Оптический носитель информации, устройство и способ записи на него/воспроизведения с него и носитель информации, считываемый компьютером, на котором хранится программа для выполнения способа - RU2299483C2

Чертежи

Показать все 12 чертежа(ей)

Описание

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к диску, более конкретно к оптическому носителю информации, устройству и способу записи данных на него/воспроизведения данных с него и носителю информации, считываемому компьютером, на котором хранится программа для выполнения способа.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Запись данных в среду для хранения информации или воспроизведение данных из среды для хранения информации, такой как жесткий диск (ЖД, HD), компакт-диск (КД, CD) или цифровой универсальный диск (ЦУД, DVD), выполняется в регулярных элементах. Элементами являются блоки элемента записи или блоки элемента воспроизведения. Возможным вариантом блока элемента записи или блока элемента воспроизведения является блок коррекции ошибок для коррекции ошибки, сформированной при записи или воспроизведении данных.

Когда записано только 4 кбайта из 64 кбайт блока коррекции ошибок, оставшаяся часть блока коррекции ошибок, то есть оставшиеся 60 кбайт, заполняется недостоверными значениями, такими как 00h.

При считывании накопителем на дисках блока коррекции ошибок только с частью блока, имеющей достоверные данные, и последующем выполнении коррекции ошибок для воспроизведения блока коррекции ошибок весь блок коррекции ошибок определяется как некорректный, так как кодовые слова, включающие 60 кбайт недостоверных данных, не могут быть корректны, даже если кодовые слова, включающие 4 кбайта достоверных данных, могут быть корректны. Накопитель на дисках не может различать, какая часть блока коррекции ошибок заполнена достоверными данными, и какая часть блока коррекции ошибок заполнена недостоверными данными. Следовательно, накопитель на дисках вновь выполняет коррекцию ошибок или воспроизведение или ошибочно завершает блок коррекции ошибок, даже если часть блока коррекции ошибок имеет достоверные данные. Эта ситуация возникает не только при воспроизведении данных, но также и при обновлении данных или добавлении данных.

В патенте США за номером 6367049 (далее определенном как "кодирование перемежения") описан способ кодирования данных с использованием способа перемежения. "Кодирование перемежения" поочередно размещает "блок LDS", включающий в себя данные пользователя, и "блок BIS", включающий в себя данные адреса, в физическом кластере и затем их записывает. При воспроизведении данных сначала осуществляется коррекция ошибок "блока BIS" и затем коррекция ошибок "блока LDS". Согласно фиг. 1, будет кратко описано "кодирование перемежения".

Фиг. 1 является схематическим представлением стандартного способа кодирования перемежения.

Согласно фиг. 1, данные 11 пользователя, принятые из источника (не изображен), такого как хост или приложение, разделяются на кадры данных, каждый из которых содержит 2048+4 байта. Данные 11 пользователя формируют блок 12 данных, размещаемый в 304 столбцах и 216 строках. Затем формируется блок длинной протяженности (LDS) посредством добавления 32 строк контроля по четности к блоку 12 данных. Затем блок 13 LDS размещается в 152 столбцах и 496 строках, формируя кластер 14 кода с коррекцией ошибок (ККО, ECC). ECC-кластер 14 рассредоточивается для заполнения секций блока 20 физического кластера, помеченные ECC.

Логический адрес и данные 15 управления, объединенные системой записи, размещаются в 32*18 байт. Физический адрес 16, относящийся к физическому местоположению данных на носителе информации, размещается в 16*9 байт. Логический адрес и данные 15 управления и физический адрес 16 объединяются для формирования блока 17 доступа с 64 столбцами * 30 строк. Затем к блоку доступа добавляются 32 строки контроля по четности для формирования блока 18 подкода индикатора пакета (ПИП, BIS). Блок 18 BIS размещается в BIS-кластере 19, имеющем 3 столбца и 496 строк. BIS-кластер 19 рассредоточивается для заполнения секций блока 20 физического кластера, помеченных BIS. К блоку 20 физического кластера добавляется группа битов синхронизации одного столбца, вследствие этого формируя 155 столбцов * 496 строк блока 20 физического кластера. При размещении данных посредством перемежения повышается возможность коррекции ошибок.

При записи данных на диск, который является записываемой средой для хранения информации, система накопителя на дисках записывает данные в элементы кластера, которые являются элементами записи. При формировании кластера, например, в 32 сектора система накопителя на дисках дополняет некоторые недостоверные сектора, делает количество секторов кратным кластеру для соответствия количеству секторов кластера, если размер сектора, который требуется записать, не является кратным 32, и затем записывает данные.

Также, даже при добавлении данных или обновлении данных для уже записанного кластера, при записи части сектора (например, 16 секторов), и не элемента кластера (то есть 32 сектора), система накопителя на дисках считывает кластер, содержащий 32 сектора, включая 16 секторов, в которых должны быть добавлены или обновлены данные из диска 21, и сохраняет кластер во внутренней памяти. Затем, после того, как осуществлена коррекция ошибок кластера, 16 секторов, в которых должны быть добавлены или обновлены данные, изменяются в соответствующем местоположении во внутренней памяти, кодируются совместно с оставшимися из 16 секторов в один ECC-кластер и записываются на диск 21. Этот процесс называется "считывание-изменение-запись" и иллюстрируется фиг. 2. Безусловно, данные будут записаны по тому же физическому адресу, если кластер не поврежден, но данные будут записаны в альтернативном кластере, согласно сконфигурированному способу управления повреждениями, если кластер поврежден при воспроизведении кластера в записываемой среде для хранения информации. На носителе информации однократной записи данные будут записаны в альтернативном кластере процессом повреждения из-за характеристик носителя информации однократной записи, на котором данные могут быть записаны только один раз.

