用于叠瓦式磁记录的方法和记录系统

摘要

本发明涉及针对用于包括多个磁道的硬盘驱动器的叠瓦式磁记录原理的一种写方法、一种读方法和一种叠瓦式记录系统，其中在八个相邻磁道中布置一个字节的写入位。

权利要求

1.一种针对用于包括多个磁道的硬盘驱动器的叠瓦式磁记录的写方法，其特征在于，在所述多个磁道的八个相邻磁道中布置一个字节的写入位，所述写方法包括以下步骤：初始化(S1-1)扇区的写操作，并且将所述初始化写操作待写入的数据以字节流形式传递到接口缓存模块(1)中；

借助于写多路复用器模块(4)从所述传递的字节流中分隔(S1-2)至少一个位行；以及借助于磁盘控制器模块(6)写入(S1-3)所述至少一个分隔位行。

2.根据权利要求1所述的写方法，

其特征在于，借助于写缓存模块(5)缓存所述至少一个位行。

3.根据权利要求1所述的写方法，

其特征在于，针对所述八个相邻磁道重复八次所述分隔(S1-2)所述至少一个位行的步骤和所述写入(S1-3)所述至少一个分隔位行的步骤。

4.根据权利要求1所述的写方法，

其特征在于，将所述扇区初始化为512字节的扇区大小或初始化为1024字节的扇区大小或初始化为2048字节的扇区大小或初始化为2字节的任何更高幂的扇区大小。

5.根据前述权利要求1到4中任一权利要求所述的写方法，其特征在于，根据所述叠瓦式磁记录原理写入所述一个字节的所述写入位。

6.一种针对用于包括多个磁道的硬盘驱动器的叠瓦式磁记录的读方法，其特征在于，在所述多个磁道的八个相邻磁道中布置一个字节的写入位，所述读方法包括以下步骤：初始化(S2-1)至少一个扇区的读操作；

借助于磁盘控制器模块(6)读取(S2-2)包括至少一个分隔位行的所述至少一个扇区，并将至少一个读取位行传递到读缓存模块(2)，其中所述读取(S2-2)所述至少一个扇区的步骤是针对不同磁道操作的；

借助于读多路复用器模块(3)联合(S2-3)读取的至少两个位行以形成字节流；以及将所述字节流传递(S2-4)到接口缓存模块(1)中。

7.根据权利要求6所述的读方法，

其特征在于，针对所述八个相邻磁道重复八次所述读取(S2-2)所述至少一个扇区的步骤。

8.根据权利要求6所述的读方法，

其特征在于，将所述扇区初始化为512字节的扇区大小或初始化为1024字节的扇区大小或初始化为2048字节的扇区大小或初始化为2的任何更高幂大小的扇区大小。

9.根据权利要求6所述的读方法，

其特征在于，借助于I/O接口模块从所述硬盘驱动器传递所述字节流。

10.根据前述权利要求6到9中任一权利要求所述的读方法，其特征在于，根据所述叠瓦式磁记录原理写入所述一个字节的所述写入位。

11.一种用于包括多个磁道的硬盘驱动器的叠瓦式记录系统，其特征在于，在所述多个磁道的八个相邻磁道中布置一个字节的写入位，所述叠瓦式记录系统包括：接口缓存模块(1)，其设计为缓存用于写读操作的字节流；

设计为缓存读取位行的读缓存模块(2)和设计为缓存未写入位行的写缓存模块(5)；

设计为将位行联合到所述字节流的读多路复用器模块(3)和设计为从传递字节流中分隔至少一个位行的写多路复用器模块(4)；以及磁盘控制器模块(6)，其设计为从所述硬盘驱动器的单个磁道读取所述位行和/或将所述位行写入到所述硬盘驱动器的单个磁道。

12.根据权利要求11所述的叠瓦式记录系统，其特征在于，将扇区初始化为512字节的扇区大小或初始化为1024字节的扇区大小或初始化为2048字节的扇区大小或初始化为2的任何更高幂大小的扇区大小。

