专利名称：用于数据恢复的系统和方法
技术领域：
本发明涉及用于识别存储介质上的可重现的(!^producible)位置的系统和方法，并且更具体的，涉及用于基于检测到的介质缺陷识别存储介质上的可重现的位置的系统和方法。
背景技术：
硬盘典型地包括一定数目的用户数据区，在它们之前是同步信息，所述同步信息包括前同步码(preamble)和数据同步码型(data sync pattern)。前同步码被用于在异步读取期间使相位和频率同步，而数据同步码型被用于限定一系列用户数据的起始点。在操作中，电路搜索数据同步码型，并处理在与该数据同步码型相关的位置处获得的一系列顺序接收的数据采样。有时，数据同步码型丢失，导致重试(retry)，其中使用一种或更多种搜索方法来识别数据同步码型。这些搜索方法就电路和时间而言常常是成本较高的。此外， 在有些情况下，所述搜索方法并不能够识别数据同步标记，导致数据损失。因此，至少出于上述理由，在本领域中存在对更先进的从存储介质恢复数据的系统和方法的需求。
发明内容
本发明涉及用于识别存储介质上的可重现的位置的系统和方法，并且更具体的， 涉及用于基于检测到的介质缺陷识别存储介质上的可重现的位置的系统和方法。本发明的多种实施例提供了用于识别存储介质上的可重现的位置的电路。这些电路包括介质缺陷检测器和锚固定(anchor fixing)电路。介质缺陷检测器可操作用于识别介质缺陷，而锚固定电路可操作用于识别与介质缺陷有关的可重现的位置。在有些情况下， 介质缺陷检测器包括被调谐用于2T码型的离散傅里叶变换电路。在其它情况下，介质缺陷检测器包括前同步码结束检测器电路。在上述实施例的某些实例中，介质缺陷检测器可操作用于利用由存储介质获得的一系列的数据采样来识别介质缺陷。在这些实例中，所述电路进一步包括数据处理电路， 其可操作用于利用强迫数据同步标记处理所述系列的数据采样的子集，所述强迫数据同步标记距离所述介质缺陷的位置一固定的距离。在某些这样的实例中，所述电路进一步包括同步强迫电路，其可操作用于反复地每当所述数据处理电路不收敛时识别强迫数据同步标记，以及用于在所述数据处理电路收敛时存储所述强迫数据同步标记。在特定的实例中，所述电路进一步包括数据缓存器，其存储所述强迫数据同步标记，所述强迫数据同步标记可用在随后的从所述存储介质的读取上以指示所述存储介质上的可解码数据集的开始。本发明的其它实施例提供了用于识别存储介质上的可重现的位置的方法。所述方法包括接收由所述存储介质获得的一系列的数据采样；利用所述系列的数据采样识别所述存储介质上的介质缺陷；以及固定或识别所述存储介质上的与所述介质缺陷有关的可重现的位置。在有些情况下，所述方法进一步包括利用所述位置作为用于可解码数据集的开始的基准，对所述系列的数据采样的子集应用解码算法。在某些其中解码算法收敛的这样的实例中，所述方法进一步包括在存储器中存储强迫数据同步标记。所述强迫数据同步标记指示所述位置，并且可用在随后的从所述存储介质的读取上以指示所述存储介质上的可解码数据集的开始。在上述实施例的多种实例中，所述位置是第一位置，并且所述方法进一步包括利用所述第一位置作为用于可解码数据集的开始的基准，对所述系列的数据采样的第一子集应用解码算法。在解码算法不收敛的情况下，所述方法进一步包括固定所述存储介质上的与所述介质缺陷有关的第二位置，所述第二位置是可重现的；以及利用所述第二位置作为用于所述可解码数据集的开始的基准，对所述系列的数据采样的第二子集应用所述解码算法。在某些这样的情况中，利用所述第二位置的所述解码算法的应用收敛。在这些情况中， 所述方法可以进一步包括将强迫数据同步标记存储在存储器中。所述强迫数据同步标记指示所述第二位置，并且可用在随后的从所述存储介质的读取上以指示所述存储介质上的可解码数据集的开始。在一个特定情况中，与所述第一位置相比，所述第二位置远离所述介质缺陷。在上述实施例的多种实例中，所述解码算法是低密度奇偶校验算法。在上述实施例的一个或更多个实例中，接收由存储介质获得的一系列的数据采样包括从数据缓存器获得所述系列的数据采样。在有些情况下，所述方法进一步包括从所述存储介质获得信息； 以及基于所述信息产生所述系列的数据采样。本发明的其它实施例还提供了硬盘驱动系统，其包括存储介质、介质缺陷检测器、 以及锚固定电路。所述介质缺陷检测器可操作用于利用由所述存储介质获得的一系列的数据采样识别所述存储介质上的介质缺陷，而所述锚固定电路可操作用于识别与所述介质缺陷有关的位置。在此情况下，所述位置是可重现的。发明内容仅提供了本发明某些实施例的总体概要。从下面的详细说明、所附权利要求以及附图，本发明的许多其它的目的、特征、优点以及其它实施例将变得更加全面清林疋。
