专利名称：优化磁盘存储容量的方法
技术领域：
本发明是关于硬盘的信息存储的方法，尤其是关于一种优化磁盘存储器容量的方法。
背景技术：
在微型磁盘驱动器中，让传感器从悬浮于旋转的磁存储介质上的状态中载入或卸载，相较于利用飞离或停靠于磁介质的手段来载入或卸载传感器更为适宜。上述传感器的载入卸载涉及到动态磁头载入的问题。
请参阅图1，在动态磁头载入中，一传感器11可以固定于载入臂10的读写头、磁头、或者滑动器上，该载入臂10固定于旋转制动器6上。这种结构的准确性受制造公差的限制。
移动该载入臂传感器装置，以触接或移开的方式来实现传感器相对于载入坡道15的动态载入或卸载。静止载入坡道15一般超出磁盘存储介质2即磁盘的外直径。
当传感器11从静止载入坡道15卸载时，磁盘2上预先录入的伺服模式可以用来准确地将信息设置在磁盘2上的磁道上。该预先录入的伺服模式被写在使用伺服追踪写的磁盘中。这样可以准确地定位传感器11。但是，当微型磁盘驱动器的容量增长时，且当同等存储容量的磁盘驱动器缩小时，该伺服模式就需要更为精确地定位，从而使得磁盘的每个表面的磁道数最优化。
在利用动态磁头载入技术的磁盘驱动器中，静止载入坡道15、机械制造公差及磁盘偏离时间等因素一起限制了伺服追踪写的准确性。特别是当伺服追踪写将传感器11置于磁盘2的外直径附近时，传感器11将遇到来自静止载入坡道15的干扰。因此，静止载入坡道15超过磁盘2的外直径时，可用磁盘的面积就减少了，所以可利用的磁盘记录面积就相应地减少了。
静止载入坡道15相对于磁盘2的外直径的位置，和载入臂上的磁头如传感器11相对于静止载入坡道15的位置方面的机械制造公差使得与静止磁道15相关的问题进一步加剧。对于具有多个磁头的磁盘驱动器，该多个磁头相对于静止坡道15的位置的变化使得至少一个磁头在伺服追踪写在写磁盘外直径的磁道时受到来自静止载入坡道15的干扰的可能性增大。
如果磁头11(图1)遇到来自静止载入坡道15的干扰，即坡道15开始卸载磁头11，则伺服追踪写不能完全正确地将伺服区域信息写到磁盘2的正确的位置。因此，为了确保正确地写每个磁道，通过对该伺服追踪写编写程序来补偿机械制造公差。随后，该伺服追踪写从零磁道快速移动且连续地格式化具有伺服区域信息的每个磁道。在最差情况下，基于机械制造公差上的零磁道位置的放置使得有用的磁盘空间不能利用，因此有效的数据存储容量减少。通过移动零磁道使之更靠近外部磁道能增加有效的数据存储容量，但要以降低可靠性和产量为代价。因此需要一种可以提高磁盘有效数据存储容量且不降低可靠性和产量的方法。
发明内容本发明是在于提供一种硬盘的信息存储的方法，尤其是关于一种优化磁盘存储器容量的方法。
本发明优化磁盘存储容量的方法包括以下的步骤在第一方向上使传感器移动一预定的增量；在传感器于第一方向上移动一预定的增量后，测量磁盘驱动器中是否有机械元件与该第一方向上的传感器冲突；在完成上述的冲突检测后定义一参考零磁道，该参考零磁道是该伺服格式开始的参考磁道。
本发明的技术方案与现有技术中将零磁道置于每个磁盘驱动器的同样的位置的做法不同，本发明从静止坡道开始以给定的磁道数量迅速地定位零磁道，从而增大了磁盘驱动器的有效数据存储容量，且不影响磁盘的产量和可靠性。且，本发明可不受制造公差的影响给出最佳的存储容量。
图1是具有动态磁头载入装置的硬盘驱动器的俯视图。
图2A至图2D是本发明的流程图。
具体实施方式本发明优化磁盘存储容量的方法使用粗略寻找来定位载入坡道，并在载入坡道的位置确定后使用精细寻找来定义零磁道的位置，从而对所有的制造公差中的变量提供最佳的存储容量。
