DE69832030T2

DE69832030T2 - Magnetplattenvorrichtung und Fehlerkorrektur dafür

Info

Publication number: DE69832030T2
Application number: DE69832030T
Authority: DE
Inventors: Tsuyoshi Kawasaki-shi Takahashi
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Toshiba Storage Device Corp
Priority date: 1997-12-25
Filing date: 1998-06-27
Publication date: 2006-04-20
Anticipated expiration: 2018-06-28
Also published as: EP0926671B1; KR19990062447A; US6754018B2; CN1109345C; EP0926671A1; US20020008928A1; DE69832030D1; JPH11185210A; JP3998307B2; CN1221187A; KR100305551B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine Magnetplattenvorrichtung zur Verwendung als Hilfsspeicher oder Speichermittel für Computer und ein Verfahren zum Korrigieren von fehlerhaften Daten, die für solch eine Plattenvorrichtung relevant sind.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
EP-A-0 783 168 offenbart eine Fehlerkorrektur im Fluge ("on the fly") mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1. WO 97 00559 beschreibt eine Systemarchitektur zum Implementieren eines 10-Bit-Reed-Solomon-Codes zum Detektieren und Korrigieren von Datenfehlern in einem einzelnen Codewort. US 5 280 488 A beschreibt eine Einrichtung und Verfahren zum Vorsehen eines verbesserten Systems zum Codieren und Decodieren von Reed-Solomon-Codes und verwandten Codes.
Automatisierte elektronische Einrichtungen, die Personalcomputer (PCs) und Bürocomputer enthalten, sind gestützt auf den jüngsten Fortschritt in der Technik sehr schnell verkleinert und funktionell verbessert worden, der seinerseits die Entwicklung von kompakten und dennoch schnellen Speichervorrichtungen oder Dateisystemen mit großer Kapazität begünstigt hat, wie beispielsweise von Festplattenlaufwerken von 5,2 Zoll, 3,5 Zoll und 2,5 Zoll.
Anstrengungen sind zur Verbesserung der Dichte von Daten, die auf einer Magnetplatte aufgezeichnet werden, und zur Erhöhung der Rotationsgeschwindigkeit der Spindel der Magnetplatte unternommen worden, um dadurch die Datenübertragungsrate zu einer Magnetplattenvorrichtung und von derselben zu verbessern. Es ist bekannt, daß der Pegel der Daten, die von der Magnetplatte durch einen magnetoresistiven (MR) Kopf wiedergegeben oder gelesen werden, nicht von der linearen Geschwindigkeit oder der Rotationsgeschwindig keit der Platte abhängt, so daß der MR-Kopf während des Lesens von Daten einen hohen Signalpegel beibehalten kann. Deshalb ist der MR-Kopf auf diesem Gebiet zunehmend wichtiger geworden.
Es sei jedoch erwähnt, daß der MR-Kopf, während er Daten liest, auf Grund eines Unterdruckes, der auf den MR-Kopf wirkt, nur 30 – 50 nm über dem magnetischen Medium in der Schwebe gehalten wird. Vor der Leseoperation ruht der Magnetkopf auf der Oberfläche der Magnetplatte, die auch im Ruhezustand ist. Falls die Magnetplatte eine sehr glatte Oberfläche wie ein Spiegel hätte, würde der Kopf auf der Oberfläche der Platte anhaften und auf der Magnetplatte gefangenbleiben, auch nachdem die Magnetplatte ihre Rotation gestartet hätte. Um solch eine Gefangennahme zu verhindern, ist die Magnetplatte auf ihrer Oberfläche mit winzigen Vorsprüngen versehen, die durch eine zweckmäßige Oberflächenaufrauhungs- oder Texturierungstechnik gebildet werden.
Bei solch einem Aufrauhungsprozeß kann jedoch eine kleine Anzahl von unerwartet großen Vorsprüngen auf manchen Spuren auf der Magnetplatte gebildet werden. Der Magnetkopf wird dann jedesmal, wenn der Kopf über die Spuren gleitet, gegen solche großen Vorsprünge stoßen. Kollisionen des Kopfes mit der Magnetplatte können auch stattfinden, wenn die Magnetplatte während der Lese-/Schreiboperationen erhitzt wird und die Oberfläche der Platte deformiert wird, oder wenn der Kopf thermisch deformiert wird, oder wenn die gesamte Magnetvorrichtung während der Operationen einer starken mechanischen Erschütterung ausgesetzt ist.
Wenn solch eine Kollision erfolgt, wird der MR-Kopf für ein paar Mikrosekunden temporär erhitzt. Der Widerstand des erhitzten MR-Kopfes wird dementsprechend verändert.
Während einer Leseoperation vollzieht der MR-Kopf eine relative Bewegung über der Magnetplatte, während ein kon stanter elektrischer Strom durch das magnetoresistive Element desselben fließt. Das magnetoresistive Element verändert seinen Widerstand, falls sich ein Magnetfeld verändert, das extern darauf angewendet wird. Daher kann der MR-Kopf magnetisch aufgezeichnete Informationen auf der Platte in Form der Spannungsveränderung über dem magnetoresistiven Element lesen, indem die Widerstandsveränderung des magnetoresistiven Elementes detektiert wird. Falls der Kopf mit einem Höcker oder Vorsprung, der auf der Platte gebildet ist, kollidiert, wird deshalb der Kopf temporär erhitzt und wird sein Widerstand verändert. Dies führt zu einer entsprechenden Spannungsveränderung und zu Fehlern in den Informationen, die von der Magnetplatte wiedergegeben (d. h. gelesen) werden. Solch eine vorübergehende Spannungsveränderung (die ein paar Mikrosekunden dauert) kann zu fehlerhaften Daten von immerhin zig Bytes führen.
Wenn solch ein vorübergehendes thermisches Ereignis, wie oben erwähnt, auftritt, erscheint eine Übergangswellenform oder eine Gleichstromvorspannung in der Ausgabe des Kopfes, die die Daten verwischt, die von der Platte gelesen werden, und die dazu führt, daß die Daten in einer nachfolgenden Decodierstufe nicht wiederhergestellt werden können, woraus irreparable Lesefehler resultieren. Dieser Typ von Fehlern, der in MR-Köpfen beobachtet wird, wird als TA (thermal asperity) oder thermische Rauheit bezeichnet.
Eine in der Technik wohlbekannte Strategie zum Vermeiden der thermischen Rauheit ist die Verwendung eines Hochpaßfilters (HPF) in einer Datendecodierschaltung, um Niederfrequenzkomponenten des Wiedergabesignals abzuschneiden, damit die Erzeugung einer Übergangswellenform unterdrückt wird und eine schnelle Konvergenz des gestörten Signals unterstützt wird. Eine Alternativlösung, die in der Technik zum Halten des Wiedergabesignals bekannt ist, ist das Vorse hen entweder einer automatischen Verstärkungsregelungs(AGC)-Schaltung, die bewirkt, daß die Datendecodierschaltung die Amplitude des Wiedergabesignals für einen Moment hält, oder einer Phasenregelkreis-(PLL)-Schaltung, die temporär verhindert, daß das Wiedergabesignal der Gleichstromvorspannung folgt und zu einem Takt in der Phase verschoben wird.
Eine weitere Technik ist für die Bewältigung von Fehlern bekannt, die durch die Schaltungen, wie oben erwähnt, nicht korrigiert werden können, und ist dafür ausgelegt, um korrekte Daten mittels einer Schaltung wiederherzustellen, die als ECC-Schaltung bezeichnet wird und in der Decodierschaltung zum Ausführen von sogenannten Fehlerkorrekturcodes (ECC) im Fluge vorgesehen ist.
Jedoch haben die modernsten Magnetplattenvorrichtungen viel höhere Datenübertragungsraten als die herkömmlichen, so daß die Menge von Daten, die auf Grund von thermischer Rauheit verlorengeht, falls sie oft auftritt, die Datenlänge überschreitet, die durch die ECC-Schaltung korrigiert werden kann.
Zum Beispiel wird geschätzt, daß die Datenlänge, die durch eine ECC-Schaltung korrigierbar ist, bei einer durchschnittlichen Magnetplattenvorrichtung höchstens ungefähr 9 Bytes und bei einer modernsten Magnetplattenvorrichtung höchstens 20 Bytes beträgt. Die Dauer einer thermischen Rauheit liegt in der Größenordnung von einigen Mikrosekunden und entspricht damit einem Datenverlust von ca. mehreren zehn Bytes, wodurch das Fehlerkorrekturvermögen der heutigen ECC-Schaltung überschritten wird, und daher kann die ECC-Schaltung solche Fehler nicht bewältigen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Deshalb ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Korrekturvorrichtung für fehlerhafte Daten vorzusehen, die die Stelle und die Länge von Fehlern in den Daten bestimmen kann, die von einem magnetischen Aufzeichnungsmedium wiedergegeben oder gelesen werden.
Ein anderes Ziel der Erfindung ist das Vorsehen eines Verfahrens, wodurch die Stelle und die Länge von Fehlern in den Daten bestimmt werden können, die von einem magnetischen Aufzeichnungsmedium gelesen werden.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist das Vorsehen einer Magnetplattenvorrichtung, die einen MR-Kopf mit einem MR-Element zum Lesen von Daten von der magnetischen Aufzeichnungsplatte enthält, welche Magnetplattenvorrichtung mit Mitteln zum Detektieren von Lesefehlern versehen ist, die in die Daten durch eine plötzliche Veränderung des elektrischen Widerstandes des MR-Elementes eingeschleppt werden, die durch eine kurze Kollision des MR-Kopfes mit der magnetischen Aufzeichnungsplatte verursacht wird.
Noch ein anderes Ziel der Erfindung ist das Vorsehen einer Magnetplattenvorrichtung, die zusätzlich zu den obenerwähnten Mitteln zum Detektieren von Lesefehlern mit einem Datenwiederherstellungsmittel zum Wiederherstellen der durch die Fehler verlorengegangenen Daten versehen ist.