Операция добавления данных или обновления данных в 16 секторах уже записанного кластера в структуре данных, как в способе "кодирования перемежения", будет описана более подробно. При считывании диска в процессе считывания-изменения-записи для добавления данных или обновления данных в 16 секторах данные элемента кластера записи/воспроизведения считываются с диска и сохраняются во внутренней памяти. Затем, после осуществления вначале коррекции ошибок BIS-кластера, осуществляется коррекция ошибок LDS-кластера для данных 32 секторов. Если коррекция ошибок LDS-кластера является неуспешной, то оставшиеся 16 записанных секторов, помимо 16 секторов, в которых данные должны быть добавлены или обновлены, не могут быть воспроизведены, и, соответственно, не могут записываться данные, которые должны быть добавлены или обновлены. Это так, поскольку требуется выполнение полной коррекции ошибок, так как достоверные данные могут находиться в оставшихся 16 секторах, помимо 16 секторов, в которых должны быть добавлены или обновлены данные. Следовательно, в этом случае, если достоверность данных оставшихся 16 секторов неизвестна, то система накопителя на дисках вновь осуществляет доступ к кластеру на диске и повторяет воспроизведение или передает сообщение об ошибках на хост, если, несмотря на повторение, кластер не может быть воспроизведен. Следовательно, в таких ситуациях система накопителя на дисках эксплуатируется без нужды.

В вышеупомянутой ситуации, если система накопителя на дисках имеет информацию о достоверности данных оставшихся 16 секторов, помимо 16 секторов, в которых данные должны быть добавлены или обновлены, и если данные недостоверны, то система накопителя на дисках может добавить новые данные или обновить данные в 16 секторах, в которых данные должны быть добавлены или обновлены, без ненужного повторения воспроизведения системой накопителя на дисках, или передать на хост сообщение об ошибках. Однако достоверность оставшихся 16 секторов не может быть известна, и, следовательно, существует большая вероятность ошибочной обработки оставшихся 16 секторов системой накопителя на дисках. В результате, возможность корректировки ошибок уменьшается.

Тем временем система накопителя на дисках выполняет сертификацию диска для исследования, имеет ли диск повреждение. Сертификация диска должна исследовать, имеется ли повреждение в кластере, системой накопителя на дисках, дополняющей весь кластер предварительно определенным значением (00h или FFh), известным системе накопителя на дисках, записывающей местоположение кластера, который должен быть сертифицирован, и впоследствии воспроизводящей кластер. Это означает получение информации о статусе повреждения всего диска при инициализации диска для использования диска, повторное получение информации о статусе повреждения всего диска при повторной инициализации диска для использования диска с запуска при использовании диска или получение информации о статусе повреждения определенной зоны при использовании диска, когда это потребуется. Дополнительно, система накопителя на дисках обновляет информацию о повреждении кластера, отражая результаты сертификации.

Фиг. 3 иллюстрирует стандартный способ сертификации диска.

Согласно фиг. 3, когда диск 30, содержащий нулевую дорожку 31, зону 32 данных и конечную зону 33, сертифицируется, вся зона 32 данных диска 30 заполняется, например, "0".

После сертификации диска 30 для обнаружения статуса повреждения части диска 30 или всего диска 30 система накопителя на дисках имеет информацию, что зона, которая сертифицирована, является уже записанной зоной, посредством радиочастотного (RF) сигнала, при попытке записать данные в зону, которая сертифицирована, так как по меньшей мере зона, которая сертифицирована, является уже записанной зоной. Следовательно, при добавлении или обновлении 16 секторов, которые являются частью кластера, содержащего 32 сектора, в уже записанном кластере требуется процесс считывания-изменения-записи. В процессе считывания-изменения-записи, при считывании диска 30, система накопителя на дисках считывает данные в кластере элемента записи/воспроизведения и сохраняет данные во внутренней памяти, и после осуществления коррекции ошибок вначале BIS-кластера осуществляется коррекция ошибок LDS-кластера. Если коррекция ошибок LDS-кластера не может быть осуществлена, то оставшаяся часть 16 секторов, кроме 16 секторов, в которых должны произойти добавление или обновление, не может быть воспроизведена и, следовательно, данные, которые должны быть добавлены или обновлены, не могут быть записаны. Следовательно, система накопителя на дисках повторно осуществляет доступ к кластеру на диске 30 и повторяет воспроизведение или передает на хост сообщение об ошибках, если кластер не может быть воспроизведен даже после второй попытки.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение обеспечивает оптический носитель информации, устройство и способ записи/воспроизведения носителя информации и носитель информации, считываемый компьютером, на котором хранится программа для выполнения способа, посредством которых предотвращается излишняя операция системы накопителя на дисках посредством проверки, существуют ли недостоверные данные в блоке элемента записи, записанном сертификацией диска, и повышается возможность коррекции ошибок.

Дополнительные аспекты и/или преимущества изобретения будут изложены частично в последующем описании и частично станут очевидны из описания или могут быть изучены при практическом осуществлении изобретения.

Согласно аспекту настоящего изобретения, предложен оптический носитель информации, на котором записан блок элемента записи/воспроизведения. Блок элемента записи/воспроизведения включает в себя недостоверные данные, используемые в сертификации диска, и идентификатор дополнения для указания, что в блок элемента записи/воспроизведения включены недостоверные данные, причем недостоверные данные используются при сертификации диска на части оптического носителя информации или на всем оптическом носителе информации.

Блок элемента записи/воспроизведения может содержать блок данных, включающий в себя недостоверные данные, и блок доступа для доступа к блоку данных. Блок доступа может включать в себя информацию адреса недостоверных данных в блоке данных и идентификатор дополнения.

Блоком элемента записи/воспроизведения может быть физический кластер, содержащий кластер длинной протяженности (LDS) и кластер подкода индикатора пакета (BIS). BIS-кластер может включать в себя информацию адреса данных в кластере LDS и фиктивный байт, который имеет идентификатор дополнения.

