JP2023140541A - 磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トラック単位のリライトに要する時間を抑制できる磁気ディスク装置を提供すること。【解決手段】磁気ディスクの第１トラック上には、それぞれはデータセグメントが格納される複数の第１セクタと第１誤り訂正のためのパリティが格納される第２セクタとが第１位置からこの順番で配置される。コントローラは、複数の第１セクタのそれぞれから第１データセグメントを順次リードして、リードされた第１データセグメントの群をバッファメモリに格納する、第１動作を実行する。コントローラは、リードされた第１データセグメントの群から第１パリティを取得する。コントローラは、バッファメモリに格納された第１データセグメントの群のうちの各第１データセグメントを複数の第１セクタのうちのリード元の第１セクタにライトし、第１パリティを第２セクタにライトする、第２動作を、磁気ヘッドが第１位置に到達する前に開始する。【選択図】図８

Description

本実施形態は、磁気ディスク装置に関する。

磁気ディスクへのライトの際に隣接トラックに与える影響のひとつとして、隣接トラック干渉（Adjacent Track Interference：ＡＴＩ）が知られている。一つのトラックに対するライトの回数に応じて、隣接トラックが受けるＡＴＩの影響が蓄積し、隣接トラックのデータはやがてリードが困難になる。よって、隣接トラックのデータのリードが困難になる前に、隣接トラックに対し、全データのリライトが実行される。

米国特許第７０８０２００号明細書

一つの実施形態は、トラック単位のリライトに要する時間を抑制できる磁気ディスク装置を提供することを目的とする。

一つの実施形態によれば、磁気ディスク装置は、磁気ディスクと、磁気ヘッドと、バッファメモリと、コントローラと、を備える。磁気ディスクには、第１トラックが設けられる。第１トラック上には、それぞれはデータセグメントが格納される複数の第１セクタと第１誤り訂正のためのパリティが格納される第２セクタとが第１位置からライト／リード方向にこの順番で配置される。磁気ヘッドは、第１トラックに対してライト／リード方向にライト／リードを実行する。コントローラは、複数の第１セクタのそれぞれからそれに格納されたデータセグメントである第１データセグメントを順次リードして、リードされた第１データセグメントの群をバッファメモリに格納する、第１動作を実行する。コントローラは、リードされた第１データセグメントの群から第１パリティを取得する。コントローラは、バッファメモリに格納された第１データセグメントの群のうちの各第１データセグメントを複数の第１セクタのうちのリード元の第１セクタにライトし、第１パリティを第２セクタにライトする、第２動作を実行する。第２動作の開始のタイミングは、磁気ヘッドが第１位置に到達するタイミングの前である。

図１は、実施形態の磁気ディスク装置の構成の一例を示す模式的な図である。 図２は、実施形態の磁気ディスクの構成の一例を示す図である。 図３は、実施形態の１つのトラックの構成の一例を示す模式的な図である。 図４は、実施形態のＡＴＩ管理情報のデータ構造の一例を示す模式的な図である。 図５は、実施形態のリライト動作の一例を説明するための図である。 図６は、実施形態のコントローラによるＡＴＩカウンタの操作の一例を示すフローチャートである。 図７は、実施形態のコントローラによるリライト対象のトラックを検出する動作の一例を示すフローチャートである。 図８は、実施形態のリライト動作の一例を示すフローチャートである。 図９は、実施形態のトラックリード動作の一例を示すフローチャートである。 図１０は、実施形態のトラックライト動作の一例を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、実施形態にかかる磁気ディスク装置を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。

（実施形態）
図１は、実施形態の磁気ディスク装置１の構成の一例を示す模式的な図である。

磁気ディスク装置１は、ホスト２に接続される。磁気ディスク装置１は、ホスト２から、ライトコマンドやリードコマンドなどの、アクセスコマンドを受信することができる。

磁気ディスク装置１は、表面に磁性層が形成された磁気ディスク１１を備える。磁気ディスク装置１は、アクセスコマンドに応じて磁気ディスク１１にデータをライトしたり磁気ディスク１１からデータをリードしたりする。

データのライトおよびリードは、磁気ヘッド２２を介して行われる。磁気ディスク装置１は、磁気ディスク１１のほかに、スピンドルモータ１２、ランプ１３、アクチュエータアーム１５、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１６、モータドライバＩＣ（Integrated Circuit）２１、磁気ヘッド２２、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）２３、ヘッドＩＣ２４、リードライトチャネル（ＲＷＣ）２５、プロセッサ２６、ＲＡＭ２７、ＦＲＯＭ（Flash Read Only Memory）２８、およびバッファメモリ２９を備える。

磁気ディスク１１は、同軸に取り付けられたスピンドルモータ１２により、所定の回転速度で回転される。スピンドルモータ１２は、モータドライバＩＣ２１により駆動される。

プロセッサ２６はモータドライバＩＣ２１を介して、スピンドルモータ１２の回転およびＶＣＭ１６の回転を制御する。

磁気ヘッド２２は、それに備わるライトコア２２ｗおよびリードコア２２ｒにより、磁気ディスク１１に対して情報のライトおよびリードを行う。また、磁気ヘッド２２は、アクチュエータアーム１５の先端に取り付けられている。磁気ヘッド２２は、ＶＣＭ１６により、磁気ディスク１１の半径方向に移動される。なお、磁気ヘッド２２に備わるライトコア２２ｗおよびリードコア２２ｒのいずれか一方、またはその両方は、それぞれ単一の磁気ヘッド２２に対して複数設けられても良い。

