專利名稱：帶有用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的非易失性存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般說來，本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，確切地說，涉及可拆卸介質(zhì)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
背景技術(shù)：
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)用于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的實(shí)例包括基于集成電路的存儲(chǔ)介質(zhì)，比如磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(MRAM)、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)、靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)、閃存、電擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)、可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)和可編程只讀存儲(chǔ)器(PROM)?；诜羌呻娐分橘|(zhì)的實(shí)例包括基于磁性的存儲(chǔ)介質(zhì)，比如硬盤、磁帶和軟盤；基于光學(xué)的系統(tǒng)，比如光盤(CD)和數(shù)字視頻盤(DVD)；以及磁光介質(zhì)。以上闡述的基于非IC的存儲(chǔ)器類型本質(zhì)上是機(jī)械的，檢索所述數(shù)據(jù)時(shí)它們需要機(jī)械操作(如轉(zhuǎn)動(dòng)磁盤、移動(dòng)磁帶)。
典型情況下，基于IC的介質(zhì)的數(shù)據(jù)存取時(shí)間顯著快于基于非IC之介質(zhì)的數(shù)據(jù)存取時(shí)間。不過典型情況下，非IC介質(zhì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的每位成本顯著低于基于IC之介質(zhì)的成本。所以典型情況下，基于非IC的介質(zhì)用作數(shù)據(jù)的“海量存儲(chǔ)”。
使用基于非IC之介質(zhì)的所述存取時(shí)間限制會(huì)降低使用所述介質(zhì)的系統(tǒng)的運(yùn)行效率。對(duì)于使用基于非IC之介質(zhì)的系統(tǒng)，有必要改進(jìn)其運(yùn)行效率。
不僅如此，對(duì)于可拆卸介質(zhì)的存儲(chǔ)單元，一旦可拆卸介質(zhì)被拆卸，典型情況下從所述可拆卸介質(zhì)存取數(shù)據(jù)所用的數(shù)據(jù)就不再永久地存儲(chǔ)在所述可拆卸介質(zhì)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中。結(jié)果，再次插入所述可拆卸介質(zhì)時(shí)，就必須再次訪問這種信息。
附圖簡(jiǎn)要說明參考附圖，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好地了解本發(fā)明，并使其眾多的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)顯而易見。


圖1是一幅框圖，展示了根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例；圖2是一幅符號(hào)表達(dá)圖，顯示了現(xiàn)有技術(shù)中主列表的實(shí)施方案；圖3是一幅流程圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行數(shù)據(jù)存取的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例；圖4是一幅流程圖，顯示了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，它使用高速緩存來存儲(chǔ)信息設(shè)備發(fā)出的用戶數(shù)據(jù)；圖5是一幅符號(hào)圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，對(duì)介質(zhì)進(jìn)行優(yōu)化扇區(qū)檢索的方式；圖6是一幅流程圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，對(duì)介質(zhì)進(jìn)行優(yōu)化扇區(qū)檢索；圖7是一幅符號(hào)表達(dá)圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，它使用基于非易失性IC的介質(zhì)來存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)；圖8是一幅符號(hào)表達(dá)圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，它連同冗余磁盤陣列(RAID)系統(tǒng)，使用基于非易失性IC的介質(zhì)來存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)；圖9是一幅符號(hào)表達(dá)圖，顯示了實(shí)施RAID的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)；圖10是一幅俯視圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中硬盤表面的扇區(qū)布局；圖11是一個(gè)實(shí)施例的示意圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中，基于非易失性IC的介質(zhì)中存儲(chǔ)的用戶數(shù)據(jù)塊的一部分；圖12是一幅流程圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)寫入訪問的一個(gè)圖13是一幅流程圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)寫入訪問的另一個(gè)實(shí)施例；圖14是一幅流程圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)讀取訪問的一個(gè)
具體實(shí)施例方式
下面闡述實(shí)施本發(fā)明之模式的詳細(xì)說明。本說明意在展示本發(fā)明，而不應(yīng)當(dāng)作為限制。
圖1是一幅框圖，展示了根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)。在所示實(shí)施例中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110包括基于非IC的介質(zhì)112以及對(duì)介質(zhì)112進(jìn)行數(shù)據(jù)存取所用的電路。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110通過I/O總線128，可操作地連接到信息設(shè)備141，以便從它那里接收要存儲(chǔ)在介質(zhì)112上的用戶數(shù)據(jù)，以及向它提供從介質(zhì)112檢索到的用戶數(shù)據(jù)。用戶數(shù)據(jù)就是信息設(shè)備141所用的數(shù)據(jù)。用戶數(shù)據(jù)的實(shí)例可以包括可執(zhí)行的程序文件、數(shù)據(jù)塊文件、多媒體文件(比如音樂、視頻和圖片)、信息文件(比如字處理文檔或電子數(shù)據(jù)表)以及信息設(shè)備141的計(jì)算機(jī)操作員記錄。在一個(gè)實(shí)例中，信息設(shè)備141是個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110是所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)機(jī)箱(未顯示)中安裝的硬盤系統(tǒng)(往往被稱為硬盤驅(qū)動(dòng)器)。在這樣一個(gè)實(shí)例中，總線128是遵從計(jì)算機(jī)總線標(biāo)準(zhǔn)的總線，比如IDE標(biāo)準(zhǔn)、增強(qiáng)IDE(E-IDE)標(biāo)準(zhǔn)或小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口(SCSI)標(biāo)準(zhǔn)。在其他實(shí)施例中，信息設(shè)備141可以是例如家庭媒體服務(wù)器、個(gè)人錄像機(jī)、有線或衛(wèi)星機(jī)頂盒、游戲機(jī)、投幣式自動(dòng)電唱機(jī)、家庭保安系統(tǒng)、車載電子設(shè)備、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、尋呼機(jī)、手機(jī)、音頻播放機(jī)、家庭通信中心集線器以及數(shù)碼攝像機(jī)。在其他實(shí)施例中，信息設(shè)備可以是揚(yáng)聲器、顯示器、耳機(jī)、話筒或者使用或提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110中存儲(chǔ)之用戶數(shù)據(jù)的其他設(shè)備。
在所示實(shí)施例中，介質(zhì)112包括存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)所用的硬盤。在其他實(shí)施例中，介質(zhì)112可以包括多臺(tái)硬盤或其他類型的存儲(chǔ)器，比如光盤、磁帶、磁光存儲(chǔ)設(shè)備或存儲(chǔ)數(shù)據(jù)所用的任何其他介質(zhì)，或者以上列出之介質(zhì)類型的組合。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110包括控制系統(tǒng)111?？刂葡到y(tǒng)111包括處理器116，用于控制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110的運(yùn)行。處理器116可操作地連接到總線128，以便向信息設(shè)備141提供用戶數(shù)據(jù)以及從其接收用戶數(shù)據(jù)。處理器116通過HEAD CONTROL信號(hào)線和放大器119，向磁頭傳動(dòng)機(jī)構(gòu)131提供磁頭控制信號(hào)，以便把讀/寫頭113移動(dòng)到介質(zhì)112的恰當(dāng)磁軌上進(jìn)行數(shù)據(jù)存取。處理器116也通過MOTOR CONTROL線和放大器122，向主軸電機(jī)114提供電機(jī)控制信號(hào)，以便使電機(jī)114保持在恒定的速度。處理器116通過WRITE信號(hào)線和放大器120，向所述讀/寫頭113提供數(shù)據(jù)，以便把所述數(shù)據(jù)寫入特定的扇區(qū)。處理器116通過READ線和放大器118，從所述讀/寫頭113接收數(shù)據(jù)。控制系統(tǒng)111包括程序存儲(chǔ)器124，用于存儲(chǔ)處理器116為了進(jìn)行其操作而執(zhí)行的程序代碼。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)可以包括圖1中未顯示的其他常規(guī)電路和設(shè)備。同樣，其他類型的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)也可以被配置為實(shí)施本文的內(nèi)容。
控制系統(tǒng)111包括非易失性存儲(chǔ)器126，它可操作地連接到處理器116。在一個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)器126實(shí)施在基于IC的存儲(chǔ)器中，比如MRAM。MRAM是非易失性存儲(chǔ)器，它以磁方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。利用MRAM存儲(chǔ)器，所述MRAM中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)就可以在運(yùn)行期間改變。利用某些MRAM，所述存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)可以由不高于5.5伏的電壓來編程。大多數(shù)MRAM由低于2伏的電壓編程。所以，為控制系統(tǒng)111的電子組件提供電源所需的電壓可以用于對(duì)存儲(chǔ)器126編程。在一個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)器124和126實(shí)施在同一集成電路中。在其他實(shí)施例中，存儲(chǔ)器124和126實(shí)施在同一存儲(chǔ)器陣列中。在某些實(shí)施例中，在所述存儲(chǔ)系統(tǒng)的運(yùn)行期間，可分配給所述程序存儲(chǔ)器124和存儲(chǔ)器126的部分可以改變。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述主列表可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中可變的位置。在一個(gè)實(shí)施例中，處理器116、程序存儲(chǔ)器124和存儲(chǔ)器126與控制系統(tǒng)111的其他電子器件(未顯示)一起實(shí)施在電路板(未顯示)上。
硬盤112所用的主列表127“非易失性地”存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中。典型情況下，主列表包括存儲(chǔ)介質(zhì)112中存儲(chǔ)的每個(gè)文件的項(xiàng)。每個(gè)項(xiàng)都包括為該文件存儲(chǔ)第一塊的扇區(qū)在介質(zhì)112上的物理位置。
圖2是主列表和硬盤表面的上表面的一幅符號(hào)表達(dá)圖，展示了常規(guī)方式下數(shù)據(jù)如何存儲(chǔ)在硬盤上的實(shí)例。在圖2的實(shí)施例中，存儲(chǔ)在硬盤表面212上的文件分為三個(gè)用戶數(shù)據(jù)塊，標(biāo)記為DATA A、DATAB和DATA C，分別存儲(chǔ)在硬盤表面212的扇區(qū)215、扇區(qū)216和扇區(qū)217。扇區(qū)塊206顯示了存儲(chǔ)在扇區(qū)215的數(shù)據(jù)，扇區(qū)塊208顯示了存儲(chǔ)在扇區(qū)216的數(shù)據(jù)，扇區(qū)塊210顯示了存儲(chǔ)在扇區(qū)217的數(shù)據(jù)。每個(gè)扇區(qū)塊(206、207和208)都包括一個(gè)頭部、存儲(chǔ)在該扇區(qū)的一個(gè)用戶數(shù)據(jù)塊(如扇區(qū)塊206包括塊DATA A)以及一個(gè)尾部，它包括存儲(chǔ)著所述文件用戶數(shù)據(jù)下一塊的扇區(qū)的物理位置。例如，扇區(qū)塊206的所述尾部包括存儲(chǔ)著塊DATA B的扇區(qū)216的物理位置。