Ein noch anderes Ziel der Erfindung ist das Vorsehen eines Verfahrens zum Detektieren von fehlerhaften Daten, die in der obigen Magnetplattenvorrichtung enthalten sind.
Ein noch anderes Ziel der Erfindung ist das Vorsehen eines Verfahrens zum Detektieren und Korrigieren von fehlerhaften Daten, die in der obigen Magnetplattenvorrichtung enthalten sind.
Aspekte der vorliegenden Erfindung sind in den beigefügten Ansprüchen definiert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Blockdiagrammdarstellung einer Magnetplattenvorrichtung gemäß der Erfindung.
2 ist ein Blockdiagramm einer Fehlersignalerzeugungsschaltung der in 1 gezeigten Magnetplattenvorrichtung zum Erzeugen eines Fehlersignals, das die thermische Rauheit angibt.
3A-D zeigt Formate von Daten, die auf der Magnetplatte aufgezeichnet sind, und ein Zeitlagendiagramm für Signale, die an verschiedenen Knoten der Datenwiedergabeschaltungsanordnung von 1 erscheinen, wobei: 3A ein Format von Daten auf der Magnetplatte 24 ist; 3B wiedergegebene NRZ-Daten zeigt; 3C ein Lesetakt RCLK ist; und 3D ein Lese-Gate-Signal RG ist.
4A-B stellt ein Flußdiagramm dar, das eine Prozedur zum Bestimmen der Startstelle und der Länge der fehlerhaften Daten und zum Bestimmen dessen zeigt, welches der Fehlerkorrekturmittel zu verwenden ist.
5 zeigt Wellenformen, die bei der Detektion und Korrektur der fehlerhaften Daten, die durch thermische Rauheit (TA) verursacht werden, relevant sind, wobei: 5A ein Format von Daten auf der Magnetplatte ist; 5B ein Schwellensignal Th und ein analoges Signal zeigt, das von dem AGC-Verstärker empfangen wird und einem TA-Pegel-Komparator zugeführt wird; 5B eine Übergangskomponente in dem analogen Signal im Anschluß an ein TA-Ereignis zeigt; 5C ein Ausgangssignal des TA-Pegel-Komparators zeigt; 5D NRZ-Daten zeigt, die von einem 8/9-Decodierer und Descrambler empfangen werden; 5E ein Zeitlagendiagramm des Lesetaktes RCLK ist, der von einer PLL-Schaltung empfangen wird; 5F ein Lese-Gate-Signal RG zeigt; 5G ein Fehlersignal zeigt, das von einer Fehlersignalerzeugungs schaltung ausgegeben wird; und 5H ein Signal zeigt, das von einer Zählerschaltung ausgegeben wird.
6 zeigt die Anschlußanordnung der Zählerschaltung und eine Registerschaltung, die in einem Festplattencontroller vorgesehen sind, der in 1 gezeigt ist.
7A zeigt das Format von Daten auf der Magnetplatte; 7B zeigt eine NRZ-Daten-Sektion der wiedergegebenen Daten, die eine Vielzahl von Fehlern enthält; 7C zeigt das Runden von zwei Fehlern 1 und 2 von 7B; 7D zeigt das Runden von drei Fehlern 1, 2 und 3, die in 7B gezeigt sind; und 7E zeigt ein Fehlersignal.
8A ist ein Beispiel für eine Datenfolge mit einem 8/9(0, 4/4)-Format; 8B zeigt einen geraden Teil der in 8A gezeigten Folge; 8C zeigt einen ungeraden Teil der in 8A gezeigten Daten; 8D zeigt ein Verriegelungsfehlersignal; und 8E zeigt eine Ausgabe eines vierstufigen Schieberegisters.
EINGEHENDE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Ein Fehlerkorrekturverfahren zum Korrigieren von Fehlern in Daten, die von einer Magnetplattenvorrichtung wiedergegeben werden, und eine Vorrichtung dafür, die die Erfindung verkörpern, werden nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen in den gesamten Zeichnungen gleiche Komponenten kennzeichnen.
[STRUKTUR DER MAGNETPLATTENVORRICHTUNG]
1 zeigt ein Blockdiagramm einer Gesamtanordnung einer Magnetplattenvorrichtung gemäß der Erfindung. Die hier gezeigte Plattenvorrichtung ist solch ein Typ, der normalerweise als 3,5-Zoll-Festplattenlaufwerk bezeichnet wird, das als Server-Peripherie oder Hilfsspeicher oder Speicher für einen Personalcomputer (PC) verwendet wird.
Die Magnetplattenvorrichtung, wie sie im Blockdiagramm gezeigt ist, umfaßt:
einen Festplattencontroller (HDC) 2, der mit einem Hostcomputer (nicht gezeigt) über eine Schnittstelle 1 verbunden ist, zum Steuern einer Festplatte 24;
eine Mikrocontrollereinheit (MCU) 7 zum Steuern von mechanischen Bewegungen der Magnetplattenvorrichtung beim Ausführen von Leseoperationen/Schreiboperationen von bzw. auf der Magnetplatte 24; und
ein Plattengehäuse (DE) 16, das in seinem geschlossenen Gebilde eine Magnetplatte 24 und einen eingebauten Lese-/Schreibkopf 18 enthält. Das Plattengehäuse 16 hat Verbindungen zum Austausch von Daten mit dem Festplattencontroller 2 über den Lese-/Schreibcontroller 14 und mit der MCU 7 über einen VCM (Schwingspulenmotor)/Spindelcontroller 15.
All diese Komponenten, außer dem Plattengehäuse 16, sind jeweils aus einigen LSIs gebildet, die auf eine gedruckte Schaltungsplatte montiert sind. Um einen sauberen Zustand der Komponenten beizubehalten, ist die gesamte Vorrichtung von einem Gehäuse mit Staubentfernungsmechanismus ummantelt.
Die Daten, die in der Magnetplattenvorrichtung gespeichert sind, können zwischen dem Hostcomputer (nicht gezeigt) und dem Festplattencontroller 2 durch die 16-Bit-Busschnittstelle 1 übertragen werden, wobei die Daten in ein 8-Bit-NRZ-Bussignal 22 transformiert werden, das durch den Lese-/Schreibcontroller 14 weiter in 9-Bit-Daten transformiert wird, die zum Aufzeichnen auf der Magnetplatte 24 geeignet sind. Die Schnittstelle 1 kann eine wohlbekannte SCSI (Small Computer System Interface) sein.
Jede der in 1 gezeigten Komponenten wird nun im folgenden beschrieben.
Der Festplattencontroller (HDC) 2 hat einen Datenformatcontroller 3, einen Hostbusschnittstellencontroller 4 und einen Datenpuffercontroller 5 und einen ECC-Controller 6.
Der Datenformatierungscontroller 3 empfängt Daten von dem Hostcomputer (nicht gezeigt) über die Schnittstelle 1 und codiert die Daten in eine Form, die zum Aufzeichnen auf der Magnetplatte 24 geeignet ist. Er decodiert auch die Daten, die von der Magnetplatte 24 gelesen werden, in eine Form, die zum Übertragen derselben zu dem Hostcomputer über die Schnittstelle 1 geeignet ist. Obwohl es in 1 nicht gezeigt ist, hat der Datenformatierungscontroller 3 eine Zählerschaltung 45 und eine Registerschaltung 46, die in Verbindung mit 3 kurz beschrieben werden.
Der Hostbusschnittstellencontroller 4 steuert die Schnittstelle zwischen dem Hostcomputer und der Magnetplattenvorrichtung.
Der Datenpuffercontroller 5 ist mit einem RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff) 12 verbunden, der als Datenpuffer zum temporären Speichern der Daten dient, die von der Magnetplatte 24 zu dem Festplattencontroller 2 gesendet werden, bevor sie zu einer geeigneten Zeit über die Schnittstelle 1 zu dem Hostcomputer übertragen werden, oder er speichert temporär Daten, die von dem Hostcomputer über die Schnittstelle 1 empfangen werden und für den Festplattencontroller 2 bestimmt sind, bevor sie zu einer zweckmäßigen späteren Zeit zu dem Plattengehäuse 16 gesendet werden.
Der ECC-Controller 6 ist eine herkömmliche Hardware-Fehlerkorrekturschaltung, die zum Korrigieren von Fehlern von höchstens 9-12 Bytes in der Lage ist (ein neuerer Typ von fortgeschrittenen Korrekturschaltungen kann viel größere Fehler von immerhin 20 Bytes bewältigen). Deshalb können Magnetplattenvorrichtungen unter Verwendung von solchen Fehlerkorrekturschaltungen keine Fehler bewältigen, die 20 Bytes überschreiten.
Bei der Fehlerkorrekturprozedur, die in dem ECC-Controller 6 ausgeführt wird, werden Daten im allgemeinen der Reihe nach von einer Magnetplatte gelesen, und die Fehler, die in den Daten gefunden werden, werden durch ein Hardware-Mittel sozusagen im Fluge oder "on the fly" korrigiert. Es heißt, daß in solch einem Direktfehlerkorrekturmittel, falls die Gesamtlänge der Daten, die bei einem Lesevorgang erhalten werden, "2X Bytes" beträgt, die maximal korrigierbare Fehlerlänge oder das Korrekturvermögen der Schaltung "X Bytes" beträgt, so daß Fehler, die "X Bytes" in der Länge überschreiten, durch das Hardware-Mittel nicht im Fluge korrigiert werden können.
Es gibt auch ein Software-Korrekturmittel, das als "Software-ECC" bezeichnet wird und Fehler korrigiert, indem alle Daten auf einer Länge von "2X Bytes", die von der Magnetplatte 24 gelesen werden, erst in einem RAM (nicht gezeigt) gespeichert werden und dann die Fehlerkorrekturoperation an den gesamten Daten unter Verwendung von Software ausgeführt wird. Das Korrekturvermögen des Software-ECC beläuft sich auf 2X Bytes.
