TW200408942A

TW200408942A - Multi-segment management structure and management method of buffer

Info

Publication number: TW200408942A
Application number: TW091134891A
Authority: TW
Inventors: Ling-Feng Chen
Original assignee: Lite On It Corp
Priority date: 2002-11-29
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2004-06-01
Also published as: US20040107311A1; US7076579B2; TW576969B

Description

200408942 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】本發明係有關於一種缓衝器及其管理方法，於使用於光碟機内的緩衝哭之多p ^ 3 卜疋關」友術之夕奴官理架構及管理方法。【先前技術】隨著電腦硬體及網路技術的進步，現今對資料儲體的需求日益殷切，尤l是多猶：/1 、子媒樂貧料，即使經過壓縮技術的處王里，仍幻占有相當大：：間，因此對於資料儲存媒體，如M Q (磁光碟）、可声ς 光碟（CD-R， CD-RW)或是高容量軟碟片（JAzz)的開發=遺< $力。尤其是光碟家族，由於音樂光碟（Audi〇 CD)及唯許貧料光碟（00-1?01〇的普及，因此可燒錄光碟（(：])1,^一貝 RW)也極易進入消費市場。尤其是隨著燒錄機（cd — recorder)及可燒錄碟片價格的急速下降；及光碟片普遍用於書籍及雜誌的附贈資料，現今光碟片以及光碟機已為曰常生活不可或缺的'一部份。請參照第1圖，其所繪示為習知可燒錄光碟機内之架構示意圖。在燒錄時，光碟機的輸入資料由ATApi/scsi介面9 0輸入至緩衝為7 0 ’而E C C編碼器4 0會在緩衝器7 〇内作資料的錯誤校正碼（Error Correcting Code，以下簡稱 E C C )編碼。接著，緩衝器管理單元5 〇會將有e C C編碼的資料送至CIRC(Cross Interleave Reed Solomon Code)編石馬器30作CIRC編碼。最後，光學頭20將經過ECC編碼以及

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C I RC編碼的資料燒錄至光碟衝器管理單元50係用來管理〇 =。在上述的動作中，缓料存取的時機。—妒决一、”衝為7 0内的ECC編碼以及資憶體（DRAM)所組成 '。又緩衝器都是由動態隨機存取記 ECC編碼以及CIRC編碼\貧料時，經由光學頭20，具有 CIRC解碼。之後，資料則貝/先送至CIRC解碼器60，作將緩衝器70内的資料作£达至，衝器70，而ECC解碼器80 會將緩衝器70内的經過^^。最後，緩衝器管理單元面90輸出弁禅播。、六％碼的貧料經由ATAPI/SCSI介 y、。在上述的動作中，緩衝器管理單元5 〇係來§己錄緩衝器7G内的似解碼以及資料存取的時機。一般來說’緩衝器管理單元5〇内有數個暫存器 Register)用以管理緩衝器7〇内的資料存取。包括··接收資料區塊扣標暫存器（以下簡稱Buf f er —)，解碼資料區塊私裇暫存為'(以下簡稱J) e c 〇 d e -P t r )，傳送資料區塊指標暫存Is (以下簡稱Transmi t_ptr )，以及終點區塊暫存器 (以下簡稱End —BLK)。緩衝器7 0内的儲存空間可以用一固定容量（如，2 K by t e)作為一個區塊，所有的資料皆以整個區塊來作存取。並且以End_BLK來設定區塊的總數目。舉例來說，若 End —BLK設定為N，則代表緩衝區内有N個區塊（B0〜BN-1 )，