可以参考在说明书的剩余部分中描述的附图实现对本发明多种实施例的进一步理解。在附图中，贯穿若干张图使用相同的参考数字来表示类似的组件。在某些实例中，将由小写字母构成的下标与参考数字关联，以表示多个类似组件中的一个。在提及参考数字而没有对存在的下标的详细说明时，意图是表示所有这些多个类似组件。图Ia示出了根据本发明多种实施例的读通道电路，其包括锚点(anchor point) 电路以及数据同步标记强迫电路；图Ib是示出了根据本发明某些实施例的图Ia的读通道电路的示例操作的时序图；图2示出了根据本发明多种实施例的基于离散傅里叶变换的锚定位电路；图3示出了根据本发明其它实施例的基于前同步码的锚定位电路；图如和4b是示出了根据本发明某些实施例的方法的流程图，所述方法用于根据本发明的一个或更多个实施例固定锚点以及强迫与锚点有关的数据同步标记；以及
图5示出了根据本发明某些实施例的存储系统，其包括具有锚点电路和同步标记强迫电路的读通道。
具体实施例方式本发明涉及用于识别存储介质上的可重现的位置的系统和方法，并且更具体的， 涉及用于基于检测到的介质缺陷识别存储介质上的可重现的位置的系统和方法。本发明的多种实施例提供了强迫数据同步标记，其可以代替由于存储介质上的介质缺陷或某些其它异常而导致不能被检测的原始数据同步标记而使用。在一个特定情况中，所述强迫数据同步标记位置距存储介质上的介质缺陷一规定的距离。由于介质缺陷不移动，因此介质缺陷的位置是可重现的。由于介质缺陷的位置是可重现的并且强迫数据同步标记被与介质缺陷相关地定位，因此强迫数据同步标记也是可重现的。强迫数据同步标记的可重现性允许测试强迫数据同步标记以确定其实用性，并且一旦证实是有用的，则可以在将来利用强迫数据同步标记来从存储介质读出数据。本发明的某些实施例提供了用于识别存储介质上的可重现的位置的电路。这些电路包括介质缺陷检测器和锚固定电路。如在此所使用的，在其最宽泛的意义上使用术语“介质缺陷检测器”，以表示能够指示存储介质上的介质缺陷的位置的任何电路、装置或系统。 如在此所使用的，在其最宽泛的意义上使用术语“锚固定电路”，以表示能够识别与所识别的介质缺陷有关的可重现位置的任何电路、装置或系统。在上述实施例的某些实例中，所述电路可以进一步包括数据处理电路。如在此所使用的，在其最宽泛的意义上使用术语“数据处理电路”，以表示能够对数据输入应用规定的处理以产生数据输出的任何电路。在某些情况下，所述规定的处理是数据检测器算法和 /或数据解码器算法。在一特定情况中，使用低密度奇偶校验解码器算法，当数据输入从已知的位置开始并且不具有过多错误比特时其收敛在适当结果上。基于在此提供的本公开， 本领域的普通技术人员将认识到可以与本发明不同实施例相关使用的多种数据解码器电路和/或数据检测器电路。所述数据处理电路可以接收如下的数据，所述数据以代替未被检测的原始数据同步标记的强迫数据同步标记开始。在所述强迫数据同步标记是在与原始数据同步标记相同的位置中的情况下，在不存在过多数据锚误时所述数据处理电路应当收敛。相反，在所述强迫数据同步标记并非在与原始数据同步标记相同的位置中的情况下，数据处理电路将很可能不收敛。因此，在识别与介质缺陷对应的锚位置之后，本发明的某些实施例重复地将强迫数据同步标记定位在相对于所述锚位置的不同的位置处直至数据处理电路收敛。在数据处理电路收敛的情况下，假定强迫数据同步标记已经被定位在适当位置处。一旦强迫数据同步标记被识别，这导致所述数据处理电路的数据收敛，则将强迫数据同步标记的位置存储到缓存器，在这里，它可以代替不可检测的原始数据同步标记用在存储介质的下一读取上。转到图la，示出了根据本发明多种实施例的读通道电路100，其包括锚点电路和数据同步标记强迫电路。读通道电路100包括锚定位电路110。锚定位电路110具有介质缺陷检测器电路112，其经由多路复用器140接收作为输出145的由盘或其它存储介质获得的数据105。在某些情况下，数据105是一系列数字采样，其可以例如从模拟处理电路(未示出)接收，所述模拟处理电路负责感测来自存储介质的信息、对该信息滤波、以及将该信
