Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к управлению дефектами диска и более конкретно к способу и устройству для управления дефектами на них с использованием временной области управления дефектами (ВОУД) и диску, имеющему ВОУД для управления дефектами на нем.
Уровень техники
Управление дефектами диска представляет собой процесс перезаписи данных, сохраненных в области пользовательских данных на диске, на котором существуют дефекты, в новую часть области данных диска, таким образом, компенсируя потерю данных, которая иначе была бы вызвана дефектом. Обычно управление дефектами диска выполняют, используя способ линейного замещения или способ скользящего замещения. В способе линейного замещения область пользовательских данных, в которой существует дефект, замещают резервной областью данных, не имеющей дефектов. В способе скользящего замещения область пользовательских данных с дефектом пропускают («проскальзывают») и используют следующую область пользовательских данных, не имеющую дефектов.
Однако как способ линейного замещения, так и способ скользящего замещения применимы только к перезаписываемым дискам, таким, как DVD-RAM/RW, на которых данные можно записывать неоднократно, и запись может быть выполнена с использованием способа произвольного доступа. Другими словами, способы линейного замещения и скользящего замещения сложны в осуществлении применительно к неперезаписываемым дискам, на которых возможна только однократная запись.
Как правило, присутствие на диске дефектов обнаруживают посредством записи данных на диск и проверки, были ли записаны данные на диск правильно. Однако, как только данные записаны на неперезаписываемый диск, становится невозможным перезаписать на него новые данные и управлять дефектами.
После разработки CD-R и DVD-R был представлен неперезаписываемый диск высокой плотности с емкостью записи несколько десятков гигабайт. Диски такого типа могут быть использованы в качестве дублирующих дисков, поскольку они не дороги и позволяют обеспечить произвольный доступ для осуществления операций быстрого считывания. Однако, поскольку для неперезаписываемых дисков не доступно управление дефектами, операция дублирования может быть прервана при обнаружении дефектной области (то есть области, в которой существует дефект), в ходе операции резервирования. Кроме того, поскольку операцию дублирования обычно выполняют, когда система интенсивно не используется (например, в ночное время, когда системный администратор не задействует систему), весьма вероятно, что операция дублирования остановится и будет оставаться не возобновленной, поскольку будет обнаружена дефектная область неперезаписываемого диска.
Раскрытие изобретения
В соответствии с настоящим изобретением обеспечен неперезаписываемый диск, на котором управляют дефектами, а также способ управления дефектами диска и устройство, пригодное к использованию с неперезаписываемым диском.
В соответствии с настоящим изобретением также обеспечен неперезаписываемый диск, на котором управляют дефектами, способ управления дефектами диска и устройство, которое может управлять дефектами диска на диске, даже когда дефект обнаружен в ходе операции записи, позволяющее выполнять операцию записи без прерывания.
Другие варианты и/или преимущества настоящего изобретения частично раскрыты в нижеследующем описании изобретения, а частично очевидны из описания, или могут быть восприняты при осуществлении и использовании настоящего изобретения.
В соответствии с вариантом настоящего изобретения диск включает в себя область пользовательских данных, в которой записаны пользовательские данные; резервную область, которая включает в себя замещающую область, в которой записаны замещающие данные для части пользовательских данных, записанных в дефектной области, существующей в области пользовательских данных; и область, в которой записаны адрес данных, которые записаны последними в области пользовательских данных, и адрес замещающих данных, записанных в резервной области.
В соответствии с вариантом настоящего изобретения диск дополнительно включает в себя временную область управления дефектами, которая включает в себя временную информацию о дефектах и временную информацию об управлении дефектами, записываемые при каждой операции записи так, чтобы быть использованными для управления дефектами диска, причем временная область управления дефектами является областью, которая включает в себя адрес данных, записанных последними в области пользовательских данных, и адрес замещающих данных, записанных в резервной области.
В соответствии с другим вариантом настоящего изобретения способ управления дефектом на диске включает в себя запись пользовательских данных в области пользовательских данных; вновь запись пользовательских данных, которые записаны в дефектной области в области пользовательских данных, в которой существует дефект, в резервную область диска так, чтобы создать замещающие данные для части пользовательских данных, записанных в дефектной области; и запись адреса данных, которые записаны последними в области пользовательских данных, и адреса замещающих данных, которые записаны в резервной области, во временную область управления дефектами, которая сформирована для выполнения управления дефектами диска.
В соответствии с другим вариантом настоящего изобретения устройство записи и/или воспроизведения включает в себя элемент записи/считывания, который записывает данные на диск или считывает данные с диска; и контроллер, который управляет элементом записи/считывания для записи пользовательских данных в область пользовательских данных на диске; управляет элементом записи/считывания для записи вновь части пользовательских данных, записанных в дефектной области в области пользовательских данных, как замещающих данных в резервную область; и управляет элементом записи/считывания для записи адреса данных, которые записаны последними в области пользовательских данных, и адреса замещающих данных, которые записаны последними в резервной области, во временную область управления дефектами, которая сформирована для выполнения управления дефектами диска.
Краткое описание чертежей
Вышеизложенные и/или иные варианты и преимущества настоящего изобретения очевидны из детального варианта его осуществления, приведенного со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:
Фиг.1 - структурная схема устройства записи в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.2а и 2б - структуры диска в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;
Фиг.3а - структуры данных диска по Фиг.2а и 2б в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.3б - структура данных диска с областями управления дефектами (ОУДами) и временной ОУД (ВОУД), как показано на Фиг.3а;
Фиг.4а-4г - структуры данных ВОУД в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;
Фиг.5а - структура данных временной информации о дефектах (ВИОД) #i в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.5б - структура данных временной информации о дефектах (ВИОД) #i в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.6 - структура данных временной информации управления дефектами (ВИУД) #i в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.7 - схемы, разъясняющие запись данных в область пользовательских данных A и резервную область B, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.8 - схема эффективного использования области данных в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.9а и 9б - структуры данных ВИОД#1 и ВИОД #2, записанные в соответствии с записью данных, представленной на Фиг.7;
Фиг.10 - структура данных информации относительно дефекта #i;
Фиг.11 - блок-схема способа управления дефектами диска в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.12 - блок-схема способа управления дефектами диска в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.
