用於數據恢復的系統和方法

2023-09-16 09:44:15 7

專利名稱：用於數據恢復的系統和方法
技術領域：
本發明涉及用於識別存儲介質上的可重現的(!^producible)位置的系統和方法，並且更具體的，涉及用於基於檢測到的介質缺陷識別存儲介質上的可重現的位置的系統和方法。
背景技術：
硬碟典型地包括一定數目的用戶數據區，在它們之前是同步信息，所述同步信息包括前同步碼(preamble)和數據同步碼型(data sync pattern)。前同步碼被用於在異步讀取期間使相位和頻率同步，而數據同步碼型被用於限定一系列用戶數據的起始點。在操作中，電路搜索數據同步碼型，並處理在與該數據同步碼型相關的位置處獲得的一系列順序接收的數據採樣。有時，數據同步碼型丟失，導致重試(retry)，其中使用一種或更多種搜索方法來識別數據同步碼型。這些搜索方法就電路和時間而言常常是成本較高的。此外， 在有些情況下，所述搜索方法並不能夠識別數據同步標記，導致數據損失。因此，至少出於上述理由，在本領域中存在對更先進的從存儲介質恢復數據的系統和方法的需求。

發明內容
本發明涉及用於識別存儲介質上的可重現的位置的系統和方法，並且更具體的， 涉及用於基於檢測到的介質缺陷識別存儲介質上的可重現的位置的系統和方法。本發明的多種實施例提供了用於識別存儲介質上的可重現的位置的電路。這些電路包括介質缺陷檢測器和錨固定(anchor fixing)電路。介質缺陷檢測器可操作用於識別介質缺陷，而錨固定電路可操作用於識別與介質缺陷有關的可重現的位置。在有些情況下， 介質缺陷檢測器包括被調諧用於2T碼型的離散傅立葉變換電路。在其它情況下，介質缺陷檢測器包括前同步碼結束檢測器電路。在上述實施例的某些實例中，介質缺陷檢測器可操作用於利用由存儲介質獲得的一系列的數據採樣來識別介質缺陷。在這些實例中，所述電路進一步包括數據處理電路， 其可操作用於利用強迫數據同步標記處理所述系列的數據採樣的子集，所述強迫數據同步標記距離所述介質缺陷的位置一固定的距離。在某些這樣的實例中，所述電路進一步包括同步強迫電路，其可操作用於反覆地每當所述數據處理電路不收斂時識別強迫數據同步標記，以及用於在所述數據處理電路收斂時存儲所述強迫數據同步標記。在特定的實例中，所述電路進一步包括數據緩存器，其存儲所述強迫數據同步標記，所述強迫數據同步標記可用在隨後的從所述存儲介質的讀取上以指示所述存儲介質上的可解碼數據集的開始。本發明的其它實施例提供了用於識別存儲介質上的可重現的位置的方法。所述方法包括接收由所述存儲介質獲得的一系列的數據採樣；利用所述系列的數據採樣識別所述存儲介質上的介質缺陷；以及固定或識別所述存儲介質上的與所述介質缺陷有關的可重現的位置。在有些情況下，所述方法進一步包括利用所述位置作為用於可解碼數據集的開始的基準，對所述系列的數據採樣的子集應用解碼算法。在某些其中解碼算法收斂的這樣的實例中，所述方法進一步包括在存儲器中存儲強迫數據同步標記。所述強迫數據同步標記指示所述位置，並且可用在隨後的從所述存儲介質的讀取上以指示所述存儲介質上的可解碼數據集的開始。在上述實施例的多種實例中，所述位置是第一位置，並且所述方法進一步包括利用所述第一位置作為用於可解碼數據集的開始的基準，對所述系列的數據採樣的第一子集應用解碼算法。在解碼算法不收斂的情況下，所述方法進一步包括固定所述存儲介質上的與所述介質缺陷有關的第二位置，所述第二位置是可重現的；以及利用所述第二位置作為用於所述可解碼數據集的開始的基準，對所述系列的數據採樣的第二子集應用所述解碼算法。在某些這樣的情況中，利用所述第二位置的所述解碼算法的應用收斂。在這些情況中， 所述方法可以進一步包括將強迫數據同步標記存儲在存儲器中。所述強迫數據同步標記指示所述第二位置，並且可用在隨後的從所述存儲介質的讀取上以指示所述存儲介質上的可解碼數據集的開始。在一個特定情況中，與所述第一位置相比，所述第二位置遠離所述介質缺陷。在上述實施例的多種實例中，所述解碼算法是低密度奇偶校驗算法。