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每個區塊為2 Kbyte。如料的初始，Bu f f et r 指向相同的初始區塊。弟2 ( a)所繪示 Decode一ptr 、在光碟機讀取資與 Transmi t —ptr均 t Ϊ ^ βΐί ! Γ'Γ, ,, ； J ^ 7〇^ ^ ^ CIRC^ „ ^ ^ 接收資料的增加繼續指=:=:料的區塊，並隨著广第Uc:所繪示，t緩衝器7〇内的區塊中有資料時， ECC解碼器⑽就會以一區塊為單位來作整個區塊資料的解碼，^將解碼後的資料放置回原區塊，因此，“⑶什就會指向已解碼的區塊，並隨著解碼資料的增加繼續指向接下來的區塊。如第2(d)所繪示，當緩衝器7〇内的區塊中的資料已被解碼完成牯，緩衝裔管理單元5 〇就會以區塊為單位來將整個區塊的資料輸出緩衝器70，並且以Transmi t — ptr指向下一個要輸出的區塊’並隨著輸出資料的增加繼續指向接下來的區塊。習知缓衝器7 0係以輪轉（R i ng )的方式來運作。舉例來說，當Buffer一ptr指向最後一個區塊（End —BLK設定），亦即BN -1區塊之後，下一次即會指回初始區塊，也就是B 0區塊，如此循環不已。同理，Dec〇de —ptr與Transmit_ptr也

200408942 五、發明說明（4) 是以輪迴的方式來運作。習知的緩衝器70還有預緩衝（Pre-Buffering)的功能。舉例來說，假設主機端（Host，未繪示）僅需讀取至B10 區塊内的資料，由於預緩衝的功能，B 1 0區塊之後的連續資料也會繼續的被光學頭讀取並儲存。此預緩衝的優點在於，當主機端再次發出讀取B 1 0之後的區塊資料時，緩衝器管理單元可發出命中（H i t)訊息，並直接輸出資料，因此可減少重新驅動光學頭至來尋找光碟片資料的時間。而當主機端所要讀取的資料不在緩衝器7 0内時，亦即不命中 (M i s s)的情況，光學頭必須再一次作尋執（S e e k)的動作至另一執道來讀取新的資料，此時Buffer_ptr、

Decode_ptr、與Transmit_ptr均會重新指向相同的初始區塊（B0 )。也就是說，原先儲存於緩衝器7 0内的資料皆被放棄了。然而，當光學頭在讀取過程中，必須短暫的跳離原執道讀取其他執道的資料之後再次跳回原執道繼續讀取的狀況時。由於緩衝器7 0内原先的資料已被放棄，因此在不命中的狀況之下，光學頭必須再次讀取在原執道上已經放棄的資料。上述情況以使用Μ 〇 u n t R a i n i e r碟片最常出現，此類碟片在連續寫入資料產生問題時，會將有問題的資料段另

200408942 五、發明說明（5) 行寫在光碟片的一特定區域，因此會造成資料的不連續。而當光學頭讀取時，必須跳軌至此特定區域來尋找此資料段後再跳回原執道繼續讀取，如此，才能保持資料的連續。但如此的跳執動作，在習知，不僅會造成光學頭重複讀取相同資料，更會大大的降低光碟機的效能。【發明内容】因此本發明係提供一種緩衝器之多區段管理架構，使用於光碟機内的緩衝器，包括：記憶單元可儲存多筆暫存器組資料；以及，一暫存器組用以管理該緩衝器内之特定區段；其中，每一筆暫存器組資料皆可恢復（Restore)至暫存器組且暫存器組也可回存至其中一個暫存器組資料。括塊包區，個構數架複理有管中段段區區多個之一器每衝且緩，種段一區供個提多係有明具發其 44^器」^^ 緩錄儲記以少用至元以單用憶，記段及區以的；別塊各區至點應終對與。可塊料料區資資始組組起器器之存存内暫暫段的個區有數一所複每存括，包置少位至塊，區法點方終理一管第段與區置多位之塊器區衝始緩初種一一第出供提提明：發驟本步列下位位區塊塊始區區初點始二終初第一二在第第夠與供能置提料位及資塊以二區 ·，第始作得初運使一轉，第輪置在之位夠料塊能資區料一點資第終一作二第間第得之與使置置

第9頁 200408942 五、發明說明（6) 塊位置與第二終點區塊位置之間作輪轉運作。為讓本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易懂 ’下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：【實施方式】由於習知緩衝器管理單元在資料不命中時，

