專利名稱：用于存取控制的設(shè)備、系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)單元的控制，更具體地涉及以磁盤等作為存儲(chǔ)介質(zhì)、通過磁頭讀寫數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元的控制。
背景技術(shù)：
近來，使用計(jì)算機(jī)的信息設(shè)備廣泛地可用，并且用于各種應(yīng)用。這些信息設(shè)備中的一些長時(shí)間地被連續(xù)使用。例如，在安設(shè)在24小時(shí)商店內(nèi)的自動(dòng)柜員機(jī)(ATM)中，監(jiān)視該機(jī)器的狀態(tài)，并且維護(hù)日志并將其寫入到磁盤單元(硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD))。這樣，磁盤單元保持操作，而不管是否發(fā)生了例如由于事務(wù)而引起的存取。
在長時(shí)間連續(xù)操作的這種磁盤單元中，可能發(fā)生這樣的問題，即長時(shí)間地保持固定位置浮置狀態(tài)，其中磁頭在位于盤片(platter)(即，磁盤片)的某個(gè)磁道上操作，因此發(fā)生局部的特性退化，從而降低可靠性。一般而言，在大約1平方毫米的小片的后端提供了磁頭，其中該小片也被稱作浮動(dòng)塊。當(dāng)通過磁頭讀或?qū)憯?shù)據(jù)時(shí)，浮動(dòng)塊通過由于盤片的旋轉(zhuǎn)而生成的氣壓將磁頭保持在磁頭浮置的狀態(tài)中，其中在磁頭和盤片之間具有細(xì)微的空隙。更確切地說，由于固定位置浮置狀態(tài)引起的下述問題是由浮動(dòng)塊導(dǎo)致的。然而，為了簡單起見，在本說明書中，所謂的磁頭包括浮動(dòng)塊。
當(dāng)盤片保持旋轉(zhuǎn)同時(shí)磁頭長時(shí)間地停留在窄區(qū)域內(nèi)時(shí)，磁頭和盤片之間的氣壓將涂敷到盤片表面上的滑潤劑推開到磁頭的兩側(cè)，從而形成壁。當(dāng)磁頭與滑潤劑的這些壁碰撞時(shí)，磁頭可能急劇反彈，并且與盤片表面碰撞，從而磁表面受損，或者由于與滑潤劑的摩擦引起的熱可能升高溫度，從而溫度在局部超過居里點(diǎn)，并且磁表面被去磁。這些可能是讀錯(cuò)誤的原因。而且，在寫數(shù)據(jù)的情況下，當(dāng)磁頭與滑潤劑壁碰撞時(shí)，可能由于碰撞的影響而改變磁頭間隙，從而寫操作不穩(wěn)定，或者向其寫數(shù)據(jù)的磁表面可能由于摩擦熱而被去磁。這些可能是讀錯(cuò)誤的原因。
一種運(yùn)動(dòng)控制可以被認(rèn)為是防止該問題(由于固定位置浮置狀態(tài)的問題)的措施，其中當(dāng)磁頭由于在預(yù)定或更長的時(shí)間段內(nèi)沒有發(fā)生存取而停留在相同位置時(shí)，磁頭被迫返回到本位(原始位置)。然而，在諸如前述24小時(shí)ATM的設(shè)備中，其中在短循環(huán)內(nèi)周期性地獲得該設(shè)備的狀態(tài)日志，并且將其寫入到磁盤單元，不發(fā)生這樣的場合，其中執(zhí)行控制，使得磁頭返回到本位。這樣，這種運(yùn)動(dòng)控制不是有效的措施。
存在一種用于解決由于固定位置浮置狀態(tài)的問題的公知方法(例如，參見專利文獻(xiàn)1)，其中總計(jì)對(duì)各個(gè)地址的存取的頻率，并且根據(jù)預(yù)定邏輯而改變被頻繁存取的地址的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)地方。在該公知方法中，對(duì)介質(zhì)的表面設(shè)置塊。當(dāng)新發(fā)生對(duì)塊的存取，該塊包括被頻繁存取的地址時(shí)，則存取點(diǎn)被迫改變到替代位置。
存在另一種用于解決由于固定位置浮置狀態(tài)的問題的方法(例如，參見專利文獻(xiàn)2)，其中介質(zhì)中的存儲(chǔ)區(qū)域被設(shè)成存儲(chǔ)區(qū)域相互分開(使得出現(xiàn)間隙)。在該另一公知方法中，意欲在磁頭在存儲(chǔ)區(qū)域之間移動(dòng)的情況下通過增大磁頭的移動(dòng)距離來防止磁頭處于固定位置浮置狀態(tài)。
日本未審查專利申請(qǐng)公布No.2001-357636[專利文獻(xiàn)2]日本未審查專利申請(qǐng)公布No.2003-296904發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的問題如上所述，優(yōu)選地，在長時(shí)間連續(xù)操作的磁盤單元中，不長時(shí)間保持磁頭的固定位置浮置狀態(tài)。尤其地，近來，隨著磁盤單元的存儲(chǔ)容量大大增加，磁道密度增大。這樣，即使當(dāng)讀或?qū)懴嗤瑪?shù)量的數(shù)據(jù)時(shí)，也縮短了磁頭的移動(dòng)距離。因此，有可能發(fā)生這樣的狀態(tài)，其中，磁頭停留在特定磁道之上。這樣，需要這樣一種方法，其中可以有效地防止長時(shí)間地保持磁頭的固定位置浮置狀態(tài)。
在專利文獻(xiàn)1所述的公知方法中，通過為包括被頻繁存取的地址的塊指定替代地址來改變存取地址，防止長時(shí)間地保持磁頭的固定位置浮置狀態(tài)。然而，在該公知方法中，因?yàn)榇嫒〉刂纷兂煽蛇x地址，所以原始按照順序次序記錄的數(shù)據(jù)逐漸分散。當(dāng)被頻繁存取的數(shù)據(jù)分散在盤片上時(shí)，可能發(fā)生磁盤單元的性能減慢。
此外，在該公知方法中，計(jì)算對(duì)各個(gè)塊的存取頻率，并且改變存取地址的程序邏輯總是基于該結(jié)果而運(yùn)行。由于該程序邏輯的運(yùn)行而發(fā)生的開銷可能導(dǎo)致磁盤單元的性能減慢。
在專利文獻(xiàn)2所述的公知方法中，意欲通過在存儲(chǔ)區(qū)域之間形成適當(dāng)?shù)拈g隙的情況下設(shè)置存儲(chǔ)區(qū)域來防止磁頭的固定位置浮置狀態(tài)。然而，在該公知方法中，記錄數(shù)據(jù)的區(qū)域是固定的。這樣，當(dāng)被頻繁存取的數(shù)據(jù)片斷集中于特定存儲(chǔ)區(qū)域(磁道)時(shí)，發(fā)生這樣的問題，其中不能在該存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)防止磁頭的固定位置浮置狀態(tài)。
上面描述了磁盤單元中由于固定位置浮置狀態(tài)的問題。在不同于磁盤單元的存儲(chǔ)單元中可以發(fā)生類似的由于頭(head)的固定位置浮置狀態(tài)的問題。例如，在包括可被多次重寫數(shù)據(jù)的光盤(例如，DVD-RAM)作為介質(zhì)的存儲(chǔ)單元中，公知的是，當(dāng)繼續(xù)對(duì)特定軌道的存取(數(shù)據(jù)讀和寫)時(shí)，軌道的升高溫度導(dǎo)致特性退化。
從而，本發(fā)明的目的是有效地防止在磁盤單元或其它存儲(chǔ)單元的控制操作中長時(shí)間地保持頭的固定位置浮置狀態(tài)，以防止由于存儲(chǔ)介質(zhì)特性的退化而導(dǎo)致的可靠性降低。
用于解決問題的手段為了實(shí)現(xiàn)前述目的，本發(fā)明被實(shí)現(xiàn)為具有下面配置的控制設(shè)備。該控制設(shè)備介于存儲(chǔ)單元和CPU之間，其中CPU向存儲(chǔ)單元發(fā)布讀和寫指令。存儲(chǔ)單元中的存儲(chǔ)介質(zhì)在存儲(chǔ)介質(zhì)的至少一部分中包括多個(gè)單元區(qū)域，每個(gè)單元區(qū)域包括多個(gè)物理扇區(qū)。該控制設(shè)備通過存取區(qū)域設(shè)置單元?jiǎng)討B(tài)地指定這些單元區(qū)域之一作為數(shù)據(jù)的存取區(qū)域，其中在這些單元區(qū)域內(nèi)邏輯扇區(qū)被分配到相應(yīng)的物理扇區(qū)。該控制設(shè)備還通過尋址單元用第二地址更新第一地址，其中第一地址被指定為數(shù)據(jù)寫入請(qǐng)求中的寫入地址，第二地址表示被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域內(nèi)與第一地址相關(guān)聯(lián)的邏輯扇區(qū)所對(duì)應(yīng)的物理扇區(qū)。在預(yù)定時(shí)間，該控制設(shè)備還通過有效區(qū)域改變單元將第一物理扇區(qū)中的全部數(shù)據(jù)從第一物理扇區(qū)移植到被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域內(nèi)的第二物理扇區(qū)，其中第一物理扇區(qū)被分配與分配給第二物理扇區(qū)的邏輯扇區(qū)相同的邏輯扇區(qū)，并且在指定了當(dāng)前存取區(qū)域之前被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域之一內(nèi)。
詳細(xì)地說，當(dāng)在存取區(qū)域設(shè)置單元?jiǎng)討B(tài)地指定了單元區(qū)域之一作為存取區(qū)域之后從在指定了當(dāng)前存取區(qū)域之前被指定為存儲(chǔ)區(qū)域的單元區(qū)域之一內(nèi)的物理扇區(qū)讀取數(shù)據(jù)時(shí)，或者當(dāng)提交了對(duì)已被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域之一的數(shù)據(jù)寫入請(qǐng)求時(shí)，有效區(qū)域改變單元可以執(zhí)行數(shù)據(jù)移植。在這種情況下，可以采用這樣的模式，其中在下面情況的任一個(gè)下執(zhí)行數(shù)據(jù)移植讀數(shù)據(jù)的情況和寫數(shù)據(jù)的情況。此外，可以在存取區(qū)域設(shè)置單元?jiǎng)討B(tài)地指定了單元區(qū)域之一作為存取區(qū)域之后的預(yù)定時(shí)間段內(nèi)移植一個(gè)單元區(qū)域內(nèi)的全部數(shù)據(jù)。具體地說，例如，可以緊接在改變了存取區(qū)域之后，或者在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)沒有存取存儲(chǔ)介質(zhì)時(shí)，移植數(shù)據(jù)。在以這種方式在預(yù)定時(shí)間密集地執(zhí)行數(shù)據(jù)移植的情況下，優(yōu)選地在后臺(tái)執(zhí)行數(shù)據(jù)移植，并且當(dāng)發(fā)生對(duì)存儲(chǔ)介質(zhì)的外部存取時(shí)，可以暫停數(shù)據(jù)移植，并且優(yōu)先地執(zhí)行與外部存取相對(duì)應(yīng)的事務(wù)。
詳細(xì)地說，有效區(qū)域改變單元可以生成有效區(qū)域信息并將其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，該有效區(qū)域信息在指定當(dāng)前存儲(chǔ)區(qū)域之前被指定為存取區(qū)域的各個(gè)單元區(qū)域內(nèi)被分配相同邏輯扇區(qū)的物理扇區(qū)當(dāng)中指定其中寫入最新數(shù)據(jù)的物理扇區(qū)，并且一旦移植最新數(shù)據(jù)，就可以更新有效區(qū)域信息，以便有效區(qū)域信息表示向其移植了新數(shù)據(jù)的物理扇區(qū)。另外，當(dāng)提交數(shù)據(jù)讀取請(qǐng)求時(shí)，尋址單元可以參考有效區(qū)域信息來確定其中寫入最新數(shù)據(jù)的物理扇區(qū)，并且可以將該物理扇區(qū)指定為存取地址。