磁気ディスク１１の回転が停止しているときなどは、磁気ヘッド２２は、ランプ１３上に移動される。ランプ１３は、磁気ヘッド２２を、磁気ディスク１１から離間した位置で保持するように構成されている。

ヘッドＩＣ２４は、リード動作時に、磁気ヘッド２２が磁気ディスク１１からリードした信号を増幅して出力し、ＲＷＣ２５に供給する。また、ヘッドＩＣ２４は、ライト動作時に、ＲＷＣ２５から供給されたライト対象のデータに対応した信号を増幅して、磁気ヘッド２２に供給する。

ＨＤＣ２３は、Ｉ／Ｆ バスを介してホスト２との間で行われるデータの送受信の制御、およびバッファメモリ２９の制御などを行う。

バッファメモリ２９は、ホスト２との間で送受信されるデータのバッファとして用いられる。例えば、バッファメモリ２９は、ライト対象のデータ、または磁気ディスク１１からリードされたデータ、を一時記憶するために用いられる。

バッファメモリ２９は、高速な動作が可能な揮発性メモリによって構成される。バッファメモリ２９を構成するメモリの種類は、特定の種類に限定されない。バッファメモリ２９は、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、またはこれらの組み合わせによって構成され得る。なお、バッファメモリ２９は、任意の不揮発性メモリによって構成されてもよい。

ＲＷＣ２５は、ＨＤＣ２３から供給されるライト対象のデータに対して誤り訂正符号化などの変調を行い、変調後のデータをヘッドＩＣ２４に供給する。また、ＲＷＣ２５は、磁気ディスク１１からリードされヘッドＩＣ２４から供給された信号に対して誤り訂正の処理を含む復調を行い、復調後の信号をデジタルデータとしてＨＤＣ２３へ出力する。

プロセッサ２６は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。プロセッサ２６には、ＲＡＭ２７、ＦＲＯＭ（Flash Read Only Memory）２８、およびバッファメモリ２９が接続されている。

ＦＲＯＭ２８は、不揮発性メモリである。ＦＲＯＭ２８には、ファームウェア（プログラムデータ）および各種の動作パラメータなどが格納される。なお、ファームウェアは、磁気ディスク１１に格納されてもよい。

ＲＡＭ２７は、例えばＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、またはこれらの組み合わせによって構成される。ＲＡＭ２７は、プロセッサ２６によって動作用のメモリとして使用される。ＲＡＭ２７は、ファームウェアがロードされる領域、および各種の管理データが一時記憶される領域として使用される。

プロセッサ２６は、ＦＲＯＭ２８または磁気ディスク１１に格納されているファームウェアに従って、この磁気ディスク装置１の全体的な制御を行う。例えば、プロセッサ２６は、ファームウェアをＦＲＯＭ２８または磁気ディスク１１からＲＡＭ２７にロードし、ロードされたファームウェアに従って、モータドライバＩＣ２１、ヘッドＩＣ２４、ＲＷＣ２５、ＨＤＣ２３などの制御を実行する。

ＨＤＣ２３、ＲＷＣ２５、およびプロセッサ２６を含む構成は、磁気ディスク装置１の動作を制御するコントローラ３０と見なすこともできる。コントローラ３０は、これらのほかに、他の要素（例えばＲＡＭ２７、ＦＲＯＭ２８、またはバッファメモリ２９など）を含んでいてもよい。

また、ファームウェアプログラムは磁気ディスク１１に格納されていてもよい。また、プロセッサ２６の機能の一部または全部は、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）またはＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などのハードウェア回路によって実現されてもよい。

なお、磁気ディスク装置１に具備される磁気ディスク１１の数は１つに限定されない。また、磁気ディスク装置１は、磁気ディスク１１の数に応じた数のアクチュエータアーム１５および磁気ヘッド２２を有し得る。また、磁気ディスク装置１が複数の磁気ヘッド２２を有する場合、当該複数の磁気ヘッド２２は一体的に移動せしめられてもよいし、当該複数の磁気ヘッド２２はそれぞれ独立に移動可能な複数のグループを構成していてもよい。

図２は、実施形態の磁気ディスク１１の構成の一例を示す図である。磁気ディスク１１の表面に形成された磁性層には、例えばサーボライタによって、またはセルフサーボライト（ＳＳＷ）によって、磁気ヘッド２２の位置決めに使用されるサーボデータがライトされる。

図２には、サーボデータがライトされたサーボ領域の配置の一例として放射状に配置されたサーボ領域４１が示されている。円周方向において、２つのサーボ領域４１の間は、データのライトが可能なデータ領域４２とされる。磁気ディスク１１の半径方向には同心円の複数のトラック５０が設けられる。トラック５０上においてデータ領域４２にはそれぞれは所定サイズ（セクタサイズ）のデータがライトされる複数のセクタが設けられる。

サーボデータは、サーボマーク、グレイコード、バーストパターン、およびポストコードを含む。サーボマークは、サーボデータの開始を示す。グレイコードは、磁気ディスク１１に設けられた各トラック５０を識別するためのＩＤ、即ちトラック番号と、トラック５０上の各サーボセクタ（即ちサーボ領域４１）を識別するためのＩＤ、即ちサーボセクタ番号と、を含む。バーストパターンは、グレイコードに含まれるトラック番号が示すトラックのセンターからの位置ずれ量を検出するために使用されるデータである。グレイコードに含まれるトラック番号は例えば整数値として与えられており、バーストパターンを復調することによってトラック番号が示す位置を基準とした小数点以下のオフセット量を得ることが可能である。つまり、バーストパターンを復調することによって、半径方向における磁気ヘッド２２の現在位置が得られる。ポストコードは、グレイコード、バーストパターンによって規定されるトラック５０の形状の、理想的なトラック５０の形状からの位置ずれを補正するためのデータである。

