JPH04111113A - Hard disk emulator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、計算機の補助記憶装置の１つであるハードデ
ィスクエミュレータに関する。The present invention relates to a hard disk emulator, which is one of the auxiliary storage devices of a computer.
光ディスク装置は、計算機の補助記憶装置として最も多
く使用されているハードディスク装置と比較して、■デ
ィスクを交換できること、■非接触記録方式のためクラ
ッシュの危険性が無いこと、■ディスクの長寿命性を期
待できること、■記憶容量が大きいこと、等多くの利点
を有する。
従って、近年ハードディスク装置に代わる補助記憶装置
として注目されてきている。Compared to hard disk drives, which are most commonly used as auxiliary storage devices for computers, optical disk drives have the following advantages: ■ The disk can be replaced, ■ There is no risk of crashing due to the non-contact recording method, and ■ The disk has a long lifespan. It has many advantages, such as being able to expect the Therefore, in recent years, it has been attracting attention as an auxiliary storage device to replace a hard disk device.
しかしながら、光ディスク装置が計算機の補助記憶装置
として広く背反するためには、現時点では以下のような
問題点が存在する。
第１の問題点は、既にハードディスク装置が計算機の補
助記憶装置として広く使用されているため、光ディスク
装置を計算機に接続するためには、新たなハードウェア
やソフトウェアを用意する必要かあることである。
第２の問題点は、光ディスク装置のスループットがハー
ドディスク装置と比べて低いことである。
光ディスク装置のスループットが低い要因として、第１
にシーク時間が長いこと、第２にエラー訂正前のデータ
エラーレイトが悪く、書き込み後のベリファイ処理が不
可欠なこと、第３に同じくエラーレイトの問題から交替
処理の発生確率が高いこと等か掲げられる。
第３の問題点は、光ディスク装置が光磁気方式の場合、
オーバーライドができないこと、イレーズサイクルとラ
イトサイクルとの間に磁化方向反転時間が必要なこと等
である。
このようなことから、光ディスク装置では、特にライト
動作の場合に、ハードディスク装置と比べて処理速度が
著しく低下するという問題がある。
即ち、光ディスク装置は、多くの利点を有しながら、そ
の一方で又、多くの問題点も併せ持っていることになる
。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
のであって、光ディスク装置導入に当って専用ハードウ
ェアと専用ソフトウェアを不要にすると共に、光ディス
ク装置のスルーブツトの低さを補うことを目的とする。However, the following problems currently exist in order for optical disk devices to be widely used as auxiliary storage devices for computers. The first problem is that since hard disk drives are already widely used as auxiliary storage devices for computers, it is necessary to prepare new hardware and software in order to connect an optical disk drive to a computer. . The second problem is that the throughput of optical disk devices is lower than that of hard disk devices. The first reason for the low throughput of optical disk devices is
Second, the data error rate before error correction is poor and verification processing after writing is essential; and third, due to the same error rate problem, the probability of replacement processing is high. It will be done. The third problem is that when the optical disk device is magneto-optical,
These include the inability to override, the need for magnetization direction reversal time between the erase cycle and the write cycle, and so on. For this reason, optical disk devices have a problem in that their processing speed is significantly lower than that of hard disk devices, especially in the case of write operations. That is, while optical disk devices have many advantages, they also have many problems. The present invention has been made in view of these conventional problems, and aims to eliminate the need for dedicated hardware and software when introducing an optical disk device, and to compensate for the low throughput of the optical disk device. purpose.