本发明方法包括以下步骤使传感器在一第一方向移动一预定的增量；测量在每个预定的增量是否有一个机械组件，例如，干扰传感器在该第一方向上移动的磁盘驱动器的静止载入坡道；检测机械组件与传感器在第一方向移动的冲突后定义一个参考零磁道。
请参阅图2A至图2D，图2A至图2D是本发明处理过程200的详细过程。在初始化步骤202(图2A)中，为方法200中的各种步骤中执行的迭代的次数设置了两个限制值，并将一个计数器初始化。在这里，第一个限制值是整数m，第二个极限是整数n，m最好为5，n最好为10。然后，处理流程由步骤202转入到定义参考点的步骤204。
在步骤204中，建立了一个称为“目标”的已知的物理参考点。
接着处理流程步骤204转入到第一方向移动的步骤206，该第一方向朝向可能会有冲突发生的区域。在步骤206中，该伺服追踪写使磁头迅速朝外移动，即，在第一方向上，从物理参考点到可能会有冲突发生的的区域的起始处。如上所述，该可能发生冲突的区域是在考虑了最坏情形下的静止载入坡道、磁头固定于弯曲部分和弯曲部分到制动器等机械制造公差后定义的。
在实施例中，该可能冲突区域的开始处的计算由以下公式得到ZPI＝(X-a-b-c-d)ZPI＝从物理参考点到可能冲突的区域间的距离，以毫米为单位；x＝从物理参考点到静止载入坡道的边缘的距离，以毫米为单位；a＝将静止载入坡道固定到磁盘驱动器上的制造公差，以毫米为单位；b＝将磁头固定于载入臂上的制造公差，以毫米为单位；c＝静止载入坡道的垂直高度的制造公差；d＝其他的磁头-载入臂装置相对于锭子例如制动器或磁头臂的公差。
当磁头到达可能有冲突的区域时，执行坡道测试步骤208。在该坡道测试步骤208中，使每个磁头在磁盘上写一样品，再使每个磁头读取该样品。然后，处理流程从坡道测试步骤208转入到冲突检测步骤210。
要注意的是在这里当磁头不能读取已写入的样品时，这就被称作“冲突”。本发明将清除冲突源。并且，如果传感器下方的磁盘存在瑕疵，样品也不能成功地被读取。当限制值n和m如以下所述的那样选定时，这样的磁盘瑕疵就不会影响流程200。
冲突检测步骤210将核查步骤208中每个磁头的检测结果。如果每个磁头成功地读取了写入的样品，则流程转入重启计数器步骤209。在步骤209重启计数器后，流程通过连接211转入到步骤228(图2C)。如果一个或多个磁头不能成功地读取写入的样品，或多个磁头中的一个在读取上有问题，或一个或多个磁头遭遇了来自静止载入坡道的冲突，这种情况下流程从冲突检测步骤210转入到在第二方向移动的步骤212(图2B)。
在达到步骤212时，该等磁头已经在第一方向上移动到一定程度即使得该静止载入坡道开始卸载该等磁头中的一个或多个。因此在212步骤中，该等磁头被移动通过一预定的磁道数量，例如，n磁道数。
完成磁头在第二方向上的移动之后，步骤212便完成了。步骤214中计数器的值i增长。在本实施例中，该计数器的值是增长型的，但不限于增长型的计数器。
处理流程从计数步骤214转入到坡道测试步骤216。在坡道测试步骤216，使得每个磁头再次将样本写入磁盘中，然后再读去写入的样本。接着流程从坡道测试步骤216转入到冲突核查步骤218。
冲突核查步骤218核查每个磁头在步骤216中的检测结果。如果每个磁头成功地读取了写入的样本，则流程转入到重启计数器的步骤217。重启计数器之后，流程从步骤217通过连接219转入到步骤254(图2C)。如果一个或多个磁头不能成功地读去写入的样本，或者是有缺陷的，或者一个或多个磁头遇到了来自静止载入坡道的冲突，则流程从冲突核查步骤218转入到坏磁头核查步骤220。