可以在發(fā)出讀和寫指令的CPU和存儲(chǔ)單元之間的通道上實(shí)現(xiàn)前述控制功能。這樣，除了提供控制設(shè)備的前述情況之外，可以將該控制功能實(shí)現(xiàn)成計(jì)算機(jī)中的盤控制器的功能或存儲(chǔ)單元中的控制電路的功能。在前述配置的任一個(gè)中，存儲(chǔ)單元可以是內(nèi)部類型或外部類型。
此外，本發(fā)明可以被實(shí)現(xiàn)為一種控制對(duì)存儲(chǔ)介質(zhì)的存取的控制設(shè)備。該控制設(shè)備包括存取區(qū)域設(shè)置裝置，用于動(dòng)態(tài)地指定多個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域中的至少一個(gè)作為存取區(qū)域，該至少一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域是預(yù)定的；地址翻譯裝置，用于使用由存取區(qū)域設(shè)置裝置指定的存取區(qū)域的第二地址來更新寫入存取的第一地址；以及存儲(chǔ)區(qū)域改變裝置，用于在預(yù)定時(shí)間將與寫入存取相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)從在指定了當(dāng)前存取區(qū)域之前已經(jīng)指定的存取區(qū)域之一移植到由第二地址指定的存取區(qū)域。
本發(fā)明可以被視為一種用于控制存儲(chǔ)單元的方法。在該方法中，首先，動(dòng)態(tài)地將單元區(qū)域之一指定為數(shù)據(jù)的存取區(qū)域，其中在該單元區(qū)域中邏輯扇區(qū)被分配到相應(yīng)的物理扇區(qū)。然后，在提交對(duì)存儲(chǔ)區(qū)域的數(shù)據(jù)寫入請(qǐng)求的情況下，用第二地址更新第一地址，其中第一地址被指定為數(shù)據(jù)寫入請(qǐng)求中的寫入地址，第二地址表示與被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域內(nèi)的第一地址相關(guān)聯(lián)的邏輯扇區(qū)相對(duì)應(yīng)的物理扇區(qū)。然后，當(dāng)在動(dòng)態(tài)地指定了單元區(qū)域作為存取區(qū)域之后從第三物理扇區(qū)讀取數(shù)據(jù)時(shí)，將包括從第三物理扇區(qū)讀取的數(shù)據(jù)的、用于第四物理扇區(qū)的全部數(shù)據(jù)移植到第四物理扇區(qū)，其中第三扇區(qū)在指定了當(dāng)前存取區(qū)域之前被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域之一內(nèi)，第四扇區(qū)被分配與分配給第三物理扇區(qū)的邏輯扇區(qū)相同的邏輯扇區(qū)，并且在被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域內(nèi)。
另外，本發(fā)明可以被實(shí)現(xiàn)為一種控制計(jì)算機(jī)執(zhí)行前述控制設(shè)備的程序，或使計(jì)算機(jī)執(zhí)行前述控制方法中的各個(gè)步驟的程序?？梢酝ㄟ^分發(fā)其中存儲(chǔ)了該程序的磁盤、光盤、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、或其它存儲(chǔ)介質(zhì)，或者通過網(wǎng)絡(luò)分發(fā)該程序來提供該程序。
另外，本發(fā)明可以被視為下面的存儲(chǔ)介質(zhì)。在該存儲(chǔ)介質(zhì)中，在存儲(chǔ)區(qū)域的至少一部分中提供多個(gè)具有相同存儲(chǔ)容量的單元區(qū)域。單元區(qū)域中的預(yù)定單元區(qū)域包括多個(gè)存儲(chǔ)預(yù)定數(shù)據(jù)的第一物理扇區(qū)。單元區(qū)域中的其它單元區(qū)域?qū)?yīng)于組成預(yù)定單元區(qū)域的第一物理扇區(qū)，并且包括多個(gè)第二物理扇區(qū)，其用作將存儲(chǔ)在第一物理扇區(qū)中的數(shù)據(jù)移植到其中的扇區(qū)。
優(yōu)點(diǎn)在使用前述配置實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明中，通過在存儲(chǔ)單元的控制操作中有效地防止長時(shí)間保持頭的固定位置浮置狀態(tài)，可以延長存儲(chǔ)單元的壽命，并且可以防止由于存儲(chǔ)介質(zhì)的特性退化而引起的可靠性降低。


圖1是示出根據(jù)本實(shí)施例的控制設(shè)備的示例性硬件配置的圖。
圖2是示出根據(jù)本實(shí)施例的受到控制的磁盤單元中的磁盤的存儲(chǔ)區(qū)域的示例性結(jié)構(gòu)的圖。
圖3是示出圖2所示的磁盤中的調(diào)整目標(biāo)區(qū)域的進(jìn)一步細(xì)節(jié)的圖。
圖4是示出本實(shí)施例中的單元區(qū)域A(0)到A(6)、邏輯扇區(qū)S(0)到S(9)、以及被分配給各個(gè)邏輯扇區(qū)的地址之間的關(guān)系的表。
圖5是示出根據(jù)本實(shí)施例的控制設(shè)備的功能結(jié)構(gòu)的圖。
圖6是示出在本實(shí)施例中改變磁盤的調(diào)整目標(biāo)區(qū)域內(nèi)向其寫入數(shù)據(jù)的單元區(qū)域和有效區(qū)域的狀態(tài)、以及在時(shí)間0的狀態(tài)的圖。
圖7是示出在本實(shí)施例中改變磁盤的調(diào)整目標(biāo)區(qū)域內(nèi)向其寫入數(shù)據(jù)的單元區(qū)域和有效區(qū)域的狀態(tài)、以及過去了時(shí)間周期t時(shí)的狀態(tài)的圖。
圖8是示出在本實(shí)施例中改變磁盤的調(diào)整目標(biāo)區(qū)域內(nèi)向其寫入數(shù)據(jù)的單元區(qū)域和有效區(qū)域的狀態(tài)、以及在圖7所示的狀態(tài)之后寫入了數(shù)據(jù)的狀態(tài)的圖。
圖9是示出在本實(shí)施例中改變磁盤的調(diào)整目標(biāo)區(qū)域內(nèi)向其寫入數(shù)據(jù)的單元區(qū)域和有效區(qū)域的狀態(tài)、以及在圖8所示的狀態(tài)之后又寫入了數(shù)據(jù)的狀態(tài)的圖。
圖10是示出在本實(shí)施例中改變磁盤的調(diào)整目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的有效區(qū)域的狀態(tài)、以及在圖7所示的狀態(tài)之后又過去了時(shí)間周期t時(shí)的狀態(tài)的圖。
圖11是示出根據(jù)本實(shí)施例的包括控制設(shè)備的系統(tǒng)的示例性配置的圖。
圖12是根據(jù)本實(shí)施例的包括控制設(shè)備的系統(tǒng)的另一示例性配置的圖。
圖13是示出根據(jù)本實(shí)施例的包括控制設(shè)備的系統(tǒng)的另一示例性配置的圖。
參考標(biāo)號(hào)10存取區(qū)域設(shè)置單元20有效區(qū)域改變單元30尋址單元40計(jì)時(shí)器單元100控制設(shè)備101、201MPU102、202ROM103、203RAM104、204NVRAM105、205接口電路106盤接口控制器200磁盤單元210磁盤211常規(guī)區(qū)域212調(diào)整目標(biāo)區(qū)域220磁頭300計(jì)算機(jī)310CPU330，400盤控制器具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將參考附圖詳細(xì)描述用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式(以下被稱作首先將描述概要。在根據(jù)本實(shí)施例的對(duì)存儲(chǔ)單元的存取的控制下，在動(dòng)態(tài)地移動(dòng)用于存儲(chǔ)特定信息的區(qū)域時(shí)讀取和寫入數(shù)據(jù)。在存取特定信息的情況下，當(dāng)移動(dòng)存儲(chǔ)區(qū)域時(shí)，存儲(chǔ)介質(zhì)之上的磁頭的位置改變。這防止存儲(chǔ)介質(zhì)之上的磁頭的固定位置浮置狀態(tài)。在本發(fā)明中，不是通過控制數(shù)據(jù)的寫入地址來將數(shù)據(jù)分布在存儲(chǔ)介質(zhì)中，而是動(dòng)態(tài)地改變向其寫入特定數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)區(qū)域的位置。因此，不存在由于相關(guān)數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)介質(zhì)中的分布而引起的存儲(chǔ)單元的性能減慢。雖然可以隨時(shí)移動(dòng)存儲(chǔ)區(qū)域，但是這是用于防止長時(shí)間保持磁頭的固定位置浮置狀態(tài)的控制。因此，優(yōu)選的是周期性地移動(dòng)存儲(chǔ)區(qū)域。
近來，隨著技術(shù)的發(fā)展，磁盤單元的存儲(chǔ)容量大幅度增大。另一方面，因?yàn)橛捎糜诰唧w應(yīng)用的內(nèi)置計(jì)算機(jī)如前述ATM執(zhí)行的事務(wù)類型幾乎固定，所以執(zhí)行事務(wù)所需的磁盤單元的存儲(chǔ)容量幾乎沒有變化。因此，在這樣的內(nèi)置計(jì)算機(jī)的磁盤單元中，沒有高效使用磁盤單元的剩余存儲(chǔ)容量。因此，在本實(shí)施例中，使用剩余存儲(chǔ)容量來執(zhí)行存儲(chǔ)區(qū)域的前述移動(dòng)控制。
現(xiàn)在將使用硬盤用作存儲(chǔ)介質(zhì)的磁盤單元是對(duì)象的示例性情況來描述本實(shí)施例。不用說，即使在例如光盤用作存儲(chǔ)介質(zhì)的其他類型的存儲(chǔ)單元中，本實(shí)施例也可以適用于解決例如由頭的固定位置浮置狀態(tài)引起的問題、或由對(duì)特定區(qū)域的存取的集中引起的問題。
圖1是示出根據(jù)本實(shí)施例的控制設(shè)備的示例性硬件配置的圖。
如圖1所示，根據(jù)本實(shí)施例的控制設(shè)備100包括作為處理裝置的微處理單元(MPU)101，以及作為存儲(chǔ)器裝置的只讀存儲(chǔ)器(ROM)102、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)103和非易失性RAM(NVRAM)104?？刂圃O(shè)備100介于計(jì)算機(jī)的中央處理單元(CPU)和磁盤單元之間，并且控制CPU對(duì)磁盤單元的存取(數(shù)據(jù)讀取和寫入)。這樣，控制設(shè)備100包括接口電路105，其通過總線連接到CPU側(cè)的硬件；以及盤接口控制器106，其連接到磁盤單元。
