专利名称：管理由主机至光盘的数据的方法与其光学存储系统的制作方法
技术领域：
本发明是关于数据管理方法，特别是关于管理由主机至光盘的数据的方法 与系统。
背景技术：
在文件系统中，例如在微软视窗(Microsoft Windows ) FAT32文件系统中， 由主机传输写入命令至具有随机逻辑块地址(Logic Block Address,以下简称为 LBA)的凄t字多功能光盘随才凡存储器(Digital Versatile Disc Random Access Memory, DVD-RAM )。换言之，来自主机的连续的写入命令的数据可能为写入 地址不连续(write-address-discontinuous)。此处，写入地址不连续^表写入至光 盘的两数据以及其错误纠正码(Error correction code,以下简称为ECC) LBA不 连续。同样地，写入地址连续(write-address-continuous)代表写入至光盘的两 数据以及其ECC LBA连续。举例来说，第一数据需要在ECC LBA 00DA34-00DA53被写入至光盘，当第二数据需要在ECC LBA 00DA54-XXXXXX被写入至光盘时，第二数据与第一数据是写入地址连续；否 则，第二数据与第一数据是写入地址不连续。
对于具有单一写入緩冲器(writebuffer)机制的光学存储系统而言，当来自 主机的连续的写入命令的数据是写入地址连续时，所述数据时序地存储至写入 緩冲器，以及当存储在写入緩沖器内的数据的大小满足预设值时，存储的数据 被写入至光盘。
然而，当自主机传输的写入命令的数据与写入緩冲器内存储的数据是写入 地址不连续时，无论写入缓冲器存储的数据的大小是否超出预设值，写入緩冲 器存储的数据需要被写入至光盘，然后下一写入命令的数据被存储至写入緩冲器。
请参阅图1，图1为其数据是写入地址不连续的连续的写入命令的简要示意 图。如图1所示，五个写入命令CMD1-CMD5由主机连续地传输至写入緩冲器， 其中两个相邻的命令的数据是写入地址不连续。此外，如图2所示，写入命令CMD1-CMD5的数据的起始写入地址与ECC 块不对齐。图2为与图1所示的写入命令的数据的ECCLBA相关的写入命令与 ECC块的简要示意图。 一同参阅图1与图2,在写入数据至光盘的操作中，由 于任意两个连续的写入命令的数据是写入地址不连续，在每一写入命令 CMD2-CMD5的数据存储至写入缓冲器之前，写入緩冲器内的存储(写入命令 CMD1-CMD4的数据)需要被写入至光盘，因此，需要写入数据至光盘至少四 次。
此外，由于写入命令CMD1-CMD5的数据的起始写入地址与ECC块(ECC block)不对齐，当每一写入命令CMD2-CMD5的数据需要被写入光盘时，先前 写入地址连续的数据的尾部(tail)需要先由光盘读出。举例来说，当写入命令 CMD3的数据需要被写入至光盘时， 一个尾部(即地址00DA50-00DA54)由光 盘读出，然后，所述尾部以及写入命令CMD3的数据被写入至光盘。因此，在 图1中，需要自光盘五次读出先前写入地址连续的数据的尾部。
如上所述，在写入CMD1-CMD5至光盘之前，先前写入至光盘的数据需要 被读出，然后再次写入光盘。因此，先前技术的写入数据至光盘的方法效率不 高。
发明内容
为了解决现有技术中写入数据至光盘的方法效率不高的问题，本发明提供 了一种管理由主机至光盘的数据的方法与其光学存储系统。
依据本发明的 一个实施方式，其提供一种管理由主机至光盘的数据的方法， 包含当来自主机的多个连续的写入命令的数据是写入地址不连续时，存储所 述数据至写入数据队列；以及当写入数据队列的可用内存空间低于阈值或者写
入緩冲器为空时，将特定数据由写入数据队列转移至写入緩冲器。
依据本发明另一实施方式，其提供一种光学存储系统，包含写入緩冲器； 写入数据队列；微处理器；以及决策单元，耦接至微处理器以及写入緩冲器， 用来当来自主机的多个连续的写入命令的数据是写入地址不连续时，存储所述 数据至写入数据队列，以及用来当写入数据队列的可用内存空间低于阈值或者 写入緩冲器为空时，从写入数据队列转移特定数据至写入緩冲器。
依据本发明提供的管理由主机至光盘的数据的方法与其光学存储系统，写 入数据至光盘的次数以及验证光盘上的数据的次数可减少，以及光盘的记录时间可因此减少。
图1为其数据是写入地址不连续的连续的写入命令的简要示意图。
图2为与图1所示的写入命令的数据的ECC LBA相关的写入命令与ECC 块的筒要示意图。
