TW304261B - Tape pre-formatting with uniform data storage segments selectively mapped to fixed or variable sized independently addressable data storage partitions - Google Patents

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TW304261B
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304261
A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明背景 1. 發明領域 本發明概言之係關於使用磁帶媒體以儲存資料。更明確 地説，本發明涉及運用新奇之資料儲存格式以更有效及便 利定址，讀取，寫入，及更新儲存於磁帶媒體之資料之資 料的多種方法與裝置。 2. 相關技術説明 區間4匕 有一些磁帶儲存系統具有有限之區間化。"區間化"一般 涉及在磁帶上建立至少一可獨立定址之資料儲存區域。一 已知之"二-區間系統"使用一區間來儲存一目錄，而使用 另一區間來儲存資料。相對地，一已知之"堆疊"區間系統 使用多重區間，其中每一區間儲存一組不同之資料。在此 堆疊區間系統中，新的區間受到順序性界定並附加於現有 之區間，實際上"堆疊"該等區間於現有之資料。 雖然該等區間系統可能適合一些不同之用途，他們可能 無法符合某些其他應用之需求。許多應用，例如，會受惠 於以多重固定大小之區間來儲存資料於磁帶且該等區間在 磁帶上具有規則相隔之位置。理論上，具有此等區間可達 成較快之磁帶定位，增加資料容量，並允許某些先進之功 能，例如，更新儲存之資料（"就地更新"）。但是，已知之 區間化系統無法支援多重，固定大小，規則相隔之資料儲 存區間。二-區間系統只使用二區間，其中資料只儲存於 一區間。在堆疊區間系統中，則使用多重資料儲存區間， -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 五、發明説明（2 ) 但是該等區間之大小並非固定，且該等區間未儲存於規則 相隔之位置。相對地，每一區間之大小決定於要儲存之資 料的數量，且每一區間之位置決定於所有先前區間之合成 大小。 蛇形資料路徑與固定容量調整 許多已知之磁帶儲存系統以••蛇形••方式來儲存資料，如 圖1所示。蛇形資料儲存圖樣是一種儲存資料於具有多重 平行磁軌之磁帶的方式。在蛇形儲存之下，一組裝置塊區 儲存於一圖樣且該圖樣沿不同之平行磁軌雙向橫越磁帶之 長度。尤其，資料儲存路徑首先沿第一磁軌以一方向越過 磁帶之全部長度，沿一相鄰平行磁軌以相反方向返回，且 然後繼續沿磁帶前後移動。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ----'------f ·裝-- J - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 爲改善蛇形儲存之資料的存取時間，工程師已開發出" 固定容量調整"。當資料未完全充滿磁帶時，則可運用固 定容量調整。在此種情形之下，資料聚集於接近磁帶開端 之所有磁軌，而非儲存資料於越過磁帶全部長度之許多磁 軌或磁軌群組。在許多系統中，一多重磁軌讀寫磁頭可同 時讀取16磁軌，且磁帶是配置成爲8群組之16磁軌。在此 種系統中，利用正常蛇形儲存方式來儲存之資料可能佔用 四磁軌群組之全部長度，而剩餘之四磁軌群組則未受到佔 用。但是在使用固定容量調整之磁帶100中，資料聚集於 所有8磁軌群組102之前半部，如圖1所示。若追隨此資料 儲存路徑，則磁帶受到移動以致讀寫磁頭沿路徑104通過 磁帶之一半長度。在"垂直"對準讀寫磁頭與路徑106之後 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） A7 B7 五、發明説明（3 ) ，磁帶受到移動以致讀寫磁頭沿相鄰平行路徑106以相反 方向返回；讀寫磁頭與磁帶受到協調移動以隨一資料路徑 且該資料路徑繼續沿磁帶前後移動。舉例而言，讀寫磁頭 與路徑106之間的"垂直對準”可涉及讀寫磁頭之實體移動（ 稱爲"磁頭索引··），或切換至一不同之讀寫磁頭且該讀寫 磁頭配置成爲運作於與原始讀寫磁頭相反之方向。雖然資 料仍然佔用相同大小之磁帶區域，但是資料聚集於磁帶之 開端附近而使磁帶之後半部維持空白。因此，讀寫磁頭移 動有利地局限於磁帶之前半部。固定容量調整因此提供高 效率位址資料之好處，因爲可利用較少之磁帶移動來尋找 相同之資料。在固定容量調整之下，耗費時間之磁帶移動 運作可加以避免而由小，相當快速之運作以"垂直"對準讀 寫磁頭與資料路徑（例如磁頭索引或切換至不同之讀寫磁 頭）來取代。 雖然固定容量調整在某些情形可能令人滿意，但是此種 方法並不完全適合一些應用。例如，一些成本敏感或效率 敏感之使用者可能不願意犧牲大量之磁帶儲存容量108來 換得較快之磁帶存取。同時，固定容量調整不適合儲存大 至足以佔用整個磁帶之資料。在此種情形之下，固定容量 調整無法帶來好處，因爲無法重新配置資料以儲存於一段 較小長度之磁帶。在一不同之方面，其他使用者可能發現 固定容量調整有所不足，因爲固定容量調整無法提供任何 型式之區間化。 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 五、發明説明（4 ) 發明摘要 廣義言之，本發明涉及運用新奇資料儲存格式以更有效 及便利定址，讀取，寫入，與更新儲存於磁帶媒體之資料 的多種方法與裝置。本發明之一特點是一種用以預格式化 磁帶媒體之方法。首先，多重資料儲存片段是藉由寫入一 對應數目之片段標頭於一磁帶媒體來界定於該磁帶媒體。 該等儲存片段最初是在使用該磁帶以前，在寫入任何資料 之前，受到界定。相鄰之片段標頭均勻相隔第一預定間隔 。此間隔可由，例如，使用者指定一顆粒度單位來加以決 定。每一片段標頭包含所有片段標頭所共有之第一預定鍵 。儲存於一鍵索引之該鍵辨識該等片段標頭成爲有效，亦 即最近。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在產生該等片段之後，使用者資料可儲存於該等片段且 可執行其他正常之運作，例如定址，讀取，寫入，等等。 根據本發明，可在任何時間輕易建立一完全不同之片段化 方法，因而使得先前片段與儲存於該等片段之資料變成無 效。換句話説，第二群組之儲存片段是藉由窝入對應之片 段標頭於磁帶來界定於磁帶。該等第二片段標頭彼此相隔 一均勻之預定間隔，而該間隔可不同於先前間隔。如同第 一間隔，第二間隔可由一使用者指定之所要位準的顆粒度 來加以指定。寫入片段標頭最好是在無任何干擾之讀取或 寫入運作之下執行，以確保該等片段標頭均勻相隔並獲得 精確定位。 