JP2560143B2 - 直接アクセス装置の制御方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 固定長セクタ方式の直接アクセス装置の制御方式に関
し、 読み出し又は書き込み処理のオーバヘッド時間をでき
るだけ少なくすることを目的し、 複数枚のディスクにより複数のトラックを持つシリンダ
を構成し、ヘッドのアクセス位置を制御する信号を発生
するサーボ面を備えた直接アクセス装置において、サー
ボ面に設けられたインデックスマークに基づいてインデ
ックスパルスを発生するインデックスパルス発生部と、
インデックスパルスを遅延させ、各ヘッドにおける第１
番目のセクタの位置である開始セクタのタイミングで出
力するインデックスパルス遅延部とを設け、遅延された
インデックスパルスのタイミングにより各ヘッドは読み
出しもしくは書き込みを開始する構成を持つ。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、固定長セクタ方式の直接アクセス装置（DA
SD）の制御方式に関する。

磁気ディスク装置等の直接アクセス装置は、小型化と
大容量化にともない、そのトラック幅は狭くなるととも
にトラック密度（TRI:1インチ当たりのトラック数）も
高くなっている。

そのため、ヘッドの切り換えにおいて、切り換えたヘ
ッドが磁気ディスクのスピンドル軸の傾き等のために、
新たなトラック上では正しい位置にあるとは限らない。

そこで、ヘッドの切り換え後に、次のヘッドが目的の
トラック上に正しく位置するように位置補正を行う間、
数セクタは読み出しもしくは書き込みを行わないとする
オフセットを設け、予め定めたセクタのオフセット量が
経過した後、ヘッドからの読み出しもしくは書き込みを
行うようにしている。

本発明は、このヘッドの切り換え時点からヘッドが読
み出しもしくは書き込みを行うまでのオーバーヘッドの
時間をできる限り少なくし、高速に読み出し、書き込み
を行うことのできる直接アクセス装置を提供するもので
ある。

〔従来の技術〕

第５図に、磁気ディスクの場合を例とした直接アクセ
ス装置の例を示す。便宜上、ディスク１枚に対してヘッ
ドを一つ対応させている。

図において、50は直接アクセス装置、51,51′,51″は
磁気ディスクであって、それぞれ面0,面１・・等複数枚
あるもの、52,52′,52″はそれぞれ面0,面1,面ｍのトラ
ックであって各磁気ディスクに複数あるもの、53はヘッ
ドの制御信号を発生するためのサーボ面を持つディス
ク、54はサーボ面のトラック、55はサーボ面のインデッ
クスマークである。そして、各ディスクの同一番号トラ
ック（52,52′,54・・・52′′）によりシリンダを構成
する。

56、56′、56″はそれぞれディスク（面０）51、ディ
スク（面１）51′、ディスク（面ｎ）51″のヘッドであ
って、それぞれヘッド０、ヘッド１、ヘッドｎであるも
のである。57はディスク（サーボ面）53のヘッドであ
る。

第６図に従来のインデックスパルスとセクタの関係を
示す。

図において、60はインデックスパルスの発生位置であ
って、各トラックにおいて発生する位置は同じである。
61はセクタスパルスであって、セクタの位置を指定する
ものである。

62はヘッド０のトラックの最終セクタ、63はヘッド１
のトラックの開始セクタである。

図において、Ｔはヘッドの切り換えにおける回路の動
作時間と切り換え先のヘッドがトラック上に位置するま
での位置補正時間の和である。またＵは切り換え先のヘ
ッドが位置補正された後に、読み出しもしくは書き込み
動作を再び開始できる状態になるまでの回路の動作時間
である。

従来は、図示のように、サーボ面から出力されるイン
デックスを基準にして、同様にサーボ面からバイト単位
に出力されるバイトクロックをカウントしてセクタ長を
判定しセクタ領域を決定していた。

