CN1670854A - 磁盘驱动器和刷新方法 - Google Patents

Abstract

提供了这样一种磁盘驱动器：即使在信息写入磁盘后过去了相当长的时间，当信息再被读出时该磁盘驱动器也不产生错误。磁盘具有被分成多个扇区ST1的存储区。在时间戳记录介质上存储与扇区ST1中存储的每个扇区数据m1相对应的时间戳TP1。处理器控制磁盘驱动器以读出扇区ST1的任何扇区ST2中存储的扇区数据m2的时间戳TP2，并刷新根据经过时间选择的扇区数据m3，所述经过时间是根据读出该时间戳时的时间信息和时间戳TP2计算的。

Description

磁盘驱动器和刷新方法

技术领域

本发明涉及防止磁盘驱动器中的磁盘上存储的信息在写入后随着时间的流逝而丢失的技术。

背景技术

在磁盘驱动器中，通过磁化磁盘的磁性粒子而记录信息。但是，在磁盘上磁性存储的信息具有随着时间而退化或丢失的性质。在磁盘中，利用被称为晶粒的大量磁性粒子将信息磁性记录为比特，所述晶粒由写入头的磁场磁化并保持在图1所示的固定的方向。这些晶粒具有多种稳定状态，并通过磁化在特定稳定方向取向。然而，即使磁性写入头的磁场将晶粒在特定方向磁化，晶粒受热能的影响会开始逐渐向其它稳定方向改变其取向，并又影响相邻的晶粒，以致越来越多的晶粒变得在不同于磁化时的初始方向取向。其结果，读出信号会在分辨率和增益方面退化。这个现象称之为热衰变。而且，如图1所示，在磁道的圆周方向中的磁化转变区域上，一个方向的磁性粒子可能受其它磁性方向的磁性粒子的磁场的影响。

而且，由于磁道密度增加的越来越多，在写入磁头向相邻磁道写入数据时产生的磁场可能影响磁性粒子。这个现象称之为相邻磁道干扰。因此，如果由于衰变等留下在磁盘上写入的信息，那么它可能是退化的并且可能是不能读出的。磁盘的SN比中的噪声主要由所谓的转变噪声(transition noise)构成。如果磁化转变区域径直跨过磁道，则将读出信息与相邻区域中的读出信息加以电区分的可能性增加，但是如果使用大尺寸的晶粒，则磁性转变区域的形状会从直线偏离，引起转变噪声。因此，理想的是，减小晶粒尺寸，以提高SN比。但是在小的能量的影响下小晶粒可能转变到其它稳定状态，因此，易受诸如热衰变和相邻磁道干扰等的影响。

日本专利公报No.平成7-272471公开了一种记录对磁盘的每个扇区的累积操作时间和在累积的操作时间达到预定值时采取措施的技术。日本专利公报No.2000-187926公开的技术是，通过读出记录介质的生产日期的信息和将该生产日期后经过的时间与预定的水平比较，禁止记录介质被新写入、发出报警或根据估计的退化程度备份。日本专利公报No.平成04-248164的技术是，顺序测量退化的程度和停止写入和读出操作。

发明内容

在磁盘上写入的信息随着时间退化。为了改善SN比并增加记录密度，理想的是尽可能地降低晶粒尺寸。但另一方面，要求即使在从使用更小尺寸的晶粒的磁盘中读出信息时不产生错误。因此，本发明的目的是提供一种磁盘驱动器，使得在磁盘上写入信息后即使经过了相当长的时间再读出信息时也不产生错误。本发明的另一目的是提供一种刷新信息的方法，使得在磁盘上写入信息后即使经过了相当长的时间再读出信息时也不产生错误。

根据本发明的第一方面，提供能够与主机通信的磁盘驱动器。该磁盘驱动器包括：磁盘，该磁盘具有被分成多个扇区的存储区；和时间戳记录介质，用于存储时间戳，所述时间戳对应于存储在所述多个扇区中的各个扇区数据。所述磁盘驱动器还包括处理器，用于控制所述磁盘驱动器的组件以读出存储在所述多个扇区的任何一个中的扇区数据的时间戳，并刷新根据所述扇区数据的经过时间选择的扇区数据，所述经过时间是根据所述时间戳被读出时的时间信息和所述读出的时间戳计算的。

