專利名稱：易失文件類分配的描述的制作方法
由于文本、圖像、視頻和音頻多媒體需求的推動，存儲需求正在以指數的速度增長。為了滿足這種需求，將由許多不同的技術，如永久存儲器，磁盤驅動器，磁帶驅動器和磁帶庫，光盤驅動器和光學存儲庫，組成在線(on-line)、近線(near-line)和離線(off-line)存儲系統的層級。這些子系統的混合將有非常專業的應用以致使整個系統的性能和成本最優化。
光學存儲系統是這個層級中格外引人注目的部分，因為它在硬盤驅動器(HDD)和磁帶驅動器之間的一個中間范圍內提供了數據存取時間。存取時間表示時間，包括等待時間，開始找回一個數據隨機塊所需的時間，并且典型地，對于硬盤驅動器，該時間從小于10ms到30ms，直到對于光盤驅動器的大約1s，以及對磁帶驅動器，從幾秒鐘直到幾分鐘的范圍內變化。當數據在中央處理單元、內存和存儲器中被升級或者降級時，該存取時間在該鏈條上成為一個重要的鏈接。
可能光學存儲器的能動(enabling)特性就是存儲介質的可移動性。由于記錄表面和光學頭之間具有幾毫米的間隔，以及主動的聚焦和跟蹤伺服機構，介質可以在相對寬的公差范圍內被移開和替換。經常發生在HDD中惡性的磁頭碰撞的情況將不會在光學驅動器中發生。數據的穩定性和可移動性，通過使用透明的盤片襯底作為保護層以使污染物遠離記錄表面，通過ECC(糾錯碼)，數據交叉存取以及EFM(8到14調制)編碼，得到了進一步的加強。
舉例來說，相變光盤和磁光盤例被用在WORM(寫一次讀多次)和讀/寫/擦除系統中，在上述系統中一片單獨的盤片可以容納幾乎5GB。文件系統開始使用分配等級作為以特殊方式和/或在特殊位置上存儲特殊文件類型的方式。這種特殊類型的文件可以是實時文件。如果存儲介質或存儲設備具有限制在某一方面執行的某種性質的話，分配等級的使用是特別有用的。例如有這樣一種設備包括光學驅動器，尤其是小形狀系數的光學存儲器(SFFO)。最近，藍光技術的發展，光學存儲介質領域的革新，以及光學機械的小型化都為SFFO驅動器的發展做好了準備。開發作為結果得到的高存儲密度以減小盤片尺寸同時并提供高存儲容量，如在直徑為3cm的盤片上存儲容量可達1GB。為了滿足便攜式設備的嚴格的空間需求，所有的尺寸都需要減小，特別是組裝(building)高度。上述論點通過SFFO系統的徹底小型化的思想被發表。在這些系統中，一個小的，由塑料代替玻璃制造的物鏡被使用，允許較大的設計自由度，并因此得到較小的驅動器的高度。此外，一個用于在光盤上定位并聚焦激光光束的超薄版本的致動器已經被開發出來。通過使用這些小型化的關鍵部件，僅僅5.6×3.4×0.75cm3的光學驅動器就可以實現全部功能。
已經有更多的(more than others)文件被存取，例如可在每個階段進行讀取和寫入的配置文件。隨著存儲設備被傳統地用作完全隨機存取的設備，典型地，當HDD對功耗和重復使用率沒有進行抑制時，比如說介質的耐久性，經常寫的文件通常稱為易失文件，被讀取文件的最優化經常是略有不同的。通過啟動(start-up)文件的最優化，這些易失文件被很好的覆蓋。一些文件可能經常被寫和讀。
直到最近，光盤已經不再被集中地用于可靠的隨機存儲設備。隨著透明的缺陷管理的引入以及對光盤的讀寫周期的加速，對這種類型應用的期望得到強化。多種便攜式設備的類型，如移動電話，針對大量的存儲，期望僅僅具有SFFO。在某些情況下，它們的應用將模仿個人計算機(PC)中HDD的應用。然而，與HDD相比，光盤的重復使用率仍然非常有限。在相同的位置重復寫入相同文件將引起一些問題。例如，保持所有通話軌道的一個特征豐富的電話薄，一天將被寫入多次。因此，該重復使用率預算在大約幾個月內就被用光。另外，由于其受限制的電源供應，便攜式平臺情況變得惡劣眾所周知的。因此，用以減少功耗的測量具有高的價值。