图3为依据本发明的实施方式的光学存储系统的简要示意图。
图4为决策单元的详细才喿作的简要示意图。
图5为WDQ与写入緩冲器之间的详细操作的示意图。
图6为WDQ数据结构的简要示意图。
图7为WDQ数据结构的简要示意图。
图8为WDQ模式与连续写入模式的简要示意图。
图9为WDQ模式与连续写入模式的转换状态机制示意图。
具体实施例方式
在说明书及后续的申请专利范围当中使用了某些词汇来指称特定的组件。 本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。 本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件 在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求书当中所提及的 "包含，，是为一开^L式的用语，故应解释成"包含但不限定于"。另外，"耦 接，， 一词在此是包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一 装置耦接于第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置，或透 过其它装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。
配合附图，透过以下详细的描述、范例，可更了解本发明所揭露的所有实 施方式的各个观点。
图3为依据本发明的实施方式的光学存储系统300的简要示意图。光学存 储系统300包含主机310、微处理器320以及光驱(叩tical disc drive) 330,其 中光驱330包含决策单元(decisionunit) 340、写入緩冲器350、写入数据队列 (write data queue ，以下说明书与附图中筒称为WDQ) 360、编码器370以及 光学头(optical pick-up head) 380,其中WDQ360是存储装置或存储块。
在光学存储系统300中，主机310连续地传输写入命令至决策单元340。然后，决策单元340决定写入命令的数据与写入緩冲器350内存储的数据是否是 写入地址连续。如果进入的写入命令的数据与写入緩沖器350内存储的数据是 写入地址连续，决策单元340存储进入的写入命令的数据至写入緩冲器350;并 且如果进入的写入命令的数据与写入緩冲器350内存储的数据是写入地址不连 续，决策单元340存储进入的写入命令的数据至WDQ360。
然后，当WDQ360内的可用存储空间低于一阈值或者写入緩冲器350为空 时，决策单元340将WDQ360内存储的引导数据(leading data)以及与其是写 入地址连续的数据转移至写入緩冲器350。此后，写入緩沖器350内存储的数据 将传输至编码器370，以使编码器370输出编码数据至光学头380。因此，光学 头380可将编码数据写入至光盘。
以图1所示的连续的写入命令为例，依据光学存储系统300,写入数据至光 盘的操作如下
存储写入命令CMD1的数据至写入缓冲器350,存储写入命令CMD2的数 据至WDQ360,存储写入命令CMD3的数据至写入緩冲器350，存储写入命令 CMD4的数据至WDQ360，存储写入命令CMD5的数据至写入緩冲器350。
自光盘读取先前写入地址连续的数据的尾部(即地址00DA30-00DA34)， 写入先前写入地址连续的数据的尾部以及命令CMD1、 CMD3、与CMD5的数 据至光盘，并且验证(verify)所述数据，其中先前写入地址连续的数据的尾部 是定义为在当前数据(在本实施方式中，写入命令CMD1、 CMD3、与CMD5 的数据)发生的ECC块中的先前写入地址连续的数据。
将写入命令CMD2与CMD4的数据由WDQ360转移至写入緩冲器350。
自光盘读取先前写入地址连续的数据的尾部(即地址0106C0-0106CC)， 写入先前写入地址连续的数据的尾部以及命令CMD2与CMD4的数据至光盘， 并且验证所述数据。
与现有技术中写入数据至光盘的方法相比较，光学存储系统300仅仅写入 凄丈据至光盘两次，因此更有效率。