Идентификатор дополнения может указывать дополняющую информацию для одного или двух секторов или для одного кластера.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, предложен способ записи/воспроизведения данных, заключающийся в том, что записывают блок элемента записи/воспроизведения на носитель информации, причем блок элемента записи/воспроизведения содержит недостоверные данные, используемые в сертификации диска, и идентификатор дополнения для указания, что в блок элемента записи/воспроизведения включены недостоверные данные, при этом недостоверные данные используют при сертификации диска на части носителя информации или на всем носителе информации.

Способ может включать дополнительно выполнение сертификации диска посредством воспроизведения блока элемента записи/воспроизведения, записанного на носителе информации; и запись на носитель информации о повреждении блока элемента записи/воспроизведения на основе результата сертификации диска.

Способ может включать дополнительно запись данных в блок элемента записи/воспроизведения независимо от коррекции ошибок предварительно записанных данных блока элемента записи/воспроизведения, на основе идентификатора дополнения, указывающего, что в блок элемента записи/воспроизведения включены недостоверные данные.

Способ может включать дополнительно непосредственную запись данных в блок элемента записи/воспроизведения без процесса считывания-изменения-записи в ответ на принятую команду записи данных из блока элемента записи/воспроизведения, зарегистрированную в поврежденном блоке в результате сертификации диска.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, предложен способ записи/воспроизведения данных, заключающийся в том, что формируют LDS-кластер, включающий в себя недостоверные данные, используемые в сертификации диска носителя информации; формируют BIS-кластер посредством включения идентификатора дополнения, указывающего заполнение LDS-кластера недостоверными данными, в блоке физического адреса; записывают физический кластер, который объединяет LDS-кластер и BIS-кластер, на носитель информации; выполняют сертификацию диска посредством воспроизведения физического кластера, записанного на носителе информации; и записывают на носитель информации результат сертификации диска в качестве информации о повреждении.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, предложено устройство для записи/воспроизведения данных, содержащее элемент считывания/записи для считывания данных с носителя информации и/или записи данных на носитель информации; и управляющий элемент для управления элементом считывания/записи для записи блока элемента записи/воспроизведения на носитель информации, причем блок элемента записи/воспроизведения включает в себя недостоверные данные, используемые в сертификации диска, и идентификатор дополнения для указания, что в блок элемента записи/воспроизведения включены недостоверные данные, при этом недостоверные данные используются при сертификации диска на части носителя информации или на всем носителе информации.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, предложено устройство для записи/воспроизведения данных, содержащее элемент считывания/записи для считывания данных с носителя информации и/или записи данных на носитель информации; и управляющий элемент для формирования BIS-кластера посредством включения LDS-кластера, который имеет недостоверные данные, используемые в сертификации диска носителя информации, и идентификатора дополнения, указывающего заполнение LDS-кластера недостоверными данными, в блоке физического адреса, управления элементом считывания/записи для записи физического кластера, который объединяет LDS-кластер и BIS-кластер, выполнения сертификации диска посредством воспроизведения физического кластера, записанного на носителе информации, и управления элементом считывания/записи для записи на носитель информации результата сертификации диска в качестве информации о повреждении.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, предложен носитель информации, считываемый компьютером, на котором записан способ записи/воспроизведения данных. Способ заключается в том, что записывают на носитель информации блок элемента записи/воспроизведения, причем блок элемента записи/воспроизведения содержит недостоверные данные, используемые в сертификации диска, и идентификатор дополнения для указания, что в блок элемента записи/воспроизведения включены недостоверные данные, при этом недостоверные данные используют при сертификации диска на части носителя информации или на всем носителе информации.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, предложен носитель информации, считываемый компьютером, на котором записан способ записи/воспроизведения данных. Способ заключается в том, что формируют LDS-кластер, включающий в себя недостоверные данные, используемые в сертификации диска носителя информации, считываемого компьютером; формируют BIS-кластер посредством включения идентификатора дополнения, указывающего заполнение LDS-кластера недостоверными данными, в блоке физического адреса; записывают на носитель информации, считываемый компьютером, физический кластер, объединяющий LDS-кластер и BIS-кластер; выполняют сертификацию диска посредством воспроизведения физического кластера, записанного на носителе информации, считываемом компьютером; и записывают на носитель информации, считываемый компьютером, результат сертификации диска в качестве информации о повреждении.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Указанные и/или другие аспекты и преимущества изобретения станут очевидны и могут быть более легко оценены из последующего описания вариантов осуществления, совместно с приложенными чертежами.

Фиг. 1 - схематическое представление стандартного способа кодирования перемежения.

Фиг. 2 иллюстрирует стандартный способ "считывания-изменения-записи".

Фиг. 3 иллюстрирует стандартный способ сертификации диска.

Фиг. 4 иллюстрирует блок элемента записи, в который вставлен идентификатор дополнения при сертификации диска, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 5 иллюстрирует блок элемента воспроизведения, в который вставлен идентификатор дополнения при сертификации диска, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 6 - справочная диаграмма, иллюстрирующая структуру кластера подкода индикатора пакета (BIS), имеющего вставленную в него дополняющую информацию, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 7 - подробная структурная диаграмма физического сектора, иллюстрируемого фиг. 6, имеющего дополняющую информацию двух секторов, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 8 - подробная структурная диаграмма физического сектора, иллюстрируемого фиг.6, имеющего дополняющую информацию кластера, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 9 - блок-схема устройства записи/воспроизведения, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 10 - подробная блок-схема устройства записи/воспроизведения фиг. 9.

