[发明专利]用于叠瓦式磁记录的方法和记录系统

说明书

本发明涉及针对用于包括多个磁道的硬盘驱动器的叠瓦式磁记录原理的一种写方法、一种读方法和一种叠瓦式记录系统，其中在八个相邻磁道中布置一个字节的写入位。

技术领域

本发明涉及主要呈硬盘记录系统形式的叠瓦式磁记录的领域，且具体来说，涉及一种针对用于硬盘驱动器的叠瓦式磁记录原理的写方法、一种对应的读方法以及一种用于硬盘驱动器的叠瓦式记录系统。

背景技术

US 2013/0083416 A1描述一种包含位图案化磁介质的磁数据存储系统，其中相邻数据磁道中的位的中心不位于交叉磁道方向中的共用线上，具有写入器元件的磁头的宽度大于数据磁道在适于写入数据的磁道宽度方向上的宽度。

US 2005/0068664 A1描述一种系统，其中使用叠瓦式写入原理将数据写入到硬盘驱动器，即，当写入直接相连的数据磁道时部分地覆写每个数据磁道。两个或更多个相连数据磁道建立记录道，并且记录道存储来自AV文件的数据。取决于磁道在磁盘上的径向位置和写元件的歪斜，朝向或远离磁盘的内径依次写入磁道。

US 2011/0075292 A1描述一种用于具有叠瓦式写入的磁盘驱动器的日志式文件系统。

US 2012/099216 A1描述一种用于位图案化介质的存储架构，其使用消除记录道和叠瓦式磁记录两者。硬盘驱动器包括具有位图案化介质的磁盘，所述位图案化介质具有多个数据磁道，所述数据磁道以具有消除记录道模式、叠瓦式模式和未分配空间中的至少一个的架构网页排列。执行器具有用于写入数据到位图案化介质的数据磁道的磁头。控制系统监控、重新分配架构网页并将其从消除记录道模式、叠瓦式模式或未分配空间重新配置为消除记录道模式、叠瓦式模式或未分配空间中的不同一个。

发明内容

本发明的目的是提供一种针对用于硬盘驱动器的叠瓦式磁记录的改进技术。

此目的通过独立权利要求的特征实现。另外的实施形式通过从属权利要求、说明书以及图式清楚可见。

根据第一方面，一种针对用于包括多个磁道的硬盘驱动器的叠瓦式磁记录原理的写方法，其中在所述多个磁道的八个相邻磁道中布置一个字节的写入位，所述写方法包括以下步骤：初始化扇区的写操作，并且将初始化写操作待写入的数据以字节流形式传递到接口缓存模块中；借助于写多路复用器模块从传递的字节流中分隔至少一个位行；以及借助于磁盘控制器模块写入至少一个分隔位行。

本发明的构思通过一种方法提供，所述方法使用叠瓦式磁记录技术，目的是借助于使用叠瓦式磁记录(shingled magnetic recording，SMR)原理获得存储密度的最大可能增加，并且提供使得使用传统方式中的随机读写操作用于叠瓦式磁记录原理情况成为可能的写方法。

此外，本发明允许提供一种写方法，其使得在不明显影响性能的情况下使用ext4、xfs和其它系统等广泛使用的文件系统用于叠瓦式驱动器情况成为可能，并且本发明能够提供借助于提高一个DataNode的能力来改进分布式文件系统(distributed file system，DFS)的性能的机会，提高能力意指在无须通过网络传递数据的情况下在本地处理更多数据的机会。

所提出的发明的主要构思是改变磁盘磁道内的数据表示的原理。通常，数据字节在一个磁道内一个接一个地循序布置。例如，建议一个字节的位布置在八个相邻重叠磁道之间。由此，有必要写入例如512字节大小的一个扇区时将需要在八个相邻重叠磁道中写入。含有八个相邻重叠磁道的每个SMR区以间隔结束，所述间隔防止覆写下一个SMR区或辅助磁道或多个磁道。

本发明有利地提供一种写方法，所述写方法具有通用性质，并且能够容易地在HDD的硬件级实施而无须上软件层考虑SMR原理的特性。