CN108630232A - 磁盘装置、其控制方法以及控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施方式提供能够连续且适宜地访问多个磁道的磁盘装置、其控制方法以及控制器。实施方式的磁盘装置具备包括多个磁道的磁盘、用于从磁盘读取数据的磁头以及控制器。控制器在读取来自多个磁道中的第1磁道以及第2磁道的数据的情况下，在从磁头输出的第1磁道的信号的解码完成前，使得磁头向第2磁道的移动开始。

Description

磁盘装置、其控制方法以及控制器
本申请享受以日本专利申请2017-54867号(申请日：2017年3月21日)为在先申请的优先权。本申请通过参照该在先申请而包含在先申请的全部内容。
技术领域
本发明的实施方式涉及磁盘装置、其控制方法以及控制器。
背景技术
从磁盘读取的编码数据输入到控制器，并存储于读取/写入通道内的工作存储器。读取/写入通道对工作存储器内的数据进行解码处理。通过解码处理得到的数据从工作存储器传送到缓冲存储器，此后，向主机装置输出。近年来，为了提高数据的可靠性，数据的编码方式采用使用纠错能力高的码例如LDPC(Low Density Parity Check，低密度奇偶校验)码的方式。因此，解码处理时间尤其是纠错时间变长。
在数据读取和/或数据写入时，为了将头定位于(也包括寻道)目标磁道和/或数据的编码/解码处理，需要与柱面序号、磁道内的扇区数和/或时钟频率等相关的信息。这些信息预先记录于盘。在某一磁道的数据读取前，控制器从盘读取这些信息，并写入到寄存器等内部存储器。控制器需要将这些信息保持于内部存储器直到该磁道的数据的编码/解码处理完成为止。
发明内容
本发明的实施方式提供能够连续且适宜地访问多个磁道的磁盘装置、其控制方法以及控制器。
实施方式的磁盘装置具备包括多个磁道的磁盘、用于从磁盘读取数据的磁头以及控制器。控制器在从多个磁道中的第1磁道以及第2磁道读取数据的情况下，在从磁头输出的第1磁道的信号的解码完成前，使得磁头向第2磁道的移动开始。
附图说明
图1表示实施方式的磁盘装置的概略构成的一例。
图2是表示第1实施方式的磁盘装置的读取动作(工作)的一例的流程图。
图3是表示多个磁道的连续读取的一例的概略的时序图。
图4是表示多个磁道的连续读取的比较例的时序图。
图5是表示磁盘装置的写入动作的一例的流程图。
图6是表示多个磁道的连续写入的一例的概略的时序图。
图7是表示多个磁道的连续写入的比较例的时序图。
具体实施方式
以下，参照附图对实施方式进行说明。此外，公开只不过是一例，发明不限于以下的实施方式所记载的内容。本领域技术人员能够容易地想到的变形当然也包含于公开的范围。为了使说明更加明确，在附图中，有时相对于实际的实施方式对各部分的大小、形状等进行变更并示意性地表示。在多个附图中，有时也赋予对应的要素相同的参照数字，并省略详细的说明。
[概略构成]
图1是表示实施方式的磁盘装置(也称为硬盘驱动器)的典型构成例的框图。磁盘装置具备磁盘(以下简单地称为盘)12、主轴马达(SPM)14、致动器16、驱动器IC18、头IC20、主控制器22以及音圈马达(VCM)34等。主控制器22与主机装置(未图示)连接。
盘12是磁记录介质，例如在其两侧的表面具备磁记录数据的写入面。通过主轴马达14使盘12高速旋转。利用从驱动器IC18供给的电流或电压驱动主轴马达14。
盘12的写入面具备多个磁道12A。磁道12A既可以是同心圆状的多个磁道，也可以是螺旋状的一条磁道。盘12还具备在半径方向上形成为放射状的多个伺服区域12B。多个伺服区域12B在圆周方向上以等间隔的方式离散地配置。在圆周方向上相邻的伺服区域12B之间的各磁道12A作为数据区域12C使用。各磁道12A内的伺服区域12B也称为伺服帧。各磁道12A内的由伺服区域12B和与该伺服区域12B相邻的数据区域12C构成的区域也称为伺服扇区。数据区域12C具备一定大小例如512字节的多个数据扇区。
在伺服区域12B写入有伺服数据。伺服数据包括磁道编号、扇区编号以及突发数据(burst data，成组数据)。扇区编号是特定伺服扇区的编号，突发数据表示头相对于磁道的中心的相对位置。
与盘12的写入面对应地配置有写入头32A和读取头32B。也将写入头32A与读取头32B简单地合称为头32。图1示出与一方的写入面对应的写入头32A和读取头32B，在另一方的写入面也能够同样配置有写入头和读取头。写入头32A和读取头32B安装于滑块16C，该滑块16C安装于从致动器16的臂16A延伸出的悬架16B的头端。利用音圈马达34驱动致动器16。利用从驱动器IC18供给的电流或电压驱动音圈马达34。利用音圈马达34驱动致动器16，由此写入头32A和读取头32B以在盘12上沿该盘12的半径方向描绘圆弧的方式移动，并定位于目标磁道。
图1示出具备一张盘12的磁盘装置，但实施方式的磁盘装置也可以具备层叠的多张盘和相对于多张盘的各张所配置的多个头。在具备在两个面具备写入面的多张双面盘的情况下，相对于多张盘各自的两面配置盘张数的两倍的数量的头。头分别相对于写入面对应，因此能够用头编号来表示写入面。在多张双面盘层叠的情况下，任意的数据扇区的位置由CHS信息指定。将各写入面上的同一半径上的磁道的集合称为柱面。柱面编号C表示盘的半径方向的位置，与包含该数据扇区的磁道对应。头编号H表示该数据扇区位于第几号写入面。扇区编号S表示该数据扇区位于磁道内的第几号伺服扇区。一般，将最外周的柱面设为柱面0，将最上面的头设为头0，将磁道的初始伺服扇区设为扇区1，之后按顺序分配编号。
