JP2002014869A - キャッシュ装置およびキャッシュ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転待ち時間無しに、バッファリングを行
い、リードバッファのアドレス管理を複雑にせずに、外
部ホスト機器へへデータを転送する。 【解決手段】 同心円状に形成されたトラックを有する
記録媒体からのデータの記録再生装置に少なくとも用い
られるキャッシュ装置であって、前記記録媒体の１トラ
ック分のデータを少なくとも格納可能なトラックバッフ
ァ１０２と、トラックバッファ１０２からのデータを格
納し、該データを外部へ転送するためのリードバッファ
１０４と、記録再生装置のヘッドをシークさせるための
シーク制御手段１０５と、記録媒体のデータをバッファ
リングして、トラックバッファ１０２へ格納するバッフ
ァリング手段１０１と、トラックバッファ１０２内のデ
ータを、リードバッファ１０４へ転送するための転送手
段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はハードディスク（Ｈ
Ｄ）、フロッピー（登録商標）ディスク（ＦＤ）、ＭＦ
Ｄ（メガフロッピーディスク）等のディスク装置におけ
る、リード時のキャッシュメモリの制御を行うキャッシ
ュ装置等に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＦＤ、ＭＦＤ等の、同心円状に形
成されたトラック上にデータを配置するディスクを記録
媒体とする記憶装置において、該記録媒体からデータを
リードする場合は、目的トラックに該記録装置の記録、
再生に用いられるヘッドがシークした後は、リード要求
されたリード開始セクタまで回転待ちを行い、リード終
了セクタまで順次リードバッファにバッファリングしな
がら、該記憶装置と接続された外部のホスト機器にデー
タを転送していた。

【０００３】上記の動作を行う場合、記録装置において
は、平均でトラック半周分の回転待ち時間が必要であ
る。そこで、この待ち時間を解消するのにソフトウェア
的な解決を試みた、特開昭６１−２５１９２７公報に記
載された磁気ディスク制御装置がある。

【０００４】この従来技術による磁気ディスク制御装置
は、ＦＤ、ＭＦＤ等の同心円状に形成されたトラック上
にデータを配置するディスクを記録媒体とする記憶装置
において、該記録媒体からデータをリードする場合にお
いては、目的トラックにシーク後は、リード要求された
範囲内であれば、現在のヘッド位置からリードバッファ
のある所定の位置にバッファリングを行い、リード回転
時間待ちを極力少なくするように構成したものがある。
この構成であれば、リード要求された範囲と現在のヘッ
ド位置がどのような場合においても、トラック１周に必
要な時間内に、リード処理が完了する。

【０００５】以下に、上記した従来例の実地の形態につ
いて、図を参照しながらさらに詳細に説明する。図９は
記録媒体からリードバッファへのデータのバッファリン
グの動作を模式的に説明するための図である。

【０００６】図に示すように、従来例においては、はじ
めに、リードを行う対象となるトラック９１からリード
バッファ９５へデータをバッファリングする。

【０００７】このとき、記録装置の記録ヘッドのヘッド
位置９３が、リード要求されたリード開始セクタ９２か
らリード終了セクタ９４の範囲内にある場合は、まず、
ヘッド位置９３からリード終了セクタ９４までのデータ
をリードバッファ９５にバッファリングする。このと
き、リードバッファ９５においては、リード開始セクタ
９２からヘッド位置９３までのデータ分はあらかじめ余
白として残しておき、データの記録は、ヘッド位置９３
に位置するデータから行われる。

【０００８】その後リード開始セクタ９２まではバッフ
ァリングを行わず回転待ちを行い、ディスクが回転して
リード開始セクタ９２に来ると、ここから最初のヘッド
位置９３までリードバッファ９５に再度バッファリング
を開始し、上記の余白部分にリード開始セクタ９２から
ヘッド位置９３までのデータを格納する。

【０００９】リード要求された全てのデータが揃えば、
リードバッファ９５から、リード開始セクタ９２に格納
されていた、読み出し先頭のデータから、外部のホスト
機器にデータを逐次転送し、処理を完了する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、リードバッ
ファへのデータの入出力は、本来先入れ先出し（ＦＩＦ
Ｏ：Ｆｉｒｓｔ Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ）が原則で
あるのに対し、上記の従来例では、要求するリードデー
タのアドレスを先頭からのオフセット（相対位置）に基
づき管理しており、記録媒体からリードバッファへのデ
ータ書き込みは、リードバッファ内の格納位置を随時考
慮しながら行われている。このため、記録媒体からリー
ドバッファへの書き込みは、ＦＩＦＯの順序に依拠せ
ず、磁気ディスク制御装置の制御系における、リードバ
ッファ内のアドレス管理が複雑なものとなる。

【００１１】例えば、記録媒体から連続的にデータが読
み出されて、外部ホストへデータ転送が行われている場
合は、リードバッファへは随時記録媒体からのデータが
書き込まれ、一方でリードバッファから外部へ随時デー
タが読み出されていることになる。この動作において
は、リードバッファからの読み出しは、外部ホストから
要求された順にデータが転送されているが、記録媒体か
らのリードバッファへのデータの書き込みは、外部ホス
トから要求された順ではなく、記録媒体の回転待ちを避
けるために、リードバッファ内の格納位置を考慮して行
われるため、書き込み順は一意にはならず、書き込み動
作の度にリードバッファ内のアドレス管理を行う必要が
生じている。

【００１２】本発明は、以上のような問題に鑑みてなさ
れたもので、リードバッファのデータ読み出しおよび書
き込みの際の動作を複雑にすることなく、リード回転待
ちを極力少なくするようにしたキャッシュ装置、キャッ
シュ方法等を提供するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第１の本発明（請求項１に対応）は、同心円状に
形成されたトラックを有する記録媒体からのデータの記
録再生装置に少なくとも用いられるキャッシュ装置であ
って、前記記録媒体の１トラック分のデータを少なくと
も格納可能なトラックバッファと、前記トラックバッフ
ァからのデータを格納し、該データを外部へ転送するた
めのリードバッファと、前記記録再生装置のヘッドをシ
ークさせるためのシーク制御手段と、前記記録媒体のデ
ータをバッファリングして、前記トラックバッファへ格
納するバッファリング手段と、前記トラックバッファ内
のデータを、前記リードバッファへ転送するための転送
手段とを備え、前記バッファリング手段は、前記記録再
生装置のヘッドが、前記記録媒体上の、読み出しの対象
となるデータが記録された目的のトラックにシークした
後、前記ヘッドのシーク直後の現在位置から、該目的の
トラック１トラック分のデータをバッファリングして前
記トラックバッファへ格納し、前記転送手段は、前記ト
ラックバッファ内のデータのうち、前記読み出しの対象
となるデータを先頭データから順に読み出し、逐次前記
リードバッファに転送することを特徴とするキャッシュ
装置である。