请参阅图4，图4为决策单元340的详细操作的筒要示意图。在图4中，写 入緩冲器350起始包含数据Al以及WDQ360起始包含数据Bl ，以及主机310 连续地传输四个分别具有数据A2、 Cl、 B2与A3的写入命令CMD1-CMD4至 决策单元340。首先，由于数据A2与数据Al是写入地址连续，写入命令CMD1 的数据A2存储至写入緩冲器350。然后，由于数据C1与数据A2是写入地址不连续，写入命令CMD2的数据C1存储至WDQ360。然后，由于数据B2与数据 A2是写入地址不连续，写入命令CMD3的数据B2存储至WDQ360。最后，由 于数据A3与数据A2是写入地址连续，写入命令CMD4的数据A3存储至写入 緩冲器350。
请参阅图5，图5为WDQ360与写入緩沖器350之间的详细操作的示意图。 在图5中，数据Bl、 Cl、 B2、 Dl与B3连续地存储至WDQ360,以及当WDQ360 中的可用存储空间低于阚值或者写入緩冲器350为空时，将引导数据B1以及与 其写入地址连续的数据B2与B3自WDQ360转移至写入缓沖器350。
此外，在图5中，在数据B1-B3由WDQ360转移至写入緩冲器350之后， 微处理器320控制WDQ360依据剩余数据初始存储至WDQ360的顺序重排剩余 数据C1与D1。举例来说，在重排数据C1与D1之后，数据C1成为WDQ360 的引导数据。因此，当再次WDQ360的可用内存空间低于阈值或者写入緩冲器 350为空时，WDQ360中的数据Cl与其写入地址连续的数据转移至写入緩沖器 350。
此外，在WDQ360中的写入命令的数据相对应于WDQ数据结构 WDQ一Info，并且每一 WDQ数据结构WDQ_Info包含WDQ内存指标
(WDQ-Memory pointer) bDramPtr、；泉才旨才示(stream pointer) dStrmHdrAddr、 WDQ360存储的lt据的顺序编号(sequential number) bQorder、向上连接指标
(link-up pointer) bLinkUp、向下连4妾指才示(link-down pointer) bLinkDn、凄l才居 长度bULen、以及下一写入地址连续的数据的写入地址dNxAddr。
请参阅图6与图7，图6与图7为WDQ数据结构的筒要示意图。在图6中， 在WDQ360中具有六个数据，Data
-Data[5],以及WDQ数据结构 WDQJnfo
-WDQJnfo[5]的WDQ内存指标bDramPtr分别指向在WDQ360中 的数据Data
-Data[5]。此外，WDQ数据结构的指数是WDQ360存储的数据的 顺序编号bQorder。
在图7中，数据Data[i]、 Data[j]与Data[k]是WDQ360中的写入地址连续的 数据，并且对于每一 WDQ数据结构(WDQ—Info[i] 、 WDQJnfo[j]与 WDQJnfo[k])， dNxAddr代表下一写入地址连续的数据的写入地址，bULen代 表相应的数据长度，向下连接指标bLinkDn是用来指向WDQ360中下一写入地 址连续的数据，向上连接指标bLinkUp是用来指向WDQ360中先前写入地址连 续的数据，以及流指标dStrmHdrAddr是用来指向WDQ360的初始地址。举例而言，数据Data[i]对应的WDQ数据结构WDQJnfo[i]包含的dNxAdd产TLSNx、 bULen=20h、 bLinkDn=80h[j]、 bLinkUp-OOh、以及dStrmHdrAdd产(TLSNx-20h )。
在实际应用中，图3所示的主机310可为应用程序或者驱动器，以及决策 单元340可配置为固件，以决定写入命令的数据与写入緩冲器350内的数据是 否是写入地址连续，而决策单元340由微处理器320所控制。
此外，WDQ360与写入緩冲器350可整合为单个内存，其中WDQ360与写 入缓冲器350的大小可依据设计者的考虑来决定。
然而，对于具有固定内存大小的光驱而言，应用本发明的WDQ使得写入緩 冲器的大小减小(原来所有的存储空间可作为写入緩冲器)；即，由写入緩冲 器写入至光盘的数据量也减少。因此，当由主机进入的数据是写入地址不连续 时，所述管理来自主机的数据的方法更有效率。然而，当在一长期间内进入数 据是写入地址连续时，进入数据全部存储至写入緩冲器，并且WDQ闲置(idle)。 为了解决所述问题，本发明更提供一种当进入数据是写入地址连续时的有效管 理数据的方法。
请参阅图8，图8是WDQ模式与连续写入模式(sequential write mode)的 简要示意图。参阅图3，在WDQ模式下系统的操作与光学存储系统300的操作 相同，以及当WDQ360在连续写入模式下，WDQ360作为写入緩沖器350的扩 充。此外，微处理器320依据连续的写入命令的数据的分散度(divergence)将 WDQ360在WDQ模式与连续写入模式之间转换。换言之，微处理器320依据 连续的写入命令的数据的*度来决定WDQ大小。