Solch ein Software-ECC kann vorteilhaft ausgeführt werden, falls die Stelle des Fehlers (d. h., die Anzahl der Sektoren bis zu dem Fehler in bezug auf den Beginn der Daten) und die Länge des Fehlers (der Fehler) selbst bekannt sind. Jedoch muß während der ECC-Korrektur durch die Software die Festplatte im Leerlauf sein (so daß sie nicht nutzbar ist) und Leseoperationen zurückhalten, wodurch ein Overhead verursacht werden kann.
Die Mikrocontrollereinheit (MCU) 7 enthält eine Signalsteuerlogik 9, einen Gleichstromkonverter 10, einen A/D- Konverter 11 und eine CPU 8 zum Steuern der gesamten Magnetplattenvorrichtung, die alle auf einem LSI-Chip montiert sind.
Die CPU 8 steuert als gesamte Magnetplattenvorrichtung auch solche Komponenten wie einen VCM-Antrieb 19 über den VCM/Spindelcontroller 15, einen Spindelmotor 20 sowie eine Multi-Task-Operation und Datenkorrekturoperation, wie sie in Verbindung mit 4 beschrieben sind. Die CPU 8 ist mit einem ROM (Nur-Lese-Speicher) 13 verbunden, der ein Programm für die CPU speichert. Die Signalsteuerlogik 9 ist vorgesehen, um logische Operationen für die CPU 8 abzuwickeln.
Das Plattengehäuse (DE) 16 hat eine Basis und eine Abdeckung (nicht gezeigt) zum Unterbringen der Magnetplatte 24 zum magnetischen Aufzeichnen von Informationen, eines Lese-/Schreibkopfes 18 zum Lesen/Schreiben von Informationen von/auf der Magnetplatte 24, eines Lese-/Schreibvorverstärkers 17 zum angemessenen Verstärken des Signals, das zwischen der Platte 24 und dem Kopf 18 ausgetauscht wird, auf einen vorbestimmten Pegel, des Spindelmotors 20 zum Rotieren einer Spindel, auf die die Magnetplatte 24 montiert ist, und eines Schwingspulenmotors (VCM) 19 zum Positionieren des Kopfes 18 an einer gewünschten Position (Zylinder) auf der Magnetplatte 24.
Die Magnetplatte 24 enthält bei dem hier gezeigten Beispiel 10 Aluminiumlegierungsplatten, die jeweils dünne Magnetschichten haben, die auf den gegenüberliegenden Seiten derselben gebildet sind, und kann Informationen bis zu 18 GB (Gigabytes) speichern. Der Lese-/Schreibkopf 18 ist ein Verbundkopf, der aus einem magnetoresistiven (MR) Kopf zum Lesen und einem Induktionskopf zum Schreiben gebildet ist. Die Vorverstärkungsstufe 17 kann Signale, die durch den Lese-/Schreibkopf 18 gelesen werden, auf einen vorbestimmten Pegel verstärken. Der Spindelmotor 20 ist ein bürstenloser Gleichstrommotor, der eine lange Lebensdauer hat. Der Schwingspulenmotor (VCM) 19 hat ein niedriges Trägheitsmoment und eine hohe Drehmomentcharakteristik, so daß er den Lese-/Schreibkopf 18 schnell zu einer gewünschten Position der Magnetplatte 24 bewegen kann.
[SCHALTUNGSBLÖCKE ZUM ERZEUGEN DES FEHLERSIGNALS BEI TA]
2 zeigt ein Blockdiagramm einer Schaltung zum Erzeugen eines Fehlersignals, wenn in der Magnetplattenvorrichtung eine TA aufgetreten ist. Blöcke in der oberen Sektion der Schaltung betreffen ein Datenwiedergabeschaltungssystem, und Blöcke in der unteren Sektion betreffen ein Datenleseschaltungssystem. Die Fehlersignalerzeugungsschaltung ist, wie in 1 gezeigt, der Magnetplatte (in 2 durch einen schraffierten Block gekennzeichnet) 24, dem Lese-/Schreibkopf 18, der Vorverstärkungsstufe 17 und dem Lese-/Schreibcontroller 14 zugeordnet.
Der Lese-/Schreibkopf 18 hat einen MR-Kopf 25 zum Lesen oder Wiedergeben von Informationen von der Magnetplatte 24.
Die Vorverstärkungsstufe 17 hat einen Vorverstärker 27 zum Verstärken der Lesedaten, die von dem MR-Kopf 25 empfangen werden.
Der Lese-/Schreibcontroller 14 enthält:
einen Regel-(AGC)-Verstärker 29 zum Steuern der Amplitude eines wiedergegebenen analogen Signals, das von dem Vorverstärker 27 empfangen wird;
ein (1+D)-Filter 30;
einen Abtaster und Entzerrer 31 zum Abtasten des analogen Signals, das von dem (1+D)-Filter 30 empfangen wird, und zum Korrigieren von Wellenformen des Signals;
eine Viterbi-Detektionsschaltung 32 zum Vornehmen einer Korrektur an den digitalen Lesedaten von dem Abtaster und Entzerrer 31;
eine 8/9-Decodierer- und Descramblerschaltung 33 zum Decodieren und Descrambeln der Daten, die von der Viterbi-Detektionsschaltung 32 empfangen werden, um an ihrem Ausgangsende Non-Return-to-Zero-(NRZ)-Daten 22 zu erzeugen;
einen Phasenregelkreis (PLL) 34 zum Vorsehen eines Lesetaktes RCLK 41 für den AGC-Verstärker 29, den Abtaster und Entzerrer 31, den 8/9-Decodierer und Descrambler 33 bei Empfang der digitalen Lesedaten, die von dem Abtaster und Entzerrer 31 empfangen werden;
einen Komparator des Pegels der thermischen Rauheit 40, der ein analoges Signal von dem AGC-Verstärker 29 und ein vorbestimmtes Schwellensignal Th empfängt und EINgeschaltet wird, um ein Signal nur dann auszugeben, wenn der absolute Pegel der Lesedaten die Schwelle überschreitet;
eine Fehlersignalerzeugungsschaltung 35 zum Erzeugen eines Fehlersignals 23 als Antwort auf das Ausgangssignal des TA-Pegel-Komparators 40 und die NRZ-Daten 22, die von dem 8/9-Decodierer und Descrambler 33 empfangen werden.
Eine Decodierschaltung, die aus dem (1+D)-Filter 30, dem Abtaster und Entzerrer 31 und der Viterbi-Detektionsschaltung 32 gebildet ist, nutzt ein PRML-(Partial Response Maximum Likelihood)-Verfahren der Klasse 4, das als Prozedur zum Detektieren von nichttrivialen Daten von Lesedaten bekannt ist. Dieses PRML-Verfahren verwendet ein Partial-Response-Verfahren, wodurch gewünschte Lesedaten, die in Störsignalen eingebettet sind, wiederhergestellt werden können, und ein Viterbi-Decodierverfahren, wodurch die wahrscheinlichsten Daten von Signalen, die durch Rauschen gestört sind, erzeugt werden.
Der AGC-Verstärker 29 ist eine Demodulationsschaltung zum Verstärken von analogen Signalen, die von dem Vorverstärker 27 empfangen werden, auf einen im wesentlichen konstanten Pegel. Der AGC-Verstärker 29 verhindert die Störung der Amplitude der verstärkten Lesedaten, falls eine thermische Rauheit auftreten sollte.
Das (1+D)-Filter 30 ist aus einem Tiefpaßfilter (LPF) und einer Booster-Schaltung gebildet. Das Filter 30 empfängt das wiedergegebene Signal von dem AGC-Verstärker 29 und führt das wiedergegebene Signal zu dem wiedergegebenen Signal zurück, nachdem es um 1 Bit verzögert ist.
Der Abtaster und Entzerrer 31 tastet analoge Signale ab, die von der Magnetplatte 24 wiedergegeben werden, und sortiert die abgetasteten Daten entweder in 1 oder 0, um dadurch digitale Lesedaten zu erzeugen.
Die Viterbi-Detektionsschaltung 32 führt die Viterbi-Decodierverarbeitung aus, die ein Satz von Operationen ist, um die wahrscheinlichsten Bits zu finden. Die Viterbi-Detektionsschaltung 32 kann im allgemeinen einen Fehler korrigieren, falls die Länge des Fehlers einige Bit beträgt.
Der 8/9-Decodierer und Descrambler 33 transformiert oder konvertiert 9-Bit-Daten, die durch den Abtaster und Entzerrer 31 erzeugt werden, in 8-Bit-NRZ-Daten und descrambelt ferner die Daten, die durch den 8/9-Codierer und Scrambler 36 einer Scrambling-Verarbeitung unterzogen wurden.
Die PLL-Schaltung 34 erzeugt einen VCO-Takt, der mit den wiedergegebenen Daten phasengleich ist, die von dem Abtaster und Entzerrer 31 empfangen werden, und sendet das Taktsignal zu dem AGC-Verstärker 29, dem Abtaster und Entzerrer 31, der Viterbi-Detektionsschaltung 32 und dem 8/9-Decodierer und Descrambler 33. Der Abtaster und Entzerrer 31 verwendet dieses VCO-Taktsignal als Abtasttakt (der auch als Lesetakt bezeichnet wird). Der 8/9-Decodierer und Descrambler 33 nutzt sowohl die PLL-Daten, die mit dem VCO-Takt synchronisiert sind, als auch das Lese-Gate-Signal RG 42, das innerhalb der Senkenregion ansteigt (die dem PLO der in
3A gezeigten Daten entspricht), um die wiedergegebenen Daten zu decodieren. Der 8/9-Decodierer und Descrambler 33 sendet die decodierten Daten als NRZ-Daten synchron mit dem Lesetakt RCLK 41 zu dem Festplattencontroller (HDC) 2. Das Lese-Gate-Signal RG 42 gibt die Ausführung einer Leseoperation an, so daß die Leseoperation detektiert wird, wenn der Festplattencontroller 2 ein Lese-Gate-Signal RG 42 sendet.