そして、ヘッドの切り換え信号が出力されてから、次
の読み出しもしくは書き込み可能となるまで、Ｔ＋Ｕを
必要とするので、従来は、ヘッドの切り換え信号が出力
されてから、例えば、Ｔ＋Ｕを見込んだ２セクタ経過後
に次のセクタ（ｎ）とするようにしていた。

第７図により、従来の直接アクセス装置の制御方式を
説明する。必要に応じて、第６図を参照する。

図においては、71はヘッド切り換え部であって、各ト
ラックにおける最終セクタからの読み出しもしくは書き
込みを終了した時、ヘッドの切り換え信号を発生するも
の、72はインデックスパルス発生部、73はセクタカンウ
タであって、サーボ面から発生するバイトクロッウをカ
ウントすることによりセクタの領域を判定し、セクタ数
をカウントするものである。

74はセクタパルス発生部であって、各セクタの開始位
置を示すパルス信号を発生するもの、75はヘッド制御部
であって、ヘッドの位置補正および読み出しもしくは書
き込みの開始を制御するもの、76はバイトクロック発生
部であって、サーボ面から出力される信号に基づいて生
成され、かつセクタバルスの間隔をカウントする際に用
いるところのバイトクロックを発生するバイトクロック
発生部である。

77はヘッド制御部75におけるヘッド位置補正処理であ
って、ヘッドを目的のトラック上に位置させる処理であ
る。78は読み取りもしくは書き込み開始処理であって、
セクタパルス発生部74から出力されるセクタパルスのう
ち、開始セクタのセクタパルスにより読み取りもしくは
書き込みを開始する処理を示す。また、79はヘッド選択
部である。

従来の直接アクセス装置の制御方式を書き込みの制御
において書き込みがなされる場合を例として説明する。

ヘッド０のセクタ０から書き込みがなされる場合、サ
ーボ面からのインデックスパルスにもとづいて、書き込
みが開始される。そして、ヘッド０の最終セクタ（ｎ−
１）の書き込みが終了すると、ヘッド切り換え部71よ
り、ヘッドの切り換え信号が出力される。同時に、ヘッ
ド選択部79においてヘッド１が選択される。

その結果、ヘッド１が選択されるが、ヘッドがトラッ
ク上に正しくのっていない場合があるので、すぐには書
き込みは開始せず、位置補正をする。

そして、２セクタ経過した位置において、その位置に
あるセクタを続くセクタ（ｎ）として、書き込みを開始
する。

以後同様に、ヘッド１のトラックの最終セクタ2n−１
の書き込み終了後に出力されるヘッドの信号に基づい
て、ヘッド２は位置補正動作を開始する。そして、２セ
クタ経過したセクタ2nより書き込みを開始する。以後同
様に、全てのデータの書き込みが終了するまで書き込み
処理を行う。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の方法では、ヘッドの切り換え後、読み取りもし
くは書き込みを開始するまでが、セクタ数により管理さ
れているため、ヘッドによっては、位置補正時間が短
く、読み出しもしくは書き込みを開始可能になっている
にもかかわらず、定められた数のセクタをやり過ごさな
ければならないことがある。そして、このオーバヘッド
時間は、一般にはセクタ長が大きくなればさらに増加
し、直接アクセス装置の能率を低下させるものである。

また、ディスクのデータブロックサイズに応じて、オ
ーバヘッドに必要なセクタ数を計算しなければならず、
そのためのマイクロプログラムの負担が大きいものであ
った。

本発明は、直接アクセス装置における読み出しおよび
書き込み処理のヘッドのオーバヘッド時間をできるだけ
少なくすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は，複数のディスク装置により複数のトラック
を持つシリンダを構成し、ヘッドのアクセス位置を制御
する信号を発生するサーボ面を備えた直接アクセス装置
において、サーボ面に設けられたインデックスマークに
基づいてインデックスパルスを発生するインデックスパ
ルス発生部と、セクタ毎に出力するセクタパルスを発生
するための基準となるバイトクロックをカウントするカ
ウンタを備え，インデックスパルスおよびバイトクロッ
クを入力してバイトクロックをカウントすることにより
ヘッドが開始セクタの位置にあるタイミングで出力する
ように予め定めた遅延時間だけインデックスパルスを遅
延させて出力する遅延部を備え、上記遅延されたインデ
ックスパルスのタイミングによりヘッドは読み出しもし
くは書き込みを開始するようにした。

