼마나 떨어져 있는지를 알려준다.

도 2로 부터 알 수 있는 바와 같이, 디스크(12)에 쓰기를 하는 동안 헤드 플라잉 하이트에서 일어나는 과도적인 변화는 영구적인 신호 손상을 가져온다. 즉, 플라잉 하이트가 증가하는 것과 마찬가지로, 미디어에 기록된 신호가 감소한다. 따라서, 만약 플라잉 하이트가 임계점을 통과하면, 그것은 기록 미디어 및 헤드 타입과 같은 팩터들을 근거로 변화할 수 있으며, 그 신호는 연이은 읽기 동작에서 회복될 수 없을 지도 모른다. 그러한 경우에는 불행하게도, 한참이 지나 이후에나 영구적 데이터 손상이 발생할 때 까지 발견되지 않을 수도 있다.

본 발명의 특징은 드라이브 실행에 대한 최소한의 영향을 수반하는 플라잉 하이트에서 과도적인 증가에 의한 쓰기 에러를 검출하고 정정한다. 이러한 특징은 쓰기 동작 중에서도 디스크(12)로부터 서보 마크와 같은 정보를 드라이브가 계속하여 읽도록 하는 필요성을 개발한다. 그러므로, 서보 마크와 같은 사전-기록된 신호를 갖는 디스크(12)의 일부분 위에서 읽기/쓰기 헤드가 플라잉하는 동안, 계속되는 플라잉 하이트의 증가가 검출되고 정정된다. 특히 서보 마크와 같은 어떠한 정보가 디스크(12)가 사용되기에 앞서 쓰여지고 검사되었기 때문에, 플라잉 하이트에 의해, 트랙이 따르고 섹터가 찾는 동안 읽기 신호의 감소분은 증가할 가능성이 있다. 그 결과, 단지 데이터의 최소량을 검사하는 동안, 양질의 쓰기 동작이 수행될 수 있다.

쓰기 동작 중, 플라잉 하이트에서의 과도 증가의 효과를 더 설명하기 위하여, 도 3 및 도 4는 디스크(12)로부터 트랙 섹션(30)의 선형적 표현을 그림으로 나타낸다. 신호의 세기는 y축을 따라 도시되며, 시간은 x축을 따라 도시된다. 도 3에서, 데이터 섹션(32a)(32b)은 정상적으로, 즉, 플라잉 하이트에서 변화가 일어나지 않는 동안, 쓰여졌다. 특히, 서보 마크(34), 섹터 헤더(36a)(36b) 및 섹터 트레일러(38) 같은 사전-기록된 신호는 연이은 쓰기 동작 중에 기록된 데이터 섹션들과 실질적으로 동일한 신호 크기를 갖는다. 이와는 반대로, 도 4는 플라잉 하이트에서 변화가 생길때 쓰여진 유사한 트랙 섹션(30)을 나타낸다. 도 3에 묘사된 신호 세기와 비교해 볼 때, 도 4에서의 그 신호 강도는 데이터 섹션(32a)(32b)에서 감소한다. 그러한 신호의 약함은 쓰기 동작 중의 헤드 플라잉 하이트에서의 증가와 일치한다. 비록 데이터(32a)의 신호 세기가 감소하더라도, 서보 마크(34)와 섹터 헤더(36a)(36b) 같은 사전-기록된 정보는 사전-기록된 신호 레벨로 남는다는 것은 중요하다. 데이터 섹션(32a)(32b)에서의 약한 신호 세기의 결과로서, 그곳에 기록된 데이터는 만약 그것이 정정되지 않은 채로 있다면 읽혀질 수 없거나 회복될 수 없을 지도 모른다.