驱动器IC18按照主控制器22内的伺服控制器44的控制来驱动主轴马达14和音圈马达34。头IC20也称为头放大器，包括将读取头32B的输出信号即读取信号放大的可变增益放大器。头IC20将从主控制器22(更详细而言，为主控制器22内的读取/写入通道42)输出的写入数据转换为写入电流，并将写入电流向写入头32A输出。
主控制器22由多个要素集成于单一芯片而成的被称为SoC(System on a Chip，芯片上系统)的系统LSI实现。主控制器22具备读取/写入通道42、硬盘控制器(HDC)46以及伺服控制器44。包括由SDRAM等构成的缓冲存储器62、闪速存储器64等半导体存储器的存储器单元24设置于主控制器22的外部。
读取/写入通道42处理向头IC20供给的信号和/或从头IC20供给的信号。读取/写入通道42包括为了编码/解码等而暂时存储数据的由SRAM等构成的工作存储器52。在写入时，硬盘控制器46将从主机装置传送的用户数据暂时写入缓冲存储器62，将用户数据分为各一定大小例如各512字节的扇区数据，对每个扇区数据附加CRC(Cyclic RedundancyCheck，循环冗余校验)码，并将附加了CRC的扇区数据传送到读取/写入通道42内的工作存储器52。硬盘控制器46传送到读取/写入通道42的数据也包含CHS信息。CHS信息既可以添加到扇区数据内，也可以通过EXOR运算而包含于CRC码。读取/写入通道42使用LDPC码等纠错码来对工作存储器52内的扇区数据进行编码。编码数据被传送到头IC20，并由写入头32A写入到盘12。
在读取时，读取/写入通道42将基于从头IC20供给的读取头32B的输出信号的模拟数据转换成数字数据，并将数字数据存储于工作存储器52。读取/写入通道42对存储于工作存储器52的数字数据进行解码处理。读取/写入通道42基于纠错码进行解码处理，反复进行解码处理直到判断为得到了正确的解码结果为止。当判断为得到了正确的解码结果时，读取/写入通道42将通过解码处理得到的数据从工作存储器52传送到硬盘控制器46。硬盘控制器46基于CRC码对通过解码处理得到的数据进行检查。当基于CRC码判定为存在错误时，硬盘控制器46对读取/写入通道42指示重试进行读取。当判定为没有错误时，硬盘控制器46将从工作存储器52传送的数据传送到缓冲存储器62。硬盘控制器46适当地将缓冲存储器62内的数据传送到主机装置。
硬盘控制器46经由主机接口与主机装置连接。主机装置能够将磁盘装置作为自身的存储装置加以利用。主机装置和磁盘装置例如设置于个人计算机、摄像机、音乐播放器、便携终端、便携电话机或打印装置这样的电子设备。硬盘控制器46作为向主机装置传送信号并且接收从主机装置传送来的信号的主机接口控制器而发挥功能。具体而言，硬盘控制器46接收从主机装置传送来的命令(写入命令、读取命令等)。硬盘控制器46控制主机装置与存储器单元24之间的数据传送。硬盘控制器46也作为经由读取/写入通道42、头IC20以及写入头32A、读取头32B来控制向盘12的数据写入和从盘12的数据读取的盘接口控制器而发挥功能。
伺服控制器44经由驱动器IC18控制主轴马达14和音圈马达34。为了将头32定位到盘12上的目标磁道的目标位置，伺服控制器44基于由读取/写入通道42提取的伺服数据来控制音圈马达34。控制音圈马达34与控制致动器16的旋转角度等效。
读取/写入通道42、硬盘控制器46以及伺服控制器44分别具备未图示的微处理器单元(MPU)。这些MPU通过执行用于读取/写入通道42、硬盘控制器46以及伺服控制器44的各自的控制程序，实现作为读取/写入通道42、硬盘控制器46以及伺服控制器44的功能。这些MPU联动，对读取/写入通道42、伺服控制器44以及硬盘控制器46进行控制使它们互相协作。这些控制程序存储于闪速存储器64。也可以是，单一的MPU以分时的方式来执行这些控制程序。硬盘控制器46包括由存储后述的磁道相关信息的SRAM等构成的存储器48。存储器48包括存储两个磁道的量的磁道相关信息的区域Track A和Track B。
存储器单元24具备缓冲存储器62和闪速存储器64。闪速存储器64是可改写的非易失性半导体存储器，在其存储区域的一部分预先存储有用于实现包括硬盘控制器46和伺服控制器44的主控制器22的功能的控制程序(固件)。闪速存储器64的存储区域的其他一部分也存储有逻辑地址与物理地址的对应表(地址变换表)和/或与缺陷扇区相关的信息(表示缺陷扇区的物理地址等)。缓冲存储器62的存储区域的至少一部分作为用于硬盘控制器46和伺服控制器44的作业区域使用。由读取/写入通道42解码后的读取数据传送给缓冲存储器62，暂时存储于缓冲存储器62，之后发送给主机装置。从主机装置发送来的写入数据暂时存储于缓冲存储器62，之后传送给读取/写入通道42。在图1中，存储器单元24外装于主控制器22，但也可以内置于主控制器22。
[读取动作]
参照图2的流程图，对第1实施方式的磁盘装置的读取动作进行说明。当向磁盘装置供给的电源导通时，在S12中，硬盘控制器46从盘12读取出与各磁道的磁道格式相关的磁道相关信息，并写入缓冲存储器62。磁道相关信息包括各扇区的CHS信息、各伺服扇区内的起始的数据扇区的扇区编号、各伺服扇区内的第2数据扇区的位置、各伺服扇区内的扇区的标准扇区长度、各伺服扇区内的数据扇区数、歪斜(skew)设定值、缺陷扇区表、时钟信息等。在将数据扇区配置于磁道内时，基于磁道相关信息来决定将各数据扇区配置于物理上的哪个位置。磁道相关信息是每个磁道的信息，在S12中，全部的磁道的磁道相关信息从盘12传送给缓冲存储器62。
