專利名稱：用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備物理格式的用戶定義的系統(tǒng)與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及直接存取存儲(chǔ)設(shè)備(DASD)，更具體地涉及用于支持文件的物理文件格式的用戶說明的一種系統(tǒng)與方法。
一個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器是利用至少一塊在磁盤的一個(gè)主盤面上帶有磁介質(zhì)的可轉(zhuǎn)動(dòng)的盤的一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。數(shù)據(jù)是作為磁介質(zhì)部分的一系列物理變換形式表示在介質(zhì)上的。經(jīng)過物理變換的區(qū)域在定義的位置上排列成數(shù)據(jù)道。
在硬磁盤驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)中，用于對盤讀與寫數(shù)據(jù)的一個(gè)轉(zhuǎn)換器構(gòu)成稱作浮動(dòng)塊主體的一部分。浮動(dòng)塊在一塊轉(zhuǎn)動(dòng)中的盤的表面一定距離處浮動(dòng)。浮動(dòng)塊的背側(cè)連接在一個(gè)懸架系統(tǒng)上，后者又連接在一條傳動(dòng)裝置臂上。在一次讀或?qū)懖僮髦?，用傳?dòng)裝置臂將磁頭有選擇地定位在所要求的磁道或磁道位置上。浮動(dòng)塊本身可以在徑向上向內(nèi)或向外移動(dòng)來改變浮動(dòng)塊定位在其上方的磁道。浮動(dòng)塊在同心數(shù)據(jù)道之間的移動(dòng)既占用移動(dòng)時(shí)間又在一次移動(dòng)結(jié)束時(shí)占用阻尼運(yùn)動(dòng)時(shí)間。
格式一詞包含安排與解釋記錄在存儲(chǔ)介質(zhì)上的項(xiàng)目等諸多方面。例如，可以用若干種編碼方案之一來記錄數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。編碼就是一種邏輯格式。數(shù)據(jù)道的物理格式涉及數(shù)據(jù)的物理位置與安排，諸如在同心與螺線磁道中。
數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的用途對于選擇用于存儲(chǔ)的物理格式是有影響的。例如，靜止的或視頻型圖象數(shù)據(jù)意味著要求大量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。對于視頻，還能進(jìn)一步預(yù)測由于實(shí)時(shí)再生的要求而需要大的帶寬。對于視頻數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)恢復(fù)的次序也是高度可預(yù)測的，以協(xié)調(diào)浮動(dòng)塊(或其它轉(zhuǎn)換器)的運(yùn)動(dòng)與數(shù)據(jù)的同時(shí)讀出的方式來安排視頻數(shù)據(jù)道是一種良好的設(shè)計(jì)。這一方面，螺線磁道工作得最好。使用螺線磁道并且以恢復(fù)的次序沿螺線磁道存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，使得浮動(dòng)塊在讀取中能夠保持沿磁道連續(xù)地向內(nèi)或向外運(yùn)動(dòng)。對于浮動(dòng)塊在道間的運(yùn)動(dòng)或者對于浮動(dòng)塊在道間運(yùn)動(dòng)后的位置穩(wěn)定，不會(huì)損失時(shí)間。
文本文件及其它類似的編碼資料通常小于靜止圖象與視頻文件。文本文件形成的記錄不一定要連續(xù)的，以便最大限度地利用可用的空間。同心磁道在一次讀操作中對快速定位這種記錄的所有這些部分有所幫助。
本發(fā)明的一個(gè)目的為提供在存儲(chǔ)時(shí)為文件選擇物理格式的一種系統(tǒng)及方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的為改進(jìn)對直接存取存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與從中恢復(fù)數(shù)據(jù)。
在以下本發(fā)明的書面描述中，其它目的、特征與優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見的。本發(fā)明的系統(tǒng)與方法通過顯示一個(gè)用戶界面允許用戶選擇數(shù)據(jù)文件的存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，而在生成數(shù)據(jù)文件時(shí)提供數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。響應(yīng)用戶對文件的存儲(chǔ)的選擇，從多種可利用的物理格式類型中為該文件確定一種物理格式類型。然后，作為至少一個(gè)與所確定的物理格式類型相符的第一記錄，將該文件存儲(chǔ)在一個(gè)直接存取存儲(chǔ)設(shè)備上。
本發(fā)明的被認(rèn)為是新穎特色的特征在所附的權(quán)利要求書中提出。結(jié)合附圖閱讀參照一個(gè)示例性實(shí)施例的以下詳細(xì)描述，能對本發(fā)明本身以及較佳的使用方式、其它目的及優(yōu)點(diǎn)將有更好的了解，附圖中

圖1為先有技術(shù)的磁盤驅(qū)動(dòng)器的透視分解圖；圖2為一臺(tái)計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)的方框圖；圖3為一個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器盤面的頂視平面圖；圖4為用于編輯文件描述符的過程的邏輯流程圖；圖5為一個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器盤面的示意圖；圖6為在直接存取存儲(chǔ)設(shè)備上的文件安排的示意圖；圖7為磁盤驅(qū)動(dòng)器傳動(dòng)裝置伺服系統(tǒng)的方框圖；圖8為磁阻頭及其與數(shù)據(jù)道的關(guān)系的示意圖；圖9A為展示標(biāo)準(zhǔn)記錄方法的磁道與扇區(qū)的非按比例的布局的盤面的頂視圖；圖9B為展示包括一些螺線記錄的磁道與扇區(qū)的非按比例的布局的盤面的頂視圖；圖9C為展示包括與標(biāo)準(zhǔn)記錄時(shí)分多路復(fù)用的螺線記錄的不按比例的磁道與扇區(qū)的布局的盤面的頂視圖。
圖9D為展示包括時(shí)分多路復(fù)用兩個(gè)相反方向上的螺線記錄的不按比例的磁道與扇區(qū)的布局的盤面的頂視圖；以及圖10為用于編輯文件描述信息的過程的邏輯流程圖。
附圖并不旨在作為本發(fā)明的定義，而僅僅是為了例示下面所描述的發(fā)明的較佳實(shí)施例的目的。