Осуществление изобретения
Далее представленные варианты осуществления настоящего изобретения, изложенные более подробно, со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых одинаковые ссылочные номера относятся к одинаковым элементам. Варианты осуществления описаны ниже со ссылками на чертежи для раскрытия настоящего изобретения.
На Фиг.1 представлена структурная схема устройства записи и/или воспроизведения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Как представлено на Фиг.1, устройство записи и/или воспроизведения включает в себя элемент 1 записи/считывания, контроллер 2 и память 3. Элемент 1 записи/считывания записывает данные на диск 100, который представляет собой среду хранения информации в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, и считывает данные с диска 100 для проверки правильности записанных данных. Контроллер 2 выполняет управление дефектами диска в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
В представленном варианте осуществления контроллер 2 использует способ проверки-после-записи, при котором данные записывают на диск 100 в заранее определенных элементах данных, и проверяют правильность записанных данных для обнаружения, имеет ли область диска 100 дефект. Другими словами, контроллер 2 записывает пользовательские данные на диск 100 в элементах операций записи и проверяет записанные пользовательские данные для обнаружения области диск 100, в которой существует дефект. После этого контроллер 2 создает информацию, которая указывает место области с дефектами, и сохраняет созданную информацию в памяти 3. Когда объем сохраненной информации достигает заранее определенного уровня или операцию проверки-после-записи выполняют заранее определенное число раз, контроллер 2 записывает на диск 100 сохраненную информацию как временную информацию о дефектах.
В соответствии с вариантом изобретения операция записи представляет собой элемент работы, определенный в соответствии с намерением пользователя, или является работой записи, подлежащей выполнению. В соответствии с показанным вариантом осуществления операция записи означает процесс, в ходе которого диск 100 загружают в устройство записи и/или воспроизведения, данные записывают на диск 100 и затем диск 100 вынимают из устройства записи. Однако очевидным является, что операция записи может быть определена и другим образом.
В ходе операции записи пользовательские данные записывают и проверяют, по меньшей мере, однократно. Обычно, хотя это и не является требованием, данные записывают и проверяют несколько раз. Информацию о дефектах, которую получают, используя способ проверки-после-записи, временно сохраняют как временную информацию о дефектах в памяти 3. Когда пользователь нажимает кнопку выброса (не показана) устройства записи и/или воспроизведения для того, чтобы забрать диск 100 после записи данных, контроллер 2 предполагает операцию записи оконченной. Контроллер 2 считывает информацию из памяти 3, предоставляет ее элементу 1 записи/считывания и управляет элементом 1 записи/считывания для записи ее на диск 100.
Когда запись данных закончена (то есть на диск 100 не будут записывать дополнительные данные и диск 100 нужно завершить), контроллер 2 управляет элементом 1 записи/считывания, с тем чтобы перезаписать записанную временную информацию о дефектах и временную информацию управления дефектами в область управления дефектами (ОУД) диска 100, как информацию управления дефектами.
В ходе воспроизведения устройство записи и/или воспроизведения использует информацию о дефектах и информацию управления дефектами в области управления дефектами и/или временной области управления дефектами для того, чтобы обеспечить себе доступ к записанным пользовательским данным. Хотя описание ведется применительно к устройству записи и/или воспроизведения, представленному на Фиг.1, очевидным является, что устройство может быть отдельным устройством записи или воспроизведения или устройством записи и воспроизведения.
На Фиг.2а и 2б представлены структуры диска 100 по Фиг.1 в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. На Фиг.2а диск 100, имеющий слой LO записи, детально показан в виде диска с одним слоем записи. Диск 100 включает в себя вводную область, область данных и выводную область. Вводная область расположена на внутренней части диска 100, а выводная область расположена на внешней части диска 100. Область данных присутствует между вводной областью и выводной областью и разделена на область пользовательских данных и резервную область.
Область пользовательских данных является областью, в которой записаны пользовательские данные. Резервная область является замещающей областью для области пользовательских данных, имеющей дефект, служащая для компенсации потери из-за дефекта в области записи. Исходя из предположения, что на диске 100 могут иметь место дефекты, является предпочтительным, однако, не в виде требования, чтобы резервная область предусматривала порядка 5% от общей емкости для данных диска 100, так, чтобы на диск 100 могли бы быть записаны большие объемы данных.
На Фиг.2б диск 100, имеющий слои LO и L1 записи, детально показан в виде диска с двойным слоем записи. Вводная область, область данных и внешняя область сформированы последовательно от внутренней части первого слоя LO записи к его внешней части. Также внешняя область, область данных и выводная область сформированы последовательно от внешней части второго слоя L1 записи к его внутренней части. В отличие от представленного на Фиг.2а диска с одним слоем записи, выводная область присутствует во втором слое L1 записи на внутренней части диска 100 по Фиг.2б. То есть диск 100 по Фиг.2б имеет обратный путь дорожек (opposite track path, OTP), при котором данные записывают начиная от вводной области первого слоя LO записи по направлению к внешней области первого слоя LO записи и продолжают от внешней области второго слоя L1 записи к выводной области второго слоя L1 записи. Каждому из слоев LO и L1 записи выделена резервная область, в соответствии с представленным вариантом осуществления, однако такое выделение не является необходимым во всех вариантах изобретения.
В представленном варианте осуществления резервные области присутствуют между областью пользовательских данных и выводной областью и между областью пользовательских данных и внешней областью. При необходимости часть области пользовательских данных может быть использована в качестве другой резервной области. Таким образом, очевидным является, что между вводной областью и выводной областью может присутствовать более одной резервной области.