时间戳记录介质可以是磁盘或其它非易失性记录介质。所述刷新指得是这样一种过程：读出存储在给定扇区中的数据，然后将相同的数据写入相同的扇区。扇区的时间戳是扇区数据被写入扇区时的时间信息，并且随扇区数据被更新而同时被更新。扇区数据被写入时的时间信息可以包括数据被写入时的年份或数据被写入时的年份和月份。而且，可以更精确地对信息进行限定以包括时间、分和秒。

使用扇区数据被读出时的时间信息和读出的时间戳能够计算每个扇区数据被存储后到读出的时间的经过时间。特别地，能够确定信息是否由于热衰变而退化。通过将扇区数据的经过时间与标准经过时间比较并选择性地仅刷新超过预定经过时间的扇区数据，该刷新能够更有效地进行，并且比刷新所有扇区数据时的情况用时要短。

通过读出主机寻址要读出的扇区中存储的扇区数据的时间戳，能够不浪费额外的刷新时间地用读出定时进行刷新。此时，通过在刷新所选择的扇区数据之前将扇区数据返回到主机，能够防止由于刷新而造成的性能降低。通过在非易失性存储器中临时存储要刷新的扇区数据并以省电模式或断电模式共同刷新所存储的数据，即使主机指令连续读出扇区数据，也能够在不降低性能的情况下进行刷新。不在易失性存储器中存储扇区数据，只是所选择的扇区数据的扇区地址可以在非易失性存储器中存储。

可以选择磁盘作为时间戳记录介质。在时间戳记录在磁盘上时，可以向每个记录表面、每个磁道或每个扇区提供时间戳的记录区域。在向每个记录表面提供用于时间戳的记录区域时，整个磁盘能够在没有寻道时间或旋转延迟的情况下被快速有利地刷新，因为用于相关记录表面的所有的时间戳能够从特定范围中的记录区域中读出。另外，如果时间戳的记录区域向每个扇区提供时，时间戳可以在读出扇区数据的操作过程中读出。因此，能够在扇区数据的读出或读出检查的同时进行刷新。

在对每个扇区提供时间戳的记录区域时，如果时间戳结合到ECC码中，则存储时间戳不会占用额外的区域。通过相对磁盘驱动器的环境温度分布校正读出数据时的时间信息，能够更正确地确定由于热衰变造成的存储信息的退化时间。

根据本发明的第二方面，提供一种能够与主机通信的磁盘驱动器。磁盘驱动器包括：磁盘，时间戳记录介质和处理器。磁盘具有被分成多个扇区的存储区。时间戳记录介质存储时间戳，所述时间戳对应于存储在所述多个扇区中的各个扇区数据。处理器用于通过响应从所述主机发送的刷新指令控制所述磁盘驱动器的组件，以读出由所述刷新指令指定的扇区的时间戳，并刷新根据扇区数据的经过时间选择的扇区数据，所述经过时间是根据所述数据被读出时的时间信息和所述时间戳而计算的。

如果对于磁盘的宽范围的扇区进行刷新，则在刷新时主机可以不访问磁盘驱动器。但是，在本发明第二方面中，因为能够根据从主机发送的刷新指令刷新磁盘驱动器，所以能够对所有的扇区数据进行刷新。因为确保了能够通过刷新所有扇区数据在预定时间内刷新在整个磁盘上记录的信息，所以使用具有较小尺寸晶粒的磁盘能够改善SN比。

如果刷新指令包括进行读出检查的指令，那么刷新可以被包括在对磁盘上的数据的读出检查中，结果，在完成读出检查所需要的时间段内基本能够完成时间戳检查和必要的刷新。因为磁盘驱动器确定检查是否需要刷新的定时和向主机发送刷新请求指令，所以主机能够精确确定检查是否需要刷新的定时。

根据本发明的第三方面，提供一种连接到磁盘驱动器的主机，磁盘驱动器包括磁盘，磁盘具有被分成多个扇区的存储区。主机包括：处理器，文件控制表和记录介质。处理器控制所述主机的操作。文件控制表保持存储在磁盘驱动器的每个扇区中的时间戳。记录介质存储刷新程序以使得处理器能够刷新根据扇区数据的经过时间选择的扇区数据，所述扇区数据的经过时间是根据存储在所述文件控制表中的时间戳和当前时间的信息计算的。

