用于循环纠错码的物理块地址恢复设备、系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种提供改进型媒体码字的设备和方法，该设备和方法能够区分不可纠正数据差错和不正确块地址差错，并且允许从回读数据中恢复地址。根据本发明专利技术的一个实施例，提供了一种产生奇偶性的方法，该方法接收表示地址和数据的序列。用一组乘数码元（２１６）乘以所述地址序列，以产生由乘积码元组成的第一序列。在产生第一奇偶序列（２１１）之前，将第一部分与数据序列相加，然后直接将第二部分与第一奇偶序列相加，以产生最终的奇偶序列（２１５）。提供了一种从回读数据中产生校正子的相应方法。提供了包含本发明专利技术方法的系统和设备。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及检错和/或纠错。具体而言，本专利技术涉及一种用于交错Reed-Solomn码的物理块地址或逻辑块地址(PBA或LBA)传送和恢复系统及方法，这种系统和方法可以区分块地址差错和不可纠正的数据差错，并且当发生物理块地址或逻辑块地址差错时，允许恢复实际的块地址。
技术介绍
由于存储媒体会受各种类型噪声、失真和干扰的影响，所以在存储媒体的输出端会出现各种差错。目前的趋势是，将较多的数字数据存储在存储媒体上较小的区域内。这种趋势增加了差错的可能性。为了纠正差错，要使用纠错编码技术。存在各种纠错编码技术。一类纠错码是众所周知的Reed Solomon(RS)码。Reed Solomon(RS)编码技术为每个块添加b个用户数据码元和2t个冗余码元，由此建立一个码字(其中，t表示为该码设计的码元纠错能力)。一个RS码字中有b+2t个码元。RS码字以某种差错概率出入存储媒体。在解码阶段，通过分析接收到的数据，可以检测出存储媒体发送数据所引起的某些差错模式，并且可以重建原始数据。例如，可以参见Prentice Hall股份有限公司(Englewood Cliffs市，New Jersey州07632，ISBN 0-13-200809-2)于1995出版的、Stephen B.Wicker发表的“用于数字通信和存储的差错控制系统”。该文献内容按参考资料在此引入，用于讨论一些传统的检错和差错控制系统及方法。差错通常是成串出现的，而不是随机出现的，因此会有几个连续差错的字节或码元。(在本说明书中，字节与码元的意义相同，并且当使用术语“字节”时，位的个数可以任意，它不局限于8位、16位等，还可以取例如10位、12位或其它数字的位数)。如果将上述一连串的差错全部限制在单个码字内，那么纠错编码技术可能不能纠正这些差错，因为编码技术的能力局限于纠正预定数量的差错，而差错串可能超越了这一能力。通常利用交错来克服这一问题。交错是这样一种技术，它将用户数据码元分布在几个码字上，以便在发送期间使任何给定码字的码元完全分开。当在解码过程中重建码字时，发送期间引入的差错串断开，并且分散在若干码字上。用这种方法分布差错，可以使一个码字中出现的差错数目较有可能落在纠错技术的能力范围内。经编码的数据存储在存储媒体的某个物理块地址(PBA)上。PBA还可以与一个特定的逻辑块地址(LBA)有联系，因此本讨论中对PBA的引用也适用于LBA。在正常情况下，记录媒体上的每个位置都有一个物理块地址；但是，由于诸如磁盘、磁光盘、磁带等记录媒体至少都会有一些缺陷，所以可能将与某些物理块地址相关的媒体再次映射给另一些不同的物理块地址。每个可用的(无差错的)物理块地址由一个逻辑块地址来识别。在传统的系统和设备中，可以在编码/解码过程中使用PBA(或LBA)，其方法使得如果用不同的PBA(或LBA)对编码数据解码，那么解码过程将失败，也就是说，数据将出现不可纠正的差错。如附图说明图1所示，在一种传统的方法中，为写操作或编码操作提供了一个盘片驱动计算机系统100，该系统具有主机102、可旋转的磁盘驱动器104，以及纠错码编码器/解码器单元(ECC编码器/解码器)106，其中可旋转磁盘驱动器104具有一个或多个可以存储数据的盘片。(图2示出了用于回读操作或解码操作的对应的方框图101。下文将对其作更详细的描述。)ECC编码器/解码器106为用户数据D(x)105在主机102和盘片104之间提供了第一路径，并且在主机102和盘片104之间只内插了一个多路开关选择器或开关108，用于选择数据D(x)105或奇偶性P(x)107，作为要写入盘片104的信息109。将数据和奇偶性写入盘片驱动存储器中的方法是本领域所公知的，这里不再描述。