JP2004178795A - データ記憶媒体およびそれを構成する方法、磁気テープ、ならびにテープドライブ - Google Patents

Abstract

【課題】アクセス遅延が低減された、データ記憶媒体の構成方法、およびデータ記憶媒体、磁気テープ、ならびにテープドライブを提供する。
【解決手段】データ記憶媒体は多数の記憶リング２０２へ区切られる。各記憶リング２０２は規定された大きさを有する。１つ以上の記憶リング２０２が１つ以上の記憶シリンダ３０２へグループ化され、記憶シリンダ３０２における各記憶リング２０２の規定された大きさは同じであり、記憶シリンダ３０２における記憶リング２０２の数は予め定められた数に設定されている。
【選択図】図３−Ａ

Description

背景
１．発明の分野
この出願は一般に、記憶媒体にデータを記憶させることに関し、より特定的には、論理シリンダ記録（ＬＣＲ）フォーマットを用いて記憶媒体を構成することに関する。

２．関連技術
データは、さまざまなフォーマットのさまざまな種類の記憶媒体に記憶可能である。たとえば、データをハードディスクに記憶させるための従来のフォーマットでは、ハードディスクのプラッタの表面は多数のトラックおよびセクタに分割されている。トラックは、プラッタの単一の環状部分に対応している。セクタは、トラックの一部に対応している。ハードディスクに記憶されるべきデータは、単一片のデータがハードディスクの単一のセクタ内に記憶され得るように、細かく分割される。データの断片とハードディスクの対応するセクタとの間の論理的な関連は、テーブルに維持される。最初、データのいくつかの断片は、ハードディスク上で近接しあったセクタに記憶されるかもしれない。しかしながら、やがてデータが繰返し読出され、修正され、ハードディスクへ書込まれるにつれ、そのセクタがハードディスク中へ分散される可能性がある。この効果は一般にフラグメンテーションとして公知であり、それはアクセス遅延を引起し得る。

データを磁気テープに記憶させるための従来のフォーマットでは、データは連続する流れの形で磁気テープに書込まれ、磁気テープ全体にわたって長さ方向に延び得るトラックを作り出す。多数のファイルは通常、多数のトラックに記憶されており、各新規ファイルは前のファイルが終了したところから始まっている。このため、新規データまたはファイルは、前に書込まれたデータまたはファイルの最後に追加されるだけである。このため、磁気テープの中央に位置するデータが修正される場合、そのデータは通常、磁気テープ上のその点から磁気テープの最後へ再書込されなければならず、それはアクセス遅延を引起し得る。

データを磁気テープに記憶させるための別の従来のフォーマットでは、データは磁気テープに「蛇行した」パターンで書込まれて、平行な双方向のトラックを作り出す。データを磁気テープに記憶させるためのさらに別の従来のフォーマットでは、データは磁気テープに「螺旋状の」パターンで書込まれる。これらの従来のフォーマット双方において、新規データまたはファイルは、前に書込まれたデータまたはファイルの最後に追加されるだけであり、それはアクセス遅延を引起し得る。

概要
例示的な一実施例では、データ記憶媒体は多数の記憶リングへ区切られる。各記憶リングは規定された大きさを有する。１つ以上の記憶リングが１つ以上の記憶シリンダへグループ化され、記憶シリンダにおける各記憶リングの規定された大きさは同じであり、記憶シリンダにおける記憶リングの数は予め定められた数に設定されている。

詳細な説明
以下の説明は多くの特定の構成、パラメータなどを述べている。しかしながら、そのような説明はこの発明の範囲に対する限定として意図されてはおらず、むしろ例示的な実施例のよりよい説明を提供するために提供されている、ということが認識されるべきである。

図１を参照すると、ホスト端末１００がテープドライブ１０２およびハードドライブ１０４へ接続されている。ホスト端末１００は、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、サーバなどのあらゆる種類のコンピュータであり得る。ホスト端末１００は任意の数のテープドライブ１０２および／またはハードドライブ１０４へ接続可能である。加えて、任意の数のホスト端末１００を１つ以上のテープドライブ１０２および／またはハードドライブ１０４へ接続することができる。

例示的な一実施例では、データは、論理シリンダ記録（ＬＣＲ）フォーマットを用いて、テープドライブ１０２において用いられる磁気テープ、および／またはハードドライブ１０４の１つ以上のプラッタなどのデータ記憶装置のデータ記憶媒体に記憶される。ＬＣＲフォーマットの一局面によれば、記憶装置の記憶媒体は１つ以上の論理記憶リングおよび記憶シリンダに区切られる。

より特定的には、図２−Ａ〜図２−Ｃを参照すると、記憶リング２０２は規定された長さを有しており、それは１つのファイル、多数のファイル、またはファイルの一部に対応するデータを記憶可能である。たとえば、図２−Ａは、１つの記憶リング２０２内に全体が記憶された１つのファイル（Ｆ１）に対応するデータを示す。図２−Ｂは、１つの記憶リング２０２内に全体が記憶された多数のファイル（Ｆ１、Ｆ２、およびＦ３）に対応するデータを示す。図２−Ｃは、１つの記憶リング２０２と別の記憶リング２０２の一部とに記憶された１つのファイル（Ｆ１）に対応するデータを示す。記憶リング２０２に記憶されたファイルは長さが一定であってもよく、または（図２−Ｂおよび図２−Ｃに示すように）長さが変わっていてもよい。