為了檢索磁盤表面212上存儲(chǔ)的文件，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理器(如116)首先訪問主列表205，以便獲得存儲(chǔ)著用戶數(shù)據(jù)的第一塊(DATA A)的扇區(qū)215的物理位置。然后，所述處理器訪問在扇區(qū)215的數(shù)據(jù)，以便獲得在該位置的所述用戶數(shù)據(jù)以及扇區(qū)216(在那里存儲(chǔ)著用戶數(shù)據(jù)的下一塊(DATA B))的物理位置。扇區(qū)217的物理位置位于扇區(qū)塊208(它存儲(chǔ)在扇區(qū)216)的尾部區(qū)段中。文件尾(EOF)標(biāo)記位于扇區(qū)塊210(它存儲(chǔ)在扇區(qū)217)的尾部區(qū)段中。所述EOF標(biāo)記表面扇區(qū)塊210包括了所述文件中數(shù)據(jù)的最后部分。
在常規(guī)的硬盤系統(tǒng)中，所述主列表存儲(chǔ)在所述硬盤的一個(gè)扇區(qū)(或多個(gè)扇區(qū))中。為了存取一個(gè)文件，硬盤系統(tǒng)的所述處理器訪問所述硬盤上的所述主列表，以便獲得文件數(shù)據(jù)的第一個(gè)扇區(qū)塊的位置。把一個(gè)新文件寫入所述硬盤時(shí)，在所述主列表中創(chuàng)建一個(gè)新的項(xiàng)。所述新項(xiàng)包括存儲(chǔ)著所述文件中數(shù)據(jù)的第一塊的扇區(qū)的物理位置。
回頭參考圖1，因?yàn)閿?shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110的主列表127存儲(chǔ)在基于IC的非易失性存儲(chǔ)器中，所以訪問主列表127時(shí)不必訪問硬盤112，從而顯著地縮短了所述主列表的訪問時(shí)間。所以，由于對(duì)硬盤112的訪問至少減少了一次，就能夠縮短文件的訪問時(shí)間。另外，因?yàn)橹髁斜?27非易失性地存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中，所以即使在緊急斷電的情況下，所述主列表也自動(dòng)地是當(dāng)前值。不僅如此，把新文件寫入磁盤所用的時(shí)間也縮短了，因?yàn)椴槐貜挠脖P112檢索所述主列表，然后再把帶有新文件所述項(xiàng)的主列表寫回硬盤112。
此外，典型情況下在硬盤系統(tǒng)中，所述主列表存儲(chǔ)在所述硬盤表面的一個(gè)扇區(qū)上。如果所述硬盤的所述扇區(qū)被破壞，那么整個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)就不能使用了。對(duì)于某些基于非IC的存儲(chǔ)器(如硬盤系統(tǒng)或磁帶驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng))，基于非IC的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)被破壞的可能性大于基于IC的存儲(chǔ)器(如MRAM存儲(chǔ)器)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)被破壞的可能性。因此，使用這些更加可靠的存儲(chǔ)器可以使所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)更加可靠。另外，在某些實(shí)施例中，所述主列表的備份同樣可以存儲(chǔ)在硬盤上。對(duì)于這些實(shí)施例中的一部分，所述主列表的所述備份可以存儲(chǔ)在硬盤112的任何位置。同時(shí)，對(duì)于這些實(shí)施例，處理器116可以把所述備份主列表與原始列表進(jìn)行對(duì)比以發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)。
圖3是一幅流程圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行數(shù)據(jù)存取的一個(gè)實(shí)施例。處理器116通過執(zhí)行程序存儲(chǔ)器124中存儲(chǔ)的代碼，執(zhí)行圖3中的所述流程圖。在302中，處理器116從信息設(shè)備141接收訪問請(qǐng)求。在304中，處理器116判斷所述訪問是讀取訪問還是寫入訪問。如果所述訪問是讀取訪問，處理器116就在307中訪問存儲(chǔ)器126中的主列表127，以便發(fā)現(xiàn)存儲(chǔ)所請(qǐng)求的文件中數(shù)據(jù)的第一個(gè)扇區(qū)的位置。在310中，處理器116從硬盤112的所述扇區(qū)檢索所述文件。如果在304中判定了所述訪問是寫入訪問，處理器116就在306中進(jìn)行所述寫入訪問并在308中更新主列表127。
在圖2的實(shí)例中，主列表205的每個(gè)項(xiàng)都包括在硬盤表面212上存儲(chǔ)著與該項(xiàng)相關(guān)聯(lián)的文件數(shù)據(jù)塊的第一個(gè)扇區(qū)在硬盤表面212上的物理位置。不過，在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，所述主列表還可以為每個(gè)文件項(xiàng)包括其他的數(shù)據(jù)和/或附加數(shù)據(jù)。例如，參考圖5，在所述主列表中每個(gè)文件的項(xiàng)520都包括存儲(chǔ)著該文件數(shù)據(jù)塊的每個(gè)扇區(qū)的位置。參見下面對(duì)圖5的討論。
在其他實(shí)施例中，處理器116可以被配置為在存儲(chǔ)器126中存儲(chǔ)其他類型的系統(tǒng)數(shù)據(jù)。例如，存儲(chǔ)器126可以存儲(chǔ)指明介質(zhì)112上缺陷扇區(qū)的列表、介質(zhì)112上可用扇區(qū)的列表、指明缺陷扇區(qū)及所述缺陷扇區(qū)之替代扇區(qū)的列表(缺陷扇區(qū)替代列表)以及介質(zhì)112上受到復(fù)制保護(hù)的扇區(qū)和/或數(shù)據(jù)的列表。存儲(chǔ)器126也可以被配置為存儲(chǔ)著讀/寫通道參數(shù)比如磁頭增益，以及伺服參數(shù)比如轉(zhuǎn)矩常數(shù)。存儲(chǔ)器126還可以存儲(chǔ)其他類型的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，這取決于介質(zhì)112的介質(zhì)類型以及在介質(zhì)112中數(shù)據(jù)如何存儲(chǔ)。在基于IC的非易失性存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，使得數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的處理器能夠更快地訪問所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)，從而縮短了所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)用戶數(shù)據(jù)的整體訪問時(shí)間。
非易失性存儲(chǔ)器126也可以用于存儲(chǔ)從信息設(shè)備141收到的用戶數(shù)據(jù)。采用存儲(chǔ)器126來存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)可以改進(jìn)所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能、速度和/或效率。
圖4是處理數(shù)據(jù)存取所用的方法的流程圖，其中使用了存儲(chǔ)器126的一部分作為用戶數(shù)據(jù)的高速緩存。在圖4的實(shí)施例中，從信息設(shè)備141收到的用戶數(shù)據(jù)的文件存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中。因此，如果后來有對(duì)所述文件的請(qǐng)求，就能夠向信息設(shè)備141提供在存儲(chǔ)器126中存儲(chǔ)的所述文件，其時(shí)間少于訪問介質(zhì)112來獲得所述時(shí)間的時(shí)間。
參考圖4，處理器116從信息設(shè)備141接收訪問請(qǐng)求。如果在414中所述訪問請(qǐng)求被判定為寫入請(qǐng)求，處理器116就在430中檢驗(yàn)存儲(chǔ)器126是否已滿。如果存儲(chǔ)器126未滿，那么處理器116就在434中把收到的時(shí)間寫入存儲(chǔ)器126。如果在430中判定存儲(chǔ)器126已滿，那么處理器116就在432中執(zhí)行高速緩存清除算法，把當(dāng)前存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中的文件寫入介質(zhì)112，以便在存儲(chǔ)器126中為所述收到的數(shù)據(jù)產(chǎn)生空間。在434中，從信息設(shè)備141收到的所述數(shù)據(jù)被寫入存儲(chǔ)器126。在一個(gè)實(shí)例中，所述高速緩存清除算法包括把存儲(chǔ)器126中最早寫入的數(shù)據(jù)移到所述介質(zhì)112。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述高速緩存清除算法包括去除最近最少使用的數(shù)據(jù)。另一個(gè)高速緩存清除算法可能是去除一個(gè)或若干文件，它(們)與要進(jìn)行高速緩存的數(shù)據(jù)大小相同。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解，根據(jù)本文的內(nèi)容，其他的高速緩存清除算法也可以實(shí)施。
如果在414中，所述訪問被判定為讀取訪問，處理器116就在416中檢驗(yàn)所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)是否高速緩存在存儲(chǔ)器126中。如果發(fā)現(xiàn)所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器126中，那么就在422中從存儲(chǔ)器126檢索所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)，并提供給信息設(shè)備141。如果在416中判定沒有發(fā)現(xiàn)所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器126中，所述處理器就從介質(zhì)112檢索所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，處理器116會(huì)判定介質(zhì)112中存儲(chǔ)的文件在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)已經(jīng)頻繁地被訪問，并會(huì)把該文件寫入存儲(chǔ)器126。因此，將會(huì)大幅度縮短把該文件提供給信息設(shè)備141所需的時(shí)間。
通過把用戶數(shù)據(jù)高速緩存在所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的基于IC的存儲(chǔ)器中，就大幅度縮短了把該數(shù)據(jù)提供給信息設(shè)備的訪問時(shí)間。不僅如此，通過采用非易失性存儲(chǔ)器對(duì)所述數(shù)據(jù)進(jìn)行高速緩存，即使在斷電的情況下存儲(chǔ)器126中存儲(chǔ)的所述數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失。因此，如果有文件的副本存儲(chǔ)在介質(zhì)112中和存儲(chǔ)器126中，所述文件在存儲(chǔ)器126中的所述副本將是更新近的副本，從而不必判斷哪個(gè)副本是更近的副本。
不僅如此，采用存儲(chǔ)器126作為數(shù)據(jù)寫入的高速緩存使得數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110在數(shù)據(jù)寫入后能夠更快地執(zhí)行后續(xù)的數(shù)據(jù)存取。對(duì)于某些常規(guī)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)寫入后，在該數(shù)據(jù)寫入的所述數(shù)據(jù)寫入所述基于非IC的介質(zhì)(如硬盤)之后，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)才能進(jìn)行數(shù)據(jù)存取。不過，如果存儲(chǔ)器126的一部分用作所述數(shù)據(jù)寫入的緩沖區(qū)，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110就能夠在所述數(shù)據(jù)寫入后立即執(zhí)行第二次數(shù)據(jù)存取，因?yàn)榈谝淮螖?shù)據(jù)寫入的所述數(shù)據(jù)立即寫入了所述基于IC的存儲(chǔ)器126。因?yàn)榇鎯?chǔ)器126是非易失性存儲(chǔ)器，即使對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110關(guān)斷了電源，所述用戶數(shù)據(jù)也將保持在存儲(chǔ)器126中。所以，在某些實(shí)施例中，不必倉(cāng)促地把存儲(chǔ)器126中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)系統(tǒng)110，因此所述數(shù)據(jù)可以在信息設(shè)備141沒有訪問的期間寫入介質(zhì)112。
在其他實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)會(huì)在存儲(chǔ)器126中對(duì)從信息設(shè)備141收到的許多數(shù)據(jù)文件進(jìn)行高速緩存，處理器116會(huì)進(jìn)行寫入猝發(fā)，把所述文件一次寫入硬盤112。所以，所述硬盤系統(tǒng)110消耗的電力可以降低，因?yàn)槎鄠€(gè)文件的猝發(fā)寫入所需的電力可能小于對(duì)每個(gè)文件進(jìn)行的多次單獨(dú)寫入所需的電力。
