DE69927851T2 - Informationsaufzeichnungsmedium sowie Verfahren und Vorrichtung zur Fehlerverwaltung darauf - Google Patents

Informationsaufzeichnungsmedium sowie Verfahren und Vorrichtung zur Fehlerverwaltung darauf Download PDF

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Hiroshi Hirakatashi Ueda
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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. GEBIET DER ERFINDUNG:
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Informationsaufzeichnungsmedium und ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fehlerverwaltung darauf.
  • 2. BESCHREIBUNG DES TECHNOLOGISCHEN HINTERGRUNDS:
  • Ein charakteristisches Informationsaufzeichnungsmedium mit einer Sektor-Struktur ist eine optische Disk. Neuerdings wurden die Dichte und Kapazität der optischen Disks verbessert. Deshalb ist es wichtig, die Zuverlässigkeit der optischen Disks sicherzustellen.
  • 23 zeigt eine logische Struktur einer herkömmlichen optischen Disk.
  • Wie in 23 gezeigt, umfasst die optische Disk zwei Disk-Informationsbereiche 4 und einen Datenaufzeichnungsbereich 5. Der Datenaufzeichnungsbereich 5 umfasst einen Benutzerbereich 6 und einen übrigen bzw. Ersatz(spare)-Bereich 8. Der Ersatzbereich 8 ist radial außerhalb des Benutzerbereiches 6 auf der optischen Disk angeordnet.
  • Der Benutzerbereich 6 umfasst einen Systemreservierungsbereich 11, einen FAT (File Allocation Table) Bereich 12, einen Stamm- bzw. Hauptverzeichnis(root directory)-Bereich 13, und einen Datei-Datenbereich 14. Der Systemreservierungsbereich 11, der FAT Bereich 12 und der Stemm- bzw. Hauptverzeichnis-Bereich 13 werden gemeinsam als ein Dateiverwaltungsbereich 10 bezeichnet. Ein erster Sektor des Dateiverwaltungsbereich 10 ist als ein Sektor angeordnet, welchem eine logische Sektornummer „0" (LSN:0) zugeordnet ist.
  • Verfahren zum Verwalten von Fehlern bzw. Defekten einer opischen Disk sind in den ISO/IEC10090 Standards (hiernach als die „ISO Standards" bezeichnet) enthalten, welche von der International Organisation of Standardization zur Verfügung gestellt werden bezüglich 90 mm optischen Disks.
  • Hierin werden zwei Verfahren zur Verwaltung von Fehlern beschrieben werden, welche in den ISO Standards enthalten sind.
  • Eines der Verfahren basiert auf einem Verschiebungs (slipping) Ersetzungs-Algorithmus. Das andere Verfahren basiert auf einem linearen Ersetzungs-Algorithmus. Diese Algorithmen werden in Kapiteln 19 der ISO Standards beschrieben.
  • 24 ist eine Konzeptansicht des herkömmlichen Verschiebungs-Ersetzungs-Algorithmus. In 24 stellt jedes der Rechtecke einen Sektor dar. Zeichen in jedem Sektor stellen eine logische Sektornummer (LSN) dar, welche dem Sektor zugeordnet ist. Die Rechtecke mit einer LSN stellen normale Sektoren dar, und die schraffierten Rechtecke stellen einen defekten Sektor dar.
  • Das Bezugszeichen 2401 stellt eine Sequenz von Sektoren dar, welche keinen defekten Sektor in dem Benutzerbereich 6 beinhalten, und das Bezugszeichen 2402 stellt eine Sequenz von Sektoren dar, welche einen defekten Sektor in dem Benutzerbereich 6 beinhalten.
  • Wenn ein erster Sektor in dem Benutzerbereich 6 ein normaler Sektor ist, wird diesem LSN:0 zugewiesen. Die LSNs werden einer Mehrzahl von Sektoren zugewiesen, welche in dem Benutzerbereich 6 enthalten sind, auf eine ansteigende Reihenfolge von dem ersten Sektor, welchem LSN:0 zugewiesen wird.
  • Wenn der Benutzerbereich 6 keinen defekten Sektor beinhaltet, werden LSN:0 bis LSN:m den Sektoren in dem Benutzerbereich 6 sequentiell von dem ersten Sektor zu einem letzten Sektor davon zugewiesen, wie durch die Sequenz der Sektoren 2401 dargestellt.
  • Wenn ein Sektor in der Sequenz der Sektoren 2401, welchem LSN:i zugewiesen ist, ein defekter Sektor war, wird die Zuordnung der LSNs so verändert, dass LSN:i nicht dem defekten Sektor zugeordnet ist, sondern einem Sektor unmittelbar folgend auf den defekten Sektor. Demzufolge wird die Zuordnung der LSNs um einen Sektor in der Richtung auf den Ersatzbereich 8 von dem Benutzerbereich 6 verschoben (slipped). Als Ergebnis wird die letzte LSN:m einem ersten Sektor in dem Ersatzbereich 8 zugeordnet, wie durch die Sequenz der Sektoren 2402 dargestellt.
  • 25 zeigt die Korrespondenz bzw. das Verhältnis zwischen den physikalischen Sektornummern und den LSNs, nachdem der Verschiebungs(slippling)-Ersetzungs-Algorithmus, welcher unter Bezugnahme auf 24 beschrieben wurde, ausgeführt wurde. Die horizontale Achse stellt die physikalische Sektornummer dar und die vertikale Achse stellt die LSN dar. In 25 bezeichnet die gestrichelte Linie 2501 das Verhältnis zwischen den physikalischen Sektornummern und den LSNs, wenn der Benutzerbereich 6 keinen defekten Sektor umfasst. Die durchgezogene Linie 2502 bezeichnet das Verhältnis zwischen den physikalischen Sektornummern und den LSNs, wenn der Benutzerbereich 6 die defekten Sektoren I bis IV umfasst.
  • Wie in 25 gezeigt, ist keine LSN den defekten Sektoren I bis IV zugeordnet. Die Zuordnung der LSNs wird in die Richtung auf einen äußeren Teil von einem inneren Teil der optischen Disk verschoben (slipped) (d.h. in der aufsteigenden Richtung der physikalischen Sektornummer). Als Ergebnis werden die LSNs einem Teil der Sektoren in dem Ersatzbereich 8 zugeordnet, welcher unmittelbar nach dem Benutzerbereich 6 angeordnet ist.
  • Ein Vorteil des Verschiebungs(slipping)-Ersetzungs-Algorithmus liegt darin, dass eine Verzögerung bei einem Zugriff, verursacht durch einen defekten Sektor, relativ gering ist. Ein defektor Sektor verzögert den Zugriff nur um einen Teil der Drehung, welche einem Sektor entspricht. Ein Nachteil des Verschiebungs-Ersetzungs-Algorithmus liegt darin, dass die Zuordnung von allen LSNs nach einem defekten Sektor verschoben wird. Eine Vorrichtung auf höherer Stufe (upper level) sowie zum Beispiel ein Haupt (host) personal computer identifiziert Sektoren durch LSNs, welche hierzu zugeordnet sind. Wenn die Zuordnung der LSNs zu den Sektoren verschoben ist, kann der Hauptcomputer die Benutzerdaten, welche in der optischen Disk aufgezeichnet sind, nicht verwalten. Entsprechend ist der Verschiebungs-Ersetzungs-Algorithmus nicht verwendbar, nachdem die Benutzerdaten auf der optischen Disk aufgezeichnet wurden.
  • 26 ist eine Konzeptansicht des herkömmlichen linearen Ersetzungs-Algorithmus. In 26 stellt jedes Rechteck einen Sektor dar. Zeichen in jedem Sektor stellen die logische Sektornummer (LSN) dar, welche dem Sektor zugeordnet ist. Die Rechtecke mit einer LSN stellen normale Sektoren dar, und die schraffierten Rechtecke stellen einen defekten Sektor dar.
  • Das Bezugszeichen 2601 bezeichnet eine Sequenz von Sektoren, welche keine defekten Sektor in dem Benutzerbereich 6 beinhalten und das Bezugszeichen 2602 bezeichnet eine Sequenz von Sektoren, welche einen defekten Sektor in dem Benutzerbereich 6 beinhalten.
  • Wenn ein Sektor in der Sequenz von Sektoren 2601, welchem LSN:i zugeordnet ist, ein defekter Sektor war, wird die Zuordnung der LSNs so verändert, dass LSN:i dem defekten Sektor nicht zugeordnet wird. Stattdessen wird LSN:i einem Sektor, aus einer Mehrzahl von Sektoren, welche in dem Ersatzbereich 8 liegen zugeordnet, welcher noch nicht benützt ist und eine minimale physikalische Sektornummer aufweist (zum Beispiel einen ersten Sektor des Ersatzbereiches 8) wie durch die Sequenz der Sektoren 2602 dargestellt. Demzufolge wird ein defekter Sektor in dem Benutzerbereich 6 ersetzt durch einen Sektor in dem Ersatzbereich 8.
  • 27 zeigt das Verhältnis zwischen den physikalischen Sektornummern und den LSNs, nachdem der lineare Ersatz-Algorithmus, welcher unter Bezugnahme auf 26 beschrieben wurde, ausgeführt wurde. Die horizontale Achse stellt die physikalische Sektornummer dar, und die vertikale Achse stellt die LSN dar. In 27 bezeichnet die durchgezogene Linie 2701 das Verhältnis zwischen den physikalischen Sektornummern und den LSNs, wenn der Benutzerbereich 6 zwei defekte Sektoren beinhaltet. Die zwei defekten Sektoren in dem Benutzerbereich 6 werden ersetzt jeweils durch Ersetzungssektoren in dem Ersatzbereich 8.
  • Ein Vorteil des linearen Ersetzungs-Algorithmus liegt darin, dass das Ersetzen eines defekten Sektors andere Sektoren nicht beeinflusst, weil die defekten Sektoren und Ersetzungssektoren einander eins zu eins entsprechen. Ein Nachteil des linearen Ersetzungs-Algorithmus liegt darin, dass eine Verzögerung des Zugriffs verursacht durch einen defekten Sektor relativ groß ist. Das Zugreifen auf einen Ersetzungs-Sektor anstelle eines defekten Sektors erfordert einen Suchvorgang über eine relativ lange Distanz.
  • Wie erkannt werden kann, sind Vorteil und Nachteil des linearen Ersetzungs-Algorithmus gegenteilig zu dem Vorteil und Nachteil des Verschiebungs-Ersetzungs-Algorithmus.
  • 28 zeigt ein Beispiel der Zuordnung der LSNs zu den Sektoren. In dem in 28 gezeigten Beispiel wird angenommen, dass der Benutzerbereich 6 eine Größe von 100000 hat, der Ersatzbereich 8 eine Größe von 10000 hat, und dass der Benutzerbereich 6 vier defekte Sektoren beinhaltet.
  • Die LSNs werden den Sektoren in Abhängigkeit von dem oben beschriebenen Verschiebungs-Ersetzungs-Algorithmus zugeordnet.
  • Als Erstes wird LSN:0, welches eine erste LSN ist, einem Sektor mit einer physikalischen Sektornummer:0 zugeordnet. Dann werden die LSNs den Sektoren in einer aufsteigenden Reihenfolge in Richtung auf einen äußeren Bereich von einem inneren Bereich der optischen Disk zugeordnet (d.h. in Richtung auf den Ersatzbereich 8 von dem Benutzerbereich 6 aus). Keine LSN wird den defekten Sektoren zugeordnet. Die LSN, welche jedem defekten Sektor zugeordnet werden würde, wird einem Sektor unmittelbar darauffolgend zugeordnet. Als Ergebnis wird die Zuordnung der LSNs verschoben in Richtung auf einen äußeren Bereich von einem inneren Bereich der optischen Disk um die Anzahl der defekten Sektoren.
  • In dem in 28 gezeigten Beispiel umfasst der Benutzerbereich 6 vier defekte Sektoren I bis IV, wie oben beschrieben. LSN:99996 bis LSN:99999, welche den vier Sektoren I bis IV zugeordnet werden würden, wenn die vier Sektoren I bis IV nicht defekt wären, werden den vier Sektoren in dem Ersatzbereich 8 jeweils zugeordnet, und haben physikalische Sektornummern 100000 bis 100003. Der Grund hierfür liegt darin, dass die Zuordnung der LSNs verschoben wird bzw. ist um die Anzahl der defekten Sektoren (in diesem Beispiel vier).
  • In 28 werden die Sektoren in dem Ersatzbereich 8, welche die physikalischen Sektornummern 100004 bis 109999 aufweisen, kollektiv als ein „LR Ersatzbereich" bezeichnet. Der LR Ersatzbereich ist definiert als ein Bereich in dem Ersatzbereich 8, welchem keine LSN zugeordnet ist. Der LR Ersatzbereich wird in dem linearen Ersetzungs-Algorithmus als Ersetzungsbereich verwendet.
  • Wie in 27 gezeigt, liegt bei einem herkömmlichen linearen Ersetzungsalgorithmus ein Problem darin, dass wenn ein Sektor mit einer kleinen physikalischen Sektornummer als defekter Sektor erkannt wird, eine Verzögerung des Zugriffes, welche durch den defekten Sektor verursacht wird, relativ groß ist, weil der Abstand zwischen dem defekten Sektor und dem Ersetzungs-Sektor relativ groß ist. Weil auf den Dateiverwaltungsbereich 10, welcher in der Nähe des Sektors angeordnet ist, welchem LSN:0 zugeordnet ist, jedes Mal zugegriffen wird, wenn eine Datei aufgezeichnet wird, kann ein defekter Sektor in dem Dateiverwaltungsbereich 10 direkt eine nicht gewünschte Verringerung der Zugriffsgeschwindigkeit auf die optische Disk verursachen. Der Dateiverwaltungsbereich 10, auf welchen häufig zugegriffen wird, wird wahrscheinlich die höchste Wahrscheinlichkeit der Erzeugung eines defekten Sektors haben.