図３−Ａを参照すると、１つ以上の記憶リング２０２は、論理的におよび物理的に記憶シリンダ３０２へグループ化される。記憶シリンダ３０２におけるすべての記憶リング２０２は規定された同じ長さを有する。図３−Ａに示すように、記憶リング２０２および記憶シリンダ３０２は、物理的なシリンダ３０２′上の物理的なリング２０２′として概念化および図示可能である。

任意の数の記憶リング２０２を記憶シリンダ３０２へグループ化することができるものの、例示的な一実施例では、記憶シリンダ３０２における記憶リング２０２の数は予め定められた数に設定されている。たとえば、ある特定の記憶装置において使用されるある特定の記憶媒体について、その特定の記憶装置および／またはその特定の記憶装置へ接続されたホストの設計者は、その特定の記憶装置における特定の記憶媒体に対して、記憶シリンダにおける記憶リングの数（つまり、記憶リングの予め定められた数）を設定可能である。このため、例示的な一実施例では、記憶装置の記憶媒体におけるすべての記憶シリンダは同じ数の記憶リングを有する。

上述のように、記憶リングは、１つのファイル、多数のファイル、またはファイルの一部に対応するデータを記憶可能である。同様に、記憶シリンダは、１つのファイル、多数のファイル、またはファイルの一部に対応するデータを記憶可能である。たとえば、図３−Ｂは、いくつかの記憶シリンダ３０２に記憶された大きなファイル（Ｆ１）に対応するデータを示す。

例示的な一実施例では、記憶リングの大きさは約１キロバイト〜約１００キロバイトで
あり、好ましくは約５キロバイト〜約１０キロバイト、または約６キロバイト〜約１２キロバイトである。記憶シリンダの大きさは約１メガバイト〜約１００メガバイトである。

ＬＣＲフォーマットの一局面によれば、記憶シリンダは、記憶シリンダにおける記憶リングの数および配置によって規定される次元を有する。たとえば、図４−Ａ、図４−Ｂ、および図４−Ｃは、次元の異なる例示的な記憶シリンダを示す。より特定的には、図４−Ａは、ｘ次元に記憶リング１つ、ｙ次元に記憶リング３つを意味する（１，３）次元を有する記憶シリンダ３０２を示す。図４−Ｂは、ｘ次元に記憶リング３つ、ｙ次元に記憶リング１つを意味する（３，１）次元を有する記憶シリンダ３０２を示す。図４−Ｃは、ｘ次元に記憶リング３つ、ｙ次元に記憶リング３つを意味する（３，３）次元を有する記憶シリンダ３０２を示す。

図４−Ａ〜図４−Ｃには、１次元または２次元の記憶シリンダ３０２しか図示されていないが、ホログラフィで使用可能な３次元の記憶シリンダも、ｘ、ｙ、およびｚ次元における１組の記憶リングを有することによって規定可能である。たとえば、図４−Ｃに示す記憶シリンダ３０２は、図４−Ｃに示す記憶リングの上に記憶リングを重ね合わせることなどにより、第３の次元に沿って配置された１つ以上の記憶リングを含むことが可能である。

記憶シリンダの次元は一様でなくてもよいものの、記憶シリンダの次元と記憶媒体の特性とを整合させることは有利となり得る。たとえば、図５−Ａを参照すると、テープドライブのテープカートリッジにおける磁気テープ５０２が記憶媒体として使用されると仮定されたい。データが磁気テープ５０２上で、磁気テープの横方向次元（図５−Ａのｙ軸に対応する）よりも長手方向次元（図５−Ａのｘ軸に対応する）においてより迅速にアクセスされ得る場合には、記憶シリンダ３０２は、横方向次元よりも長手方向次元においてより多数の記憶リングを有するよう次元決めされてもよい。図５−Ｂを参照すると、データが磁気テープ５０２上で、磁気テープの長手方向次元（図５−Ｂのｘ軸に対応する）よりも横方向次元（図５−Ｂのｙ軸に対応する）においてより迅速にアクセスされ得る場合には、記憶シリンダ３０２は、長手方向次元よりも横方向次元においてより多数の記憶リングを有するよう次元決めされてもよい。このように、記憶シリンダ３０２は磁気テープ５０２上でより迅速にアクセスされ得る。

ＬＣＲフォーマットの一局面によれば、図４−Ａ〜図４−Ｃに示すように、各記憶シリンダ３０２内の記憶リング２０２は順番に書込まれる。このため、ある特定の記憶リングについて、その特定の記憶リングの論理アドレスと物理アドレスとは同じである。

図４−Ｃに示すように、記憶シリンダ３０２内の各記憶リング２０２にはリング番号（つまりＲ１、Ｒ２、…、Ｒ９）が割当てられてもよく、それは記憶シリンダ３０２内で固有である。記憶リング２０２に割当てられたリング番号は、１、２、３、…、９などの一連の順序付けられた番号であり得る。また、これに代えて、記憶シリンダ３０２が２次元に延びる記憶リング２０２を含む場合は、行および列の番号をリング番号として使用可能である。しかしながら、記憶シリンダ３０２内の記憶リング２０２を固有に識別するためにさまざまな番号付け方式が使用されてもよいことが認識されるべきである。

