改善伺服区增益的方法 【技术领域】
本发明涉及到一种改善伺服区增益的方法，特别是关于一种重新映射缺陷伺服区磁盘的方法。
【技术背景】
一般地，磁盘驱动器包含一个或多个同心圆形磁盘，该磁盘每一边均涂上一层磁性介质。磁盘通常以预定的速度旋转，当磁盘旋转时，读写头在磁盘表面悬浮，当响应磁盘表面一个电信号时，读写头会在磁盘磁性介质的预定位置中写下相应的数据，同样地，磁头响应磁盘的其它电讯号时，会读取预定位置地数据。
在磁盘驱动器中，伺服系统是用来移动激励器。伺服区数据是预先记录在磁盘上，用于读写读头定位，每一个伺服区的信息不应有缺陷。但不幸的是，由于磁盘涂布工艺的原因总会在磁盘表面产生某种不可预料的缺陷。因此，当伺服区数据被记录在磁盘上，就有可能在一个或多个伺服区的位置上产生某种缺陷。
伺服区信息中的缺陷一般有以下三类：
第一类型：小型缺陷，它有可能是暂时性，也有可能是永久性，它会恶化所在伺服区的信息，从而造成所在的磁道失效；
第二类型：中型缺陷，它是永久性，它会恶化所在伺服区的信息，从而造成所在的磁道失效；
第三类型：大型缺陷，它是永久性，除了会恶化所在伺服区的信息外，还会恶化沿半径延伸至少一个磁道的伺服区信息，从而造成恶化的磁道磁道失效。
如图1所示，磁盘100包括一同心圆形磁道101-1、101-2、101-3。区域102-1、102-2、102-3是植入伺服区，每一伺服区包含有伺服数据，而区域102-1、102-2和102-3包含有n个伺服区。图1只是描绘了足以反映磁盘100一般特征的部分结构。区域100-2的磁道101-1有一个缺陷110，它的中心线130偏离线140X度角，中心线130与线140交叉于磁盘的中心120。
如果缺陷110的属于第一类型的缺陷，现有技术所揭露的循环冗余代码方法可以纠正这类缺陷，也可以用硬件信息恢复技术加以纠正。因此，含有缺陷110的磁道仍然可以使用。
如果缺陷110是属于第二类型的缺陷，缺陷110可以通过重新映射的方法对缺陷所在的伺服区加以纠正。在该方法中，区域102-1、102-2与102-3有角度地被重新映射。例如，在图2中，预记录伺服信息区域102-1、102-2与102-3被有角度地旋转，使得缺陷110不再被包含在区域102-2中。
这种有角度地旋转的方法对于缺陷分布是随机且缺陷较时是有效的，这可以适用于低密度磁盘驱动器。
但是，对于缺陷很多的情况，如果采用上述的方法，经过有角度地旋转后会，可能会出现另一个缺陷会包含在伺服区域中某一个区域的情况。例如，在图3中，第二类型的缺陷110经过有角度地旋转后，缺陷310位于区域102-1中。因此，随着记录密度的增加，每磁道将会有更多扇区的，随之会发现更多的扇区缺陷。
另一种解决扇区缺陷的现有技术是利用位于邻近损毁区域的辅助磁道，用少量辅助磁道替换扇区信息区域中有永久缺陷的磁道。
在图4中，在区域410中的磁道101-1是用于存储数据。区域102-2的磁道101-1存在缺陷110。如果用第二种现有技术所揭露的方法中，磁道101-1被映射到区域420中的磁道401-1中。但是，区域420的磁道数目是有限的，它是由急停带物理公差所决定的。
而且，对区域420中磁道401-1的额外寻道操作以及潜伏延迟会降低磁盘驱动器性能。例如，在依次存取磁道101-3、101-1和101-2时，通过磁道101-3为第一寻道磁道，然后再对第二磁道寻道。然而，由于缺陷110的原因，磁道101-1被重新映射到磁道401-1，寻道需要的时间，也就是说，磁道101-3到磁道101-1的寻道被磁道101-3至磁道401-1的寻道代替。同样地，磁道101-1到磁道101-2的寻道是一个单磁道寻道，而磁道101-1到磁道401-1的寻道是两个磁道的寻道，这使得存取数据不连续，数据将被存取到邻近的磁道。