圖1為磁盤驅(qū)動(dòng)器10的分解圖，需要指出的是，雖然示出的為一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)裝置，但這里描述的發(fā)明同樣適用于直線傳動(dòng)裝置。盤驅(qū)動(dòng)器10包括一個(gè)外殼12及一個(gè)外殼蓋14，它在組裝以后是安裝在一個(gè)框架16中的。一個(gè)傳動(dòng)裝置臂組件20可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在外殼12內(nèi)的一個(gè)傳動(dòng)裝置軸18上。傳動(dòng)裝置臂組件20的一端包含一個(gè)“E”形塊或梳形結(jié)構(gòu)22，該結(jié)構(gòu)具有多條臂23。負(fù)荷彈簧24連接在梳形或“E”形塊22的獨(dú)立的臂23上。在本例中，負(fù)荷彈簧構(gòu)成懸臂。攜帶一對磁轉(zhuǎn)換器或磁頭的浮動(dòng)塊26連接在各負(fù)荷彈簧的端上。轉(zhuǎn)換器可以是感應(yīng)型的，或者可包含一個(gè)磁阻式讀轉(zhuǎn)換器。傳動(dòng)裝置臂組件20上與負(fù)荷彈簧24及浮動(dòng)塊26相對的另一端有一個(gè)音圈28。
在外殼12內(nèi)裝有一對磁鐵30。這一對磁鐵30與音圈28是一個(gè)音圈電機(jī)的主要部件，該電機(jī)在傳動(dòng)裝置臂組件20上作用一個(gè)力使之繞傳動(dòng)裝置軸18轉(zhuǎn)動(dòng)。在外殼12內(nèi)還裝有一條芯軸(spindle shaft)32。若干磁盤34可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在芯軸32上。在所示的驅(qū)動(dòng)器中，安裝在芯軸32上的有8片盤，但也可采用或多或少的盤。盤34互相間隔地安裝在芯軸上。一臺(tái)內(nèi)部電機(jī)(未示出)轉(zhuǎn)動(dòng)盤34。
數(shù)據(jù)是寫入與布置在涂在盤34的主盤面37上的介質(zhì)上的磁道36中的。磁道36可以是同心的，或者可以是向內(nèi)或向外螺線形的。占用不同主盤面37上的相同位置的同心磁道36稱作構(gòu)成一個(gè)柱面。盤面37進(jìn)一步用伺服域39分成餡餅形扇區(qū)38。伺服域39是用來控制浮動(dòng)塊26在磁道36上方的跟蹤的。
參見圖2，其中描繪了可用來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法與系統(tǒng)的一個(gè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)40的軟件與硬件部件的一個(gè)高層方框圖，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)40包括位于一個(gè)硬件系統(tǒng)44中的一個(gè)操作系統(tǒng)核心42。操作系統(tǒng)最好是由諸如可從微軟公司得到的MS-DOS/版本3.3或更晚的版本，或者可以從國際商用機(jī)器公司得到的OS/2操作系統(tǒng)之類磁盤操作系統(tǒng)提供的。硬件系統(tǒng)44包括一個(gè)中央處理單元(CPU)50及一個(gè)主存儲(chǔ)器52。硬件系統(tǒng)44還包括一個(gè)中斷控制器54及輸入/輸出適配器56。包含在輸入/輸出適配器56中的有設(shè)備控制器57，后者在操作系統(tǒng)核心42的軟件與一個(gè)直接存取存儲(chǔ)設(shè)備59之間操作。
用戶進(jìn)程/程序46以熟悉本技術(shù)的人員眾所周知的方式，通過數(shù)字48處所描繪的系統(tǒng)調(diào)用，訪問操作系統(tǒng)核心42中的所選擇的過程。如在這些系統(tǒng)中常用的，操作系統(tǒng)核心42中所選擇的過程是設(shè)計(jì)成供數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)40內(nèi)的應(yīng)用程序調(diào)用的，然后任務(wù)將返回到調(diào)用該操作系統(tǒng)核心過程的用戶程序中。以這一方式，操作系統(tǒng)核心42作為數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)40的用戶與硬件系統(tǒng)44之間的接口工作。
操作系統(tǒng)核心42被利用來提供一個(gè)各種進(jìn)程或程序可在其中執(zhí)行的環(huán)境。操作系統(tǒng)核心42通過控制文件的建立與改動(dòng)、輸入/輸出設(shè)備的控制以及提供使數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)40能與各種外部設(shè)備接口的許多設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，來提供有效的利用并防止用戶應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)40的正常操作的互相干擾。
操作系統(tǒng)核心42中包括多個(gè)異步子系統(tǒng)，其中包括進(jìn)程/任務(wù)管理系統(tǒng)58，它用于為用戶進(jìn)程46提供任務(wù)創(chuàng)建、刪除、狀態(tài)與同步功能。初始化系統(tǒng)60通常以微碼形式實(shí)現(xiàn)在不能尋址的存儲(chǔ)器中，并且是用來將操作系統(tǒng)加載進(jìn)存儲(chǔ)器52中的。
接著描述存儲(chǔ)器管理系統(tǒng)62。存儲(chǔ)器管理系統(tǒng)62分配與重新分配計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器52的部分。文件系統(tǒng)64被很好地用來控制文件的建立與刪除。一個(gè)文件只是作為一個(gè)單位由一個(gè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)存儲(chǔ)或處理的一個(gè)命名的記錄組。通常在操作系統(tǒng)核心內(nèi)所編址的文件的另一方面便是對文件訪問的控制。存取控制用于保證對文件或目錄的一次訪問是經(jīng)過正確性檢驗(yàn)的。下面描述輸入/輸出服務(wù)系統(tǒng)66。輸入/輸出服務(wù)系統(tǒng)66最好是操作系統(tǒng)核心42中的控制外圍硬件的一個(gè)功能單元。
下面描述操作系統(tǒng)核心42中的調(diào)度程序(dispatcher)68。調(diào)度程序68令作業(yè)或任務(wù)執(zhí)行。從而，調(diào)度程序68負(fù)責(zé)提供多重任務(wù)處理，并與一個(gè)調(diào)度程序(scheduler)協(xié)同操作來實(shí)現(xiàn)一種特定形式的調(diào)度系統(tǒng)。
在操作系統(tǒng)核心42內(nèi)還描繪了陷阱與信號(hào)處理程序70，它是用來響應(yīng)通常由硬件系統(tǒng)44激活的陷阱與信號(hào)的。在硬件44生成的信號(hào)中有涉及存儲(chǔ)器52及通過I/O適配器56訪問的輔助存儲(chǔ)器59(直接存取存儲(chǔ)設(shè)備即“DASD”)的頁面出錯(cuò)信號(hào)指示。這些頁面出錯(cuò)信號(hào)又細(xì)分成與所存取的存儲(chǔ)器的類型相對應(yīng)的兩種類型。頁面回收操作涉及限于存儲(chǔ)器52的存儲(chǔ)器頁面調(diào)度操作。請求I/O操作的頁面出錯(cuò)是第二類。與中央處理器操作及頁面回收相比，任何輔助存儲(chǔ)器操作需要相對大量的時(shí)間來執(zhí)行。
中斷管理程序72很好地管理由操作系統(tǒng)核心42與核心擴(kuò)充設(shè)立的中斷處理程序，這些中斷處理程序采取一切必要的動(dòng)作來響應(yīng)中斷的出現(xiàn)。在操作系統(tǒng)核心42中還描繪了系統(tǒng)裝入程序74，如熟悉本技術(shù)的人員所了解的，這通常是一個(gè)例程，它裝入程序、庫與核心擴(kuò)充部分。在操作系統(tǒng)核心42內(nèi)描繪了輸入/輸出緩沖器76，為了補(bǔ)償數(shù)據(jù)流速率中可能存在的差別，在從一個(gè)硬件設(shè)備到另一個(gè)硬件設(shè)備的傳送中，利用它們來暫時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
