专利名称：磁盘驱动器磁头稳定性恢复方法
技术领域：
本发明涉及一种磁盘驱动器磁头稳定性恢复方法，尤其涉及一种可以将处于亚稳态中的读写磁头恢复至稳定状态的方法。
技术背景具有磁性介质的磁盘驱动系统中，读写磁头总是受一种被称之为“磁域牵制”的现象所影响，而使磁头处于一种亚稳态，并导致产生不均衡的磁化现象。这种现象限制了磁头的读取能力及已记录数据的恢复效率，更使得磁头仅具有较窄的记录磁道宽度以及较小的磁域范围。
为此，磁盘驱动系统中一般应用纠错电路来纠正错误的读操作。但是，当纠错电路未能恰当有效的进行读纠错时，那么在该操作结束并记录错误之前，读操作会以不同的方式进行重试。其中，所运用的运算法则一般来讲是根据操作的类型及引起错误的原因，进而确定一些可能有效的重试方式。
通常的重试方式一般包括四或五个步骤，如果其中一些步骤未能奏效，系统会在报告错误之前以预设的重试次数来重复同一步骤。如美国专利第5,053,892号所揭露，当其所出现的错误在第五次重试中未被修复时，该数据块将被宣告为不可修复。
应用此种以一确定重试次数的重试方式，将使重试运算去除一些弊端。具体来讲，如果重试的时间越多，那么在这段时间内进行的一些额外的、而且不同的重试，将使重试运算得以实施的时间得到更有效的应用。
但是，将花费不同时间的重试方式进行合并是非常困难的。
众所周知，如果磁头在循环写状态时瞬间得到驱动，它将随机的释放出一个稳定而且对称的磁域，在该磁域中允许一般的读取操作和数据恢复，如同美国专利第5,053,892号中描述的一样，通过一个寻道命令移动读写磁头至未记录数据的远端辅助磁道，而后随机执行一次写操作，并以一个反馈的寻道操作来找出期望读取的扇区，以确定磁头是否能够适当的进行读取。这个过程所需要的时间平均等同于2个时间段之和(平均寻道时间加上磁盘旋转的平均潜伏时间)。由于该过程有一定顺序性，故操作将会重复以获得期望的磁域状态，而导致一个不期望出现的、较长时间的数据读取过程。
另外，已记录扇区信息的磁盘驱动器，在读写磁头进入不希望出现的亚稳态时，可能不会对其后续的扇区信息进行译码操作。在这种情况下，磁盘驱动器不会完成修复操作，功能存在一定缺陷。
发明内容本发明的目的是在于提供一种磁盘驱动器磁头稳定性恢复方法，该方法可以将处于亚稳态中的读写磁头恢复至稳定状态，其应用了一种重试运算系统，该系统以下述法则运行相关参数逐步改变，同时，在一预定的时间段内进行重试运算。该方法还包括一辅助写操作，以利用磁道上预留的冗余数据扇区，而其它扇区则记录数据。在这个冗余数据扇区中，修复的写/循环操作将产生在未要求任何寻道操作和未覆盖已有数据的情况下，同时，使磁盘旋转的潜伏时间最少。该方法还包括移动磁臂的步骤，装设有磁头的磁臂可移至远离磁盘的位置，并强令磁头在该位置进行一次写操作。
下面参照附图，结合实施例对本发明作进一步描述。
图1是本发明主机和磁盘存储系统的方框图。
图2是本发明实施例一读写磁头工作流程图。
图3是本发明实施例二读写磁头工作流程图。
具体实施方式请参阅图1，一磁盘驱动器单元10包括至少一可旋转的磁盘12。一微处理器14和一只读存储器16可控制磁头组件18的读写操作，使其顺序读写磁盘12上磁道20中的数据，并通过联机线24以响应来自磁盘控制器22的指令。其中，联机线24于磁盘控制器22与磁盘驱动器10之间传输数据及将磁盘驱动器10的状态信息反馈至磁盘控制器22。
磁盘控制器22包括一纠错电路26，该电路可向送入磁盘驱动器10的数据和读取自磁盘12上可能出错的数据执行恰当的纠错编码。一微处理器28通过联机线24来控制数据、指令和状态信息的传输及接收，并通过与主机32连接的联机线30进行传递。
每一磁盘12的表面被规划为一组同心磁道20。读写磁头组件18包括至少一装设在由磁臂38支撑的滑块36上的磁头34。滑块36可在磁盘12的上方移动，并通过磁头34的极性而定位于期望读写的磁道上。