본 발명의 양상에 따라, 사전-기록된 신호의 세기를 테스트함으로써, 예를 들어 데이터 섹션(32)에 쓰기를 하는 동안 서보 마크(34) 및 섹터 식별자(섹터 헤더(36)에 내장된), 플라잉 하이트에서의 과도 변화는 검출될 수 있다. 비록 사전-기록된 신호(34)(36)(38)가 사전-기록된 신호 강도로 남더라도, 플라잉 하이트에서의 증가 중에 그 신호를 읽는 것은 신호 세기를 감소하고 읽기 에러를 일으키는 결과를 가져올 수도 있다. 도 5에 잘 도시된 바와 같이, 데이터가 디스크(12)에 쓰여질 때, 읽기/쓰기 헤드(16)는 계속적으로 그 현재의 위치를 판단해야 한다. 위에서 지적된 바와 같이, 이러한 판단은 원래부터 서보 마크(34)와 섹터 식별자를 읽음으로써 수행된다. 특히, 만약 플라잉 하이트에서 증가가 발생하는 동안 그러한 읽기가 수행된다면, 그러한 신호들, 예를 들어 34, 36,는 약해 질 것이다. 이것에 일치하여, 데이터 섹션(32)으로의 쓰기 동작은 신호를 약하게 할지도 모른다. 그러므로, 섹터 헤더(36a) 내부의 섹터 식별자 및 서보 마크(34)의 읽기에서 검출된 에러는 인접 데이터(32a)가 검사되어야 한다는 것을 나타낸다.

본 발명은 서보 마크, ID 마크 등과 같은 디스크 상에서의 사전-기록된 정보를 읽는 어려움 속에서, 과도 읽기 에러를 검출한다. 그러한 어려움이 있는 경우에는, 그 드라이브는 자동적으로 방금 쓰여진 데이터를 읽을 것이다. 만약 이러한 쓰기 과정에서 에러가 발생된다면, 그 드라이브는 또한 대부분의 경우에서 데이터를 다시 쓰거나 재쓰기 동작을 등록하는 호스트 시스템으로 에러를 리포트 한다. 또한, 본 발명은 과도 에러와 영구 미디어 손상을 구분하고, 더이상의 손실을 막기 위해서 영구 디스크 손상을 재 할당한다.

이제 도 6A, 6B에 관하여, 본 발명에 따른 방법의 일례를 상세히 설명한다. 전체 과정은, 특정 트랙과 섹터 위치에서 시작하는, 데이터 블럭을 디스크(12)에 쓰도록 하는 요청으로 시작한다(단계 100). 쓰기를 시작하기 전에 에러 플래그는 0으로 초기화된다(단계 102). 이 플래그가 사용되어, 아래에서 더욱 상세히 설명되며, 위치 쓰기 에러가 발생하였는지를 나타낸다. 초기화 이후에, 아암(18)은 헤드(16)를 적절한 트랙으로 이동시켜 서보 마크를 찾아 뒤따른다. 그리하여, 서보마크가 읽힌다(단계 104). 본 발명의 양상에 따라, 만약 헤드(16)의 플라잉 하이트가 너무 높으면, 서보 마크를 읽는 중에 에러가 발생할 것이다. 따라서, 서보 마크 읽기가 테스트된다(단계 106). 만약 서보 마크의 읽기(단계 104) 중에 에러가 발생하면, 에러 플래그가 세트된다. 반면, 에러가 발생되지 않으면, 과정은 다음으로 진행한다. 다음으로, 헤드는 데이터를 받기 위하여 적절한 섹터를 스캔한다. 따라서, 섹터 식별자가 읽힌다(단계 110). 섹터 식별자를 읽는 동안 발생하는 에러는 에러 플래그의 세팅을 일으킨다. 서보 마크 읽기와 마찬가지로, 섹터 식별자를 읽는 중의 지나친 플라잉 하이트는 또한 읽기 에러를 일으킨다. 그러므로, 섹터 식별자의 읽기는 에러에 대하여 테스트된다(단계 112). 만약, 섹터 식별자의 읽기 결과 에러이면, 그 에러 플래그가 세트된다(단계 114).