下面描述調(diào)度程序(scheduler)82。調(diào)度程序82在一個(gè)任務(wù)處于“就緒運(yùn)行”時(shí)，命令將特定的任務(wù)分配給處理器。好的調(diào)度算法設(shè)計(jì)既能提供各種任務(wù)對中央處理單元50的有效使用，又能對數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)40的用戶請求進(jìn)行快速響應(yīng)。
描繪了多個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序78。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序78通常用于連接與使用各種可以耦合在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)40上的各種外圍設(shè)備。例如，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)40通常利用與選定要控制的特定輔助設(shè)備相關(guān)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序來控制顯示器、鍵盤、打印機(jī)、軟盤驅(qū)動(dòng)器、固定盤驅(qū)動(dòng)器及其它輔助設(shè)備。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序78是可裝入的，并且操作系統(tǒng)核心42適用于接納附加的單元及使用附加的單元。
用戶接口84，通過一個(gè)物理設(shè)備驅(qū)動(dòng)器78容許向用戶顯示數(shù)據(jù)及用戶輸入數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中。
當(dāng)命名一組數(shù)據(jù)時(shí)便建立了一個(gè)文件。多數(shù)操作系統(tǒng)核心42直接在文件上操作。文件系統(tǒng)64提供存儲(chǔ)、引用、共享與保護(hù)文件的機(jī)制，并且在一個(gè)輔助存儲(chǔ)設(shè)備59上為文件分配空間。一個(gè)名字起到在一個(gè)輔助存儲(chǔ)設(shè)備上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的句柄的作用。名字是文件描述信息中的參數(shù)之一，而文件描述符則是用于管理一個(gè)文件的控制塊。
通常文件描述符中除了一個(gè)文件名、文件在輔助存儲(chǔ)器中的一個(gè)位置之外，還有文件組織的特征以及數(shù)據(jù)類型等。文件描述符通常保持在輔助存儲(chǔ)器中，直到打開一個(gè)文件時(shí)才將其送入主存儲(chǔ)器52。操作系統(tǒng)核心42在文件描述符上操作，并且在本發(fā)明中，文件描述符是為受限制的編輯打開的。
本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)包括對文件描述符的用戶啟動(dòng)的編輯與修改，以控制在輔助存儲(chǔ)器上的文件存儲(chǔ)的物理特征。數(shù)據(jù)可以寫入具有預(yù)定義的物理文件格式的一個(gè)直接存取存儲(chǔ)設(shè)備中，在這種情況中，數(shù)據(jù)被引導(dǎo)到具有該數(shù)據(jù)的較佳格式類型的區(qū)中，或者引導(dǎo)到可以選擇物理文件格式的一個(gè)設(shè)備中。物理文件格式涉及寫入一文件的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)道的配置與密度。在一個(gè)物理文件格式本身可加以控制的設(shè)備中，有多至三個(gè)變量可加以控制，包括磁道類型(例如同心的或螺線的)；沿一條磁道的線密度(linear density)(即寫時(shí)鐘頻率)；以及磁道間距(即磁道之間的垂直距離，它是磁道密度的倒數(shù))。在某些環(huán)境中，當(dāng)用戶可以直接選擇這些變量的值時(shí)，在向程序員/用戶表示這些選擇時(shí)，最好提供一個(gè)抽象化的級。
對程序員/用戶有意義的抽象包括用類型來表示數(shù)據(jù)的特征(例如，數(shù)據(jù)是編碼的還是非編碼的)；從輔助存儲(chǔ)器中讀回的文件中是否容許存在錯(cuò)誤，如果允許，則最大的期望軟錯(cuò)誤率(soft error rate—SER)為多少；實(shí)時(shí)讀回的要求(如視頻數(shù)據(jù)可能需要的)；在編碼與非編碼類型內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)一步特征描述(例如非編碼子類型中包括視頻、音頻、靜止圖象與傳真)；以及其它項(xiàng)目。通過使用編程，或者對于更先進(jìn)的系統(tǒng)通過插入一個(gè)專家系統(tǒng)，而將這些因素作用在受控制的變量上。
圖3為用于實(shí)踐本發(fā)明的第一實(shí)施例的一片磁盤的主盤面37的頂視平面圖。在這一實(shí)施例中，盤面37的物理文件格式是預(yù)定義的。將盤面37上的多個(gè)同心磁道36組合成區(qū)或帶90、91、92、93與94。帶90-94之間的互相區(qū)別在于用于將數(shù)據(jù)寫到各帶內(nèi)的磁道36上的時(shí)鐘的頻率不同。這一稱作“條帶效應(yīng)”(banding)或“區(qū)位記錄(zone bit recording)的技術(shù)是在本技術(shù)中眾所周知的。已用條帶效應(yīng)來提高盤驅(qū)動(dòng)器的容量。使用條帶效應(yīng)，便不再必要以單一的寫時(shí)鐘頻率來寫整個(gè)磁盤，用在最內(nèi)側(cè)的磁道上的頻率是夠低的了。
當(dāng)盤面37裝在一個(gè)恒定角速度盤驅(qū)動(dòng)器中時(shí)，當(dāng)從磁盤的中心軸向外側(cè)前進(jìn)時(shí)，寫時(shí)鐘頻率便提高。對于適當(dāng)選擇的頻率，位間的線性間隔在帶之間大致上保持恒定。軟錯(cuò)誤率極大地取決于沿一條磁道的位的線性間隔，容許在外側(cè)磁道上提高寫時(shí)鐘頻率并不增加軟錯(cuò)誤率。
圖4為在建立一個(gè)文件時(shí)用于編輯文件描述符的一個(gè)操作系統(tǒng)進(jìn)程的邏輯流程圖。這種編輯容許用戶/程序員為該文件選擇一個(gè)數(shù)據(jù)速率優(yōu)先級。例如，用戶可選擇外側(cè)帶90-93的較高時(shí)鐘速率來存儲(chǔ)單位時(shí)間速率要求高的數(shù)據(jù)，諸如視頻數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是要求實(shí)時(shí)再生的。在建立一個(gè)文件時(shí)從步驟100進(jìn)入該進(jìn)程，諸如當(dāng)用戶指定在存儲(chǔ)器52中的一個(gè)數(shù)據(jù)記錄供存儲(chǔ)時(shí)，或者從一個(gè)外部源將一個(gè)文件傳送到系統(tǒng)40上時(shí)。通過執(zhí)行步驟102，可接收數(shù)據(jù)速率優(yōu)先級的用戶說明。這種說明可以指明例如需要實(shí)時(shí)恢復(fù)、或者該數(shù)據(jù)是一個(gè)視頻剪輯(蘊(yùn)含需要實(shí)時(shí)恢復(fù)但容許一定的錯(cuò)誤)，或者數(shù)據(jù)是編碼的(諸如ASCII)而在恢復(fù)時(shí)錯(cuò)誤要求最少。