図４−Ｃでは、記憶リング２０２は「蛇行した」パターンとして公知の形で書込まれているとして図示されている。より特定的には、記憶リング２０２の第１の行（つまりＲ１、Ｒ２、およびＲ３）は、図４−Ｃにおいて左から右へ書込まれているものとして図示されている。記憶リング２０２の第２の行（つまりＲ４、Ｒ５、Ｒ６）は、図４−Ｃにおいて右から左へ書込まれているとして図示されている。記憶リング２０２の第３の行（つまりＲ７、Ｒ８、およびＲ９）は、図４−Ｃにおいて左から右へ書込まれているとして図示
されている。しかしながら、記憶リング２０２は線形のパターンで書込まれ得ることが認識されるべきである。このため、記憶リング２０２の第２の行（つまりＲ４、Ｒ５およびＲ６）は左から右へ書込まれるであろう。このため、記憶リング２０２は蛇行したパターン、または線形のパターンで読出され得ることが認識されるべきである。しかしながら、記憶リング２０２は、書込まれたのと同じパターンで読出されなければならない。

例示的な一実施例では、リング番号は記憶リングの最後に書込まれる。このため、記憶リングについての論理的な番号と記憶媒体上のリングの物理的な場所との関連は、ディレクトリなどに記憶されなくてもよい。その代わり、記憶リングのリング番号は、記憶媒体が読出されるときに判断可能である。しかしながら、リング番号は記憶リングの任意の場所に書込可能であることに留意すべきである。

上述のように、１つ以上の記憶シリンダが記憶媒体に記憶されてもよい。記憶リングと同様に、任意の数の記憶シリンダが記憶媒体上で任意の数の次元に配置されてもよい。たとえば、図６−Ａは、ｙ次元に配置された記憶シリンダ３０２を示す。図６−Ｂは、ｘ次元に配置された記憶シリンダ３０２を示す。図６−Ｃは、ｘ次元およびｙ次元の双方に配置された記憶シリンダ３０２を示す。なお、記憶シリンダは、図６−Ｃに示す記憶シリンダの上に記憶シリンダを重ね合わせることなどにより、第３の次元（つまりｚ次元）に沿っても配置され得る。

記憶リングと同様、記憶シリンダの数および配置は、記憶媒体の特性に基づいて判断可能である。たとえば、記憶媒体が磁気テープであり、データが磁気テープ上で、磁気テープの長手方向次元よりも横方向次元においてより迅速にアクセスされ得る場合には、長手方向次元よりも横方向次元に沿ってより多数の記憶シリンダが配置されてもよい。データが磁気テープ上で、磁気テープの横方向次元よりも長手方向次元においてより迅速にアクセスされ得る場合には、横方向次元よりも長手方向次元に沿ってより多数の記憶シリンダが配置されてもよい。

また、記憶リングと同様、記憶シリンダは順番に書込可能である。図６−Ｃを参照すると、各記憶シリンダにはシリンダ番号（つまりＣ１、Ｃ２、…、およびＣ９）が割当てられてもよい。リング番号と同様に、シリンダ番号は、１、２、…、および９などの一連の順序付けられた番号であり得る。また、これに代えて、記憶シリンダ３０２が２次元において配置されている場合は、行および列の番号をシリンダ番号として使用可能である。記憶シリンダ３０２を固有に識別するためにさまざまな番号付け方式が使用可能であることが認識されるべきである。

図７を参照すると、多数の記憶シリンダ３０２に固有のシリンダ番号が割当てられている場合には、各記憶シリンダ３０２内の記憶リング２０２のグループに割当てられた番号は再使用可能である。しかしながら、記憶リング２０２に割当てられた番号は、多数の記憶シリンダ３０２間と同様に固有であり得ることが認識されるべきである。

ＬＣＲフォーマットの一局面によれば、図６−Ａ〜図６−Ｃに示すように、１つ以上の記憶シリンダ３０２はシリンダセット６０２として編成可能である。記憶リングおよび記憶シリンダと同様に、シリンダセットは順番に書込可能である。図８を参照すると、シリンダセット６０２にはシリンダセット番号（つまりＳ１、Ｓ２、およびＳ３）が割当てられてもよい。リング番号およびシリンダ番号と同様に、シリンダセット番号は、１、２、および３などの一連の順序付けられた番号であり得る。また、これに代えて、シリンダセット６０２が２次元において配置されている場合は、行および列の番号をシリンダセット番号として使用可能である。シリンダセット６０２を固有に識別するためにさまざまな番号付け方式が使用可能であることが認識されるべきである。

図８に示すように、多数のシリンダセット６０２に固有のシリンダセット番号が割当てられている場合には、各シリンダセット６０２内の記憶シリンダのグループに割当てられた番号は再使用可能である。しかしながら、記憶シリンダに割当てられた番号は、多数のシリンダセット６０２間と同様に固有であり得ることが認識されるべきである。

ＬＣＲフォーマットの一局面によれば、記憶媒体内のある特定のファイルに対応するデータといった１組のデータの場所は、シリンダ番号、リング番号、および記憶リング内の場所を用いて特定可能である。記憶リング内の場所は、データの開始アドレスおよび長さに基づいて判断可能である。また、これに代えて、記憶リング内の場所は、データの開始アドレスおよび終了アドレスに基づいて判断可能である。

たとえば、図１を参照して、記憶媒体がテープドライブ１０２のテープカートリッジ１０６における磁気テープである場合、リング番号の記憶シリンダへのマッピングは、テープドライブ１０２によってディレクトリに記憶されてもよい。通常、テープドライブ１０２上のデータにアクセスするために、ホスト端末１００はテープドライブ１０２へオブジェクト番号を送信する。そのオブジェクト番号に基づいて、テープドライブ１０２は、オブジェクト番号に対応するシリンダ番号、リング番号、および記憶リング内の場所を判断することができる。

