JP2004103144A - 円盤状記録媒体を備えた記録装置およびサーボ情報処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ヘッドがサーボゲートを通過する毎に発生する演算処理装置への割り込み回数を減らし、演算処理装置の負荷を軽減する。
【解決手段】ヘッド２がサーボゲートを通過する際、ヘッド２が読み取るサーボ情報により、ヘッド駆動装置１７はオフトラック判定を行う。判定結果は、ユーザ論理回路２０に送信され、オフトラックが発生していなければ、そのまま書き込み動作を続け、オフトラックが発生していれば、演算処理装置１６に対して割り込みを発生させる。読み出し処理では、リードエラーの有無により割り込みが発生する。こうして、演算処理装置１６が割り込み処理を行うのは、正常な読み出し完了または正常な書き込み完了の場合か、オフトラックまたはリードエラーが発生した場合のどちらかになり、演算処理装置１６に対する負荷を軽減することが可能になる。
【選択図】図４
【解決手段】ヘッド２がサーボゲートを通過する際、ヘッド２が読み取るサーボ情報により、ヘッド駆動装置１７はオフトラック判定を行う。判定結果は、ユーザ論理回路２０に送信され、オフトラックが発生していなければ、そのまま書き込み動作を続け、オフトラックが発生していれば、演算処理装置１６に対して割り込みを発生させる。読み出し処理では、リードエラーの有無により割り込みが発生する。こうして、演算処理装置１６が割り込み処理を行うのは、正常な読み出し完了または正常な書き込み完了の場合か、オフトラックまたはリードエラーが発生した場合のどちらかになり、演算処理装置１６に対する負荷を軽減することが可能になる。
【選択図】図４
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーボ情報が記録された円盤状記録媒体を備えた記録装置およびそのサーボ情報処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
サーボ情報が記録された円盤状記録媒体を備えた記録装置（ディスク装置）においては、円盤状記録媒体（ディスク）に同心円状に複数存在するトラック上を、データを読み書きするためのヘッドを移動させることにより、データの読み書きが行われる。ヘッドをトラックの中心に沿って移動させることが重要であるため、正確にヘッドの位置決めをするためにサーボ情報が使用される。
【０００３】
サーボ情報は、セクタサーボ方式の場合、ディスクの表面上トラックに垂直な半径方向に放射状に記録されている。サーボ情報が記録された部分をサーボゲートと呼ぶ。サーボ情報には、トラック番号と、そのトラックにおいていくつめのサーボゲートかを示すサーボゲート番号と、ヘッド位置とトラック中心からのずれを検出するためのバースト信号が含まれている。
【０００４】
以上のようなサーボ情報が記録されたディスク装置における従来の書き込みまたは読み出しにおいては、書き込みまたは読み出し中にヘッドがサーボゲートを通過するたびに、サーボ情報を基にヘッドの位置がトラックの中心から外れていないか判定され、判定結果が、ディスク装置全体の制御を行う演算処理装置に割り込みとして送信されていた。
【０００５】
ヘッドの位置がトラックの中心から外れる（以降、オフトラックと呼ぶ）場合、目的外のトラックにあるデータを破壊してしまう恐れがあるため、演算処理装置は、判定結果を優先的に確認するため、通常の制御を一時的に中止し、割り込み処理を行い、オフトラックの場合には、書き込みまたは読み出しを中断していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ユーザが扱うデータやアプリケーションサイズが大きくなり、また周辺装置や中央演算処理装置が高速化されるにつれ、ディスク装置もより大容量、より高性能な製品が要求された。
【０００７】
同じ容積でより大容量のディスク装置を実現するために、ディスク装置にはトラック間の間隔（トラックピッチ）を狭める高密度化が施された。トラック間の間隔が狭まることで、ヘッドが隣のトラックのデータを誤って操作することで、データの破壊が起きる可能性が増す。これを防ぐためにヘッドをさらに正確に位置決めし、オフトラック判定を厳密に実施することが要求された結果、サーボゲートの数が増加した。
【０００８】
また、より高性能なディスク装置を実現するために、ディスクが高速回転化され、単位時間で読み出すデータ量が改善された。高速回転化により、単位時間でヘッドがサーボゲートを通過する回数がそれ以前と比較して増加した。
【０００９】
上記のように、ディスク装置が高密度化され、また高速回転化されることにより、サーボゲート数が増加し、ヘッドがサーボゲートを通過する回数が増加した結果、演算処理装置における割り込み処理の回数も増加した。割り込み処理の増加により、演算処理装置に負荷がかかり、通常の制御が中断される回数が増加したため、割り込み処理以外の処理が遅れることが課題となっていた。
【００１０】
本発明の目的は、ヘッドがサーボゲートを通過することで発生する演算処理装置への割り込みの回数を減らし、演算処理装置の割り込み処理にかかる負荷を軽減することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の第一の発明によれば、同心円状にトラックを有し、サーボ情報が記録されたサーボゲートが前記トラックに垂直な半径方向に配置された円盤状記録媒体とデータ書き込みおよび読み出しを行うヘッドと前記サーボ情報に基づき前記ヘッドの位置制御を行うヘッド駆動装置と前記ヘッドのデータ送受信を行い、前記円盤状記録媒体への書き込みおよび読み出し制御を行う記録制御装置と前記記録制御装置および前記ヘッド駆動装置を制御する演算処理装置とを備えた記録装置におけるサーボ情報処理方法であって、前記ヘッド駆動装置において、前記ヘッドが読み出した前記サーボ情報を基に前記ヘッドが目的のトラック上にあるかを判定し、前記ヘッド駆動装置において、前記ヘッドが前記目的のトラック上にない場合、前記演算処理装置へエラー情報を通知し、データの書き込みが終了した際、ヘッドがサーボゲートにない場合、前記ヘッドを書き込み終了時と同じトラックにある次のサーボゲートまで移動し、前記次のサーボゲートにて目的の前記トラック上にあるか判定することを特徴とするサーボ情報処理方法を提供することにより達成される。