在步驟104，判定用戶是否已輸入了數(shù)據(jù)速率優(yōu)先級的指示。如果“否”，便跟隨“否”分支到步驟106，而在文件描述符中放入一個(gè)缺省的數(shù)據(jù)速率，通常是最低的數(shù)據(jù)速率。步驟108跟隨來自步驟104的“是”分支，從用戶提供的優(yōu)先級指示中確定一個(gè)較佳的數(shù)據(jù)速率。一旦確定，便將該較佳數(shù)據(jù)速率放入文件描述符中。
在步驟106或步驟108之后都執(zhí)行步驟110，來訪問已經(jīng)存儲(chǔ)在盤面37的所要求的帶上的文件的文件描述符。文件描述符中指明一個(gè)帶內(nèi)的各文件所占用的空間，使之能夠判定(步驟112)新建立的文件是否小到足以放入以較佳的寫時(shí)鐘寫的帶內(nèi)。從帶的容量及已經(jīng)分配在其上面的記錄的范圍中可以得知該帶中可利用的容量。存儲(chǔ)設(shè)備本身便是一種特殊的文件，它帶有一個(gè)提供諸如存儲(chǔ)容量范圍等信息的文件描述信息。如果可以得到空間，便執(zhí)行步驟114，將文件與文件描述符存儲(chǔ)在盤面37上。
如果在步驟112判定不能得到空間，便跟隨“否”分支到步驟116，判定是否有另一個(gè)帶滿足該文件的最小數(shù)據(jù)速率要求。如果“否”，則沿“否”分支執(zhí)行步驟118來發(fā)信號(hào)通知出錯(cuò)。如果能得到空間，便取道“是”分支到步驟120，在那里訪問文件描述符以確定可利用的空間。步驟122將可利用的空間與新建立的文件的大小進(jìn)行比較。如果該帶能夠容納這一文件，便執(zhí)行步驟114將文件存儲(chǔ)在該帶上。如果文件仍然太大，則返回到步驟116。當(dāng)然一個(gè)文件的記錄可能不需要相連的存儲(chǔ)區(qū)，在這種情況中，記錄可以方便地方散在不同的帶上，這有助于尋找存儲(chǔ)區(qū)。
圖5為具有不同的道間距與道類型的混合物理文件格式類型的盤面36的示意圖。沿一條磁道的線性密度可以改變，以適應(yīng)選擇想要的寫時(shí)鐘頻率。帶130中包含一條向內(nèi)螺旋的道140。帶131中包含多條同心磁道141。帶132是由一條向外螺旋的磁道142構(gòu)成的。帶133是由向內(nèi)螺旋的道143與144構(gòu)成的，它們是交錯(cuò)的，并以大約兩倍于磁道140與142的間距來寫。交錯(cuò)的磁道143與144不一定起始在同一伺服扇區(qū)38上。以大約兩倍正常間距寫入的交錯(cuò)螺線磁道143與144可用于存儲(chǔ)互相鄰接的多個(gè)相關(guān)的圖象，以容許圖象間的快速切換。這種場景切換在允許游戲者隨意設(shè)定情景的不同視圖的電視游戲應(yīng)用中可能是有用的。
不同類型的文件與讀/寫轉(zhuǎn)換系統(tǒng)希望用不同的物理文件格式。邏輯文件組織的差別取決于放入的數(shù)據(jù)的用途。文件組織便是構(gòu)成一個(gè)文件的記錄在一個(gè)輔助存儲(chǔ)設(shè)備上的排序的方式。文件組織中的一種類型是順序組織，在諸如磁帶這樣的順序存儲(chǔ)設(shè)備中只能用這一類型。在順序組織中，具有特定邏輯次序的記錄可按該邏輯次序互相鄰接地放置，以減少在一個(gè)盤面上從記錄到記錄的移動(dòng)中的等待與查找時(shí)間。電視便是適合于作為一個(gè)順序文件對待的一個(gè)非編碼的文件的絕好例子。
另一種文件組織類型稱作“直接”。在直接存儲(chǔ)器中，記錄是用它們的物理地址隨機(jī)地存取的。一個(gè)文件的記錄的物理上分散是有潛力的。諸如文字處理文件這類編碼文件可以適當(dāng)?shù)亟M織成直接文件，使該文件能被放入出現(xiàn)在一片盤上各處的空檔中。
視頻文件需要大量的存儲(chǔ)容量。幸運(yùn)的是，視頻很少要求無損失的恢復(fù)，從而容許采用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)以及比能容許的更高的線密度記錄。在光學(xué)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)中，視頻最好以螺線格式寫入。采用記錄以邏輯次序物理地一個(gè)跟隨另一個(gè)的螺線格式，可以實(shí)際上消除磁頭穩(wěn)定磁道對準(zhǔn)不良(head settling track misregistration-HSTMR)。磁或光讀出器可以以勻速度沿一條螺線向內(nèi)或向外移動(dòng)而不改變加速度。改變加速度不可避免地會(huì)在浮動(dòng)塊懸臂機(jī)構(gòu)中激發(fā)機(jī)械共振，從而導(dǎo)致磁頭穩(wěn)定磁道對準(zhǔn)不良。
只有很少的HSTMR需要補(bǔ)償，有可能將磁道密度提高30％或以上。作為另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，軟錯(cuò)誤率下降，而使線密度同樣提高，進(jìn)一步增進(jìn)數(shù)據(jù)面積密度(areal density)。通過混合物理格式類型以包含同心磁道、螺線、交錯(cuò)螺線、減少的間距及可變的線密度，可以以提高輔助存儲(chǔ)器容量及降低恢復(fù)數(shù)據(jù)所用的時(shí)間方面增進(jìn)總體系統(tǒng)性能的方式將若干不同文件類型存儲(chǔ)在一個(gè)盤面上(或整個(gè)盤驅(qū)動(dòng)器上)。
當(dāng)采用一個(gè)盤組時(shí)，物理文件格式可配置成盤面與盤面之間互相配合。圖6為包含多個(gè)分成帶或區(qū)的盤面151-156的一個(gè)盤組150的示意圖。在一個(gè)給定的區(qū)中的螺線在一個(gè)盤面上可以是向內(nèi)前進(jìn)而在下一個(gè)盤面上則是向外的，從而允許隨每一次改變盤面，以梳形塊22(圖1)的反向運(yùn)動(dòng)的很少機(jī)械代價(jià)，連續(xù)地將一個(gè)文件寫在若干盤面上。提供這一點(diǎn)的一種方法是使一個(gè)給定的區(qū)中的螺線在所有奇數(shù)盤面上向內(nèi)螺旋而在所有偶數(shù)盤面上向外。然后，可將一個(gè)文件寫入而一旦開始以后就幾乎不需要查找時(shí)間。
如果在多個(gè)盤面上的螺線都在一個(gè)方向上螺旋，則相當(dāng)于不同攝象機(jī)所取的一個(gè)場景可以錄制在不同的盤面上。其優(yōu)點(diǎn)與上面對交錯(cuò)螺線所描述的相似。
在本技術(shù)中已經(jīng)用多種方法為磁性介質(zhì)上的同心磁道解決了直接存取存儲(chǔ)設(shè)備中的浮動(dòng)塊位置的伺服控制。伺服模式(servopattern)在磁盤驅(qū)動(dòng)器的扇區(qū)上定義精確的同心圓。本發(fā)明的較佳方法在一個(gè)盤面上的周期性伺服扇區(qū)38中采用一種相位編碼的伺服模式。一個(gè)數(shù)據(jù)道是寫在各伺服道的中心線上的。由于伺服道是同心的，沿著它數(shù)據(jù)道也同樣是同心的。
提供螺線格式化數(shù)據(jù)道、可變的道間間距、或兩者、以及加上固定間距的同心伺服道是利用圖7中的方框圖所示的磁頭伺服系統(tǒng)200進(jìn)行的。伺服系統(tǒng)200是與恒定角速度磁盤驅(qū)動(dòng)器一起使用的。磁頭伺服系統(tǒng)200必須以恒定速度移動(dòng)浮動(dòng)塊(它攜帶讀與寫轉(zhuǎn)換器的)并且每遇到一個(gè)扇區(qū)就改變一個(gè)固定的距離，直至到達(dá)目標(biāo)位置。磁頭伺服系統(tǒng)200是一個(gè)反饋系統(tǒng)，它利用從伺服道生成的一個(gè)位置誤差讀回信號(hào)，用于反饋。當(dāng)浮動(dòng)塊以恒速向內(nèi)或向外運(yùn)動(dòng)時(shí)，保持位置誤差在零上可通過使用一個(gè)依賴于時(shí)間的補(bǔ)償因子來生成一個(gè)修正后的位置誤差信號(hào)來完成。道間間距的改變可通過在生成道扇區(qū)參考信號(hào)時(shí)加上或減去一個(gè)常量信號(hào)來完成。