【００１４】また、第２の本発明（請求項２に対応）
は、前記シーク制御手段は、前記トラックバッファに前
記目的の１トラック分のデータがバッファリングされた
直後に、前記目的のトラックの次にデータ読み出しの対
象となるトラックに、前記記録再生装置のヘッドをシー
クさせることを特徴とする上記本発明である。

【００１５】また、第３の本発明（請求項３に対応）
は、同心円状に形成されたトラックを有する記録媒体か
らのデータの記録再生装置に少なくとも用いられるキャ
ッシュ装置であって、前記記録媒体の１トラック分のデ
ータを少なくとも格納可能なトラックバッファと、前記
記録再生装置のヘッドをシークさせるためのシーク制御
手段と、前記記録媒体のデータをバッファリングして、
前記トラックバッファへ格納するバッファリング手段と
を少なくとも備え、前記シーク制御手段は、前記トラッ
クバッファ内のデータに欠陥セクタがあった場合、前記
ヘッドを、欠陥セクタの代替セクタが配置されている代
替トラックへシークさせ、前記バッファリング手段は、
前記代替トラックから前記代替セクタをバッファリング
して、前記トラックバッファ上の前記欠陥セクタと交替
させることを特徴とするキャッシュ装置である。

【００１６】また、第４の本発明（請求項４に対応）
は、同心円状に形成されたトラックを有する記録媒体か
らのデータの記録再生装置に少なくとも用いられるキャ
ッシュ装置であって、前記記録媒体の１トラック分のデ
ータを少なくとも格納可能な第１および第２のトラック
バッファと、前記記録再生装置のヘッドをシークさせる
ためのシーク制御手段と、前記記録媒体のデータをバッ
ファリングして、前記第１のトラックバッファへ格納す
るバッファリング手段と、前記第１のトラックバッファ
と前記第２のトラックバッファとの間でデータの授受を
行う転送手段とを少なくとも備え、前記シーク制御手段
は、前記第１のトラックバッファ内のデータに欠陥セク
タがあった場合、前記ヘッドを、前記記録媒体上の前記
欠陥セクタの代替セクタが配置されている代替トラック
へシークさせ、前記バッファリング手段は、前記代替ト
ラックの１トラック分のデータをバッファリングして前
記第２のトラックバッファに格納し、前記転送手段は、
前記第２のトラックバッファにアクセスして、前記代替
セクタを取得し、前記第１のトラックバッファ上の前記
欠陥セクタを該代替セクタに置き換えることを特徴とす
るキャッシュ装置である。

【００１７】また、第５の本発明（請求項５に対応）
は、同心円状に形成されたトラックを有する記録媒体か
らのデータの記録再生装置に少なくとも用いられるキャ
ッシュ方法であって、前記記録媒体の最外周の１トラッ
ク分のデータを少なくとも格納可能なトラックバッファ
と、前記トラックバッファからのデータを格納し、該デ
ータを外部へ転送するためのリードバッファとを用い、
前記記録再生装置のヘッドをシークさせるためのシーク
制御工程と、前記記録媒体のデータをバッファリングし
て、前記トラックバッファへ格納するバッファリング工
程と、前記トラックバッファ内のデータを、前記リード
バッファへ転送するための転送工程とを備え、前記バッ
ファリング工程は、前記記録再生装置のヘッドが、前記
記録媒体上の、読み出しの対象となるデータが記録され
た目的のトラックにシークした後、前記ヘッドのシーク
直後の現在位置から、該目的のトラック１トラック分の
データをバッファリングして前記トラックバッファへ格
納する工程を有し、前記転送工程は、前記トラックバッ
ファ内のデータのうち、前記読み出しの対象となるデー
タを先頭データから順に読み出し、逐次前記リードバッ
ファに転送する工程を有することを特徴とするキャッシ
ュ方法である。

【００１８】また、第６の本発明（請求項６に対応）
は、前記シーク制御工程は、前記トラックバッファに前
記目的の１トラック分のデータがバッファリングされた
直後に、前記目的の１トラックの次にデータ読み出しの
対象となるトラックに、前記記録再生装置のヘッドをシ
ークさせる工程を有することを特徴とする上記本発明で
ある。

【００１９】また、第７の本発明（請求項７に対応）
は、同心円状に形成されたトラックを有する記録媒体か
らのデータの記録再生装置に少なくとも用いられるキャ
ッシュ方法であって、前記記録媒体の１トラック分のデ
ータを少なくとも格納可能なトラックバッファを用い、
前記記録再生装置のヘッドをシークさせるためのシーク
制御工程と、前記記録媒体のデータをバッファリングし
て、前記トラックバッファへ格納するバッファリング工
程とを少なくとも備え、前記シーク制御工程は、前記ト
ラックバッファ内のデータに欠陥セクタがあった場合、
前記ヘッドを、欠陥セクタの代替セクタが配置されてい
る代替トラックへシークさせる工程を有し、前記バッフ
ァリング工程は、前記代替トラックから前記代替セクタ
をバッファリングして、前記トラックバッファ上の前記
欠陥セクタと交替させる工程を有することを特徴とする
キャッシュ方法である。

