JP2004013313A - 記憶装置、該記憶装置を備える情報処理システム、該記憶装置のフォーマット方法、データの記録方法、フォーマットおよびデータの記録を実現するためのプログラム - Google Patents
記憶装置、該記憶装置を備える情報処理システム、該記憶装置のフォーマット方法、データの記録方法、フォーマットおよびデータの記録を実現するためのプログラム Download PDFInfo
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Abstract
【課題】フォーマット時間を短縮することを可能にし、またデータの記録時間を短縮することを可能にする記憶装置、情報処理システム、方法およびプログラムを提供する。
【解決手段】本発明の記憶装置は、少なくとも１つの記憶媒体４０と、複数のパターンのフォーマット・データを各パターンに応じて格納する格納手段３２と、記憶媒体４０の書き込むべきセクタを指定するためのセクタ・アドレスと書き込むべきフォーマット・データのパターンを指定するためのパターン識別子とを受け取る手段３４と、パターン識別子に対応するパターンのフォーマット・データを格納手段３２から読み出し、受け取ったセクタ・アドレスに対応する記憶媒体４０のセクタに、読み出したフォーマット・データを書き込む手段３６とを含む。
【選択図】 図２
【解決手段】本発明の記憶装置は、少なくとも１つの記憶媒体４０と、複数のパターンのフォーマット・データを各パターンに応じて格納する格納手段３２と、記憶媒体４０の書き込むべきセクタを指定するためのセクタ・アドレスと書き込むべきフォーマット・データのパターンを指定するためのパターン識別子とを受け取る手段３４と、パターン識別子に対応するパターンのフォーマット・データを格納手段３２から読み出し、受け取ったセクタ・アドレスに対応する記憶媒体４０のセクタに、読み出したフォーマット・データを書き込む手段３６とを含む。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハード・ディスク・ドライブやＲＡＩＤコントローラなどの記憶媒体において必須の作業であるフォーマットの作業時間を短縮することを可能とし、さらには効率的にデータの書き込みを行うことを可能にする記憶装置、該記憶装置を備えるシステム、該記憶装置のフォーマット方法およびデータの記録方法、さらには記憶装置のフォーマットおよびデータ記録を実現するコンピュータ可読なプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハード・ディスク・ドライブ（ＨＤＤ）や複数のＨＤＤを１台のＨＤＤであるかのように機能させるＲＡＩＤ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ Ａｒｒａｙ ｏｆ Ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ Ｄｉｓｋｓ）コントローラなどの記憶媒体を使用するための準備として、これら記憶媒体のフォーマット作業が必要とされている。このフォーマット作業は、記憶媒体に記憶された内容を消去するといった目的だけではなく、記憶媒体の記憶領域である各セクタに問題がないかをチェックする目的もあり、使用するための準備として必須となっている。
【０００３】
近年、記憶装置に対して冗長性を付与することにより、データの保存性を改善することが提案されてきている。記憶装置に対して冗長性を付与することは、これまで多くの場合、記憶媒体を複数含んで構成されるアレイを使用して、アレイに対して情報を書込む、いわゆるＲＡＩＤシステムといった情報記憶システムを使用することにより行われている。このＲＡＩＤシステムを採用することにより、記憶装置における記憶容量が飛躍的に増大している。
【０００４】
図１３には、これまで知られているＲＡＩＤ構成を採用する記憶装置の概略図を示す。図１３に示すように、記憶装置１００は、複数の記憶媒体２００〜２５９を含み、ＲＡＩＤ構成の記憶媒体２００〜２５９を管理するための制御手段１１０を介して、それぞれの記憶媒体２００〜２５９に対してデータの記録を可能とさせている。制御手段１１０には、例えば、ＲＡＩＤ構成の記憶媒体２００〜２５９を制御するためのＡＴＡインタフェイスなどを含むことができ、ＡＴＡインタフェイスは、マイクロ・コンピュータ、サーバといったホスト・コンピュータと適切なインタフェイスにより接続されていて、データの転送を行う構成とすることができる。
【０００５】
図１４には、図１３に示した従来の記憶装置の概略図を示す。図１４に示されるように、記憶装置１００は、インタフェイス（Ｉ／Ｆ）１０２とコントローラ１０４とキャッシュ１０６とＤＩＳＫといった記憶媒体２００とを含んで構成されている。図１４には、１つの記憶媒体２００のみが示されている。記憶媒体２００は、キャッシュ１０６とコントローラ１０４とに接続され、コントローラ１０４は、インタフェイス１０２を介してホスト・コンピュータなどの情報処理手段に接続されている。記憶媒体２００は、データの記録単位であるセクタ単位で読み書きが行われる。このセクタ・サイズは、使用する記憶媒体の種類によって異なっている。情報処理手段においてデータを管理するファイル・システムから転送されるデータは、記憶媒体２００の種類に応じたセクタ・サイズのデータに変換されており、セクタ・サイズまたはその整数倍のデータが転送される。インタフェイス１０２では、そのセクタ・サイズまたは整数倍のデータを受け取り、所定の転送速度でコントローラ１０４へ送り、コントローラ１０４により記憶媒体２００の適切なセクタに書き込む構成とされている。
【０００６】
図１４に示されるように記憶媒体２００への従来方法によるデータの書き込みでは、記憶媒体２００の書き込むべきセクタを指定するためのセクタ・アドレスと、書き込むべきデータとがファイル・システムから記憶装置１００に転送される。記憶媒体２００として使用されるＨＤＤにおいては、１つのセクタが５１２バイトで構成されており、複数のセクタ・サイズを有するデータが転送される場合には、ファイル・システムからＨＤＤに、セクタごとに５１２バイトのデータを転送して書き込む処理を繰り返すか、一度に５１２バイトの整数倍のデータを転送し、連続するセクタに書き込むといった処理を行うことにより書き込みが行われる。記憶媒体２００へのデータの書き込みは、ファイル・システムから記憶装置１００へのデータの転送速度に比べ、機械的な動作を伴うヘッドによって行われるため、書き込み速度が遅く、時間を要している。そのため、事前にアクセスした低速な記憶媒体２００の中のデータを、より高速にアクセスできるように保存することができるキャッシュ１０６が用意され、記憶媒体２００へのデータの読み書きの回数が最小になるように制御されている。
【０００７】
図１５には、図１４に示した記憶媒体２００をフォーマットする際に、書き込むべきデータを例示した図である。ＨＤＤなどの記憶媒体２００をフォーマットする場合、記憶媒体２００の各セクタに、図１５に示されるフォーマット・データを記憶媒体２００に転送するだけである。このフォーマット・データの内容は、使用するファイル・システムによって相違し、ファイル・システムは、オペレーティング・システム（ＯＳ）ごとに異なるものを採用している。複数の記憶媒体を有する記憶装置において、すべての記憶媒体をフォーマットする場合、図１５に示されるフォーマット・データが記憶媒体の数ほどインタフェイスに転送されることとなり、データを管理するファイル・システムでは、多大な時間をとられることとなる。
【０００８】
また、従来は、ＨＤＤやＲＡＩＤコントローラなどの記憶媒体において、フォーマット作業を行う際のフォーマット・データと、実データとの区別を行う手段はなく、ファイル・システムは、フォーマット作業においても、実データの場合と同様に、セクタ・アドレスとフォーマット・データとを転送する必要があった。したがって、ファイル・システムは、フォーマット作業中、常にフォーマット・データを記憶媒体に流し続けなければならなかった。図１３に示すように複数の記憶媒体を有する記憶装置において、記憶媒体として６０台のＨＤＤを有するものを想定する。現在の最高性能のＨＤＤのインタフェイスは、２Ｇバイトのファイバ・チャネルのものであり、転送速度は、２００Ｍバイト／秒である。また、ＨＤＤの書き込み速度は、最高性能のもので、およそ４０Ｍバイト／秒である。６０台のＨＤＤを接続し、すべてのＨＤＤに効率良くデータを書き込む場合には、４０Ｍバイト／秒×６０台＝２４００Ｍバイト／秒のインタフェイスが必要となる。このようにＲＡＩＤ構成を採用するＨＤＤでは、ＨＤＤのインタフェイスがボトルネックとなり、書き込み速度が上がらず、データの書き込みに時間がかかる結果となっている。また、このフォーマット・データは、一定のパターンで構成されているため、複数の記憶媒体とファイル・システムとの間に、一定のパターンで構成されたフォーマット・データが繰り返し転送され、これによりフォーマット作業の効率が悪くなっている。
【０００９】
またさらに、近年では、コンピュータ・システムの高速化、データ量の増大に伴い、ＨＤＤといった記憶媒体の容量が飛躍的に増大してきている。それに対して、記憶媒体への読み書きする速度が追いついておらず、フォーマット作業においてすべてのセクタにフォーマット・データを書き込む時間が増加している。フォーマット作業は、記憶媒体を初めて使用する場合のほか、記憶媒体の増設などして構成を変更する場合や、記憶媒体に障害が発生し、リカバリを行う場合に必要とされる。記憶装置のメンテナンスや障害が起こった場合の対策として、記憶媒体は、複数のセクタをまとめた１ファイル当たりの最小記録単位で構成したクラスタ構成が採用されている。障害が起こったクラスタの回復は、コンピュータ・システムの一部のシステムを常時停止して行うため、システム全体の性能低下を生じ、短時間での回復が要求されている。また、記憶装置の開発において、データの読み書きを行う試験が数多く行われる。この場合、試験ごとに記憶媒体のフォーマットを行う必要がある。近年の記憶媒体容量の増加は、これに対するフォーマット作業に時間を要している。フォーマット作業に長時間を要すると、試験を行う時間が少なくなり、充分な試験を行わないまま出荷しなければならず、製品の品質保証の上で大きな障害となる。このことは、市場で多大な不具合を発生させ、大きな損害を与える可能性も生じさせる。したがって、記憶媒体の容量が増加しても、短時間でフォーマットすることができる記憶装置、該記憶装置を備えるシステム、フォーマット方法が望まれている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、さらに増大する記憶容量に対して必須の作業であるフォーマットにおいて作業時間の短縮を図ることを可能にし、さらに１つのセクタに書き込むために必要なデータ・サイズのデータのみを受け取り、記憶装置において予め格納しておいたフォーマット・データを使用してセクタ・サイズのデータを生成することで、ファイル・システムの負荷を軽減することが可能となる記憶装置、該記憶装置を備える情報処理システム、フォーマット方法およびデータの記録方法、さらにはフォーマットおよびデータの記録を実現するためのプログラムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ファイル・システムと、ＨＤＤやＲＡＩＤコントローラなどの記憶媒体との間に、フォーマットに関するＡＰＩ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｇｒａｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を用意し、このＡＰＩによってフォーマットの各パターンを記憶装置に設けられたキャッシュに記録することができるようにすることで、ファイル・システムがフォーマットの際に、フォーマットする記憶媒体のセクタ・アドレスのみを転送するだけで、記憶媒体のフォーマットが可能になるという着想のもとになされたものである。本発明はまた、セクタ・アドレスにより範囲を指定することが可能なことから、セクタすべてのアドレスを転送することなくフォーマット作業を行うことができる。本発明はさらに、ＨＤＤやＲＡＩＤコントローラに内蔵されているキャッシュを使用し、ファイル・システムおよびファーム・ウェアを改良することで、追加のハード・ウェアを使用することなくフォーマット作業にかかる時間を短縮することが可能である。
【００１２】
すなわち、本発明によれば、情報処理手段との間でデータを書き込み、読み出しするための記憶装置であって、該記憶装置は、
少なくとも１つの記憶媒体と、
複数のパターンのフォーマット・データを各パターンに応じて格納する格納手段と、
