JP2006179050A - 磁気ディスク装置の製造方法、試験/調整装置及び搬送容器 - Google Patents

磁気ディスク装置の製造方法、試験/調整装置及び搬送容器 Download PDF

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Abstract

【課題】組み立てが完了してから出荷するまでの磁気ディスク装置の改善された製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】インターフェース・コネクタを備える磁気ディスク装置を製造する方法は以下のとおりである。磁気ディスク装置10をインターフェース・コネクタ47が露出するように衝撃吸収材803で保持する。衝撃吸収材で保持された磁気ディスク装置のインターフェース・コネクタに対応するようベース・プレート821に取り付けられた試験側コネクタ831をインターフェース・コネクタに接続する。試験側コネクタを通じてホスト装置825から磁気ディスク装置に試験/調整プログラムを転送し、磁気ディスク装置が試験/調整プログラムを実行する。
【選択図】図20

Description

本発明は、磁気ディスク装置の製造方法、試験/調整装置および搬送容器に関し、さらに詳細には、磁気ディスク装置の組み立てが完了してから出荷するまでの製造工程を簡素化する技術に関する。
磁気ディスク装置はベースに磁気ディスクやアクチュエータなどの構成部品を組み込み、ベースをベース・カバーで蓋をしたあとにベースとベース・カバーの組み合わせからなるエンクロージャに回路基板を実装して組み立てが完了する。磁気ディスク装置のハードウエアの組み立てが完了してから、完成品として出荷できる状態になるまでの間には、磁気ディスクに対するサーボ情報の書き込み、制御回路の調整やパラメータの最適化、および動作試験などの各種の試験/調整を実施する必要があり、従来はこれを専用の試験装置を使用して行っていた。
専用の試験装置は、磁気ディスク装置を取り付ける多数のセルを備えたチャンバとこれに接続された試験用コンピュータで構成されていた。磁気ディスク装置の組み立てが完了してから段ボール箱に詰め込んで工場から出荷するまでの間、上記の試験/調整を行う際にこれまでは磁気ディスク装置を単体ごとに台車に並べて移動させていた。しかし、このような方法では磁気ディスク装置の大量生産を行う際に試験装置への投資が莫大になったり、試験/調整に多くの時間を費やしたりするといった問題が生じていた。また、磁気ディスク装置が搬送の途中で物に衝突したり落下したりして、故障の原因になるという問題もあった。
図16に、組み立てが完了した複数の磁気ディスク装置4を梱包して出荷するための従来の搬送容器1を示す。磁気ディスク装置4は、衝撃吸収材3に形成されたスペースの中に1台ごとに仕切られ、インターフェース・コネクタが取り付けられている面が下向きになるように保持されている。磁気ディスク装置4と衝撃吸収材3は、納入先や磁気ディスク装置を識別するバーコードが貼り付けられた段ボール箱2に詰められてユーザに出荷される。
本発明の出願人は先の出願である特願2004−78569において、最適化/検査処理の工程が完了した磁気ディスク装置をホスト・モードで動作させ、他の磁気ディスク装置にファイルを転送したり、試験をしたりするための試験装置として利用する技術を開示している。また、本発明の出願人は先の出願である特願2004−200347において、試験にかかる磁気ディスク装置が、試験/調整プログラムの大きさや特質に起因した制約を受けないで自己実行的に試験/調整を行えるようにしたり、ATAインターフェースを採用する磁気ディスク装置を試験したりするための試験制御装置に関する技術を開示する。
このような先の出願で開示した試験/調整方法を磁気ディスク装置の製造工程に実際に適用する場合には、同時に試験装置への投資額の低減、組み立て完了から出荷までの歩留まりの増大などを図ってゆく必要がある。また、従来から搬送容器は完成した磁気ディスク装置を梱包するためだけに使用していたが、これを磁気ディスク装置の製造工程でも利用することができれば都合がよい。
そこで本発明の目的は、組み立てが完了してから出荷するまでの磁気ディスク装置の改善された製造方法を提供することを目的とする。さらに本発明の目的は、そのような方法に供する試験/調整装置および搬送容器を提供することを目的とする。
本発明の第1の態様は、インターフェース・コネクタを備える磁気ディスク装置の製造方法であって、複数の磁気ディスク装置をインターフェース・コネクタが露出するように衝撃吸収材で保持するステップと、前記保持されたインターフェース・コネクタに対応するように配置された試験側コネクタを前記インターフェース・コネクタに接続するステップと、ホスト装置から前記試験側コネクタを通じて前記磁気ディスク装置に試験/調整プログラムを転送するステップと、前記磁気ディスク装置において前記試験/調整プログラムを実行するステップとを有する磁気ディスク装置の製造方法を提供する。
本明細書における磁気ディスク装置の製造の意味には、ハード・ウエアの組み立てに関する第1の工程、磁気ディスクに対するサーボ・データの書き込みおよび欠陥検査、制御回路のパラメータの調整および最適化、ならびに動作試験などを含んだ機能注入作業を行う第2の工程、および機能が注入された磁気ディスク装置を出荷のため梱包する第3の工程を含んでいる。なお、第2の工程の作業を適宜試験/調整ということにする。
試験/調整にかかる磁気ディスク装置は、インターフェース・コネクタが露出するように衝撃吸収材に複数保持されている。したがって、ベース・プレートに取り付けられた試験側コネクタを一括してインターフェース・コネクタに接続して試験/調整プログラムを送り、磁気ディスク装置に実行させることができる。各磁気ディスク装置は、衝撃吸収材に保持されているので試験/調整を行う工程の中で物に衝突したり、落下したりして破損することがなくなり、さらに、複数の磁気ディスク装置を一括して扱うことができるので生産性が向上する。
試験/調整プログラムには、セルフ・サーボ・ライト方式で磁気ディスク装置にサーボ情報を書き込ませるプログラムや、ホスト装置との間でのコマンド試験などを含む。ホスト装置にホスト・モードで動作可能な磁気ディスク装置を採用すれば、試験用コンピュータを利用する必要がなくなり試験/調整に対する投資を低減することができる。衝撃吸収材にRFIDタグを取り付けると、複数の磁気ディスク装置に対して1つのタグで、試験/調整の過程で発生したエラーや進捗に関するダイナミックな情報を収集して管理することができるようになる。
衝撃吸収材とこれに保持された磁気ディスク装置を出荷用搬送ボックスに入れて試験/調整の工程を実行すれば、チャンバなどの試験/調整のための格納設備が不要となる。また、工場内での磁気ディスク装置の搬送作業を簡素化することができる。本発明の第2の態様は、それぞれのインターフェース・コネクタが同一方向に向けて配置された複数の磁気ディスク装置を試験する試験/調整装置であって、ベース・プレートと、前記ベース・プレートの一方の面に前記各インターフェース・コネクタに対応するように取り付けられそれぞれ前記インターフェース・コネクタに接続することができる複数の試験側コネクタと、前記各試験側コネクタに接続されホスト装置に接続可能なように前記ベース・プレートに取り付けられたホスト側コネクタと、前記各試験側コネクタの位置に対する前記各インターフェース・コネクタの位置を規定するガイド・プレートとを有する試験/調整装置を提供する。
ホスト側コネクタには、ATA伝送路、SCSI伝送路、またはファイバーチャネル伝送路などの多様なインターフェース規格で接続することができる。ガイド・プレートとベース・プレートの組み合わせにより、インターフェース・コネクタを同一方向に向けて配置された多数の磁気ディスク装置と試験側コネクタを接続できるようになる。磁気ディスク装置は、試験/調整の間、出荷用搬送ボックスに収納した衝撃吸収材で保持することができる。
本発明の第3の態様は、ディスク・エンクロージャの側面にインターフェース・コネクタを備える磁気ディスク装置の製造と出荷に使用する搬送容器であって、複数の磁気ディスク装置を前記インターフェース・コネクタが上端部から突き出るように保持する衝撃吸収材と、前記複数の磁気ディスク装置を保持した前記衝撃吸収材を収納することができる搬送ボックスとを有する搬送容器を提供する。
〈ホスト・モードへの切り換え方法などの説明〉
最初に、先の出願で提案したホスト・モードとデバイス・モードの2つの動作モードを備え、2つの動作モードを安全に切り替えることができる磁気ディスク装置、およびホスト・モードで動作して他の磁気ディスク記憶装置に対してデータの直接転送をしたり最適化/検査処理をしたりすることができる磁気ディスク装置について説明する。ここに最適化/検査処理という用語は、本明細書において試験/調整という用語と同一の意味で使用する。
[磁気ディスク装置の説明]
図1は、磁気ディスク装置10の主要な構成要素を示すブロック図である。磁気ディスク装置10は、ホスト・モードとデバイス・モードの2つの動作モードを有している。ホスト・モードとは、磁気ディスク装置が他の磁気ディスク装置に対してホスト・コンピュータと同様に動作する動作モードをいう。具体的には、磁気ディスク装置が他の磁気ディスク装置に対して能動的にアクセスしてファイルの書き込み、読み出し、または調整等を行う動作モードをいう。デバイス・モードとは、磁気ディスク装置がホスト・コンピュータまたはホスト・モードで動作する磁気ディスク装置の指令を受けて受動的に動作してファイルの書き込み、読み出しまたは調整を行う磁気ディスク装置の通常の動作モードをいう。
磁気ディスク装置10は、ホスト・モードで動作する機能を備えているが、デバイス・モードで動作するときは、ユーザは通常の磁気ディスク装置として使用することができる。本明細書を通じて、ファイルとはユーザ・データ、システム・データ、磁気ディスク装置の動作に関連するファームウエアやプログラム、および磁気ディスク装置の識別や調整パラメータなどの磁気ディスク装置が保有するすべての情報をいう。ファイルの格納場所は、磁気ディスクであっても、不揮発性半導体メモリであってもよい。
磁気ディスク装置10は、ホスト・モードで動作するときは親磁気ディスク装置として、デバイス・モードで動作するときは子供磁気ディスク装置として動作する。記録媒体としての磁気ディスク11は、磁性層が形成された記録面を両面に備えており、1枚、または複数枚の積層構造としてスピンドル・ハブに取り付けられ、スピンドル・モータ(以後、SPMという。)13により回転する。磁気ディスク11の記録面には、同心円状に複数のトラックを形成し、各トラックを円周方向にデータの読み書きの単位となるセクタまたはブロックで区切っている。
各セクタには、磁気ディスク11の物理的配置に関連した物理的ブロック・アドレス(PBA)と、ホスト・コンピュータがファイルの論理的順番として認識している論理的ブロック・アドレス(LBA)を定義している。ヘッド15は、電気的信号と磁気的信号を双方向に変換し、磁気ディスク11に対して書き込みおよび読み取りを行う独立した変換素子または共有の変換素子で構成している。アクチュエータ・アセンブリ17は、ヘッド15を支持しながら回動し、ヘッド15を磁気ディスク11の所定のトラック上に運ぶ。
ボイス・コイル・モータ(以後、VCMという。)19は、アクチュエータ・アセンブリ17が搭載するボイス・コイルならびに磁気ディスク装置10のベースに取り付けたボイス・コイル・マグネットおよびボイス・コイル・ヨークで構成され、ボイス・コイルに流れる電流で、アクチュエータ・アセンブリ17の動作が制御される。VCMドライバ21は、デジタル・アナログ・コンバータ(以後、DACという。)23から受けた電圧信号をVCM19の駆動電流に変換する。DAC23はマイクロ・プロセッシング・ユニット(以後、MPUという。)25から受け取ったヘッド15の位置決めのためのデジタル信号をアナログの電圧信号に変換する。
スピンドル・モータ・ドライバ(以後、SPMドライバという。)27はADコンバータを備え、MPU25から受け取ったデジタル信号をSPM13の駆動電流に変換する。プリアンプ29は、再生時にヘッド15が磁気ディスク11から再生した微弱なアナログの再生信号を増幅してリード/ライト・チャネル(以後、R/Wチャネルという。)31に送る。また、プリアンプ29は、記録時にR/Wチャネル31から受けたアナログの書き込み信号を増幅しヘッド15に出力する。
R/Wチャネル31は、記録または再生のためにデータ処理を行う。ホスト・コンピュータ55が磁気ディスク装置10に送った書き込み用デジタル・データは、ハード・ディスク・コントローラ(以後、HDCという。)33を経由して、R/Wチャネル31が受け取る。R/Wチャネル31は、受け取ったデジタル・データを書き込み電流に変換してプリアンプ29に送る。さらに、プリアンプ29がR/Wチャネル31に送ったヘッド15の再生信号は、R/Wチャネル31がデジタル・データに変換しHDC33を経由してホスト・コンピュータ55に送る。サーボ・コントローラ37は、R/Wチャネル31が出力する読み出しデータの中からヘッドの位置情報を抽出してMPU25およびHDC33に送る。
HDC33は、ホスト・コンピュータ55との通信を行うインターフェースとしての機能を果たし、ホスト・コンピュータ55との間でのデータ転送速度と磁気ディスク装置10の内部におけるデータ処理速度の調整を図る。HDC33は、ホスト・コンピュータ55が送った転送データを一時的にバッファ35に蓄え、MPU25の指令に基づいてR/Wチャネル31に送る。HDC33はまた、R/Wチャネル31が送った転送データを一時的にバッファ35に蓄え、MPU25の指令に基づいてホスト・コンピュータ55に送る。さらにHDC33は、データ・エラー訂正回路やアドレス・マーク検出回路等を備えている。
HDC33は、ホスト・コンピュータ55との間でデータ通信を行うためのレジスタを備える。レジスタは、磁気ディスク装置10がデバイス・モードで動作するときにホスト・コンピュータ55または磁気ディスク装置59から所定のインターフェース規格に基づくコマンドやデータを受け取ったり、ホスト・モードで動作するときに磁気ディスク装置59にコマンドやデータを送ったりするための各種レジスタを含んでいる。
MPU25は、HDC33と協働して磁気ディスク装置10全体の動作を制御する。MPU25は、HDC33の各種レジスタに直接アクセスして、ホスト・コンピュータ55または磁気ディスク装置59との間でのデータ転送を制御する。MPU25は、ATAやSCSIなどの所定の規格に基づいたコマンドを実行するための各種レジスタを備えている。本実施の形態に係るMPU25は、デバイス・モードの他にホスト・モードでも動作するために、ホスト・モード実行プログラムを実行して、コマンドやデータを外部に送ることができる構成になっている。
MPU25は、また、ホスト・モードとデバイス・モードのいずれの動作モードで動作するかを判断するための状態レジスタを有している。MPUは、ホスト・コンピュータ55が磁気ディスク装置10に送った磁気ディスク11の論理的ブロック・アドレス(LBA)を物理的ブロック・アドレス(PBA)に変換する。MPU25はまた、サーボ・コントローラ37がMPU25に送ったサーボ情報に基づいて磁気ヘッド15の位置を判断し、ホスト・コンピュータ55または磁気ディスク装置59が指示したアドレスから計算したターゲット位置との差に基づいてヘッド15をターゲット位置に位置決めするためのデジタル信号をデジタル・アナログ変換器(以下、DACという。)23に送る。
読み出し専用半導体メモリ(以後、ROMという。)41は、MPU25にホスト・モードを実行させるホスト・モード実行プログラムおよびデバイス・モードを実行させるデバイス・モード実行プログラムなどのファームウエアを格納している。ホスト・モード実行プログラムおよびデバイス・モード実行プログラムは、磁気ディスク11のシステム・データ領域に格納しておいてもよい。ランダム・アクセス・メモリ(以後、RAMという。)39は、MPU25が実行するプログラムを一時的に記憶したり、MPU25の作業領域として使用したりする主記憶装置として使用する。