第二群組之每一片段標頭皆包含一鍵而該鍵不同於第一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（5 ) 群組之片段標頭的鍵。該等键可包含，例如，一數字而每 一次執行格式化則增加該數字。第二键，如同第一鍵，儲 存於鍵索引，以辨識該等第二片段標頭（包含第二鍵）成爲 有效。在界定該等第二片段標頭之後，現在儲存於磁帶之 該等第一片段標頭在正常之磁帶運作期間受到忽略，因爲 他們未包含正確之鍵。但是，該等第一片段標頭仍可用於 資料回復，重建，或運用舊使用者資料之其他程序。 片段可依所需來群組化以在磁帶上產生可獨立定址之儲 存區間。片段與儲存區間之間的對映可爲，例如，一對一 。此外，片段與區間之間可使用另一種不同之固定關係， 例如相鄰片段之不同群組化以構成區間。 做爲另一替代方案，可使用可變大小之區間，每一區間 包含一或更多之資料儲存片段，而非在片段與區間之間使 用一固定對映。若使用可變大小之區間，則首先如前所述 在磁帶上界定資料儲存片段。爲了解釋起見，諸片段可視 爲依照他們距離磁帶開端之個別距離來順序性排列，較接 近開端之片段排列在距離磁帶開端相對較遠之片段之"前" 。當收到要儲存於磁帶之一組裝置塊區或其他使用者資料 時，該等塊區依序窝入於儲存該等塊區所需之最小數目的 連續資料儲存片段。如果想要的話，每一組裝置塊區可自 磁帶上可用之排列在最前面之片段開始儲存。在寫入一組 裝置塊區於最小數目之片段之後，界定該等片段成爲一區 間；這稱爲"出清"（close out)區間。然後界定所有剩餘（亦 即未受到佔用）之片段成爲一區間。在出清第一區間之後 -8 ** 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ^04261 A7 B7 經 濟 部 中 央 標 準 員 消 合 社 印 製 五、發明説明（6 ) ，例如，界定所有剩餘之區間成爲第二區間。 當收到更多要儲存於磁帶之裝置塊區時，該等裝置塊區 自第二區間之開端開始寫入於一或更多片段。最好使用儲 存該資料所需之最少數目之片段。在寫入新的資料之後， 第二區間是藉由界定受到佔用之片段成爲第二區間來"出 清"。界定所有剩餘（亦即未受到佔用）之片段成爲第三區 間。直到填滿磁帶爲止，未來之資料可藉由如前所述產生 額外之區間來加以儲存，而每一區間具有適合儲存該數量 之資料的可變大小。 如果想要的話，一區間甚至可分配至不連續之資料儲存 片段。此可藉由如前所述準備可變區間，且然後維持一自 由群之未受到佔用片段以供選擇性相關於現有之區間來達 成。該自由群也接收自現有區間去分配而來之片段。 本發明之另一實例運用"自動充填"，而自動充填特別適 用於支援可變大小之區間之資料的更新。尤其，更新磁帶 之資料造成特殊的問題，因爲更新之資料可佔用多於原始 資料之空間。即使更新之資料包含相同於原始資料之數目 的位元組，當更新之資料實際儲存於磁帶時，由於錯誤檢 查演算法所造成之變動，資料之緊密性/壓縮性之變動， 等等，更新之資料實際上可佔用更多空間。爲解決此問題 ，自動充填藉由當出清一區間時增加一或更多空白資料儲 存片段至該區間來運作。額外片段之數目可由使用者以該 區間之資料的特性爲基礎來選擇。此外，額外片段之數目 可依照一預設値來自動選定，而該預設値是由使用者事先 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）
A7 五、發明説明（7 ) 指定。 本發明之另一特點是"彈性容量調整"，而彈性容量調整 是一種用以更有效儲存資料於磁帶來提供較快之資料存取 的技術。若使用此種技術，則分配一有序組之裝置塊區至 一具有多重平行磁軌之磁帶媒體。該等裝置塊區雙向式儲 存於一連續組態之多重相鄰堆疊蛇形囷樣。該等蛇形圖樣 可佔用磁帶之一部份或全部。該等圖樣配置成爲可順序性 存取所有裝置塊區而無需移動磁帶媒體以跳過交錯於該等 有序裝置塊區之相鄰裝置塊區之間的任何區域。因此，可 完全連續地存取整個序列之裝置塊區；自一裝置塊區移動 至另一裝置塊區只需最少量之磁帶前轉或倒轉。 除了例如前述之該等過程以外，本發明也探討其他方面 ，例如藉由該等方法來實現，來產生，或相關於該等方法 之多種硬體裝置。例如，本發明包含一利用資料儲存裝置 來實現之磁帶機與一利用製品來實現之磁帶媒體。 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明提供一些顯著之優點。例如，預格式化一磁帶確 保該磁帶準確地分隔成爲一所要數目之相同大小之資料儲 存片段。不同於先前技術，該等特點有利地提供較快之資 料存取，資料之半隨基存取，就地更新，與其他先進磁帶 功能的基礎。 此外，本發明藉由使用固定大小之區間來有利地提供可 獨立定址之資料儲存區域。此外，藉由使用可變大小之區 間，本發明可調整一預格式化磁帶以供儲存可變大小之多 組之使用者資料。使用可變大小之區間也允許使用者資料 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） A7 B7 五、發明説明（8 ) 組之非連續儲存，而進一步增進此種儲存格式之彈性。雖 然儲存使用者資料於非連續片段類似於DASD儲存，但是 其實際提供某些DASD所沒有之優點，因爲使用者可指定 儲存顆粒性且磁帶機可雙向式讀取及寫入資料。本發明之 另一好處，選擇性充填，可以預設値來便利設定，或者其 可允許使用者彈性選擇充填之數量以回應應用之需求，因 而促進資料儲存效率。 本發明之另一好處是其之彈性容量調整特點，而彈性容 量調整大爲提高有序資料之資料定址效能，因爲使用者資 料聚集於相鄰之堆疊蛇形圖樣而非分佈於整個磁帶。不同 於先前裝置，藉由指定某些磁帶之空白區域可改善資料存 取而無需犧牲儲存容量。此外，此是在部份填滿之磁帶之 情形中仍可維持緊密儲存資料之好處之下所達成。 附圖簡短説明 在參照附圖來考慮下列詳細説明之後熟悉本技術領域者 應可更加明瞭本發明之本質，目的，與優點，而在所有附 圖中相同之參考號碼表示相同之組件，其中： 圖1是使用固定容量調整之一多重磁軌磁帶的圖形； 圖2是根據本發明之一資料儲存系統之硬體元件與連結 的圖形； 圖3是根據本發明之一示範磁帶資料儲存媒體之圖形； 圖4是描寫一預格式化磁帶之方塊圖，而該預格式化磁 帶展示根據本發明之固定區間化； 圖5是展示一運用根據本發明之固定區間化來預格式化 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（9 ) 磁帶之序列的流程圖； 圖6是描寫一預格式化磁帶之方塊圖，而該預格式化磁 帶展示根據本發明之可變區間化； 圖7是展示一運用根據本發明之可變區間化來預格式化 磁帶之序列的流程圖； 圖8是運用根據本發明之一組態固定容量調整之一多重 磁軌磁帶的圖形；且 圖9是運用根據本發明之另一組態彈性容量調整之一多 重磁軌磁帶的圖形。 