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KR100618848B1 - 하드디스크 드라이브의 소오스 데이터 복구 방법 및 이를이용한 시스템 정보 독출 방법 - Google Patents

하드디스크 드라이브의 소오스 데이터 복구 방법 및 이를이용한 시스템 정보 독출 방법 Download PDF

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KR100618848B1
KR100618848B1 KR1020040057138A KR20040057138A KR100618848B1 KR 100618848 B1 KR100618848 B1 KR 100618848B1 KR 1020040057138 A KR1020040057138 A KR 1020040057138A KR 20040057138 A KR20040057138 A KR 20040057138A KR 100618848 B1 KR100618848 B1 KR 100618848B1
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Abstract

본 발명은 하드디스크 드라이브의 시스템 정보 관리 방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 시스템 영역 및 미러 영역에 기록된 시스템 정보가 손상되었을 경우에 이를 복구하는 방법 및 이를 이용한 개선된 시스템 정보 독출 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 소오스 데이터 복구 방법은 하드디스크 드라이브의 시스템 영역에 기록된 소오스 데이터 및 그것의 복사본인 미러 데이터에서 모두 에러가 발생한 경우에 소오스 데이터를 복구하는 방법에 있어서, 상기 소오스 데이터를 섹터 단위로 읽어서, 에러가 없는 섹터들만을 추출하는 과정; 상기 미러 데이터를 섹터 단위로 읽되 소오스 데이터에서 에러가 발생한 섹터들에 상당하는 섹터들을 읽어 들이는 과정; 상기 소오스 데이터에서 읽어낸 섹터들과 상기 미러 데이터에서 읽어낸 섹터들을 병합하여 소오스 데이터를 복구하는 과정; 및 상기 복구된 소오스 데이터에 의해 상기 시스템 영역의 소오스 데이터 및 상기 미러 데이터를 재기록하는 과정을 포함하는 소오스 데이터 복구 방법을 포함한다.
본 발명에 따른 시스템 정보 복구 방법은 시스템 영역에 기록된 소오스 데이터 및 미러 데이터에서 모두 에러가 발생했을 경우 이들을 병합함에 의해 소오스 데이터를 복구할 수 있도록 함으로써 시스템 정보의 에러에 대한 강인성을 증강시키는 효과를 가진다.

Description

하드디스크 드라이브의 소오스 데이터 복구 방법 및 이를 이용한 시스템 정보 독출 방법{method of restoring a source data of a hard disk drive and method for reading a system information thereof}
도 1a 및 도 1b는 하드디스크 드라이브에서 미러 영역을 설정하는 예를 보이는 것이다.
도 2는 종래의 시스템 정보 독출 방법을 보이는 흐름도이다.
도 3은 시스템 영역과 미러 영역들 모두에서 디펙트가 발생한 경우를 보이는 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 시스템 정보 독출 방법의 일 실시예를 보이는 흐름도이다.
도 5는 도 4에 도시된 s412과정에서의 본 발명에 따른 소오스 데이터 복구 방법의 일 실시예를 도식적으로 보이는 것이다.
도 6은 도 4에 도시된 s412과정에서의 본 발명에 따른 소오스 데이터 복구 방법의 다른 실시예를 도식적으로 보이는 것이다.
본 발명은 하드디스크 드라이브의 시스템 정보 관리 방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 시스템 영역에 기록된 시스템 정보가 손상되었을 경우에 이를 복구하는 방법 및 이를 이용한 개선된 시스템 정보 독출 방법에 관한 것이다.
통상 하드디스크 드라이브는 복수의 디스크 및 헤드들을 구비하며 각각의 디스크는 그에 해당하는 헤드에 의해 액세스된다.
하드디스크 드라이브의 제조 공정 중 번인 테스트 과정에서는 디스크 상의 디펙트의 여부를 검사하고 디펙트가 있을 경우 디펙트 영역을 스페어 영역에 의해 대체하며, 대체한 내용에 관한 정보 소위, 슬립 리스트(slip list)는 디스크 상의 시스템 실린더라는 특별한 영역(이하 시스템 영역이라 함)에 기록된다.
한편, 번인 테스트 과정에서는 하드디스크 드라이브 고유의 보정값들 예를 들어 라이트(write) 전류를 최적화하기 위한 파라메터, 리트라이를 위한 파라메터, 리드(read) 전류를 최적화하기 위한 파라메터, 리트라이(retry) 동작을 위한 파라메터 등이 발생한다. 이 보정값들은 해당 드라이브가 정상적으로 동작하기 위해서 필수적으로 필요한 정보들이며, 역시 디스크 상의 시스템 영역에 저장된다.