扇区数据的时间戳不仅可以存储在磁盘上而且也可以由主机的文件管理系统保持。因此，通过使用主机保持的时间戳进行刷新能够降低磁盘驱动器的负担。

根据本发明提供了这样一种磁盘驱动器：即使在信息写入到磁盘后过去了相当长的时间，再读出信息时该磁盘驱动器也不产生错误。而且，根据本发明提供了这样一种刷新信息的方法：即使在信息写入磁盘后过去了相当长的时间，再读出信息时也不产生错误。

附图说明

图1是在其上记录信息的磁盘的晶粒转变的状态图；

图2是根据本发明实施例的磁盘驱动器的组件框图；

图3(A)和(B)是扇区的结构图；

图4是流程图，描述了在接收到读出指令时磁盘驱动器用定时刷新扇区数据的方法；

图5是对温度校正经过时间的方法图；

图6是流程图，描速了磁盘驱动器从主机接收刷新指令然后刷新扇区数据的方法；

图7是主机的文件控制表图；和

图8是主机刷新扇区数据的方法流程图。

具体实施方式

【磁盘驱动器的框图说明】

见图2，下面说明根据本发明实施例的磁盘驱动器10的示意性结构。在整个说明书中，相同的标记表示相同的元件。作为磁性记录介质的磁盘11在两侧带有记录表面，在每个表面上形成磁性层，一个或多个叠层结构装到主轴轴套上，由主轴电机13旋转。图3(A)和3(B)示出在磁盘11上的记录表面的结构。如图3(A)所示，在磁盘11的记录表面上同心地限定多个磁道75。另外，径向记录多个伺服数据71。如图3(B)所示，每个磁道在圆周方向包括与伺服数据71相邻的数据区73。

数据区73包括：SYNC格式77，其中每个由用于增益控制和读出/写入信道同步的30到40个字节组成；扇区79，它们每个由512个字节构成，并起数据记录区和读出/写入单位数据区的作用；和ECC码81，它们每个由用于补偿数据读出错误的约50个字节构成。而且，本发明利用时间戳(time stamp)83，它们每个由约1个字节构成，并记录在每个ECC码81和每个相邻扇区的每个SYNC格式之间。SYNC格式77、扇区79、ECC码81和时间戳83的多个结合形成在数据区73中。每个ECC码81包括相应扇区的扇区地址。

磁头15包括通过电和磁信号之间的双向转换对磁盘11进行读出/写入操作的分立的转换装置或共用的转换装置。致动器组件17保持磁头15和旋转以将磁头15转移到在磁盘11的指定磁道。音圈电机(下称VCM)19包括在致动器组件17上安装的音圈和分别安装到磁盘驱动器10的底座上的音圈磁体和音圈磁轭。音圈电机通过音圈中的馈送电流控制致动器组件17的运动。VCM驱动器21将从数模转换器(下称DAC)23接收的电压信号转换为VCM19的驱动电流。DAC23从微处理单元(下称MPU)25接收用于定位磁头15的数字信号，并将此信号转换成模拟电压信号。

主轴电机驱动器27包括AD转换器，用于将从MPU25接收的数字信号转换成用于主轴电机13的驱动电流。前置放大器29放大在读出操作时磁头15从磁盘11读出的微弱模拟读出信号，并将放大的信号送至读出/写入信道(下称R/W信道)31。另外，前置放大器放大在写入操作时从读出/写入信道31接收的模拟写入信号，并将放大的信号输出到磁头15。

R/W信道31进行读出或写入操作的数据处理。R/W信道31通过硬盘控制器(下称HDC)33接收从主机55传送出的写入数字数据。R/W信道31将接收的数字数据转换成写入电流，并将写入电流发送到前置放大器29。而且，R/W信道31将通过前置放大器29从磁头15发送的读出信号转换成数字数据，并通过HDC33将该数字数据发送到主机55。伺服控制器37从R/W信道31输出的读出数据提取磁头的位置信息，并将该信息发送到MPU25和HDC33。

HDC33起与主机55通信的接口的功能，因此在与主机55的数据转移速率和在磁盘10中的数据处理速度之间进行调节。HDC33在缓冲器35中临时存储从主机55转移来的数据，并根据从MPU25来的指令将其发送到R/W信道31。另外，HDC33在缓冲器35中临时存储从R/W信道31转移来的数据，并根据MPU25的指令将其发送到主机55。再者，HDC33包括利用ECC码81的电路，如数据纠错线路和地址标志检测电路。HDC包括与主机55进行数据通信的寄存器。