電気的に書き換え可能なROM(以後、EEPROMという。)43は、モデル名称、シリアル番号、ファームウエア・バージョン、使用するプロトコル、および製造者名といった磁気ディスク装置10の固有情報や、パワー・マネジメント、書き込みまたは先読みキャッシュ、読み取りまたは書き込みバッファなどの設定状態に関する情報を記憶する。これらの固有情報および設定状態に関する情報を本明細書ではドライブ情報ということにする。ドライブ情報は、ATインターフェース方式ではinquiry dataと、SCSIインターフェース方式では、sense dataとして参照できる。
EEPROM43は、さらに、動作中に発生した磁気ディスク装置10のエラー・ログ、イベント・ログ、パフォーマンス・データ、サーボ・ログ、またはホスト・ログなどのデータを記憶する。これらの動作性能に関する情報を本明細書では動作情報ということにする。EEROM43はさらに、磁気ディスク装置10をホスト・モードまたはデバイス・モードのいずれで動作させるかを示すイベント・フラグや、ファイルの転送先となる磁気ディスク装置のアドレスまたは識別子を記憶することができる。イベント・フラグの設定やアドレスの書き込みなどの情報は、磁気ディスク装置10がデバイス・モードで動作するときにホスト・コンピュータ55から行うことができ、磁気ディスク装置10またはMPU25の電源を投入した際、プロセッサが参照できるようになっている。EEPROM43は、さらに不良セクタやそれに対応して割り当てた代替セクタのLBA情報を記憶する。
特殊ジャンパ・ブロック53、汎用ジャンパ・ブロック61、ジャンパ・コネクタ51、およびロジック・ゲート45は、磁気ディスク装置10の動作モード設定部を構成する。さらにEEPROM43に動作モードに関するイベント・フラグを設定する構成の場合は、EEPROM43が動作モード設定部を構成する。
ジャンパ・ブロックは一般に、複数のジャンパ・ピンを備えたジャンパ・コネクタに接続することにより特定のジャンパ・ピン同士を短絡させる構成になっている。ユーザはジャンパ・コネクタ51に汎用ジャンパ・ブロック61を装着し、磁気ディスク装置10をデバイス・モードで動作させ、様々な設定をすることができる。例えば、短絡させるジャンパ・ピンを選択してマスター/スレーブ/ケーブル・セレクトの択一的設定、セキュリティ機能のイネーブル/ディスエーブルの択一的設定、容量制限の設定等の種々の機能設定を行うことができるようになっている。
磁気ディスク装置10のジャンパ・コネクタ51には、汎用ジャンパ・ブロック61と択一的に特殊ジャンパ・ブロック53を装着することができる。特殊ジャンパ・ブロック53は、汎用ジャンパ・ブロック61では採用しないジャンパ・ピン同士の短絡状態を形成する特殊なピン構成になっており、磁気ディスク装置10をホスト・モードで動作させたり、さらに、ホスト・モードでの機能選択のための指示をしたりする。図2に、ジャンパ・コネクタ51および特殊ジャンパ・ブロック53の斜視図を示す。図2に示す特殊ジャンパ・ブロック53は、参照番号65に示すように一つ飛んだ位置にあるピン同士を短絡させる構成になっていたり、参照番号67に示すように斜めに配置したピン同士を短絡させたりする構成になっている。
このようなジャンパ・ブロックの構成は、ユーザに提供する汎用ジャンパ・ブロック61では採用しないことになっている。ホスト・モードはユーザが利用しない動作モードであり、特殊ジャンパ・ブロック53を使用しない限りユーザは磁気ディスク装置10がホスト・モードとなるような機能設定をすることができないようになっている。ジャンパ・コネクタ51の利用に代えてディップ・スイッチを使用することもできる。ディップ・スイッチは簡単に動作モードの設定をすることができて都合がよいが、誤操作を防止するカバーなどの手段が必要である。さらに、ジャンパ・コネクタ51に並んで磁気ディスク装置10に電源を供給するための電源コネクタ63を設けている。
ジャンパ・コネクタ51の各コネクタ・ピンはロジック・ゲート45に接続している。ロジック・ゲート45は、ANDゲート、ORゲート、およびNANDゲート等で構成し、特殊ジャンパ・ブロック53または汎用ジャンパ・ブロック61で形成したコネクタ・ピン同士のショート状態およびオープン状態で形成した論理状態を入力にしてさらに新たな論理状態を構成して、MPU25のI/Oポートに出力する。
ロジック・ゲート45の出力は、HDC33経由でMPU25に出力するようにしてもよい。MPU25のI/Oポートには、ロジック・ゲート45からI/Oポートに接続した各配線のプル・アップ状態またはプル・ダウン状態として論理状態が送られ、MPU25の状態レジスタに特定のデータを書き込んだのと同じ状態を構成する。また、ロジック・ゲート45を採用しないで、ジャンパ・コネクタ51を直接MPU25のI/Oポートに接続してもよいが、ロジック・ゲート45はデコーダとしての機能を果たすので、ロジック・ゲート45の採用によりMPU25に対してホスト・モードでのより多くの機能設定ができるようになる。
さらに、EEPROM43に書き込んだ動作モード設定に関するイベント・フラグの内容は、ロジック・ゲート45の入力として、または直接MPU25のI/Oポートの入力としてもよい。EEPROM43で動作モード設定部を構成すれば、ホスト・コンピュータ55からイベント・フラグの内容を変更することで機能設定の自由度が向上する。また、EEPROM43のイベント・フラグと、ロジック・ゲート45の論理状態を組み合わせて機能設定してもよい。多くの機能設定ができることは、後述するように磁気ディスク装置10を親磁気ディスク装置として動作させ、子供磁気ディスク装置として動作する磁気ディスク装置59との間で通信しながらデータ転送させたり、最適化/検査処理をさせたりするときに細部の機能を実現することができるので都合がよい。
ホスト・コンピュータ55またはホスト・モードで動作する磁気ディスク装置59からEEPROM43のイベント・フラグを書き込むときにパスワードを要求するようにしておくと、ユーザによる誤ったイベント・フラグの設定を防止することができる。表示部57は、一または複数のLEDで形成し、磁気ディスク装置10のエンクロージャの外側に取り付けて、MPU25からの各種指令に応じて、データ転送開始、転送済みデータ量、データ転送終了、およびエラー発生などの状態を表示させる。
ホスト・コンピュータ55は、磁気ディスク装置10を外部記憶装置または補助記憶装置として使用する電子機器であり、ATA(AT Attachment)、シリアルATA、SCSI(Small Computer System Interface)、またはファイバー・チャネル(Fibre Channel)などの規格に従うインターフェース方式でインターフェース・コネクタ47に接続して磁気ディスク装置10との間でデータ転送をする。磁気ディスク装置59は、磁気ディスク装置10と基本的な構成が同一になっており、ホスト・モードとデバイス・モードの2つの動作モードを有している。但し、磁気ディスク装置59が子供磁気ディスク装置だけで動作する場合は、ホスト・モードを備えている必要はない。
磁気ディスク装置10はデバイス・モードで動作するとき、ホスト・コンピュータ55の指令に基づいてホスト・コンピュータ55との間でファイルの転送をする。すなわち、ホスト・コンピュータ55が生成した書き込みコマンドとデータを受け取って磁気ディスク11の指示されたアドレスに書き込み、読み取りコマンドを受け取って、磁気ディスク11の指示されたアドレスからデータを読み出してホスト・コンピュータ55に転送する。インターフェース・コネクタ47にホスト・モードで動作する磁気ディスク59を接続したときも同様である。磁気ディスク装置10が親磁気ディスク装置としてホスト・モードで動作するときは、子供磁気ディスク装置としてデバイス・モードで動作する磁気ディスク装置59をインターフェース・コネクタ47に接続してデータ転送をする。子供磁気ディスク装置は、バス接続やデイジーチェーン接続によりデータ伝送路を構成して2台以上が親磁気ディスク装置とデータ通信できるように構成してもよい。データ伝送路としてファイバー・チャネルを採用する場合は、ピア・ツー・ピア(ポイント・ツー・ポイント)・トポロジ、ファブリック・トポロジ、アービトレイティッド・ループ・トポロジ、またはそれらの組み合わせによる接続形態で2台以上の磁気ディスク装置が通信できるように構成してもよい。
以上、磁気ディスク装置10のブロック図の一例を示したが、図面を参照して説明した各ブロックの名称、機能、相互関係などは一例であって、本発明の思想はこれに限定するものではなく、他の機能を付加したり、異なるブロックで同一機能を実現したり、ブロック同士の分割や統合をすることは当業者が本明細書を参照して行うことができる限り本発明の範囲に含んでいる。
[親磁気ディスク装置と子供磁気ディスク装置の間でのファイルの直接転送の説明]
図3〜図4を参照して、親磁気ディスク装置と子供磁気ディスク装置の間でのファイルの直接転送を行う方法を説明する。図3は、親磁気ディスク装置73と子供磁気ディスク装置75との間でファイルの直接転送を行うときの接続を示す図で、図4は、その手順を示すフローチャートである。親磁気ディスク装置73は、図1を参照して説明したホスト・モードで動作可能な磁気ディスク装置10と同一の構成になっており、子供磁気ディスク装置75に対して能動的または主体的に動作して子供磁気ディスク装置との間で様々な種類のデータ転送をする。
子供磁気ディスク装置75はデバイス・モードでホスト・コンピュータに対して受動的に動作する通常の磁気ディスク装置であり、親磁気ディスク装置73から指示を受けて受動的に動作する。親磁気ディスク装置73および子供磁気ディスク装置75は、共にATAインターフェース方式を採用している。図1を参照して説明した磁気ディスク装置10は、択一的にホスト・モードまたはデバイス・モードで動作するので、本実施の形態において子供磁気ディスク装置75は、磁気ディスク装置10と同一構成にしてデバイス・モードで動作させるようにしている。親磁気ディスク装置73および子供磁気ディスク装置75は、いずれも、表示部57、インターフェース・コネクタ47、ジャンパ・コネクタ53、電源コネクタ63を備えている。磁気ディスク装置10が親磁気ディスク装置73として動作するか、子供磁気ディスク装置75として動作するかは、ジャンパ・コネクタ51に接続しているジャンパ・ブロックの種類により決まる。
ブロック201のデータ転送準備では、親磁気ディスク装置73のジャンパ・コネクタ51に特殊ジャンパ・ブロック53を装着し、子供磁気ディスク装置75のジャンパ・コネクタ51には汎用ジャンパ・ブロック61を装着する。両方のインターフェース・コネクタ47は、ATAインターフェース・ケーブル71で接続し、両方の電源コネクタ63は、電源ユニット77に接続している。図3では、2つの磁気ディスク装置73、75を直接ATAインターフェース・ケーブルで接続しているが、両磁気ディスク装置の間に他の装置が介在していてもファイルを直接転送する構成であればよい。磁気ディスク装置間でのファイルの直接転送とは、一方の磁気ディスク装置がホスト・モードで動作してファイルの転送動作を能動的に開始し、他方の磁気ディスク装置にファイルを送ったり、他方の磁気ディスク装置からファイルを受け取ったりすることをいう。
ブロック203では、親磁気ディスク73および子供磁気ディスク装置75の電源を投入する。親磁気ディスク装置73は子供磁気ディスク装置75のファイル転送の準備が整うまで転送動作を開始しないので、電源を投入する順序はいずれが先であってもよい。親磁気ディスク装置73は起動すると、ROM41から起動プログラムを読み出し、MPU25およびHDC33などのレジスタを初期化して自己診断プログラムを開始するスタート・アップ・ルーチンを実行する。起動プログラムはスタート・アップ・ルーチンの中で必ずMPU25の状態レジスタを読み取るように構成しており、ブロック205でMPU25は状態レジスタの内容を読み取る。
状態レジスタの内容は、特殊ジャンパ・ブロック53またはこれとロジック・ゲート45の組み合わせが形成した論理状態を反映している。ここでは、状態レジスタの内容は、親磁気ディスク装置73をホスト・モードで動作させる内容に設定している。さらに、状態レジスタの内容には、書き込み転送と読み取り転送の設定、転送ファイルの種類の指定、デッド・コピーとデフラグ・コピーの設定などに続いて親磁気ディスク装置73に実行させる機能の設定を含んでもよい。デフラグ・コピーについてはあとで詳細を説明する。転送ファイルの種類としては、磁気ディスク装置73または磁気ディスク装置75の磁気ディスク11に記憶しているユーザ・データ、ROM41に格納しているファームウエア、EEPROM43に記憶したドライブ情報および動作情報などがある。
親磁気ディスク装置73のMPU25が、状態レジスタの内容がホスト・モードを示すことを確認すると、ブロック205に移行してROM41または磁気ディスク11からホスト・モード実行プログラムをRAM39に読み出して、親磁気ディスク装置73は、ホスト・モードで動作を開始する。子供磁気ディスク装置75のMPU25が、汎用ジャンパ・ブロック61により状態レジスタの内容がデバイス・モードになっていることを確認すると、ブロック207に移行して、磁気ディスク装置75はデバイス・モードで動作を開始する。ホスト・モード実行プログラムは、MPU25がホスト・モードとして動作して子供磁気ディスク装置75との間でファイルの転送を行うための機能をすべて含んでいる。親磁気ディスク装置73のホスト・モードとしての動作内容は、動作モード設定部の設定内容とホスト・モード実行プログラムの内容で決まる。本実施の形態では、ホスト・モードとデバイス・モードの切り替えを、電源投入を契機にして立ち上がるプログラムを選択することで行っている。ホスト・モードやデバイス・モードなどの磁気ディスク装置の基本動作に関するプログラムが複数ある場合に、一つのプログラムで動作している間に他のプログラムでの動作に切り替えるには、一般に危険が伴い、かつ手順も複雑になるが、本実施の態様では安全かつ円滑に切り替えることができる。
ホスト・モード実行プログラムは、ATAコマンドによるファイル転送の手順、転送に係るファイルのアドレス、PIO転送(Program I/O 転送)とマルチワードDMA(Direct Memory Access)転送の区別、表示部57に対するファイル転送時の表示、およびエラー発生時の処理などに関する内容を含んでいる。ブロック209でファイルの直接転送の内容が、動作モード設定部およびホスト・モード実行プログラムの内容として画定する。それは例えば、転送方向を親磁気ディスク装置73から子供磁気ディスク装置75へと選択し、転送ファイルを全ユーザ・データと選択し、転送方式としてPIO転送によるデフラグ・コピーと選択し、およびファイル転送中に表示部57を赤で点滅させファイル転送完了時に表示部57を緑で表示するといった内容である。
あるいはまた、転送方向を子供磁気ディスク装置75から親磁気ディスク装置73へと選択し、転送ファイルをドライブ情報と選択し、転送方式をマルチワードDMA転送と選択し、およびファイル転送完了時に表示部57を緑で表示するといった内容である。転送ファイルとして、ドライブ情報を選択すると、子供磁気ディスク装置75が親磁気ディスク装置73と製造者、ファームウエア・バージョン、または容量などが異なることにより互換性がない場合でも、それらを子供磁気ディスク装置75にコピーして、子供磁気ディスク装置75を親磁気ディスク装置73と同じ動作環境下で使用することができるようになる。
以下、親磁気ディスク装置73から子供磁気ディスク装置75へのユーザ・データの転送を例にして説明するが、逆方向の転送や他の種類のファイル転送に関しても親磁気ディスク装置73が主体的に動作して実現することができる。転送ファイルが親磁気ディスク装置73または子供磁気ディスク装置75の基本動作を行っているファームウエアの転送の場合は、例えば、ファームウエアを転送先の磁気ディスク装置の磁気ディスク11またはEEPROM43にコピーしておき、次の電源起動時に転送されたファームウエアに書き換えるといった周知の方法で一方から他方へファームウエアを移植することができる。ブロック209で転送準備動作が完了すると、ブロック211で親磁気ディスク装置73は子供磁気ディスク装置75に対して、ユーザ・データの書き込みを開始する。