較佳實例詳細説明 硬體環境 資料儲存系統概論 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明可利用一些不同之硬體組態來加以建構，如以磁 帶爲基礎之資料儲存系統200所展示（圖2)。概言之，系統 200包含主機202，讀寫控制器204，磁帶媒體206，與其他 設備。主機202產生及/或維持使用者資料，而使用者資料 儲存於磁帶媒體206。"使用者"可包含主機202，一經由網 路或其他鏈結連接至主機之電腦，應用程式，控制程式， 經由控制台與系統200進行互動之操作員，等等。 控制器204管理磁帶媒體206與主機202之間的使用者資 料的互換。控制器204也處理相關於使用者資料之儲存與 擁取的其他工作，例如格式化，錯誤檢查，緊密化，與主 機202可能最好看不見之其他工作。控制器204包含一些不 同之元件，而下文將更完整説明該等元件。概言之，控制 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（10 ) 器204與讀寫資料流205及讀寫磁頭207進行互動以與磁帶 媒體206互換資料。 舉例而言，圖2之各種元件可由IBM 3590型磁帶儲存機 之元件來提供。 磁帶媒體 在所展示之範例中，磁帶媒體206是利用一磁帶儲存媒 體，例如IBM 3 590型匣式磁盤，來實現。此種匣式磁盤之 基本元件（請參看圖3)包含外殼300，磁帶302與導引塊區 304。在此實例中，磁帶302是0.5吋寬，1000呎長，且具有 可儲存100億位元之未緊密化資料的容量。磁帶302包含 128磁軌與三伺服磁軌。磁帶302也可簡稱爲"磁帶"。 磁帶管理設備 請參看圖2，系統200包含一些元件以合作管理磁帶媒體 206與讀寫磁頭207。驅動設備223是用以懸掛，前轉，與 倒轉磁帶。驅動設備223包含多種元件（未加以展示），例 如磁帶路徑，磁帶驅動馬達，轉速計，與其他相關之設備 ，而該等設備可包含已知之設備。 疊載器208實體轉移磁帶於驅動設備223與一儲存位置之 間，而該儲存位置是例如一架，儲存筒，匣，或其他適合 裝載不用之磁帶媒體的場所。疊載器208可包含例如IBM 3590型疊載器。 控制器 控制器204包含主機介面200，例如小電腦系統介面（SCSI) 。控制器204也包含一對速度匹配緩衝器212/214，以解決 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 304261 a? B7 五、發明説明（11 ) 主機202之輸入/輸出速度與讀寫資料流205之差異。控制 器204也包含資料緊密器216以降低儲存於磁帶媒體206之 資料的大小。 耦接至主機介面210與疊載器208之疊載器控制器21 8根 據主機202之需求來管理疊載器208之運作。 控制器204也包含磁頭模组226，而磁頭模組226產生磁 頭及其他非使用者之資料並且轉送此資訊至緩衝器214以 供儲存於磁帶媒體206。磁頭模組226也具有一用以解釋經 由緩衝器214自磁帶媒體206接收之磁頭及其他非使用者資 料的補充功能。 控制器204也包含磁軌追蹤模組220 (或"伺服"模組），而 磁軌追蹤模組220對準讀寫磁頭207至磁帶媒體206之所要 磁軌。張力及磁帶定位模組222確保驅動設備223維持磁帶 302之適當張力（圖3)。模組222也藉由控制驅動設備223之 馬達之運作來管理磁帶媒體206之定位。 控制器204可，例如，利用數位資料處理器，例如英代 爾丨960恤微處理器，之電路或另一適當電路來實現。在一 實例中，本發明之處理步驟可藉由使用電路，例如控制器 204，主機202，及/或另一適當處理器，以執行一程式指 令，例如"C"程式碼，來加以建構。 主機 在一示範實例中，主機202可包含一 IBM個人電腦，IBM RS 6000型電腦，IBM AS 400型電腦，昇陽工作站，IBM 3090大型電腦，或另一適當之資料處理裝置。如圖所示， -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ---r I 裝· A7 五、發明説明（12 ) 使用者資料受到儲存及擷取以支援主機202所執行之應用 程式203的運作。應用程式203可包含，例如，IBM公司之 ADSM程式。此外，除了應用程式以外，使用者資料可來 自非主機202之另一來源，例如經由網路連接至系統202之 不同主機（未加以展示），或另一硬體裝置，使用者，或程 序。 預格式化及固定區間化 儲存格式概論 在某些方面，當相較於直接存取儲存裝置（DASD)時，使 用磁帶媒體之資料儲存傳統上僅能提供有限之好處。發明 者發現，例如，已知之磁帶儲存格式並未特別有助於快速 定址資料。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 --------{ i-- *- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .乂.球 _ 若使用已知之資料儲存格式，則資料儲存於一連續資料 路徑而該連續資料路徑一般自磁帶之開端延伸至資料之末 端。若使用多重磁軌磁帶，則資料儲存於多重平行資料路 徑。通常，此種資料是藉由標頭來分段，而標頭標示對應 之次群組之資料的位置，且該等次群組之資料稱爲"裝置 塊區"或更簡稱爲"塊區"。但是塊區之大小可能變化，所 以該等標頭無法做爲分佈於磁帶之任何型式之週期性標記 。在此方面，一些磁帶格式包含一專用之"轉速片"而該轉 速片包含爲轉速計用以準確定位磁帶之週期性分佈標頭。 但是，轉速片未與資料整合，所以需要一分別之磁帶片以 達成此目標。 發明者發現在未配置轉速片之磁帶系統中，在資料中交 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X 297公釐） 五、發明説明（13 ) 織規則相隔之標記允許更快之存取資料。例如，藉由界定 已知大小之規則相隔資料"片段"，可藉由快速移動磁帶 一已知距離以達到適當片段之開端來輕易定址一裝置塊區 。但是沒有已知之儲存格式，其中資料儲存於多重固定大 小之資料片段且該等資料片段之邊界受到均勻及一致地界 定。相對地，在已知資料儲存格式之下快速移動至一特定 裝置塊區更加困難，因爲在所要塊區之前的每一裝置塊區 可能具有不同之大小。因此，可能必需藉由使用先前塊區 之標頭做爲路標來一塊區一塊區通過該等先前塊區以達到 所要之塊區。 使用規則相隔之資料片段的另一潛在優點是"就地更新" 之可能性，其中磁帶之現有資料是藉由覆寫一或更多相關 之資料片段來加以更新。 保護帶累積 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 但是，如發明者所發現，"保護帶累積"是在未具備轉速 片之磁帶媒體中產生固定大小之片段的一重大問題。如前 所提及，已知系統未提供具有固定及一致邊界之資料片段 。在該等系統中，資料塊區順序性儲存，每一塊區儲存成 爲緊接在其對應之標頭之後。