快速验证段地址的方法.pdf

本发明涉及一种用于快速验证段地址的方法，包括：从记录介质(1)中读出数据流(2)；解码数据流(2)以获得包括用户数据(6)和段地址(9)的解码数据流；使用专用比较装置(10)，独立于微控器(13)地将段地址(9)与有效段地址范围(12)进行比较；仅发送具有位于有效段地址范围(12)以内段地址(9)的用户数据(8)；借此，提供一个专用比较装置(10)，用于独立于微控器(13)地执行该比较步骤。

1.  一种用于快速验证段地址的方法，借此在来自微控器(13)的一个请求的基础上，从记录介质(1)中获得包含段地址(9)的数据流(2)，所述方法包括以下步骤：
-从记录介质(1)中读出数据流(2)；
-解码该数据流(2)，以获得包括用户数据(6)和段地址(9)的解码数据流；
-使用专用比较装置(10)，独立于微控器(13)执行段地址(9)与有效段地址范围(12)的比较；
-仅发送具有有效段地址范围(12)内的段地址(9)的用户数据(8)；其特征在于还包括将有效段地址范围(12)预先加载到专用比较装置(10)中的步骤。

2.  根据权利要求1所述的方法，还包括如果解码的段地址(9)位于有效段地址范围(12)以外向微控器(13)发射第一中断信号的步骤。

3.  根据权利要求1或2所述的方法，还包括执行连续性检查以验证连续的段地址是否是连续递增的步骤。

4.  根据权利要求3所述的方法，还包括利用误差容差对无效段地址(9)提供连续性检查的步骤。

5.  根据权利要求4所述的方法，其特征在于：如果一个或多个连续的段地址(9)都是有效的，那么，最初的无效段地址(9)被认为是有效的。

6.  根据权利要求3至5中的一个所述的方法，还包括如果连续性检查失败向微控器(13)发射第二中断信号的步骤，该第二中断信号指出一个处理误差。

7.  根据权利要求1至6中一个所述的方法，还包括从用于验证的解码数据流中拾取并保存段地址(9)的步骤。

8.  一种用于快速验证段地址的装置，借此在来自微控器(13)的一个请求的基础上从记录介质(1)获得包含段地址(9)的数据流(2)，所述装置包括：
-装置(3)，用于从记录介质(1)中读出数据流(2)，
-装置(5)，用于解码数据流(2)以获得包括用户数据(6)和段地址(9)的解码数据流，以及
-专用比较装置(10)，用于独立于微控器(13)地将解码的段地址(9)与有效段地址范围(12)进行比较，其特征在于还包括一个用于将有效段地址范围(12)预先加载到专用装置(10)中的装置。

9.  根据权利要求8所述的装置，其特征在于还包括用于从解码的数据流中拾取并保存段地址(9)以供验证的装置(7)。

10.  一种用于从/向记录介质读/写的设备，其特征在于：它使用根据权利要求1到7中任何一项所述的方法，或者包括根据权利要求8和9中任何一项所述的用于验证段地址的装置。