前述のように、図４−Ａを参照すると、記憶シリンダ３０２は任意の数の記憶リングを含み得る。しかしながら、ＬＣＲフォーマットの一局面によれば、記憶シリンダ３０２内の記憶リングの数は予め定められた数に設定される。たとえば、記憶装置が３つの記憶リング２０２を有する記憶シリンダ３０２を使用するよう構成されている場合、記憶装置が再構成されない限り、記憶シリンダ３０２における記憶リング２０２の数は３に設定されたままである。このため、記憶シリンダ３０２における記憶リング２０２が一杯である場合には、さらなる記憶リングを記憶シリンダ３０２へ追加するよりもむしろ、データは別の記憶シリンダへ書込まれる。このため、記憶シリンダ３０２は自己完結構造であり、別の記憶シリンダとは独立している。

例示的な一実施例では、記憶装置において用いられるべき記憶リングの大きさ、および記憶シリンダ１つあたり予め定められた数の記憶リングを含む記憶シリンダの次元は、記憶装置の設計者によって設定可能である。たとえば、図１を参照すると、ＬＣＲフォーマットを用いるよう構成されているテープドライブ１０２および／またはハードドライブ１０４の設計者は、記憶リングの大きさ、および記憶シリンダ１つあたり予め定められた数の記憶リングを含む記憶シリンダの次元を、テープドライブ１０２、より特定的にはテープカートリッジ１０６において、および／またはハードドライブ１０４において使用するために判断し、設定することができる。また、これに代えて、例示的な別の実施例では、ホスト端末１００は、記憶リングの大きさ、および記憶シリンダ１つあたり予め定められた数の記憶リングを含む記憶シリンダの次元を、テープドライブ１０２および／またはハードドライブ１０４において使用するために設定するよう構成され得る。

記憶リングの大きさ、記憶シリンダの次元、および記憶シリンダの数は、テープドライブのテープカートリッジまたはハードディスクといった記憶装置用のディレクトリに記憶される。例示的な一実施例では、記憶媒体用の１つ以上のディレクトリが、記憶装置の記憶媒体に記憶されてもよい。たとえば、テープカートリッジでは、テープカートリッジ用の１つ以上のディレクトリを磁気テープの最初に記憶することができる。テープカートリッジがテープドライブにロードされると、その１つ以上のディレクトリは、たとえばホストコンピュータ１００によってメモリに読込まれる。テープカートリッジの使用中、その１つ以上のディレクトリへのいかなる変更もメモリにおいてなされる。テープカートリッ
ジをテープドライブから取出す前に、その１つ以上のディレクトリはメモリから磁気テープの最初へ再度書込まれる。また、これに代えて、例示的な別の実施例では、１つ以上のディレクトリは記憶装置上のチップに記憶される。

ＬＣＲフォーマットの一局面によれば、記憶シリンダ内の記憶リングは、記憶シリンダ全体にアクセスすることによって修正される。たとえば、図４−Ａを参照すると、記憶シリンダ３０２におけるＲ１などの記憶リング２０２は、記憶シリンダ３０２を記憶媒体からホスト端末１００（図１）内のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などのメモリへロードし、メモリ内のＲ２を修正し、次に修正された記憶シリンダ３０２をメモリから記憶媒体へ再度書込むことによって、修正される。

図１を参照すると、記憶シリンダが最初、テープドライブ１０２のテープカートリッジ１０６上にあった場合、ホスト端末１００は、記憶シリンダをテープカートリッジ１０６からホスト端末１００内のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などのメモリへロードし、記憶シリンダにおける適切な記憶リングを修正し、次に、修正された記憶シリンダ全体をテープカートリッジ１０６へ書込むであろう。このため、記憶シリンダがロードされるメモリ装置の容量は、記憶リングの大きさおよび記憶シリンダの次元を決める際の一要因となるべきである。より特定的には、メモリ装置の記憶容量は、単一の記憶シリンダに記憶されるべきデータの総量と同じかまたはそれよりも大きくなければならない。

前述のように、１つ以上の記憶シリンダはシリンダセットとしてグループ化され得る。記憶シリンダは大きさがメモリの利用可能容量よりも小さいかまたはそれと等しいが、シリンダセットは大きさがメモリよりも大きくなるよう構成可能である。

上述のように、テープドライブのテープカートリッジにおける磁気テープは記憶媒体として使用可能である。たとえば、例示的な一実施例では、図９を参照すると、磁気テープ５０２は複数の記憶リング２０２を含み、各記憶リングは磁気テープ５０２の論理的および物理的な区画に対応している。図９に示す例示的な実施例では、記憶リング２０２は記憶シリンダ３０２としてグループ化されており、それらは次にシリンダセット６０２としてグループ化されている。上述のように、各記憶リングは規定された大きさを有しており、記憶シリンダ内の記憶リングの規定された大きさは同じである。また、記憶シリンダ３０２における記憶リング２０２の数は、記憶リングの予め定められた数に設定されており、図９に示す例示的な実施例ではその数は３である。シリンダセット６０２における記憶シリンダ３０２は２列および４行のマトリックスの状態で配置されるよう示されているが、任意の数の記憶シリンダ３０２が任意の数の列および任意の数の行の状態で記憶可能であることが認識されるべきである。

たとえば、テープカートリッジが約２，０００フィートの磁気テープを保持し、そのテープカートリッジが約１００ギガバイトのデータを記憶すると仮定されたい。例示的な一実施例では、テープカートリッジの磁気テープは１００，０００，０００個のシリンダリングに区切られ得る。各シリンダリングは約１０キロバイトの規定された長さを有する。この例示的な実施例では、１つの記憶シリンダにおける記憶リングの予め定められた数は１，０００である。このため、テープカートリッジにおける合計１０，０００個の記憶シリンダについて、１，０００個のシリンダリングが１つの記憶シリンダとしてグループ化される。加えて、磁気テープ上の合計１０個のシリンダセットについて、１，０００個の記憶シリンダが１つのシリンダセットとしてグループ化される。