한편, 출하된 하드디스크 드라이브가 사용자 환경에서 사용되는 도중에도 디펙트가 발생할 수 있으며, 이를 대체한 내용에 관한 정보 소위, 리어사인 리스트(resign list)도 시스템 영역에 기록된다.
이와 같이, 시스템 영역에 기록되는 시스템 정보들은 하드디스크 드라이브의 동작 및 관리를 위한 중요한 정보이기 때문에 이들 정보가 기록된 시스템 영역은 손상될 위험으로부터 안전하게 보호되어야 한다.
한편, 시스템 영역에 기록되는 시스템 정보가 에러에 대하여 강인한 특성을 가질 수 있도록 시스템 정보의 복사본을 유지하는 방법이 사용되고 있다. 시스템 영역을 소오스 영역과 미러 영역으로 나누고 원본 시스템 정보를 소오스 데이터로서 소오스 영역에 기록하고, 사본 시스템 정보를 미러 데이터로서 미러 영역에 기록한다.
도 1a 및 도 1b는 하드디스크 드라이브에서 소오스 영역 및 미러 영역을 설정하는 예를 보이는 것이다. 도 1a에 도시된 것은 동일한 디스크 상에 소오스 영역 및 미러 영역을 설정하는 예를 보이는 것이고, 도 1b에 도시된 것은 서로 다른 디스크 상에 소오스 영역 및 미러 영역을 설정하는 예를 보이는 것이다. 도 1a 및 도 1b 모두에 있어서 소오스 영역(102)과 미러 영역(104)에는 동일한 내용의 시스템 정보가 저장된다.
한편, 사용의 편의를 위하여 도 1a에 도시된 예에 있어서 소오스 데이터와 미러 데이터는 트랙 어드레스만이 다를 뿐 섹터 어드레스는 동일하도록 기록하고 있으며, 도 1b에 도시된 예에 있어서는 소오스 데이터와 미러 데이터는 헤드 어드레스만이 다를 뿐 트랙 어드레스 및 섹터 어드레스는 동일하도록 기록하고 있다.
하드디스크 드라이브는 전원이 투입되면 초기화 동작의 일환으로 시스템 영역의 소오스 영역(102)을 액세스하여 슬립/리어사인 리스트, 리드/라이트 파라메터, 리트라이 파라메터 등의 시스템 정보를 읽어 들여 램 메모리에 버퍼링하여 둔다. 이들 정보들이 필요할 때마다 시스템 영역을 액세스하도록 할 수도 있으나 액세스 타임에 의한 지연이 상당히 크기 때문에 초기화 동작에서 이들 정보들을 읽어 들여 메모리에 저장하여 액세스 속도를 개선한다. 하드디스크 드라이브가 동작하는 동안에는 메모리에 버퍼링된 시스템 정보를 사용하게 되며, 시스템 정보가 변경되었다면 이를 소오스 영역(102) 및 미러 영역(104)에 기록하게 된다.
도 2는 종래의 시스템 정보 독출 방법을 보이는 흐름도이다.
어떤 시스템 정보가 필요하게 되면 콘트롤러는 소오스 영역(102)을 액세스하여 소오스 데이터를 읽어낸다.(s102)
소오스 데이터를 읽어냄에 있어서 리드에러가 발생했는 지를 체크한다.(s104) s104과정의 체크 결과 리드 에러가 발생하지 않았다면 소오스 데이터를 메모리의 버퍼 영역에 로드하고 독출 동작을 종료한다.(s106)
s104과정에서 소오스 데이터를 읽어냄에 있어서 리드에러가 발생했다면 사본 시스템 정보를 기록한 미러 영역(104)을 액세스하여 미러 데이터를 읽어낸다.
미러 데이터를 읽어냄에 있어서 리드에러가 발생했는 지를 체크한다.(s108) s108과정의 체크 결과 리드에러가 발생하지 않았다면 미러 데이터를 버퍼 영역에 로드하고 독출 동작을 종료한다.(s106)
s108과정의 체크 결과 리드에러가 발생했다면 에러 처리를 수행한다.(s110) 여기서, 리드에러의 발생 여부는 리트라이 동작까지를 고려하여 판단한다.
상술한 바와 같이 종래의 시스템 정보 독출 방법은 미러 영역(104)에 시스템 정보를 백업시켜 둠으로써 소오스 영역(102)에서의 에러 발생 가능성에 대비하고 있다.