Um eine Asynchronität der wiedergegebenen Daten mit dem Takt auf Grund von thermischer Rauheit zu verhindern, kann zusätzlich die PLL-Schaltung 34 die Synchronisation der Daten mit dem Takt temporär halten, wenn eine thermische Rauheit aufgetreten ist.
Beim Empfang von analogen Lesedaten von dem AGC-Verstärker 29 und einem Schwellensignal Th wird die TA-Pegel-Komparator-Schaltung 40 EINgeschaltet, wobei sie an ihrem Ausgangsende ein TA-Pegel-Signal erzeugt.
Die Fehlersignalerzeugungsschaltung 35 empfängt die Ausgabe der TA-Pegel-Komparator-Schaltung 40 und die NRZ-Daten von dem 8/9-Decodierer und Descrambler 33, und dann wird die Fehlersignalerzeugungsschaltung 35 aktiviert (für den EIN-Zustand), um ein Fehlersignal 23 der Zählerschaltung 45 des Festplattencontrollers (HDC) 2 für eine Zeitperiode zuzuführen, in der die thermische Rauheit nennenswert ist.
Bei dem hier gezeigten Beispiel wird ein Fehlersignal 33 erzeugt, wie es in 5G gezeigt ist, so daß das Fehlersignal entweder der Signalausgabe von der TA-Pegel-Komparator-Schaltung 40, die in 5C gezeigt ist, NRZ-Daten, die auf Grund von thermischer Rauheit teilweise zerstört sind, wie in 5D gezeigt, oder einer logischen Summe (ODER) aus diesen Signalen entspricht. Das so gebildete Fehlersignal 33 wird der Zählerschaltung 45 zugeführt, die in dem Festplattencontroller 2 eingebaut ist.
Als nächstes werden nun Operationen der Fehlersignalerzeugungsschaltung im Schreibmodus beschrieben. Im Schreibmodus inkorporiert der Lese-/Schreibcontroller 14:
einen 8/9-Codierer und Scrambler 36, der von einem Festplattencontroller 2 NRZ-Daten 22, ein Schreib-Gate-Signal WG und einen Schreibtakt WCLK empfängt, um die NRZ-Daten 22 zu codieren und zu scrambeln;
einen Vorcodierer 37 zum Ausführen einer 1/(1+D)-Transformation an dem Signal, das von dem 8/9-Codierer und Scrambler 36 empfangen wird;
eine Schreibkompensationsschaltung 38 zum Kompensieren eines Schreibimpulses, der von dem Vorcodierer 37 empfangen wird; und
eine Schreib-Flipflop-Schaltung 39 zum Empfangen eines Signals von der Schreibkompensationsschaltung 38 und zum Senden des Signals zu einem Schreibtreiber 28 der Vorverstärkungsstufe 17.
Im Schreibmodus inkorporiert die Vorverstärkungsstufe 17 den Schreibtreiber 28, der einem Schreibkopf des Induktionstyps 26 des Lese-/Schreibkopfes 18 elektrischen Strom liefert, um auf die Magnetplatte 24 Daten zu schreiben, die von der Schreib-Flipflop-Schaltung 39 empfangen werden.
Der 8/9-Codierer und Scrambler 36 der Datenaufzeichnungsschaltung führt eine Operation aus, die die Umkehrung der Operation des 8/9-Decodierers und Descramblers 33 in der Aufzeichnungsschaltung ist. Das heißt, der 8/9-Codierer und Scrambler 36 empfängt NRZ-Daten 22, die auf die Magnetplatte 24 zu schreiben sind, von dem Festplattencontroller 2, ein Schreib-Gate-Signal WG und ein Schreibtaktsignal WCLK und konvertiert die 8-Bit-Schreibdaten in 9-Bit-Daten und scrambelt die 9-Bit-Daten.
Der Vorcodierer 37 führt eine 1/(1+D)-Transformation aus, die die Umkehrung der Operation ist, die durch das (1+D)-Filter 30 der Aufzeichnungsschaltung ausgeführt wird.
Die Schreibkompensationsschaltung 38 sieht eine Schreibkompensation vor, bei der das Schreibsignal in der Schreibzeitlage verzögert wird, um die langsame Reaktion der Magnetplatte zu kompensieren, die mit der Frequenz des Schreibsignals beim Lesen der aufgezeichneten Daten nicht mithalten kann. Diese Kompensation kann erreicht werden, indem die Schreibzeitlage um einen Betrag von einigen Prozent bis zu mehreren zehn Prozent verzögert wird. Als Resultat wird die Schreibcharakteristik der Magnetplatte abgewandelt, um die Bitfehlerrate zu reduzieren.
[OPERATION DER MAGNETPLATTENVORRICHTUNG]
Unter Bezugnahme auf 3 wird nun die Leseoperation der Fehlersignalerzeugungsschaltung 35 beschrieben, die der TA zugeordnet ist.
3 zeigt ein Datenformat auf der Magnetplatte und ein Zeitlagendiagramm für verschiedene Signale, die in der Datenwiedergabeschaltung erscheinen: 3A zeigt das Datenformat von Daten, die auf der Magnetplatte 24 aufgezeichnet sind; 3B zeigt das Datenformat von NRZ-Daten, die von der Magnetplatte 24 wiedergegeben werden; 3C zeigt einen Lesetakt RCLK; und 3D zeigt die Zeitlage des Lese-Gate-Signals RG.
Die Magnetplatte 24 ist so formatiert, daß sie in eine Vielzahl von konzentrischen Regionen (die als Spuren bezeichnet werden) geteilt ist, die weiter in eine Vielzahl von Subregionen geteilt sind, die Sektoren genannt werden. Ein jeder von solchen Sektoren hat ein Datenformat, wie es in 3A gezeigt ist. Der Sektor hat:
eine Region PLO zum Einziehen des Lesetaktes;
eine Region TR zum Einstellen des Entzerrers 31;
eine Sync-Bytes-Region SB, die die Vollendung des Einziehens des Taktes angibt;
eine Datenregion DATEN, die Daten hat, die über einen Schreibtreiber 28 auf der Magnetplatte 24 aufgezeichnet wurden;
eine Fehlerkorrekturcode-Region ECC zum Detektieren und Korrigieren von Fehlern in der DATEN-Region;
eine Zyklische-Blocksicherungs-Region CRC mit einem Sicherungscode, der zu dem ID des Sektors gehört, zur Verwendung bei der Fehlerdetektion durch den ECC; und
eine Lückenregion GAP, die zwischen dem Ende des Sektors und dem nächsten Sektor vorgesehen ist und dafür ausgelegt ist, um solche Schwankungen wie die Startposition des Schreibens auf der Platte, die Rotationsgeschwindigkeit der Platte und die Länge der Daten, die in den Sektor geschrieben werden, zu absorbieren.
Die Magnetplatte 24 (1), die so formatiert ist und mit konstanter Geschwindigkeit rotiert, erzeugt Signale in Form eines sich verändernden Magnetfeldes, die durch den MR-Kopf 25 des Lese-/Schreibkopfes 18 detektiert werden. Ein Signal, das Daten angibt, die von der Magnetplatte 24 wiedergegeben werden, wird durch den Vorverstärker 27 verstärkt, wobei dessen Amplitude durch den AGC-Verstärker eingestellt wird. Das verstärkte analoge Signal wird dann in digitale NRZ-Daten 22, wie in 3B gezeigt, durch eine PRML-Decodierschaltung der Klasse 4 transformiert, die aus dem (1+D)-Filter 30, dem Abtaster und Entzerrer 31 und der Viterbi-Detektionsschaltung 32 gebildet ist. Die digitalen NRZ-Daten 22 werden dann der Festplatte 2 zugeführt.
In der PLL-Schaltung 34 wird ein Lesetakt RCLK, der mit der Ausgabe des Abtasters und Entzerrers 31 phasengleich ist, aus den wiedergegebenen Daten erzeugt, die von dem Abtaster und Entzerrer 31 ausgegeben werden, wie in 3C gezeigt. Das Lese-Gate-Signal RG 42 hat einen Anstieg innerhalb desselben Zeitbereichs wie des PLO-Abschnittes (3A) zum Einziehen des Taktes und fällt gleichzeitig mit den NRZ-Daten ab.
[FEHLERDETEKTION UND KORREKTUR, WENN DIE TA AUFGETRETEN IST]
Unter Bezugnahme nun auf ein Flußdiagramm, das in 4 gezeigt ist, und ein Zeitlagendiagramm für relevante Signale, das in 5 gezeigt ist, werden Fehlerdetektions- und -korrekturoperationen der in 2 gezeigten Schaltung beschrieben, die ausgeführt werden, wenn auf Grund einer Kollision des Magnetkopfes mit Vorsprüngen auf der Magnetplatte 24 eine thermische Rauheit aufgetreten ist.
4 zeigt im Detail eine Prozedur zum Lokalisieren der fehlerhaften Daten, Herausfinden der Länge des Fehlers und Bestimmungsschritte zum Korrigieren des Fehlers.