親磁気ディスク装置73では、ホスト・モード実行プログラムを実行するMPU25が子供磁気ディスク装置75に対してデータ転送のためのATAコマンドを送って所定の手順でプログラムに記述したユーザ・データの転送を開始し、表示部57に赤の点滅を表示する。転送方式として磁気ディスク11のデッド・コピーを指定している場合は、セクタの物理的な配置の順、すなわち、PBAの順に従ってユーザ・データを転送する。途中にセクタの物理的欠陥により代替セクタを設けていたり、フラグメンテーションにより未使用のセクタが存在していたりしても、デッド・コピーの場合は、親磁気ディスク装置73の磁気ディスク11と子供磁気ディスク装置75の磁気ディスク11において、同じPBAの配置でユーザ・データをコピーする。デッド・コピーでは、シリンダの配置の順番と磁気ディスクの回転の順番に従ってコピーしてゆくので不必要なシーク動作や回転待ちをしないでよいため高速なデータ転送をすることができる。
転送方式として磁気ディスク11のデフラグ・コピーを指定している場合は、ファイルの論理的な順番に従ってデータを転送する。途中に欠陥セクタのための代替セクタがあれば、データを代替セクタの位置から読み出して欠陥セクタの位置にあるデータとして転送し、フラグメント状態のセクタがあれば、ファイルの論理的な順番でデータを転送する。デフラグ・コピーは、ファイルの論理的な順番でデータ転送をするために親磁気ディスク装置73のヘッド15は、シーク動作や回転待ちを繰り返して転送時間が長くなるが、子供磁気ディスク装置75の磁気ディスク11に書き込んだファイルの記憶状態では、論理的な順番とセクタの物理的な配置の順番が一致するため、これを読み取るときはシーク時間や回転待ち時間を短縮してアクセス速度を高めることができる。
さらに、デフラグ・コピーした子供磁気ディスク装置75に特殊ジャンパ・ブロック53を装着して親磁気ディスク装置として動作させ、他の子供磁気ディスク装置にユーザ・データのデッド・コピーをすれば、デッド・コピーの速度でデフラグしたユーザ・データを書き込むことができる。ブロック213で、データ転送が完了すると親磁気ディスク装置73のMPU25は、表示部57に緑の表示をし、子供磁気ディスク装置75の磁気ディスク11には、ホスト・モード実行プログラムに組み込んだ内容でユーザ・データを書き込むことができる。
図4に示した手順では、特殊ジャンパ・ブロック53または特殊ジャンパ・ブロック53とロジック・ゲート45との組み合わせを動作モード設定部として利用し、ブロック203の動作モードの判定を特殊ジャンパ・ブロック53等が設定した状態レジスタの内容をMPU25が読み取ることで行った。他の態様では、特殊ジャンパ・ブロック53を使用しないでEEPROM43にイベント・フラグを記憶しておき、起動プログラムがスタート・アップ・ルーチンにおいて必ずEEPROM43の動作モードに関するイベント・フラグを読み取るように構成してもよい。さらに、EEPROM43には、転送データの種類、転送方式、読み取り/書き込み区分、およびPIO転送/マルチワードDMA転送の区分などのホスト・モード実行プログラムのパラメータをあらかじめ記憶して、ホスト・モード実行プログラムの一部を構成するようにしてもよい。EEPROM43のイベント・フラグを動作モード設定部として利用すれば、ジャンパ・ブロック53やロジック・ゲート45を使用するよりも柔軟に多数のパラメータを設定することができる。
本実施の形態では、親磁気ディスク装置と子供磁気ディスク装置とが1対になるように構成したが、子供磁気ディスク装置75は、1台の親磁気ディスク装置73に対してバスなどを通じて複数接続してもよい。この場合、親磁気ディスク装置73のホスト・モード実行プログラムに、複数の子供磁気ディスク装置の選択に関する機能を含ませることができる。
[ホスト・コンピュータからの指示による親磁気ディスク装置と子供磁気ディスク装置の間でのファイルの直接転送の説明]
次に、ホスト・コンピュータ87に接続した複数の磁気ディスク装置81、83、85の相互間でファイルを直接転送する他の実施の形態を図5、図6を参照して説明する。ブロック231のファイル転送準備では、複数の磁気ディスク装置81、83、85をホスト・コンピュータ87に接続する。磁気ディスク装置81、83、85は、図1を参照して説明した磁気ディスク装置10とほぼ同じ構成になっており、ホスト・モード実行プログラムとデバイス・モード実行プログラムを備えているが、異なる点は、それぞれSCSIインターフェース方式を採用しておりSCSIコマンドを実行する構成になっている点である。本実施の形態では、ホスト・モードとデバイス・モードの選択動作を、特殊ジャンパ・ブロック53を使って行うのではなく、ホスト・コンピュータ87の指示によって行う。磁気ディスク装置81、83、85は、SCSIケーブル89によりデイジーチェーン接続され、電源が供給されてホスト・コンピュータ87からの指令で動作できる状態になっている。
ブロック231では、磁気ディスク装置81、83、85はデバイス・モードとなるようにEEPROM43へイベント・フラグの設定をして、ホスト・コンピュータ87の外部記憶装置としてデバイス・モードで動作している。磁気ディスク装置81、83、85はいずれもホスト・モードで動作することにより他の磁気ディスク装置に対して能動的にファイル転送をすることができる。今ホスト・コンピュータ87が磁気ディスク装置81を親磁気ディスク装置として、また、磁気ディスク装置83、85を子供磁気ディスク装置として選択し、親磁気ディスク装置81が、子供磁気ディスク装置83、85にSCSIケーブル89を通じてファイルの直接転送を行う場合を設定して説明する。
ブロック233でホスト・コンピュータ87は、SCSI−IDを指定して親磁気ディスク装置81を選択し、親磁気ディスク装置81がホスト・モード実行プログラムをROM41からRAM39に読み出して、ホスト・モードで動作するためのホスト・モード設定コマンドを送る。ホスト・モード設定コマンドは、EEPROM43のイベント・フラグをホスト・モードに設定するコマンドと、磁気ディスク装置81を再起動させるコマンドを含み、SCSI規格では標準として採用していないものである。さらにホスト・モード設定コマンドには、ホスト・モードで動作する親磁気ディスク装置81からファイルを転送する対象となる子供磁気ディスク装置83または子供磁気ディスク装置85のSCSI−IDを含んでもよい。この構成によりホスト・モード実行プログラムに転送先となる磁気ディスク装置のSCSI―IDを書き込んでいなくても、ホスト・コンピュータ87から一つのコマンドを親磁気ディスク装置81に送るだけで子供磁気ディスク装置83または子供磁気ディスク装置85を選択して親磁気ディスク装置81からファイル転送をさせることができる。
ホスト・コンピュータ87がホスト・モード設定コマンドを使用するときは、ユーザに対してパスワードを要求するようにしておくと、ユーザが誤ってホスト・モードに設定してしまうことを防止することができる。磁気ディスク装置81、83、85はいずれもデバイス・モードで動作している間に、ホスト・モード設定コマンドを受け取って解釈することができるプログラムをROM41に実装しているが、ホスト・コンピュータ87に親磁気ディスク装置として選択された磁気ディスク装置81だけがホスト・モード設定コマンドを解釈し以降の手順によりホスト・モードで動作する。
親磁気ディスク装置81は、ホスト・モード設定コマンドを解釈するとMPU25がEEPROM43のイベント・フラグをそれまでのデバイス・モードからホスト・モードに変更し(ブロック235)、続いて、一旦磁気ディスク装置81の電源を停止したあとに再起動する(ブロック237)。再起動したとき、起動プログラムによりMPU25がEEPROM43のイベント・フラグを参照してROM41または磁気ディスク11からホスト・モード実行プログラムをRAM39に読み出してホスト・モード実行プログラムを実行し、磁気ディスク装置81は以後ホスト・モードで動作する(ブロック239)。また、ホスト・モード設定コマンドに再起動のコマンドを含まないで、MPU25がEEPROM43のイベント・フラグをホスト・モードに設定するコマンドを実行した後に、ユーザが磁気ディスク装置81を再起動してもよい。ブロック237では、磁気ディスク装置81全体の電源を停止しないでMPU25の電源だけを停止し、MPU25の電源を再投入してMPU25がホスト・モード実行プログラムをRAM39に読み出すようにしてもよい。
ホスト・モードに移行した親磁気ディスク装置81は、ブロック241で、ホスト・モード実行プログラムに従ってSCSIコマンドを使用しながら、子供磁気ディスク装置83または子供磁気ディスク装置85との間でファイル転送を行う。EEPROM43に転送先の磁気ディスク装置のSCSI―IDを書き込んでおけば、親磁気ディスク装置81が再起動した時にそれを参照して転送する子供磁気ディスク装置を決定することができる。転送するファイルの内容や転送方式などは、図3、図4で説明したものと同じである。ホスト・コンピュータ87は、親磁気ディスク装置から子供磁気ディスク装置へのファイル転送が行われている間、書き込みコマンドを生成して子供磁気ディスク装置にファイルを書き込むことがないように、念のためI/Oポートを入力モードまたはハイ・インピーダンス状態にしている。
ファイル転送が終了すると、ブロック243で親磁気ディスク装置81はホスト・コンピュータ87に転送終了のコマンドを送り、ホスト・コンピュータ87は親磁気ディスク装置81にデバイス・モードに戻すためのデバイス・モード設定コマンドを送る。デバイス・モードに戻すためのデバイス・モード設定コマンドは、EEPROM43のイベント・フラグをホスト・モードからデバイス・モードに変更するコマンドと、親磁気ディスク装置81を再起動するコマンドを含んでいる。このようなファイル転送は、複数の磁気ディスク装置を有するホスト・コンピュータにおいて、いずれかの磁気ディスク装置を交換する場合にホスト・コンピュータのプロセッサやメモリを使用しないで、新しい磁気ディスク装置に古い磁気ディスク装置のファイルをコピーすることができるので都合がよい。
本実施の形態では3台の磁気ディスク装置を例にして説明したが、SCSIケーブルによるデイジーチェーンでは、SCSI―3の規格に従うと磁気ディスク装置を32台まで接続でき、4台以上接続した場合でもいずれか1台を親磁気ディスク装置としてホスト・モードで動作させ、親磁気ディスク装置から任意に選択した子供磁気ディスク装置にファイルを転送することができる。さらに、ファイルが転送された子供磁気ディスク装置を、親磁気ディスク装置となるようにホスト・モードで動作させ、同様の手順でデイジーチェーン接続された他の子供磁気ディスク装置に順次ファイルを転送することもできる。ファイル転送された子供磁気ディスク装置がつぎに親磁気ディスク装置となってファイル転送元になる構成は、特に先に説明したデフラグ・コピーの場合に有効である。
SCSI−IDはデイジーチェーン接続された機器の中で一意に決まっていればよいので、親磁気ディスク装置81から複数の子供磁気ディスク装置に順番にファイル転送していくときに、新たに接続した子供磁気ディスク装置についてその都度変更する必要がなくて都合がよい。上記の例で、最初に親磁気ディスク装置81から子供磁気ディスク装置83にファイル転送し、つぎに親磁気ディスク装置81から子供磁気ディスク装置85にファイル転送している間に、子供磁気ディスク装置83を新たな子供磁気ディスク装置87(図示せず。)に変更したとしても、子供磁気ディスク装置87には子供磁気ディスク装置83のSCSI−IDを使用することができる。したがって、親磁気ディスク装置81は、子供磁気ディスク装置83および子供磁気ディスク装置85のSCSI−IDを使用して、順番に新たに接続する磁気ディスク装置にファイル転送をすることができる。子供磁気ディスク装置のSCSI−IDは、ジャンパ・ブロックやディップ・スイッチで設定することができる。
[磁気ディスク装置間でのファイルの直接転送によるクローン化の説明]
図3〜図6を参照して説明した親磁気ディスク装置と子供磁気ディスク装置間でのファイルの直接転送の技術を利用して、子供磁気ディスク装置に最適化/検査処理を行うための成長プログラムを移植し、親磁気ディスク装置が子供磁気ディスク装置をクローンとして成長させる実施の形態を、図7、図8を参照して説明する。図7は、磁気ディスク装置間でのファイルの直接転送によるクローン装置の生成を行うときの接続を示す図で、図8は、その手順を示すフローチャートである。本実施の形態では、磁気ディスク装置111を親磁気ディスク装置とし、磁気ディスク装置113、115を子供磁気ディスク装置として説明する。
ブロック251では、クローン化の準備を行う。図7において、3台の磁気ディスク装置111、113、115を用意する。磁気ディスク装置111、113、115は、図1を参照して説明した磁気ディスク装置10とほぼ同じ構成になっており、それぞれATAインターフェース方式を採用している。磁気ディスク装置10と異なる点は、磁気ディスク装置111の磁気ディスク11には後述する最適化/検査プログラムを格納し、EEPROM43にはノウハウを格納しており、また、3台の磁気ディスク装置111、113、115のホスト・モード実行プログラムは、最適化/検査プログラムやノウハウを扱うことができる機能を備えている点である。
各磁気ディスク装置111、113、115に対応して3台の接続装置109a、109b、109cを準備する。各接続装置には、インターフェース・コネクタ127a、127b、127c、ジャンパ・コネクタ128a、128b、128c、電源コネクタ129a、129b、129c、電源コネクタに接続した電源ケーブル125a、125b、125cを設けている。インターフェース・コネクタ127aと127bおよびインターフェース・コネクタ127bと127cは、ATAに対応したケーブル117で接続してある。
親磁気ディスク装置111は、このような最適化/検査の工程が完了している磁気ディスク装置であり、子供磁気ディスク装置113、115は組み立てが完了して親磁気ディスク装置と通信ができる程度までは成長しているが、完成品にするためには最適化/検査処理を必要とする磁気ディスク装置である。親磁気ディスク装置111は、磁気ディスク11に格納している最適化/検査プログラムを実行して自らの最適化/検査工程を実施する過程で獲得した各種パラメータを、EEPROM43に記憶している。本実施の形態により、EEPROM43が記憶した各種パラメータは、いわゆる磁気ディスク装置のノウハウを形成し子供磁気ディスク装置に受け継いでゆくことができる。
本明細書において、EEPROM43のノウハウまたはパラメータと磁気ディスク11の最適化/検査プログラムとを合わせて成長プログラムということにする。また、クローン化とは、成長プログラムを親磁気ディスク装置から子供磁気ディスク装置に移植し、子供磁気ディスク装置に成長プログラムを実行させて親磁気ディスク装置と同じ個性を備えた磁気ディスク装置として成長させることをいう。
ブロック253では、ジャンパ・コネクタ128a、128b、128cにそれぞれジャンパ・ブロック119、121、123を装着し、磁気ディスク装置111、113、115を接続装置に接続する。ジャンパ・ブロック119は特殊ジャンパ・ブロックであるため、電源を投入したとき磁気ディスク装置111をホスト・モードで動作させる。ジャンパ・ブロック121、123は共に汎用ジャンパ・ブロックで電源を投入したとき磁気ディスク装置113、115をデバイス・モードで動作させる。ジャンパ・ブロック121は、磁気ディスク装置113をマスター(Dev0)として設定する構成になっており、ジャンパ・ブロック123は、磁気ディスク装置115をスレーブ(Dev1)として設定する構成になっている。マスターとスレーブは、ATA規格で通常ホスト・コンピュータに2台の磁気ディスク装置を接続する場合にそれぞれを識別するために設定するものである。特殊ジャンパ・ブロック119および汎用ジャンパ・ブロック121、123に代えて、ジャンパ・コネクタ128a、128b、128cに論理状態の設定が可能な制御回路を接続して論理形成してもよい。