本発明は、ホストコンピュータからのデータを記録し、
その再生源ともなるハードディスク装置又は不揮発性メ
モリと、該ハードディスク装置又は不揮発性メモリとの
間でデータ転送が可能な光ディスク装置と、前記ホスト
コンピュータとハードディスク装置又は不揮発性メモリ
及び光ディスク装置との間にあって、該装置間のデータ
転送を制御するデータ転送制御回路、前記コンピュータ
及びディスク装置側とのインターフェイスを制御する回
路、前記ハードディスク装置又は不揮発性メモリと前記
光ディスク装置との間でパックグラウンド処理を行うＣ
ＰＵ、該ＣＰＵの汎用ワークエリアとして主に用いられ
るワークメモリ、該ワークメモリに対するメモリ電源バ
ックアップ回路及びプログラム用ＲＯＭから主として成
るエミュレーションユニットとを備えたことにより、上
記目的を達成したものである。The present invention records data from a host computer,
A hard disk device or non-volatile memory which also serves as a playback source, an optical disk device capable of data transfer between the hard disk device or non-volatile memory, and an optical disk device between the host computer and the hard disk device or non-volatile memory and the optical disk device. , a data transfer control circuit that controls data transfer between the devices, a circuit that controls an interface between the computer and the disk device, and a C that performs background processing between the hard disk device or nonvolatile memory and the optical disk device.
The above object has been achieved by including a PU, a work memory mainly used as a general-purpose work area for the CPU, and an emulation unit mainly consisting of a memory power backup circuit for the work memory and a program ROM.
任意のハードディスク装置に準拠したインターフェイス
仕様を有することにより、光ディスク装置の導入に当っ
て新たなソフトウェアやハードウェアを必要とせず、接
続するホストコンピュータからはハードディスク装置と
して認識され、光ディスクの交換により大容量なハード
ディスク装置としてのエミュレーションを可能にする。
又、ホストコンピュータから送られる記録データを前記
ハードディスク装置もしくは前記不揮発性メモリに記録
し、一方、前記ホストコンピュータが既に記録されてい
るデータを再生する場合、再生データを前記ハードディ
スク装置もしくは不揮発性メモリか、前記光ディスク装
置から読み出す、前記ホストコンピュータからのアクセ
スがない時は、前記ハードディスク装置もしくは不揮発
性メモリから前記光ディスク装置に前記記録データが転
送されるか、あるいは前記再生データエリアに続く一定
量のデータを前記光ディスク装置から前記ハードディス
ク装置もしくは不揮発性メモリに転送する。
このようにして、ハードディスク装置のエミュレーショ
ン機能を有することにより、光ディスク装置導入に当っ
て専用のハードウェアとソフトウェアを不要にすると共
に、いわゆるキャッシュメモリとバックグラウンド処理
を設けることにより光ディスク装置のスループットの低
さを補う。By having an interface specification that is compatible with any hard disk device, there is no need for new software or hardware when installing an optical disk device, and it is recognized as a hard disk device by the connected host computer, and large capacity can be achieved by replacing the optical disk. Enables emulation as a hard disk device. Further, when recording data sent from the host computer is recorded on the hard disk device or the non-volatile memory, and on the other hand, when the host computer reproduces already recorded data, the reproduced data is transferred to the hard disk device or the non-volatile memory. When there is no access from the host computer, the recorded data is transferred from the hard disk device or non-volatile memory to the optical disk device, or a certain amount of data following the reproduced data area is read from the optical disk device. is transferred from the optical disk device to the hard disk device or nonvolatile memory. In this way, by having a hard disk device emulation function, dedicated hardware and software are not required when installing an optical disk device, and by providing so-called cache memory and background processing, the throughput of the optical disk device can be reduced. Make up for the loss.
