磁盤驅(qū)動器及控制數(shù)據(jù)重寫的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明的實施方式涉及磁盤驅(qū)動器及控制數(shù)據(jù)重寫的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著磁盤驅(qū)動器的記錄容量的提高，推進高磁道密度化。由于該高磁道密度化，使得盤(磁盤)上的磁道的間隔(也就是磁道間距)窄小化。
[0003]若磁道間距窄小化，則在由頭(磁頭)向目標磁道磁性地寫入數(shù)據(jù)時，可能導(dǎo)致已經(jīng)磁性地寫入到與該目標磁道相鄰的磁道中的數(shù)據(jù)的磁性劣化。其原因在于，頭所產(chǎn)生的磁場中的、無助于向目標磁道的數(shù)據(jù)寫入的成分，所謂的漏磁場。
[0004]在此，對于某磁道(以下稱為磁道T)的漏磁場影響在每次向相鄰磁道進行數(shù)據(jù)寫入時都會累積。因此，隨著向相鄰磁道進行數(shù)據(jù)寫入的次數(shù)的增加，磁道T的磁化逐漸減少(也就是減磁)。這種現(xiàn)象被稱為鄰近磁道干擾(ATI)。
[0005]若在ATI的影響下磁道T的減磁發(fā)展，則從該磁道T讀取數(shù)據(jù)時的出錯率也增加。最終，即使最大限度地使用糾錯碼(ECC)來試圖修復(fù)磁道T的數(shù)據(jù)，也難以修復(fù)該數(shù)據(jù)。由此，結(jié)果是數(shù)據(jù)消失。直到磁道T的數(shù)據(jù)消失為止的、向相鄰磁道的數(shù)據(jù)寫入次數(shù)根據(jù)寫訪問模式(write access pattern)而不同。
[0006]因此，在近年的磁盤驅(qū)動器中，需要在由于ATI的影響而變得不能從磁道T進行數(shù)據(jù)讀取之前，進行用于使該磁道T的磁化恢復(fù)的重寫(磁道刷新)。通過該磁道刷新，恢復(fù)磁道T的磁化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的實施方式提供一種磁盤驅(qū)動器及控制數(shù)據(jù)重寫的方法，能夠基于向至少2個磁道的數(shù)據(jù)寫入對該2個磁道之間的磁道帶來的影響的強度，在合適的時機重寫該2個磁道之間的磁道的數(shù)據(jù)。
[0008]實施方式的磁盤驅(qū)動器包括盤、頭和控制器。所述盤具有包括第一磁道的多個磁道。所述頭被構(gòu)成為向所述盤寫入數(shù)據(jù)，且從所述盤讀取數(shù)據(jù)。所述控制器被構(gòu)成為對利用所述頭向所述盤的數(shù)據(jù)寫入及從所述盤的數(shù)據(jù)讀取進行控制。所述控制器被構(gòu)成為:通過與所述第一磁道相關(guān)聯(lián)的第一計數(shù)器及第二計數(shù)器，管理向外相鄰磁道范圍內(nèi)的磁道及內(nèi)相鄰磁道范圍內(nèi)的磁道分別進行的數(shù)據(jù)寫入對所述第一磁道帶來的影響。所述外相鄰磁道范圍在所述第一磁道的外側(cè)相鄰且具有至少I個磁道。所述內(nèi)相鄰磁道范圍在所述第一磁道的內(nèi)側(cè)相鄰且具有至少I個磁道。所述第一計數(shù)器及所述第二計數(shù)器分別表示向所述外相鄰磁道范圍內(nèi)的磁道及所述內(nèi)相鄰磁道范圍內(nèi)的磁道進行數(shù)據(jù)寫入的次數(shù)。所述控制器基于所述第一計數(shù)器及所述第二計數(shù)器各自的值，讀取所述第一磁道的數(shù)據(jù)并將該讀取到的數(shù)據(jù)向該第一磁道重寫。
【附圖說明】
[0009]圖1是表示實施方式涉及的磁盤驅(qū)動器的典型結(jié)構(gòu)的框圖。
[0010]圖2是表示圖1所示的控制存儲器所存儲的信息的例的圖。
[0011]圖3是表示圖2所示的寫入指令日志表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)例的圖。
[0012]圖4是表示圖2所示的兩側(cè)寫入監(jiān)視表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)例的圖。
[0013]圖5是表示圖2所示的寫入計數(shù)器表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)例的圖。
[0014]圖6是表示圖2所示的寫入設(shè)定信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)例的圖。
[0015]圖7是用于說明該實施方式的寫入處理的典型步驟的流程圖。
[0016]圖8是用于說明圖7所示的流程圖中的寫入地址確認處理的典型步驟的流程圖。
[0017]圖9是用于說明圖8所示的流程圖中的第一表更新處理的典型步驟的流程圖。