Фиг. 11 - блок-схема, иллюстрирующая способ выполнения сертификации диска, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 12 - блок-схема, иллюстрирующая способ записи данных в блок элемента записи после сертификации диска, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 13 - график сравнения возможности коррекции ошибок кластера длинной протяженности (LDS) и BIS-кластера.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ниже подробно описаны представленные варианты осуществления настоящего изобретения, возможные варианты которого иллюстрируются приложенными чертежами, в которых подобные ссылочные позиции относятся к подобным элементам. Варианты осуществления описаны ниже для пояснения настоящего изобретения, согласно приложенным чертежам.

Для решения упомянутых ранее проблем и/или других возможных проблем, при записи блока элемента записи на диск для сертификации диска, в блок элемента записи записывается идентификатор дополнения, указывающий, что в блок элемента записи включены недостоверные данные. При включении в блок элемента записи идентификатора дополнения данные могут быть записаны посредством процесса считывания-изменения-записи, даже если коррекция ошибок блока элемента записи была неуспешной, посредством проверки идентификатора дополнения в блоке элемента записи и определения, включены ли в блок элемента записи недостоверные данные, при записи данных в блок элемента записи. Хотя ниже, в основном, будет описан блок элемента записи, то же самое применяется к блоку элемента воспроизведения.

Сначала будет описан блок элемента записи, в который при выполнении сертификации диска вставлен идентификатор дополнения, который записан на диске.

Фиг. 4 иллюстрирует блок 40 элемента записи, в который при сертификации диска вставляется идентификатор 44 дополнения, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно фиг. 4, блок 40 элемента записи, в который при выполнении сертификации диска вставляются данные, включает в себя блок 41 данных, в котором хранятся недостоверные данные, и блок 42 доступа для доступа к данным блока 41 данных. В возможном варианте, иллюстрируемом фиг.4, недостоверные данные, которые хранятся в блоке 41 данных, иллюстрируются как "00h", но недостоверными данными также могут быть "FFh" или другое отличное значение.

Блок 42 доступа включает в себя информацию 43 адреса данных блока 41 данных и идентификатор 44 дополнения для указания, что данные в блоке 41 данных недостоверны. Когда система накопителя на дисках осуществляет доступ к блоку 40 элемента записи, система накопителя на дисках, при первом считывании блока 42 доступа и проверке идентификатора 44 дополнения, получает информацию, что данные в блоке 40 элемента записи недостоверны.

Фиг. 5 иллюстрирует блок 50 элемента воспроизведения, в который при сертификации диска вставляется идентификатор 54 дополнения, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно фиг. 5, блок 50 элемента воспроизведения, в который при выполнении сертификации диска записываются данные, включает в себя блок 51 данных, в котором хранятся недостоверные данные, и блок 52 доступа для доступа к данным блока 51 данных. В возможном варианте, иллюстрируемом фиг.5, недостоверные данные, которые хранятся в блоке данных, иллюстрируются как "FFh", но недостоверными данными также могут быть "00h" или другое отличное значение.

Блок 52 доступа включает в себя информацию 53 адреса данных блока 51 данных и идентификатор 54 дополнения для указания, что данные в блоке 51 данных недостоверны. Когда система накопителя на дисках осуществляет доступ к блоку 50 элемента воспроизведения, система накопителя на дисках, при первом считывании блока 52 доступа и проверке идентификатора 54 дополнения, получает информацию, что данные в блоке 50 элемента воспроизведения недостоверны.

Теперь будет описан возможный вариант, в котором идентификатор дополнения применяется в физическом кластере, содержащем кластер длинной протяженности (LDS) и кластер подкода индикатора пакета (BIS).

Фиг. 6 является справочной диаграммой, иллюстрирующей структуру BIS-кластера 60, имеющего вставленную в него дополняющую информацию, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Структура данных, иллюстрируемая фиг. 6, является возможным вариантом, в котором идентификатор дополнения, согласно варианту осуществления настоящего изобретения, применяется к структуре данных, описанной в способе "кодирования перемежения". Однако структура данных и система, в которых может быть применен идентификатор дополнения, являются достаточными, если данные пользователя и идентификатор дополнения, которые включаются в блок элемента записи, кодируются отдельно кодом с коррекцией ошибок (ECC) и коррекция ошибок дополняющей информации осуществляется до коррекции ошибок данных пользователя. Система и структура, соответствующие способу "кодирования перемежения", как иллюстрирует фиг. 6, являются просто возможным вариантом для удобства пояснения настоящего изобретения.

Хотя это не изображено, недостоверные данные дополняются в часть или во все данные пользователя, которые формирует ECC-кластер для сертификации диска. Дополняющая информация, которая является информацией относительно недостоверных данных, вставляется в часть физического адреса 62, который формирует BIS-кластер 60.

Это означает, что, согласно фиг. 6, физический адрес 62 имеет информацию адреса, относящуюся в совокупности к 16 физическим секторам, с физического сектора 0 до 15. Информация относительно каждого из физических секторов находится в 9 байтах. То есть информация относительно каждого из физических секторов включает 4 байта информации 63 адреса, 1 байт дополняющей информации 64 и 4 байта контроля 65 по четности. То есть номера 16 физических секторов хранятся в кластере, записанном на диске, внутри BIS- кластера 60, каждый из номеров физических секторов содержит 4 байта информации 63 адреса и 1 фиктивный байт. При записи данных на диск данные кодируются в код (9, 5, 5) и сохраняются внутри BIS-кластера 60.

Информация 63 адреса указывает адрес соответствующего физического сектора, дополняющая информация 64 указывает, что данные в соответствующем физическом секторе недостоверны, и контроль 65 по четности указывает значение контроля по четности для коррекции ошибок информации 63 адреса или соответствующей дополняющей информации 64.

Дополняющая информация 64 будет описана более подробно согласно фиг. 7 и 8.