在圖1中，響應(yīng)于來自CPU的存取請(qǐng)求，MPU 101將邏輯塊尋址(LBA)模式中的存取地址翻譯成柱面/磁頭/扇區(qū)(CHS)模式中的存取地址，并且控制對(duì)磁盤單元的數(shù)據(jù)讀取和寫入。在本實(shí)施例中，執(zhí)行被分配給預(yù)定數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)區(qū)域的切換控制。下面將描述存儲(chǔ)區(qū)域的切換控制的細(xì)節(jié)。
ROM 102存儲(chǔ)用于控制MPU 101的微代碼。
RAM 103是存儲(chǔ)器，其提供在MPU 101執(zhí)行處理時(shí)使用的工作區(qū)域。
NVRAM 104存儲(chǔ)在MPU 101內(nèi)的處理中使用的各種設(shè)置。在本實(shí)施例中，NVRAM 104還存儲(chǔ)在存儲(chǔ)區(qū)域的前述切換控制中使用的信息。下面將描述該信息的細(xì)節(jié)。
現(xiàn)在將使用具體示例來描述根據(jù)本實(shí)施例的、對(duì)磁盤單元的存取控制的概念。
將研究在用于具體應(yīng)用的內(nèi)置計(jì)算機(jī)中使用的磁盤單元。假定除了常規(guī)事務(wù)之外，使用該內(nèi)置計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的事務(wù)處理設(shè)備還監(jiān)視該設(shè)備的狀態(tài)，維護(hù)日志，并且將日志寫入到磁盤單元中。即使當(dāng)事務(wù)處理設(shè)備沒有處理常規(guī)事務(wù)時(shí)，也周期性地寫入日志。這樣，當(dāng)長時(shí)間地沒有處理常規(guī)事務(wù)時(shí)，連續(xù)使用磁盤單元的磁頭以寫入日志。
此外，假定磁盤單元具有三十吉字節(jié)(GB)的存儲(chǔ)容量，并且存儲(chǔ)常規(guī)事務(wù)中的程序和處理例如數(shù)據(jù)讀取和寫入所需的存儲(chǔ)區(qū)域量是10G。在這種情況下，剩余存儲(chǔ)區(qū)域量是20GB。根據(jù)本實(shí)施例，將20GB的存儲(chǔ)區(qū)域作為用于存儲(chǔ)區(qū)域的移動(dòng)控制的調(diào)整目標(biāo)區(qū)域來對(duì)待，以防由于固定位置浮置狀態(tài)的問題。對(duì)調(diào)整目標(biāo)區(qū)域執(zhí)行前述日志寫入操作。
圖2是示出該磁盤單元中的磁盤的存儲(chǔ)區(qū)域的示例性結(jié)構(gòu)的圖。
在圖2中，磁盤210的整個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域的外部10GB部分是用于例如存儲(chǔ)程序或事務(wù)處理的區(qū)域(以下被稱作常規(guī)區(qū)域211)，并且內(nèi)部20GB部分是調(diào)整目標(biāo)區(qū)域212。這里，假定例如為了記錄日志而頻繁存取的邏輯扇區(qū)是十個(gè)扇區(qū)S(0)到S(9)(未示出)。
調(diào)整目標(biāo)區(qū)域212分成七個(gè)單元區(qū)域A(0)到A(6)，其中每個(gè)是用于存儲(chǔ)要被寫入到調(diào)整目標(biāo)區(qū)域212的數(shù)據(jù)(日志)的單元。每個(gè)單元區(qū)域包括十個(gè)物理扇區(qū)的組。將十個(gè)邏輯扇區(qū)S(0)到S(9)分配給單元區(qū)域A(0)到A(6)中的每個(gè)，例如，區(qū)域A(0)(圖2中的灰色區(qū)域)。換句話說，調(diào)整目標(biāo)區(qū)域212包括七個(gè)(七個(gè)同心排列)單元區(qū)域，其中每個(gè)包括十個(gè)物理扇區(qū)，其被分配相應(yīng)的十個(gè)邏輯扇區(qū)。也就是說，為邏輯扇區(qū)S(0)到S(9)中的每個(gè)提供七個(gè)物理存儲(chǔ)區(qū)域(對(duì)應(yīng)于單元區(qū)域A(0)到A(6))。
圖3是示出磁盤210中的調(diào)整目標(biāo)區(qū)域212的進(jìn)一步細(xì)節(jié)的圖。
在圖3中，從與單元區(qū)域A(0)中的邏輯扇區(qū)S(0)相對(duì)應(yīng)的物理扇區(qū)開始，將LBA模式中的地址0到69分配給調(diào)整目標(biāo)區(qū)域212中的相應(yīng)物理扇區(qū)(然而，圖中僅僅示出了地址0到12、20、30、40、50、以及60到69)。因此，根據(jù)單元區(qū)域A(0)到A(6)和邏輯扇區(qū)S(0)到S(9)之間的前述關(guān)系，單元區(qū)域A(0)包括地址0到9的物理扇區(qū)，單元區(qū)域A(1)包括地址10到19的物理扇區(qū)，單元區(qū)域A(2)包括地址20到29的物理扇區(qū)，單元區(qū)域A(3)包括地址30到39的物理扇區(qū)，單元區(qū)域A(4)包括地址40到49的物理扇區(qū)，單元區(qū)域A(5)包括地址50到59的物理扇區(qū)，以及單元區(qū)域A(6)包括地址60到69的物理扇區(qū)。
圖4是示出在被分配給各個(gè)邏輯扇區(qū)的物理扇區(qū)的LBA模式地址中，單元區(qū)域A(0)到A(6)和邏輯扇區(qū)S(0)到S(9)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的表。
在本實(shí)施例中，通過在如上所述被提供成同心排列的單元區(qū)域A(0)到A(6)中的、相互對(duì)應(yīng)的物理扇區(qū)之間移動(dòng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)區(qū)域的移動(dòng)控制。這樣，例如，在圖4中，以預(yù)定次序，在地址3、13、23、33、43、53和63的物理扇區(qū)之間移植寫入到特定單元區(qū)域內(nèi)的邏輯扇區(qū)S(3)的數(shù)據(jù)。
在圖2和3所示的示例中，一個(gè)單元區(qū)域被分配給一個(gè)磁道，并且為了簡單起見，在每個(gè)磁道的相同位置示出分配給每個(gè)單元區(qū)域A(0)到A(6)的每個(gè)邏輯扇區(qū)S(0)到S(9)(例如，在圖3中，在單元區(qū)域A(0)到A(6)中，對(duì)應(yīng)于邏輯扇區(qū)S(0)的物理扇區(qū)的地址是0、10、20、30、40、50和60，并且在每個(gè)磁道上的相同位置示出每個(gè)地址)。然而，不用說，單元區(qū)域的排列、物理扇區(qū)的設(shè)置等不局限于圖中所示的排列。實(shí)際上，由于物理扇區(qū)被設(shè)置成使得記錄密度恒定而與離磁盤210的中心的距離無關(guān)，因此也以順序次序排列單元區(qū)域而不考慮磁盤210的磁道。此外，單元區(qū)域的數(shù)目和分配給一個(gè)單元區(qū)域的物理扇區(qū)的數(shù)目不局限于圖中所示的那些，并且可以以例如取決于調(diào)整目標(biāo)區(qū)域212的存儲(chǔ)容量、或要存儲(chǔ)在調(diào)整目標(biāo)區(qū)域212內(nèi)的數(shù)據(jù)量的方式而自由地確定。當(dāng)將多個(gè)物理扇區(qū)分配給單元區(qū)域時(shí)，優(yōu)選地，物理扇區(qū)是連續(xù)的，以防止性能減慢。
在上面描述中，假定在磁盤210的調(diào)整目標(biāo)區(qū)域212內(nèi)提供等同的七個(gè)單元區(qū)域，以便存儲(chǔ)預(yù)定類型的數(shù)據(jù)。例如，除了該配置之外，可以設(shè)置磁盤210中的調(diào)整目標(biāo)區(qū)域212的配置，其中提供用于存儲(chǔ)預(yù)定類型的數(shù)據(jù)的主單元區(qū)域、以及用于移植存儲(chǔ)在主單元區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)的移植單元區(qū)域。在這種情況下，移植單元區(qū)域具有與主單元區(qū)域相同的存儲(chǔ)容量、以及相同數(shù)目的物理扇區(qū)。移植單元區(qū)域內(nèi)的各個(gè)物理扇區(qū)對(duì)應(yīng)于組成主單元區(qū)域的物理扇區(qū)，并且用作將存儲(chǔ)在主單元區(qū)域內(nèi)的對(duì)應(yīng)物理扇區(qū)中的數(shù)據(jù)移植到其中的區(qū)域。在本描述中，磁盤的尋址是CHS(柱面號(hào)/磁頭號(hào)/扇區(qū)號(hào))尋址。然而，可以使用例如LBA尋址的另一尋址方法來實(shí)現(xiàn)類似配置。
在本實(shí)施例中，設(shè)置下面兩種信息，以對(duì)具有上面配置的磁盤單元的存儲(chǔ)區(qū)域執(zhí)行根據(jù)本實(shí)施例的移動(dòng)控制。一種信息是有效區(qū)域信息VA(i)，其表示哪個(gè)單元區(qū)域存儲(chǔ)每個(gè)邏輯扇區(qū)中的數(shù)據(jù)。另一種信息是存取區(qū)域信息Wa，其指定要將數(shù)據(jù)寫入到哪個(gè)單元區(qū)域。也就是說，當(dāng)將數(shù)據(jù)寫入到磁盤210中的調(diào)整目標(biāo)區(qū)域212時(shí)，將該數(shù)據(jù)寫入到由存取區(qū)域信息Wa指定的單元區(qū)域內(nèi)的對(duì)應(yīng)物理扇區(qū)。當(dāng)讀取數(shù)據(jù)時(shí)，從由有效區(qū)域信息VA(i)表示的單元區(qū)域內(nèi)的對(duì)應(yīng)物理扇區(qū)讀取數(shù)據(jù)。例如，將有效區(qū)域信息VA(i)和存取區(qū)域信息Wa存儲(chǔ)并且保留在圖1所示的控制設(shè)備100內(nèi)的NVRAM 104中。
圖5是示出根據(jù)圖1所示的本實(shí)施例的控制設(shè)備100的功能結(jié)構(gòu)的圖。
如圖5所示，控制設(shè)備100包括存取區(qū)域設(shè)置單元10、有效區(qū)域改變單元20、尋址單元30和計(jì)時(shí)器單元40。在圖1所示的配置中，這些功能通過由存儲(chǔ)在ROM 102中的微代碼控制的MPU 101來實(shí)現(xiàn)。
存取區(qū)域設(shè)置單元10設(shè)置存取區(qū)域信息Wa，其指定在磁盤210的前述調(diào)整目標(biāo)區(qū)域212內(nèi)要存取數(shù)據(jù)的單元區(qū)域(以下被稱作存取區(qū)域)。
有效區(qū)域改變單元20改變?cè)诖疟P210的前述調(diào)整目標(biāo)區(qū)域212內(nèi)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的單元區(qū)域(以下被稱作有效區(qū)域)。也就是說，當(dāng)提交了新寫入請(qǐng)求時(shí)，指定實(shí)際上向其寫入數(shù)據(jù)的地址。例如，可以周期性地、或者當(dāng)在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)僅僅在調(diào)整目標(biāo)區(qū)域212上持續(xù)寫操作時(shí)改變有效區(qū)域。此外，一旦改變有效區(qū)域，有效區(qū)域改變單元20就更新前述有效區(qū)域信息VA(i)，以便有效區(qū)域信息VA(i)表示變成新有效區(qū)域的單元區(qū)域(向其移植數(shù)據(jù)的區(qū)域)。