【００２０】また、第８の本発明（請求項８に対応）
は、同心円状に形成されたトラックを有する記録媒体か
らのデータの記録再生装置に少なくとも用いられるキャ
ッシュ方法であって、前記記録媒体の１トラック分のデ
ータを少なくとも格納可能な第１および第２のトラック
バッファを用い、前記記録再生装置のヘッドをシークさ
せるためのシーク制御工程と、前記記録媒体のデータを
バッファリングして、前記第１のトラックバッファへ格
納するバッファリング工程と、前記第１のトラックバッ
ファと前記第２のトラックバッファとの間でデータの授
受を行う転送工程とを少なくとも備え、前記シーク制御
工程は、前記第１のトラックバッファ内のデータに欠陥
セクタがあった場合、前記ヘッドを、前記記録媒体上の
前記欠陥セクタの代替セクタが配置されている代替トラ
ックへシークさせる工程を有し、前記バッファリング工
程は、前記代替トラックの１トラック分のデータをバッ
ファリングして前記第２のトラックバッファに格納する
工程を有し、前記転送工程は、前記第２のトラックバッ
ファにアクセスして、前記代替セクタを取得し、前記第
１のトラックバッファ上の前記欠陥セクタを該代替セク
タに置き換える工程を有することを特徴とするキャッシ
ュ方法である。

【００２１】また、第９の本発明（請求項９に対応）
は、第１から第４の本発明の全部または一部の手段の全
部または一部の機能をコンピュータにより実行させるた
めのプログラムおよび／またはデータを担持した媒体で
あって、コンピュータにより処理可能なことを特徴とす
る媒体である。

【００２２】また、第１０の本発明（請求項１０に対
応）は、第１から第４の本発明の全部または一部の手段
の全部または一部の機能をコンピュータにより実行させ
るためのプログラムおよび／またはデータであることを
特徴とする情報集合体である。

【００２３】以上のような本発明のキャッシュ装置は、
例えばハードディスク、ＦＤ、ＭＦＤ等のトラック状に
データを配置するディスクを記録媒体とする記憶装置に
おいて、１トラック分のトラックバッファを設け、リー
ド要求時には、リード開始セクタ・終了セクタを気にせ
ずに、現在のヘッド位置から１トラック全てのデータ
を、トラックバッファへバッファリングを行い、リード
バッファに空きができ次第、トラックバッファの開始セ
クタより順次リードバッファに移動し、ホストへ転送す
ることができ、これによれば、回転待ち時間を無くする
ことができ、また、前もって１トラック分のバッファリ
ングがあるためリードバッファの空き容量に関係なく、
リードバッファに空きができ次第、トラックバッファの
開始セクタより順次リードバッファに移動し、ホストへ
転送することができる。さらに、リード終了セクタから
先は、次に連続してリード要求が来る可能性が非常に高
く、連続読取の際には再度ドライブ駆動が必要ないた
め、非常に効率のよい転送が可能である。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。

【００２５】（実施の形態１）以下に、本発明の実施の
形態１によるキャッシュ装置について、図を参照しなが
ら説明する。

【００２６】図１は、記録媒体からリードバッファへの
データのバッファリングの概要を示す図である。また、
図１０は、本発明の実施の形態１によるキャッシュ装置
の構成を示す図である。図１０において、１０１はバッ
ファリング手段、１０２はトラックバッファ、１０３は
転送手段、１０４はリードバッファ、１０５はシーク制
御手段である。ここでトラックバッファ１０２は、記録
媒体上の任意の位置にあるトラックの１トラック分のデ
ータを格納できる。また、図１において、１１は、記録
媒体上の所定のトラックである。１２はトラックバッフ
ァ１０２上の領域の模式図である。また１３はリードバ
ッファ１０４上の領域の模式図である。なお、本発明の
キャッシュ装置は、記録媒体からのデータの記録再生を
行う記録再生装置の一部として実現されるものである
が、記録再生装置に属する記録媒体の駆動部、記録再生
ヘッドのコントローラ等は図示を省略する。ただし、バ
ッファリング手段１０１，転送手段１０３およびシーク
制御手段１０５は、記録再生装置の制御系からの制御に
基づき動作するものとする。

【００２７】以上のような構成を有する本発明の実施の
形態１によるキャッシュ装置の動作を説明すると共に、
これにより、本発明のキャッシュ方法を説明する。

【００２８】はじめに、リードの対象となる目的トラッ
ク１１のリード開始セクタ１４からリード終了セクタ１
６のデータを外部のホスト機器に転送する場合を例にし
て説明を行う。

【００２９】シーク制御手段１０５が、リードを行う目
的トラック１１に記録再生装置の記録再生ヘッドのシー
クを行なうと、リード開始セクタ１４まで記録媒体の回
転待ちをすることなく、バッファリング手段１０１が、
シーク直後のヘッド位置１５から、１トラック分全ての
データのリードを開始し、トラックバッファ１０２に格
納する（図１の領域１２を参照）。次に、転送手段１０
３は、トラックバッファ１０２から、リードバッファ１
０４へデータの転送を行う。このとき、トラックバッフ
ァ１０２内のデータは、すなわち読み出しされるデータ
の先頭側から順に、リードバッファ１０４側の書き込み
アドレスに逐次的に転送される、すなわち、図に示すよ
うに、図１中の斜線部のリード開始セクタ１４からシー
ク直後のヘッド位置１５のデータは、読み出しの先頭の
データなので、リードバッファ１０４では先頭アドレス
位置に格納され、図１中の横線部のシーク直後のヘッド
位置１５からリード終了セクタ１６までのデータは、そ
の次のアドレス位置に格納される。

【００３０】一方、リードバッファ１０４は、トラック
バッファ１０２からデータの転送を受け、一番先に書き
込まれたデータから先に外部ホスト機器へ転送する。

【００３１】以上の動作において、リードバッファ１０
４内におけるデータの入出力は、ＦＩＦＯの原則が守ら
れている。

【００３２】このように、本実施の形態によれば、一
旦、記録媒体から読み出したデータをトラックバッファ
１０２にバッファリングした後、リードバッファ１０４
に転送するため、リードバッファ１０４の空き容量に関
係なくリード処理が行われ、またリードバッファのアド
レス管理が複雑化することがない。