13.根据权利要求11所述的叠瓦式记录系统，其特征在于，所述接口缓存模块(1)可连接到I/O接口模块，并且所述字节流借助于所述I/O接口模块从所述硬盘驱动器传递。

14.根据权利要求11所述的叠瓦式记录系统，其特征在于，根据所述叠瓦式磁记录原理写入一个字节的写入位。

15.一种硬磁盘驱动器，其特征在于，包括根据权利要求11到14中任一权利要求所述的叠瓦式记录系统。

16.根据权利要求15所述的硬磁盘驱动器，

其特征在于，所述硬盘驱动器的扇区大小为512字节或1024字节或2048字节或具有2的任何更高幂大小。

说明书

用于叠瓦式磁记录的方法和记录系统

技术领域

[0001] 本发明涉及主要呈硬盘记录系统形式的叠瓦式磁记录的领域，且具体来说，涉及一种针对用于硬盘驱动器的叠瓦式磁记录原理的写方法、一种对应的读方法以及一种用于硬盘驱动器的叠瓦式记录系统。

背景技术

[0002] US 2013/0083416 A1描述一种包含位图案化磁介质的磁数据存储系统，其中相邻数据磁道中的位的中心不位于交叉磁道方向中的共用线上，具有写入器元件的磁头的宽度大于数据磁道在适于写入数据的磁道宽度方向上的宽度。

[0003] US 2005/0068664 A1描述一种系统，其中使用叠瓦式写入原理将数据写入到硬盘驱动器，即，当写入直接相连的数据磁道时部分地覆写每个数据磁道。两个或更多个相连数据磁道建立记录道，并且记录道存储来自AV文件的数据。取决于磁道在磁盘上的径向位置和写元件的歪斜，朝向或远离磁盘的内径依次写入磁道。

[0004] US 2011/0075292 A1描述一种用于具有叠瓦式写入的磁盘驱动器的日志式文件系统。

[0005] US 2012/099216 A1描述一种用于位图案化介质的存储架构，其使用消除记录道和叠瓦式磁记录两者。硬盘驱动器包括具有位图案化介质的磁盘，所述位图案化介质具有多个数据磁道，所述数据磁道以具有消除记录道模式、叠瓦式模式和未分配空间中的至少一个的架构网页排列。执行器具有用于写入数据到位图案化介质的数据磁道的磁头。控制系统监控、重新分配架构网页并将其从消除记录道模式、叠瓦式模式或未分配空间重新配置为消除记录道模式、叠瓦式模式或未分配空间中的不同一个。

发明内容

[0006] 本发明的目的是提供一种针对用于硬盘驱动器的叠瓦式磁记录的改进技术。

[0007] 此目的通过独立权利要求的特征实现。另外的实施形式通过从属权利要求、说明书以及图式清楚可见。

[0008] 根据第一方面，一种针对用于包括多个磁道的硬盘驱动器的叠瓦式磁记录原理的写方法，其中在所述多个磁道的八个相邻磁道中布置一个字节的写入位，所述写方法包括以下步骤：初始化扇区的写操作，并且将初始化写操作待写入的数据以字节流形式传递到接口缓存模块中；借助于写多路复用器模块从传递的字节流中分隔至少一个位行；以及借助于磁盘控制器模块写入至少一个分隔位行。

[0009] 本发明的构思通过一种方法提供，所述方法使用叠瓦式磁记录技术，目的是借助于使用叠瓦式磁记录(shingled magnetic recording，SMR)原理获得存储密度的最大可能增加，并且提供使得使用传统方式中的随机读写操作用于叠瓦式磁记录原理情况成为可能的写方法。

[0010] 此外，本发明允许提供一种写方法，其使得在不明显影响性能的情况下使用ext4、xfs和其它系统等广泛使用的文件系统用于叠瓦式驱动器情况成为可能，并且本发明能够提供借助于提高一个DataNode的能力来改进分布式文件系统(distributed file system，DFS)的性能的机会，提高能力意指在无须通过网络传递数据的情况下在本地处理更多数据的机会。