  • Um die erste Adresse des Ersetzungsbereiches (d.h. den LR Ersatzbereich) zu finden, welche bei dem linearen Ersetzungsalgorithmus verwendet wird, muss die Anzahl der Sektoren, um welche die Zuordnung der LSNs verschoben wird in dem Verschiebungsersetzungsalgorithmus berechnet werden. Der Umfang der Berechnung erhöht sich, wenn die Disk-Kapazität sich erhöht.
  • Das Dokument EP-A-0 798 710 beschreibt eine Informationsaufzeichnungsdisk, welche bei einer von einer Vielzahl von Rotationsgeschwindigkeiten gedreht wird, um Informationen aufzuzeichnen. Die Disk enthält einen Datenbereich, welcher spiralförmig oder konzentrisch um ein Rotationszentrum ausgebildet ist, in welchen Information aufgezeichnet wird, wenn die Disk bei der Rotationsgeschwindigkeit gedreht wird, und einen Ersatzbereich, welcher spiralförmig oder konzentrisch um das Rotationszentrum der Disk auf einer Seite entfernter zu dem Rotationszentrum der Disk als der Datenbereich ausgebildet ist, in welchem, bei Erkennen eines Schreibfehlers in dem Datenbereich während der Rotation der Disk bei der Rotationsgeschwindigkeit, Information, welche die Erzeugung des Schreibfehlers anzeigt, ersetzt wird und bei der Rotationsgeschwindigkeit aufgezeichnet wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft folglich ein Informationsaufzeichnungsmedium, ein Verfahren zum Verwalten eines Defekts bzw. Fehlers eines
  • Informationsaufzeichnungsmediums, und eine entsprechende Vorrichtung wie in den angehängten Ansprüchen definiert.
  • Demzufolge ermöglicht die hierin beschriebene Erfindung die Vorteile des Schaffens von (1) einem Informationsaufzeichnungsmedium und einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Verwaltung eines Defekts bzw. Fehlers davon, damit eine Verzögerung beim Zugriff relativ klein gehalten wird, selbst wenn ein defekter Sektor in einem Dateiverwaltungsbereich detektiert wird, welcher in der Nähe eines Sektors angeordnet ist, welchem LSN:0 zugeordnet ist; und (2) eines Informationsaufzeichnungsmediums und eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Verwaltung eines Defekts bzw. Fehlers davon zum Ermöglichen, dass die Stelle eines LR Ersatzbereiches im Wesentlichen ohne Berechnung gefunden werden kann.
  • Diese und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden den Fachleuten offensichtlich werden beim Lesen und Verstehen der folgenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Blockdiagramm und zeigt eine Struktur eines Informationsverarbeitungssystems bei einem Beispiel gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist ein Diagramm und zeigt eine physikalische Struktur einer optischen Disk 1;
  • 3 ist ein Diagramm und zeigt eine logische Struktur der optischen Disk 1;
  • 4 ist ein Diagramm und zeigt eine Struktur eines DMA;
  • 5 ist ein Diagramm und zeigt eine Struktur eines DDS;
  • 6A ist ein Diagramm und zeigt eine Struktur eines PDL;
  • 6B ist ein Diagramm und zeigt eine Struktur eines SDL;
  • 7 ist eine Konzeptansicht eines Verschiebungs-Ersetzungs-Algorithmus gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 8 ist ein Diagramm und veranschaulicht die Korrespondenz bzw. Zugehörigkeit zwischen physikalischen Sektornummer und LSNs nachdem der in 7 gezeigte Verschiebungs-Ersetzungs-Algorithmus ausgeführt wurde;
  • 9 ist eine Konzeptansicht eines linearen Ersetzungs-Algorithmus gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 10 ist ein Diagramm und veranschaulicht die Korrespondenz bzw. Zugehörigkeit zwischen den physikalischen Sektornummern und LSNs, nachdem der in 9 gezeigte lineare Ersetzungs-Algorithmus ausgeführt wurde;
  • 11 ist ein Ablaufdiagramm und veranschaulicht ein Verfahren zur Untersuchung einer Disk;
  • 12 ist ein Ablaufdiagramm und veranschaulicht ein Verfahren zum Auffinden einer physikalischen Sektornummer eines Sektors, welchem LSN:0 zugewiesen wurde;
  • 13 ist ein Ablaufdiagramm und veranschaulicht ein Verfahren der Funktion FUNC (TOP, END), wie in 12 gezeigt;
  • 14 ist ein Diagramm und zeigt ein Beispiel von LSNs, welche den Sektoren nach der Untersuchung der Disk zugeordnet wurden;
  • 15 ist ein Ablaufdiagramm und veranschaulicht ein Verfahren zum Aufzeichnen von Daten auf der optischen Disk 1;
  • 16 ist ein Ablaufdiagramm und veranschaulicht ein Verfahren zur Ersetzungs-Verarbeitung bzw. -Arbeitsweise, welche in den in 15 gezeigten Schritten 1508 und 1509 ausgeführt wurde;
  • 17 ist ein Diagramm und veranschaulicht die Korrespondenz bzw. Zugehörigkeit zwischen physikalischen Sektornummern und LSNs, nachdem der in 7 gezeigte Verschiebungs-Ersetzungs-Algorithmus und der in 9 gezeigte lineare Ersetzungs-Algorithmus ausgeführt wurden;
  • 18 ist ein Ablaufdiagramm und veranschaulicht ein Verfahren zur Aufzeichnung einer AV Datei auf der optischen Disk 1;
  • 19 ist ein Diagramme und zeigt eine Struktur eines Datenaufzeichnungsbereiches mit der darin aufgezeichneten AV Datei;
  • 20 ist ein Diagramm und zeigt eine physikalische Struktur einer optischen Disk mit zwei Zonen;
  • 21 ist ein Diagramm und veranschaulicht die Korrespondenz bzw. Zugehörigkeit zwischen physikalischen Sektornummern und LSNs der in 20 gezeigten optischen Disk, nachdem der in 7 gezeigte Verschiebungs-Ersetzungs-Algorithmus ausgeführt wurde;
  • 22A ist eine Konzeptansicht eines Verschiebungs-Ersetzungs-Algorithmus gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 22B ist ein Diagramm und veranschaulicht die Korrespondenz bzw. Zugehörigkeit zwischen den physikalischen Sektornummern und LSNs, nachdem der in 22A gezeigte Verschiebungs-Versetzungs-Algorithmus ausgeführt wurde;
  • 22C ist ein Diagramm und zeigt eine Struktur einer DDS, der in 20 gezeigten optischen Disk;
  • 23 ist ein Diagramm und zeigt eine logische Struktur einer herkömmlichen optischen Disk;
  • 24 ist eine Konzeptansicht eines herkömmlichen Verschiebungs-Ersetzungs-Algorithmus;
  • 25 ist ein Diagramm und veranschaulicht die Korrespondenz bzw. Zugehörigkeit zwischen den physikalischen Sektornummern und den LSNs der herkömmlichen optischen Disk, nachdem der herkömmliche Verschiebungs-Ersetzungs-Algorithmus ausgeführt wurde;
  • 26 ist eine Konzeptansicht eines herkömmlichen linearen Ersetzungs-Algorithmus;
  • 27 ist ein Diagramm und veranschaulicht die Korrespondenz bzw. Zugehörigkeit zwischen den physikalischen Sektornummern und den LSNs der herkömmlichen optischen Disk, nachdem der herkömmliche lineare Ersetzungs-Algorithmus ausgeführt wurde; und
  • 28 ist ein Diagramm und zeigt ein Beispiel von LSNs, welche den Sektoren der herkömmlichen Disk zugeordnet sind.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Hierin wird die vorliegende Erfindung beschrieben werden mittels veranschaulichender Beispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen.
  • (Beispiel 1)
  • 1. Struktur eines Informationsverarbeitungssystems
  • 1 zeigt eine Struktur eines Informationsverarbeitungssystems in einem ersten Beispiel gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Informationsverarbeitungssystem umfasst eine Oberebene (upper level)-Vorrichtung 200 und eine Disk-Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 100. Die Disk-Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 100 zeichnet eine Information auf eine wiederbeschreibbare optische Disk 1 auf oder gibt die auf der optischen Disk 1 aufgezeichnete Informaton wieder in Abhängigkeit von einem Befehl von der Oberebene-Vorrichtung 200. Die Oberebene-Vorrichtung 200 ist zum Beispiel ein Personal Computer.
  • Die Oberebene-Vorrichtung 200 umfasst eine CPU 201, einen Hauptspeicher 204, ein Bus-Interface (bus I/F) 203, einen Prozessor-Bus 202, einen I/O Bus 205, eine Hard-Disk- bzw. Festplatten-Vorrichtung (HDD) 206, einen Anzeigeverarbeitungsabschnitt 207, und einen Eingabeabschnitt 208. Die Oberebene-Vorrichtung 200 ist mit der Disk-Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 100 über den I/O Bus 205 verbunden.
  • Der Prozessor-Bus 202 ist ein Hochgeschwindigkeitsbus, über welchen die CPU 201 auf den Hauptspeicher 204 zugreift. Der Prozessorbus 202 ist mit dem I/O Bus 205 über den Bus I/F 203 verbunden.
  • In dem in 1 gezeigten Beispiel ist der I/O Bus 205 ein erweiterter (extended) Bus, wie zum Beispiel ein PCI Bus oder ein ISA Bus. Der I/O Bus 205 kann ein beliebiger Vielzweck-Bus sein, zum Beispiel SCSI (Small Computer System Interface), ATA (At Attachment), USB (Universal Serial Bus), oder IEEE1394.
  • Der Anzeigeverarbeitungsabschnitt 207 wandelt die Anzeigeinformation, welche über den I/O Bus 205 übertragen wurde, in ein Signal um, wie zum Beispiel ein RGB Signal, und gibt das erhaltene Signal aus.
  • Der Eingabeabschnitt 208 empfängt Daten von einer Eingabevorrichtung, wie zum Beispiel einer Tastatur oder einer Maus und überträgt bzw. sendet die Daten zu der CPU 201 über den I/O Bus 205.
  • Die HDD 206 ist eine Sekundärspeichervorrichtung zum Eingeben und Ausgeben von Daten mit dem Hauptspeicher 204 über den I/O Bus 205. Die HDD 206 weist ein Betriebssystem auf, wie zum Beispiel MS-DOS® oder Windows® und eine Programmdatei, welche darin gespeichert ist. In dem Hauptspeicher 204 ist das Betriebssystem und eine Programmdatei gespeichert, und das Betriebssystem und die Programmdatei werden verarbeitet bzw. betrieben durch die CPU 201 in Abhängigkeit von einer Anweisung von dem Benutzer. Die Betriebsergebnisse werden auf einem Schirm angezeigt durch bzw. über den Anzeigeverarbeitungsabschnitt 207.
  • Die Disk-Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 100 umfasst einen Mikroprozessor 101, einen Datenaufzeichnungs- und Wiedergabesteuerabschnitt 102, eine Bussteuerschaltung 103 und einen Speicher 104.
  • Der Mikroprozessor 101 steuert die Elemente in der Disk-Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 100 in Abhängigkeit von einem Steuerprogramm an, welches in dem Mikroprozessor 101 ausgebildet bzw. vorhanden ist, um verschiedene Arten der Verarbeitung auszuführen. Eine Fehlerverwaltungsverarbeitung und Ersetzungs-Verarbeitung, welche nachfolgend beschrieben sind, werden durch den Mikroprozessor 101 ausgeführt.
  • Der Datenaufzeichnungs- und Wiedergabesteuerabschnitt 102 steuert das Aufzeichnen von Daten auf und die Wiedergabe von Daten von der optischen Disk 1 in Abhängigkeit von einem Befehl bzw. einer Anweisung von dem Mikroprozessor 101. Der Datenaufzeichnungs- und Wiedergabesteuerabschnitt 102 fügt einen Fehlerkorrekturkode zu den Daten während der Aufzeichnung hinzu, und führt eine Fehlererkennungsverarbeitung und eine Fehlerkorrekturverarbeitung während der Wiedergabe aus. Im Allgemeinen werden Daten auf der optischen Disk 1 aufgezeichnet, welche kodiert sind durch eine Kodierverarbeitung, wie zum Beispiel CRC oder ECC.
  • Die Bussteuerschaltung 103 empfängt ein Kommando bzw. einen Befehl von der Oberebenen(upper level)-Vorrichtungen 200 über den I/O Bus 205, und überträgt und empfängt Daten von bzw. mit der Oberebenen-Vorrichtung 200 über den I/O Bus 205.
  • Der Speicher 104 wird verwendet zum Speichern von Daten während verschiedenen Arten einer Verarbeitung, welche ausgeführt werden von der Disk-Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 100. Zum Beispiel weist der Speicher 104 einen Bereich auf, welcher als Zwischen-Puffer verwendet wird während der Datenaufzeichnung oder -wiedergabe und einen Bereich, welcher verwendet wird von dem Datenaufzeichungs- und Wiedergabesteuerabschnitt 102 für die Fehlerkorrekturverarbeitung.
  • Die optische Disk 1 ist ein kreisförmiges Informationsaufzeichnungsmedium, auf welchem Daten aufgezeichnet werden können und von welchem Daten wiedergegeben werden können. Als die optische Disk 1 verwendbar ist ein beliebiges Informationsaufzeichnungsmedium, wie zum Beispiel eine DVD-RAM Disk. Die Datenaufzeichnung- und wiedergabe wird durchgeführt auf einer Sektor-für-Sektor Basis oder auf einer Block-für-Block Basis.
  • 2. Physikalische Struktur der optischen Disk 1
  • 2 zeigt eine physikalische Struktur der optischen Disk 1. Die kreisförmige optische Disk 1 weist eine Mehrzahl von konzentrischen Spuren (tracks) oder eine spiralförmige Spur 2 auf, welche darin ausgebildet ist. Jede der Spuren oder die Spur 2 ist unterteilt in eine Mehrzahl von Sektoren 3. Die optische Disk 1 umfasst mindestens einen Disk-Informationsbereich 4 und einen Datenaufzeichnungsbereich 5.