在S14中，从主机装置向硬盘控制器46输入读取命令。读取命令包括读取开始扇区的地址(LBA)和地址范围(LBA长度)。读取命令所包括的LBA(Logical Block Address，逻辑块地址)基于地址变换表变换成CHS信息。
在S16中，硬盘控制器46从缓冲存储器62读取出读取开始扇区的位置的磁道(读取开始磁道(设为磁道i))的磁道相关信息，并写入存储器48的第1区域Track A。
在S18中，伺服控制器44基于存储于存储器48的第1区域Track A的磁道相关信息内的CHS信息，将相应于头32的当前位置与读取开始扇区的位置的差的寻道电流或电压供给到音圈马达34，将头32定位于(寻道至)读取开始扇区的位置。音圈马达34相应于寻道电流或电压而旋转，从而使头32移动到读取开始磁道。
在S22中，读取写入通道42开始从盘12读取磁道i的编码扇区数据。首先，读取写入通道42从盘12读取读取开始扇区即初始的数据(编码扇区数据)，并将读取出的编码扇区数据写入工作存储器52。当初始的编码扇区数据向工作存储器52的写入完成时，读取写入通道42也接着从盘12按顺序读取出第2号以后的扇区的编码扇区数据，并按顺序写入工作存储器52。
当初始的编码扇区数据向工作存储器52的写入完成时，在S23中，读取/写入通道42开始对工作存储器52内的编码扇区数据进行解码处理。首先，读取/写入通道42对工作存储器52内的初始的编码扇区数据进行解码处理。写入到盘12的数据的编码方式例如采用使用纠错能力高的LDPC(Low Density Parity Check)码的编码方式。以扇区为单位进行编码，但也可以并用以磁道为单位的编码。以扇区为单位的编码通过将ECC(纠错码)位添加到原始的扇区数据来进行，以磁道为单位的编码通过将扇区数据和作为ECC位的奇偶校验扇区添加到一个磁道来进行。在也进行以磁道为单位的编码的情况下，读取/写入通道42首先基于扇区ECC进行以扇区为单位的解码处理。在没有在以扇区为单位的解码处理中得到正确的解码结果的情况下，读取/写入通道42基于奇偶校验扇区通过以磁道为单位的解码处理求得该扇区数据。
读取/写入通道42将通过解码处理得到的扇区数据送到硬盘控制器46。在S24中，硬盘控制器46基于CRC码对来自读取/写入通道42的扇区数据进行检查。在存在错误的情况下，硬盘控制器46对读取/写入通道42指示重试进行读取。在没有错误的情况下，硬盘控制器46将从读取/写入通道42接收到的扇区数据传送给缓冲存储器62。当读取/写入通道42将对初始的编码扇区数据进行解码处理后所得到的扇区数据传送给硬盘控制器46时，按顺序对第2号以后的编码扇区数据进行解码处理，并将通过解码处理所得到的扇区数据传送给硬盘控制器46。传送给缓冲存储器62的扇区数据在能够与主机装置通信的定时传送给主机装置。
在S26中，对读取/写入通道42是否从盘12读取出了磁道i的读取对象的全部编码扇区数据到工作存储器52进行判断。在否的情况下(S26为“否”)，处理在S26等待，继续S22的磁道i的编码扇区数据的读取/向工作存储器52的传送、S23的解码处理、S24的扇区数据向硬盘控制器46以及缓冲存储器52的传送。
在从盘12读取出了磁道i的读取对象的全部编码扇区数据到工作存储器52的情况下(S26为“是”)，在S28中，硬盘控制器46对由读取命令指定的LBA长度的全部数据的读取是否完成进行判断。即，硬盘控制器46对由读取命令指定的LBA长度是否跨及多个磁道进行判断，在跨及多个磁道的情况下，对是否有包括未读取的编码扇区数据的磁道进行判断。在读取完成的情况下(S28的“是”)，即在由读取命令指定的LBA长度没有跨及多个磁道的情况下以及虽然跨及多个磁道但没有未读取的磁道的情况下，等待磁道i的全部扇区数据向缓冲存储器62的传送完成并结束动作。在读取没有完成的情况下(S28的“否”)，在S32中，硬盘控制器46从缓冲存储器62读取下一磁道即磁道(i+1)的磁道相关信息，并写入存储器48的第2区域Track B。
在S34中，伺服控制器44将与头32的当前位置和下一磁道(i+1)的读取开始扇区的位置的差相应的寻道电流或电压向音圈马达34供给，将头32定位于(寻道至)下一磁道(i+1)的初始的扇区的位置。
在S38中，读取/写入通道42开始从盘12读取磁道(i+1)的编码扇区数据。首先，读取/写入通道42从盘12读取磁道(i+1)的初始的编码扇区数据，并将读取出的编码扇区数据写入工作存储器52。当初始的编码扇区数据向工作存储器52的写入完成时，读取/写入通道42接着也从盘12按顺序读取第2号以后的扇区的编码扇区数据，并按顺序写入工作存储器52。
当初始的编码扇区数据向工作存储器52的写入完成时，在S39中，与S23同样地，读取/写入通道42开始进行对工作存储器52内的编码扇区数据的解码处理。首先，读取/写入通道42对工作存储器52内的初始的编码扇区数据进行解码处理。在编码时，在不仅以扇区为单位而且以磁道为单位添加了ECC位的情况下，以扇区为单位和以磁道为单位对编码扇区数据进行解码处理。以磁道为单位的解码处理在一个磁道的全部编码扇区数据写入工作存储器52后进行。