伺服系統(tǒng)200在加法器202將傳動(dòng)裝置204從伺服扇區(qū)生成的一個(gè)位置信號(hào)與一個(gè)參考信號(hào)進(jìn)行比較的基礎(chǔ)上進(jìn)行工作。傳動(dòng)裝置204移動(dòng)浮動(dòng)塊，使轉(zhuǎn)換器頭定位在一個(gè)數(shù)據(jù)道上的中心位置。參考信號(hào)是由一個(gè)加法器206從一個(gè)參考信號(hào)源208(諸如一個(gè)設(shè)備控制器及一個(gè)斜波信號(hào)發(fā)生器210)接收的一個(gè)磁道扇區(qū)參考信號(hào)中產(chǎn)生的。開關(guān)212表示將系統(tǒng)200從螺線模式切換到用加法器206接地表示的同心模式所提供的邏輯控制。加法器206可根據(jù)需要加上或減去斜波信號(hào)發(fā)生器的輸出，以生成數(shù)據(jù)道軌跡的一條向內(nèi)或向外的螺線?？捎脕碜栽?08的一個(gè)常量調(diào)節(jié)道參考信號(hào)來產(chǎn)生道間間距的改變。
加法器202的輸出被用作加法器214的一個(gè)輸入，后者將其加到一個(gè)前饋補(bǔ)償器216的輸出上。前饋補(bǔ)償器216用于將盤芯軸32的偏心率的影響減至最少。加法器214的輸出作用在執(zhí)行濾波功能的一個(gè)反饋補(bǔ)償器218上，然后將反饋補(bǔ)償器218的輸出作用在功率驅(qū)動(dòng)器220上，后者放大反饋信號(hào)以驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置204。
傳統(tǒng)的盤驅(qū)動(dòng)器磁轉(zhuǎn)換器頭為組合的讀/寫器件。某些盤驅(qū)動(dòng)器采用具有一個(gè)磁阻讀轉(zhuǎn)換器及一個(gè)分立的感應(yīng)寫轉(zhuǎn)換器的磁頭。采用磁阻(MR)頭對于本發(fā)明的應(yīng)用具有下面討論的某些影響。圖8為一個(gè)磁阻頭300及其與數(shù)據(jù)道310、320與330的關(guān)系的示意圖。磁阻頭300包括一個(gè)通常較道間間距小的感應(yīng)寫轉(zhuǎn)換器301及一個(gè)磁阻讀轉(zhuǎn)換器302，后者大約是道間間距的寬度的一半。讀轉(zhuǎn)換器302的軌跡，當(dāng)對準(zhǔn)在磁道310、320與330上方時(shí)，是分別用跡線311、321與331指示的。不象由于組合在一個(gè)器件中而內(nèi)在地具有相同寬度的讀與寫轉(zhuǎn)換器的傳統(tǒng)讀/寫頭，讀轉(zhuǎn)換器302跟蹤的數(shù)據(jù)道上方的一條路徑是內(nèi)在地與相鄰的磁道隔離的，這是因?yàn)樗冗@些磁道窄。MR頭的高輸出信號(hào)提供了充足的相當(dāng)窄的讀寬度信號(hào)。寫寬/讀窄性能與間距相比容許可觀的TMR百分比，而不會(huì)惡化誤差率容量。
MR轉(zhuǎn)換器所跟蹤的窄讀回路徑的后果容許通過在低TMR時(shí)改寫磁道間的邊界區(qū)而減小道間間距，如在寫或讀螺線磁道時(shí)。可將最小的可以達(dá)到的道間間距設(shè)定為剛能避免改寫讀跟蹤路徑。從而可以得到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備容量的顯著增益。
在實(shí)際應(yīng)用中，是一次寫入或讀取螺線磁道的幾圈。對于選擇用來記錄的區(qū)，記錄的數(shù)據(jù)速率將超過傳輸給用戶或從用戶傳輸來的數(shù)據(jù)所需要的數(shù)據(jù)速率。因此，為了容許數(shù)據(jù)速率之間存在差別，必須使用諸如圖2中所描述的輸入/輸出緩沖器74這樣的一個(gè)緩沖器。然而從長遠(yuǎn)的觀點(diǎn)來看，來自磁盤的數(shù)據(jù)速率必須與所要求的用戶速率均衡。這是通過停止寫或讀，并退回一或多條磁道來實(shí)現(xiàn)的。從那里開始，磁頭跟蹤一條螺線一圈或多圈，將磁頭帶回到寫或讀停止的位置，并繼續(xù)執(zhí)行進(jìn)程。在讀時(shí)，要求緩沖器保持來自延遲的一圈或多圈的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是必須在這一時(shí)間內(nèi)發(fā)送給用戶的。在寫時(shí)，緩沖器用完了數(shù)據(jù)，而采用向后跟蹤的延遲處理來累積來自用戶的數(shù)據(jù)。在讀時(shí)還希望保持至少另一圈數(shù)據(jù)，以便在DASD碰撞及讀失敗時(shí)能夠進(jìn)行一次或多次重新試讀。
退回延遲仍保持低的磁頭穩(wěn)定磁道對準(zhǔn)不良(HSTMR)，因?yàn)檫@一訪問只占用轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間的一小部分，并且在重新開始寫或讀之前，可用該圈的余下部分來穩(wěn)定。
圖9A為展示標(biāo)準(zhǔn)記錄方法的磁道與扇區(qū)的布置的盤面350的頂視圖。磁道與扇區(qū)的尺寸與數(shù)目不是按比例的。該圖只顯示了具有20個(gè)扇區(qū)的6個(gè)磁道。一個(gè)實(shí)際的盤面通常有多得多的磁道與扇區(qū)。
陰影區(qū)是待記錄用戶數(shù)據(jù)的位置。當(dāng)采用扇區(qū)伺服時(shí)，伺服脈沖串是寫在數(shù)據(jù)區(qū)的兩端之間的，諸如在外側(cè)磁道的扇區(qū)352與354之間的351處。伺服還記錄在盤面的數(shù)據(jù)區(qū)的所有端點(diǎn)之間。伺服以連續(xù)重復(fù)的方式記錄在數(shù)據(jù)位置之間的各徑向輻條內(nèi)，使得徑向位置只對于任何徑向位置上的一條磁道的一個(gè)極小部分是已知的。為了簡明起見，由于本發(fā)明所關(guān)心的是記錄數(shù)據(jù)位置的重新分配，所以沒有例示這些。
如果將通過位置351的伺服信息的徑向輻條選擇為物理索引位置，則可將數(shù)據(jù)扇區(qū)352標(biāo)識(shí)為扇區(qū)0，磁道0，而將數(shù)據(jù)扇區(qū)353標(biāo)識(shí)為扇區(qū)1，磁道0。在這一磁道上的第二十即最后扇區(qū)354將為扇區(qū)19，磁道0。最后一條示出的磁道的起點(diǎn)處的扇區(qū)355將是扇區(qū)0，磁道5。這一最后磁道上的最后扇區(qū)356將是扇區(qū)19，磁道5，它也是該盤面上的最后扇區(qū)。20個(gè)扇區(qū)的編號(hào)為0-19而6條磁道則為0-5。磁道是同心地布置的。
記錄區(qū)通常是略小于分配的空間的，在記錄之間留出一個(gè)小的間隔。這一間隔有助于在出現(xiàn)實(shí)際磁道對準(zhǔn)不良(TMR)時(shí)減少磁道之間的干擾，如果記錄區(qū)帶有某種徑向偏移及在一定程度上互相侵占時(shí)，便可能出現(xiàn)這種TMR。
圖9B為展示混合螺線與圓形記錄的磁道與扇區(qū)的布置的一個(gè)盤面360的頂視圖。外側(cè)的兩條磁道與最內(nèi)側(cè)的磁道(磁道0，1，5)定位成與圖9A中的那些相同，是標(biāo)準(zhǔn)的圓形記錄磁道。然而所記錄的磁道2，3，4則不是圓形的，區(qū)491現(xiàn)在被三圈向內(nèi)的一條螺線所取代，并在圖中用深色陰影示出。