此外，在改變有效區(qū)域之后的適當(dāng)時(shí)間，有效區(qū)域改變單元20移植寫入到調(diào)整目標(biāo)區(qū)域212的數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)已經(jīng)讀取寫入到調(diào)整目標(biāo)區(qū)域212的數(shù)據(jù)時(shí)，將讀取數(shù)據(jù)寫入到變成新有效區(qū)域的單元區(qū)域。除此之外，例如，可以正好在改變有效區(qū)域之后、在將新數(shù)據(jù)寫入到新有效區(qū)域時(shí)、或在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)沒有發(fā)生存取的空閑時(shí)間期間移植數(shù)據(jù)。然而，在該情況下，因?yàn)橛捎跀?shù)據(jù)移植引起的對(duì)磁盤210的存取的集中可能減慢外部存取的性能，所以需要采取適當(dāng)?shù)拇胧?。?dāng)采用一旦讀取數(shù)據(jù)就移植數(shù)據(jù)的前述方法時(shí)，首先不發(fā)生由于數(shù)據(jù)移植引起的對(duì)磁盤210的存取的集中。
尋址單元30基于存取區(qū)域信息Wa和有效區(qū)域信息VA(i)而更新對(duì)磁盤210中的調(diào)整目標(biāo)區(qū)域212的讀取/寫入指令的存取地址。也就是說，當(dāng)提交了用于將數(shù)據(jù)寫入到調(diào)整目標(biāo)區(qū)域212的請(qǐng)求時(shí)，尋址單元30參考前述存取區(qū)域信息Wa使用存取區(qū)域內(nèi)的對(duì)應(yīng)物理扇區(qū)的地址更新該寫入請(qǐng)求的寫入地址。此外，當(dāng)提交了用于讀取被寫入到調(diào)整目標(biāo)區(qū)域212的數(shù)據(jù)的請(qǐng)求時(shí)，尋址單元30參考前述有效區(qū)域信息VA(i)指定有效區(qū)域內(nèi)的對(duì)應(yīng)物理扇區(qū)作為該讀取請(qǐng)求的存取地址。
計(jì)時(shí)器單元40用于確定存取區(qū)域設(shè)置單元10更新存取區(qū)域信息Wa的定時(shí)。
現(xiàn)在將描述通過具有前述配置的控制設(shè)備100和磁盤單元的存取控制操作。
圖6到10是這樣的圖，其示出在本實(shí)施例中磁盤210的調(diào)整目標(biāo)區(qū)域212內(nèi)向其寫入數(shù)據(jù)的單元區(qū)域和有效區(qū)域的移動(dòng)。
在該示例性操作中，假定使用圖2到4所示的磁盤單元的示例，以時(shí)間周期t(s)的間隔，將數(shù)據(jù)寫入到七個(gè)單元區(qū)域A(0)到A(6)，同時(shí)順序地移動(dòng)存取區(qū)域。假定時(shí)間周期t短得足以防止由于固定位置浮置狀態(tài)的問題。
雖然可以以任意方式移動(dòng)存取區(qū)域，但是優(yōu)選的是，在改變存取區(qū)域時(shí)磁頭的行駛距離比磁頭浮動(dòng)塊的寬度大得多，以防由于固定位置浮置狀態(tài)的問題。在圖2所示的示例中，單元區(qū)域A(0)到A(6)是順序排列的。這樣，在以A(0)、A(4)、A(1)、A(5)、A(2)、A(6)、A(3)、A(0)、...(由A(0)到A(3)形成一個(gè)循環(huán)，并且重復(fù))的次序移動(dòng)存取區(qū)域的情況下，每次改變存取區(qū)域時(shí)，磁頭必定行駛與三個(gè)或更多個(gè)單元區(qū)域相對(duì)應(yīng)的距離。這樣，在該示例性操作中，假定以該次序改變有效區(qū)域。
在圖2所示的示例中，一個(gè)單元區(qū)域?qū)?yīng)于一個(gè)磁道。這樣，當(dāng)移動(dòng)有效區(qū)域時(shí)，磁頭以前述移動(dòng)次序行駛與三個(gè)或更多個(gè)磁道相對(duì)應(yīng)的距離。然而，如上所述，一個(gè)單元區(qū)域的大小實(shí)際上與磁盤210的磁道無關(guān)。因此，磁頭的移動(dòng)距離隨著系統(tǒng)而變化。
現(xiàn)在將參考圖6到10按時(shí)間次序描述該示例性操作。在圖6到10中，用斜線陰影表示實(shí)際上向其寫入數(shù)據(jù)的有效區(qū)域內(nèi)的物理扇區(qū)，以將這些物理扇區(qū)與其他物理扇區(qū)相區(qū)分。
控制設(shè)備100中的存取區(qū)域設(shè)置單元10初始地將單元區(qū)域A(0)設(shè)為寫入?yún)^(qū)域(在時(shí)間0)。在示出時(shí)間0的狀態(tài)的圖6中，數(shù)據(jù)存取區(qū)域信息Wa被設(shè)為零(單元區(qū)域A(0)的區(qū)域號(hào))。這樣，直到從該時(shí)間點(diǎn)過去了時(shí)間周期t為止，尋址單元30指定在存取區(qū)域信息Wa中設(shè)置的單元區(qū)域A(0)內(nèi)的對(duì)應(yīng)物理扇區(qū)的地址0到9，作為與用于將數(shù)據(jù)寫入到調(diào)整目標(biāo)區(qū)域212的請(qǐng)求相對(duì)應(yīng)的寫入地址。
在初始狀態(tài)中，對(duì)于所有邏輯扇區(qū)S(0)到S(9)，有效區(qū)域是單元區(qū)域A(0)。這樣，有效區(qū)域信息VA(i)被鏈接到分配給單元區(qū)域A(0)的邏輯扇區(qū)S(0)到S(9)的地址0到9。
如圖7所示，當(dāng)過去了時(shí)間周期t時(shí)，存取區(qū)域設(shè)置單元10將存取區(qū)域信息Wa改變成四(單元區(qū)域A(4)的區(qū)域號(hào))。這樣，直至從該時(shí)間點(diǎn)又過去了時(shí)間周期t為止，尋址單元30指定在存取區(qū)域信息Wa中設(shè)置的單元區(qū)域A(4)內(nèi)的對(duì)應(yīng)物理扇區(qū)的地址40到49，作為與用于將數(shù)據(jù)寫入到調(diào)整目標(biāo)區(qū)域212的請(qǐng)求相對(duì)應(yīng)的寫入地址。
然而，在圖7所示的時(shí)間點(diǎn)，尚未寫入新數(shù)據(jù)，并且所有被寫入的數(shù)據(jù)保持在單元區(qū)域A(0)內(nèi)的物理扇區(qū)中。這樣，有效區(qū)域信息VA(i)被鏈接到單元區(qū)域A(0)的邏輯扇區(qū)S(0)到S(9)的地址0到9。
然后，在將狀態(tài)改變到圖7所示的狀態(tài)之后，將數(shù)據(jù)寫入到邏輯扇區(qū)S(1)和S(7)。圖8示出了在該時(shí)間點(diǎn)的狀態(tài)。如上所述，尋址單元30指定在存取區(qū)域信息Wa中設(shè)置的單元區(qū)域A(4)內(nèi)的邏輯扇區(qū)S(1)和S(7)的地址41和47，作為向其寫入數(shù)據(jù)的地址。這樣，將數(shù)據(jù)寫入到具有地址41和47的物理扇區(qū)。當(dāng)寫入了新數(shù)據(jù)時(shí)，有效區(qū)域改變單元20改變對(duì)應(yīng)的有效區(qū)域。
也就是說，在將新數(shù)據(jù)寫入到單元區(qū)域A(4)內(nèi)的物理扇區(qū)的地址41和47之后，有效區(qū)域改變單元20更新用于邏輯扇區(qū)S(1)和S(7)的有效區(qū)域信息VA(i)，如圖8的列VA(i)所示，并且將有效區(qū)域信息VA(i)鏈接到單元區(qū)域A(4)內(nèi)的邏輯扇區(qū)S(1)和S(7)的地址41和47。
圖9示出了在圖8所示的狀態(tài)中又將數(shù)據(jù)寫入到邏輯扇區(qū)S(2)到S(4)、S(6)和S(9)之后的狀態(tài)。
如同在參考圖8所述的操作中一樣，將新數(shù)據(jù)記錄在單元區(qū)域A(4)內(nèi)的對(duì)應(yīng)物理扇區(qū)的地址42到44、46和49。如圖9的列VA(i)所示，還更新有效區(qū)域信息VA(i)，并且將其鏈接到單元區(qū)域A(4)內(nèi)的邏輯扇區(qū)S(2)到S(4)、S(6)和S(9)的地址42到44、46和49。
在將存取區(qū)域信息Wa改變成四之后的該時(shí)間點(diǎn)，沒有數(shù)據(jù)被寫入到邏輯扇區(qū)S(0)、S(5)和S(8)。這樣，如圖9的列VA(i)所示，這些邏輯扇區(qū)的有效區(qū)域保持為單元區(qū)域A(0)，并且有效區(qū)域信息VA(i)保持鏈接到單元區(qū)域A(0)內(nèi)的邏輯扇區(qū)S(0)、S(5)和S(8)的地址0、5和8。
現(xiàn)在將研究這樣的情況，其中在從圖7所示的時(shí)間點(diǎn)又過去了時(shí)間周期t之后，將數(shù)據(jù)寫入到邏輯扇區(qū)S(1)到S(6)、S(8)和S(9)。圖10示出了在該時(shí)間點(diǎn)的狀態(tài)。存取區(qū)域信息Wa由存取區(qū)域設(shè)置單元10改變成一(單元區(qū)域A(1)的區(qū)域號(hào))。這樣，尋址單元30指定在存取區(qū)域信息Wa中設(shè)置的單元區(qū)域A(1)內(nèi)的對(duì)應(yīng)物理扇區(qū)的地址10到19，作為與用于將數(shù)據(jù)寫入到調(diào)整目標(biāo)區(qū)域212的請(qǐng)求相對(duì)應(yīng)的寫入地址。
由于已經(jīng)將數(shù)據(jù)寫入到邏輯扇區(qū)S(1)到S(6)、S(8)和S(9)，因此對(duì)應(yīng)于寫入請(qǐng)求的新數(shù)據(jù)被記錄在單元區(qū)域A(1)內(nèi)的對(duì)應(yīng)物理扇區(qū)的地址11到16、18和19。然后，如圖10的列VA(i)所示，有效區(qū)域改變單元20更新有效區(qū)域信息VA(i)，以便有效區(qū)域信息VA(i)被鏈接到單元區(qū)域A(1)內(nèi)的邏輯扇區(qū)S(1)到S(6)、S(8)和S(9)的地址11到16、18和19。
對(duì)于邏輯扇區(qū)S(5)和S(8)，在圖9所示的時(shí)間點(diǎn)沒有寫入新數(shù)據(jù)。這樣，當(dāng)在將存取區(qū)域信息Wa改變成一之后，將數(shù)據(jù)寫入到邏輯扇區(qū)S(5)和S(8)時(shí)，更新有效區(qū)域信息VA(i)，以便將單元區(qū)域A(0)內(nèi)的邏輯扇區(qū)S(5)和S(8)的地址5和8改變成單元區(qū)域A(1)內(nèi)的邏輯扇區(qū)S(5)和S(8)的地址15和18(也就是說，不通過單元區(qū)域A(4))。
在將存取區(qū)域信息Wa改變成一之后，在該時(shí)間點(diǎn)尚未存取邏輯扇區(qū)S(7)。這樣，該邏輯扇區(qū)的有效區(qū)域保持為單元區(qū)域A(4)，并且有效區(qū)域信息VA(i)也保持鏈接到單元區(qū)域A(4)內(nèi)的邏輯扇區(qū)S(7)的地址47。此外，在圖7所示的時(shí)間點(diǎn)將存取區(qū)域信息Wa改變成四之后，沒有將新數(shù)據(jù)寫入到邏輯扇區(qū)S(0)。這樣，對(duì)應(yīng)的有效區(qū)域保持為單元區(qū)域A(0)，并且有效區(qū)域信息VA(i)也保持鏈接到單元區(qū)域A(0)內(nèi)的邏輯扇區(qū)S(0)的地址0。