위에서 지적한 읽기 동작 중에 에러가 발생하는지 안 하는지에 관계없이, 데이터는 섹터의 데이터 섹션에 쓰여진다(단계 116)(즉, 에러가 에러 정정 코드를 거쳐 회복될 수 있다는 가정으로). 만약, 쓰기가 완료되지 않으면, 즉, 다른 섹터에 쓰여질 더 많은 데이터가 남아 있으면, 과정은 진행한다(단계 118, 120). 그렇지 않으면, 쓰기가 완료되고 에러 플래그가 체크된다(단계 118, 122). 만약, 읽기 에러가 발생하지 않으면, 동작은 완료된다. 그러나, 만약 읽기 에러를 나타내는 에러 플래그가 세트되면, 이 쓰기 요청 동안 이전에 쓰여진 모든 데이터가 검사를 위해 다시 읽혀진다(단계 124). 단계 126에서, 읽혀진 데이터가 타당한지 또는 에러가 있는지가 판단된다. 만약 데이터가 타당하면, 과정은 단계 190에서 끝난다. 그러나 만약 데이터 에러가 단계 126에서 나타난다면, 그 데이터를 회복하고 다시쓰기 위한 시도가 이루어지며, 과정은 단계 140으로 진행한다.

단계 140에서, 에러 섹터에서의 데이터가 회복 가능한지가 판단된다. 만약 데이터가 사용 가능하면, 다른 에러 플래그(플래그 1로 언급됨)는 단계 142에서 0으로 세트되며, 그 데이터는 단계 144에서 디스크의 동일한 위치에 다시 쓰여진다. 그 데이터는 단계 150에서 다시 읽혀지며, 단계 152에서 그 데이터가 타당한지가 판단된다. 만약 데이터가 타당하면, 그 에러가 과도적인 것이었는지가 판단되어, 미디어는 이 위치에서 손상을 입지 않으며, 과정은 단계 190에서 끝난다. 만약 데이터가 단계 152에서 타당하지 않으면, 그 미디어는 이 섹터 위치에서 손상을 입은 것으로 판단되어, 단계 154에서 데이터를 쓸 다른 섹터가 선택되며, 그 데이터는 새롭게 선택된 섹터에 다시 쓰여진다. 다음으로, 과정은 단계 190에서 끝난다.

단계 140에서, 데이터가 복구에 사용할 수 없으면, 부가적인 에러 플래그, 플래그 1이 1로 단계 146에서 세트되며, 랜덤 데이터가 단계 148에서 섹터에 쓰여지며, 그 데이터는 단계 150에서 다시 읽혀진다. 단계 152에서 섹터에 쓰여진 데이터가 타당한지(즉, 에러-프리)가 판단된다. 데이터가 타당하면, 단계 153에서 플래그1=1이기 때문에, 단계 156에서 미디어 상태가 좋다라고 알리는 에러가 보고되지만, 쓰기가 에러였다면(즉, 과도 쓰기 에러가 일어났다면), 과정은 끝난다. 만약 데이터가 단계 152에서 타당하지 않다면 미디어 상의 섹터가 손상을 입었다고 판단되고, 다른 섹터가 (랜덤)데이터를 쓰는 단계 154에서 선택된다. 단계 153에서 플래그1=1이기 때문에, 에러가 단계 156에서 미디어 결함이 있다고 보고되며, 과정은 끝난다.

따라서, 쓰기 이후에 초기 읽기 검사 동안 타당하지 않은 데이터가 읽혔을 때, 만약 그 데이터가 더이상 드라이브 메모리에 있지 않다면, 그 드라이브는 비-타당(invalid) 데이터와 함께 랜덤 데이터를 섹터에 쓸 것이다. 그렇지 않으면 드라이브는 그 데이터를 다시 쓸 것이다. 다음으로, 드라이브는 쓰여진 데이터를 인증하기 위하여 읽기 동작을 수행한다. 만약 데이터가 타당하지 않다면, 새로운 섹터들이 불량으로 판단되어 재 할당된다. 새로운 위치에 데이터를 쓰려는 시도가 이루어 질 것이다. 만약 그 데이터가 타당하면 그 섹터들은 양호한 것으로 판단되며, 그 에러는 순간적인 것으로 판단된다. 다음으로, 과정이 끝나거나, 만약 랜덤 데이터가 쓰기 중에 사용되었다면 드라이브는 호스트로 에러를 보고할 것이다. 그러면 호스트는 문제(예로서, 재시행을 사용)를 처리하려고 할 것이다.