ブロック257では、磁気ディスク装置111、113、115に電源を投入して起動すると、磁気ディスク装置111はホスト・モードで動作を開始して親磁気ディスク装置となり(ブロック259)、磁気ディスク装置113、115はデバイス・モードで動作を開始して子供磁気ディスク装置となる(ブロック261)。ブロック263では、ホスト・モード実行プログラムが立ち上がった親磁気ディスク装置111が、子供磁気ディスク装置113または子供磁気ディスク装置115を順番にクローン化するために成長プログラムの転送を開始する。親磁気ディスク装置111は、いずれか一方の子供磁気ディスク装置のアドレスを指定して、ATAコマンドを使って成長プログラムを転送し、子供磁気ディスク装置のEEPROM43や磁気ディスク11に書き込む。転送が終了したらさらに他方の子供磁気ディスク装置に対しても同様の手順で成長プログラムを転送する。
2つの子供磁気ディスク装置113、115に対して成長プログラムの転送が終了したあとに、ブロック267では、接続装置109b、109cのジャンパ・ブロックをホスト・モードで動作させる特殊ジャンパ・ブロックに交換する。特殊ジャンパ・ブロックは、子供磁気ディスク装置113、115をホスト・モードで動作させ、ホスト・モード実行プログラムに成長プログラムを実行させるように構成している。ブロック269で子供磁気ディスク装置113、115は親磁気ディスク装置111が移植した成長プログラムを実行して自ら最適化/検査処理を実施し、親磁気ディスク装置111のノウハウを受け継いで完成した磁気ディスク装置に成長する。成長した子供磁気ディスク装置113、115は親磁気ディスク装置となって、同様の手順で他の子供磁気ディスク装置をクローン化してゆくことができる。
[磁気ディスク装置間で行う最適化/検査処理の説明]
図7および図8を参照して親磁気ディスク装置が子供磁気ディスク装置に成長プログラムを移植し、子供磁気ディスク装置が自ら成長プログラムを実行する方法を説明したが、他の実施の形態として、親磁気ディスク装置が子供磁気ディスク装置とコミュニケーションを取りながら、子供磁気ディスク装置を成長させてゆく方法を図9および図10を参照して説明する。図9は、親磁気ディスク装置が子供磁気ディスク装置とコミュニケーションを取りながら、子供磁気ディスク装置を成長させてゆくときの接続を示す図で、図10は、その手順を示すフローチャートである。本実施の形態では、磁気ディスク装置151を親磁気ディスク装置とし、磁気ディスク装置153、155を子供磁気ディスク装置として説明する。
ブロック271では、クローン化の準備を行う。図9が図7と異なる点は、3台の磁気ディスク装置151、153、155の内部構成だけであり、その他の要素は共通するので説明を省略する。磁気ディスク装置151、153、155は、図1を参照して説明した磁気ディスク装置10とほぼ同じ構成になっており、それぞれATAインターフェース方式を採用している。磁気ディスク10と異なる点は、磁気ディスク装置151の磁気ディスク11には、後述する教育プログラムを格納しており、また、3台の磁気ディスク装置151、153、155は、それぞれ親磁気ディスク装置または子供磁気ディスク装置として教育プログラムを扱うことができる機能を備えている点である。
親磁気ディスク装置151の磁気ディスク11は、子供磁気ディスク装置とコミュニケーションを取りながら子供磁気ディスク装置に対して最適化/検査処理を実施してゆく教育プログラムを格納する。教育プログラムは、例えば、子供磁気ディスク装置に対して、サーボ情報を書き込むこと、各種サーボ系またはチャネル系の係数に対する最適化を行う予備検査を実行すること、ロングランテストを基本とした機能/信頼性の確認テストを実行すること、および不良セクタのマッピング作業をすることなどを挙げることができる。
親磁気ディスク装置151は、このような最適化/検査処理が完了している磁気ディスク装置であり、子供磁気ディスク装置153、155は組み立てが完了して親磁気ディスク装置の教育を受けるための通信ができる程度までは成長しているが、完成品にするには最適化/検査の工程を必要とする磁気ディスク装置である。親磁気ディスク装置151は、自らの最適化/検査処理を実施する過程で獲得した各種パラメータを、ノウハウとしてEEPROM43に格納している。
ブロック273〜279は、ブロック253〜261と同様の手順である。親磁気ディスク装置151はホスト・モードで動作を開始し、子供磁気ディスク装置153、155はデバイス・モードで動作を開始する。ブロック281では、ホスト・モード実行プログラムが立ち上がった親磁気ディスク装置151が、教育プログラムを実行し、子供磁気ディスク装置を教育してクローン化するための動作を開始する。親磁気ディスク装置151は、いずれか一方の子供磁気ディスク装置のアドレスを指定し、ATAコマンドを使って、ファームウエアを転送したりサーボ情報を書き込んだりして、子供磁気ディスク装置の最適化や検査を行う。その際、親磁気ディスク装置のEEPROM43に記憶していたノウハウも子供磁気ディスク装置に移植する。2つの子供磁気ディスク装置153、155に対して順番に最適化/検査処理を行い、子供磁気ディスク装置153、155を成長させて教育が終了する。従来は、検査機器に磁気ディスク装置を接続して子供磁気ディスク装置に対する教育プログラムを実行していたが、本実施の形態では検査機器を使用しないで、親磁気ディスク装置151を検査機器として動作させることができ、検査機器への投資を減縮することができる。さらに教育が終了した子供磁気ディスク装置を親磁気ディスク装置として動作させ、他の子供磁気ディスク装置の教育をさせることができる。
これまで、記憶装置として磁気ディスク装置を例にして説明したが、本発明は、光磁気ディスク装置、フロッピー・ディスク装置、CD、DVD、PDなどのプロセッサを備えた各種外部記憶装置または補助記憶装置に適用することができる。また、親磁気ディスク装置と子供磁気ディスク装置との間、または親磁気ディスク装置とホスト・コンピュータとの間のファイル転送を有線で行う場合を例示して説明したが、転送を無線で行ってもよい。また磁気ディスク装置間でデータ転送をするデータ伝送路には、ATA、シリアルATA、SCSI、ファイバー・チャネルなどのいずれの規格を採用してもよい。
図5、図6では、ホスト・コンピュータからの指示により、親磁気ディスク装置と子供磁気ディスク装置との間でファイル転送する方法を、SCSIインターフェースを例にして説明したが、ファイバー・チャネルで接続された磁気ディスク装置間でファイルの直接転送をする方法を説明する。最初に、図5のシステムにおいて、SCSIインターフェースによりデイジーチェーン接続された磁気ディスク装置がNo.1からNo.8まで8台あると想定した場合に、No.1の磁気ディスク装置を親磁気ディスク装置として、子供磁気ディスク装置としたNo.2〜No.8の7台の磁気ディスク装置に、順番に親磁気ディスク装置のファイルを転送する場合を考える。
親磁気ディスク装置のホスト・モード実行プログラムには、子供磁気ディスク装置へNo.2〜No.8の順番でファイルを転送するコードが記述されているものとする。最初にホスト・コンピュータが、親磁気ディスク装置No.1をホスト・モードで動作させると親磁気ディスク装置No.1は、子供磁気ディスク装置に対してNo.2、No.3・・・No.8の順番でファイルを転送する。従って、7台の子供磁気ディスク装置すべてにファイルを転送する際は、親磁気ディスク装置No.1と各子供磁気ディスク装置No.2〜No.8とが、バスの接続手順を踏みながら順次ファイル転送を行うため、ファイルの転送が完了するまで7回分のファイル転送時間を費やすことになる。
図11は、ホスト・コンピュータ187と磁気ディスク装置171〜185がファイバー・チャネルのアービトレイティッド・ループ189で接続され、ファイバー・チャネルに準拠した通信プロトコルでデータ転送できるように構成されている状態を示す図である。いま、No.1磁気ディスク装置171を転送すべきファイルを格納している親磁気ディスク装置とし、No.2〜No.8磁気ディスク装置173〜185を、ファイルを受け取る子供磁気ディスク装置とする。親磁気ディスク装置171および子供磁気ディスク装置173〜185は、以下に説明する手順を実行するホスト・モード実行プログラムとアービトレイティッド・ループ189のインターフェースを備えており、図1の磁気ディスク装置10と同一構成でホスト・モードまたはデバイス・モードで動作する。ホスト・コンピュータ187は、あらかじめ子供磁気ディスク装置173〜185に対してWWN(World Wide Name)を問い合わせて親磁気ディスク装置171に通知しておく。磁気ディスク装置171〜185は最初にデバイス・モードで動作しているものとする。ホスト・コンピュータ187は、親磁気ディスク装置171にホスト・モード設定コマンドを送る。ホスト・モード設定コマンドには、EEPROMのイベント・フラグをホスト・モードに設定するコマンドと、親磁気ディスク装置171を再起動させるコマンドを含んでいる。
続いて、親磁気ディスク装置171が再起動してホスト・モードで動作する。ROMに格納したホスト・モード実行プログラムには、親磁気ディスク装置171から子供磁気ディスク装置173〜185にファイル転送する手順を書き込んである。親磁気ディスク装置171は、転送するファイルの一部のデータn1を磁気ディスクから読みだしてキャッシュに記憶すると共に、磁気ディスク装置173の識別子を付加してアービトレイティッド・ループ189に送り出す。送り出されたデータn1は、アービトレイティッド・ループ189のループを一巡して子供磁気ディスク装置173〜185を通過するが、識別子が一致した子供磁気ディスク装置173だけがデータn1を読み取り、自らの磁気ディスクの指定されたアドレスに書き込む。
続いて親磁気ディスク装置171は、キャッシュから取り出したデータn1に子供磁気ディスク装置175の識別子を付加してアービトレイティッド・ループ189に送り出すと、識別子が一致した子供磁気ディスク装置175だけがデータn1を読み取り、自らの磁気ディスクの指定されたアドレスに書き込む。同様にしてデータn1を子供磁気ディスク装置177〜185のそれぞれの磁気ディスクに書き込むと、親磁気ディスク装置171は、データn1に続くデータn2を自らの磁気ディスクから読み出してキャッシュに記憶すると共に、子供磁気ディスク装置173の識別子を付加してアービトレイティッド・ループ189に送り出す。識別子が一致した子供磁気ディスク装置173だけがデータn2を自らの磁気ディスクの指定されたアドレスに書き込む。
親磁気ディスク装置171は、キャッシュから取り出したデータn2に子供磁気ディスク装置175の識別子を付加してアービトレイティッド・ループ189に送り出す。このような手順を同様に繰り返すことで、親磁気ディスク装置171は、子供磁気ディスク装置173〜185に対して必要なファイルをデータn1、データn2、データn3・・・というように分割して転送する。ファイバー・チャネルでは、バスの接続手順が必要ないため、高速なデータ転送を実現できる。データn1、データn2などの親磁気ディスク装置が一度にファイバー・チャネルに送り出すデータの量は、セクタ単位、クラスター単位、親磁気ディスク装置のキャッシュが許容する単位、またはファイバー・チャネルの通信プロトコルが規定する単位などとして選択することができる。ファイル転送が終わった子供磁気ディスク装置173〜185を新たな子供磁気ディスク装置に変更すると、ホスト・コンピュータ187は、新たな子供磁気ディスク装置に対してWWNを問い合わせて、親磁気ディスク装置171に通知する。この方法では、アービトレイティッド・ループ189に代えて、つぎに説明するファブリック・スイッチ(fabric switch)を採用してもよい。
他のファイルの転送の方法として、親磁気ディスク装置からファイル転送を受けた子供磁気ディスク装置をつぎに新たな親磁気ディスク装置として動作させ、最初の親磁気ディスク装置と共に他の子供磁気ディスク装置にファイルを転送する方法がある。この方法では、図11のアービトレイティッド・ループ189をファブリック・スイッチ(fabric switch)191に代え、ホスト・コンピュータ187および磁気ディスク装置171〜185が、ファブリック・スイッチに準拠した通信プロトコルでデータ転送できる構成になっている。このようなシステムは、特開2002−342253号公報や特開2000−222339号公報に記載されている。ファブリック・スイッチを使用した図11のシステムでは、データ転送にかかる装置の対を複数形成して多重通信を行うことができる。
この方法では、最初、磁気ディスク装置171が親磁気ディスク装置としてホスト・モードで動作して子供磁気ディスク装置173にファイルを転送する。つぎに、子供磁気ディスク装置173が親磁気ディスク装置となって、親磁気ディスク装置171と共に、親磁気ディスク装置171から子供磁気ディスク装置175、親磁気ディスク装置173から子供磁気ディスク装置177といったデータ転送の対を構成してファイルを転送する。
次に子供磁気ディスク装置175、177を親磁気ディスク装置としてホスト・モードで動作させ、親磁気ディスク装置171、173と共に4台の親磁気ディスク装置で残った4台の磁気ディスク装置179〜185に親磁気ディスク装置と子供磁気ディスク装置の対の間でファイルを転送する。たとえば、親磁気ディスク装置171から子供磁気ディスク装置179、親磁気ディスク装置173から子供磁気ディスク装置181、親磁気ディスク装置175から子供磁気ディスク装置183、および親磁気ディスク装置177から子供磁気ディスク装置185にファイルを転送する。
この方法では、親磁気ディスク装置と子供磁気ディスク装置とのファイル転送に係る対を同時に複数構成してファブリック・スイッチ上で時分割しながらファイルを転送することができる。よって磁気ディスク装置171から磁気ディスク装置175へのファイル転送が完了するのを待たないで磁気ディスク装置173から磁気ディスク装置177へファイル転送を行うことができるといったように、すべての磁気ディスク装置に対するファイル転送の時間を大幅に短縮することができる。
子供磁気ディスク装置から親磁気ディスク装置に動作モードを変更するときは、ホスト・コンピュータ187が子供磁気ディスク装置に再起動のコマンドを送って再起動させる必要があるため、ホスト・モードで動作したまま、ファイル転送先となる磁気ディスク装置を変更する親磁気ディスク装置に比べて再起動の時間だけファイル転送の開始が遅れるが、多量のファイルを転送する場合には再起動の時間よりもファイル転送の時間が長くなるので、この方法ではより高速にファイル転送をすることができる。
〈ATA磁気ディスク装置用試験制御装置などに関する説明〉
つぎに、先の出願で提案した試験/調整プログラムの大きさや特質に起因した制約を受けないで自己実行的に試験/調整を行う方法、およびATAインターフェースを採用した磁気ディスク装置に対して、自己実行的に試験/調整をする方法および試験制御装置について説明する。
[試験/調整の意味]
本明細書において、試験/調整とは先に説明した最適化/検査処理と同一の意味であり、組み立てが完了した磁気ディスク装置に対して製品として完成した機能を与え、かつユーザに対して保証できるようにするためのハードウエアに対する機能注入の工程をいう。試験/調整の一例としては、磁気ディスクに対するサーボ情報の書き込みを挙げることができる。この場合のサーボ情報の書き込みは、セルフ・サーボ・ライト方式を採用する磁気ディスク装置において行われる。セルフ・サーボ・ライト方式は、サーボ・トラック・ライタなどの専用の書き込み装置を使用しないで、磁気ディスク装置に組み込まれるヘッドにより、自らの磁気ディスクにサーボ情報を書き込む方式である。
さらに試験/調整の他の例として、磁気ディスクの検査と欠陥セクタの登録が挙げられる。完成した磁気ディスクは、一般に磁性層に欠陥を保有している場合があり、小さい欠陥であっても放置しておくと拡大する危険性がある。磁気ディスク装置の品質を保証するためには、すべてのセクタをあらかじめ検査して、欠陥が検出されたセクタの論理アドレスを一次欠陥マップ(PDM)に登録して当該セクタを使用禁止にする作業を取り入れる場合がある。