  • Der Diskinformationsbereich 4 hat zum Beispiel einen Parameter, welcher erforderlich ist zum Zugreifen auf die optische Disk 1. In dem in 2 gezeigten Beispiel hat die optische Disk 1 einen Diskinformationsbereich 4 in einem innersten Teil und einem Diskinformationsbereich in einem äußersten Teil davon. Der Diskinformationsbereich 4 in dem innersten Teil wird auch als ein „Einleitungs(lead-in)-Bereich" bezeichnet. Der Diskinformationsbereich 4 in dem äußersten Teil wird auch als ein „Auslauf(lead-out)-Bereich" bezeichnet.
  • Der Datenaufzeichnungsbereich 5 weist darin aufgezeichnete Daten auf. Die Daten werden aufgezeichnet auf und wiedergegeben von dem Datenaufzeichnungsbereich 5. Jeder von allen Sektoren in dem Datenaufzeichnungsbereich 5 weist eine absolute Adresse auf, auf welche als eine physikalische Sektornummer Bezug genommen bzw. verwiesen wird, welche vorher zugewiesen (pre-assigned) wurde.
  • 3. Logische Struktur der optischen Disk 1
  • 3 zeigt eine logische Struktur der optischen Disk 1. Der Datenaufzeichnungsbereich 5 umfasst einen Benutzerbereich 6 und einen Ersatz(spare)-Bereich 7.
  • Der Benutzerbereich 6 ist präpariert bzw. vorbereitet zum Speichern von Benutzerdaten. Gewöhnlich sind die Benutzerdaten in dem Benutzerbereich 6 gespeichert. Jeder der Sektoren, welche in dem Benutzerbereich 6 enthalten sind, weist eine logische Sektornummer (LSN) auf, welche diesem zugewiesen ist, über welche auf den Sektor zugegriffen wird. Die Oberebene(upper level)-Vorrichtung 200, wie in 1 gezeigt, greift auf einen Sektor in der optischen Disk 1 zu unter Verwendung der LSN, um eine Aufzeichnung und Wiedergabe von Daten durchzuführen.
  • Der Ersatzbereich 7 umfasst mindestens einen Sektor, welcher, wenn ein Sektor in dem Benutzerbereich 6 fehlerhaft wird, verwendet werden kann anstelle des defekten Sektors. Ein Sektor in dem Benutzerbereich 6 wird defekt durch zum Beispiel Kratzer, Flecken oder eine Qualitätsverschlechterung des Benutzerbereichs 6 der optischen Disk 1. Der Ersatzbereich 7 ist radial innerhalb von dem Benutzerbereich 6 angeordnet. Vorzugsweise ist der Ersatzbereich 7 unmittelbar radial innerhalb von dem Benutzerbereich 6 angeordnet.
  • Der Benutzerbereich 6 umfasst einen Systemreservierungsbereich 11, einen FAT (File Allocation Table) Bereich 12, einen Stammverzeichnisbereich 13 und einen Datei-Datenbereich 14. Eine solche Struktur ist konform zu einem MS-DOS Dateisystem. Die in 3 gezeigte Struktur ist nur ein Beispiel.
  • Der Systemreservierungsbereich 11 weist eine Parameterinformation und eine Inhalts(volume)-Information der optischen Disk 1 auf, welche darin als ein Boot-Sektor gespeichert ist. Auf eine solche Information kann verwiesen werden von der Oberebene-Vorrichtung 200.
  • Damit die Oberebenevorrichtung 200 auf die optische Disk 1 zugreifen kann, muss die Oberebenevorrichtung 200 auf den Systemreservierungsbereich 11 mit Sicherheit zugreifen können. Eine logische Sektornummer „0" (LSN:0) wird einem ersten Sektor des Systemreservierungsbereichs 11 zugewiesen. Die Größen und Stellen der Einträge in dem Systemreservierungsbereich 11 sind vorgegeben.
  • Der FAT Bereich 12 weist eine darin gespeicherte Stelleninformation auf, welche Stellen von Dateien und Verzeichnissen in dem Dateidatenbereich 14 angibt und eine FAT, welcher Stellen von leeren Bereichen angibt.
  • Der Stammverzeichnisbereich 13 weist eine Eintrags-Information bezüglich darin gespeicherter Dateien und Unterverzeichnisse (sub-directories) auf. Die Eintragsinformation umfasst zum Beispiel einen Dateinamen, einen Verzeichnisnamen, ein Dateiattribut und eine Aktualisierungs-Datum-Information.
  • Der Systemreservierungsbereich 11, der FAT Bereich 12 und der Stammverzeichnisbereich 13 werden gemeinsam als ein Dateiverwaltungsbereich 10 bezeichnet. Der Dateiverwaltungsbereich 10 ist bei einer Stelle auf der optischen Disk 1 korrespondierend zu bzw. entsprechend einer festen LSN positioniert.
  • Der Dateidatenbereich 14 weist darin gespeicherte Daten auf, welche ein Verzeichnis darstellen, welches dem Stammverzeichnis (root directory) zugeordnet ist und Daten, welche eine Datei darstellen. Wie oben beschrieben, muss die Oberebenevorrichtung 200 auf den Dateiverwaltungsbereich 10 zugreifen, bevor sie auf den Dateidatenbereich 14 zugreift, damit die Oberebenevorrichtung 200 auf Daten, welche in dem Dateidatenbereich 14 gespeichert sind, zugreifen kann.
  • 4. Verfahren zur Verwaltung (managing) eines Defekts bzw. Fehlers der optischen Disk 1
  • Um einen fehlerhaften Sektor in bzw. auf der optischen Disk 1 zu verwalten, werden eine PDL (Primary Defect List) und eine SDL (Secondary Defect List) verwendet.
  • Wenn die optische Disk 1 initialisiert wird, wird ein defekter bzw. fehlerhafter Sektor detektiert in Abhängigkeit von dem Verschiebungs-Versetzungsalgorithmus. Der erkannte defekte Sektor wird in der PDL registriert bzw. eingetragen. Wenn Daten auf die optische Disk 1 aufgezeichnet werden, wird ein defekter Sektor erkannt in Abhängigkeit von dem linearen Ersetzungs-Algorithmus. Der erkannte fehlerhafte Sektor wird in der SDL registriert bzw. eingetragen. Die Zuverlässigkeit der optischen Disk 1 wird sichergestellt durch das Registrieren bzw. Eintragen des defekten Sektors in der PDL oder SDL.
  • Die PDL und SDL sind in einem DMA (Defect Management Area; Fehlerverwaltungsbereich) gespeichert. Eine DDS (Disk Definition Structure) ist auch in dem DMA gespeichert.
  • 4.1. Struktur des DMA
  • 4 zeigt eine Struktur des DMA. Der DMA ist ein Teil des Diskinformationsbereiches 4, wie in den 2 und 3 gezeigt.
  • Der DMA ist beschrieben als DMA1 bis DMA4 in Kapitel 18 der ISO Standards betreffend das Layout bzw. die Anordnung auf einer optischen Disk. Zwei von den vier DMAs (z.B. DMA1 und DMA2) sind in dem Diskinformationsbereich 4 angeordnet, welche bei dem inneren Teil der optischen Disk angeordnet sind, und die verbleibenden zwei DMAs (z.B. DMA3 und DMA4) sind in dem Diskinformationsbereich 4 angeordnet, welcher bei dem äußeren Teil der optischen Disk 1 (3) angeordnet ist. In den vier DMAs wird eine identische Information multiplex-aufgezeichnet, um bezüglich eines defekten bzw. fehlerhaften Sektors in einem DMA zu kompensieren, welcher nicht durch einen Ersatzsektor ersetzt werden kann.
  • 4 zeigt ein Beispiel des Diskinformationsbereichs 4, welcher bei dem inneren Teil der optischen Disk 1 angeordnet ist, welcher DMA1 und DMA2 aus den vier DMAs umfasst.
  • Der DMA1 hat eine DDS, eine PDL und eine SDL, welche darin gespeichert sind. DMA2 bis DMA4 haben eine identische Struktur zu derjenigen von DMA1.
  • 4.1.1 Struktur der DDS
  • 5 zeigt eine Struktur der DDS.
  • Die DDS umfasst einen Header. Der Header umfasst zum Beispiel einen Identifier bzw. Spurenkennblock, welcher anzeigt, dass die Information die DDS ist. Die DDS umfasst weiter einen Eintrag (entry) zum Speichern einer Partitions-Information, einen Eintrag zum Speichern einer PDL Stelleninformation, einen Eintrag zum Speichern einer SDL Stelleninformation, und einen Eintrag zum Speichern einer physikalischen Sektornummer eines Sektors, welchem die logische Sektornummer „0" (LSN:0) zugewiesen ist.
  • 4.1.2. Struktur der PDL
  • 6A zeigt eine Struktur der PDL.
  • Die PDL umfasst einen Header und eine Mehrzahl von Einträgen (erster bis m-te Einträge in dem in 6A gezeigten Beispiel. Der Header umfasst zum Beispiel einen Identifier, welcher anzeigt, dass die Information die PDL ist und die Anzahl der Einträge von defekten bzw. fehlerhaften Sektoren, welche in der PDL registriert bzw. eingetragen sind. Jeder Eintrag speichert eine physikalische Sektornummer des defekten Sektors.
  • 4.1.3. Struktur der SDL
  • 6B zeigt eine Struktur der SDL.
  • Die SDL umfasst einen Header und eine Mehrzahl von Einträgen (erste bis n-te Einträge in dem in 6B gezeigten Beispiel). Der Header umfasst zum Beispiel einen Identifier, welcher anzeigt, dass die Information die SDL ist und die Anzahl der Einträge von defekten Sektoren, welche in der SDL registriert bzw. verzeichnet sind. Jeder Eintrag umfasst eine physikalische Sektornummer des defekten Sektors und die physikalische Sektornummer des Ersatzsektors, in welchem die Daten aufgezeichnet sind anstelle des defekten Sektors. Die SDL ist dadurch von der PDL verschieben, dass sie die physikalische Sektornummer des Ersatzsektors hat.
  • 4.2. Verschiebungs(slipping)-Ersetzungs-Algorithmus
  • 7 ist eine Konzeptansicht eines Verschiebungs-Ersetzungs-Algorithmus, welcher ausgeführt wird von der Disk-Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Vorrichtung 100 (1) in dem ersten Beispiel gemäß der vorliegenden Erfindung. In 7 stellt jedes der Rechtecke einen Sektor dar. Zeichen in jedem Sektor stellen eine LSN dar, welche dem Sektor zugeordnet ist. Die Rechtecke mit einer LSN stellen normale Sektoren dar, und die schraffierten Rechtecke stellen einen defekten Sektor dar.
  • Das Bezugszeichen 71 stellt eine Sequenz bzw. Abfolge von Sektoren dar, welche keinen defekter Sektor aufweisen, welcher in der PDL eingetragen ist, und das Bezugszeichen 72 stellt eine Sequenz von Sektoren dar, welche einen defekten Sektor aufweisen, welcher in der PDL eingetragen ist.
  • Wenn ein letzter Sektor in dem Benutzerbereich 6 ein normaler Sektor ist, wird dem letzten Sektor LSN:m zugewiesen. LSNs werden einer Mehrzahl von Sektoren, welche in dem Benutzerbereich 6 enthalten sind, auf eine absteigende Reihenfolge zugeordnet von dem letzten Sektor, welchem LSN:m zugeordnet ist.
  • Wenn die PDL keinen defekten Sektor enthält, werden LSN:m bis LSN:0 den Sektoren in dem Benutzerbereich 6 sequentiell von dem letzten Sektor zu einem ersten Sektor davon zugeordnet, wie durch die Sequenz der Sektoren 71 dargestellt.
  • Wenn ein Sektor in der Sequenz der Sektoren 71, welchem LSN:i zugeordnet ist, ein defekter Sektor war, wird die Zuordnung der LSNs so verändert, dass LSN:i nicht dem defekten Sektor zugeordnet ist, sondern einem Sektor unmittelbar vor dem defekten Sektor. Demzufolge wird die Zuordnung der LSNs um einen Sektor verschoben in der Richtung auf den Ersatzbereich 7 von dem Benutzerbereich 6. Als Ergebnis ist der letzte Sektor LSN:0 einem letzten Sektor des Ersatzbereiches 7 zugeordnet, wie dargestellt durch die Sequenz der Sektoren 72.
  • 8 zeigt die Korrespondenz bzw. Abhängigkeit zwischen den physikalischen Sektornummern und den LSNs nachdem der Verschiebungs-Ersetzungs-Algorithmus, welcher unter Bezugnahme auf 7 beschrieben wurde, ausgeführt wurde. Die horizontale Achse stellt die physikalische Sektornummer dar, und die vertikale Achse stellt die LSN dar. In 8 bezeichnet die unterbrochene Linie 81 die Korrespondenz bzw. Zugehörigkeit zwischen den physikalischen Sektornummern und den LSNs, wenn der Benutzerbereich 6 keinen defekten Sektor aufweist. Die durchgezogene Linie 82 bezeichnet die Korrespondenz bzw. Zugehörigkeit zwischen den physikalischen Sektornummern und den LSNs, wenn der Benutzerbereich 6 die defekten Sektoren I bis IV enthält.
  • Wie in 8 gezeigt, ist keine LSN den defekten Sektor I bis IV zugeordnet. Die Zuordnung der LSNs wird verschoben in der Richtung auf den inneren Teil von einem äußeren Teil (d.h. in der abnehmenden Richtung der physikalischen Sektornummer). Als Ergebnis wird eine LSN einem Teil des Ersatzbereiches 7 zugeordnet, welcher radial unmittelbar innerhalb von dem Benutzerbereich 6 angeordnet ist.
  • Wie oben beschrieben, wird die Zuordnung der LSNs verschoben in der Richtung auf einen inneren Teil von einem äußeren Teil der optischen Disk 1, wenn einer oder mehr Defekte bzw. fehlerhafte Sektoren in der PDL registriert bzw. eingetragen sind, wobei die Stelle des Sektors, welchem die letzte LSN zugeordnet ist, feststeht bzw. festbleibt. Als Ergebnis werden die LSNs einem oder mehreren Sektoren in dem Ersatzbereich 7 zugeordnet, welche radial innerhalb von dem Benutzerbereich 6 der optischen Disk 1 angeordnet sind. Die Anzahl der Sektoren in dem Ersatzbereich 7, welchen die LSNs zugeordnet sind, ist gleich der Anzahl der defekten Sektoren in dem Benutzerbereich 6.