在一個(gè)實(shí)施例中，為了在圖4的流程圖中實(shí)施上述寫入緩沖區(qū)系統(tǒng)，432中所用的高速緩存清除算法將被配置為確保在存儲(chǔ)器126中總是有數(shù)據(jù)寫入所用的足夠的可用緩沖區(qū)空間。因此，如果在414中判定了訪問是數(shù)據(jù)寫入，處理器116會(huì)立即把所述數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)器126。
如果在包括可拆卸介質(zhì)(參見圖15的1512)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中實(shí)施圖4的方法，響應(yīng)拆卸所述介質(zhì)的請(qǐng)求，存儲(chǔ)器1526(參見圖15)中存儲(chǔ)的所述數(shù)據(jù)會(huì)寫入介質(zhì)1512。
參考圖5和圖6，響應(yīng)信息設(shè)備141發(fā)出的讀取訪問請(qǐng)求而從介質(zhì)112檢索到的數(shù)據(jù)也可以在存儲(chǔ)器126中進(jìn)行緩沖存儲(chǔ)，以便縮短所述讀取訪問所需的時(shí)間。參考圖5，用戶數(shù)據(jù)的文件519可以存儲(chǔ)在硬盤表面501的多個(gè)扇區(qū)(如531)中。在圖5的實(shí)例中，文件519包括6塊數(shù)據(jù)(521、522、523、524、525和526)，每一塊都存儲(chǔ)在磁盤表面501的不同扇區(qū)中。例如，塊521存儲(chǔ)在磁盤表面501的扇區(qū)531中。
對(duì)于某些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)塊可以存儲(chǔ)在磁盤表面的非連續(xù)扇區(qū)中，需要數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的讀/寫頭(如113)在多個(gè)磁軌之間往返移動(dòng)才能檢索所述數(shù)據(jù)。例如，扇區(qū)531(它存儲(chǔ)著文件519的第一個(gè)數(shù)據(jù)塊521)位于磁盤表面501的磁軌552中。扇區(qū)532(它存儲(chǔ)著第二個(gè)數(shù)據(jù)塊522)位于磁軌551中。扇區(qū)533(它存儲(chǔ)著第三個(gè)數(shù)據(jù)塊523)位于磁軌551中。常規(guī)情況下，為了檢索這個(gè)文件的所述數(shù)據(jù)，將需要讀磁頭(如113)移動(dòng)到磁軌552以檢索扇區(qū)531中存儲(chǔ)的第一個(gè)數(shù)據(jù)塊521，然后移動(dòng)到磁軌551以檢索扇區(qū)532中存儲(chǔ)的第二個(gè)數(shù)據(jù)塊522，然后移動(dòng)回到磁軌552以檢索扇區(qū)533中存儲(chǔ)的第三個(gè)數(shù)據(jù)塊523。結(jié)果，由于讀取訪問期間讀磁頭(如113)在磁軌之間的所述移動(dòng)，在常規(guī)方式下所述檢索時(shí)間很長(zhǎng)。
本發(fā)明的若干實(shí)施例施行不按次序的數(shù)據(jù)讀取，以便優(yōu)化數(shù)據(jù)檢索時(shí)間。在這些實(shí)施例中，數(shù)據(jù)可以按非順序的次序檢索并在存儲(chǔ)器126中進(jìn)行緩沖存儲(chǔ)，然后在提供給信息設(shè)備141。參考圖5，在這些實(shí)施例中，主列表127的每個(gè)文件項(xiàng)(如520)都包括磁盤表面501上每個(gè)扇區(qū)(如531，它存儲(chǔ)著與所述文件項(xiàng)相關(guān)聯(lián)所述文件的數(shù)據(jù)塊)的位置。例如，主列表項(xiàng)520包括扇區(qū)531、532、533、534、535和536的各個(gè)位置L1、L2、L3、L4、L5和L6。在主列表的文件項(xiàng)中包括存儲(chǔ)著文件數(shù)據(jù)的每個(gè)扇區(qū)的位置在優(yōu)選情況下可以使系統(tǒng)能夠以非順序的次序檢索數(shù)據(jù)。因此縮短了檢索數(shù)據(jù)文件所需的時(shí)間。
圖6是一幅流程圖，顯示了實(shí)施不按次序數(shù)據(jù)檢索的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)存取的方法的一個(gè)實(shí)施例。如果處理器116在603中從信息設(shè)備141收到一個(gè)文件的數(shù)據(jù)存取請(qǐng)求，并在605中判定所請(qǐng)求的訪問是讀取，處理器116就在607中訪問主列表127中與所請(qǐng)求的文件相關(guān)聯(lián)的所述項(xiàng)，以便檢索存儲(chǔ)著該文件中數(shù)據(jù)的扇區(qū)的位置。在這個(gè)實(shí)施例中，主列表127中的每個(gè)項(xiàng)都類似于圖5的項(xiàng)520，它們包含著存儲(chǔ)著與所述項(xiàng)相關(guān)聯(lián)的文件數(shù)據(jù)的每個(gè)扇區(qū)的位置。
在609中，處理器1 16對(duì)扇區(qū)(如531、532)的所述位置(如L1、L2)進(jìn)行排序，以便確定在這些扇區(qū)中檢索所述數(shù)據(jù)的最優(yōu)路徑。確定最優(yōu)路徑所用的規(guī)則取決于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)在檢索數(shù)據(jù)中的操作。例如，對(duì)于某些常規(guī)的硬盤系統(tǒng)，從磁軌到磁軌移動(dòng)所用的時(shí)間比在一條磁軌中移動(dòng)到不同的扇區(qū)所用的時(shí)間長(zhǎng)。所以，一種方案可能是檢索文件存儲(chǔ)在一條磁軌的若干扇區(qū)中的所有塊，再進(jìn)至下一條磁軌。對(duì)于其他的常規(guī)硬盤系統(tǒng)，在一條磁軌的扇區(qū)之間旋轉(zhuǎn)所需的時(shí)間超過從前一條磁軌移動(dòng)至所需磁軌的時(shí)間。最優(yōu)路徑將據(jù)此確定。
確定最優(yōu)路徑中的另一個(gè)因素可能包括在收到所述讀取請(qǐng)求時(shí)，所述讀/寫頭(如113)在硬盤上的位置。確定最優(yōu)路徑中的另一個(gè)因素是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)把所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)傳遞給信息設(shè)備(如141)中的操作。在一個(gè)實(shí)施例中，優(yōu)化方案的一個(gè)目標(biāo)是使從信息設(shè)備請(qǐng)求數(shù)據(jù)開始到向所述信息設(shè)備提供所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)的總時(shí)間最短。
在圖5的實(shí)施例中，如果讀/寫頭113位于外部磁軌上，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)會(huì)首先檢索磁軌551上的所述數(shù)據(jù)(如扇區(qū)532、534和535上的所述數(shù)據(jù))，然后檢索磁軌552上的所述數(shù)據(jù)(扇區(qū)531、536和533上的所述數(shù)據(jù))。在磁軌內(nèi)檢索數(shù)據(jù)的具體次序?qū)⑷Q于所述讀/寫頭進(jìn)入所述磁軌時(shí)的位置。在一個(gè)實(shí)例中，最優(yōu)扇區(qū)檢索路徑可能是扇區(qū)532、534、535、531、536和533的次序。
回頭參考圖6，在609中確定了最優(yōu)檢索路徑之后，處理器116就在611中檢索所述路徑的第一個(gè)扇區(qū)中的所述數(shù)據(jù)，并在613中把所述數(shù)據(jù)緩沖存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中。對(duì)于上述檢索路徑，處理器116首先檢索扇區(qū)532中的數(shù)據(jù)塊522，并把數(shù)據(jù)塊522寫入存儲(chǔ)器126(參見圖5)。在615中，處理器116判斷存儲(chǔ)器126中的所述數(shù)據(jù)是否包括下一步要傳遞到信息設(shè)備141的數(shù)據(jù)塊。因?yàn)檫@時(shí)存儲(chǔ)器126僅僅包括第二個(gè)數(shù)據(jù)塊522而且因?yàn)榈谝粋€(gè)數(shù)據(jù)塊521尚未傳遞到信息設(shè)備141，處理器116就回到611以便從所述路徑的下一個(gè)扇區(qū)(扇區(qū)534)檢索所述數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)塊524)，然后進(jìn)至613以便把數(shù)據(jù)塊524寫入存儲(chǔ)器126。因?yàn)榈谝粋€(gè)數(shù)據(jù)塊521尚未檢索，處理器116就返回611，直至它從扇區(qū)531檢索到數(shù)據(jù)塊521。這時(shí)，數(shù)據(jù)塊521、522、524和525存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中。所以在615中，處理器116判定要傳遞到信息設(shè)備141的下一個(gè)數(shù)據(jù)塊(521)位于存儲(chǔ)器126中。在627中，把數(shù)據(jù)塊521傳遞到信息設(shè)備141。然后，處理器116回到615，并判定要傳遞的下一個(gè)數(shù)據(jù)塊(數(shù)據(jù)塊522)緩沖存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中，所以在627中傳遞數(shù)據(jù)塊522。因?yàn)檫@時(shí)要傳遞的下一個(gè)數(shù)據(jù)塊不在存儲(chǔ)器126中，處理器116就回到611以便從扇區(qū)536檢索下一個(gè)數(shù)據(jù)塊526并在613中把數(shù)據(jù)塊526寫入存儲(chǔ)器126。因?yàn)樵?15中數(shù)據(jù)塊523(要傳遞的下一個(gè)數(shù)據(jù)塊)不在存儲(chǔ)器126中，那么處理器116就回到611以便從扇區(qū)533檢索數(shù)據(jù)塊523。因?yàn)閿?shù)據(jù)塊523現(xiàn)在在存儲(chǔ)器126中，那么處理器116就把數(shù)據(jù)塊523傳遞到信息設(shè)備141。因?yàn)槠溆嗟臄?shù)據(jù)塊524、525和526也在存儲(chǔ)器126中，處理器116就繼續(xù)通過615和627進(jìn)行循環(huán)，依次把其余的數(shù)據(jù)塊傳遞到信息設(shè)備141。在615中，沒有更多的數(shù)據(jù)要傳遞時(shí)，處理器116就去往619，因?yàn)樗鑫募乃袛?shù)據(jù)塊都已經(jīng)檢索，所述操作就在623中結(jié)束。
在其他實(shí)施例中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)可以采用其他類型的不按次序的優(yōu)化檢索方法。例如，處理器116可以編程為檢索文件的第一個(gè)數(shù)據(jù)塊如521，然后對(duì)于存儲(chǔ)著第一個(gè)數(shù)據(jù)塊的扇區(qū)，對(duì)位于同一磁軌上扇區(qū)中的所有數(shù)據(jù)塊進(jìn)行緩沖存儲(chǔ)。然后所述處理器會(huì)去往存儲(chǔ)著要傳遞之下一個(gè)數(shù)據(jù)塊的扇區(qū)所在的磁軌(只要該數(shù)據(jù)塊不位于存儲(chǔ)著第一個(gè)數(shù)據(jù)塊的扇區(qū)所在的磁軌中)，并且檢索和緩沖該磁軌的扇區(qū)中存儲(chǔ)的、該文件的所有數(shù)據(jù)塊。所以，按照這樣一種方案，讀/寫頭113會(huì)每次檢索一次地從磁軌檢索數(shù)據(jù)。同樣在其他實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)也可以緩沖存儲(chǔ)在另一種類型的存儲(chǔ)器中，比如DRAM或SRAM。
提供包括包含文件數(shù)據(jù)的所有扇區(qū)的位置的主列表，使得圖6的實(shí)施例中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)能夠?qū)嵤┎话创涡虻臋z索。因?yàn)樗鎏幚砥髦獣运形募奈恢?，所述處理器就不必依次檢索所述數(shù)據(jù)。在其他實(shí)施例中，所述主列表也可以存儲(chǔ)其他信息，以便指明存儲(chǔ)著文件數(shù)據(jù)的扇區(qū)的位置。例如，在某些實(shí)施例中，主列表中文件項(xiàng)的每個(gè)扇區(qū)位置字段可以包括連續(xù)數(shù)目字段，指明磁軌中從與所述扇區(qū)位置項(xiàng)相關(guān)聯(lián)的扇區(qū)開始連續(xù)扇區(qū)(它們包含著文件的連續(xù)數(shù)據(jù)塊)的數(shù)目。因此，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的處理器(如116)就能夠從所述主列表確定一組連續(xù)扇區(qū)，它們包括了文件的數(shù)據(jù)塊。所以，對(duì)于磁軌上位于連續(xù)扇區(qū)中的一組連續(xù)次序的數(shù)據(jù)塊，這樣一個(gè)主列表對(duì)每條磁軌僅僅包含一個(gè)扇區(qū)位置字段。
在某些實(shí)施例中，從信息設(shè)備141收到的用戶數(shù)據(jù)能夠非易失性地存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中，以便縮短數(shù)據(jù)檢索的時(shí)間以及/或者“有效地”增加所述基于非IC之存儲(chǔ)介質(zhì)的容量。
圖7是一幅符號(hào)表達(dá)圖，顯示的實(shí)施例采用存儲(chǔ)器126非易失性地存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)，以便縮短硬盤表面712上存儲(chǔ)的文件的檢索時(shí)間。在這個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)器126用于非易失性地存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)的文件，要是所述文件完全存儲(chǔ)在硬盤表面712上，就會(huì)有相對(duì)長(zhǎng)的檢索時(shí)間。例如，一個(gè)用戶數(shù)據(jù)的文件最初包括存儲(chǔ)在硬盤表面712上扇區(qū)A中的第一個(gè)數(shù)據(jù)塊DATA A，存儲(chǔ)在磁盤表面712上扇區(qū)B中的第二個(gè)數(shù)據(jù)塊DATA B以及存儲(chǔ)在磁盤表面712上扇區(qū)C中的第三個(gè)數(shù)據(jù)塊DATA C。包括所述三個(gè)數(shù)據(jù)塊DATA A、DATA B和DATA C的文件的檢索時(shí)間相對(duì)較短，因?yàn)樗鰯?shù)據(jù)塊存儲(chǔ)在三個(gè)連續(xù)次序的扇區(qū)A、B和C中。扇區(qū)塊706、708和710分別表示在扇區(qū)A、B和C中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。