На Фиг.3а представлены структуры диска 100 по Фиг.2а и 2б в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Как представлено на Фиг.3а, если диск 100 представляет собой диск с одним слоем записи, то, по меньшей мере, одна ОУД присутствует в вводной области и выводной области диска 100. Кроме того, в вводной области и выводной области также присутствует, по меньшей мере, одна временная область управления дефектами (ВОУД). Если диск 100 является диском с двойным слоем записи, то, по меньшей мере, одна ОУД присутствует во вводной области, выводной области и внешней области, и, по меньшей мере, одна ВОУД присутствует в вводной области и выводной области. Для представленного на Фиг.2б диска с двойным слоем записи, ОУД и ВОУД предпочтительно сформированы в вводной области и выводной области, которые находятся на внутренней части диска 100, соответственно.
Обычно ОУД включает в себя информацию, относящуюся к управлению дефектами диска на диске 100. Такая информация включает в себя структуру диска 100 для управления дефектами диска, местоположение записи информации о дефектах, в предположении, что выполняют управление дефектами, а также местоположение и размер резервной области. При изменении вышеупомянутой информации для неперезаписываемого диска новые данные записывают после ранее записанных данных.
Также, когда диск 100 загружают в устройство записи/считывания, такое, как показано на Фиг.1, устройство обычно считывает данные из вводной области и выводной области диска 100 для того, чтобы определить, как обращаться с диском 100, записывать данные на диск 100 или считывать данные с него. Однако, если количество данных, записанных в вводной области и/или выводной области возрастает, подготовка записи или воспроизведения данных занимает более продолжительное время после загрузки диска 100.
Для решения этой задачи, а также по ряду других причин вариант настоящего изобретения использует временную информацию управления дефектами и временную информацию о дефектах, которые должны быть записаны в ВОУД. ВОУД выделяют вводной области и/или выводной области диска, отделяя ее от ОУД. То есть в ОУД записывают только последнюю записанную информацию о дефектах и последнюю записанную информацию управления дефектами, которые требуются для выполнения управления дефектами диска. Как таковое, количество информации, которое требуется элементу записи/считывания для операции записи/считывания, снижается.
В представленном варианте осуществления, поскольку управление дефектами диска выполняют с использованием способа линейного замещения, временная информация о дефектах включает в себя информацию о местоположении дефекта, указывающую местоположение области диска 100, имеющей дефект, и информацию местоположения замещения, указывающую местоположение области диска 100, в которой сохранены замещающие данные. Замещающие данные представляют собой данные для замещения части пользовательских данных, записанных в дефектной области в области пользовательских данных. Хотя это и не является требованием, предпочтительно, чтобы временная информация о дефектах дополнительно включала в себя информацию, указывающую, является ли имеющая дефект область одиночным дефектным блоком или сплошным дефектным блоком.
Временную информацию управления дефектами используют для управления временной информацией о дефектах, и она включает в себя информацию, указывающую место диска 100, где записана временная информация о дефектах. Хотя это и не является требованием, предпочтительно, чтобы временная информация управления дефектами дополнительно включала бы в себя информацию, указывающую местоположение пользовательских данных, которые записаны последними в область пользовательских данных и область замещения, которая сформирована последней в резервной области. Подробные структуры данных временной информации о дефектах и временной информации управления дефектами будут раскрыты далее.
В представленном варианте осуществления временную информацию о дефектах и временную информацию управления дефектами записывают каждый раз при окончании операции записи. В ВОУД информацию относительно дефекта, который имеет место в данных, записанных в ходе операции #0 записи, и информацию относительно замещающей области записывают, как временную информацию #0 о дефектах. Информацию относительно дефекта, который имеет место в данных, записанных в ходе операции #1 записи, и информацию относительно замещающей области записывают, как временную информацию #1 о дефектах. Дополнительно информацию для управления временной информацией о #0, #1 дефектах записывают в ВОУД, как временную информацию #0, #1 управления дефектами. Когда дополнительные данные не могут быть записаны в область данных или пользователь не желает записывать в нее дополнительные данные (то есть нужно, чтобы данные были окончательными), временную информацию о дефектах, записанную в область временной информации о дефектах, и временную информацию управления дефектами, записанную в область временной информации управления дефектами, переписывают в ОУД.
Временную информацию о дефектах и временную информацию управления дефектами переписывают в ОУД, по меньшей мере, по следующей причине. Там, где дополнительные данные не будут записаны на диск 100 (то есть диск 100 нужно завершить), в ОУД снова записывают только последние записанные данные временной информации управления дефектами и временной информации о дефектах, которые были обновлены несколько раз. Таким образом, элемент 1 записи/считывания может быстро считать информацию управления дефектами с диска 100, считывая лишь последнюю записанную информацию управления дефектами, посредством чего обеспечивая быструю инициализацию диска 100. Более того, запись временной информации о дефектах и временной информации управления дефектами в ОУД повышает надежность информации.
В представленном варианте осуществления информация о дефектах, содержащаяся в ранее записанной временной информации #0, #1, #2 и #i-1 о дефектах дополнительно содержится во временной информации #i о дефектах. Таким образом, диск 100 легко завершить, считывая лишь информацию о дефектах, содержащуюся в последней записанной временной информации о дефектах #i и, перезаписав считанную информацию о дефектах в ОУД.
В случае диска высокой плотности, с емкостью записи несколько десятков Гб, желательно выделить кластер для области, в которой записана временная информация #i управления дефектами, а также выделить от четырех до восьми кластеров области, в которой записана временная информация #i о дефектах. Это желательно потому, что обычно предпочтительно записывать новую информацию в единицах кластеров, для обновления информации, притом, что минимальной физической единицей записи является кластер, несмотря на то, что количество временной информации #i о дефектах составляет всего несколько Кб. Общее количество допустимых на диске дефектов составляет предпочтительно около 5 процентов от емкости записи диска. Например, для записи временной информации #i о дефектах требуется от около четырех до восьми кластеров, принимая во внимание, что информация относительно дефекта имеет длину около 8 байт, а размер кластера составляет 64 Кб.