【００３３】また、本実施の形態の動作においては、ト
ラック１１上の終了セクタ１６から先のセクターに記録
されたデータの先読み処理が、自動的に完了するように
なっている。リード終了セクタ１６から先のデータ１７
がそれにあたり、この先読みデータ１７は、トラックバ
ッファ１０２の領域１２に格納されている。これによ
り、連続リード処理の際には再度ドライブ駆動をするこ
となく、リードバッファ１０４上の領域１３にデータを
移動し、外部ホスト機器にデータを転送することができ
る。

【００３４】次に、図２は以上の動作のフローチャート
である。以下、図を参照して、さらに詳細に説明する。

【００３５】外部ホスト機器からリード要求Ｓ２があっ
た場合、本実施のキャッシュ装置を搭載した記録再生装
置はリード処理を行う。記録再生装置は、リード処理の
ためのパラメータを外部ホスト機器より受け取ると、リ
ード開始セクタ、終了セクタおよび転送数を解釈し、ド
ライブ駆動に入る（Ｓ２）。次にシーク制御手段１０５
は、ホストからの指示に基づき、ターゲットセクタとな
るシリンダトラック（図１の例ではトラック１１）へシ
ークジャンプを行う（Ｓ３）。ここでバッファリング手
段１０１は、シーク後の記録再生ヘッド位置（図１の例
ではリード開始セクタ１４）から、回転待ち時間なし
に、トラックバッファ１０２に１トラック全てのデータ
をバッファリングする（Ｓ４）。

【００３６】転送手段１０３は、バッファリング手段１
０１が１トラック全てのデータをバッファリングした
後、ホストへ転送するデータをトラックバッファからリ
ードバッファに移動するために、トラックバッファ１０
２の領域１２上のリードポインタをリード開始位置へ移
動する（Ｓ５）。さらに転送手段１０３は、トラックバ
ッファ１０２からリードバッファ１０４にデータを移動
する際には、リードバッファの空きがあるかどうかを調
べ、空きがなければ空きができるまで待つ（Ｓ６）。空
きができれば直ちに、トラックバッファ１０２からリー
ドバッファ１０４に、外部ホスト機器へのデータの読み
出し順に、順次データを移動し（Ｓ７）、ホストにリー
ドデータを転送する（Ｓ８）。ホストから要求されたリ
ード数のデータの転送が完了するまで、Ｓ６以降の処理
は繰り返し行なわれる（Ｓ９）。ここでリード数の一例
としては、１セクターを単位とするが、他の単位量でも
よい。

【００３７】次に、図３は、本実施の形態によるバッフ
ァ装置の他の動作例を模式的に示す説明図である。図に
おいて、図１と同一部または相当部には同一符号を付
し、説明を省略する。また３１はトラック１１より内周
に位置し、トラック１１の次にアクセスの対象となるト
ラックである。

【００３８】本実施の形態によるバッファ装置の他の動
作例は、１トラック分のデータをバッファリングした後
には、記録再生装置の記録再生ヘッドを連続した次のト
ラックに予めシークしておくようにしたものである。

【００３９】図に示すように、はじめに、上記の動作例
と同様にして、リードを行うトラック１１のリード開始
セクタ１４からリード終了セクタ１６のデータを、トラ
ックバッファ１０２およびリードバッファ１０４を用い
て外部ホスト機器に転送する。上記の動作においては、
バッファリング手段１０１が、シーク直後のヘッド位置
１５から、１トラック分全てのデータをトラックバッフ
ァにバッファリングするが、１トラック分全てのデータ
がトラックバッファ１０２に格納されると、シーク制御
手段１０５は、記録再生装置の記録再生ヘッドを、トラ
ック１１に格納されたデータと連続したデータを格納す
る次のトラック３１に、予めシークしておく。

【００４０】次に、トラック３１のデータを読み出す場
合は、トラック１１の場合と同様に、トラックバッファ
１０２およびリードバッファ１０４を用いる。

【００４１】このように、本実地の形態においては、ト
ラックバッファへのバッファリングが完了すると、連続
した次のトラック３１に、記録再生ヘッドを予めシーク
しておくため、連続読取の際には改めてシーク動作を行
うことなく、直ちにバッファリングを開始することがで
きる。

【００４２】次に、図４は以上の動作のフローチャート
である。以下、図を参照して、さらに詳細に説明する。

【００４３】Ｓ１〜Ｓ４までは、図２に示した動作例と
同様に行われる。次に、１トラック分のデータをバッフ
ァリング（Ｓ４）した後には、シーク制御装置１０５
は、記録装置の記録再生ヘッドを、前記１トラック連続
した次のシリンダトラック（図３の例ではトラック３
１）に、予めシークジャンプを行い（Ｓ５）連続読取に
備える。バッファリング手段１０１が１トラック全ての
データをバッファリングした後、転送手段１０３はトラ
ックバッファ１０２から、外部ホスト機器へのデータの
読み出し順に順次リードバッファ１０４に移動し、ホス
トにリードデータを転送する（Ｓ９）。ホストから要求
されたリード数の転送が完了するまで、Ｓ６以降の処理
は繰り返し行なわれる（Ｓ１０）。ここでリード数の一
例としては、１セクターを単位とするが、他の量でもよ
い。

【００４４】なお、上記の説明においては、トラック３
１はトラック１１の内周に位置するものとして説明を行
ったが、データが連続したトラックであるならば、トラ
ック１１の外周に位置していてもよいし、また、隣接し
ていなくてもよい。

【００４５】（実施の形態２）以下に、本発明の実施の
形態２によるキャッシュ装置について図を参照しながら
説明する。本実施の形態によるキャッシュ装置は、実施
の形態１と同様の構成を有するために、説明には図１０
を用いる。また、図５は、１トラック分のデータをバッ
ファリングする際、該トラック内に、欠陥セクタが存在
した場合の、本実施の形態によるバッファリングの動作
を説明するための図である。図において、５０１，５０
２は記録媒体上のトラック（５０１は通常トラック、５
０２は代替トラック）、５１０はトラックバッファ１０
２上の領域の模式図、５１１はリードバッファ１０４上
の領域の模式図である。