當愈來愈多之裝置塊區（與 他們之標頭）增加至磁帶時，該磁帶最終會填滿。因爲該 等格式未執行就地更新，相鄰之裝置塊區可在無任何交錯 空間或"保護帶"之下加以儲存。 如果藉由調整已知技術來產生固定大小之片段，則保護 帶累積可大量降低磁帶之儲存容量。即使每一裝置塊區可 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨Ο X 297公釐） 五、發明説明（14 ) 最佳地佔用一固定大小之磁帶區域，由於溫度，磁帶張力 ，磁帶驅動效能，與當儲存資料時之其他條件，諸塊區之 大小可能有微細之變動。一般而言，每一塊區之資料及其 對應之標頭之儲存時間可完全不同於其他裝置塊區及他們 對應之標頭。另外，當寫入後續之裝置塊區時，任何定位 誤差會自一塊區維持至下一塊區；換句話説，如果一資料 塊區未對準，下一資料塊區也會未對準。因此，例如，第 60個塊區可能定位於指配給第61個塊區之區域。若試圖存 取第61個塊區，則磁帶機會使得磁帶快速前進61倍標準片 段長度之距離至第61個塊區；但是，在此位置，磁帶機會 發現第60個塊區，而此可能產生一資料讀取錯誤。 因此，因爲每一裝置塊區儲存於固定大小之片段系統， 一空白之磁帶區域（"保護帶"）必須緊接在該塊區之後。更 明確地説，每一塊區之保護帶會提供一緩衝區，如果該塊 區錯誤地太晚開始並延伸至下一塊區之空間。因此，如果 磁帶機快速前轉或倒轉至一特定塊區之預測位置，且此位 置名義上是位於前一塊區之保護帶，則磁帶機不會覆寫前 一塊區之資料。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 丄球 保護帶也可用以支援就地更新，因爲更新之資料可大於 原始之資料，例如，因爲誤差編碼之變動，緊密技術之變 動，更多資料之加入，等等。 每一保護帶除了其本身之片段之裝置塊區的任何可能誤 差以外必須容納以前裝置塊區之任何可能定位誤差。因此 ，當寫入後續裝置塊區時保護帶之大小會增加。這是"保 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（15 ) 護帶累積"。而且因爲每一片段具有固定大小，具有較大 保護帶之片段會具有較小之資料儲存容量。 因此，由於保護帶累積所造成之問題，發現者已發展出 下文所述之預格式化技術以支援固定大小之片段而同時幾 乎保持資料容量。發明者之預格式化技術也可用以大量降 低磁帶之預格式化時間，而若不使用該預格式化技術則對 於許多應用而言預格式化時間將會過大。 預格式化 尤其，發明者已發展出一種用以配置磁帶媒體以藉由預 格式化磁帶媒體來更有效進行資料存取之方法。在儲存任 何資料之前，預格式化磁帶成爲多個相同大小之資料儲存 片段。而此是有利地，因爲所有片段皆在相同時間界定， 每一片段之位置可獲得精準之控制；此使得片段之保護帶 之大小可大爲降低。 如下文會更詳細加以説明，預格式化磁帶媒體成爲片段 之另一優點是該等片段可邏輯上組成可獨立定址之儲存區 域，而該等儲存區域稱爲"區間"。若使用固定大小之區間 ，則每一區間包含一固定數目之一或更多片段；每一區間 之大小可爲相同，或者可爲不同。但是，若使用可變大小 之區間，則每一區間包含一使用者選擇之數目的區間，而 該數目可在某些時間發生變化，例如當重新格式化磁帶時 Ο 磁帶组織概論 請參看圖4，磁帶400如圖所示更完整地顯示本發明之預 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 五、發明説明（16 )
格式化方法之一範例。磁帶400可，例如，包含一磁帶匣 ，如圖3所示。磁帶400包含一磁帶實體開端（PBOT)，一磁 帶實體末端（PEOT)，與一磁帶邏輯開端（LBOT)。在LBOT 之前有一數量控制區域402 (VCR)以及一對資料墊404-405 〇 磁帶400也包含多個片段標頭，而該等片段標頭標示爲 SH-0至SH-N (也分別編號成爲408-411)。緊接在每一片段 標頭之後的是一資料儲存區域，例如在片段標頭408的是 儲存空間408a。每一儲存區域可爲一些裝置塊區所佔用， 例如空間408a之裝置塊區组408b。每一片段標頭與隨後之 資料儲存區域可稱爲一"片段"。 片段碼 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 每一片段標頭包含一些不同碼。片段標頭408，例如， 包含一獨特鍵（408c)，一片段號碼碼（408d)，一顯示磁帶 之片段數目之碼（408e)，與一片段組態對映碼（408f)。獨特 鍵408c包含一預定格式之數値，文字，或文數字字元之組 合，例如一指定數目之位元。獨特鍵408c類似地置於所有 片段標頭，且相對於磁帶400之以前預格式化所用之任何 片段標頭而言該鍵對於該等片段標頭是獨特的。獨特鍵 408c因此辨識片段標頭408-411成爲最近（"有效··）之片段標 頭。如下所述，使用獨特鍵大爲降低預格式化磁帶所需之 時間。 編號408d之片段最好提供一编號以相對於其他片段來順 序性辨識對應之片段，例如，SH-0可編號爲"0"。碼408e -19 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） A7 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（17 ) 只是列出磁帶之片段的數目，亦即已預格式化之磁帶400 之片段標頭的總數。片段組態對映碼408f包含一顯示施加 於磁帶400之預格式化之組態的碼。此碼最好包含一些用 以表示磁帶之預定組態的位元，而該碼對應於一認知組態 之選擇表。每一預定組態，例如，可包含一些特性之組合 ，而該等特性包含例如每一片段之大小，諸片段分佈於磁 帶400之圖樣，等等。同時，碼408f可包含片段與固定大 小區間之間的一對映表示，而下文將對此更詳細加以討論 〇 裝置塊區 如前所提及，每一片段包含一資料儲存區域，而該資料 儲存區域可包含一些裝置塊區。每一裝置塊區之前緊接一 標頭且之後緊接一尾錄。最後一裝置塊區包含一表示資料 末端（EOD)，亦即該片段之最後一裝置塊區，之碼。 舉例而言，圖4顯示儲存於區域408b之裝置塊區的内容 。標頭408g位於裝置塊區408h之前，而裝置塊區408h包含 多重邏輯塊區408i-408卜邏輯塊區408i-4081之後緊接著尾 錄408m。第二裝置塊區408〇之前緊接第二標頭408η且之後 緊接尾錄408ρ。最後，EOD裝置塊區408R位於標頭408q與 尾錄408s之間。 如標頭408g之放大描寫所示，塊區組408b之每一標頭包 含獨特鍵，片段號碼，與對應裝置塊區所特有之一些資料 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -----*---^ - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 304261 五、發明説明（18 )