前記記憶媒体の書き込むべきセクタを指定するためのセクタ・アドレスと書き込むべき前記フォーマット・データのパターンを指定するためのパターン識別子とを受け取る手段と、
前記パターン識別子に対応する前記パターンの前記フォーマット・データを前記格納手段から読み出し、受け取った前記セクタ・アドレスに対応する前記記憶媒体のセクタに、読み出した前記フォーマット・データを書き込む手段と
を含む記憶装置が提供される。
【００１３】
本発明の記憶装置においては、複数の記憶媒体を含むＲＡＩＤシステムを構成することができる。また、本発明において受け取る手段は、フォーマット・データを連続する複数のセクタ・アドレスに書き込む場合には、さらにセクタ数を受け取ることができ、データを記録する場合において、そのデータがセクタ・サイズ未満のデータの場合には、さらにセクタ・サイズ未満のデータとデータ・サイズとを受け取ることができる。
【００１４】
本発明の記憶装置において書き込む手段は、フォーマット・データを連続する複数のセクタ・アドレスに書き込む場合には、セクタ・アドレスのセクタから連続するセクタにセクタ数だけ書き込むことができる。また、セクタ・サイズ未満のデータとデータ・サイズとを受け取った場合には、セクタ・アドレスのセクタにデータ・サイズ分のデータを書き込み、そのデータ以外の部分にはフォーマット・データを書き込んでセクタ・サイズのデータを生成することができる。さらに、セクタ・サイズ未満のデータを複数受け取った場合には、それぞれの指定されたセクタ・アドレスのセクタにデータ・サイズ分のデータを書き込み、それらのデータ以外の部分にはフォーマット・データを書き込んでセクタ・サイズのデータを生成することができる。
【００１５】
本発明によれば、情報処理手段と、前記情報処理手段との間でデータを書き込み、読み出しするための記憶装置を含んで構成される情報処理システムであって、該記憶装置は、
少なくとも１つの記憶媒体と、
複数のパターンのフォーマット・データを各パターンに応じて格納する格納手段と、
前記記憶媒体の書き込むべきセクタを指定するためのセクタ・アドレスと書き込むべき前記フォーマット・データのパターンを指定するためのパターン識別子とを受け取る手段と、
前記パターン識別子に対応する前記パターンの前記フォーマット・データを前記格納手段から読み出し、受け取った前記セクタ・アドレスに対応する前記記憶媒体のセクタ・アドレスに、読み出した前記フォーマット・データを書き込む手段と
を含む情報処理システムが提供される。
【００１６】
本発明によれば、情報処理手段との間でデータを書き込み、読み出しするための記憶装置に用いる、少なくとも１つの記憶媒体のフォーマット方法であって、該方法は、
前記記憶媒体をフォーマットするために必要とされるフォーマット・データを受け取り、各パターンに応じて格納手段に格納するステップと、
前記記憶媒体の書き込むべきセクタを指定するためのセクタ・アドレスと書き込むべき前記フォーマット・データのパターンを指定するためのパターン識別子とを受け取るステップと、
前記パターン識別子に対応する前記パターンの前記フォーマット・データを前記格納手段から読み出すステップと、
受け取った前記セクタ・アドレスに対応する前記記憶媒体のセクタに、読み出した前記フォーマット・データを書き込むステップと
を含むフォーマット方法が提供される。
【００１７】
本発明のフォーマット方法は、記憶装置が複数の記憶媒体を含むＲＡＩＤシステムを構成している場合、すべての記憶媒体について、上記受け取るステップと上記読み出すステップと上記書き込むステップとを繰り返すことで、すべての記憶媒体をフォーマットすることが可能である。
【００１８】
本発明によれば、情報処理手段との間でデータを書き込み、読み出しするための記憶装置に用いられ、少なくとも１つの記憶媒体に、セクタ・サイズ未満のデータ・サイズを有するデータとフォーマット・データとを組み合わせて該セクタ・サイズのデータを形成して記録する方法であって、該方法は、
前記記憶媒体をフォーマットするために必要とされるフォーマット・データを受け取り、各パターンに応じて格納手段に格納するステップと、
前記記憶媒体の書き込むべきセクタを指定するためのセクタ・アドレスと書き込むべき前記フォーマット・データのパターンを指定するためのパターン識別子と前記セクタ・サイズ未満のデータと該データのデータ・サイズとを受け取るステップと、
前記パターン識別子に対応する前記パターンの前記フォーマット・データを前記格納手段から読み出すステップと、
受け取った前記セクタ・アドレスに対応する前記記憶媒体のセクタに、前記データ・サイズ分の前記データを書き込み、該データ以外の部分に読み出した前記フォーマット・データを書き込むステップと
を含むデータの記録方法が提供される。
【００１９】
本発明によれば、情報処理手段との間でデータを書き込み、読み出しするための記憶装置に用いる、少なくとも１つの記憶媒体のフォーマットを実現するためのコンピュータ可読なプログラムであって、該プログラムは、
前記記憶媒体をフォーマットするために必要とされるフォーマット・データを受け取り、各パターンに応じて格納手段に格納するステップと、
前記記憶媒体の書き込むべきセクタを指定するためのセクタ・アドレスと書き込むべき前記フォーマット・データのパターンを指定するためのパターン識別子とを受け取るステップと、
前記パターン識別子に対応する前記パターンの前記フォーマット・データを前記格納手段から読み出すステップと、
受け取った前記セクタ・アドレスに対応する前記記憶媒体のセクタに、読み出した前記フォーマット・データを書き込むステップと
を実行するプログラムが提供される。
【００２０】
さらに、本発明によれば、情報処理手段との間でデータを書き込み、読み出しするための記憶装置に用いられ、少なくとも１つの記憶媒体に、セクタ・サイズ未満のデータ・サイズを有するデータとフォーマット・データとを組み合わせて該セクタ・サイズのデータを形成して記録することを可能にするコンピュータ可読なプログラムであって、該プログラムは、
前記記憶媒体をフォーマットするために必要とされるフォーマット・データを受け取り、各パターンに応じて格納手段に格納するステップと、
前記記憶媒体の書き込むべきセクタを指定するためのセクタ・アドレスと書き込むべき前記フォーマット・データのパターンを指定するためのパターン識別子と前記セクタ・サイズ未満のデータと該データのデータ・サイズとを受け取るステップと、
前記パターン識別子に対応する前記パターンの前記フォーマット・データを前記格納手段から読み出すステップと、
受け取った前記セクタ・アドレスに対応する前記記憶媒体のセクタに、前記データ・サイズ分の前記データを書き込み、該データ以外の部分に読み出した前記フォーマット・データを書き込むステップと
を実行するプログラムが提供される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示した具体的な実施の形態に沿って説明するが、本発明は、後述する実施の形態に限定されるものではない。
【００２２】
図１は、本発明の記憶装置を備える情報処理システムの概略を示した図である。図１に示すシステムは、記憶装置１０と情報処理手段２０とを含んで構成されていて、情報処理手段２０は、ユーザからのフォーマット要求や、データの記録の要求を受け取り、データを管理、処理、生成したり、記憶装置１０に読み書きするために必要とされるデータなどを転送したり、受け取ったりすることができる。記憶装置１０は、情報処理手段２０からアドレスやデータを受け取り、そのアドレスに基づいてデータを記憶したり、情報処理手段２０からの要求により必要とされるデータを読み出し、情報処理手段２０に送ったりすることができる。図１に示す記憶装置１０は、制御手段３０と複数の記憶媒体４０〜９９を含み、情報処理手段２０の要求する記憶容量に適合する記憶容量として構成することができる。図１に示す実施の形態では、記憶媒体４０〜９９は、ＨＤＤが６０台接続された構成とされている。また、制御手段３０は、複数のパターンのフォーマット・データを各パターンに応じて格納する格納手段と、記憶媒体４０〜９９の書き込むべきセクタを指定するためのセクタ・アドレスと書き込むべきフォーマット・データのパターンを指定するためのパターン識別子とを受け取る手段と、パターン識別子に対応するフォーマット・データを格納手段から読み出し、受け取ったセクタ・アドレスに対応する記憶媒体４０〜９９のセクタに、読み出したフォーマット・データを書き込む手段とを含んで構成されている。
【００２３】
図１に示す情報処理手段２０では、ユーザからのフォーマット要求や、データの記録要求を受けた場合、記憶装置１０にアクセスして記憶装置１０の容量や型式などの情報を取得し、適切なデータ形式に変換するなどして処理し、記憶装置１０において受け取り準備ができているか否かを確認した後、フォーマット・データや必要とされるデータを含む実データを記憶装置１０に転送することができる。記憶装置１０に転送されるデータは、情報処理手段２０においてファイル・システムで管理されている。図１に示す記憶装置１０では、ファイル・システムから転送されるフォーマット・データを受け取り、格納手段において一時的に格納する。ファイル・システムから複数のパターンのフォーマット・データが転送される場合には、格納手段において各パターンに整理してフォーマット・データを格納する。記憶媒体４０〜９９のフォーマットは、ファイル・システムからフォーマットするべきセクタを指定するセクタ・アドレスと、格納手段に予め格納されたフォーマット・データのうち、どのデータを書き込むかを指定するパターン識別子を与えるだけでフォーマット作業を行うことができる。本発明では、ファイル・システムから同じフォーマット・データをセクタごとに転送する必要がなくなり、フォーマット作業にかかる時間を短縮することができる。また、本発明の情報処理システムは、記憶装置１０へのフォーマットに必要なセクタ・アドレスおよびパターン識別子の転送が終了すれば、情報処理手段２０での別の処理を実行することが可能となる。
【００２４】
本発明において使用することができる記憶媒体４０〜９９は、特に制限されるものではなく、ＨＤＤといった記憶媒体やＲＡＩＤコントローラのほか、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ、ＭＯといった書換え可能ないかなる記憶媒体でも適用することができる。また、本発明においては、記憶媒体４０〜９９は、例えば、ＨＤＤといった記憶媒体といった同一の記憶媒体を含んで構成される別体とされたユニットとして構成することもできるし、ＨＤＤを記憶媒体として含むユニットと、ＭＯといった異なった記憶媒体を含んで個別に構成されるユニットとして構成することもできる。
【００２５】
本発明において使用することができる情報処理手段２０は、ホスト・コンピュータとしてこれまで知られたいかなるものでも用いることができ、具体的には例えば、パーソナル・コンピュータ、ワークステーションから構成することが可能であり、このパーソナル・コンピュータ、またはワークステーションとしては、ＰＥＮＴＩＵＭ（登録商標）、ＰＥＮＴＩＮＵＭ ＩＩ（登録商標）、ＰＥＮＴＩＮＵＭ ＩＩＩ（登録商標）といったＣＰＵ、またはこれと互換性のあるＣＰＵを搭載することが可能で、ＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）、ＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標） ＮＴ、ＯＳ／２（登録商標）、ユニックス、リナックスといったオペレーティング・システムを動作させることが可能なパーソナル・コンピュータ、ワークステーション、またはＰｏｗｅｒＰＣ（登録商標）、またはこれに互換性のあるＣＰＵを含みＯＳ／２（登録商標）、ＡＩＸ（登録商標）、またはＭａｃＯＳ（登録商標）といったオペレーティング・システムを動作させることができるパーソナル・コンピュータまたはワークステーションを挙げることができる。
【００２６】
図２は、図１に示した本発明の記憶装置１０の構成を示したブロック図である。図２に示した記憶装置１０は、ＨＤＤなどの記憶媒体４０と、複数のパターンのフォーマット・データを各パターンに応じて各メモリ・アドレスに格納する格納手段３２と、ファイル・システムから転送されるセクタ・アドレスとパターンを指定するパターン識別子とを受け取る手段３４と、パターン識別子に対応するメモリ・アドレスを計算し、計算したメモリ・アドレスに格納されたフォーマット・データを読み出し、受け取ったセクタ・アドレスに対応する記憶媒体４０のセクタに、読み出したフォーマット・データを書き込む手段３６とを含んで構成されている。図２においては、上記格納手段として、各パターンのフォーマット・データを読み書きすることが容易となるようにメモリ・アドレスとともに格納するキャッシュ３２と、受け取る手段としてインタフェイス（Ｉ／Ｆ）３４と、書き込む手段としてコントローラ３６とが示されている。