  • Die Stelle eines Sektors, welchem die LSN:0 zugeordnet werden soll, wird so berechnet, dass eine vorgegebene Kapazität (z.B. 4,7 GB) erfüllt bzw. eingehalten wird, wobei die Stelle des Sektors, welchem die letzte LSN zugeordnet ist, feststeht. Die Berechnung wird durchgeführt, basierend auf der Anzahl der defekten Sektoren, welche in dem Benutzerbereich 6 detektiert werden. LSN:0 wird dem Sektor zugeordnet, welcher bei der berechneten Stelle positioniert ist bzw. liegt. Die vorgeschriebene Kapazität ist die Kapazität, welche erforderlich ist, um als ein Bereich gesichert zu werden, in welchem Benutzerdaten aufgezeichnet werden können. Wie oben beschrieben, kann eine vorgegebene Kapazität (z.B. 4,7 GB) immer sichergestellt werden unter Verwendung eines Teils des Ersatzbereiches 7 anstelle des Benutzerbereiches 6, wenn der Benutzerbereich 6 einen oder mehr defekte Sektoren enthält.
  • Wenn der letzte Sektor des Benutzerbereiches 6 ein normaler Sektor ist, wird die letzte LSN dem letzten Sektor des Benutzerbereiches 6 zugeordnet. Wenn der letzte Sektor des Benutzerbereiches 6 ein defekter Sektor ist, wird die letzte LSN einem normalen Sektor zugeordnet, welcher am nächsten zu dem letzten Sektor liegt.
  • Die physikalische Sektornummer des Sektors, welchem LSN:0 zugeordnet wird, ist gespeichert in einem Eintrag in der DDS (5). Auf den Eintrag wird zugegriffen bzw. verwiesen von der Oberebene-Vorrichtung 200 zum Aufzeichnen von Daten auf der optischen Disk 1. Durch das Verweisen bzw. Zugreifen auf den Eintrag kann die Oberebene-Vorrichtung 200 die physikalische Sektornummer erhalten, welche LSN:0 entspricht, ohne eine Berechnung durchzuführen. Als Ergebnis wird ein Hochgeschwindigkeitszugriff auf den Sektor, welchem LSN:0 zugeordnet ist, realisiert.
  • Zum Aufzeichnen von Daten auf der optischen Disk 1 muss die Oberebenevorrichtung 200 mit Sicherheit auf den Sektor zugreifen, welchem LSN:0 zugewiesen wurde. Entsprechend ist die Fähigkeit bzw. Möglichkeit des Zugriffs auf den Sektor, welchem LSN:0 zugewiesen wurde, mit einer hohen Geschwindigkeit sehr effektiv beim Zugreifen auf die optische Disk 1 bei einer hohen Geschwindigkeit.
  • 4.3 Linearer Ersetzungs-Algorithmus
  • 9 ist eine Konzeptansicht eines linearen Ersetzungs-Algorithmus, welcher von der Diskaufzeichnungs-und Wiedergabevorrichtung 100 (1) ausgeführt wird. In 9 stellen die Rechtecke jeweils einen Sektor dar. Zeichen in jedem Sektor bezeichne eine LSN, welche dem Sektor zugeordnet ist. Die Rechtecke mit einer LSN stellen normale Sektoren dar, und das schraffierte Rechteck stellt einen defekten Sektor dar.
  • Das Bezugszeichen 91 bezeichnet eine Sequenz von Sektoren, welche keinen defekten Sektor in der SDL enthalten, und das Bezugszeichen 92 bezeichnet eine Sequenz von Sektoren, welche einen defekten Sektor in der SDL enthält.
  • Wenn ein Sektor in der Sequenz der Sektoren 91, welchem LSN:i zugewiesen ist, ein defekter Sektor war, wird die Zuordnung der LSNs so verändert, dass LSN:i nicht dem defekten Sektor zugeordnet ist. Stattdessen wird LSN:i einem Sektor zugeordnet, welcher noch nicht benutzt ist und eine minimale physikalische Sektornummer hat (z.B. einen ersten Sektor des LR Ersatzbereiches; später beschrieben unter Bezugnahme auf 14) wie dargestellt durch die Sequenz der Sektoren 92. Demzufolge wird der defekte Sektor in dem Benutzerbereich 6 ersetzt durch einen Sektor in dem LR Ersatzbereich.
  • LSN:i kann einem Sektor aus der Mehrzahl der Sektoren, welche in dem LR Ersatzbereich enthalten sind, zugeordnet werden, welcher noch nicht verwendet wurde und eine maximale physikalische Sektornummer hat (zum Beispiel ein Sektor mit einer physikalischen Sektornummer, welche um 1 niedriger ist als die physikalische Sektornummer des Sektors, welchem LSN:0 zugewiesen ist). Es ist nicht wichtig, in welcher Reihenfolge die Sektoren in dem LR Ersatzbereich verwendet werden.
  • 10 zeigt die Korrespondenz bzw. Zugehörigkeit zwischen den physikalischen Sektornummern und den LSNs, nachdem der lineare Ersetzungsalgorithmus, welcher unter Bezugnahme auf 9 beschrieben wurde, ausgeführt wurde. Die horizontale Achse stellt die physikalische Sektornummer dar und die vertikale Achse stellt die LSN dar. In 10 bezeichnet die durchgezogene Linie 1001 die Korrespondenz bzw. Zugehörigkeit zwischen den physikalischen Sektornummern und den LSNs, wenn der Benutzerbereich 6 zwei defekte Sektoren enthält.
  • Es kann aus 10 erkannt werden, dass der Abstand zwischen dem defekten Sensor und dem ersetzenden Sektor (Nummer der physikalischen Sektoren) erheblich verringert wird, verglichen zu demjenigen im Stand der Technik (27).
  • 5. Arbeitsweisen der Disk-Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Vorrichtung 100
  • Die Disk-Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 100 führt die Arbeitsweisen bzw. Arbeitsvorgänge von 5.1 bis 5.3 durch als Initialisierung der optischen Disk 1. Die Untersuchung der Disk (5.1) wird auch als die physikalische Formatierung bezeichnet und wird gewöhnlich einmal bei einer optischen Disk 1 durchgeführt.
    • 5.1: Untersuchung der Disk
    • 5.2: LSN Zuordnung
    • 5.3: Aufzeichnung der Anfangs- bzw. Initialisierungs-Daten in dem Dateisystem Nach dem Durchführen der Initialisierung führt die Disk-Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 100 die Arbeitsvorgänge 5.4 und 5.5 durch, jedes Mal wenn eine Datei geschrieben oder gelesen wird.
    • 5.4 Aufzeichnung der Daten (Aufzeichnung des Datei-Systems und der Datei-Daten)
    • 5.5 Wiedergabe der Daten
  • Hiernach werden die oben erwähnten Arbeitsvorgänge im Detail beschrieben werden.
  • 5.1 Untersuchung der Disk
  • Die Untersuchung der Disk wird mindestens einmal durchgeführt vor dem Aufzeichnen von Daten auf der optischen Disk 1, um die Qualität der optischen Disk 1 zu garantieren. Wenn die Anzahl der defekten Sektoren pro optischer Disk verringert wird auf einige durch die Verbesserung der Herstellungstechnologie von optischen Disks, wird es nicht erforderlich sein, alle optischen Disks, welche ausgeliefert werden, zu untersuchen. Es wird ausreichen, Stichproben von optischen Disks zu untersuchen.
  • Die Untersuchung der Disk wird durchgeführt durch das Schreiben von Daten auf einem bestimmten Testmuster in allen Sektoren der Disk und anschließendem Lesen der Daten von allen Sektoren. Eine solche Untersuchung der Disk wird auch als „Zertifizierungs-Bearbeitung" („certify processing") bezeichnet.
  • Bei der Untersuchung der Disk wird der Verschiebungs-Ersetzungs-Algorithmus ausgeführt. Als Ergebnis werden ein oder mehrere defekte Sektoren in der PDL eingetragen bzw. registriert.
  • 11 ist ein Ablaufdiagramm und veranschaulicht ein Verfahren zur Untersuchung der Disk.
  • In Schritt 1101 wird die Adresse eines ersten Sektors des Benutzerbereiches 6 als eine Schreibadresse festgelegt. Bei Schritt 1102 wird bestimmt, ob die Sektoradresse normal gelesen wurde oder nicht. Der Grund warum dies bestimmt wird, liegt darin, dass weil die Sektoradresse gelesen werden muss, um die Daten in den Sektor zu schreiben, können die Daten nicht in den Sektor geschrieben werden, wenn ein Fehler auftritt beim Lesen der Sektoradresse.
  • Wenn bestimmt wurde, dass ein Fehler aufgetreten ist beim Lesen der Sektoradresse bei Schritt 1102, wird die physikalische Sektornummer des defekten Sektors in einer ersten Defekt-Liste gespeichert (Schritt 1111).
  • Wenn bestimmt wird, dass kein Fehler aufgetreten ist beim Lesen der Sektoradresse bei Schritt 1102, werden bestimmte bzw. spezifische Testdaten in dem Sektor bei der Schreib-Adresse geschrieben (Schritt 1103).
  • Bei Schritt 1104 wird bestimmt, ob die Schreibadresse eine letzte Adresse ist oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass die Schreibadresse nicht die letzte Adresse ist, wird eine „1" addiert bzw. hinzugefügt zu der Schreibadresse (Schritt 1105). Dann geht die Verarbeitung zurück zu Schritt 1102. Eine solche Verarbeitung wird wiederholt; und wenn die Schreibadresse die letzte Adresse erreicht, geht die Verarbeitung zu Schritt 1106.
  • Bei Schritt 1106 wird die Adresse des ersten Sektors des Benutzerbereichs 6 als eine Leseadresse festgelegt. Bei Schritt 1107 werden die Daten bei der Leseadresse gelesen. Bei Schritt 1108 wird bestimmt, ob die gelesenen Daten identisch sind zu den geschriebenen Daten oder nicht (d.h. ob die Daten erfolgreich geschrieben wurden oder nicht).
  • Wenn bestimmt wird, dass ein Fehler aufgetreten ist beim Schreiben der Daten bei Schritt 1108, wird die physikalische Sektornummer des defekten Sektors gespeichert in einer zweiten Defekt-Liste (Schritt 1112).
  • Bei Schritt 1109 wird bestimmt, ob die Leseadresse die letzte Adresse ist oder nicht. Wenn bestimmt wurde, dass die Leseadresse nicht die letzte Adresse ist, wird eine „1" addiert bzw. hinzugefügt zu der Leseadresse (Schritt 1110). Dann geht die Verarbeitung zurück zu Schritt 1107. Bei Schritt 1108 wird eine Fehlerbestimmung durchgeführt. Eine solche Verarbeitung wird wiederholt; und wenn die Leseadresse die letzte Adresse erreicht, werden die erste Defekt-Liste und die zweite Defekt-Liste zusammengesetzt in eine Liste (Schritt 1113). Die PDL wird erzeugt durch das Sortieren der Sektoren in der Liste in der Reihenfolge der physikalischen Sektornummer (Schritt 1114). Die PDL wird aufgezeichnet in dem Diskinformationsbereich 4, zusammen mit der DDS (Schritt 1115).
  • 5.2 LSN Zuordnung
  • Die LSN Zuordnung wird durchgeführt wie beschrieben unter Bezugnahme auf die 7 und 8. Wenn ein defekter Sektor in der PDL registriert bzw. eingetragen wird, wird die Zuordnung der LSNs verschoben in der Richtung auf einen inneren Teil von einem äußeren Teil der optischen Disk 1, wobei die Stelle des Sektors, zu welchem die letzte LSN zugeordnet ist, festliegt. Ein Sektor, welchem LSN:0 zugeordnet ist, wird bestimmt, und dann wird die physikalische Sektornummer des Sektors, welchem LSN:0 zugewiesen wurde, in der DDS gespeichert.
  • 12 ist ein Ablaufdiagramm und veranschaulicht ein Verfahren zum Auffinden der physikalischen Sektornummer des Sektors, welchem LSN:0 zugewiesen wird.
  • Als anfängliche Einstellung wird die physikalische Sektornummer des ersten Sektors des Benutzerbereiches 6 eingesetzt in eine Variable UTSN (Schritt 1201). Der Wert der Variablen UTSN wird in die DDS in einem späteren Schritt geschrieben.
  • Als nächstes wird der Wert der Variablen UTSN eingesetzt in eine Variable TOP (Schritt 1202) und die physikalische Sektornummer des letzten Sektors eines Suchbereiches wird eingesetzt in eine Variable END (Schritt 1203). Der Suchbereich ist ein Bereich, in welchem die Anzahl der defekten Sektoren gefunden werden muss. Während einer ersten Schleife wird die physikalische Sektornummer des ersten Sektors des Benutzerbereiches 6 eingesetzt in die Variable TOP und die physikalische Sektornummer des letzten Sektors des Benutzerbereiches 6 wird eingesetzt in die Variable END.
  • Basierend auf der Variablen TOP und der Variablen END wird die Anzahl der defekten Sektoren, welche in dem Suchbereich enthalten sind, berechnet (Schritt 1204). Zum Beispiel ist die Anzahl der defekten Sektoren, welche in dem Suchbereich enthalten sind, gegeben als ein Rückgabewert SKIP einer Funktion FUNC (TOP, END).
  • Der Wert der Variablen UTSN wird verringert um den Rückgabewert SKIP. Das heißt, UTSN = UTSN – SKIP wird berechnet (Schritt 1205). Demzufolge kann die physikalische Sektornummer des Sektors, welcher bei einer Stelle positioniert bzw. angeordnet ist, welche erhalten wird durch Überspringen der Anzahl der defekten Sektoren, welche in dem Benutzerbereich 6 enthalten sind, von dem ersten, Sektor in dem Benutzerbereich 6, erhalten werden.