【００１２】
また、上記目的は、本発明第二の発明によれば、上記第一の発明において、前記サーボゲートには、識別のためのサーボゲート番号が振られており、前記エラー情報に、前記サーボゲート番号が含まれることを特徴とするサーボ情報処理方法を提供することにより達成される。
【００１３】
また、上記目的は、本発明第三の発明によれば、同心円状にトラックを有し、サーボ情報が記録されたサーボゲートが前記トラックに垂直な半径方向に配置された円盤状記録媒体とデータ書き込みおよび読み出しを行うヘッドと前記サーボ情報に基づき前記ヘッドの位置制御を行うヘッド駆動装置と前記ヘッドのデータ送受信を行い、前記円盤状記録媒体への書き込みおよび読み出し制御を行う記録制御装置と前記記録制御装置および前記ヘッド駆動装置を制御する演算処理装置とを備えた記録装置において、前記ヘッド駆動装置は、前記ヘッドが読み出した前記サーボ情報を基に、前記ヘッドが目的のトラックから外れていないか判定し、前記ヘッドが前記目的のトラックから外れたことを判定した場合、前記演算処理装置にエラー情報を通知し、データの書き込み処理が終了した際、ヘッドが前記サーボゲートにない場合、前記ヘッドを書き込み終了時のトラックにある次のサーボゲートまで移動し、前記次のサーボゲートにて目的の前記トラック上にあるか判定することを特徴とする記録装置を提供することにより達成される。
【００１４】
また、上記目的は、本発明第四の発明によれば、上記第三の発明において、前記サーボゲートには、識別のためのサーボゲート番号が振られており、前記エラー情報に、前記サーボゲート番号が含まれることを特徴とする記録装置を提供することにより達成される。
【００１５】
上記発明によれば、書き込みまたは読み出し処理において、演算処理装置が行う割り込み処理は、ヘッドがサーボゲートを通過するたびに発生するのではなく、オフトラックが発生した場合か、書き込みまたは読み出し処理が完了した場合のどちらかになる。したがって、演算処理装置の負荷を軽減することが可能となる。
【００１６】
また、上記第二の発明によれば、オフトラックにより割り込みが発生した場合、オフトラック判定が実施されたサーボゲート番号が記録されるので、オフトラックが発生した箇所から動作を再開させることができ、それまでに書き込まれた、もしくは読み出されたデータが無駄にならず、再度データを最初から書き込みまたは読み出し処理することに比べ、演算処理装置の負荷を軽減することが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に従って説明する。しかしながら、本発明の技術的範囲はかかる実施の形態によって限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。
【００１８】
図１は、セクタサーボ方式のディスクを説明するための図である。図１において、書き込みや読み出しは、ディスク１に、同心円状に複数存在するトラック４上をヘッド支持装置３により支持されたヘッド２が、移動することで行われる。
【００１９】
ヘッド２が、サーボ情報が記録され、トラック４の垂直方向に放射状に配置されたサーボゲート５を通過する際、記録されたサーボ情報が読み取られる。読み取られたサーボ情報は、ヘッドを目的のトラックに移動させるのに使用され、またヘッドを目的のトラックの中心に沿って移動させるのに使用される。
【００２０】
通常ディスク装置においては、複数枚のディスクが、層状に配置され、スピンドル６により回転される。また、図１には、２つのトラックしか描かれていないが、実際は多数存在している。
【００２１】
図２は、トラックとサーボゲートを説明する図である。図２は、図１の一部７を拡大したものである。図２には、図１に対応し、トラック４−１および４−２とサーボゲート５−１および５−２が描かれている。実際は、サーボゲート５−１および５−２は、平行ではなく、トラック４−１および４−２は弧状である。
【００２２】
トラック４は、さらに同じデータ容量を持つブロックであるセクタ８に分割されている。セクタ８は書き込みまたは読み込みを行う際の動作単位になる。ヘッド２は、その中心がトラックの中心１１と一致するよう制御され、トラック上を移動させられる。トラック４は、互いに重ならないように、トラックの中心１１間の距離（トラックピッチ９）が取られている。
【００２３】
図３は、オフトラック判定を説明するためにサーボゲートを拡大した図である。図３は、図２の一部１０を拡大したものである。図２に対応し、トラック４−１および４−２、セクタサーボ５−１が描かれている。図３には、２種類のバースト信号１２および１３が記録されており、それぞれトラックの中心１１を越えないように交互に位置している。
【００２４】
ヘッド２がバースト信号上を通過すると、ヘッドが再生する信号が波形となって検出される。ヘッド２がバースト信号１２から得られる再生信号の振幅と、バースト信号１３から得られる再生信号の振幅を比較した場合、ヘッド２がトラックの中心１１を通過しているのであれば、振幅に差は生じない。従って、振幅差が一定の基準値を超えた場合、ヘッド２がトラックの中心１１から外れていることを意味し、オフトラックと判定される。
【００２５】
図示はしないが、他にサーボゲートには、サーボ情報として、サーボデータの開始を示す、サーボマーク、トラックデータ、何番目のサーボゲートか表すサーボゲート番号等が記録されている。
【００２６】
図４は、本発明の実施形態にかかるディスク装置の構成を示すブロック図である。図４において、ＩＤＥ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＤｒｉｖｅＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）またはＳＣＳＩ（ＳｍａｌｌＣｏｍｐｕｔｅｒＳｙｓｔｅｍＩｎｔｅｒｆａｃｅ）などのインタフェースを介して、ディスク装置１８と接続されるホスト１９により発行される書き込み命令または読み出し命令が、ＣＰＵおよびその周辺装置で実現される記録制御装置１４で受信される。