【００２７】
図２に示す実施の形態では、記憶媒体４０は、直接およびキャッシュ３２を介してコントローラ３６に接続され、さらにコントローラ３６がインタフェイス３４に接続されている。インタフェイス３４は、図１に示す情報処理手段２０のファイル・システムから転送されるデータ、パターン識別子およびセクタ・アドレスを受け取ることができる。本発明の記憶装置１０に用いられるキャッシュ３２は、高速に読み書きできるもの、インタフェイス３４は、ＡＴＡといったデータ転送を可能にするもの、コントローラ３６は、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ−Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）といった受け取ったデータをキャッシュ３２に格納したり、記憶媒体４０に読み書きできるものであれば、これまで知られた同等の機能を有するいかなる要素でも用いることができる。
【００２８】
図３は、図２に示したＨＤＤのＤＩＳＫといった記憶媒体４０の詳細を示した図である。図３に示す記憶媒体４０は、データを記録する領域であるトラックの集まりを仮想的な円筒と見なしたシリンダを形成していて、同軸の径の異なるシリンダを集めた構成とされている。図３では、シリンダ１、シリンダ１０、シリンダ１００のみが示されているが、シリンダ１とシリンダ１０との間にはシリンダ２〜９、シリンダ１０とシリンダ１００との間にはシリンダ１１〜９９、シリンダ１００の内側にはシリンダ１０１から構成するシリンダ数までのシリンダが含まれている。ここで各番号は、シリンダ番号を示している。例えば、シリンダ１０を取り出してみると、シリンダ１０にはデータを記録する領域であるトラック１〜トラックＬが含まれている。ＨＤＤといった記憶媒体４０では、ディスクが一定の速度で回転しているため、一定時間当たりのトラックの長さは、外側のシリンダに含まれるトラックが内側のシリンダに含まれるトラックよりも長くなっている。外側のシリンダに含まれるトラックと内側のシリンダに含まれるトラックの記憶容量は一定であるため、外側のトラックでは記録密度が低く、内側のトラックでは記録密度が高くなっている。また、各トラック、例えばトラック番号が１であるトラック１では、データの読み書きがセクタ単位で行われるようにセクタ１からセクタＮに区分されている。各セクタを指定するためにセクタ・アドレスといったアドレスが割り当てられている。本発明において記憶媒体４０は、上述したシリンダやトラックがハードウェアとして存在するものの、単にセクタが連続して順番に並んでいるものと見なすことができる。したがって、シリンダやトラックに関係なく記憶媒体４０の順番に並んだセクタに、連続したアドレスを割り当てることができ、連続したアドレスに連続的にデータを書き込むことができる。また、図２に示すインタフェイス３４からは、セクタが連続して順番に並んでいるように見ることができ、所定アドレスのセクタに、または所定アドレスのセクタから連続してセクタ数だけデータを書き込むために、インタフェイス３４においてセクタ・アドレスおよびセクタ数を受け取ることができる。
【００２９】
図４は、図２に示したキャッシュ３２の詳細を示した図である。図４に示すキャッシュ３２は、パターン１からパターンＭといった複数のパターンのフォーマット・データを格納することができるように区分されている。また、各パターンには、メモリ・アドレスといったアドレスが割り当てられている。図２に示したインタフェイス３４で受け取った異なるパターンのフォーマット・データは、各パターンに応じてキャッシュ３２内に割り当てられた各メモリ・アドレスに格納される。キャッシュ３２内に割り当てられたメモリ・アドレスへの格納は、コントローラ３６を使用して行われる。キャッシュ３２は、上述したフォーマット・データ以外にも、繰り返し読み書きするために転送されるデータを格納することもできる。本発明では、複数のパターンのフォーマット・データ受け取る場合、各パターンに対応するパターン識別子とともに受け取ることができ、コントローラ３６によって各パターン識別子に対応するキャッシュ３２内に割り当てられたメモリ・アドレスを計算し、そのメモリ・アドレスにフォーマット・データが格納される。こうすることにより、記憶媒体４０の各セクタに書き込むべきフォーマット・データに対応するパターン識別子を転送することにより、キャッシュ３２内から指定されたフォーマット・データを読み出してフォーマットを行うことができる。
【００３０】
図５は、本発明の情報処理システムにおいて情報処理手段から転送されるパラメータを示した図である。図５には、３つのコマンドが示されており、各コマンドに応じて記憶装置に転送するパラメータが異なることを示している。図５に示すコマンド１は、ユーザからのフォーマット要求を受けた場合に、またはセクタ・サイズ未満のデータ・サイズを有するデータを記録する場合に、図２に示した記憶装置１０に予めフォーマット・データを転送し、キャッシュ３２に格納しておくプロセスを実行するものである。コマンド１では、ユーザからのフォーマット要求などにより、使用するフォーマット・データと、図２に示したキャッシュ３２内の所定メモリ・アドレスに格納するためのパターン識別子とがファイル・システムから記憶装置１０に転送される。図５においては、パターン識別子がパターン番号として示されている。図２に示した記憶装置１０では、フォーマット・データとパターン番号とを受け取り、コントローラ３６によってパターン番号に対応するメモリ・アドレスを計算し、そのメモリ・アドレスにフォーマット・データを格納する。複数のパターンのフォーマット・データが転送される場合には、各メモリ・アドレスに対応させて各フォーマット・データが格納される。
【００３１】
図５に示すコマンド２は、コマンド１が終了した後に実行され、フォーマットを行うべき記憶媒体４０のセクタ・アドレスと、そのセクタ・アドレスに書き込むべきフォーマット・データを図２に示したキャッシュ３２から読み出すためのパターン番号とが記憶装置１０に転送される。図２に示したインタフェイス３４では、セクタ・アドレスとパターン番号とを受け取り、コントローラ３６は、インタフェイス３４で受け取ったパターン番号からメモリ・アドレスを計算し、キャッシュ３２内のそのメモリ・アドレスに格納されたフォーマット・データを読み出す。図２に示したインタフェイス３４で受け取ったセクタ・アドレスに対応する記憶媒体４０のセクタに、キャッシュ３２から読み出したフォーマット・データが書き込まれる。この書き込みは、インタフェイス３４で受け取ったセクタ・アドレスすべてに対して行われる。コマンド２では、同じフォーマット・データを連続するセクタ・アドレスに書き込む場合、キャッシュ３２内に格納されたフォーマット・データを読み出すためのパターン番号とセクタ・アドレスのほか、セクタ数が転送される。この場合のセクタ・アドレスは、連続するセクタの最初のアドレスを示し、上記セクタ数により書き込むべきアドレスの範囲を決定することができる。本発明では、セクタ数を転送しなくても、書き込むべきセクタ・アドレスを個別に転送することもできる。また、上述したような複数のＨＤＤを含むＲＡＩＤシステムを構成した記憶媒体４０を採用する記憶装置１０においても、インタフェイス３４においてそれぞれの記憶媒体４０のセクタ・アドレスとパターン番号といった少ないデータの受け取りで済むため、書き込み速度を落とすことなく並列に並べられた記憶媒体４０に並列に書き込みすることができる。
【００３２】
図５に示すコマンド３では、実データを受け取り、その実データがセクタ・サイズ未満のデータである場合には、そのデータ・サイズ分のデータのみを受け取り、図２に示した記憶媒体４０にデータ・サイズ分のみを書き込み、そのセクタに書き込みが行われなかった部分にはフォーマット・データが書き込まれるようにされている。コマンド１でキャッシュ３２にフォーマット・データが格納された後、インタフェイス３４において上述したセクタ・サイズ未満のデータと、そのデータ・サイズと、パターン番号と、セクタ・アドレスとを受け取る。ここで、セクタ・サイズ未満のデータとは、具体的には、業務系データベースからの抽出時の履歴情報、データ構造の情報、データ変換に関する情報、データベースのアーキテクチャと内容に関する属性、特性、意味付けなどの情報を持つメタデータのように一部のみが必要なデータとされているものを意味する。１つのセクタ・サイズが５１２バイトであるＨＤＤでは、例えば１００バイトが必要なデータとされ、残りの４１２バイトが必要でないデータで形成されているものを意味する。本発明では、インタフェイス３４において必要とされる１００バイトのデータのみを受け取ることができ、この１００バイトのデータとともにパターン番号と書き込むべきセクタ・アドレスも受け取る。図２に示したコントローラ３６によってパターン番号に対応するフォーマット・データがキャッシュ３２から読み出される。セクタ・アドレスに対応する記憶媒体４０のセクタに１００バイトのデータが書き込まれ、残りの４１２バイトに読み出したフォーマット・データが書き込まれる。このようにして、記憶媒体４０の各セクタには、セクタ・サイズのデータが形成され、記憶されることになる。本発明では、上述したようにファイル・システムと記憶装置１０との間のデータの転送を少なくすることで、これらを接続するバスの負荷を大幅に軽減することができる。また、本発明では、上述した各コマンドを実行するためのコンピュータ可読なプログラムとして記憶しておくことができる。この場合、ユーザからのフォーマット要求やデータの記録要求に応じてプログラムが起動され、各コマンドを実行することができる。
【００３３】
図６〜図８は、図５に示した各コマンドを実行した場合のプロセスを示したフローチャートである。図６に示すプロセスは、ユーザからのフォーマット要求を情報処理手段が受け取ることにより、ステップ６００においてコマンド１を開始する。上述したようにして、記憶装置に転送するべきフォーマット・データ、格納するべきキャッシュ内のメモリ・アドレスに対応するパターン番号が決定され、記憶装置に転送される。ステップ６１０において、パターン番号とフォーマット・データとをインタフェイスで受け取る。記憶媒体がＨＤＤである場合には、１つまたは複数のパターンの５１２バイトのフォーマット・データを受け取ることができる。コントローラは、ステップ６２０において、パターン番号に対応するキャッシュのメモリ・アドレスを計算する。次に、コントローラは、ステップ６３０において、計算したメモリ・アドレスにフォーマット・データを書き込み、コマンド１を実行した場合のプロセスが終了する。本発明においては、ファイル・システムからパターン番号やフォーマット・データを転送する前に記憶装置の準備が完了していることを示す通知や、キャッシュにフォーマット・データが格納されたことを示す通知を情報処理手段に戻し、その通知を受けて次の処理を進めることができる。
【００３４】
図７に示すプロセスは、図６に示すプロセスが完了した後に行われる。ステップ７００において、コマンド２を開始する。ファイル・システムから記憶媒体をフォーマットするために必要とされるデータが転送される。インタフェイスでは、ステップ７１０において、記憶媒体のどのセクタにフォーマット・データを書き込むかを表すセクタ・アドレスと、どのフォーマット・データを書き込むかを指定するパターン番号とを受け取る。連続するセクタをフォーマットする場合には、さらにセクタ数を受け取ることができる。次に、コントローラによってパターン番号から書き込むべきフォーマット・データをキャッシュ内から読み出す。ステップ７２０において、セクタ・アドレスと読み出したフォーマット・データとにより、記億媒体の該当するセクタにフォーマット・データを書き込む。ステップ７３０では、指定されたセクタ数だけ書き込みが終了しているかの判断が行われる。ステップ７１０においてセクタ数を受け取った場合には、「ｎｏ」が選択されてステップ７４０に進み、連続する次のアドレスを指定する。次のアドレスは、図７に示したような計算式により決定することができる。再び、ステップ７２０において指定されたセクタ・アドレスとパターン番号により読み出したフォーマット・データとにより、記憶媒体の該当するセクタにフォーマット・データを書き込む。そして次に、再びステップ７３０においてセクタ数だけ書き込みが終了しているかの判断が行われる。ステップ７３０において指定されたセクタの書き込みがすべて終了していれば、「ｙｅｓ」が選択されてステップ７５０に進み、フォーマット作業が終了する。