6息转换为一系列相应的数字采样。基于在此提供的本公开，本领域的普通技术人员将认识到数据105的多种源以及预处理电路。介质缺陷检测器电路112可操作用于接收多路复用器输出145以及用于提供介质缺陷输出113到锚固定电路114。在与从其得到数据105的介质上的所检测的缺陷对应的时段上，介质缺陷输出113被断言(assert)。介质缺陷检测器电路112可以是本领域中已知的任何能够提供如下的输出的介质缺陷检测器电路，所述输出指示从其得到数据105的介质上缺陷的出现。锚固定电路114对介质缺陷输出113应用滤波算法以确定当前识别的介质缺陷是否足够可靠，以及所识别的介质缺陷的位置和相。在介质缺陷输出113所指示的当前识别的介质缺陷并不足够可靠的情况下，将其忽略并等待下一个介质缺陷。替代地， 在介质缺陷输出113所指示的当前识别的介质缺陷足够可靠的情况下，锚固定电路114提供缺陷和相位置输出115到锚位置和相存储电路120。锚位置和相存储电路120存储所接收的相和位置，其将要用作用于重复的强迫数据同步标记的锚点。锚位置和相存储装置120提供相输出122到锚固定电路114。每次在如重试数125 所指示地处理第二或后来的重试的时候，锚固定电路114只是利用被作为相输出122提供的先前确定的相来查找先前确定的锚点。锚位置和相存储装置120提供锚和相输出1 到同步强迫电路130，所述同步强迫电路130提供与所接收的锚和相输出1 有关的强迫数据同步输出135。数据105也被提供到数据缓存器150，所述数据缓存器150具有足够的大小以存储用于数据处理电路160的解码的至少一个完整的编码的数据集。在初始接收数据105时， 重试输入142被设置为逻辑“0”以使得数据105经由多路复用器140作为多路复用的输出 145提供到数据处理电路160，并提供到介质缺陷检测器电路112。在其中检测到原始数据同步标记的初始处理轮次(pass)上，数据处理电路160处理数据105以产生数据输出165。 替代地，在未检测到原始数据同步标记的情况下，随后的轮次(pass)将缓存的数据155从数据缓存器150经由多路复用器140提供到数据处理电路160和介质缺陷检测器电路112。在如重试数125所指示的全部重试轮次上，同步强迫电路130将强迫数据同步标记135提供到数据处理电路160。在重试轮次上利用强迫数据同步标记135来指示数据缓存器150中的要由数据处理电路160处理的数据的可重现的开始。在数据处理电路160收敛的情况下，该结果被提供作为数据输出165，并且数据收敛输出170被断言，这表示先前强迫数据同步标记起作用。在这样的情况中，同步强迫电路130存储先前强迫数据同步标记作为与锚点有关的位置。该位置信息可以用于随后的对存储介质的相应区域的访问上。 在这点上，由于发现了数据，重试处理完成。替代地，在数据处理电路160不收敛的情况下，数据收敛信号170向同步强迫电路 130指示收敛失败。在响应中，同步强迫电路130迫使随后的强迫数据同步标记比先前强迫数据同步标记距所述锚点更大的距离。如先前描述的，来自数据缓存器150的数据被数据处理电路160再处理。重复地将强迫数据同步标记放置在接连的距被接收作为输出1 的一部分的先前识别的锚位置不同的距离处以及重试数据处理电路160的处理的该处理过程持续，直至超时条件满足或者直至识别出有效的数据同步标记位置(即，直至数据处理电路160收敛)。转到图lb，时序图180示出了根据本发明某些实施例的读通道电路100的示例操作。