Buf fer一ptr、Decode —ptr、與 Transmit 一 ptr 皆會指向初始區塊（B 0)導致儲存於緩衝器内的資料被迫放棄的情形，本發明係提出一種緩衝器之多區段管理架構來解決上述問題。 r t 本發明係於緩衝器管理單元中，另行提供一初始區塊暫存器（以下簡稱I n i t_BLK)，以及一記憶單元。如此，緩衝器能夠在Ini t_BLK與End_BLK之間作輪轉，並且可以視狀況利用記憶單元來回存（Backup)正在使用中Buffer_pt 、Decode—ptr 、 Transmit_ptr 、 Init—BLK與End—BLK的内容。並且恢復（Restore)另一組Buffer —ptr' Deco de__ptr 、Transmit — ptr、Init — BLK 與 End — BLK的内容。使得緩衝器管理單元能夠利用達成多區段管理的功能。

請參照第3 ( a)〜3 (b)圖，其所繪示為本發明緩衝器之多區段管理架構示意圖。首先，設定— BLK與End BLK

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’根據本實施例，Ini t —BLK = 〇(初始區塊為B〇)，

End (終點區塊為ΒΜ-1 )，B0區塊與BM-1區塊之間即形=第一區段172，如第3U)圖之繪示。因此，當光學頭在^取原始執道的資料時，緩衝器1 7 0以第一區段1 7 2來，存貧，而以Buf fer_ptr會指向已儲存資料的區塊，並隨著接^資料的增加繼續指向接下來的區塊。而ECC解碼器會以區塊為單位來作整個區塊資料的ECC解碼，並將解^ 後的資料放置回原區塊，因此，D e c 〇 d e 一 p t r就會指向已 '解馬的區塊’並隨著解碼資料的增加繼續指向接下來的區塊、。當區塊中的資料已被解碼完成時，缓衝器管理單元就會以區塊為單位來將整個區塊的資料輸出緩衝器1 7 0，並且、=Transmit —ptr指向下一個要輸出的區塊，並隨著輸出資料的增加繼續指向接下來的區塊。並且，而這些指標暫存裔係在B0區塊與別-1區塊之間輪轉運作。、當讀取資料並不在緩衝器1 7 0的第一區段1 7 2中，此時為不命中情況，光學頭必需跳至另一執道來讀取其他資料。此時，緩衝器管理單元可將正在使用的所有暫存器内容回存（Backup)至記憶單元，並且重新設定Init —BLK與 End —BLK，根據本實施例，I n i t_BLK = M (初始區塊為BM )， End —BLK = N- 1 (終點區塊為BN - 1 )，BM區塊與BN - 1區塊之間即形成第二區段1 7 4，如第3 (b)圖之繪示。亦即，針對另 —執道所讀取的資料，以Buf f er_ptr指向已儲存資料的區塊’並隨著接收資料的增加繼績指向接下來的區塊。而

第11頁 200408942 五、發明說明（8) EC =碼器會以區塊為單位來作整個區塊資料的似解碼， = 後的資料放置回原區塊，因此，“⑶心ph就會 L ^ ί碼的區塊，並隨著解碼資料的增加繼續指向接下抑」二f。當區塊中的資料已被解碼完成時，緩衝器管理早兀，曰以區塊為單位來將整個區塊的資料輸出緩衝器左」亚且/ Transmit —ptr指向下一個要輸出的區塊，並隨著輸出資料的增加繼續指向接下來的區塊。而這些指標暫存為係在B Μ區塊與B N _ 1區塊之間輪轉運作。根據本實施例，當光學頭在讀取過程中，必須短暫的跳離原執道讀取另一執道的資料時，將第一區段1 7 2原暫存裔的内容回存（Backup)至記憶單元，而設定第二區段的暫存器内容，並以第二區段來接收與輸出資料。當光學頭再次跳回原執道繼續讀取的狀況時。由於第一區段1 7 2内容尚未被放棄，因此可發出命中訊息，並且將管理第二區段174暫存器的内容回存（Backup)至記憶單元，而恢復 (Restore)第一區段172的原暫存器内容並直接輸出命中的資料。所以光學頭不用再次移動至原始執道來讀取資料。本發明雖僅提出一個二區段管理緩衝器的實施例，然而利用本發明所提供之技術，更可應用至多段管理緩衝器，因此，本發明並不限定於緩衝器内區段的數目。因此，本發明的優點係提供一種缓衝器之多區段管理