即使當(dāng)將數(shù)據(jù)連續(xù)寫入到磁盤210中的調(diào)整目標(biāo)區(qū)域212時(shí)，也可以通過重復(fù)前述操作來防止磁頭停留在磁盤210之上的特定位置。
當(dāng)提交了用于讀取被寫入在調(diào)整目標(biāo)區(qū)域212中的數(shù)據(jù)的請(qǐng)求時(shí)，尋址單元30參考有效區(qū)域信息VA(i)而獲得當(dāng)前記錄數(shù)據(jù)的物理扇區(qū)的地址，并且將該地址指定為與該讀取請(qǐng)求相對(duì)應(yīng)的存取地址。例如，當(dāng)在圖8所示的時(shí)間點(diǎn)提交了讀取請(qǐng)求時(shí)，尋址單元30針對(duì)邏輯扇區(qū)S(0)、S(2)到S(6)、S(8)和S(9)指定單元區(qū)域A(0)內(nèi)的對(duì)應(yīng)物理扇區(qū)的地址0、2到6、8和9，并且針對(duì)邏輯扇區(qū)S(1)和S(7)指定單元區(qū)域A(4)內(nèi)的對(duì)應(yīng)物理扇區(qū)的地址41和47，作為存取地址。此外，當(dāng)在圖10所示的時(shí)間點(diǎn)提交了讀取請(qǐng)求時(shí)，尋址單元30針對(duì)邏輯扇區(qū)S(0)指定單元區(qū)域A(0)內(nèi)的對(duì)應(yīng)物理扇區(qū)的地址0，針對(duì)邏輯扇區(qū)S(1)到S(6)、S(8)和S(9)指定單元區(qū)域A(1)內(nèi)的對(duì)應(yīng)物理扇區(qū)的地址11到16、18和19，以及針對(duì)邏輯扇區(qū)S(7)指定單元區(qū)域A(4)內(nèi)的對(duì)應(yīng)物理扇區(qū)的地址47，作為存取地址。在從指定地址讀取數(shù)據(jù)之后，有效區(qū)域改變單元20將讀取數(shù)據(jù)記錄到由寫存取區(qū)域信息Wa指定的新地址(數(shù)據(jù)移植)，并且更新有效區(qū)域信息VA(i)。該系列處理可以被視為這樣的處理，其中將由有效區(qū)域信息VA(i)指定的地址中的數(shù)據(jù)移植到由寫存取區(qū)域信息Wa指定的地址。
如上所述，在用于當(dāng)已經(jīng)讀取數(shù)據(jù)時(shí)單獨(dú)將讀取數(shù)據(jù)移植到新有效區(qū)域的方法中，對(duì)于其中的數(shù)據(jù)未被存取(讀取)的物理扇區(qū)，不執(zhí)行數(shù)據(jù)移植。然而，沒有對(duì)物理扇區(qū)的存取表示磁頭沒有移動(dòng)到該物理扇區(qū)。這樣，不發(fā)生由于固定位置浮置狀態(tài)的問題。
除了在讀取了被寫入在調(diào)整目標(biāo)區(qū)域212中的數(shù)據(jù)時(shí)移植數(shù)據(jù)的前述定時(shí)之外，可以采用各種其它移植數(shù)據(jù)的定時(shí)。例如，當(dāng)有效區(qū)域改變單元20改變了有效區(qū)域時(shí)，在存取對(duì)應(yīng)地址之前，可以無條件地將記錄在到那時(shí)為止為有效區(qū)域的單元區(qū)域內(nèi)的各個(gè)物理扇區(qū)中的數(shù)據(jù)，移植到新指定為有效區(qū)域的另一單元區(qū)域內(nèi)的對(duì)應(yīng)物理扇區(qū)中?？蛇x地，可以在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)沒有發(fā)生存取的空閑時(shí)間期間、在后臺(tái)移植數(shù)據(jù)。在這種情況下，當(dāng)在移植數(shù)據(jù)的中間發(fā)生存取時(shí)，暫停數(shù)據(jù)移植，并且優(yōu)先地執(zhí)行對(duì)應(yīng)于存取請(qǐng)求的事務(wù)，以防外部存取性能的減慢?？蛇x地，在有效區(qū)域改變單元20改變有效區(qū)域之后，當(dāng)提交了用于將數(shù)據(jù)寫入到存取區(qū)域內(nèi)的特定物理扇區(qū)的請(qǐng)求之后，可以單獨(dú)地將數(shù)據(jù)移植到該物理扇區(qū)。在這種情況下，首先，從在寫入請(qǐng)求中被指定為要向其寫入數(shù)據(jù)的物理扇區(qū)(具有在有效區(qū)域信息VA(i)中指定的地址)讀取數(shù)據(jù)，并且當(dāng)前地存儲(chǔ)該數(shù)據(jù)。然后，將該數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)于寫入請(qǐng)求的新數(shù)據(jù)一起寫入到在存取區(qū)域信息Wa中指定的單元區(qū)域內(nèi)的對(duì)應(yīng)物理扇區(qū)。
現(xiàn)在將描述包括前述控制設(shè)備100的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的示例性配置。
圖11是示出包括控制設(shè)備100的系統(tǒng)的示例性配置的圖。
在該圖所示的示例中，該系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)300和磁盤單元200。計(jì)算機(jī)300包括CPU 310，其是控制裝置；RAM 320，其是主存儲(chǔ)器裝置；盤控制器330，用于連接到作為外部存儲(chǔ)裝置的磁盤單元200；顯示適配器340，用于連接到作為顯示裝置的顯示單元；以及I/O接口350，其他外圍設(shè)備與其連接。獨(dú)立于計(jì)算機(jī)300的控制設(shè)備100介于磁盤單元200和盤控制器330之間。盤控制器330和控制設(shè)備100之間的接口、以及控制設(shè)備100和磁盤單元200之間的接口可以為任何類型，例如，IDE、SCSI、USB、串行ATA、或光纖，并且該類型不受限制。
在圖11所示的配置中，盤控制器330執(zhí)行用于從磁盤單元200中的控制器讀取數(shù)據(jù)和向其寫入數(shù)據(jù)的常規(guī)控制，例如，在來自CPU 310的存取請(qǐng)求中LBA和CHS之間的地址翻譯，并且控制設(shè)備100執(zhí)行控制，例如，其用于當(dāng)從磁盤210中的調(diào)整目標(biāo)區(qū)域212讀取數(shù)據(jù)和向其寫入數(shù)據(jù)時(shí)，指定存取區(qū)域和改變有效區(qū)域。
以這種方式，獨(dú)立于計(jì)算機(jī)300的控制設(shè)備100介于磁盤單元200和盤控制器330之間，以便控制設(shè)備100僅僅執(zhí)行用于從調(diào)整目標(biāo)區(qū)域212讀取數(shù)據(jù)和向其寫入數(shù)據(jù)的控制。這樣，極大地有助于在現(xiàn)有系統(tǒng)中的安裝。在圖11中，磁盤單元200可以為內(nèi)部類型或外部類型。此外，控制設(shè)備100可以是內(nèi)置在計(jì)算機(jī)300中，或者在外部附連到計(jì)算機(jī)300。
圖12是包括控制設(shè)備100的系統(tǒng)的另一示例性配置的圖。
在該圖所示的示例中，該系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)300和磁盤單元200。計(jì)算機(jī)300包括CPU 310，其是控制裝置；RAM 320，其是主存儲(chǔ)器裝置；盤控制器400，用于連接到作為外部存儲(chǔ)裝置的磁盤單元200；顯示適配器340，用于連接到作為顯示裝置的顯示單元；以及I/O接口350，其他外圍設(shè)備與其連接。盤控制器400具有根據(jù)本實(shí)施例的前述控制設(shè)備100的功能。
當(dāng)采用如圖12所示的配置時(shí)，除了用于從磁盤單元200讀取數(shù)據(jù)和向其寫入數(shù)據(jù)的常規(guī)控制之外，盤控制器400執(zhí)行根據(jù)本實(shí)施例的前述控制，其用于從調(diào)整目標(biāo)區(qū)域212讀取數(shù)據(jù)和向其寫入數(shù)據(jù)。盤控制器400的硬件配置可以類似于圖1所示的控制設(shè)備100的配置。各個(gè)控制功能由通過存儲(chǔ)在ROM 102中的微代碼控制的MPU 101實(shí)現(xiàn)。在圖12所示的配置中，接口電路105是總線橋電路。在圖12所示的配置中，磁盤單元200可以為內(nèi)部類型或外部類型(圖中假定磁盤單元200為內(nèi)部類型)。
圖13是示出包括控制設(shè)備100的系統(tǒng)的另一示例性配置的圖。
在該圖所示的示例中，根據(jù)本實(shí)施例的前述控制設(shè)備100的功能被給予磁盤單元200中的控制電路。在圖13中，用作控制電路的磁盤單元200包括MPU 201，作為處理裝置；ROM 202、RAM 203和非易失性RAM(NVRAM)204，作為存儲(chǔ)器裝置；以及接口電路205，用于連接到計(jì)算機(jī)300中的盤控制器330。磁盤單元200還包括磁盤210(圖13中未示出)，其是存儲(chǔ)裝置；磁頭220，用于從磁盤210讀取數(shù)據(jù)和向其寫入數(shù)據(jù)；主軸電機(jī)206和盤電機(jī)控制器207，用于旋轉(zhuǎn)磁盤210；以及音圈電機(jī)(VCM)208和VCM驅(qū)動(dòng)器209，用于控制磁頭220的尋位(seek)操作。磁盤單元200還包括AD轉(zhuǎn)換器221、放大器222和驅(qū)動(dòng)器223，以便通過由磁頭220引起的電磁從磁盤210讀取數(shù)據(jù)和向其寫入數(shù)據(jù)。
在圖13中，MPU 201根據(jù)來自計(jì)算機(jī)300中的盤控制器330的、用于讀取和寫入數(shù)據(jù)的指令，控制磁盤210和磁頭220的操作。此外，MPU 201執(zhí)行根據(jù)本實(shí)施例的前述控制，以便從磁盤210中的調(diào)整目標(biāo)區(qū)域212讀取數(shù)據(jù)和向其寫入數(shù)據(jù)。這些功能由通過存儲(chǔ)在ROM202中的微代碼控制的MPU 201來實(shí)現(xiàn)。這樣，當(dāng)采用如圖13所示的配置時(shí)，無需如同在圖12所示的配置中一樣添加新硬件，并且可以僅僅通過改變存儲(chǔ)在ROM 202中的微代碼來實(shí)現(xiàn)該配置。圖13所示的接口電路205可以為任何類型，例如，IDE、SCSI、USB、串行ATA、或光纖，并且該類型不受限制。
此外，可以將根據(jù)本實(shí)施例的、用于控制對(duì)磁盤210中的調(diào)整目標(biāo)區(qū)域212的存取的功能實(shí)現(xiàn)為由用于磁盤單元200的操作系統(tǒng)(OS)使用的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的功能，而非各種類型的控制器的前述功能。在這種情況下，從計(jì)算機(jī)300中的CPU 310輸出的、對(duì)磁盤單元200的存取指令中的存取地址是通過根據(jù)本實(shí)施例的存取控制而選擇的地址(例如，單元區(qū)域或有效區(qū)域內(nèi)的地址，該地址由存取區(qū)域設(shè)置單元10設(shè)置)。當(dāng)以這樣的方式將根據(jù)本實(shí)施例的功能實(shí)現(xiàn)為軟件時(shí)，可以僅僅通過分發(fā)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序來安裝并且使用這些功能，而無需準(zhǔn)備專用硬件。