さらに試験/調整の他の例として、トラックの位置情報の登録が挙げられる。磁気抵抗効果(MR)素子または巨大磁気抵抗効果(GMR)素子を利用した再生ヘッドを採用する場合は、スライダ上に誘導型の記録ヘッドを再生ヘッドから一定の間隔をおいて別に設ける。記録ヘッドと再生ヘッドとの間隔には寸法公差がある。また、ロータリー式アクチュエータを使用する場合は、スライダがアクチュエータの回転軸を中心に回転移動をするため、磁気ディスクの半径方向におけるヘッドの位置により、記録ヘッドが対応するトラックと再生ヘッドが対応するトラックの位置関係が変化する原因となるいわゆるヨー角が発生する。
具体的には、磁気ディスク上のスライダの位置によってヨー角が変化するため、再生ヘッドが位置づけられているトラックと、そのときに記録ヘッドが位置づけられているトラックとの間の間隔も変化する。再生ヘッドが位置づけられているトラックの位置から実際にデータが記録されたトラックの位置までの距離を認識してデータを正しく再生するために、磁気ディスク装置はサーボ情報を磁気ディスクに書き込んだあとに当該ヘッド特有のトラック位置情報を取得して、磁気ディスク上のすべての位置で再生ヘッドの位置と記録ヘッドの位置の関係を正しく認識できるようにする必要がある。
また、再生ヘッドの幅および感度にも公差があるので、サーボ情報からサーボ・バースト・パターンを読み取って再生した位置情報信号(PES)を増幅する増幅器のPESゲインを、再生ヘッドの製造上の特質に合わせて調整してサーボ情報からトラックの正確な位置情報を検出できるようにしておくためにも試験/調整が必要になる。
このような試験/調整は、実際にヘッドを磁気ディスクの所定の位置に移動させたり、セクタの論理アドレスを磁気ディスク装置のEEPROMなどに書き込んだりといった動作をともなう。専用の試験装置が試験/調整を行う場合は、磁気ディスク装置からの応答を確認しながら磁気ディスク装置にコマンドを送り逐一その動作を制御している。
本発明の試験/調整においては、対象となる磁気ディスク装置の動作を直接制御するような専用の試験装置は使用しない。試験/調整プログラムは外部のホスト装置から磁気ディスク装置に転送され、磁気ディスク装置が自ら試験/調整プログラムを実行して自己実行的に試験/調整を行う。試験/調整プログラムには、対象となる磁気ディスク装置に外部のホスト装置からコマンドを送り応答を確認するものを含むが、ホスト装置が専用の試験装置が行っていたように磁気ディスク装置のヘッドの動作を直接制御するようなことはない。
[試験/調整の基本的な方法]
図12に本発明の実施の形態として、磁気ディスク装置の試験/調整を自己実行的に行うための基本的な実行環境を示す。図12には、試験/調整の対象となる磁気ディスク装置#1〜#4とホスト装置とがデータ伝送路を通じて相互にデータ転送可能な状態で接続されている。磁気ディスク装置#1ないし#4は、ハードウエアの組み立ては完了しているが、試験/調整が終了していないためまだ製品としての機能を備えていない状態にある。ただし、基本動作を行うためのファームウエアはROMに格納されており、外部の装置との通信系統、MPU、RAMなどのように格別の試験/調整をしなくてもよい構成要素は動作可能の状態になっている。
ホスト装置は、データ伝送路を通じて磁気ディスク装置#1ないし#4とデータ通信が可能なコンピュータであり、プロセッサ、RAM、ROM、補助記憶装置、および磁気ディスク装置#1〜#4に対するインターフェース回路などを備えている。ホスト装置の補助記憶装置には、磁気ディスク装置#1〜#4が実行する試験/調整プログラムを格納している。試験/調整プログラムは、データ伝送路を通じてホスト装置から磁気ディスク装置#1ないし#4に転送される。
試験/調整プログラムは、複数のフェーズに分割して構成されており、それらは磁気ディスク装置#1ないし#4に対して転送する順番が決まっている。本実施の形態では、試験/調整プログラムが第1フェーズないし第5フェーズの5つのフェーズで構成されているものとする。試験/調整に当たって、磁気ディスク装置#1ないし#4はそれぞれフェーズ番号の順番に第1フェーズから第4フェーズまで試験/調整プログラムを実行し、ホスト装置は第5フェーズの試験/調整プログラムを実行する場合を例示して説明する。
ここでは、第1フェーズの試験/調整プログラムは、磁気ディスクに対するサーボ情報の書き込みに関するものとし、第2フェーズの試験/調整プログラムは欠陥セクタの検出および登録に関するものとし、第3フェーズの試験/調整プログラムはトラック情報の収集および記録に関するものとし、第4フェーズの試験/調整プログラムはPESゲインの調整に関するものとする。
第1フェーズから第4フェーズまでの試験/調整プログラムは、ホスト装置から各磁気ディスク装置にフェーズ番号の順番に転送される。第5フェーズの試験/調整プログラムは、ユーザにおける実際の動作を想定したコマンド試験であり、ホスト装置がプログラムを実行して、各磁気ディスク装置にリード/ライト・コマンドを送って対応動作を確認したり、リセット・コマンドや診断コマンドを送ってその結果を確認したりする。第5フェーズの試験/調整プログラムは、各磁気ディスク装置には転送されない。
ホスト装置の補助記憶装置には、第1フェーズないし第4フェーズの試験/調整プログラムを順番に各磁気ディスク装置に転送して実行させ、第5フェーズの試験/調整プログラムを実行させる試験制御プログラムを格納している。磁気ディスク装置#1ないし#4は、ユーザに販売される汎用の磁気ディスク装置であるが、ホスト装置から転送された試験/調整プログラムを実行するための試験プログラムをあらかじめROMに格納している。データ伝送路は、ホスト装置と磁気ディスク装置#1ないし#4とが通信できるプロトコルで構成されていればよく、ATA(AT Attachment)バス、SCSIバス、またはファイバー・チャネルなどで構成することができる。ファイバー・チャネルを使用する場合は、アービトレイティッド・ループやファブリック・スイッチを採用することができる。
本実施の形態において、試験/調整プログラムは、複数のフェーズに分かれているところに特徴がある。試験/調整プログラムを複数のフェーズに分ける理由は、以下のとおりである。まず、試験/調整の対象となる磁気ディスク装置#1ないし#4は、試験/調整が完了していない状態にあるため、自らのヘッドを動作させて磁気ディスクにプログラムを記録したり、磁気ディスクからプログラムを読み取ったりすることができないため、ホスト装置から転送された試験/調整プログラムの記憶場所として磁気ディスクを利用することができない。
よって、各磁気ディスク装置がホスト装置から受け取ることができる試験/調整プログラムの大きさは、RAMの容量によって制約を受ける。したがって、ホスト装置は各磁気ディスク装置のそれぞれのRAMに一時的に記憶してCPUが実行できる程度の大きさに試験/調整プログラムを分割して送ることで、各磁気ディスク装置での実行を可能にする。
また、第1フェーズないし第4フェーズの試験/調整プログラムは、自己実行的に各磁気ディスク装置の内部で実行される。したがって第1フェーズないし第4フェーズの試験/調整プログラムだけでは、各磁気ディスク装置が外部の装置と通信を行うインターフェース系統の検査が十分にできないので、上述の第5フェーズの試験/調整としてのコマンド試験が必要となる。
第1フェーズないし第4フェーズの試験/調整プログラムにもとづく試験/調整は、それぞれのプログラムの実行にホスト装置が関与せず、各磁気ディスク装置が自己実行的に行うものであるが、第5フェーズの試験/調整は、ホスト装置と各磁気ディスク装置とが通信しながら行うコマンド試験であり、両者はプログラムの実行主体という性質が異なるので分割する必要がある。第1フェーズないし第4フェーズの試験/調整プログラムが、RAMの容量を増大したりして、分割転送する必要がなくなったとしても第5フェーズの試験/調整プログラムは第1フェーズないし第4フェーズのプログラムからは分割しておく必要がある。
試験/調整は、様々な専門分野の技術者が複数関与して行われる。試験/調整プログラムを専門分野ごとに分けておくと、プログラムの制作や試験結果の評価において都合がよい場合がある。また、試験/調整の工程において、欠陥が発見された部品が組み込まれた磁気ディスク装置を緊急にスクリーニングして出荷禁止にすることがある。このような場合、スクリーニングのためのプログラムを第1フェーズないし第4フェーズの試験/調整プログラムのいずれかに組み込むよりも、スクリーニングのための独立したスクリーニング・プログラムを制作し、ある独立したフェーズ(たとえば、第2−1フェーズ)の試験/調整プログラムとしてホスト装置から各磁気ディスク装置に転送したほうが簡単である。スクリーニングが不要になればスクリーニング・プログラムだけを試験/調整プログラムの中から削除するだけでよい。このように図1に示したような環境において自己実行的に行う試験/調整では、試験/調整プログラムを分割して転送したり、試験/調整を磁気ディスク装置の中だけで行うものとコマンド試験とに分けて行ったりする必要がある。
つぎに、図13を参照して、図12に示した環境で磁気ディスク装置#1ないし#4の試験/調整を行う方法を説明する。図13は、自己実行的な試験/調整の基本的な方法を説明するフロー・チャートである。磁気ディスク装置#1ないし#4に対しては、まだいかなる試験/調整も実行していない段階にあるとする。ブロック311では、ホスト装置が、磁気ディスク装置#1ないし#4に対して第1フェーズの試験/調整プログラムを転送する。
ブロック313で第1フェーズの試験/調整プログラムを受け取った磁気ディスク装置#X(以後、磁気ディスク装置#1ないし#4の中の任意の1台を#Xとして示す。)は、RAMに試験/調整プログラムを記憶し実行する。試験/調整プログラムをRAMに記憶してCPUに実行させる作業は、各磁気ディスク装置のROMに格納された試験プログラムが行う。磁気ディスク装置#Xは、第1フェーズの試験/調整プログラムを実行して自らの磁気ディスクにサーボ情報を書き込む。書き込むサーボ情報の内容やヘッドの位置制御をするプログラムは、第1フェーズの試験/調整プログラムに含まれている。試験/調整プログラムの実行を開始するために、ホスト装置は第1フェーズの試験/調整プログラムを転送したあとに、当該磁気ディスク装置に実行開始のためのコマンドを送ってもよい。あるいはROMに格納された試験プログラムが、各フェーズの試験/調整プログラムが送られた場合にそれらを認識して自動的に実行するような構成にしておいてもよい。
ブロック315で、ホスト装置は磁気ディスク装置#Xにおいて、第1フェーズの試験/調整プログラムの実行が完了したことを検出する。あるいは、磁気ディスク装置#Xにおいて、つぎのフェーズの試験/調整プログラムを要求していることを検出する。ホスト装置は磁気ディスク装置#Xにおいて第1フェーズの試験/調整プログラムの実行を開始されたあと、それが完了するまで新たなコマンドを送ったり、第2フェーズの試験/調整プログラムを送ったりすることはない。これはつづいて順番に転送される第2フェーズないし第4フェーズの試験/調整プログラムの実行が開始されたあとについても同様である。
ホスト装置が、磁気ディスク装置#1ないし#4においてつぎのフェーズの試験/調整プログラムを要求していることを検出するためには、磁気ディスク装置#Xが完了コマンドをホスト装置に送ってもよく、また、完了したことを磁気ディスク装置#Xがそれぞれのレジスタに設定しホスト装置がそれを参照して行ってもよい。これらの作業は各磁気ディスク装置のROMに格納されている試験プログラムが行う。
磁気ディスク装置#Xは、第1フェーズの試験/調整プログラムの実行を完了したあとこれをRAMから消去して、つぎの第2フェーズの試験/調整プログラムを受け入れる準備をして待機している。この磁気ディスク装置の動作は第2フェーズないし第4フェーズの試験/調整プログラムの実行を完了したあとについても同様である。ブロック317でホスト装置は、第1フェーズの試験/調整プログラムの実行を完了した磁気ディスク装置#Xに対して、第2フェーズの試験/調整プログラムを転送する。
第2フェーズの試験/調整プログラムを受け取ってRAMに記憶した磁気ディスク装置#Xは、ブロック313と同様に第2フェーズの試験/調整プログラムの実行を開始する。ブロック319では、ホスト装置が磁気ディスク装置#1ないし#4のそれぞれにおける試験/調整プログラムの実行状況を確認する。実行状況の確認とは、それぞれの磁気ディスク装置が現在どのフェーズの試験/調整プログラムを完了したかを認識したり、あるいはつぎに転送すべき試験/調整プログラムのフェーズ番号を認識したりすることである。
ホスト装置は、磁気ディスク装置#Xがすでに完了している試験/調整プログラムのフェーズ番号を認識してつぎに転送するフェーズを計算したり、磁気ディスク装置#Xがつぎに要求するフェーズ番号を直接レジスタに書き込み、ホスト装置がそれを認識したりして、つぎに転送すべき試験/調整プログラムのフェーズ番号を決定する。この作業は、ホスト装置の試験制御プログラムが行う。ブロック321では、ホスト装置が磁気ディスク装置#1ないし#4の中から、第mフェーズの試験/調整プログラムを完了しているものを検出し、あるいは、第mフェーズの試験/調整プログラムを完了して第m+1フェーズの試験/調整プログラムを要求しているものを検出して、当該磁気ディスク装置#Xに第m+1フェーズの試験/調整プログラムを転送する。
ブロック323では、磁気ディスク装置#1ないし#4のそれぞれにおいてつぎに実行する試験/調整プログラムのフェーズ番号が、5かどうかを確認する。フェーズ5は試験/調整プログラムの最後のフェーズである。m+1<5ならば、ブロック319ないしブロック323を繰り返して、ホスト装置から磁気ディスク装置#1ないし#4に対して、各磁気ディスク装置がフェーズ5の試験/調整プログラムを要求するようになるまでフェーズ番号の順番に試験/調整プログラムが転送される。
ブロック323で磁気ディスク装置#Xがつぎに実行するフェーズ番号であるm+1が5になったと判断した場合は、ホスト装置はブロック325で、磁気ディスク装置#Xに対して第5フェーズのコマンド試験を行う。ブロック327では、コマンド試験が完了した磁気ディスク装置#Xをデータ伝送路から取り外して、新たな磁気ディスク装置を接続し同様の手順で試験/調整を行う。新たな磁気ディスク装置に対しては、その要求するフェーズ番号に従って順番に各フェーズの試験/調整プログラムが転送される。
[ATAインターフェースを備える試験制御装置]
つづいて図14を参照して、図12および図13を参照して説明した試験/調整をATA磁気ディスク装置に対して行うための試験制御装置350について説明する。図14では、図12のデータ伝送路を試験制御装置350で構成し、試験/調整の対象となるn台の子供磁気ディスク装置341−1ないし341−n(以後、子供磁気ディスク装置#1ないし#nとして示す。)と、ホスト装置としての親磁気ディスク装置340を接続して試験/調整プログラムの実行環境を構築している。
ATAの規格では1台のホスト・コントローラに対してマスターとスレーブの2台の磁気ディスク装置しか接続することができない。親磁気ディスク装置340に対して試験/調整の対象となる子供磁気ディスク装置を直接接続するとした場合は、2台までしか接続することができない。これではホスト装置として親磁気ディスク装置を利用して大量の磁気ディスク装置を短時間で試験/調整することができなくなる。これは、2台の磁気ディスク装置の試験/調整をしている間、1台の磁気ディスク装置の出荷ができないことに相当し生産量の低下を意味することになるからである。これに対して本実施の形態では、試験制御装置350にATAインターフェースを採用したn台(n>2が可能)の子供磁気ディスク装置#1ないし#nを一度に接続することができるので、1台の親磁気ディスク装置340を試験/調整に使用している間に、n台の子供磁気ディスク装置の試験/調整を行うことができる。