【００４６】以上のような構成を有する本発明の実施の
形態２によるキャッシュ装置の動作を説明すると共に、
これにより、本発明のキャッシュ方法を説明する。

【００４７】はじめに、トラック５０１のデータのリー
ド後、トラック５０１上に欠陥セクタがある場合は、該
欠陥セクタは、同一トラックまたは他のトラック上にあ
る代替セクタを再度リードしたデータで置き換えられた
後、ホストに転送される。

【００４８】このとき、図５に示すように、リードの対
象となるトラック５０１上に、欠陥セクタａ５０６およ
び欠陥セクタｂ５０７があり、その代替セクタが、トラ
ック５０２上に存在するする代替セクタａ５０８、代替
セクタｂ５０９である場合、従来の方法だと、トラック
５０１上のリード開始セクタ５０３からバッファリング
を開始して、欠陥セクタａ５０６をバッファリングし、
欠陥であることを判断された後に、代替トラック５０２
にシーク後、代替セクタａ５０８をバッファリングを行
う。代替セクタａ５０８をバッファリングした後は、通
常トラック５０１に再シーク後、バッファリングは継続
される。

【００４９】さらに、トラック５０１上にて欠陥セクタ
ｂ５０７をバッファリングしたならば、その代替トラッ
ク５０２にシーク後、代替セクタｂ５０９のバッファリ
ングを行う。代替セクタｂ５０９をバッファリングした
後は、通常トラック５０１に再シーク後、リード終了セ
クタ５０４まで、バッファリングは継続される。

【００５０】以上のような従来例のバッファリング方法
に対し、本実地の形態においては、リードの対象となる
トラック上に、欠陥セクタが存在した場合においても、
バッファリング手段１０１は、該トラック上の全てのデ
ータを一旦トラックバッファ１０２上の領域５１０にバ
ッファリングを行った後に、代替セクタを所定のトラッ
クからリードした後、データを置き換える。

【００５１】図５に示す例では、リードを行う目的トラ
ック５０１に、シーク制御手段１０５により記録再生ヘ
ッドがシークされた後は、バッファリング手段１０１
は、シーク直後のヘッド位置５０５から、１トラック分
全てのデータのリードを開始し、欠陥セクタを気にする
ことなく、データをトラックバッファ１０２上の領域５
１０に格納する。バッファリング後、欠陥セクタデータ
の代替を行う為に、欠陥セクタａ５０６の代替トラック
５０２に記録再生ヘッドがシークされた後、バッファリ
ング手段１０１は代替セクタａ５０８をバッファリング
し、トラックバッファ１０２上の領域５１０内の欠陥セ
クタａ５０６と置き換える。

【００５２】次に、欠陥セクタｂ５０７を代替する場
合、シーク制御手段１０５が再度のシークを行う必要は
なく、バッファリング手段１０１は引き続き代替トラッ
ク５０２上にて、代替セクタｂ５０９を格納し、トラッ
クバッファ１０２上の領域５１０の欠陥セクタｂ５０７
と置き換える。

【００５３】上記の例において、従来の方法であれば、
欠陥セクタの代替セクタをバッファリングするためと、
続けて本来のバッファリング行うために、シークおよび
回転待ちが、それぞれ２回、計４回のドライブ駆動が発
生するが、本実施の形態によれば、欠陥セクタの代替セ
クタをバッファリングして、トラックバッファにバッフ
ァリングされている欠陥データを置き換えるのみでよい
ため、シークおよび回転待ちは１回で済み、ドライブ駆
動が軽減でき、非常に効率のよいリード処理ができる。

【００５４】次に、図６は、以上の動作のフローチャー
トである。以下、図を参照して、さらに詳細に説明す
る。ホストからリード要求があった場合、前記記憶装置
はリード処理を行う。記憶装置は、リード処理のための
パラメータをホストより受け取ると、リード開始セク
タ、終了セクタおよび転送数を解釈し、ドライブ駆動に
入る（Ｓ２）。次にシーク制御手段１０５は、記録再生
装置の記録再生ヘッドを、外部ホスト機器から指示され
た、ターゲットセクタとなるシリンダトラック（図５の
例では通常トラック５０２）へシークジャンプさせる
（Ｓ３）。バッファリング手段１０１は、シーク後のヘ
ッド位置から、回転待ち時間なしに、トラックバッファ
１０２に１トラック全てのデータをバッファリングする
（Ｓ４）。

【００５５】転送手段１０３は、バッファリング手段１
０１が１トラック全てのデータをバッファリングした
後、ホストへ転送するデータをトラックバッファからリ
ードバッファに移動するために、トラックバッファのリ
ードポインタをリード開始位置へ移動する（Ｓ５）。さ
らに転送手段１０３は、トラックバッファ１０２からリ
ードバッファ１０４にデータを移動する際には、リード
バッファの空きがあるかどうかを調べ、空きがなければ
空きができるまで待つ（Ｓ６）。空きができれば直ち
に、トラックバッファ１０２からリードバッファ１０４
に順次データを移動するが（Ｓ９）、その際にそのデー
タが欠陥セクタのデータであれば（Ｓ７）、バッファリ
ング手段１０１は、対応する代替セクタからのデータを
バッファリングし、トラックバッファの然るべき部分に
置き換え（Ｓ８）、ホストにリードデータを転送する。
ホストから要求されたリード数の転送が完了するまでＳ
６以降の処理を繰り返し行う（Ｓ１１）。ここでリード
数の一例としては、１セクターを単位とするが、他の量
でもよい。

【００５６】このように、本発明の実施の形態によるキ
ャッシュ装置によれば、回転待ち時間を無くすることが
でき、また、前もって１トラック分のバッファリングが
あるためリードバッファの空き容量に関係なく、リード
バッファに空きができ次第、トラックバッファの開始セ
クタより順次リードバッファに移動し、ホストへ転送す
ることができる。さらに、リード終了セクタから先は、
次に連続してリード要求が来る可能性が非常に高く、連
続読取の際には再度ドライブ駆動が必要ないため、非常
に効率のよい転送が可能である。

【００５７】また、現在のトラックから連続したトラッ
クへは、次に連続してリード要求が来る可能性が非常に
高く連続読取の際には再度ドライブ駆動の必要なシーク
が必要ないため、高速転送が可能である。