如上所述，可以將根據(jù)本實(shí)施例的控制功能實(shí)現(xiàn)為計(jì)算機(jī)300中的CPU 310與磁盤單元200之間的任何信息通道上的硬件或軟件裝置，并且可以采用前述配置或其它各種類型的配置作為具體配置。
在本實(shí)施例中，即使當(dāng)存儲(chǔ)單元長時(shí)間保持預(yù)定的數(shù)據(jù)寫入操作時(shí)，也可以通過適當(dāng)?shù)匾苿?dòng)向其寫入數(shù)據(jù)的區(qū)域來防止長時(shí)間保持磁頭的固定位置浮置狀態(tài)。這樣，可以防止由于固定位置浮置狀態(tài)的問題。
此外，在本實(shí)施例中，在盤上設(shè)置的調(diào)整目標(biāo)區(qū)域內(nèi)設(shè)置多個(gè)單元區(qū)域，并且以單元區(qū)域?yàn)閱卧獊碇付ㄏ蚱鋵懭霐?shù)據(jù)的區(qū)域。這樣，要被寫入到一個(gè)單元區(qū)域的數(shù)據(jù)不分散在盤上，從而防止讀取和寫入數(shù)據(jù)的性能的減慢。從未讀取或?qū)懭氲臄?shù)據(jù)片斷是分散的。然而，當(dāng)將來存取這些數(shù)據(jù)片斷時(shí)，移植這些數(shù)據(jù)片斷。這樣，可以忽略這些數(shù)據(jù)片斷對(duì)性能的影響。
此外，在本實(shí)施例中，在多個(gè)單元區(qū)域之中，根據(jù)預(yù)定規(guī)則而動(dòng)態(tài)地改變向其寫入數(shù)據(jù)的有效區(qū)域。這樣，由于對(duì)特定單元區(qū)域的存取的集中而引起的磁頭的固定位置浮置狀態(tài)不會(huì)長時(shí)間保持。
雖然在本實(shí)施例中，通過對(duì)使用磁盤作為存儲(chǔ)介質(zhì)的磁盤單元的示例性控制描述了用于控制對(duì)調(diào)整目標(biāo)區(qū)域的存取的方法、功能和示例性配置，但是可以將該方法、功能和示例性配置直接應(yīng)用于各種類型的存儲(chǔ)單元，例如，包括可以向其多次重寫數(shù)據(jù)的光盤(例如，DVD-RAM)作為存儲(chǔ)介質(zhì)的存儲(chǔ)單元，其中該存儲(chǔ)單元具有諸如由于磁頭的固定位置浮置狀態(tài)引起的存儲(chǔ)介質(zhì)的退化和存儲(chǔ)介質(zhì)的短壽命的問題。
此外，在本實(shí)施例中，將存儲(chǔ)介質(zhì)的存儲(chǔ)區(qū)域劃分成常規(guī)區(qū)域和調(diào)整目標(biāo)區(qū)域，在調(diào)整目標(biāo)區(qū)域內(nèi)提供多個(gè)單元區(qū)域，并且在動(dòng)態(tài)地改變數(shù)據(jù)存取區(qū)域的同時(shí)寫入數(shù)據(jù)?？蛇x地，例如，對(duì)于某些系統(tǒng)類型或應(yīng)用，存儲(chǔ)介質(zhì)的整個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域可以用作調(diào)整目標(biāo)區(qū)域。
此外，在本實(shí)施例中，針對(duì)一個(gè)磁盤單元執(zhí)行存取控制，在該磁盤中提供調(diào)整目標(biāo)區(qū)域。可選地，可以針對(duì)多個(gè)磁盤單元執(zhí)行根據(jù)本實(shí)施例的存取控制。在這種情況下，針對(duì)多個(gè)磁盤單元中的磁盤，適當(dāng)?shù)靥峁┱{(diào)整目標(biāo)區(qū)域。調(diào)整目標(biāo)區(qū)域的大小可以隨著磁盤單元而變化?？梢詫⒍鄠€(gè)磁盤單元中的磁盤的存儲(chǔ)區(qū)域處理為連續(xù)存儲(chǔ)區(qū)域的邏輯序列，并且可以提供調(diào)整目標(biāo)區(qū)域，使得調(diào)整目標(biāo)區(qū)域跨越多個(gè)磁盤單元。
權(quán)利要求
1.一種控制對(duì)存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)存取的控制設(shè)備，該存儲(chǔ)介質(zhì)包括存儲(chǔ)區(qū)域，在該存儲(chǔ)區(qū)域的至少一部分中包括多個(gè)單元區(qū)域，每個(gè)單元區(qū)域包括多個(gè)物理扇區(qū)，該控制設(shè)備包括存取區(qū)域設(shè)置單元，其動(dòng)態(tài)地指定單元區(qū)域之一作為數(shù)據(jù)的存取區(qū)域，其中在該單元區(qū)域內(nèi)邏輯扇區(qū)被分配到相應(yīng)的物理扇區(qū)；尋址單元，其用第二地址更新第一地址，其中第一地址被指定為數(shù)據(jù)寫入請(qǐng)求中的寫入地址，第二地址表示被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域內(nèi)與第一地址相關(guān)聯(lián)的邏輯扇區(qū)所對(duì)應(yīng)的物理扇區(qū)；以及有效區(qū)域改變單元，其在預(yù)定時(shí)間，將第一物理扇區(qū)中的全部數(shù)據(jù)從第一物理扇區(qū)移植到被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域內(nèi)的第二物理扇區(qū)，其中第一物理扇區(qū)被分配與分配給第二物理扇區(qū)的邏輯扇區(qū)相同的邏輯扇區(qū)，并且在指定了當(dāng)前存取區(qū)域之前被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域之一內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制設(shè)備，其中，在存取區(qū)域設(shè)置單元?jiǎng)討B(tài)地指定了單元區(qū)域之一作為存取區(qū)域之后，當(dāng)從在指定了當(dāng)前存取區(qū)域之前被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域之一內(nèi)的第三物理扇區(qū)讀取數(shù)據(jù)時(shí)，有效區(qū)域改變單元將包括該讀取數(shù)據(jù)的、用于第四物理扇區(qū)的全部數(shù)據(jù)移植到第四物理扇區(qū)，其中第四扇區(qū)被分配與分配給第三物理扇區(qū)的邏輯扇區(qū)相同的邏輯扇區(qū)，并且在被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制設(shè)備，其中，在存取區(qū)域設(shè)置單元?jiǎng)討B(tài)地指定了單元區(qū)域之一作為存取區(qū)域之后，當(dāng)提交了用于寫入第一數(shù)據(jù)的請(qǐng)求時(shí)，在寫入第一數(shù)據(jù)之前，有效區(qū)域改變單元將第三物理扇區(qū)中的全部數(shù)據(jù)從第三物理扇區(qū)移植到第一數(shù)據(jù)需要被寫入的第四物理扇區(qū)，其中第四物理扇區(qū)在被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域內(nèi)，第三物理扇區(qū)被分配與分配給第四物理扇區(qū)的邏輯扇區(qū)相同的邏輯扇區(qū)，并且在指定了當(dāng)前存取區(qū)域之前被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域之一內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制設(shè)備，其中，在存取區(qū)域設(shè)置單元?jiǎng)討B(tài)地指定了單元區(qū)域之一作為存取區(qū)域之后，在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)，有效區(qū)域改變單元將第三物理扇區(qū)中的全部數(shù)據(jù)從第三物理扇區(qū)移植到相應(yīng)的第四物理扇區(qū)，其中第四物理扇區(qū)在被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域內(nèi)，第三物理扇區(qū)被分配與分配給第四物理扇區(qū)的邏輯扇區(qū)相同的邏輯扇區(qū)，并且在指定了當(dāng)前存取區(qū)域之前被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域之一內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制設(shè)備，其中，在存取區(qū)域設(shè)置單元?jiǎng)討B(tài)地指定了單元區(qū)域之一作為存取區(qū)域之后，當(dāng)在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)沒有存取存儲(chǔ)介質(zhì)時(shí)，有效區(qū)域改變單元將第三物理扇區(qū)中的全部數(shù)據(jù)從第三物理扇區(qū)移植到相應(yīng)的第四物理扇區(qū)，其中第四物理扇區(qū)在被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域內(nèi)，第三物理扇區(qū)被分配與分配給第四物理扇區(qū)的邏輯扇區(qū)相同的邏輯扇區(qū)，并且在指定了當(dāng)前存取區(qū)域之前被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域之一內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制設(shè)備，其中有效區(qū)域改變單元生成有效區(qū)域信息并將其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，該有效區(qū)域信息在指定了當(dāng)前存取區(qū)域之前被指定為存取區(qū)域的各個(gè)單元區(qū)域內(nèi)被分配相同邏輯扇區(qū)的物理扇區(qū)當(dāng)中指定其中寫入最新數(shù)據(jù)的物理扇區(qū)，并且一旦移植最新數(shù)據(jù)，就更新有效區(qū)域信息，以便有效區(qū)域信息表示向其移植了最新數(shù)據(jù)的物理扇區(qū)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制設(shè)備，其中，當(dāng)提交數(shù)據(jù)讀取請(qǐng)求時(shí)，尋址單元參考有效區(qū)域信息來確定其中寫入最新數(shù)據(jù)的物理扇區(qū)，并且將該物理扇區(qū)指定為存取地址。