그렇지만 에러 발생 가능성은 소오스 영역(102)과 미러 영역(104)에 있어서 동등하다. 다시 말해서 미러 영역(104)에서도 에러가 발생할 수 있으며, 소오스 영역(102) 및 미러 영역(104)에서 모두 에러가 발생했을 경우에는 종래의 시스템 정보 독출 방법에 의해서는 대처할 수 없게 된다.
시스템 영역에서 발생될 수 있는 에러는 디펙트에 의한 것이 가장 주요한 원인이고, 그 외에도 불순물, 디스크 슬립, TA(Thermal Asperity) 등이 있다. 또한, 시스템 정보를 기록할 때의 오프트랙 등의 영향으로 잘못 기록되는 경우도 있을 수 있다.
본 발명은 하드디스크 드라이브에 있어서 시스템 영역에 기록된 소오스 데이터 및 그것의 복사본인 미러 데이터에서 모두 에러가 발생했을 경우에 소오스 데이터를 복구하는 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 상기의 소오스 데이터 복구 방법을 적용한 개선된 시스템 정보 독출 방법을 제공하는 것에 있다.
상기의 목적을 달성하는 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 소오스 데이터 복구 방법은
하드디스크 드라이브의 시스템 영역에 기록된 소오스 데이터 및 그것의 복사본인 미러 데이터에서 모두 에러가 발생한 경우에 소오스 데이터를 복구하는 방법에 있어서,
상기 소오스 데이터를 섹터 단위로 읽어서, 에러가 없는 섹터들만을 추출하 는 과정;
상기 미러 데이터를 섹터 단위로 읽되 소오스 데이터에서 에러가 발생한 섹터들에 상당하는 섹터들을 읽어 들이는 과정;
상기 소오스 데이터에서 읽어낸 섹터들과 상기 미러 데이터에서 읽어낸 섹터들을 병합하여 소오스 데이터를 복구하는 과정; 및
상기 복구된 소오스 데이터에 의해 상기 시스템 영역의 소오스 데이터 및 상기 미러 데이터를 재기록하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기의 다른 목적을 달성하는 본 발명에 따른 시스템 정보 독출 방법은
시스템 영역에 시스템 정보를 가지는 소오스 데이터 및 그것의 복사본인 미러 데이터를 기록하여 두는 하드디스크 드라이브의 시스템 정보 독출 방법에 있어서,
상기 시스템 영역에 기록된 소오스 데이터 및 미러 데이터에서 모두 에러가 발생했는 지를 판단하는 과정;
소오스 데이터 및 미러 데이터에서 모두 에러가 발생했다면, 소오스 데이터 및 미러 데이터를 참조하여 소오스 데이터를 복구하는 과정;
상기 복구된 소오스 데이터에 의해 상기 시스템 영역의 소오스 데이터 및 미러 데이터를 재기록하는 과정; 및
상기 복구된 소오스 데이터에 의해 상기 시스템 영역의 소오스 데이터 및 상기 미러 데이터를 재기록하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 특징 및 장점들은 첨부된 도면에 의해 도시되는 바 혹은 첨부한 도면을 참조하여 설명되는 바에 의해 명백하게 이해될 것이다.
도 3은 시스템 영역과 미러 영역들 모두에서 디펙트가 발생한 경우를 보이는 것이다. 도 3의 상측에 보여지는 것이 시스템 영역의 일부이고, 하측에 도시된 것이 미러 영역의 일부이다.
종래의 시스템 정보 독출 방법에 있어서 예를 들어 리어사인 리스트의 크기가 10섹터 분량이라고 하면, 소오스 데이터나 미러 데이터가 모두 손상되지 않아야만 정상적으로 종료된다. 도 3에 있어서와 같이 소오스 데이터와 미러 데이터가 각각 1섹터 분량만큼 손상되어 있으면 나머지 9섹터가 정상이라고 하더라도 에러로 처리된다.
소오스 데이터 및 미러 데이터가 손상되었을 경우 원래의 소오스 데이터를 복구하는 방법은 다음과 같다.
1) 소오스 데이터가 손상되었으나 미러 데이터는 정상일 경우
미러 데이터에 의해 소오스 데이터를 복구한다.
2) 소오스 데이터와 미러 데이터가 모두 손상되었으나 손상된 부위가 다른 경우
1섹터 단위로 소오스 데이터 및 미러 데이터를 읽어 들이고 유효한 정보만을 골라내어 온전한 정보를 만든 후 소오스 데이터 및 미러 데이터를 재기록한다.
도 4는 본 발명에 따른 시스템 정보 독출 방법의 일 실시예를 보이는 흐름도이다.