上述所提到的现有技术主要是用于处理第一类型和第二类型的缺陷，主要应用于低密度磁盘驱动器，对于第三类型的缺陷是存在高密度的微型磁盘驱动器中，上述所提到的现有技术是无法处理。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种改善伺服区增益的方法，特别是改善存在第二类型和第三类型缺陷的微型磁盘驱动器的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：本发明的改善伺服区增益的方法用于处理一带有至少一个缺陷的多个磁道的磁盘，该方法包括以下步骤：
产生一个为每一含有缺陷的绝对磁道入口的清单；
调整目标磁道的寻道长度，透过清单上每一绝对磁道的入口，当绝对磁道数大于或等于目标磁道数时增加寻道长度。调整寻道长度的具体步骤包括：
a)核查清单，以决定清单上是否有相应流程的入口；
b)在步骤a)中放置一个传感器，以决定不存在留下的流程的入口；
c)从步骤a)所列的清单中回复绝对磁道号，以决定存在留下来的流程的入口；
d)比较目标磁道号与回复绝对磁道号；
e)在步骤d)中给目标磁道号加1，以决定目标磁道号等于或大于回复的绝对磁道号；
f)步骤e)完成后，转回步骤a)；
g)在步骤d)上转回步骤a)，以决定目标磁道数少于回复绝对磁道数。
当遇到第二类型缺陷的磁道或邻近第三类型缺陷的磁道时，物理磁道号会映射给绝对磁道号，缺陷绝对磁道将会被跳过。特别地，当遇到第一个缺陷绝对磁道时，将不会给它映射物理磁道号，而将本属于它的物理磁道号映射给它下一个绝对磁道。随着重映射操作的进行，每一个随后的有第二类型缺陷的磁道或邻近有第三类型缺陷的磁道会同样的方法处理。当可映射的物理磁道号与想映射的绝对磁道数n相等时，重映射的操作才会结束。
根据本发明，本发明的方法是用于重新映射包含有缺陷伺服区的磁盘的，以解决现有技术中重新映射大寻道不连续的技术问题，特别是适用于解决第二种和第三种缺陷的方法。
【附图说明】
图1是现有技术中有缺陷伺服区的磁盘的部分剖面图。
图2是图1中有缺陷的伺服区经角度化旋转后部分剖面图。
图3是图1中有多个缺陷的伺服区经旋转后以及另一伺服区出现另一缺陷的部分剖面图。
图4是现有技术中有缺陷的伺服区以及包含有缺陷的伺服区变成可用区的磁盘部分剖面图。
图5A是现有技术中有缺陷伺服区的磁道C的磁盘部分剖面图。
图5B是图5A经过重映射后磁道C的剖面图。
图5C是图5A根据本发明重映射后的剖面图。
图6是图5A用现有技术重映射后的剖面图。
图7A是现有技术中有缺陷的磁道与邻近有缺陷磁道的磁盘的剖面图。
图7B是图7A用现有技术重映射后可用区的剖面图。
图7C是图7A根据本发明重映射后的剖面图。
图8A是现有技术中磁盘磁道间没有扇区的剖面图。
图8B是磁道间没有缺陷和没有扇区偏移的磁盘的剖面图。
图8C是有缺陷的磁盘经过纠正后的剖面图。
图9是本发明重映射后磁盘存取信息的流程图。
【具体实施方式】
本发明的改善伺服区增益的方法，是通过映射物理磁道到磁盘同心磁道的方法来实现。当遇到第二类型缺陷的磁道或邻近第三类型缺陷的磁道时，物理磁道号会映射给绝对磁道号，缺陷绝对磁道将会被跳过。特别地，当遇到第一个缺陷绝对磁道时，将不会给它映射物理磁道号，而将本属于它的物理磁道号映射给它下一个绝对磁道。随着重映射操作的进行，每一个随后的有第二类型缺陷的磁道或邻近有第三类型缺陷的磁道会同样的方法处理。当可映射的物理磁道号与想映射的绝对磁道数n相等时，重映射的操作才会结束。