VCR VCR 402包含一些不同碼，例如格式碼（402a)，統計錯誤 資訊碼（402b)，資料位置與有效性資訊碼（402c)，與目錄 (402d)。目錄402d包含獨特鍵之拷貝（408c)，磁帶之片段 數目（408e)，與片段組態對映碼之拷貝（408f)。 格式碼402a顯示磁帶400如何受到格式化，例如，資料 儲存密度，資料磁軌之數目，伺服磁軌之數目，等等。碼 402b維持資料存取錯誤之種類與頻率之記錄。碼402c提供 不同資料項目之位置資訊。列出每一片段之内容並命名包 含無效資料之任何磁帶區域。 目錄402d包含類似於片段標頭408之資訊，如前所述。 預格式化序列 圖5描寫根據本發明之一示範預格式化序列，開始於工 作502。序列500可藉由使用數位資料處理器，例如控制器 204或主機202，以執行"C"或另一程式語言之機器可讀式 指令之程式來執行。請參看圖4-5，在工作502中操作磁帶 機以藉由界定磁帶400之片段來"預格式化"磁帶400。使用 "預格式化"這個術語是因爲新片段之格式化是在使用他們 之前執行。片段是藉由寫入片段標頭408-411於磁帶來界 定，而每一片段標頭如前所述包含所有片段標頭所共有之 一獨特键。如果想要的話，工作502可包含一接收使用者 資料以定義該等片段之某些特性，例如他們之"顆粒度"， 的步驟（未加以展示），而顆粒度指定片段之大小及/或總數 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） --—---.---^ -裝------訂-----1 球 (請t閲讀背V之注意事項再填寫本頁) A7 五、發明説明（19 重要的是，片段標頭是在沒有任何交織寫入資料於磁帶 媒體之下產生。以此方式，諸片段標頭是在同一時間產生 ，而免除任何保護帶累積之顧慮。但是，最好仍在每一片 段之資料儲存區域使用一小保護帶以容納可存在於每一片 段標頭之精確定位的微細誤差。 最好，在工作502中是以最有效之方式寫入片段標頭。 例如，在多重磁軌磁帶中，所有"垂直對準”之片段標頭可 藉由重覆寫入一片段標頭，然後藉由磁頭切換或磁頭索引 來對準至一不同磁軌，然後寫入另一片段標頭，等等，來 在同一時間快速界定。在處於一垂直對準之所有片段標頭 獲得界定之後，磁帶前進至垂直對準之下一點。 在工作504，產生VCR 402，而VCR 402包含目前之獨特 鍵408c之一拷貝。VCR 402之獨特鍵之拷貝提供一索引而 該索引辨識工作502之片段標頭成爲有效，亦即最近。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 在正常運作中，在工作503之後磁帶機223在工作506可 涉及處於多種存取運作之磁帶，而該等存取運作包含例如 讀取，寫入，及尋找運作。但是，工作506最好是随意的 ，因爲在連續之預格式化運作之間無需要求執行磁帶存取 。在工作506之後，查詢508詢問是否已收到一請求以藉由 預格式化該磁帶來產生一新組態之片段。如果答案是否定 的，則控制回到工作506以允許更多之磁帶存取。但是如 果查詢508回答"是"的話，則工作506產生一新的獨持鍵。 如果該獨特鍵是一序列之位元（如前所述），工作510可藉 由，例如，增加數位序列一或更多單位來達成。 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（20 ) 在工作510之後，控制回到工作502/504以利用新片段標 頭與新獨特鍵來預格式化磁帶。在此時，可接收進一步之 使用者輸入（未加以展示）以定義該等片段之多種特性，例 如他們之顆粒度。在大多數之情形中，新片段之顆粒度將 不同於舊片段之顆粒度。在預格式化期間（工作502)，新 的片段標頭與VCR只是覆寫現有之片段標頭與VCR。未受 到片段標頭覆窝之以前既存資料維持在磁帶上，因爲未執 行除去運作。 在預格式化磁帶以界定新片段（工作502/504)之後，磁帶 機223可在工作506執行進一步之磁帶存取。此種磁帶存取 運作是藉由只參考一些片段標頭與裝置塊區標頭來進行， 而該等片段標頭與裝置塊區標頭是藉由包含最新之獨特鍵 來自我展示有效性。舊的資料與標頭資訊受到忽略。以此 方式來使用獨特鍵大爲降低預格式化磁帶所需之時間。但 是，有利的是，舊的資料與標頭資訊仍可用於資料回復， 重建，或運用舊資料之其他程序。 區間4匕 如果想要的話，序列500可包含其他步驟（未加以展示）以 定義每一片段成爲一可獨立定址之固定大小之"區間"，如 前所提及。在此種情形之下，片段組態對映碼408f也構成 一”區間目錄"以提供一對應於每一固定大小之區間之位址 與其之内容的目錄。 在一實例中，區間與片段之間可存在一對一對映。此外 ，一應用可能需要各種大小之固定大小之區間，每一區間 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）
A7 五、發明説明（21 ) 包含一或更多之相鄰片段，依照該應用之所需，而非使用 單一片段之固定區間。例如，一磁帶可界定成爲64片段且 該等64片段指配給三個五-片段區間與一個49-片段區間。 在具有各種固定大小之區間的實例中，片段與區間之間的 對映可保持於一區間組態對映碼600 (圖6)，而區間組態對 映碼600是包含做爲目錄402d之一部份。舉例而言，區間 大小可藉由在工作502與504之前接收使用者輸入（未加以 展示）來加以建立。 做爲另一替代方案，序列500之某些步驟（例如502與504) 可藉由一專用高準確度預格式化機器在製造磁帶媒體之時 間來執行。在一些應用中，此可提供預格式化之較高精確 度以及終端使用者之較大便利。 在另一實例中（未加以展示），片段可依所需界定成爲群 組，而非界定片段於整個磁帶。在此實例中，例如，工作 502 (圖5)最初可受到執行以界客片段標頭於磁帶之一指定 部份，例如第一"追蹤群組"或"包裹半部"。然後，在一磁 帶存取週期期間在磁帶之預格式化部份填滿之後（工作506) ，工作502可受到重覆以界定一新群組之額外片段標頭於 磁帶之一剩餘追蹤群組或包裹半部。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 預格式化：可變區間化 佈置 廣義而言，可變區間化涉及使用一些資料儲存區間，其 中每一區間包含一使用者選擇之數目的片段，而該等片段 連續受到界定。請參看圖6，可變區間化之許多特點類似 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 304261 A7 B7 五、發明説明（22 ) 於固定區間化，而前文在圖4説明固定區間化。 但是，某些特性受到修改以容納大小可能改變之區間。 例如，除了片段組態對映碼408f以外，目錄402d也包含一 區間組態對映碼600。如前所提及，片段組態對映碼408f 包含一顯示施加至磁帶400之片段預格式化之組態的碼。 