【００５８】また、欠陥セクタの代替セクタをバッファ
リングして、トラックバッファにバッファリングされて
いる欠陥データを置き換えるのみでよいため、シークお
よび回転待ちは１回で済み、ドライブ駆動が軽減され、
非常に効率のよい転送が可能である。

【００５９】（実施の形態３）以下に、本発明の実施の
形態３によるキャッシュ装置について図を参照しながら
説明する。図１１は、本実施の形態によるキャッシュ装
置の構成図である。図において、図１０と同一符号は同
一部または相当部である。また、トラックバッファ１０
２において、１０２ａは第１トラックバッファ、１０２
ｂは第２トラックバッファであり、第１トラックバッフ
ァ１０２ａおよび第２トラックバッファｂのいずれも、
記録媒体上の任意の位置にあるトラックの１トラック分
のデータを格納できる。

【００６０】また、図７は、本実施の形態によるバッフ
ァ装置の他の動作例を模式的に示す説明図である。図に
おいて、図５、図１１とと同一部または相当部には同一
符号を付し、説明を省略する。

【００６１】本実施の形態によるキャッシュ装置は、第
１トラックバッファ１０２ａ内の欠陥セクタを、代替セ
クタにより置き換える際に、さらなるトラックバッファ
である第２トラックバッファ１０２ｂを設け、代替セク
タを含んだトラック（代替トラック）全てを、第２トラ
ックバッファ１０２ｂにバッファリングするようにし、
欠陥セクタは、第２トラックバッファ１０２ｂ内の所定
のデータで置き換え、ホストに転送するようにしたもの
である。

【００６２】本実地の形態の動作は、基本的には実施の
形態２と同様であるが、代替セクタの配置されたトラッ
ク（図７の例では代替トラック５０２）全てを、第２ト
ラックバッファ１０２ｂに一度にバッファリングするよ
うにしたため、トラックをバッファリングする際に、複
数個の欠陥セクタが存在した場合においても、代替セク
タの配置されたトラックへのシークは一度のみでよく、
ドライブ駆動が軽減でき、非常に効率のよいリード処理
ができる。

【００６３】次に、図８は以上の動作のフローチャート
である。以下、図を参照して、さらに詳細に説明する。
ただし、Ｓ１〜Ｓ６までの動作は、実施の形態２の図６
に示す例と同様なので説明を省略する。

【００６４】転送手段１０３は、リードバッファ１０４
に空きができれば直ちに、第１トラックバッファ１０２
ａからリードバッファ１０４に順次データを移動するが
（Ｓ１２）、バッファリング手段１０１は、その際に第
１トラックバッファ１０２ａ内のデータのチェックを行
い（Ｓ７）、それが欠陥セクタのデータであれば（Ｓ
８）、代替セクタを含むトラックを第２トラックバッフ
ァ１０２ｂにバッファリングし（Ｓ１０）、対応する代
替セクタのデータを、第２トラックバッファ１０２ｂか
ら第１トラックバッファ１０２ａ上の領域５１０の然る
べき部分に置き換え（Ｓ１１）、ホストにリードデータ
を転送する。外部ホスト機器から要求されたリード数の
転送が完了するまでＳ６以降の処理を繰り返し行う（Ｓ
１３）。再度欠陥セクタのリードがあっても、第２トラ
ックバッファ１０２ｂに代替データがすでにバッファリ
ング済みであるため、再度の代替データのリード処理は
必要ない（Ｓ９）。

【００６５】このように、本発明の実施の形態によるキ
ャッシュ装置によれば、回転待ち時間を無くすることが
でき、また、前もって１トラック分のバッファリングが
あるためリードバッファの空き容量に関係なく、リード
バッファに空きができ次第、トラックバッファの開始セ
クタより順次リードバッファに移動し、ホストへ転送す
ることができる。さらに、リード終了セクタから先は、
次に連続してリード要求が来る可能性が非常に高く、連
続読取の際には再度ドライブ駆動が必要ないため、非常
に効率のよい転送が可能である。

【００６６】また、現在のトラックから連続したトラッ
クへは、次に連続してリード要求が来る可能性が非常に
高く連続読取の際には再度ドライブ駆動の必要なシーク
が必要ないため、高速転送が可能である。

【００６７】特に本実施の形態によれば、欠陥セクタの
代替セクタを含むトラックを全て第２トラックバッファ
にバッファリングするため、シークおよび回転待ちは１
回で済み、ドライブ駆動が軽減され、非常に効率のよい
転送が可能である。

【００６８】なお、本発明の各実施の形態のシーク制御
手段、バッファリング手段、転送手段は、いずれも、本
発明のキャッシュ装置が用いられる記録再生装置の記録
再生ヘッドの制御系に一体化して含まれるものとして実
現されるものとしてもよい。また、本発明の記録媒体と
しては、ハードディスク（ＨＤ）、フロッピーディスク
（ＦＤ）、ＭＦＤ（メガフロッピーディスク）等が用い
られるが、これに限定する必要なく、同心円上のトラッ
クが形成されたものなら他のものでもよい。また、本発
明のシーク制御手段により性ぎょっされるヘッドは各実
施の形態においては、記録再生ヘッドとして説明を行っ
たが、再生用のヘッドとしてもよく、本発明のシーク制
御手段は、上記の各実施の形態と同様に該再生用ヘッド
のシークを行うことができる。

【００６９】なお、上記の説明においては、本発明の実
施の形態におけるキャッシュ装置またはキャッシュ方法
について説明を行ったが、本発明は、上述した本発明の
全部または一部の手段の全部または一部の機能をコンピ
ュータにより実行させるためのプログラムおよび／また
はデータを担持した媒体であり、コンピュータにより読
み取り可能且つ、読み取られた前記プログラムおよび／
またはデータが前記コンピュータと協動して前記機能を
実行する媒体として実現してもよい。

【００７０】また、本発明は、上述した本発明の全部ま
たは一部の手段の全部または一部の機能をコンピュータ
により実行させるためのプログラムおよび／またはデー
タであり、前記コンピュータと協動して前記機能を実行
することを特徴とする情報集合体として実現してもよ
い。

