專利名稱：與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)的扇形掃描伺服的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與美國(guó)申請(qǐng)07/ 號(hào)，名稱“具有高伺服采樣率的磁盤(pán)存儲(chǔ)器或磁帶驅(qū)動(dòng)器”(Docket SA9-89-045)相關(guān)，它與本申請(qǐng)同時(shí)提交并轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。
本發(fā)明涉及用于在一個(gè)可運(yùn)動(dòng)的記錄介質(zhì)上提供并采樣伺服段的方法與裝置，更具體地說(shuō)，涉及在磁盤(pán)存儲(chǔ)器上采樣伺服扇區(qū)或在磁帶驅(qū)動(dòng)器上采樣伺服段的速率與所用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)的這樣一種方法與裝置。
上面參照的相關(guān)申請(qǐng)公開(kāi)了一種用于提高在以固定塊結(jié)構(gòu)(FBA)格式化的磁盤(pán)中的伺服扇區(qū)采樣率方法和裝置，這種提高的實(shí)現(xiàn)只增加最小量的輔助區(qū)(非數(shù)據(jù)區(qū))。磁盤(pán)具有包含所有伺服與相關(guān)輔助信息的先有技術(shù)傳統(tǒng)伺服扇區(qū)。然而，在傳統(tǒng)伺服扇區(qū)之間的數(shù)據(jù)段中插入微伺服扇區(qū)以提高伺服信息的短脈沖串。這些微伺服扇區(qū)包含一小部分輔助信息，只夠提供位置信息并控制寫(xiě)電流與輸入到一個(gè)數(shù)據(jù)編碼器/譯碼器的數(shù)據(jù)流與時(shí)鐘信號(hào)的暫時(shí)中斷與恢復(fù)。由于伺服脈沖串是短的，在每一個(gè)脈沖串之后無(wú)需對(duì)VCO(電壓控制振蕩器)進(jìn)行重新同步。這些微扇區(qū)脈沖串只在置位時(shí)使用(由于它們只包含位置錯(cuò)誤信號(hào)數(shù)據(jù))并最好也在查找時(shí)使用(如果使用一種簡(jiǎn)化格雷碼);而在讀與寫(xiě)磁道跟蹤中則使用傳統(tǒng)的扇區(qū)伺服脈沖串。這一技術(shù)在使用扇形掃描伺服系統(tǒng)(例如在FBA格式的低檔磁盤(pán)存儲(chǔ)器中所用的)的磁盤(pán)存儲(chǔ)器中令人滿意地以最小的開(kāi)銷提供高采樣率。
某些當(dāng)前日漸廣泛地用于增加扇形掃描磁盤(pán)存儲(chǔ)器的表面密度的技術(shù)是恒定線性密度(CLD)記錄與分帶記錄。在CLD記錄中，一定磁道上的數(shù)據(jù)率取決于它的半徑。分帶記錄與其有些相似，只是在半徑的一定帶寬內(nèi)的數(shù)據(jù)率是恒定的，而在帶與帶之間則是變化的，以最小化線性密度的范圍。然后，這便出現(xiàn)了如果以扇形掃描來(lái)實(shí)現(xiàn)，則扇區(qū)的數(shù)目，從而伺服樣本的數(shù)目將從最內(nèi)側(cè)到最外側(cè)帶不斷地增加，從而要求將伺服系統(tǒng)調(diào)整為不同的采樣率。同時(shí)，跨越帶的查找及在帶邊上的置位將要求不斷地更新采樣率，并且伺服樣本的定時(shí)將要變化。
因此需要一種對(duì)用戶是透明的且同樣可用于非扇區(qū)掃描以及扇區(qū)掃描的磁盤(pán)和磁帶驅(qū)動(dòng)器的記錄技術(shù)，其中，伺服采樣率是恒定的并與所用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)，只受專用于伺服信息的磁盤(pán)總面積的限制。
面對(duì)這一目的，并根據(jù)本發(fā)明，描述了一種方法和裝置，其中，寫(xiě)在一片磁盤(pán)上的伺服扇區(qū)(或者寫(xiě)在磁帶上的伺服段)是等距離地間隔在一條給定的磁道上，并在查找，置位與磁道跟蹤操作中被讀取。用一種算法來(lái)確定在一條磁道上的伺服扇區(qū)(或段)與相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)段(例如數(shù)據(jù)扇區(qū)或可變長(zhǎng)度記錄)之間的可容許的時(shí)間間隔，這是可能以這樣一種方式被安置在磁盤(pán)或磁帶上使等距離地分隔在一條給定的磁道上的各伺服扇區(qū)(或段)位于一個(gè)數(shù)據(jù)扇區(qū)的一個(gè)數(shù)據(jù)字段內(nèi)或者位于一個(gè)標(biāo)識(shí)區(qū)內(nèi)或者緊隨一個(gè)地址指示標(biāo)記之后(例如一個(gè)地址標(biāo)記或索引標(biāo)記)。伺服扇區(qū)(或段)的采樣率是恒定的并且與數(shù)據(jù)區(qū)段的數(shù)目與長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。作為這種不相關(guān)性的一個(gè)結(jié)果，這一技術(shù)適用于CLD記錄，對(duì)使用扇形掃描伺服的分帶磁盤(pán)(如同在傳統(tǒng)的FBA中)，以及甚至對(duì)非扇形掃描的結(jié)構(gòu)，諸如數(shù)據(jù)寫(xiě)在具有可變長(zhǎng)度的記錄中的計(jì)數(shù)鍵數(shù)據(jù)(CKD)以及對(duì)于以FBA或CKD格式化的磁帶驅(qū)動(dòng)器也同樣適用。


圖1是一并非按比例的圖，示出了以傳統(tǒng)扇形掃描FBA格式化的磁盤(pán)存儲(chǔ)器上一條磁道的一個(gè)典型先有技術(shù)數(shù)據(jù)扇區(qū)的區(qū)與字段;