以下図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図に本発明の実施例の基本構成を示す。
ホストコンピュータ１は、インターフェイスバス６を介
してハードディスクエミュレータ２にデータを記録し、
該ハードディスクエミュレータ２からデータを再生する
。
ハードディスクエミュレータ２は、エミュレーションユ
ニット３、ハードディスク装置４、光ディスク装置５か
ら構成され、これらのユニット及び装置３．４．５は、
インターフェイスバス７により接続されている。
エミュレーションユニット３は、ハードディスクエミュ
レータ２の全体制御を行うユニットで、ハードディスク
としてのエミュレーションや、ハードディスク装置４、
光ディスク装置５とのデータ転送、並びにホストコンピ
ュータ１とのデータ転送を制御する。
ハードディスク装置４は、不揮発性のキャッシュメモリ
として使用され、エミュレーションするターゲットのハ
ードディスク装置と比べて容量が少ない。
光ディスク装置５はディスクの交換が可能で、ハードデ
ィスクのエミュレーションをするために書換可能型が採
用されている。
第２図に上記実施例における記録時のデータフローを示
す。
ホストコンピュータ１から送られてくるデータは、エミ
ュレーションユニット３を介してハードディスク装置４
に記録される。ホストコンピュータ１からの記録コマン
ドシーケンスが終了すると、ハードディスク装置４に記
録されたデータを光ディスク装置５に転送する。この転
送はホストコンピュータ１からハードディスクエミュレ
ータ２に起動がかかっていない間、即ち該ハードディス
クエミュレータ２のバックグラウンド処理として行われ
る。又、このバックグラウンド処理中に、ホストコンピ
ュータ１からハードディスクエミュレータ２に起動がか
かった場合は、バックグラウンド処理を直ちに中止し、
起動されたコマンドシーレゲンスを実行し、これを終了
させた後、残ったバックグラウンド処理を再開し実行す
る。
第３図に上記実施例における再生時のデータフローを示
す。
ホストコンピュータ１から指定されたデータがハードデ
ィスク装置４内にあった場合、データは該ハードディス
ク装置４からエミュレーションユニット３を介してホス
トコンピュータ１に送られる。再生時のバックグラウン
ド処理では、再生データに続くエリアのデータが光ディ
スク装置５からハードディスク装置４に転送される。
ホストコンピュータｌから補助記憶装置へのアクセスは
、一般にシーケンシャルに行われる場合が多く、あるデ
ータへアクセスされた後、そのデータの後ろに続くデー
タがアクセスされる可能性が高いため、このバックグラ
ウンド処理で行われるブリフェッチ（先読み）が有効に
なる。
ホストコンピュータ１から指定されたデータがハードデ
ィスク装置４内に無かった場合は、エミュレーションユ
ニット３を介して光ディスク装置５から転送される。
ハードディスク装置４は、ランダムアクセスの可能なメ
モリであるため、シーク時間がシステム全体の性能を考
える上で無視できないことが多い。
一般に、現在のハードディスク装置のシーク時間は、回
転待ち時間を含めて２０〜５０１１３程度であり、一方
、１セクタ当たり」ご録に要する時間はｌＴｉ５以下が
多い、ランダムアクセスの多い場合を考えると、実際の
記録は数１’ｆｆｓ程度にすぎないが、シークに数十Ｉ
ｓ程度要するため、ホストコンピュータ１から見た所要
時間は（数十ｒＢｓ） ＋ （数ｌｓ）になる。
一方、上記実施例のハードディスクエミュレータ２では
、ホストコンピュータ１から指定されたアドレスによら
ずキャッシュメモリとして用いるハードディスク装置４
にデータをシーケンシャルに記憶していくなめ、シーク
が発生せず、ホストコンピュータ１から見た所要時間は
数ＩＩｓのみで済む。
次に、エミュレーションユニット３の具体的な回路構成
を第４図に示す。
エミュレーションユニット３は、ホストコンピュータ１
とのインターフェイスと、光ディスク装置５とハードデ
ィスク装置４とのインターフェイスを持ち、該エミュレ
ーションユニット３の内部でホストコンピュータ側イン
ターフェイス制御回路６とメモリデバイス側インターフ
ェイス制御回路７がそれぞれのインターフェイスプロト
コルを制御する。
データ転送制御回路８は、ホストコンピュータ１とメモ
リデバイスとの間、及び光ディスク装置５とハードディ
スク装置４との間のデータ転送を制御する。データバッ
ファ９は、これらのデータ転送時にバッファメモリとし
て動作する。
エミュレーションユニット３の全体制御は、ＣＰＵ（セ
ントラルブロセッシングユニット）１０とプログラム用
ＲＯＭ （プログラム用リードオンリーメモリ）１１、
ワークＲＡＭ （ワークランダムアクセスメモリ）１２
から構成される。ワークＲＡＭ１２は、ＣＰＵｌ０の汎
用ワークエリアとして用いられるだけでなく、ハードデ
ィスク装置４上のデータのアドレス情報らストアする。
このアドレス情報は、ホストコンピュータ１から指定さ
れたもので、ＣＰＵｌ０はこのアドレス情報を基に光デ
ィスク装置５とハードディスク装置４との間でバックグ
ラウンド処理を行う。
バックグラウンド処理は、ホストコンピュータ１からは
独立して行われるため、該バックグラウンド処理が終結
する前に電源が切られアドレス情報が無くなるのを防ぐ
ために、ワークＲＡＭ１２に対するメモリ電源バックア
ップ回＃ｒ１３を設ける。
なお、図の符号１４は、ホストコンピュータ１とのイン
ターフェイスバス、１５はメモリデバイス、即ち光ディ
スク装置５、ハードディスク装置４との間のインターフ
ェイスバスを示す、エミュレーションユニット３内の各
ブロックはデータバス１６とアドレスバス１７によって
接続されている。ホストコンピュータ１とメモリデバイ
スとの間及び光ディスク装置５とハードディスク装置４
との間のデータは、データ転送料ｍ信号１８により、デ
ータバス１６を介して転送される。
このデータ転送は、一般にＣＰＵｌ０を介して行うと転
送速度が遅くなるために、データ転送制御回路８によっ
て生成される転送要求信号や応答信号等のデータ転送制
御信号１８によって制御される。符号１つはメモリ電源
バックアップ回路１３からワークＲＡＭ１２に供給され
るバックアップ電源を示す。Embodiments of the present invention will be described in detail below based on the drawings. FIG. 1 shows the basic configuration of an embodiment of the present invention. The host computer 1 records data on the hard disk emulator 2 via the interface bus 6,