コントローラ３０は、磁気ディスク１１にデータをライトしたり磁気ディスク１１からデータをリードしたりする際には、磁気ヘッド２２がサーボ領域４１からリードしたサーボデータに基づいて磁気ヘッド２２の位置決め、つまりシーク制御およびトラッキング制御、を実行する。

図３は、実施形態の１つのトラック５０の構成の一例を示す模式的な図である。本図では、サーボ領域４１の図示が省略されている。また、本図には、ライト／リード方向が図示されている。ライト／リード方向は、磁気ディスク１１の回転によって磁気ヘッド２２がトラック５０に対して相対移動する方向である。磁気ヘッド２２は、各トラック５０に対し、ライト／リード方向にデータのライトまたはデータのリードを行う。

トラック５０に設けられた各セクタは、セクタ番号によって識別される。セクタ番号がｘであるセクタを、セクタ＃ｘと表記する。図３に示される例では、トラック５０は、セクタ＃０からセクタ＃１０までの１１個のセクタを有する。

各セクタにライトされるデータは、誤り訂正符号を含んでいる。ＲＷＣ２５は、１つのセクタからリードされたデータに対し、誤り訂正符号を用いたセクタ単位の誤り訂正が可能である。このセクタ単位の誤り訂正は、第２誤り訂正の一例である。

セクタ単位の誤り訂正のための誤り訂正符号化の方式は、特定の方式に限定されない。一例では、セクタ単位の誤り訂正のための誤り訂正符号化の方式として、低密度パリティ検査符号（Low-Density Parity-Check Code）が適用される。

１１個のセクタは、基準位置からライト／リード方向にセクタ番号順に配列されている。換言すると、基準位置は、トラック５０内でセクタ番号が最も小さいセクタが配置される位置である。なお、基準位置は第１位置の一例である。本明細書では、基準位置とライト／リード方向とに基づき、先頭と末尾とが定義される。

例えば、磁気ヘッド２２が基準位置を通過してから次に基準位置を通過するまでの区間、即ちセクタ＃０～セクタ＃１０に関して、磁気ヘッド２２が一番最初に通過するセクタ、即ちセクタ＃０は、先頭のセクタと表記される。セクタ＃０～セクタ＃１０に関して、磁気ヘッド２２が一番最後に通過するセクタ、即ちセクタ＃１０は、末尾のセクタと表記される。

また、セクタ上の磁気ヘッド２２が通過を開始する位置は、セクタの先頭と表記される。セクタ上の磁気ヘッド２２が通過し終わる位置は、セクタの末尾と表記される。

末尾のセクタ＃１０は、パリティが格納されるためのセクタとされている。即ち、トラック５０の単位のライトは、例えば次のようにして実行される。まず、セクタ＃０～セクタ＃９に、セクタ番号の順番にデータがライトされる。トラック５０の末尾のセクタ＃１０には、セクタ＃０～セクタ＃９にライトされたデータの群に基づいて生成されたパリティがライトされる。

セクタ＃１０にライトされるパリティは、セクタ＃０～セクタ＃９にライトされたデータの群を誤りの発生から保護するものである。つまり、セクタ＃１０にライトされるパリティは、トラック単位でデータを保護する。セクタ＃１０にライトされるパリティを用いた誤り訂正は、トラック単位の誤り訂正と表記される。トラック単位の誤り訂正は、第１誤り訂正の一例である。

セクタ＃０～セクタ＃９のように、データが格納されるセクタは、データセクタと表記される。データセクタ＃ｘにライトされるデータは、データ＃ｘと表記される場合がある。データ＃ｘは、データセグメントの一例である。セクタ＃１０のようにパリティが格納されるセクタは、パリティセクタと表記される。

トラック単位の誤り訂正のための誤り訂正符号化の方式は、特定の方式に限定されない。一例では、パリティは、ビット位置毎のＸＯＲをデータ＃０～データ＃９に対して実行することにより生成される。

前述されたように、１つのトラック５０（第１トラック５０と表記する）に対してデータがライトされると、第１トラック５０に隣接するトラック５０（第２トラック５０）はＡＴＩの影響を受ける。第２トラック５０が受けるＡＴＩの影響は、第１トラック５０に対するライトの回数に応じて蓄積される。第２トラック５０が受けたＡＴＩの影響が大きくなりすぎると、第２トラック５０に格納されているデータをリードすることが困難になる。

コントローラ３０は、各トラック５０がＡＴＩの影響によってデータのリードが困難になる前に、データのリライトを実行する。

コントローラ３０は、各トラック５０が受けたＡＴＩの影響の度合いを例えばＡＴＩ管理情報２７１を用いて推測する。

図４は、実施形態のＡＴＩ管理情報２７１のデータ構造の一例を示す模式的な図である。

ＡＴＩ管理情報２７１は、トラック５０毎にＡＴＩカウンタが記録されたテーブルのデータ構成を有する。コントローラ３０は、トラック５０に対してデータのライトを行うと、ライト先のトラック５０の近傍のトラック５０にかかるＡＴＩカウンタをインクリメントする。１回のインクリメントで加算される値は設計者によって任意の方法で決定される。一例では、ライト先のトラック５０に近いほど大きな値がインクリメントされる。つまり、ＡＩＴカウンタは、対応するトラック５０に蓄積されたＡＴＩの影響の度合いを示す。