圖2也是一并非按比例的圖，示出了一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的伺服扇區(qū);
圖3也是一并非按比例的圖，示出了一個(gè)數(shù)據(jù)扇區(qū)，伺服扇區(qū)可以插入在其中可選擇的位置上;
圖4是以分帶FBA格式化的一片磁盤(pán)的一部分的圖，描繪了對(duì)所有帶的恒定采樣率，每一帶中不同數(shù)目的數(shù)據(jù)扇區(qū)，以及在對(duì)應(yīng)帶中的伺服扇區(qū)位置;以及圖5是示出實(shí)施本發(fā)明的電路的方塊圖。
如圖1所示，在一片F(xiàn)BA格式化的磁盤(pán)上的一條磁道的一個(gè)典型的數(shù)據(jù)扇區(qū)9包括一個(gè)伺服區(qū)10，一個(gè)標(biāo)識(shí)(ID)區(qū)11，以及一個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)12。寫(xiě)-讀與速度字段15給驅(qū)動(dòng)器的電子部件從寫(xiě)轉(zhuǎn)換到讀的時(shí)間。地址標(biāo)志(AM)字段16是一個(gè)異步的絕對(duì)時(shí)間基準(zhǔn)標(biāo)記，它標(biāo)識(shí)伺服扇區(qū)的起點(diǎn)并提供定位其它的字段的基礎(chǔ)位置錯(cuò)誤信號(hào)(PES)字段17包含確定記錄頭的磁道位置所需的信息。
在ID區(qū)11中，讀-寫(xiě)和速度字段18提供保障PES字段17不被復(fù)蓋所需的時(shí)間，并保障提供足夠的時(shí)間使寫(xiě)電流升至其滿負(fù)荷值。VCO同步(VCO sync)字段19用于供給各種頻率的讀時(shí)鐘信號(hào)足夠時(shí)間來(lái)鎖相到即將來(lái)到的ID與CRC字段22。編碼器/解碼器(ENDEC)清倉(cāng)字段20指明讀通道解碼器必須接收的比特(bit)數(shù)才能將其置于一種稱作ENDEC清倉(cāng)的已知狀態(tài)。同步字節(jié)21指出為了將讀字節(jié)對(duì)準(zhǔn)在當(dāng)前字節(jié)邊界上所需的同步字節(jié)。ID與CRC字段22包含一個(gè)扇區(qū)標(biāo)識(shí)符及故障扇區(qū)標(biāo)志作為ID部分以及一個(gè)檢測(cè)讀取ID中的錯(cuò)誤的循環(huán)冗余校驗(yàn)作為其CRC部分。
在數(shù)據(jù)區(qū)12中，字段23-26分別對(duì)應(yīng)于ID字段18-21。然而，同步字節(jié)字段26的功能則是告許控制器VCO同步與ENDEC清倉(cāng)什么時(shí)候結(jié)束以及包含在字段27中的實(shí)際數(shù)據(jù)什么時(shí)候開(kāi)始。數(shù)據(jù)與ECC字段27存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)連同錯(cuò)誤校正碼。在傳統(tǒng)的扇形掃描伺服系統(tǒng)中的各數(shù)據(jù)區(qū)是完全與其它數(shù)據(jù)扇區(qū)中的數(shù)據(jù)區(qū)無(wú)關(guān)的。
對(duì)于區(qū)10-12以及字段15-27的更詳盡的說(shuō)明，讀者可參考引用的相關(guān)申請(qǐng)。
用于磁盤(pán)分帶記錄的扇形掃描伺服系統(tǒng)如圖2所示，按照本發(fā)明，伺服扇區(qū)30顯著地與傳統(tǒng)的扇區(qū)9不同。扇區(qū)30包括一個(gè)讀-寫(xiě)字段31，該字段具有一個(gè)代碼約束(CC)部分32與一個(gè)速度間隔33，兩者一起提供圖1中字段33的寫(xiě)恢復(fù)功能。代碼約束32由防止衰減的寫(xiě)電流在過(guò)份靠近最后的數(shù)據(jù)過(guò)渡段的地方寫(xiě)入一個(gè)過(guò)渡段的比特(bits)組成。用于計(jì)及由磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸速度變化導(dǎo)致的時(shí)間溢出的間隔33被插入字段31與一個(gè)伺服開(kāi)始標(biāo)記34之間。
標(biāo)記34位于位置錯(cuò)誤信號(hào)(PES字段35的前端并標(biāo)記伺服采樣的開(kāi)始。在PES字段35的尾端與一個(gè)選用的VCO同步字段37之間有一間隔36，用于再一次計(jì)及轉(zhuǎn)軸速度的變化。在字段37后面(如果37不用時(shí)則為間隔36)是字段38，它包含一代碼約束及同步比特(bits)，例如它對(duì)于(2，7)碼將為00。字段32，37與38中每一個(gè)在一個(gè)寫(xiě)操作中都全部寫(xiě)入;而在一個(gè)寫(xiě)操作中字段31與36則是部分地寫(xiě)入的;而字段33與35只在一個(gè)伺服寫(xiě)操作中寫(xiě)入。
從而可見(jiàn)，各伺服扇區(qū)30只由包含位置信息的PES字段35中的比特(bits)以及在其各側(cè)用于控制數(shù)據(jù)的寫(xiě)與讀的中斷與恢復(fù)的字段中的比特(bits)組成。
圖3示出了可能用于實(shí)施本發(fā)明的一個(gè)數(shù)據(jù)扇區(qū)M的一個(gè)典型磁道39上的各種區(qū)或域。由于按照本發(fā)明，伺服扇區(qū)30可以在圖3中垂直箭頭所指的任何位置中的任何地方插入，所以在圖中沒(méi)有包括伺服扇區(qū)。
如圖所示，各磁道39較可取地包含下述各字段，寫(xiě)-讀恢復(fù)與AGC字段15′;填充字段42，43，它們補(bǔ)償時(shí)間溢出;以及字段16′，18′，19′，22′，23′，24′與27′，它們連同15′與圖1中傳統(tǒng)扇形掃描伺服9中的對(duì)應(yīng)不加‘′’的字段本上相同。