这里，“绝对磁道号”是指依磁盘半径方向顺序配置磁道号给磁道，直至磁盘所有的磁道被配完成，绝对磁道号将会配置给有缺陷的磁道和没有缺陷的磁道。“物理磁道号”是指用于在磁盘存取数据时的磁道号。因此，只有没有缺陷的磁道才会分配给物理磁道。
当一个有缺陷的伺服区需要重新映射时，磁盘驱动器会存储该有缺陷的绝对磁道号。对于每一次寻道，存储有缺陷的绝对磁道号会被调整。如图5A所示，磁盘500包括有从绝对磁道号0到绝对磁道号n的n+1条磁道，该磁盘500具有一数据区500A及一可用区500B，其中可用区500B用于内部功能，如诊断等。绝对磁道号C存在有缺陷510。
图5C为经用本发明的方法映射后磁盘500的物理磁道530A。绝对磁道号0到绝对磁道号C-1分别与物理磁道号0到物理磁道号C-1相对应。由于绝对磁道号C存在一缺陷，绝对磁道号C不再被使用。因而，物理磁道号C将映射给绝对磁道号C+1，同样地，物理磁道号C+1将映射给绝对磁道号C+2。物理磁道号n现在是可用区500B是第一磁道。
当要对物理磁道号C-1、C、C+1进行寻道时，将需要一单独变化寻道，结果导致从绝对磁道号C-1到绝对磁道号C+1，移动到绝对磁道号C+2。
在图6中，最初磁盘600在本质上与磁盘500一致，且缺陷610同样存在于物理磁道号C中。但是，与图5C所用到方法不同，物理磁道号C被映射到可用区600B的绝对磁道号D，而其它物理磁道号保持不变。磁盘600的物理磁道号C-1、C、C+1依次存储时，寻道需要从绝对磁道号C-1到绝对磁道号D，然后再从绝对磁道D号到绝对磁道号C+1。因此，与图5C的单变化寻道映射相比，这需要两个变化寻道且这两个变化寻道较大，所以在磁盘驱动器的寻道性能在格式上图5C优于图6。
当磁盘存在有多个缺陷时，本发明的优点更能体现出来。在图7A中，在磁盘700的数据区700A中，绝对磁道号C具有第二类型的缺陷710，绝对磁道号S、S+1、S+2具有第三类型的缺陷711，磁盘700的外圆具有可用区700B。沿底部701的磁道号为绝对磁道号720。
在图7B中，磁盘700是用现有技术的方法来重新映射的。正如前面所述，对于第三类型的缺陷有技术是无法处理的。物理磁道号C和物理磁道号S、S+1、S+2被映射到可用区域700B中。物理磁道号C被映射到绝对磁道号N+2，物理磁道号S、S+1、S+2分别被映射到绝对磁道号N+3至N+5。为了叙述方便，重新映射的磁道是邻近的。
因此，想对物理磁道号C寻道就必须寻道到绝对磁道号N+2。同样地，想要在可用区700B对物理磁道号S、S+1、S+2中任何一个进行寻道都需要较长的寻道时间。从可用区700B每一个寻道所需要的时间将影响磁盘驱动器的寻道性能。因此，现有技术所揭露的方法并不适合微型高性能的磁盘驱动器。
与现有技术相比，本发明只需要两个变化的寻道就可以纠正磁盘700中所存在的缺陷710和缺陷711，所以磁盘驱动器的性能并不会受第三类型的缺陷很大的影响。如图7C所示，物理磁道号C被映射到绝对磁道号C+1，随后每一物理磁道号依次与绝对磁道号相对应一一被平移直至绝对磁道号S。由于绝对磁道号S、S+1、S+2存在有缺陷，所以绝对磁道号S+3被重新映射到物理磁道号S-1，随后的其它物理磁道号相应地以四个单位被平移地映射地绝对磁道号上。
由于存在四个缺陷磁道，所以必须要用到可用区700B的四个邻近磁道。重新映射后的磁盘消除了现有技术中对于在有缺陷数据区700A和可用区700B寻道时间长的缺点。