別の例で、テープカートリッジが約２，０００フィートの磁気テープを保持し、そのテープカートリッジが約１，０００ギガバイトのデータを記憶すると仮定されたい。例示的な一実施例では、テープカートリッジの磁気テープは１００，０００，００個のシリンダ
リングに区切られ得る。各シリンダリングは約１００キロバイトの規定された長さを有する。この例示的な実施例では、１つの記憶シリンダにおける記憶リングの予め定められた数は、ここでも１，０００である。このため、テープカートリッジにおける合計１０，０００個の記憶シリンダについて、１，０００個のシリンダリングが１つの記憶シリンダとしてグループ化される。加えて、磁気テープ上の合計１０個のシリンダセットについて、１，０００個の記憶シリンダが１つのシリンダセットとしてグループ化される。

ＬＣＲフォーマットの一局面によれば、記憶媒体が磁気テープである場合、単一のテープカートリッジ上の記憶シリンダのセットは、シリンダモジュールとして言及される。このため、図１を参照すると、各テープカートリッジ１０６はシリンダモジュールである。加えて、テープカートリッジのライブラリ内などの１組のテープカートリッジ１０６は、記憶ユニットとして言及される。さらに、テープカートリッジ１０６の多数の組またはライブラリの集合は、記憶グループとして言及される。このため、図１は、２つの記憶ユニット１０８と１つの記憶グループ１１０とを示している。

図１０を参照すると、テープドライブ１０２は、テープカートリッジ１０６を受けるよう構成された受け口１００２を有して図示されている。図１１を参照すると、磁気テープ５０２の供給リール１１０２を有するテープカートリッジ１０６が、テープドライブ１０２にロードされた後で図示されている。磁気テープ５０２は、ここに説明されたＬＣＲフォーマットに従って記憶されたデータを含む。図１１に示すように、テープドライブ１０２は、供給リール１１０２から磁気テープ５０２を受ける巻取リール１１０４と、磁気テープ５０２上のデータにアクセスする（を読出す／書込む）磁気ヘッド１１０６とを含む。

例示的な別の実施例では、ハードドライブのプラッタが記憶媒体として使用可能である。図１２−Ａを参照すると、ハードドライブのプラッタ１２０２上のトラックの拡大部分が示されている。プラッタ１２０２上のトラックは、読出／書込ヘッド１２０４によって読出される。図１２−Ｂを参照すると、ハードドライブは、任意の数の読出／書込ヘッド１２０４を有する任意の数のプラッタ１２０２を含み得る。

図１２−Ａに示すように、記憶リング２０２は、プラッタ１２０２上のトラックに沿って延びて（図１２−Ａにおいてｘ次元として示す）配置可能であり、および／またはプラッタ１２０２上のトラックに沿って延びる記憶シリンダ３０２としてグループ化可能である。記憶リング２０２は、プラッタ１２０２上の多数の同心トラック間を半径方向に延びて（図１２−Ｂにおいてｙ次元として示す）配置可能であり、および／またはプラッタ１２０２上の多数の同心トラック間を半径方向に延びる記憶シリンダ３０２としてグループ化可能である。図１２−Ｂを参照すると、記憶リング２０２は、多数のプラッタ１２０２間を延びて（図１２−Ｂにおいてｚ次元として示す）配置可能であり、および／または多数のプラッタ１２０２間を延びる記憶シリンダ３０２としてグループ化可能である。加えて、記憶リング２０２は、次元の任意の組合せに沿って延びて配置可能であり、および／または次元の任意の組合せに沿って延びる記憶シリンダ３０２としてグループ化可能である。図示されてはいないが、１つ以上の記憶シリンダ３０２を同じ態様で１つのシリンダセットとしてグループ化することができる。

ＬＣＲフォーマットの一局面によれば、記憶シリンダ内の１つ以上の記憶リングは、データを記憶するために使用可能なデータ記憶リングとして指定可能であり、記憶シリンダ内の１つ以上の記憶リングは、記憶シリンダにおけるデータ記憶リングのうちの１つ以上が不良になった場合にエラー訂正用に使用可能な冗長記憶リングとして指定可能である。例示的な一実施例では、１つ以上の冗長記憶リングは、不良の記憶リングに記憶されたデータをリード−ソロモン符号を用いるなどの任意の公知のデータ訂正手法を用いて訂正す
るために使用可能なエラー訂正符号（ＥＣＣ）記憶リングとして指定可能である。加えて、１つ以上の冗長記憶リングは、不良の記憶リングに記憶されるべきであったデータを記憶するために使用可能な代替リングとして指定可能である。

例示的な一実施例では、データ記憶リングおよび冗長記憶リングは、記憶シリンダ内の別々の場所に配置可能である。また、これに代えて、データ記憶リングおよび冗長記憶リングは、記憶シリンダ内で混ざり合っていてもよい。

図４−Ｃを参照すると、例示のため、Ｒ１などの少なくとも１つの記憶リング２０２がデータ記憶リングとして指定されていると仮定されたい。Ｒ４などの少なくとも１つの記憶リングがＥＣＣ記憶リングとして指定されていると仮定されたい。また、Ｒ５などの少なくとも１つの記憶リング２０２が代替記憶リングとして指定されていると仮定されたい。このため、この例では、Ｒ４およびＲ５が冗長記憶リングとして指定されている。