  • Die Schritte 1202 bis 1205 werden wiederholt, bis es bestimmt wird, dass der Rückgabewert SKIP bei Schritt 1206 0 ergibt, um mit dem Fall zurecht zu kommen, wenn ein Sektor in dem Ersatzbereich 7 in der PDL als ein defekter Sektor registriert bzw. eingetragen ist.
  • Der Wert der Variablen UTSN, welcher auf diese Art erhalten wird, bezeichnet die physikalische Sektornummer des Sektors, welchem LSN:0 zugewiesen werden soll. Entsprechend wird der Wert der Variablen UTSN gespeichert in der DDS als die physikalische Sektornummer des ersten Sektors des Benutzerbereiches 6 (Schritt 1207).
  • 13 ist ein Ablaufdiagramm und veranschaulicht ein Verfahren der Funktion FUNC (TOP, END) in Schritt 1204, wie in 12 gezeigt. Die Funktion FUNC (TOP, END) wird verwirklicht durch das Finden bzw. Ermitteln der Anzahl der Einträge in der PDL in dem Suchbereich.
  • Als anfängliche Einstellung wird 0 eingesetzt in die Variable SKIP, welche die Anzahl der Einträge angibt (Schritt 1301), und die Gesamtanzahl der Einträge, welche von der PDL gelesen werden, wird eingesetzt in eine Variable n (Schritt 1302).
  • Bei Schritt 1303 wird bestimmt, ob der Wert der Variablen n gleich 0 ist oder nicht. Wenn das Ergebnis 3a ist, wird der Wert der Variablen SKIP zurückgegeben als ein Rückgabewert der Funktion FUNC (TOP, END) bei Schritt 1308. Wenn die Gesamtzahl der Einträge in der PDL 0 ist, wird der Wert 0 zurückgegeben als der Wert der Variable SKIP und die Verarbeitung wird beendet. Wenn das Ergebnis bei Schritt 1303 Nein ist, schreitet das Verfahren fort zu Schritt 1304.
  • Die physikalische Sektornummer (PDE:n) des n-ten Eintrages wird aus der PDL gelesen (Schritt 1304). Bei Schritt 1305 wird bestimmt, ob die PDE:n gleich ist oder größer ist als der Wert der Variablen TOP und auch gleich oder kleiner ist als der Wert der Variablen END oder nicht. Wenn das Ergebnis ja ist, wird davon ausgegangen, dass der Suchbereich einen defekten Sektor aufweist, welcher in der PDL registriert bzw. eingetragen ist und „1" wird zu dem Wert der Variablen SKIP addiert (Schritt 1306). Wenn das Ergebnis im Schritt 1305 nein ist, schreitet die Verarbeitung fort zu Schritt 1307.
  • Bei Schritt 1307 wird „1" subtrahiert von dem Wert der Variablen n, und die Verarbeitung geht zurück zu Schritt 1303. Auf diese Art werden die Verarbeitungen in den Schritten 1303 bis 1307 für alle Einträge, welche in der PDL enthalten sind, wiederholt. Demzufolge kann die Anzahl der defekten Sektoren in dem Suchbereich erhalten werden als der Wert der Variablen SKIP.
  • 14 zeigt ein Beispiel der Zuordnung der LSNs zu den Sektoren. In dem in 14 gezeigten Beispiel wird angenommen, dass der Benutzerbereich 6 eine Größe von 100000 aufweist, der Ersatzbereich 7 weist eine Größe von 10000 auf, die Anzahl der Einträge, welche in der PDL registriert bzw. eingetragen sind durch die Untersuchung der Disk (d.h. die Anzahl der defekten Sektoren, welche bei der Untersuchung der Disk erkannt wurden) ist vier und die vier defekten Sektoren wurden alle in dem Benutzerbereich 6 detektiert.
  • Die LSNs werden den Sektoren in Abhängigkeit von dem Verschiebung-Versetzungs-Algorithmus wie oben beschrieben zugewiesen bzw. zugeordnet.
  • Als erstes wird LSN:99999, welche eine letzte LSN ist, einem Sektor mit einer physikalischen Sektornummer:109999 zugewiesen. Dann werden die LSNs den Sektoren in einer absteigenden Reihenfolge in Richtung auf einen inneren Teil von einem äußeren Teil der optischen Disk 1 zugewiesen (d.h. in Richtung auf den Ersatzbereich 7 von dem Benutzerbereich 6). Keine LSN wird den defekten Sektoren zugewiesen. Stattdessen wird die LSN, welche jedem defekten Sektor zugewiesen werden würde, einem Sektor zugewiesen, welcher unmittelbar vor dem defekten Sektor liegt. Als Ergebnis wird die Zuordnung der LSNs verschoben in die Richtung eines inneren Teils von einem äußeren Teil der optischen Disk 1 um die Anzahl der defekten Sektoren.
  • In dem in 14 gezeigten Beispiel umfasst der Benutzerbereich 6 vier defekte Sektoren I bis IV, wie oben beschrieben. LSN:0 bis LSN:3, welche den vier Sektoren I bis IV zugewiesen werden würden, wenn die vier Sektoren I bis IV nicht defekt wären, werden den vier Sektoren in dem Ersatzbereich 7 jeweils zugewiesen, welche die physikalischen Sektornummern 9996 bis 9999 aufweisen. Der Grund dafür liegt darin, dass die Zuordnung der LSNs verschoben ist um die Anzahl der defekten Sektoren (in diesem Beispiel vier).
  • Die physikalische Sektornummer:9996 des Sektors, welchem LSN:0 zugewiesen wurde, wurde aufgezeichnet in der DDS als die physikalische Sektornummer des ersten Sektors des erweiterten Benutzerbereiches 6.
  • In 14 werden die Sektoren in dem Ersatzbereich 7 mit den physikalischen Sektornummern 0 bis 9995 gemeinsam als ein „LR Ersatzbereich" bezeichnet. Der LR Ersatzbereich ist definiert als ein Bereich in dem Ersatzbereich 7, welchem keine LSN zugewiesen ist. Der LR Ersatzbereich wird als ein Ersetzungsbereich bei dem linearen Ersetzungs(linear replacement)-Algorithmus verwendet.
  • Die physikalische Sektornummer des ersten Sektors des LR Ersatzbereiches ist auf 0 festgelegt. Die physikalische Sektornummer des letzten Sektors des LR Ersatzbereiches wird erhalten durch das Subtrahieren von 1 von der physikalischen Sektornummer, welche in der DDS aufgezeichnet wurde. Entsprechend wird im Wesentlichen kein Berechnungsaufwand benötigt, um auf den LR Ersatzbereich zuzugreifen.
  • 5.3 Aufzeichnung von Initialisierungs- bzw. Anfangs-Daten in dem Datei-System
  • Die Diskaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 100 zeichnet Initialisierungsdaten des Dateisystems auf die optische Disk 1 auf in Abhängigkeit von einem logischen Format, wie von der Oberebene-Vorrichtung 200 angewiesen. Das logische Format wird dargestellt unter Verwendung der LSN. Die Initialisierungs- bzw. Anfangsdaten sind zum Beispiel Daten, welche aufgezeichnet sind in dem Systemreservierungsbereich 11, dem FAT Bereich 12 und dem Stammverzeichnisbereich 13 (d.h. dem Dateiverwaltungsbereich 10) wie in 3 gezeigt.
  • Der Bereich, in welchem die Anfangsdaten aufgezeichnet werden, wird verwaltet durch die Oberebene-Vorrichtung 200 unter Verwendung der LSN. Insbesondere muss ein erster Sektor des Systemreservierungsbereiches 11 ein Sektor sein, welchem LSN:0 zugewiesen ist und entsprechend kann die Oberebene-Vorrichtung 200 die Disk-Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 100 nicht anweisen, die Anfangsdaten aufzuzeichnen, bis die LSN bestimmt ist. Der Inhalt der Anfangsdaten wird bestimmt durch die Oberebene-Vorrichtung 200.
  • Die Fehlerverwaltung während der Aufzeichnung der Anfangsdaten wird durchgeführt in Abhängigkeit von dem linearen Ersetzungs-Algorithmus. Die Verarbeitung zur Aufzeichnung der Anfangsdaten ist identisch zur Verarbeitung zum Aufzeichnen der Daten in dem Dateiverwaltungsbereich 10, wie nachfolgend in Abschnitt 5.4.2 beschrieben, und demzufolge wird eine detaillierte Beschreibung davon hier ausgelassen.
  • 5.4. Aufzeichnung von Daten (Aufzeichnung des Dateisystems und der Dateidaten)
  • 15 ist ein Ablaufdiagramm und veranschaulicht ein Verfahren zur Aufzeichnung von Daten auf die optische Disk 1. Die in 15 gezeigte Verarbeitung umfasst die Aufzeichnung von Daten in dem Dateidatenbereich 14 (Schritte 1501 bis 1509) und die Aufzeichnung von Daten in dem Dateiverwaltungsbereich 10 (Schritte 1510 bis 1517).
  • 5.4.1 Aufzeichnung der Daten in dem Dateidatenbereich 14
  • Bei Schritt 1501 wird eine Schreibadresse festgelegt. Die Schreibadresse ist ein LSN eines ersten Sektors des Dateidatenbereiches 14 (d.h. Aufzeichnungsbereich) in welchen Daten geschrieben werden sollen. Die LSN wird bestimmt durch die Oberebene-Vorrichtung 200, und verweist bzw. bezieht sich auf die FAT, welche die Stellen der Dateien und leeren Bereiche verwaltet, und wird dann zu der Disk-Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 100 gesendet bzw. übertragen.
  • Die FAT wird von der optischen Disk 1 durch die Disk-Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 100 gelesen, bevor Daten geschrieben werden, und wird dann in dem Hauptspeicher 204 der Oberebene-Vorrichtung 200 gespeichert. Die CPU 201 verweist auf die FAT, welche in dem Hauptspeicher 204 gespeichert ist, um die LSN des ersten Sektors des Aufzeichnungsbereiches zu bestimmen. Die erhaltene LSN wird in dem Speicher 104 der Disk-Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 100 gespeichert, zusammen mit einem Aufzeichnungs-Instruktions-Befehl. Der Mikroprozessor 101 führt die Arbeitsweisen in den folgenden Schritten aus, basierend auf der LSN, welche in dem Speicher 104 gespeichert ist.
  • Bei Schritt 1502 wird bestimmt, ob die Sektoradresse normal gelesen wurde oder nicht. Der Grund, warum dies bestimmt wird, liegt darin, dass, weil die Sektoradresse gelesen werden muss, um Daten in den Sektor zu schreiben, die Daten nicht in den Sektor geschrieben werden können, wenn ein Fehler beim Lesen der Sektoradresse auftritt.
  • Wenn bestimmt wird, dass ein Fehler aufgetreten ist, in Schritt 1502, wird der defekte Sektor ersetzt durch einen normalen Sektor in dem LR Ersatzbereich (14) bei Schritt 1508.
  • Wenn bestimmt wurde, dass kein Fehler aufgetreten ist beim Lesen der Sektoradresse bei Schritt 1502, werden Daten geschrieben in einen Sektor des Dateidatenbereiches 14, bezeichnet durch die LSN. Die Daten werden gesendet bzw. übertragen von dem I/O Bus 205 der Oberebene-Vorrichtung 200, in dem Speicher 104 gepuffert bzw. zwischengespeichert, und in den Dateidatenbereich 14 geschrieben.
  • Bei Schritt 1504 wird eine Verifikations-Verarbeitung durchgeführt. Die Verifikations-Verarbeitung bezieht sich auf das Lesen von Daten von dem Sektor, in welchen die Daten geschrieben wurden bei Schritt 1503 und das Vergleichen der gelesenen Daten mit den geschriebenen Daten oder das Durchführen eines Arbeitsschrittes unter Verwendung eines Fehler-Korrektur-Kodes, um zu überprüfen, ob die Daten erfolgreich geschrieben wurden oder nicht.
  • Bei Schritt 1505 wird bestimmt, ob ein Fehler aufgetreten ist oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass ein Fehler aufgetreten ist, wird der defekte Sektor ersetzt durch einen normalen Sektor in dem LR Ersatzbereich (14) bei Schritt 1509.
  • Bei Schritt 1506 wird bestimmt, ob alle Daten aufgezeichnet wurden oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass alle Daten wiedergegeben wurden, wird eine Schreibadresse bei der nächsten LSN festgelegt (Schritt 1507). Dann geht die Verarbeitung zurück zu Schritt 1502. Eine solche Verarbeitung wird wiederholt. Wenn bestimmt wird, dass alle Daten aufgezeichnet wurden, ist die Aufzeichnung der Daten in dem Dateidatenbereich 14 abgeschlossen.
  • 16 ist ein Ablaufdiagramm und veranschaulicht ein Verfahren zur Ersetzungs-Verarbeitung, wie in den in 15 gezeigten Schritten 1508 und 1509 ausgeführt.
  • Bei Schritt 1601 wird ein Sektor in dem Ersatzbereich 7, welchem keine LSN zugewiesen ist (d.h. ein Sektor in dem LR Ersatzbereich) als ein ersetzender bzw. Ersatz-Sektor verwendet.
  • Bei Schritt 1602 werden Daten, welche in dem defekten Sektor aufgezeichnet werden sollten, in dem Ersetzungs-Sektor aufgezeichnet.
  • Obwohl in 16 nicht gezeigt, werden Arbeitsweisen, welche denjenigen in den Schritten 1502 bis 1509 in 15 entsprechen, ausgeführt, um die Daten in dem Ersetzungs-Sektor zu schreiben. Wenn ein Fehler erkannt wird, wenn die Daten in den Ersetzungs-Sektor geschrieben werden, wird ein anderer Sektor in dem LR Ersatzbereich als der Ersetzungs- bzw. Ersatz-Sektor verwendet.
  • Bei Schritt 1603 werden die physikalische Sektornummer des defekten Sektors und die physikalische Sektornummer des Ersatz-Sektors in der SDL registriert bzw. eingetragen. Demzufolge ist dem defekten Sektor der verwendete Ersatz-Sektor zugeordnet, anstelle des defekten Sektors.
