JPH01317278A - 光ディスクの記憶管理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、同一記憶領域のデータを書き換え不能な光デ
ィスクの記憶管理方法に関する。

［従来の技術］ 近年、光学的記憶媒体を円盤状に形成した光ディスクを
記憶媒体として用いる光デイスク装置が実用されており
、大容量のデータを扱う画像データファイリング装置、
あるいは、電子計算機システムにおける大容量の補助記
憶装置等に応用されている。

この光ディスクの表面には、トラックピッチが１〜２μ
ｎ１の記録トラックが形成されており、この記録トラッ
クの表面の状態（例えば反射率）を、記録するデータに
対応して変化させることによって、データが記録される
。また、多くの場合、データを記録するときには記録１
へラックの表面が不可逆的に変化するので、同一の記録
Ｉ−ラック上では記録データを更新できない。

また、光ディスクには、所定長のセクタ単位にデータが
記録／再生されており、データファイルはセクタ単位に
分割されて、通常では連続したセクタに記憶されている
。このようにデータをセクタ単位に記録することで、フ
ァイルをアクセスする自由度が高くなり、また、データ
エラーを訂正する誤り訂正処理等を効率よく行なうこと
ができる。

また、光ディスクには、あらかじめ、おのおののセクタ
を識別するためのセクタアドレスがプリフォーマットさ
れて形成されている。

さて、この光ディスクをアクセスするときには、例えば
、電子計算機システム等のホスト装置などから指定され
た目的セクタを、記録トラックにプリフォーマットされ
ているセクタアドレスをたどりながら探していく。

ところが、光ディスクの表面にキズがついたり、光ディ
スクを製造段階で、例えば、スタンパの転写が不良で記
録トラックが破壊されたりして、セクタアドレスが読め
ないと、そのセクタ（以下、欠陥セクタという）をアク
セスすることができない。

そのため、あらかじめ光ディスクの記憶領域に、その欠
陥セクタを代替する代替セクタ領域を設けておき、欠陥
セクタを発見したときには、その欠陥セクタのデータを
代替セクタに記憶するようにしており、かかる欠陥セク
タの代替は、従来、吹のようにして行なっていた。

すなわち、第１０図に示すように、光ディスクのデータ
記録領域を（Ｎ＋２）個のセクタ毎の１−ラックに分割
し、データを記録するためのデータトラックでは、最初
のＮ個のセクタをデータセクタとして設定し、最後の２
個のセクタを代替セクタとして設定する。また、データ
トラックの欠陥セクタを代替するための代替セクタのみ
からなる代替トラックを、データトラックと別個に設定
する。

そして、データ記録時、ホス１へ装置から指定された目
的セクタが欠陥セクタであった場合、その欠陥セクタと
同一トラックの代替セクタにその欠陥セクタのデータを
記憶し、代替セクタには代替しているセクタのセクタア
Ｉくレスも登録する。

また、同一トランクの欠陥セクタが３つ以上あった場合
、３つ目以降の欠陥セクタは、代替トラックの空領域の
代替セクタに代替され、その代替セクタには、代替する
欠陥セクタのセクタアドレスも登録する。

このようにして、欠陥セクタが検出された場合、その欠
陥セクタと同−Ｉ−ラックの代替セクタ、あるいは、代
替トラックのいずれかの代替セクタに、その欠陥セクタ
のデータが記憶される。

また、通常、このようなセクタの代替処理は、光ディス
クにデータを記録／再生する光デイスク装置の内部処理
で行なわれている。

したがって、光デイスク装置を使用するホスト装置が目
的のセクタを指定して光ディスクをアクセスすると、そ
の目的セクタが欠陥セクタであった場合りこは、自動的
に光デイスク装置の内部で代替処理が行なわれて、対応
する代替セクタがアクセスされる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来方式では、次のような不
都合を生じていた。

すなわち、指定された目的セクタが欠陥セクタであり、
その欠陥セクタの代替セクタが同一トラック内に見つか
らない場合には、代替トラックの記憶内容をサーチし、
その欠陥セクタの代替セクタを見つける必要がある。