因此，本發明的一個目的是為易失文件提供一個分配表，借助于可重寫行為，可重寫記錄介質的功耗能得到改善。
為此目的，提供一個在可重寫記錄介質(10)上存儲數據文件的存儲設備，所述設備包括識別所述數據文件的重寫頻率的識別裝置(30)；基于所述的被識別的重寫頻率對所述數據文件進行分類的分類裝置(60)；以及在所述可重寫記錄介質(10)上，使用根據所述數據文件的分類挑選的規則寫入所述數據文件的寫裝置(20)。
因此，基于重寫頻率，通過定義一個分配類，如一個易失文件分配類，和存儲該文件的規則，關于耐久性和功耗可以對存儲進行優化。因此，存儲介質的壽命以及整個系統的電池壽命都能夠延長。
如果以超過記錄介質的重復使用率的預定比率進行寫入的話，分類裝置可以將數據文件分類為易失文件。
此外，識別裝置通過確定直到數據文件被重寫的時間的量，或數據文件在預定的時間周期內被寫入的次數被安排來識別重寫頻率。可選擇的或附加的，識別裝置根據數據文件的類型的被安排來識別重寫頻率。因此，作為易失文件的文件的識別在文件系統操作期間可以完成。
由寫裝置使用挑選的規則可以定義一個再分配頻率和/或一個減小功耗的寫最優化。特別地，寫最優化規則可以定義記錄介質上的存儲區域的位置。因此，在重寫期間，與相同文件的以前的版本相比易失文件可以被寫到不同的位置。從而確保易失文件沒有再次被寫到原來的位置。這提高了記錄介質的耐久性。而且，電源保護規則可以定義一個位于盤片外側的區域作為易失文件的存儲區域，因此提高以相對高的頻率，如高于平均頻率，被存取的易失文件的讀寫速度。
在第一和第二存儲區域中的至少一個區域的位置可以被指示在一個導航區域。可選擇地，該指示(indication)可以是記錄載體的導入(LI)區。
進一步有利的改進和開發在從屬權利要求中被定義。
現在，將參考附圖結合優選實施例對本發明進行詳細的說明，附圖如下
圖1表示根據優選實施例的存儲設備的示意框圖；圖2表示根據優選實施例的存儲方法的示意流程圖；以及圖3表示根據優選實施例的記錄載體的信息區域的邏輯格式。
現在，以SFFO設備為基礎對優選實施例進行詳細描述。圖1表示SFFO設備的在本發明中需要描述的那些塊的示意圖。
光記錄技術依靠激光作為它們的光源。用在光盤數據存儲的激光器可以是能夠為讀/寫/擦除操作提供足夠光能量的最短可能波長的半導體激光二極管。這樣的一個激光器包括在一個光學系統20中，在該光學系統中激光束通過適當校正的透鏡(well-corrected lens)準直并通過光束分束器到達物鏡。物鏡將光束聚焦在可重寫盤片10上并聚集反射光。該反射光入射到光束分束器后射向產生數據讀出信號和用于自動聚焦和跟蹤的伺服信號的檢測器。
盤片10上的信息沿著一系列的同心圓的軌道被記錄，或者在連續的螺旋軌道上被記錄。可寫或可重寫介質需要一個明顯區別于數據模式的跟蹤機制，因為記錄數據之前，光學系統的寫入頭在其進行任何記錄之前必須能夠跟蹤軌道。一旦數據被記錄，該系統將選擇跟蹤原來的跟蹤機制或跟蹤已記錄的數據模式。作為可選擇的，一個采樣伺服跟蹤方案可以被執行，其中一系列不連續的標記對以有規則的間隔配置在介質上。
