ЗАПИСЫВАЮЩЕЕ И/ИЛИ ВОСПРОИЗВОДЯЩЕЕ УСТРОЙСТВО И НОСИТЕЛЬ ДАННЫХ, ПРИГОДНЫЙ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ С ЗАПИСЫВАЮЩИМ И/ИЛИ ВОСПРОИЗВОДЯЩИМ УСТРОЙСТВОМ Российский патент 2012 года по МПК G11B20/18 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к управлению дефектами на диске, а более конкретно, к записывающему и/или воспроизводящему устройству и носителю данных, пригодному к использованию с записывающим и/или воспроизводящим устройством.

Уровень техники

Управление дефектами представляет собой процесс перезаписи данных, сохраненных в области пользовательских данных на диске, на котором имеется дефект. Данные перезаписываются на новый участок области данных диска, и тем самым восполняется потеря данных, которая в противном случае была бы вызвана дефектом. В общем случае управление дефектами осуществляется путем использования способа линейного замещения или замещения с пропуском. В способе линейного замещения область пользовательских данных, в которой находится дефект, заменяется запасной областью данных, не имеющей дефектов. В способе замещения с пропуском область пользовательских данных с дефектами пропускается и используется следующая область пользовательских данных, не имеющая дефектов.

Способы линейного замещения и замещения с пропуском применимы только к таким дискам, как универсальный цифровой диск с многократной перезаписью (DVD-RAM/RW), на который данные могут быть записаны многократно, а запись может быть осуществлена путем использования способа произвольного доступа. Другими словами, способы линейного замещения и замещения с пропуском трудно применить к дискам для однократной записи, на которые запись возможна только один раз.

В общем случае наличие дефектов на диске обнаруживается при записи данных на диск, а затем подтверждается правильность записи данных на диск. Однако после того как данные записаны на диск для однократной записи, невозможно перезаписать новые данные и осуществлять управление дефектами на диске.

После разработки компакт-диска (CD-R) для однократной записи и универсального цифрового диска (DVD-R) для однократной записи был выпущен диск для однократной записи с емкостью записи в несколько дюжин гигабайтов. Диск этого типа может быть использован в качестве диска для резервного копирования, поскольку он является недорогим и позволяет осуществлять произвольный доступ, что дает возможность выполнять операции быстрого считывания. Однако поскольку управление дефектами недоступно относительно дисков для однократной записи, операция резервного копирования прерывается при обнаружении дефектной области (то есть области, в которой находится дефект) во время операции резервного копирования. В общем случае, поскольку операция резервного копирования осуществляется тогда когда система не используется часто, например ночью, когда системный администратор не управляет системой, наиболее вероятно, что прерванная операция резервного копирования будет продолжаться в течение ночи до тех пор, пока не прекратится вследствие обнаружения дефектной области диска для однократной записи, так что операция резервного копирования полностью не завершится.

Раскрытие изобретения

Согласно настоящему изобретению разработаны способ и устройство для управления дефектами, которые могут быть применены к дискам, и диск, в котором имеющиеся дефекты управляются посредством использования способа управления дефектами.

Согласно настоящему изобретению также разработаны способ и устройство для управления дефектами, посредством которых можно управлять дефектами диска даже в случае, когда дефект обнаруживается во время операции записи, что обеспечивает возможность выполнения операции записи без прерывания, и диск, к которому применим способ.

Дополнительные аспекты и/или преимущества изобретения отчасти будут изложены в нижеследующем описании, а отчасти станут очевидными из описания, или могут быть выявлены при осуществлении изобретения на практике.

Согласно аспекту настоящего изобретения диск включает в себя область данных, в которую записываются пользовательские данные, и промежуточную область управления дефектами, которая имеется в по меньшей мере одной из нулевой дорожки и конечной зоны и в которую записываются промежуточная информация о дефектах и промежуточная информация по управлению дефектами, относящиеся к пользовательским данным, записанным в области данных.

Предпочтительно, но необязательно, чтобы промежуточная информация о дефектах и промежуточная информация по управлению дефектами записывались при каждой операции записи, во время которой пользовательские данные записываются в область данных.

Кроме того, предпочтительно, но необязательно, чтобы промежуточная информация о дефектах содержала информацию, указывающую на местоположение дефектной области из области данных, в которую записываются соответствующие пользовательские данные, или содержала информацию, указывающую на местоположение заменяющей области, которая является заменой для дефектной области.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения способ управления дефектами диска на диске включает в себя запись информации о дефектах, относящейся к данным, которые записываются в область данных диска в соответствии с операцией записи, в качестве промежуточной информации о дефектах в промежуточную область управления дефектами, которая имеется в по меньшей мере одной из нулевой дорожки и конечной зоны диска; и запись управляющей информации для управления промежуточной информацией о дефектах в качестве промежуточной информации по управлению дефектами в промежуточную область управления дефектами.

Предпочтительно, но необязательно, чтобы способ также включал в себя повторение записи информации о дефектах и записи управляющей информации для каждой операции записи; и запись последней записанной промежуточной информации по управлению дефектами и промежуточной информации о дефектах в область управления дефектами, которая имеется в по меньшей мере одной из нулевой дорожки и конечной зоны.

Запись последней записанной промежуточной информации о дефектах осуществляют во время финализации диска согласно аспекту изобретения.