伺服扇區(qū)30是在工廠中寫(xiě)入的，并且可以在數(shù)據(jù)字段27′中任何地方或者各數(shù)據(jù)扇區(qū)M中某些其它規(guī)定的位置上，諸如ID/CRC字段22′或字段27′的ECC部分。然而，與字段27′的數(shù)據(jù)部份的長(zhǎng)度相比較，字段22′與字段27′的所述ECC部份是如此之小，使得可允許的樣本位置的數(shù)目只能得到小的增加。因此，作為一種實(shí)用事物，伺服扇區(qū)30更可取地應(yīng)當(dāng)插入字段27′的數(shù)據(jù)部分中任何地方或者緊隨AM16′之后。
伺服扇區(qū)30不得插入同步字段19′或24′，因?yàn)槟菚r(shí)VCO正試圖進(jìn)行一次相位或頻率鎖定，越過(guò)一次伺服采樣將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)不可予測(cè)的偏移。伺服扇區(qū)30也不能插在字段15′，18′，或23′中，它們是通道恢復(fù)所必須的，或者在用于提供時(shí)間溢出的填充字段442，43中。
顯然地，如果伺服樣本出現(xiàn)在AM16′上，則CC字段32，W-R字段31以及填充字段33都是不必要的;并且由于這樣一來(lái)填充字段42將隨在伺服樣本后面，VCO字段37與CCSB字段38也不需要了。雖然將伺服樣本開(kāi)始在AM16′消除了這些字段可以滿意地降低開(kāi)銷，但它有可能不足以抵銷使所有的伺服扇區(qū)具有相等的長(zhǎng)度所帶來(lái)的好處。尤其是，在分帶記錄中，為了使伺服系統(tǒng)能獨(dú)立于分帶地工作，所有的伺服扇區(qū)都必須相等。
圖4描繪了以FBA格式化為分帶扇區(qū)的磁盤(pán)50。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)重要特征，在各對(duì)應(yīng)帶A-D中的伺服扇區(qū)30是相隔相等的周邊間隔寫(xiě)入的并在查找，置位與磁道跟蹤操作中被采樣(即，讀取)。每一圈上的一個(gè)允許數(shù)目的伺服扇區(qū)以及在磁盤(pán)50上相關(guān)數(shù)據(jù)區(qū)的長(zhǎng)度是這樣計(jì)算的使得在一個(gè)給定的磁道上的各等間隔的伺服扇區(qū)30是位于一個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)5′中的一個(gè)數(shù)據(jù)字段27′中的任何地方或者一個(gè)標(biāo)區(qū)22′中或者在一個(gè)數(shù)據(jù)扇區(qū)M中緊隨一個(gè)索引標(biāo)記52或地址標(biāo)記16′之后。如圖3與圖4所示，每一個(gè)數(shù)據(jù)扇區(qū)M從各“其它”字段(它們是輔助字段)的前端延伸到相鄰數(shù)據(jù)區(qū)51的后端。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)重要特性，沒(méi)有必要使各伺服扇區(qū)30開(kāi)始于每一個(gè)數(shù)據(jù)扇區(qū)M的AM16′或索引標(biāo)記52或者對(duì)每一個(gè)數(shù)據(jù)扇區(qū)而言伺服扇區(qū)的位置都是相同的。然而，如果如圖4所示，各帶中的第一個(gè)伺服扇區(qū)開(kāi)始在共同徑向索引52處，并且在該帶中的各后繼伺服扇區(qū)是在從所述索引開(kāi)始以相等的時(shí)間增量間隔的順序位置上的話，則格式化將簡(jiǎn)單化。從而，在磁盤(pán)50中，在各同心帶A-D中的數(shù)據(jù)是以相同的數(shù)據(jù)率計(jì)時(shí)的但是數(shù)據(jù)率與數(shù)據(jù)扇區(qū)M的數(shù)目是逐帶不相同的。
并非所有的伺服樣本率與每帶中數(shù)據(jù)扇區(qū)M的數(shù)目的所有組合都是允許的。允許的組合是下述那些，每圈中伺服樣本N的數(shù)目與一個(gè)特定的帶A，B，C或D中的數(shù)據(jù)扇區(qū)M的數(shù)目之間可約簡(jiǎn)或小整數(shù)之比。例如，每一圈中假設(shè)有60個(gè)伺服樣本N;帶A，B，C與D中每段分別有30，36，40與50個(gè)數(shù)據(jù)扇區(qū);并且所有伺服樣本是在索引52起始的。如圖4中所注記，各段中伺服樣本N對(duì)數(shù)據(jù)扇區(qū)M之比從最內(nèi)側(cè)帶A起分別為2∶1，5∶3，3∶2與6∶5。注意在各種情況中，對(duì)于所有帶中的所有扇區(qū)而言，伺服樣本或者在AM位置16′上排成一列或者在數(shù)據(jù)區(qū)51之中。
伺服樣本N對(duì)數(shù)據(jù)扇區(qū)M的不可約簡(jiǎn)的比，例如60/31，是不能滿意的，由于它們可能破壞放置約束。AM16′位置將會(huì)落在靠近數(shù)據(jù)字段27′之間的間隔的中間的地方;從而，允許的組合的數(shù)目將會(huì)相當(dāng)高。如果磁道并沒(méi)有VCO或AGC同步字段，則只有很少的伺服放置限制因?yàn)橹挥蠥M與間隔字段需要避開(kāi);在這種情況下幾乎伺服樣本N對(duì)數(shù)據(jù)扇區(qū)M的任何比例都是允許的，除外所述比例中的分子或分母中的較大整數(shù)最好不要超過(guò)各磁道不用作數(shù)據(jù)扇區(qū)的數(shù)據(jù)字段或標(biāo)識(shí)字段的那些部分的倒數(shù)的兩倍。
計(jì)算伺服樣本與數(shù)據(jù)扇區(qū)的允許組合的方法在附在后面的附錄中說(shuō)明。