MPU25与HDC33协作控制有关磁盘驱动器10的操作的各种组件。MPU运行刷新执行程序以计算扇区数据在磁盘11上存储后到根据在该扇区中存储的相关的扇区数据的时间戳和在读出数据时的时间信息而读出扇区数据的经过时间，然后，根据需要刷新扇区数据或更新时间戳。MPU25运行刷新执行程序，以将刷新请求指令发送到主机，并从主机接收刷新指令。

MPU25直接访问HDC33的各种寄存器以控制与主机55间的数据转移。另外，MPU25将从主机55发送的磁盘11的群集地址转换成LBA，并进一步转换为CHS参数。另外，MPU25参考再定位缺陷图(relocation defect map)(RDM)计算次级(secondary)缺陷扇区的备用扇区的地址。另外，MPU25根据从伺服控制器37发送的伺服信息确定磁头15的位置，并向数模转换器(下称DAC)23提供数字信号，该数字信号用于根据与从主机55指定的地址计算的与目标位置的偏差，将磁头15定位到目标位置。

只读半导体存储器(下称ROM)41存储使得MPU25能够执行刷新的刷新执行程序。刷新执行程序可以存储在不向用户开放的磁盘11的系统区中。随机存取存储器(下称RAM)39是主存储装置，它临时存储MPU25执行的各种程序，或起MPU25工作区的作用。在磁盘驱动器工作时，RAM39临时存储将群集地址转换成CHS参数和RDM的表。另外，RAM39起缓冲器的作用，用于临时存储必须刷新的扇区数据。

电可擦可编程只读存储器(下称EEPROM)43存储磁盘驱动器10专用的信息，如模型名、序列号、固件版本、它使用的协议和制造商名、以及诸如电源管理、写入或预读高速缓冲存储器和读出或写入缓冲器的设定信息。EEPROM43可以存储记录将次级缺陷扇区变换成备用扇区的项目的再定位缺陷图。另外，EEPROM43能够存储磁盘驱动器10工作时产生的数据，诸如错误日志，事件日志，性能数据，伺服日志或主机日志。然而，在本实施例中，RDM和错误日志和其它数据存储在磁盘11上。

主机55是将磁盘驱动器10用作外部存储装置或辅助存储装置的电子装置。主机55连接到根据任何接口标准的接口连接器47，如ATA(AT附件)和SCSI(小型计算机系统接口)，以与磁盘驱动器10进行数据转移。在此实施例中，磁盘驱动器10采用ATA接口标准。另外，主计算机55发出刷新指令，指示磁盘11执行刷新。另外，主机55根据操作系统(OS)的文件管理系统管理的控制表中的时间戳刷新磁盘11。

虽然上述说明了根据本发明的实施例的磁盘驱动器10的例示的方框图，但是应理解，参照附图说明的每个方框的名称、特征和相互关系仅是示例性的，本发明的精神不限于上述例子，因此其它特征的加入，以及通过不同的功能块或将功能块合并和分解实现同一特征也落入本发明的范围内，只要本领域的普通技术人员尽可以参照本说明书进行这些修改。

【在接收读出指令时用定时刷新】

图4是方法流程图，通过所述方法，在从主机55接到读出指令时，通过用定时检查扇区数据的时间戳，磁盘驱动器10刷新在读出指令指定的扇区中存储的扇区数据。扇区数据的刷新指的是这样的过程，读出在给定的扇区存储的数据，然后将数据写入相同的扇区。以ROM41中存储的刷新执行程序来说明图4所示的刷新过程。将刷新执行程序读出到RAM39中，使得MPU25能够控制磁盘驱动器10并执行该程序。

在各种时间点上在磁盘11的多个扇区(下称S1)中存储扇区数据(下称n1)。根据每个扇区数据n1提供的每个时间戳(T1)83包括年月日这样的日期信息或带有在相应扇区中存储扇区数据n1的时间的年月日的日期信息。一些扇区S1不具有在其中存储的扇区数据n1，与这样的扇区S1相应的时间戳具有无意义的值。在框101处，主机55在各扇区S1当中指定一个或多个扇区(下称S2)79，并将数据读出指令发送到磁盘驱动器10。