本发明可以调整由于缺陷磁道被跳过而引起磁道间的偏移。扇区0从一个磁道移到下一个磁道的距离称为偏移。当数据扇区依次存取跨过多个磁道时，磁盘驱动器的最好性能可以通过保持最高数据传输率来获得的。在格式化磁盘中，偏移应用于所有邻近磁道。
当物理磁道号X由于有缺陷而被跳过时，物理磁道号X与物理磁道号X-1不再相邻。因此，从物理磁道号X-1到物理磁道号X的磁道间的偏移就需要被调整。如果磁道间的偏移调整失败，将会引起物理磁道号X的目标扇区被遗漏，造成寻道时间增加。
为了更好地说明由于物理磁道被跳过后而需要调整磁道间偏移的，下面将结合表1磁盘驱动器所给的参数一起考虑。
表1
Time per disk revolution 20 milliseconds (ms)
Sectors per track 40
Track-to-track seek time 5ms plus 0.2ms for each additional track
对于这个磁盘驱动器，球形偏移(global skew)是：
Global skew＝(5ms/20ms)×40sectors per track
＝1/4×40＝10sector skew
当物理磁道号X偏移时，物理磁道号X-1出现有三个缺陷的磁道，可以用同样的方法来计算偏移：
Skew for(X-1)to X＝((5ms+3×0.2ms)/20ms)×40
＝11sectors skew
图8A到图8C是另一实施例。图8A到图8C的磁盘驱动器的每个磁道具有10个扇区。在图8A中，从物理磁道号X-1到物理磁道号X没有偏移。所以，当重新映射完成后，从物理磁道号X-1的扇区3到物理磁道号X的扇区4的寻道是处于传感器之下。因此，数据传送不能在物理磁道号X的扇区4移动到传感器时开始。
在图8B中，物理磁道号X-1到物理磁道号X之间已经出现偏移。因此，在物理磁道号X的扇区0被从物理磁道号X-1的扇区0平移了4个扇区。因此，从物理磁道号X-1的扇区3到物理磁道号X的扇区4间的寻道在重新映射完成后，物理磁道号X的扇区4是处于传感器之下。一旦寻道完成后，数据传输开始。
在图8C中，物理磁道号X由于有两个缺陷而偏移了两个磁道。当计算偏移时，偏移为五个扇区。因此，在物理磁道号X-1的扇区0和物理磁道号X间有5个扇区。偏移调整假设是从物理磁道号X-1到物理磁道号X，一旦重新映射完成时数据传输开始。
图9为本发明的一个实施方法。流程900是用微处理器或数据信号处理器来实现的，微型处理器用于控制寻道操作。
当被提供目标磁道时，也就是物理磁道，流程900开始于步骤901。在附加入口检查步骤902中，检查缺陷磁道号表，以决定是否保留有其它流程入口。如果磁盘没有缺陷磁道，缺陷磁道号是空的，所以流程900将会通过步骤902，直接进入放置读写头步骤903。
但是，如果缺陷磁道号表包括多于一个入口，则将会跳过附加入口检查步骤902，进入回复入口步骤904，该步骤取回到表中下一个入口，这种情况为第一入口。当一个入口被回复时，指针将向下移。目标磁道检查步骤905是将目标磁道号与回复缺陷表号相比较。
如果目标磁道号小于回复缺陷磁道号，步骤905将转向步骤902。相反，如果目标磁道号大于或等于回复缺陷磁道号，流程转向调整目标磁道步骤906。
流程转向调整目标步骤906时，如果缺陷磁道存在在寻道范围内，那么将会被跳过。相应地，目标磁道号被调整，以使目标磁道对应于数据所在物理磁道的位置。因此，在调整目标磁道步骤906中，目标磁道号加一。
上述流程900可以用很短的寻道时间就可以纠正第二类型缺陷和第三类型缺陷。因此，本发明的流程能够明显地改善伺服区增益。