5A – 5H zeigen die Formate von Daten und eine exemplarische Wellenform, die auftreten würde, wenn die thermische Rauheit existiert. Die Figuren zeigen insgesamt, wie ein Fehler, der der thermischen Rauheit zugeordnet ist, aus der Wellenform detektiert werden kann. 5A ist das Format von Daten, die auf der Magnetplatte 24 aufgezeichnet sind, wobei es sich um dasselbe Datenformat wie in 3A handelt. 5B gibt die Wellenform des wiedergegebenen analogen Signals an, wenn die thermische Rauheit aufgetreten ist. Dieses Signal wird durch den AGC-Verstärker 29 der TA-Pegel-Komparator-Schaltung 40 zugeführt. In der Figur ist gezeigt, daß das Signal eine Übergangskomponente auf Grund der thermischen Rauheit hat. Die Figur zeigt auch eine Beziehung zwischen dem wiedergegebenen Signal und einem Schwellensignal Th. 5C zeigt ein Signal, das von der TA-Pegel-Komparator-Schaltung 40 ausgegeben wird. 5D zeigt dieselben NRZ-Daten 22, die von dem 8/9-Decodierer und Descrambler 33 ausgegeben werden, wie jene, die in 3B gezeigt sind. 5E zeigt ein Lesetaktsignal RCLK 41, das von der PLL-Schaltung 34 ausgegeben wird und dasselbe wie das Lesetaktsignal RCLK von 3C ist. 5F zeigt ein Lese-Gate-Signal RG 42, das dasselbe wie das Signal RG 42 von 3D ist. 5G zeigt ein Fehlersignal 23, das von der Fehlersignalerzeugungsschaltung 35 ausgegeben wird. 5H zeigt die Ausgabe der Zählerschaltung 45 (6).
Es gibt zwei Hauptfehlerkorrekturverfahren, wie unten beschrieben, und zwar: (1) die Fehlerkorrektur im Fluge (die ECC im Fluge genannt wird); und (2) die Software-Fehlerkorrektur (die Software-ECC genannt wird). Um das wiederholte Auftreten von thermischer Rauheit, die durch denselben Vorsprung verursacht wird, im Anschluß an einen Fehlerkorrekturprozeß zu verhindern, steht zusätzlich ein drittes Verfahren (3) zur Verfügung, das als "automatischer Sektorsubstitutionsprozeß" bekannt ist und einen Sprung des Kopfes von dem Sektor der Magnetplatte 24, der einen Vorsprung hat, um thermische Rauheit zu verursachen, zu einem alternativen Sektor zuläßt, der keinen Vorsprung hat.
(1) Fehlerkorrektur im Fluge (ECC im Fluge)
Dies ist ein typisches Fehlerkorrekturverfahren, das in der Technik bekannt ist, bei dem Fehler unter Verwendung von Hardware wie beispielsweise einem ECC-Controller 6 korrigiert werden, der in 1 gezeigt ist. In den meisten Magnetfestplattenvorrichtungen können Fehler bis zu 9 Bytes oder 12 Bytes unter Verwendung von solch einer Fehlerkorrekturschaltung im Fluge korrigiert werden, und Fehler von ungefähr 20 Bytes können unter Verwendung von manch moderner Fehlerkorrekturschaltung bewältigt werden. Fehler, die 20 Bytes überschreiten, können jedoch nicht mit einem Hardware-Korrekturverfahren bewältigt werden.
Im allgemeinen wird bei der Korrektur von Fehlern durch das ECC-Verfahren "on the fly" ein Fehler, falls in den Daten vorhanden, durch den ECC-Controller 6 im Fluge korrigiert, während Daten von der Magnetplatte 24 sequentiell gelesen werden. Wenn angenommen wird, daß die wiedergegebenen Daten eine Länge von 2X Bytes haben, heißt es, daß bei solch einer Fehlerkorrektur die maximale Länge von Fehlern, die im Fluge korrigierbar ist (das Korrekturvermögen), X Bytes beträgt. Das heißt, Fehler, die X Bytes überschreiten, können nicht korrigiert werden.
(2) Software-ECC
Dies ist ein typisches Software-Fehlerkorrekturverfahren, das in der Technik bekannt ist, bei dem Fehler unter Verwendung zum Beispiel eines Software-ECC korrigiert werden, der in einem Festplattencontroller SH7600 installiert ist, der von der CIRRUS LOGIC Corporation erhältlich ist, und eines Software-ECC, der in einem Festplattencontroller, nämlich dem Modell ATEC installiert ist, das von der Q LOGIC Corporation erhältlich ist. Dieser Typ des Software-ECC sucht alle Daten mit der Länge von 2X auf der Magnetplatte 24 heraus und speichert die Daten erst einmal in einem RAM (nicht gezeigt) und führt danach unter Verwendung der Software die Korrektur aus. Das Korrekturvermögen für 2X-Byte-Daten beträgt 2X.
Der Software-ECC hat den Vorteil, daß die Fehlerkorrektur ausgeführt werden kann, falls die Stelle des Fehlers (d. h., die Gesamtlänge von Daten ab deren Beginn in Sektoreinheiten bis zum Beginn des Fehlers) und die Länge der Fehler selbst bekannt sind. Andererseits hat er den Nachteil, daß der Magnetkopf während der Korrekturprozedur im Leerlauf sein muß, so daß die Leseoperation momentan unterbrochen wird, woraus ein Overhead resultiert.
Es sollte als vorteilhaft empfunden werden, daß der Software-ECC der Erfindung, wie er unten beschrieben ist, eine kürzere Korrekturzeit im Vergleich zu den obenerwähnten Verfahren nach Stand der Technik benötigt, da die Stelle und die Länge von fehlerhaften Daten gemäß der Erfindung im voraus auf eine unten beschriebene Weise bestimmt werden können.
(3) Automatischer Sektorsubstitutionsprozeß
Bei einer typischen Initialisierung einer Magnetplatte wird ein defekter Sektor, der bei dem Initialisierungsprozeß gefunden wird, als ungültig registriert, um das Schreiben und Lesen von Daten in dem Sektor zu vermeiden, und ein Substitutionssektor wird für die Daten vorgesehen, die sonst in dem ungültigen Sektor aufgezeichnet worden wären. Deshalb werden die Daten aus dem Substitutionssektor gelesen.
Diese Lösung kann verwendet werden, um eine wiederholte Software-ECC-Fehlerkorrektur wegen thermischer Rauheit zu vermeiden, die durch denselben Vorsprung auf der Magnetplatte verursacht wird. Gemäß der Erfindung werden defekte Sektoren, die thermische Rauheit verursachen, registriert, so daß sie durch Firmware automatisch auf dieselbe Weise, wie es oben bei gewöhnlichen defekten Sektoren beschrieben ist, durch normale Sektoren substituiert werden können.
Die Erfindung nutzt den Hardware-ECC im Fluge, den Software-ECC und einen automatischen Sektorsubstitutionsprozeß gemäß dem Typ und/oder der Größe von Sektoren in Kombination.
Die Korrekturprozedur der Erfindung beginnt, wie in 4A – B gezeigt, mit Schritt 100, bei dem die CPU 8 die Anfrage an den Hostcomputer (nicht gezeigt) über die Schnittstelle 1 richtet, ob der Hostcomputer einen Lesebefehl ausgegeben hat. Falls die Antwort NEIN lautet, geht die Prozedur zu Schritt S105 über, wo Operationen ausgeführt werden, die für die Fehlerkorrektur irrelevant sind, aber sonst geht die Prozedur zu Schritt S120 über.
Bei Schritt S120 werden die Fehlerzählerschaltung 45 und die Registerschaltung 46 (3) auf die jeweiligen Anfangswerte zurückgesetzt. Die Prozedur geht zu Schritt S130 über.
Die Zählerschaltung 45 und die Registerschaltung 46, wie sie in 6 gezeigt sind, sind in dem Festplattencontroller 2 von 1 und zwar vorzugsweise in dem Plattenformatcontroller 3 vorgesehen. Die Zählerschaltung 45 empfängt den Lesetakt RCLK 41 an dem Anschluß CLK, ein Fehlersignal 23 von der Fehlersignalerzeugungsschaltung 35 des Lese-/Schreibcontrollers 14 (2) an dem Anschluß LD und ein Lese-Gate-Signal RG 42 an dem Anschluß CLR. Das Lese-Gate-Signal RG 42 wird abgeschnitten (3C), wenn alle Daten, die einem Sektor zugeordnet sind, gelesen worden sind, und daher werden die Zählerschaltung 45 und die Registerschaltung 46 zurückgesetzt. Die Prozedur geht dann zu Schritt S130 über.
Bei Schritt S130 wird ein Lese-Gate-Signal RG 42 zugeführt, um den nächsten Datensektor (der als Zielsektor bezeichnet wird) zu lesen.
Bei dem nächsten Schritt S140 startet die Zählerschaltung 45 das Zählen der Anzahl von Sektoren, die ausgelesen werden (5D und 5H), bis der Sektor gefunden wird, der Fehler auf Grund von thermischer Rauheit hat, um die Stelle des fehlerhaften Sektors bei den nachfolgenden Schritten zu finden.
Die Prozedur geht dann zu Schritt S150 über, bei dem die CPU 8 die Anfrage stellt, ob ein Fehlersignal 23 erzeugt worden ist. Falls die Antwort NEIN lautet, geht die Prozedur zu Schritt S152 über, geht aber zu Schritt S160 über, falls der Fehler detektiert worden ist.
Bei Schritt S152 setzt die CPU 8 die Ausführung des Lesebefehls fort, wie durch den Hostcomputer (nicht gezeigt) instruiert, wobei gefragt wird, ob alle Daten in dem Zielsektor ausgelesen worden sind (Schritt S154). Wenn alle Daten ausgelesen worden sind, geht die Prozedur zu Schritt S156 über, bei dem die Anfrage gestellt wird, ob der Lesebefehl beendet ist. Falls er beendet ist, geht die Prozedur zu Schritt S157 über, wobei anderenfalls die Prozedur beendet wird.
Bei Schritt S157 inkrementiert die CPU 8 die Sektoranzahl für den Zielsektor. Das heißt, der Zielsektor wird auf den nächsten Datensektor gesetzt, und es erfolgt ein Zurückschleifen zu Schritt S130, um die Leseoperation bei dem nächsten Zielsektor zu wiederholen.