コントローラ３０は、各トラック５０のＡＴＩカウンタとしきい値とを比較する。そして、しきい値を超えたＡＴＩカウンタが見つかった場合、コントローラ３０は、当該ＡＴＩカウンタに対応するトラック５０に対し、リライトを実行する。リライト後、コントローラ３０は、リライトされたトラック５０のＡＴＩカウンタをリセットする。

なお、ＡＴＩカウンタと比較されるしきい値は、全トラック５０で共通の値が適用されてもよいし、トラック毎に個別に設定されてもよい。また、コントローラ３０は、動作中にしきい値を変更してもよい。

例えば、或るトラック５０（第３トラック５０と表記する）に対してトラック単位のライトが行われた場合、第３トラック５０は、全データはパリティによって保護された状態になる。つまり、パリティによる保護が有効である。

その後、コントローラ３０が第３トラック５０の一部のデータセクタに対してオーバーライトを行うと、第３トラック５０は、全データはパリティによって保護されていない状態になる。つまり、パリティによる保護が無効になる。

パリティによる保護が無効であるトラック５０は、パリティによる保護が有効であるトラック５０に比べ、ＡＴＩの影響に対して脆弱である。よって、コントローラ３０は、パリティによる保護が無効である場合、パリティによる保護が有効である場合に比べて小さい値をしきい値として用いてもよい。

具体的には、コントローラ３０は、第３トラック５０に対してトラック単位のライトを行った後、第１しきい値を第３トラック５０に対応するＡＴＩカウンタとの比較に用いる。そして、第３トラック５０の一部のデータセクタに対してオーバーライトを行うと、第３トラック５０のパリティによる保護が無効になる。すると、コントローラ３０は、第１しきい値よりも小さい第２しきい値を第３トラック５０に対応するＡＴＩカウンタとの比較に用いる。これによって、パリティによる保護が無効になっても、第３トラック５０に格納されているデータのリードがＡＴＩの影響によってリードが困難になることを防止する。

なお、以上に述べたしきい値の変更方法は一例である。しきい値は任意の方法で変更され得るし、しきい値は変更されなくてもよい。

コントローラ３０は、ＡＴＩカウンタがしきい値を超えたトラック５０に対し、トラック単位のリライトを実行する。トラック単位のリライトは、リライト動作を表記される。

ここで、実施形態と比較される技術について説明する。実施形態と比較される技術によれば、リライト動作の際、コントローラは、磁気ヘッドのリードコアをリライト対象のトラック上に位置決めして、リライト対象のトラックの基準位置から順番にデータおよびパリティのリードを行う。リライト対象のトラックからのデータおよびパリティのリードが完了すると、コントローラは、磁気ヘッドのライトコアをリライト対象のトラック上に位置決めして、リライト対象のトラックの基準位置から順番にデータおよびパリティのライトを行う。

比較例によれば、トラック単位のリードおよびトラック単位のライトのそれぞれにおいて、リライト対象のトラックの基準位置からアクセスが開始される。よって、トラック単位のリードおよびトラック単位のライトのそれぞれに１回転を要するほか、トラック単位のリードとトラック単位のライトとの間にさらに磁気ディスクの１回転を要するので、リライト動作には最低でも磁気ディスクが３回転する時間が必要になる。

実施形態では、コントローラ３０は、磁気ヘッド２２（正確にはライトコア２２ｗ）が基準位置に至ることを待たずにトラック単位のライトを開始する。つまり、トラック単位のライトの開始のタイミングは、磁気ヘッド２２が基準位置に到達するタイミングの前である。これによって、比較例に比べて短い時間でリライト動作を完了させる。

以降では、リライト動作に含まれるトラック単位のリードは、トラックリード動作と表記される。リライト動作に含まれるトラック単位のライトは、トラックライト動作と表記される。

図５は、実施形態のリライト動作の一例を説明するための図である。本図には、リライト動作において磁気ヘッド２２の位置と、リライト動作中のコントローラ３０による制御の種別と、の時間的推移が示されている。また、磁気ヘッド２２の位置として示されている“＃ｘ（ただしｘは０から９までの整数）”は、データセクタであるセクタ＃ｘを意味する。また、磁気ヘッド２２の位置として示されている“Ｐ”は、パリティセクタ、即ちセクタ＃１０を意味する。本図以降の説明において、リライト動作の対象のトラック５０を、ターゲットトラック５０と表記する。

リードコア２２ｒのターゲットトラック５０への位置決めが完了し、リードの準備が整うと、コントローラ３０は、磁気ヘッド２２が基準位置に至ることを待たずに、磁気ヘッド２２が最初に至るセクタからトラックリード動作を開始する。つまり、トラックリード動作の開始のタイミングは、磁気ヘッド２２が基準位置に到達する前のタイミングである。図５に示される例では、磁気ヘッド２２がセクタ＃２の先頭に至った時刻ｔ１においてトラックリード動作が開始されている。