在框103处，MPU25控制磁盘驱动器10以访问扇区S2并读出扇区数据(下称n2)。虽然扇区S2一般是包括在磁盘簇中的多个扇区，但是本发明不排除单个扇区的情况。MPU25从旋转磁盘11读出扇区数据n2，随后读出与该扇区数据n2相应的时间戳(下称T2)83。如图3(B)所示由于扇区数据n2和时间戳T2在磁盘11上彼此物理邻近，所以能够在没有旋转延迟的情况下读出扇区数据n2和时间戳T2。MPU25将读出的扇区数据n2存储在缓冲器35中并准备将扇区数据n2返回到主机55。另外，MPU25在RAM39中存储扇区数据n2和相应的时间戳T2以及包括在ECC码中的扇区地址。在RAM39中，可以不存储扇区数据，只存储时间戳T2和扇区地址。

在框105处，MPU25将扇区数据n2返回到主机55。由于给定向主机55返回数据的优先级比刷新的高，所以刷新不会使磁盘驱动器的性能退化。在框107处，MPU25根据时间戳T2和读出扇区数据时的时间信息计算每个扇区数据n2在存储后到读出的经过时间。读出扇区数据时的时间信息包括与时间戳相应的年月等日期。在主机打开后即刻执行的启动例行程序中，磁盘驱动器10可以从主机55接收读出扇区数据时的时间信息。另外，也可以向磁盘驱动器10提供与可充电电池连接的时钟以通过测量获得该信息。

刷新执行程序包括用于确定刷新定时的标准经过时间。该标准经过时间是能够正确读出磁盘11上存储的数据的时限，如设定为，三或五年，这取决于向磁盘11提供的假设的环境温度值和选择的记录介质等。可以配置主机55以将标准经过时间写入到刷新执行程序参考的EEPROM43中。

在框109处，MPU25通过从当前时间信息中减去读出的时间戳T2确定每个扇区数据的经过时间，如果发现超过标准经过时间(下称n3)的任何扇区数据，则MPU25用RAM39中的相应扇区地址保持这样的扇区数据n3，并从RAM39清除其它扇区数据。另外，在主机55发出其它读出指令时，MPU25相似地操作，用相应的扇区地址累积存储其实际经过时间超过标准经过时间的扇区数据n3。

在框111处，磁盘驱动器10开始准备进入省电模式或断电模式。在省电模式中，当主机55没有在预定时间段访问磁盘驱动器10时，通过例如关掉主轴电机或部分电路板来节省电能。省电模式具有关闭的几个范围的步骤，但是即使在最大省电模式，磁盘驱动器10也总是能够从主机55接收指令以开始它的工作。但是，在断电模式，在从主机55接收了停止指令后，磁盘驱动器返回指令以表示它能够停止，然后完全关闭电源。

在框113处，如果MPU25确定进入省电模式或从主机55接收到停止指令，MPU25通过将存储在RAM39中的扇区数据n3写入到原来读出扇区数据n3的扇区S3中以刷新扇区数据n3。另外，用刷新时间的信息更新扇区S3的时间戳T3。如果在框103处读出的扇区数据n2没有存储在RAM39中，则MPU25通过从磁盘11读出扇区数据n3来刷新扇区数据。在刷新扇区数据和更新时间戳后，在框115处，磁盘驱动器10进入省电模式。在断电模式的情况下，磁盘驱动器10发送指令以表示它能够停止，主机响应这个指令关闭向磁盘驱动器10供电的电源。

在上述过程中，因为磁盘驱动器10用从主机55接收读出指令时的定时检查要读出的扇区数据n2的时间戳T2，并刷新超过标准经过时间的扇区数据n3，所以磁盘驱动器10几乎不会无益地浪费刷新时间，因此磁盘驱动器10的性能不退化。在每个512字节的扇区中一个时间戳仅占有约1个字节，因此，几乎可以忽略由于使用时间戳造成的磁盘11的存储容量的减少。在磁盘11上与对应的ECC码81相邻地存储的时间戳83不引起读出的旋转延迟。因为ECC码81被逻辑计算以在每次存储扇区数据时写入，所以时间戳83可以结合到ECC码81中。如果将时间戳83结合到ECC码81中，磁盘11不必提供存储时间戳的额外区。