[0011] 所提出的发明的主要构思是改变磁盘磁道内的数据表示的原理。通常，数据字节在一个磁道内一个接一个地循序布置。例如，建议一个字节的位布置在八个相邻重叠磁道之间。由此，有必要写入例如512字节大小的一个扇区时将需要在八个相邻重叠磁道中写入。含有八个相邻重叠磁道的每个SMR区以间隔结束，所述间隔防止覆写下一个SMR区或辅助磁道或多个磁道。

[0012] 本发明有利地提供一种写方法，所述写方法具有通用性质，并且能够容易地在HDD的硬件级实施而无须上软件层考虑SMR原理的特性。

[0013] 此外，本发明有利地提供了在不显著修改HDD的可操作原理的情况下易于基于读写操作性能的不对称性质实施随机写操作的机会。通过循序地写入到八个磁道来执行写入一个扇区的操作。然而，也通过从八个磁道进行读取来执行读操作，但是有可能在磁头可使用并行磁道读取的技术的情况下并行地读取磁道。

[0014] 由此，本发明通过读写操作的缓存技术得以补充。有可能使用缓存缓冲器，其基于静态随机存取存储器SRAM构建，基于得名于与非门、取反后与(Negated AND)或与非的与非闪存构建，或基于作为非易失性随机存取存储器类型的相变存储器(Phase-Change Memory，PCM)存储器而构建。

[0015] 本发明进一步包括以下优点：

[0016] 根据本发明的写方法提供借助于使用叠瓦式磁记录(SMR)原理获得存储密度的最大增加的机会。

[0017] 根据本发明的写方法提供在不明显影响性能的情况下使用广泛使用的文件系统(ext4、xfs等)用于叠瓦式驱动器情况的机会。

[0018] 根据本发明的写方法提供借助于提高一个DataNode的能力(提高能力意指在无须通过网络传递数据的情况下在本地处理更多数据的机会)来改进分布式文件系统(DFS)的性能的机会。

[0019] 在根据第一方面的写方法的第一可能实施形式中，借助于写缓存模块缓存至少一个位行。

[0020] 写缓存模块的优点之一是其允许简单且快速的数据处理。

[0021] 在根据第一方面的第一实施形式或同样根据第一方面的写方法的第二可能实施形式中，针对八个相邻磁道重复八次分隔至少一个位行的步骤和写入至少一个分隔位行的步骤。

[0022] 这有利地提供完整字节块到硬盘的快速写入。

[0023] 在同样根据第一方面或根据第一方面的前述实施形式中的任何实施形式的写方法的第三可能实施形式中，将扇区初始化为512字节的扇区大小或初始化为1024字节的扇区大小或初始化为2048字节的扇区大小或初始化为2字节的任何更高幂的扇区大小。

[0024] 这有利地提供将扇区大小以量的形式映射到共用分配大小的优点。

[0025] 在同样根据第一方面或根据第一方面的前述实施形式中的任何实施形式的方法的第四可能实施形式中，根据叠瓦式磁记录原理写入一个字节的写入位。

[0026] 这有利地允许提供与当前磁头和介质制造以及硬盘驱动器数据架构的兼容性。

[0027] 根据第二方面，本发明涉及一种针对用于包括多个磁道的硬盘驱动器的叠瓦式磁记录的读方法，其中在八个相邻磁道中布置一个字节的写入位，所述读方法包括以下步骤：初始化扇区的读操作；借助于磁盘控制器模块读取包括至少一个分隔位行的至少一个扇区，并将至少一个读取位行传递到读缓存模块，其中读取至少一个扇区的步骤是针对不同磁道操作的；借助于读多路复用器模块联合读取的至少两个位行以形成字节流；以及将字节流传递到接口缓存模块中。