なお、リードの準備とは、磁気ヘッド２２の電流に関するパラメータのセットなどリードを開始するにあたって必要な種々の処理を含む。

コントローラ３０は、セクタ＃２、セクタ＃３、セクタ＃４、セクタ＃５、セクタ＃６、セクタ＃７、セクタ＃８、セクタ＃９、およびパリティセクタに対してこの順番でリードを実行して、磁気ヘッド２２が基準位置、つまりセクタ＃０の先頭位置（換言するとパリティセクタの末尾）に至る。そして、コントローラ３０は、トラックリード動作を継続し、セクタ＃０、およびセクタ＃１に対してこの順番でリードを実行する。

時刻ｔ２には、トラックリード動作が開始された時刻ｔ１を基準として磁気ディスク１１が１回転し終わり、ターゲットトラック５０に格納されていた全データとパリティとのリードが完了する。つまり、トラックリード動作が終了する。

トラックリード動作が終了すると、コントローラ３０は、磁気ヘッド２２のライトコア２２ｗをターゲットトラック５０に位置決めするとともに、ライトの準備を行う。ライトの準備は、磁気ヘッド２２の電流に関するパラメータのセットなどライトを開始するにあたって必要な種々の処理を含む。

ライトコア２２ｗの位置決めおよびライトの準備が行われている間、磁気ディスク１１の回転が続く。ライトコア２２ｗの位置決めおよびライトの準備が終わると、コントローラ３０は、磁気ヘッド２２が基準位置に至ることを待たずに、磁気ヘッド２２が最初に至るセクタからトラックライト動作を開始する。図５に示される例では、時刻ｔ２から２セクタ分だけ磁気ディスク１１が回転し、磁気ヘッド２２がセクタ＃４の先頭に至った時刻ｔ３においてトラックライト動作が開始されている。

コントローラ３０は、セクタ＃４、セクタ＃５、セクタ＃６、セクタ＃７、セクタ＃８、セクタ＃９、およびパリティセクタに対してこの順番でライトを実行して磁気ヘッド２２が基準位置、つまりセクタ＃０の先頭位置（換言するとパリティセクタの末尾）に至る。そして、コントローラ３０は、トラックライト動作を継続し、セクタ＃０、セクタ＃１、セクタ＃２、およびセクタ＃３に対してこの順番でライトを実行する。

時刻５２には、トラックライト動作が開始された時刻ｔ３を基準として磁気ディスク１１が１回転し終わり、ターゲットトラック５０への全データおよびパリティのライトが完了する。つまり、トラックライト動作が終了し、リライト動作が終了する。

図５に示された例では、時刻ｔ１からリライト動作が開始され、時刻ｔ４にリライト動作が終了する。磁気ディスク１１が２回転と２セクタ分の回転を行っている間にリライト動作が終了する。リライト動作に磁気ディスクの３回転分の時間を要した比較例に比べ、リライト動作に要する時間が抑制されている。

このように、トラックリード動作の後に準備が整い次第、トラックライト動作が開始される。よって、リライト動作に要する時間が大幅に抑制される。

次に、図５に示された動作を実現するためのコントローラ３０の制御について説明する。

図６は、実施形態のコントローラ３０によるＡＴＩカウンタの操作の一例を示すフローチャートである。

コントローラ３０は、或るトラック５０に対してデータのライトを行うと（Ｓ１０１）、ライト先のトラック５０の近傍のトラック５０のＡＴＩカウンタのインクリメントを行う（Ｓ１０２）。コントローラ３０は、Ｓ１０２では、ライト先のトラック５０の半径方向両側に隣接するトラック５０のＡＴＩカウンタのインクリメントを行ってもよいし、ライト先のトラック５０を中心とした半径方向の所定範囲内のすべてのトラック５０のＡＴＩカウンタのインクリメントを行ってもよい。１回のインクリメントで加算される量は、固定されていてもよいし、ライト先のトラック５０からの距離に応じて異なっていてもよい。

Ｓ１０２によって、ＡＴＩカウンタの操作の動作が終了する。なお、コントローラ３０は、データのライト毎に図６に示された一連の動作を実行する。

図７は、実施形態のコントローラ３０によるリライト対象のトラック５０を検出する動作の一例を示すフローチャートである。

コントローラ３０は、ＡＴＩ管理情報２７１を参照し、ＡＴＩカウンタがしきい値を超えたトラック５０があるか否かを判定する（Ｓ２０１）。ＡＴＩカウンタがしきい値を超えたトラック５０がある場合（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、そのトラック５０に対し、リライト動作を実行する（Ｓ２０２）。リライト動作後、コントローラ３０は、そのトラック５０のＡＴＩカウンタを“０”にリセットする（Ｓ２０３）。そして、リライト対象のトラック５０を検出する動作が終了する。

ＡＴＩカウンタがしきい値を超えたトラック５０がない場合（Ｓ２０１：Ｎｏ）、リライト対象のトラック５０を検出する動作が終了する。

なお、コントローラ３０は、図７に示された一連の動作を繰り返し実行する。例えばコントローラ３０は、磁気ディスク装置１がホスト２からのコマンドの処理を行っていないときなどに上記動作を実行する。または、コントローラ３０は、所定の周期で上記動作を実行する。または、コントローラ３０は、磁気ディスク１１に所定量のデータをライトする毎に上記動作を実行する。

図８は、実施形態のリライト動作の一例を示すフローチャートである。

コントローラ３０は、ターゲットトラック５０（つまりリライト対象のトラック５０）に磁気ヘッド２２のリードコア２２ｒを位置決めする（Ｓ３０１）。なお、ターゲットトラック５０は第１トラックの一例である。