图5显示了经过时间的温度校正的一个例子。磁盘11上存储的数据由于热衰变而退化的程度不仅取决于经过时间(它只是一个简单的时间因素)，也取决于在经过时间范围内磁盘11所处的温度分布(profile)。因此，通过对温度分布校正经过时间能够更正确地确定需要刷新的时间段。图5中，设定50℃和60℃两个参考温度值并将经过时间均匀分成t1到t10。测量t1到t10每个时间段的磁盘驱动器的平均环境温度，然后，如果平均环境温度小于50℃则确定实际经过时间的温度系数为1.0，如果平均环境温度在50℃和60℃之间则确定温度系数为1.1，如果平均环境温度在60℃以上确定平均温度系数为1.2。然后，用适当的系数乘实际经过时间。

因此，通过用温度系数乘实际经过时间校正当前时间的信息，以使每个扇区数据被记录后到当前的经过时间能够由温度分布校正，因此，能够改善在考虑了热衰变的情况下确定刷新定时的准确性。在主机55的启动程序中主机55测量并计算每个时间段t1-t10的温度系数并发送到磁盘驱动器10。主机55设有包括可充电电池的温度测量系统，以致在关闭电源时测量磁盘驱动器10的环境温度。因为均匀分开经过时间，所以不管何时写入扇区数据，通过用温度系数乘写入扇区数据后的平均分开的经过时间能够计算校正的经过时间。

【接收刷新指令时用定时更新】

下面，说明通过从主机55接收刷新指令刷新扇区数据的方法。通过在预定时间段内刷新扇区数据的前提下设计磁盘驱动器10，能够降低磁盘11的晶粒度，结果能够提高SN。

在参照图4的流程图说明的刷新方法中，仅对主机所读出的扇区中的扇区数据计算经过时间，并仅刷新超过标准经过时间的扇区数据。因此有可能在预定时间间隔在主机55未读的扇区中存储的扇区数据没有被刷新，并且因此变得不能读出。因此，要有效地在每个预定时间段，例如一年，检查所有扇区数据的时间戳和刷新超过标准经过时间的扇区数据。

图6是磁盘驱动器接收从主机55来的刷新指令和刷新扇区数据的示例性方法的流程图。ROM41中存储的刷新执行程序说明了图6示出的刷新过程，将该刷新执行程序读出到RAM39中，使得MPU25能够控制磁盘驱动器10和执行该程序。

在框201处，磁盘驱动器10测量当前时间的信息，或从主机55接收该信息，以确定检查是否必须刷新扇区数据的定时，然后向主机55发送刷新请求指令。刷新定时可以不通过磁盘驱动器10而是通过主机来确定。在框203处，在监视主机55操作状态的用户确定可进行刷新时，主机55向磁盘驱动器10发送刷新指令。

因为根据此实施例在磁盘驱动器10进行刷新时主机55不能够访问磁盘驱动器10，所以理想的是，基于主机55的使用由用户发送刷新指令，但是主机55可以通过自动响应从磁盘驱动器10接收的刷新请求指令发送刷新指令。在此实施例中，磁盘驱动器10检查所有扇区数据S1的时间戳T1并按照请求刷新扇区数据。另外，磁盘驱动器10也可以不检查所有的扇区数据，而是检查对用户开放的用户区的扇区中的扇区数据。另外，可以分开确定系统程序和存储在用户不能够访问的系统区中的磁盘驱动器10的数据的刷新定时。

在框205处，选择用于检查时间戳的第一磁道TR1。该磁道是按照希望选择的，使得搜寻操作和旋转延迟可以不发生，或例如首先选择在最外柱面中的第一磁道，然后，选择在相同柱面中的第二磁道，在检查了相同柱面中的所有磁道的时间戳后，检查在下一个柱面中的磁道。

在框207处，将TR1旋转一周以检查所选择的磁道TR1中的所有扇区数据S2的时间戳T2，然后从当前时间信息计算经过时间以便将超过标准经过时间的扇区数据n3与相应的扇区地址一起存储在RAM39中。在框209处，当旋转下一转时，将要刷新的存储在RAM39中的扇区数据n3写入到相应的扇区S3，另外，用当前时间信息更新扇区数据n3的时间戳T3。在框211处，确定是否所有磁道中的时间戳都已被检查，以及是否扇区数据按照需要被刷新。如果完成了检查和刷新，则过程继续到框213处，在此MPU25向主机55发送表示完成了刷新的指令，这使得主机55能够访问磁盘驱动器10。