  • Auf die optische Disk 1 wird nicht zugegriffen, um die SDL zu aktualisieren, jedes Mal, wenn die Arbeitsweise bei Schritt 1603 ausgeführt wird. Bei Schritt 1603 werden die physikalische Sektornummer des defekten Sektors und die physikalische Sektornummer des Ersatz-Sektors gespeichert in einer Defekt-Liste, welche in dem Speicher 104 gespeichert ist. Nachdem bestimmt wurde, dass alle Daten aufgezeichnet wurden bei Schritt 1506 in 15, wird die SDL erzeugt und aufgezeichnet in dem Diskinformationsbereich 4. Die Verarbeitungszeit wird verkürzt durch das Minimieren der Anzahl der Zugriffe auf die optische Disk 1 auf diese Art.
  • 5.4.2. Aufzeichnung der Daten in dem Dateiverwaltungsbereich 10
  • Nachdem die Aufzeichnung der Daten in dem Dateidatenbereich 14 abgeschlossen ist, werden die Daten in dem Dateiverwaltungsbereich 10 aufgezeichnet. Der Grund dafür liegt darin, dass weil Verwaltungsdaten, wie zum Beispiel FAT, aktualisiert werden durch das Aufzeichnen der Daten in dem Dateidatenbereich 14, und die aktualisierten Verwaltungsdaten müssen in dem Dateiverwaltungsbereich 10 aufgezeichnet werden.
  • Die Verarbeitung der Aufzeichnung der Daten in dem Dateiverwaltungsbereich 10 (Schritte 1510 bis 1517 in 15) ist identisch zu der Verarbeitung der Aufzeichnung der Daten in dem Dateidatenbereich 14 (Schritte 1501 bis 1509 in 15), außer bezüglich des Inhalts der Daten und des Aufzeichnungsbereiches. Deshalb wird eine detaillierte Beschreibung der Aufzeichnung der Daten in dem Dateiverwaltungsbereich 10 ausgelassen.
  • 17 zeigt die Korrespondenz bzw. Zugehörigkeit zwischen den physikalischen Sektornummern und den LSNs, nachdem der Verschiebungs-Ersetzungs-Algorithmus und der lineare Ersetzungsalgorithmus ausgeführt wurden. Die horizontale Achse stellt die physikalische Sektornummer dar und die vertikale Achse stellt die LSN dar. In 17 bezeichnet die unterbrochene Linie 1701 die Korrespondenz bzw. Zugehörigkeit zwischen den physikalischen Sektornummern und den LSNs, wenn der Benutzerbereich 6 keine defekten Sektoren aufweist. Die durchgezogene Linie 1702 bezeichnet die Korrespondenz zwischen den physikalischen Sektornummern und den LSNs, wenn die vier defekten Sektoren in der PDL eingetragen sind und die zwei defekten Sektoren in der SDL eingetragen sind.
  • In dem in 17 gezeigten Beispiel werden zwei defekte Sektoren erkannt, wenn die Daten aufgezeichnet sind in dem Dateiverwaltungsbereich 10. Die zwei defekten Sektoren werden ersetzt durch die Ersatz-Sektoren in dem LR Ersatzbereich in dem Ersatzbereich 7.
  • Der Dateiverwaltungsbereich 10 ist in einem Bereich angeordnet, welcher mit LSN:0 beginnt. Es kann aus 17 erkannt werden, dass der Abstand (Anzahl der physikalischen Sektoren) zwischen dem defekten Sektor in dem Dateiverwaltungsbereich 10 und dem Ersatzsektor in dem Ersatzbereich 7 erheblich verkleinert wird, verglichen zu demjenigen nach dem Stand der Technik (27). Zum Beispiel ist der Abstand in diesem Beispiel (17) ungefähr 10000, während der Abstand bei dem Stand der Technik (27) 100000 oder mehr ist. Der verkürzte Abstand erhöht die Zugriffsgeschwindigkeit auf die optische Disk 1.
  • 5.5 Wiedergabe der Daten
  • Zur Wiedergabe der Daten verweist die Oberebene-Vorrichtung 200 auf die Verwaltungsdaten, wie zum Beispiel FAT, um nach der Stelle einer Datei zu suchen. Die Oberebene-Vorrichtung 200 weist die Disk-Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 100 an auf den Dateiverwaltungsbereich 10 zuzugreifen, um auf die Verwaltungsdaten zu verweisen. Die Disk-Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 100 greift mit Sicherheit auf den Sektor zu, welchem LSN:0 zugeordnet ist. Die physikalische Sektornummer des Sektors wird in der DDS aufgezeichnet. Entsprechend kann die Disk-Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 100 auf den Sektor zugreifen, welchem LSN:0 zugewiesen ist, mit einer hohen Geschwindigkeit durch Verweisen auf die DDS.
  • Die Oberebene-Vorrichtung 200 gibt die Lesestelle in dem Dateidatenbereich 14 an die Disk-Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 100 unter Verwendung der LSN an bzw. weiter. Die Disk-Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 100 verweist auf die PDL und die SDL, um die LSN umzuwandeln, welche durch die Oberebene-Vorrichtung 200 bezeichnet wird, in eine physikalische Sektornummer und liest die Daten aus dem Sektor mit der physikalischen Sektornummer.
  • Wie oben beschrieben, bei dem ersten Beispiel gemäß der vorliegenden Erfindung, ist der Ersatzbereich 7 radial innerhalb von dem Benutzerbereich 6 der optischen Disk 1 angeordnet. Die Zuordnung der LSNs wird verschoben in der Richtung auf einen inneren Teil von einem äußeren Teil, wobei die Stelle des Sektors, welchem die letzte LSN zugewiesen wird, festgehalten wird. Die Stelle des Sektors, welchem die erste LSN (LSN:0) zugewiesen wird, wird in der DDS aufgezeichnet.
  • Die letzte LSN ist nicht notwendig dem letzten Sektor des Nutzerbereiches 6 zugeordnet. Wenn der letzte Sektor des Nutzerbereiches 6 ein defekter Sektor ist, wird die letzte LSN einem normalen Sektor in dem Nutzerbereich 6 am nächsten zu dem letzten Sektor zugewiesen.
  • Bei dem ersten Beispiel gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Fehlerverwaltung durchgeführt auf einer Sektor-für-Sektor Basis. Alternativ kann die Fehlerverwaltung durchgeführt werden auf einer Block-für-Block Basis, wobei jeder Block eine Mehrzahl von Sektoren beinhaltet. In einem solchen Fall werden die Blocknummern in der PDL und der SDL registriert bzw. eingetragen, anstelle der physikalischen Sektornummern. Die Fehlerverwaltung kann durchgeführt werden durch jede geeignete Einheit. Der gleiche Effekt kann erhalten werden, unabhängig von der Einheit.
  • Bei dem ersten Beispiel gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Oberebene-Vorrichtung 200 und die Disk-Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 100 miteinander über den I/O Bus 205 verbunden. Alternativ kann die Oberebene-Vorrichtung 200 und die Disk-Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 100 miteinander verbunden werden auf irgendeine Art (z.B. mit einer Verdrahtung oder auf eine drahtlose Art). Die Elemente in der Disk-Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 100 können miteinander auf irgendeine Art verbunden werden.
  • (Beispiel 2)
  • Verfahren zum Verwalten eines Fehlers bzw. Defekts einer optischen Disk, welche vorzugsweise für AV Dateien sind (audio visuelle Daten-Dateien; d.h. zeit-kontinuierliche Video- und Audio-Daten-Dateien), für welche eine Echtzeit-Aufzeichnung und -Wiedergabe wichtig ist, wurden vorgeschlagen, zum Beispiel in Goto u.a., Internationale Veröffentlichung WO98/14938. Gemäß solchen Verfahren wird eine Fehlerverwaltung durchgeführt unter Verwendung eines Datei-Systems, welches verwaltet wird durch die Oberebene-Vorrichtung 200, ohne dass eine Ersetzungs-Verarbeitung durchgeführt wird, basierend auf dem linearen Ersetzungs-Algorithmus, wenn AV Dateien auf der optischen Disk 1 aufgezeichnet werden.
  • Hiernach wird ein Beispiel eines Verfahrens zum Verwalten eines Defekts bzw. Fehlers einer optischen Disk gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben werden, angewendet bei einem AV Dateisystem.
  • Das Informationsverarbeitungssystem weist die in 1 gezeigte Struktur auf. Die optische Disk 1 weist die in 2 gezeigte physikalische Struktur und die in 3 gezeigte logische Struktur auf. Das Dateisystem ist anders als das MS-DOS Datei-System, welches bei dem ersten Beispiel beschrieben wurde, ist jedoch damit übereinstimmend darin, dass der Datei-Verwaltungs-Bereich 10 bei einer Stelle in dem Benutzerbereich 6 positioniert ist, welcher eine feste LSN hat.
  • 6. Arbeitsweise der Disk-Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 100
  • Die Disk-Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 100 führt die Arbeitsweisen 6.1 bis 6.3 als Initialisierung der optischen Disk 1 durch.
    • 6.1: Untersuchung der Disk
    • 6.2: LSN Zuordnung
    • 6.3: Aufzeichnung der Anfangsdaten in dem Datei-System Nach dem Durchführen der Initialisierung führt die optische Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 100 die Arbeitsschritte 6.4 und 6.5 jedes Mal durch, wenn eine Datei geschrieben oder gelesen wird.
    • 6.4 Aufzeichnung von Daten (Aufzeichnung des Datei-Systems und der Datei-Daten)
    • 6.5 Wiedergabe der Daten
  • Die Arbeitsschritte 6.1, 6.2, 6.3 und 6.5 sind identisch zu denjenigen von 5.1, 5.2, 5.3 und 5.5 und werden nicht im Detail beschrieben werden.
  • 6.4 Aufzeichnung von Daten (Aufzeichnung des Datei-Systems und der Datei-Daten)
  • 18 ist ein Ablaufdiagramm und veranschaulicht ein Verfahren zum Aufzeichnen von Daten auf der optischen Disk 1. Die in 18 gezeigte Verarbeitung umfasst die Aufzeichnung einer AV Datei in dem Datei-Daten-Bereich 14 (Schritte 1801 bis 1809) und die Aufzeichnung der AV Datei in dem Datei-Verwaltungs-Bereich 10 (Schritte 1810 bis 1817).
  • 6.4.1 Aufzeichnung der AV Datei in dem Dateidatenbereich 14
  • Die Oberebene-Vorrichtung 200 gibt einen AV Datei-Aufzeichnungs-Befehl an die Disk-Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 100 aus. Die Disk-Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 100 empfängt den AV Dateiaufzeichnungsbefehl und führt die Verarbeitung zur Aufzeichnung der AV Datei in dem Dateidatenbereich 14 durch.
  • Die Verarbeitung der Aufzeichnung der AV Datei in dem Dateidatenbereich 14 (18) ist identisch zu der Verarbeitung der Aufzeichnung der Daten in dem Dateidatenbereich 14 (15), außer der Schritte 1808 und 1809.
  • Bei Schritt 1808 wird ein Bereich, welcher einen defekten Sektor aufweist, in der Dateiverwaltungsinformation eingetragen bzw. registriert als ein defekter Bereich.
  • Bei Schritt 1809 wird ein leerer Bereich, welcher kontinuierlich in dem defekten Bereich ist, festgelegt. Dann geht die Verarbeitung zurück zu Schritt 1802.
  • Wie aus dem obigen erkannt werden kann, führt die Disk-Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 100 keine Ersetzungs-Verarbeitung durch, selbst wenn ein defekter Sektor erkannt wird, wenn ein AV Dateiaufzeichnungsbefehl empfangen wird.
  • 19 zeigt einen Datenaufzeichnungsbereich 5, nachdem die AV Datei aufgezeichnet wurde.
  • Es wird angenommen, dass eine AV Datei, welche als „V1.MPG" bezeichnet wird (hiernach als die „V1.MPG Datei" bezeichnet) in dem Dateidatenbereich 14 aufgezeichnet wird und ein defekter Sektor wird in der AV Datei erkannt. In 19 ist ein defekter Bereich, welcher den defekten Sektor aufweist, schraffiert. A1, A2 und A3 stellen eine erste LSN von jedem Bereich dar, und L1, L2 und L3 stellen eine Länge eines jeden Bereichs dar. Die erste LSN des defekten Bereiches ist A2 und die Länge davon ist L2.
  • Die V1.MPG Datei wird verwaltet durch eine Dateiverwaltungstabelle, welche in dem FAT Bereich 12 gespeichert ist. Die Dateiverwaltungstabelle ist mit einem Dateieintrag der V1.MPG Datei verknüpft, welche in dem Stammverzeichnisbereich 13 gespeichert ist.
  • Die Dateiverwaltungstabelle umfasst darin die ersten LSNs und die Längen der Bereiche, in welchen die AV Datei angeordnet ist. Die Dateiverwaltungstabelle umfasst weiter Attribut-Daten zum Identifizieren bzw. Bestimmen, ob Daten in dem Bereich aufgezeichnet wurden oder der Bereich ein defekter Bereich ist, in welchem keine Daten aufgezeichnet wurden. Bei Schritt 1808, wie in 18 gezeigt, werden die Attribut-Daten eines Bereichs, welcher von LSN:A2 beginnt und eine Länge von L2 aufweist, so festgelegt, dass er ein defekter Bereich ist, in welchem keine Daten aufgezeichnet wurden. Demzufolge wird zum Zeitpunkt der Wiedergabe dieser Bereich als Defekt erkannt. Als Ergebnis kann die Wiedergabe des defekten Bereiches übersprungen werden.
  • In dem in 19 gezeigten Beispiel umfasst die Dateiverwaltungstabelle eine Information bezüglich drei Bereichen der V1.MPG Datei. Die Dateiverwaltungstabelle, wie in 19 gezeigt, zeigt an, dass ein Bereich, welcher von LSN:A1 startet- und eine Länge von L1 aufweist und ein anderer Bereich, welcher von LSN:A3 startet und eine Länge von L3 aufweist, darin aufgezeichnete Daten aufweist und dass der Bereich, welcher von LSN:A2 beginnt und eine Länge von L2 aufweist, keine darin aufgezeichnete Daten aufweist.