リードコア２２ｒの位置決めが完了し、リードの準備が整うと、コントローラ３０は、リードコア２２ｒが基準位置に至ることを待たずにトラックリード動作を開始する（Ｓ３０２）。なお、トラックリード動作は第１動作の一例である。

トラックリード動作が完了すると（Ｓ３０３）、コントローラ３０は、ターゲットトラック５０に磁気ヘッド２２のライトコア２２ｗを位置決めする（Ｓ３０４）。

ライトコア２２ｗの位置決めが完了し、ライトの準備が整うと、コントローラ３０は、ライトコア２２ｗが基準位置に至ることを待たずにトラックライト動作を開始する（Ｓ３０５）。なお、トラックライト動作は第２動作の一例である。

トラックライト動作が完了すると、リライト動作が終了する。

図９は、実施形態のトラックリード動作の一例を示すフローチャートである。

トラックリード動作では、磁気ディスク１１が１回転するまでの間、Ｓ４０１からＳ４０９までのループ処理が繰り返し実行される。

当該ループ処理では、コントローラ３０は、リードコア２２ｒはデータセクタに位置しているか否かを判定する（Ｓ４０１）。リードコア２２ｒがデータセクタに位置している場合には（Ｓ４０１）、コントローラ３０は、当該データセクタからリードコア２２ｒによってデータをリードし（Ｓ４０２）、リードされたデータに対してＲＷＣ２５によってセクタ単位の誤り訂正を実行する（Ｓ４０３）。

セクタ単位の誤り訂正に成功した場合（Ｓ４０４：Ｙｅｓ）、コントローラ３０は、リードされたデータを用いて、新しいパリティを取得する演算を進める（Ｓ４０５）。新しいパリティは第１パリティの一例である。

コントローラ３０は、トラックリード動作では、全データセクタからリードされたデータを用いてパリティを取得する。パリティは、一例では、全データセクタからリードされたデータのＸＯＲによって得られる。コントローラ３０は、データセクタからデータが正常にリードされる毎に（つまりリードされたデータに対するセクタ単位の誤り訂正に成功する毎に）、ＸＯＲの演算を進める。

Ｓ４０５に続いて、コントローラ３０は、リードされたデータをバッファメモリ２９に格納する（Ｓ４０６）。そして、制御が後述されるＳ４０９に遷移する。

セクタ単位の誤り訂正に失敗した場合（Ｓ４０４：Ｎｏ）、つまりデータセクタからデータを正常にリードできなかった場合、コントローラ３０は、Ｓ４０５およびＳ４０６の処理をスキップして、制御がＳ４０９に遷移する。データセクタから正常にリードされたかったデータ（つまりセクタ単位の誤り訂正に失敗したデータ）は、後述されるトラック単位の誤り訂正によって訂正されるまで、ＸＯＲの演算には使用されない。

リードコア２２ｒはデータセクタに位置していない場合（Ｓ４０１：Ｎｏ）、コントローラ３０は、リードコア２２ｒはパリティセクタに位置しているか否かを判定する（Ｓ４０７）。リードコア２２ｒがパリティセクタに位置していない場合（Ｓ４０７：Ｎｏ）、制御がＳ４０９に遷移する。

リードコア２２ｒがパリティセクタに位置している場合（Ｓ４０７：Ｙｅｓ）、コントローラ３０は、パリティセクタからパリティをリードする（Ｓ４０８）。そして、制御がＳ４０９に遷移する。

なお、Ｓ４０８でリードされるパリティは、Ｓ４０５および後述されるＳ４１５によって新しく演算されるパリティと同値である場合にのみ、トラック単位の誤り訂正を実行することができる。そのため、Ｓ４０８でリードされるパリティは、Ｓ４０５および後述されるＳ４１５によって新しく演算されるパリティと同値でない場合がある。Ｓ４０８でリードされるパリティは、古いパリティと表記される。古いパリティは第２パリティの一例である。

Ｓ４０９では、コントローラ３０は、トラックリード動作が開始してから磁気ディスク１１が１回転したか否かを判定する。まだ磁気ディスク１１が１回転していない場合（Ｓ４０９：Ｎｏ）、制御がＳ４０１に遷移する。

磁気ディスク１１が１回転した場合（Ｓ４０９：Ｙｅｓ）、コントローラ３０は、セクタ単位の誤り訂正に失敗したデータがあるか否かを判定する（Ｓ４１０）。即ち、コントローラ３０は、いずれかのデータセクタからのリードの際にセクタ単位の誤り訂正に失敗したか否かを判定する。

セクタ単位の誤り訂正に失敗したデータがある場合（Ｓ４１０：Ｙｅｓ）、コントローラ３０は、古いパリティは有効であるか否かを判定する（Ｓ４１１）。古いパリティが有効である場合（Ｓ４１１：Ｙｅｓ）、コントローラ３０は、セクタ単位の誤り訂正に失敗したデータを誤り訂正するために、トラック単位の誤り訂正を実行する（Ｓ４１２）。

続いて、コントローラ３０は、トラック単位の誤り訂正によって訂正されたデータを用いて、新しいパリティを取得するための演算を完了する（Ｓ４１３）。これによって、全てのデータセクタからリードされたデータに基づく新しいパリティが得られる。