8.一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括中央處理單元(CPU)；以及控制器，其連接到外部存儲(chǔ)單元并且控制CPU對(duì)數(shù)據(jù)的存取，該外部存儲(chǔ)單元包括存儲(chǔ)區(qū)域，在該存儲(chǔ)區(qū)域的至少一部分中包括多個(gè)單元區(qū)域，每個(gè)單元區(qū)域包括多個(gè)物理扇區(qū)，其中該控制器包括存取區(qū)域設(shè)置單元，其動(dòng)態(tài)地指定單元區(qū)域之一作為數(shù)據(jù)的存取區(qū)域，其中在該單元區(qū)域內(nèi)邏輯扇區(qū)被分配到相應(yīng)的物理扇區(qū)，尋址單元，其在CPU提交對(duì)外部存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)寫入請(qǐng)求的情況下，用第二地址更新第一地址，其中第一地址被指定為數(shù)據(jù)寫入請(qǐng)求中的寫入地址，第二地址表示被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域內(nèi)與第一地址相關(guān)聯(lián)的邏輯扇區(qū)所對(duì)應(yīng)的物理扇區(qū)，以及有效區(qū)域改變單元，其在預(yù)定時(shí)間，將第一物理扇區(qū)中的全部數(shù)據(jù)從第一物理扇區(qū)移植到被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域內(nèi)的第二物理扇區(qū)，其中第一物理扇區(qū)被分配與分配給第二物理扇區(qū)的邏輯扇區(qū)相同的邏輯扇區(qū)，并且在指定了當(dāng)前存取區(qū)域之前被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域之一內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中，在存取區(qū)域設(shè)置單元?jiǎng)討B(tài)地指定了單元區(qū)域之一作為存取區(qū)域之后，當(dāng)從在指定了當(dāng)前存取區(qū)域之前被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域之一內(nèi)的第三物理扇區(qū)讀取數(shù)據(jù)時(shí)，有效區(qū)域改變單元將包括該讀取數(shù)據(jù)的、用于第四物理扇區(qū)的全部數(shù)據(jù)移植到第四物理扇區(qū)，其中第四扇區(qū)被分配與分配給第三物理扇區(qū)的邏輯扇區(qū)相同的邏輯扇區(qū)，并且在被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中，在存取區(qū)域設(shè)置單元?jiǎng)討B(tài)地指定了單元區(qū)域之一作為存取區(qū)域之后，當(dāng)提交了用于寫入第一數(shù)據(jù)的請(qǐng)求時(shí)，在寫入第一數(shù)據(jù)之前，有效區(qū)域改變單元將第三物理扇區(qū)中的全部數(shù)據(jù)從第三物理扇區(qū)移植到第一數(shù)據(jù)需要被寫入的第四物理扇區(qū)，其中第四物理扇區(qū)在被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域內(nèi)，第三物理扇區(qū)被分配與分配給第四物理扇區(qū)的邏輯扇區(qū)相同的邏輯扇區(qū)，并且在指定了當(dāng)前存取區(qū)域之前被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域之一內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中，在存取區(qū)域設(shè)置單元?jiǎng)討B(tài)地指定了單元區(qū)域之一作為存取區(qū)域之后，在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)，有效區(qū)域改變單元將第三物理扇區(qū)中的全部數(shù)據(jù)從第三物理扇區(qū)移植到相應(yīng)的第四物理扇區(qū)，其中第四物理扇區(qū)在被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域內(nèi)，第三物理扇區(qū)被分配與分配給第四物理扇區(qū)的邏輯扇區(qū)相同的邏輯扇區(qū)，并且在指定了當(dāng)前存取區(qū)域之前被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域之一內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中有效區(qū)域改變單元生成有效區(qū)域信息并將其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，該有效區(qū)域信息在指定了當(dāng)前存取區(qū)域之前被指定為存取區(qū)域的各個(gè)單元區(qū)域內(nèi)被分配相同邏輯扇區(qū)的物理扇區(qū)當(dāng)中指定其中寫入最新數(shù)據(jù)的物理扇區(qū)，并且一旦移植最新數(shù)據(jù)，就更新有效區(qū)域信息，以便有效區(qū)域信息表示向其移植了最新數(shù)據(jù)的物理扇區(qū)。
13.一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，包括存儲(chǔ)介質(zhì)，其包括存儲(chǔ)區(qū)域，在該存儲(chǔ)區(qū)域的至少一部分中包括多個(gè)單元區(qū)域，每個(gè)單元區(qū)域包括多個(gè)物理扇區(qū)；以及控制電路，其控制對(duì)存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)讀取和寫入操作；其中該控制電路包括存取區(qū)域設(shè)置單元，其動(dòng)態(tài)地指定單元區(qū)域之一作為數(shù)據(jù)的存取區(qū)域，其中在該單元區(qū)域內(nèi)邏輯扇區(qū)被分配到相應(yīng)的物理扇區(qū)，尋址單元，其用第二地址更新第一地址，其中第一地址被指定為對(duì)提供單元區(qū)域的存儲(chǔ)區(qū)域的該部分的數(shù)據(jù)寫入請(qǐng)求中的寫入地址，第二地址表示被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域內(nèi)與第一地址相關(guān)聯(lián)的邏輯扇區(qū)所對(duì)應(yīng)的物理扇區(qū)，以及有效區(qū)域改變單元，其在預(yù)定時(shí)間，將第一物理扇區(qū)中的全部數(shù)據(jù)從第一物理扇區(qū)移植到被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域內(nèi)的第二物理扇區(qū)，其中第一物理扇區(qū)被分配與分配給第二物理扇區(qū)的邏輯扇區(qū)相同的邏輯扇區(qū)，并且在指定了當(dāng)前存取區(qū)域之前被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域之一內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，其中，在存取區(qū)域設(shè)置單元?jiǎng)討B(tài)地指定了單元區(qū)域之一作為存取區(qū)域之后，當(dāng)從在指定了當(dāng)前存取區(qū)域之前被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域之一內(nèi)的第三物理扇區(qū)讀取數(shù)據(jù)時(shí)，有效區(qū)域改變單元將包括該讀取數(shù)據(jù)的、用于第四物理扇區(qū)的全部數(shù)據(jù)移植到第四物理扇區(qū)，其中第四扇區(qū)被分配與分配給第三物理扇區(qū)的邏輯扇區(qū)相同的邏輯扇區(qū)，并且在被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，其中，在存取區(qū)域設(shè)置單元?jiǎng)討B(tài)地指定了單元區(qū)域之一作為存取區(qū)域之后，當(dāng)提交了用于寫入第一數(shù)據(jù)的請(qǐng)求時(shí)，在寫入第一數(shù)據(jù)之前，有效區(qū)域改變單元將第三物理扇區(qū)中的全部數(shù)據(jù)從第三物理扇區(qū)移植到第一數(shù)據(jù)需要被寫入的第四物理扇區(qū)，其中第四物理扇區(qū)在被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域內(nèi)，第三物理扇區(qū)被分配與分配給第四物理扇區(qū)的邏輯扇區(qū)相同的邏輯扇區(qū)，并且在指定了當(dāng)前存取區(qū)域之前被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域之一內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，其中，在存取區(qū)域設(shè)置單元?jiǎng)討B(tài)地指定了單元區(qū)域之一作為存取區(qū)域之后，在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)，有效區(qū)域改變單元將第三物理扇區(qū)中的全部數(shù)據(jù)從第三物理扇區(qū)移植到相應(yīng)的第四物理扇區(qū)，其中第四物理扇區(qū)在被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域內(nèi)，第三物理扇區(qū)被分配與分配給第四物理扇區(qū)的邏輯扇區(qū)相同的邏輯扇區(qū)，并且在指定了當(dāng)前存取區(qū)域之前被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域之一內(nèi)。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，其中有效區(qū)域改變單元生成有效區(qū)域信息并將其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，該有效區(qū)域信息在指定了當(dāng)前存取區(qū)域之前被指定為存取區(qū)域的各個(gè)單元區(qū)域內(nèi)被分配相同邏輯扇區(qū)的物理扇區(qū)當(dāng)中指定其中寫入最新數(shù)據(jù)的物理扇區(qū)，并且一旦移植最新數(shù)據(jù)，就更新有效區(qū)域信息，以便有效區(qū)域信息表示向其移植了最新數(shù)據(jù)的物理扇區(qū)。