시스템 정보가 필요하게 되면 콘트롤러는 시스템 영역(102)을 액세스하여 소오스 데이터를 읽어낸다.(s402)
소오스 데이터를 읽어냄에 있어서 리드에러가 발생했는 지를 체크한다.(s404) s404과정의 체크 결과 리드에러가 발생하지 않았다면 소오스 데이터를 버퍼 영역에 로드하고 독출 동작을 종료한다.(s406)
소오스 데이터가 n개의 섹터에 걸쳐서 기록되어 있을 경우, 소오스 데이터 는 1섹터씩 n번 읽어지거나 혹은 n개의 섹터가 한꺼번에 읽어진다. 두 경우 모두에 있어서 n개의 섹터들 중에서 하나라도 에러가 있으면 리드에러가 발생한다.
S404과정에서 리드에러가 발생했다면 미러 영역(104)을 액세스하여 미러 데이터를 읽어내고, 미러 데이터를 읽어냄에 있어서 리드에러가 발생했는 지를 체크한다.(s108) s108과정의 체크 결과 리드에러가 발생하지 않았다면 미러 데이터에 의해 소오스 데이터를 재기록하고(s410), 미러 데이터를 버퍼 영역에 로드하고 독출 동작을 종료한다.(s406)
S408과정의 체크 결과 미러 데이터를 읽어냄에 있어서도 리드에러가 발생했다면, 소오스 데이터 및 미러 데이터를 모두 읽어서 소오스 데이터를 복구한다.(s412)
도 5는 도 4에 도시된 s412과정에서의 본 발명에 따른 소오스 데이터 복구 방법의 일 실시예를 도식적으로 보이는 것이다.
먼저 소오스 영역(102)으로부터 소오스 데이터를 섹터 단위로 읽어낸다. 소오스 데이터가 기록된 섹터들을 순서대로 읽어가다가 에러가 있는 섹터를 만나면 미러 영역(104)의 섹터로 이동하여 미러 데이터를 읽어낸다. 미러 영역(104)에서 미러 데이터를 읽어내는 도중에 에러가 있는 섹터를 만나면 다시 소오스 영역(102)의 상응하는 섹터로 이동하여 소오스 데이터를 읽어낸다.
전술한 바와 같이 소오스 영역 및 미러 영역에 기록된 소오스 데이터 및 미러 데이터들은 트랙 어드레스만이 다르거나(도 1a 참조), 헤드 어드레스만이 다를 (도 1b)참조 뿐이므로 어느 한쪽을 섹터 단위로 읽어나가다가 에러가 잇는 섹터를 만나면 트랙 혹은 헤드 어드레스만을 바꾸어서 다른 쪽으로 이동하여 계속 읽어내도록 하여 소오스 데이터를 복구하는 것이 가능하다.
도 6은 도 4에 도시된 s412과정에서의 본 발명에 따른 소오스 데이터 복구 방법의 다른 실시예를 도식적으로 보이는 것이다.
먼저 소오스 데이터를 섹터 단위로 읽어내고, 에러가 없는 섹터들만을 버퍼에 기록한다.
다음으로는 미러 데이터를 섹터 단위로 읽어내고 에러가 없는 섹터들만을 버퍼에 기록한다.
버퍼에 기록된 소오스 데이터 및 미러 데이터를 섹터 단위로 논리적인 섹터 어드레스가 중복되지 않도록 추출하여 복구된 소오스 데이터로서 출력한다.
복구된 소오스 데이터가 완전한 것인지를 검사한다.(s414) 즉, 복구된 소오스 데이터를 구성하는 섹터들의 논리적 어드레스가 완전한지를 체크한다.
S414과정에서 복구된 소오스 데이터가 완전한 것으로 판정되면, 복구된 소오스 데이터에 의해 시스템 영역의 소오스 데이터 및 미러 데이터를 재기록하고(s410), 복구된 소오스 데이터를 버퍼 영역에 로드하고 독출 동작을 종료한다.(s406)
시스템 영역에서 발생된 에러에 의해 소오스 데이터 및 미러 데이터를 원래의 기록된 위치에 기록할 수 없는 경우가 발생할 수 있다. 이 경우 우선은 복구된 소오스 데이터를 램 메모리에 로드하여 하드디스크 드라이브의 전원이 차단될 때까지는 사용할 수 있게 한다.
다음으로, 시스템 영역을 재조정하고, 재조정된 시스템 영역에 소오스 데이터 및 미러 데이터를 기록한다. 시스템 영역을 나타내는 부트 정보(boot information)는 롬 메모리에 저장될 수도 있고 시스템 영역에 저장될 수도 있다. 부트 정보가 롬 메모리에 저장되는 경우에는 재설정된 부트 정보를 롬 메모리에 재기록한다. 부트 정보가 시스템 영역에 저장되는 경우에는 재설정된 부트 정보를 시스템 영역에 기록한다.