Предпочтительно, но необязательно, чтобы запись информации о дефектах также включала в себя запись информации, указывающей на местоположение дефектной области из области данных, содержащей соответствующие пользовательские данные, в качестве промежуточной информации о дефектах; запись информации, указывающей на местоположение заменяющей области, которая является заменой для дефектной области, в качестве промежуточной информации о дефектах; или последовательную запись промежуточной информации о дефектах в промежуточную область информации о дефектах, включенную в промежуточную область управления дефектами, начиная от начала промежуточной области информации о дефектах.

Предпочтительно, но необязательно, чтобы запись управляющей информации включала в себя последовательную запись информации о дефектах в промежуточную область информации по управлению дефектами, включенную в промежуточную область управления дефектами, начиная от конца промежуточной области информации по управлению дефектами.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения записывающее и/или воспроизводящее устройство, предназначенное для использования с диском, содержит блок записи/считывания, который записывает данные на или считывает данные с диска; и контроллер, который управляет блоком записи/считывания, для записи информации о дефектах, относящейся к данным, которые записываются в область данных диска в соответствии с операцией записи, в качестве промежуточной информации о дефектах в промежуточную область управления дефектами, которая имеется в по меньшей мере одной из нулевой дорожки и конечной зоны диска, и чтобы записать управляющую информацию для управления промежуточной информацией о дефектах в качестве промежуточной информации по управлению дефектами в промежуточную область управления дефектами.

Предпочтительно, но необязательно, чтобы контроллер осуществляет управление блоком записи/считывания для записи промежуточной информации о дефектах и промежуточной информации по управлению дефектами в промежуточную область управления дефектами при каждой операции записи, а во время финализации диска для записи последней записанной промежуточной информации о дефектах и последней записанной промежуточной информации по управлению дефектами в область управления дефектами, которая имеется в по меньшей мере одной из нулевой дорожки и конечной зоны диска.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения записывающее устройство, предназначенное для использования с дисками, включает в себя блок записи/считывания, который записывает данные на или считывает данные с диска; и контроллер, который управляет блоком записи/считывания, для записи информации о дефектах, относящуюся к первым данным, которые записываются в область данных диска в соответствии с первой операцией записи, в качестве первой промежуточной информации о дефектах в промежуточную область управления дефектами, которая имеется в по меньшей мере одной из нулевой дорожки и конечной зоны диска, для записи первой информации по управлению дефектами для управления первой промежуточной информацией о дефектах в качестве первой промежуточной информации по управлению дефектами в промежуточную область управления дефектами, для записи второй информации о дефектах, относящуюся к вторым данным, которые записываются в область данных в соответствии со второй операцией записи, в качестве второй промежуточной информации о дефектах в промежуточную область управления дефектами и записи информации по управлению дефектами для управления второй промежуточной информацией о дефектах в качестве второй промежуточной информации по управлению дефектами в промежуточную область управления дефектами.

Краткое описание чертежей

На чертежах:

фиг.1 - структурная схема записывающего и/или воспроизводящего устройства согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.2А и 2В - структуры диска согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;

фиг.3 - структуры данных дисков из фиг.2А и 2В согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. с 4А по 4С - структуры данных области управления дефектами согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;

фиг.5 - запись данных в области пользовательских данных и в запасной области согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.6А, 6В и 7 - структуры данных промежуточной информации TDFL#0 и TDFL#1 о дефектах согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;

фиг.8 - графическая блок-схема, иллюстрирующая способ управления дефектами согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и

фиг.9 - графическая блок-схема, иллюстрирующая способ управления дефектами согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.

Предпочтительный вариант осуществления изобретения

Теперь обратимся к подробному описанию представленных вариантов осуществления настоящего изобретения, примеры которого иллюстрированы сопровождающими чертежами, на которых повсюду одинаковые позиции относятся к аналогичным элементам. Варианты осуществления описаны ниже с целью пояснения настоящего изобретения с обращением к чертежам.

На фиг.1 представлена структурная схема записывающего и/или воспроизводящего устройства согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Со ссылкой на фиг.1, записывающее и/или воспроизводящее устройство включает в себя блок 1 записи/считывания, контроллер 2 и запоминающее устройство 3. Блок 1 записи/ считывания записывает данные на диск 100, который представляет собой носитель для хранения информации согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения, и считывает обратно данные с диска 100 для проверки точности записанных данных. Контроллер 2 осуществляет управление дефектами согласно варианту осуществления настоящего изобретения. В показанном варианте осуществления в контроллере 2 использован способ проверки после записи, в соответствии с которым данные записываются на диск 100 в предварительно определенных единицах данных, а точность записанных данных проверяется для того, чтобы обнаружить дефект в записанных данных. Другими словами, контроллер 2 записывает пользовательские данные на диск 100 в блоки операций записи и проверяет записанные данные пользователя, чтобы обнаружить область (то есть дефектную область) диска 100, в которой имеется дефект. После записи данных в предварительно определенных единицах контроллер 2 формирует информацию, которая указывает на местоположение дефектной области диска 100, в качестве промежуточной информации о дефектах и сохраняет сформированную промежуточную информацию о дефектах в запоминающем устройстве 3. Если объем сохраненной информации достигает предварительно определенного уровня, контроллер 2 записывает на диск 100 сохраненную информацию в качестве информации о дефектах.