この例では、データの読出中にＲ１が不良になるかまたは不良になると判断された場合、Ｒ１に記憶されたデータは、ＥＣＣ記憶リングとして指定されたＲ４を用いて訂正可能である。また、データの記録中、書込の後で読出すことによってＲ１が不良になるかまたは不良になると判断された場合、Ｒ１に書込まれるべきデータは代わりにＲ５に書込可能である。

加えて、Ｒ１などの不良記憶リングは、巡回冗長検査（ＣＲＣ）符号を用いるなどの任意の公知のエラー検出符号および／または手法を用いて表示可能である。たとえば、記憶シリンダ３０２を読出す場合、Ｒ１に対応するＣＲＣ符号を用いてＲ１が不良であることを表示することが可能であり、Ｒ１が遭遇された第１の不良記憶リングである場合には、データはＲ１よりもむしろ第１の指定された代替リング（つまりＲ５）から読出される。このため、冗長記憶リングの使用と組合せて不良記憶リングの存在を表示するためにエラー検出符号および／または手法を用いる一利点は、不良記憶リングのアドレスが記憶されなくてもよいということである。

データ記憶リングおよび冗長リングとして指定された記憶シリンダ内の記憶リングの数は、所望の冗長比率に基づいて設定可能である。たとえば、１０００個の記憶リングを有する記憶シリンダについて、７５０個の記憶リングをデータ記憶リングとして、２５０個の記憶リングを冗長記憶リングとして指定することにより、２５％の冗長比率が達成可能である。

加えて、ＥＣＣ記憶リングおよび代替記憶リングとして指定される冗長記憶リングの数は、所望のエラー訂正比率および所望の代替比率に基づいて設定可能である。たとえば、上述の７５０個のデータ記憶リングと２５０個の冗長記憶リングとを有する１０００個の記憶リングを有する記憶シリンダの例を用いると、冗長記憶リングのうちの２００個をＥＣＣ記憶リングとして指定することにより、２０％のエラー訂正比率が達成可能である。このため、４つのデータ記憶リングごとに少なくとも１つのＥＣＣ記憶リングがある。また、冗長記憶リングのうちの５０個を代替リングとして指定することにより、５％の代替比率が達成可能である。このため、１５個のデータ記憶リングごとに少なくとも１つの代替記憶リングがある。

ＬＣＲフォーマットの一局面によれば、記憶シリンダが冗長記憶リングによって取扱い可能なものよりも多い欠陥を有する場合、その記憶シリンダは不良記憶シリンダであり、代替記憶シリンダが使用される。より特定的には、不良記憶シリンダに書込まれるべきデータは、代わりに代替記憶シリンダに書込まれる。

例示的な一実施例では、物理的に不良記憶シリンダの隣にある記憶シリンダは、代替記憶シリンダとして使用されてもよい。不良記憶シリンダに記憶されるべきであったデータは、代替記憶シリンダに記憶される。不良記憶シリンダのシリンダ番号は、記憶装置用のディレクトリに記憶されてもよい。このため、データを読出す際、不良記憶シリンダから読出されるべきであったデータは、ディレクトリ内の、不良であると識別された記憶シリンダの隣の記憶シリンダから読出される。前述のように、１つ以上のディレクトリが記憶装置の記憶媒体に、または記憶装置上のチップに記憶可能である。この実施例にとって１つの利点は、代替記憶シリンダが物理的に不良記憶シリンダの隣にあるためにアクセス遅延が低減されるということである。この実施例にとって別の利点は、使用される代替記憶シリンダの数が不良記憶シリンダの数に基づいているということである。このため、代替記憶シリンダの数は固定されておらず、または予め定められていない。

例示的な別の実施例では、１つ以上の記憶シリンダが代替記憶シリンダとして指定可能である。代替記憶シリンダは物理的に末端などの記憶媒体の一部に位置していてもよく、または記憶媒体中に分散されていてもよい。この実施例では、代替記憶シリンダの場所、および／または不良記憶シリンダと代替記憶シリンダとの関連は、ディレクトリに記憶されてもよい。

例示的な実施例を説明してきたが、この発明の精神および／または範囲から逸脱することなくさまざまな修正を行なうことが可能である。したがって、この発明は、図面に示された、および上に説明された特定の形に限定されるとして解釈されるべきではない。

さまざまな記憶装置へ接続された例示的なホスト端末を示す図である。 例示的な記憶リングを示す図である。 例示的な記憶リングを示す図である。 例示的な記憶リングを示す図である。 例示的な記憶シリンダを示す図である。 例示的な記憶シリンダを示す図である。 記憶シリンダの例示的な構成を示す図である。 記憶シリンダの例示的な構成を示す図である。 記憶シリンダの例示的な構成を示す図である。 磁気テープに記憶された例示的な記憶シリンダを示す図である。 磁気テープに記憶された例示的な記憶シリンダを示す図である。 例示的な記憶シリンダおよびシリンダセットを示す図である。 例示的な記憶シリンダおよびシリンダセットを示す図である。 例示的な記憶シリンダおよびシリンダセットを示す図である。 例示的な記憶シリンダを示す図である。 例示的なシリンダセットを示す図である。 磁気テープ上の記憶リング、記憶シリンダ、およびシリンダセットを示す図である。 例示的なテープドライブと例示的なテープカートリッジとを示す図である。 例示的なテープドライブにロードされた例示的なテープカートリッジを示す図である。 ハードドライブのプラッタ上の記憶リングおよび記憶シリンダを示す図である。 ハードドライブのプラッタ上の記憶リングおよび記憶シリンダを示す図である。