在可擦除相變記錄中，記錄處理，通過將局部溫度升高至熔點以上并迅速冷卻淬火，將記錄介質的小的區域變成非晶體標記。非晶體標記的反射率與背景技術中的多晶標記的反射率不同，并且因此，在讀出期間產生一個信號。通過使用在中間能量級的激光脈沖來完成擦除。如果激光束有足夠的時間停留在非晶體標記上，該標記將再一次結晶。這個過程與直接覆寫是相兼容的，并且因此也更適合于直接覆寫較難完成的磁光記錄。
通過輸入/輸出接口電路40讀出和寫信號或數據被提供或分別被輸出，該輸入/輸出接口電路是通過數據或信號處理平臺30與光學系統20相連接的。該處理平臺30適用于識別寫在盤片10上的單獨的數據文件的重寫頻率。已識別的重寫頻率提供給分類平臺60，該分類平臺可以是單獨的平臺或者可以是處理平臺30的一部分。基于從分類平臺30獲得的將被寫在盤片10上的數據文件的分類，基于為已獲得的數據文件分類所定義的存儲規則，寫控制平臺50控制光學系統20寫已分類的數據文件。基于該重寫頻率，該分配類的定義可包括兩個部分。第一，確定數據文件能被識別為易失文件。第二，存儲該易失文件的規則被定義。通過易失文件分配類和存儲該易失文件的規則的定義，存儲能被優化為高耐久性且低功耗的存儲。
圖2表示根據優選實施例的存儲和寫過程的流程示意圖。在初始步驟S100中，識別將要寫的當前數據文件的重寫頻率。該過程能基于數據文件的類型，例如，每種文件類型的預期的重寫頻率，預先地或先驗地完成。另一方面，該重寫頻率能在使用或操作該系統期間被識別，例如，基于特定數據文件的隨后的寫操作時間期間或在預定時間期間內特定的數據文件的寫操作的數量， 在隨后的步驟S110中，基于已識別的重寫頻率對數據文件分類，例如，易失文件或非易失文件。例如，一年內數據文件，期望以多于記錄介質重復使用率的三分之一被寫入，如一天一次，數據文件被分類為易失文件。可選擇地，遵守一天一次被寫的數據文件也可以被分類為易失文件。基于這個分類或對易失文件的類分配，在步驟S120中挑選存儲有關數據文件的存儲規則。這個存儲規則可以通過如引入頻繁的再分配，和/或用以減小功耗的寫最優化來定址(address)重復使用率，。當然，定義易失文件與非易失文件之間區別的其它的規則也能被執行。分配在易失分配類的數據文件的主要的目標是實現減少這些數據文件實際被寫次數的操作。
因此，通過應用推薦的附加的分類和適合的存儲方式(measures)，隨著光學驅動器，如SFFO驅動器，能被用作HDD類型的存儲設備，并使其壽命增長，功耗優化。
SFFO是一個典型的應用在關于功率所約束的環境中的存儲解決方案。因為能量守恒，SFFO也使用恒定角速度。這意味著盤片外半徑位置的讀寫速度比盤片內半徑位置的讀寫速度高。因此，經常被讀取的文件，如易失文件，就應該優先存儲在外半徑位置，即盤片10的外側部分。這能夠通過為SFFO設備定義上述易失文件的分配類來實現。
圖3表示位于盤片10上的一個信息區域的邏輯格式。該信息區域包括一個導入區LI，一個導出區LO，一個盤片導航區DN，一個數字權限管理區RM，一個程序區PA，一個易失文件區VF，一個啟動文件區SF，以及一個文件系統區FS。該盤片導航區DN和/或數字權限管理區RM可以是導入區LI的一部分。信息區域的左端部與盤片10的內側部分I相對應，而信息區域的右端部與盤片10的外側O相對應。該導入區LI是一個小的區域，該區域位于邏輯地址區域的外側，幫助物理導航至地址區域的開始位置，。該導出區LO是一個小的區域，該區域是位于邏輯地址區域的外側，幫助物理導航至地址區域結束的位置。該盤片導航區DN是一個用作指針和應用程序定數據的區域。這些指針用來將盤片10有效地分成單獨的區域。此外，該盤片導航區DN能用來為整個盤10或者為特定應用程序，確定邏輯地址空間中的初始地址編號的位置。