根据时序图180，来自盘的数据(即，来自多路复用器140的输出145)包括如本领域中已知的2T前同步码192。2T前同步码192是可以用来使随后的原始数据同步标记194和用户数据188的相及频率同步的重复性信号。用户数据是在同步标记194之后开始的已知数目的比特198。在一些实施例中，所述已知数目的比特198是4K比特。如所示的，在其中在介质上存储2T前同步码192的位置处出现介质缺陷186。应当注意，在介质缺陷186出现在2T前同步码192和/或原始数据同步标记194中的任何地方的情况下读通道电路都将工作。在与介质缺陷186对应的时段184期间，介质缺陷输出113被断言。一旦确定所识别的介质缺陷足够可靠，则将锚点1 存储以供与强迫数据同步标记有关的使用。如所示的，强迫同步标记135最终被放置在与原始数据同步标记194对应的位置处。强迫同步标记135的该位置距锚点1 可重现的距离190。如此，强迫数据同步标记135被存储并且可以在随后的用户数据188的访问上重现。并未示出尝试了的强迫同步标记的数量。由于这些早些时候尝试的强迫同步标记并不正确，因此数据处理电路160未收敛，导致随后的强迫数据同步标记的放置和尝试。重复该处理过程直至定位了与距锚点1 可重现的距离 190对应的强迫同步标记135。转到图2，示出了根据本发明多种实施例的基于离散傅里叶变换的锚定位电路 200。可以使用锚定位电路200取代图1的锚定位电路110。锚定位电路200包括被调谐到2T频率的离散傅里叶变换电路210。离散傅里叶变换电路210可以是本领域中已知的任何离散傅里叶变换电路。如本领域中已知的，2T频率是具有周期4T的前同步码码型(即， ‘110011001100...，)的基频，其中T表示一个比特的持续时间。离散傅里叶变换电路210 接收数据输入205 (χ [η])，并将数据输入205转换为频域输出215 (X [n])。在一个特定实施例中，数据输入205可以是来自图Ia中所示的多路复用器140的数据输出145。通过下式描述频域输出215 X [η] =χ [η-4] -χ [η_2] +χ [η] -χ [η+2] | +1 χ [η_3] -χ [η_1] +χ [η+1] -χ [η+3] |。移动平均滤波器电路220接收频域输出215，并执行移动平均，其被提供作为平均输出225 (Xm [η])。移动平均滤波器电路220可以是本领域中已知的任何移动平均滤波器电路。在本发明的一个特定实施例中，移动平均滤波器电路220可以对频域输出215的四个或八个实例进行平均以产生平均输出225。基于在此提供的本公开，本领域的普通技术人员将认识到可以在计算平均输出225中使用的频域输出215的不同的实例数量。作为一个示例，移动平均滤波器电路220可以包括维持频域输出215的限定数量的最新(most recent) 实例的存储器。下式描述了平均输出225
权利要求
1.用于识别存储介质上的可重现位置的电路，该电路包括介质缺陷检测器，其中该介质缺陷检测器操作用于识别介质缺陷；以及锚固定电路，其中该锚固定电路操作用于识别与所述介质缺陷有关的位置，并且其中该位置是可重现的。
2.如权利要求1所述的电路，其中所述介质缺陷检测器包括离散傅里叶变换电路。
3.如权利要求2所述的电路，其中所述离散傅里叶变换电路被调谐用于2T码型。
4.如权利要求1所述的电路，其中所述介质缺陷检测器操作用于利用由存储介质获得的一系列的数据采样来识别介质缺陷，并且其中所述电路进一步包括数据处理电路，其中所述数据处理电路操作用于利用距所述位置固定距离的强迫数据同步标记来处理所述系列的数据采样的子集。
5.如权利要求4所述的电路，其中所述电路进一步包括同步强迫电路，其中所述同步强迫电路操作用于每当所述数据处理电路不收敛时重复地识别强迫数据同步标记，以及用于在所述数据处理电路收敛时存储所述强迫数据同步标记。
6.如权利要求5所述的电路，其中所述电路进一步包括数据缓存器，其中所述数据缓存器存储能够用在后续的从所述存储介质的读取上的、 用于指示所述存储介质上的可解码的数据集的开始的所述强迫数据同步标记。