读取/写入通道42将通过解码处理得到的扇区数据送到硬盘控制器46。在S42中，硬盘控制器46基于CRC码对从读取/写入通道42发送来的解码结果的扇区数据进行检查。在存在错误的情况下，硬盘控制器46对读取/写入通道42指示重试进行读取。在没有错误的情况下，硬盘控制器46将从读取/写入通道42接收到的扇区数据传送给缓冲存储器62。当读取写入通道42将对初始的编码扇区数据进行解码处理后得到的扇区数据传送给硬盘控制器45时，按顺序对第2号以后的编码扇区数据进行解码处理，并将通过解码处理得到的扇区数据传送给硬盘控制器45。
在S44中，对读取写入通道42是否从盘12读取了磁道(i+1)的读取对象的全部编码扇区数据到工作存储器52进行判断。在否的情况下(S44为“否”)，处理在S44等待，继续S38的磁道(i+1)的编码扇区数据的读取/向工作存储器52的传送、S39的解码处理、S42的扇区数据向硬盘控制器46以及缓冲存储器52的传送。
在从盘12读取了磁道(i+1)的读取对象的全部编码扇区数据到工作存储器52的情况下(S44为“是”)，在S46中，与S28同样地，硬盘控制器46对由读取命令指定的LBA长度的全部数据的读取是否完成进行判断。在读取完成的情况下(S46为“是”)，等待磁道(i+1)的全部扇区数据向缓冲存储器62传送完成并结束动作。
在读取没有完成的情况下(S46为“否”)，即需要读取第3号的磁道的数据的情况下，在S48中，硬盘控制器46使变量i增加2(i←i+2)，进入S52。在S52中，硬盘控制器46从缓冲存储器62读取磁道i(在此为第3号磁道)的磁道相关信息，并写入存储器48的第1区域Track A。在S54中，伺服控制器44将头32定位于(寻道至)下一磁道i的初始的扇区的位置。此后，主控制器22反复进行自S22起的处理。
[连续读取]
根据以上的处理，实施方式的磁盘装置能够对磁道编号每次增加1的多个磁道的数据进行连续读取，并向主机装置发送。主控制器22内的硬盘控制器46内的存储器48包括存储两个磁道的量的磁道相关信息的区域Track A和Track B。
图3以时间序列的方式表示从盘12向读取/写入通道42的工作存储器52传送的编码扇区数据、从读取/写入通道42的工作存储器52向缓冲存储器62传送的扇区数据以及硬盘控制器46内的存储器48的区域Track A和Track B的磁道相关信息的更新状态。在从盘12向工作存储器52传送的编码扇区数据中添加有CHS信息、CRC码以及ECC。在从工作存储器52向缓冲存储器62传送的扇区数据中添加有CHS信息和CRC码。
在图2的S16中，磁道i(读取开始磁道)的磁道相关信息写入到存储器48的区域Track A。在S18中，基于磁道相关信息将头32定位于磁道i，在S22中，从盘12按顺序读取磁道i的编码扇区数据，并按顺序写入工作存储器52。在S23中，对磁道i的编码扇区数据进行解码处理。在S24中，将解码结果传送到硬盘控制器46，并进行CRC检查。在存在错误的情况下，再次从盘12读取该扇区的编码扇区数据，并将读取出的编码扇区数据写入工作存储器52。在没有错误的情况下，将解码结果的扇区数据从工作存储器52传送到缓冲存储器62。图3表示通过CRC检查没有检测到错误的情况。
在经过了从磁道i的初始的编码扇区数据从盘12向工作存储器52传送起到磁道i的初始的编码扇区数据的解码处理所需要的时间时，通过解码处理得到的磁道i的扇区数据按顺序从工作存储器52传送到缓冲存储器62。
当磁道i的读取对象的全部编码扇区数据从盘12传送到工作存储器52时，即使在通过解码处理得到的磁道i的扇区数据从工作存储器52向缓冲存储器62传送的期间中，也在S32中将磁道(i+1)的磁道相关信息写入区域Track B，在S34中开始向磁道(i+1)的寻道。
当向磁道(i+1)的寻道完成时，即使在通过解码处理得到的磁道i的扇区数据从工作存储器52向缓冲存储器62传送的期间中，也在S38中从盘12按顺序读取磁道(i+1)的编码扇区数据，并按顺序写入工作存储器52。在S39中，对磁道(i+1)的编码扇区数据进行解码处理。在S42中，解码结果的扇区数据从工作存储器52传送到缓冲存储器62。在经过了从磁道i的初始的编码扇区数据从盘12向工作存储器52传送起到磁道(i+1)的初始的编码扇区数据的解码处理所需要的时间时，通过解码处理得到的磁道(i+1)的扇区数据按顺序从工作存储器52传送到缓冲存储器62。
当磁道(i+1)的读取对象的全部编码扇区数据从盘12传送到工作存储器52时，即使在通过解码处理得到的磁道(i+1)的扇区数据从工作存储器62向缓冲存储器62传送的期间中，也在S52中将磁道(i+2)的磁道相关信息写入区域Track A，在S54中开始向磁道(i+2)的寻道。
以下，同样地，当各磁道j的全部编码扇区数据从盘12传送到工作存储器52时，将下一磁道(j+1)的磁道相关信息写入存储有前一磁道(j-1)的磁道相关信息的存储器48的一方的区域Track。在写入的时点，存储器48的另一方的区域Track保持着磁道j的磁道相关信息。因此，在通过解码得到的各磁道的扇区数据从工作存储器52传送到缓冲存储器62期间，能够开始下一磁道的寻道，能够有效地进行跨及多个磁道的连续读取。
作为比较例，参照图4对硬盘控制器46内的存储器48存储一个磁道的磁道相关信息的情况下的连续读取进行说明。
在磁道i的读取的开始前将磁道相关信息写入存储器48的区域Track。基于存储器48的区域Track内的磁道相关信息从盘12按顺序读取磁道i的编码扇区数据，并按顺序写入读取写入通道42的工作存储器52。按顺序解码磁道i的编码扇区数据，在经过了从磁道i的初始的编码扇区数据从盘12向工作存储器52传送起到磁道i的初始的编码扇区数据的解码处理所需要的时间时，通过解码处理得到的磁道i的扇区数据从工作存储器52按顺序传送到缓冲存储器62。