본 발명에 따라, 데이터가 디스크에 쓰여지기 전에 메모리에 잠시동안 유지되거나 캐쉬되는 임시 저장장치의 한 형태로서 쓰기-비하인드(write-behind) 캐쉬가 사용될 수 있다. 이러한 캐쉬 동작은, 시스템이 디스크로부터의 읽기 동작 및 디스크에 쓰기 동작을 수행하는 시스템 동작의 횟수를 줄임으로써 시스템 성능을 개선하기 위해 수행된다.

본 발명의 실시예는, 쓰기-비하인드 캐쉬가 사용되고 있을 때 지연된 쓰기 에러를 호스트에 보고하는 위험이 증가하지 않도록 한다. 이 실시예에서는, 만약 검사 과정(도 6b의 단계 140-156)이 일어나지 않는다면 쓰기-비하인드 캐쉬 기능을 보통으로 사용한다. 만약 이러한 경우가 발생하면, 본 발명에 따라, 쓰기-비하인드 캐쉬는 다음 명령이 있을 때 까지 중단된다. 위에서 설명한 바와 같이, 도 6a,6b 동작에 관하여 기술된 방법은, 쓰기-비하인드 캐쉬가 좋은 완료 상태를 호스트 컴퓨터에 보고하는 시간 동안, 그리고 여전히 버퍼에 있는 쓰기 명령에 속하는 데이터 블럭의 나머지 부분이 미디어로 전송되는 시간 동안, 디스에이블되는 것을 제외한다. 특히, 도 6a, 6b의 방법에서의 디스에이블 동작은, 만약 쓰기 명령이 데이터 블럭의 기 설정된 수, 예를 들어, 64 데이터 블럭보다 더 적은 수를 전송한다면, 활성화되지 않는다. 이러한 방식으로, 미디어의 최대 노출(exposure)은 기 설정된 숫자에 따라 나누어진 드라이브의 데이터 버퍼 사이즈로 제한된다.

위 실시예의 방법의 일례의 흐름도로서, 도 7은 데이터가 버퍼에서 디스크로 쓰여지는 것을 나타낸다. 이 방법은 도 6a에 도시된 동작과 유사하며, 단계 119와 121이 추가된다. 단계 119에서, 쓰기가 완료된 후, 전송되는 기 설정된 데이터 블럭의 수(예를 들면, 64)보다 적은지가 판단된다. 그렇다면, 과정은 단계 122로 진행한다. 만약 64 데이터 블럭 이상의 수가 전송되고 있으면, 단계 121에서 그 상태가 호스트에 보고됐는지가 판단된다. 아니면, 과정은 단계 122로 진행하고, 그렇지 않다면 다음 쓰기 요청이 단계 100에서 이루어진다. 더욱이, 만약 단계 122에서 에러 플래그가 세트되지 않으면, 다음 쓰기 요청이 단계 100에서 이루어진다.

다음으로, 도 8a, 8b, 및 8c를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예를 상세히 설명한다. 단계 200에서, 데이터 블럭을 디스크에 쓰도록 하는, 특정 트랙 및 섹터 위치에서 시작하는, 쓰기 요청이 수신된다. 단계 205에서, 쓰기 요청이 순차적인지가 판단된다(즉, 쓰기 요청이 이전 쓰기에 비하여 디스크의 다음 위치에 있는지). 만약, 쓰기 요청이 순차적이면, 과정은 단계 220으로 진행하며, 아래에 설명한다. 만약 쓰기 요청이 순차적이지 않으면, 쓰기-비하인드 캐쉬는 단계 210에서 중단된다. 이것은 디스크 전송 루틴을 멈추도록 한다(도 8b참조). 단계 215에서, 검사 과정(도 6b의 단계 140-156)이 인에이블된다.