По временной информации #i о дефектах и временной информации #i управления дефектами, в соответствии с вариантом изобретения может быть также выполнен способ проверки-после-записи. Когда дефект обнаружен, информация, записанная в имеющую дефект область диска, может быть либо записана в резервную область с использованием способа линейного замещения, либо записана в область, смежную с ВОУД с использованием способа скользящего замещения.
На Фиг.3б представлена структура данных диска 100 с ВОУД и ОУДами, как показано на Фиг.3а. Если диск 100 является диском с одним слоем записи, как показано на Фиг.2а, ВОУД и ОУД присутствуют, по меньшей мере, в одной из вводной области и выводной области диска 100. Если диск является диском 100 с двойным слоем записи, как показано на Фиг.2б, ВОУД и ОУД присутствуют, по меньшей мере, в одной из вводной области и выводной области и внешней области. Хотя это и не является требованием, но предпочтительно, чтобы ВОУД и ОУД присутствовали во вводной области и выводной области соответственно.
Как представлено на Фиг.3б, для повышения устойчивости информации управления дефектами и информации о дефектах сформированы две ОУД. На Фиг.3б диск 100 включает в себя а временную область управления дефектами (ВОУД), Тестовую область, по которой измеряют условия записи данных, область информации о Накопителе и Диске, в которой записана информация относительно накопителя, используемого при операции (операциях) записи и/или воспроизведения, и информация о диске, указывающая, является ли диск диском с одним слоем записи или диском с двойным слоем записи, и области Буфер 1, Буфер 2 и Буфер 3, играющие роль буферов, которые указывают границы соответствующих областей.
На Фиг.4а-4г представлены структуры данных ВОУД в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Как представлено на Фиг.4а, ВОУД логически разделена на область временной информации о дефектах и область временной информации управления дефектами. В представленном варианте осуществления области временной информации о дефектах временная информация о дефектах ВИОД #0, ВИОД #1, ВИОД #2 записана последовательно, начиная с начала этой области по направлению к концу области. Временную информацию о дефектах ВИОД #0, ВИОД #1, ВИОД #2 повторно записывают несколько раз для повышения устойчивости информации. В частности, на Фиг.4а представлена запись временной информации о дефектах ВИОД #0 P раз.
B области временной информации управления дефектами временная информация управления дефектами ВИУД #0, ВИУД #1, ВИУД #2 записана последовательно, начиная с начала этой области. Временная информация управления дефектами ВИУД #0, ВИУД #1 и ВИУД #2 соответствует временной информации о дефектах ВИОД #0, ВИОД #1 и ВИОД #2 соответственно.
В варианте осуществления, представленном на Фиг.4б, по сравнению с Фиг.4а ОУД также логически разделена на область временной информации о дефектах и область временной информации управления дефектами, однако последовательности записи информации не те же самые, что представлены на Фиг.4а. Более конкретно в области временной информации о дефектах временная информация о дефектах ВИОД #0, ВИОД #1, ВИОД #2 записана последовательно, начиная с конца этой области и по направлению к началу этой области. Подобным образом временная информация о дефектах ВИОД #0, ВИОД #1, ВИОД #2 повторно записана несколько раз для повышения устойчивости информации.
Более конкретно на Фиг.4б представлен вариант осуществления, в котором временная информация о дефектах ВИОД #0 записана P раз. В области временной информации управления дефектами временная информация управления дефектами ВИУД #0, ВИУД #1, ВИУД #2 записана последовательно, начиная с конца этой области. Временная информация управления дефектами ВИУД #0, ВИУД #1 и ВИУД #2 соответствует информации о дефектах ВИОД #0, ВИОД #1 и ВИОД #2 соответственно.
Как представлено на Фиг.4в, соответствующие временная информация о дефектах и временная информация управления дефектами записаны, как пары информации в ВОУД. Более конкретно временная информация управления ВОУД #0, ВОУД #1 записана последовательно, начиная с начала ВОУД. Временная информация управления ВОУД #0 содержит пару из соответствующих временной информации управления дефектами ВИУД #0 и временной информация о дефектах ВИОД #0. Временная информация управления ВОУД #1 содержит пару из соответствующих временной информации управления дефектами ВИУД #1 и временной информации о дефектах ВИОД #1. Временная информация о дефектах ВИОД #0, ВИОД #1, ВИОД #2 записана последовательно несколько раз, чтобы повысить устойчивость информации. В частности, на Фиг.4в показано, что временная информация о дефектах ВИОД #0 записана P раз.
Как представлено на Фиг.4г, в сравнении с ВОУД по Фиг.4в соответствующие временная информация о дефектах и временная информация управления дефектами записаны, как пары информации в ВОУД, однако последовательность записи информации не та же самая. Более конкретно в ВОУД временная информация управления ВОУД #0, ВОУД #1 записана последовательно, начиная с конца ВОУД. Временная информация управления содержит пару из соответствующих временной информации управления дефектами ВИУД #0 и временной информации о дефектах ВИОД #0. Временная информация управления ВОУД #1 содержит пару из соответствующих временной информации управления дефектами ВИУД #1 и временной информации о дефектах ВИОД #1. Подобным образом временная информация о дефектах ВИОД #0, ВИОД #1, ВИОД #2 записана последовательно несколько раз, чтобы повысить устойчивость информации. В частности, на Фиг.4г представлено, что временная информация о дефектах ВИОД #0 записана P раз.