したがって、光ディスクに欠陥セクタが多発すると、代
替トラックに記憶される代替セクタの数が多くなるため
、欠陥セクタを代替する代替セクタを発見するための時
間が長くなり、ディスクアクセスに要する時間が非常に
長くなるという不都合を生じる。

そこで、本発明は、かかる従来技術の課題を解決し、光
ディスクに欠陥セクタが多発してもディスクアクセスに
要する時間が長くならない光ディスクの記憶管理方法を
提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明では、データ記録領域に、エラー発生セクタのデ
ータを代替して記録するための代替セク夕からなるリア
サインブロック領域と、このリアサインブロック領域に
おけるエラーセクタと代替セクタとの関係をあらわすリ
アサインマップ領域髪設け、データトラック内の代替セ
クタで代替できなかった欠陥セクタのデータをリアサイ
ンブロック領域の代替セクタで代替し、その欠陥セクタ
と代替セクタの関係をリアサインマツプ領域に登録し、
このリアサインマツプ領域の記憶内容に基づいて代替セ
クタを見つけるようにしたものである。

［作用］ したがって、代替セクタを発見するために、光ディスク
の記憶内容をサーチする必要がないので、光ディスクに
欠陥セクタが多発した場合でも、ディスクアクセスに要
する時間が長くならない。

［実施例コ 以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施例を詳細
に説明する。

第１図は、本発明の一実施例にかかる光デイスクファイ
リングシステムを示している。

同図において、ｃｐｕ　（中央処理装置）■は、この光
デイスクファイリングシステムの処理機能を実現するた
めのものであり、その基本プログラムはプログラムメモ
リ２に記憶され、ワークエリアは、ワークメモリ３に形
成される。

外部インタフェース装置４は、この光デイスクファイリ
ングシステムと外部装置との間でファイルデータ等をや
りとりするためのものであり、磁気ディスク制御部５お
よび磁気ディスク駆動装置６からなる磁気ディスク装置
は、この光デイスクファイリングシステムの基本ソフト
ウェアやアプリケーショ゛ンプログラムを記憶したり、
各種のパラメータなどのデータを記憶するものである。

キーボード制御部７およびキーボード装置８からなる入
力装置と、ＣＲＴ制御部９およびＣＲＴ表示装置１０か
らなる表示装置は、この光デイスクファイリングシステ
ムを操作するためのマンマシンインタフェースを構成す
るものである。

光デイスク制御装置１１および光ディスク暉動装置１２
からなる光デイスク装置は、光ディスク１３にデータを
記録／再生するためのものである。

また、ＣＰＵＩ、プログラムメモリ２、ワークメモリ３
、外部インタフェース装置４、磁気ディスク制御部５、
キーボード制御部７、ＣＲＴ制御部９、および、光ティ
スフ制御装置１】は、システムバス１４を介して相互に
必要なデータにやりとりしている。

光ディスク１３の記憶領域は、第２図に示すように、デ
ータファイルの内容などを記憶するためのデータ領域Ａ
ＲＰと、データ領域ＡＲＰの記憶内容を管理するための
管理情報を記憶するための管理情報領域ＡＲＤの２つの
領域に分割されている。

データ領域ＡＲＰは、第３図に示すように、（Ｎ＋２）
個のセクタ毎のトラックに分割され、おのおののトラッ
クでは、最初のＮ個のセクタがデータを記憶するための
データセクタとして設定され、最後の２個のセクタが同
一トラック内のデータセクタのうち欠陥セクタの内容を
代替するための代替セクタとして設定されている。

このような光ディスク１３の記憶領域の分割、および、
おのおのの記憶領域に対するデータ記録／再生の細部の
処理、および、代替セクタを用いた欠陥セクタの代替処
理は、光ディスク制御装Ｗ１１によってなされる。