【００７１】また、上記において、データとは、データ
構造、データフォーマット、データの種類などを含む。
また、媒体とは、ＲＯＭ等の記録媒体、インターネット
等の伝送媒体、光・電波・音波等の伝送媒体を含む。ま
た、担持した媒体とは、例えば、プログラムおよび／ま
たはデータを記録した記録媒体、やプログラムおよび／
またはデータを伝送する伝送媒体等をふくむ。

【００７２】さらに、コンピュータにより処理可能と
は、例えば、ＲＯＭなどの記録媒体の場合であれば、コ
ンピュータにより読みとり可能であることであり、伝送
媒体の場合であれば、伝送対象となるプログラムおよび
／またはデータが伝送の結果として、コンピュータによ
り取り扱えることであることを含み、情報集合体とは、
例えば、プログラムおよび／またはデータ等のソフトウ
エアを含むものである。

【００７３】したがって、以上説明した様に、本発明の
構成は、ソフトウェア的に実現しても良いし、ハードウ
ェア的に実現しても良い。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したところから明らかなよう
に、本発明によれば、回転待ち時間を無くすることがで
き、かつ、リードバッファのアドレス管理を複雑化する
ことなく、ホストへデータを転送することが可能とな
る。

【００７５】また、連続するトラックからデータ読取を
行う際にはドライブ駆動が必要なく、非常に効率のよい
転送が可能である。トラックをまたがるリード要求に関
しても、高速なリード処理が可能である。

【００７６】さらに、ドライブ駆動を最小限に抑えるこ
とができ、非常に効率のよい転送が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１によるキャッシュ装置の
動作を模式的に示した説明図

【図２】本発明の実施の形態１によるキャッシュ装置の
動作を示すフローチャート

【図３】本発明の実施の形態１によるキャッシュ装置の
他の動作例を模式的に示した説明図

【図４】本発明の実施の形態１によるキャッシュ装置の
他の動作例を示すフローチャート

【図５】本発明の実施の形態２によるキャッシュ装置の
動作を模式的に示した説明図

【図６】本発明の実施の形態２によるキャッシュ装置の
動作を示すフローチャート

【図７】本発明の実施の形態３によるキャッシュ装置の
動作を模式的に示した説明図

【図８】本発明の実施の形態３によるキャッシュ装置の
動作を示すフローチャート

【図９】従来のバッファリング動作を模式的に示した説
明図

【図１０】本発明の実施の形態１および２によるキャッ
シュ装置の構成図

【図１１】本発明の実施の形態３によるキャッシュ装置
の構成図

【符号の説明】

１１ リードを行うトラック １２ トラックバッファ上の領域 １３ リードバッファ上の領域 １４ リード開始セクタ １５ シーク直後のヘッド位置 １６ リード終了セクタ １７ 先読みデータ ３１ 連続した次のトラック ９１ リードを行うトラック ９２ リード開始セクタ ９３ シーク直後のヘッド位置 ９４ リード終了セクタ ９５ リードバッファ上の領域 １０１ バッファリング手段 １０２ トラックバッファ １０２ａ 第１トラックバッファ １０２ｂ 第２トラックバッファ １０３ 転送手段 １０４ リードバッファ ５０１ リードを行う目的トラック（通常トラック） ５０２ 欠陥セクタａの代替トラック ５０３ リード開始セクタ ５０４ リード終了セクタ ５０５ シーク直後のヘッド位置 ５０６ 欠陥セクタａ ５０７ 欠陥セクタｂ ５０８ 欠陥セクタの代替セクタａ ５０９ 欠陥セクタｂの代替トラック ５１０ トラックバッファ上の領域 ５１１ リードバッファ上の領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０６Ｆ 12/16 ３１０ Ｇ０６Ｆ 12/16 ３１０Ｐ Ｇ１１Ｂ 20/10 Ｇ１１Ｂ 20/10 Ａ Ｆターム(参考） 5B005 MM11 5B018 GA06 KA18 MA12 MA13 5B065 CA07 CA12 CC08 CE12 CH01 CH12 EA15 5D044 AB01 BC01 CC05 DE66 DE82 FG10 FG30 GK12 HH05 HL02 HL11