伺服系統(tǒng)用在索引標(biāo)記52處(圖4)定位一個(gè)伺服扇區(qū)30來(lái)初始化。如圖5所示，時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器61發(fā)生伺服時(shí)鐘周期，它們被計(jì)數(shù)器62計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)數(shù)器62到達(dá)一個(gè)對(duì)應(yīng)于各伺服扇區(qū)30之間的伺服時(shí)鐘周期的數(shù)目的予置最終計(jì)數(shù)時(shí)，它便向一個(gè)開(kāi)始標(biāo)記檢測(cè)器63送出一個(gè)啟動(dòng)信號(hào)。然后，檢測(cè)器尋找一個(gè)伺服扇區(qū)30的開(kāi)始標(biāo)記34。當(dāng)開(kāi)始標(biāo)記34被定位時(shí)，檢測(cè)器63生成一個(gè)開(kāi)始點(diǎn)找到信號(hào)，該信號(hào)被送至一個(gè)伺服控制器64以及計(jì)數(shù)器62。計(jì)數(shù)器被開(kāi)始點(diǎn)找到信號(hào)復(fù)位并重新開(kāi)始計(jì)數(shù)。然后伺服控制器64根據(jù)已知的從開(kāi)始標(biāo)記34起始的時(shí)間偏離量讀出PES字段35以及其它伺服信息，諸如一個(gè)磁道ID格雷碼。然后，伺服控制器64用典型的先有技術(shù)伺服控制器相同的方式使用該P(yáng)ES來(lái)控制一個(gè)起動(dòng)器(未示出)。
在前面的描述中，曾經(jīng)假設(shè)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的軸轉(zhuǎn)速控制是足夠精確的，從而完全允許開(kāi)環(huán)操作;即，為各伺服扇區(qū)30重復(fù)進(jìn)行開(kāi)環(huán)計(jì)數(shù)循環(huán)，并且所有的伺服樣本在磁盤(pán)的各圈的末尾處的公共索引52上排成一行。但是，如果速度控制時(shí)間溢出是不能接受的，則可以用在PES字段35中放一同步比特(bit)來(lái)復(fù)位一采樣定時(shí)器并借此在每一個(gè)采樣時(shí)間更新該定時(shí)器來(lái)減少這種溢出。
用于讀和寫(xiě)操作的數(shù)據(jù)用先有技術(shù)中同樣的方式進(jìn)行處理，將開(kāi)關(guān)76-79閉合并將開(kāi)關(guān)80定位在圖中所示出的位置，直到遇到一個(gè)伺服扇區(qū)30。伺服扇區(qū)位置是已知的并存儲(chǔ)在一個(gè)伺服位置寄存器74中。對(duì)這些伺服位置的予知允許數(shù)據(jù)定時(shí)與控制電路71使伺服扇區(qū)對(duì)于數(shù)據(jù)通道是透明的。電路71允許數(shù)據(jù)通道以通常的方式操作直到它從一個(gè)比較器72接收到一個(gè)伺服位置信號(hào)。當(dāng)計(jì)數(shù)器73提供的值與出現(xiàn)在一個(gè)伺服位置寄存器74的輸出端的值匹配時(shí)，比較器72生成這一伺服位置信號(hào)。寄存器74包含各數(shù)據(jù)扇區(qū)組的所有伺服扇區(qū)位置。
計(jì)數(shù)器73在讀模式中計(jì)數(shù)來(lái)自一個(gè)VCO與數(shù)據(jù)分離器68的VCO時(shí)鐘周期，而在寫(xiě)模式中則計(jì)數(shù)來(lái)自一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器75的生成的數(shù)據(jù)時(shí)鐘周期。這保證了該數(shù)據(jù)定時(shí)與控制電路71將在適當(dāng)?shù)谋忍?dit)邊界上中斷數(shù)據(jù)流。
響應(yīng)來(lái)自比較器72的伺服位置信號(hào)，數(shù)據(jù)定時(shí)與控制電路71斷開(kāi)開(kāi)關(guān)78與79。這便中斷了VCO周期并生成數(shù)據(jù)時(shí)鐘周期給磁盤(pán)數(shù)據(jù)控制器70以及ENDEC69。這便凍結(jié)了磁盤(pán)數(shù)據(jù)控制器70與ENDEC69的狀態(tài)，使得各伺服扇區(qū)30對(duì)于數(shù)據(jù)通道是透明的。
開(kāi)關(guān)77只在寫(xiě)模式中使用，用于將一個(gè)前置放大與寫(xiě)驅(qū)動(dòng)器66置于讀模式去讀取一個(gè)伺服扇區(qū)30。開(kāi)關(guān)76被斷開(kāi)以防止檢測(cè)到的數(shù)據(jù)影響VCO保持的作用。數(shù)據(jù)定時(shí)與控制電路71將開(kāi)關(guān)(76-80)保持在圖5中的位置上一個(gè)固定的時(shí)間間隔直到域37。開(kāi)關(guān)80只在寫(xiě)模式中使用，用于寫(xiě)入VCO重新同步域37及代碼約束字段38。
在寫(xiě)模式中，開(kāi)關(guān)77首先被閉合以啟動(dòng)對(duì)VCO重新同步字段37的寫(xiě)入。在字段37被寫(xiě)入后，開(kāi)關(guān)80被閉合。在讀模式中，開(kāi)關(guān)76首先被閉合以允許VCO68重新同步于數(shù)據(jù)。當(dāng)VCO重新同步域操作完成后，即，寫(xiě)入或讀取后，開(kāi)關(guān)78與79被閉合。然后，以下一個(gè)伺服扇區(qū)30的位置更新伺服位置寄存器74中的值。通道再一次以先有技術(shù)數(shù)據(jù)通道相同的方式工作直到比較器72生成下一個(gè)伺服位置信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)重要特征，數(shù)據(jù)與伺服扇區(qū)協(xié)調(diào)地工作，使得數(shù)據(jù)通道不需要伺服扇區(qū)30的地址標(biāo)記便可以為各伺服扇區(qū)30作好準(zhǔn)備。只需一個(gè)伺服開(kāi)始標(biāo)記34，它可能短到一個(gè)比特(bit)便可定位各伺服扇區(qū)。各伺服扇區(qū)30可以用開(kāi)環(huán)定時(shí)從前面一個(gè)伺服扇區(qū)來(lái)定位而并不需要有關(guān)數(shù)據(jù)扇區(qū)的長(zhǎng)度或位置的任何消息。