【００２７】
記録制御装置１４が受信した書き込みまたは読み出し命令には、動作を開始すべきディスク１の位置情報およびディスク１に書き込むデータもしくは読み出すセクタ数が含まれている。この位置情報はホスト１９が管理する形式になっており、トラック、セクタを指定するものになっていない。
【００２８】
そこで演算処理装置１６は、位置情報をホスト１９が管理する形式から、トラック、セクタ形式に変換し、ヘッド駆動装置１７に対し、ヘッド２を目的のトラック、セクタに移動するよう命令する。ヘッド２の移動が完了すると、演算処理装置１６は、記録制御装置１４に、書き込みまたは読み出しを開始させる。
【００２９】
記録制御装置１４は、書き込み命令の場合、受信した書き込みデータをバッファメモリ１５に一時格納する。そして、記録制御装置１４は、ヘッドの移動が目的のトラック、セクタへ完了していることから、書き込み処理を開始するよう命令する。記録制御装置１４はバッファメモリ１５から書き込みデータを、ヘッド２に送信する。ヘッド２は受信した書き込みデータをディスク１に記録する。
【００３０】
記録制御装置１４は、読み出し命令の場合、読み出し処理を開始し、ヘッド２が読み出したデータを受信し、バッファメモリ１５に格納する。記録制御装置１４は、バッファメモリ１５に一定量データが蓄積されると、当該データをインタフェースを介してホスト１９に転送する。
【００３１】
続いて、本発明におけるサーボ情報処理について、データの書き込み処理および読み出し処理の場合それぞれについて説明する。図５は、書き込み処理における本発明のサーボ情報処理を説明するフローチャートである。書き込み処理において、ヘッド２がサーボゲート５を通過する際、ヘッド駆動装置１７はサーボ情報を基にオフトラック判定を行い、判定結果をユーザ論理回路２０に送信する。ユーザ論理回路２０は判定結果を確認し、オフトラックと判定された場合は、演算処理装置１６に対する割り込みが発生するものである。
【００３２】
図５ではまず、記録制御装置１４が、すべてのデータを書き終えたかを判定する（Ｓ５１）。通常、ホスト１９から転送される書き込み命令には、書き込むべきデータの量を示す情報が含まれており、書き込んでいるデータが、書き込み命令のデータ量を超えるかを判定すればよい。
【００３３】
ステップＳ５１において、すべてのデータを書き終えていなければ、記録制御装置１４は、ヘッド２に書き込みを命令する。記録制御装置１４は、バッファメモリ１５からデータを読み出し、ヘッド２に送信する。ヘッド２は、受信したデータを基にディスク１に記録する。また、この書き込みにより、バッファメモリ１５のすべてのデータを書き終えた場合、記録制御装置１４は、残りの書き込みデータ転送要求をホスト１９に行う。こうして、記録制御装置１４は、書き込みデータが残っているうちは、常にバッファメモリ１５に格納されるようバッファメモリ１５を管理する。
【００３４】
次に、ヘッド駆動装置１７は、ヘッド２がサーボゲート５を通過するか判定する（Ｓ５２）。ヘッド２がサーボゲート５を通過する場合、ヘッド駆動装置１７に対し、サーボ情報が送信されるので、その受信の有無で判定すればよい。サーボゲート５を通過しないならば、ステップＳ５１に戻り、書き込みを続ける。
【００３５】
ステップＳ５２でサーボゲートを通過する場合、ヘッド駆動装置１７は、オフトラック判定を行い、判定結果およびサーボゲート番号をユーザ論理回路２０へ送信する（Ｓ５３）。オフトラック判定は、図３で説明したように行い、受信したサーボ情報から、ヘッド２の中心位置がトラック４の中心位置から外れていないかを判定する。オフトラックでない場合は、ステップＳ５１に戻り、書き込みを続ける。
【００３６】
ユーザ論理回路２０は、受信した判定結果がオフトラックの場合、対応するサーボゲート番号を保存する（Ｓ５４）。受信した判定結果にはサーボゲート番号が追加されており、内部にレジスタのような記憶装置を持つユーザ論理回路２０内部に記録する。ステップＳ５４にて、オフトラックが発生したサーボゲートを特定することが可能になる。
【００３７】
そして、ユーザ論理回路２０は、演算処理装置１６に対し、エラー割り込みを発生させ（Ｓ５５）、書き込み処理は終了する。エラー割り込みで送信される情報には、書き込みの動作中にオフトラックが発生したことおよびステップＳ５４で保存された、オフトラックが発生したサーボゲート番号が記録されている。
【００３８】
演算処理装置１６は、エラー割り込みを受け、割り込み処理を行う。割り込み処理の内容は、装置によって異なるが、例えば、最初から書き込みをやり直すか、エラーが発生した箇所の続きから書き込みをやり直すか、別の新たなデータを上書きするか、新たなデータのために、既に書き込まれたデータを削除するか、書き込み以外の処理を行う等の選択肢から動作を決定すればよい。
【００３９】
ステップＳ５１で、すべてのデータを書き終えた場合、ヘッド駆動装置１７は、その時点でヘッド２がサーボゲート５にあるかを判定する（Ｓ５６）。これは、ステップＳ５２と同じく、最後のデータの書き込みによる、サーボ情報受信の有無を判定すればよい。
【００４０】
図６は、書き込み処理終了時にヘッドがサーボゲート間にある場合の図である。図６のように、書き込み終了した時点でヘッド２がトラック４−１上サーボゲート５−１とサーボゲート５−２の間にある場合、サーボゲート５−１と書き込み終了時ヘッド位置との間でオフトラックが起きているか判定できない。
【００４１】
そこで、書き込み終了時点でヘッド２が、サーボゲート上になければ、ヘッド駆動装置１７は、終了時と同じトラックを次のサーボゲート５まで移動させる命令を出す（Ｓ５７）。例えば、図６の場合、ヘッド２は、トラック４−１上をサーボゲート５−２まで移動される。
【００４２】
続いて、ヘッド駆動装置１７は、ヘッドが読み出したサーボ情報を基にオフトラック判定を行い、判定結果とサーボゲート番号をユーザ論理回路２０に送信する（Ｓ５８）。オフトラック判定は、図３で説明したとおりである。ステップＳ５８で、オフトラックと判定された場合、最後に通過したサーボゲートから書き込み完了した位置までの間でオフトラックが発生したと考えられ、ステップＳ５４、Ｓ５５と進み、エラー割り込み処理が発生する。ステップＳ５８でオフトラックが発生していなければ、書き込みは正常終了しており、記録制御装置１４から書き込み完了の信号を受けているユーザ論理回路２０は、演算処理装置１６に書き込み動作完了割り込みを発生させ（Ｓ５９）、書き込み処理は終了する。