В данном случае операция записи представляет собой единицу работы, определенной в соответствии с намерением пользователя, или представляет собой работу по осуществлению записи, подлежащую выполнению. Согласно этому варианту осуществления операция записи отражает процесс, при выполнении которого диск 100 загружают в записывающее и/или воспроизводящее устройство, данные записывают на диск 100, и диск 100 извлекают из записывающего и/или воспроизводящего устройства. В течение операции записи данные записываются и проверяются по меньшей мере один раз. В общем случае данные записываются и проверяются несколько раз. Информацию о дефектах, которую получают, используя способ проверки после записи, временно сохраняют в запоминающем устройстве 3.

Когда пользователь нажимает кнопку выгрузки (непоказанную) записывающего и/или воспроизводящего устройства, чтобы извлечь диск 100 после записи данных, контроллер 2 предполагает, что операция записи завершена. Затем контроллер 2 считывает информацию, сохраненную в запоминающем устройстве, передает считанные данные в блок 1 записи/считывания и осуществляет управление блоком 1 записи/считывания, для записи считанных данных на диск 100.

Если запись данных на диск 100 завершена (то есть данные на диск 100 больше не будут записываться и диск 100 должен быть финализирован), контроллер 2 записывает промежуточную информацию о дефектах и промежуточную информацию по управлению дефектами в область управления дефектами диска 100.

Во время воспроизведения информация о дефектах и информация по управлению дефектами в области управления дефектами и/или в промежуточной области управления дефектами используется в записывающем и/или воспроизводящем устройстве для доступа к записанным пользовательским данным. Хотя описанное относится к записывающему и/или воспроизводящему устройству, показанному на фиг.1, понятно, что устройство может быть отдельным записывающим или воспроизводящим устройством или записывающим и воспроизводящим устройством.

На фиг.2А и 2В показаны структуры диска 100 из фиг.1 согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. На фиг.2А детально показано представление диска 100 с одним слоем записи, имеющего слой L0 записи. Диск 100 включает в себя нулевую дорожку, область данных и конечную зону. Нулевая дорожка находится на внутреннем участке диска 100, а конечная зона находится на внешнем участке диска 100. Область данных расположена между нулевой дорожкой и конечной зоной и разделена на область пользовательских данных и запасную область.

Область пользовательских данных представляет собой область из области данных, в которую записываются данные пользователя. Запасная область представляет собой другую область данных, чем область пользовательских данных, которая является заменяющей областью для части области пользовательских данных, имеющей дефект. Запасная область служит для компенсации потерь в области записи, обусловленных дефектом в области пользовательских данных. В предположении, что на диске 100 могут иметься дефекты, предпочтительно, но необязательно, задавать запасную область в размере 5% полного объема данных диска 100, чтобы на диск 100 можно было записать больший объем данных.

На фиг.2В показано представление диска 100 с двумя слоями записи, имеющего два слоя записи L0 и L1. Нулевая дорожка, область данных и внешняя область последовательно образованы, начиная от внутреннего участка первого слоя L0 записи, по направлению к внешнему участку первого слоя L0 записи. Кроме того, внешняя область, область данных и конечная зона последовательно сформированы, начиная от внешнего участка второго слоя L1 записи, по направлению к внутреннему участку второго слоя L1 записи. В отличие от диска 100 с одним слоем записи согласно фиг.2А конечная зона расположена на внутреннем участке диска 100 согласно фиг.2В. То есть диск 100 согласно фиг.2В имеет противоположную траекторию дорожки, на которую данные записываются, начиная от нулевой дорожки первого слоя L0 записи, и продолжаются по направлению к внешней области первого слоя L0 записи, и продолжаются от внешней области второго слоя L1 записи до конечной зоны второго слоя L1 записи. Запасная область выделена для каждого из слоев L0 и L1 записи.

В вариантах осуществления согласно фиг.2А и 2В запасные области расположены между областью пользовательских данных и конечной зоной и между областью пользовательских данных и внешней областью. Если необходимо, часть области пользовательских данных может быть использована в качестве еще одной запасной области. В частности, более чем одна резервная область может быть расположена между нулевой дорожкой и конечной зоной.

На фиг.3 детально показана структура диска 100 согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Что касается фиг.3, то промежуточная область управления дефектами имеется в по меньшей мере одной из нулевой дорожки, конечной зоны и внешней области диска 100. Кроме того, промежуточная область управления дефектами имеется в по меньшей мере одной из нулевой дорожки и конечной зоны.

В общем случае информация, которая относится к управлению дефектами на диске 100, записывается в область управления дефектами. Для управления дефектами такая информация включает в себя структуру диска 100, местоположение информации о дефектах, сведения о том, будет ли выполняться управление дефектами, и местоположение и размеры запасной области. В случае диска для однократной записи новые данные обычно записываются после ранее записанных данных, когда ранее записанные данные изменяются в соответствии с объектом изобретения.