親磁気ディスク装置340は、試験/調整が完了して製品としてユーザに出荷可能な磁気ディスク装置であるが、ホスト・モードで動作可能に構成されており、ホスト装置として機能する。ホスト・モードでは親磁気ディスク装置が、データ伝送路のバスをみずから制御するバス・マスターとして機能する。本実施の形態では、磁気ディスク装置の動作モードにホスト・モードに対応してデバイス・モードがある
デバイス・モードでは、磁気ディスク装置がバス・マスターの制御によってデータ伝送路のバスにデータを出力したり、バスからデータを入力したりするバス・スレーブとして機能する。デバイス・モードはユーザが使用するときの動作モードであり、ホスト・モードは、試験/調整のために本実施の形態で採用する特別な動作モードである。親磁気ディスク装置340は、試験/調整においてはホスト・モードで動作するが、製品として出荷されるときはデバイス・モードで動作するように設定される。ホスト・モードおよびデバイス・モードで動作する磁気ディスク装置の構造およびホスト・モードとデバイス・モードとの切り替えはのちに説明する。
試験制御装置350は、親磁気ディスク装置340を接続するATAインターフェース・コネクタ351、子供磁気ディスク装置#1ないし#nを接続するATAインターフェース・コネクタ369−1ないし369−n、バス制御部354、バス・スイッチ367−1ないし367−n、および表示パネル371を備える。バス制御部354は、試験制御装置350の動作を制御するプロセッサ(CPU)353、CPU353が実行する制御プログラムを格納する不揮発性メモリ(ROM)357、制御プログラムの一時的な記憶やCPU353の作業領域を提供する揮発性メモリ(RAM)355が内部バス365に接続されている。
親磁気ディスク装置340との間で、コマンド、データ、およびプログラムなどを交換するためのATAレジスタ群や内蔵バッファ等で構成されるインターフェース361、バス・スイッチ367−1ないし367−nの制御信号を生成するコントローラ359も内部バス365に接続されている。コントローラ359はCPU353により制御される。
インターフェース361のATAレジスタ群には、ビジー(BSY)ビット、データ・リクエスト(DRQ)ビット、エラー(ERR)ビット等を有する8ビットのStatusレジスタ、8ビットのコマンド・コードを書き込むCommandレジスタ、デバイス選択(DEV)ビットを有する8ビットのDevice/Headレジスタ等を含んでいる。
バス制御部354は、試験制御装置350をマスターまたはスレーブのいずれかに設定するデバイス設定部としてのジャンパ363を備えている。ジャンパ363はCPU353に接続されている。ジャンパ363はジャンパ・ブロックの接続位置を変更することにより、CPU353に論理的に1となる一定の電位を加えたり、論理的に0となるアース電位を加えたりして試験制御装置350がATA規格におけるマスターとスレーブのいずれであるかを認識させる。本実施の形態では、試験制御装置350をスレーブ(ID=1)にするためにジャンパ363を論理1に設定している。また、子供磁気ディスク装置#1〜#nにはすべて同一のジャンパ・ブロックを装着してマスター(ID=0)に設定している。
親磁気ディスク装置340がインターフェース361に設けたDevice/HeadレジスタのDEVビットを1に設定して試験制御装置350にコマンドを送る場合には、CPU353は、ジャンパ363から与えられた論理とDEVビットの論理が一致することを確認して自らがアクセスの対象であることを認識しコマンドを実行する。このとき、クローズ状態のバス・スイッチに対応する子供磁気ディスク装置#XのDevice/HeadレジスタのDEVビットも1に設定されるが、子供磁気ディスク装置#Xのプロセッサは、ジャンパ・ブロックが設定する論理とDEVビットの論理が一致しないのでそのコマンドを無視する。
親磁気ディスク装置340が子供磁気ディスク装置#Xにコマンドを送るために、Device/HeadレジスタのDEVビットを0に設定すると、インターフェース361のDevice/HeadレジスタのDEVビットも0に設定されるが、CPU353は、ジャンパ363の設定を参照して自ら選択されていないことを認識して、そのコマンドを無視する。
ATAインターフェース・コネクタ351にはATAケーブル352の一端が接続されており、他端がインターフェース361に接続されている。さらにインターフェース・コネクタ351に接続されたATAケーブル352は、途中でn個の系統に分岐したあと、それぞれがバス・スイッチ367−1ないし367−nに接続されている。バス・スイッチ367−1ないし367−nは、それぞれ、ATAインターフェース・コネクタ369−1ないし369−nに接続されている。コントローラ359からはバス・スイッチ367−1ないし367−nにそれぞれ制御線373が接続されており、制御線373に電圧を加えてバス・スイッチ367−1ないし367−nの動作を制御することができるようになっている。
コントローラ359には、試験/調整プログラムの実行状態を表示する表示パネル371が接続されている。実行状態の表示には、子供磁気ディスク装置#1ないし#nがそれぞれ現在行っている試験/調整プログラムのフェーズ番号の表示、途中でエラーが発生したときのエラー発生の表示、子供磁気ディスク装置の試験/調整完了を示す表示などを含んでいる。
[ATA磁気ディスク装置に対する試験/調整の手順]
つぎに、試験制御装置350に親磁気ディスク装置340と子供磁気ディスク装置#1〜#nを接続して子供磁気ディスク装置#1ないし#nの試験/調整を行う方法を、図15を参照して説明する。親磁気ディスク装置340および子供磁気ディスク装置341#1〜#nの構成は、図1で説明した磁気ディスク装置10とほぼ同様であるため説明を省略する。親磁気ディスク装置および子供磁気ディスク装置は、ATAインターフェース規格に適合しておりATAインターフェース・コネクタを備えている。磁気ディスク装置は、本実施の形態にかかる試験/調整が完了して製品として出荷可能な状態にあるときは、第1フェーズから第5フェーズまでの試験/調整プログラムと試験制御プログラムとを磁気ディスクに格納し、ホスト・モードに設定することで親磁気ディスク装置340として動作する。磁気ディスク装置はまた、試験/調整を実施する前の状態にあるときは、デバイス・モードに設定することで子供磁気ディスク装置#X(以後、#Xの符号はいずれかの子供磁気ディスク装置を示す場合に使用する。)として動作する。
以下の説明において、子供磁気ディスク装置#1ないし#nの中で、任意の子供磁気ディスク装置を示すときは子供磁気ディスク装置#Xと表示する。インターフェース・コネクタ369−1ないし369−n、およびバス・スイッチ367−1ないし367−nについてもそれぞれ同様に、369−X、367−Xと表示する。親磁気ディスク装置340および子供磁気ディスク装置#Xの主要な構成は、図1に磁気ディスク装置10として示したとおりである。図15において、ブロック501ないしブロック521は、親磁気ディスク装置340が試験/調整を行う手順を示し、ブロック601ないしブロック605は親磁気ディスク装置340の動作に対する試験制御装置350の対応する動作を示し、ブロック701ないしブロック709は親磁気ディスク装置340の動作に対する子供磁気ディスク装置の対応する動作を示す。
ブロック501で親磁気ディスク装置340には、特殊ジャンパ・ブロック53(図1、図2参照)を装着する。ブロック601では試験制御装置のジャンパ363をスレーブ(ID=1)に設定し、ブロック701では子供磁気ディスク装置#1ないし#nには汎用ジャンパ・ブロック61(図1参照)を装着する。そして、親磁気ディスク装置340をインターフェース・コネクタ351に接続し、子供磁気ディスク装置#1ないし#nをインターフェース・コネクタ369−1ないし369−nに接続してそれぞれの電源を投入する。このときインターフェース・コネクタ369−1ないし369−nのすべてに渡って子供磁気ディスク装置#1ないし#nが接続されている必要はなく、いずれかのインターフェース・コネクタが空きの状態であってもよい。
汎用ジャンパ・ブロック61は、子供磁気ディスク装置#1ないし#nをデバイス・モードで動作させる設定に加えて、マスター(ID=0)に設定する構成も備えている。特殊ジャンパ・ブロック53と汎用ジャンパ・ブロック61の設定はロジック・ゲート45を通じてMPU125の状態レジスタに反映される。MPU25は電源の投入時にかならず状態レジスタを参照することになっている。よって、親磁気ディスク装置340は電源投入時に、磁気ディスク11からホスト・モード実行プログラムをRAM39に読み出してホスト・モードで動作し、子供磁気ディスク装置#1ないし#nは、ROMに格納されたファームウエアを実行してユーザが使用するときと同じ動作モードのデバイス・モードで動作する。
スレーブに設定された試験制御装置350は、以後親磁気ディスク装置340によりDevice/HeadレジスタのDEVビットが1に設定されない限り、送られたコマンドを無視する。マスターに設定された子供磁気ディスク装置#Xは、以後親磁気ディスク装置340によりDevice/HeadレジスタのDEVビットが0に設定されない限り、送られたコマンドを無視する。試験/調整プログラムは、図12、図13で説明したのと同様に第1フェーズないし第5フェーズで構成されており、親磁気ディスク装置340に設けられた磁気ディスク11のシステム領域に格納されている。
つづいてブロック503で親磁気ディスク装置340は、ATAのデバイス・セレクション・プロトコルを実行して試験制御装置350がアイドル状態であるかどうかを確認する。親磁気ディスク装置340は、Device/HeadレジスタのDEVビットに1をセットして試験制御装置350をアドレス指定し、つづいてStatusレジスタのアドレスを指定して試験制御装置のStatusレジスタのBSYビットを読み取る。このとき、BSYビットが0であれば試験制御装置350がアイドル状態ということになり、1であればビジー状態ということになる。試験制御装置がビジー状態のときは、それ以後アイドル状態になるまでデバイス・セレクション・プロトコルを繰り返す。
試験制御装置350がビジー状態であるときは、バス制御部354がバス・スイッチの切り替え作業を行っているため親磁気ディスク装置340からのコマンドを受け取ることができない状態になっている場合である。親磁気ディスク装置340は試験制御装置350がアイドル状態であることを確認したら、ブロック505で、インターフェース361のDevice/HeadレジスタのDEVビットを1に設定するようにATAケーブル352に信号を送る。いま、バス・スイッチ367−1ないし367−nの中で、バス・スイッチ367−nだけがクローズで他がオープンになっているとすると、このとき子供磁気ディスク装置#nのDevice/HeadレジスタのDEVビットも1に設定される。
試験制御装置350のジャンパ363は、あらかじめスレーブとなるように論理1(ID=1)に設定されているので、CPU353は、Device/HeadレジスタのDEVビットとジャンパ363の論理状態を照合し自ら選択されたことを認識する。一方、子供磁気ディスク装置#nは、汎用ジャンパ・ブロック61であらかじめマスターとなるように論理0(ID=0)に設定されているので自らが選択されたとは認識せず、送られたコマンドを無視する。
つぎに、親磁気ディスク装置340はベンダー特有なATAコマンドであるSWITCHコマンドをインターフェース361のCommandレジスタに送る。SWITCHコマンドは、CPU353がROM357に格納された制御プログラムのもとで実行可能なコマンドである。このとき子供磁気ディスク装置#nのCommandレジスタにもSWITCHコマンドが書き込まれるが、子供磁気ディスク装置#nは選択されていないのでこのコマンドを無視する。
ブロック603で試験制御装置350は、SWITCHコマンドを実行してバス・スイッチを切り換える。制御プログラムはバス・スイッチ367−1ないし367−nの中で、かならずいずれか一つだけをクローズにするように構成されている。CPU353がSWITCHコマンドを実行するときは、クローズになっているバス・スイッチ369−Xをオープンにして、その後定められた順番に従って隣接する番号のバス・スイッチ369−X+1をクローズにするようにコントローラ359を制御する。本実施の形態では、367−1から367−nに向かって順番にバス・スイッチを切り替え、さらに367−nから367−1に戻って循環的に切り替えるように制御プログラムが構成されている。
いま、バス・スイッチ367−nだけがクローズになっているものとすると、コントローラ359は、CPU353の指令に基づいて現在イネーブルになっているバス・スイッチ367−nに対応する制御線373をディスエーブルにし、バス・スイッチ367−1に対応する制御線373をイネーブルにする。その結果クローズ状態のバス・スイッチの番号が一つ変化したことになり、親磁気ディスク装置340と子供磁気ディスク装置#1との新たな通信経路が確立したことになる。ブロック603では、試験制御装置350は制御線373を切り替えたあとで、インターフェース361のStatusレジスタに切り替えが完了したこと示すビットを設定し、親磁気ディスク装置340はそれを読み取って切り替えが完了したことを認識して子供磁気ディスク装置#1にアクセスする準備をする。
つづいて、ブロック507で親磁気ディスク装置340は、インターフェース・コネクタ369−1に子供磁気ディスク装置が接続されているか否かを確認する。インターフェース・コネクタ369−1に子供磁気ディスク装置が接続されていないと判断したときは、ブロック503に戻って、親磁気ディスク装置340は試験制御装置350に対してデバイス・セレクション・プロトコルを実行したのちSWITCHコマンドを送って隣接する番号のバス・スイッチ369−2に切り換える制御をする。インターフェース・コネクタ369−Xに子供磁気ディスク装置が接続されているか否かの確認は、子供磁気ディスク装置においてベンダーが定義することが許されているATAケーブルの信号線をプル・アップしたりプル・ダウンしたりするように構成して、バス・スイッチ367−Xがクローズになったときに親磁気ディスク装置340が当該信号線の有無を確認して行うことができる。
インターフェース・コネクタ369−Xに子供磁気ディスク装置#Xが接続されている場合はブロック509に移行する。ブロック509では、親磁気ディスク装置は、Device/Headレジスタのアドレスを指定してDEVビットを0に設定することにより子供磁気ディスク装置#Xを選択する。さらに親磁気ディスク装置340は、デバイス・セレクション・プロトコルを実行し子供磁気ディスク装置#Xがビジー状態かアイドル状態かを確認する。子供磁気ディスク装置#1ないし#nはすべてスレーブ(ID=1)であるが、バス・スイッチ367−Xだけがクローズになっているので、親磁気ディスク装置340は子供磁気ディスク装置#XのStatusレジスタだけを参照することになる。
StatusレジスタのBSYビットが1であれば子供磁気ディスク装置#Xはビジー状態であることを意味するので、親磁気ディスク装置340は、ブロック503に戻って試験制御装置350に対してさらにデバイス・セレクション・プロトコルを行ったのちSWITCHコマンドを送ってバス・スイッチを切り替える。StatusレジスタのBSYビットが0であれば子供磁気ディスク装置#Xはアイドル状態なので、ブロック511に移行して親磁気ディスク装置340は子供磁気ディスク装置#Xが要求する試験/調整プログラムのフェーズ番号を確認する。
ブロック703において、試験/調整の初期段階では子供磁気ディスク装置#Xは、Statusレジスタに親磁気ディスク装置340に対して要求する第1フェーズの試験/調整プログラムを識別するためのビットを設定している。第1フェーズの試験/調整プログラムの実行を完了すると、RAMから第1フェーズの試験/調整プログラムを消去して、親磁気ディスク装置340から第2フェーズの試験/調整プログラムを受け取ってRAMに記憶する準備をしている。そのためにStatusレジスタのBSYビットを0に設定してアイドル状態を表明し、Statusレジスタに親磁気ディスク装置340がつぎに転送すべき試験/調整プログラムのフェーズ番号である2を識別するためのビットを設定する。Statusレジスタに設定するビットは、その時点で完了しているフェーズ番号を示すものでも、つぎに要求するフェーズ番号を示すものでもよい。