コントローラ３０は、新しいパリティをバッファメモリ２９に格納する（Ｓ４１４）。

そして、コントローラ３０は、トラック単位の誤り訂正によって訂正されたデータをバッファメモリ２９に格納し（Ｓ４１５）、トラックライト動作が終了する。

古いパリティが有効でない場合（Ｓ４１１：Ｎｏ）、コントローラ３０は、トラック単位の誤り訂正を実行しても正しいデータを取得できない。よって、コントローラ３０は、所定の処理を実行し（Ｓ４１７）、トラックライト動作が終了する。

所定の処理は設計者によって任意に設計される。例えば、コントローラ３０は、正常にデータをリードできなかったデータセクタに対し、再度、リードを実行してもよい。または、コントローラ３０は、トラックリード動作を再び実行してもよい。

セクタ単位の誤り訂正に失敗したデータがない場合（Ｓ４１０：Ｎｏ）、最後に実行されたＳ４０５の処理によって、新しいパリティが得られる。コントローラ３０は、新しいパリティをバッファメモリ２９に格納して（Ｓ４１６）、トラックライト動作が終了する。

図９に示された一連の処理によって、各データセクタからデータが順次リードされて、リードされたデータの群がバッファメモリ２９に格納される。この一連の処理は、磁気ディスク１１が１回転する期間に完了する。

図１０は、実施形態のトラックライト動作の一例を示すフローチャートである。

トラックライト動作では、磁気ディスク１１が１回転するまでの間、Ｓ５０１からＳ５０５までのループ処理が繰り返し実行される。

当該ループ処理では、コントローラ３０は、ライトコア２２ｗはデータセクタに位置しているか否かを判定する（Ｓ５０１）。ライトコア２２ｗがデータセクタに位置している場合には（Ｓ５０１：Ｙｅｓ）、コントローラ３０は、当該データセクタからリードされてバッファメモリ２９に格納されたデータを、当該データセクタにライトする（Ｓ５０２）。そして、制御がＳ５０５に遷移する。

ライトコア２２ｗはデータセクタに位置していない場合（Ｓ５０１：Ｎｏ）、コントローラ３０は、ライトコア２２ｗはパリティセクタに位置しているか否かを判定する（Ｓ５０３）。ライトコア２２ｗがパリティセクタに位置していない場合（Ｓ５０３：Ｎｏ）、制御がＳ５０５に遷移する。

ライトコア２２ｗがパリティセクタに位置している場合（Ｓ５０３：Ｙｅｓ）、コントローラ３０は、トラックリード動作で取得されてバッファメモリ２９に格納された新しいパリティをパリティセクタにライトする（Ｓ５０４）。そして、制御がＳ５０５に遷移する。

ライトコア２２ｗがパリティセクタに位置していない場合（Ｓ５０３：Ｎｏ）、制御がＳ５０５に遷移する。

Ｓ５０５では、コントローラ３０は、トラックライト動作が開始してから磁気ディスク１１が１回転したか否かを判定する。まだ磁気ディスク１１が１回転していない場合（Ｓ５０５：Ｎｏ）、制御がＳ５０１に遷移する。

磁気ディスク１１が１回転した場合（Ｓ５０５：Ｙｅｓ）、トラックライト動作が終了する。

図１０に示された一連の処理によって、バッファメモリ２９に格納されたデータの群のうちの各データがリード元のデータセクタにライトされ、新しいパリティがパリティセクタにライトされる。この一連の処理は、磁気ディスク１１が１回転する期間に完了する。

なお、以上述べた例では、コントローラ３０は、トラックリード動作を、磁気ヘッド２２が基準位置に至ることを待たずに開始した。トラックリード動作に関しては、磁気ヘッド２２が基準位置に至ったタイミングで開始してもよい。コントローラ３０は、たとえ磁気ヘッド２２が基準位置に至ったタイミングでトラックリード動作を開始するよう構成されたとしても、その後のトラックライト動作を、ライトコア２２ｗの位置決めと準備が整い次第、開始することができる。よって、リライト動作に要する時間を抑制できる。

また、図９に示されたトラックリード動作では、Ｓ４１４またはＳ４１６において、新しいパリティがバッファメモリ２９に格納された。そして、図１０に示されたトラックライト動作では、バッファメモリ２９に格納された新しいパリティがパリティセクタにライトされた。新しいパリティは、必ずしもバッファメモリ２９に格納されなくてもよい。例えば、新しいパリティは、トラックリード動作においてＲＷＣ２５内で演算されてＲＷＣ２５内に保持され、その後のトラックライト動作において、ＲＷＣ２５内に保持された新しいパリティがパリティセクタにライトされてもよい。

このように、実施形態によれば、コントローラ３０は、リライト動作においては、トラックリード動作と、新しいパリティの取得と、トラックリード動作の後のトラックライト動作と、を実行する。トラックリード動作では、コントローラ３０は、各データセクタからデータを順次リードして、リードされたデータの群をバッファメモリ２９に格納する。コントローラ３０は、リードされたデータの群から新しいパリティを取得する。トラックライト動作では、コントローラ３０は、バッファメモリ２９に格納されたデータの群のうちの各データをリード元のデータセクタにライトし、新しいパリティをパリティセクタにライトする。コントローラ３０は、トラックライト動作を、磁気ヘッド２２が基準位置に至ることを待たずに開始する。

よって、リライト動作に要する時間が抑制される。

また、実施形態によれば、コントローラ３０は、トラックリード動作においてデータセクタからデータをリードする毎に新しいパリティを取得する演算を進める。

よって、コントローラ３０は、トラックリード動作が終了した時点で新しいパリティを得ることができる。

なお、コントローラ３０は、ターゲットトラック５０から全データトラックの分のデータを取得した後に新しいパリティを演算し、その後にトラックライト動作を開始してもよい。