在包括DATA A、DATA B和DATA C的所述文件最初存儲(chǔ)在磁盤表面712上之后，信息設(shè)備141就向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110提供所述文件的修訂版。所述修訂版包括附加的數(shù)據(jù)塊DATA D(如扇區(qū)塊714所示)。因?yàn)闆]有其他可用的扇區(qū)位于在磁盤表面712上與扇區(qū)A、B和C相同的磁軌上，所以在磁盤表面712上存儲(chǔ)DATA D會(huì)大幅度增加檢索所述文件的時(shí)間，因?yàn)闄z索所述文件將包括所述讀磁頭在兩條不同的磁軌之間移動(dòng)至少兩次。不過，在圖7的實(shí)施例中，扇區(qū)塊714存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中，而扇區(qū)塊708的尾部表明存儲(chǔ)器126中存儲(chǔ)著數(shù)據(jù)塊DATA D的位置(LOC D)。扇區(qū)塊714的尾部表明扇區(qū)C在磁盤表面712上的位置(LOC C)，其中存儲(chǔ)著數(shù)據(jù)塊DATA C。因?yàn)镈ATA D存儲(chǔ)在所述基于IC的存儲(chǔ)器126中，檢索所述修訂后文件(包括數(shù)據(jù)塊A、B、C和D)所需的時(shí)間與檢索所述原始文件(包括數(shù)據(jù)塊A、B和C)所需的時(shí)間大致相同。
為了提高數(shù)據(jù)檢索的速度或者提高介質(zhì)112的有效容量，可以以其他方式使用存儲(chǔ)器126來非易失性地存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)。例如，假若用戶數(shù)據(jù)的文件長(zhǎng)度為文件的最后一個(gè)數(shù)據(jù)塊只有幾個(gè)字節(jié)，這幾個(gè)字節(jié)就可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中，不再占用介質(zhì)112的一個(gè)整扇區(qū)。在一個(gè)實(shí)施例中，處理器116將編程為考慮介質(zhì)112的每個(gè)扇區(qū)價(jià)格和介質(zhì)126的每個(gè)字節(jié)價(jià)格。如果所述文件最后一個(gè)數(shù)據(jù)塊的字節(jié)數(shù)目足夠小，使得把所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中的成本小于采用介質(zhì)112的一個(gè)整扇區(qū)的成本，那么處理器116就把最后一個(gè)數(shù)據(jù)塊存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中。在另一個(gè)實(shí)施例中，如果僅有文件的一個(gè)中間數(shù)據(jù)塊被修訂使得它超過了存儲(chǔ)在扇區(qū)中的尺寸，所述修訂后數(shù)據(jù)塊超過所述扇區(qū)尺寸的部分就可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中。
在其他實(shí)施例中，可以采用存儲(chǔ)器126來存儲(chǔ)否則要存儲(chǔ)在已經(jīng)確定為有缺陷的扇區(qū)中的數(shù)據(jù)。一個(gè)這樣的實(shí)例是對(duì)于實(shí)施冗余磁盤陣列(RAID)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)。圖9表示了實(shí)施RAID系統(tǒng)的硬盤系統(tǒng)的一部分。硬盤系統(tǒng)901包括904和905兩臺(tái)硬盤，硬盤904和905的兩側(cè)都存儲(chǔ)著信息。圖8顯示了硬盤904和905的每一側(cè)，其中硬盤表面807位于硬盤905的下側(cè)，硬盤表面808位于磁盤905的上側(cè)，硬盤表面809位于磁盤904的下側(cè)，硬盤表面810位于硬盤904的上側(cè)。
常規(guī)情況下對(duì)于RAID系統(tǒng)，用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在位于多個(gè)硬盤表面的數(shù)據(jù)塊中。實(shí)施所述RAID系統(tǒng)的存儲(chǔ)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電路并發(fā)地一起驅(qū)動(dòng)所述表面中的每一個(gè)，使得與每個(gè)表面相關(guān)聯(lián)的所述讀/寫頭定位在所述表面中每一個(gè)上具有相同扇區(qū)位置的扇區(qū)上。對(duì)每個(gè)表面上具有相同扇區(qū)位置的每個(gè)扇區(qū)上的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行并行讀取以便獲得所述文件的數(shù)據(jù)。在多個(gè)磁盤表面上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的這種技術(shù)往往被稱為數(shù)據(jù)分段。
參考圖8和圖9，因?yàn)榇疟P904和905同時(shí)移動(dòng)到每個(gè)磁盤表面的相同扇區(qū)(如807)，如果所述扇區(qū)之一有缺陷(如扇區(qū)822有缺陷，正如表面808上的“X”所指明)，那么所有磁盤表面上該扇區(qū)位置的扇區(qū)(如821、822、823和824)都被視為不可用。結(jié)果，扇區(qū)位置上一個(gè)扇區(qū)中的缺陷就被放大了并行操作中磁盤表面的數(shù)目這么多倍。
在多個(gè)硬盤表面實(shí)施數(shù)據(jù)分段的系統(tǒng)(比如對(duì)于RAID系統(tǒng))的一個(gè)實(shí)施例中，如果磁盤表面的一個(gè)扇區(qū)被確定為有缺陷，原來要寫入該缺陷扇區(qū)的所述數(shù)據(jù)塊就轉(zhuǎn)而存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中。其他的數(shù)據(jù)塊存儲(chǔ)在其他磁盤表面上具有系統(tǒng)扇區(qū)位置的其他扇區(qū)中，好像在該扇區(qū)位置沒有缺陷扇區(qū)。例如在圖8中，因?yàn)樯葏^(qū)822有缺陷，要寫入所述扇區(qū)的數(shù)據(jù)就轉(zhuǎn)而寫入存儲(chǔ)器126中，而所述數(shù)據(jù)分段的其他數(shù)據(jù)塊寫入扇區(qū)821、823和824(硬盤表面807、809和810上與扇區(qū)822具有相同扇區(qū)位置的扇區(qū))。通過采用存儲(chǔ)器126來存儲(chǔ)原來要寫入有缺陷扇區(qū)的數(shù)據(jù)，所述有缺陷的扇區(qū)就不會(huì)使其他磁盤表面上具有該扇區(qū)位置的其他扇區(qū)變?yōu)椴豢捎谩?br> 在其他實(shí)施例中，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中可以采用非易失性的基于IC的存儲(chǔ)器來增加數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中基于非IC的介質(zhì)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量。參考圖10，對(duì)于常規(guī)的硬盤表面(如1010)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在位于磁軌(如磁軌18，它環(huán)繞著所述硬盤的盤心1020)上扇區(qū)分區(qū)(如扇區(qū)分區(qū)4)中的扇區(qū)(如1029)上。典型情況下，所述扇區(qū)位于扇區(qū)線(如1031和1032)之間，它們定義了所述扇區(qū)分區(qū)。在某些實(shí)施例中，伺服數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在所述扇區(qū)線(如1031和1032)上。伺服數(shù)據(jù)的實(shí)例包括磁軌號(hào)、扇區(qū)號(hào)以及使讀/寫頭113在磁軌內(nèi)定位所用的模擬數(shù)據(jù)。常規(guī)情況下，每個(gè)扇區(qū)的尺寸都是為了保存標(biāo)準(zhǔn)尺寸的數(shù)據(jù)塊(如在一個(gè)實(shí)例中是512字節(jié))。對(duì)于某些實(shí)例，多個(gè)扇區(qū)可以位于扇區(qū)分區(qū)的磁軌中。
因?yàn)槌Ｒ?guī)硬盤的所述扇區(qū)所在的磁軌對(duì)于所述盤心(如1020)每條都具有不同的半徑，所述磁軌的若干部分也許不可使用，因?yàn)榇跑壴谏葏^(qū)分區(qū)中的磁盤表面空間小于存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)尺寸的數(shù)據(jù)塊所需的空間。例如，在磁軌23和22中扇區(qū)分區(qū)4(位于扇區(qū)線1031和1032之間)中的磁盤空間量就小于存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)尺寸的數(shù)據(jù)塊所需的空間量(如512字節(jié))。相對(duì)于圖10所示的情況，扇區(qū)分區(qū)4在磁軌23上的空間1012少了位于磁軌23中緊靠著扇區(qū)線1032右側(cè)的虛線所示的空間量1016。緊靠著扇區(qū)線1032右側(cè)的虛線所示的部分表示位于緊靠著扇區(qū)線1032左側(cè)的磁盤表面空間在存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)尺寸的數(shù)據(jù)塊時(shí)所不足的空間量。例如，部分1023表示磁軌20的空間1024在存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)尺寸的數(shù)據(jù)塊時(shí)所不足的磁盤空間量。所以，對(duì)于常規(guī)的系統(tǒng)，這些空間將不會(huì)使用，造成了磁盤表面上存儲(chǔ)空間的浪費(fèi)。
圖11表示根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例，存儲(chǔ)器126中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的一部分。在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，硬盤表面上可用存儲(chǔ)空間少于存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)尺寸的數(shù)據(jù)塊所需空間的部分可以用于存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)尺寸數(shù)據(jù)塊的一部分，標(biāo)準(zhǔn)尺寸數(shù)據(jù)塊的另一部分存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中。例如，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)尺寸數(shù)據(jù)塊的一部分存儲(chǔ)在磁軌23的空間1012中(參見圖10)。所述標(biāo)準(zhǔn)尺寸數(shù)據(jù)塊的其余部分(其尺寸為圖10中的空間1016)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中位置1116處。對(duì)于其他部分存儲(chǔ)在硬盤表面1010的標(biāo)準(zhǔn)尺寸的數(shù)據(jù)塊，存儲(chǔ)器126也存儲(chǔ)著其余部分。例如，對(duì)于其他部分存儲(chǔ)在位置1011(參見圖10)的標(biāo)準(zhǔn)尺寸的數(shù)據(jù)塊，存儲(chǔ)器126的存儲(chǔ)器位置1115存儲(chǔ)著其余部分(其尺寸由部分1015表明)。
在某些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器126中與表面1010上每個(gè)不足的空間相關(guān)聯(lián)的所述位置都為該空間所保留。例如，存儲(chǔ)器126的數(shù)據(jù)塊1130保留為存儲(chǔ)磁軌23上所有劃分的扇區(qū)的所有磁盤空間的所述不足部分。對(duì)于某些實(shí)施例，數(shù)據(jù)塊的第一部分將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中，其余部分將存儲(chǔ)在磁盤表面1010上。在一個(gè)實(shí)施例中，判斷是否使用存儲(chǔ)器126來存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)尺寸數(shù)據(jù)塊的一部分將取決于在存儲(chǔ)器126中存儲(chǔ)該部分的成本與使用所述硬盤上空間存儲(chǔ)其他部分的收益之比。
在圖10和圖11的實(shí)施例中為了檢索數(shù)據(jù)塊，處理器116將從所述磁盤空間(如1012)檢索所述數(shù)據(jù)的一部分，并且檢索存儲(chǔ)器126(如位置1116)中存儲(chǔ)的所述數(shù)據(jù)的另一部分。參見關(guān)于圖14的討論。處理器116會(huì)把所述部分合并，再把它們提供給信息設(shè)備141。因?yàn)樗鰯?shù)據(jù)的其余部分存儲(chǔ)在基于IC的存儲(chǔ)器(如126)中，對(duì)于包括所述其余部分的數(shù)據(jù)塊的檢索時(shí)間實(shí)質(zhì)上與整個(gè)存儲(chǔ)在硬盤扇區(qū)中的數(shù)據(jù)塊的檢索時(shí)間相同。所以，在基于IC的非易失性存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)尺寸數(shù)據(jù)塊的一部分，優(yōu)選情況下可以更好地利用硬盤表面。
某些常規(guī)的硬盤系統(tǒng)被配置為扇區(qū)可以位于扇區(qū)線(如1031)的兩側(cè)。對(duì)于這些系統(tǒng)，所述硬盤系統(tǒng)包括從跨越扇區(qū)線的扇區(qū)提取數(shù)據(jù)所用的程序代碼(如所述系統(tǒng)包括從所述扇區(qū)的所述用戶數(shù)據(jù)中去除所述扇區(qū)線中存儲(chǔ)的所述伺服數(shù)據(jù)所用的代碼)。采用存儲(chǔ)器126來存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)的若干部分(正如圖10和圖11所示)，可以使系統(tǒng)能夠被配置為沒有扇區(qū)跨越扇區(qū)線，因?yàn)樯葏^(qū)的其余部分存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中。所以，對(duì)于這些實(shí)施例將不需要上述的程序代碼。