단계 220에서, 기 설정된 데이터 블럭의 수(예로서, 64)보다 저 적은 수가 이동됐는지가 판단된다. 이 옵션 동작은 과도 쓰기 에러의 발생을 제한하기 위하여 사용된다. 만약 더 적은 수의 블럭이 이동했다면, 쓰기-비하인드 캐쉬는 단계 225에서 중단되며, 그 쓰기-비하인드 캐쉬는 현재의 쓰기 요청에 대하여 단계 230에서 디스에이블된다. 과정은 도 6a의 단계 102로 진행한다.

만약, 적어도 64블럭이 이동했다면, 과정은 도 7의 단계 102로 진행한다. 단계 240에서, 버퍼로의 호스트 전송이 완료되었는지를 판단한다(도 7의 단계 121과 유사). 아니면, 시스템은 호스트 전송이 완료될 때 까지 대기한다(단계 240, 245). 호스트 전송이 완료되면, 단계 250에서 에러 플래그가 세트되는지를 판단한다(도 7의 단계 122와 유사). 만약 에러 플래그가 세트되면, 시스템은 디스크 전송 루틴(도 8b)이 완료되는 것을 기다린다(도 7의 단계 124와 유사). 과정은 실행되고 있는 도 6a, 6b의 단계 118-190으로 진행한다. 만약 에러 플러그가 단계 250에서 판단된 것처럼 세트되지 않는다면, 단계 255에서 카운터가 세트되어, 디스크로 이동되도록 남겨진 버퍼 블럭의 수를 카운트한다(도 8b의 디스크 전송 루틴으로부터). 검사 과정은 단계 260에서 디스에이블되며, 전체 과정은 실행중인 도 6a, 6b의 단계 118-190으로 진행한다.

도 8b는 본 발명에 따른 디스크 전송 방법의 일례를 나타낸 순서도이다. 디스크 전송 방법은 단계 270에서 요청된다. 단계 272에서 소프트 쓰기 에러가 발생하였는지를 판단한다. 그렇지 않다면, 과정은 진행한다. 소프트 쓰기 에러가 발생하였다면, 에러 플래그가 단계 274에서 세트되며, 쓰기-비하인드 캐쉬는 단계 276에서 중단된다. 디스크 전송은 버퍼의 모든 데이터가 디스크로 이동될 때까지 계속된다.

각 섹터가 버퍼에서 디스크로 이동된 것을 받아들이면, 도 8c의 섹터 인터럽트 동작이 단계 280에서 요청된다. 단계 282에서 데이터 블럭이 성공적으로 디스크로 전송되었는지가 판단되고, 단계 284에서 검사 과정이 디스에이블 되었는지가 판단된다. 만약 이들 동작의 하나라도 일어나지 않았다면, 과정은 도 8a의 단계 200으로 진행한다. 두 가지 동작이 모두 이루어졌다면, 도 8a의 단계 255의 카운터는 단계 286에서 감소하고, 단계 288에서 0과 비교된다. 만약 카운터 값이 0이면, 도 6b의 검사 과정이 인에이블된다. 각 동작에서, 과정은 단계 200으로 진행한다.

본 발명의 기술 분야에 속하는 당업자는 도면에 대하여 기술된 내용이 단지 실시예를 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위를 한정하려는 의도는 아니라는 것을 인식하여야 한다. 당업자는 본 발명의 범위내에서 다양한 변형이 가능하다는 것을 쉽게 인식할 것이다. 예를 들어, 여기에 기재된 기술은, 에러에 대한 테스트를 수행하기 전에 전체 쓰기동작을 완수하는 것에 제한되지 않고, 검출 이후에, 읽기 에러 검사가 즉시 일어날 수 있다. 더우기, 서보 마크 및 섹터 식별자 보다는 사전 기록된 데이터의 다른 형태는 플라잉 하이트 에러를 테스트하는데 사용할 수있으며, 여기서 사용된 것들은 단지 현재 언급된 것들이다. 더우기, 사용된 섹터 및 서보 마크의 수는 단지 언급되었을 뿐이며, 발명을 제한하지는 않는다. 따라서, 본 발명의 범위는 위에서 언급된 바람직한 실시예 뿐만 아니라 첨부된 청구항에 의해서도 제한되지 않는다.