如果在框211处还没有检查所有磁道中的时间戳，则过程继续到框215处，在此选择磁道TRX并执行与在框207处相似的过程。然后，在框217处，执行与在框209处相似的过程。如上所述，相邻柱面中的所有扇区数据的时间戳都能得到检查，并能够刷新达到刷新定时的扇区数据。因为该刷新过程能够确保刷新所存储的扇区数据的周期，所以能够使用具有改进SN比的晶粒的磁盘，其结果能够增加磁盘驱动器的设计自由度。

尽管磁盘驱动器10响应刷新指令检查时间戳以确定必须要刷新的扇区数据并进行刷新，但是也可以在主机进行整个磁盘11的读出检查的同时进行刷新。例如，Windows(Windows是微软公司的注册商标)标准地配置有称之为ScanDisk的数据读出检查的维护工具，通过与ScanDisk同时读出所有扇区数据的时间戳并进行需要的刷新能够在ScanDisk所要求的时间段内基本完成刷新。

【主机进行的刷新】

下面，参照图7和8说明主机计算每个扇区的经过时间和执行磁盘驱动器10的刷新的方法。图7为描述主机的文件控制表的图示。图8是主机刷新扇区数据的方法示例性流程图。象个人计算机这样的主机55的基本操作由OS控制。在诸如磁盘驱动器这样的外部存储设备连接到用于读出/写入数据的主机55时，主机55通过文件管理系统管理文件的位置。

图7是在MS-DOS的文件管理系统中使用的称之为目录的文件控制表。在目录中存储每个文件的文件名、扩展名、属性、保留区、写日期、起始簇和大小。例如，表中示出文件ABC是2001年10月15日21:41:30写入的，该写入日期对应于根据本发明的时间戳。ABC文件在磁盘上存储的位置用起始簇的地址识别。簇是主机55处理磁盘驱动器10中的文件的最小单位，由多个扇区构成。

关于应当使用哪些簇的信息存储在被称之为FAT(文件分配表)的表中。在文件ABC的起始簇地址5后的簇链的地址存储在FAT中，文件ABC在磁盘11上的位置可以被标识为簇地址。因此，主机55能够通过检查目录知道各个文件是何时被写入的。

主机是众所周知的一般用途计算机，它包括CPU，RAM，ROM，IDE控制器等。CPU控制全部操作。RAM临时存储CPU执行的程序或起CPU工作区的作用。ROM存储BIOS等。IDE控制器起与磁盘驱动器10的接口的作用。用于执行图8所示过程的刷新执行程序被从磁盘10读出到主机的RAM中以便它能够被执行。在图8的框301处，主机55检查写入到文件管理系统的目录中的时间戳。配置刷新执行程序以使得在规律的时间间隔如每一或两年，主机55读出目录中的时间戳。

在框303处，主机55根据当前时间信息和每个文件的时间戳选择超过标准经过时间的文件。在框305处，主机55向磁盘驱动器10发送用于刷新超过标准经过时间的文件的刷新指令以及目标文件的簇地址。在框307处，接收了刷新指令的磁盘驱动器10刷新存储目标文件的扇区中的扇区数据并更新时间戳。在框309处，磁盘驱动器10向主机55发送刷新完成指令，在框311处，主机55更新目录的时间戳。

虽然到目前为止参展附图描述了本发明的具体实施例，但是应理解，本发明不限于附图中所示的这些实施例，只要能够达到本发明的效果任何已知的结构都可以采用。

Claims (20)

1.一种磁盘驱动器，它能够与主机通信，该磁盘驱动器包括：

磁盘，具有被分成多个扇区的存储区；

时间戳记录介质，用于存储时间戳，所述时间戳对应于存储在所述多个扇区中的各个扇区数据；和

处理器，用于控制所述磁盘驱动器的组件以读出存储在所述多个扇区的任何一个中的扇区数据的时间戳，并刷新根据扇区数据的经过时间选择的扇区数据，所述经过时间是根据所述时间戳被读出时的时间信息和所述读出的时间戳计算的。