当磁头34进入亚稳态时，数据的读取将产生偏差。如果纠错电路26未能适当地进行读取纠错，那么读操作将会在指令结束和报告错误之前，以不同的方式进行重试。其所应用的运算法则一般来讲是根据操作的类型及引起错误的原因，进而在一个合理的时间内确定一些可能有效的重试方式。
通常的重试运算是这样执行的，举例来说，先执行一步，如果这一步未奏效，那么在报告错误之前先重复数次这一步。一旦数据读取完成，数据读取仍旧错误时，将换用一种更为精确的重试方式，而其它非数据读取错误将简单的导致重试的预定步骤无法顺序执行。
如前所述，应用此种以一确定重试次数的重试方式，将使重试运算避免超出预定时间限制。如前举例，如果发生的错误在经过五次重试，仍无法修复，那么该数据块将被宣告无法修复。
但与该方式不同的是，目前该系统应用一定时器，以确定重试过程将持续多久，并在不违反操作时间限制下，允许一定次数的重试方式执行。因而，目前的重试过程是基于时间限制的，而非以前的次数限制。这样将大大增加操作的适应性、积极性及有效性。
当一个读操作以数种重试方式进行时，应用不同的参数组合，可以提高其有效性。这个复杂的过程可在一个重试系统中轻易执行，该系统以一种索引表来驱动重试运算，以替代以前所应用的重试计数器。
表1为一连续性的重试操作表，其指示了重试方式和参数的组合。如果一次重试未成功，重试次数就会增加，而下一次重试将按照表1继续进行。当在限定的操作时间终止之前，表1如果已进行到末尾，重试过程会继续由开头重新开始。但要注意的是，表1中每次重试都将以所罗列出的不同的标题设置进行组合，其通过适当的选择可完成所有的操作过程。
表1重试表
上表1中，off-track指磁头对于磁道中心的偏移增量；FW ECC指固件(软硬件统称)纠错代码，每一扇区包括一纠错码记号，可用于确定数据是否正确，一些状况下，纠错码可用于修复数据；strobe指有效数据的寻址时间；threshold指感应到的该数据的信号振幅，当threshold感应到所寻找的数据时，strobe和threshold二者一起建立一窗口用于感应a1或a0；filter指记号间的冲突减少量，它包括改变信道带宽以区分由较窄带宽或互感所引起的记号间的冲突；sweep指磁头的一次长击，意指一次较长时间寻道；domain fix指磁臂在远端位置或一冗余的扇区执行一次写操作。
表1中的参考值是经过实践证明的，所以在重试过程中，要调整相关参数为表1中的参考值，并手动、自动使驱动值最优化。表1中的步骤将被排配成最快和最接近成功的组合，该组合可用于修复扇区错误或标识磁道冗余部分，直到一新命令或另一错误发生。
表1的开始部分还包括数个不可变更的重试，或在这些重试未奏效后将应用的步骤。其中包括，当主机32请求减少重试次数时，表1中包括最优化步骤的一小部分将被用于执行最少次数的重试。但要注意表1仅处理读取错误，同样，处理写错误的重试表也可很容易的推导出。
请参阅图1至2，磁道20a包括一冗余的或“未应用”的扇区20A’，其未用于一般的数据读写，而其它数据扇区20A1，20A2等，则可用于一般的数据读写。当扇区20A’进行特定的写操作时，对于在扇区20A1，20A2等记录的数据毫无危险性后果，该写操作有能力重新排配磁头34的磁域，而后使磁头34返回到一个可从扇区20A1、20A2等读取数据的状态。这种系统将减少无法修复的读错误的次数。
由于在磁道20A上的冗余扇区20A’进行特定的写操作，磁头34的磁域经过重新排配后，将不必移至磁道20A的远端，且经过该写操作后，能够以最小的延迟去读取扇区20A1、20A2等上的数据，而且，如果有些扇区20A存在缺陷，它能够重新标志为扇区20A’，同时，将先前的扇区20A’标志为20An，且允许用户数据在不用移动磁道的情况下重新定位。
通过应用每个数据磁道上预定的冗余扇区，该写循环操作会在未要求寻道操作或覆盖数据的情况下发生，同时，能够使磁盘旋转时的潜伏时间最少。