【００３５】
図８に示すプロセスは、図６に示すプロセスが完了した後に行われる。ステップ８００において、コマンド３を開始する。上述したように、ファイル・システムから書き込むべきセクタ・サイズ未満のデータと、そのデータ・サイズと、パターン番号と、セクタ・アドレスとが記憶装置１０に転送される。インタフェイスでは、ステップ８１０において、データ、そのデータ・サイズ、パターン番号、セクタ・アドレスを受け取る。コントローラは、ステップ８２０において、受け取ったセクタ・アドレスに基づいてデータをデータ・サイズ分だけ書き込む。また、コントローラは、パターン番号によりキャッシュに格納されたフォーマット・データを読み出し、ステップ８３０において、そのセクタ・アドレスのセクタに書き込まれたデータ以外の、ステップ８２０では書き込まれなかった部分をフォーマット・データにより書き込む。本発明においては、先にフォーマット・データを書き込み、後からデータをデータ・サイズ分だけ書き込むこともできる。セクタ・アドレスへのデータ・サイズ分のデータおよびフォーマット・データの書き込みが終了していれば、ステップ８４０において、コマンド３を実行した場合のプロセスが終了する。
【００３６】
図９は、図８に示すプロセスのステップ８２０およびステップ８３０で用いられるデータを例示した図である。図９（ａ）は、データ・サイズ分のデータが２桁の数値として複数示されており、空白とされた部分は、必要のないデータであるため、ファイル・システムからデータが転送されていないことを示す。図９（ｂ）は、フォーマット・データの一例を示した図である。図９（ｂ）に示すデータは、すべてが「ＦＦ」で表されたデータ構成とされている。図８に示すプロセスのステップ８２０では、指定されたセクタ・アドレスに図９（ａ）に示すデータのみを書き込み、ステップ８３０において空白の部分に図９（ｂ）に示すフォーマット・データを書き込む。すると、図９（ｃ）に示すような１つのセクタ・サイズのデータが形成される。こうすることにより、情報処理手段から記憶装置に転送されるデータ容量が少なくて済み、短時間でデータを転送することができる。
【００３７】
図１０は、本発明のフォーマット方法を示すフローチャートである。図１０に示すプロセスでは、上述したようにコマンド１とコマンド２とを使用して行われる。まず、ステップ１０００において、フォーマットを開始する。フォーマットは、ユーザからのフォーマット要求を情報処理手段が受け取ることにより開始される。ファイル・システムによってフォーマットに必要とされるフォーマット・データ、フォーマット・データを書き込むセクタ・アドレス、キャッシュに格納されたフォーマット・データを指定するためのパターン番号が記憶装置に転送される。ステップ１０１０では、図６に示したプロセスを実行するコマンド１を開始し、パターン番号によりキャッシュ内の指定されたメモリ・アドレスにフォーマット・データを格納する。次に、ステップ１０２０において、キャッシュに格納されたフォーマット・データによる書き込みか否かが判断される。キャッシュに格納されたフォーマット・データを使用して書き込みを行う場合には、「ｙｅｓ」を選択してステップ１０３０に進み、そうでない場合には「ｎｏ」を選択してステップ１０４０に進む。
【００３８】
図１０に示すステップ１０３０では、図７に示したプロセスを実行するコマンド２を開始し、インタフェイスで受け取ったパターン番号からキャッシュ内に格納されたフォーマット・データを読み出し、インタフェイスで受け取ったセクタ・アドレスに基づいて、記憶媒体の該当するセクタ・アドレスにフォーマット・データを書き込む。ステップ１０４０では、キャッシュ内にフォーマット・データが格納されていないため、従来の書き込み方法としてフォーマット・データとセクタ・アドレスとをインタフェイスで受け取り、そのセクタ・アドレスに対応する記憶媒体のセクタ・アドレスにフォーマット・データを書き込む。次に、ステップ１０５０では、すべてのセクタにフォーマット・データが書き込まれたか否かを判断する。すべてのセクタにフォーマット・データが書き込まれている場合には、「ｙｅｓ」を選択してステップ１０６０において、フォーマット作業を終了する。また、すべてのセクタにフォーマット・データが書き込まれていない場合には、「ｎｏ」を選択して再びステップ１０２０に戻り、ステップ１０３０またはステップ１０４０のプロセスが実行される。
【００３９】
図１１は、ＨＤＤへのデータの記録方法を示すフローチャートである。本発明のデータの記録方法は、セクタ・サイズ未満のデータをデータ・サイズ分だけが転送され、予めキャッシュに格納したフォーマット・データと組み合わせてセクタ・サイズのデータを形成し、記録する方法である。図１１に示すフローチャートでは、ステップ１１００においてセクタ・サイズ未満のデータの書き込みを開始する。ステップ１１１０において、図６に示したプロセスを実行するコマンド１を開始し、図９（ｂ）に示したようなフォーマット・データをパターン番号に対応するキャッシュ内のメモリ・アドレスに格納する。次に、ステップ１１２０において、図８に示したプロセスを実行するコマンド３を開始し、ファイル・システムからセクタ・アドレスと、パターン番号と、データと、データ・サイズとが転送され、インタフェイスでそれらを受け取る。コントローラによりパターン番号に対応するメモリ・アドレスに格納されているフォーマット・データを読み出し、インタフェイスで受け取ったデータを、セクタ・アドレスにより指定されたセクタにデータ・サイズ分だけ書き込む。書き込み後のデータは、図９（ａ）に示したようなデータのみが記憶されていることとなる。次に、読み出したフォーマット・データを、データ・サイズ分だけ書き込んだセクタの空白の部分に書き込む。このようにして書き込むことで、そのセクタには、図９（ｃ）に示したような１セクタ・サイズ分のデータが形成され、記憶されていることとなる。ステップ１１３０では、転送されたデータすべてにつき、データとフォーマット・データと組み合わせてセクタ・サイズのデータを形成し、記憶することでデータ書き込み作業は終了する。
【００４０】
図１２は、複数の記憶媒体４０がある場合のフォーマット作業の流れを示したフローチャートである。図１２に示すプロセスは、図１に示した記憶装置１０のすべての記憶媒体４０〜９９をフォーマットする場合の流れを示している。ステップ１２００において、フォーマット作業を開始する。フォーマットは、ユーザからのフォーマット要求により開始される。まず、ステップ１２１０において、図１に示した記憶媒体４０（ＨＤＤ１）をフォーマットするために必要とされるフォーマット・データがパターン番号とともに記憶装置１０に転送され、記憶装置１０ではフォーマット・データをキャッシュに格納する。ステップ１２２０において、図１に示した記憶媒体４０の次の、例えば、記憶媒体４１（ＨＤＤ２）をフォーマットするために必要とされるフォーマット・データがパターン番号とともに記憶装置１０に転送され、記憶装置１０ではフォーマット・データをキャッシュに格納する。同様にして、ステップ１２３０において、図１に示した記憶媒体４２（ＨＤＤ３）から記憶媒体９９（ＨＤＤ６０）までをフォーマットするために必要とされるフォーマット・データがそれぞれについてパターン番号とともに記憶装置１０に転送され、記憶装置１０ではこれらフォーマット・データをキャッシュに格納する。格納の際、各フォーマット・データは、パターンに応じてキャッシュ内に割り当てられた各メモリ・アドレスに格納される。
【００４１】
次に、図１２に示すステップ１２４０において、図１に示した記憶媒体４０のすべてのセクタにフォーマット・データを書き込む。ステップ１２４０では、記憶媒体４０の各セクタについて図７に示したプロセスが実行され、すべてのセクタにフォーマット・データが書き込まれたところでステップ１２４０が終了する。次に、ステップ１２５０において、図１に示した記憶媒体４０の次の記憶媒体４１について、フォーマット作業が開始される。上述したように記憶媒体４１のすべてのセクタについて図７に示すプロセスが実行され、すべてのセクタにフォーマット・データが書き込まれたところでステップ１２５０が終了する。ステップ１２６０において、ステップ１２４０およびステップ１２５０と同様にして、記憶媒体４２から記憶媒体９９までのすべての記憶媒体のすべてのセクタに、フォーマット・データが書き込まれたところでステップ１２６０が終了する。
【００４２】
これまで本発明を図面に示した実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明では、複数の記憶媒体が設けられた場合においても、キャッシュ、インタフェイスおよびコントローラはそれぞれ１つであって良く、必要に応じて複数設けることもできる。また、本発明のフォーマット方法およびデータの記録方法は、図１０〜図１２に示したプロセスを実行することを可能とするプログラムとして構成し、このプログラムをいずれかの記憶媒体に記憶して必要に応じて呼び出して実行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の記憶装置を備える情報処理システムの概略を示した図。
【図２】本発明の記憶装置の構成を詳細に示したブロック図。
【図３】図２に示す記憶媒体の詳細を示した図。
【図４】図２に示すキャッシュの詳細を示した図。
【図５】本発明の情報処理システムにおいて情報処理手段から転送されるパラメータを示した図。
【図６】図５に示すコマンド１のプロセスを示したフローチャート。
【図７】図５に示すコマンド２のプロセスを示したフローチャート。
【図８】図５に示すコマンド３のプロセスを示したフローチャート。
【図９】図８に示すフローチャートにおいて使用するデータを例示した図。
【図１０】本発明におけるフォーマット・プロセスを示したフローチャート。
【図１１】本発明におけるデータ記録プロセスを示したフローチャート。
【図１２】本発明における複数の記憶媒体をフォーマットするためのフォーマット・プロセスを示したフローチャート。
【図１３】従来のＲＡＩＤ構成を採用する記憶装置の概略図。
【図１４】図１３に示した従来の記憶装置の概略図。
【図１５】記憶媒体をフォーマットする際に、書き込むべきデータを例示した図。
【符号の説明】
１０、１００…記憶装置
２０…情報処理手段
３０、１１０…制御手段
３２、１０６…キャッシュまたは格納手段
３４、１０２…インタフェイスまたは受け取る手段
３６、１０４…コントローラまたは書き込む手段
４０〜９９、２００〜２５９…記憶媒体
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハード・ディスク・ドライブやＲＡＩＤコントローラなどの記憶媒体において必須の作業であるフォーマットの作業時間を短縮することを可能とし、さらには効率的にデータの書き込みを行うことを可能にする記憶装置、該記憶装置を備えるシステム、該記憶装置のフォーマット方法およびデータの記録方法、さらには記憶装置のフォーマットおよびデータ記録を実現するコンピュータ可読なプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハード・ディスク・ドライブ（ＨＤＤ）や複数のＨＤＤを１台のＨＤＤであるかのように機能させるＲＡＩＤ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ Ａｒｒａｙ ｏｆ Ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ Ｄｉｓｋｓ）コントローラなどの記憶媒体を使用するための準備として、これら記憶媒体のフォーマット作業が必要とされている。このフォーマット作業は、記憶媒体に記憶された内容を消去するといった目的だけではなく、記憶媒体の記憶領域である各セクタに問題がないかをチェックする目的もあり、使用するための準備として必須となっている。
【０００３】
近年、記憶装置に対して冗長性を付与することにより、データの保存性を改善することが提案されてきている。記憶装置に対して冗長性を付与することは、これまで多くの場合、記憶媒体を複数含んで構成されるアレイを使用して、アレイに対して情報を書込む、いわゆるＲＡＩＤシステムといった情報記憶システムを使用することにより行われている。このＲＡＩＤシステムを採用することにより、記憶装置における記憶容量が飛躍的に増大している。
【０００４】
図１３には、これまで知られているＲＡＩＤ構成を採用する記憶装置の概略図を示す。図１３に示すように、記憶装置１００は、複数の記憶媒体２００〜２５９を含み、ＲＡＩＤ構成の記憶媒体２００〜２５９を管理するための制御手段１１０を介して、それぞれの記憶媒体２００〜２５９に対してデータの記録を可能とさせている。制御手段１１０には、例えば、ＲＡＩＤ構成の記憶媒体２００〜２５９を制御するためのＡＴＡインタフェイスなどを含むことができ、ＡＴＡインタフェイスは、マイクロ・コンピュータ、サーバといったホスト・コンピュータと適切なインタフェイスにより接続されていて、データの転送を行う構成とすることができる。