應(yīng)用于恒定線性密度(CLD)記錄可以了解，用于CLD記錄的扇形掃描伺服系統(tǒng)基本上與所說(shuō)明的分帶記錄相同，只是時(shí)鐘頻率在每一磁道下改變，而且各磁道的數(shù)據(jù)扇區(qū)的長(zhǎng)度都不相同。
用來(lái)計(jì)算伺服采樣率與每一磁道中的數(shù)據(jù)扇區(qū)的數(shù)目的容許組合的方法是對(duì)附錄中用于分帶記錄的算法進(jìn)行簡(jiǎn)單的修正。
應(yīng)用于傳統(tǒng)的FBA格式在工廠中定位并寫(xiě)入多個(gè)伺服扇區(qū)，它們是以相等的角度在各磁道上周向地相互分隔的，這一相等的角度對(duì)應(yīng)于一個(gè)恒定的時(shí)間間隔。由于數(shù)據(jù)定時(shí)在FBA格式中并不改變，伺服扇區(qū)的數(shù)目與每一磁道中數(shù)據(jù)扇區(qū)的數(shù)目的容許組合可用附錄中所說(shuō)明的對(duì)分帶記錄的允許帶的相同的計(jì)算方法計(jì)算。
另一方法是選擇一個(gè)具有與開(kāi)銷(輔助)字段的長(zhǎng)度相等長(zhǎng)度的基本數(shù)據(jù)單元。允許的數(shù)據(jù)記錄長(zhǎng)度是將是該數(shù)據(jù)單元長(zhǎng)度的整數(shù)倍。如果伺服扇區(qū)間隔是這樣選擇的使用相鄰的伺服扇區(qū)之間的距離等于該數(shù)據(jù)單元長(zhǎng)度的一個(gè)整數(shù)倍，則伺服扇區(qū)將永遠(yuǎn)不會(huì)落入不允許的區(qū)中。
應(yīng)用于CKD格式伺服扇區(qū)也是在工廠中定位和寫(xiě)入的。在一條給定的磁道上的第一個(gè)數(shù)據(jù)記錄是放置在起始于一個(gè)索引標(biāo)記，如52的位置上。如果下一個(gè)伺服扇區(qū)落入寫(xiě)-讀恢復(fù)區(qū)中，則在記錄的后面加上填充比特(bits)以保證使下一個(gè)伺服扇區(qū)落入數(shù)據(jù)區(qū)之中。如果下一個(gè)伺服扇位落入下一個(gè)數(shù)據(jù)記錄起始處的一個(gè)不允許字段中，則在當(dāng)前記錄的后面加上填充比特(bits)將下一個(gè)地址標(biāo)記與下一個(gè)伺服扇區(qū)對(duì)齊。對(duì)磁道上的所有扇區(qū)重復(fù)這一過(guò)程?？刂破髟谝粋€(gè)寫(xiě)操作中生成這些填充比特(bits)，并在一個(gè)讀操作中抽去這些填充比特(bits)，從而使所述操作對(duì)于宿主機(jī)是透明的。
應(yīng)用于磁帶驅(qū)動(dòng)器雖然本發(fā)明是作為應(yīng)用于磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器示出的，很明顯本發(fā)明同樣適用于磁帶驅(qū)動(dòng)器。在兩者中，磁盤(pán)的伺服扇區(qū)或磁帶的伺服段的采樣率是與磁盤(pán)或磁帶是用FBA結(jié)構(gòu)還是用CKD結(jié)構(gòu)格式化無(wú)關(guān)的。
在一個(gè)磁帶驅(qū)動(dòng)器中，一條磁帶上的伺服段之間以及磁帶上的相關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)段的長(zhǎng)度的容許時(shí)間間隔是這樣建立的使得在一條給定磁道上至少有一些等距離分隔的伺服段是位于一個(gè)數(shù)據(jù)段的一個(gè)數(shù)據(jù)字段中的，并且伺服段的采樣率是與所用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)的。如同磁盤(pán)實(shí)施例，一個(gè)伺服段的讀取是根據(jù)從前面的伺服段的開(kāi)環(huán)定時(shí)來(lái)起動(dòng)的。每一條磁道上的第一個(gè)伺服段起始于一個(gè)共同的磁道標(biāo)記而各后繼的伺服段是在從所述標(biāo)記起以等間隔時(shí)間增量分隔的后繼位置上起始的。每一伺服段只由包含位置信息的比特(bits)以及在它們兩側(cè)的用于控制數(shù)據(jù)的寫(xiě)與讀的中斷與恢復(fù)的比特(bits)。伺服段與數(shù)據(jù)段之比不是1∶1。至少有些伺服段是位于一個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)的一個(gè)數(shù)段中的任何地方。等距離分隔的伺服段中至少有其它一些是在一個(gè)標(biāo)識(shí)字段中或者緊隨一個(gè)地址指示標(biāo)記之后。
對(duì)于一條FBA格式化的磁帶，數(shù)據(jù)段之間的時(shí)間間隔與伺服段之間的時(shí)間隔的比也必須能簡(jiǎn)約成小整數(shù)之比。對(duì)于一條CKD格式化的磁帶，將會(huì)有必要加入填充比特(bits)如前面所述。
在此后權(quán)利要求中所用的名詞“運(yùn)動(dòng)介質(zhì)”意在，除非另有說(shuō)明，上位的定義或者一種磁的或、磁光的、或光盤(pán)，或者一種磁性的、或光帶;名詞“伺服段”意在上位地包括磁盤(pán)存儲(chǔ)器的伺服扇區(qū)以及磁帶驅(qū)動(dòng)器的伺服段;以及名詞“數(shù)據(jù)段”意在上位地定義FBA與CLD格式的數(shù)據(jù)扇區(qū)與CKD格式的可變長(zhǎng)度記錄。