符号の説明

１００ ホスト端末、１０２ テープドライブ、１０４ ハードドライブ、１０６ テープカートリッジ、１０８ 記憶ユニット、１１０ 記憶グループ、２０２ 記憶リング、３０２ 記憶シリンダ、５０２ 磁気テープ、６０２ シリンダセット、１００２ 受け口、１１０２ 供給リール、１１０６ 磁気ヘッド、１２０２ プラッタ、１２０４ 読出／書込ヘッド。

Claims (43)

1. データ記憶媒体を構成する方法であって、
   データ記憶媒体を複数の記憶リングへ区切るステップを含み、
   各記憶リングは規定された大きさを有しており、前記方法はさらに、
   １つ以上の記憶リングを１つ以上の記憶シリンダへグループ化するステップを含み、
   記憶シリンダにおける各記憶リングの規定された大きさは同じであり、
   記憶シリンダにおける記憶リングの数は予め定められた数に設定されている、データ記憶媒体を構成する方法。
2. 記憶シリンダは、記憶シリンダにおける１つ以上の記憶リングの数および配置によって規定される次元を有する、請求項１に記載の方法。
3. 記憶シリンダは、第１の次元に沿って配置された１つ以上の記憶リングと、第２の次元に沿って配置された１つ以上の記憶リングとを含む、請求項２に記載の方法。
4. 記憶シリンダは、第３の次元に沿って配置された１つ以上の記憶リングを含む、請求項３に記載の方法。
5. 記憶媒体は記憶装置において使用され、記憶装置における記憶媒体のアクセスレートは記憶媒体の第２の次元よりも第１の次元においてより大きく、記憶シリンダは記憶媒体の第２の次元よりも第１の次元に沿ってより多数の記憶リングを有する、請求項３に記載の方法。
6. 各記憶リングにリング番号を割当てるステップと、
   各記憶シリンダにシリンダ番号を割当てるステップとをさらに含み、
   記憶媒体内の１組のデータの場所は、シリンダ番号、リング番号、および記憶リング内の場所によって規定される、請求項１に記載の方法。
7. 記憶リング内の場所は、ファイルの開始アドレスおよび長さによって規定される、請求項６に記載の方法。
8. 記憶リング内の場所は、開始アドレスおよび終了アドレスによって規定される、請求項６に記載の方法。
9. 記憶媒体内の１つ以上の記憶シリンダを順番に書込むステップをさらに含み、
   各記憶シリンダは論理アドレスと物理アドレスとを有し、
   ある特定の記憶シリンダについて、その特定の記憶シリンダの論理アドレスと物理アドレスとは同じである、請求項１に記載の方法。
10. 記憶シリンダ内の１つ以上の記憶リングを順番に書込むステップをさらに含み、
    各記憶リングは論理アドレスと物理アドレスとを有し、
    ある特定の記憶リングについて、その特定の記憶リングの論理アドレスと物理アドレスとは同じである、請求項９に記載の方法。
11. 記憶シリンダを記憶媒体からメモリへ読出すステップと、
    メモリにおける記憶リングを修正するステップと、
    記憶シリンダを記憶媒体へ再度書込むステップとによって、記憶シリンダ内の記憶リングを修正するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
12. リングの大きさ、シリンダの次元、および記憶シリンダの数を、１つ以上のディレクトリに記憶するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
13. １つ以上の記憶シリンダをシリンダセットへグループ化するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
14. 記憶媒体内の１つ以上のシリンダセットを順番に書込むステップをさらに含み、
    各シリンダセットは論理アドレスと物理アドレスとを有し、
    ある特定のシリンダセットについて、その特定のシリンダセットの論理アドレスと物理アドレスとは同じであり、前記方法はさらに、
    シリンダセット内の１つ以上の記憶シリンダを順番に書込むステップを含み、
    各記憶シリンダは論理アドレスと物理アドレスとを有し、
    ある特定の記憶シリンダについて、その特定の記憶シリンダの論理アドレスと物理アドレスとは同じであり、前記方法はさらに、
    記憶シリンダ内の１つ以上の記憶リングを順番に書込むステップをさらに含み、
    各記憶リングは論理アドレスと物理アドレスとを有し、
    ある特定の記憶リングについて、その特定の記憶リングの論理アドレスと物理アドレスとは同じである、請求項１３に記載の方法。
15. シリンダセット内の１つ以上の記憶シリンダは同じ数の記憶リングを有する、請求項１３に記載の方法。
16. 記憶リングの予め定められた数は、データ記憶媒体にデータを記憶する記憶装置の設計者によって設定される、請求項１に記載の方法。
17. 記憶リングの予め定められた数は、データ記憶媒体にデータを記憶する記憶装置へ接続されたホスト端末によって設定される、請求項１に記載の方法。
18. 記憶媒体はテープカートリッジの磁気テープである、請求項１に記載の方法。
19. テープカートリッジはシリンダモジュールを規定する、請求項１８に記載の方法。
20. 磁気テープ上の１つ以上の記憶シリンダは同じ数の記憶リングを有する、請求項１８に記載の方法。
21. 記憶媒体はハードディスクの１つ以上のプラッタを含む、請求項１に記載の方法。
22. データ記憶媒体であって、
    複数の記憶リングを含み、各記憶リングはデータ記憶媒体の論理的および物理的な区画に対応しており、
    各記憶リングは規定された大きさを有しており、前記データ記憶媒体はさらに、