На Фиг.5а и 5б показаны структуры данных временной информации управления дефектами ВИУД #i. Более детально на Фиг.5а показана структура данных временной информации управления дефектами ВИУД #i, записанная на диске 100 с одним слоем записи, таком, как представленный на Фиг.2а. Временная информация управления дефектами ВИУД #i содержит идентификатор для временной информации управления дефектами ВИУД #i и информацию относительно местоположения соответствующей временной информации о дефектах ВИОД #i.
Как было раскрыто ранее со ссылкой на Фиг.4а-4г, временную информацию о дефектах ВИОД #i в соответствии с вариантом настоящего изобретения записывают повторно несколько раз. Соответственно, информацию относительно местоположения временной информации о дефектах ВИОД #i записывают несколько раз, и она включает в себя указатели, соответствующие временной информации о дефектах ВИОД #1. Каждый указатель указывает на местоположение записи соответствующей копии временной информации о дефектах ВИОД #i. Временная информация управления дефектами ВИУД #i, показанная на Фиг.5а, включает в себя P указателей для временной информации о дефектах ВИОД #i, записанной P раз.
Также временная информация управления дефектами ВИУД #i, записанная на диске 100 с одним слоем записи, таком как представленный на Фиг.2а, дополнительно описывает адрес последних записанных пользовательских данных, которые записаны последними в области пользовательских данных слоя LO записи, и адрес последних записанных замещающих данных, которые записаны последними в резервной области слоя LO записи. Соответственно, пользователь может легко использовать диск 100, обращаясь только к последним записанным пользовательским данным и замещающим данным.
На Фиг.5б представлена структура данных временной информации управления дефектами ВИУД #i, записанная на диске 100 с двойным слоем записи, таком, как показан на Фиг.2б. Временная информация управления дефектами ВИУД #i содержит идентификатор для временной информации управления дефектами ВИУД #i и информацию относительно местоположения записи соответствующей временной информации о дефектах ВИОД #i. Как было упомянуто ранее со ссылкой на Фиг.4а-4г, временную информацию о дефектах ВИОД #i, в соответствии с вариантом настоящего изобретения, записывают повторно несколько раз. Поэтому информация относительно местоположения записи временной информации о дефектах ВИОД #i, которая содержит указатели, указывающие на местоположения записи соответствующей временной информация о дефектах ВИОД #i, записаны несколько раз. В частности, временная информация управления дефектами ВИУД #i, показанная на Фиг.5б, включает в себя P указателей. Каждый указатель указывает на соответствующую копию временной информации о дефектах ВИОД #i.
Также временная информация управления дефектами ВИУД #i, записанная на диске 100 с двойным слоем записи, таком, как показанный на Фиг.2б, дополнительно описывает адрес последних записанных пользовательских данных, которые записаны последними в области пользовательских данных первого слоя LO записи, адрес последних записанных замещающих данных, которые записаны последними в резервную область первого слоя LO записи, адрес последних записанных пользовательских данных, которые записаны последними в область пользовательских данных второго слоя L1 записи, и адрес последних записанных замещающих данных, которые записаны последними в резервную область второго слоя L1 записи. Соответственно, пользователь может легко использовать диск 100, обращаясь лишь к последним записанным пользовательским данным и последним записанным замещениям.
На Фиг.6 представлена структура данных временной информации о дефектах ВИОД #l в соответствии с вариантом изобретения. Как представлено на Фиг.6, временная информация о дефектах ВИОД #i содержит идентификатор временной информации о дефектах ВИОД #i и информацию относительно дефектов #1, #2 и #K. Информация относительно дефектов #1, #2 и #K содержит информацию состояния, указывающую местоположения дефектов и замещений, а также указывающую, является ли дефектная область одиночным дефектным блоком или сплошным дефектным блоком.
Обычно данные могут быть обработаны в единицах секторов или кластеров. Сектор обозначает, ту минимальную единицу данных, которой можно управлять файловой системой компьютера или в приложении. Кластер обозначает ту минимальную единицу данных, которая может быть единовременно физически записана на диск 100. Обычно кластер составляют один или несколько секторов.
Имеются сектора двух типов: физический сектор и логический сектор. Физический сектор представляет собой область на диске 100, где должен быть записан сектор данных. Адрес для обнаружения физического сектора называется номером физического сектора (НФС). Логический сектор представляет собой единицу, в которой можно управлять данными в файловой системе или в приложении. Адрес для обнаружения логического сектора называется номером логического сектора (НЛС). Устройство записи/считывания диска такое, как представлено на Фиг.1, обнаруживает местоположение записи данных на диске, используя НФС. В компьютере или приложении, относящемся к данным, всеми данными управляют в единицах НЛС и местоположение данных обнаруживают с использованием НЛС. Соотношение между НЛС и НФС изменяют контроллером 2 устройства записи/считывания, основываясь на том, содержит ли диск 100 дефект, и на начальном местоположении данных записи.
Как представлено на Фиг.7, диск 100 включает в себя область пользовательских данных A и резервную область B, в которых НФС последовательно выделены множеству секторов (не показаны) в соответствии с вариантом изобретения. Обычно каждый НЛС соответствует, по меньшей мере, одному НФС. Однако, поскольку НЛС выделены бездефектным областям, включая замещения, записанные в резервной области B, соответствие между НЛС и НФС нарушается, когда диск 100 имеет дефектную область, даже если размер физического сектора тот же самый, что и размер логического сектора.