Bei erneuter Ankunft bei Schritt S150 wird dann, wenn ein Fehlersignal detektiert ist, ein Fehlerkorrekturprozeß bei dem nächsten Schritt S160 gestartet. Das Fehlersignal kann bei dem ersten Verfahren wie folgt erzeugt und bei Schritt S160 angewendet werden. Bei diesem Verfahren wird das Fehlersignal 23 durch die Fehlersignalerzeugungsschaltung 35 in Zusammenarbeit mit der TA-Pegel-Komparator-Schaltung 40 erzeugt, wenn thermische Rauheit aufgetreten ist. Bei dem Ereignis, daß thermische Rauheit aufgetreten ist, enthalten die wiedergegebenen Daten, die von dem AGC-Verstärker 29 ausgegeben werden, ein Übergangssignal mit einer Wellenform, wie in 5B gezeigt. Die wiedergegebenen Daten werden der TA-Pegel-Komparator-Schaltung 40 (2) zusammen mit dem vorbestimmten Schwellensignal Th zugeführt. Die TA-Pegel-Komparator-Schaltung 40 ist dafür ausgelegt, um den Absolutwert der wiedergegebenen Daten mit dem Absolutwert des Schwellensignals Th zu vergleichen und ein EIN-Signal nur dann zu erzeugen, falls der erstere Wert den letzteren Wert überschreitet, wie in 5B und 5C gezeigt.
Das durch den TA-Pegel-Komparator erzeugte EIN-Signal wird der Fehlersignalerzeugungsschaltung 35 zugeführt.
Aus der Anzahl der Bytes in dem Sektor, die bei Schritt S140 gezählt wurde, erhält die CPU 8 die Länge der nichtfehlerhaften Daten in Bytes, nämlich die "A-Bytes", die auch die Stelle der fehlerhaften Daten angeben. Der Wert der A-Bytes wird in der Registerschaltung 46 (3) bei Schritt S160 gespeichert. Die A-Bytes, die die Stelle des fehlerhaften Sektors repräsentieren, werden aus der Anzahl der Lesetaktsignale RCLK 41 bestimmt, die in 5E gezeigt sind und für die Zeitperiode gezählt werden, während der das Lese-Gate-Signal RG EIN ist, um Daten von der Magnetplatte 24 zu lesen, wie in 5F gezeigt, und bis das Fehlersignal 23 auftritt, das in 5G gezeigt ist.
Der Wert der A-Bytes wird der Registerschaltung 46 zum temporären Speichern desselben zugeführt. Die Registerschaltung 46 sendet den Wert der A-Bytes zu der CPU 8 zur Verwendung als Bussteuersignal 21. Die Prozedur geht dann zum nächsten Schritt S170 über.
Bei Schritt S170 wird das Zählen der Länge der fehlerhaften Daten selbst unter Verwendung der Zählerschaltung 45 gestartet.
Bei dem nächsten Schritt S180 stellt die CPU 8 die Anfrage, ob das Fehlersignal (5G) beendet ist oder nicht. Falls das Fehlersignal beendet ist, geht die Prozedur für den nächsten Prozeß zu Schritt S190 über, wobei anderenfalls die Prozedur zu sich selbst zurückgeschleift wird, um dieselbe Anfrage zu stellen.
Das in 5G gezeigte Fehlersignal 33 wird erzeugt, um die Länge der fehlerhaften Daten anzugeben. Dieses Fehlersignal kann durch die Fehlersignalerzeugungsschaltung 35 erzeugt werden, indem eines dieser drei Signale selektiert wird: (1) das Signal, das von der TA-Pegel-Komparator-Schal tung 40 ausgegeben wird, das in 5C gezeigt ist; (2) die NRZ-Daten, die Fehler auf Grund von thermischer Rauheit enthalten; und (3) das Signal, das die logische Summe (ODER) aus diesen zwei Signalen angibt. Das Fehlersignal 33 ist mit dem Referenztakt RCLK phasengleich und wird durch die Fehlersignalerzeugungsschaltung 35 der Zählerschaltung 45 zugeführt, die in den Festplattencontroller (HDC) 2 eingebaut ist. Die Zählerschaltung 45 zählt den Lesetakt 41 während der EIN-Periode des Fehlersignals 33 aufwärts, wodurch sie die B-Bytes für die Länge der fehlerhaften Daten ermittelt, wie in 5H gezeigt.
Bei Schritt S190 bewirkt die CPU 8, daß die Registerschaltung 46 (6) den Wert der B-Bytes speichert, der die fehlerhaften Daten angibt und bei Schritt S170 gezählt wurde. Die Registerschaltung 46 sendet diesen wert dann zu der CPU 8 zur Verwendung als Bussignal 21.
Bei dem nächsten Schritt S200 bestimmt die CPU 8, ob die Länge der B-Bytes, die bei Schritt S190 in der Registerschaltung 46 (3) gespeichert wurde, länger als die Länge von Daten ist, die durch den ECC im Fluge korrigierbar ist. Falls dies der Fall ist, geht die Prozedur zu Schritt S210 über, wobei sie anderenfalls zu Schritt S202 übergeht.
Bei Schritt S202 aktiviert die CPU 8 den ECC-Controller 6 (1), um den ECC im Fluge auszuführen, und geht zu Schritt S204 über.
Bei Schritt S204 bestimmt die CPU 8, ob der Fehlerkorrekturprozeß erfolgreich beendet worden ist. Falls dies der Fall ist, geht die Prozedur zu Schritt S205 über, wobei sie anderenfalls zu Schritt S206 übergeht.
Bei Schritt S205 sieht die CPU 8 eine Wiederholungsinstruktion vor, um einen Sektor wieder zu lesen, um der Fehlerkorrektur unterzogen zu werden, so daß die Prozedur zu Schritt S120 zurückgeschleift wird, um zum Korrekturprozeß überzugehen. Falls der Software-ECC bei der Entfernung von Fehlern nach einer vorbestimmten Anzahl von Wiederholungen versagt, zeigt die CPU 8 für den Bediener eine Meldung an, daß ein Fehler (oder Fehler), der (die) nicht korrigierbar ist (sind), in den Daten existiert (existieren).
Bei Schritt S206 wird bestimmt, ob die Leseinstruktion von dem Hostcomputer beendet ist. Falls nicht, wird die Prozedur zu Schritt S157 zum Verschieben des Zielsektors auf den nächsten Datensektor zurückgeschleift. Falls die Leseinstruktion beendet ist, geht die Prozedur zu Schritt S240 über.
Bei erneuter Ankunft bei Schritt S210 führt die CPU 8 den Software-ECC aus, da die Fehler durch den ECC im Fluge nicht korrigiert werden können, weil die Länge der gegenwärtigen fehlerhaften Daten, nämlich die B-Bytes, länger als die Länge von Fehlern ist, die durch den ECC im Fluge korrigiert werden kann. Dann geht die Prozedur zu dem nächsten Schritt S220 über.
Bei Schritt S220 wird bestimmt, ob die Korrektur der Fehler, die bei Schritt S210 erfolgte, richtig ist. Falls festgestellt wird, daß die Korrektur unrichtig ist, geht die Prozedur zu Schritt S205 zurück, wo die Leseoperation wiederholt wird. Falls die Korrektur andererseits richtig ist, geht die Prozedur zu Schritt S230 über.
Bei Schritt S230 stellt die CPU 8 die Anfrage, ob die Leseinstruktion von dem Hostcomputer beendet ist. Falls die Antwort NEIN lautet, wird die Prozedur dann zu Schritt S157 zurückgeschleift. Falls die Antwort JA lautet, folgt dann Schritt S240.
Bei Schritt S240 wird, um eine wiederholte thermische Rauheit zu verhindern, die durch denselben Vorsprung auf der Magnetplatte 24 verursacht wird, bestimmt, ob der automatische Sektorsubstitutionsprozeß nützlich ist oder nicht.
Falls der automatische Sektorsubstitutionsprozeß nützlich ist, folgt Schritt S242. Anderenfalls wird die Prozedur beendet.
Bei Schritt S242 sieht die Prozedur einen Prozeß vor, bei dem ein Substitutionssektor auf der Magnetplatte 24 für den (die) defekten Sektor(en) eingerichtet wird. Die Prozedur wird dann beendet.
Der ECC im Fluge, der Software-ECC und der automatische Sektorsubstitutionsprozeß können in Kombination eingesetzt werden, wie oben beschrieben, wenn fehlerhafte Daten auf der Magnetplatte korrigiert werden. Als nächstes werden unten nun eine Rundungsprozedur und ein zweites Fehlersignalerzeugungsverfahren zum Korrigieren von Mehrfachfehlern beschrieben.
[RUNDUNGSPROZEDUR]
7A – 7E zeigen zusammen ein Schema, worin eine Vielzahl von Fehlern, die in einem Sektor auftreten, unter Verwendung einer Rundungsprozedur detektiert werden kann, bei der viele Fehler innerhalb einer Länge von Bytes gerundet werden, die durch den Hardware-ECC im Fluge oder den Software-ECC korrigierbar ist. 7A zeigt ein Datenformat auf der Magnetplatte 24. 7B zeigt den NRZ-Daten-Abschnitt der Daten von 7A in dem Fall, wenn in den Daten viele Fehler enthalten sind (wie etwa die Fehler 1, 2 und 3 bei dem in 7B gezeigten Beispiel). 7C zeigt Daten, die durch Abrunden der fehlerhaften Daten 1 und 2 erhalten werden. 7D zeigt Daten, die durch das Runden der fehlerhaften Daten 1 und 2 und 3 erhalten werden. 7E zeigt das Fehlersignal von 5G.
Wenn die fehlerhaften Daten 1 und 2 die einzigen fehlerhaften Daten in dem DATEN-Sektor sind und falls die gerundeten fehlerhaften Daten dafür in Bytes kleiner als die maximalen Bytes, sprich 9 Bytes, sind, die durch den Hardware-ECC korrigierbar sind, wie in 7C gezeigt, können diese Fehler durch den Hardware-ECC im Fluge korrigiert werden, wie oben beschrieben.