Data is reproduced from the hard disk emulator 2. The hard disk emulator 2 is composed of an emulation unit 3, a hard disk device 4, and an optical disk device 5, and these units and devices 3.4.5 are as follows:
They are connected by an interface bus 7. The emulation unit 3 is a unit that performs overall control of the hard disk emulator 2, and performs emulation as a hard disk, hard disk device 4,
Controls data transfer with the optical disk device 5 and data transfer with the host computer 1. The hard disk device 4 is used as a nonvolatile cache memory, and has a smaller capacity than the target hard disk device to be emulated. The optical disk device 5 has replaceable disks, and is of a rewritable type for emulating a hard disk. FIG. 2 shows the data flow during recording in the above embodiment. Data sent from the host computer 1 is sent to the hard disk drive 4 via the emulation unit 3.
recorded in When the recording command sequence from the host computer 1 is completed, the data recorded on the hard disk device 4 is transferred to the optical disk device 5. This transfer is performed while the hard disk emulator 2 is not activated from the host computer 1, that is, as background processing of the hard disk emulator 2. Also, if the hard disk emulator 2 is started from the host computer 1 during this background processing, the background processing is immediately stopped and
After executing the started command sequence and terminating it, the remaining background processing is resumed and executed. FIG. 3 shows the data flow during reproduction in the above embodiment. If the data specified by the host computer 1 exists in the hard disk device 4, the data is sent from the hard disk device 4 to the host computer 1 via the emulation unit 3. In background processing during reproduction, data in the area following the reproduced data is transferred from the optical disk device 5 to the hard disk device 4. Access from the host computer to the auxiliary storage device is generally performed sequentially in many cases, and after one data is accessed, there is a high possibility that the data following that data will be accessed, so this background processing is Brifetch (read ahead) performed in is enabled. If the data specified by the host computer 1 does not exist in the hard disk device 4, it is transferred from the optical disk device 5 via the emulation unit 3. Since the hard disk device 4 is a memory that can be randomly accessed, the seek time is often not negligible when considering the performance of the entire system. In general, the seek time of current hard disk drives is about 20 to 50,113 times, including rotational wait time.On the other hand, the time required for recording per sector is often less than lTi5, considering the case where there are many random accesses. The actual record is only a few 1'ffs, but the seek time is several dozen I.