快速验证段地址的方法
技术领域
本发明涉及一种用于在从记录介质中获得的数据流中快速验证段地址的方法和设备，并且涉及一种用于利用这种方法或设备来从记录介质中读出和/或向记录介质写入的设备。
背景技术
在当今的许多应用中，需要存储大量的数据。为此，在个人计算机范畴和另外消费者范畴内，通常使用做为固定存储介质的的电子硬盘和作为可拆卸存储介质的光盘。由于出现了增加数据带宽需要(HDTV、快速拷贝)，因而应用程序的数据吞吐率会不断地提高。所以，相应的磁盘装置也必须提供适当的数据和数据带宽。因此，人们已经研发出了多种高密度光记录介质，例如数字通用盘(DVD)或利用蓝色激光进行读出和记录的Blu-Ray盘(BD)。
可以将存储设备内的数据处理分成读路径和写路径。写路径内的逻辑处理块如下。后端接口(例如，ATAPI)发出‘写’命令，并提供将要写入到记录介质上的适当数据段。这些段通常被缓存或‘高速缓存’到存储器中。而后，将它们重新格式化成多个段块，继而对其进行误差编码和调制，并且最后写入到磁的(硬盘)、光(CD、DVD、BD)的或磁光(MOD)的记录介质中。
读路径内的逻辑处理块如下。后端接口(例如，ATAPI)发出‘读’命令，并等待来自记录介质的数据段。微控器对后端命令(ATAPI命令)解码以便获得所需的段地址，并计算记录介质上的相应物理地址。接着，微控器指示‘伺服’单元在记录介质上的适当物理地址处定位读出头(或拾取头)。
例如由于机械容差或像振动之类的外界干扰，安置读出头的位置通常并非刚好与期望的位置相吻合。如果在段数据中找到未被请求的段地址，那么就需要立即对读出头进行再定位，直到找到所请求的段地址为止。
对从磁盘读出的数据段进行调制并合并成逻辑块。在将所需段传送给后端接口之前，对这些块进行误差解码并写入到缓冲存储器中。
上述处理的一个问题就是安排缓冲存储器。如果不没有实现一个控制机制，则读出头的再定位和外部冲击就会导致在缓冲存储器中产生数据的存储碎片。为此，微控器分析缓冲存储器中的数据，以仅将校正后的数据传送到后端。
用于在缓冲存储器中安排/对直数据的控制机制检查那些来自记录介质并与所需段的这些段数据地址相关的段数据内容。仅仅将这些段写入缓冲器。为了仅将被很好格式化的数据传送给后端，最好以无间隙的递增顺序来安排这些段。
为了涵盖当今实际的驱动标准，在下面的描述中，所述段地址被称作‘段ID’。这意味着：
硬盘物理低电平ID(可利用CSH或LBA寻址)
CD-DA        Q信道内的MinSecFrame(msf)
CD-ROM       CD-ROM标题
DVD          段ID
Blu-ray      地址单元号(AUN)
在已知的系统中，使用软件(固件)的微控器直接用软件来检查段ID。由于必须频繁地进行段ID检查，因此导致微控器的极大处理负荷。例如，在1xDVD速度的装置中，必须约每1.54msec检查一次段ID。在高速装置中，假设例如是16xDVD，这一检查必须每96μsec进行一次。因此，像16xDVD这样的高速装置中的微控器需要具有约96μsec的中断频率，以供从数据流中读出每个段ID，或者必须以比1/96μsec更高的频率轮询这个任务。这导致微控器的巨大工作负荷，并降低了它用于其它任务的性能。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提出一种能够克服上述问题的快速验证段ID的方法。
根据本发明，一种用于快速验证段地址的方法，借此，依据来自于微控器的一个请求从记录介质中获得包含段地址的数据流，所述方法包括以下步骤：
-从记录介质中读出数据流；
-对数据流进行解码，以获得包含用户数据和段地址的解码数据流；
-将该段地址与有效段地址的范围进行比较；和
-仅发送具有有效段地址范围内的段地址的用户数据；
借此，提供了一个专用比较装置，用于独立于所述微控器执行比较步骤。
提供这样一个专用比较装置的优点在于大大减少了微控器的工作负荷。因此，提高了它用于其它目的的性能。一旦根据所发出的‘读’命令启动了适当地硬件单元，所述微控器就不必再频繁地检查段ID。微控器仅参予对丢失段ID或超出范围段ID的误差处理。
尽管对处理不正确的段ID而言所建议的硬件解决方案比已知的软件解决方案缺乏灵活性，但已经发现，通常误差率已经足够低，且硬件解决方案可以适当地起其它作用。为了还提高硬件解决方案的性能，最好在读路径中引入用于增强信号质量的附加块。在误差率变得太高的情况下，最好是降低数据速率。如果这还不能导致足够低的误差率，那么最好是将驱动转换为已知的软件解决方案，接受降低后的性能。