Falls andererseits weitere fehlerhafte Daten 3 in dem Sektor existieren, so daß die gerundeten fehlerhaften Daten eine Datenlänge haben, die größer als die durch den Hardware-ECC im Fluge maximal korrigierbaren Bytes ist, können die Fehler dann durch den Software-ECC korrigiert werden, wie zuvor beschrieben, vorausgesetzt, daß die gerundeten fehlerhaften Daten in der Größe kleiner als die maximale Datenlänge sind, die durch das Software-ECC-Verfahren korrigierbar ist. Auf jeden Fall können die Fehler durch eines der zwei Korrekturverfahren zweckmäßig korrigiert werden, das gemäß der Erfindung selektiert wird.
[ALTERNATIVES VERFAHREN ZUR FEHLERSIGNALERZEUGUNG]
Bei dem ersten Fehlersignalerzeugungsverfahren, das oben beschrieben ist, wird das Fehlersignal 23 durch die Fehlersignalerzeugungsschaltung 35 bei dem Empfang von Signalen von der TA-Pegel-Komparator-Schaltung 40 und von dem 8/9-Decodierer und Descrambler 33 erzeugt, wie es in Verbindung mit 2 beschrieben ist. Ein alternatives Fehlersignal kann durch ein zweites Verfahren erzeugt werden, wie in 8 gezeigt, das auf der digitalen Natur der decodierten NRZ-Daten basiert.
8A zeigt eine Folge von Bits, die die wiedergegebenen Daten mit dem 8/9(0, 4/4)-Format darstellen. 8B zeigt den geraden Teil der in 8A gezeigten Folge (d. h. die Folge von Bits mit gerader Ordnung in der Originalfolge), während 8C den ungeraden Teil der Folge von 8A zeigt. 8D zeigt ein Verriegelungsfehlersignal und 8E eine Ausgabe eines vierstufigen Schieberegisters.
Der 8/9-Decodierer und Descrambler 33, der in 2 gezeigt ist, nutzt eine 8/9-Transformationscodierung, bei der im allgemeinen ein 8/9(0, n/m)-Transformationsformat verwendet wird. Dieses Transformationsformat basiert auf "n/m-Lauflängenregeln", bei denen die Anzahl von Nullen zwischen zwei benachbarten "1"en nicht mehr als n beträgt und die Anzahl von "0"en in den geraden und ungeraden Teilen der digitalen Daten nicht mehr als m beträgt (Null-Regeln).
Dementsprechend enthält zum Beispiel im Falle des 8/9(0, 4/4)-Codierformats eine korrekte Datenfolge höchstens 4 konsekutive Nullen, und die geraden und die ungeraden Teile der Daten enthalten jeweils auch höchstens 4 konsekutive Nullen. Als anderes Beispiel haben Daten, die durch das 8/9(0, 3/5)-Codierformat codiert werden, höchstens 3 konsekutive Nullen und enthält jeder von den ungeraden und den geraden Teilen derselben höchsten 5 konsekutive Nullen.
Speziell wird angenommen, daß digitale Daten eine Folge von "11010100000001000000100001110010010010" haben, wie in 8A gezeigt. Der gerade Teil der Folge lautet "11100010000011001", wie in 8B gezeigt, und der ungerade Teil lautet "100000000010010100", wie in 8C gezeigt. Wenn die Null-Regeln auf die Datenfolge angewendet werden, muß die maximale Anzahl von konsekutiven Nullen in den Daten sowie in den geraden und ungeraden Teilen derselben kleiner gleich 4 sein. In Wirklichkeit enthalten die in 8A gezeigten Daten jedoch zwei unterstrichene Sektionen, die 7 Nullen bzw. 6 Nullen haben und somit den Null-Regeln widersprechen, denen die Daten unterliegen. Der gerade Teil und der ungerade Teil enthalten eine Sektion mit 5 konsekutiven Nullen bzw. eine Sektion mit 9 konsekutiven Nullen. Diese Nullen können detektiert werden, wenn die Daten beim Konvergieren versagen, auch nachdem die Daten durch ein 4stufiges Schieberegister (nicht gezeigt) geführt werden, wobei "0" verriegelt wird.
Falls ein Verriegelungsfehlersignal definiert ist, das den Abschnitten der Daten zugeordnet wird, die nicht den Null-Regeln entsprechen, kann man demzufolge in dem hier gezeigten Fall ein 24-Byte-Fehlersignal 23 erhalten, wie es in 8D gezeigt ist. 8E zeigt ein Verriegelungsfehlersignal, das aus diesen Daten durch das vierstufige Schieberegister erhalten wird.
Anstelle einer Kombination aus der TA-Pegel-Komparator-Schaltung 40 und der Fehlersignalerzeugungsschaltung 35 zum Erzeugen eines Fehlersignals ist es möglich, ein Hardware-Fehlerdetektionsmittel zum Erzeugen solch eines Fehlersignals 23 für decodierte digitale NRZ-Daten auf der Basis der Null-Regeln vorzusehen, wie sie durch das 8/9(0, n/m)-Format definiert sind.
Der Fachwelt wird klar sein, daß irgendeines der ersten und zweiten Fehlersignalerzeugungsverfahren, wie sie oben beschrieben sind, beliebig gewählt werden kann. Es ist auch möglich, die zwei Verfahren gleichzeitig einzusetzen, um zwei Arten von Fehlersignalen zu erzeugen und eines von ihnen unter Verwendung einer zweckmäßigen Selektorschaltung (nicht gezeigt) auszuwählen.
Vorteile, die in den Ausführungsformen bemerkt werden, sind wie folgt.

(1) In einer Ausführungsform der Erfindung können fehlerhafte Daten lokalisiert werden, die durch thermische Rauheit verursacht wurden.
(2) In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Länge der Fehler selbst bestimmt werden.
(3) In noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann ein Fehlersignal durch eine Kombination aus einem Komparator und einer Fehlersignalerzeugungsschaltung erzeugt werden, sowie durch Lauflängenregeln, denen die Daten unterliegen.
(4) In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann ein Software-ECC auch in dem Fall ausgeführt werden, wenn der Hardware-ECC im Fluge nicht anwendbar ist, auf der Basis dessen, daß sowohl die Stelle von Fehlern, die zum Beispiel durch thermische Rauheit verursacht werden, als auch die Länge der Fehler bestimmt werden kann.
(5) In einer noch weiteren Ausführungsform der Erfindung kann, da die präzise Stelle und die Länge von fehlerhaften Daten auf Grund von thermischer Rauheit aus einem Fehlersignal bestimmt werden können, der Datensektor, der den fehlerhaften Daten zugeordnet ist, als ungültiger Sektor registriert werden und durch einen neuen Sektor substituiert werden, der für den ungültigen Sektor definiert ist.
(6) Die Erfindung sieht somit eine Verbesserung des Fehlerkorrekturvermögens einer Magnetplattenvorrichtung vor, wodurch die Fehlerrate reduziert wird und die Zuverlässigkeit derselben erhöht wird.

[VORTEILE DER ERFINDUNG]
Die Erfindung sieht eine Datenkorrekturvorrichtung vor, die die Stelle und die Länge des Fehlers bestimmen kann, der in den Daten enthalten ist, die von einem magnetischen Aufzeichnungsmedium gelesen werden.
Die Erfindung sieht ein Verfahren vor, das die Stelle und die Länge des Fehlers bestimmen kann, der in den Daten enthalten ist, die von einem magnetischen Aufzeichnungsmedium gelesen werden.
Die Erfindung sieht eine Magnetplattenvorrichtung vor, die mit Mitteln versehen ist zum Detektieren von fehlerhaften Daten, die durch thermische Rauheit verursacht werden, auf Grund einer plötzlichen Veränderung des elektrischen Widerstandes eines MR-Elementes eines MR-Kopfes, die durch eine temporäre Kollision des Kopfes mit der Magnetplatte bewirkt wird.
Die Erfindung sieht eine Magnetplattenvorrichtung vor, die mit Mitteln zum Detektieren und Korrigieren von fehlerhaften Daten auf Grund von thermischer Rauheit versehen ist.
Die Erfindung sieht ein Verfahren zum Detektieren von fehlerhaften Daten zur Verwendung mit einer Magnetplattenvorrichtung vor.
Die Erfindung sieht ein Verfahren zum Detektieren und Korrigieren von fehlerhaften Daten zur Verwendung mit einer Magnetplattenvorrichtung vor.
Die Erfindung sieht ferner eine Magnetplattenvorrichtung vor, die mit Mitteln versehen ist zum Detektieren eines Fehlers in den von einer Magnetplatte gelesenen Daten, der durch thermische Rauheit verursacht wird, auf Grund einer plötzlichen Veränderung des elektrischen Widerstandes eines MR-Elementes eines MR-Kopfes, die durch eine temporäre Kollision des MR-Kopfes mit der Magnetplatte bewirkt wird.
Die Erfindung sieht ferner eine Magnetplattenvorrichtung vor, die mit Mitteln zum Detektieren und Korrigieren von Fehlern versehen ist, die durch thermische Rauheit verursacht werden und in den Daten enthalten sind, die von der Magnetplatte gelesen werden.