各フェーズの試験/調整プログラムの実行時間は、磁気ディスク装置#Xの製造上の特質により変化するので、いずれの子供磁気ディスク装置が最も早く各フェーズの試験/調整プログラムを完了するかは決まっていない。ブロック703では、子供磁気ディスク装置#1ないし#nは、すでに送られた試験/調整プログラムの実行が完了した場合につぎに要求する試験/調整プログラムのフェーズ番号を示すビットをStatusレジスタに設定し、対応するバス・スイッチがクローズになって親磁気ディスク装置340により選択されるまで待機している。
親磁気ディスク装置340が、Statusレジスタを参照して子供磁気ディスク装置#Xが要求する試験/調整プログラムのフェーズ番号がmであることを確認したのちは、ブロック513に移行して、フェーズ番号mがコマンド試験のフェーズ番号である5かどうかを判断する。フェーズ番号mが4以下の場合は、ブロック515に移行して親磁気ディスク装置340は、子供磁気ディスク装置#Xに第mフェーズの試験/調整プログラムを転送し、さらにベンダー特有のATAコマンドであるSTARTコマンド転送して第mフェーズの試験/調整プログラムの実行を開始させる。
ブロック705で子供磁気ディスク装置#Xは、第mフェーズの試験/調整プログラムを記憶するために磁気ディスクを使用することができない。しかし、第mフェーズの試験/調整プログラムはRAMに記憶することができる程度の大きさで構成されており、子供磁気ディスク装置#XのMPUはROMに格納された試験プログラムを実行して、第mフェーズの試験/調整プログラムをRAMに記憶する。さらに、子供磁気ディスク装置#Xは親磁気ディスク装置340からSTARTコマンドを受け取って第mフェーズの試験/調整プログラムの実行を開始する。子供磁気ディスク装置#Xは、第mフェーズの試験/調整プログラムを実行している間、StatusレジスタのBSYビットを1に設定して自らが現在ビジー状態であることを表明する。
親磁気ディスク装置340は、子供磁気ディスク装置#Xに対する第mフェーズの試験/調整プログラムの転送をしてSTARTコマンドを送ったのちブロック503に戻り、他の子供磁気ディスク装置が要求するフェーズ番号の試験/調整プログラムを転送し実行させる。そのために親磁気ディスク装置340は、ブロック503ないしブロック515の手順を繰り返す。具体的には、SWITCHコマンドを順番に試験制御装置350に送ってバス・スイッチを切り替え、アイドル状態にある子供磁気ディスク装置を検出する。親磁気ディスク装置340は、子供磁気ディスク装置がアイドル状態であることを検出した場合は、そのStatusレジスタを読み取って、つぎに要求する試験/調整プログラムの番号を認識して転送し、さらにSTARTコマンドを転送する。このとき、インターフェース・コネクタが空いているときや、子供磁気ディスク装置のStatusレジスタのBSYビットが1であることを検出したときは、ブロック503に戻ってさらにSWITCHコマンドを試験制御装置350に送る。
このようにして、ブロック503ないしブロック515を通じて試験制御装置350に接続された子供磁気ディスク装置#1ないし#nに第1フェーズないし第4フェーズの試験/調整プログラムが順番に転送され、それぞれにおいて実行が開始される。親磁気ディスク装置340は、子供磁気ディスク装置#Xが第1フェーズから第4フェーズまでのそれぞれの試験/調整プログラムを実行している間は子供磁気ディスク装置#Xと通信する必要がないため、複数の子供磁気ディスク装置#1ないし#nに試験/調整プログラムを転送して同時に実行させる形式で試験/調整をすることが可能になる。
ブロック513において親磁気ディスク装置340が、子供磁気ディスク装置#1ないし#nの中で子供磁気ディスク装置#Xがつぎに要求する試験/調整プログラムが第5フェーズであることを検出した場合、ブロック517で子供磁気ディスク装置#Xに対してコマンド試験を実行するためのコマンドを転送する。コマンド試験は、親磁気ディスク装置340が第5フェーズの試験/調整プログラムを実行してコマンドを子供磁気ディスク装置#Xに転送し各種レジスタの内容を確認したりデータを読み出したりすることにより行う。
コマンド試験において親磁気ディスク装置340は、ユーザの使用状態を想定したリード/ライト・コマンドを子供磁気ディスク装置#Xに送り、所定の動作をするかどうかを確認する。たとえば、ライト・コマンドでデータを書き込み、つぎにリード・コマンドで書き込んだデータを読み取る。子供磁気ディスク装置#Xは、ブロック707で各コマンドを実行し実行の結果を各種レジスタに設定したり、データをバッファに書き込んだりする。親磁気ディスク装置340は、StatusレジスタのERR(エラー)ビットを確認したり、Errorレジスタのビットを確認したりして、子供磁気ディスク装置#Xにエラーが発生していないかどうかを確認する。また、書き込んだデータと読み取ったデータを照合して合致するかどうかを確認する。
コマンド試験により、子供磁気ディスク装置#Xのインターフェース系統も含めて、ユーザの使用環境に近い状態での検査をすることができ、品質保証の能力を高めることができる。一つの子供磁気ディスク装置#Xに対するコマンド試験を開始したあとは、それが完了するまで親磁気ディスク装置340は試験制御装置350にSWITCHコマンドを発行しない。ブロック517のコマンド試験が完了した子供磁気ディスク装置#Xは、製品として完全な機能が付与され出荷できる状態になっている。
ブロック519で親磁気ディスク装置340は、コマンド試験の完了した子供磁気ディスク装置#Xに対して、自らの磁気ディスクのシステム領域に格納していた試験/調整プログラム、試験制御プログラム、およびホスト・モード実行プログラムを転送する。ブロック709で子供磁気ディスク装置#Xはそれらのプログラムを磁気ディスクのシステム領域に格納して試験/調整を完了する。これにより、子供磁気ディスク装置#Xはつぎに新たな親磁気ディスク装置として機能し、他の子供磁気ディスク装置に対して試験/調整を行うことができるようになる。子供磁気ディスク装置#Xを親磁気ディスク装置として利用しないで市場に出荷する場合は、ブロック519の手順は必要がない。
試験/調整プログラムの転送が完了するとブロック521で親磁気ディスク装置340は、ベンダー特有のATAコマンドであるCOMPコマンドを試験制御装置350に送り、ブロック605で試験制御装置50は、表示パネル71に試験/調整の完了を表示する。試験制御装置350のCPU353は、COMPコマンドを実行することにより現在クローズになっているバス・スイッチの番号367−Xを認識し、それに対応するATAインターフェース・コネクタ369−Xに接続された子供磁気ディスク装置#Xの試験/調整が完了したことを表示パネル371に表示するコマンドである。この例では、たとえば「367−X試験/調整完了」と表示する。子供磁気ディスク装置#1ないし#nは、個別の識別子をもっていないので、クローズ状態にあるバス・スイッチの番号で特定することになる。
第1フェーズないし第4フェーズの試験/調整プログラムを実行している間に子供磁気ディスク装置#Xにエラーが生じたときは、子供磁気ディスク装置#Xはプログラムの実行を中止してその状態を親磁気ディスク装置340に対して表明し、StatusレジスタのBSYビットを0に設定する。エラーが発生したことを親磁気ディスク装置340に対して表明するには、ベンダーに対して定義することが許されているATAケーブルの信号線をプルアップしたりプルダウンしたりするように構成しておき、当該磁気ディスク装置に対応するバス・スイッチがクローズになったとき、親磁気ディスク装置340が当該信号線を確認するようにして行うことができる。また、StatusレジスタやERRORレジスタのビットを設定して表明してもよい。
親磁気ディスク装置340が子供磁気ディスク装置#Xにエラーが発生したことを確認したときは、ベンダー特有のATAコマンドであるERRORコマンドを試験制御装置350に送る。試験制御装置350のCPU353は、ERRORコマンドを実行することにより現在クローズになっているバス・スイッチの番号に対応するインターフェース・コネクタに接続された子供磁気ディスク装置にエラーが発生したと認識し、コントローラ359を制御して表示パネル371にエラー表示をする。表示パネル371のエラー表示は、たとえば「367−Xエラー」となる。
親磁気ディスク装置340は、第1フェーズないし第5フェーズの試験/調整プログラムを子供磁気ディスク装置#Xに転送する際、試験制御装置350に転送するフェーズ番号を通知してもよい。これにより、試験制御装置350は、転送先の子供磁気ディスク装置#Xを現在クローズになっているバス・スイッチ367−Xとして認識し、インターフェース・コネクタ369−Xに接続された子供磁気ディスク装置#Xが当該フェーズ番号の試験/調整プログラムを実行していることを認識することができる。その情報を利用して試験制御装置350は、表示パネル371にバス・スイッチの番号と転送済みの試験/調整プログラムのフェーズ番号を表示して、磁気ディスク装置#1ないし#nにおける試験/調整プログラムの実行状況を表示することができる。表示パネル71の実行状況の表示は、たとえ「367−X フェーズ3」となる。
〈磁気ディスク装置の組み立て完了から出荷までの製造工程の説明〉
[搬送容器の説明]
図17は、本実施の形態にかかる製造工程で使用する搬送容器800に組み立てが完了した複数の磁気ディスク装置10(図1、図2参照)が詰め込まれている状態を示す図である。磁気ディスク装置10は、ATAインターフェース規格に準拠している。搬送容器800は、ユーザへの納入に使用する出荷用搬送ボックスとしての段ボール箱801と衝撃吸収材803で構成されている。搬送容器800は、搬送単位の一例として20台の磁気ディスク装置10を収納している。衝撃吸収材803は、工場からユーザに出荷するまでの衝撃や振動から磁気ディスク装置10を保護する。
段ボール箱801は従来の搬送容器に使用されていたものと変わらないが、衝撃吸収材803は、インターフェース・コネクタ47、ジャンパ・コネクタ51、および電源コネクタ63が上向きになった磁気ディスク装置10を個々に保持するように区切られたスペースを保有している。また、衝撃吸収材803の上端面からはインターフェース・コネクタ47などが取り付けられているエンクロージャの側面805、および磁気ディスク11に平行なエンクロージャの面807a、807b(807bは図20参照)の一部が上部に露出している。
衝撃吸収材803は導電性材料を添加したプラスチックを内部が中空になるように成型して製作する。衝撃吸収材803は導電性を備えることにより、搬送中に静電気が発生しても磁気ディスク装置のエンクロージャとエンクロージャに装着される回路基板との間に電位が生じないようにして静電荷放電で回路基板の半導体素子が損傷することがないようになっている。
衝撃吸収材803自体が導電性を備えるようにする代わりに、衝撃吸収材803を非導電性の材料で形成し、磁気ディスク装置10を導電性の袋に入れた状態で衝撃吸収材のスペースに挟んで保持するようにしてもよい。衝撃吸収材803には、RFID(Radio Frequency Identification System)のタグ809が貼り付けられている。
[試験/調整装置の説明]
本実施の形態においては、搬送容器800が磁気ディスク装置10の製造工程の中で、組み立てが完了したあとの試験/調整として行われる機能注入の第2の工程と、梱包の第3の工程で使用される。機能注入の工程では、磁気ディスクにセルフ・サーボ・ライト方式でサーボ情報を書き込んだり、制御回路のパラメータの調整をしたりするなどの試験/調整を行うために、ホスト装置と磁気ディスク装置を接続して、ホスト装置から磁気ディスク装置にプログラムを転送し、試験/調整にかかる磁気ディスク装置が自己実行的に受け取ったプログラムを実行して試験/調整を行う。あるいは、ホスト装置と磁気ディスク装置が通信しながらコマンド試験を行う。
このような試験/調整を、搬送容器800に複数の磁気ディスク装置が収納された状態で行うことができれば、磁気ディスク装置を単体で扱う場合のように物に当てたり落としたりして衝撃を加えるようなことがなくなり歩留まりが向上する。また、製造工程においても複数の磁気ディスク装置10を搬送容器800の単位で管理できるようになり、管理情報の簡素化を図ることができる。このような試験/調整を実現する試験/制御装置820を図18〜図20を参照して説明する。
図18は試験/調整装置820を構成するベース・プレート821の平面図で、図19は試験/調整装置820を構成するガイド・プレート851の平面図で、図20はベース・プレート821とガイド・プレート851を組み合わせた試験/調整装置820と搬送容器820の断面図である。図20は、図18および図19のA−A断面を示している。図18において、ベース・プレート821の表面には、試験制御装置823、ホスト側コネクタ827、親磁気ディスク装置825、およびRFIDリーダ/ライタ829が搭載され、さらに、分離レバー835が設けられている。ベース・プレート821の裏面には、試験側コネクタ831および試験側電源コネクタ833がX方向にそれぞれ10個取り付けられ、さらにY方向に2列配列して全体で20セット取り付けられている。なお、図20で試験側コネクタ831および試験側電源コネクタ833の参照番号は代表的なものだけに付している。20個の試験側コネクタ831のうち1個をホスト側コネクタ827としてもよい。この場合は、親磁気ディスク装置825を搬送容器800の中に収納してホスト側コネクタ827に接続する構成となる。
試験制御装置823は、図14で説明した試験制御装置350からインターフェース・コネクタ369−1ないし369−nおよびインターフェース・コネクタ351を取り除いた構成と同一である。したがって、試験制御装置823は、図14で説明したバス制御部354、バス・スイッチ367−1−367−n、および表示パネル371を備えている。試験側コネクタ831は、図14で説明したインターフェース・コネクタ369−1ないし369−nに対応する。親磁気ディスク装置825は、図14で説明した親磁気ディスク装置340に対応する。RFIDリーダ/ライタ829は、試験制御装置823の制御部354に接続され、ROM357に記憶されたデータを読み出してタグ809(図17参照)に書き込んだり、タグ809に書き込まれたデータを読み取ってROM357に書き込んだりすることができる。
図19において、ガイド・プレート851はベース・プレート821の下に配置され、ベース・プレート821を回動できるように回転軸859で支持する。ガイド・プレート851は、図17で説明した磁気ディスク装置10のインターフェース・コネクタ47および電源コネクタ63の位置をX方向およびY方向において、ベース・プレートに取り付けられた試験側コネクタ831および試験側電源コネクタ833の位置に整合させるために設ける。
ガイド・プレート851には、磁気ディスク装置10のインターフェース・コネクタ47、および電源コネクタ63が位置が整合して露出するように貫通開口854(図20参照)が形成されている。貫通開口854のX方向の縁には、ガイド部855と押当部853が形成されている。ガイド部855は、エンクロージャの磁気ディスクに平行な面807aに接触して磁気ディスク装置10の位置を規定する。押当部853は、エンクロージャの磁気ディスクに平行な面807bの位置を規定する垂直部と、試験/調整装置820を取り外すときに磁気ディスク装置10が上に移動するのを防ぐ水平部で構成される。