[0028] 在根据第二方面的读方法的第一可能实施形式中，针对八个相邻磁道重复八次读取至少一个扇区的步骤。

[0029] 在根据第二方面的第一实施形式或同样根据第二方面的读方法的第二可能实施形式中，将扇区初始化为512字节的扇区大小或初始化为1024字节的扇区大小或初始化为2048字节的扇区大小或初始化为2的任何更高幂大小的扇区大小。

[0030] 在同样根据第二方面或根据第二方面的前述实施形式中的任何实施形式的读方法的第三可能实施形式中，借助于I/O接口模块从硬盘驱动器传递字节流。

[0031] 在同样根据第二方面或根据第二方面的前述实施形式中的任何实施形式的读方法的第四可能实施形式中，根据叠瓦式磁记录原理写入一个字节的写入位。

[0032] 根据第三方面，本发明涉及一种用于包括多个磁道的硬盘驱动器的叠瓦式记录系统，其中在八个相邻磁道中布置一个字节的写入位，所述叠瓦式记录系统包括：接口缓存模块，其设计为缓存用于写读操作的字节流；设计为缓存读取位行的读缓存模块和设计为缓存未写入位行的写缓存模块；设计为将位行联合到字节流的读多路复用器模块和设计为从传递字节流中分隔至少一个位行的写多路复用器模块；以及磁盘控制器模块，其设计为从硬盘驱动器的单个磁道读取位行和/或将位行写入到硬盘驱动器的单个磁道。

[0033] 在根据第三方面的叠瓦式记录系统的第一可能实施形式中，将扇区初始化为512字节的扇区大小或初始化为1024字节的扇区大小或初始化为2048字节的扇区大小或初始化为2的任何更高幂大小的扇区大小。

[0034] 在根据第三方面或根据第三方面的第一实施形式的叠瓦式记录系统的第二可能实施形式中，接口缓存模块可连接到I/O接口模块，并且字节流借助于I/O接口模块从硬盘驱动器传递。