[0018]圖10是用于說明圖8所示的流程圖中的第二表更新處理的典型步驟的流程圖。
【具體實施方式】
[0019]以下，參照【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。
[0020]圖1是表示實施方式涉及的磁盤驅(qū)動器的典型結(jié)構(gòu)的框圖。圖1所示的磁盤驅(qū)動器也稱為硬盤驅(qū)動器(HDD)，包括盤(磁盤)11、頭(磁頭)12、主軸電機(SPM，spindlemotor) 13、促動器14、驅(qū)動器IC15、頭IC16、溫度傳感器17和控制器18。
[0021]盤11例如是在其兩個面具有用于磁記錄數(shù)據(jù)的記錄面的磁記錄介質(zhì)。通過SPM13使盤11高速旋轉(zhuǎn)。SPM13被從驅(qū)動器IC15供給的驅(qū)動電流(或驅(qū)動電壓)而驅(qū)動。
[0022]盤11 (進一步詳細而言是盤11的各記錄面)具有例如同心圓狀的多個磁道及多個伺服區(qū)域。多個伺服區(qū)域在盤11的半徑方向呈放射狀且在該盤11的圓周方向等間隔地離散配置。各磁道內(nèi)的相鄰的伺服區(qū)域之間用作數(shù)據(jù)區(qū)域。各磁道內(nèi)的包括伺服區(qū)域和與該伺服區(qū)域相鄰的數(shù)據(jù)區(qū)域的區(qū)域稱為伺服扇區(qū)(servo sector)。數(shù)據(jù)區(qū)域具有多個數(shù)據(jù)扇區(qū)。
[0023]在伺服區(qū)域記錄有伺服數(shù)據(jù)。伺服數(shù)據(jù)包括伺服標志、地址數(shù)據(jù)及伺服突發(fā)數(shù)據(jù)(寸一*'K一 7卜于''一夕)。伺服標志包括用于識別對應(yīng)的伺服扇區(qū)的特定代碼(模式信號(pattern signal))。地址數(shù)據(jù)包括應(yīng)的磁道的地址(也就是柱面地址)及對應(yīng)的伺服扇區(qū)的地址(也就是伺服扇區(qū)地址)。伺服突發(fā)數(shù)據(jù)包括用于檢測頭12相對于對應(yīng)的磁道的例如中心線的位置偏離(位置誤差)的數(shù)據(jù)(所謂的相對位置數(shù)據(jù))。
[0024]頭12與盤11的一個記錄面對應(yīng)地配置。另外在圖1中，為了便于作圖而省略了與盤11的另一記錄面對應(yīng)配置的頭。但是，在以下的說明中，有時將該頭也記作頭12。
[0025]頭12安裝于促動器14的頂端。頭12通過盤11高速旋轉(zhuǎn)而在該盤11上浮起。促動器14具有作為該促動器14的驅(qū)動源的音圈電機(VCM) 140。VCM140由從驅(qū)動器IC15供給的驅(qū)動電流(電壓)驅(qū)動。通過促動器14被VCM140驅(qū)動，從而頭12在盤11的半徑方向上以描繪圓弧的方式在該盤11上移動。
[0026]在圖1的結(jié)構(gòu)中，假定具有單張盤11的磁盤驅(qū)動器。但是，盤11可以配置多張。此外，在圖1的結(jié)構(gòu)中，盤11在其兩個面具有記錄面。但是，也可以是盤11僅一個面具有記錄面，與該記錄面對應(yīng)地配置頭12。
[0027]驅(qū)動器IC15按照控制器18 (進一步詳細而言是控制器18內(nèi)的CPU184)的控制來驅(qū)動SPM13和VCM140。頭IC16包括頭放大器，對由頭12 (進一步詳細而言是頭12的讀取元件)讀取的信號(也就是讀取信號)進行放大。頭IC16還包括寫入驅(qū)動器，將由控制器18 (進一步詳細而言是控制器18內(nèi)的R/W通道(channel)181)送出的寫入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為寫入電流，并將該寫入電流送出到頭12 (進一步詳細而言是頭12的寫入元件)。溫度傳感器17檢測圖1所示的磁盤驅(qū)動器的溫度(環(huán)境溫度)。
[0028]控制器18例如使用將多個元件集成于單一芯片的稱為System-on-Chip (S0C，系統(tǒng)單芯片)的LSI而實現(xiàn)?？刂破?8包括讀取/寫入通道(R/W通道)181、硬盤控制器(HDC) 182、緩存183、CPU184、閃存185及控制存儲器186。
[0029]R/W通道181對與讀取/寫入相關(guān)的信號進行處理。R/W通道181將讀取信號數(shù)字化，并從該數(shù)字化后的數(shù)據(jù)對讀取數(shù)據(jù)進行譯碼。R/W通道181還從數(shù)字數(shù)據(jù)提取頭12的定位所需的伺服數(shù)據(jù)。R/W通道181還將寫入數(shù)據(jù)編碼。