图9为WDQ模式与连续写入模式的转换状态机制示意图。如图9所示，假 设WDQ360初始为连续写入模式的状态SWBFO，当在一个预设期间内写入地址 不连续的数据量大于预设值时，即不连续记录时，WDQ360转换为状态SWBF1。 然后，如果后续的进入数据是写入地址连续，即连续记录时，WDQ360由状态 SWBF1返回状态SWBFO;如果后续的进入数据在一个期间内仍是写入地址不 连续，即仍不连续记录时，WDQ360由状态SWBF1转换为WDQ冲莫式的状态 WDQO。
相似地，假设WDQ360初始为WDQ模式的状态WDQO,当在一个预设期 间内写入地址连续的数据量大于预设值时，即连续记录时，WDQ360转换为状 态WDQ1。然后，如果后续的进入数据是写入地址不连续，即不连续记录时， WDQ360返回状态WDQO;如果后续的进入教::悟在一个期间内仍写入地址连续，即连续记录时，WDQ360转换为连续写入模式的状态SWBF0。
需注意的是，图9所示的所述转换机制仅仅用来举例说明。连续写入模式 或者WDQ模式的多个状态可依据设计者的考虑来设计。举例来说，额外的状态 WDQ2可以添加至状态WDQ1与状态WDQ0之间。
此外，所述的转换状态机制的变换条件仅为举例说明，而并不为本发明的 限制。举例来说，转换状态机制可以设计为在预设期间内所有数据是写入地址 连续的数据的条件下，WDQ360状态WDQ0转换为状态WDQ1 。为了简要说明， 只要WDQ依据连续的写入命令的数据的分散度来在WDQ模式与连续写入模式 之间转换，所述明显变型设计皆属于本发明的范围。
简要而言，本发明的WDQ是用来存储由主机传输的写入地址不连续的数 据，并且当WDQ中的可用存储空间低于阈值或者写入緩冲器为空时，在WDQ 中存储的引导数据与WDQ中与所述引导数据是写入地址连续的数据传输至写 入缓冲器。依据本发明提供的方法，写入数据至光盘的次数以及验证光盘上的 数据的次数可减少，以及光盘的记录时间可因此减少。
本发明虽以4支佳实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明的范围，凡 依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，都应属于本发明的涵盖范围。
1权利要求
1. 一种管理由主机至光盘的数据的方法，包含当来自所述主机的多个连续的写入命令的所述数据是写入地址不连续时，存储所述数据至写入数据队列；以及当所述写入数据队列的可用存储空间低于阈值或者写入缓冲器为空时，将特定数据由所述写入数据队列转移至所述写入缓冲器。
2. 根据权利要求1所述的管理由主机至光盘的数据的方法，其特征在于， 更包含当来自所述主机的多个连续的写入命令的所述数据是写入地址连续时，存 储所述数据至所述写入緩冲器。
3. 根据权利要求2所述的管理由主机至光盘的数据的方法，其特征在于， 更包含依据所述多个连续的写入命令的所述数据的分散度，来将所述写入数据队 列在写入数据队列模式与连续写入模式之间转换。
4. 根据权利要求3所述的管理由主机至光盘的数据的方法，其特征在于，所 述将所述写入数据队列在写入数据队列模式与连续写入模式之间转换的步骤包 含当在预设期间内写入地址不连续的数据量大于预设值时，将所述写入数据 队列由所述连续写入模式转换为所述写入数据队列模式。
5. 根据权利要求3所述的管理由主机至光盘的数据的方法，其特征在于，所 述将所述写入数据队列在写入数据队列模式与连续写入模式之间转换的步骤包 含当在预设期间内所有数据为写入地址连续的数据时，将所述写入数据队列 由所述写入数据队列才莫式转换为所述连续写入^^莫式。
6. 根据权利要求3所述的管理由主机至光盘的数据的方法，其特征在于，当 所述写入数据队列在所述连续写入模式下#:作时，所述写入数据队列作为所述 写入緩冲器的扩充。
7. 根据权利要求1所述的管理由主机至光盘的数据的方法，其特征在于，所 述将特定数据由所述写入数据队列转移至所述写入緩冲器的步骤包含自所述写入数据队列转移引导数据以及与所述引导数据是写入地址连续的 数据至所述写入緩冲器。
8. 根据权利要求7所述的管理由主机至光盘的数据的方法，其特征在于，所 述将特定数据由所述写入数据队列转移至所述写入緩冲器的步骤包含依据所述写入数据队列内剩余数据的初始存储顺序，重排所迷剩余数据。