另外，該盤片導航區DN能被用作用于特定的文件系統，分配類或應用程序的在程序區中的保留空間，，用于定義保留(reserved)空間的性質或屬性，和/或用于提供指針給保留空間和為特定數據應用程序提供保留的空間。該權限管理區RM是一個被保留在盤片10內側的數字權限管理(DRM)上的特殊的，強制性的區域。該程序區PA包括一個用于用戶數據的區域和一個保留的用于文件系統的區域。這些區域的開始指針以及它們任選的大小被記錄在盤導航區DN中。
為確定的分配類，可以在程序區保留特定的區域。這些類可以包括具有確定大小并經常被寫的易失文件。如圖3所示，該易失文件區VF位于朝向盤片10的外側，以獲得高的寫速度。該易失文件可以被重定位，如它們每次被寫時。因此為易失文件保留的區域應該至少是預期的易失文件的組合尺寸兩倍。另一個選擇是，如果被寫的次數是介質預期重復使用率的一半，則在盤導航區DN中記錄易失文件的分配歷史，并對其進行重新分配。
該啟動文件區SF被用于需要應用程序來啟動其操作的文件。因此，該啟動文件在每次啟動應用程序時需要被讀。最后，文件系統，如UDF(通用盤片格式)，被用于在FS區存儲文件系統數據。
從圖3中可以歸納出，在盤片導航區DN中的畫陰影線的區域表示一個指針或者在易失文件區VF中的一個特定易失文件的地址。因此，在盤導航區DN中，用于易失文件優選的位置被記錄。這個地址空間可以被專用地保留用于易失文件。可缺省地，這個位置可以定位朝向盤片10的外部半徑的位置或者外側部分。這樣將減少寫該文件所需的時間并且使將激光被接通所需要的時間最小化。然而，值得注意的是，盤片外側部分并不一定是指該地址空間的上端。當如圖3所示的那樣，當分配在盤片10的最外部分時，其它的分配類，如文件系統的結構或啟動文件具有優先權。
另外，應用于易失文件的另一個規則，已經在上文中涉及到了。如果一個文件確定要被重寫，如通過處理平臺30，控制寫控制平臺50寫這個文件到一個與先前同一文件版本的不同的位置。這能通過先寫新的文件版本，然后刪除舊的版本簡單地實現。
這個再定位規則可以通過使系統跟蹤易失文件的分配歷史來確保當第二次文件被重寫時不會寫在原來的位置來實現。
此外，可以使用在藍光盤片系統描述中規范的可重寫格式部分2(文件系統規范)中的一個循環記錄方案。根據這個方案，最后被寫入的地址保持在一個存儲器中或盤片10上。下一次這個文件被寫時，其被寫在為這種文件保留的下一個空閑空間中。因此，該區域，如易失文件區域VF，被循環地充滿。
SFFO提供了計算一個特定文件被寫的次數的機會。因此，易失文件能在不必標記此種文件的情況下被識別。而且，這些文件的易失性可以通過計算寫的數量，即在預定時間期內一個數據文件被寫的次數，進行確定。結合分配歷史的跟蹤，通過經常的將大多數易失文件重定位在不同的位置，易失文件甚至不需太多地負擔記錄介質的耐久性，因此上述識別就能夠實現。
如果允許有其它的數據文件被分配在為易失文件和啟動文件保留的空間內，易失文件區VF在使用期限內可以擴展或代替。可以通過在文件系統區FS中給出的相應的信息來確保重放兼容性。
值得注意的是，本發明并不局限在上述優選實施例，而且能被用在提供機會以利用特定規則來存儲被經常寫的數據文件的任何存儲解決方案中，如光盤系統。此外，任何合適的存儲規則都能基于數據文件的重寫頻率被應用，以優化存儲性能。因此優選實施例可以在附加的權利要求的保護范圍內變化。
權利要求