【０００５】
図１４には、図１３に示した従来の記憶装置の概略図を示す。図１４に示されるように、記憶装置１００は、インタフェイス（Ｉ／Ｆ）１０２とコントローラ１０４とキャッシュ１０６とＤＩＳＫといった記憶媒体２００とを含んで構成されている。図１４には、１つの記憶媒体２００のみが示されている。記憶媒体２００は、キャッシュ１０６とコントローラ１０４とに接続され、コントローラ１０４は、インタフェイス１０２を介してホスト・コンピュータなどの情報処理手段に接続されている。記憶媒体２００は、データの記録単位であるセクタ単位で読み書きが行われる。このセクタ・サイズは、使用する記憶媒体の種類によって異なっている。情報処理手段においてデータを管理するファイル・システムから転送されるデータは、記憶媒体２００の種類に応じたセクタ・サイズのデータに変換されており、セクタ・サイズまたはその整数倍のデータが転送される。インタフェイス１０２では、そのセクタ・サイズまたは整数倍のデータを受け取り、所定の転送速度でコントローラ１０４へ送り、コントローラ１０４により記憶媒体２００の適切なセクタに書き込む構成とされている。
【０００６】
図１４に示されるように記憶媒体２００への従来方法によるデータの書き込みでは、記憶媒体２００の書き込むべきセクタを指定するためのセクタ・アドレスと、書き込むべきデータとがファイル・システムから記憶装置１００に転送される。記憶媒体２００として使用されるＨＤＤにおいては、１つのセクタが５１２バイトで構成されており、複数のセクタ・サイズを有するデータが転送される場合には、ファイル・システムからＨＤＤに、セクタごとに５１２バイトのデータを転送して書き込む処理を繰り返すか、一度に５１２バイトの整数倍のデータを転送し、連続するセクタに書き込むといった処理を行うことにより書き込みが行われる。記憶媒体２００へのデータの書き込みは、ファイル・システムから記憶装置１００へのデータの転送速度に比べ、機械的な動作を伴うヘッドによって行われるため、書き込み速度が遅く、時間を要している。そのため、事前にアクセスした低速な記憶媒体２００の中のデータを、より高速にアクセスできるように保存することができるキャッシュ１０６が用意され、記憶媒体２００へのデータの読み書きの回数が最小になるように制御されている。
【０００７】
図１５には、図１４に示した記憶媒体２００をフォーマットする際に、書き込むべきデータを例示した図である。ＨＤＤなどの記憶媒体２００をフォーマットする場合、記憶媒体２００の各セクタに、図１５に示されるフォーマット・データを記憶媒体２００に転送するだけである。このフォーマット・データの内容は、使用するファイル・システムによって相違し、ファイル・システムは、オペレーティング・システム（ＯＳ）ごとに異なるものを採用している。複数の記憶媒体を有する記憶装置において、すべての記憶媒体をフォーマットする場合、図１５に示されるフォーマット・データが記憶媒体の数ほどインタフェイスに転送されることとなり、データを管理するファイル・システムでは、多大な時間をとられることとなる。
【０００８】
また、従来は、ＨＤＤやＲＡＩＤコントローラなどの記憶媒体において、フォーマット作業を行う際のフォーマット・データと、実データとの区別を行う手段はなく、ファイル・システムは、フォーマット作業においても、実データの場合と同様に、セクタ・アドレスとフォーマット・データとを転送する必要があった。したがって、ファイル・システムは、フォーマット作業中、常にフォーマット・データを記憶媒体に流し続けなければならなかった。図１３に示すように複数の記憶媒体を有する記憶装置において、記憶媒体として６０台のＨＤＤを有するものを想定する。現在の最高性能のＨＤＤのインタフェイスは、２Ｇバイトのファイバ・チャネルのものであり、転送速度は、２００Ｍバイト／秒である。また、ＨＤＤの書き込み速度は、最高性能のもので、およそ４０Ｍバイト／秒である。６０台のＨＤＤを接続し、すべてのＨＤＤに効率良くデータを書き込む場合には、４０Ｍバイト／秒×６０台＝２４００Ｍバイト／秒のインタフェイスが必要となる。このようにＲＡＩＤ構成を採用するＨＤＤでは、ＨＤＤのインタフェイスがボトルネックとなり、書き込み速度が上がらず、データの書き込みに時間がかかる結果となっている。また、このフォーマット・データは、一定のパターンで構成されているため、複数の記憶媒体とファイル・システムとの間に、一定のパターンで構成されたフォーマット・データが繰り返し転送され、これによりフォーマット作業の効率が悪くなっている。
【０００９】
またさらに、近年では、コンピュータ・システムの高速化、データ量の増大に伴い、ＨＤＤといった記憶媒体の容量が飛躍的に増大してきている。それに対して、記憶媒体への読み書きする速度が追いついておらず、フォーマット作業においてすべてのセクタにフォーマット・データを書き込む時間が増加している。フォーマット作業は、記憶媒体を初めて使用する場合のほか、記憶媒体の増設などして構成を変更する場合や、記憶媒体に障害が発生し、リカバリを行う場合に必要とされる。記憶装置のメンテナンスや障害が起こった場合の対策として、記憶媒体は、複数のセクタをまとめた１ファイル当たりの最小記録単位で構成したクラスタ構成が採用されている。障害が起こったクラスタの回復は、コンピュータ・システムの一部のシステムを常時停止して行うため、システム全体の性能低下を生じ、短時間での回復が要求されている。また、記憶装置の開発において、データの読み書きを行う試験が数多く行われる。この場合、試験ごとに記憶媒体のフォーマットを行う必要がある。近年の記憶媒体容量の増加は、これに対するフォーマット作業に時間を要している。フォーマット作業に長時間を要すると、試験を行う時間が少なくなり、充分な試験を行わないまま出荷しなければならず、製品の品質保証の上で大きな障害となる。このことは、市場で多大な不具合を発生させ、大きな損害を与える可能性も生じさせる。したがって、記憶媒体の容量が増加しても、短時間でフォーマットすることができる記憶装置、該記憶装置を備えるシステム、フォーマット方法が望まれている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、さらに増大する記憶容量に対して必須の作業であるフォーマットにおいて作業時間の短縮を図ることを可能にし、さらに１つのセクタに書き込むために必要なデータ・サイズのデータのみを受け取り、記憶装置において予め格納しておいたフォーマット・データを使用してセクタ・サイズのデータを生成することで、ファイル・システムの負荷を軽減することが可能となる記憶装置、該記憶装置を備える情報処理システム、フォーマット方法およびデータの記録方法、さらにはフォーマットおよびデータの記録を実現するためのプログラムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ファイル・システムと、ＨＤＤやＲＡＩＤコントローラなどの記憶媒体との間に、フォーマットに関するＡＰＩ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｇｒａｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を用意し、このＡＰＩによってフォーマットの各パターンを記憶装置に設けられたキャッシュに記録することができるようにすることで、ファイル・システムがフォーマットの際に、フォーマットする記憶媒体のセクタ・アドレスのみを転送するだけで、記憶媒体のフォーマットが可能になるという着想のもとになされたものである。本発明はまた、セクタ・アドレスにより範囲を指定することが可能なことから、セクタすべてのアドレスを転送することなくフォーマット作業を行うことができる。本発明はさらに、ＨＤＤやＲＡＩＤコントローラに内蔵されているキャッシュを使用し、ファイル・システムおよびファーム・ウェアを改良することで、追加のハード・ウェアを使用することなくフォーマット作業にかかる時間を短縮することが可能である。
【００１２】
すなわち、本発明によれば、情報処理手段との間でデータを書き込み、読み出しするための記憶装置であって、該記憶装置は、
少なくとも１つの記憶媒体と、
複数のパターンのフォーマット・データを各パターンに応じて格納する格納手段と、
前記記憶媒体の書き込むべきセクタを指定するためのセクタ・アドレスと書き込むべき前記フォーマット・データのパターンを指定するためのパターン識別子とを受け取る手段と、
前記パターン識別子に対応する前記パターンの前記フォーマット・データを前記格納手段から読み出し、受け取った前記セクタ・アドレスに対応する前記記憶媒体のセクタに、読み出した前記フォーマット・データを書き込む手段と
を含む記憶装置が提供される。
【００１３】
本発明の記憶装置においては、複数の記憶媒体を含むＲＡＩＤシステムを構成することができる。また、本発明において受け取る手段は、フォーマット・データを連続する複数のセクタ・アドレスに書き込む場合には、さらにセクタ数を受け取ることができ、データを記録する場合において、そのデータがセクタ・サイズ未満のデータの場合には、さらにセクタ・サイズ未満のデータとデータ・サイズとを受け取ることができる。
【００１４】
本発明の記憶装置において書き込む手段は、フォーマット・データを連続する複数のセクタ・アドレスに書き込む場合には、セクタ・アドレスのセクタから連続するセクタにセクタ数だけ書き込むことができる。また、セクタ・サイズ未満のデータとデータ・サイズとを受け取った場合には、セクタ・アドレスのセクタにデータ・サイズ分のデータを書き込み、そのデータ以外の部分にはフォーマット・データを書き込んでセクタ・サイズのデータを生成することができる。さらに、セクタ・サイズ未満のデータを複数受け取った場合には、それぞれの指定されたセクタ・アドレスのセクタにデータ・サイズ分のデータを書き込み、それらのデータ以外の部分にはフォーマット・データを書き込んでセクタ・サイズのデータを生成することができる。
【００１５】
本発明によれば、情報処理手段と、前記情報処理手段との間でデータを書き込み、読み出しするための記憶装置を含んで構成される情報処理システムであって、該記憶装置は、
少なくとも１つの記憶媒体と、
複数のパターンのフォーマット・データを各パターンに応じて格納する格納手段と、
前記記憶媒体の書き込むべきセクタを指定するためのセクタ・アドレスと書き込むべき前記フォーマット・データのパターンを指定するためのパターン識別子とを受け取る手段と、
前記パターン識別子に対応する前記パターンの前記フォーマット・データを前記格納手段から読み出し、受け取った前記セクタ・アドレスに対応する前記記憶媒体のセクタ・アドレスに、読み出した前記フォーマット・データを書き込む手段と
を含む情報処理システムが提供される。
【００１６】
本発明によれば、情報処理手段との間でデータを書き込み、読み出しするための記憶装置に用いる、少なくとも１つの記憶媒体のフォーマット方法であって、該方法は、
前記記憶媒体をフォーマットするために必要とされるフォーマット・データを受け取り、各パターンに応じて格納手段に格納するステップと、
前記記憶媒体の書き込むべきセクタを指定するためのセクタ・アドレスと書き込むべき前記フォーマット・データのパターンを指定するためのパターン識別子とを受け取るステップと、
前記パターン識別子に対応する前記パターンの前記フォーマット・データを前記格納手段から読み出すステップと、
受け取った前記セクタ・アドレスに対応する前記記憶媒体のセクタに、読み出した前記フォーマット・データを書き込むステップと
を含むフォーマット方法が提供される。
【００１７】
本発明のフォーマット方法は、記憶装置が複数の記憶媒体を含むＲＡＩＤシステムを構成している場合、すべての記憶媒体について、上記受け取るステップと上記読み出すステップと上記書き込むステップとを繰り返すことで、すべての記憶媒体をフォーマットすることが可能である。
【００１８】
本発明によれば、情報処理手段との間でデータを書き込み、読み出しするための記憶装置に用いられ、少なくとも１つの記憶媒体に、セクタ・サイズ未満のデータ・サイズを有するデータとフォーマット・データとを組み合わせて該セクタ・サイズのデータを形成して記録する方法であって、該方法は、
前記記憶媒体をフォーマットするために必要とされるフォーマット・データを受け取り、各パターンに応じて格納手段に格納するステップと、