В общем случае после того как диск загружают в записывающее/воспроизводящее устройство, такое, как показанное на фиг.1, устройство считывает данные из нулевой дорожки и из конечной зоны диска 100 для определения того, каким образом будут осуществляться управление диском 100 и запись данных на диск или считывание данных с диска 100. Однако при увеличении объема данных, записанных в нулевую дорожку, после загрузки диска затрачивается большее время на подготовку к записи или к воспроизведению данных. Поэтому в настоящем изобретении предлагается использовать промежуточную информацию по управлению дефектами и промежуточную информацию о дефектах. Промежуточная информация по управлению дефектами и промежуточная информация о дефектах записываются в промежуточную область управления дефектами, которая сформирована в нулевой дорожке и/или в конечной зоне.

Согласно варианту осуществления настоящего изобретения управление дефектами осуществляют, используя способ линейного замещения. Поэтому промежуточная информация о дефектах включает в себя информацию, указывающую на местоположение дефектной области диска 100, и информацию, указывающую на участок диска 100, который может быть заменяющей областью для дефектной области. Промежуточная информация по управлению дефектами используется для управления промежуточной информацией о дефектах и включает в себя информацию, указывающую на место на диске 100, где записана промежуточная информация о дефектах.

Согласно варианту осуществления настоящего изобретения промежуточная информация о дефектах и промежуточная информация по управлению дефектами записываются каждый раз в конце операции записи. Промежуточная область управления дефектами включает в себя промежуточную информацию #0 о дефекте и промежуточную информацию #1 о дефекте. Промежуточная информация #0 о дефекте включает в себя информацию относительно дефекта, возникшего в данных, записанных во время операции #0 записи, и информацию относительно заменяющей области. Промежуточная информация #1 о дефекте включает в себя информацию относительно дефекта, возникшего в данных, записанных во время операции #1 записи, и информацию относительно заменяющей области в качестве промежуточной информации #1 о дефекте. Кроме того, промежуточная область управления дефектами включает в себя промежуточную информацию #0, #1 по управлению дефектами. Промежуточная информация #0, #1 по управлению дефектами включает в себя соответствующую информацию для управления промежуточной информаций #0, #1 о дефектах.

Если больше нет данных, подлежащих записи на диск 100, или если пользователь больше не хочет записывать данные на диск 100 (то есть диск 100 должен быть финализирован), промежуточная информация о дефектах, записанная в промежуточную область информации о дефектах, и промежуточная информация по управлению дефектами, записанная в промежуточную область информации по управлению дефектами, записываются в область управления дефектами.

Теперь снова будет разъяснена причина, по которой промежуточная информация по управлению дефектами и промежуточная информация о дефектах записываются в область (DMA) управления дефектами. Когда больше нет данных, подлежащих записи на диск 100 (то есть диск 100 должен быть финализирован), промежуточная информация по управлению дефектами и промежуточная информация о дефектах, обновлявшиеся несколько раз, перемещаются в область управления дефектами нулевой дорожки, в результате чего обеспечивается возможность быстрого считывания информации, записанной на диске 100. Кроме того, надежность информации можно повысить путем записи информации по управлению дефектами в несколько областей.

В варианте осуществления изобретения информация о дефектах, записанная в промежуточных областях информации о дефектах, с #0 по #i-1, записывается с накоплением в промежуточную область #i информации о дефектах. Поэтому достаточно считать информацию о дефектах из последней записанной промежуточной информации #i о дефектах и снова записать информацию считывания в область управления дефектами во время финализации диска 100.

Для диска повышенной плотности с емкостью записи в несколько дюжин гигабайтов в большинстве случаев желательно, чтобы кластер распределялся в области, в которую записывается промежуточная информация #i по управлению дефектами, и от четырех до восьми кластеров распределяют в области, в которую записывается промежуточная информация #i о дефектах. Поэтому когда минимальной физической единицей записи является кластер, для обновления информации обычно предпочтительно записывать новую информацию в блоки кластеров, хотя объем промежуточной информации #i о дефектах составляет только несколько килобайтов. Предпочтительно, чтобы суммарное количество дефектов, находящихся на диске 100, составляло около 5% емкости записи на диске. Например, для записи промежуточной информации #i о дефектах нужно от четырех до восьми кластеров с учетом того, что информация, относящаяся к дефекту, имеет размер 8 байтов, а размер кластера составляет 64 кб.

Согласно аспекту изобретения способ проверки после записи может быть осуществлен по промежуточной информации #i о дефектах и промежуточной информации #i по управлению дефектами. При обнаружении дефекта информация, записанная в дефектной области диска 100, содержащего дефект, может быть записана в запасную область путем использования способа линейного замещения или записана в область, прилегающую к дефектной области, путем использования способа замещения с пропуском.

На фиг. с 4А по 4D показаны структуры данных из промежуточной области (TDMA) управления дефектами согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Что касается фиг.4А, то промежуточная область управления дефектами логически разделена на две части: на промежуточную область информации о дефектах и на промежуточную область информации по управлению дефектами. Промежуточная информация TDFL#0, TDFL#1, TDFL#2 о дефектах последовательно записывается в промежуточную область информации о дефектах, начиная от начала промежуточной области информации о дефектах по направлению к концу ее. Промежуточная информация TDDS#0, TDDS#1, TDDS#2 по управлению дефектами последовательно записывается, начиная от начала промежуточной области информации по управлению дефектами по направлению к концу ее. Промежуточная информация TDDS#0, TDDS#1 и TDDS#2 по управлению дефектами соответствует промежуточной информации TDFL#0, TDFL#1, TDFL#2 о дефектах соответственно.