[0030]HDC182經(jīng)由主機接口 19而與主機連接。HDC182接收從主機傳送來的指令(寫入指令、讀取指令等)。HDC182控制主機與該HDC182之間的數(shù)據(jù)傳送。HDC182還控制R/W通道181與該HDC182之間的數(shù)據(jù)傳送。
[0031]緩存183S使用易失性存儲器、例如RAM構(gòu)成。緩存183用于暫時存儲應(yīng)寫入盤11的寫入數(shù)據(jù)(還有指定向盤11寫入該寫入數(shù)據(jù)的寫入指令)及從盤11經(jīng)由頭12、頭IC16及R/W通道181讀取到的數(shù)據(jù)。
[0032]CPU184作為磁盤驅(qū)動器的主控制器發(fā)揮作用。CPU184按照控制程序210 (圖2)控制磁盤驅(qū)動器內(nèi)的其他的至少一部分要素。閃存185是如NAND閃存這樣的可重寫的非易失性存儲器。閃存185中例如預(yù)先存儲有控制程序210。控制存儲器186是例如RAM這樣的易失性存儲器。
[0033]圖2表示存儲于圖1所示的控制存儲器186中的信息的例子。如圖2所示，控制存儲器186中存儲有控制程序210、寫入指令日志(WCL)表220、兩側(cè)寫入監(jiān)視(BSffM)表230、寫入計數(shù)器(WC)表240及寫入設(shè)定信息250各信息。
[0034]在本實施方式中，控制程序210如上述這樣保存于閃存185，在圖1所示的磁盤驅(qū)動器啟動時，從該閃存185加載到控制存儲器186。另一方面，WCL表220、BSffM表230、WC表240及寫入設(shè)定信息250保存于盤11的系統(tǒng)區(qū)域，在磁盤驅(qū)動器啟動時，從該系統(tǒng)區(qū)域加載到控制存儲器186。系統(tǒng)區(qū)域是為了存儲系統(tǒng)(例如，控制器18)進行管理所用的信息。盤11在系統(tǒng)區(qū)域之外具有用戶區(qū)域。用戶區(qū)域是可由用戶使用的存儲區(qū)域。
[0035]圖3表示圖2所示的WCL表220的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)例。WCL表220的各條目用于存儲寫入指令日志(WCL)。WCL (日志信息)包括寫入地址信息及控制標記信息。
[0036]寫入地址信息包括物理地址及塊(block)數(shù)數(shù)據(jù)。物理地址通過將顯示由寫入指令所指定的寫入目的地(開頭的寫入目的地)的邏輯地址(也就是，開始邏輯地址)進行地址變換而獲得。物理地址表示盤11上的物理位置，包括柱面編號(也就是，柱面地址)、頭編號及扇區(qū)編號(數(shù)據(jù)扇區(qū)編號)。通常，邏輯地址使用邏輯塊地址。
[0037]塊數(shù)數(shù)據(jù)表示由寫入指令所指定的寫入數(shù)據(jù)的大小(在此為寫入數(shù)據(jù)的塊數(shù))。在本實施方式中，I個塊的大小與I個扇區(qū)(數(shù)據(jù)扇區(qū))的大小一致，因此塊數(shù)數(shù)據(jù)所示的塊數(shù)與扇區(qū)數(shù)一致。
[0038]控制標記信息包括一 I標記(第一標記)及+1標記(第二標記)。一 I標記及+1標記表示向?qū)?yīng)磁道的數(shù)據(jù)寫入是否已反映于分別與該對應(yīng)磁道的外側(cè)的相鄰磁道(外相鄰磁道)及內(nèi)側(cè)的相鄰磁道(內(nèi)相鄰磁道)相關(guān)聯(lián)的BSffM表230的條目中。對應(yīng)磁道是指與控制標記信息成對的寫入地址信息所示的磁道。
[0039]圖4表示圖2所示的BSffM表230的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)例。BSffM表230具有與盤11上的各磁道相關(guān)聯(lián)的條目。BSffM表230的各條目用于存儲兩側(cè)寫入監(jiān)視(BSffM)信息。BSffM信息表示向?qū)?yīng)磁道的兩側(cè)的相鄰磁道(也就是，外相鄰磁道及內(nèi)相鄰磁道)各自的數(shù)據(jù)寫入的監(jiān)視結(jié)果。BSffM信息包括表示對應(yīng)磁道的柱面編號及頭編號這一對。BSffM信息還包括負計數(shù)器(以下，稱為一 CTR)及正計數(shù)器(以下，稱為+CTR)這一對。一 CTR(第一計數(shù)器)及+CTR(第二計數(shù)器)是用于分別表示向?qū)?yīng)磁道的外相鄰磁道及內(nèi)相鄰磁道進行的數(shù)據(jù)寫入的次數(shù)的軟件計數(shù)器。
[0040]圖5表示圖2所示的WC表240的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)例。WC表240具有與盤11上的各磁道相關(guān)聯(lián)的條目。WC表240的各條目用于存儲寫入計數(shù)器(W