所述方法最好还包括将有效段地址的范围预先加载到专用比较装置中的步骤。这可以由例如微控器来完成，该微控器不管怎样都必须分析‘读’命令并计算相应的地址。
所述方法最好还包括在已解码的段地址位于有效段地址范围以外的情况下向微控器发射第一中断信号的步骤。这个中断信号是在已经读出了有效段ID范围的最后段ID之后发射的。在这种情况下，由于所有请求的段都已被读出，因此利用‘命令结束’来终止读出。然后，该微控器将等待来自于后端的进一步命令。
根据本发明的另一方面，所述方法还包括执行连续性检查以验证连续的段地址是否是不断递增的步骤。如前所述，为了仅将很好格式化的数据发送给后端，最好是按无间隙的递增顺序来安排这些段。这是由连续的检查来保证的。
所述方法最好还包括利用误差容差对无效段地址提供连续性检查的步骤。由于特定算法未能很好地对这些段ID进行误差保护，所以，特别是在CD系统中，在段ID中会发生误差。在这种情况下，允许对临时无效的ID进行连续性检查。如果至少该连续段地址是有效的，即位于有效段ID范围之内并且是连续的，那么，最好认为最初的无效段地址是有效的。这避免了无效段地址的错误检测。
如果连续性检查失败，那么，最好向微控器传送第二中断信号，该第二中断信号指出一个处理误差。连续性检查的失败是读出误差的强烈指示。当发射第二中断信号时，微控器必须决定如何处理。一种可能就是从记录介质中再次读出相应的段。
所述方法最好还包括从已经解码的数据流中拾取和保存用于验证的段地址的步骤。这将给专用比较装置足够的时间特别是以高数据速率来执行比较步骤。
用于快速验证段地址的装置、借此依据来自于微控器的请求而从记录介质中获得包含段地址的数据流、最好包括用于执行根据本发明所述方法的装置。
此外，根据本发明的方法或装置最好被用在从/向记录介质读/写的应用中以便快速验证段地址。
为更好地理解本发明，在下面结合附图的描述中规定了一个范例性性实施例。应当理解，本发明并不局限于这个范例性实施例，在不脱离本发明的范围的情况下，所规定的特征还可以方便地加以组合和/或修改。
附图说明
图1简要示出了记录介质的驱动器；和
图2示出了根据本发明的方法的流程图。
具体实施方式
图1简要地示出了用于例如是光记录介质或硬盘的记录介质1的驱动器。涉及本发明的处理块7、10、13为阴影部分。该系统分为物理记录介质1和数据处理硬件单元14，所述数据处理硬件单元14也称为前端IC。
采集块3从记录介质1中读出串行位数据流2。在此块中，数据与单元的系统时钟同步。通常，以并行方式将同步数据4提供给例如是里德-索罗门纠错块的纠错块5。纠错块5将所有的用户数据和段ID信息6、8从信道数据流2、4中分离出来。附加块7从剩余的用户数据流6当中拾取并保存当前的段ID9，以检查其有效性。
然后，将具有有效段ID的用户数据8直接或者经由缓存器(未示出)提供给一个到系统后端(未示出)的接口(未示出)。
为了减少系统微控器13工作负荷，提供了一个由微控器13预先加载有有效段ID范围12的ID比较块10。ID比较块自动地检查段ID9的有效性，并在无效段ID9的情况下仅向微控器13传送一个中断信号11。ID比较块10另外还提供了连续性检查。这从功能方面检查了递增的段ID9。在连续的段ID9不是递增的情况下，向微控器13传送一个适当的中断信号11。
在ID比较块10中，由于出现段ID误差的可能性而采用了容差算法。特别是在CD系统中，由于特定的算法未能很好地对段ID进行误差保护，所以会在段ID中发生误差。在这种情况下，容许对临时无效的ID9作连续性检查，并且，如果下一个段ID9位于期望的范围内12，则表示相应的数据有效。
图2示出了根据本发明方法的流程图。假设没有对将驱动器用于ATAPI接口进行限制，那么，在接收(20)‘读’命令的基础上，运行于微控器13上的固件解码(21)来自ATAPI命令的起始‘逻辑块地址’(LBA)和末尾LBA。起始LBA被变换(22)成用于伺服应用程序的物理记录介质或系统相关地址域。
起始LBA和末尾LBA还被变换(22)成适当的段ID。然后，该起始和末尾段ID被加载(23)到ID比较块10中以定义有效段ID范围12。最后，物理起始地址被发送(24)给伺服应用程序以便开始从记录介质读出。此后，为其它作业而释放(25)微控器13。在ID误差的情况下，即如果段ID的连续性检查失败，则向微控器13传送一个中断信号，并且利用‘处理误差’终止(26)读出。此外，如果数据流中的段ID位于有效段ID的范围12以外，即、在已经读出了有效段ID范围12的最后一个段ID后，也向微控器13发送一个中断信号。但在这种情况下，利用‘命令结束’来终止(27)读出。