还应理解，为了实现该电路，实际应用可以包括缓存器、寄存器、时钟信号或其它逻辑电路。但是，为了方便理解本专利技术或者本专利技术与传统系统、设备或方法的区别，这里不再对传统的进行描述。从主机102到盘片104的第二条路径通过校正子/奇偶性发生器110来确定。校正子/奇偶性发生器110接收“异”(XOR)电路112的输出，而“异”电路112则对数据D(x)以及随机序列发生器的输出113进行“异”运算。如本领域所知的，随机序列发生器116接收实际的PBA(或LBA)117，将其作为种子来生成伪随机序列输出。奇偶性/校正子发生器110根据XOR 112输出的和信号产生奇偶性P(x)。多路开关选择器108响应于数据/奇偶性选择控制信号119的状态，选通数据D(x)或奇偶性P(x)。在操作传统的ECC编码器/解码器单元106时，随机序列发生器单元116是很重要的。当进行写操作(编码)时，用指定的或实际的PBA值为种子使随机序列发生器116引发随机数(籽数)，而当进行回读操作(解码)时，用期望的或预测的PBA值111使随机序列发生器116引发籽数。如前所述，预测或估计的PBA(或LBA)111例如可以是一个4个字节的值，用于规定存储媒体上期望写入或读出信息的位置(例如磁盘上的磁道和扇区)。籽数是指用于编码或解码的一个过程，该过程中，在随机序列发生器生成伪随机序列之前，被预设PBA(或LBA)的值。用种子来生成伪随机序列是本领域公知的技术，这里不再描述。在写操作期间，XOR电路112用来自主机102的数据D(x)105对随机序列发生器116的输出序列113进行“异”运算，从而生成奇偶性。但在回读期间，XOR 112用读得的数据D(x)105对输出序列113进行“异”运算，从而生成校正子(参见图2的回读结构)。在读或回读的操作模式下，如图2所示，数据D(x)来自盘片104，并且被传送给主机102。回读或解码模式还使用纠错单元(ECU)120，该单元接收校正子/奇偶性发生器110产生的校正子121。如果实际PBA(或LBA)不等于期望的PBA(或LBA)，那么纠错单元120产生一个不可纠错的信号或指示121，确定是否发生差错。这里不需要多路开关选择器108，因为主机不需要奇偶性，而只接收数据D(x)。不幸的是，如果随机序列发生器116用来对相同数据进行写操作和回读操作时所用的种子值(在本例中是PBA或LBA)是不同的，那么写随机序列发生器输出序列和读随机序列发生器输出序列也将是不同的，而且如料想的，它们将不匹配或者相互抵消。例如，如果估计的PBA(LBA)不同于实际的PBA，那么播种值是不同的。当检测到差错时，无论差错的起因是否为数据讹误(例如，差错可能因媒体不合格而引起，或者因实际PBA与估计PBA不匹配而引起)，ECU 120只认为发生了不可纠正的差错。在传统的系统中，没有一种过程可以识别差错的起因是PBA不正确。因此，此传统的方法不能解决所有与纠错和PBA不正确相关有问题，尤其不能区分不可纠正的数据差错和PBA不正确。传统方法也不能从回读的数据中恢复实际的PBA。有几个理由期望能够区分不可纠正的数据差错和PBA(或LBA)不正确。首先，PBA或LBA不正确与例如缺陷媒体造成的差错在本质上是不同的。其次，从回读数据中恢复实际PBA或LBA对于控制过程设计期间调节对盘片驱动器的寻找或同步操作是有用的。最后，由于在一些高密度记录系统中，存在盘片被读部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生成码的奇偶码元序列的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：（ａ）接收表示ｍ码元地址的序列，以及由ｋ个数据码元组成的序列；（ｂ）用一组乘法码元乘以表示ｍ码元地址的所述序列，以产生由乘积码元组成的第一序列，所述乘积码元组成的 第一序列等于第一序列与第二序列的和，其中第一序列的最后ｒ个系数为零，并且第二序列的次数小于奇偶码元的数目；（ｃ）在对码字前ｋ个码元进行数据发送的阶段，在生成数据序列加第一序列之和的第一奇偶序列之前，将所述乘积码元组成的第一序列与所述数据 序列相加；（ｄ）在码字结束时对许多码元进行奇偶性发送的阶段，直接将所述第二序列与所述第一奇偶序列相加，以产生最终的奇偶序列。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：PI瓦西列夫，
申请(专利权)人：西加特技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]