在某些實(shí)施例中，為了加速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110中存儲(chǔ)的用戶數(shù)據(jù)的文件的檢索時(shí)間，所述文件的一部分可以寫入所述基于IC的存儲(chǔ)器126進(jìn)行非易失性的存儲(chǔ)，所述數(shù)據(jù)的其余部分存儲(chǔ)在基于非IC的介質(zhì)112中。對(duì)于這些實(shí)施例中的一部分，決定哪些數(shù)據(jù)寫入所述基于IC的存儲(chǔ)器(如126)，哪些數(shù)據(jù)寫入所述基于非IC的介質(zhì)(如112)是取決于所述基于非IC的介質(zhì)中存儲(chǔ)的所述數(shù)據(jù)的所述檢索時(shí)間。對(duì)于這些實(shí)施例中的一部分，從所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)(如110)檢索所述文件時(shí)，需要縮短由所述信息設(shè)備(如141)所見的整體檢索時(shí)間。
圖12表明寫操作的一個(gè)實(shí)施例，用于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施一個(gè)系統(tǒng)，在基于IC的非易失性存儲(chǔ)器中非易失性地存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)的文件的若干部分，以便加速所述文件的檢索時(shí)間。在圖12的實(shí)施例中，要寫入所述基于非IC的介質(zhì)112的下一個(gè)數(shù)據(jù)的前導(dǎo)部分寫入所述基于IC的存儲(chǔ)器126，以便縮短該數(shù)據(jù)的所述檢索時(shí)間。由所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110的所述處理器116實(shí)施圖12的流程圖。
在1201中，從信息設(shè)備141收到寫入訪問請(qǐng)求之后，處理器116的響應(yīng)是開始執(zhí)行圖12所述的方法。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110按數(shù)據(jù)塊存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)的文件，在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)數(shù)據(jù)塊都存儲(chǔ)在位于介質(zhì)112的磁盤表面上的扇區(qū)中。在一個(gè)實(shí)施例中，從存儲(chǔ)器126中存儲(chǔ)的未使用扇區(qū)列表(未顯示)獲得存儲(chǔ)文件所用的所述扇區(qū)。在其他實(shí)施例中，如果要寫入的所述文件是修訂版，第一個(gè)扇區(qū)就是存儲(chǔ)著前一個(gè)版本數(shù)據(jù)的第一個(gè)扇區(qū)，正如主列表127所指明的。在1203中，扇區(qū)號(hào)(N)被設(shè)定為1，在1205中，第一個(gè)數(shù)據(jù)塊被寫入介質(zhì)112上的扇區(qū)1(從所述未使用扇區(qū)列表獲得的第一個(gè)扇區(qū))。
在1207中，處理器116確定從第一個(gè)扇區(qū)(N)到下一個(gè)扇區(qū)(N+1)的搜索時(shí)間。下一個(gè)扇區(qū)就是從所述未使用扇區(qū)列表獲得的下一個(gè)扇區(qū)(對(duì)于新文件)或者存儲(chǔ)著前一個(gè)版本的下一個(gè)數(shù)據(jù)塊的下一個(gè)扇區(qū)。所述搜索時(shí)間就是讀/寫頭113從第一個(gè)扇區(qū)(N)的末端行進(jìn)到下一個(gè)扇區(qū)(N+1)所需的時(shí)間。在下一個(gè)扇區(qū)就是前一個(gè)扇區(qū)同一磁軌中下一個(gè)連續(xù)扇區(qū)的情況下(參見圖7的實(shí)例磁盤表面712，扇區(qū)A、B和C以連續(xù)次序在同一磁軌上)，所述搜索時(shí)間相對(duì)較短。不過，如果下一個(gè)扇區(qū)(N+1)位于與前一個(gè)扇區(qū)(N)不同的磁軌上，那么所述搜索時(shí)間就會(huì)相對(duì)較長(zhǎng)。
在1210中，處理器116確定要存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中的數(shù)據(jù)的尺寸。要存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中的數(shù)據(jù)的尺寸是根據(jù)所述數(shù)據(jù)過去寫入的扇區(qū)(N)與下一個(gè)扇區(qū)(N+1)之間的所述搜索時(shí)間。如果下一個(gè)扇區(qū)是前一個(gè)扇區(qū)磁軌中的下一個(gè)連續(xù)扇區(qū)，處理器116就可以在1210中確定無須在存儲(chǔ)器126中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，因?yàn)樗阉鲿r(shí)間相對(duì)較短。不過，如果所述搜索時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，處理器116就會(huì)在1210中確定要存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中的數(shù)據(jù)量。
存儲(chǔ)器126中存儲(chǔ)的所述數(shù)據(jù)是要存儲(chǔ)在下一個(gè)扇區(qū)中的數(shù)據(jù)的前導(dǎo)部分。這種數(shù)據(jù)將包括下一個(gè)扇區(qū)的扇區(qū)塊的頭部，以及下一個(gè)扇區(qū)的用戶數(shù)據(jù)的前導(dǎo)部分。在1211中，把所述前導(dǎo)部分寫入存儲(chǔ)器126。在1213中，處理器116把一個(gè)標(biāo)志寫入主列表127(或存儲(chǔ)器126的其他部分)，指明下一個(gè)數(shù)據(jù)塊的前導(dǎo)部分位于存儲(chǔ)器126中。
在1215中，把數(shù)據(jù)寫入下一個(gè)扇區(qū)(N+1)。在一個(gè)實(shí)施例中，僅僅把用戶數(shù)據(jù)的下一個(gè)數(shù)據(jù)塊(寫入前一個(gè)扇區(qū)(N)的數(shù)據(jù)塊之后的數(shù)據(jù))的其余部分(未寫入存儲(chǔ)器126的部分)寫入下一個(gè)扇區(qū)(N+1)。因此，對(duì)于具有512字節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)扇區(qū)塊尺寸的系統(tǒng)，如果前62字節(jié)寫入了存儲(chǔ)器126，那么512字節(jié)數(shù)據(jù)塊的其余450字節(jié)將寫入下一個(gè)扇區(qū)(N+1)。在其他實(shí)施例中，文件的下一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)扇區(qū)數(shù)據(jù)塊尺寸的數(shù)據(jù)將寫入下一個(gè)扇區(qū)(N+1)。例如，假若文件的62字節(jié)寫入了存儲(chǔ)器126，那么所述文件的下一個(gè)512字節(jié)將寫入下一個(gè)扇區(qū)(N+1)。在其他實(shí)施例中，下一個(gè)數(shù)據(jù)塊整個(gè)尺寸的、包括寫入存儲(chǔ)器126的數(shù)據(jù)前導(dǎo)部分的數(shù)據(jù)寫入下一個(gè)扇區(qū)(N+1)(如包括寫入存儲(chǔ)器126所述62字節(jié)數(shù)據(jù)的下一個(gè)512字節(jié)的數(shù)據(jù))。對(duì)于這個(gè)實(shí)施例，所述文件的整個(gè)副本存儲(chǔ)在介質(zhì)112中。在某些實(shí)施例中，寫入存儲(chǔ)器126的所述部分可以大于所述標(biāo)準(zhǔn)尺寸的數(shù)據(jù)塊(如512字節(jié))。在另外的實(shí)施例中，如果搜索時(shí)間大于預(yù)定的閾值，那么下一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)尺寸數(shù)據(jù)塊(如50字節(jié)、100字節(jié)、512字節(jié)或1024字節(jié))就存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中。在存儲(chǔ)在下一個(gè)扇區(qū)塊(N+1)的所述數(shù)據(jù)也存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中的實(shí)施例中，在讀取訪問期間處理器116可以跳過扇區(qū)N+1的讀取，進(jìn)至扇區(qū)N+2。
在1219中，對(duì)所述文件的所有數(shù)據(jù)是否已存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110中進(jìn)行判斷。如果是，那么就結(jié)束所述過程。如果不是，就在1221中使N增加到N+1，處理器116回到1207重復(fù)所述方法，直至存儲(chǔ)了文件的所有數(shù)據(jù)。對(duì)于圖12的實(shí)施例，在所述文件的數(shù)據(jù)存取期間，在所述讀/寫頭113移動(dòng)到下一個(gè)扇區(qū)的同時(shí)，處理器116能夠把存儲(chǔ)器126中存儲(chǔ)的所述前導(dǎo)部分?jǐn)?shù)據(jù)提供給信息設(shè)備141。
圖13表明寫操作的另一個(gè)實(shí)施例，用于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施一個(gè)系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中基于IC的非易失性存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)的文件的若干部分，以便加速所述文件的檢索時(shí)間。圖13的實(shí)施例類似于圖12的實(shí)施例，只不過在圖13的實(shí)施例中，寫入所述基于非IC的介質(zhì)112上扇區(qū)的數(shù)據(jù)的尾隨部分寫入所述基于IC的存儲(chǔ)器126。在這個(gè)方法中，兩個(gè)扇區(qū)之間的搜索時(shí)間長(zhǎng)時(shí)，在讀取第一個(gè)扇區(qū)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)完成之前，所述讀/寫頭(如113)能夠從第一個(gè)扇區(qū)移動(dòng)到下一個(gè)扇區(qū)。
在1301中，從信息設(shè)備141收到寫入請(qǐng)求以存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)的文件之后，處理器116的響應(yīng)是開始執(zhí)行圖13中所述的方法。在1303中，扇區(qū)號(hào)(N)被設(shè)定為1，在1304中，所述文件的第一個(gè)數(shù)據(jù)塊被寫入介質(zhì)112上的扇區(qū)N(介質(zhì)112上指定為存儲(chǔ)所述文件的第一個(gè)扇區(qū))。如果在1305中判定沒有到達(dá)文件結(jié)束標(biāo)志(EOF)，那么處理器116就在1307中確定介質(zhì)112上指定為存儲(chǔ)文件的下一個(gè)扇區(qū)(N+1)的位置。在1309中，處理器116計(jì)算從當(dāng)前扇區(qū)(N)(在所述方法的這個(gè)循環(huán)期間是扇區(qū)1)到下一個(gè)扇區(qū)(N+1)的搜索時(shí)間。
在1310中，處理器116確定在1304中寫入當(dāng)前扇區(qū)(N)的數(shù)據(jù)的尾隨部分(它要存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中)的尺寸。所述尾隨部分就是要寫入扇區(qū)的數(shù)據(jù)的最后部分。在某些實(shí)施例中，所述尾隨部分包括下一個(gè)扇區(qū)的位置。要存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中的所述尾隨部分的尺寸是根據(jù)所述當(dāng)前扇區(qū)(N)與下一個(gè)扇區(qū)(N+1)之間的所述搜索時(shí)間。如果下一個(gè)扇區(qū)(N+1)是所述當(dāng)前扇區(qū)(N)磁軌中的下一個(gè)連續(xù)扇區(qū)，處理器116就可以在1310中確定無須在存儲(chǔ)器126中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，因?yàn)樗阉鲿r(shí)間相對(duì)較短。不過，如果所述搜索時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，處理器116就會(huì)在1310中確定要存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中的數(shù)據(jù)量。在某些實(shí)施例中，如果所述搜索時(shí)間達(dá)到特定的閾值，就在存儲(chǔ)器126中存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)尺寸的尾隨部分。在某些實(shí)施例中，如果對(duì)扇區(qū)N+1的所述搜索時(shí)間足夠長(zhǎng)，寫入扇區(qū)N的整塊數(shù)據(jù)都將寫入存儲(chǔ)器126。在所述整個(gè)扇區(qū)塊都存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中的實(shí)施例中，處理器116可以控制讀/寫頭113從扇區(qū)N-1跳到扇區(qū)N+1。
在1311中，具有1310中確定的尺寸的所述尾隨部分存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中。在1314中，在主列表127中寫入對(duì)該扇區(qū)尾隨部分的標(biāo)志。不過在某些實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)尾隨部分與所述特定尾隨部分屬于哪個(gè)扇區(qū)塊的標(biāo)志一起順序地存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中。因此，處理器116通過讀取存儲(chǔ)器126中存儲(chǔ)著所述尾隨部分的位置，就能夠確定存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中的尾隨部分是哪些扇區(qū)塊的。在1315中，N增加1，處理器116回到1304重復(fù)所述過程。