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同心円状に形成されたトラックを有する
   記録媒体からのデータの記録再生装置に少なくとも用い
   られるキャッシュ装置であって、 前記記録媒体の１トラック分のデータを少なくとも格納
   可能なトラックバッファと、 前記トラックバッファからのデータを格納し、該データ
   を外部へ転送するためのリードバッファと、 前記記録再生装置のヘッドをシークさせるためのシーク
   制御手段と、 前記記録媒体のデータをバッファリングして、前記トラ
   ックバッファへ格納するバッファリング手段と、 前記トラックバッファ内のデータを、前記リードバッフ
   ァへ転送するための転送手段とを備え、 前記バッファリング手段は、前記記録再生装置のヘッド
   が、前記記録媒体上の、読み出しの対象となるデータが
   記録された目的のトラックにシークした後、前記ヘッド
   のシーク直後の現在位置から、該目的のトラック１トラ
   ック分のデータをバッファリングして前記トラックバッ
   ファへ格納し、 前記転送手段は、前記トラックバッファ内のデータのう
   ち、前記読み出しの対象となるデータを先頭データから
   順に読み出し、逐次前記リードバッファに転送すること
   を特徴とするキャッシュ装置。
2. 【請求項２】 前記シーク制御手段は、前記トラックバ
   ッファに前記目的の１トラック分のデータがバッファリ
   ングされた直後に、前記目的のトラックの次にデータ読
   み出しの対象となるトラックに、前記記録再生装置のヘ
   ッドをシークさせることを特徴とする請求項１に記載の
   キャッシュ装置。
3. 【請求項３】 同心円状に形成されたトラックを有する
   記録媒体からのデータの記録再生装置に少なくとも用い
   られるキャッシュ装置であって、 前記記録媒体の１トラック分のデータを少なくとも格納
   可能なトラックバッファと、 前記記録再生装置のヘッドをシークさせるためのシーク
   制御手段と、 前記記録媒体のデータをバッファリングして、前記トラ
   ックバッファへ格納するバッファリング手段とを少なく
   とも備え、 前記シーク制御手段は、前記トラックバッファ内のデー
   タに欠陥セクタがあった場合、前記ヘッドを、欠陥セク
   タの代替セクタが配置されている代替トラックへシーク
   させ、 前記バッファリング手段は、前記代替トラックから前記
   代替セクタをバッファリングして、前記トラックバッフ
   ァ上の前記欠陥セクタと交替させることを特徴とするキ
   ャッシュ装置。
4. 【請求項４】 同心円状に形成されたトラックを有する
   記録媒体からのデータの記録再生装置に少なくとも用い
   られるキャッシュ装置であって、 前記記録媒体の１トラック分のデータを少なくとも格納
   可能な第１および第２のトラックバッファと、 前記記録再生装置のヘッドをシークさせるためのシーク
   制御手段と、 前記記録媒体のデータをバッファリングして、前記第１
   のトラックバッファへ格納するバッファリング手段と、 前記第１のトラックバッファと前記第２のトラックバッ
   ファとの間でデータの授受を行う転送手段とを少なくと
   も備え、 前記シーク制御手段は、前記第１のトラックバッファ内
   のデータに欠陥セクタがあった場合、前記ヘッドを、前
   記記録媒体上の前記欠陥セクタの代替セクタが配置され
   ている代替トラックへシークさせ、 前記バッファリング手段は、前記代替トラックの１トラ
   ック分のデータをバッファリングして前記第２のトラッ
   クバッファに格納し、 前記転送手段は、前記第２のトラックバッファにアクセ
   スして、前記代替セクタを取得し、前記第１のトラック
   バッファ上の前記欠陥セクタを該代替セクタに置き換え
   ることを特徴とするキャッシュ装置。
5. 【請求項５】 同心円状に形成されたトラックを有する
   記録媒体からのデータの記録再生装置に少なくとも用い
   られるキャッシュ方法であって、 前記記録媒体の最外周の１トラック分のデータを少なく
   とも格納可能なトラックバッファと、前記トラックバッ
   ファからのデータを格納し、該データを外部へ転送する
   ためのリードバッファとを用い、 前記記録再生装置のヘッドをシークさせるためのシーク
   制御工程と、 前記記録媒体のデータをバッファリングして、前記トラ
   ックバッファへ格納するバッファリング工程と、 前記トラックバッファ内のデータを、前記リードバッフ
   ァへ転送するための転送工程とを備え、 前記バッファリング工程は、前記記録再生装置のヘッド
   が、前記記録媒体上の、読み出しの対象となるデータが
   記録された目的のトラックにシークした後、前記ヘッド
   のシーク直後の現在位置から、該目的のトラック１トラ
   ック分のデータをバッファリングして前記トラックバッ
   ファへ格納する工程を有し、 前記転送工程は、前記トラックバッファ内のデータのう
   ち、前記読み出しの対象となるデータを先頭データから
   順に読み出し、逐次前記リードバッファに転送する工程
   を有することを特徴とするキャッシュ方法。
6. 【請求項６】 前記シーク制御工程は、前記トラックバ
   ッファに前記目的の１トラック分のデータがバッファリ
   ングされた直後に、前記目的の１トラックの次にデータ
   読み出しの対象となるトラックに、前記記録再生装置の
   ヘッドをシークさせる工程を有することを特徴とする請
   求項５に記載のキャッシュ方法。
7. 【請求項７】 同心円状に形成されたトラックを有する
   記録媒体からのデータの記録再生装置に少なくとも用い
   られるキャッシュ方法であって、 前記記録媒体の１トラック分のデータを少なくとも格納
   可能なトラックバッファを用い、 前記記録再生装置のヘッドをシークさせるためのシーク
   制御工程と、 前記記録媒体のデータをバッファリングして、前記トラ
   ックバッファへ格納するバッファリング工程とを少なく
   とも備え、 前記シーク制御工程は、前記トラックバッファ内のデー
   タに欠陥セクタがあった場合、前記ヘッドを、欠陥セク
   タの代替セクタが配置されている代替トラックへシーク
   させる工程を有し、 前記バッファリング工程は、前記代替トラックから前記
   代替セクタをバッファリングして、前記トラックバッフ
   ァ上の前記欠陥セクタと交替させる工程を有することを
   特徴とするキャッシュ方法。
8. 【請求項８】 同心円状に形成されたトラックを有する
   記録媒体からのデータの記録再生装置に少なくとも用い
   られるキャッシュ方法であって、 前記記録媒体の１トラック分のデータを少なくとも格納
   可能な第１および第２のトラックバッファを用い、 前記記録再生装置のヘッドをシークさせるためのシーク
   制御工程と、 前記記録媒体のデータをバッファリングして、前記第１
   のトラックバッファへ格納するバッファリング工程と、 前記第１のトラックバッファと前記第２のトラックバッ
   ファとの間でデータの授受を行う転送工程とを少なくと
   も備え、 前記シーク制御工程は、前記第１のトラックバッファ内
   のデータに欠陥セクタがあった場合、前記ヘッドを、前
   記記録媒体上の前記欠陥セクタの代替セクタが配置され
   ている代替トラックへシークさせる工程を有し、 前記バッファリング工程は、前記代替トラックの１トラ
   ック分のデータをバッファリングして前記第２のトラッ
   クバッファに格納する工程を有し、 前記転送工程は、前記第２のトラックバッファにアクセ
   スして、前記代替セクタを取得し、前記第１のトラック
   バッファ上の前記欠陥セクタを該代替セクタに置き換え
   る工程を有することを特徴とするキャッシュ方法。
9. 【請求項９】 請求項１から４のいずれかに記載の本発
   明の全部または一部の手段の全部または一部の機能をコ
   ンピュータにより実行させるためのプログラムおよび／
   またはデータを担持した媒体であって、コンピュータに
   より処理可能なことを特徴とする媒体。
10. 【請求項１０】 請求項１から４のいずれかに記載の本
    発明の全部または一部の手段の全部または一部の機能を
    コンピュータにより実行させるためのプログラムおよび
    ／またはデータであることを特徴とする情報集合体。