[0035] 在根据第三方面或根据第三方面的任何实施形式的叠瓦式记录系统的第三可能实施形式中，根据叠瓦式磁记录原理写入一个字节的写入位。

[0036] 根据第四方面，本发明涉及一种包括根据第三方面或根据第三方面的任何实施形式的叠瓦式记录系统的硬磁盘驱动器。

[0037] 在根据第四方面的叠瓦式记录系统的第一可能实施形式中，硬盘驱动器的扇区大小为512字节或1024字节或2048字节或具有2的任何更高幂大小。

[0038] 本文中描述的方法、系统和设备可以实施为在数字信号处理器DSP、微控制器或任何其它侧处理器中的软件，或实施为专用集成电路ASIC内的硬件电路。

[0039] 本发明可以实施于数字电子电路或计算机硬件、固件、软件或其组合中，例如，实施于常规移动设备的可用硬件或专用于处理本文所描述的方法的新硬件中。

附图说明

[0040] 将结合以下附图描述本发明的具体实施例，其中：

[0041] 图1示出用于解释本发明的根据叠瓦式磁记录原理在硬盘驱动器上进行磁道表示的示意图；

[0042] 图2示出用于解释本发明的在硬盘驱动器上进行数据表示的示意图；

[0043] 图3示出用于解释本发明的在硬盘驱动器上进行数据写入的方案的示意图；

[0044] 图4示出根据本发明的实施例的通过叠瓦式磁记录原理在硬盘驱动器上进行数据写入的方案的示意图；

[0045] 图5示出根据本发明的进一步实施例通过叠瓦式磁记录的区概念在硬盘驱动器上进行数据写入的方案的示意图；

[0046] 图6示出根据本发明的进一步实施例的用于包括多个磁道的硬盘驱动器的叠瓦式记录系统的示意图；

[0047] 图7示出根据本发明的进一步实施例的用于叠瓦式磁记录的写方法的简化方案的示意图；

[0048] 图8示出根据本发明的进一步实施例的用于叠瓦式磁记录的写方法的详细方案的示意图；

[0049] 图9示出根据本发明的实施例的针对用于硬盘驱动器的叠瓦式磁记录的写方法的流程图；

[0050] 图10示出根据本发明的实施例的针对用于硬盘驱动器的叠瓦式磁记录的读方法的流程图；

[0051] 图11示出根据本发明的实施例的针对用于硬盘驱动器的叠瓦式磁记录的读方法的流程图；以及

[0052] 图12示出根据本发明的实施例的针对用于硬盘驱动器的叠瓦式磁记录的写方法的流程图。

具体实施方式

[0053] 在图式中，相同参考符号表示相同或等效元件。另外应注意，并不是所有附图都按比例绘制。

[0054] 下文将参考本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

[0055] 显然，所描述的实施例仅是本发明的一些实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，所属领域的一般技术人员在不进行任何创造性努力的前提下获得的所有其它实施例都属于本发明的保护范围内。

[0056] 图1示出用于解释本发明的根据叠瓦式磁记录原理在硬盘驱动器上进行磁道表示的示意图。

[0057] 叠瓦式磁记录通过增加包括多个扇区120的记录介质上的写入位密度来实现更高存储能力。由于介质信噪比(signal to noise ratio，SNR)与位内的磁晶粒数目的对数成正比，即，与其上存储位的体积内的磁晶粒数目的对数成正比，因此必须减小介质晶粒大小以改进磁录密度。然而，为了避免给定超顺磁限制并且为了保证介质热稳定性，必须在晶粒大小减小的同时增加介质的矫顽磁性，矫顽磁性是在样本的磁化强度已经驱动为饱和之后将所述材料的磁化强度减小为零所需的外加磁场的强度。

[0058] 矫顽磁性的增加又需要引发干扰的更强的磁场9-1。这可以通过使用“拐角写入器”磁头9实现，其实际上导致磁盘磁道110-1、110-2的重叠。磁道110可以在当前目标磁道110-1和被覆写磁道110-2中进行区分，磁头9定位并接合在当前目标磁道110-1上。尽管仍可能随机读取，但是在不招致相邻磁道中的数据丢失的情况下不可能使用这种类型的写入器进行磁盘的任意物理扇区位置的写入，如图1中所示。顶端的黑色箭头指示硬盘相对于磁头9的移动，底端的两个黑色正交对准的箭头指示两个写入方向。

[0059] 图2示出用于解释本发明的在硬盘驱动器上进行数据表示的示意图。

[0060] 例如，硬盘驱动器HDD含有一组盘片100。盘片100的每个表面被划分成一组磁道110。并且最后，每个磁道110被划分成一组大小相等的含有数据的扇区120，如图2中所示。
数据可以认为是字节的二进制流。

[0061] 图3示出用于解释本发明的在硬盘驱动器上进行数据写入的方案的示意图。

[0062] 在图3中，显示每两个相邻磁道110之间的间隔。此间隔保护下一个相邻磁道110以防止在写入前一个磁道110期间被覆写。每个扇区120是含有彼此相继的字节的二进制流，如图3中所示。

[0063] 根据本发明的一个实施例，写磁头9在其沿着磁道110移动期间如图3的上部部分中所显示将二进制流的字节循序地写入到扇区120中。每个扇区120是可以一次读取或写入的数据的一部分，形成上软件层的视角。

[0064] 图4示出根据本发明的实施例的通过叠瓦式磁记录原理在硬盘驱动器上进行数据写入的方案的示意图。

[0065] 如图4中所示，叠瓦式磁记录原理是基于相邻磁道110-1、110-2的重叠。由此，借助于相邻磁道110-1、110-2的重叠获得存储密度增加。磁道110-1、110-2的重叠可能导致接下来的相邻磁道110-1、110-2的无意覆写。