Фиг. 7 - подробная структурная диаграмма одного из физических секторов, с 0 до 15, иллюстрируемых фиг.6, каждый из которых имеет дополняющую информацию 64 для двух секторов, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно фиг. 7, 1 байт дополняющей информации 64 является фиктивным байтом и имеет идентификатор 66 дополнения, указывающий дополняющую информацию 64 для двух секторов, использующий младшие 2 бита (b0 и b1) из 8 битов фиктивного байта.

Внутри BIS-кластера 60 номера 16 физических секторов хранятся в кластере, записанном на диске. Каждый из номеров физических секторов содержит 4 байта информации 63 адреса и 1 фиктивный байт, и, при записи данных на диск, данные кодируются в код (9, 5, 5) и сохраняются внутри BIS-кластера 60.

Один LDS-кластер составляет 32 сектора, которые содержат 64 Кбайта. Следовательно, для сертификации диска требуется 32 бита дополняющей информации для каждого из LDS-кластеров. В этом случае существует 16 номеров физических секторов в одном кластере LDS. Так, если каждому фиктивному байту в номерах физических секторов выделены 2 бита, то может быть указана дополняющая информация каждого из секторов всего LDS-кластера, имеющего 64 кбайта и 32 сектора. То есть 2 бита внутри фиктивного байта в одном номере физического сектора указывают дополняющую информацию двух секторов.

Фиг. 8 - подробная структурная диаграмма одного из физических секторов, с 0 до 15, иллюстрируемых фиг. 6, имеющего дополняющую информацию 64 кластера, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно фиг. 8, 1 байт дополняющей информации 64 является фиктивным байтом и имеет идентификатор 67 дополнения, указывающий дополняющую информацию одного кластера, использующий третий бит b2 снизу из 8 битов фиктивного байта.

При указании, что весь LDS-кластер внутри кластера дополнен системой накопителя на дисках при сертификации диска, 1 бит для каждого экземпляра дополняющей информации является достаточным. Следовательно, как иллюстрирует фиг. 8, дополняющая информация всего кластера может быть указана с использованием 1-битового идентификатора 67 дополнения внутри фиктивного байта.

Дополняющая информация указывает, что в каждом из секторов внутри кластера ECC или во всем кластере имеется недостоверная информация. По существу, система накопителя на дисках получает информацию о недостоверности данных секторов, которые должны быть добавлены или обновлены в процессе считывания процесса считывания-изменения-записи, с использованием дополняющей информации 64 внутри BIS-кластера 60. Следовательно, даже если не может быть осуществлена коррекция ошибок LDS-кластера в ECC-кластере, может быть выполнен процесс добавления или обновления кластера.

Фиг. 9 - блок-схема устройства записи/воспроизведения, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно фиг.9, устройство записи/воспроизведения, в котором возможны считывание и/или запись данных, содержит элемент 1 считывания/записи и управляющий элемент 2. Другими словами, устройство записи/воспроизведения может считывать данные, записывать данные или выполнять и считывание, и запись данных. Элемент 1 считывания/записи записывает данные на диск 100, который является средой для хранения информации, согласно настоящему варианту осуществления, и считывает данные для воспроизведения записанных данных. Управляющий элемент 2 управляет элементом 1 считывания/записи для записи данных в предварительно определенных блоках элемента записи или получает достоверные данные, обрабатывая данные, считанные элементом 1 считывания/записи. Воспроизведение записанных данных включает в себя коррекцию ошибок считанных данных и получение достоверных данных и выполняется в предварительно определенных элементах. Элемент, в котором выполняется воспроизведение, который называется блоком элемента воспроизведения, соответствует блоку элемента записи. Блок элемента воспроизведения соответствует по меньшей мере одному блоку элемента записи.

При записи малого количества данных, которые не заполняют весь блок элемента записи на диске 100, управляющий элемент 2 создает блок элемента записи предварительно определенного размера, сохраняя достоверные данные в части блока элемента записи и дополняя недостоверные данные в оставшуюся часть блока элемента записи, и затем записывает блок элемента записи на диск 100. В частности, управляющий элемент 2 включает идентификатор дополнения, который указывает, что данные в блоке элемента записи недостоверны, в блок элемента записи при записи блока элемента записи на диск 100 для сертификации диска. Идентификатор дополнения, согласно варианту осуществления настоящего изобретения, может указывать недостоверные данные по секторам или кластерам. Подробное описание относительно этого будет приведено далее.

При воспроизведении данных с диска 100 элемент 1 считывания/записи считывает блок элемента записи, имеющий идентификатор дополнения и управляющий элемент 2, на основе идентификатора дополнения в блоке элемента записи определяет, что в данные элемента записи включены недостоверные данные.

Фиг. 10 - подробная блок-схема устройства записи/воспроизведения фиг. 9, сконфигурированного в системе накопителя на дисках.

Согласно фиг. 10, система накопителя на дисках содержит датчик 10 в качестве элемента 1 считывания/записи. Диск 100 прикреплен к датчику 10. Также, система накопителя на дисках содержит интерфейс хоста (И/Ф, I/F) 101, цифровой процессор сигналов (ЦПС, DSP) 102, усилитель высокой частоты (УВЧ, RF AMP) 103, сервомеханизм 104, системный контроллер 105 и память 106 в качестве управляющего элемента.

При записи данных на диск 100 хост-I/F 101 принимает команду записи вместе с данными, которые должны быть записаны, выдаваемую хостом 3. Системный контроллер 105 выполняет инициализацию системы, необходимую для записи данных на диск 100. DSP 102 добавляет дополнительные данные, такие как контроль по четности для коррекции ошибок данных, которые должны быть записаны и которые были приняты из хост-I/F 101, выполняет кодирование ECC для формирования блока ECC, который является блоком со скорректированными ошибками, и модулирует данные предварительно определенным способом. Здесь в блоке элемента записи используются недостоверные данные для заполнения блока элемента записи и идентификатор дополнения, указывающий, что в блок элемента записи добавлены недостоверные данные для формирования блока ECC, при выполнении сертификации диска. RF AMP 103 преобразует данные, выведенные из DSP 102, в радиочастотный (RF) сигнал. Датчик 10 записывает RF сигнал, выведенный из RF AMP 103, на диск 100. Сервомеханизм 40 принимает из системного контроллера 105 команду, необходимую для сервоуправления, и сервомеханизм управляет датчиком 10.