Claims

Korrekturvorrichtung für fehlerhafte Daten mit: einem Komparator (40), der ein Datensignal, das Daten angibt, die von einem magnetischen Aufzeichnungsmedium (24) gelesen werden und ihm eingegeben werden, mit einem Schwellensignal vergleicht, das einen vorbestimmten Schwellenpegel hat und ihm eingegeben wird, zum Erzeugen einer Ausgabe, wenn der Pegel des Datensignals den Pegel des Schwellensignals überschreitet; einer Fehlersignalerzeugungsschaltung (35) zum Erzeugen eines Fehlersignals unter Verwendung der Ausgabe des Komparators und des Datensignals; gekennzeichnet durch: ein Hardware-Mittel (6), das fehlerhafte Daten korrigiert, die in dem Datensignal enthalten sind, welche fehlerhaften Daten durch thermische Rauheit erzeugt wurden, durch Ausführen eines Hardware-ECC im Fluge auf der Basis des Fehlersignals; ein Software-Mittel, das die fehlerhaften Daten korrigiert, die in dem Datensignal enthalten sind, welche fehlerhaften Daten durch die thermische Rauheit erzeugt wurden, durch Ausführen eines Software-ECC auf der Basis des Fehlersignals; ein Mittel (8) zum Selektieren des Hardware-Mittels, wenn eine Länge der fehlerhaften Daten durch das Hardware-Mittel korrigiert werden kann, zum Selektieren des Software-Mittels, wenn die Länge der fehlerhaften Daten nicht durch das Hardware-Mittel korrigiert werden kann; ein Mittel, das eine Stelle der fehlerhaften Daten bestimmt, die in dem Datensignal enthalten sind; und ein Mittel, das eine Substitutionsregion zum Schreiben und Lesen von Daten in einem Bereich des magnetischen Aufzeichnungsmediums (24) vorsieht, außer der Stelle der feh lerhaften Daten, die durch die thermische Rauheit erzeugt wurden, nachdem die fehlerhaften Daten durch das Hardware-Mittel (6) oder das Software-Mittel korrigiert sind.
Korrekturvorrichtung für fehlerhafte Daten nach Anspruch 1, bei der die Komparatorschaltung (40) die Ausgabe erzeugt, wenn der absolute Pegel des Datensignals den absoluten Pegel des Schwellensignals überschreitet.
Korrekturvorrichtung für fehlerhafte Daten nach Anspruch 1, bei der die Fehlersignalerzeugungsschaltung (35) entweder das Datensignal oder die Ausgabe der Komparatorschaltung (40) selektiert und das selektierte als Fehlersignal der Fehlersignalerzeugungsschaltung (35) überträgt.
Korrekturvorrichtung für fehlerhafte Daten nach Anspruch 1, bei der die Fehlersignalerzeugungsschaltung (35) ein Fehlersignal ausgibt, das die logische Summe aus der Ausgabe der Komparatorschaltung (40) und dem Datensignal ist.
Korrekturvorrichtung für fehlerhafte Daten nach Anspruch 1, ferner mit einer Zählerschaltung (45) zum Empfangen des Fehlersignals und eines Lesetaktes und zum Aufwärtszählen des Lesetaktes ab Beginn des Datensignals, um fehlerhafte Daten zu lokalisieren, die in dem Datensignal existieren.
Korrekturvorrichtung für fehlerhafte Daten nach Anspruch 5, ferner mit einer Registerschaltung (45), die mit der Zählerschaltung verbunden ist.
Korrekturvorrichtung für fehlerhafte Daten nach Anspruch 1, bei der die Stelle von fehlerhaften Daten in Einheiten von Bytes gegeben ist, die ab Beginn des Sektors gezählt wurden, der den Lesedaten zugeordnet ist.
Korrekturvorrichtung für fehlerhafte Daten nach Anspruch 1, die dafür ausgelegt ist, um die Länge von fehlerhaften Daten, die in den Daten enthalten sind, die von dem magnetischen Aufzeichnungsmedium (24) gelesen werden, auf der Basis des Fehlersignals zu bestimmen.
Korrekturvorrichtung für fehlerhafte Daten nach Anspruch 8, ferner mit einer Zählerschaltung (45) zum Empfangen des Fehlersignals und eines Lesetaktsignals, um den Takt während der Periode des Fehlers zu zählen, um so die Länge der fehlerhaften Daten zu bestimmen.
Korrekturvorrichtung für fehlerhafte Daten nach Anspruch 9, ferner mit einer Registerschaltung (45), die mit der Zählerschaltung verbunden ist.
Korrekturvorrichtung für fehlerhafte Daten nach Anspruch 9, bei der die Länge von fehlerhaften Daten in Einheiten von Bytes gegeben ist, die ab Beginn des Sektors gezählt wurden, der den Lesedaten zugeordnet ist.
Korrekturvorrichtung für fehlerhafte Daten nach Anspruch 1, die ferner umfaßt: eine Datenwiedergabeschaltung (17) zum wiedergeben von Lesedaten von einem magnetischen Aufzeichnungsmedium; einen Decodierer (33), der in der Datenwiedergabeschaltung verwendet wird, zum Ausführen einer Datenformattransformation an den Bits der wiedergegebenen Daten; und ein Mittel (35), das das Fehlersignal gemäß einem gegebenen Satz von Lauflängenregeln erzeugt, wobei die Lauflängenregel als Transformationscodierung des Decodierers (33) verwendet wird.
Korrekturvorrichtung für fehlerhafte Daten nach Anspruch 1, die ferner umfaßt: die Fehlersignalerzeugungsschaltung (35) zum Erzeugen eines ersten Fehlersignals unter Verwendung der Ausgabe des Komparators und des Datensignals; einen Decodierer (33) zur Verwendung in der Wiedergabeschaltung, zum Ausführen einer Datenformattransformation an dem Bit der wiedergegebenen Daten; ein Mittel (35) zum Erzeugen eines zweiten Fehlersignals auf der Basis der Lauflängenregeln, die den wiedergegebenen Daten auferlegt sind, wobei die Lauflängenregel als Transformationscodierung des Decodierers (33) verwendet wird; ein Mittel (8) zum Selektieren entweder des ersten oder des zweiten Fehlersignals; und ein Mittel (6), das das Fehlersignal korrigiert.
Magnetplattenvorrichtung mit: einer Decodierschaltung (30, 31, 32) zum Erzeugen von decodierten Daten durch das Decodieren von Daten, die in einer Magnetplatte aufgezeichnet sind, unter Verwendung der Partial-Response-Maximum-Likelihood-Technik; und einem Komparator (40) zum Erzeugen eines Ausgangssignals, wenn der Pegel eines wiedergegebenen Signals, das von der Magnetplatte wiedergegeben wurde, eine vorbestimmte Schwelle überschreitet; gekennzeichnet durch ein Mittel (8) zum Bestimmen der Stelle und der Länge von fehlerhaften Daten in den decodierten Daten unter Verwendung des Ausgangssignals von dem Komparator (40) und der decodierten Daten, die unter Verwendung der Partial-Response-Maximum-Likelihood-Technik decodiert wurden; ein Hardware-Mittel (6), das fehlerhafte Daten korrigiert, die in dem Datensignal enthalten sind, welche fehlerhaften Daten durch thermische Rauheit erzeugt wurden, durch Ausführen eines Hardware-ECC im Fluge auf der Basis des Fehlersignals; ein Software-Mittel, das die fehlerhaften Daten korrigiert, die in dem Datensignal enthalten sind, welche fehlerhaften Daten durch die thermische Rauheit erzeugt wurden, durch Ausführen eines Software-ECC auf der Basis des Fehlersignals; ein Mittel (8) zum Selektieren des Hardware-Mittels, wenn eine Länge der fehlerhaften Daten durch das Hardware-Mittel korrigiert werden kann, zum Selektieren des Software-Mittels, wenn die Länge der fehlerhaften Daten nicht durch das Hardware-Mittel korrigiert werden kann; und ein Mittel, das eine Substitutionsregion zum Schreiben und Lesen von Daten in einem Bereich der Magnetplatte vorsieht, außer der Stelle der fehlerhaften Daten, die durch die thermische Rauheit erzeugt wurden, nachdem die fehlerhaften Daten durch das Hardware-Mittel (6) oder das Software-Mittel korrigiert sind.
Magnetplattenvorrichtung nach Anspruch 14, bei der die Partial Response Maximum Likelihood die Klasse 4 hat.
Magnetplattenvorrichtung nach Anspruch 14, ferner mit: einem Decodierer (33), der in der Decodierschaltung (30, 31, 32) verwendet wird, zum Ausführen einer Bittransformation an dem Datensignal; einem Mittel (35) zum Detektieren von Fehlern, die in dem Datensignal enthalten sind, unter Verwendung eines Satzes von Lauflängenregeln, die dem Datensignal auferlegt sind, wobei die Lauflängenregel als Transformationscodierung des Decodierers (33) verwendet wird.
Magnetplattenvorrichtung nach Anspruch 16, ferner mit: einem Mittel (8) zum Wiederholen des Lesens der Daten von der Magnetplatte, wenn die Korrektur der fehlerhaften Daten durch den Software-ECC nicht erfolgreich war.
Fehlerkorrekturverfahren mit den Schritten zum Vergleichen eines Datensignals, das von einer Magnetplatte (24) wiedergegeben wurde, mit einem vorbestimmten Schwellensignal, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, wenn der Pegel des Datensignals den Pegel des Schwellensignals überschreitet, und Erzeugen eines Fehlersignals, das den fehlerhaften Daten zugeordnet ist, die in dem Datensignal enthalten sind, auf der Basis des Ausgangssignals und des Datensignals; gekennzeichnet durch die Schritte: Bestimmen einer Stelle von fehlerhaften Daten, die in dem Datensignal enthalten sind, welche fehlerhaften Daten durch thermische Rauheit erzeugt wurden, auf der Basis des Fehlersignals; Korrigieren der fehlerhaften Daten, die durch die thermische Rauheit erzeugt wurden, durch Ausführen eines Hard ware-ECC im Fluge, wenn eine Länge der fehlerhaften Daten durch den ECC im Fluge korrigiert werden kann; Korrigieren der fehlerhaften Daten, die durch die thermische Rauheit erzeugt wurden, durch Ausführen eines Software-ECC, wenn die Länge der fehlerhaften Daten durch den ECC im Fluge nicht korrigiert werden kann; und Vorsehen einer Substitutionsregion zum Schreiben und Lesen von Daten in einem Bereich der Magnetplatte (24), außer der Stelle der fehlerhaften Daten, die durch die thermische Rauheit erzeugt wurden.