[0066] 根据本发明的一个实施例，写方法建议改变磁道中的存储数据表示。即，其建议在八个相邻重叠磁道之间分布一个字节的位，如图4中所示。

[0067] 图5示出根据本发明的进一步实施例通过叠瓦式磁记录的区概念在硬盘驱动器上进行数据写入的方案的示意图。

[0068] 根据本发明的一个实施例，由于写方法所使用的叠瓦式磁记录原理，其将使用八个磁道用于写入一个字节，因为字节的位写在不同相邻磁道中。这八个重叠磁道联合在叠瓦式磁记录区SMRZ中。如图5中所示，在每个叠瓦式磁记录区之前和之后布置保护间隔。所述间隔保护下一个叠瓦式磁记录区或一个或多个辅助磁道不被覆写。在两个相邻叠瓦式磁记录区SMRZ之间对准的一个或多个辅助磁道110可以用于存储奇偶检验码或检查和，目的是检查或恢复叠瓦式磁记录区中的数据。

[0069] 图6示出根据本发明的进一步实施例的用于包括多个磁道的硬盘驱动器的叠瓦式记录系统的示意图。

[0070] 图6中示出用于包括多个磁道的硬盘驱动器的叠瓦式记录系统，其中在八个相邻磁道中布置一个字节的写入位，所述叠瓦式记录系统可以包括：接口缓存模块1、读缓存模块2、读多路复用器模块3、写多路复用器模块4、写缓存模块5以及磁盘控制器模块6。

[0071] 接口缓存模块1可以设计为缓存用于写读操作的字节流。

[0072] 读缓存模块2可以设计为缓存读取位行，写缓存模块5可以设计为缓存未写入位行。读多路复用器模块3可以设计为将位行联合到字节流，写多路复用器模块4可以设计为从传递字节流中分隔至少一个位行。

[0073] 根据本发明的一个实施例，磁盘控制器模块6可以设计为从硬盘驱动器的单个磁道读取位行和/或将位行写入到硬盘驱动器的单个磁道。

[0074] 磁盘控制器模块6可以管理这些基本模块，目的是实现如上文所论述的读写方案。根据叠瓦式磁记录原理的写入方案使用接口缓存模块、读写缓存模块和读写多路复用器模块。接口缓存存储用于写入(尚未读取)的字节流。多路复用器用于分隔写入叠瓦式磁记录区的磁道中作为字节流的位行。读写缓存在写入之前或在由磁盘控制器模块6读取之后存储位行。

[0075] 根据本发明的一个实施例，叠瓦式记录系统可进一步包括写磁头9，所述写磁头位于磁盘8的盘片的磁道上。写磁头9，即磁盘读写磁头，在磁盘片上方移动，并且将盘片的磁场转换成电流(读取磁盘)，或反之亦然，将电流转换成磁场(写入磁盘)。

[0076] 根据本发明的一个实施例，接口缓存模块1也可以存储用于写入或读取的字节流，其功能是临时存储I/O接口与内部HDD的方案之间的字节流。

[0077] 根据本发明的一个实施例，在读取情况下通过读多路复用器模块3的输出提供接口缓存模块1的输入，且在写入情况下通过来自I/O接口的字节流提供接口缓存模块1的输入。

[0078] 根据本发明的一个实施例，在读取情况下通过至I/O接口的字节流提供接口缓存模块1的输出，且在写入情况下通过至写多路复用器模块4的字节流提供接口缓存模块1的输出。

[0079] 根据本发明的一个实施例，写多路复用器模块4用于分隔写入叠瓦式磁记录区的磁道中作为字节流的位行，其功能是从字节流中分隔位行。

[0080] 写多路复用器模块4的输入通过来自接口缓存1的字节流提供，且其输出通过至写缓存模块5的位行提供。

[0081] 根据本发明的一个实施例，写缓存模块5存储通过磁盘控制器模块6写入期间的位行。通过在磁盘控制器模块6写入期间临时存储位行的任务提供写缓存模块5的功能。