В частности, системный контроллер 105 формирует блок записи, заполненный недостоверными данными, и идентификатор дополнения, указывающий, что блок элемента записи заполнен недостоверными данными, и управляет датчиком 10 для записи блока элемента записи на диск 100 при записи блока элемента записи, заполненного недостоверными данными, на диск 100 для сертификации диска.

Дополнительно, после выполнения такой сертификации диска системный контроллер 105 проверяет, что блок элемента записи заполнен недостоверными данными посредством идентификатора дополнения в блоке элемента записи и создает записываемые данные посредством процесса считывания-изменения-записи, даже если коррекция ошибок данных в блоке элемента записи была неуспешной при записи данных по адресу, где на диске 100 записаны недостоверные данные. Также, при записи данных на диск 100 операция записи выполняется непосредственно, без необходимости считывания блока записи с диска 100, когда блок в результате сертификации диска зарегистрирован как список повреждения. Это описано более подробно далее.

При считывании данных с диска 100 хост-I/F 101 принимает команду считывания, выведенную из хоста 3. Системный контроллер 105 выполняет инициализацию, необходимую для считывания данных. Датчик 10 испускает лазерный луч на диск 10 и выводит оптический сигнал, полученный при приеме лазерного луча, отраженного от диска 100. RF AMP 103 преобразует оптический сигнал, выведенный из датчика 10, в RF-сигнал и обеспечивает модулированные данные, полученные из RF-сигнала в DSP 102, дополнительно к обеспечению сервосигнала в сервомеханизм 104 для управления датчиком 10. DSP 102 демодулирует модулированные данные и выводит данные, полученные после коррекции ошибок ECC. Сервомеханизм 104 принимает сервосигнал, выведенный из RF AMP 103, и команду, необходимую для вывода сервоуправления, из системного контроллера 105, и сервомеханизм управляет датчиком 10. Хост-I/F 101 передает данные, принятые из DSP 102 в хост 3. В частности, системный контроллер 105 может определить, что в блок элемента записи включены недостоверные данные, когда коррекцией ошибок блока элемента записи обнаружен идентификатор дополнения, включенный в блок элемента записи.

Ниже описан процесс сертификации диска, выполняемый устройством записи/воспроизведения.

Когда в систему накопителя на дисках вставлен перезаписываемый диск и определен как пустой диск, системный контроллер 105 накопителя на дисках выполняет инициализацию диска для использования диска в соответствии с командой, выведенной из хоста 3, или концепцией фирмы-изготовителя накопителя на дисках. Когда требуется определить статус повреждения каждого из кластеров в записываемой зоне, включающей в себя зону данных диска, в процессе инициализации диска системный контроллер 105 воспроизводит кластеры после записи в определенное значение, такое как 00h или FFh, в каждом из кластеров в записываемой зоне и выполняет коррекцию ошибок для выполнения сертификации диска, которая определяет, имеется ли повреждение в каждом из кластеров. Также, системный контроллер 105 может выполнять быструю сертификацию, когда требуется повторно определить статус повреждения каждого из кластеров в записываемой зоне, которая включает в себя зону данных диска, или определяет статус повреждения каждого из кластеров в некоторых определенных зонах при повторной инициализации перезаписываемого диска, который используется в текущее время, в соответствии с командой, выведенной из хоста 3.

Фиг. 11 - блок-схема, иллюстрирующая способ выполнения сертификации диска, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Сначала, системный контроллер 105 накопителя на дисках кодирует ECC 64 кбайта данных, содержащих 00h или FFh, для сертификации диска и формирует LDS-кластер (111).

Затем, системный контроллер 105 кодирует ECC LDS-кластер посредством включения номера физического сектора LDS-кластера и другой дополнительной информации и формирует BIS-кластер (112). Здесь, BIS-кластер формируется посредством включения дополняющей информации, указывающей заполнение каждого сектора (2 кбайта) из 64 кбайт LDS-кластера или всех 64 кбайт LDS-кластера, недостоверными данными в блоке физического адреса.

После этого системный контроллер 105 перемежает LDS-кластер и BIS-кластер и формирует физический кластер (113) ECC, и формирует блок элемента записи, проходя через процессы, необходимые для записи, такие как вставка синхрогруппы, и записывает блок элемента записи на диск 100 (114).

Затем, системный контроллер 105 воспроизводит кластер, записанный на носителе информации, и выполняет сертификацию (115) диска.

Затем, системный контроллер 105 записывает информацию о повреждении кластера, имеющего повреждение в соответствии с результатом сертификации диска, на носителе информации (116).

Когда хост 3 осуществляет попытку записать данные в сертифицированный кластер, после того, как была выполнена сертификация на части записываемой зоны диска или на всем диске, система накопителя на дисках должна найти номер физического сектора (НФС, PSN), соответствующий номеру логического сектора (НЛС, LSN), сформированному командой записи хоста 3, и выполнить запись. Последующий процесс считывания-изменения-записи выполняется системой 105 накопителя на дисках, если размер LSN, сформированного командой записи, не является кратным кластеру (64 кбайта=32 сектора), так как кластеры на диске 100, на котором некоторые из секторов в начале или в конце должны быть повторно кодированы, уже записаны (система накопителя на дисках не может иметь информацию, записаны ли в кластере, записанном на диске 100, достоверные данные, пока не воспроизведен BIS-кластер, и не получена дополняющая информация).