7.如权利要求1所述的电路，其中所述介质缺陷检测器包括前同步码结束检测器电路。
8.用于识别存储介质上的可重现位置的方法，所述方法包括 接收由存储介质获得的一系列的数据采样；利用所述系列的数据采样识别所述存储介质上的介质缺陷；以及固定所述存储介质上的与所述介质缺陷有关的位置，其中所述位置是可重现的。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述方法进一步包括利用所述位置作为用于可解码数据集的开始的基准，对所述系列的数据采样的子集应用解码算法。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述解码算法收敛，并且其中所述方法进一步包括将强迫数据同步标记存储在存储器中，其中所述强迫数据同步标记指示所述位置，并且所述强迫数据同步标记能够用在后续的从所述存储介质的读取上以指示所述存储介质上的可解码数据集的开始。
11.如权利要求8所述的方法，其中所述位置是第一位置，并且其中所述方法进一步包括利用所述第一位置作为用于可解码数据集的开始的基准对所述系列的数据采样的第一子集应用解码算法，其中所述解码算法不收敛；固定所述存储介质上的与所述介质缺陷有关的第二位置，其中所述第二位置是可重现的；以及利用所述第二位置作为用于所述可解码数据集的开始的基准对所述系列的数据采样的第二子集应用所述解码算法。
12.如权利要求11所述的方法，其中利用所述第二位置的所述解码算法的应用收敛， 并且其中所述方法进一步包括将强迫数据同步标记存储在存储器中，其中所述强迫数据同步标记指示所述第二位置，并且所述强迫数据同步标记能够用在后续的从所述存储介质的读取上以指示所述存储介质上的所述可解码数据集的开始。
13.如权利要求11所述的方法，其中所述第二位置比所述第一位置远离所述介质缺陷。
14.如权利要求11所述的方法，其中所述解码算法是低密度奇偶校验算法。
15.如权利要求8所述的方法，其中接收由存储介质获得的一系列的数据采样包括从数据缓存器获得所述系列的数据采样。
16.如权利要求8所述的方法，其中所述方法进一步包括 从所述存储介质获得信息；以及基于所述信息产生所述系列的数据采样。
17.一种硬盘驱动器系统，所述硬盘驱动器系统包括 存储介质；介质缺陷检测器，其中所述介质缺陷检测器操作用于利用由所述存储介质获得的一系列的数据采样来识别所述存储介质上的介质缺陷；以及锚固定电路，其中该锚固定电路操作用于识别与所述介质缺陷有关的位置，并且其中该位置是可重现的。
18.如权利要求17所述的系统，其中所述介质缺陷检测器包括从以下中选择的电路 离散傅里叶变换电路、以及前同步码结束检测器电路。
19.如权利要求17所述的系统，其中所述系统进一步包括数据处理电路，其中所述数据处理电路操作用于利用距所述位置固定距离的强迫数据同步标记来处理所述系列的数据采样的子集。
20.如权利要求19所述的系统，其中所述系统进一步包括同步强迫电路，其中所述同步强迫电路操作用于每当所述数据处理电路不收敛时重复地识别强迫数据同步标记，以及用于在所述数据处理电路收敛时存储所述强迫数据同步标记。
21.如权利要求20所述的系统，其中所述系统进一步包括数据缓存器，其中所述数据缓存器存储能够用在后续的从所述存储介质的读取上的用于指示所述存储介质上的可解码的数据集的开始的所述强迫数据同步标记。
全文摘要
本发明涉及用于数据恢复的系统和方法。本发明的多种实施例提供了用于识别存储介质上的可重现位置的系统和方法。作为示例，描述了这样的电路，该电路包括介质缺陷检测器和锚固定电路。所述介质缺陷检测器操作用于识别介质缺陷，而所述锚固定电路操作用于识别与所述介质缺陷有关的位置。所述位置是可重现的。
文档编号G11C29/44GK102163464SQ201010547470
公开日2011年8月24日 申请日期2010年11月17日 优先权日2010年2月24日
发明者G·马修, N·米拉德诺维奇, 夏海涛, 杨少华 申请人:Lsi公司