前記記憶媒体の書き込むべきセクタを指定するためのセクタ・アドレスと書き込むべき前記フォーマット・データのパターンを指定するためのパターン識別子と前記セクタ・サイズ未満のデータと該データのデータ・サイズとを受け取るステップと、
前記パターン識別子に対応する前記パターンの前記フォーマット・データを前記格納手段から読み出すステップと、
受け取った前記セクタ・アドレスに対応する前記記憶媒体のセクタに、前記データ・サイズ分の前記データを書き込み、該データ以外の部分に読み出した前記フォーマット・データを書き込むステップと
を含むデータの記録方法が提供される。
【００１９】
本発明によれば、情報処理手段との間でデータを書き込み、読み出しするための記憶装置に用いる、少なくとも１つの記憶媒体のフォーマットを実現するためのコンピュータ可読なプログラムであって、該プログラムは、
前記記憶媒体をフォーマットするために必要とされるフォーマット・データを受け取り、各パターンに応じて格納手段に格納するステップと、
前記記憶媒体の書き込むべきセクタを指定するためのセクタ・アドレスと書き込むべき前記フォーマット・データのパターンを指定するためのパターン識別子とを受け取るステップと、
前記パターン識別子に対応する前記パターンの前記フォーマット・データを前記格納手段から読み出すステップと、
受け取った前記セクタ・アドレスに対応する前記記憶媒体のセクタに、読み出した前記フォーマット・データを書き込むステップと
を実行するプログラムが提供される。
【００２０】
さらに、本発明によれば、情報処理手段との間でデータを書き込み、読み出しするための記憶装置に用いられ、少なくとも１つの記憶媒体に、セクタ・サイズ未満のデータ・サイズを有するデータとフォーマット・データとを組み合わせて該セクタ・サイズのデータを形成して記録することを可能にするコンピュータ可読なプログラムであって、該プログラムは、
前記記憶媒体をフォーマットするために必要とされるフォーマット・データを受け取り、各パターンに応じて格納手段に格納するステップと、
前記記憶媒体の書き込むべきセクタを指定するためのセクタ・アドレスと書き込むべき前記フォーマット・データのパターンを指定するためのパターン識別子と前記セクタ・サイズ未満のデータと該データのデータ・サイズとを受け取るステップと、
前記パターン識別子に対応する前記パターンの前記フォーマット・データを前記格納手段から読み出すステップと、
受け取った前記セクタ・アドレスに対応する前記記憶媒体のセクタに、前記データ・サイズ分の前記データを書き込み、該データ以外の部分に読み出した前記フォーマット・データを書き込むステップと
を実行するプログラムが提供される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示した具体的な実施の形態に沿って説明するが、本発明は、後述する実施の形態に限定されるものではない。
【００２２】
図１は、本発明の記憶装置を備える情報処理システムの概略を示した図である。図１に示すシステムは、記憶装置１０と情報処理手段２０とを含んで構成されていて、情報処理手段２０は、ユーザからのフォーマット要求や、データの記録の要求を受け取り、データを管理、処理、生成したり、記憶装置１０に読み書きするために必要とされるデータなどを転送したり、受け取ったりすることができる。記憶装置１０は、情報処理手段２０からアドレスやデータを受け取り、そのアドレスに基づいてデータを記憶したり、情報処理手段２０からの要求により必要とされるデータを読み出し、情報処理手段２０に送ったりすることができる。図１に示す記憶装置１０は、制御手段３０と複数の記憶媒体４０〜９９を含み、情報処理手段２０の要求する記憶容量に適合する記憶容量として構成することができる。図１に示す実施の形態では、記憶媒体４０〜９９は、ＨＤＤが６０台接続された構成とされている。また、制御手段３０は、複数のパターンのフォーマット・データを各パターンに応じて格納する格納手段と、記憶媒体４０〜９９の書き込むべきセクタを指定するためのセクタ・アドレスと書き込むべきフォーマット・データのパターンを指定するためのパターン識別子とを受け取る手段と、パターン識別子に対応するフォーマット・データを格納手段から読み出し、受け取ったセクタ・アドレスに対応する記憶媒体４０〜９９のセクタに、読み出したフォーマット・データを書き込む手段とを含んで構成されている。
【００２３】
図１に示す情報処理手段２０では、ユーザからのフォーマット要求や、データの記録要求を受けた場合、記憶装置１０にアクセスして記憶装置１０の容量や型式などの情報を取得し、適切なデータ形式に変換するなどして処理し、記憶装置１０において受け取り準備ができているか否かを確認した後、フォーマット・データや必要とされるデータを含む実データを記憶装置１０に転送することができる。記憶装置１０に転送されるデータは、情報処理手段２０においてファイル・システムで管理されている。図１に示す記憶装置１０では、ファイル・システムから転送されるフォーマット・データを受け取り、格納手段において一時的に格納する。ファイル・システムから複数のパターンのフォーマット・データが転送される場合には、格納手段において各パターンに整理してフォーマット・データを格納する。記憶媒体４０〜９９のフォーマットは、ファイル・システムからフォーマットするべきセクタを指定するセクタ・アドレスと、格納手段に予め格納されたフォーマット・データのうち、どのデータを書き込むかを指定するパターン識別子を与えるだけでフォーマット作業を行うことができる。本発明では、ファイル・システムから同じフォーマット・データをセクタごとに転送する必要がなくなり、フォーマット作業にかかる時間を短縮することができる。また、本発明の情報処理システムは、記憶装置１０へのフォーマットに必要なセクタ・アドレスおよびパターン識別子の転送が終了すれば、情報処理手段２０での別の処理を実行することが可能となる。
【００２４】
本発明において使用することができる記憶媒体４０〜９９は、特に制限されるものではなく、ＨＤＤといった記憶媒体やＲＡＩＤコントローラのほか、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ、ＭＯといった書換え可能ないかなる記憶媒体でも適用することができる。また、本発明においては、記憶媒体４０〜９９は、例えば、ＨＤＤといった記憶媒体といった同一の記憶媒体を含んで構成される別体とされたユニットとして構成することもできるし、ＨＤＤを記憶媒体として含むユニットと、ＭＯといった異なった記憶媒体を含んで個別に構成されるユニットとして構成することもできる。
【００２５】
本発明において使用することができる情報処理手段２０は、ホスト・コンピュータとしてこれまで知られたいかなるものでも用いることができ、具体的には例えば、パーソナル・コンピュータ、ワークステーションから構成することが可能であり、このパーソナル・コンピュータ、またはワークステーションとしては、ＰＥＮＴＩＵＭ（登録商標）、ＰＥＮＴＩＮＵＭ ＩＩ（登録商標）、ＰＥＮＴＩＮＵＭ ＩＩＩ（登録商標）といったＣＰＵ、またはこれと互換性のあるＣＰＵを搭載することが可能で、ＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）、ＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標） ＮＴ、ＯＳ／２（登録商標）、ユニックス、リナックスといったオペレーティング・システムを動作させることが可能なパーソナル・コンピュータ、ワークステーション、またはＰｏｗｅｒＰＣ（登録商標）、またはこれに互換性のあるＣＰＵを含みＯＳ／２（登録商標）、ＡＩＸ（登録商標）、またはＭａｃＯＳ（登録商標）といったオペレーティング・システムを動作させることができるパーソナル・コンピュータまたはワークステーションを挙げることができる。
【００２６】
図２は、図１に示した本発明の記憶装置１０の構成を示したブロック図である。図２に示した記憶装置１０は、ＨＤＤなどの記憶媒体４０と、複数のパターンのフォーマット・データを各パターンに応じて各メモリ・アドレスに格納する格納手段３２と、ファイル・システムから転送されるセクタ・アドレスとパターンを指定するパターン識別子とを受け取る手段３４と、パターン識別子に対応するメモリ・アドレスを計算し、計算したメモリ・アドレスに格納されたフォーマット・データを読み出し、受け取ったセクタ・アドレスに対応する記憶媒体４０のセクタに、読み出したフォーマット・データを書き込む手段３６とを含んで構成されている。図２においては、上記格納手段として、各パターンのフォーマット・データを読み書きすることが容易となるようにメモリ・アドレスとともに格納するキャッシュ３２と、受け取る手段としてインタフェイス（Ｉ／Ｆ）３４と、書き込む手段としてコントローラ３６とが示されている。
【００２７】
図２に示す実施の形態では、記憶媒体４０は、直接およびキャッシュ３２を介してコントローラ３６に接続され、さらにコントローラ３６がインタフェイス３４に接続されている。インタフェイス３４は、図１に示す情報処理手段２０のファイル・システムから転送されるデータ、パターン識別子およびセクタ・アドレスを受け取ることができる。本発明の記憶装置１０に用いられるキャッシュ３２は、高速に読み書きできるもの、インタフェイス３４は、ＡＴＡといったデータ転送を可能にするもの、コントローラ３６は、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ−Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）といった受け取ったデータをキャッシュ３２に格納したり、記憶媒体４０に読み書きできるものであれば、これまで知られた同等の機能を有するいかなる要素でも用いることができる。
【００２８】
図３は、図２に示したＨＤＤのＤＩＳＫといった記憶媒体４０の詳細を示した図である。図３に示す記憶媒体４０は、データを記録する領域であるトラックの集まりを仮想的な円筒と見なしたシリンダを形成していて、同軸の径の異なるシリンダを集めた構成とされている。図３では、シリンダ１、シリンダ１０、シリンダ１００のみが示されているが、シリンダ１とシリンダ１０との間にはシリンダ２〜９、シリンダ１０とシリンダ１００との間にはシリンダ１１〜９９、シリンダ１００の内側にはシリンダ１０１から構成するシリンダ数までのシリンダが含まれている。ここで各番号は、シリンダ番号を示している。例えば、シリンダ１０を取り出してみると、シリンダ１０にはデータを記録する領域であるトラック１〜トラックＬが含まれている。ＨＤＤといった記憶媒体４０では、ディスクが一定の速度で回転しているため、一定時間当たりのトラックの長さは、外側のシリンダに含まれるトラックが内側のシリンダに含まれるトラックよりも長くなっている。外側のシリンダに含まれるトラックと内側のシリンダに含まれるトラックの記憶容量は一定であるため、外側のトラックでは記録密度が低く、内側のトラックでは記録密度が高くなっている。また、各トラック、例えばトラック番号が１であるトラック１では、データの読み書きがセクタ単位で行われるようにセクタ１からセクタＮに区分されている。各セクタを指定するためにセクタ・アドレスといったアドレスが割り当てられている。本発明において記憶媒体４０は、上述したシリンダやトラックがハードウェアとして存在するものの、単にセクタが連続して順番に並んでいるものと見なすことができる。したがって、シリンダやトラックに関係なく記憶媒体４０の順番に並んだセクタに、連続したアドレスを割り当てることができ、連続したアドレスに連続的にデータを書き込むことができる。また、図２に示すインタフェイス３４からは、セクタが連続して順番に並んでいるように見ることができ、所定アドレスのセクタに、または所定アドレスのセクタから連続してセクタ数だけデータを書き込むために、インタフェイス３４においてセクタ・アドレスおよびセクタ数を受け取ることができる。
【００２９】
図４は、図２に示したキャッシュ３２の詳細を示した図である。図４に示すキャッシュ３２は、パターン１からパターンＭといった複数のパターンのフォーマット・データを格納することができるように区分されている。また、各パターンには、メモリ・アドレスといったアドレスが割り当てられている。図２に示したインタフェイス３４で受け取った異なるパターンのフォーマット・データは、各パターンに応じてキャッシュ３２内に割り当てられた各メモリ・アドレスに格納される。キャッシュ３２内に割り当てられたメモリ・アドレスへの格納は、コントローラ３６を使用して行われる。キャッシュ３２は、上述したフォーマット・データ以外にも、繰り返し読み書きするために転送されるデータを格納することもできる。本発明では、複数のパターンのフォーマット・データ受け取る場合、各パターンに対応するパターン識別子とともに受け取ることができ、コントローラ３６によって各パターン識別子に対応するキャッシュ３２内に割り当てられたメモリ・アドレスを計算し、そのメモリ・アドレスにフォーマット・データが格納される。こうすることにより、記憶媒体４０の各セクタに書き込むべきフォーマット・データに対応するパターン識別子を転送することにより、キャッシュ３２内から指定されたフォーマット・データを読み出してフォーマットを行うことができる。