また、実施形態によれば、トラックリード動作において、コントローラ３０は、磁気ヘッド２２がパリティセクタを通過する際に古いパリティをリードする。コントローラ３０は、１つのデータセクタからデータがリードされる毎に当該データに対してセクタ単位の誤り訂正を実行し、セクタ単位の誤り訂正に成功した場合、当該データをバッファメモリ２９に格納する。コントローラ３０は、セクタ単位の誤り訂正に失敗した場合、古いパリティを用いたトラック単位の誤り訂正を実行し、トラック単位の誤り訂正を経て訂正されたデータをバッファメモリに格納する。

よって、たとえセクタ単位の誤り訂正に失敗したとしても、古いパリティが有効であれば、データを正常にリードすることが可能である。

また、実施形態によれば、コントローラ３０は、トラックリード動作を開始してから磁気ディスク１１が１回転する間にトラックリード動作を完了する。コントローラ３０は、トラックリード動作の完了後、磁気ヘッド２２が基準位置に至ることを待たずにトラックライト動作を開始する。コントローラ３０は、トラックライト動作を開始してから磁気ディスク１１が１回転する間にトラックライト動作を完了する。

よって、コントローラ３０は、磁気ディスク１１が３回転する時間よりも短い時間でリライト動作を完了することができる。

また、実施形態によれば、コントローラ３０は、ＡＴＩの影響の度合いを推測し、ＡＴＩの影響の度合いがしきい値を超えたトラック５０に対し、リライト動作を実行する。

なお、リライト動作の開始の契機は、必ずしもＡＴＩの影響の度合いに基づくものでなくてもよい。設計者は、コントローラ３０がリライト動作を実行する条件を任意に設定することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 磁気ディスク装置、２ ホスト、１１ 磁気ディスク、１２ スピンドルモータ、１３ ランプ、１５ アクチュエータアーム、２１ モータドライバＩＣ、２２ 磁気ヘッド、２２ｒ リードコア、２２ｗ ライトコア、２３ ＨＤＣ、２４ ヘッドＩＣ、２５ ＲＷＣ、２６ プロセッサ、２７ ＲＡＭ、２８ ＦＲＯＭ、２９ バッファメモリ、３０ コントローラ、４１ サーボ領域、４２ データ領域、５０ トラック、２７１ ＡＴＩ管理情報。

Claims (7)

1. それぞれにデータセグメントが格納される複数の第１セクタと、第１誤り訂正のためのパリティが格納される第２セクタと、が第１位置からライト／リード方向にこの順番で配置された、第１トラックが設けられた磁気ディスクと、
   前記第１トラックに対して前記ライト／リード方向にライト／リードを実行する磁気ヘッドと、
   バッファメモリと、
   前記複数の第１セクタのそれぞれからそれに格納された前記データセグメントである第１データセグメントを順次リードして、リードされた前記第１データセグメントの群を前記バッファメモリに格納する、第１動作を実行し、
   リードされた前記第１データセグメントの群から第１パリティを取得し、
   前記バッファメモリに格納された前記第１データセグメントの群のうちの各第１データセグメントを前記複数の第１セクタのうちのリード元の第１セクタにライトし、前記第１パリティを前記第２セクタにライトする、第２動作を実行し、前記第２動作の開始のタイミングは、前記磁気ヘッドが前記第１位置に到達するタイミングの前である、
   コントローラと、
   を備える磁気ディスク装置。
2. 前記第１動作の開始のタイミングは、前記磁気ヘッドが前記第１位置に到達するタイミングの前である、
   請求項１に記載の磁気ディスク装置。
3. 前記コントローラは、前記第１動作において、１つの第１データセグメントがリードされる毎に前記第１パリティを取得する演算を進める、
   請求項１または請求項２に記載の磁気ディスク装置。
4. 前記コントローラは、前記第１動作において、
   前記磁気ヘッドが前記第２セクタを通過する際に前記第２セクタに格納された前記パリティである第２パリティをリードし、
   １つの第１データセグメントがリードされる毎に前記第１データセグメントに対して第２誤り訂正を実行し、
   前記第２誤り訂正に成功した場合、当該第１データセグメントを前記バッファメモリに格納し、
   前記第２誤り訂正に失敗した場合、前記第１データセグメントに対し、前記第２パリティを用いた前記第１誤り訂正を実行し、前記第１誤り訂正を経た前記第１データセグメントを前記バッファメモリに格納する、
   請求項１から請求項３の何れか一項に記載の磁気ディスク装置。
5. 前記コントローラは、前記第２動作を開始してから前記磁気ディスクが一回転する間に前記第２動作を完了する、
   請求項１から請求項４の何れか一項に記載の磁気ディスク装置。
6. 前記コントローラは、前記第１動作を開始してから前記磁気ディスクが一回転する間に前記第１動作を完了する、
   請求項１から請求項５の何れか一項に記載の磁気ディスク装置。
7. 前記磁気ディスクには、前記第１トラックを含む複数の第２トラックが設けられ、
   前記コントローラは、各第２トラックに蓄積されたＡＴＩ（Adjacent Track Interference）の影響の度合いを推測し、前記第１トラックに蓄積されたＡＴＩの影響の度合いがしきい値を超えた場合、前記第１動作および前記第２動作を実行する、
   請求項１から請求項６の何れか一項に記載の磁気ディスク装置。

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