[0082] 通过从写多路复用器模块4分隔的位行提供写缓存模块5的输入。通过写入位行到磁盘控制器模块6来表示写缓存模块5的输出。

[0083] 根据本发明的一个实施例，磁盘控制器模块6管理驱动器模块7和磁头9，目的是完成规划的读写方案。

[0084] 根据本发明的一个实施例，磁盘控制器模块6的功能是借助于管理驱动器模块7和磁头9来完成规划的读写方案。

[0085] 根据本发明的一个实施例，对于读取情况通过来自读磁头9的读取位提供磁盘控制器模块6的输入，且对于写入情况通过来自写缓存模块5的位行提供磁盘控制器模块6的输入。

[0086] 根据本发明的一个实施例，对于读取情况通过来自读缓存模块2的读取位行提供磁盘控制器模块6的输出，且对于写入情况通过写入地址指向磁头9的位来表示磁盘控制器模块6的输出。

[0087] 根据本发明的一个实施例，读缓存模块2存储通过磁盘控制器模块6读取期间的位行。通过在磁盘控制器模块6读取期间临时存储位行提供读缓存模块2的功能。

[0088] 根据本发明的一个实施例，通过从磁盘控制器模块6读取位行来提供读缓存模块2的输入。由至多路复用器模块3的预备位行表示输出。

[0089] 根据本发明的一个实施例，读多路复用器模块3用于联合从叠瓦式磁记录区的磁道读取的位行。

[0090] 读多路复用器模块3的功能是将位行联合到字节流中。

[0091] 图7示出根据本发明的进一步实施例的用于叠瓦式磁记录的写方法的简化方案的示意图。

[0092] 根据本发明的一个实施例，字节存储于存储器芯片中，目的是准备例如4KB的扇区用于写入，如图7中所示。接着，使用多路复用器分隔位行。首先，多路复用器分隔位置#0上的位并形成字节流，对于4KB扇区大小为512字节。此位行写入叠瓦式磁记录区的第一磁道中。由此，针对字节中的每八个位置重复此类分隔和写操作。

[0093] 图8示出根据本发明的进一步实施例的用于叠瓦式磁记录的写方法的详细方案的示意图。

[0094] 根据本发明的一个实施例，写磁头9在其沿着磁道移动期间在二进制流中的字节的具体位置上写入位，例如，其对图8上的字节的#3位置写入位。由此，最初，其需要针对扇区中的所有字节在叠瓦式磁记录区的第一磁道中的位置#0上写入位，所述位置由图8右侧的数字标示。接着，其应针对位置#1等进行，如图8中所示。磁道110同样可以在当前目标磁道110-1和被覆写磁道110-2以及待写入的未写入磁道110-3中进行区分，磁头9定位并接合在当前目标磁道110-1上。磁头9引发干扰，如通过磁场9-1显示。

[0095] 图9示出根据本发明的实施例的针对用于硬盘驱动器的叠瓦式磁记录的写方法的流程图。

[0096] 一种针对用于包括多个磁道的硬盘驱动器的叠瓦式磁记录的写方法，其中在八个相邻磁道中布置一个字节的写入位，所述写方法包括以下步骤：

[0097] 作为写方法的第一步骤，执行初始化S1-1扇区的写操作，以及将初始化写操作待写入的数据以字节流形式传递到接口缓存模块中。

[0098] 作为写方法的第二步骤，进行借助于写多路复用器模块4从传递的字节流中分隔S1-2至少一个位行。

[0099] 作为写方法的第三步骤，进行借助于磁盘控制器模块6写入S1-3至少一个分隔位行。

[0100] 图10示出根据本发明的实施例的针对用于硬盘驱动器的叠瓦式磁记录的读方法的流程图。

[0101] 一种针对用于包括多个磁道的硬盘驱动器的叠瓦式磁记录的读方法，其中在八个相邻磁道中布置一个字节的写入位，所述读方法包括以下步骤：

[0102] 作为读方法的第一步骤，进行初始化(S2-1)扇区的读操作。

[0103] 作为读方法的第二步骤，进行借助于磁盘控制器模块6读取(S2-2)包括至少一个分隔位行的至少一个扇区，并且将至少一个读取位行传递到读缓存模块2，其中读取(S2-2)至少一个扇区的步骤是针对不同磁道操作的。