The required time from the host computer 1 is (several tens of rBs) + (several ls). On the other hand, in the hard disk emulator 2 of the above embodiment, the hard disk device 4 is used as a cache memory regardless of the address specified by the host computer 1.
Since the data is stored sequentially, no seek occurs, and the time required from the host computer 1 is only several IIs. Next, a specific circuit configuration of the emulation unit 3 is shown in FIG. The emulation unit 3 is the host computer 1
The emulation unit 3 has an interface with the optical disk device 5 and the hard disk device 4, and inside the emulation unit 3, a host computer side interface control circuit 6 and a memory device side interface control circuit 7 control the respective interface protocols. The data transfer control circuit 8 controls data transfer between the host computer 1 and the memory device and between the optical disk device 5 and the hard disk device 4. The data buffer 9 operates as a buffer memory during these data transfers. The overall control of the emulation unit 3 includes a CPU (central processing unit) 10, a program ROM (program read-only memory) 11,
Work RAM (work random access memory) 12
It consists of The work RAM 12 is not only used as a general-purpose work area for the CPU 10, but also stores address information of data on the hard disk device 4. This address information is specified by the host computer 1, and the CPU 10 performs background processing between the optical disk device 5 and the hard disk device 4 based on this address information. Since background processing is performed independently of the host computer 1, a memory power backup circuit #r13 is provided for the work RAM 12 in order to prevent the power from being turned off and address information being lost before the background processing is completed. . In the figure, reference numeral 14 indicates an interface bus with the host computer 1, and 15 indicates an interface bus with memory devices, that is, the optical disk device 5 and the hard disk device 4. Each block within the emulation unit 3 is connected to a data bus 16. They are connected by an address bus 17. Between the host computer 1 and the memory device and between the optical disk device 5 and the hard disk device 4
Data between the two is transferred via the data bus 16 in response to the data transfer charge m signal 18. This data transfer is generally controlled by a data transfer control signal 18 such as a transfer request signal or a response signal generated by the data transfer control circuit 8, since the transfer speed is slow if it is performed via the CPU10. Reference numeral 1 indicates a backup power supply supplied from the memory power supply backup circuit 13 to the work RAM 12 .
以上説明した通り、本発明によれば、光ディスク装置の
長所であるディスクの交換性、長寿命性、大容量性、及
びクラッシュフリーを有し、加えてキャッシュメモリと
バックグラウンド処理を設けることにより、光ディスク
装置の短所であるスループットの低さを補うことができ
、更にランダムアクセス性の高いデータの記録時は、エ
ミュレーションするターゲットであるハードディスク装
置のスループットを上回ることも期待できる。
又、本発明によれば、ハードディスク装置のエミュレー
ション機能を有することにより、光ディスク装置特有の
ハードウェアやソフトウェアを必要とせず、ハードディ
スク装置に置き代ってホストコンピュータに接続するこ
ともできるという効果も得られる。As explained above, according to the present invention, the advantages of optical disk devices such as disk replaceability, long life, large capacity, and crash-free properties are provided, and in addition, cache memory and background processing are provided. It can compensate for the low throughput, which is a shortcoming of optical disk devices, and can also be expected to exceed the throughput of the hard disk device that is the target of emulation when recording data with high random access. Further, according to the present invention, by having a hard disk device emulation function, it is possible to connect to a host computer in place of a hard disk device without requiring hardware or software specific to an optical disk device. It will be done.