在坏磁头核查步骤220中，计数器i的值与限制值m比较，如果i等于m，那么流程转入到坏磁头步骤222且返回到第二方向上移动磁头的步骤212中。该限制值m由第二方向上所要求的步骤数来定义。在该第二方向上，每个步骤为n磁道，以确保没有磁头遭遇来自静止载入坡道的冲突。尤其是，当在步骤206中，间隔移动磁头以将磁头置于冲突区域的内径边缘时，限制值n与m被选定，n乘m表示一个大于可能的冲突区域的径向宽度的径向距离。所以，如果磁头被移动m步，且该坡道测试还表示至少一个磁头和静止载入磁道间有冲突时，就意味着有一个错误情形存在，且一个或多个磁头可能出错。
当坏磁头核查步骤220将处理移交给坏磁头步骤222时，坏磁头步骤222宣称检测到一个坏磁头，并且执行一个测试来确定哪个磁头或哪些磁头是有缺陷的。本实施例中，该测试使每个磁头在磁盘写入一个样本，然后将样本读回。如果读回的样本所产生的信号具有一个满意的幅度和精确度，就认为该磁头是好的。如果该信号的幅度是好的，但是检测到信息缺失段，则介质存在瑕疵。如果幅度是不能接受的，那么磁头被认为是有缺陷的。针对不同类型的磁头会使用不同类型的测试。该种测试是业界熟知的。
坏磁头测试完成后，处理流程从步骤222转入到步骤224。在步骤224中，对于表示有错误发生且检测到坏磁头的信号产生一个错误情形，流程从步骤224转移到本发明结束的步骤226。
如果坏磁头核查步骤220确定最大的步骤值m没有被执行，处理流程则回到步骤212。步骤212、214、216、218和220重复执行直到最大的步骤数被执行了或者在步骤218中检测到任何一个冲突。当执行了最大的步骤数而无冲突被检测到时，处理流程转入到步骤217，步骤217将重启计数器，且接着通过连接点219将流程转入到步骤254(图2C)，下文有更完整的描述。
进入重新调用由步骤212到226所定义的处理流程200的部分，因为当步骤206将磁头移动到可能发生冲突的区域且坡道检测步骤208被执行时，冲突核查步骤210检测到了至少一个磁头与静止坡道间的冲突。反之，如果在步骤210中没有检测到冲突，流程则从节点211转入到步骤228(图2C)。
在于第一方向上移动磁头的步骤228中，该磁头在第一方向移动一预定的距离，例如，朝磁头的外径移动大约10个磁道。处理流程由步骤228转入到计数器步骤230。
在计数器步骤230中，计数器的值i增长。然后处理流程转入到坡道测试步骤232。该计数器是用来确定因为磁头移动过程中没有遇到静止载入坡道而发生的错误。
坡道测试步骤232执行与上述的坡道测试步骤208同样的操作，在此结合考参上文对此的描述。在完成坡道测试步骤232之后，冲突核查步骤234确定是否存在磁头与静止载入磁道冲突。
如果冲突核查步骤234未检测到冲突，则表示该等磁头还未移入到静止载入坡道附近的区域，或者一个错误情形存在。坡道未找到测试步骤236确定属于以上的哪种情况。尤其是，坡道未找到测试步骤236将计数器i的值与第一限制值m比较。如果i小于m，则流程转入到第一方向移动磁头的步骤228。反之，如果i等于m，流程转入错误步骤238。
该限制值m由第一方向上要求的步骤数来定义，每一个步骤为n个磁道长，以确保一个磁头将遇到来自静止载入磁道的冲突。特别是，当在步骤206中，是磁头移动该距离而位于冲突区域边缘的内侧时，限制值m被选定，m乘以n代表一个大于可能有的冲突区域的径向幅度的径向距离。所以，当磁头被移动m步，且该检测仍然表示至少一个磁头与静止载入坡道间不存在冲突。则意味着未检测到该静止载入坡道。
当未检测到坡道核查步骤236将流程转入错误步骤238时，步骤238响应于表示未检测到坡道的错误信号而产生一个错误情形。然后，流程从步骤238转入到结束步骤240结束本流程。
如果步骤236确定还未执行最大地步骤数，则流程返回到步骤228。步骤228、230、232、234和236被重复执行，直到执行了最大的步骤数，或者步骤234中检测到冲突。当步骤234中检测到冲突时，流程转入到步骤242。