当通过解码处理得到的磁道i的扇区数据的从工作存储器52向缓冲存储器62的传送完成时，将磁道(i+1)的磁道相关信息写入存储器48的区域Track，开始向磁道(i+1)的寻道。当向磁道(i+1)的寻道完成时，从盘12按顺序读取磁道(i+1)的编码扇区数据，并按顺序写入读取写入通道42的工作存储器52。
以下，同样地，当通过解码处理得到的一个磁道的全部扇区数据从工作存储器52传送到缓冲存储器62时，存储器48的区域Track的磁道相关信息更新，进行向下一磁道的寻道，进而进行下一磁道的编码数据的读取。
这样，在存储存储器48的磁道相关信息的区域仅为一个磁道的量的情况下，在通过解码处理得到的一个磁道的全部扇区数据从工作存储器52传送到缓冲存储器62为止无法开始向下一磁道的寻道，从而跨及多个磁道的连续读取的速度降低。
然而，在实施方式中，存储存储器48的磁道相关信息的区域为两个磁道的量，因此，向下一磁道的寻道开始不需要等到通过解码得到的一个磁道的全部扇区数据从工作存储器52传送到缓冲存储器62为止。即，在一个磁道的全部的编码扇区数据从盘12向工作存储器52写入了的时点，能够开始向下一磁道的寻道，从而能够提高跨及多个磁道的连续读取的速度。
[写入动作]
跨及多个磁道的向盘的连续访问不限于读取，写入也同样。参照图5的流程图，对第1实施方式的磁盘装置的写入动作进行说明。当向磁盘装置供给的电源导通时，在S112中，主控制器22从盘12读取全部磁道的磁道相关信息，并写入缓冲存储器62。
在S114中，从主机装置向主控制器22输入写入命令。写入命令包括写入开始扇区的地址(LBA)和地址范围(LBA长度)。写入命令所包括的LBA转换为CHS信息。
在S116中，硬盘控制器46将写入数据写入到缓冲存储器62。写入数据包括多个扇区数据。
在S118中，硬盘控制器46从缓冲存储器62读取写入开始磁道(称为磁道i)和下一磁道(称为磁道(i+1))的磁道相关信息，并分别写入存储器48的第1区域Track A和第2区域Track B。在没有下一磁道的情况下，主控制器22仅从缓冲存储器62读取写入开始磁道(称为磁道i)的磁道相关信息，并写入第1区域Track A。
在S120中，伺服控制器44基于存储于存储器48的第1区域Track A的磁道相关信息内的CHS信息，将与头32的当前位置和写入开始扇区的位置的差相应的寻道电流或电压向音圈马达34供给，从而将头32定位于(寻道至)写入开始扇区的位置。音圈马达34相应于寻道电流或电压而旋转，从而使头32移动到写入开始扇区的位置的磁道(写入开始磁道)。
在S124中，硬盘控制器46开始将缓冲存储器62内的写入数据向读取/写入通道42传送。具体而言，硬盘控制器46从缓冲存储器62读取要写入到磁道i的初始的扇区数据，生成CRC码，对从缓冲存储器62读取到的扇区数据添加CHS信息和CRC码，之后向读取/写入通道42的工作存储器52传送。当要写入到磁道i的初始的扇区数据向工作存储器52的传送完成时，继续按顺序读取要写入到磁道i的第2号以后的扇区数据以及要写入到磁道(i+1)的扇区数据，在添加了CHS信息和CRC码之后按顺序传送到工作存储器52。此外，从缓冲存储器62向工作存储器52的传送数据中需要存储于存储器48的第1区域Track A、第2区域Track B的磁道相关信息内的CHS信息。在不需要存储器48的第1区域Track A、第2区域Track B的磁道相关信息的情况下，更新为新的磁道相关信息，但在传送时，在要传送的磁道的磁道相关信息未记录于存储器48的情况下，等待传送直到磁道相关信息记录于存储器48为止。
当要写入到磁道i的初始的扇区数据从缓冲存储器62向工作存储器52传送完成时，在S126中，读取/写入通道42开始工作存储器52内的扇区数据的编码。具体而言，读取/写入通道42使用纠错码例如LDPC码对工作存储器52内的磁道i的初始的扇区数据进行编码。编码不限于以扇区为单位进行，也可以以磁道为单位进行。当磁道i的初始的扇区数据的编码完成时，继续按顺序对要写入到磁道i的第2号以后的扇区数据以及要写入到磁道(i+1)的扇区数据进行编码。编码扇区数据暂时写入到工作存储器52内。
当数据的编码完成时，在S128中，读取/写入通道42开始磁道i的编码扇区数据向盘12的写入。具体而言，读取/写入通道42利用头IC20将磁道i的初始的编码扇区数据写入到盘12。当读取/写入通道42将磁道i的初始的编码扇区数据写入到盘12时，继续按顺序将磁道i的第2号以后的编码扇区数据写入盘12。
在S132中，硬盘控制器46对是否将磁道i的写入对象的全部编码扇区数据写入到了盘12进行判断。在否的情况下(S132为“否”)，处理在S132等待，继续S128的、利用头IC20进行的将磁道i的编码扇区数据向盘12的写入。
在磁道i的全部的编码扇区数据写入到了盘12的情况下(S132为“是”)，在S133中，硬盘控制器46从缓冲存储器62读取磁道(i+2)的磁道相关信息，并写入存储器48的第1区域Track A。由此，第1区域Track A的磁道i的磁道相关信息被磁道(i+2)的磁道相关信息覆写。当磁道(i+2)的磁道相关信息写入到第1区域Track A时，硬盘控制器46在从缓冲存储器62读取出要写入到磁道(i+1)的扇区数据后，按顺序从缓冲存储器62读取要写入到磁道(i+2)的扇区数据，生成CRC码，在对从缓冲存储器62读取到的扇区数据添加了CHS信息和CRC码后，按顺序传送到读取/写入通道42的工作存储器52。当要写入到磁道(i+2)的扇区数据向工作存储器52传送完成时，读取/写入通道42开始工作存储器52内的扇区数据的编码。