多圈螺線記錄提供比圓形數(shù)據(jù)記錄明顯地較低的磁頭穩(wěn)定磁道對準(zhǔn)不良(HSTMR)，其目的為盡可能快速地檢索順序記錄的數(shù)據(jù)，而在允許開始記錄或讀取時(shí)仍存在一定的穩(wěn)定偏差。在開始一條螺線時(shí)，將容許較長的時(shí)間來穩(wěn)定，以保證在螺線的起點(diǎn)上的低TMR。所示的在索引后面開始的第一圈的一個(gè)螺線記錄扇區(qū)362是記錄在比正常記錄的磁道2的第一個(gè)扇區(qū)略為向內(nèi)的位置上的。伺服不是將磁頭定位在磁道位置2.00上寫，而是比如開始在2.20上。這提供了一個(gè)額外的保護(hù)帶，使得磁道1的第一扇區(qū)363不會(huì)侵入以高于正常記錄數(shù)據(jù)道的TMR記錄的螺線。螺線是記錄在例如0.60個(gè)(即60％)正常數(shù)據(jù)間距上的。為了使它成為一條平滑的螺線，伺服為每一個(gè)后面的扇區(qū)提供這一個(gè)量的一個(gè)線性分割。對于假設(shè)的20個(gè)扇區(qū)，便為每一個(gè)扇區(qū)位置相對于前一個(gè)扇區(qū)給出原有間距的0.03的改變。從而，扇區(qū)364的徑向位置是在以原來間距數(shù)字計(jì)算的2.23處。第一圈的最后扇區(qū)365是在間距數(shù)字2.77處，而第二圈的第一個(gè)扇區(qū)366則在2.80間距數(shù)字處，這正好從第一記錄扇區(qū)362向內(nèi)一個(gè)正常間距的0.60。
在第三圈的起點(diǎn)上的扇區(qū)367是在3.40間距數(shù)字上，這正好高出第二圈起點(diǎn)上的扇區(qū)366 0.60個(gè)間距數(shù)字。該螺線的最后扇區(qū)368位置在3.97間距數(shù)字處。內(nèi)側(cè)直徑上的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)道起始在5.00間距數(shù)字正常位置上。這在記錄在內(nèi)側(cè)邊上最后螺線之間留出比在外側(cè)所留出的要小的一條邊界，由于螺線的最后一圈的較寬的寫寬度，這是容許的。注意，扇區(qū)362與366的記錄寬度比記錄扇區(qū)367的窄。一條螺線的所有圈都是以相同的寬度記錄的，但扇區(qū)366在362之后記錄，從而覆蓋了該記錄并用新的記錄取代了內(nèi)側(cè)邊線。同樣，扇區(qū)367是寫在扇區(qū)366記錄的內(nèi)側(cè)邊線上的。由于寫在最后一圈上的扇區(qū)是不被改寫的，它們保持在原有的寫寬度上。
采用具有大約1/2正常間距的寬度的一個(gè)MR讀磁頭，一條0.6間距的螺線的剩余信號(hào)記錄寬度基本上提供MR讀磁頭的全幅度輸出。得到的低TMR導(dǎo)致對正確位置的更緊密跟蹤。由于記錄螺線的內(nèi)側(cè)邊在記錄過程中是被覆蓋的(除最后一圈外)，讀磁頭的最佳位置便不在原有記錄的中心上。如果假定原有記錄是0.9個(gè)道間間距，而螺線為0.6個(gè)間距，則大約0.3個(gè)記錄道的外側(cè)邊被下一圈的記錄擦除掉。從而，剩余的螺線記錄的中心大約從原有中心位置向外0.15個(gè)間距。這樣，例如對于寫在2.20間距數(shù)字處的扇區(qū)362，最佳的讀磁頭位置將比這小0.15，即在2.05間距數(shù)字處。將為每一個(gè)磁頭確定實(shí)際的位移，正如通常通過正確地放置寫與讀元件來為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)記錄確定每一個(gè)磁頭的位移一樣。
在一次正常的螺線記錄中，會(huì)有比所指出的三圈多得多的圈數(shù)。從而在讀螺線時(shí)，通常以調(diào)整過的內(nèi)側(cè)邊線根據(jù)該圈數(shù)的位移放置磁頭，并且在最后一圈也是這樣。從而由于讀磁頭并不使用最后一圈上的記錄道的最內(nèi)側(cè)部分，它便能以較高的所允許的TMR放置在更靠近正常數(shù)據(jù)的下一條磁道的位置上。
圖9C為展示包含與圓形記錄時(shí)分多路復(fù)用的螺線記錄的磁道與扇區(qū)的布置的盤面370的頂視圖。外側(cè)兩條磁道及最內(nèi)側(cè)磁道(磁道0，1，5)以標(biāo)準(zhǔn)圓形記錄道布置成與圖9A中的那些相同。在區(qū)493中，一圈上每隔一個(gè)扇區(qū)用一條螺線記錄，它也是以深色陰影顯示的。第一個(gè)記錄的螺線扇區(qū)372也示出在索引位置371后面，雖然其它起始位置也可使用。在下一個(gè)伺服扇區(qū)中不寫入一個(gè)螺線扇區(qū)，而只是在交替的扇區(qū)中寫入。伺服定位與對圖9B所描述的相同，但螺線記錄只出現(xiàn)在扇區(qū)0、2、4、6、8、10、12、14、16與18上。
時(shí)分多路復(fù)用記錄對于高數(shù)據(jù)速率的DASD的壓縮的視頻數(shù)據(jù)是有用的，采用一部分扇區(qū)仍能提供比平均視頻數(shù)據(jù)速率所需要的要高的平均數(shù)據(jù)速率。這便減少了需要緩沖存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量。螺線部分之間的其它扇區(qū)可以標(biāo)準(zhǔn)記錄的正常間隔的扇區(qū)記錄。
圖9D為展示在區(qū)495內(nèi)包含兩個(gè)螺線記錄(其中第一條向內(nèi)螺旋而第二條則向外螺旋)的磁道與扇區(qū)的布置的盤面380的頂視圖。兩條螺線是時(shí)分多路復(fù)用。外側(cè)兩條磁道與最內(nèi)側(cè)的磁道(磁道0，1，5)用標(biāo)準(zhǔn)圓形記錄道布置成與圖9A中那些相同。在區(qū)495中，一圈上每隔一個(gè)扇區(qū)用向內(nèi)的螺線記錄，正如圖9C中所示出的。然而，在本例中，從內(nèi)側(cè)邊向外側(cè)邊前進(jìn)的第二螺線是與原有的向內(nèi)螺線時(shí)間交錯(cuò)的。向內(nèi)的螺線扇區(qū)與向外的螺線是加上不同的陰影給出的。
首先記錄的向內(nèi)螺線扇區(qū)382又是顯示在索引位置381后面的。由于伺服必須按照螺線的方向跟隨適當(dāng)?shù)穆菥€軌跡，因而一次只能寫入螺線中的一條。伺服定位與圖9B所描述的一條連續(xù)向內(nèi)的螺線的定位相同，但螺線記錄只出現(xiàn)在扇區(qū)0，2，4，6，8，10，12，14，16與18上。向內(nèi)螺線的最后扇區(qū)結(jié)束在扇區(qū)383上，它在扇區(qū)計(jì)數(shù)器中是扇區(qū)18。
向外的螺線從扇區(qū)384開始，然后到扇區(qū)385并繼續(xù)到最后的向外螺線扇區(qū)386。注意，記錄在向外螺線上的扇區(qū)為扇區(qū)計(jì)數(shù)器的扇區(qū)1，3，5，7，9，11，13，15，17與19。
這樣一種雙時(shí)分多路復(fù)用螺線可用于建立在記錄中無時(shí)間損失的播放循環(huán)。一個(gè)磁頭可首先跟隨向內(nèi)螺線進(jìn)去，然后跟隨向外螺線出來。這對于在每隔一個(gè)扇區(qū)讀取時(shí)所需的用戶數(shù)據(jù)速率能以平均速率提供的情況是有用的。
在讀向內(nèi)螺線的最后扇區(qū)383時(shí)，讀磁頭將被定位在記錄中心的內(nèi)側(cè)，如上面所描述的。讀384的最佳位置基本上在同一徑向位置上，因此，在開始讀向外螺線的起點(diǎn)時(shí)，不需要訪問。然而反向的微小作用可能導(dǎo)致少量的TMR。如果必要，有可能留出向內(nèi)螺線的一個(gè)或多個(gè)最后的扇區(qū)及向外螺線的一個(gè)或多個(gè)初始扇區(qū)，以穩(wěn)定小的擾動(dòng)。由于要求平均數(shù)據(jù)速率略高于用戶速率，緩沖器便能覆蓋這一小的差別，而使平均值在相對地短的距離上形成。當(dāng)磁頭讀取向外螺線的最后扇區(qū)386時(shí)，它是定位成與讀取向內(nèi)螺線的起始扇區(qū)382相同的，再一次提請注意，磁頭的讀位置將是稍微在扇區(qū)386的中心的內(nèi)側(cè)，正如好象它被螺線的下一圈所調(diào)整的那樣。同樣，必要時(shí)可以消除開始與結(jié)束的若干扇區(qū)，并在一個(gè)較小的時(shí)間內(nèi)形成較高的平均數(shù)據(jù)速率。