В области A пользовательских данных пользовательские данные записаны либо в режиме непрерывной записи, либо в режиме случайной записи. В режиме непрерывной записи пользовательские данные записывают последовательно и непрерывно. В режиме случайной записи пользовательские данные записывают случайным образом. В области А данных секции с 1001 по 1007 включительно обозначают заранее определенные единицы данных, в которых выполняют способ проверки-после-записи. Устройство записи и/или воспроизведения, такое как показано на Фиг.1, записывает пользовательские данные в секцию 1001, возвращается к началу секции 1001 и проверяет, записаны ли пользовательские данные должным образом или же в секции 1001 имеется дефект. Если дефект обнаружен в части секции 1001, часть обозначают как дефект #1. Пользовательские данные, записанные в дефекте #1, также записывают в части резервной области В для того, чтобы обеспечить замещающие данные для части пользовательских данных, которые были записаны в области дефекта #1. Здесь часть резервной области В, в которую переписаны данные, записанные в дефект #1, называют замещением #1. Затем устройство записи записывает пользовательские данные в секцию 1002, возвращается к началу секции 1002 и проверяет, записаны ли данные должным образом или же в секции 1002 имеется дефект. Если дефект обнаружен в части секции 1002, часть обозначают как дефект #2. Подобным образом замещение #2, соответствующее дефекту #2, формируют в резервной области B. Далее дефект #3 и замещение #3 обозначают в секции 1003 области пользовательских данных A и резервной области B соответственно. В секции 1004 дефект отсутствует и дефектную область не обозначают.
Устройство записи и/или воспроизведения записывает информацию относительно дефектов #1, #2 и #3, имеющих место в секциях с 1001 по 1003 включительно, как временную информацию о дефектах ВИОД #0 в ВОУД, когда ожидается окончание операции записи #0 после записи и проверки данных до секции 1004 (то есть когда пользователь нажимает кнопку выброса на записывающем устройстве или когда запись пользовательских данных, выделенных в операцию записи, завершена). Также информацию управления для управления временной информацией о дефектах ВИОД #0 записывают в ВОУД как временную информацию управления дефектами ВИУД #0.
Когда начинается операция записи #1, данные записывают в секции с 1005 по 1007 включительно и дефекты #4 и #5, а также замещения #4 и #5 формируют в области пользовательских данных A и резервной области B соответственно, как раскрыто применительно к секциям с 1001 по 1004 включительно. Дефекты #1, #2, #3 и #4 имеют место в одиночных блоках, тогда как имеющий место дефект #5 является сплошным дефектным блоком. Замещение #5 является сплошным замещающим блоком, который представляет собой замещающие данные для пользовательских данных, записанных в дефекте #5. В соответствии с вариантом изобретения блок относится к физическим или логическим единицам записи, причем диапазон единичного блока не ограничен. Если ожидается окончание второй операции записи, устройство записи записывает информацию относительно дефектов #4 и #5, как временную информацию о дефектах ВИОД #1, и записывает информацию, содержащуюся в информации о дефекте ИОД #1 еще раз. После этого информацию управления для управления временной информацией о дефектах ВИОД #1 записывают, как временную информацию управления дефектами #1 в ВОУД.
На Фиг.8 представлена схема, иллюстрирующая эффективное использование области пользовательских данных, в соответствии с вариантом настоящего изобретения. На Фиг.8 показано, что доступная часть области пользовательских данных может быть легко обнаружена с помощью адреса пользовательских данных, которые записаны последними в области пользовательских данных A, и адреса замещения, которое записано последним в резервную область B. Более конкретно доступная часть может быть более легко обнаружена, когда пользовательские данные записывают от внутренней части/внешней части области пользовательских данных A к ее внешней части/внутренней части, а данные, которые представляют собой замещающие данные для дефекта, имеющего место в области пользовательских данных A, записывают от внешней части/внутренней части резервной области к ее внутренней части/внешней части, соответственно. Другими словами, пользовательские данные и замещающие данные предпочтительно записывают в противоположных направлениях записи в соответствии с вариантом изобретения.
Для диска 100, такого, как представлен на Фиг.2б, когда физические адреса пользовательских данных нарастают от внутренней части первого слоя LO записи к наружной части и нарастают от внешней части второго слоя L1 записи к внутренней части, физический адрес последних данных, которые записаны последними в соответствующие области А пользовательских данных слоев LO и L1 записи, имеет наибольший номер. Также последние записанные замещающие данные имеют физический адрес с наименьшим номером, когда физические адреса замещений убывают от внешней части ко внутренней части в резервной области B первого слоя LO записи и нарастают от внутренней части к внешней части в резервной области B второго L1 слоя записи. Соответственно, как было упомянуто выше, если адреса последних записанных данных и последние записанные замещающие данные включены во временную информацию управления дефектами ВИУД #i, становится возможным обнаружить местоположения данных и замещающих данных, которые должны быть записаны вновь, без полного считывания временной информации о дефектах ВИОД #i и оценки местоположений дефекта и замещающих данных. Кроме того, доступные части области A пользовательских данных и резервной области B расположены непрерывно, посредством чего обеспечивается эффективное использование области А пользовательских данных.
На Фиг.9а и 9б представлены структуры данных временной информации о дефектах ВИОД #0 и ВИОД #1, записанные, как было раскрыто со ссылкой на Фиг.7. На Фиг.10 представлена структура данных информации относительно дефекта #i, записанной, как было раскрыто со ссылкой на Фиг.7.
Как представлено на Фиг.9а и 9б, временная информация о дефектах ВИОД #0 содержит информацию относительно дефектов #1, #2 и #3. Информация относительно дефекта #1 указывает местоположение области, в которой имеет место дефект #1 и местоположение области, в которой записано замещение #1. Информация относительно дефекта #1 может дополнительно содержать информацию, указывающую, является ли дефект #1 сплошным дефектным блоком или одиночным дефектным блоком. Подобным образом информация относительно дефекта #2 указывает, является ли дефект #2 сплошным дефектным блоком или одиночным дефектным блоком, указывает местоположение области, в которой имеет место дефект #2 и местоположение области, в которой записано замещение #2. Информация относительно дефекта #3 указывает, является ли дефект #3 сплошным дефектным блоком или одиночным дефектным блоком, указывает местоположение области, в которой имеет место дефект #3 и местоположение области, в которой записано замещение #3.