また、光デイスク制御装置１１の内部では、光ディスク
１３の特性に応じた記憶管理処理が行なわれており、Ｃ
ＰＵＩより論理ブロックアドレス（以下、ＬＢＡという
）が指定されると、光デイスク制御装置１１は、そのＬ
ＢＡを光ディスク１３の物理的なセクタを指定するため
のフィジカルブロックアドレスに変換して対応するセク
タをアクセスする。また、光デイスク制御装置１１が光
ディスク１３の物理的なセクタの記憶管理処理のために
必要な管理情報、および、ＣＰＵＩが光ディスク１３の
記憶内容を論理的に管理するための管理情報が管理情報
領域ＡＲＤに記憶される。

したがって、ＣＰＵＩが明示的にアクセスできるのは、
光ディスク１３のデータ領域ＡＲＤおよび管理情報領域
ＡＲＤの一部であり、ｃｐ旧は、データ領域ＡＲＤを第
４図に示すように、データファイルを記憶するためのデ
ータファイル領域ＤＦＡ、テータファイル領域ＤＦＡに
生じている欠陥セクタのうち、光デイスク制御装置１１
が代替できなかった欠陥セクタを代替するためのリアサ
イン領域Ｒ５Ａ、および、リアサイン領域Ｒ５Ａにおけ
る代替セクタと欠陥セクタとの対応関係を記憶するため
のリアサインマツプ領域ＨＭＡに分割している。

リアサインマツプ領域ＨＭＡとしては、第５図（ａ）に
示すように、おのおのが１セクタの大きさをもつｍ個の
リアサインマツプブロックＲＭＢＯ〜ＲＭＢｍを登録可
能な大きさが確保されている。

また、おのおののリアサインマツプブロックＲＭＢ　（
ＲＭＢＯ−ＲＭＢｍ）は、欠陥セクタのＬＢＡをあられ
すエラーＬＢＡとその代替セクタのＬＢＡをあられすり
アサインＬＢＡの組みをに個あつめてなるリアサインマ
ツプテーブルＲＭＴと、このリアサインマツプブロック
ＲＭＢ　（ＲＭＢＯ〜ＲＭＢｍ）を光ディスク１３に記
憶する時点での、リアサイン領域Ｒ３Ａの空領域の先頭
ＬＢＡをあられすりアサインカレントポインタＣＰＲか
らなる。

第６図は、光ディスク１３が光デイスク装置にセットさ
れたときにＣＰＵＩが行なうセットアツプ処理の一例を
示している。

このセットアツプ処理では、まず、光デイスク装置に光
デイスク排出禁止を指令する（処理１０１）。

これにより、光デイスク制御装置１１は、光デイスク駆
動装置１２に光ディスクの手動排出を禁止させる。

次に、光ディスクの管理情報領域ＡＲＤの内容を読み出
してワークメモリ３に記憶しく処理１０２）、データ領
域ＡＲＰに１つ以上のリアサインマツプブロックが記憶
されているかどうかを調へる（判断１０３）。

判断１０３の結果がＹＥＳになるときには、リアサイン
マツプ領域ＲＭＡに記憶されているリアサインマツプブ
ロックを全て読み出してワークメモリ３に記憶しく処理
１０４）、新たなリアサインマツプブロック（以下、カ
レン１へリアサインマツプブロックという）をワークメ
モリ３に形成する（処理１０５）。

また、処理１０４で読み出した最新のリアサインマツプ
ブロックに記憶されているリアサインカレントポインタ
を、リアサインカレントポインタとし一１］− て取り出す。

判断１０３の結果がＮｏになるときには、リアサインマ
ツプ領域ＨＭＡにリアサインマツプブロックが記憶され
ていないので、処理１０４をスキップして処理１０５に
移行する。

このようにして、光ディスク１３が光ディスク駆動装Ｍ
１２にセットされると、光ティスフ１３を悪背するため
の準備が行なわれる。

第７図は、データ記録時１こＣＰＵＩが実行する処理例
を示している。

ＣＰＵＩは、目的セクタのＬＢＡを指定した状態で記録
データを光デイスク制御装置１１に出力し、目的セクタ
へのデータ記録を指令する（処理２０１）。

これにより、光デイスク制御装置１１は、目的セクタの
しＢＡに対応したフィジカルブロックアドレスを光デイ
スク駆動装置１１にシークさせ、その目的セクタを見つ
けた場合には、転送されてきたデータをその目的セクタ
に記録する。