Что касается фиг.4В, то промежуточная область управления дефектами логически разделена на две части: на промежуточную область информации о дефектах и на промежуточную область информации по управлению дефектами, показанные на фиг.4А. Однако последовательность записи информации в промежуточную область информации о дефектах и в промежуточную область информации по управлению дефектами не такая, как последовательность записи информации в такие же области из фиг.4А. Подробно промежуточная информация TDFL#0, TDFL#1, TDFL#2 о дефектах последовательно записывается, начиная от конца промежуточной области информации о дефектах по направлению к началу ее. Промежуточная информация TDDS#0, TDDS#1, TDDS#2 по управлению дефектами последовательно записывается, начиная от конца промежуточной области информации по управлению дефектами по направлению к началу ее. Промежуточная информация TDDS#0, TDDS#1 и TDDS#2 по управлению дефектами соответствует промежуточной информации TDFL#0, TDFL#1, TDFL#2 о дефектах соответственно.

Что касается фиг.4С, то соответствующая промежуточная информация о дефектах и соответствующая промежуточная информация по управлению дефектами представляют собой информационную пару в соответствующей промежуточной управляющей информации, записанной в промежуточной области (TDMA) управления дефектами. То есть промежуточная управляющая информация TDMA#0, TDMA#1, TMDA#2 записывается последовательно, начиная от начала промежуточной области управления дефектами по направлению к конечной точке ее. Промежуточная управляющая информация TDMA#0 содержит соответствующую пару из промежуточной информации TDDS#0 по управлению дефектом и промежуточную информацию TDFL#0 о дефекте. Промежуточная управляющая информация TDMA#1 содержит соответствующую пару из промежуточной информации TDDS#1 по управлению дефектом и промежуточную информацию TDFL#1 о дефекте. Промежуточная управляющая информация TDMA#2 содержит соответствующую пару из промежуточной информации TDDS#2 по управлению дефектом и промежуточную информацию TDFL#2 о дефекте.

Что касается фиг.4D, то по сравнению с промежуточной областью по управлению дефектами из фиг.4С соответствующие промежуточная информация о дефектах и промежуточная информация по управлению дефектами представляют собой информационную пару в соответствующей промежуточной управляющей информации, записанной в промежуточной области управления дефектами, но последовательность записи не такая же. То есть промежуточная управляющая информация TDMA#0, TDMA#1, TMDA#2 записывается последовательно, начиная от конца промежуточной области по управлению дефектами по направлению к началу ее. Промежуточная управляющая информация TDMA#0, TDMA#1, TMDA#2 содержит пару из соответствующих промежуточной информации TDDS#0 по управлению дефектом и промежуточной информации TDFL#0 о дефекте, пару из соответствующих информации TDDS#1 по управлению дефектом и промежуточной информации TDFL#1 о дефекте и пару из соответствующих промежуточной информации TDDS#2 по управлению дефектом и информации TDFL#2 о дефекте соответственно.

На фиг.5 показана запись данных в области А пользовательских данных и в запасной области В согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Данные могут быть обработаны в блоках секторов или кластеров. Сектор обозначает минимальную единицу данных, которой можно управлять в файловой системе компьютера или в прикладной программе. Кластер обозначает минимальную единицу данных, которая физически может быть записана на диск за один прием. В общем случае один или несколько секторов образуют кластер.

Существуют два типа секторов: физический сектор и логический сектор. Физический сектор представляет собой область на диске, в которую записывают сектор данных. Адрес для обнаружения физического сектора называют номером физического сектора (НФС). Логический сектор представляет собой блок, данные в котором могут управляться в файловой системе или в прикладной программе. Адрес для обнаружения логического сектора называют номером логического сектора (НЛС). В устройстве для записи/воспроизведения диска, в таком, как показанное на фиг.1, путем использования номера физического сектора определяется место для записи данных, а затем данные записываются на диск 100, при этом все данные управляются в единицах номеров логических секторов в компьютере или в прикладной программе, а местоположение данных определяется путем использования номера логического сектора. Соотношение между номером логического сектора и номером физического сектора изменяется контроллером 2 записывающего/воспроизводящего устройства в зависимости от того, содержит ли диск 100 дефект и от начального положения записи данных.

Что касается фиг.5, то область пользовательских данных обозначена А, а запасная область обозначена В, при этом номера физических секторов распределены в большом количестве секторов (непоказанных) в возрастающем порядке. В общем случае каждому номеру логического сектора соответствует по меньшей мере один номер физического сектора. Однако поскольку номера логических секторов распределены в бездефектных секторах в возрастающем порядке, то соответствие между номерами физических секторов и номерами логических секторов не сохраняется, когда диск 100 имеет дефектную область, если даже размер физического сектора такой же, как и размер логического сектора.

В области А данных секции с 1001 по 1007 обозначают предварительно определенные единицы данных, в которых осуществляют способ проверки после записи. Записывающее устройство записывает пользовательские данные в секцию 1001, возвращается к началу секции 1001 и проверяет, записаны ли пользовательские данные соответствующим образом или в секции 1001 имеется дефект. Если на участке секции 1001 обнаруживается дефект, этот участок обозначается как дефект #1. Пользовательские данные, записанные на дефекте #1, также записываются на участке запасной области В. В данном случае участок запасной области В, на котором повторно записываются данные, записанные на дефекте #1, назван замещением #1.