2.如权利要求1所述的磁盘驱动器，其中其时间戳被读出的所述扇区数据是所述主机指令要读出的扇区数据。

3.如权利要求2所述的磁盘驱动器，其中所述处理器在刷新所述被选择的扇区数据之前将指令要读出的所述扇区数据发送给所述主机。

4.如权利要求1所述的磁盘驱动器，其中所述被选择的扇区数据的地址存储在易失性存储器中，所述被选择的扇区数据在所述磁盘驱动器的省电模式或断电模式下被刷新。

5.如权利要求1所述的磁盘驱动器，其中所述处理器用与刷新定时相对应的时间信息更新所述被刷新的扇区数据的时间戳。

6.如权利要求1所述的磁盘驱动器，其中所述时间戳记录介质是所述磁盘。

7.如权利要求6所述的磁盘驱动器，其中用于存储所述时间戳的区域设在所述磁盘的每个扇区的位置上。

8.如权利要求7所述的磁盘驱动器，其中所述时间戳被合并到ECC码中。

9.如权利要求1所述的磁盘驱动器，其中根据所述磁盘驱动器的环境温度分布校正所述时间戳被读出时的时间信息，所述磁盘驱动器的环境温度分布是在其时间戳被读出的所述扇区数据被存储后到所述时间戳被读出这段时间测量的。

10.如权利要求9所述的磁盘驱动器，其中所述磁盘驱动器从所述主机接收根据所述环境温度分布作了校正的时间信息。

11.一种磁盘驱动器，它能够与主机通信，所述磁盘驱动器包括：

磁盘，具有被分成多个扇区的存储区；

时间戳记录介质，用于存储时间戳，所述时间戳对应于存储在所述多个扇区中的各个扇区数据；和

处理器，用于通过响应从所述主机发送的刷新指令来控制所述磁盘驱动器的组件，以读出由所述刷新指令指定的扇区的时间戳，并刷新根据扇区数据的经过时间选择的扇区数据，所述经过时间是根据所述数据被读出时的时间信息和所述时间戳而计算的。

12.如权利要求11所述的磁盘驱动器，其中所述主机指定的扇区是所述磁盘上的所有扇区。

13.如权利要求12所述的磁盘驱动器，其中所述刷新指令包括对写在所述磁盘上的所有扇区数据执行读出检查的指令。

14.如权利要求11所述的磁盘驱动器，其中所述处理器向所述主机发送刷新请求指令。

15.一种连接磁盘驱动器的主机，所述磁盘驱动器包括磁盘，所述磁盘具有被分成多个扇区的存储区，所述主机包括：

处理器，用于控制所述主机的操作；

文件控制表，用于保存存储在所述磁盘驱动器的每个扇区中的时间戳；和

记录介质，用于存储刷新程序，以使得所述处理器能够刷新根据扇区数据的经过时间选择的扇区数据，所述扇区数据的经过时间是根据存储在所述文件控制表中的时间戳和当前时间的信息计算的。

16.如权利要求15所述的主机，其中对于每个簇刷新所述扇区数据。

17.一种刷新方法，用于刷新能够与主机通信的磁盘驱动器中的磁盘的多个扇区中存储的扇区数据，所述方法包括如下步骤：

从所述主机接收刷新指令；

读出由所述刷新指令指定的扇区数据的时间戳；

根据所述时间戳被读出时的时间信息和所述时间戳计算由所述刷新指令指定的扇区数据的经过时间；

响应计算扇区数据的经过时间的步骤选择要刷新的扇区数据；和

刷新所选择的扇区数据。

18.如权利要求17所述的刷新方法，其中所述刷新指令包括对写在所述磁盘上的所有扇区数据执行读出检查的指令。

19.一种刷新方法，用于刷新在磁盘驱动器的磁盘上的多个扇区中存储的扇区数据，所述方法包括如下步骤：

存储与所述的多个扇区数据中的每个扇区数据相对应的时间戳；

读出所述时间戳；

根据所述读出的时间戳和所述时间戳被读出时的时间信息计算所述读出扇区数据的经过时间；

响应计算所述扇区数据的经过时间的步骤选择要刷新的扇区数据；和

刷新所选择的扇区数据。

20.如权利要求19所述的刷新方法，其中所述读出时间戳的步骤包括读出所有扇区数据的时间戳的步骤。

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