また、目的セクタを発見できなかった場合、あるいは、
目的セクタへのデータ記録にエラーを生した場合には、
その目的セクタと同一トラックの２つの代替セクタのい
ずれかに、その目的セクタのデータを代替させる。

また、目的セクタと同一トラックの２つの代替セクタが
既すこ使用済みで、代替処理を行なえなかった場合には
、代替処理エラーをｃｐ旧に応答する。

また、光デイスク制御装置１１は、それ以外の記録時エ
ラーを生じた場合には、エラー発生およびその内容をＣ
ＰＵＩに通知する。

ＣＰｔ１ｌは、光デイスク制御装置１１から記録時エラ
ーが通知されたかどうかを調べ（判断２０２）、正常終
了した場合には、即この処理を終了する。

また、記録時エラーが応答されたとき、そのエラー内容
が代替処理エラーであるかどうかを調べる（判断２０３
）、。

判断２０３の結果がＹＥＳになるときには、エラーカウ
ンタをＯに初期設定しく処理２０４）、エラーカウンタ
をインクリメントする（処理２０５）。

次に、ワークメモリ３に記憶しているカレントリアサイ
ンポインタの内容に基づいてそのときの欠陥セクタを代
替する代替セクタのＬＢＡ　（すなわち、リアサインＬ
ＢＡ）を得て（処理２０７）、そのリアサインＬＢＡを
目的セクタのＬＢＡとして指定した状態で記録データを
光デイスク制御装置１１に出力し、目的セクタへのデー
タ記録を指令する（処理２０７）。

これにより、上述と同様に光デイスク制御装置１１が光
ディスク１３へのデータ記録を実行し、その実行結果が
光デイスク制御装置１１より通知される。

このときに光デイスク制御装置１１より記録時エラーが
通知されたかどうかを調べ（判断２０８）、判断２０８
の結果がＮｏの場合には、ワークメモリ３のカレントリ
アサインマツプブロックのリアサインブロックテーブル
Ｒ訂しこ、処理２０１で指定した目的セクタのＬＢＡと
、代替セクタに指定したＬＢＡの組みを新データとして
登録する（処理２０９）。

また、判断２０８の結果がＹＥＳになるとき、そのとき
のエラーカウンタの値が規定値ＮＢよりも小さいかどう
かを調べ（判断２１０）、判断２１０の結果がＹＥＳに
なるときには、ワークメモリ３のカレントリアサインポ
インタを更新しく処理２１１）、処理２０５に戻る。

判断２１０の結果がＹＥＳになるときには、光ディスク
１３の欠陥が多発した状態であり、適正にデータ記録で
きない場合なので、所定のメディアエラー処理を実行す
る（処理２１２）。

また、判断２０３の結果がＮＯになるときには、そのエ
ラー内容に応じたエラー処理を実行する（処理ｚ１３）
。

ところで、処理２０９において、新たなデータを登録し
たときに、カレントリアサインマツプブロックが一杯に
なったときには、そのカレントリアサインマツプブロッ
クの内容を光ディスク１３に記録し、新たなカレントリ
アサインマツプブロックを形成する。

さらに、それによって、リアサインマツプ領域ＲＭＡが
一杯になったときには、例えば、記録データを発生した
外部装置にその旨を通知する処理を実行する。また、リ
アサイン領域Ｒ３Ａに空領域がなくなった場合にも、そ
の旨を通知する処理を実行する。なお、この記録時にも
第７図と同様の処理が実行される。

また、このようにデータ記録を行なうとき、それに伴っ
て管理情報の内容が更新される。

このようにして、光ディスク１３にデータを記録すると
き、指定したセクタが欠陥セクタであった場合、それを
代替する代替セクタが設定されてその欠陥セクタが代替
される。