【００３０】
図５は、本発明の情報処理システムにおいて情報処理手段から転送されるパラメータを示した図である。図５には、３つのコマンドが示されており、各コマンドに応じて記憶装置に転送するパラメータが異なることを示している。図５に示すコマンド１は、ユーザからのフォーマット要求を受けた場合に、またはセクタ・サイズ未満のデータ・サイズを有するデータを記録する場合に、図２に示した記憶装置１０に予めフォーマット・データを転送し、キャッシュ３２に格納しておくプロセスを実行するものである。コマンド１では、ユーザからのフォーマット要求などにより、使用するフォーマット・データと、図２に示したキャッシュ３２内の所定メモリ・アドレスに格納するためのパターン識別子とがファイル・システムから記憶装置１０に転送される。図５においては、パターン識別子がパターン番号として示されている。図２に示した記憶装置１０では、フォーマット・データとパターン番号とを受け取り、コントローラ３６によってパターン番号に対応するメモリ・アドレスを計算し、そのメモリ・アドレスにフォーマット・データを格納する。複数のパターンのフォーマット・データが転送される場合には、各メモリ・アドレスに対応させて各フォーマット・データが格納される。
【００３１】
図５に示すコマンド２は、コマンド１が終了した後に実行され、フォーマットを行うべき記憶媒体４０のセクタ・アドレスと、そのセクタ・アドレスに書き込むべきフォーマット・データを図２に示したキャッシュ３２から読み出すためのパターン番号とが記憶装置１０に転送される。図２に示したインタフェイス３４では、セクタ・アドレスとパターン番号とを受け取り、コントローラ３６は、インタフェイス３４で受け取ったパターン番号からメモリ・アドレスを計算し、キャッシュ３２内のそのメモリ・アドレスに格納されたフォーマット・データを読み出す。図２に示したインタフェイス３４で受け取ったセクタ・アドレスに対応する記憶媒体４０のセクタに、キャッシュ３２から読み出したフォーマット・データが書き込まれる。この書き込みは、インタフェイス３４で受け取ったセクタ・アドレスすべてに対して行われる。コマンド２では、同じフォーマット・データを連続するセクタ・アドレスに書き込む場合、キャッシュ３２内に格納されたフォーマット・データを読み出すためのパターン番号とセクタ・アドレスのほか、セクタ数が転送される。この場合のセクタ・アドレスは、連続するセクタの最初のアドレスを示し、上記セクタ数により書き込むべきアドレスの範囲を決定することができる。本発明では、セクタ数を転送しなくても、書き込むべきセクタ・アドレスを個別に転送することもできる。また、上述したような複数のＨＤＤを含むＲＡＩＤシステムを構成した記憶媒体４０を採用する記憶装置１０においても、インタフェイス３４においてそれぞれの記憶媒体４０のセクタ・アドレスとパターン番号といった少ないデータの受け取りで済むため、書き込み速度を落とすことなく並列に並べられた記憶媒体４０に並列に書き込みすることができる。
【００３２】
図５に示すコマンド３では、実データを受け取り、その実データがセクタ・サイズ未満のデータである場合には、そのデータ・サイズ分のデータのみを受け取り、図２に示した記憶媒体４０にデータ・サイズ分のみを書き込み、そのセクタに書き込みが行われなかった部分にはフォーマット・データが書き込まれるようにされている。コマンド１でキャッシュ３２にフォーマット・データが格納された後、インタフェイス３４において上述したセクタ・サイズ未満のデータと、そのデータ・サイズと、パターン番号と、セクタ・アドレスとを受け取る。ここで、セクタ・サイズ未満のデータとは、具体的には、業務系データベースからの抽出時の履歴情報、データ構造の情報、データ変換に関する情報、データベースのアーキテクチャと内容に関する属性、特性、意味付けなどの情報を持つメタデータのように一部のみが必要なデータとされているものを意味する。１つのセクタ・サイズが５１２バイトであるＨＤＤでは、例えば１００バイトが必要なデータとされ、残りの４１２バイトが必要でないデータで形成されているものを意味する。本発明では、インタフェイス３４において必要とされる１００バイトのデータのみを受け取ることができ、この１００バイトのデータとともにパターン番号と書き込むべきセクタ・アドレスも受け取る。図２に示したコントローラ３６によってパターン番号に対応するフォーマット・データがキャッシュ３２から読み出される。セクタ・アドレスに対応する記憶媒体４０のセクタに１００バイトのデータが書き込まれ、残りの４１２バイトに読み出したフォーマット・データが書き込まれる。このようにして、記憶媒体４０の各セクタには、セクタ・サイズのデータが形成され、記憶されることになる。本発明では、上述したようにファイル・システムと記憶装置１０との間のデータの転送を少なくすることで、これらを接続するバスの負荷を大幅に軽減することができる。また、本発明では、上述した各コマンドを実行するためのコンピュータ可読なプログラムとして記憶しておくことができる。この場合、ユーザからのフォーマット要求やデータの記録要求に応じてプログラムが起動され、各コマンドを実行することができる。
【００３３】
図６〜図８は、図５に示した各コマンドを実行した場合のプロセスを示したフローチャートである。図６に示すプロセスは、ユーザからのフォーマット要求を情報処理手段が受け取ることにより、ステップ６００においてコマンド１を開始する。上述したようにして、記憶装置に転送するべきフォーマット・データ、格納するべきキャッシュ内のメモリ・アドレスに対応するパターン番号が決定され、記憶装置に転送される。ステップ６１０において、パターン番号とフォーマット・データとをインタフェイスで受け取る。記憶媒体がＨＤＤである場合には、１つまたは複数のパターンの５１２バイトのフォーマット・データを受け取ることができる。コントローラは、ステップ６２０において、パターン番号に対応するキャッシュのメモリ・アドレスを計算する。次に、コントローラは、ステップ６３０において、計算したメモリ・アドレスにフォーマット・データを書き込み、コマンド１を実行した場合のプロセスが終了する。本発明においては、ファイル・システムからパターン番号やフォーマット・データを転送する前に記憶装置の準備が完了していることを示す通知や、キャッシュにフォーマット・データが格納されたことを示す通知を情報処理手段に戻し、その通知を受けて次の処理を進めることができる。
【００３４】
図７に示すプロセスは、図６に示すプロセスが完了した後に行われる。ステップ７００において、コマンド２を開始する。ファイル・システムから記憶媒体をフォーマットするために必要とされるデータが転送される。インタフェイスでは、ステップ７１０において、記憶媒体のどのセクタにフォーマット・データを書き込むかを表すセクタ・アドレスと、どのフォーマット・データを書き込むかを指定するパターン番号とを受け取る。連続するセクタをフォーマットする場合には、さらにセクタ数を受け取ることができる。次に、コントローラによってパターン番号から書き込むべきフォーマット・データをキャッシュ内から読み出す。ステップ７２０において、セクタ・アドレスと読み出したフォーマット・データとにより、記億媒体の該当するセクタにフォーマット・データを書き込む。ステップ７３０では、指定されたセクタ数だけ書き込みが終了しているかの判断が行われる。ステップ７１０においてセクタ数を受け取った場合には、「ｎｏ」が選択されてステップ７４０に進み、連続する次のアドレスを指定する。次のアドレスは、図７に示したような計算式により決定することができる。再び、ステップ７２０において指定されたセクタ・アドレスとパターン番号により読み出したフォーマット・データとにより、記憶媒体の該当するセクタにフォーマット・データを書き込む。そして次に、再びステップ７３０においてセクタ数だけ書き込みが終了しているかの判断が行われる。ステップ７３０において指定されたセクタの書き込みがすべて終了していれば、「ｙｅｓ」が選択されてステップ７５０に進み、フォーマット作業が終了する。
【００３５】
図８に示すプロセスは、図６に示すプロセスが完了した後に行われる。ステップ８００において、コマンド３を開始する。上述したように、ファイル・システムから書き込むべきセクタ・サイズ未満のデータと、そのデータ・サイズと、パターン番号と、セクタ・アドレスとが記憶装置１０に転送される。インタフェイスでは、ステップ８１０において、データ、そのデータ・サイズ、パターン番号、セクタ・アドレスを受け取る。コントローラは、ステップ８２０において、受け取ったセクタ・アドレスに基づいてデータをデータ・サイズ分だけ書き込む。また、コントローラは、パターン番号によりキャッシュに格納されたフォーマット・データを読み出し、ステップ８３０において、そのセクタ・アドレスのセクタに書き込まれたデータ以外の、ステップ８２０では書き込まれなかった部分をフォーマット・データにより書き込む。本発明においては、先にフォーマット・データを書き込み、後からデータをデータ・サイズ分だけ書き込むこともできる。セクタ・アドレスへのデータ・サイズ分のデータおよびフォーマット・データの書き込みが終了していれば、ステップ８４０において、コマンド３を実行した場合のプロセスが終了する。
【００３６】
図９は、図８に示すプロセスのステップ８２０およびステップ８３０で用いられるデータを例示した図である。図９（ａ）は、データ・サイズ分のデータが２桁の数値として複数示されており、空白とされた部分は、必要のないデータであるため、ファイル・システムからデータが転送されていないことを示す。図９（ｂ）は、フォーマット・データの一例を示した図である。図９（ｂ）に示すデータは、すべてが「ＦＦ」で表されたデータ構成とされている。図８に示すプロセスのステップ８２０では、指定されたセクタ・アドレスに図９（ａ）に示すデータのみを書き込み、ステップ８３０において空白の部分に図９（ｂ）に示すフォーマット・データを書き込む。すると、図９（ｃ）に示すような１つのセクタ・サイズのデータが形成される。こうすることにより、情報処理手段から記憶装置に転送されるデータ容量が少なくて済み、短時間でデータを転送することができる。
【００３７】
図１０は、本発明のフォーマット方法を示すフローチャートである。図１０に示すプロセスでは、上述したようにコマンド１とコマンド２とを使用して行われる。まず、ステップ１０００において、フォーマットを開始する。フォーマットは、ユーザからのフォーマット要求を情報処理手段が受け取ることにより開始される。ファイル・システムによってフォーマットに必要とされるフォーマット・データ、フォーマット・データを書き込むセクタ・アドレス、キャッシュに格納されたフォーマット・データを指定するためのパターン番号が記憶装置に転送される。ステップ１０１０では、図６に示したプロセスを実行するコマンド１を開始し、パターン番号によりキャッシュ内の指定されたメモリ・アドレスにフォーマット・データを格納する。次に、ステップ１０２０において、キャッシュに格納されたフォーマット・データによる書き込みか否かが判断される。キャッシュに格納されたフォーマット・データを使用して書き込みを行う場合には、「ｙｅｓ」を選択してステップ１０３０に進み、そうでない場合には「ｎｏ」を選択してステップ１０４０に進む。
【００３８】
図１０に示すステップ１０３０では、図７に示したプロセスを実行するコマンド２を開始し、インタフェイスで受け取ったパターン番号からキャッシュ内に格納されたフォーマット・データを読み出し、インタフェイスで受け取ったセクタ・アドレスに基づいて、記憶媒体の該当するセクタ・アドレスにフォーマット・データを書き込む。ステップ１０４０では、キャッシュ内にフォーマット・データが格納されていないため、従来の書き込み方法としてフォーマット・データとセクタ・アドレスとをインタフェイスで受け取り、そのセクタ・アドレスに対応する記憶媒体のセクタ・アドレスにフォーマット・データを書き込む。次に、ステップ１０５０では、すべてのセクタにフォーマット・データが書き込まれたか否かを判断する。すべてのセクタにフォーマット・データが書き込まれている場合には、「ｙｅｓ」を選択してステップ１０６０において、フォーマット作業を終了する。また、すべてのセクタにフォーマット・データが書き込まれていない場合には、「ｎｏ」を選択して再びステップ１０２０に戻り、ステップ１０３０またはステップ１０４０のプロセスが実行される。