1.一種存儲設備，用于在可重寫記錄介質上存儲數據文件，所述設備包括識別裝置，用于識別所述數據文件的重寫頻率；分類裝置，用于基于所述被識別的重寫頻率對所述數據文件進行分類；以及寫裝置，用于使用一個根據所述數據文件的分類所挑選的規則將所述數據文件寫到所述可重寫記錄介質上。
2.根據權利要求1所述的存儲設備，其特征在于如果該數據文件被寫或者預期被寫多于所述可重寫記錄介質的重復使用的預定比率，所述分類裝置適用于將所述數據文件分類為易失文件。
3.根據權利要求1或2所述的存儲設備，其特征在于所述識別裝置被設置用于通過確定到所述數據文件已被重寫為止的時間量或所述數據文件在預定的時間周期內被重寫的次數來識別所述的重寫頻率。
4.根據權利要求1或2所述的存儲設備，其特征在于所述識別裝置被設置成基于所述數據文件的類型來識別所述重寫頻率。
5.根據權利要求1或2所述的存儲設備，其特征在于由所述寫裝置使用的所述挑選的規則定義了用來減小功耗的寫最優化。
6.根據權利要求5所述的存儲設備，其特征在于所述寫最優化定義了在所述記錄介質上的存儲區域的位置。
7.根據權利要求1或2所述的存儲設備，其特征在于被所述寫裝置使用的所述被選擇的規則定義了一個再定位頻率。
8.一種在可重寫記錄介質上存儲數據文件的方法，所述方法包括步驟識別所述數據文件的重寫頻率；基于所述被識別的重寫頻率對所述數據文件進行分類；以及根據所述分類步驟的結果，使用挑選的規則將所述數據文件寫到所述可重寫記錄介質上。
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于所述識別步驟是基于對直到這個數據文件被重寫為止的時間量的檢測，或所述數據文件在預定時間周期內被重寫的次數的檢測。
10.根據權利要求8所述的方法，其特征在于所述識別步驟是基于對所述數據文件類型的檢測。
11.根據權利要求8或9所述的方法，其特征在于所述被挑選的規則定義了為減小功耗的一個寫最優化。
12.根據權利要求11所述的方法，其特征在于所述寫最優化規則在所述記錄介質上定義了存儲區域的位置。
13.根據權利要求8或9所述的方法，其特征在于所述被選擇的規則定義了再定位頻率。
14.一種可重寫記錄載體，用于存儲數據文件，所述記錄載體包括一第一存儲區域，用于以在第一預定范圍內的一重寫頻率存儲已重寫的數據文件，和一第二存儲區域，用于以在第二預定范圍內的一重寫頻率存儲已重寫的數據文件，其中所述第一預定范圍的重寫頻率高于所述第二預定范圍的重寫頻率，并且，其中在所述第一和第二存儲區域中的至少一個的位置被表示為所述記錄載體的導航區。
15.根據權利要求14所述的記錄載體，其特征在于其中所述記錄載體具有一個盤的形狀，并且所述第一預定存儲區域被配置在所述盤形的記錄載體的外部半徑部分。
16.根據權利要求14或15所述的記錄載體，其特征在于其中所述記錄載體為SFFO盤片。
全文摘要
本發明涉及一種存儲設備，一種存儲方法和用于存儲數據文件的可重寫記錄載體，其中識別數據文件的重寫頻率并且基于識別的重寫頻率對數據文件進行分類。接著每個數據文件被使用根據分類的結果挑選規則寫入。基于重寫頻率定義分配類和規則最優化了文件存儲的持久性和功耗。由此，存儲介質的壽命和整個系統的電池的壽命可以被延長。
文檔編號G11B20/12GK1853232SQ200380106414
公開日2006年10月25日 申請日期2003年12月3日 優先權日2002年12月20日
發明者W·F·J·方蒂恩, D·P·凱利, W·J·范格斯特 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司