第８図は、データ読み出し時にｃｐ旧が実行する処理例
を示している。

ＣＰＵＩは、読み出すセクタのＬＢＡを指定した状態で
、光デイスク制御装置１１にデータ読み出しを指令する
（処理３０１）。

これにより、光デイスク装置１１は、そのときに指定さ
れたＬＢＡに対応したフィジカルロジックアドレスのセ
クタを光デイスク駆動装置１２Ｌニシークさせる。それ
により、そのセクタのデータを読み出せたときには、そ
の読み出しデータをＣＰＵＩに転送する。

また、この読み出し時にシークエラーを発生したときに
は、そのときの目的セクタと同一トラツタの代替セクタ
に、その目的セクタを代替しているものがあるかどうか
を調べ、代替セクタがあった場合には、その代替セクタ
のデータを読み出してＣＰＵＩに転送する。

それ以外の場合には、光デイスク制御装置１１は、読出
時エラー発生をＣＰＵＩに通知する。

ＣＰＵＩは、光デイスク制御装置１１から読出時エラー
発生が通知されたかどうかを調べ（判断３０２）、判断
３０２の結果がＮＯで、読出データを入力した場合には
、即この処理を終了する。

判断３０２の結果がＹＥＳになるときには、そのときの
ＬＢＡが、いずれかのリアサインマツプブロックに、エ
ラーＬＢＡとして登録されているかどうかを調べ（判断
３０４）、登録されていた場合には（判断３０４の結果
がＹＥＳ）、そのエラーＬＢＡに対応するリアサインＬ
ＢＡを目的セクタのＬＢＡとして指定した状態で、光デ
イスク制御装置１１にデータ読み出しを指令する（処理
３０５）。

これにより、光デイスク制御装置１１は、」二連と同様
にして、指定された１、ＢＡＬこ対応した目的セク夕か
らデータ読み出しを行ない、そのデータ読み出しが正常
終了した場合には、読出データをＣＰＵＩに転送し、そ
れ以外の場合には、続出時エラーをｃｐ旧に通知する。

ＣＰＵＩは、光デイスク制御装置１１より読出時エラー
が通知されたかどうかを調べ（判断３０６）、通知され
ていない場合には（判断３０６の結果がＮｏ）、そのと
きに転送された読出エラーを入力してこの処理を終了す
る。

また、判断３０６の結果がＹＥＳになるときには、例え
ば、続出時にエラーが発生したことを、データ読出を指
定した外部装置に通知する読出エラー処理（処理３０７
）を実行する。また、判断３０４の結果がＮｏになると
きにも、処理３０７を実行する。

このようにして、データ読出時、光デイスク制御装置１
１の代替機能により代替されていない欠陥セクタについ
ては、リアサインマツプ領域ＨＭＡの内容に基づいて代
替セクタを探し、その代替セクタをアクセスしているの
で、代替セクタを迅速に発見することができる。

また、代替セクタの発見には、光ディスク１３の記憶内
容をサーチするのではなく、ワークメモリ３に展開して
いる内容に基づいて行なうので、非常に処理が速く、光
ディスク１３に欠陥セクタが多発している場合でもアク
セス時間が長くなることがない。

第９図は、例えば、光デイスク駆動装置１２にセットさ
れている光ディスク１３を交換するときなど、光ディス
ク１３のアクセスを終了するときに、ＣＰＵＩが実行す
る処理例を示している。

ます、ワークメモリ３のカレントリアサインマツプブロ
ックの内容が更新されているかどうかを調べ（判断４０
１）、更新されている場合には（判断４０１の結果がＹ
ＥＳ）、カレントリアサインマツプブロックの内容を光
ディスク１３のリアサインマツプ領域ＲＭＡに記録する
（処理４０２）。なお、判断４０１の結果がＮｏになる
ときには処理４０２を行なわない。

そして、光ディスク１３がセットされてからの管理情報
の更新分の内容を光ディスク１３に記録しく処理４０３
）、光デイスク制御装置１１に光ディスクの排出禁止を
解除することを指令する（処理４０４）。