在S134中，伺服控制器44进行向下一磁道(i+1)的寻道。
此外，也可以是：使S133、S134的顺序相反，在开始寻道后更新存储器的第1区域Track A的磁道相关信息。
在S136中，读取/写入通道42开始磁道(i+1)的编码扇区数据向盘12的写入。具体而言，读取/写入通道42利用头IC20将磁道(i+1)的初始的编码扇区数据写入到盘12。当读取/写入通道42将磁道(i+1)的初始的编码扇区数据写入到盘12时，继续按顺序将磁道(i+1)的第2号以后的编码扇区数据写入到盘12。
在S138中，硬盘控制器46对是否完成了由写入命令指定的LBA长度的全部数据的写入进行判断。即，硬盘控制器46对由写入命令指定的LBA长度是否跨及多个磁道进行判断，在跨及多个磁道的情况下，对是否有未写入的磁道进行判断。在写入完成的情况下，即在由写入命令指定的LBA长度没有跨及更多的磁道的情况下以及跨及多个磁道但不存在未写入的磁道的情况下(S138为“是”)，动作结束。
在写入没有完成的情况下(S138为“否”)，在S140中，硬盘控制器46对是否将磁道(i+1)的写入对象的全部编码扇区数据写入到了盘12进行判断。在否的情况下(S140为“否”)，处理在S140等待，继续S136的、利用头IC20进行的将磁道(i+1)的编码扇区数据向盘12的写入。
在磁道(i+1)的全部编码扇区数据写入到了盘12的情况下(S132为“是”)，在S142中，硬盘控制器46从缓冲存储器62读取下一磁道(i+3)的磁道相关信息，并写入到存储器48的第2区域Track B。由此，第2区域Track B的磁道(i+1)的磁道相关信息被磁道(i+3)的磁道相关信息覆写。当磁道(i+3)的磁道相关信息写入到第2区域Track B时，硬盘控制器46按顺序从缓冲存储器62读取要写入到磁道(i+3)的扇区数据，生成CRC码，在对从缓冲存储器62读取的扇区数据添加了CHS信息和CRC码后，按顺序传送到读取/写入通道42的工作存储器52。当要写入到磁道(i+3)的扇区数据向工作存储器52传送完成时，读取/写入通道42开始工作存储器52内的扇区数据的编码。
在S144中，微控制器22进行向下一磁道(i+2)的寻道。
此外，也可以是：使S143、S144的顺序相反，在寻道完成后更新存储器的第2区域Track B的磁道相关信息。
以下，与S136同样地，将磁道(i+2)的编码扇区数据写入到盘12，与S138同样地，对写入是否完成进行判定，与S140同样地，对磁道(i+2)的全部编码扇区数据是否写入到了盘进行判定，在写入了的情况下，与S142同样地，更新存储器48的一方的区域Track的磁道相关信息，由磁道(i+3)的磁道相关信息覆写，反复进行同样的处理。
[连续写入]
根据以上的处理，实施方式的磁盘装置能够连续将数据写入到磁道编号每次增加1的多个磁道。
图6表示从缓冲存储器62传送到读取/写入通道42的工作存储器52的扇区数据、从读取/写入通道42的工作存储器52写入到盘12的编码扇区数据以及硬盘控制器46内的存储器48的区域Track A和Track B的磁道相关信息的更新状态。
在图5的S118中，将磁道i(写入开始磁道)的磁道相关信息写入到存储器48的区域Track A，将磁道(i+1)的磁道相关信息写入到存储器48的区域Track B。在S124中，从缓冲存储器62按顺序向读取写入通道42的工作存储器52传送磁道i的扇区数据以及磁道(i+1)的扇区数据。向工作存储器52传送的扇区数据中需要包括CHS信息。在实施方式中，存储于存储器48的区域Track A、Track B的磁道相关信息内的CHS信息添加到传送数据。
在S126中，按顺序使用纠错码对传送到工作存储器52的扇区数据进行编码。当至少初始的扇区数据的编码完成时，在S128中，将磁道i的编码扇区数据按顺序写入到盘12。
此时，硬盘控制器46内的存储器48的第1区域Track A存储磁道i的磁道相关信息，第2区域Track B存储磁道(i+1)的磁道相关信息。因此，在S128中，在将磁道i的编码扇区数据按顺序写入到盘12的期间，能够将磁道(i+1)的扇区数据从缓冲存储器62传送到工作存储器52。这样，在将磁道i的编码扇区数据按顺序写入到盘12的期间，能够开始下一磁道(i+1)的扇区数据的编码，因此，能够有效地进行跨及多个磁道的连续写入。
当磁道i的全部编码扇区数据写入到盘12时，在S134中，开始向磁道(i+1)的寻道。当磁道i的全部编码扇区数据写入到盘12时，由于不需要磁道i的磁道相关信息，因此第1区域Track A的磁道相关信息更新为磁道(i+2)的磁道相关信息。
关于磁道(i+1)的扇区数据的编码，由于在磁道(i+1)的扇区数据向工作存储器52传送时开始，因此，在完成向磁道(i+1)的寻道时，磁道(i+1)的扇区数据的编码完成。因此，当寻道完成时，在S136中，开始磁道(i+1)的编码扇区数据向盘12的写入。这样，各磁道的编码扇区数据向盘12的写入在寻道完成后立即开始，因此能够有效地进行跨及多个磁道的连续写入。