第１図は、本発明の実施例の基本構成を示すブロック図
、
第２図は、上記実施例における記録時のデータフローを
示すブロック図、
第３図は、同じく再生時のデータフローを示すブロック
図、
第４図は、上記実施例での構成要素であるエミュレーシ
ョンユニットの具体的な回路構成を示すブロック図であ
る。
１・・・ホストコンピュータ、
２・・・ハードディスクエミュレータ、３・・・エミュ
レーションユニット、
４・・・ハードディスク装置、
５・・・光ディスク装置、
６・・・ホストコンピュータ側インターフェイス制御回
路、
７・・・メモリデバイス側インターフェイス制御回路、
８・・・データ転送制御回路、
９・・・データバッファ、
０・・・ＣＰＵ、
１・・・プログラム用ＲＯＭ、
２・・・ワークＲＡ Ｍ、
３・・・メモリ電源バックアップ回路、４・・・インタ
ーフェイスバス、
５・・・メモリデバイス（インターフェイスバス）６・
・・データバス、
７・・・アドレスバス、
８・・・データ転送制御信号、
９・・・バックアップ電源。FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a data flow during recording in the above embodiment, and FIG. 3 similarly shows a data flow during playback. Block Diagram FIG. 4 is a block diagram showing a specific circuit configuration of an emulation unit which is a component in the above embodiment. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Host computer, 2...Hard disk emulator, 3...Emulation unit, 4...Hard disk device, 5...Optical disk device, 6...Host computer side interface control circuit, 7... Memory device side interface control circuit,
8...Data transfer control circuit, 9...Data buffer, 0...CPU, 1...Program ROM, 2...Work RAM, 3...Memory power backup circuit, 4...・Interface bus, 5...Memory device (interface bus) 6.
...Data bus, 7.Address bus, 8.Data transfer control signal, 9.Backup power supply.
Claims (1)
再生源ともなるハードディスク装置又は不揮発性メモリ
と、 該ハードディスク装置又は不揮発性メモリとの間でデー
タ転送が可能な光ディスク装置と、前記ホストコンピュ
ータとハードディスク装置又は不揮発性メモリ及び光デ
ィスク装置との間にあって、該装置間のデータ転送を制
御するデータ転送制御回路、前記コンピュータ及びディ
スク装置側とのインターフェイスを制御する回路、前記
ハードディスク装置又は不揮発性メモリと前記光ディス
ク装置との間でバックグラウンド処理を行うＣＰＵ、該
ＣＰＵの汎用ワークエリアとして主に用いられるワーク
メモリ、該ワークメモリに対するメモリ電源バックアッ
プ回路及びプログラム用ＲＯＭから主として成るエミュ
レーションユニットと、 を備えたことを特徴とするハードディスクエミュレータ
。(1) A hard disk device or nonvolatile memory that records data from a host computer and serves as a playback source; an optical disk device that can transfer data between the hard disk device or nonvolatile memory; and the host computer and the hard disk. a data transfer control circuit that is located between the hard disk device or nonvolatile memory and the optical disk device and controls data transfer between the devices; a circuit that controls an interface between the computer and the disk device; A CPU that performs background processing with an optical disk device, a work memory that is mainly used as a general-purpose work area for the CPU, an emulation unit that mainly includes a memory power backup circuit for the work memory, and a program ROM. A hard disk emulator featuring
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23080790A JPH04111113A (en) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | Hard disk emulator |
| EP19910307918 EP0475639A3 (en) | 1990-08-31 | 1991-08-29 | Hard disk emulator |
| KR1019910015122A KR920004969A (en) | 1990-08-31 | 1991-08-30 | Hard disk emulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23080790A JPH04111113A (en) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | Hard disk emulator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04111113A true JPH04111113A (en) | 1992-04-13 |
Family
ID=16913587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23080790A Pending JPH04111113A (en) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | Hard disk emulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04111113A (en) |
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