Фиг. 12 - блок-схема, иллюстрирующая способ записи данных в блок элемента записи после сертификации диска, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно фиг. 12, система накопителя на дисках принимает команду записи данных из хоста 3 или приложения (1201). Хост 3 или приложение передает команду записи данных совместно с логическим адресом данных, которые должны быть записаны на диске 100.

Системный контроллер 105 сначала находит физический адрес, соответствующий логическому адресу данных, которые должны быть записаны, который был передан вместе с командой записи, и затем определяет, является ли физический адрес адресом, включенным в информацию о повреждении (1202).

Данные, которые должны быть записаны, записываются на диск 100 непосредственно, когда адрес, по которому должны быть записаны данные, включен в информацию о повреждении (1203). То есть, если адрес в результате сертификации диска зарегистрирован как информация о повреждении, то кластер по адресу имеет повреждение или может иметь повреждение. Это означает, что по адресу не записаны достоверные данные. Соответственно, данные могут быть записаны по адресу без необходимости воспроизведения кластера посредством процесса считывания-изменения-записи и коррекции ошибок кластера. Даже если впоследствии может возникнуть проблема при воспроизведении кластера по адресу с диска 100, так как кластер имеет повреждение или может иметь повреждение, также существует возможность, что данные могут быть считаны правильно другой системой накопителя на дисках. Следовательно, данные записываются по адресу, по которому должна осуществляться запись в текущее время.

Если адрес, по которому должны быть записаны данные, не включен в информацию о повреждении, то блок элемента записи считывается из физического адреса, соответствующего адресу на диске 100, и блок элемента записи сохраняется в памяти (1204). Здесь система накопителя на дисках считывает один блок элемента записи для данных, которые должны быть записаны, даже если количество данных меньше, чем один блок элемента записи. Например, при предположении, что один блок элемента записи имеет 32 сектора, система накопителя на дисках считывает 32 сектора блока элемента записи для 16 секторов данных, которые должны быть записаны с диска 100, даже когда количество данных, которые должны быть записаны, составляет только 16 секторов.

Затем, системный контроллер 105 управляет DSP 102 для коррекции ошибок BIS-кластера блока элемента записи, который хранится в памяти (1205). Системный контроллер 105 получает дополняющую информацию каждого сектора LDS-кластера или всего LDS-кластера внутри BIS-кластера посредством коррекции ошибок BIS-кластера.

Когда коррекция ошибок BIS-кластера завершена, системный контроллер 105 управляет DSP 102 для коррекции ошибок LDS-кластера блока элемента записи (1206).

Затем, системный контроллер 105 определяет, осуществлена ли коррекция ошибок LDS-кластера успешно (1207), и, когда коррекция ошибок LDS-кластера является успешной, блок элемента записи обрабатывается обычным способом.

То есть определяется, имеется ли повреждение в блоке элемента записи (1209). Фактически обрабатывать ли блок элемента записи как поврежденный, может быть определено из коррекции ошибок в операции 1205. Если в результате определения блок элемента записи определен как не имеющий повреждение, то данные обновляются в местоположении, где они должны быть записаны в блоке элемента записи, который хранится в памяти, и блок элемента записи, в который записаны данные, записывается на диск 100 (1210). Это обычный процесс считывания-изменения-записи.

Если блок элемента записи определяется как имеющий повреждение в результате определения в операции 1207, то данные записываются в местоположении, которое должно быть записано в блоке элемента записи, который хранится в памяти, и блок элемента записи с записанными на нем данными записывается в местоположении замещения диска 100 (1211).

Когда коррекция ошибок LDS-кластера является неуспешной в операции 1207, системный контроллер 105 проверяет, на основе дополняющей информации внутри BIS-кластера, как результата коррекции ошибок BIS-кластера, являются ли недостоверными данные, кроме данных в адресе, в котором данные должны быть записаны в блоке элемента записи (1208). То есть дополняющая информация, которая является информацией относительно дополняющих данных, дополнительно включается в блок элемента записи, когда не весь блок элемента записи, а только его часть заполнена достоверными данными, и оставшаяся часть заполняется недостоверными дополняющими данными для создания одного блока элемента записи, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Дополнительно, системный контроллер 105 может проверять местоположение достоверных данных и недостоверных данных в блоке элемента записи из дополняющей информации, если осуществляется коррекция ошибок BIS-кластера посредством включения дополняющей информации в BIS-кластер, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

В этом случае, если подтверждено, что данные, кроме данных по адресу, по которому должны быть записаны данные в блоке элемента записи, являются недостоверными дополняющими данными, то система 105 управления может записывать данные в блок элемента записи, даже если коррекция ошибок LDS-кластера была неуспешной. Это так, поскольку данные по адресу, по которому данные должны быть записаны в блоке элемента записи, будут перезаписаны, и, соответственно, не имеет значение, осуществлена ли коррекция ошибок этих данных. Также, если данные, кроме данных по адресу, по которому данные должны быть записаны в блоке элемента записи, являются недостоверными дополняющими данными, для них не требуется коррекция ошибок.

Следовательно, в этом случае системный контроллер 105 размещает данные в местоположении, в котором данные должны быть записаны в блоке элемента записи, который хранится в памяти, и дополняет недостоверные дополнительные данные в местоположении кроме местоположения, в котором должны быть записаны данные (то есть оставшейся части блока элемента записи), для создания замещающего блока элемента записи. Затем, замещающий блок элемента записи записывается в местоположении замещения диска 100 (1211). То есть система накопителя на дисках создает блок элемента записи в полные 64 кбайта, содержащий данные, соответствующие команде записи хоста 3, и дополняющие данные, и затем записывает блок элемента записи на диск 100. Аналогично, данные, дополненные системным контроллером 105, указывают дополняющую информацию для каждого сектора внутри BIS-кластера.

Фиг. 13 является графиком, сравнивающим возможность коррекции ошибок LDS-кластера и BIS-кластера.