在步骤242中，计数器i的值重设为用来查找能发现坡道与磁头间的冲突的位置的精细查找的初始值，并且流程转入到步骤244。在步骤244中，使该等磁头在第二方向上移动n磁道，例如，朝磁盘的中心移动。这就为开始精细调节定位好了磁头的位置。
完成步骤244之后，计数步骤246增长了计数器的值i。然后处理流程从步骤246转入到坡道检测步骤248。在坡道检测步骤248中，再一次使每个磁头在磁盘上写入样本，然后再读取写入的样本。接着处理流程从坡道检测步骤248转入到冲突检测步骤250。
步骤250对步骤248中的检测结果进行核查。如果每个磁头成功地读取写入的样本，处理流程则从步骤250转入到为未检测到坡道的步骤252(图2B)。如果一个或多个磁头无法成功的从磁盘读取写入的样本。则一个或多个磁头与静止载入磁道间存在冲突。相应地处理流程由冲突核查步骤250转入到第二方向移动的步骤256(图2D)，以下有更详细的描述。
如果冲突核查步骤250未检测到冲突，则磁头还未被移入到静止载入坡道附近的区域，或者一个错误情形存在。坡道未找到步骤252会确定属于以上的哪种情况。尤其是，步骤252将计数器的值i与第二限制值n的1.5倍即1.5n比较，其中n是每个粗查找步骤的磁道数。如果i的值小于1.5，则处理流程转入到第一方向上移动磁头的步骤254。反之，如果i等于1.5n，则处理流程转入到以上所述的错误步骤238。
步骤252中要用到该1.5n的值，是因为前面的n磁道粗查找是用来检测磁头与静止坡道间的冲突的，而且冲突是在最后一次的n磁道粗糙查找内检测到的，因此应该在1.5n磁道内再一次检测冲突。
如果坡道未找到核查步骤252确定1.5n的最大数值未被执行，则流程转入到第一方向移动磁头的步骤254，该步骤254使磁头在第一方向上移动一预定的距离，例如移动一个磁道。如果在步骤210中检测到冲突，并且冲突在步骤212到220中依次被消除，则流程通过连接点219转入到步骤254。
步骤254、246、248、250和252被重复执行，直到执行完了最大的步骤数，或者在步骤250中检测到冲突。当最大的步骤数执行完后将要执行的步骤已经在上文中描述过了。当步骤250检测到冲突时，流程转入到重启计数器的步骤270(图2D)，该步骤270重启计数器，然后将流程转入步骤256。
在第二方向上移动磁头的步骤256中，该磁头被径向朝里移动一预定数目的磁道距离，例如10到100磁道，20到50磁道更佳，在本实施例中大约是25磁道。该移动的距离取决于该磁盘驱动器运转时的机械公差，例如，热膨胀和磁盘弯曲面。然后流程从步骤256转入到计数步骤258。
在步骤258中，计数器的值i增长，然后流程转入到坡道检测步骤260。坡道检测步骤260如同以上所述的坡道检测步骤208那样运作。完成坡检测260之后，冲突核查262确定是否有磁头与静止载入坡道相互作用。
如果步骤262检测到冲突，则该磁头还没从静止载入坡道附近的区域移动到静止载入坡道，或者存在一个错误情形。未找到零磁道的检测264确定是属于以上的那种情况。未找到零磁道的检测264将计数器的值i与第二限制值n比较。如果u、于n，则流程转入到第二方向上移动磁头的步骤256。反之，如果i等于n，则流程转入错误步骤266。
当磁头被移动n个磁道时，该坡道检测仍然表示至少一个磁头与静止载入坡道间存在冲突时，该检测结果与流程200中早先的步骤是矛盾的。因此，当未检测到零磁道的核查步骤264将流程转入到错误步骤266时，该步骤中产生一个信号通知处理流程有错误发生，该错误即未检测到零磁道。流程从错误步骤266转入到结束步骤268终止本发明流程。