これにより、光デイスク制御装置１１は、光デイスク駆
動装置１２に光ディスク１３の排出動作を許可する。

このようにして、光ディスク１３を挿入してから新たに
発生した管理情報およびリアサイン情報が光ディスク１
３に登録され、その状態で、光ディスク１３の排出が可
能になる。

以上のように、本実施例では、光ティスフ１３にデータ
を記録するとき、指定したセクタが欠陥セクタであった
場合、同一トラックにそれを代替する代替セクタを設定
できなかったときには、リアサイン領域Ｒ３Ａに代替セ
クタが設定され、その代替関係がリアサインマツプ領域
ＲＭＡに登録される。

そして、データ読出時、光デイスク装置が目的セクタを
発見できなかった場合には、ワークメモリ３に展開され
ているリアサインマツプ領域ＲＭＡの登録内容に基づい
て代替セクタを探し出している。

したがって、光ディスク１３の欠陥セクタが多くなり、
代替セクタが増えた場合でも、光ディスク１３の記憶内
容を読み出す必要がないので、光ディスク１３のアクセ
ス時間が増大することがない。

なお、本発明は、光デイスク制御装置側のデータ管理シ
ステム、および、外部装置の処理システムには依存しな
い。

なお、上述した実施例では、外部インタフェース装置を
介して外部装置より記録データをやりとりしているが、
記録データの発生手段および出力手段などを備えること
で、この光デイスクファイリングシステム単独で動作す
ることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、データ記録領域
に、エラー発生セクタのデータを代替して記録するため
の代替セクタからなるリアサインブロック領域と、この
リアサインブロック領域におけるエラーセクタと代替セ
クタとの関係をあらわすリアサインマップ領域を設け、
データトラック内の代替セクタで代替できなかった欠陥
セクタのデータをリアサインブロック領域の代替セクタ
で代替し、その欠陥セクタと代替セクタの関係をリアサ
インマツプ領域に登録し、このリアサインマツプ領域の
記憶内容に基づいて代替セクタを見つけるようにした。

したがって、代替セクタを発見するために、光ディスク
の記憶内容をサーチする必要がないので、光ティスフに
欠陥セクタが多発した場合でも、ディスクアクセスに要
する時間が長くならないという効果を得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる光デイスクファイリ
ングシステムを示すブロック図、第２図は光ディスクの
記憶領域の分割状態を示す概略図、第３図はデータ領域
の構成を示す概略図、第４図はデータ領域の領域分割の
一例を示す概略図、第５図（ａ）はリアサインマツプ領
域の内容の一例を示す概略図、同図（ｂ）はリアサイン
マツプブロックの内容の一例を示す概略図、第６図は光
デイスクセットアツプ時の処理例を示すフローチャート
、第７図はデータ記録処理例を示すフローチャート、第
８図はデータ読出処理例を示すフローチャート、第９図
は光デイスクアクセス終了時の処理例を示すフローチャ
ー１・、第１０図は代替処理の従来例を説明するための
概略図である。 ＞−＋ン・・・ン ｌｒ’　　　ＩＶＸＩ）Ｉｆ”’ 、Ｌ　　Ｌ　　Ｌ　　　　　　　　　　Ｌ第８図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光ディスクのデータ記録領域を、連続する所定数のセク
   タからなるデータトラックに分割するとともに、おのお
   ののデータトラックには、そのデータトラック内に発生
   した欠陥セクタのデータを代替するための代替セクタが
   設けられている光ディスクの記憶管理方法において、上
   記データ記録領域に、エラー発生セクタのデータを代替
   して記録するための代替セクタからなるリアサインブロ
   ック領域と、このリアサインブロック領域におけるエラ
   ーセクタと代替セクタとの関係をあらわすリアサインマ
   ップ領域を設け、上記データトラック内の代替セクタで
   代替できなかった欠陥セクタのデータを上記リアサイン
   ブロック領域の代替セクタで代替し、その欠陥セクタと
   代替セクタの関係を上記リアサインマップ領域に登録す
   ることを特徴とする光ディスクの記憶管理方法。