以下，同样地，在将磁道j的编码扇区数据写入到盘12的期间，由于存储器48存储有磁道j、磁道(j+1)的磁道的磁道相关信息，因此在该期间，开始磁道(j+1)、(j+2)的扇区数据的编码。当磁道j的编码扇区数据全部写入到盘12时，开始向磁道(j+1)的寻道并且磁道j的磁道相关信息更新为磁道(j+2)的磁道相关信息，因此能够有效地进行跨及多个磁道的连续写入。
作为比较例，参照图7对硬盘控制器46内的存储器48存储一个磁道的磁道相关信息的情况下的连续写入进行说明。
在磁道i的寻道开始前，将磁道相关信息写入存储器48的区域Track。将磁道i的扇区数据从缓冲存储器62传送到工作存储器52，之后开始编码。在编码后，将磁道i的编码扇区数据写入到盘12。当磁道i的全部编码扇区数据写入到盘12时，存储器48的区域Track的磁道相关信息更新为磁道(i+1)的磁道相关信息，将磁道(i+1)的扇区数据从缓冲存储器62传送到工作存储器52，之后开始编码。另外，当磁道i的全部编码扇区数据写入到盘12时，也开始向磁道(i+1)的寻道。在编码后且寻道后，将磁道(i+1)的编码扇区数据写入到盘12。
以下，同样地，当磁道(i+1)的全部编码扇区数据写入到盘12时，进行存储器48的区域Track的磁道相关信息的更新、下一磁道的扇区数据向工作存储器52的传送以及寻道。
由于盘12处于旋转状态，因此在头32因音圈马达34而向横穿磁道的方向移动(寻道)期间，头32的扇区位置偏移。为了补偿该偏移，在各磁道中使起始扇区的位置偏移。将扇区位置的偏移称为歪斜。当硬盘控制器46内的存储器48仅具备存储一个磁道的量的磁道相关信息的区域时，在写入时，在直到对一个磁道的写入对象的全部的扇区数据完成编码以及向盘12的写入的时点为止，无法开始向下一磁道的寻道。另外，在读取时，在纠错能力高的编码方式的情况下，解码时间长。歪斜与一个磁道的全部数据的解码处理时间的最大值相关，因此歪斜设定值变大，连续访问多个磁道的速度降低。
根据本实施方式，当一个磁道的编码扇区数据从盘12传送到读取写入通道42时，不用等待编码扇区数据的解码处理的完成就能够开始向下一磁道的寻道，因此不需要在歪斜的设定上将纠错解码处理时间预估在内。因此，能够减小歪斜设定值，能够缩短连续磁道读取/写入时的整体处理时间。
本实施方式的处理能够通过计算机程序来实现，因此，仅通过存储有该计算机程序的计算机可读取的存储介质将该计算机程序安装于读取/写入通道43、硬盘控制器46以及伺服控制器44具备的MPU来执行，就能够容易地实现与本实施方式同样的效果。
此外，本发明不限于上述实施方式原状不变，能够在实施阶段在不脱离其主旨的范围内变形构成要素使其具体化。另外，能够使上述实施方式所公开的多个构成要素适宜组合来形成各种发明。例如也可以从实施方式所示的全部构成要素中除去几个构成要素。而且，也可以使不同实施方式所涉及的构成要素适宜组合。作为编码，对LDPC编码进行了说明，但并不限于此，也可以使用其他的编码。另外，磁道相关信息的内容也不限于上述的说明，能够进行各种变形。

Claims (20)

1.一种磁盘装置，具备：
磁盘，其包括多个磁道；
磁头，其用于从所述磁盘读取数据；以及
控制器，其在读取来自所述多个磁道中的第1磁道以及第2磁道的数据的情况下，在从所述磁头所输出的所述第1磁道的信号的解码完成前，使所述磁头向所述第2磁道的移动开始。
2.根据权利要求1所述的磁盘装置，进一步具备：
第1存储部，其存储至少用于使所述磁头向所述第1磁道访问的第1信息；和
第2存储部，其存储至少用于使所述磁头向所述第2磁道访问的第2信息，
所述控制器，
基于存储于所述第1存储部的所述第1信息对从所述磁头所输出的所述第1磁道的信号进行解码处理；
基于存储于所述第2存储部的所述第2信息使所述磁头向所述第2磁道移动；并且
每次从所述磁盘读取一个磁道的数据时，一个磁道一个磁道地交替更新所述第1存储部所存储的所述第1信息和所述第2存储部所存储的所述第2信息。
3.根据权利要求1所述的磁盘装置，进一步具备：
第1半导体存储器，其存储用于所述磁头向所述第1磁道访问的位置控制的第1信息和用于所述磁头向所述第2磁道访问的位置控制的第2信息；和
第2半导体存储器，其处理速度比所述第1半导体存储器快，
所述控制器，
从所述第1半导体存储器读取所述第1信息，并将读取到的所述第1信息写入到所述第2半导体存储器；
基于存储于所述第2半导体存储器的所述第1信息对从所述磁头所输出的所述第1磁道的信号进行解码处理；并且
基于存储于所述第2半导体存储器的所述第2信息使所述磁头向所述第2磁道移动。
4.根据权利要求3所述的磁盘装置，进一步具备：
缓冲存储器，其保存从所述磁头所输出的信号，
所述控制器，
在所述第2半导体存储器存储有所述第1信息和所述第2信息的期间，将从所述磁头所输出的所述第1磁道的信号写入到所述缓冲存储器，并将存储于所述缓冲存储器的所述第1磁道的信号的解码结果写入到所述第1半导体存储器；
在将从所述磁头所输出的所述第2磁道的信号写入到所述缓冲存储器时，以用于所述磁头向第3磁道访问的位置控制的第3信息，将存储于所述第2半导体存储器的所述第1信息覆写；并且
在将所述第3信息写入到所述第2半导体存储器时，使所述磁头向所述第3磁道移动。
5.根据权利要求3所述的磁盘装置，
所述控制器对所述第2磁道的写入信号进行编码并且将所述第1磁道的编码写入信号写入到所述磁盘。
6.根据权利要求5所述的磁盘装置，
所述控制器，
基于存储于所述第2半导体存储器的所述第1信息将所述第1磁道的编码写入数据写入到所述磁盘；并且