[0104] 作为读方法的第三步骤，进行借助于读多路复用器模块3联合(S2-3)读取的至少两个位行以形成字节流。

[0105] 作为读方法的第四步骤，进行将字节流传递(S2-4)到接口缓存模块1中。

[0106] 图11示出根据本发明的实施例的针对用于硬盘驱动器的叠瓦式磁记录的读方法的流程图。

[0107] 作为读方法的第一步骤S4-1，操作系统OS，OS发起从硬盘驱动器读取至少一个扇区，举例来说，4KB大小的扇区。

[0108] 作为读方法的第二步骤S4-2，硬盘驱动器控制器6从叠瓦式磁记录区SMRZ的#N磁道读取扇区中的512字节。

[0109] 作为读方法的第三步骤S4-3，读缓存模块2保存从硬盘控制器模块6传递的读取扇区的读取位行。

[0110] 作为读方法的第四步骤，例如，重复八次第二步骤S4-2和第三步骤S4-3，或重复八的任何幂次。

[0111] 作为读方法的第五步骤S4-4，读多路复用器模块3联合读取位行并将联合的字节流传递到接口缓存模块1中。

[0112] 作为读方法的第六步骤S4-5，借助于I/O接口，即，借助于接口缓存模块1，从硬盘驱动器传递4KB大小的读取字节流。

[0113] 图12示出根据本发明的实施例的针对用于硬盘驱动器的叠瓦式磁记录的写方法的流程图。

[0114] 作为写方法的第一步骤S3-1，操作系统OS发起将扇区写入到硬盘驱动器中，所述扇区举例来说是4KB大小的扇区。

[0115] 作为写方法的第二步骤S3-2，借助于I/O接口将初始化扇区传递到接口缓存的芯片中。

[0116] 作为写方法的第三步骤S3-3，写多路复用器模块4分隔字节流的位置#N上的位行。

[0117] 作为写方法的第四步骤S3-4，将位行移到写缓存中。

[0118] 作为写方法的第五步骤S3-5，将预备位行传递到硬盘驱动器控制器6用于在叠瓦式磁记录区SMRZ的磁道#N中写入。

[0119] 作为写方法的第六步骤S3-6，磁盘控制器模块6借助于叠瓦式磁记录原理进行所述位的写入，举例来说，每扇区512字节的写入。

[0120] 作为写方法的第七步骤，例如，重复八次步骤3到6，或重复八的任何幂次。

[0121] 本发明还支持包含计算机可执行代码或计算机可执行指令的计算机程序产品，这些计算机可执行代码或计算机可执行指令在执行时使得至少一个计算机执行本文中描述的执行和计算步骤。

[0122] 通过以上启示，对于所属领域的技术人员来说，许多替代、修改和变化是显而易见的。当然，所属领域的技术人员容易认识到除本文所述的应用之外，还存在本发明的众多其它应用。

[0123] 虽然已参考一个或多个特定实施例描述了本发明，但所属领域的技术人员将认识到在不偏离本发明的范围的前提下，仍可对本发明作出许多改变。因此，应理解，只要是在所附权利要求书及其等效文句的范围内，可以用不同于本文具体描述的方式来实践本发明。

[0124] 在权利要求书中，词语“包括”不排除其它元素或步骤，不定冠词“一”不排除多个。单个处理器或其他单元可以完成权利要求中描述的几个器件的功能。

[0125] 在仅凭某些措施被记载在相互不同的从属权利要求书中这个单纯的事实并不意味着这些措施的结合不能被有效地使用。

[0126] 计算机程序可存储或分布到合适的介质上，例如与其它硬件一起或者作为其它硬件的部分提供的光存储介质或者固态介质，还可以以其它形式例如通过因特网或者其它有线或无线电信系统分布。