【００４３】
書き込み処理における本発明のサーボ情報処理により、ヘッド２がサーボゲート５を通過しても、オフトラックでなければ、演算処理装置１６に対する割り込みが発生しないので、演算処理装置１６は、頻発する割り込みに処理を中断されることなく通常の処理を続行することが可能である。
【００４４】
また、演算処理装置１６は、オフトラックが発生した場合、発生した際のサーボゲート番号を記録しており、例えば、記録されたサーボゲート番号の数個前のサーボゲートから書き込み動作を再開させることにより、迅速にエラー処理を行うことが可能となる。
【００４５】
次に、読み出し処理における本発明のサーボ情報処理を説明する。図７は、読み出し処理における本発明のサーボ情報処理を説明するフローチャートである。読み出し処理においては、オフトラックをチェックする必要は無く、リードエラーせずに読めれば、そのデータの妥当性が保証されている。リードエラーと判定された場合は、演算処理装置１６に対する割り込みが発生するものである。
【００４６】
図７ではまず、記録制御装置１４は、すべてのデータを読み終えたかを判定する（Ｓ７１）。これは、例えば、記録制御装置１４において、読み出し命令を受けてからホスト１９に転送した読み出しデータのデータ量を記録しておき、読み出し命令に指定されたセクタ数に達したかで判定すればよい。
【００４７】
すべてのデータを読み出していないならば、記録制御装置１４はヘッド駆動装置１７に、読み出しを命令する。ヘッド２は、データを読み出し、読み出されたデータは記録制御装置１４に送信される。記録制御装置１４は、受信したデータをバッファメモリ１５に格納し、所定量のデータが蓄積されると、ホスト１９へのデータ転送を行う。こうして、記録制御装置１４は、バッファメモリ１７を管理する。
【００４８】
次に、ステップＳ７１での読み出しにより、リードエラーが発生するか判定する（Ｓ７２）。ステップＳ７２で、リードエラーが発生していなければ、ステップＳ７１に戻り、読み出しを続ける。ステップＳ７２で、リードエラーと判定されれば、ユーザ論理回路２０は、演算処理装置１６にエラー割り込みを発生させ（Ｓ７３）、読み出し処理を終了する。
【００４９】
ステップＳ７１ですべてのデータを読み終えていれば、記録制御装置１４は、ユーザ論理回路２０を通じて、演算処理装置１６に読み出し動作完了割り込みを行い（Ｓ７４）、読み出し処理は終了する。読み出し動作の場合、読み出すデータには、データが記録されていたトラックやセクタ情報が含まれており、サーボゲート以外でも、目的のトラックを外れているオフトラックの検知が可能であるため、書き込み処理と異なり動作終了時のオフトラック判定を行う必要がない。
【００５０】
本発明における読み込み処理により、ホストからの読み出し命令に対し、ヘッドがサーボゲートを通過するたびに演算処理装置１６に割り込みが発生していた事態が改善され、オフトラックによるエラー発生の場合もしくは読み出し動作が終了した場合に割り込みが発生することになる。
【００５１】
したがって、演算処理装置１６がサーボ情報確認のために割り込み処理を行う負荷が軽減され、他の制御へ与える影響を少なくし、演算処理装置１６の処理効率を高めることが可能となる。
【００５２】
また、図４にて図示はしないが、ユーザ論理回路２０はレジスタを有し、当該レジスタには、書き込みまたは読み出し処理を示すビットが記録されていてもよい。レジスタは、演算処理装置１６から受信した命令が書き込み処理か読み出し処理かにより設定され、指定された処理をユーザ論理回路２０が行うものである。
【００５３】
これにより、ユーザ論理回路２０が行う処理を切り替えることができ、単一の装置で書き込み処理および読み出し処理を両方実現することができる。
【００５４】
なお、本実施の形態例におけるユーザ論理回路２０の機能を、例えば、ヘッド駆動装置１７にて実施することも可能である。
【００５５】
【発明の効果】
書き込みまたは読み出し処理において、演算処理装置１６が行う割り込み処理は、オフトラックが発生した場合のエラー割り込み処理または動作完了割り込みのどちらか１回で済み、演算処理装置１６の負荷を軽減することが可能で、通常の制御が割り込み処理により中断されることによる、処理の遅れを発生させることがなくなる。
【００５６】
また、エラー割り込み処理が発生した場合、最後に通過したサーボゲート番号を記録することで、エラー発生箇所が特定でき、動作の再開をそのエラー発生箇所の前後から行うことで、それまでに行った書き込みや読み出しのデータが無駄にならずに済む。
【図面の簡単な説明】
【図１】セクタサーボ方式のディスクを説明するための図。
【図２】トラックとサーボゲートを説明する図。
【図３】オフトラック判定を説明するためにサーボゲートを拡大した図。
【図４】本発明の実施形態にかかるディスク装置の構成を示すブロック図。
【図５】書き込み処理における本発明のサーボ情報処理を説明するフローチャート。
【図６】書き込み処理終了時にヘッドがサーボゲート間にある場合の図。
【図７】読み出し処理における本発明のサーボ情報処理を説明するフローチャート。
【符号の説明】
１ ディスク
２ ヘッド
３ ヘッド支持装置
４ トラック
５ サーボゲート
６ スピンドル
７ 拡大箇所
８ セクタ
９ トラックピッチ
１０ 拡大箇所
１１ トラックの中心
１２ バースト信号
１３ バースト信号
１４ 記録制御装置
１５ バッファメモリ
１６ 演算処理装置
１７ ヘッド駆動装置
１８ ディスク装置
１９ ホスト
２０ ユーザ論理回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーボ情報が記録された円盤状記録媒体を備えた記録装置およびそのサーボ情報処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