【００３９】
図１１は、ＨＤＤへのデータの記録方法を示すフローチャートである。本発明のデータの記録方法は、セクタ・サイズ未満のデータをデータ・サイズ分だけが転送され、予めキャッシュに格納したフォーマット・データと組み合わせてセクタ・サイズのデータを形成し、記録する方法である。図１１に示すフローチャートでは、ステップ１１００においてセクタ・サイズ未満のデータの書き込みを開始する。ステップ１１１０において、図６に示したプロセスを実行するコマンド１を開始し、図９（ｂ）に示したようなフォーマット・データをパターン番号に対応するキャッシュ内のメモリ・アドレスに格納する。次に、ステップ１１２０において、図８に示したプロセスを実行するコマンド３を開始し、ファイル・システムからセクタ・アドレスと、パターン番号と、データと、データ・サイズとが転送され、インタフェイスでそれらを受け取る。コントローラによりパターン番号に対応するメモリ・アドレスに格納されているフォーマット・データを読み出し、インタフェイスで受け取ったデータを、セクタ・アドレスにより指定されたセクタにデータ・サイズ分だけ書き込む。書き込み後のデータは、図９（ａ）に示したようなデータのみが記憶されていることとなる。次に、読み出したフォーマット・データを、データ・サイズ分だけ書き込んだセクタの空白の部分に書き込む。このようにして書き込むことで、そのセクタには、図９（ｃ）に示したような１セクタ・サイズ分のデータが形成され、記憶されていることとなる。ステップ１１３０では、転送されたデータすべてにつき、データとフォーマット・データと組み合わせてセクタ・サイズのデータを形成し、記憶することでデータ書き込み作業は終了する。
【００４０】
図１２は、複数の記憶媒体４０がある場合のフォーマット作業の流れを示したフローチャートである。図１２に示すプロセスは、図１に示した記憶装置１０のすべての記憶媒体４０〜９９をフォーマットする場合の流れを示している。ステップ１２００において、フォーマット作業を開始する。フォーマットは、ユーザからのフォーマット要求により開始される。まず、ステップ１２１０において、図１に示した記憶媒体４０（ＨＤＤ１）をフォーマットするために必要とされるフォーマット・データがパターン番号とともに記憶装置１０に転送され、記憶装置１０ではフォーマット・データをキャッシュに格納する。ステップ１２２０において、図１に示した記憶媒体４０の次の、例えば、記憶媒体４１（ＨＤＤ２）をフォーマットするために必要とされるフォーマット・データがパターン番号とともに記憶装置１０に転送され、記憶装置１０ではフォーマット・データをキャッシュに格納する。同様にして、ステップ１２３０において、図１に示した記憶媒体４２（ＨＤＤ３）から記憶媒体９９（ＨＤＤ６０）までをフォーマットするために必要とされるフォーマット・データがそれぞれについてパターン番号とともに記憶装置１０に転送され、記憶装置１０ではこれらフォーマット・データをキャッシュに格納する。格納の際、各フォーマット・データは、パターンに応じてキャッシュ内に割り当てられた各メモリ・アドレスに格納される。
【００４１】
次に、図１２に示すステップ１２４０において、図１に示した記憶媒体４０のすべてのセクタにフォーマット・データを書き込む。ステップ１２４０では、記憶媒体４０の各セクタについて図７に示したプロセスが実行され、すべてのセクタにフォーマット・データが書き込まれたところでステップ１２４０が終了する。次に、ステップ１２５０において、図１に示した記憶媒体４０の次の記憶媒体４１について、フォーマット作業が開始される。上述したように記憶媒体４１のすべてのセクタについて図７に示すプロセスが実行され、すべてのセクタにフォーマット・データが書き込まれたところでステップ１２５０が終了する。ステップ１２６０において、ステップ１２４０およびステップ１２５０と同様にして、記憶媒体４２から記憶媒体９９までのすべての記憶媒体のすべてのセクタに、フォーマット・データが書き込まれたところでステップ１２６０が終了する。
【００４２】
これまで本発明を図面に示した実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明では、複数の記憶媒体が設けられた場合においても、キャッシュ、インタフェイスおよびコントローラはそれぞれ１つであって良く、必要に応じて複数設けることもできる。また、本発明のフォーマット方法およびデータの記録方法は、図１０〜図１２に示したプロセスを実行することを可能とするプログラムとして構成し、このプログラムをいずれかの記憶媒体に記憶して必要に応じて呼び出して実行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の記憶装置を備える情報処理システムの概略を示した図。
【図２】本発明の記憶装置の構成を詳細に示したブロック図。
【図３】図２に示す記憶媒体の詳細を示した図。
【図４】図２に示すキャッシュの詳細を示した図。
【図５】本発明の情報処理システムにおいて情報処理手段から転送されるパラメータを示した図。
【図６】図５に示すコマンド１のプロセスを示したフローチャート。
【図７】図５に示すコマンド２のプロセスを示したフローチャート。
【図８】図５に示すコマンド３のプロセスを示したフローチャート。
【図９】図８に示すフローチャートにおいて使用するデータを例示した図。
【図１０】本発明におけるフォーマット・プロセスを示したフローチャート。
【図１１】本発明におけるデータ記録プロセスを示したフローチャート。
【図１２】本発明における複数の記憶媒体をフォーマットするためのフォーマット・プロセスを示したフローチャート。
【図１３】従来のＲＡＩＤ構成を採用する記憶装置の概略図。
【図１４】図１３に示した従来の記憶装置の概略図。
【図１５】記憶媒体をフォーマットする際に、書き込むべきデータを例示した図。
【符号の説明】
１０、１００…記憶装置
２０…情報処理手段
３０、１１０…制御手段
３２、１０６…キャッシュまたは格納手段
３４、１０２…インタフェイスまたは受け取る手段
３６、１０４…コントローラまたは書き込む手段
４０〜９９、２００〜２５９…記憶媒体
Claims (15)
- 情報処理手段との間でデータを書き込み、読み出しするための記憶装置であって、該記憶装置は、
少なくとも１つの記憶媒体と、
複数のパターンのフォーマット・データを各パターンに応じて格納する格納手段と、
前記記憶媒体の書き込むべきセクタを指定するためのセクタ・アドレスと書き込むべき前記フォーマット・データのパターンを指定するためのパターン識別子とを受け取る手段と、
前記パターン識別子に対応する前記パターンの前記フォーマット・データを前記格納手段から読み出し、受け取った前記セクタ・アドレスに対応する前記記憶媒体のセクタに、読み出した前記フォーマット・データを書き込む手段と
を含む記憶装置。 - 前記記憶装置は、複数の記憶媒体を含むＲＡＩＤシステムを構成する、請求項１に記載の記憶装置。
- 前記受け取る手段は、前記フォーマット・データを連続する複数の前記セクタ・アドレスに書き込む場合には、さらにセクタ数を受け取る、請求項１または２に記載の記憶装置。
- 前記受け取る手段は、セクタ・サイズ未満のデータと該データのデータ・サイズとを受け取る、請求項１または２に記載の記憶装置。
- 前記書き込む手段は、前記フォーマット・データを連続する複数の前記セクタ・アドレスに書き込む場合には、前記セクタ・アドレスのセクタから連続するセクタに前記セクタ数だけ書き込む、請求項３に記載の記憶装置。
- 前記書き込む手段は、前記セクタ・サイズ未満のデータと該データのデータ・サイズとを受け取った場合には、前記セクタ・アドレスのセクタに前記データ・サイズ分のデータを書き込み、該データ以外の部分に前記フォーマット・データを書き込む、請求項４に記載の記憶装置。
- 前記書き込む手段は、前記セクタ・サイズ未満のデータを複数受け取った場合には、それぞれの指定されたセクタ・アドレスのセクタに前記データ・サイズ分のデータを書き込み、該データ以外の部分に前記フォーマット・データを書き込む、請求項６に記載の記憶装置。
- 情報処理手段と、前記情報処理手段との間でデータを書き込み、読み出しするための記憶装置を含んで構成される情報処理システムであって、該記憶装置は、
少なくとも１つの記憶媒体と、
複数のパターンのフォーマット・データを各パターンに応じて格納する格納手段と、
前記記憶媒体の書き込むべきセクタを指定するためのセクタ・アドレスと書き込むべき前記フォーマット・データのパターンを指定するためのパターン識別子とを受け取る手段と、
前記パターン識別子に対応する前記パターンの前記フォーマット・データを前記格納手段から読み出し、受け取った前記セクタ・アドレスに対応する前記記憶媒体のセクタ・アドレスに、読み出した前記フォーマット・データを書き込む手段と
を含む情報処理システム。 - 情報処理手段との間でデータを書き込み、読み出しするための記憶装置に用いる、少なくとも１つの記憶媒体のフォーマット方法であって、該方法は、
前記記憶媒体をフォーマットするために必要とされるフォーマット・データを受け取り、各パターンに応じて格納手段に格納するステップと、
前記記憶媒体の書き込むべきセクタを指定するためのセクタ・アドレスと書き込むべき前記フォーマット・データのパターンを指定するためのパターン識別子とを受け取るステップと、
前記パターン識別子に対応する前記パターンの前記フォーマット・データを前記格納手段から読み出すステップと、
受け取った前記セクタ・アドレスに対応する前記記憶媒体のセクタに、読み出した前記フォーマット・データを書き込むステップと
を含むフォーマット方法。 - 前記記憶装置は、複数の記憶媒体を含むＲＡＩＤシステムを構成していて、すべての記憶媒体について、前記受け取るステップと前記読み出すステップと前記書き込むステップとを繰り返す、請求項９に記載のフォーマット方法。
- 前記受け取るステップは、前記フォーマット・データを連続する複数の前記セクタ・アドレスに書き込む場合には、さらにセクタ数を受け取る、請求項９または１０に記載のフォーマット方法。
- 前記書き込むステップは、前記フォーマット・データを連続する複数の前記セクタ・アドレスに書き込む場合には、前記セクタ・アドレスのセクタから連続するセクタに前記セクタ数だけ書き込む、請求項１１に記載のフォーマット方法。
- 情報処理手段との間でデータを書き込み、読み出しするための記憶装置に用いられ、少なくとも１つの記憶媒体に、セクタ・サイズ未満のデータ・サイズを有するデータとフォーマット・データとを組み合わせて該セクタ・サイズのデータを形成して記録する方法であって、該方法は、
前記記憶媒体をフォーマットするために必要とされるフォーマット・データを受け取り、各パターンに応じて格納手段に格納するステップと、
前記記憶媒体の書き込むべきセクタを指定するためのセクタ・アドレスと書き込むべき前記フォーマット・データのパターンを指定するためのパターン識別子と前記セクタ・サイズ未満のデータと該データのデータ・サイズとを受け取るステップと、
前記パターン識別子に対応する前記パターンの前記フォーマット・データを前記格納手段から読み出すステップと、
受け取った前記セクタ・アドレスに対応する前記記憶媒体のセクタに、前記データ・サイズ分の前記データを書き込み、該データ以外の部分に読み出した前記フォーマット・データを書き込むステップと
を含むデータの記録方法。 - 前記記憶装置は、複数の記憶媒体を含むＲＡＩＤシステムを構成し、前記受け取るステップと前記読み出すステップと前記書き込むステップとを繰り返して複数の記憶媒体にデータを書き込むことを可能にする、請求項１３に記載のデータの記録方法。
- 情報処理手段との間でデータを書き込み、読み出しするための記憶装置に用いる、少なくとも１つの記憶媒体のフォーマットを実現するためのコンピュータ可読なプログラムであって、該プログラムは、
前記記憶媒体をフォーマットするために必要とされるフォーマット・データを受け取り、各パターンに応じて格納手段に格納するステップと、
前記記憶媒体の書き込むべきセクタを指定するためのセクタ・アドレスと書き込むべき前記フォーマット・データのパターンを指定するためのパターン識別子とを受け取るステップと、
前記パターン識別子に対応する前記パターンの前記フォーマット・データを前記格納手段から読み出すステップと、
受け取った前記セクタ・アドレスに対応する前記記憶媒体のセクタに、読み出した前記フォーマット・データを書き込むステップと
を実行するプログラム。
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