在圖13的實(shí)施例中，文件的所有數(shù)據(jù)都寫入介質(zhì)112的扇區(qū)，包括寫入了存儲(chǔ)器126的數(shù)據(jù)。不過，在其他實(shí)施例中，僅有文件中未寫入存儲(chǔ)器126的數(shù)據(jù)才寫入介質(zhì)112。
為了檢索由圖13的所述方法存儲(chǔ)的文件，如果處理器116判定扇區(qū)塊的尾隨部分存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中，在未存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中的扇區(qū)塊的所有數(shù)據(jù)都讀取之后，處理器116將在讀取存儲(chǔ)著所述扇區(qū)塊的所述扇區(qū)期間，使讀/寫頭113移動(dòng)。然后處理器116把存儲(chǔ)器126中的所述尾隨部分與從介質(zhì)112的所述扇區(qū)讀取的所述數(shù)據(jù)合并，并把所述數(shù)據(jù)提供給信息設(shè)備141。因?yàn)樯葏^(qū)數(shù)據(jù)塊的所述尾隨部分存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中，就能夠在存儲(chǔ)著所述扇區(qū)塊所述扇區(qū)的數(shù)據(jù)讀取完成之前，移動(dòng)讀/寫頭113。從而縮短了在存儲(chǔ)系統(tǒng)110中檢索文件所需的時(shí)間。
對(duì)于其他實(shí)施例，文件的起始部分可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中，所述文件的其余部分將存儲(chǔ)在介質(zhì)112中。所以，產(chǎn)生了對(duì)文件的請(qǐng)求時(shí)，處理器116就能夠向信息設(shè)備141通過所述文件的所述起始部分，同時(shí)移動(dòng)讀/寫頭113以便檢索所述時(shí)間的其余部分。在一個(gè)實(shí)例中，文件的預(yù)定尺寸的所述起始部分(如100字節(jié)、100字節(jié)或20個(gè)數(shù)據(jù)塊)將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中。所述起始部分的所述尺寸將取決于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)響應(yīng)讀取請(qǐng)求時(shí)，要用多長(zhǎng)時(shí)間從介質(zhì)112檢索數(shù)據(jù)。
圖14顯示了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的讀取訪問操作實(shí)施例。經(jīng)過若干修改之后，圖14中所述的方法能夠用于檢索介質(zhì)112和存儲(chǔ)器126二者中存儲(chǔ)的用戶數(shù)據(jù)，例如本文中關(guān)于圖4、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12和圖13所顯示和介紹的，以及與這些圖件相關(guān)聯(lián)的文字所介紹的，同樣也可以用于未在本文中明顯介紹的其他實(shí)施例。
在1400中，從信息設(shè)備141收到文件讀取請(qǐng)求之后，處理器116的響應(yīng)是開始執(zhí)行圖14中所述的方法。在1403中，處理器116判斷是否有所述文件的任何數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中。在某些實(shí)施例中，在主列表127中所述文件的項(xiàng)中會(huì)發(fā)現(xiàn)指明文件的數(shù)據(jù)是否存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中的標(biāo)志。在其他實(shí)施例中，存儲(chǔ)器126包括高速緩存在存儲(chǔ)器126中的文件的高速緩存列表，處理器116響應(yīng)對(duì)文件的請(qǐng)求時(shí)會(huì)訪問它。如果在1403中確定沒有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在126中，那么就會(huì)從介質(zhì)1 12檢索所述文件。對(duì)于某些實(shí)施例，沒有指明文件的任何數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中的一般標(biāo)志。對(duì)于這些實(shí)施例，指明文件的數(shù)據(jù)是否存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中的標(biāo)志將一個(gè)扇區(qū)一個(gè)扇區(qū)地確定。參見例如圖7的實(shí)施例。
如果在1403中結(jié)果為是，處理器116就判斷是否文件的所有數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中。如果整個(gè)文件都存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中，那么處理器116就在1406中從存儲(chǔ)器126檢索所述文件。參見例如圖4的實(shí)施例，其中文件的所有數(shù)據(jù)都可以高速緩存在存儲(chǔ)器126中。不過，對(duì)于不把整個(gè)文件存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中的這些實(shí)施例，可以省略框1404和1406。
如果在1404中結(jié)果為否，處理器116就在1407中判斷是否用戶數(shù)據(jù)的第一塊中的任何數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126中。如果是，存儲(chǔ)器116就在1411中從存儲(chǔ)器126檢索所述數(shù)據(jù)塊的該部分，然后在1412中從介質(zhì)112的扇區(qū)檢索所述數(shù)據(jù)塊的另一部分(如果有的話)。在1413中，處理器116合并從存儲(chǔ)器126檢索的部分和從介質(zhì)112檢索的部分。如果所述合并后的數(shù)據(jù)塊不包含文件結(jié)束標(biāo)志(EOF)，那么處理器116就回到1407，直至獲得了所述數(shù)據(jù)的全部。如果在1407中的結(jié)果為否，處理器116就從介質(zhì)112中的扇區(qū)獲得所述數(shù)據(jù)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，根據(jù)本文的內(nèi)容，圖14中所述的數(shù)據(jù)檢索方法可以根據(jù)用戶數(shù)據(jù)如何存儲(chǔ)在介質(zhì)112和存儲(chǔ)器126二者中而進(jìn)行修改。例如，參考圖7的實(shí)施例，根據(jù)扇區(qū)塊所述尾隨部分中的所述位置信息(如706)，對(duì)為數(shù)據(jù)塊訪問存儲(chǔ)器126還是存儲(chǔ)器112作出判斷。在圖10和圖11的實(shí)施例中，同時(shí)在圖8和圖9的實(shí)施例中，根據(jù)介質(zhì)112中磁盤表面上的實(shí)際扇區(qū)位置，判斷是否訪問存儲(chǔ)器126。對(duì)于圖10和圖11的實(shí)施例，從介質(zhì)112檢索數(shù)據(jù)塊之程序的一部分會(huì)包括把所述扇區(qū)位置與扇區(qū)位置表(未顯示，它包括具有不足空間的所述扇區(qū)位置(如1012)以及存儲(chǔ)器126中存儲(chǔ)著這些扇區(qū)塊所述數(shù)據(jù)的所述其余部分的所述地址(如位置1116))進(jìn)行對(duì)比。對(duì)于圖8和圖9的實(shí)施例，處理器116會(huì)訪問有缺陷扇區(qū)表，它包括存儲(chǔ)器126中存儲(chǔ)著每個(gè)有缺陷扇區(qū)所述數(shù)據(jù)塊的所述地址。這些表格可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126、程序存儲(chǔ)器124或者處理器116可訪問的其他存儲(chǔ)器(未顯示)中。
圖15是一幅框圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的可拆卸介質(zhì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的實(shí)施例?？刹鹦督橘|(zhì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)1515從可拆卸介質(zhì)1512(它插入所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng))檢索(并且在某些實(shí)施例中寫入)用戶數(shù)據(jù)，并且把所述用戶數(shù)據(jù)提供給信息設(shè)備1541(并且在某些實(shí)施例中從信息設(shè)備1541接收用戶數(shù)據(jù)以便存儲(chǔ))。在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)1510是光盤(CD)驅(qū)動(dòng)器，它或者僅僅能夠讀取，或者能夠讀/寫。在其他實(shí)施例中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)1510可以是如DVD播放機(jī)、便攜式CD播放機(jī)、CD ROM驅(qū)動(dòng)器、磁帶驅(qū)動(dòng)器、可拆卸軟盤驅(qū)動(dòng)器、帶有可拆卸硬盤的系統(tǒng)或者能夠接收可拆卸介質(zhì)的任何其他存儲(chǔ)系統(tǒng)中的任何一種。一般說來可拆卸介質(zhì)是設(shè)計(jì)為能夠從所述可拆卸介質(zhì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)拆卸的任何介質(zhì)。在所示的實(shí)施例中，可拆卸介質(zhì)設(shè)計(jì)為從包括讀/寫頭1513和主軸電機(jī)1514的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)1510拆卸，而另一件可拆卸介質(zhì)可以插入其位置。不過，在某些實(shí)施例中，所述可拆卸介質(zhì)可以包括圖15所示的其他電路(并且可與其拆卸)，比如讀/寫頭或驅(qū)動(dòng)電路(如主軸電機(jī))。
在圖15所示的實(shí)施例中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)1510包括控制電路1511，用于控制存儲(chǔ)系統(tǒng)1510的操作?？刂齐娐?511包括處理器1516和程序存儲(chǔ)器1524，它存儲(chǔ)著由處理器1516執(zhí)行的代碼?？刂齐娐?511也包括基于IC的非易失性存儲(chǔ)器1526，以便存儲(chǔ)關(guān)于所示可拆卸介質(zhì)(如1512)的操作數(shù)據(jù)。在某些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器1526實(shí)施為MRAM存儲(chǔ)器。在一個(gè)實(shí)施例中，控制電路1511實(shí)施為位于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)1510的機(jī)箱(未顯示)中的電路板(未顯示)。在某些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器1524和存儲(chǔ)器1526在同一存儲(chǔ)器陣列中實(shí)施。
在圖15的實(shí)施例中，存儲(chǔ)器1526包括表格1527，它對(duì)于每個(gè)可拆卸介質(zhì)都存儲(chǔ)著兩種類型的操作數(shù)據(jù)，系統(tǒng)數(shù)據(jù)(存儲(chǔ)在系統(tǒng)數(shù)據(jù)字段1532中)和使用數(shù)據(jù)(存儲(chǔ)在使用數(shù)據(jù)字段1533中)。系統(tǒng)數(shù)據(jù)1532的實(shí)例包括主列表、有缺陷扇區(qū)列表、未使用扇區(qū)列表、有缺陷扇區(qū)替代列表、復(fù)制保護(hù)特性或者所述可拆卸介質(zhì)如1512的類型特定的其他類似類型的系統(tǒng)數(shù)據(jù)。在其他實(shí)施例中，存儲(chǔ)器1526可以被配置為對(duì)于可拆卸介質(zhì)僅僅存儲(chǔ)系統(tǒng)數(shù)據(jù)或使用數(shù)據(jù)之一。
使用數(shù)據(jù)是關(guān)于在所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中介質(zhì)使用的信息。使用數(shù)據(jù)的實(shí)例包括如介質(zhì)已經(jīng)被訪問的次數(shù)、介質(zhì)上存儲(chǔ)的每個(gè)文件已經(jīng)被訪問的次數(shù)、介質(zhì)上的特定文件已經(jīng)被訪問的次數(shù)、所述介質(zhì)中被訪問的最后位置、任何介質(zhì)已經(jīng)被系統(tǒng)1510訪問的次數(shù)、請(qǐng)求所述文件的用戶、關(guān)于文件的錯(cuò)誤檢驗(yàn)和糾正數(shù)據(jù)以及安全數(shù)據(jù)。例如，對(duì)于DVD播放機(jī)，使用數(shù)據(jù)的一種類型會(huì)是在用戶關(guān)閉所述系統(tǒng)的前正在播放的、盤片上的最后位置。
在圖15的實(shí)施例中，表格1527被配置為存儲(chǔ)過去已經(jīng)插入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)1510中的許多可拆卸介質(zhì)的、(字段1532中的)系統(tǒng)數(shù)據(jù)和(字段1533中的)使用數(shù)據(jù)。因此，如果特定的可拆卸介質(zhì)再次插入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)1510中，處理器1516就能夠從表格1527訪問關(guān)于該介質(zhì)的操作數(shù)據(jù)。例如，假若數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)1510是DVD播放機(jī)，表格1527就可以用于存儲(chǔ)所述播放機(jī)播放的最后20片DVD的最后播放的位置。對(duì)于這樣的系統(tǒng)，用戶可以在電影的特定點(diǎn)上停止播放并取出所述介質(zhì)。幾天之后，用戶可以再次插入所述介質(zhì)，而處理器1516可以訪問字段1533的所述使用數(shù)據(jù)，以便確定停止所述電影的最后位置。對(duì)于這樣的系統(tǒng)，所述DVD播放機(jī)可以向所述用戶提供從最后停止的所述位置恢復(fù)播放的選項(xiàng)。