Claims (19)

1. 디스크 드라이브 시스템내의 디스크에 쓰여진 데이터의 보전성을 검사하는 방법에 있어서,

   상기 디스크의 일부분에 제1 데이터 섹션을 쓰는 단계;

   상기 디스크로부터 사전-기록된 신호를 주기적으로 읽는 단계;

   상기 사전-기록된 신호가 기 설정된 값과 실질적으로 다르면, 상기 디스크에 쓰여진 상기 제1 데이터 섹션을 읽는 단계; 및

   상기 디스크로부터 읽은 상기 제1 데이터 섹션이 상기 디스크에 쓰여진 상기 제1 데이터 섹션과 실질적으로 다르면, 상기 디스크의 상기 일부분이 손상되었는지를 판단하는 단계를 포함하는 디스크에 쓰여진 데이터의 보전성을 검사하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 디스크의 상기 일부분이 손상되었는지를 판단하는 단계는,

   상기 디스크의 상기 일부분에 데이터를 쓰고, 상기 디스크의 상기 일부분으로부터 데이터를 읽고, 그리고 상기 읽혀진 데이터가 타당한지를 판단하는 단계를 포함하는 디스크에 쓰여진 데이터의 보전성을 검사하는 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1 데이터 섹션이 회복 가능한지를 판단하는 단계를 더 포함하고,

   상기 디스크의 상기 일부분에 쓰여진 데이터는, 만약 상기 데이터 섹션이 회복 가능하다면 상기 제1 데이터 섹션을 포함하고, 만약 상기 제1 데이터 섹션이 회복 가능하지 않다면 랜덤 데이터를 포함하는 디스크에 쓰여진 데이터의 보전성을 검사하는 방법.
4. 제3항에 있어서, 만약 상기 읽혀진 데이터가 타당하고 상기 제1 데이터 섹션이 회복 가능하지 않다면 에러 조건을 발생하는 단계, 및 만약 상기 읽혀진 데이터가 타당하지 않다면 상기 디스크의 제2 부분에 상기 데이터를 다시 할당하는 단계를 더 포함하는 디스크에 쓰여진 데이터의 보전성을 검사하는 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 제1 데이터 섹션이 회복 가능하지 않다면 상기 데이터를 재 할당한 후에 에러 조건을 발생하는 단계를 더 포함하는 디스크에 쓰여진 데이터의 보전성을 검사하는 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 에러 조건을 발생하는 단계는 에러 조건을 보고하는 단계를 포함하는 디스크에 쓰여진 데이터의 보전성을 검사하는 방법.
7. 제1항에 있어서, 기 설정된 값을 갖는 상기 사전-기록된 신호를 갖는 상기 디스크를 준비하는 단계를 더 포함하는 디스크에 쓰여진 데이터의 보전성을 검사하는 방법.
8. 제1항에 있어서, 상기 사전-기록된 신호는 적어도 하나의 서보 마크와 섹터 식별인 디스크에 쓰여진 데이터의 보전성을 검사하는 방법.
9. 제1항에 있어서, 상기 제1 데이터 섹션이 데이터 블럭의 기 설정된 수보다 더 적은 수를 포함하는 지, 그리고 상기 쓰기 동작이 완료되었는지를 판단하는 단계, 및