在上述實施例的一個或更多個實例中，接收由存儲介質獲得的一系列的數據採樣包括從數據緩存器獲得所述系列的數據採樣。在有些情況下，所述方法進一步包括從所述存儲介質獲得信息； 以及基於所述信息產生所述系列的數據採樣。本發明的其它實施例還提供了硬碟驅動系統，其包括存儲介質、介質缺陷檢測器、 以及錨固定電路。所述介質缺陷檢測器可操作用於利用由所述存儲介質獲得的一系列的數據採樣識別所述存儲介質上的介質缺陷，而所述錨固定電路可操作用於識別與所述介質缺陷有關的位置。在此情況下，所述位置是可重現的。發明內容僅提供了本發明某些實施例的總體概要。從下面的詳細說明、所附權利要求以及附圖，本發明的許多其它的目的、特徵、優點以及其它實施例將變得更加全面清林疋。


可以參考在說明書的剩餘部分中描述的附圖實現對本發明多種實施例的進一步理解。在附圖中，貫穿若干張圖使用相同的參考數字來表示類似的組件。在某些實例中，將由小寫字母構成的下標與參考數字關聯，以表示多個類似組件中的一個。在提及參考數字而沒有對存在的下標的詳細說明時，意圖是表示所有這些多個類似組件。圖Ia示出了根據本發明多種實施例的讀通道電路，其包括錨點(anchor point) 電路以及數據同步標記強迫電路；圖Ib是示出了根據本發明某些實施例的圖Ia的讀通道電路的示例操作的時序圖；圖2示出了根據本發明多種實施例的基於離散傅立葉變換的錨定位電路；圖3示出了根據本發明其它實施例的基於前同步碼的錨定位電路；圖如和4b是示出了根據本發明某些實施例的方法的流程圖，所述方法用於根據本發明的一個或更多個實施例固定錨點以及強迫與錨點有關的數據同步標記；以及
圖5示出了根據本發明某些實施例的存儲系統，其包括具有錨點電路和同步標記強迫電路的讀通道。
具體實施例方式本發明涉及用於識別存儲介質上的可重現的位置的系統和方法，並且更具體的， 涉及用於基於檢測到的介質缺陷識別存儲介質上的可重現的位置的系統和方法。本發明的多種實施例提供了強迫數據同步標記，其可以代替由於存儲介質上的介質缺陷或某些其它異常而導致不能被檢測的原始數據同步標記而使用。在一個特定情況中，所述強迫數據同步標記位置距存儲介質上的介質缺陷一規定的距離。由於介質缺陷不移動，因此介質缺陷的位置是可重現的。由於介質缺陷的位置是可重現的並且強迫數據同步標記被與介質缺陷相關地定位，因此強迫數據同步標記也是可重現的。強迫數據同步標記的可重現性允許測試強迫數據同步標記以確定其實用性，並且一旦證實是有用的，則可以在將來利用強迫數據同步標記來從存儲介質讀出數據。本發明的某些實施例提供了用於識別存儲介質上的可重現的位置的電路。這些電路包括介質缺陷檢測器和錨固定電路。如在此所使用的，在其最寬泛的意義上使用術語「介質缺陷檢測器」，以表示能夠指示存儲介質上的介質缺陷的位置的任何電路、裝置或系統。 如在此所使用的，在其最寬泛的意義上使用術語「錨固定電路」，以表示能夠識別與所識別的介質缺陷有關的可重現位置的任何電路、裝置或系統。在上述實施例的某些實例中，所述電路可以進一步包括數據處理電路。如在此所使用的，在其最寬泛的意義上使用術語「數據處理電路」，以表示能夠對數據輸入應用規定的處理以產生數據輸出的任何電路。在某些情況下，所述規定的處理是數據檢測器算法和 /或數據解碼器算法。在一特定情況中，使用低密度奇偶校驗解碼器算法，當數據輸入從已知的位置開始並且不具有過多錯誤比特時其收斂在適當結果上。基於在此提供的本公開， 本領域的普通技術人員將認識到可以與本發明不同實施例相關使用的多種數據解碼器電路和/或數據檢測器電路。所述數據處理電路可以接收如下的數據，所述數據以代替未被檢測的原始數據同步標記的強迫數據同步標記開始。在所述強迫數據同步標記是在與原始數據同步標記相同的位置中的情況下，在不存在過多數據錨誤時所述數據處理電路應當收斂。相反，在所述強迫數據同步標記並非在與原始數據同步標記相同的位置中的情況下，數據處理電路將很可能不收斂。因此，在識別與介質缺陷對應的錨位置之後，本發明的某些實施例重複地將強迫數據同步標記定位在相對於所述錨位置的不同的位置處直至數據處理電路收斂。