9. 根据权利要求1所述的管理由主机至光盘的数据的方法，其特征在于，所 述写入数据队列内每一数据对应于一个写入数据队列数据结构，以及所述写入 数据队列数据结构包含写入数据队列内存指标，用来指向所述写入数据队列内相对应的数据；以及流指标，用来指向所述写入凄t据队列的初始地址。
10. 根据权利要求9所述的管理由主机至光盘的凄t据的方法，其特征在于， 所述写入数据队列数据结构更包含存储在所述写入数据队列内的数据的顺序编号；向上连接指标，用来指向所述写入数据队列内先前写入地址连续的数据；以及向下连接指标，用来指向所述写入数据队列内下一写入地址连续的数据。
11. 根据权利要求IO所述的管理由主机至光盘的数据的方法，其特征在于， 所述写入数据队列数据结构更包含数据长度；以及下 一写入地址连续的数据的写入地址。
12. 根据权利要求1所述的管理由主机至光盘的数据的方法，其特征在于， 依据所述连续的写入命令的数据的*度来决定写入数据队列大小。
13. —种光学存储系统，包含 写入緩冲器； 写入数据队列；微处理器；以及决策单元，耦接至所述微处理器以及所述写入緩冲器，用来当来自所述主 机的多个连续的写入命令的数据是写入地址不连续时，存储所述数据至所述写 入数据队列，以及用来当所述写入数据队列的可用存储空间低于阈值或者所述 写入緩冲器为空时，从所述写入数据队列转移特定数据至所述写入緩冲器。
14. 根据权利要求13所述的光学存储系统，其特征在于，所述决策单元更 用来当来自所述主机的多个连续的写入命令的所述数据是写入地址连续时，存 储所述数据至所述写入緩冲器。
15. 根据权利要求14所述的光学存储系统，其特征在于，所述微处理器依据 所述多个连续的写入命令的所述数据的分散度，将所述写入数据队列在写入数 据队列模式与连续写入模式之间转换。
16. 根据权利要求15所述的光学存储系统，其特征在于，当在预设期间内 写入地址不连续的数据量大于预设值时，所述^t处理器将所述写入数据队列由 所述连续写入才莫式转换为所述写入数据队列才莫式。
17. 根据权利要求15所述的光学存储系统，其特征在于，当在预设期间内所 有数据为写入地址连续的数据时，所述微处理器将所述写入数据队列由所述写 入数据队列模式转换为所述连续写入模式。
18 .根椐权利要求15所迷的光学存储系统，其特征在于，当所述写入数据队 列在所述连续写入模式下操作时，所述写入数据队列作为所述写入緩沖器的扩 充。
19. 根据权利要求13所述的光学存储系统，其特征在于，所述决策单元控制 所述写入缓冲器接收来自所述写入数据队列的51导数据以及与所述引导数据是 写入地址连续的数据。
20. 根据权利要求19所述的光学存储系统，其特征在于，所述微处理器控制 所述写入数据队列依据所述写入数据队列内剩余数据的初始存储顺序，重排所 述剩余数据。
21. 根据权利要求13所述的光学存储系统，其特征在于，所述写入数据队列 内每一数据对应于写入数据队列数据结构，以及所述写入数据队列数据结构包 含写入数据队列内存指标，用来指向所述写入数据队列内相对应的数据；以及流指标，用来指向所迷写入lt据队列的初始地址。
22. 根据权利要求21所述的光学存储系统，其特征在于，所述写入数据队列 数据结构更包含 .存储在所述写入凄t据队列内的数据的顺序编号；向上连接指标，用来指向所述写入数据队列内先前写入地址连续的数据；以及向下连接指标，用来指向所述写入数据队列内下一写入地址连续的数据。
23. 根据权利要求22所述的光学存储系统，其特征在于，所述写入数据队列 数据结构更包含数据长度；以及下 一写入地址连续的数据的写入地址。
24. 根据权利要求13所述的光学存储系统，其特征在于，所述微处理器依据 所述多个连续的写入命令的数据的M度来决定所述写入数据队列的大小。
全文摘要
本发明提供一种管理由主机至光盘的数据的方法与其光学存储系统。所述方法包含当来自主机的多个连续的写入命令的数据是写入地址不连续时，存储所述数据至写入数据队列；以及当写入数据队列的可用存储空间低于阈值或者写入缓冲器为空时，将特定数据由写入数据队列转移至写入缓冲器。依据本发明提供的管理由主机至光盘的数据的方法与其光学存储系统，写入数据至光盘的次数以及验证光盘上的数据的次数可减少，以及光盘的记录时间可因此减少。
文档编号G06F3/06GK101452371SQ20081018084
公开日2009年6月10日 申请日期2008年11月25日 优先权日2007年12月3日
发明者刘敦行, 郭子玮 申请人:联发科技股份有限公司