    １つ以上の記憶リングを有する少なくとも１つの記憶シリンダを含み、
    記憶シリンダにおける各記憶リングの規定された大きさは同じであり、
    記憶シリンダにおける記憶リングの数は予め定められた数に設定されている、データ記憶媒体。
23. 記憶シリンダは、記憶シリンダにおける１つ以上の記憶リングの数および配置によって規定される次元を有する、請求項２２に記載のデータ記憶媒体。
24. 記憶シリンダは、第１の次元に沿って配置された１つ以上の記憶リングと、第２の次元
    に沿って配置された１つ以上の記憶リングとを含む、請求項２３に記載のデータ記憶媒体。
25. 記憶シリンダは、第３の次元に沿って規定された１つ以上の記憶リングを含む、請求項２４に記載のデータ記憶媒体。
26. 記憶媒体は記憶装置において使用され、記憶装置における記憶媒体のアクセスレートは記憶媒体の第２の次元よりも第１の次元においてより大きく、記憶シリンダは記憶媒体の第２の次元よりも第１の次元に沿ってより多数の記憶リングを有する、請求項２４に記載のデータ記憶媒体。
27. 記憶媒体内のファイルの場所は、各記憶シリンダに割当てられたシリンダ番号、各記憶リングに割当てられたリング番号、および記憶リング内の場所によって規定される、請求項２２に記載のデータ記憶媒体。
28. 記憶媒体において記憶リングは順番に書込まれる、請求項２２に記載のデータ記憶媒体。
29. 記憶シリンダを記憶媒体からメモリへ読出すステップと、
    メモリにおける記憶リングを修正するステップと、
    記憶シリンダを記憶媒体へ再度書込むステップとによって、記憶シリンダ内の記憶リングが修正される、請求項２２に記載のデータ記憶媒体。
30. 記憶リングの予め定められた数は、データ記憶媒体にデータを記憶する記憶装置の設計者によって設定される、請求項２２に記載のデータ記憶媒体。
31. 記憶リングの予め定められた数は、データ記憶媒体にデータを記憶する記憶装置へ接続されたホスト端末によって設定される、請求項２２に記載のデータ記憶媒体。
32. 磁気テープであって、
    複数の記憶リングを含み、各記憶リングは磁気テープの論理的および物理的な区画に対応しており、
    各記憶リングは規定された大きさを有しており、前記磁気テープはさらに、
    １つ以上の記憶リングを有する少なくとも１つの記憶シリンダを含み、
    記憶シリンダにおける各記憶リングの規定された大きさは同じであり、
    記憶シリンダにおける記憶リングの数は予め定められた数に設定されている、磁気テープ。
33. 記憶シリンダは、第１の次元に沿って配置された１つ以上の記憶リングと、第２の次元に沿って配置された１つ以上の記憶リングとを含む、請求項３２に記載の磁気テープ。
34. 磁気テープはテープドライブにおいて使用され、テープドライブにおける磁気テープのアクセスレートは磁気テープの第２の次元よりも第１の次元においてより大きく、記憶シリンダは磁気テープの第２の次元よりも第１の次元に沿ってより多数の記憶リングを有する、請求項３３に記載の磁気テープ。
35. 記憶シリンダを記憶媒体からメモリへ読出すステップと、
    メモリにおける記憶リングを修正するステップと、
    記憶シリンダを記憶媒体へ再度書込むステップとによって、記憶シリンダ内の記憶リングが修正される、請求項３２に記載の磁気テープ。
36. 記憶リングの予め定められた数は、磁気テープにデータを記憶する記憶装置の設計者によって設定される、請求項３２に記載の磁気テープ。
37. 記憶リングの予め定められた数は、磁気テープにデータを記憶する記憶装置へ接続されたホスト端末によって設定される、請求項３２に記載の磁気テープ。
38. テープドライブであって、
    磁気テープを受けるよう構成された受け口を含み、磁気テープは、
    複数の記憶リングを含み、各記憶リングは磁気テープの論理的および物理的な区画に対応しており、
    各記憶リングは規定された大きさを有しており、前記磁気テープはさらに、
    １つ以上の記憶リングを有する少なくとも１つの記憶シリンダを含み、
    記憶シリンダにおける各記憶リングの規定された大きさは同じであり、
    記憶シリンダにおける記憶リングの数は予め定められた数に設定されており、前記テープドライブはさらに、
    磁気テープ上のデータにアクセスする（を読出す／書込む）よう構成された少なくとも１つの磁気ヘッドを含む、テープドライブ。
39. 記憶シリンダは、第１の次元に沿って配置された１つ以上の記憶リングと、第２の次元に沿って配置された１つ以上の記憶リングとを含む、請求項３８に記載のテープドライブ。
40. テープドライブにおける磁気テープのアクセスレートは磁気テープの第２の次元よりも第１の次元においてより大きく、記憶シリンダは磁気テープの第２の次元よりも第１の次元に沿ってより多数の記憶リングを有する、請求項３９に記載のテープドライブ。
41. 記憶シリンダを記憶媒体からメモリへ読出すステップと、
    メモリにおける記憶リングを修正するステップと、
    記憶シリンダを記憶媒体へ再度書込むステップとによって、記憶シリンダ内の記憶リングが修正される、請求項３８に記載のテープドライブ。
42. 記憶リングの予め定められた数は、テープドライブの設計者によって設定される、請求項３８に記載の方法。
43. 記憶リングの予め定められた数は、テープドライブへ接続されたホスト端末によって設定される、請求項３８に記載の方法。

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