相對地，區間組態對映碼600顯示磁帶400之片段與區間之 間的對映。在所顯示之範例中，三區間602-606受到界定 :(1) SH-0至SH-2之間的二片段構成區間0 (602)，（2) SH-2 (410)與SH-N (411)之間的多重片段構成區間1 (604)，與（3) 緊接在SH-N之後的單一片段構成區間2 (606)。 可變區間化概論 爲解釋起見，諸片段可視爲依照他們相對於磁帶開端之 距離來順序性排列，而離磁帶開端較近之片段排列在離磁 帶開端相對較遠之片段之前。最初，整個磁帶代表單一區 間。當收到要儲存於磁帶之一組裝置塊區或其他使用者資 料時，該等塊區順序性寫入儲存該等塊區所需之最少數目 之連續資料儲存片段。最好，每一組裝置塊區是自磁帶上 可用之排列最前之可用片段開始儲存。在寫入一組裝置塊 區於最少數目之片段之後，界定該等片段成爲第一區間； 此稱爲"出清"該區間。然後界定所有剩餘（亦即未受到佔 用）之片段成爲第二區間。 當收到更多要儲存於磁帶之裝置塊區時，該等裝置塊區 是自第二區間之開端開始窝入一或更多片段。最好使用最 少數目之片段來儲存該等新裝置塊區。在寫入該等裝置塊 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0'乂297公釐） --------1 -裝------訂-----人脉 -* (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 A7 經 濟 部 t 央 標 準 局 員 工 消 合 作 社 印 製 B7 五、發明説明（23 ) 區之後，第二區間是藉由重新界定第二區間成爲該等新受 到佔用之片段來"出清"。界定所有剩餘（亦即未受到佔用） 之片段成爲第三區間。直到填滿磁帶爲止，未來資料可藉 由如前所述產生額外之區間來加以儲存，而每一區間具有 適合儲存該數量之資料的可變大小。 可變區間化序列 圖7描寫一根據本發明之示範可變區間化序列，開始於 工作702。序列700可藉由使用一數位資料處理器，例如控 制器204或主機202以執行一 "C"或另一種語言之機器可讀 式指令之程式來執行。在工作702，接收一輸入，而該輸 入指定使用固定或可變區間化，並也指定相關於磁帶預格 式化之其他參數。該等參數可包含，例如，片段顆粒度。 然後，在工作704，操作磁帶機以在磁帶上界定片段。此 是如前文參照圖4-5所討論，包含序列500，來達成。 在工作704之後，査詢706詢問是否工作702指定可變區 間化。如果答案是否定的，控制返回至產生固定區間之程 序，例如圖5之工作506。否貝|J，在査詢706之後，工作710 接收一指令。該指令可接收自一使用者，例如主機，應用 程式，操作員，或另一裝置或程序。 爲回應工作710之指令，磁帶機可存取磁帶，定址資料 ，或出清區間。如果指令指定磁帶存取，在工作712中磁 帶機223依照所需執行各種存取運作，例如讀取，寫入， 與尋找運作。如果指令（工作710)指定一定址運作，則在 工作714中指示磁帶機223來定址所要之資料。如果工作 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）
A7 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印袋 五、發明説明（24 ) 710要求區間出清，工作716執行”出清"運作，關閉目前之 區間並利用所有剩餘之片段來產生一新的區間。 在工作712-716之任一工作之後，查詢718詢問是否收到 利用新片段標頭來預格式化磁帶之請求。如果答案是否定 的，則控制返回至工作710以接收另一指令。否則，如果 已要求進行預格式化，工作720產生一新的獨特键並使控 制返回至工作704以開始預格式化程序。 連續及非連續資料儲存 若使用"連續資料儲存"，則每一區間只包含相鄰之資料 片段。圖6之前述範例使用連續資料儲存。但是本發明之 區間化系統之一優點是可進行非連續資料儲存。若使用非 連續資料儲存，則每一區間之諸片段可能彼此相鄰或不相 鄰。 廣義言之，非連續資料儲存在許多方面類似於連續資料 儲存。例如，磁帶是如前所述利用序列700 (圖7)來加以分 隔。但是，在如前所述分隔磁帶之後，保持一"自由群"（ 未加以展示）而該自由群列出所有未指配給一區間之片段 。然後，每一次執行工作720時，也確認額外之"去指配" 與"指配"指令。去指配指令自一區間移去一指定之片段並 捐贈該片段給自由群。指配指令移去自由群之一指定片段 並分配該片段給一指定之區間，無論指定之片段在磁帶之 位置爲何。 非連續資料儲存序列也可包含一些不同之常式（未加以 展示），而該等常式是用以使得指配，去片段，等等，最 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210'乂297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) J •裝. A7 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（25 ) 佳化。 做爲進一步之強化，本發明之另一實例藉由選擇性覆寫 某些片段標頭來提供資料儲存容量之增加。尤其，當界定 多重片段區間時，資料可覆寫一區間之除了啓始片段標頭 以外之所有片段標頭。在可變或固定區間化之環境中，此 種擴充有效資料儲存容量之方法特別適用於非連續資料儲 存，雖然普通熟悉本技術領域者（得利於本説明）應可認知 存在有其他應用。 充填 本發明之另一實例是"自動充填"，而自動充填適用於具 有連續或非連續資料儲存之可變區間化。若使用自動充填 ，當出清一區間時會增加一或更多之空白資料儲存片段至 該區間。額外片段之數目可由使用者來選擇以回應該區間 之資料的特性。若要暫時使得自動充填失效，使用者可選 擇"零"做爲額外片段之數目，例如，在一替代實例中，額 外片段之數目可根據一預設値來自動選擇，而該預設値是 由使用者事先指定。此預設値可設爲零，如果想要使得自 動充填失效的話。 自動充填特別適用於支援就地更新運作。尤其，更新之 資料通常佔用多於原始資料之空間，即使更新之資料包含 相同於原始資料之數目的位元組。此情形可發生於，例如 ，更新之資料由於錯誤檢査演算法所造成之變動，等等， 而受到擴充，但是若使用自動充填，則可在磁帶預留額外 空間以供可能較大組之置換資料塊區所用且該置換資料塊 -28- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) j -裝. A7 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（26 ) 區可能大於所取代之原始資料塊區。 彈性容量調整 概論 如前所提及，許多基本之磁帶儲存系統以蛇形方式來儲 存資料，而一些更先進之系統則使用固定容量調整。發明 者藉由開發出"彈性容量調整"來改良該等技術，如下所 述。