在磁盤(pán)實(shí)施例中，為每一磁道或磁道帶計(jì)算每圈中所容許的伺服扇區(qū)數(shù)目。然而，這將是清楚的，從磁盤(pán)的恒定轉(zhuǎn)動(dòng)速度的觀點(diǎn)上看來(lái)，各伺服扇區(qū)之間的時(shí)間是恒定的，從而，在磁盤(pán)與磁帶實(shí)施例中，一條磁道上的伺服扇區(qū)之間的容許時(shí)間間隔是計(jì)算得出的，雖然在磁盤(pán)實(shí)施例中這是表述為一條磁道上的允許伺服扇區(qū)數(shù)的。
雖然本發(fā)明是以其較佳實(shí)施例進(jìn)行展示和說(shuō)明的，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員將會(huì)理解，可以在不脫離本發(fā)明的范圍與指導(dǎo)的情況下作出形式上與細(xì)節(jié)上的改變。從而，這里所說(shuō)明的方法與裝置只能作為示例性的來(lái)對(duì)待，而本發(fā)明只受權(quán)利要求中所說(shuō)明的內(nèi)容所限定。
權(quán)利要求
1.一種在運(yùn)動(dòng)介質(zhì)上記錄數(shù)據(jù)的方法，其特征在于下述步驟寫(xiě)伺服段，它們是沿一條磁道等間隔的并在查找，置位與磁道跟蹤操作中被采樣(即，讀)的；以及建立在一條磁道上的伺服段之間的一個(gè)容許時(shí)間間隔及在介質(zhì)上相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)段的長(zhǎng)度，使得在一條給定的磁道上的等間隔伺服段中至少有一些是位于一個(gè)數(shù)據(jù)段的一個(gè)數(shù)據(jù)字段之中并且伺服段的采樣率是與所使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于步驟根據(jù)從前一伺服段的開(kāi)環(huán)定時(shí)起動(dòng)對(duì)一個(gè)伺服段的采樣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于各磁道上的第一伺服段起始于一個(gè)共同磁道標(biāo)記并且各后繼伺服段是起動(dòng)在從所述標(biāo)記起等間隔時(shí)間增量的順序的位置上的。
4.權(quán)利要求1的方法，其特征在于各伺服段只由包含位置信息的比特(bits)以及在其各側(cè)的用于控結(jié)數(shù)據(jù)的寫(xiě)與讀的中斷與恢復(fù)的比特(bits)組成。
5.權(quán)利要求1的方法，其特征在于伺服段對(duì)數(shù)據(jù)段之比不是1∶1。
6.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述至少一些伺服段是位于數(shù)據(jù)段中一個(gè)數(shù)據(jù)字段內(nèi)的任何地方。
7.權(quán)利要求1的方法，其特征在于等間隔伺服段的至少一些其它段是在一個(gè)標(biāo)識(shí)字段內(nèi)或者緊隨在一個(gè)地址指示標(biāo)記之后。
8.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述伺服段是位于所述數(shù)據(jù)段的數(shù)據(jù)字段內(nèi)和標(biāo)識(shí)字段內(nèi)和緊隨一個(gè)地址指示標(biāo)記之后。
9.一種在以可變長(zhǎng)度數(shù)據(jù)段格式化的一種運(yùn)動(dòng)介質(zhì)上記錄數(shù)據(jù)的方法，各磁道上的第一個(gè)數(shù)據(jù)段起始于一個(gè)共同的索引標(biāo)記，其特征在于下述步驟寫(xiě)伺服段，它們是沿一條磁道等間隔的并在查找，置位與磁道跟蹤操作中被讀;以及制約數(shù)據(jù)段的長(zhǎng)度使得在一條給定的磁道上的等間隔伺服段中至少一些是位于一個(gè)數(shù)據(jù)段中的一個(gè)數(shù)據(jù)字段內(nèi)的任何地方。
10.權(quán)利要求9的方法，其特征在于下述步驟根據(jù)為保證下一個(gè)伺服段落在一個(gè)數(shù)據(jù)段的數(shù)據(jù)字段中或者與下一個(gè)跟隨的地址標(biāo)記對(duì)齊的需要，在一個(gè)寫(xiě)操作中生成填充比特(bits);以及在一個(gè)讀操作中抽掉所述填充比特(bits)，從而使所述生成與抽掉步驟對(duì)于用戶是透明的。
11.一種在磁盤(pán)上記錄數(shù)據(jù)的方法，其特征在于下述步驟寫(xiě)伺服扇區(qū)，它們是沿一條磁道等周向間隔的并在查找，置位與磁道跟蹤操作中被采樣(即，讀);以及在磁盤(pán)上定位每一圈上允許數(shù)目的伺服扇區(qū)以及允許長(zhǎng)度的相關(guān)數(shù)據(jù)扇區(qū)，各數(shù)據(jù)扇區(qū)包含一個(gè)帶有一數(shù)據(jù)字段的數(shù)據(jù)區(qū)，使得一條磁道上的等間隔伺服扇區(qū)的至少一些是位于一個(gè)數(shù)據(jù)扇區(qū)中的一個(gè)數(shù)據(jù)字段內(nèi)并且伺服扇區(qū)的采樣率是與所使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)的。