水平部は、磁気ディスク装置10のインターフェース・コネクタ側の側面805に接している。ガイド・プレートの衝撃吸収材803側の面には、貫通開口854のX方向の縁にガイド用傾斜面857a、857bが形成され、貫通開口のY方向の縁にも同様に傾斜面(図示せず。)が形成されている。貫通開口の周囲に形成された傾斜面により、ガイド・プレート851の各貫通開口854を各磁気ディスク装置10の上部に嵌め込んだときに、貫通開口854の中に磁気ディスク装置10のエンクロージャが容易に収まって位置が定まるようになっている。押当部853、ガイド部855、ガイド用傾斜面、および貫通開口854の構造は、他の磁気ディスク装置10に対応する位置でも同様である。磁気ディスク装置10は、衝撃吸収材803の側壁部804a、804bと底部804cで形成されたスペースに、磁気ディスクに平行な面807a、807bおよびインターフェース・コネクタ側の側面854と反対の側面808が保持されている。
試験/調整装置820は、ATAインターフェース規格の磁気ディスク装置10の試験/調整に適合するものであるが、本発明の範囲に含む試験/調整装置820は、SCSI規格、ファイバー・チャネルの規格を採用した磁気ディスク装置の試験/調整にも適合する。この場合、試験制御装置823は必要なく、ホスト側コネクタをSCSI伝送路またはファイバー・チャネルのアービトレイティッド・ループまたはファイバー・チャネルのファブリック・スイッチを含む伝送路に接続するように構成すればよい。
[磁気ディスク装置の製造方法の説明]
つぎに、搬送容器800、および試験/調整装置820を使用した磁気ディスク装置10の製造方法を図21のフローチャートを参照して説明する。ブロック901では、磁気ディスク装置10の構成要素が周知の方法でベースに組み込まれ、ベース・カバーで蓋をされる。さらに、通信および制御用の半導体素子を実装した回路基板がエンクロージャに取り付けられて磁気ディスク装置10のハードウエア構成が完成する。
ブロック903では、衝撃吸収材803のスペースに、たとえば20台の磁気ディスク装置10を図17に示したようにインターフェース・コネクタ47が上向きになるように保持する。各磁気ディスク装置10には、汎用ジャンパ・ブロック61がジャンパ・コネクタ51に装着されている。前述のとおり、親磁気ディスク装置を搬送容器800の中に収納する場合は、20台の磁気ディスク装置のうちの1台に特殊ジャンパ・ブロック53を装着してホスト・モードで動作させるようにしておく。ブロック905では、衝撃吸収材803にRFIDタグ809を取り付ける。ブロック907では、20台の磁気ディスク装置10を保持した衝撃吸収材803を段ボール箱801に収納する。段ボール箱801には、それ以降の出荷までの工程で変更が生ずることのない納入先、装置識別番号、および台数などの情報を記したバーコードを貼り付けてもよい。
ブロック909では、搬送容器800の中に収まっている20台の磁気ディスク装置10と試験/調整装置820を接続する。具体的には、試験/調整装置820のガイド・プレート851を磁気ディスク装置10のインターフェース・コネクタ側から被せて、20個の貫通開口854のそれぞれに各磁気ディスク装置10が嵌り込んで、試験側コネクタ831および試験側電源コネクタ833に対してインターフェース・コネクタ47および電源コネクタ63の位置を整合させる。このとき、衝撃吸収材803の各スペースの中で磁気ディスク装置10の位置がX−Y方向に多少ずれていても、ガイド用傾斜面の作用で磁気ディスク装置のエンクロージャは円滑に貫通開口854に嵌り込む。
つづいて、ベース・プレート821を回転軸859を中心にして回転させて、試験側コネクタ831をインターフェース・コネクタ47に接続し、試験側電源コネクタ833を電源コネクタ63に接続する。親磁気ディスク装置825には、ホスト・モードで動作するように特殊ジャンパ・ブロック53を装着しておく。ブロック911では、各磁気ディスクにサーボ情報を書き込むためのプログラムを親磁気ディスク装置825から各磁気ディスク装置10に転送し、各磁気ディスク装置は転送されたプログラムを実行してセルフ・サーボ・ライト方式でサーボ情報を書き込む。
ブロック913では、親磁気ディスク装置825から他の試験/調整のためのプログラムを転送して各磁気ディスク装置10に実行させたり、親磁気ディスク装置825から各磁気ディスク装置10に直接コマンドを送ったりして他の試験/調整を行う。ブロック911およびブロック913を実行する際、親磁気ディスク装置825から試験/調整プログラムが転送された磁気ディスク装置10は、自己実行的にプログラムを実行して試験/調整を行う。したがって、試験/調整プログラムの転送が完了したあとは、試験/調整装置820から試験制御装置823や親磁気ディスク装置825は不要となるので、試験/調整装置820を電源を供給する機能だけを備えたものに交換してもよい。
ブロック915では、いずれかの磁気ディスク装置において、ブロック911またはブロック913におけるプログラムの実行に障害があった場合には、試験制御装置823からRFIDリーダ/ライタが情報を受け取り、当該磁気ディスク装置のエラー情報をRFIDタグに書き込む。また、必要に応じて磁気ディスク装置の試験/調整の進捗に関する情報をRFIDタグに書き込む。
RFIDタグを本発明の製造方法に関連する情報管理に使用すると、従来のバーコード方式に比べて利点がある。たとえば、試験/調整装置820を別の機能のものに変更して試験/調整を継続する場合に、それまでの経過をRFIDタグから変更された試験/調整装置のRFIDリーダが読み取ってそれ以降の試験/調整に利用することができ、試験/調整の管理がし易くなる。本発明の製造方法は、試験/調整のための専用の搬送ラインを必要とせず、広い空間に磁気ディスク装置を収納した搬送容器800を多数並べて行うことができる。このような環境下でRFIDタグを使用すると、各搬送容器800における試験/調整の進捗状況、エラー発生情報をダイナミックにタグに書き込んでおき、要所に設置したRFIDリーダで読み取って、タイムリーに在庫管理したりユーザに製造状況を報告したりすることができるという利点もある。また、試験/調整が完了した搬送容器に対してさらにバーコードなどで情報を付加する必要もなく出荷を待つことができる。搬送容器がパレットに積載された状態であっても、必要な情報をRFIDタグから容易に読み取ることができる。
また、20台の磁気ディスク装置10は、試験/調整に失敗した場合を除いて搬送容器800から取り出されることはないので、RFIDタグは衝撃吸収材803または段ボール箱801のいずれかに1個取り付けるだけで20台の磁気ディスク装置の製造状況を管理することができる。よって、磁気ディスク装置10にそれぞれ取り付けるよりもコストの低減を図ることができる。
ブロック917では、搬送容器800から試験/調整装置820を取り外す。分離レバー835を操作して、分離レバーの下部をガイド・プレート851の表面に押し当てて、ガイド・プレート851からベース・プレート821を引き離し、試験側コネクタ831と試験側電源コネクタ833を抜き取る。このとき、押当部853の水平部が磁気ディスク装置のインターフェース側の側面805を押さえて磁気ディスク装置10が浮き上がるのを防止する。
ブロック919では、段ボール箱801の蓋をして梱包しユーザに出荷する。ブロック901からブロック917までの磁気ディスク装置の製造工程では、一旦衝撃吸収材803に保持された磁気ディスク装置10は、出荷されるまで搬送容器800から取り出されることはなく、物に衝突したり、落下したりして故障する可能性が低くなっている。
本実施の形態にかかる搬送容器800を使用すると、収納される磁気ディスク装置の動作による発熱を利用して、磁気ディスク装置を高い環境温度で試験することができる。この場合は、搬送容器800の外側にスカート状にしたビニールを取り付けて覆うことにより簡単に搬送容器の蓄熱効果を高めることができる。高い環境温度で試験をすると、磁気ディスク装置に熱的なストレスを与えて初期の故障原因を検出することができる。たとえば、高温度下では磁気ヘッドにサーマル・プロトリュージョンとして知られている熱膨張が発生し、磁気ヘッドが磁気ディスク表面に付着しているゴミや媒体の凸部に衝突してその部分がデータ記録に使用できなくなる場合がある。高い環境温度で試験をすることにより、あらかじめそのような現象を発生させて磁気ディスクの記録に利用できないセクタを欠陥登録しておけば、出荷後に欠陥が発生することを防止できる。
これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定するものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。
本発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置の主要な構成を示すブロック図である。 磁気ディスク装置のジャンパ・ブロックおよびジャンパ・コネクタの概要を示す斜視図である。 親磁気ディスク装置と子供磁気ディスク装置との間でファイルの直接転送を行うときの接続を示す図である。 親磁気ディスク装置と子供磁気ディスク装置との間でファイルの直接転送を行うときの手順を示すフローチャートである。 ホスト・コンピュータから指令を受けて親磁気ディスク装置と子供磁気ディスク装置との間でファイルの直接転送を行うときの接続を示す図である。 ホスト・コンピュータから指令を受けて親磁気ディスク装置と子供磁気ディスク装置との間でファイルの直接転送を行うときの手順を示すフローチャートである。 磁気ディスク装置間でのファイルの直接転送によるクローン化を行うときの接続を示す図である。 磁気ディスク装置間でのファイルの直接転送によるクローン化を行うときの手順を示すフローチャートである。 磁気ディスク装置間で最適化/検査処理を実施するための接続を示す図である。 磁気ディスク装置間で最適化/検査処理を実施するときの手順を示すフローチャートである。 ホスト・コンピュータと磁気ディスク装置がファイバー・チャネルまたはファブリック・スイッチで接続されている状態を示す図である。 磁気ディスク装置の試験/調整を行う基本的な実行環境を説明する図である。 試験/調整の基本的な方法を説明するフロー・チャートである。 ATA規格に適合する試験制御装置の構成を説明する図である。 試験制御装置を使用して試験/調整する方法を説明するフロー・チャートである。 衝撃吸収材と搬送ボックスで構成された磁気ディスク装置の従来の出荷用搬送容器の斜視図である。 衝撃吸収材と搬送ボックスで構成された磁気ディスク装置の本実施の形態にかかる出荷用搬送容器の斜視図である。 試験/調整装置のベース・プレートの平面図である。 試験/調整装置のガイド・プレートの平面図である。 搬送容器に対する試験/調整装置の取付状態を示す断面図である。 磁気ディスク装置の製造方法を示すフローチャートである。
符号の説明
10 磁気ディスク装置
47 インターフェース・コネクタ
51 ジャンパ・コネクタ
53 特殊ジャンパ・ブロック
61 汎用ジャンパ・ブロック
63 電源コネクタ
350 試験制御装置
800 搬送容器
801 段ボール箱
803 衝撃吸収材
805 インターフェース側の側面
807a、807b 磁気ディスクに平行なエンクロージャの面
809 RFIDのタグ
820 試験/調整装置
821 ベース・プレート
823 試験制御装置
825 親磁気ディスク装置
827 ホスト側コネクタ
829 RFIDリーダ/ライタ
831 試験側コネクタ
833 試験側電源コネクタ
835 分離レバー
851 ガイド・プレート
853 押当部
854 貫通開口
855 ガイド部
857a、857b ガイド用傾斜面
859 ベース・プレートの回転軸

Claims (20)

  1. インターフェース・コネクタを備える磁気ディスク装置の製造方法であって、
    複数の磁気ディスク装置を前記インターフェース・コネクタが露出するように衝撃吸収材で保持するステップと、
    前記保持された磁気ディスク装置の各インターフェース・コネクタに対応するように配置された複数の試験側コネクタを前記各インターフェース・コネクタに接続するステップと、
    前記試験側コネクタを通じてホスト装置から前記磁気ディスク装置に試験/調整プログラムを転送するステップと、
    前記磁気ディスク装置が前記試験/調整プログラムを実行するステップと
    を有する磁気ディスク装置の製造方法。
  2. 前記試験/調整プログラムが前記磁気ディスクにサーボ情報を書き込むプログラムを含む請求項1記載の製造方法。
  3. 前記試験/調整プログラムが前記磁気ディスク装置にコマンドを送り前記磁気ディスク装置が前記コマンドを実行するプログラムを含む請求項1記載の製造方法。
  4. 前記ホスト装置がホスト・モードで動作する磁気ディスク装置である請求項1記載の製造方法。
  5. 前記衝撃吸収材がRFIDタグを備え、該RFIDタグに前記磁気ディスク装置の試験/調整に関する情報を書き込むステップを含む請求項1記載の製造方法。
  6. 前記磁気ディスク装置が前記試験/調整プログラムを実行している間、前記磁気ディスク装置と前記衝撃吸収材が出荷用搬送ボックスに収納されている請求項1記載の製造方法。
  7. 前記各磁気ディスク装置が試験/調整プログラムの実行を完了した後に、前記磁気ディスク装置を保持している衝撃吸収材を出荷用搬送ボックスに収納して梱包するステップを含む請求項1記載の製造方法。
  8. それぞれのインターフェース・コネクタが同一方向に向けて配置された複数の磁気ディスク装置を試験する試験/調整装置であって、
    ベース・プレートと、
    前記ベース・プレートの一方の面に前記各インターフェース・コネクタに対応するように取り付けられそれぞれ前記インターフェース・コネクタに接続することができる複数の試験側コネクタと、
    前記各試験側コネクタに接続されホスト装置に接続可能なように前記ベース・プレートに取り付けられたホスト側コネクタと、
    前記各試験側コネクタの位置に対する前記各インターフェース・コネクタの位置を規定するガイド・プレートと
    を有する試験/調整装置。
  9. 複数のバス・スイッチを備えATAコマンドで動作して前記試験側コネクタと前記ホスト側コネクタを接続する試験制御装置を有する請求項8記載の試験/調整装置。
  10. 前記ホスト装置がホスト・モードで動作する磁気ディスク装置である請求項8記載の試験/調整装置。
  11. 前記ホスト側コネクタが前記試験側コネクタが取り付けられている前記ベース・プレートの面と同一の面に取り付けられている請求項10記載の試験/調整装置。
  12. 前記ホスト側コネクタがSCSI伝送路に接続される請求項8記載の試験/調整装置。
  13. 前記ホスト側コネクタがファイバー・チャネルのアービトレイティッド・ループ又はファイバー・チャネルのファブリック・スイッチを含む伝送路に接続される請求項8記載の試験/調整装置。
  14. 前記複数の磁気ディスク装置が、インターフェース・コネクタが露出するように衝撃吸収材で保持されている請求項8記載の試験/調整装置。
  15. 前記試験側コネクタと前記インターフェース・コネクタを接続するとき前記磁気ディスク装置を保持している衝撃吸収材が前記磁気ディスク装置の出荷用搬送ボックスに収納されている請求項14記載の試験/調整装置。
  16. 前記ガイド・プレートが、前記インターフェース・コネクタから前記試験側コネクタを抜き取るときに前記磁気ディスク装置の浮き上がりを防止する押当部を含む請求項8記載の試験/調整装置。
  17. 前記ガイド・プレートが、前記磁気ディスク装置のインターフェース・コネクタが貫通する貫通開口と該貫通開口の周りにガイド用の傾斜面を備える請求項8記載の試験/調整装置。
  18. RFIDライタを有する請求項8記載の試験/調整装置。
  19. ディスク・エンクロージャの側面にインターフェース・コネクタを備える磁気ディスク装置の製造と出荷に使用する搬送容器であって、
    複数の磁気ディスク装置を前記インタフェース・コネクタが上端部から突き出るように保持する衝撃吸収材と、
    前記複数の磁気ディスク装置を保持した前記衝撃吸収材を収納することができる出荷用搬送ボックスと
    を有する搬送容器。
  20. 前記衝撃吸収材又は前記出荷用搬送ボックスにRFIDタグが取り付けられている請求項19記載の搬送容器。
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