若使用彈性容量調整，資料是利用一混合蛇形圖樣來 儲存於一多重磁軌磁帶。資料是雙向式儲存於一連續組態 之多重相鄰堆疊蛇形圖樣。該組態是連續的，因爲可進行 所有裝置塊區之順序性存取而無需移動磁帶媒體以跳過交 織於有序裝置塊區之相鄰裝置塊區之間的任何區域。 更明確地説，圖8描寫一顯示彈性容量調整之範例的多 重磁軌磁帶800。磁帶800包含雙向式儲存之資料；此是， 例如，以箭頭802-803所示之方向來表示。顯示之資料儲 存圖樣運用三種相鄰堆疊蛇形圖樣806-808，雖然根據本 發明可使用較多或較少之多重堆疊蛇形圖樣。在每一蛇形 圖樣806-808中，資料路徑在磁帶之指定邊界以内沿多重 磁軌前後婉诞。 當資料項目是以某種方式來排列時，換句話説，資料項 目之組合順序有某種重要性，此種組態最爲有利。例如， 資料項目可對應於在連續增加之時間間隔所進行之量測， 依照字母順序來排列之名字，依照編號來以數値排列之文 字摘要，等等。資料項目最好是依照對應於此順序之一序 列來儲存。例如，如果使用圖8之範例，則資料項目810- -29 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) J ‘裝. A7 五、發明説明（27 ) 833表示順序性增加之順序的資料項目。如果資料項目順 序性排列，資料定址運作會有利地導致磁帶機進行最少量 之磁帶移動。如果間隙存在於資料項目之間則該等運作可 提供資料定址效率之甚至更大量改善。這是因爲依照順序 相鄰之資料項目儲存於磁帶之相鄰位置。例如，項目810 與811儲存於磁帶800之相鄰位置。 此外，如方向箭頭所示，包含箭頭802-803，資料儲存 圖樣是連續的；依照順序相鄰之資料塊區在資料路徑上永 遠是相鄰的。而且，由於圖樣之路徑，可進行儲存於磁帶 之所有資料的順序性存取而無需移動磁帶媒體以跳過交織 於排序裝置塊區之相鄰裝置塊區之間的任何區域。換句話 説，無需移動磁帶或只需移動磁帶少許即可自一資料項目 之末端前進至下一資料項目之開頭。例如，項目816與817 是相鄰的，而項目823與824也是相鄰的。沿項目829，830 ，831，832，與833之路徑同樣是連續的。利用彈性調整 來存取資料因而需要極少之磁帶移動。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如圖8所示，不同於固定容量調整，即使當資料完全填 滿磁帶時仍可運用彈性容量調整。在此種情形之下，彈性 容量調整提供順序性資料之快速存取，因爲順序上相近之 資料項目儲存於相近之位置。 此外，如同固定容量調整，當資料未完全填滿磁帶時仍 可運用彈性容量調整。圖9顯示一範例，其中資料項目 902-915佔用磁帶900之一長度之三分之二。在此處，資料 路徑包含二堆疊之蛇形圖樣950-951。磁帶952之剩餘部份 -30- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） A7 304261 B7 五、發明説明（28 ) 是空白的。但是在項目902-915儲存於磁帶之後，額外之 資料項目可根據分別通過位置916-925 (依照所需）之資料 路徑來加以儲存。 圖8-9展示一連續路徑圖樣可利用偶數以及奇數蛇形圖 樣來產生。但是，圖8-9之組態只是做爲範例。該等資料 儲存路徑之其他變型可用以提供儲存於多重堆疊蛇形圖樣 之排序資料的連續性存取。例如，蛇形圖樣可啓始於磁帶 中央（未加以展示）而非磁帶開端（如圖所示）以支援磁帶中 央型載入磁帶匣。 具有區間化之彈性容量調整 可建構一彈性容量調整之強化實例來提供區間化。在一 可能之配置中，一蛇形堆疊之每一行可指定成爲一片段。 此配置之片段可等比於資料路徑之前進程度來順序編號， 例如片段0-13對應於資料項目902-915 (圖9)，或片段0-23 對應於資料項目810-833 (圖8)。 此外，較多或較少之區間可包含於每一蛇形行。例如， 每一行可包含二或三區間。爲顯示一特定範例，一磁帶可 利用5/2片段來加以界定，其中在每第四片段會出現方向 逆轉；在此範例中，每一行包含四區間。增加每一蛇形之 片段的數目對於一些應用是有利的，例如具有精細片段顆 粒度之該等應用；在該等情形之中，具有較長行有助於維 持所要之讀取/寫入效能，否則該等效能將受限於磁帶路 徑方向之極大數目之逆轉。另外，利用彈性容量調整來區 間化可爲固定或可變型，運用前文所提供之説明。 -31 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） A7 B7 五、發明説明（29 ) 其他實例 雖然已經展示本發明之目前認爲較佳之實例，熟悉本技 術領域者應可明瞭在不脱離附加之申請專利範園所定義之 本發明範疇之下可進行多種變動與修改。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -32- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

  1. A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1. 一種用以預格式化磁帶媒體之方法，該種方法包含下列 步驟： 藉由寫入第一多個片段標頭於一磁帶媒體來界定第一多 個資料儲存片段於該磁帶媒體，該寫入是在沒有任何 使用者資料交織寫入於磁帶媒體之下執行，該等第一 多個片段標頭之相鄰片段標頭是以第一預定間隔來均 勻相隔，該等第一多個片段標頭之每一片段標頭包含 該等第一多個片段標頭之所有片段標頭所共有之第一 預定鍵；及 儲存第一預定鍵於一键索引以辨識第一多個片段成爲最 近0 2. 根據申請專利範圍第1項之方法，該種方法進一步包含 :在寫入步驟之前，接收一指定第一預定間隔之顆粒度 輸入的步騍。 3. 根據申請專利範圍第1項之方法，該種方法進一步包含 下列步驟： 藉由寫入第二多個片段標頭於該磁帶媒體來界定第二多 個資料儲存片段於該磁帶媒體，該寫入是在沒有任何 使用者資料交織寫入於磁帶媒體之下執行，該等第二 多個片段標頭之相鄰片段標頭是以第二預定間隔來均 勻相隔，該等第二多個片段標頭之每一片段標頭包含 該等第二多個片段標頭之所有片段標頭所共有之第二 預定鍵，該第二預定键不同於第一預定鍵；及 儲存第二預定鍵於一鍵索引以辨識第二多個片段成爲最 -33- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）