Временная информация о дефектах ВИОД #1 дополнительно содержит информацию в отношении дефектов #4 и #5, в добавление к информации, содержащейся во временной информации о дефектах ВИОД #0. Более конкретно временная информация о дефектах ВИОД #1 включает в себя информацию относительно дефекта #1, информацию относительно дефекта #2, информацию относительно дефекта #3, информацию относительно дефекта #4 и информацию относительно дефекта #5.
Как представлено на Фиг.10, информация относительно дефекта #i включает в себя информацию состояния, указывающую, является ли дефект #i сплошным дефектным блоком или одиночным дефектным блоком, указатель, указывающий на дефект #I, и указатель, указывающий на соответствующее замещение #i. При определении дефекта #i как являющегося сплошным дефектным блоком информация состояния дополнительно представляет, указывает ли указатель для дефекта #i на начало или конец сплошного дефектного блока и указывает ли указатель для замещения #i на начало или конец замещающего блока, который замещает дефект #i. Когда информация состояния обозначает указатель для дефекта #i, как начало сплошного дефектного блока, и указатель для замещения #i, как начало замещающего блока, указатель для дефекта #i представляет начальный номер физического сектора сплошного дефектного блока, а указатель для замещения #i представляет начальный номер физического сектора замещения #i.
В отличии от этого, когда информация состояния обозначает указатель для дефекта #i, как конец сплошного дефектного блока, и указатель для замещения #i, как конец замещающего блока, указатель для дефекта #i представляет конечный номер физического сектора сплошного дефектного блока, а указатель для замещения #i представляет конечный номер физического сектора замещения #i. Определение сплошного дефектного блока с использованием информации состояния обеспечивает эффективную запись информации и сохраняет пространство записи, даже если информация относительно дефектов не записана в единицах блоков.
Указатель для дефекта #i определяет начальную точку и/или конечную точку дефекта #i. Указатель для дефекта #i может содержать начальный НФС дефекта #1 в соответствии с вариантом изобретения. Указатель для замещения #i определяет начальную и/или конечную точки замещения #i. Указатель для замещения #i может также содержать начальный НФС замещения #1 в соответствии с вариантом изобретения.
Далее способ управления дефектами диска в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения будет раскрыт со ссылкой на сопровождающие чертежи, и более конкретно - на Фиг.11-12.
На Фиг.11 представлена блок-схема способа управления дефектами диска в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. В действии 1101 устройство записи записывает информацию о дефектах в отношении данных, которые записаны в соответствии с первой операцией записи, как первую временную информацию о дефектах в ВОУД диска. Этот процесс служит для управления дефектами диска. В действии 1102 устройство записи записывает в ВОУД информацию управления для управления первой временной информацией о дефектах, как первую временную информацию управления дефектами.
В действии 1103 проверяют, требуется ли завершение диска. В действии 1104, если в действии 1103 определено, что завершение диска не требуется, действия 1101 и 1102 повторяют, увеличивая на 1 индекс, присвоенный каждой операции записи, временной информации о дефектах и временной информации управления дефектами. Однако очевидным является, что для индекса могут быть использованы другие номера, постольку, поскольку номера служат для того, чтобы различать наборы записанных данных.
Если в действии 1103 определено, что требуется завершение диска, последнюю записанную временную информацию управления дефектами и последнюю записанную временную информацию о дефектах записывают в ОУД (действие 1105). То есть последнюю записанную временную информацию управления дефектами и последнюю записанную временную информацию о дефектах записывают в ОУД как окончательную информацию управления дефектами и информацию о дефектах соответственно. Окончательные информация о дефектах и информация управления дефектами могут быть записаны неоднократно для повышения надежности обнаружения данных.
Кроме того, в соответствии с вариантом изобретения может быть выполнен способ проверки-после-записи по окончательной временной информации управления дефектами и временной информации о дефектах. Если в этой информации обнаружится дефект, то область диска, имеющая дефект, и последующая область, содержащая данные, могут быть расценены как недоступные (то есть их обозначают как дефектную область), и окончательные временная информация управления дефектами и временная информация о дефектах могут быть записаны снова, после дефектной области.
На Фиг.12 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ управления дефектами диска, в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения. В действии 1201 устройство записи записывает пользовательские данные в область данных диска в единицах данных, для обеспечения способа проверки-после-записи. В действии 1202, данные, записанные в действии 1201, проверяют для обнаружения области диска, имеющей дефект. В действии 1203 контроллер 2 по Фиг.1 обозначает область, имеющую дефект, как дефектную область, управляет элементом 1 записи/считывания для перезаписи данных, записанных в дефектной области, в резервную область с тем, чтобы создать замещающую область, и создает информацию состояния, характеризующую, является ли дефектная область одиночным дефектным блоком или сплошным дефектным блоком, и информацию указателя, которая указывает на местоположения дефектной области и замещающей области. В действии 1204 информацию состояния и информацию указателя сохраняют, как первую временную информацию о дефектах.
В действии 1205 проверяют, ожидается ли окончание первой операции записи. Если в действии 1205 определяют, что окончание первой операции записи не ожидается, то повторяют действия с 1201 по 1204 включительно. В действии 1206, если в действии 1205 определено, что первая операция записи вероятно заканчивается (то есть когда запись пользовательских данных завершена пользователем или в соответствии с первой операцией записи), сохраненную временную информацию о дефектах считывают и неоднократно записывают, как первую временную информацию о дефектах ВИОД #0 в ВОУД. В действии 1207, информацию управления для управления первой временной информацией о дефектах ВИОД #0 записывают, как первую временную информацию управления дефектами ВИУД #0 в ВОУД.