在數據處理電路收斂的情況下，假定強迫數據同步標記已經被定位在適當位置處。一旦強迫數據同步標記被識別，這導致所述數據處理電路的數據收斂，則將強迫數據同步標記的位置存儲到緩存器，在這裡，它可以代替不可檢測的原始數據同步標記用在存儲介質的下一讀取上。轉到圖la，示出了根據本發明多種實施例的讀通道電路100，其包括錨點電路和數據同步標記強迫電路。讀通道電路100包括錨定位電路110。錨定位電路110具有介質缺陷檢測器電路112，其經由多路復用器140接收作為輸出145的由盤或其它存儲介質獲得的數據105。在某些情況下，數據105是一系列數字採樣，其可以例如從模擬處理電路(未示出)接收，所述模擬處理電路負責感測來自存儲介質的信息、對該信息濾波、以及將該信
6息轉換為一系列相應的數字採樣。基於在此提供的本公開，本領域的普通技術人員將認識到數據105的多種源以及預處理電路。介質缺陷檢測器電路112可操作用於接收多路復用器輸出145以及用於提供介質缺陷輸出113到錨固定電路114。在與從其得到數據105的介質上的所檢測的缺陷對應的時段上，介質缺陷輸出113被斷言(assert)。介質缺陷檢測器電路112可以是本領域中已知的任何能夠提供如下的輸出的介質缺陷檢測器電路，所述輸出指示從其得到數據105的介質上缺陷的出現。錨固定電路114對介質缺陷輸出113應用濾波算法以確定當前識別的介質缺陷是否足夠可靠，以及所識別的介質缺陷的位置和相。在介質缺陷輸出113所指示的當前識別的介質缺陷並不足夠可靠的情況下，將其忽略並等待下一個介質缺陷。替代地， 在介質缺陷輸出113所指示的當前識別的介質缺陷足夠可靠的情況下，錨固定電路114提供缺陷和相位置輸出115到錨位置和相存儲電路120。錨位置和相存儲電路120存儲所接收的相和位置，其將要用作用於重複的強迫數據同步標記的錨點。錨位置和相存儲裝置120提供相輸出122到錨固定電路114。每次在如重試數125 所指示地處理第二或後來的重試的時候，錨固定電路114隻是利用被作為相輸出122提供的先前確定的相來查找先前確定的錨點。錨位置和相存儲裝置120提供錨和相輸出1 到同步強迫電路130，所述同步強迫電路130提供與所接收的錨和相輸出1 有關的強迫數據同步輸出135。數據105也被提供到數據緩存器150，所述數據緩存器150具有足夠的大小以存儲用於數據處理電路160的解碼的至少一個完整的編碼的數據集。在初始接收數據105時， 重試輸入142被設置為邏輯「0」以使得數據105經由多路復用器140作為多路復用的輸出 145提供到數據處理電路160，並提供到介質缺陷檢測器電路112。在其中檢測到原始數據同步標記的初始處理輪次(pass)上，數據處理電路160處理數據105以產生數據輸出165。 替代地，在未檢測到原始數據同步標記的情況下，隨後的輪次(pass)將緩存的數據155從數據緩存器150經由多路復用器140提供到數據處理電路160和介質缺陷檢測器電路112。在如重試數125所指示的全部重試輪次上，同步強迫電路130將強迫數據同步標記135提供到數據處理電路160。在重試輪次上利用強迫數據同步標記135來指示數據緩存器150中的要由數據處理電路160處理的數據的可重現的開始。在數據處理電路160收斂的情況下，該結果被提供作為數據輸出165，並且數據收斂輸出170被斷言，這表示先前強迫數據同步標記起作用。在這樣的情況中，同步強迫電路130存儲先前強迫數據同步標記作為與錨點有關的位置。該位置信息可以用於隨後的對存儲介質的相應區域的訪問上。 在這點上，由於發現了數據，重試處理完成。替代地，在數據處理電路160不收斂的情況下，數據收斂信號170向同步強迫電路 130指示收斂失敗。在響應中，同步強迫電路130迫使隨後的強迫數據同步標記比先前強迫數據同步標記距所述錨點更大的距離。如先前描述的，來自數據緩存器150的數據被數據處理電路160再處理。重複地將強迫數據同步標記放置在接連的距被接收作為輸出1 的一部分的先前識別的錨位置不同的距離處以及重試數據處理電路160的處理的該處理過程持續，直至超時條件滿足或者直至識別出有效的數據同步標記位置(即，直至數據處理電路160收斂)。