サーボ情報が記録された円盤状記録媒体を備えた記録装置（ディスク装置）においては、円盤状記録媒体（ディスク）に同心円状に複数存在するトラック上を、データを読み書きするためのヘッドを移動させることにより、データの読み書きが行われる。ヘッドをトラックの中心に沿って移動させることが重要であるため、正確にヘッドの位置決めをするためにサーボ情報が使用される。
【０００３】
サーボ情報は、セクタサーボ方式の場合、ディスクの表面上トラックに垂直な半径方向に放射状に記録されている。サーボ情報が記録された部分をサーボゲートと呼ぶ。サーボ情報には、トラック番号と、そのトラックにおいていくつめのサーボゲートかを示すサーボゲート番号と、ヘッド位置とトラック中心からのずれを検出するためのバースト信号が含まれている。
【０００４】
以上のようなサーボ情報が記録されたディスク装置における従来の書き込みまたは読み出しにおいては、書き込みまたは読み出し中にヘッドがサーボゲートを通過するたびに、サーボ情報を基にヘッドの位置がトラックの中心から外れていないか判定され、判定結果が、ディスク装置全体の制御を行う演算処理装置に割り込みとして送信されていた。
【０００５】
ヘッドの位置がトラックの中心から外れる（以降、オフトラックと呼ぶ）場合、目的外のトラックにあるデータを破壊してしまう恐れがあるため、演算処理装置は、判定結果を優先的に確認するため、通常の制御を一時的に中止し、割り込み処理を行い、オフトラックの場合には、書き込みまたは読み出しを中断していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ユーザが扱うデータやアプリケーションサイズが大きくなり、また周辺装置や中央演算処理装置が高速化されるにつれ、ディスク装置もより大容量、より高性能な製品が要求された。
【０００７】
同じ容積でより大容量のディスク装置を実現するために、ディスク装置にはトラック間の間隔（トラックピッチ）を狭める高密度化が施された。トラック間の間隔が狭まることで、ヘッドが隣のトラックのデータを誤って操作することで、データの破壊が起きる可能性が増す。これを防ぐためにヘッドをさらに正確に位置決めし、オフトラック判定を厳密に実施することが要求された結果、サーボゲートの数が増加した。
【０００８】
また、より高性能なディスク装置を実現するために、ディスクが高速回転化され、単位時間で読み出すデータ量が改善された。高速回転化により、単位時間でヘッドがサーボゲートを通過する回数がそれ以前と比較して増加した。
【０００９】
上記のように、ディスク装置が高密度化され、また高速回転化されることにより、サーボゲート数が増加し、ヘッドがサーボゲートを通過する回数が増加した結果、演算処理装置における割り込み処理の回数も増加した。割り込み処理の増加により、演算処理装置に負荷がかかり、通常の制御が中断される回数が増加したため、割り込み処理以外の処理が遅れることが課題となっていた。
【００１０】
本発明の目的は、ヘッドがサーボゲートを通過することで発生する演算処理装置への割り込みの回数を減らし、演算処理装置の割り込み処理にかかる負荷を軽減することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の第一の発明によれば、同心円状にトラックを有し、サーボ情報が記録されたサーボゲートが前記トラックに垂直な半径方向に配置された円盤状記録媒体とデータ書き込みおよび読み出しを行うヘッドと前記サーボ情報に基づき前記ヘッドの位置制御を行うヘッド駆動装置と前記ヘッドのデータ送受信を行い、前記円盤状記録媒体への書き込みおよび読み出し制御を行う記録制御装置と前記記録制御装置および前記ヘッド駆動装置を制御する演算処理装置とを備えた記録装置におけるサーボ情報処理方法であって、前記ヘッド駆動装置において、前記ヘッドが読み出した前記サーボ情報を基に前記ヘッドが目的のトラック上にあるかを判定し、前記ヘッド駆動装置において、前記ヘッドが前記目的のトラック上にない場合、前記演算処理装置へエラー情報を通知し、データの書き込みが終了した際、ヘッドがサーボゲートにない場合、前記ヘッドを書き込み終了時と同じトラックにある次のサーボゲートまで移動し、前記次のサーボゲートにて目的の前記トラック上にあるか判定することを特徴とするサーボ情報処理方法を提供することにより達成される。
【００１２】
また、上記目的は、本発明第二の発明によれば、上記第一の発明において、前記サーボゲートには、識別のためのサーボゲート番号が振られており、前記エラー情報に、前記サーボゲート番号が含まれることを特徴とするサーボ情報処理方法を提供することにより達成される。
【００１３】
また、上記目的は、本発明第三の発明によれば、同心円状にトラックを有し、サーボ情報が記録されたサーボゲートが前記トラックに垂直な半径方向に配置された円盤状記録媒体とデータ書き込みおよび読み出しを行うヘッドと前記サーボ情報に基づき前記ヘッドの位置制御を行うヘッド駆動装置と前記ヘッドのデータ送受信を行い、前記円盤状記録媒体への書き込みおよび読み出し制御を行う記録制御装置と前記記録制御装置および前記ヘッド駆動装置を制御する演算処理装置とを備えた記録装置において、前記ヘッド駆動装置は、前記ヘッドが読み出した前記サーボ情報を基に、前記ヘッドが目的のトラックから外れていないか判定し、前記ヘッドが前記目的のトラックから外れたことを判定した場合、前記演算処理装置にエラー情報を通知し、データの書き込み処理が終了した際、ヘッドが前記サーボゲートにない場合、前記ヘッドを書き込み終了時のトラックにある次のサーボゲートまで移動し、前記次のサーボゲートにて目的の前記トラック上にあるか判定することを特徴とする記録装置を提供することにより達成される。
【００１４】
また、上記目的は、本発明第四の発明によれば、上記第三の発明において、前記サーボゲートには、識別のためのサーボゲート番号が振られており、前記エラー情報に、前記サーボゲート番号が含まれることを特徴とする記録装置を提供することにより達成される。
【００１５】
上記発明によれば、書き込みまたは読み出し処理において、演算処理装置が行う割り込み処理は、ヘッドがサーボゲートを通過するたびに発生するのではなく、オフトラックが発生した場合か、書き込みまたは読み出し処理が完了した場合のどちらかになる。したがって、演算処理装置の負荷を軽減することが可能となる。