该系统克服了美国专利第5,053,892号出现的问题，如前所述，读写磁头移动至远端的辅助磁道，而后返回至期望的磁道，将导致操作上一个较大的延迟。而且，一旦磁头进入亚稳态，由于记录信息的高频率转换，磁头将因不能恰当的辨认扇区信息记录的信息域，而不允许写操作以免破坏已记录的数据。而在目前这个系统中，被包括进扇区信息记录中的伺服工作信息具有较低的频率，其能够被亚稳态中的磁头所辨认。通过应用这种伺服工作信息，微型控制器将使磁头34定位在冗余的扇区，并执行一次扇区的格式化命令。这将使磁头34进行大量的交互循环，并使其处于一种能够恰当读取已记录信息的状态。
请参阅图3，当伺服工作信息是非易读取时，另一个恢复方式将更为有效，实际上，在没有冗余扇区的磁盘驱动器上可能更为有用。从磁盘12表面移动磁头34，并在新移动到的位置50执行一次写操作。这包括移动磁臂38至一个远离磁盘12的位置50并强制进行一次写操作。由于磁头34不是很接近磁盘12，从而没有覆盖已记录数据的危险。但是如果磁臂38未终止于位置50，磁头34将会在磁盘12上的内部或外部某处强制进行一次写操作，从而使已的数据在不经意间被覆盖。在这次强制性的写操作之后，磁头34将返回到磁盘12表面并回复到一般性读写操作状态。
另外，通过移动磁臂38的轨迹为一个弧线，然后定位磁臂38在期望的磁道上进行读写操作，将会克服一些机械错误如定位错误等。
应用上述方法可使错误减少。当读取磁道时感知到错误，重试操作将会按照上述表1进行。而且，将表1中不同的重试经过有选择的组合，将会适用于各种不同的操作。
权利要求
1.一种磁盘驱动器磁头稳定性恢复方法，该方法包括以下步骤使该磁头在具有存储介质的磁道上执行一次读操作；判断该读操作是否会导致一次读取错误；选择性地针对该读取错误执行重试操作，重试操作的次数由其初始化的重试操作时间所决定。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于该重试操作是在该磁道上执行的。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于该重试操作包括由该读写磁头或该存储介质的各种不同操作参数所确定的操作步骤。
4.一种磁盘驱动器磁头稳定性恢复方法，该方法包括以下步骤使该磁头在具有存储介质的磁道上执行一次第一操作；判断该第一操作是否会导致一次错误；如果错误发生，移动磁头至存储介质远端位置并在该位置执行另一第二操作。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于该存储介质远端位置是一远离该存储介质的位置。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于该第一操作包括一次读操作。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于该第二操作包括一次写操作。
全文摘要
一种磁盘驱动器磁头稳定性恢复方法，该方法可以将处于亚稳态中的读写磁头恢复至稳定状态，其应用了一种重试运算系统，该系统以下述法则运行相关参数逐步改变，同时，在一预定的时间段内进行重试运算。该方法还包括一辅助写操作，以利用磁道上预留的冗余数据扇区，而其它扇区则记录数据。在这个冗余数据扇区中，修复的写/循环操作将产生在未要求任何寻道操作和未覆盖已有数据的情况下，同时，使磁盘旋转的潜伏时间最少。该方法还包括移动磁臂的步骤，装设有磁头的磁臂可移至远离磁盘的位置，并强令磁头在该位置进行一次写操作。
文档编号G11B5/02GK1469343SQ02134430
公开日2004年1月21日 申请日期2002年7月19日 优先权日2002年7月19日
发明者布来恩·威尔逊, 布鲁斯·依莫, 依莫, 布来恩 威尔逊 申请人:深圳易拓科技有限公司