在圖9B、9C與9D中，可以看出用三條螺線記錄的磁道來代替了三條標(biāo)準(zhǔn)記錄的磁道。在一次實(shí)際的記錄中，將會(huì)有比這些圖中所示的多得多的所記錄的螺線圈數(shù)。通常，如果一條螺線的間距為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)間距的0.60，則在該螺線中容許的磁道數(shù)將是1/0.60即1.6666倍的磁道。然而，要損失兩個(gè)螺線磁道在螺線的兩端對帶進(jìn)行邊沿保護(hù)。從而，如果有300個(gè)數(shù)據(jù)道，則對于所示的例子，可以容許有500-2即498個(gè)磁道的螺線記錄，即1.66倍于所容許的同心磁道數(shù)。
圖10為展示用于編輯文件描述符以在一個(gè)文件中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)對其物理文件格式進(jìn)行控制的過程的邏輯流程圖。該過程在步驟400以建立一個(gè)文件進(jìn)入。在步驟402向程序員/用戶顯示文件類型選擇的一個(gè)菜單。為了示例的目的，首先提示用戶在“編碼的”與“非編碼的”數(shù)據(jù)文件類型之間進(jìn)行選擇。在步驟404判定所選擇的文件類型。
當(dāng)選擇了“編碼的”文件類型時(shí)，下面便執(zhí)行步驟406來設(shè)定新建立文件的文件描述信息中的某些變量的值，在這里為磁道類型。磁道類型可以是同心的或螺線的。接著在步驟408，提示用戶指明是否對編碼數(shù)據(jù)有任何吞吐量要求。如果有，則步驟410從吞吐量要求中為文件描述信息確定一個(gè)道間間距、一個(gè)較佳的帶及寫時(shí)鐘頻率。然后執(zhí)行步驟412將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在直接存取存儲(chǔ)設(shè)備上的一個(gè)文件中。部分地根據(jù)文件描述信息從操作系統(tǒng)向設(shè)備控制器發(fā)布指令來控制存儲(chǔ)操作。當(dāng)沒有足夠的空間可利用來存儲(chǔ)一個(gè)文件時(shí)，在步驟412后面可跟隨錯(cuò)誤處理過程。
當(dāng)數(shù)據(jù)為非編碼的時(shí)，步驟413隨在步驟404后面，在步驟413中，向用戶提出一張非編數(shù)據(jù)類型的菜單。然后執(zhí)行步驟414來判定數(shù)據(jù)是否是一個(gè)高質(zhì)量靜止圖象。由于實(shí)時(shí)再生一個(gè)靜止圖象可能沒有必要，因此系統(tǒng)可編程為將這種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在同心磁道上。從而在判定要存儲(chǔ)的為一個(gè)靜止的圖象時(shí)，使過程連著執(zhí)行如上所述的步驟406。在多媒體應(yīng)用中，正文或聲頻數(shù)據(jù)可能與圖象相關(guān)聯(lián)。正文數(shù)據(jù)可以編碼并沿編碼的路徑處理，而聲頻數(shù)據(jù)則可以為非編碼的而單獨(dú)處理。
當(dāng)判定數(shù)據(jù)不是靜止圖象數(shù)據(jù)時(shí)，便沿著從步驟414出發(fā)的“否”路徑。在步驟416，判定數(shù)據(jù)是為聲頻數(shù)據(jù)，如果“是”，則執(zhí)行步驟418將文件描述信息標(biāo)記為一種螺線格式及實(shí)時(shí)再生。可以生成一個(gè)要求的數(shù)據(jù)速率。步驟412接著處理，將文件存儲(chǔ)到一個(gè)直接存取存儲(chǔ)設(shè)備上。
跟隨從步驟416發(fā)出的“否”分支的是步驟420，當(dāng)執(zhí)行該步驟時(shí)，判定要放入一個(gè)文件中的數(shù)據(jù)是否為視頻數(shù)據(jù)。如果該數(shù)據(jù)被分類為視頻數(shù)據(jù)，則執(zhí)行步驟422來將文件描述信息標(biāo)記為連續(xù)的螺旋格式(例如在一個(gè)盤面上螺旋進(jìn)入而在另一個(gè)盤面上螺旋出來)?？梢酝ㄟ^最小的需用數(shù)據(jù)吞吐級要求實(shí)時(shí)再生。隨后，步驟412存儲(chǔ)該文件。
跟隨從步驟420出發(fā)的“否”分支，執(zhí)行步驟424來判定該數(shù)據(jù)是否被分類為傳真數(shù)據(jù)。如果“是”，便執(zhí)行步驟426，將文件描述信息標(biāo)記為螺線格式。由于不需要實(shí)時(shí)再生，可指定最小的寫時(shí)鐘。接著步驟412存儲(chǔ)該文件。
沿從步驟424出發(fā)的“否”分支，可以處理其它數(shù)據(jù)類型。
雖然已經(jīng)參照一個(gè)較佳實(shí)施例詳細(xì)地展示與描述了本發(fā)明，熟悉本技術(shù)的人員應(yīng)能理解，可在其中作出各種形式上與細(xì)節(jié)上的改變而仍不脫離本發(fā)明的精神與范圍。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括一個(gè)直接存取存儲(chǔ)設(shè)備；用于生成數(shù)據(jù)文件的裝置；允許用戶在生成一個(gè)數(shù)據(jù)文件時(shí)選擇存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)用戶界面；響應(yīng)用戶選擇的文件存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，從多種可利用的物理格式類型中，為該文件確定一種物理格式類型的裝置；以及用于將該文件至少作為與所確定的物理格式類型相符的一個(gè)第一記錄，存儲(chǔ)在該直接存取存儲(chǔ)設(shè)備上的裝置。
2.權(quán)利要求1的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于該直接存取存儲(chǔ)設(shè)備是一個(gè)恒角速度的磁盤驅(qū)動(dòng)器，并且這些可利用的物理格式類型為以不同的寫時(shí)鐘頻率寫的多種數(shù)據(jù)道帶。
3.權(quán)利要求1的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于用于將文件存儲(chǔ)在直接存取存儲(chǔ)設(shè)備上的裝置將記錄寫入具有滿足用戶所選擇的存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)的寫時(shí)鐘頻率的數(shù)據(jù)道帶上。
4.權(quán)利要求1的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于該多種物理格式類型中包括螺線與同心數(shù)據(jù)道。
5.權(quán)利要求1的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于該直接存取存儲(chǔ)設(shè)備為一個(gè)盤驅(qū)動(dòng)器，并且一個(gè)物理格式類型中包含作為一條向內(nèi)螺線、一條向外螺線、或一條同心數(shù)據(jù)道的特征描述。