【００１６】
また、上記第二の発明によれば、オフトラックにより割り込みが発生した場合、オフトラック判定が実施されたサーボゲート番号が記録されるので、オフトラックが発生した箇所から動作を再開させることができ、それまでに書き込まれた、もしくは読み出されたデータが無駄にならず、再度データを最初から書き込みまたは読み出し処理することに比べ、演算処理装置の負荷を軽減することが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に従って説明する。しかしながら、本発明の技術的範囲はかかる実施の形態によって限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。
【００１８】
図１は、セクタサーボ方式のディスクを説明するための図である。図１において、書き込みや読み出しは、ディスク１に、同心円状に複数存在するトラック４上をヘッド支持装置３により支持されたヘッド２が、移動することで行われる。
【００１９】
ヘッド２が、サーボ情報が記録され、トラック４の垂直方向に放射状に配置されたサーボゲート５を通過する際、記録されたサーボ情報が読み取られる。読み取られたサーボ情報は、ヘッドを目的のトラックに移動させるのに使用され、またヘッドを目的のトラックの中心に沿って移動させるのに使用される。
【００２０】
通常ディスク装置においては、複数枚のディスクが、層状に配置され、スピンドル６により回転される。また、図１には、２つのトラックしか描かれていないが、実際は多数存在している。
【００２１】
図２は、トラックとサーボゲートを説明する図である。図２は、図１の一部７を拡大したものである。図２には、図１に対応し、トラック４−１および４−２とサーボゲート５−１および５−２が描かれている。実際は、サーボゲート５−１および５−２は、平行ではなく、トラック４−１および４−２は弧状である。
【００２２】
トラック４は、さらに同じデータ容量を持つブロックであるセクタ８に分割されている。セクタ８は書き込みまたは読み込みを行う際の動作単位になる。ヘッド２は、その中心がトラックの中心１１と一致するよう制御され、トラック上を移動させられる。トラック４は、互いに重ならないように、トラックの中心１１間の距離（トラックピッチ９）が取られている。
【００２３】
図３は、オフトラック判定を説明するためにサーボゲートを拡大した図である。図３は、図２の一部１０を拡大したものである。図２に対応し、トラック４−１および４−２、セクタサーボ５−１が描かれている。図３には、２種類のバースト信号１２および１３が記録されており、それぞれトラックの中心１１を越えないように交互に位置している。
【００２４】
ヘッド２がバースト信号上を通過すると、ヘッドが再生する信号が波形となって検出される。ヘッド２がバースト信号１２から得られる再生信号の振幅と、バースト信号１３から得られる再生信号の振幅を比較した場合、ヘッド２がトラックの中心１１を通過しているのであれば、振幅に差は生じない。従って、振幅差が一定の基準値を超えた場合、ヘッド２がトラックの中心１１から外れていることを意味し、オフトラックと判定される。
【００２５】
図示はしないが、他にサーボゲートには、サーボ情報として、サーボデータの開始を示す、サーボマーク、トラックデータ、何番目のサーボゲートか表すサーボゲート番号等が記録されている。
【００２６】
図４は、本発明の実施形態にかかるディスク装置の構成を示すブロック図である。図４において、ＩＤＥ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＤｒｉｖｅＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）またはＳＣＳＩ（ＳｍａｌｌＣｏｍｐｕｔｅｒＳｙｓｔｅｍＩｎｔｅｒｆａｃｅ）などのインタフェースを介して、ディスク装置１８と接続されるホスト１９により発行される書き込み命令または読み出し命令が、ＣＰＵおよびその周辺装置で実現される記録制御装置１４で受信される。
【００２７】
記録制御装置１４が受信した書き込みまたは読み出し命令には、動作を開始すべきディスク１の位置情報およびディスク１に書き込むデータもしくは読み出すセクタ数が含まれている。この位置情報はホスト１９が管理する形式になっており、トラック、セクタを指定するものになっていない。
【００２８】
そこで演算処理装置１６は、位置情報をホスト１９が管理する形式から、トラック、セクタ形式に変換し、ヘッド駆動装置１７に対し、ヘッド２を目的のトラック、セクタに移動するよう命令する。ヘッド２の移動が完了すると、演算処理装置１６は、記録制御装置１４に、書き込みまたは読み出しを開始させる。
【００２９】
記録制御装置１４は、書き込み命令の場合、受信した書き込みデータをバッファメモリ１５に一時格納する。そして、記録制御装置１４は、ヘッドの移動が目的のトラック、セクタへ完了していることから、書き込み処理を開始するよう命令する。記録制御装置１４はバッファメモリ１５から書き込みデータを、ヘッド２に送信する。ヘッド２は受信した書き込みデータをディスク１に記録する。
【００３０】
記録制御装置１４は、読み出し命令の場合、読み出し処理を開始し、ヘッド２が読み出したデータを受信し、バッファメモリ１５に格納する。記録制御装置１４は、バッファメモリ１５に一定量データが蓄積されると、当該データをインタフェースを介してホスト１９に転送する。
【００３１】
続いて、本発明におけるサーボ情報処理について、データの書き込み処理および読み出し処理の場合それぞれについて説明する。図５は、書き込み処理における本発明のサーボ情報処理を説明するフローチャートである。書き込み処理において、ヘッド２がサーボゲート５を通過する際、ヘッド駆動装置１７はサーボ情報を基にオフトラック判定を行い、判定結果をユーザ論理回路２０に送信する。ユーザ論理回路２０は判定結果を確認し、オフトラックと判定された場合は、演算処理装置１６に対する割り込みが発生するものである。
【００３２】