轉到圖lb，時序圖180示出了根據本發明某些實施例的讀通道電路100的示例操作。根據時序圖180，來自盤的數據(即，來自多路復用器140的輸出145)包括如本領域中已知的2T前同步碼192。2T前同步碼192是可以用來使隨後的原始數據同步標記194和用戶數據188的相及頻率同步的重複性信號。用戶數據是在同步標記194之後開始的已知數目的比特198。在一些實施例中，所述已知數目的比特198是4K比特。如所示的，在其中在介質上存儲2T前同步碼192的位置處出現介質缺陷186。應當注意，在介質缺陷186出現在2T前同步碼192和/或原始數據同步標記194中的任何地方的情況下讀通道電路都將工作。在與介質缺陷186對應的時段184期間，介質缺陷輸出113被斷言。一旦確定所識別的介質缺陷足夠可靠，則將錨點1 存儲以供與強迫數據同步標記有關的使用。如所示的，強迫同步標記135最終被放置在與原始數據同步標記194對應的位置處。強迫同步標記135的該位置距錨點1 可重現的距離190。如此，強迫數據同步標記135被存儲並且可以在隨後的用戶數據188的訪問上重現。並未示出嘗試了的強迫同步標記的數量。由於這些早些時候嘗試的強迫同步標記並不正確，因此數據處理電路160未收斂，導致隨後的強迫數據同步標記的放置和嘗試。重複該處理過程直至定位了與距錨點1 可重現的距離 190對應的強迫同步標記135。轉到圖2，示出了根據本發明多種實施例的基於離散傅立葉變換的錨定位電路 200。可以使用錨定位電路200取代圖1的錨定位電路110。錨定位電路200包括被調諧到2T頻率的離散傅立葉變換電路210。離散傅立葉變換電路210可以是本領域中已知的任何離散傅立葉變換電路。如本領域中已知的，2T頻率是具有周期4T的前同步碼碼型(即， 『110011001100...，)的基頻，其中T表示一個比特的持續時間。離散傅立葉變換電路210 接收數據輸入205 (χ [η])，並將數據輸入205轉換為頻域輸出215 (X [n])。在一個特定實施例中，數據輸入205可以是來自圖Ia中所示的多路復用器140的數據輸出145。通過下式描述頻域輸出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] |。移動平均濾波器電路220接收頻域輸出215，並執行移動平均，其被提供作為平均輸出225 (Xm [η])。移動平均濾波器電路220可以是本領域中已知的任何移動平均濾波器電路。在本發明的一個特定實施例中，移動平均濾波器電路220可以對頻域輸出215的四個或八個實例進行平均以產生平均輸出225。基於在此提供的本公開，本領域的普通技術人員將認識到可以在計算平均輸出225中使用的頻域輸出215的不同的實例數量。作為一個示例，移動平均濾波器電路220可以包括維持頻域輸出215的限定數量的最新(most recent) 實例的存儲器。下式描述了平均輸出225
權利要求
1.用於識別存儲介質上的可重現位置的電路，該電路包括介質缺陷檢測器，其中該介質缺陷檢測器操作用於識別介質缺陷；以及錨固定電路，其中該錨固定電路操作用於識別與所述介質缺陷有關的位置，並且其中該位置是可重現的。
2.如權利要求1所述的電路，其中所述介質缺陷檢測器包括離散傅立葉變換電路。
3.如權利要求2所述的電路，其中所述離散傅立葉變換電路被調諧用於2T碼型。
4.如權利要求1所述的電路，其中所述介質缺陷檢測器操作用於利用由存儲介質獲得的一系列的數據採樣來識別介質缺陷，並且其中所述電路進一步包括數據處理電路，其中所述數據處理電路操作用於利用距所述位置固定距離的強迫數據同步標記來處理所述系列的數據採樣的子集。
5.如權利要求4所述的電路，其中所述電路進一步包括同步強迫電路，其中所述同步強迫電路操作用於每當所述數據處理電路不收斂時重複地識別強迫數據同步標記，以及用於在所述數據處理電路收斂時存儲所述強迫數據同步標記。