В действии 1208 проверяют, нужно ли завершение данных. Если в действии 1208 определяют, что завершение диска не требуется, то повторяют действия с 1201 по 1207 включительно. В действии 1209, если повторяют действия с 1201 по 1207 включительно, то индекс, присвоенный соответствующим операции записи, временной информации о дефектах ВИОД и временной информации управления дефектами ВИУД, увеличивают на 1. Однако очевидным является, что для индекса могут быть использованы другие номера, постольку, поскольку номера служат для того, чтобы различать наборы записанных данных.
В действии 1210, если в действии 1208 определено, что требуется завершение диска, то последнюю записанную временную информацию о дефектах ВИОД #i и последнюю записанную временную информацию управления дефектами ВИУД #i записывают, как окончательную информацию о дефектах ИОД и окончательную информацию управления дефектами ИУД в ОУД. Запись окончательной информации о дефектах ИОД и окончательной информации управления дефектами ИУД может быть повторена несколько раз для повышения надежности обнаружения данных. Подобным образом может быть выполнен способ проверки-после-записи по окончательным информации о дефектах и информации управления дефектами. Если в этой информации обнаружится дефект, то область диска, имеющая дефект, и последующая область, содержащая данные, могут быть расценены как недоступные (то есть их обозначают как дефектную область), и окончательные временная информация управления дефектами и временная информация о дефектах могут быть записаны снова, после дефектной области.
Вышеупомянутое управление дефектами может быть реализовано как компьютерная программа, которая может работать на компьютере, который может быть обычным или проблемно-ориентированным компьютером. Таким образом, очевидным является, что контроллер 2 может быть контроллером компьютера. Коды и кодовые сегменты, которые составляют компьютерную программу, могут быть легко выявлены в уровне техники компьютерным программистом. Программу сохраняют на машиночитаемом носителе информации, который может быть считан компьютером. Когда компьютер считывает и исполняет программу, выполняется управление дефектами. Здесь машиночитаемым носителем информации может быть носитель магнитной записи, носитель оптической записи, несущая волна, встроенные программы или иные записываемые носители информации.
Дополнительно очевидным является, что для того, чтобы достичь емкости записи в несколько десятков гигабайт, устройство 1 записи и/или воспроизведения должно содержать элементы с малыми длинами волн и высокими цифровыми апертурами, используемые для записи десятков гигабайт данных на диск 100. В качестве примеров таких элементов могут быть приведены, но не ограничиваясь только ими, элементы, использующие длины световых волн в 405 нм и имеющие цифровые апертуры в 0.85, элементы, совместимые с дисками «Blu-ray», и/или элементы, совместимые с Усовершенствованными Оптическими Дисками (Advanced Optical Discs, AOD).
Промышленная применимость
Как было изложено выше, в соответствии с настоящим изобретением обеспечен способ управления дефектами диска, который применим к неперезаписываемым дискам. В соответствии с настоящим изобретением, по меньшей мере, одна область временной информации о дефектах присутствует в вводной области диска и/или выводной области, так, что информация относительно дефекта, который существует на диске, может быть накопительно записана. Также легко завершить диск посредством считывания только последней записанной временной информации о дефектах из области временной информации о дефектах и записи считанной информации в область управления дефектами, обеспечивая посредством этого эффективное использование ОУД. Соответственно, при выполнении управления дефектами диска пользовательские данные могут быть записаны даже на неперезаписываемые диски, посредством чего достигается более стабильное и непрерывное выполнение операций резервирования.
Хотя настоящее описание раскрывает использование неперезаписываемых дисков, очевидным является, что настоящее изобретение может быть использовано с другими записываемыми дисками, в том числе и с перезаписываемыми носителями информации.
Несмотря на то, что изобретение было представлено и раскрыто со ссылкой на предпочтительные варианты его осуществления, для специалистов в данной области техники очевидным является, что в нем могут быть сделаны различные изменения по форме и в деталях, не выходящие за рамки сущности и объема охраны изобретения, как они определены в нижеследующей формуле изобретения, с учетом эквивалентов.
Диск, имеющий обновляемую область управления дефектами, область пользовательских данных, резервную область и область, в которой записаны адрес данных, которые записаны последними в области пользовательских данных, и адрес замещающих данных, записанных в резервной области. Обновляемая область управления дефектами используется устройством для управления дефектами на диске. Резервная область является замещающей областью для дефекта, существующего в области пользовательских данных. Данный диск является диском однократной записи. 5 н. и 42 з.п. ф-лы, 12 ил.
область пользовательских данных, в которой записаны пользовательские данные; резервную область, другую по отношению к области пользовательских данных, и включающую в себя заменяющую область для дефектной области, существующей в области пользовательских данных, и адресную область, которая включает в себя адрес последних данных, которые записаны последними в области пользовательских данных, и адрес замещающих данных, записанных в резервной области и к которым обращаются посредством записывающего и/или воспроизводящего устройства.
если среда хранения информации не должна быть завершена, передача первой информации управления включает в себя передачу первой информации управления в отношении временной области управления дефектами, если среда хранения информации должна быть завершена, передача первой информации управления включает в себя передачу первой информации управления в отношении области управления дефектами, и область управления дефектами является другой, по отношению к временной области управления дефектами.
если среда хранения информации не должна быть завершена, контроллер управляет сигнальным элементом для передачи первой информации управления в отношении временной области управления дефектами области управления, если среда хранения информации должна быть завершена, контроллер управляет сигнальным элементом для передачи первой информации управления, включает в себя передачу первой информации управления в отношении области управления дефектами области управления, и область управления дефектами является другой, по отношению к временной области управления дефектами.
| US 6205099 А, 20.03.2001 | |||
| US 6182240 А, 30.01.2001 | |||
| US 6301220 А, 09.10.2001 | |||
| УСТРОЙСТВО С ОПТИЧЕСКИМ ДИСКОМ И СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ЗАМЕНЫ ДЛЯ ОПТИЧЕСКОГО ДИСКА | 1997 |
|
RU2174716C2 |