図５ではまず、記録制御装置１４が、すべてのデータを書き終えたかを判定する（Ｓ５１）。通常、ホスト１９から転送される書き込み命令には、書き込むべきデータの量を示す情報が含まれており、書き込んでいるデータが、書き込み命令のデータ量を超えるかを判定すればよい。
【００３３】
ステップＳ５１において、すべてのデータを書き終えていなければ、記録制御装置１４は、ヘッド２に書き込みを命令する。記録制御装置１４は、バッファメモリ１５からデータを読み出し、ヘッド２に送信する。ヘッド２は、受信したデータを基にディスク１に記録する。また、この書き込みにより、バッファメモリ１５のすべてのデータを書き終えた場合、記録制御装置１４は、残りの書き込みデータ転送要求をホスト１９に行う。こうして、記録制御装置１４は、書き込みデータが残っているうちは、常にバッファメモリ１５に格納されるようバッファメモリ１５を管理する。
【００３４】
次に、ヘッド駆動装置１７は、ヘッド２がサーボゲート５を通過するか判定する（Ｓ５２）。ヘッド２がサーボゲート５を通過する場合、ヘッド駆動装置１７に対し、サーボ情報が送信されるので、その受信の有無で判定すればよい。サーボゲート５を通過しないならば、ステップＳ５１に戻り、書き込みを続ける。
【００３５】
ステップＳ５２でサーボゲートを通過する場合、ヘッド駆動装置１７は、オフトラック判定を行い、判定結果およびサーボゲート番号をユーザ論理回路２０へ送信する（Ｓ５３）。オフトラック判定は、図３で説明したように行い、受信したサーボ情報から、ヘッド２の中心位置がトラック４の中心位置から外れていないかを判定する。オフトラックでない場合は、ステップＳ５１に戻り、書き込みを続ける。
【００３６】
ユーザ論理回路２０は、受信した判定結果がオフトラックの場合、対応するサーボゲート番号を保存する（Ｓ５４）。受信した判定結果にはサーボゲート番号が追加されており、内部にレジスタのような記憶装置を持つユーザ論理回路２０内部に記録する。ステップＳ５４にて、オフトラックが発生したサーボゲートを特定することが可能になる。
【００３７】
そして、ユーザ論理回路２０は、演算処理装置１６に対し、エラー割り込みを発生させ（Ｓ５５）、書き込み処理は終了する。エラー割り込みで送信される情報には、書き込みの動作中にオフトラックが発生したことおよびステップＳ５４で保存された、オフトラックが発生したサーボゲート番号が記録されている。
【００３８】
演算処理装置１６は、エラー割り込みを受け、割り込み処理を行う。割り込み処理の内容は、装置によって異なるが、例えば、最初から書き込みをやり直すか、エラーが発生した箇所の続きから書き込みをやり直すか、別の新たなデータを上書きするか、新たなデータのために、既に書き込まれたデータを削除するか、書き込み以外の処理を行う等の選択肢から動作を決定すればよい。
【００３９】
ステップＳ５１で、すべてのデータを書き終えた場合、ヘッド駆動装置１７は、その時点でヘッド２がサーボゲート５にあるかを判定する（Ｓ５６）。これは、ステップＳ５２と同じく、最後のデータの書き込みによる、サーボ情報受信の有無を判定すればよい。
【００４０】
図６は、書き込み処理終了時にヘッドがサーボゲート間にある場合の図である。図６のように、書き込み終了した時点でヘッド２がトラック４−１上サーボゲート５−１とサーボゲート５−２の間にある場合、サーボゲート５−１と書き込み終了時ヘッド位置との間でオフトラックが起きているか判定できない。
【００４１】
そこで、書き込み終了時点でヘッド２が、サーボゲート上になければ、ヘッド駆動装置１７は、終了時と同じトラックを次のサーボゲート５まで移動させる命令を出す（Ｓ５７）。例えば、図６の場合、ヘッド２は、トラック４−１上をサーボゲート５−２まで移動される。
【００４２】
続いて、ヘッド駆動装置１７は、ヘッドが読み出したサーボ情報を基にオフトラック判定を行い、判定結果とサーボゲート番号をユーザ論理回路２０に送信する（Ｓ５８）。オフトラック判定は、図３で説明したとおりである。ステップＳ５８で、オフトラックと判定された場合、最後に通過したサーボゲートから書き込み完了した位置までの間でオフトラックが発生したと考えられ、ステップＳ５４、Ｓ５５と進み、エラー割り込み処理が発生する。ステップＳ５８でオフトラックが発生していなければ、書き込みは正常終了しており、記録制御装置１４から書き込み完了の信号を受けているユーザ論理回路２０は、演算処理装置１６に書き込み動作完了割り込みを発生させ（Ｓ５９）、書き込み処理は終了する。
【００４３】
書き込み処理における本発明のサーボ情報処理により、ヘッド２がサーボゲート５を通過しても、オフトラックでなければ、演算処理装置１６に対する割り込みが発生しないので、演算処理装置１６は、頻発する割り込みに処理を中断されることなく通常の処理を続行することが可能である。
【００４４】
また、演算処理装置１６は、オフトラックが発生した場合、発生した際のサーボゲート番号を記録しており、例えば、記録されたサーボゲート番号の数個前のサーボゲートから書き込み動作を再開させることにより、迅速にエラー処理を行うことが可能となる。
【００４５】
次に、読み出し処理における本発明のサーボ情報処理を説明する。図７は、読み出し処理における本発明のサーボ情報処理を説明するフローチャートである。読み出し処理においては、オフトラックをチェックする必要は無く、リードエラーせずに読めれば、そのデータの妥当性が保証されている。リードエラーと判定された場合は、演算処理装置１６に対する割り込みが発生するものである。
【００４６】
図７ではまず、記録制御装置１４は、すべてのデータを読み終えたかを判定する（Ｓ７１）。これは、例えば、記録制御装置１４において、読み出し命令を受けてからホスト１９に転送した読み出しデータのデータ量を記録しておき、読み出し命令に指定されたセクタ数に達したかで判定すればよい。
【００４７】
すべてのデータを読み出していないならば、記録制御装置１４はヘッド駆動装置１７に、読み出しを命令する。ヘッド２は、データを読み出し、読み出されたデータは記録制御装置１４に送信される。記録制御装置１４は、受信したデータをバッファメモリ１５に格納し、所定量のデータが蓄積されると、ホスト１９へのデータ転送を行う。こうして、記録制御装置１４は、バッファメモリ１７を管理する。
【００４８】