  • Wie aus dem obigen erkannt werden kann, ermöglicht die Dateiverwaltungstabelle, dass ein defekter Bereich identifiziert wird, basierend auf der LSN. Zur Wiedergabe der V1.MPG Datei kann die AV Datei kontinuierlich wiedergegeben werden, wobei der defekte Bereich übersprungen wird.
  • Die Aufzeichnung basierend auf dem AV Dateiaufzeichnungsbefehl wird auf einer Block-für-Block Basis durchgeführt, wobei jeder Block eine Mehrzahl von Sektoren umfasst, weil die Größe der AV Datei relativ groß ist. Entsprechend hat die Information, welche in dem FAT Bereich 12 und dem Stammverzeichnisbereich 13 gespeichert ist, Block-Adressen. Die Größe der Dateisystemverwaltungsinformation wird verringert durch Verwalten der Daten auf eine Block-für-Block Basis. Die Block-für-Block-Aufzeichnung kann durchgeführt werden durch das mehrfache Wiederholen einer Sektor-für-Sektor Aufzeichnung. Entsprechend ist die grundlegende Arbeitsweise der Disk- Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 100 ähnlich zu der oben beschriebenen Arbeitsweise.
  • 6.4.2 Aufzeichnung der Daten in dem Dateiverwaltungsbereich 10
  • Die Arbeitsweise der Aufzeichnung der AV Datei in dem Dateiverwaltungsbereich 10 (18) ist identisch zu der Verarbeitung bzw. Arbeitsweise der Aufzeichnung der Daten in dem Dateiverwaltungsbereich 10 (15). Wenn ein defekter Sektor erkannt wird, wenn die AV Datei aufgezeichnet wird in dem Dateiverwaltungsbereich 10, wird eine Ersetzungsverarbeitung in den Schritten 1816 und 1817 durchgeführt. Der Grund dafür liegt darin, dass der defekte Sektor, welcher in dem Dateiverwaltungsbereich 10 erkannt wurde, welcher die Dateiverwaltungstabelle speichert, nicht logisch durch die Dateiverwaltungstabelle verwaltet werden kann.
  • Wenn Daten, für welche eine Echtzeit-Aufzeichnung und -Wiedergabe nicht sehr wichtig ist, so wie zum Beispiel Computerdaten (hiernach als „PC Daten" bezeichnet) auf der optischen Disk 1 aufgezeichnet werden, gibt die Oberebene-Vorrichtung 200 einen PC Dateiaufzeichnungsbefehl an die Disk-Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 100 aus. Die Arbeitsweisen der Disk-Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 100 in diesem Fall sind identisch zu den Arbeitsschritten 5.1 bis 5.5.
  • Wie oben beschrieben, wird ein Verfahren zur Verwaltung eines Defekts bzw. Fehlers einer optischen Disk, welche für AV Dateien geeignet ist, bei dem zweiten Beispiel gemäß der vorliegenden Erfindung zur Verfügung gestellt.
  • (Beispiel 3)
  • Ein ZCLV Systeminformationsaufzeichnungsmedium, in welchem der kombinierte Ersatzbereich und Benutzerbereich unterteilt sind in eine Mehrzahl von Zonen, welche verschiedene Disk-Dreh-Geschwindigkeiten aufweisen, wie zum Beispiel eine DVD-RAM Disk oder ähnliches, haben einen Schutzbereich an der Grenze zwischen benachbarten Zonen.
  • 20 zeigt eine physikalische Struktur einer optischen Disk 1a mit zwei Zonen. Die optische Disk 1a weist eine Zone 0 in einem inneren Teil davon auf und eine Zone 1, welche radial außerhalb von der Zone 0 angeordnet ist. Ein Schutzbereich (guard area) 2001 ist auf der Grenze zwischen den Zonen 0 und 1 vorgesehen, um so einen Teil einer jeden Zone abzudecken. Ein Teil 2001a des Schutzbereiches 2001 in Zone 0 und ein Teil 2001b des Schutzbereiches 2001 in Zone 1 umfassen jeweils mindestens eine Spur.
  • Der Teil 2001a und der Teil 2001b des Schutzbereiches 2001 weisen Spuren von verschiedenen Strukturen auf. Entsprechend ist die Signalqualität in dem Schutzbereich 2001 schlechter und deshalb ist der Schutzbereich 2001 zur Aufzeichnung nicht geeignet. Der Schutzbereich 2001 wird als ein Bereich festgelegt, in welchem keine Daten aufgezeichnet werden sollen. Die Stellen und Größen der Zonen 0 und 1 und der Schutzbereich 2001 sind festgelegt, basierend auf der optischen Disk 1a.
  • Die Struktur des Informationsverarbeitungssystems ist wie in 1 gezeigt. Die logische Struktur der optischen Disk 1a ist identisch zu derjenigen der in 3 gezeigten optischen Disk 1.
  • 21 zeigt die Korrespondenz bzw. Zuordnung zwischen den physikalischen Sektornummern und den LSNs, nachdem der Verschiebungs-Versetzungs-Algorithmus ausgeführt wurde. Die horizontale Achse stellt die physikalische Sektornummer dar, und die vertikale Achse stellt die LSN dar. In 21 gibt die unterbrochene Linie 2101 die Korrespondenz bzw, die Entsprechung zwischen den physikalischen Sektornummern und den LSNs dar, wenn der Nutzerbereich 6 keinen defekten Sektor enthält. Die durchgezogene Linie 2102 kennzeichnet die Korrespondenz bzw. Zuordnung zwischen den physikalischen Sektornummern und den LSNs, wenn der Nutzerbereich 6 vier defekte Sektoren umfasst.
  • Wie in 21 gezeigt, ist keine LSN den defekten Sektoren zugeordnet. Die Zuordnung der LSNs ist verschoben in der Richtung auf einen inneren Teil von einem äußeren Teil der optischen Disk 1a (d.h. in der abnehmenden Richtung der physikalischen Sektornummer) wie bei den ersten und zweiten Beispielen.
  • Wie ebenso in 21 gezeigt, ist keine LSN dem Schutzbereich 2001 zugeordnet. Die Zuordnung der LSNs wird so durchgeführt, dass die LSNs kontinuierlich zwischen zwei Enden des Schutzbereiches 2001 sind. Entsprechend werden die Daten nicht in dem Schutzbereich 2001 aufgezeichnet.
  • Der Ersatzbereich 7 und der Dateiverwaltungsbereich 10 haben einen ersten Sektor, welchem LSN:0 zugeordnet ist und sind in der gleichen Zone angeordnet. Entsprechend kann die Verarbeitung der Ersetzung eines defekten Sektors, welcher erkannt wird, wenn die Daten aufgezeichnet werden in dem Dateiverwaltungsbereich 10, durchgeführt werden in einer einzelnen Zone, ohne dass ein Suchvorgang über die Grenze zwischen diesen Zonen erforderlich ist.
  • Bei einer DVD-RAM Disk wird ein Fehler-Korrektur-Kode berechnet über eine Mehrzahl von Sektoren. Deshalb ist die Mehrzahl der Sektoren als ein Block definiert. Zum Beispiel umfasst ein ECC Block 16 Sektoren. In einem solchen Fall ist die optische Disk so ausgelegt, dass Mehrfache der Blockgröße gleich der Größe einer jeden Zone sind. Jedoch, wenn die LSNs in Abhängigkeit von bzw. Übereinstimmung mit dem Verschiebungs-Ersetzungs-Algorithmus zugeordnet werden, kann ein Block möglicherweise über zwei Zonen über den Schutzbereich 2001 angeordnet werden, in Abhängigkeit von der Anzahl der erkannten defekten Sektoren. Der Grund dafür liegt darin, dass die Anzahl der LSNs, welche jeder Zone zugeordnet sind, sich in Abhängigkeit von der Anzahl der defekten Sektoren verändert.
  • 22A ist eine Konzeptansicht eines Verschiebungs-Ersetzungs-Algorithmus, welcher ausgeführt wird durch die Disk-Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 100 (1) auf der optischen Disk 1a. In 22A stellt jedes der Rechtecke einen Sektor dar. Zeichen in jedem Sektor stellen eine LSN dar, welche dem Sektor zugewiesen ist. Die Rechtecke mit einer LSN stellen normale Sektoren dar, und die schraffierten Rechtecke stellen einen defekten Sektor dar. In dem in 22A gezeigten Beispiel umfasst ein ECC Block zur Berechnung des Fehler-Erkennungs-Kodes 16 kontinuierliche Sektoren. Jedoch ist die Anzahl der Sektoren, welche in dem ECC Block enthalten sind, nicht auf 16 begrenzt. Ein ECC Block kann jede Anzahl von Sektoren umfassen.
  • Das Bezugszeichen 2201 stellt eine Sequenz bzw. Abfolge von Sektoren dar, welche keinen defekten Sektor in dem Nutzerbereich 6 beinhalten. Das Bezugszeichen 2202 stellt eine Sequenz von Sektoren dar, welche einen defekten Sektor in dem Nutzerbereich 6 beinhalten (ohne Block-Korrektur). Das Bezugszeichen 2203 stellt eine Sequenz von Sektoren dar, welche einen defekten Sektor in dem Nutzerbereich 6 beinhalten (mit Block-Korrektur). Die Block-Korrektur wird nachfolgend beschrieben werden.
  • Wenn ein letzter Sektor in der Zone 1 ein normaler Sektor ist, ist die letzte LSN:m dem letzten Sektor der Zone 1 zugewiesen. Die LSN:s werden der Vielzahl der Sektoren zugewiesen, welche in dem Nutzerbereich 6 enthalten sind, in einer absteigenden Reihenfolge von dem Sektor, welchem die letzte LSN:m zugewiesen ist.
  • Wenn der Nutzerbereich 6 keinen defekten Sektor beinhaltet, werden LSN:m bis LSN:0 sequentiell von dem letzten Sektor zu dem ersten Sektor in dem Nutzerbereich 6 zugeordnet, wie dargestellt durch die Sequenz bzw. Abfolge der Sektoren 2202.
  • Wenn ein Sektor in der Sequenz der Sektoren 2201, welchem LSN:i zugewiesen wurde, ein defekter Sektor war, wird die Zuordnung der LSNs so verändert, dass LSN:i nicht dem defekten Sektor zugewiesen ist, sondern einem Sektor unmittelbar vor dem defekten Sektor. Demzufolge wird die Zuordnung der LSNs um einen Sektor in der Richtung auf den Ersatzbereich 7 von dem Nutzerbereich 6 verschoben. Als Ergebnis wird LSN:0 zugeordnet zu einem letzten Sektor des Ersatzbereiches 7, wie dargestellt durch die Sequenz bzw. Abfolge der Sektoren 2202.
  • In der Sequenz bzw. Abfolge der Sektoren 2202 ist ein ECC Block, welchem LSN:k bis LSN:k+15 zugeordnet sind, über die Zonen 0 und 1 über die Grenze angeordnet. Um zu verhindern, dass ein ECC Block über zwei oder mehr Zonen angeordnet ist, wird eine Block-Korrektur durchgeführt.
  • Eine Sequenz bzw. Abfolge von Sektoren 2203 wird erhalten als ein Ergebnis einer Block-Korrektur, welche durchgeführt wird bei der Sequenz der Sektoren 2201. Die Sequenz der Sektoren 2202 umfasst einen defekten Sektor in Zone 1. In diesem Fall wird der Sektor 2203 erhalten durch Verschieben der LSN Zuordnung zu der Sequenz der Sektoren 2202 um 15 (=16-1) Sektoren in der Richtung auf den Ersatzbereich 7 von dem Nutzerbereich 6 aus.
  • Wie oben beschrieben, wenn der Nutzerbereich 6 einen defekten Sektor beinhaltet, wird eine Block-Korrektur der LSN Zuordnung so durchgeführt, dass der erste Sektor einer jeden Zone zu dem ersten Sektor des ECC Blocks der Zone passt. Eine solche Arbeitsweise verhindert, dass ein Block über einer Mehrzahl von Zonen angeordnet ist. Als Ergebnis tritt ein Zugriff auf eine Mehrzahl von Zonen nicht auf, wenn die Aufzeichnung und Wiedergabe auf und von einem Block durchgeführt wird. Dies ermöglicht, dass die Zeitdauer, welche benötigt wird zum Aufzeichnen oder Wiedergeben von Daten, verkürzt wird. Dies ermöglicht auch, dass Daten in einem Block kontinuierlich gelesen werden. Deshalb kann ein Speicher zur Berechnung und eine Arbeitsvorrichtung, welche benötigt werden zur vorläufigen Pipeline-Verarbeitung, eingeschränkt werden, ohne die Pipeline-Verarbeitung der Fehler-Korrektur zu unterbrechen bzw. zu stören.
  • 22B zeigt die Korrespondenz bzw. Zuordnung zwischen den physikalischen Sektornummern und den LSNs, nachdem der Verschiebungs-Ersetzungs-Algorithmus, welcher unter Bezugnahme auf 22A beschrieben wurde, ausgeführt wurde. Die horizontale Achse stellt die physikalische Sektornummer dar, und die vertikale Achse stellt die LSN dar. In 22B ist die unterbrochene Linie 2211 identisch zu der unterbrochenen Linie 2101 in 21, und die gestrichelte Linie 2212 ist identisch zu der unterbrochenen Linie 2102 in 21.
  • Es wird angenommen, dass als ein Ergebnis der Durchführung der Zuordnung der LSNs, dargestellt durch die gestrichelte Linie 2212, ein Block über dem Schutzbereich 2001 angeordnet ist; d.h. ein Teil des Blockes ist in Zone 0 angeordnet und der Rest des Blockes (Bruchteil des Blockes) ist in Zone 1 angeordnet.