18.一種用于控制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的方法，該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元包括存儲(chǔ)區(qū)域，在該存儲(chǔ)區(qū)域的至少一部分中包括多個(gè)單元區(qū)域，每個(gè)單元區(qū)域包括多個(gè)物理扇區(qū)，該方法包括以下步驟動(dòng)態(tài)地指定單元區(qū)域之一作為數(shù)據(jù)的存取區(qū)域，其中在該單元區(qū)域內(nèi)邏輯扇區(qū)被分配到相應(yīng)的物理扇區(qū)；在提交了對(duì)存儲(chǔ)區(qū)域的數(shù)據(jù)寫入請(qǐng)求的情況下，用第二地址更新第一地址，其中第一地址被指定為數(shù)據(jù)寫入請(qǐng)求中的寫入地址，第二地址表示被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域內(nèi)與第一地址相關(guān)聯(lián)的邏輯扇區(qū)所對(duì)應(yīng)的物理扇區(qū)；以及當(dāng)在動(dòng)態(tài)地指定了單元區(qū)域作為存取區(qū)域之后從第三物理扇區(qū)讀取數(shù)據(jù)時(shí)，將包括從第三物理扇區(qū)讀取的數(shù)據(jù)的、用于第四物理扇區(qū)的全部數(shù)據(jù)移植到第四物理扇區(qū)，其中第三物理扇區(qū)在指定了當(dāng)前存取區(qū)域之前被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域之一內(nèi)，第四物理扇區(qū)被分配與分配給第三物理扇區(qū)的邏輯扇區(qū)相同的邏輯扇區(qū)，并且在被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域內(nèi)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括以下步驟在預(yù)定時(shí)間改變存取區(qū)域；以及當(dāng)在改變了存取區(qū)域之后從第三物理扇區(qū)讀取數(shù)據(jù)時(shí)，將包括從第三物理扇區(qū)讀取的數(shù)據(jù)的、用于第四物理扇區(qū)的全部數(shù)據(jù)移植到第四物理扇區(qū)，其中第三扇區(qū)在改變了該存取區(qū)域之前被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域之一內(nèi)，第四扇區(qū)被分配與分配給第三物理扇區(qū)的邏輯扇區(qū)相同的邏輯扇區(qū)，并且在被指定為改變后的存取區(qū)域的單元區(qū)域內(nèi)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括以下步驟通過以下操作識(shí)別其中寫入最新數(shù)據(jù)的物理扇區(qū)生成有效區(qū)域信息，其在指定了當(dāng)前存取區(qū)域之前被指定為存取區(qū)域的各個(gè)單元區(qū)域內(nèi)被分配相同邏輯扇區(qū)的物理扇區(qū)當(dāng)中指定其中寫入最新數(shù)據(jù)的物理扇區(qū)，以及一旦移植最新數(shù)據(jù)，就更新有效區(qū)域信息，以便有效區(qū)域信息表示向其移植了最新數(shù)據(jù)的物理扇區(qū)。
21.一種程序，其中計(jì)算機(jī)控制對(duì)外部存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)存取，該外部存儲(chǔ)單元包括存儲(chǔ)區(qū)域，在該存儲(chǔ)區(qū)域的至少一部分中包括多個(gè)單元區(qū)域，每個(gè)單元區(qū)域包括多個(gè)物理扇區(qū)，并且該計(jì)算機(jī)用作存取區(qū)域設(shè)置裝置，用于動(dòng)態(tài)地指定單元區(qū)域之一作為數(shù)據(jù)的存取區(qū)域，其中在該單元區(qū)域內(nèi)邏輯扇區(qū)被分配到相應(yīng)的物理扇區(qū)，尋址裝置，用于在CPU提交了對(duì)外部存取單元的數(shù)據(jù)寫入請(qǐng)求的情況下，用第二地址更新第一地址，其中第一地址被指定為數(shù)據(jù)寫入請(qǐng)求中的寫入地址，第二地址表示被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域內(nèi)與第一地址相關(guān)聯(lián)的邏輯扇區(qū)所對(duì)應(yīng)的物理扇區(qū)，以及有效區(qū)域改變裝置，用于在預(yù)定時(shí)間，將第一物理扇區(qū)中的全部數(shù)據(jù)從第一物理扇區(qū)移植到被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域內(nèi)的第二物理扇區(qū)，其中第一物理扇區(qū)被分配與分配給第二物理扇區(qū)的邏輯扇區(qū)相同的邏輯扇區(qū)，并且在指定了當(dāng)前存取區(qū)域之前被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域之一內(nèi)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的程序，其中，在存取區(qū)域設(shè)置裝置動(dòng)態(tài)地指定了單元區(qū)域之一作為存取區(qū)域之后，當(dāng)從在指定了當(dāng)前存取區(qū)域之前被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域之一內(nèi)的第三物理扇區(qū)讀取數(shù)據(jù)時(shí)，有效區(qū)域改變裝置將包括該讀取數(shù)據(jù)的、用于第四物理扇區(qū)的全部數(shù)據(jù)移植到第四物理扇區(qū)，其中第四扇區(qū)被分配與分配給第三物理扇區(qū)的邏輯扇區(qū)相同的邏輯扇區(qū)，并且在被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域內(nèi)。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的程序，其中，在存取區(qū)域設(shè)置裝置動(dòng)態(tài)地指定了單元區(qū)域之一作為存取區(qū)域之后，當(dāng)提交了用于寫入第一數(shù)據(jù)的請(qǐng)求時(shí)，在寫入第一數(shù)據(jù)之前，有效區(qū)域改變裝置將第三物理扇區(qū)中的全部數(shù)據(jù)從第三物理扇區(qū)移植到第一數(shù)據(jù)需要被寫入的第四物理扇區(qū)，其中第四物理扇區(qū)在被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域內(nèi)，第三物理扇區(qū)被分配與分配給第四物理扇區(qū)的邏輯扇區(qū)相同的邏輯扇區(qū)，并在指定了當(dāng)前存取區(qū)域之前被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域之一內(nèi)。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的程序，其中，在存取區(qū)域設(shè)置裝置動(dòng)態(tài)地指定了單元區(qū)域之一作為存取區(qū)域之后，在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)，有效區(qū)域改變裝置將第三物理扇區(qū)中的全部數(shù)據(jù)從第三物理扇區(qū)移植到相應(yīng)的第四物理扇區(qū)，其中第四物理扇區(qū)在被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域內(nèi)，第三物理扇區(qū)被分配與分配給第四物理扇區(qū)的邏輯扇區(qū)相同的邏輯扇區(qū)，并且在指定了當(dāng)前存取區(qū)域之前被指定為存取區(qū)域的單元區(qū)域之一內(nèi)。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的程序，其中有效區(qū)域改變裝置使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下步驟生成有效區(qū)域信息并將其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，該有效區(qū)域信息在指定了當(dāng)前存取區(qū)域之前被指定為存取區(qū)域的各個(gè)單元區(qū)域內(nèi)被分配相同邏輯扇區(qū)的物理扇區(qū)當(dāng)中指定其中寫入最新數(shù)據(jù)的物理扇區(qū)；以及一旦移植最新數(shù)據(jù)，就更新有效區(qū)域信息，以便有效區(qū)域信息表示向其移植了最新數(shù)據(jù)的物理扇區(qū)。
26.一種存儲(chǔ)介質(zhì)，其中在存儲(chǔ)區(qū)域的至少一部分中提供多個(gè)具有相同存儲(chǔ)容量的單元區(qū)域，存儲(chǔ)預(yù)定數(shù)據(jù)的多個(gè)第一物理扇區(qū)被分配到單元區(qū)域中的預(yù)定單元區(qū)域，以及單元區(qū)域中的其它單元區(qū)域?qū)?yīng)于被分配到預(yù)定單元區(qū)域的第一物理扇區(qū)，并且多個(gè)第二物理扇區(qū)被分配到其他單元區(qū)域，該第二物理扇區(qū)用作將存儲(chǔ)在第一物理扇區(qū)中的數(shù)據(jù)移植到其中的扇區(qū)。
27.一種控制對(duì)存儲(chǔ)介質(zhì)的存取的控制設(shè)備，該控制設(shè)備包括存取區(qū)域設(shè)置裝置，用于動(dòng)態(tài)地指定多個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域中的至少一個(gè)作為存取區(qū)域，該至少一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域是預(yù)定的；地址翻譯裝置，用于使用由存取區(qū)域設(shè)置裝置指定的存取區(qū)域的第二地址來更新寫入存取的第一地址；以及存儲(chǔ)區(qū)域改變裝置，用于在預(yù)定時(shí)間將與寫入存取相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)從在指定了當(dāng)前存取區(qū)域之前已經(jīng)指定的存取區(qū)域之一移植到由第二地址指定的存取區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于存取控制的設(shè)備、系統(tǒng)和方法。根據(jù)本發(fā)明的控制設(shè)備(100)傳達(dá)對(duì)磁盤單元的讀取和寫入指令。該控制設(shè)備(100)包括存取區(qū)域設(shè)置單元(10)，其動(dòng)態(tài)地指定在磁盤的存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)提供的多個(gè)單元區(qū)域之一作為數(shù)據(jù)的存取區(qū)域；尋址單元(30)，其用表示與存儲(chǔ)區(qū)域中的存取區(qū)域相對(duì)應(yīng)的物理扇區(qū)的地址，更新數(shù)據(jù)寫入請(qǐng)求中的寫入地址的值；以及有效區(qū)域改變單元(20)，其在預(yù)定時(shí)間將數(shù)據(jù)從另一單元區(qū)域內(nèi)的物理扇區(qū)移植到存取區(qū)域內(nèi)的扇區(qū)，其中該物理扇區(qū)對(duì)應(yīng)于該扇區(qū)。本發(fā)明能夠有效地防止在磁盤單元或其它存儲(chǔ)單元的控制操作中長時(shí)間地保持頭的固定位置浮置狀態(tài)，以防止由于存儲(chǔ)介質(zhì)特性的退化而導(dǎo)致的可靠性降低。
文檔編號(hào)G11B20/12GK1945698SQ20061014134
公開日2007年4月11日 申請(qǐng)日期2006年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月4日
發(fā)明者澤勉, 武富倫子 申請(qǐng)人:國際商業(yè)機(jī)器公司