次に、ステップＳ７１での読み出しにより、リードエラーが発生するか判定する（Ｓ７２）。ステップＳ７２で、リードエラーが発生していなければ、ステップＳ７１に戻り、読み出しを続ける。ステップＳ７２で、リードエラーと判定されれば、ユーザ論理回路２０は、演算処理装置１６にエラー割り込みを発生させ（Ｓ７３）、読み出し処理を終了する。
【００４９】
ステップＳ７１ですべてのデータを読み終えていれば、記録制御装置１４は、ユーザ論理回路２０を通じて、演算処理装置１６に読み出し動作完了割り込みを行い（Ｓ７４）、読み出し処理は終了する。読み出し動作の場合、読み出すデータには、データが記録されていたトラックやセクタ情報が含まれており、サーボゲート以外でも、目的のトラックを外れているオフトラックの検知が可能であるため、書き込み処理と異なり動作終了時のオフトラック判定を行う必要がない。
【００５０】
本発明における読み込み処理により、ホストからの読み出し命令に対し、ヘッドがサーボゲートを通過するたびに演算処理装置１６に割り込みが発生していた事態が改善され、オフトラックによるエラー発生の場合もしくは読み出し動作が終了した場合に割り込みが発生することになる。
【００５１】
したがって、演算処理装置１６がサーボ情報確認のために割り込み処理を行う負荷が軽減され、他の制御へ与える影響を少なくし、演算処理装置１６の処理効率を高めることが可能となる。
【００５２】
また、図４にて図示はしないが、ユーザ論理回路２０はレジスタを有し、当該レジスタには、書き込みまたは読み出し処理を示すビットが記録されていてもよい。レジスタは、演算処理装置１６から受信した命令が書き込み処理か読み出し処理かにより設定され、指定された処理をユーザ論理回路２０が行うものである。
【００５３】
これにより、ユーザ論理回路２０が行う処理を切り替えることができ、単一の装置で書き込み処理および読み出し処理を両方実現することができる。
【００５４】
なお、本実施の形態例におけるユーザ論理回路２０の機能を、例えば、ヘッド駆動装置１７にて実施することも可能である。
【００５５】
【発明の効果】
書き込みまたは読み出し処理において、演算処理装置１６が行う割り込み処理は、オフトラックが発生した場合のエラー割り込み処理または動作完了割り込みのどちらか１回で済み、演算処理装置１６の負荷を軽減することが可能で、通常の制御が割り込み処理により中断されることによる、処理の遅れを発生させることがなくなる。
【００５６】
また、エラー割り込み処理が発生した場合、最後に通過したサーボゲート番号を記録することで、エラー発生箇所が特定でき、動作の再開をそのエラー発生箇所の前後から行うことで、それまでに行った書き込みや読み出しのデータが無駄にならずに済む。
【図面の簡単な説明】
【図１】セクタサーボ方式のディスクを説明するための図。
【図２】トラックとサーボゲートを説明する図。
【図３】オフトラック判定を説明するためにサーボゲートを拡大した図。
【図４】本発明の実施形態にかかるディスク装置の構成を示すブロック図。
【図５】書き込み処理における本発明のサーボ情報処理を説明するフローチャート。
【図６】書き込み処理終了時にヘッドがサーボゲート間にある場合の図。
【図７】読み出し処理における本発明のサーボ情報処理を説明するフローチャート。
【符号の説明】
１ ディスク
２ ヘッド
３ ヘッド支持装置
４ トラック
５ サーボゲート
６ スピンドル
７ 拡大箇所
８ セクタ
９ トラックピッチ
１０ 拡大箇所
１１ トラックの中心
１２ バースト信号
１３ バースト信号
１４ 記録制御装置
１５ バッファメモリ
１６ 演算処理装置
１７ ヘッド駆動装置
１８ ディスク装置
１９ ホスト
２０ ユーザ論理回路
Claims (4)
- 同心円状にトラックを有し、サーボ情報が記録されたサーボゲートが前記トラックに垂直な半径方向に配置された円盤状記録媒体とデータ書き込みおよび読み出しを行うヘッドと前記サーボ情報に基づき前記ヘッドの位置制御を行うヘッド駆動装置と前記ヘッドのデータ送受信を行い、前記円盤状記録媒体への書き込みおよび読み出し制御を行う記録制御装置と前記記録制御装置および前記ヘッド駆動装置を制御する演算処理装置とを備えた記録装置におけるサーボ情報処理方法であって、
前記ヘッド駆動装置において、前記ヘッドが読み出した前記サーボ情報を基に前記ヘッドが目的のトラック上にあるかを判定し、
前記ヘッド駆動装置において、前記ヘッドが前記目的のトラック上にない場合、前記演算処理装置へエラー情報を通知し、
データの書き込みが終了した際、ヘッドがサーボゲートにない場合、前記ヘッドを書き込み終了時と同じトラックにある次のサーボゲートまで移動し、前記次のサーボゲートにて前記目的のトラック上にあるか判定することを特徴とするサーボ情報処理方法。 - 請求項１において、
前記サーボゲートには、識別のためのサーボゲート番号が振られており、
前記エラー情報に、前記サーボゲート番号が含まれることを特徴とするサーボ情報処理方法。 - 同心円状にトラックを有し、サーボ情報が記録されたサーボゲートが前記トラックに垂直な半径方向に配置された円盤状記録媒体とデータ書き込みおよび読み出しを行うヘッドと前記サーボ情報に基づき前記ヘッドの位置制御を行うヘッド駆動装置と前記ヘッドのデータ送受信を行い、前記円盤状記録媒体への書き込みおよび読み出し制御を行う記録制御装置と前記記録制御装置および前記ヘッド駆動装置を制御する演算処理装置とを備えた記録装置において、
前記ヘッド駆動装置は、前記ヘッドが読み出した前記サーボ情報を基に、前記ヘッドが目的のトラックから外れていないか判定し、
前記ヘッドが前記目的のトラックから外れたことを判定した場合、前記演算処理装置にエラー情報を通知し、
データの書き込み処理が終了した際、ヘッドが前記サーボゲートにない場合、前記ヘッドを書き込み終了時のトラックにある次のサーボゲートまで移動し、前記次のサーボゲートにて前記目的のトラック上にあるか判定することを特徴とする記録装置。 - 請求項３において、
前記サーボゲートには、識別のためのサーボゲート番号が振られており、
前記エラー情報に、前記サーボゲート番号が含まれることを特徴とする記録装置。
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