表格1527的每個(gè)項(xiàng)(如5142)都包括ID字段1531，它存儲(chǔ)著與所述項(xiàng)中所述數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)之可拆卸介質(zhì)的標(biāo)識(shí)標(biāo)志。每個(gè)項(xiàng)也包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)字段1532(如項(xiàng)1542的“A”所表示的)和使用數(shù)據(jù)字段(如項(xiàng)1542的“M”所表示的)，前者存儲(chǔ)著與所述可拆卸介質(zhì)相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，后者存儲(chǔ)著與所述可拆卸介質(zhì)相關(guān)聯(lián)的使用數(shù)據(jù)。處理器1516使用所述ID字段1531來判斷介質(zhì)在過去是否已經(jīng)插入過系統(tǒng)1510。如果所述介質(zhì)已經(jīng)插入過，處理器1516就從與其ID相關(guān)聯(lián)的所述項(xiàng)為該可拆卸介質(zhì)檢索其操作數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)1510包括存取電路，用于對(duì)可拆卸介質(zhì)1512進(jìn)行數(shù)據(jù)存取。在圖15的實(shí)施例中，所述存取電路包括讀/寫頭1513，用于從可拆卸介質(zhì)1512讀取數(shù)據(jù)以及向可拆卸介質(zhì)1512寫入數(shù)據(jù)(對(duì)于能夠?qū)懭胨隹刹鹦督橘|(zhì)的系統(tǒng))。讀/寫頭1513可操作地進(jìn)行連接，以便把從介質(zhì)1512檢索到的數(shù)據(jù)通過READ信號(hào)線和放大器1518提供給處理器1516，以及通過WRITE信號(hào)線和放大器1520接收要寫入介質(zhì)1512的數(shù)據(jù)。處理器1516通過到傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1530的HEADCONTROL信號(hào)線，控制著讀/寫頭1513的移動(dòng)。處理器1516也利用通過MOTOR CONTROL線和放大器1522發(fā)送的信號(hào)，控制著所述主軸電機(jī)1514的旋轉(zhuǎn)。
圖16是一幅流程圖，顯示了與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)1510使用可拆卸介質(zhì)所用的方法的一個(gè)實(shí)施例。處理器1516響應(yīng)1603中指明可拆卸介質(zhì)(如1512)已經(jīng)插入的標(biāo)志，在1605中從所述可拆卸介質(zhì)檢索標(biāo)識(shí)標(biāo)志(ID)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述ID對(duì)所述具體的可拆卸介質(zhì)是全局唯一的。例如，假若系統(tǒng)1510為硬盤驅(qū)動(dòng)器，每個(gè)可拆卸的硬盤都將包括唯一的序列號(hào)或所述介質(zhì)組的唯一號(hào)碼，比如批號(hào)。在其他實(shí)施例中，所述標(biāo)識(shí)信息對(duì)于所述磁盤上存儲(chǔ)的所述用戶數(shù)據(jù)會(huì)是唯一的。例如在一個(gè)實(shí)施例中，所述ID可以是電影標(biāo)題或音樂CD標(biāo)題或音樂CD的UPC號(hào)碼。在其他實(shí)施例中，所述ID可以是用戶增加的號(hào)碼。
在1607中，處理器1516對(duì)比從所述插入的可拆卸介質(zhì)獲得的所述ID和字段1531中存儲(chǔ)的所述ID，以便確定表格1527是否包括與所述插入的可拆卸介質(zhì)相關(guān)聯(lián)的操作數(shù)據(jù)。如果在表格1527中找到了所述插入的可拆卸介質(zhì)的所述ID，處理器1516就在1609中檢索該項(xiàng)中存儲(chǔ)的所述操作數(shù)據(jù)。如果在表格1527中沒有找到所述ID，那么處理器1516就從所述插入的可拆卸介質(zhì)1512檢索任何操作數(shù)據(jù)，比如主列表、有缺陷扇區(qū)以及未使用的文件。在一個(gè)實(shí)施例中，可以在可拆卸介質(zhì)的引導(dǎo)扇區(qū)上找到這種信息。
在1612中，處理器1516訪問表格1527以便確定在表格1527中是否有足夠的空間來存儲(chǔ)所述插入可拆卸介質(zhì)的所述操作數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，把表格1527的尺寸定為保持著已經(jīng)插入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)1510的、預(yù)定數(shù)目之可拆卸介質(zhì)(如100)的所述操作數(shù)據(jù)。如果所述預(yù)定數(shù)目之可拆卸介質(zhì)的操作數(shù)據(jù)已經(jīng)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器1526的表格1527中，那么處理器1516就在1613中選擇表格1527中的表格項(xiàng)，以便蓋寫為所述插入的可拆卸介質(zhì)的所述ID和操作數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，處理器1516選擇已經(jīng)使用得最少之可拆卸介質(zhì)的所述表格項(xiàng)。在另一個(gè)實(shí)施例中，處理器1516蓋寫最近已經(jīng)使用得最少所述可拆卸介質(zhì)的所述表格項(xiàng)。在更多的其他實(shí)施例中，指定為蓋寫的所述表格項(xiàng)會(huì)根據(jù)多種準(zhǔn)則而選擇，既包括可拆卸介質(zhì)的插入頻度，也包括其插入次序。在1613之后或者1612中的結(jié)果為是，處理器1516就在1614中把所述插入的介質(zhì)的所述ID和操作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器1526的表格1527中。
在1615中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)1510使用存儲(chǔ)在表格1527中的操作數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。在一個(gè)實(shí)施例中，所述操作數(shù)據(jù)包括主列表，處理器1516訪問它以便對(duì)所述插入的可拆卸介質(zhì)中存儲(chǔ)的文件進(jìn)行數(shù)據(jù)存取。參見過去這種應(yīng)用中關(guān)于圖1中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110實(shí)施例之主列表的討論。同樣，如同關(guān)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110的所述討論，系統(tǒng)數(shù)據(jù)可以包括有缺陷扇區(qū)列表、未使用扇區(qū)列表、有缺陷扇區(qū)替代列表、復(fù)制保護(hù)特性或者所述處理器1516用于訪問所述插入的可拆卸介質(zhì)上用戶數(shù)據(jù)的任何其他數(shù)據(jù)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解，根據(jù)本文的內(nèi)容，表格1527中存儲(chǔ)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)的類型可以取決于用戶數(shù)據(jù)如何存儲(chǔ)在所述可拆卸介質(zhì)中。例如，對(duì)于存儲(chǔ)著歌曲的CD，所述主列表可以包括特定的歌曲存儲(chǔ)在哪條軌跡上。
在可拆卸介質(zhì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的基于IC的非易失性存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)在于，它可以使得所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)能夠更加快捷地從所述可拆卸介質(zhì)檢索數(shù)據(jù)。不僅如此，因?yàn)樗龃鎯?chǔ)器是非易失性的，多件可拆卸介質(zhì)所用的操作數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在表格1527中，并且在關(guān)電之后的操作中仍然可用。因此，這樣一種系統(tǒng)可以具有的一種優(yōu)點(diǎn)在于，可以縮短訪問所述數(shù)據(jù)所需的時(shí)間，因?yàn)橐坏┨幚砥?516了解了所述可拆卸介質(zhì)的所述ID，處理器1516就可以從所述可拆卸介質(zhì)訪問用戶數(shù)據(jù)，而不必加載所述可拆卸介質(zhì)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)。
在存儲(chǔ)器1526中包括主列表可以具有的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，它可以減少數(shù)據(jù)寫入時(shí)對(duì)所述可拆卸介質(zhì)的訪問次數(shù)。典型情況下，對(duì)于某些可寫的可拆卸介質(zhì)，對(duì)所述可拆卸介質(zhì)的每一次寫入訪問都需要更新所述可拆卸介質(zhì)上的所述主列表。然而對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)1510的某些實(shí)施例，因?yàn)樗鲋髁斜砜梢源鎯?chǔ)在存儲(chǔ)器1526中，介質(zhì)1512上存儲(chǔ)的所述主列表就不必在每次寫入時(shí)都更新。在一個(gè)實(shí)施例中，只有在可拆卸介質(zhì)1512從系統(tǒng)1510中拆卸時(shí)，才更新介質(zhì)1512上的所述主列表。
在1616中，處理器1516在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)1510的所述操作期間產(chǎn)生操作數(shù)據(jù)，并且把該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器1526的表格1527中。例如，處理器1516可以在所述可拆卸介質(zhì)的所述表格項(xiàng)(如1524)的所述使用字段1533中，存儲(chǔ)關(guān)于介質(zhì)1512上存儲(chǔ)的文件(如歌曲、電影、可執(zhí)行文件)的訪問次數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，可以應(yīng)信息設(shè)備1541的請(qǐng)求而提供這種信息。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述操作數(shù)據(jù)可以用于把訪問最多的文件從介質(zhì)1512高速緩存進(jìn)存儲(chǔ)器1526中，以便縮短向信息設(shè)備1541提供該文件的訪問時(shí)間。在1616中產(chǎn)生的其他類型的使用數(shù)據(jù)包括所述文件已經(jīng)使用的次數(shù)。
當(dāng)在1617中確定把介質(zhì)1512從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)1510拆卸時(shí)，處理器1516就在表格1527中存儲(chǔ)關(guān)于可拆卸介質(zhì)1512的使用結(jié)束的操作數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)1510包括傳感器(未顯示)，用于探測(cè)插入的可拆卸介質(zhì)(如1512)何時(shí)從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)1510拆卸。這種使用結(jié)束操作數(shù)據(jù)的實(shí)例包括所訪問的最后文件、所訪問的最后時(shí)間、所述文件被訪問的事實(shí)以及所述可拆卸介質(zhì)被插入、所述系統(tǒng)的使用時(shí)間、訪問所述數(shù)據(jù)的用戶等事實(shí)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解，根據(jù)本文的內(nèi)容，使用存儲(chǔ)器1526的方法可以類似于本文中介紹的關(guān)于存儲(chǔ)器126的使用方法。例如參考圖4，存儲(chǔ)器1526可以用于高速緩存可拆卸介質(zhì)1512中存儲(chǔ)的最近訪問的或最經(jīng)常訪問的文件。因此，就可以大大縮短該文件所用的所述訪問時(shí)間，因?yàn)椴槐卦L問介質(zhì)1512來檢索常用的文件。此外，如果對(duì)介質(zhì)1512寫入，那么對(duì)介質(zhì)1512的所述寫入也可以高速緩存在存儲(chǔ)器1526中，從而允許緊隨其后的數(shù)據(jù)存取。在這些實(shí)施例中，如果有拆卸所述介質(zhì)的請(qǐng)求，那么在拆卸之前，在存儲(chǔ)器1526中尚未寫入介質(zhì)1512中的所有數(shù)據(jù)都可以寫入介質(zhì)1512中。
不僅如此，關(guān)于可拆卸介質(zhì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)1510的所述實(shí)施例所介紹的特征也可以由數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110的實(shí)施例實(shí)施。例如數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110可以被配置為在存儲(chǔ)器126中存儲(chǔ)使用數(shù)據(jù)。例如，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)110可以被配置為存儲(chǔ)介質(zhì)112中存儲(chǔ)的文件被訪問和/或被修改的次數(shù)。