S414과정에서 복구된 데이터가 완전한 것이 아닌 것으로 판정되면, 에러 처리를 수행하고 종료한다. 에러 처리는 통상 디스크가 준비되지 않았음을 알리게 되는 디스크 페일(disk fail)이 된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 시스템 정보 복구 방법은 시스템 영역에 기록된 소오스 데이터 및 미러 데이터에서 모두 에러가 발생했을 경우 이들을 병합함에 의해 소오스 데이터를 복구할 수 있도록 함으로써 시스템 정보의 에러에 대한 강인성을 증강시키는 효과를 가진다.

Claims (9)

  1. 하드디스크 드라이브의 시스템 영역에 기록된 소오스 데이터 및 그것의 복사본인 미러 데이터에서 모두 에러가 발생한 경우에 소오스 데이터를 복구하는 방법에 있어서,
    상기 소오스 데이터를 섹터 단위로 읽어서, 에러가 없는 섹터들만을 추출하는 과정;
    상기 미러 데이터를 섹터 단위로 읽되 소오스 데이터에서 에러가 발생한 섹터들에 상당하는 섹터들을 읽어들이는 과정;
    상기 소오스 데이터에서 읽어낸 섹터들과 상기 미러 데이터에서 읽어낸 섹터들을 병합하여 소오스 데이터를 복구하는 과정; 및
    상기 복구된 소오스 데이터에 의해 상기 시스템 영역의 소오스 데이터 및 상기 미러 데이터를 재기록하는 과정을 포함하는 소오스 데이터 복구 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 시스템 영역의 손상으로 인하여 소오스 데이터 혹은 미러 데이터를 원래의 기록 위치에 재기록할 수 없는 경우 하드디스크 드라이브의 전원이 중단될 때까지 사용할 수 있도록 복구된 소오스 데이터를 램 메모리에 저장하는 과정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 소오스 데이터 복구 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 시스템 영역의 손상으로 인하여 소오스 데이터 혹은 미러 데이터를 원래의 기록 위치에 재기록할 수 없는 경우 시스템 영역의 위치를 재설정하고, 소오스 데이터 및 미러 데이터를 기록하는 과정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 소오스 데이터 복구 방법.
  5. 시스템 영역에 시스템 정보를 가지는 소오스 데이터 및 그것의 복사본인 미러 데이터를 기록하여 두는 하드디스크 드라이브의 시스템 정보 독출 방법에 있어서,
    상기 시스템 영역에 기록된 소오스 데이터 및 미러 데이터에서 모두 에러가 발생했는 지를 판단하는 과정;
    소오스 데이터 및 미러 데이터에서 모두 에러가 발생했다면, 소오스 데이터 및 미러 데이터를 참조하여 소오스 데이터를 복구하는 과정;
    상기 복구된 소오스 데이터에 의해 상기 시스템 영역의 소오스 데이터 및 미러 데이터를 재기록하는 과정; 및
    상기 복구된 소오스 데이터에 의해 상기 시스템 영역의 소오스 데이터 및 상기 미러 데이터를 재기록하는 과정을 포함하는 시스템 정보 독출 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 소오스 데이터를 복구하는 과정은
    상기 소오스 데이터를 섹터 단위로 읽어서, 에러가 없는 섹터들만을 추출하는 과정;
    상기 미러 데이터를 섹터 단위로 읽되 소오스 데이터에서 에러가 발생한 섹터들에 상당하는 섹터들을 읽어들이는 과정; 및
    상기 소오스 데이터에서 읽어낸 섹터들과 상기 미러 데이터에서 읽어낸 섹 터들을 병합하여 소오스 데이터를 복구하는 과정을 포함하는 시스템 정보 독출 방법.
  7. 삭제
  8. 제5항에 있어서,
    상기 시스템 영역의 손상으로 인하여 소오스 데이터 혹은 미러 데이터를 원래의 기록 위치에 재기록할 수 없는 경우 하드디스크 드라이브의 전원이 중단될 때까지 사용할 수 있도록 복구된 소오스 데이터를 램 메모리에 저장하는 과정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 소오스 데이터 복구 방법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 시스템 영역의 손상으로 인하여 소오스 데이터 혹은 미러 데이터를 원래의 기록 위치에 재기록할 수 없는 경우 시스템 영역의 위치를 재설정하고, 소오스 데이터 및 미러 데이터를 기록하는 과정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 소오스 데이터 복구 방법.
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