6.如權利要求5所述的電路，其中所述電路進一步包括數據緩存器，其中所述數據緩存器存儲能夠用在後續的從所述存儲介質的讀取上的、 用於指示所述存儲介質上的可解碼的數據集的開始的所述強迫數據同步標記。
7.如權利要求1所述的電路，其中所述介質缺陷檢測器包括前同步碼結束檢測器電路。
8.用於識別存儲介質上的可重現位置的方法，所述方法包括 接收由存儲介質獲得的一系列的數據採樣；利用所述系列的數據採樣識別所述存儲介質上的介質缺陷；以及固定所述存儲介質上的與所述介質缺陷有關的位置，其中所述位置是可重現的。
9.如權利要求8所述的方法，其中所述方法進一步包括利用所述位置作為用於可解碼數據集的開始的基準，對所述系列的數據採樣的子集應用解碼算法。
10.如權利要求9所述的方法，其中所述解碼算法收斂，並且其中所述方法進一步包括將強迫數據同步標記存儲在存儲器中，其中所述強迫數據同步標記指示所述位置，並且所述強迫數據同步標記能夠用在後續的從所述存儲介質的讀取上以指示所述存儲介質上的可解碼數據集的開始。
11.如權利要求8所述的方法，其中所述位置是第一位置，並且其中所述方法進一步包括利用所述第一位置作為用於可解碼數據集的開始的基準對所述系列的數據採樣的第一子集應用解碼算法，其中所述解碼算法不收斂；固定所述存儲介質上的與所述介質缺陷有關的第二位置，其中所述第二位置是可重現的；以及利用所述第二位置作為用於所述可解碼數據集的開始的基準對所述系列的數據採樣的第二子集應用所述解碼算法。
12.如權利要求11所述的方法，其中利用所述第二位置的所述解碼算法的應用收斂， 並且其中所述方法進一步包括將強迫數據同步標記存儲在存儲器中，其中所述強迫數據同步標記指示所述第二位置，並且所述強迫數據同步標記能夠用在後續的從所述存儲介質的讀取上以指示所述存儲介質上的所述可解碼數據集的開始。
13.如權利要求11所述的方法，其中所述第二位置比所述第一位置遠離所述介質缺陷。
14.如權利要求11所述的方法，其中所述解碼算法是低密度奇偶校驗算法。
15.如權利要求8所述的方法，其中接收由存儲介質獲得的一系列的數據採樣包括從數據緩存器獲得所述系列的數據採樣。
16.如權利要求8所述的方法，其中所述方法進一步包括 從所述存儲介質獲得信息；以及基於所述信息產生所述系列的數據採樣。
17.一種硬碟驅動器系統，所述硬碟驅動器系統包括 存儲介質；介質缺陷檢測器，其中所述介質缺陷檢測器操作用於利用由所述存儲介質獲得的一系列的數據採樣來識別所述存儲介質上的介質缺陷；以及錨固定電路，其中該錨固定電路操作用於識別與所述介質缺陷有關的位置，並且其中該位置是可重現的。
18.如權利要求17所述的系統，其中所述介質缺陷檢測器包括從以下中選擇的電路 離散傅立葉變換電路、以及前同步碼結束檢測器電路。
19.如權利要求17所述的系統，其中所述系統進一步包括數據處理電路，其中所述數據處理電路操作用於利用距所述位置固定距離的強迫數據同步標記來處理所述系列的數據採樣的子集。
20.如權利要求19所述的系統，其中所述系統進一步包括同步強迫電路，其中所述同步強迫電路操作用於每當所述數據處理電路不收斂時重複地識別強迫數據同步標記，以及用於在所述數據處理電路收斂時存儲所述強迫數據同步標記。
21.如權利要求20所述的系統，其中所述系統進一步包括數據緩存器，其中所述數據緩存器存儲能夠用在後續的從所述存儲介質的讀取上的用於指示所述存儲介質上的可解碼的數據集的開始的所述強迫數據同步標記。
全文摘要
本發明涉及用於數據恢復的系統和方法。本發明的多種實施例提供了用於識別存儲介質上的可重現位置的系統和方法。作為示例，描述了這樣的電路，該電路包括介質缺陷檢測器和錨固定電路。所述介質缺陷檢測器操作用於識別介質缺陷，而所述錨固定電路操作用於識別與所述介質缺陷有關的位置。所述位置是可重現的。
文檔編號G11C29/44GK102163464SQ201010547470
公開日2011年8月24日 申請日期2010年11月17日 優先權日2010年2月24日
發明者G·馬修, N·米拉德諾維奇, 夏海濤, 楊少華 申請人:Lsi公司