Затем записывающее устройство записывает данные пользователя в секцию 1002, возвращается к началу секции 1002 и проверяет, записаны ли данные соответствующим образом или в секции 1002 имеется дефект. Если на участке секции 1002 обнаруживается дефект, этот участок обозначается как дефект #2. Точно так же замещение #2, соответствующее дефекту #2, создается в запасной области В. Затем обозначаются дефект #3 в секции 1003 области А пользовательских данных и замещение #3 в запасной области В соответственно. В секции 1004 дефект не наблюдается и дефектная область не обозначается.

Записывающее устройство записывает информацию, относящуюся к дефектам #1, #2 и #3, находящимся в секциях с 1001 по 1003, в качестве промежуточной информации TDFL#0 о дефектах в промежуточную область управления дефектами, когда операция #0 записи предполагается закончившейся, после записи и проверки данных в секции 1004, то есть когда пользователь нажимает кнопку выгрузки записывающего устройства или когда запись пользовательских данных, выделенных для операции записи, завершается. Кроме того, информация по управлению дефектами для управления промежуточной информацией TDFL#0 о дефектах записывается в качестве промежуточной информации TDDS#0 по управлению дефектами в промежуточную область управления дефектами.

Когда начинается операция #1 записи, данные записываются в секции с 1005 по 1007, а дефекты #4 и #5 и замещения #4 и #5 создаются соответственно в области А пользовательских данных и в запасной области В, в промежуточной области управления дефектами, как пояснялось относительно секций с 1001 по 1004. Если вторая операция записи предполагается закончившейся, записывающее устройство записывает информацию относительно дефектов #4 и #5 в качестве промежуточной информации TDFL#1 о дефектах и еще раз записывает информацию, содержащуюся в промежуточной информации TDFL#0 о дефектах. После этого информация по управлению дефектами для управления промежуточной информацией TDFL#1 о дефектах записывается в промежуточную область управления дефектами.

На фиг.6А и 6В показаны структуры данных промежуточной информации TDFL#0 и TDFL#1 о дефектах согласно варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг.7 показана структура данных информации, относящейся к дефекту #i.

Что касается фиг.6А и 6В, то промежуточная информация TDFL#0 о дефектах содержит информацию относительно дефектов с #1 по #3. Подробно информация относительно дефекта #1 указывает на местонахождение области, в которой имеется дефект #1, и на местоположение области, в которую записано замещение #1. Информация относительно дефекта #2 указывает на местоположение области, в которой имеется дефект #2, и на местоположение области, в которую записано замещение #2. Информация относительно дефекта #3 указывает на местоположение области, в которой имеется дефект #3, и на местоположение области, в которую записано замещение #3.

В дополнение к информации, содержащейся в промежуточной информации TDFL#0 о дефектах, промежуточная информация TDFL#1 о дефектах также содержит информацию относительно дефектов #4 и #5. То есть промежуточная информация TDFL#1 о дефектах включает в себя информацию относительно дефекта #1, информацию относительно дефекта #2, информацию относительно дефекта #3, информацию относительно дефекта #4 и информацию относительно дефекта #5.

Что касается фиг.7, то информация относительно дефекта #i описывает указатель, указывающий на дефект #i, и указатель, указывающий на замещение #i. Подробно указатель для дефекта #i обозначает точки начала и конца дефекта #i, а указатель для замещения #i обозначает точки начала и конца замещения #i.

Ниже со ссылкой на фиг.8 будет описан способ управления дефектами согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Что касается фиг.8, то при выполнении действия 801 записывающее устройство записывает информацию о дефекте, относящуюся к данным, записанным в соответствии с первой операцией записи, в качестве первой промежуточной информации о дефектах в промежуточную область управления дефектами диска. Этот процесс используется для управления дефектами диска. При выполнении действия 802 управляющая информация для управления первой промежуточной информацией о дефектах записывается в качестве первой промежуточной информации по управлению дефектами в промежуточную область управления дефектами.

При выполнении действия 803 проверяется необходимость финализации диска. При выполнении действия 804, если при выполнении действия 803 было определено что финализировать диск не нужно, действия 801 и 803 повторяются до тех пор, пока индексы, назначенные операции записи, промежуточной информации о дефектах и промежуточной информации по управлению дефектами не возрастут на 1. Однако понятно, что для индекса можно использовать другие числа в том смысле, что числа служат для различения наборов записанных данных.

При выполнении действия 805, если при выполнении действия 803 было определено, что диск необходимо финализировать, последняя записанная промежуточная информация по управлению дефектами и последняя записанная промежуточная информация о дефектах записываются в область управления дефектами. То есть последняя записанная промежуточная информация по управлению дефектами и последняя записанная промежуточная информация о дефектах записываются в качестве конечной промежуточной информации по управлению дефектами и конечной промежуточной информации о дефектах в область (DMA) управления дефектами. Конечная промежуточная информация по управлению дефектами и конечная промежуточная информация о дефектах могут быть записаны повторно с тем, чтобы повысить надежность обнаружения данных согласно аспекту изобретения.