   상기 디스크로부터 상기 사전-기록된 신호를 주기적으로 읽기에 앞서, 만약 상기 제1 데이터 섹션이 상기 데이터 블럭의 기 설정된 수보다 더 적은 수를 포함하지 않고 상기 쓰기 동작이 완료되지 않았으면, 상기 제1 데이터 섹션의 상기 쓰기 동작을 계속하는 단계를 더 포함하는 디스크에 쓰여진 데이터의 보전성을 검사하는 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 기 설정된 수는 64인 디스크에 쓰여진 데이터의 보전성을 검사하는 방법.
11. 디스크 드라이브 시스템내의 디스크에 쓰여진 데이터의 보전성을 검사하는 방법에 있어서,

    상기 디스크의 일부분에 제1 데이터 섹션을 쓰는 쓰기 요구를 수신하는 단계;

    상기 제1 데이터 섹션이 데이터 블럭의 기 설정된 수보다 더 적은 수를 포함하는지를 판단하는 단계;

    만약 상기 제1 데이터 섹션이 상기 데이터 블럭의 기 설정된 수 보다 더 적은 수를 포함하면 쓰기 캐쉬를 디스에이블하는 단계;

    상기 제1 데이터 섹션을 상기 디스크의 일부분에 쓰는 단계;

    주기적으로 상기 디스크로부터 사전-기록된 신호를 읽는 단계;

    만약 상기 사전-기록된 신호가 기 설정된 수와 실질적으로 다르면 상기 디스크에 쓰여진 상기 제1 데이터 섹션을 읽는 단계; 및

    만약 상기 디스크로부터의 상기 제1 데이터 섹션이 상기 디스크에 쓰여진 상기 제1 데이터 섹션과 실질적으로 다르면, 상기 디스크의 상기 일부분이 손상되었는지를 판단하는 단계를 포함하는 디스크에 쓰여진 데이터의 보전성을 검사하는 방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 기 설정된 수는 64인 디스크에 쓰여진 데이터의 보전성을 검사하는 방법.
13. 제11항에 있어서, 상기 디스크의 상기 일부분이 손상되었는지를 판단하는 단계는, 상기 디스크의 상기 일부분에 데이터를 쓰고, 상기 디스크의 상기 일부분으로부터 상기 데이터를 읽고, 그리고 상기 읽혀진 데이터가 타당한지를 판단하는 단계를 포함하는 디스크에 쓰여진 데이터의 보전성을 검사하는 방법.
14. 제11항에 있어서, 상기 제1 데이터 섹션이 회복 가능한지를 판단하는 단계를 더 포함하고;

    상기 디스크의 상기 일부분에 쓰여진 데이터는, 만약 상기 데이터 섹션이 재 회복 가능하다면 상기 제1 데이터 섹션을 포함하고, 만약 상기 제1 데이터 섹션이 재 회복 가능하지 않다면 랜덤 데이터를 포함하는 디스크에 쓰여진 데이터의 보전성을 검사하는 방법.
15. 제14항에 있어서, 만약 상기 읽혀진 데이터가 타당하고 상기 제1 데이터 섹션이 회복 가능하지 않다면 에러 조건을 발생하는 단계, 및 만약 상기 읽혀진 데이터가 타당하지 않다면 상기 디스크의 제2 부분에 상기 데이터를 다시 할당하는 단계를 더 포함하는 디스크에 쓰여진 데이터의 보전성을 검사하는 방법.
16. 제15항에 있어서, 상기 제1 데이터 섹션이 회복 가능하지 않다면 상기 데이터를 재 할당한 후에 에러 조건을 발생하는 단계를 더 포함하는 디스크에 쓰여진 데이터의 보전성을 검사하는 방법.
17. 제16항에 있어서, 상기 에러 조건을 발생하는 단계는 에러 조건을 보고하는 단계를 포함하는 디스크에 쓰여진 데이터의 보전성을 검사하는 방법.
18. 제11항에 있어서, 기 설정된 값을 갖는 상기 사전-기록된 신호와 상기 디스크를 준비하는 단계를 더 포함하는 디스크에 쓰여진 데이터의 보전성을 검사하는 방법.
19. 제11항에 있어서, 상기 사전-기록된 신호는 적어도 하나의 서보 마크와 섹터 식별인 디스크에 쓰여진 데이터의 보전성을 검사하는 방법.