雖然已經(jīng)顯示和介紹了本發(fā)明的若干具體實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解，根據(jù)本文的內(nèi)容，可以作出進(jìn)一步的改變和修改而不脫離本發(fā)明及其更廣泛的方面，因此所附帶的權(quán)利要求書將把本發(fā)明真正的實(shí)質(zhì)和范圍內(nèi)所有這些改變和修改納入其范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種硬盤系統(tǒng)，包括硬盤，被配置為存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)，其中主列表被配置為標(biāo)識(shí)與所述用戶數(shù)據(jù)的文件相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)數(shù)據(jù)塊的物理位置；以及基于集成電路的非易失性存儲(chǔ)器，所述基于集成電路的非易失性存儲(chǔ)器被配置為存儲(chǔ)與所述硬盤相關(guān)聯(lián)的所述主列表。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的硬盤系統(tǒng)，其中所述基于集成電路的非易失性存儲(chǔ)器進(jìn)一步包括磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(MRAM)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的硬盤系統(tǒng)，其中所述主列表包括扇區(qū)的物理位置，所述扇區(qū)存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)的文件的第一個(gè)排序的數(shù)據(jù)塊。
4.一種實(shí)施硬盤系統(tǒng)的方法，包括把硬盤配置為存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)，至少一個(gè)用戶數(shù)據(jù)塊存儲(chǔ)在所述硬盤內(nèi)由主列表所標(biāo)識(shí)的物理位置；以及把與所述硬盤相關(guān)聯(lián)的所述主列表存儲(chǔ)在所述硬盤系統(tǒng)的基于集成電路的非易失性存儲(chǔ)器中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，進(jìn)一步包括非易失性存儲(chǔ)器(NVM)需要具有不高于5.5伏特的幅度的編程電壓。
6.一種存儲(chǔ)系統(tǒng)，包括基于非集成電路的介質(zhì)，被配置為為所述存儲(chǔ)系統(tǒng)存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)，其中系統(tǒng)數(shù)據(jù)可配置為標(biāo)識(shí)與所存儲(chǔ)的用戶數(shù)據(jù)的文件相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)數(shù)據(jù)塊的物理位置；以及基于集成電路的非易失性存儲(chǔ)器，所述基于集成電路的非易失性存儲(chǔ)器可配置為存儲(chǔ)與所述基于非集成電路的介質(zhì)相關(guān)聯(lián)的所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)包括包含所述位置的標(biāo)識(shí)的主列表。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中基于非集成電路的介質(zhì)進(jìn)一步包括硬盤、基于光學(xué)的介質(zhì)、磁帶或磁光存儲(chǔ)設(shè)備中的至少一種。
9.一種系統(tǒng)，包括處理器；以及存儲(chǔ)器陣列，可操作地連接到所述處理器，用于非易失性地存儲(chǔ)程序數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)，其中所述程序數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)可以利用具有不高于5.5伏特的幅度的編程電壓進(jìn)行編程。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中所述存儲(chǔ)器陣列進(jìn)一步包括磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(MRAM)。
11.一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，包括輸入端，被配置為從信息源接收用戶數(shù)據(jù)；基于非集成電路的存儲(chǔ)介質(zhì)，被配置為存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)；以及基于集成電路的非易失性存儲(chǔ)器(NVM)，所述非易失性存儲(chǔ)器被配置為也存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中至少一些由所述基于非集成電路的存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)的所述用戶數(shù)據(jù)以由所述基于集成電路的非易失性存儲(chǔ)器(NVM)存儲(chǔ)的所述用戶數(shù)據(jù)為冗余。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中對(duì)所述基于集成電路的非易失性存儲(chǔ)器(NVM)進(jìn)行編程需要具有不高于5.5伏特的幅度的編程電壓。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中所述基于集成電路的介質(zhì)包括磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(MRAM)。
15.一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，包括基于非集成電路的存儲(chǔ)介質(zhì)，被配置為存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)；處理器，可操作地連接到所述基于非集成電路的存儲(chǔ)介質(zhì)；以及基于集成電路的非易失性存儲(chǔ)器(NVM)，可操作地連接到所述處理器，所述非易失性存儲(chǔ)器被配置為也存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)。
16.一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法，包括從信息源接收用戶數(shù)據(jù)；在基于非集成電路的存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)所述用戶數(shù)據(jù)的一部分；以及在基于集成電路的非易失性存儲(chǔ)器(NVM)中存儲(chǔ)所述用戶數(shù)據(jù)的其他部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中所述其他部分的至少一部分存儲(chǔ)在所述基于非集成電路的存儲(chǔ)介質(zhì)中。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中所述用戶數(shù)據(jù)的起始部分存儲(chǔ)在所述基于集成電路的非易失性存儲(chǔ)器中，所述用戶數(shù)據(jù)的其余部分存儲(chǔ)在所述基于非集成電路的存儲(chǔ)介質(zhì)中。
19.一種可拆卸介質(zhì)存儲(chǔ)系統(tǒng)，包括存取電路，用于在可拆卸介質(zhì)連接到所述可拆卸介質(zhì)存儲(chǔ)系統(tǒng)時(shí)，從所述可拆卸介質(zhì)讀取用戶數(shù)據(jù)；以及基于集成電路的非易失性存儲(chǔ)器，所述基于集成電路的非易失性存儲(chǔ)器被配置為存儲(chǔ)操作數(shù)據(jù)，所述操作數(shù)據(jù)與已經(jīng)連接到所述可拆卸介質(zhì)存儲(chǔ)系統(tǒng)的所述可拆卸介質(zhì)相關(guān)聯(lián)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的可拆卸介質(zhì)存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中所述基于集成電路的非易失性存儲(chǔ)器包括磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(MRAM)。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的可拆卸介質(zhì)存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中所述基于集成電路的非易失性存儲(chǔ)器包括具有不高于5.5伏特的幅度的編程電壓的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。
22.根據(jù)權(quán)利要求19的可拆卸介質(zhì)存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中所述操作數(shù)據(jù)進(jìn)一步包括使用數(shù)據(jù)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的可拆卸介質(zhì)存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中所述使用數(shù)據(jù)進(jìn)一步包括描述所述可拆卸介質(zhì)存儲(chǔ)系統(tǒng)訪問所述可拆卸介質(zhì)的次數(shù)的信息。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的可拆卸介質(zhì)存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中所述使用數(shù)據(jù)進(jìn)一步包括所述可拆卸介質(zhì)上最后訪問的位置。
25.根據(jù)權(quán)利要求22的可拆卸介質(zhì)存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中所述基于集成電路的非易失性存儲(chǔ)器被配置為存儲(chǔ)操作數(shù)據(jù)，它們與多個(gè)可拆卸介質(zhì)相關(guān)聯(lián)；以及所述基于集成電路的非易失性存儲(chǔ)器被配置為存儲(chǔ)唯一標(biāo)識(shí)符，用于標(biāo)識(shí)所述多個(gè)可拆卸介質(zhì)中的每一個(gè)。
26.一種在可拆卸介質(zhì)存儲(chǔ)系統(tǒng)中存儲(chǔ)信息的方法，包括在可拆卸介質(zhì)連接到所述可拆卸介質(zhì)存儲(chǔ)系統(tǒng)時(shí)從所述可拆卸介質(zhì)讀取用戶數(shù)據(jù)；以及在所述可拆卸介質(zhì)存儲(chǔ)系統(tǒng)的基于集成電路的非易失性存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)與所述可拆卸介質(zhì)相關(guān)聯(lián)的操作數(shù)據(jù)。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，進(jìn)一步包括在所述基于集成電路的非易失性存儲(chǔ)器中保持所述操作數(shù)據(jù)，用于所述可拆卸介質(zhì)存儲(chǔ)系統(tǒng)的電源關(guān)斷之后的后續(xù)使用。
28.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，進(jìn)一步包括在所述基于集成電路的非易失性存儲(chǔ)器中保持所述操作數(shù)據(jù)，用于所述可拆卸介質(zhì)從所述可拆卸介質(zhì)存儲(chǔ)系統(tǒng)拆卸之后的后續(xù)使用。
29.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中所述基于集成電路的非易失性存儲(chǔ)器進(jìn)一步包括磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(MRAM)。
30.一種可拆卸介質(zhì)存儲(chǔ)系統(tǒng)，包括可拆卸介質(zhì)存取電路，所述可拆卸介質(zhì)存取電路被配置為在可拆卸介質(zhì)連接到所述可拆卸介質(zhì)存儲(chǔ)系統(tǒng)時(shí)從所述可拆卸介質(zhì)讀取用戶信息，以便存取所述可拆卸介質(zhì)上的用戶數(shù)據(jù)；以及基于集成電路的非易失性存儲(chǔ)器，所述基于集成電路的非易失性存儲(chǔ)器存儲(chǔ)與已經(jīng)連接到所述系統(tǒng)的可拆卸介質(zhì)相關(guān)聯(lián)的操作數(shù)據(jù)。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的可拆卸介質(zhì)存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中所述基于集成電路的非易失性存儲(chǔ)器是磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(MRAM)，其中存儲(chǔ)著介質(zhì)標(biāo)識(shí)號(hào)，用于與和所述可拆卸介質(zhì)相關(guān)聯(lián)的標(biāo)識(shí)符進(jìn)行可能的匹配。
全文摘要
公開了帶有用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的非易失性存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)(110)使用基于集成電路的非易失性存儲(chǔ)器(126)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。在某些實(shí)例中，所述基于集成電路的非易失性存儲(chǔ)器是磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(MRAM)(126)。在所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)(110)包括硬盤的某些實(shí)例中，所述基于集成電路的非易失性存儲(chǔ)器能夠用于存儲(chǔ)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，比如所述硬盤的主列表(127)。在其他實(shí)例中，所述基于集成電路的非易失性存儲(chǔ)器可以實(shí)施在可拆卸介質(zhì)存儲(chǔ)系統(tǒng)(1510)中，以便存儲(chǔ)與可拆卸介質(zhì)相關(guān)聯(lián)的操作數(shù)據(jù)。在其他實(shí)例中，所述基于集成電路的非易失性存儲(chǔ)器可以用于存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G11B20/12GK1679107SQ03820613
公開日2005年10月5日 申請(qǐng)日期2003年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月29日
發(fā)明者羅納德·W.·施藤斯, 約翰·P.·漢森, 戴維·A.·海納 申請(qǐng)人:飛思卡爾半導(dǎo)體公司