  • In diesem Fall wird die Zuordnung der LSNs durchgeführt in einer ansteigenden Richtung von dem Bruchteil des Blockes, welche in Zone 1 angeordnet ist. Aufgrund einer solchen Zuordnung ist der Block, welcher über dem Schutzbereich 2001 angeordnet ist, insgesamt in Zone 0 angeordnet. Und der erste Sektor des nächsten Blockes ist angeordnet als der Sektor unmittelbar nach dem Schutzbereich 2001 von Zone 1. Entsprechend kann der erste Sektor des Blockes mit Sicherheit lokalisiert bzw. angeordnet werden wie jeder aufzeichenbare erste Sektor in jeder Zone.
  • Die durchgezogene Linie 2213 in 22B zeigt die Ergebnisse der Zuordnung der LSNs. Wie erkannt werden kann, als ein Ergebnis der Zuordnung der LSNs, sind die LSNs, welche dem Bruchteil des Blockes entsprechen, den Sektoren in Zone 0 zugeordnet. Wie erkannt werden kann, verhindert die Zuordnung der LSNs, welche durch die durchgezogene Linie 2213 dargestellt ist, dass der Block über den Schutzbereich 2001 angeordnet bzw. lokalisiert ist.
  • Bei der optischen Disk 1a wird die Stelle des Sektors, welchem LSN:0 zugeordnet werden soll, berechnet als eine Stelle, welche eine vorgegebene Kapazität (4,7 GB) erfüllt, wobei die Stelle des Sektors, welchem die letzte LSN zugeordnet wird, festgelegt ist. Die Stelle wird berechnet, basierend auf der Anzahl der defekten Sektoren, welche in jeder der Mehrzahl der Zonen erkannt wird. LSN:0 wird dem Sektor zugeordnet, welcher bei der erhaltenen Stelle positioniert bzw. angeordnet ist. Die physikalische Sektornummer des Sektors, welchem LSN:0 zugeordnet ist, wird in dem Eintrag der DDS gespeichert.
  • Die LSN, welche dem ersten Sektor einer jeden Zone zugeordnet ist, wird in dem Eintrag der DDS gespeichert. Durch diese Vorgehensweise wird ein Hochgeschwindigkeitszugriff auf den ersten Sektor einer jeder Zone ohne Berechnung verwirklicht.
  • 22C zeigt eine Struktur der DDS. Die DDS umfasst Einträge zum Speichern der LSNs, welche dem ersten Sektor einer jeden Zone zugeordnet sind. Die Anzahl der Einträge ist gleich der Anzahl der Zonen. Zum Beispiel, wenn die optische Disk 1a zwei Zonen umfasst (Zone 0 und Zone 1), umfasst die DDS einen Eintrag zum Speichern einer LSN, welche dem ersten Sektor von Zone 0 zugeordnet ist und einen Eintrag zum Speichern einer LSN, welche dem ersten Sektor von Zone 1 zugeordnet ist.
  • Wie oben beschrieben, bei dem dritten Beispiel gemäß der vorliegenden Erfindung, wird ein Verfahren zur Verwaltung eines Defekts bzw. Fehlers einer optischen Disk mit einer Mehrzahl von Zonen zur Verfügung gestellt. Ebenso wird bei dem dritten Beispiel gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Verfügung gestellt zum Verwalten eines Defektes einer solchen optischen Disk zum Verhindern, dass ein Block über einem Schutzbereich (guard area) angeordnet wird bzw. ist, wenn eine Block-für-Block Aufzeichnung durchgeführt wird.
  • Bei dem dritten Beispiel weist die optische Disk 1a zwei Zonen auf. Alternativ kann die optische Disk drei oder mehr Zonen aufweisen. Ebenso können in solchen Fällen LSNs den Sektoren so zugewiesen werden, dass der erste Sektor des Blockes als der aufzeichenbare erste Sektor einer jeden Zone angeordnet ist.
  • Wie oben beschrieben, ist gemäß einem Informationsaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung ein Ersatzbereich radial innerhalb von einem Nutzerbereich angeordnet. Wenn ein defekter Sektor in einem Dateiverwaltungsbereich erkannt wird, welcher in der Nähe von LSN:0 angeordnet ist, wird der defekte Sektor ersetzt durch einen Ersatz-Sektor in dem Ersatzbereich in Abhängigkeit von dem linearen Ersetzungs-Algorithmus. Weil der Abstand zwischen dem defekten Sektor und dem Ersatz-Sektor relativ gering ist, ist eine Verzögerung beim Zugriff, welche durch den defekten Sektor verursacht wird, relativ gering. Der Dateiverwaltungsbereich, auf welchen häufig zugegriffen wird, weist eine hohe Wahrscheinlichkeit auf, dass er einen defekten Sektor beinhaltet. Entsprechend ist die oben beschriebene Verringerung der Verzögerung beim Zugriff, verursacht durch einen defekten Sektor, welcher in dem Dateiverwaltungsbereich erkannt wird, signifikant wirksam beim Verkürzen der Zeitdauer, welche benötigt wird zum Aufzeichnen oder Wiedergeben von Daten.
  • Eine physikalische Sektornummer des Sektors, welchem LSN:0 zugewiesen ist, ist in einem Diskinformationsbereich gespeichert. Die physikalische Sektornummer des ersten Sektors in dem Ersatzbereich (LR Ersatzbereich), welche bei dem linearen Ersetzungs-Algorithmus verwendet wird, ist festgelegt. Die physikalische Sektornummer des letzten Sektors in dem LR Ersatzbereich kann bestimmt werden durch Subtrahieren von „1" von der physikalischen Sektornummer, welche in dem Diskinformationsbereich aufgezeichnet ist. Entsprechend kann die Stelle des LR Ersatzbereiches erhalten werden, im Wesentlichen ohne Berechnung, durch Verweis auf die physikalische Sektornummer, welche in dem Diskinformationsbereich aufgezeichnet wurde.
  • Wenn das Informationsaufzeichnungsmedium unterteilt ist in eine Mehrzahl von Zonen, sind der defekte Sektor, welcher in dem Dateiverwaltungsbereich erkannt wird und der Ersatz- Sektor in der gleichen Zone angeordnet. Entsprechend ist kein Zugriff auf den Dateiverwaltungsbereich auf eine Mehrzahl von Zonen. Demzufolge kann die Zeitdauer, welche benötigt wird zum Aufzeichnen oder Wiedergeben von Daten verkürzt werden.
  • Wenn eine Block-für-Block Aufzeichnung durchgeführt wird, kann der erste Sektor des Blockes lokalisiert bzw. angeordnet werden als ein aufzeichenbarer erster Sektor in jeder Zone. Entsprechend tritt ein Zugriff auf eine Mehrzahl von Zonen nicht auf, wenn auf einen Block aufgezeichnet und von diesem wiedergegeben wird. Dies ermöglicht es, dass die Zeitdauer, welche benötigt wird zum Aufzeichnen oder Wiedergeben von Daten, verkürzt wird. Dies ermöglicht auch, dass Daten in einem Block kontinuierlich gelesen werden. Deshalb kann ein Speicher zur Berechnung und eine Arbeits-Vorrichtung, welche benötigt werden, zur vorläufigen Pipeline-Verarbeitung, eingeschränkt werden, ohne die Pipeline-Verarbeitung der Fehler-Korrektur zu stören bzw. zu unterbrechen.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Verwalten eines Fehlers bzw. Defekts eines Informationsaufzeichnungsmediums mit einem Diskinformationsbereich; einem Benutzerbereich mit einer Mehrzahl von Sektoren; und einem freien bzw. Ersatzbereich, welcher mindestens einen Sektor enthält, welcher verwendbar ist, wenn mindestens einer der Mehrzahl der Sektoren, welche in dem Benutzerbereich enthalten sind, ein defekter Sektor ist, wobei der Ersatzbereich radial unmittelbar innerhalb von dem Benutzerbereich angeordnet ist, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: a) Zuordnen einer letzten logischen Sektornummer zu einem der Mehrzahl der Sektoren, welche in dem Benutzerbereich enthalten sind; b) Berechnen einer Stelle, welche eine vorgegebene Kapazität bzw. Fassungsvermögen erfüllt, unter Bezug auf eine Stelle des Sektors, welchem die letzte logische Sektornummer zugewiesen bzw. zugeordnet ist; c) Zuordnen einer logischen Sektornummer "0" zu einem Sektor, welcher bei der Stelle angeordnet ist, welche durch den Schritt b) berechnet wurde; und d) Aufzeichnen einer physikalischen Sektornummer des Sektors, welchem die logische Sektornummer "0" zugeordnet ist, in dem Diskinformationsbereich.
  2. Verfahren zum Verwalten eines Defekts bzw. Fehlers eines Informationsaufzeichnungsmediums nach Anspruch 1, wobei die physikalischen Sektornummern der Sektoren, welche in dem Ersatzbereich enthalten sind, kleiner sind als diejenigen der Sektoren, welche in dem Benutzerbereich enthalten sind.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schritt (b) die Schritte umfasst: (b-1) Erkennen des mindestens einen defekten Sektors, welcher in dem Benutzerbereich enthalten ist; und (b-2) Berechnen der Stelle, welche die vorgegebene Kapazität bzw. Fassungsvermögen erfüllt, basierend auf der Nummer des mindestens einen defekten Sektors, welcher in dem Schritt (b-1) detektiert bzw. erkannt wurde.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schritt (b) den Schritt umfasst: (b-3) Verwenden der Sektoren, welche in dem Ersatzbereich enthalten sind, von dem Sektor mit einer größeren physikalischen Sektornummer.
  5. Vorrichtung gestaltet, um einen Defekt bzw. Fehler eines Informationsaufzeichnungsmediums umfassend einen Diskinformationsbereich zu verwalten; einen Benutzerbereich, welcher eine Mehrzahl von Sektoren hat; und einen Ersatzbereich, welcher mindestens einen Sektor hat, welcher verwendbar ist, wenn mindestens einer der Mehrzahl der Sektoren, welche in dem Benutzerbereich enthalten sind, ein defekter Sektor ist, wobei der Ersatzbereich radial innerhalb von dem Benutzerbereich angeordnet ist, und wobei: die Vorrichtung eine Fehlerverwaltungsverarbeitung durchführt, wobei die Fehlerverwaltungsverarbeitung die Schritte umfasst: (a) Zuordnen einer letzten logischen Sektornummer zu einem der Mehrzahl der Sektoren, welche in dem Benutzerbereich enthalten sind; (b) Berechnen einer Stelle, welche eine vorgegebene Kapazität bzw. Fassungsvermögen erfüllt, unter Bezug auf eine Stelle des Sektors, welchem die letzte logische Sektornummer zugewiesen bzw. zugeordnet ist; (c) Zuordnen einer logischen Sektornummer "0" zu einem Sektor, welcher bei der Stelle angeordnet ist, welche durch den Schritt b) berechnet wurde; und (d) Aufzeichnen einer physikalischen Sektornummer des Sektors, welchem die logische Sektornummer "0" zugeordnet ist, in dem Diskinformationsbereich.
  6. Vorrichtung gestaltet, um einen Defekt bzw. Fehler eines Informationsaufzeichnungsmediums zu verwalten, nach Anspruch 5, wobei die physikalischen Sektornummern der Sektoren, welche in dem Ersatzbereich enthalten sind, kleiner sind als diejenigen der Sektoren, welche in dem Benutzerbereich enthalten sind.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Schritt (b) die Schritte umfasst: (b-1) Erkennen des mindestens einen defekten Sektors, welcher in dem Benutzerbereich enthalten ist; und (b-2) Berechnen der Stelle, welche die vorgegebene Kapazität erfüllt, basierend auf der Nummer des mindestens einen defekten Sektors, welcher in dem Schritt (b-1) detektiert bzw. erkannt wurde.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Schritt (b) den Schritt umfasst: (b-3) Verwenden der Sektoren, welche in dem Ersatzbereich enthalten sind, von dem Sektor mit einer größeren physikalischen Sektornummer.
  9. Einheit umfassend eine Kombination von einem Informationsaufzeichnungsmedium mit einem Diskinformationsbereich; und einem Datenaufzeichnungsbereich mit einer Mehrzahl von Sektoren an die jeweils physikalische Sektornummern zugewiesen werden; wobei eine physikalische Sektornummer eines Sektors, an welchen eine logische Sektornummer „0" zugewiesen wird, unter der Mehrzahl von Sektoren enthalten in dem Datenaufzeichnungsbereich, in dem Diskinformationsbereich aufgezeichnet wird, wobei der Datenbereich einen Benutzerbereich umfasst, welcher eine Mehrzahl von Sektoren enthält, und einen Ersatzbereich, welcher mindestens einen Sektor enthält, welcher verwendbar ist, wenn mindestens einer der Mehrzahl von Sektoren, welche in dem Benutzerbereich enthalten sind, ein defekter Sektor ist, wobei der Ersatzbereich radial innerhalb von dem Benutzerbereich angeordnet ist, und einer Wiedergabevorrichtung zur Wiedergabe einer Information, welche in bzw. auf dem Informationsaufzeichnungsmedium aufgezeichnet ist.
  10. Einheit umfassend eine Kombination von einem Informationsaufzeichnungsmedium mit einem Diskinformationsbereich; und einem Datenaufzeichnungsbereich mit einer Mehrzahl von Sektoren, an welche jeweils physikalische Sektornummern zugewiesen werden; wobei eine physikalische Sektornummer eines Sektors, an welchen eine logische Sektornummer „0" zugewiesen wird, unter der Mehrzahl von Sektoren, welche in dem Datenerfassungsbereich enthalten sind, in dem Diskinformationsbereich aufgezeichnet wird, wobei der Datenbereich einen Benutzerbereich enthält, welcher einer Mehrzahl von Sektoren enthält, und ein Ersatzbereich, welcher mindestens einen Sektor enthält, welcher verwendbar ist, wenn mindestens einer der Mehrzahl von Sektoren, welche in dem Benutzerbereich enthalten sind, ein defekter Sektor ist, wobei der Ersatzbereich radial innerhalb von dem Benutzerbereich angeordnet ist, und einer Aufzeichnungsvorrichtung zum Aufzeichnen einer Information auf dem Informationsaufzeichnungsmedium.
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