Согласно фиг. 13, сравнивается возможность коррекции ошибок BIS-кластера и LDS-кластера, вызванная случайной ошибкой. Из графика можно увидеть, что возможность коррекции ошибок BIS-кластера намного лучше возможности коррекции ошибок LDS-кластера. Различие в возможности коррекции ошибок LDS-кластера и BIS-кластера, вызванной случайной ошибкой, является таким, как иллюстрирует фиг.13, так как LDS-кластер содержит код (248, 216, 33), в то время как BIS-кластер содержит код (62, 30, 22). Также, количество байтов контроля по четности LDS-кластера и BIS-кластера идентично, но длина кода BIS-кластера намного короче длины кода LDS-кластера. В результате различие в возможности коррекции ошибок BIS-кластера и LDS-кластера такое, как иллюстрирует фиг.13.

Различие в возможности коррекции ошибок BIS-кластера и LDS-кластера, вызванной ошибкой пакета, следующее. Каждое из кодовых слов LDS-кластера имеет 32 байта контроля по четности. Соответственно, через способ перемежения и коррекцию стиранием с использованием байта BIS осуществляется коррекция ошибок максимум 32 байта в каждом из кодовых слов. Коррекция стирания используется для улучшения эффективности коррекции ошибок относительно кода Рида-Соломона. Например, если коррекция ошибки внутреннего кодового слова неуспешна, то флажок стирания устанавливается в кодовое слово и коррекция ошибок внешнего кодового слова осуществляется с использованием этого флажка. Тогда как коррекция ошибок выполняется относительно ошибки, в которой "позиция" и "значение" не могут быть идентифицированы, коррекция стиранием выполняется относительно ошибки, в которой "позиция" идентифицирована, а "значение" не идентифицировано. Следовательно, LDS-кластер может быть скорректирован до 64 кадров записи внутри блока элемента записи. С другой стороны, хотя BIS-кластер имеет идентичное количество байтов контроля по четности для каждого кодового слова, что и кодовые слова LDS, может быть скорректировано только до 16 ошибочных байтов внутри каждого из кодовых слов BIS, так как не выполняется коррекция стиранием. Однако максимум 128 кадров записи может быть скорректировано внутри блока элемента записи, так как BIS-кластер содержит 24 кодовых слова, кодовые слова перемежаются равномерно внутри BIS-кластера. Например, тогда как в LDS-кластере могут быть исправлены ошибки, вызванные ошибкой такой длины, как царапина максимум в 1 см в LDS-кластере, в BIS-кластере могут быть исправлены более длинные ошибки, которые вдвое длиннее ошибки в кластере LDS, такие как царапина максимум в 2 см в BIS-кластере.

Часто возникает случай, что может быть осуществлена коррекция ошибок BIS-кластера, но не может быть осуществлена коррекция ошибок LDS-кластера. Соответственно, дополняющая информация для каждого из секторов включается в BIS-кластер, и данные добавляются в дополняющую информацию или обновляются, даже если LDS-кластер имеет повреждение при считывании LDS-кластера в продолжение процесса считывания-изменения-записи. Следовательно, предотвращается ненужная повторная попытка системы накопителя на дисках, вследствие этого улучшая эффективность системы накопителя на дисках.

Согласно настоящему изобретению, как описано выше, эффективность системы накопителя на дисках может быть улучшена посредством предотвращения избыточного процесса повторной попытки системы накопителя на дисках посредством предварительной проверки информации относительно недостоверных данных, включенных в блок элемента записи, который записывается при сертификации диска, и записи данных на диск. Также, при отсутствии передачи информации об операции записи данных, которая фактически может быть обработана как ошибка, возможность коррекции ошибок может быть в результате улучшена.

Способ записи/воспроизведения, описанный выше, может быть также реализован в виде кодов (программ), считываемых компьютером, на носителе информации, считываемом компьютером. Носителем информации, считываемым компьютером, является любое запоминающее устройство, на котором могут быть сохранены данные, которые после этого могут считываться вычислительной системой. Возможные варианты носителя информации, считываемого компьютером, включают в себя постоянное запоминающее устройство (ПЗУ, ROM), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ, RAM), компакт-диски CD-ROM, магнитные ленты, гибкие диски, оптические запоминающие устройства и несущие (например, передачу данных через Интернет). Носитель информации, считываемый компьютером, может также быть распределен по вычислительным системам, соединенным сетью связи так, чтобы код, считываемый компьютером, хранился и выполнялся в распределенном режиме. Также, программы вычисления целевой функции, коды и сегменты кода для выполнения настоящего изобретения могут быть легко истолкованы программистами, знающими область техники, к которой относится настоящее изобретение.

Хотя было проиллюстрировано и описано несколько вариантов осуществления настоящего изобретения, для специалистов в данной области техники очевидно, что, не отклоняясь от принципов и сущности изобретения, объем которого определен формулой изобретения и ее эквивалентами, в этом варианте осуществления могут быть сделаны изменения.

Реферат

Изобретение относится к оптическому носителю информации, устройству для записи данных на носитель информации и/или воспроизведения данных с носителя информации и способу записи данных на носитель информации/воспроизведения данных. Техническим результатом является защита от несанкционированного считывания данных. Оптический носитель информации содержит недостоверные данные, используемые в сертификации диска, и идентификатор для указания, что в блок элемента записи/воспроизведения включены недостоверные данные, причем недостоверные данные используются при сертификации диска на части носителя информации или на всем носителе информации. Устройство для записи/воспроизведения данных содержит элемент записи/считывания для считывания данных и/или записи данных на носитель информации и управляющий элемент. Способ сертификации диска носителя информации заключается в заполнении блока элемента записи недостоверными данными и добавлении индикатора в блок элемента записи для указания, что этот блок включает в себя недостоверные данные. 11 н. и 23 з.п. ф-лы, 13 ил.

Формула