[发明专利]用于循环纠错码的物理块地址恢复设备、系统和方法

说明书

                      相关申请的交叉参考

本申请要求1998年1月8日提交的美国临时专利申请第60/070,762号的优先权，该申请的内容按参考资料在此引入。

发明领域

本发明总体上涉及检错和/或纠错。具体而言，本发明涉及一种用于交错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。

                         发明背景

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，为了方便理解本发明或者本发明与传统系统、设备或方法的区别，这里不再对传统的进行描述。