12.一種在以磁道的同心帶格式化的磁盤(pán)上記錄數(shù)據(jù)的方法，其中各帶內(nèi)的數(shù)據(jù)是以同一數(shù)據(jù)率定時(shí)的但是數(shù)據(jù)率與數(shù)據(jù)扇區(qū)的數(shù)目是逐帶變化的，其特征在于下述步驟寫(xiě)伺服扇區(qū)，它們是沿一條磁道等周向間隔的并在查找，置位與磁道跟蹤操作中被讀;以及為各帶，定位每圈中容許數(shù)目的伺服扇區(qū)及相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)扇區(qū)，使得各磁道上的第一個(gè)伺服扇區(qū)開(kāi)始于一個(gè)共同的地址指示標(biāo)記并且至少一些等間隔的伺服扇區(qū)是位于一個(gè)數(shù)據(jù)扇區(qū)的一個(gè)數(shù)據(jù)字段內(nèi)的任何地方，從而所述操作將不受各帶中的數(shù)據(jù)扇區(qū)的數(shù)目的影響并與數(shù)據(jù)扇區(qū)的數(shù)目無(wú)關(guān)。
13.權(quán)利要求12的方法，其特征在于對(duì)于各帶每圈中伺服扇區(qū)數(shù)目與數(shù)據(jù)扇區(qū)數(shù)目之間的比例簡(jiǎn)約為兩個(gè)小整數(shù)的一個(gè)比。
14.權(quán)利要求12的方法，其特征在于所述比中分母或分子中較大的整數(shù)并不超過(guò)各磁道中不用作數(shù)據(jù)扇區(qū)的數(shù)據(jù)字段或標(biāo)識(shí)字段的那些部分的倒數(shù)的兩倍。
15.權(quán)利要求14的方法，其特征在于不用作數(shù)據(jù)字段或標(biāo)識(shí)字段的所述部分包括AM.VCO同步，AGC，寫(xiě)到讀恢復(fù)，以及讀到寫(xiě)恢復(fù)字段。
16.一種在磁盤(pán)上記錄數(shù)據(jù)的方法，其特征在于下述步驟寫(xiě)伺服扇區(qū)，它們是沿一條磁道等周向間隔的并在查找，置位與磁道跟蹤操作中被讀;以及在磁盤(pán)上定位每一圈中容許數(shù)目的伺服扇區(qū)以及相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)扇區(qū)長(zhǎng)度，使得在一條給定磁道上的等間隔伺服扇區(qū)是位于一個(gè)數(shù)據(jù)扇區(qū)的一個(gè)數(shù)據(jù)字段內(nèi)以及一個(gè)標(biāo)識(shí)字段內(nèi)以及緊隨在一個(gè)地址指示標(biāo)記之后。
17.一種用于伺服系統(tǒng)中的記錄介質(zhì)，其中，伺服段的采樣率與所使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)，其特征在于該介質(zhì)是格式化為沿一條磁道等間隔的伺服段并在查找，置位與磁道跟蹤操作中被采樣，并且伺服段之間的容許時(shí)間間隔與磁道上的相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)段的長(zhǎng)度是這樣的，使得至少一些在一條給定的磁道上的等間隔伺服扇區(qū)是位于一個(gè)數(shù)據(jù)段的一個(gè)數(shù)據(jù)字段。
18.權(quán)利要求17的介質(zhì)，其進(jìn)一步的特征在于各磁道上的第一個(gè)伺服段起始于一個(gè)共同的索引并且各后繼伺服段是起始在從所述索引起以等間隔時(shí)間增量的順序的位置上的。
19.權(quán)利要求17的介質(zhì)，其進(jìn)一步的特征在于各伺服段只由包含位置信息的比特(bits)以及在其各側(cè)用于控制數(shù)據(jù)的寫(xiě)與讀的中斷與恢復(fù)的比特(bits)組成。
20.權(quán)利要求17的介質(zhì)，其進(jìn)一步的特征在于伺服段與數(shù)據(jù)段之比不是1∶1。
21.權(quán)利要求17的介質(zhì)，其進(jìn)一步的特征在于至少一些所述伺服段是位于一個(gè)數(shù)據(jù)段中的一個(gè)數(shù)據(jù)字段內(nèi)的任何地方。
22.一種用于伺服系統(tǒng)中的記錄介質(zhì)，其特征在于該介質(zhì)為格式化成提供可變長(zhǎng)度記錄的，在各磁道上的第一個(gè)記錄始于一個(gè)共同的索引標(biāo)記，并且也以在一個(gè)磁道上等間隔的伺服段來(lái)格式化并且在查找，置位與磁道跟蹤操作中讀這些伺服段，數(shù)據(jù)記錄的長(zhǎng)度是這樣的，使得至少一些在一條給定的磁道上的等間隔伺服段是位于這種記錄的一個(gè)數(shù)據(jù)字段內(nèi)的。
23.一種用于扇形掃描伺服系統(tǒng)中的記錄磁盤(pán)，其特征在于該磁盤(pán)是格式化為提供可變長(zhǎng)度記錄的，在各磁道上的第一個(gè)記錄起始在一個(gè)共同徑向索引標(biāo)記上的，并且也以沿一條磁道等周向間隔的伺服扇區(qū)來(lái)格式化的，并且在查找，置位與磁道跟蹤操作中讀這些伺服扇區(qū)，數(shù)據(jù)記錄的長(zhǎng)度是這樣的，使得至少一些在一條給定的磁道上的等間隔伺服扇區(qū)是位于這種記錄的一個(gè)數(shù)據(jù)字段內(nèi)的。
24.一種用于扇形掃描伺服系統(tǒng)中的記錄磁盤(pán)，其中，伺服扇區(qū)的采樣率是與所使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)的，其特征在于該磁盤(pán)是格式化成沿一條磁道等周向間隔的伺服扇區(qū)的，并且在查找，置位與磁道跟蹤操作中采樣(即，讀)這些伺服扇區(qū)，以及在磁盤(pán)上每圈中伺服扇區(qū)的數(shù)目與相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)扇區(qū)的長(zhǎng)度是這樣的，使得至少一些在一條給定磁道上的等間隔伺服扇區(qū)是位于一個(gè)數(shù)據(jù)扇區(qū)的一個(gè)數(shù)據(jù)字段內(nèi)的。