    A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 使用者資料於啓始片段與随後片段並覆寫後續之片段標 頭來增進第一區間之資料容量使用率而同時避免啓始片 段標頭之任何覆寫。 12. 根據申請專利範園第1項之方法，键索引包含於該磁帶 媒體。 13. —種製品，該種製品包含一預格式化磁帶媒體，該預格 式化磁帶包含寫入於磁帶媒體之第一多個片段標頭，該 等片段標頭沒有任何交換之資料，該等第一多個片段標 頭之相鄰片段標頭是以第一預定間隔來均勻相隔，該等 第一多個片段標頭之每一片段標頭之每一片段標頭包含 該等第一多個片段標頭之所有片段標頭所共有之一預定 鍵，該磁帶媒體也包含第一多個儲存片段，而該等第一 多個儲存片段之每一儲存片段對應於該等第一多個片段 標頭之一片段標頭並在磁帶上緊接在對應之片段標頭之 後。 14. 根據申請專利範圍第13項之製品，每一片段標頭也包含 一緊接在該片段標頭之後之一間隔的識別。 15. 根據申請專利範圍第13項之製品，片段標頭也包含磁帶 媒體之片段的總計數。 16. 根據申請專利範圍第13項之製品，片段標頭也包含一表 示磁帶媒體之片段之配置的組態對映碼。 17. —種用以儲存資料以供執行於一資料處理系統之一程序 進行存取之磁帶媒體，該磁帶包含： 一儲存於該磁帶之資料結構，該資料結構包含： -35- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐）
    ABCD 申請專利範圍 頭也包含一緊接在該片段標頭之後之一間隔的識別。 20. 根據申請專利範圍第18項之資料儲存裝置，片段標頭也 包含磁帶媒體之片段的總計數。 21. 根據申請專利範圍第18項之資料儲存裝置，片段標頭也 包含一表示磁帶媒體之片段之配置的組態對映碼。 22. —種用以存取一預格式化磁帶媒體之方法，該種磁帶媒體 包含寫入磁帶媒體之第一多個片段標頭，而該等片段標 頭沒有任何交織之資料，該等第一多個片段標頭之相鄰 片段標頭是以第一預定間隔來均勻相隔，該等第一多個 片段標頭之每一片段標頭包含該等第一多個片段標頭之 所有片段標頭所共有之一預定鍵，該磁帶媒體也包含第 一多個儲存片段，該等第一多個儲存片段之每一儲存片 段對應於該等第一多個片段標頭之一片段標頭並在磁帶 媒體上大約緊接在對應之片段標頭之後，該方法包含下 列步驟： 寫入多重使用者資料塊區於一對應數目之第一多個片 段，無論位於第一多個片段之任何以前既存資料或 標頭資訊爲何。 23. 根據申請專利範圍第22項之方法，該方法進一步包含下 列步驟：藉由寫入第二多個片段標頭於磁帶媒體來界定 第二多個資料儲存片段於磁帶媒體，該寫入是在沒有任 何使用者資料交織寫入於磁帶媒體之下執行，該等第二 多個片段標頭之相鄰片段標頭是以第二預定間隔來均勻 相隔，該等第二多個片段標頭之每一片段標頭包含該等 -37- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---------(裝------訂-------^ -·- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 第二多個片段標頭之所有片段標頭所共有之第二預定键 ，該第二預定鍵不同於第一預定键。 24. 根據申請專利範圍第23項之方法，該方法進一步包含下 列步驟：寫入多重使用者資料塊區於一對應數目之第二 多個片段，無論位於第二多個片段之任何以前既存資料 或標頭資訊爲何。 25. —種用以格式化磁帶媒體之方法，該種方法包含下列步 驟： 藉由寫入第一多個片段標頭於一磁帶媒體來界定第一多 個資料儲存片段於該磁帶媒體，該寫入是在沒有任何 使用者資料交織寫入於磁帶媒體之下執行，該等第一 多個片段標頭之相鄰片段標頭是以第一預定間隔來均 勻相隔，該等第一多個片段標頭之每一片段標頭包含 該等第一多個片段標頭之所有片段標頭所共有之第一 預定键； 其中諸片段是根據一預定方法來順序性排列； 儲存第一預定键於一鍵索引以辨識第一多個片段成爲最 近；及 建立至少一片段成爲第一區間並建立所有剩餘之片段成 爲第二資料區間。 26. 根據申請專利範圍第25項之方法，該方法進一步包含下 列步驟： 重新建立第二區間以排除至少一特定片段；及 建立自重新界定之第二區間所排除之所有片段成爲第三 -38- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS } A4規格（210Χ2ί»7公釐） 經 '典 部 t A 標 準 jk k 工 消 費 合 作 社 印 製 A8 B8 C8 D8 六、 申請專利範圍 區 間。 27. 根據 申請專利 範圍第25項 之 方法，該方 法進 一步 包含 下 列步 驟： 維持 一自由群之未受到 佔 用 之儲存片段 藉由 指配自由 群之一片 段 至 現有之區間 來擴 充該 現 有 區 間 ;及 藉由 指配一現 有區間之 — 片 段至自由群 來減 小該 現 有 區 間 0 28. 根據 申請專利 範圍第27項 之 方法，其中 指配 給現 有 區 間 之片 段位於該 等現有區 間 之 片段的鄰近 0 29. 一種 用以格式 化磁帶媒 體 之 方法，該種 方法 包含 下 列 步 驟： 藉由 寫入第一 多個片段 標 頭 於一磁帶媒 體來界定 第 — 多 個 資料儲存 片段於該磁 帶媒體，該寫 入是在沒 有 任 何 使 用者資料 交織寫入 於磁 帶媒體之下 執行 ，該 等 第 一 多 個片段標 頭之相鄰 片 段標頭是以第 一預 定間 隔 來均 勻 相隔，該 等第一多 個 片 段標頭之每 一片 段標 頭 包 含 該 等第一多 個片段標 頭 之 所有片段標 頭所 共有 之 第 一 預 定鍵； 其中 諸片段是根據一預 定 方 法來順序性排列 t 儲存 第一預定键於一鍵 索 引 以辨識第一 多個 片段成 爲 最 近 9 接收要寫入之 第一组裝 置 塊 區； 順序 性寫入第 一組裝置 塊 區 於包含第一 組裝 置塊 區 所 需 •39 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）
    304261 I D8 六、申請專利範圍 之最少數目的至少一片段； 建立至少一片段成爲第一區間並建立所有後續排列之片 段成爲第二資料區間。 30. 根據申請專利範圍第29項之方法，該方法包含下列步驟 接收要寫入之第二組裝置塊區； 順序性寫入第二組裝置塊區於包含第二組裝置塊區所需 之第二區間中之最少數目的至少一最低排序片段；及 建立包含第二组裝置塊區所需之該至少一片段成爲第二 區間，並建立所有後續排列之片段成爲第三區間。 31. 根據申請專利範圍第30項之方法，該建立步驟包含下列 步驟： 建立該至少一片段以及用以充填之一預定數目之額外片 段成爲第一區間；及 建立所有後續排列之片段成爲第二資料區間。 32. 根據申請專利範圍第3 1項之方法，該方法進一步包含自 一使用者接收預定數目之額外片段之輸入的步驟。 33. 根據申請專利範圍第3 1項之方法，額外片段之預定數目 是由一預設値來事先建立。 34. 根據申請專利範圍第3 1項之方法，額外片段之預定數目 是零。 -40- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）
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