Μ

第12頁 200408942 五、發明說明（9) 架構及管理方法，用以管理一緩衝器内的多個區段，並且有效的管理緩衝器内各區段的資料。綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍内，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

第13頁 200408942 圖式簡單說明圖式簡單說明：第1圖所繪示為習知可燒錄光碟機内之架構示意圖；第2 ( a)〜2 ( d)圖所繪示為習知緩衝器之管理架構及其動作流程；以及第3 ( a )〜3 ( b )圖所繪示為本發明緩衝器之多區段管理架構結構示意圖。標號說明：

10 光碟片 20 光學頭 30 C I R C編碼 40 ECC編碼器 50 緩衝器管理單元 60 CIRC解碼器 70 缓衝器 80 E C C解碼器 90 ATAPI/SCSI介面 170 緩衝器第14頁

Claims

200408942 六、申請專利範圍 1. 一種緩衝器之多區段管理架構，使用於一光碟機内的一緩衝器，包括：一記憶單元，該記憶單元可儲存複數筆暫存器組資料；以及一暫存器組，用以管理該緩衝器内之一特定區段；其中，每一該暫存器組資料皆可恢復（R e s t 〇 r e )至該暫存器組且該暫存器組可回存至該些暫存器組資料其中之

2. 如申請專利範圍第1項所述緩衝器之多區段管理架構，其中該暫存器組至少包括：一起始區塊暫存器，用以定義該緩衝器内之一起始區塊位置；以及一終點區塊暫存器，用以定義該緩衝器内之一最終區塊位置。 3. 如申請專利範圍第2項所述緩衝器之多區段管理架構，其中該暫存器組更包括：

一接收資料區塊指標暫存器用以記錄該緩衝器内之一已接收資料區塊位置；一解碼資料區塊指標暫存器用以記錄該緩衝器内之一已解碼資料區塊位置；以及一傳送資料區塊指標暫存器用以記錄該緩衝器内之一已傳送資料區塊位置；

第15頁 200408942 六、申請專利範圍其中，該接收資料區塊指標暫存器、該解碼資料區塊指標暫存器、與該傳送資料區塊指標暫存器係在該起始區塊暫存器與該終點區塊暫存器所定義之該特定區段作一輪轉運作。 4.如申請專利範圍第1項所述緩衝器之多區段管理架構，其中該緩衝器係為一動態隨機存取記憶體。 5· —種緩衝器之多區段管理架構，包括：

一緩衝器，該緩衝器具有複數個區段，且每一該區段中有複數個區塊；複數個暫存器組資料，每一該暫存器組資料可對應至該些區段其中之一，用以至少記錄每一該區段内之一起始區塊，一終點區塊；以及一記憶單元，用以儲存所有的該些暫存器組資料。 6. 如申請專利範圍第5項所述缓衝器之多區段管理架構，其中該暫存器組資料更包括一已接收資料區塊位置，一已解碼資料區塊位置與一已傳送資料區塊位置。

7. 如申請專利範圍第5項所述緩衝器之多區段管理架構，其中該緩衝器係為一動態隨機存取記憶體。 8. —種緩衝器之多區段管理方法，至少包括下列步

第16頁 200408942 六、申請專利範圍使區使區方該始，點，點理、初置終置終管置二位一位二段位第塊第塊第區塊該區該及區該多區與點與以點與之點、終置；終置器終置一位作二位。衝一位第塊運第塊作緩第塊一區轉一區運述該區與始輪與始轉所存點置初一置初輪項儲終位一之位二該 8以二 J LI J ^ 塊第料塊第之用第圍區該資區該料 I元該始在一始在資Μ單、初夠第初夠二 ♦憶置一能該二能第 /記位青第料作第料作 t 一塊申一資間一資間 U 供區。供一之供二之 ά提始置提第置提第置9.更初位 : 一位一位，一塊驟得塊得塊法第區

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