25.權(quán)利要求24的磁盤(pán)，其進(jìn)一步的特征在于該磁盤(pán)是格式化成磁道的同心帶的，其中，各帶內(nèi)的數(shù)據(jù)是以同一數(shù)據(jù)率定時(shí)的，但是數(shù)據(jù)率與數(shù)據(jù)扇區(qū)的數(shù)目是逐帶改變的。
26.權(quán)利要求25的磁盤(pán)，其進(jìn)一步的特征在于，對(duì)于各對(duì)應(yīng)的帶，磁盤(pán)的每圈中伺服扇區(qū)的數(shù)目與每一磁道中的數(shù)據(jù)扇區(qū)的數(shù)目之比簡(jiǎn)約成兩個(gè)小整數(shù)的一個(gè)比。
27.用于在運(yùn)動(dòng)記錄介質(zhì)上記錄數(shù)據(jù)的裝置，其特征在于至少一個(gè)記錄介質(zhì)具有多條磁道，沿一條磁道等間隔的多個(gè)伺服段以及多個(gè)數(shù)據(jù)段;用于在查找，置位與磁道跟蹤操作中對(duì)所述伺服段進(jìn)行采樣的裝置;以及用于在一條磁道上建立伺服段之間的一個(gè)容許時(shí)間間隔及相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)段的長(zhǎng)度的裝置，使得至少一些在一條給定的磁道上的等間隔的伺服段是位于一個(gè)數(shù)據(jù)段的一個(gè)數(shù)據(jù)字段內(nèi)并且伺服段的采樣率是與所使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)的。
28.權(quán)利要求27的裝置，其特征在于用于從前面伺服段根據(jù)開(kāi)環(huán)定時(shí)起動(dòng)對(duì)一個(gè)伺服段的采樣。
29.權(quán)利要求27的裝置，其特征在于在各磁道上的第一伺服段起始于一個(gè)共同的磁道索引上并且各后繼伺服段是起始在從所述索引以等間隔時(shí)間增量定位的順序的位置上的。
30.權(quán)利要求27的裝置，其特征在于伺服段對(duì)數(shù)據(jù)段之比不是1∶1。
31.一種磁盤(pán)存儲(chǔ)器，其特征在于至少一個(gè)磁盤(pán)具有多個(gè)數(shù)據(jù)扇區(qū)及沿一條磁道等周向間隔寫(xiě)入的多個(gè)伺服扇區(qū)以提供在伺服扇區(qū)之間予先選定的時(shí)間間隔，至少一些所述伺服扇區(qū)是位于一個(gè)數(shù)據(jù)扇的一個(gè)數(shù)據(jù)字段內(nèi)的，以及用于在查找，置位與磁道跟蹤操作中以與數(shù)據(jù)格式化的結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)的采樣率對(duì)伺服扇區(qū)進(jìn)行采樣的裝置。
32.權(quán)利要求31的磁盤(pán)存儲(chǔ)器，其中各磁盤(pán)是以可變長(zhǎng)度數(shù)據(jù)記錄格式化的，各磁道的第一個(gè)記錄起始于一個(gè)共同的索引標(biāo)記，其特征在于用于在寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)生成填充比特(bits)的裝置，這些比特(bits)是為了保證下一個(gè)伺服扇區(qū)落入一個(gè)數(shù)據(jù)扇區(qū)的數(shù)據(jù)字段內(nèi)或者與下一個(gè)地址標(biāo)記對(duì)齊所需要的;以及用于在讀取數(shù)據(jù)中抽掉所述填充比特(bits)的裝置。
33.權(quán)利要求31的磁盤(pán)存儲(chǔ)器，其中，各磁盤(pán)是格式化為磁道的同心帶的，其中各帶中的數(shù)據(jù)是用相同的數(shù)據(jù)率定時(shí)的，但數(shù)據(jù)率與數(shù)據(jù)扇區(qū)的數(shù)目是逐帶變化的，其特征在于對(duì)于各帶，各磁道上的第一伺服扇區(qū)從一個(gè)共同的徑向索引標(biāo)記開(kāi)始并且至少一些等間隔的伺服扇區(qū)是位于一個(gè)數(shù)據(jù)扇區(qū)的一個(gè)數(shù)據(jù)字段內(nèi)的任何地方，從而所述操作將不受各對(duì)應(yīng)帶中數(shù)據(jù)扇區(qū)數(shù)目的影響并與這些數(shù)目無(wú)關(guān)。
全文摘要
描述了一種方法與裝置，其中寫(xiě)在磁盤(pán)上的伺服扇區(qū)是在一條給定的磁道上等間隔的并在查找，置位與磁道跟蹤操作中被讀取。應(yīng)用了一種算法來(lái)確定在一條磁道上的伺服扇區(qū)(或段)之間的容許時(shí)間間隔及相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)段的長(zhǎng)度，諸如數(shù)據(jù)扇區(qū)或可變長(zhǎng)度記錄，使得在一條給定的磁道上等間隔的各伺服扇區(qū)(或段)是拉于一個(gè)數(shù)據(jù)扇區(qū)的一個(gè)數(shù)據(jù)字段內(nèi)或位于一個(gè)標(biāo)識(shí)區(qū)內(nèi)或緊隨一個(gè)地址指示標(biāo)記之后。伺服扇區(qū)(或段)的采樣率是恒定的并與數(shù)據(jù)段的數(shù)目和長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。
文檔編號(hào)G11B20/10GK1053506SQ9010984
公開(kāi)日1991年7月31日 申請(qǐng)日期1990年12月17日 優(yōu)先權(quán)日1990年1月17日
發(fā)明者斯蒂文·R·赫茲勒 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司