Кроме того, согласно аспекту изобретения способ проверки после записи может быть осуществлен применительно к конечной промежуточной информации по управлению дефектами и к конечной промежуточной информации о дефектах. Если дефект обнаруживается по конечной промежуточной информации по управлению дефектами и по конечной промежуточной информации о дефектах, то область диска, в которой находится дефект, и данные, записанные после области, имеющей дефект, могут рассматриваться как недоступные (то есть области конечной промежуточной информации по управлению дефектами и конечной промежуточной информации о дефектах обозначаются как дефектные области), и конечная промежуточная информация по управлению дефектами и конечная промежуточная информация о дефектах могут быть снова записаны после дефектной области.

На фиг.9 показана блок-схема, иллюстрирующая способ управления дефектами диска согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения. Что касается фиг.9, то записывающее устройство записывает (при выполнении действия 901) пользовательские данные в единицах данных для облегчения осуществления способа проверки после записи. При выполнении действия 902 пользовательские данные, записанные при выполнении действия 901, проверяются для обнаружения существования дефектов в любой области диска 100. При выполнении действия 903 контроллер 2 из фиг.1 обозначает область, имеющую дефект, как дефектную область, перезаписывает пользовательские данные, записанные в дефектной области, в запасную область для образования заменяющей области и создает ссылочную информацию, указывающую на дефектную область и заменяющую область соответственно. При выполнении действия 904 ссылочная информация сохраняется как первая промежуточная информация о дефектах в запоминающем устройстве 3 из фиг.1. При выполнении действия 905 проверяется, предполагается ли окончание операция записи. Если при выполнении действия 905 определено, что операция записи вряд ли будет закончена, действия с 901 по 904 повторяются.

Однако при выполнении действия 906, если на этапе 905 было определено, что операция записи возможно будет закончена (то есть в случае когда запись данных пользователя завершается по сигналу пользователя или в соответствии с операцией записи), контроллер 2 считывает промежуточную информацию #0 о дефектах из запоминающего устройства 3 и записывает промежуточную информацию #0 о дефектах в качестве промежуточной информации TDFL#0 в промежуточную область управления дефектами. При выполнении действия 907 управляющая информация для управления промежуточной информацией TDFL#0 о дефектах записывается в качестве промежуточной информации TDDS#0 по управлению дефектами в промежуточную область управления дефектами.

При выполнении действия 908 проверяется, должен ли быть финализирован диск 100. Если при выполнении действия 908 определено, что нет необходимости в финализации диска 100, действия с 901 по 907 повторяются до тех пор, пока индексы, назначенные операции записи, промежуточной информации о дефектах и промежуточной информации по управлению дефектами не возрастут на 1. Однако понятно, что для индекса можно использовать другие числа в том смысле, что числа служат для различения наборов записанных данных.

При выполнении действия 910 в случае если при выполнении действия 908 было определено, что необходима финализация диска 100, последняя записанная информация TDFL#i о дефектах и последняя записанная информация TDDS#i по управлению дефектами записываются в качестве информации DFL о дефектах и информации DDS по управлению дефектами в область (DMA) управления дефектами. Информация DFL о дефектах и информация DDS по управления дефектами могут быть записаны повторно несколько раз для повышения надежности обнаружения данных согласно задаче изобретения.

Кроме того, согласно аспекту изобретения способ проверки после записи может быть осуществлен применительно к информации DFL о дефектах и к информации DDS по управлению дефектами. Если дефект обнаружен по информации DFL о дефектах и информации DDS по управлению дефектами, то область, имеющая дефект и данные, записанные после области, имеющей дефект, могут рассматриваться как недоступные (то есть область, включающая в себя DFL и DDS, обозначается как дефектная область), и информация по управлению дефектами и информация о дефектах могут быть снова записаны после дефектной области.

Рассмотренный выше способ управления дефектами может быть реализован в виде компьютерной программы, которая может быть выполнена компьютером. Коды и части программы, которые образуют компьютерную программу, могут быть легко написаны компьютерным программистом согласно известному уровню техники. Программу сохраняют на доступном для чтения носителе информации компьютера. Когда программа считывается и выполняется компьютером, способ управления дефектами согласно настоящему изобретению осуществляется компьютером. В данном случае считываемым компьютером носителем информации может быть магнитный носитель записи, оптический носитель записи, аппаратно-реализованное программное обеспечение или другой доступный для чтения носитель.

Понятно, что хотя это и не является необходимым для всех задач, контроллер 2 может быть реализован посредством компьютера путем использования компьютерной программы, записанной на считываемом компьютером носителе данных. Компьютер может быть реализован в виде микросхемы, имеющей встроенную программу, или им может быть компьютер общего или специального назначения, программируемый для осуществления способа.

Кроме того, понятно, что для получения емкости записи в несколько дюжин гигабайтов блок 1 записи и/или считывания должен представлять собой коротковолновый блок с большой числовой апертурой, пригодный для записи на диске 100 дюжин гигабайтов данных. Примеры таких блоков включают в себя, но без ограничения ими, блоки с использованием длины волны света 405 нм и имеющие числовую апертуру 0,85, и эти блоки совместимы с дисками для голубого излучения и/или совместимы с усовершенствованными оптическими дисками.