基于存储于所述第2半导体存储器的所述第2信息对所述第2磁道的写入数据进行编码。
7.根据权利要求6所述的磁盘装置，
所述磁盘存储用于所述磁头向所述多个磁道访问的位置控制的多个信息，所述多个信息包含所述第1信息和所述第2信息，
所述控制器，
从所述磁盘读取所述多个信息，并将读取到的所述多个信息写入到所述第1半导体存储器；
从所述第1半导体存储器读取所述第1信息和所述第2信息，并将读取到的所述第1信息和所述第2信息写入到所述第2半导体存储器；
基于存储于所述第2半导体存储器的所述第2信息对所述第2磁道的写入信号进行编码；并且
基于存储于所述第2半导体存储器的所述第1信息将所述第1磁道的编码写入数据写入到所述磁盘。
8.根据权利要求2～7中任一项所述的磁盘装置，
所述第1信息和所述第2信息包括柱面编号、头编号以及扇区编号。
9.一种磁盘装置的控制方法，所述磁盘装置具备：
磁盘，其包括多个磁道；和
磁头，其用于从所述磁盘读取数据，
所述控制方法中，
在读取来自所述多个磁道中的第1磁道和第2磁道的数据的情况下，在从所述磁头所输出的所述第1磁道的信号的解码完成前，使所述磁头向所述第2磁道的移动开始。
10.根据权利要求9所述的磁盘装置的控制方法，
将至少用于使所述磁头向所述第1磁道访问的第1信息写入到第1存储部，
将至少用于使所述磁头向所述第2磁道访问的第2信息写入到第2存储部，
基于存储于所述第1存储部的所述第1信息对从所述磁头所输出的所述第1磁道的信号进行解码处理，
基于存储于所述第2存储部的所述第2信息使所述磁头向所述第2磁道移动，
每次从所述磁盘读取一个磁道的数据时，一个磁道一个磁道地交替更新所述第1存储部所存储的所述第1信息和所述第2存储部所存储的所述第2信息。
11.根据权利要求9所述的磁盘装置的控制方法，
将用于所述磁头向所述第1磁道访问的位置控制的第1信息和用于所述磁头向所述第2磁道访问的位置控制的第2信息写入到第1半导体存储器，
从所述第1半导体存储器读取所述第1信息，并将读取到的所述第1信息写入到处理速度比所述第1半导体存储器快的第2半导体存储器，
基于存储于所述第2半导体存储器的所述第1信息对从所述磁头所输出的所述第1磁道的信号进行解码处理，
基于存储于所述第2半导体存储器的所述第2信息使所述磁头向所述第2磁道移动。
12.根据权利要求11所述的磁盘装置的控制方法，
在所述第2半导体存储器存储有所述第1信息和所述第2信息的期间，将从所述磁头所输出的所述第1磁道的信号写入到缓冲存储器，并将存储于所述缓冲存储器的所述第1磁道的信号的解码结果写入到所述第1半导体存储器，
在将从所述磁头所输出的所述第2磁道的信号写入到所述缓冲存储器时，以用于所述磁头向第3磁道访问的位置控制的第3信息，将存储于所述第2半导体存储器的所述第1信息覆写，
在将所述第3信息写入到所述第2半导体存储器时，使所述磁头向所述第3磁道移动。
13.根据权利要求11所述的磁盘装置的控制方法，
对所述第2磁道的写入信号进行编码并且将所述第1磁道的编码写入信号写入到所述磁盘。
14.根据权利要求13所述的磁盘装置的控制方法，
基于存储于所述第2半导体存储器的所述第1信息将所述第1磁道的编码写入数据写入到所述磁盘，
基于存储于所述第2半导体存储器的所述第2信息对所述第2磁道的写入数据进行编码。
15.根据权利要求14所述的磁盘装置的控制方法，
从所述磁盘读取用于所述磁头向所述多个磁道访问的位置控制的多个信息，将读取到的所述多个信息写入到所述第1半导体存储器，所述多个信息是包括所述第1信息和所述第2信息的多个信息，
从所述第1半导体存储器读取所述第1信息和所述第2信息，将读取到的所述第1信息和所述第2信息写入到所述第2半导体存储器，
基于存储于所述第2半导体存储器的所述第2信息对所述第2磁道的写入信号进行编码，
基于存储于所述第2半导体存储器的所述第1信息将所述第1磁道的编码写入数据写入到所述磁盘。
16.根据权利要求10～15中的任一项所述的磁盘装置的控制方法，
所述第1信息和所述第2信息包括柱面编号、头编号以及扇区编号。
17.一种控制器，能够与磁盘装置连接，具备：
解码电路，其对从磁头所输出的信号进行解码处理；
第1存储部，其存储至少用于使所述磁头向第1磁道访问的第1信息；以及
第2存储部，其存储至少用于使所述磁头向第2磁道访问的第2信息，
在基于存储于所述第1存储部的所述第1信息的、利用所述解码电路对所述第1磁道的信号所进行的解码处理完成前，基于存储于所述第2存储部的所述第2信息，使所述磁头向所述第2磁道移动。
18.根据权利要求17所述的控制器，
每次从磁盘读取一个磁道的数据时，一个磁道一个磁道地交替更新所述第1存储部所存储的所述第1信息和所述第2存储部所存储的所述第2信息。
19.根据权利要求17所述的控制器，进一步具备：
缓冲存储器，其保存从所述磁头所输出的信号，
在所述第1存储部存储有所述第1信息且所述第2存储部存储有所述第2信息的期间，将从所述磁头所输出的所述第1磁道的信号写入到所述缓冲存储器，
在将从所述磁头所输出的所述第2磁道的信号写入到所述缓冲存储器时，以至少用于使所述磁头向第3磁道访问的第3信息，将存储于所述第2存储部的所述第1信息覆写，
在将所述第3信息写入到所述第2存储部时，使所述磁头向所述第3磁道移动。
20.根据权利要求17、18或19所述的控制器，
所述第1信息和所述第2信息包括柱面编号、头编号以及扇区编号。
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