6.權(quán)利要求5的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于一個(gè)物理格式類型中包含道間間距的特征描述。
7.權(quán)利要求6的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于物理格式類型中包含寫時(shí)鐘頻率的特征描述。
8.權(quán)利要求7的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于該盤驅(qū)動(dòng)器包括多片具有用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的兩個(gè)主盤面的盤，該盤驅(qū)動(dòng)器的主盤面具有只相差特定的盤面一個(gè)變量的對應(yīng)地址，用于一個(gè)文件的物理格式類型的特征描述允許從主盤面到主盤面的向內(nèi)與向外的螺線的交替。
9.權(quán)利要求5的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于螺線是道交錯(cuò)的。
10.權(quán)利要求8的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于多種物理格式類型出現(xiàn)在一個(gè)主盤面上。
11.權(quán)利要求9的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于該用于存儲(chǔ)的裝置包括在該直接存取存儲(chǔ)設(shè)備與該生成數(shù)據(jù)文件裝置之間的一個(gè)緩沖器，用于補(bǔ)償數(shù)據(jù)速率之間的差別；以及用于在該直接存取存儲(chǔ)單元上向后訪問磁道的裝置，用于補(bǔ)償數(shù)據(jù)速率之間的差別。
12.權(quán)利要求1的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于該直接存取存儲(chǔ)設(shè)備包括多個(gè)盤面；以及在各盤面上的多條對應(yīng)螺旋磁道。
13.權(quán)利要求12的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于該對應(yīng)螺旋磁道是記錄有一個(gè)場景的不同視圖的。
14.一種在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的方法，包括生成一個(gè)數(shù)據(jù)文件；顯示一個(gè)用戶界面，容許用戶為該數(shù)據(jù)文件選擇存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)；響應(yīng)用戶為一個(gè)文件選擇的存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，從多種可利用的物理格式類型中，為該文件確定一種物理格式類型；以及至少作為符合所確定的物理格式類型的一個(gè)第一記錄，將該文件存儲(chǔ)在一個(gè)直接存取存儲(chǔ)設(shè)備上。
15.權(quán)利要求14中提出的一種方法，其特征在于該直接存取存儲(chǔ)設(shè)備為一個(gè)恒角速度的盤驅(qū)動(dòng)器，并且這些可利用的物理格式類型為多種以不同的寫時(shí)鐘頻率寫的數(shù)據(jù)道帶。
16.權(quán)利要求15中提出的一種方法，其特征在于將該文件存儲(chǔ)在該直接存取存儲(chǔ)設(shè)備上包括將記錄寫入具有符合用戶選擇的存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)的一種寫時(shí)鐘頻率的數(shù)據(jù)道帶上。
17.權(quán)利要求14中提出的一種方法，其特征在于該多種物理格式類型中包括螺線與同心數(shù)據(jù)道。
18.權(quán)利要求14中提出的一種方法，其特征在于該直接存取存儲(chǔ)設(shè)備是一個(gè)盤驅(qū)動(dòng)器，以及一個(gè)物理格式類型中包含作為一條向內(nèi)螺線、一條向外螺線或一條同心數(shù)據(jù)道的特征描述。
19.權(quán)利要求18中提出的一種方法，其特征在于一個(gè)物理格式類型中包含道間間距的特征描述。
20.權(quán)利要求19中提出的一種方法，其特征在于一個(gè)物理格式類型中包含寫時(shí)鐘頻率的特征描述。
21.權(quán)利要求20中提出的一種方法，其特征在于該盤驅(qū)動(dòng)器包括多片具有分別用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的兩個(gè)主盤面的盤，這些盤驅(qū)動(dòng)器的主盤面具有只相差一個(gè)與特定的盤面相關(guān)的變量的對應(yīng)地址，一個(gè)文件的物理格式類型的特征描述容許向內(nèi)與向外的螺線從主盤面到主盤面的交替。
22.權(quán)利要求18中提出的一種方法，其特征在于螺線為道交錯(cuò)的。
23.權(quán)利要求21中提出的一種方法，其特征在于多種物理格式類型出現(xiàn)在一個(gè)主盤面上。
24.權(quán)利要求1的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于該多種可利用的物理格式類型中包含至少一種第一螺線型磁道。
25.權(quán)利要求24的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于還包括用于選擇圈或道間的間距的裝置。
26.權(quán)利要求1的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于該多種可利用的物理格式類型中包括時(shí)分多路復(fù)用型磁道。
27.權(quán)利要求1的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于該多種可利用的物理格式類型中包括徑向多路復(fù)用型磁道。
28.權(quán)利要求27的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于該徑向多路復(fù)用型磁道為螺線的或同心的。
29.權(quán)利要求26的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于該時(shí)分多路復(fù)用型磁道為螺線的與同心的。
全文摘要
在一個(gè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)是在生成一個(gè)數(shù)據(jù)文件時(shí)，通過顯示一個(gè)用戶界面，允許用戶為該數(shù)據(jù)文件選擇存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)而完成的。響應(yīng)用戶為一個(gè)文件選擇的存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，從多種可利用的物理格式類型中為該文件確定一種物理格式類型。然后將該文件作為至少一個(gè)符合所確定的物理格式類型的第一記錄存儲(chǔ)在一個(gè)直接存取存儲(chǔ)設(shè)備上。
文檔編號(hào)G11B19/247GK1117168SQ9411343
公開日1996年2月21日 申請日期1994年12月31日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月21日
發(fā)明者R·A·比林斯, D·H·布朗, E·A·卡寧漢姆, R·格林堡, H·H·奧蒂森 申請人:國際商業(yè)機(jī)器公司