Промышленная применимость

Как описано выше, настоящим изобретением обеспечивается управление дефектами диска, которое может быть применено к дискам. Согласно аспекту настоящего изобретения промежуточная область информации о дефектах имеется в нулевой дорожке и/или в конечной зоне, так что информация о дефектах может быть записана с накоплением. Кроме того, во время финализации диска только последняя записанная промежуточная информация о дефектах считывается из промежуточной области управления дефектами и записывается в область управления дефектами, в результате чего обеспечивается возможность эффективного использования области управления дефектами. Поэтому при осуществлении управления дефектами можно записывать пользовательские данные даже на диск для одноразовой записи, при этом операции резервирования могут быть выполнены без прерываний.

Хотя описание относится к дискам только для одноразовой записи, понятно, что способ может быть использован в случае перезаписываемых носителей или когда носитель имеет участки для одноразовой записи и повторной записи.

Хотя были показаны и раскрыты несколько вариантов осуществления настоящего изобретения, специалистам в области техники, к которой относится настоящее изобретение, должно быть понятно, что в этих вариантах осуществления могут быть сделаны изменения без отступления от принципов и сущности изобретения, объем которого определяется формулой изобретения и ее эквивалентами.

Предложены записывающее и/или воспроизводящее устройство и носитель данных. Носитель содержит область данных и область управления. Область управления содержит промежуточную информацию о дефектах и промежуточную информацию по управлению дефектами. Промежуточная информация о дефектах содержит информацию о местоположении дефектной области в области данных и информацию о местоположении области замещения дефектной области, а промежуточная информация по управлению дефектами включает информацию о местоположении промежуточной информации о дефектах. Область управления дополнительно содержит область управления дефектами. Последняя промежуточная информация о дефектах и последняя промежуточная информация по управлению дефектами, которые записаны последними в промежуточной области управления дефектами, записаны в качестве дефектной информации и информации по управлению дефектами в область управления дефектами. Техническим результатом является уменьшение времени доступа к диску. 3 н.п. ф-лы, 9 ил.

1. Носитель данных, пригодный к использованию с записывающим и/или воспроизводящим устройством, содержащий:
область данных, содержащую пользовательские данные; и
область управления, отличную от области данных, и эта область содержит промежуточную область управления дефектами, содержащую промежуточную информацию о дефектах и промежуточную информацию по управлению дефектами, относящиеся к пользовательским данным, записанным в области данных, и эта информация доступна с помощью записывающего и/или воспроизводящего устройства для выполнения управления дефектами на носителе,
в котором промежуточная информация о дефектах содержит информацию о местоположении дефектной области в области данных и информацию о местоположении области замещения дефектной области, и промежуточная информация по управлению дефектами включает информацию о местоположении промежуточной информации о дефектах, при этом область управления дополнительно содержит область управления дефектами, и последняя промежуточная информация о дефектах и последняя промежуточная информация по управлению дефектами, которые записаны последними в промежуточной области управления дефектами, являются записанными в качестве дефектной информации и информации по управлению дефектами в область управления дефектами, и носитель данных является носителем для однократной записи.

2. Записывающее и/или воспроизводящее устройство для использования совместно с носителем для однократной записи, содержащее:
блок записи/считывания, который записывает данные с и/или считывает данные из носителя, содержащего область данных; и
контроллер, который управляет блоком записи/считывания, для записи информации о дефектах и информации по управлению дефектами в область управления дефектами в области управления, отличной от области данных,
при этом информация о дефектах является последней промежуточной информацией о дефектах, которая последней записана в промежуточную область управления дефектами в области управления, при этом информация по управлению дефектами является последней промежуточной информацией по управлению дефектами, которая последней записана в промежуточную область по управлению дефектами в области управления, и
промежуточная информация о дефектах и промежуточная информация по управлению дефектами доступны для записывающего и/или воспроизводящего устройства для выполнения управления дефектами на носителе, при этом промежуточная информация о дефектах содержит информацию о местоположении дефектной области в области данных и информацию о местоположении области замещения для замещения дефектной области, и промежуточная информация по управлению дефектами содержит информацию о местоположении промежуточной информации о дефектах.

3. Записывающее и/или воспроизводящее устройство для использования совместно с носителем для однократной записи, содержащее:
блок записи/ считывания, который записывает данные с и/или считывает данные из носителя, содержащего область данных; и
контроллер, который управляет блоком записи/считывания, для считывания информации о дефектах и информации по управлению дефектами из области управления дефектами в области управления, отличной от области данных,
при этом информация о дефектах является последней промежуточной информацией о дефектах, которая последней записана в промежуточную область управления дефектами в области управления, при этом информация по управлению дефектами является последней промежуточной информацией по управлению дефектами, которая последней записана в промежуточную область по управлению дефектами в области управления, и
промежуточная информация о дефектах и промежуточная информация по управлению дефектами доступны для записывающего и/или воспроизводящего устройства для выполнения управления дефектами на носителе, при этом промежуточная информация о дефектах содержит информацию о местоположении дефектной области в области данных и информацию о местоположении области замещения для замещения дефектной области, и промежуточная информация по управлению дефектами содержит информацию о местоположении промежуточной информации о дефектах.