如果未检测到零磁道的核查步骤264确定还未执行完最大的步骤数，则流程转入到第二方向上移动磁头的步骤272。步骤272使磁头移动一预定的距离，如在第二方向上的一个磁道。并且将流程转入到步骤258。
步骤272、258、260、262和264重复执行直到该等步骤中的任何一个最大的步骤数的值被执行了，或者在步骤262中没有检测到冲突。当该等步骤中任何一个最大的步骤数的值执行完后将要执行的步骤以上已经描述过了，在此就不再赘述。当步骤262中没检测到冲突时，处理流程转入到定义零磁道的步骤272。
步骤272中，处理流程被告知已找到最佳的绝对零磁道的位置，比如磁头当前的位置。流程从步骤272转入到结束步骤268。在本实施例中，物理零磁道被定义为绝对磁道8以在磁盘的外部圆周上提供实用磁道。
本发明区别于现有技术的是未将每个磁盘驱动器中的零磁道置于相同的位置。本发明流程200将零磁道定位于径向上距离静止载入坡道一给定磁道数的位置处。因此，磁盘的存储容量增强了。而且，无论磁盘驱动器的机械制造公差如何，流程200总能给出最佳的存储容量。
权利要求
1.一种优化磁盘存储器容量的方法，其特征在于在第一方向上使传感器移动一预定的增量；在传感器于第一方向上移动一预定的增量后，测量磁盘驱动器中是否有机械元件与该第一方向上的传感器冲突；在完成上述的冲突检测后定义一参考零磁道，该参考零磁道是该伺服格式开始的参考磁道。
2.如权利要求1所述的优化磁盘存储器容量的方法，其特征在于定义参考零磁道的步骤进一步包括A)在第二方向上使传感器移动一第一预定的增量，该第二方向与第一方向相反。
3.如权利要求1所述的优化磁盘存储器容量的方法，其特征在于定义参考零磁道的步骤进一步包括B)以第二预定的增量在第一方向上移动传感器。
4.如权利要求1所述的优化磁盘存储器容量的方法，其特征在于定义参考零磁道的步骤进一步包括C)当第一方向上以第二增量移动传感器后，测量磁盘驱动器中是否有机械元件与该在第一方向上的传感器产生冲突。
5.如权利要求4所述的优化磁盘存储器容量的方法，其特征在于定义参考零磁道的步骤进一步包括D)在该第二方向上使该传感器移动一第三增量，直到测量步骤C)确定磁盘驱动器中有机械元件与传感器的移动产生冲突。
6.如权利要求5所述的优化磁盘存储器容量的方法，其特征在于定义参考零磁道的步骤进一步包括E)测试该磁盘驱动器中是否有机械元件与该传感器冲突，并且如果检测到冲突，则继续执行定义零磁道的步骤；如果没检测到冲突，则将该传感器的位置定义为参考零磁道。
7.如权利要求6所述的优化磁盘存储器容量的方法，其特征在于定义零磁道的步骤进一步包括F)在该第二方向上以第二预定的增量移动该传感器，然后，测量该驱动器的该机械元件是否与该传感器冲突，直到确定该磁盘驱动器的传感元件不再与该传感器冲突，定义该传感器的位置为参考零磁道的位置。
8.如权利要求1所述的优化磁盘存储器容量的方法，其特征在于该第一预定增量包括一n磁道步骤。
9.如权利要求1所述的优化磁盘存储器容量的方法，其特征在于该机械元件包括一用于磁头动态载入的静止载入坡道。
全文摘要
一种优化磁盘存储容量的方法，该方法包括以下的步骤在第一方向上使传感器移动一预定的增量；在传感器于第一方向上移动一预定的增量后，测量磁盘驱动器中是否有机械元件与该第一方向上的传感器冲突；在完成上述的冲突检测后定义一参考零磁道，该参考零磁道是该伺服格式开始的参考磁道。
文档编号G11B5/54GK1492397SQ0213500
公开日2004年4月28日 申请日期2002年10月21日 优先权日2002年10月21日
发明者丹·汉特, 迈克尔·尤坦里克, 詹姆士·莫利郝斯, 内尔森, 尤坦里克, 莫利郝斯, 丹 汉特 申请人:深圳易拓科技有限公司