第１図により本発明の原理を説明する。

第１図は本発明の原理図である。

図において、１は直接アクセス装置、１′はディス
ク、２はサーボ面、３はヘッド、４はインデックスマー
ク、５はヘッド選択部、５′はヘッド切り換え部であっ
て、ヘッドの切り換え信号を出力するものである。

６はインデックスパルス発生部、７はバイトクロック
発生部、８はインデックスパルス遅延部であって、予め
定めたバイトクロック数だけカウントする時間インデッ
クスパルスを遅延させるものである。

９はヘッド制御部、10はセクタパルスカンウタであっ
て、セクタ数をカウントするものである。

11はヘッド制御部９におけるヘッドの位置補正処理、
12は遅延インデックスパルスにより開始される読み出し
もしくは書き込み処理である。

〔作用〕

第２図により、第１図の原理図の構成における動作を
説明する。必要に応じて、第１図を参照する。

第２図は本発明のインデックスパルスとセクタフォー
マットの関係を示す。

図おいて、21はサーボ面のインデックスマークに同期
して出力されるインデックスパルスであって、ヘッド１
以降においても、同じ位置で出力されるもの、22、23、
24はそれぞれ、ヘッド１、ヘッド２、ヘッド３における
遅延インデックスパルスであって、インデックスパルス
遅延部８において、各ヘッド毎に定められた時間だけイ
ンデックスパルスが遅延されて出力されたものである。

Ｔは切り換え前のヘッドに対応するトラックにおける
最終セクタの書き込みが終了して、切り換え信号が出力
されてから切り換え先のヘッドが位置補正されてトラッ
ク上に位置するまでの時間である。Ｕはヘッドがトラッ
ク上に位置補正されてから読み出しもしくは書き込みの
動作を再び開始できる状態にするまでの回路の動作時間
である。

以後、書き込みの場合を例として本発明の説明をす
る。

本発明においては、各ヘッドにおけるトラックの開始
セクタは切り換え前のヘッドのトラックにおける書き込
みが終了してから、時間Ｔ＋Ｕ経過後の位置に切り換え
先のトラック上での開始セクタが位置するようにするよ
うにディスクフォーマットが作られる。そしてその開始
のセクタを示すインデックスパルスの発生は、サーボ面
のインデックスマークに基づいて発生されるインデック
スパルスより、予め定められた数のバイトクロックをカ
ウントすることにより決定する。

例えば、ヘッド０のセクタ（ｎ−１）の次が、ヘッド
１のセクタ（ｎ）であるとすると、セクタ（ｎ−１）の
書き込みが終了した時に、ヘッド選択部５からヘッド選
択信号が出力され、同時にヘッド切り換え部５′よりヘ
ッドの切り換え信号が出力される。

そこで、切り換え先のヘッドは位置補正される。同時
に、サーボ面のインデックスマークに同期してインデッ
クスパルスがインデックスパルス発生部６より出力され
る。そして、そのインデックスパルスはインデックスパ
ルス遅延部８に入力され、予め定められた時間Ｔ＋Ｕだ
け遅延されて出力される。

そして、遅延インデックスパルスがヘッド制御部９に
入力されたタイミングで、書き込みが開始される。この
間、ヘッドは動作を開始してから時間Ｔ＋Ｕだけ経過し
ているので、書き込み可能状態になっていて、正しく書
き込みがなされる。

ヘッド２のトラックにおいては、ヘッド１のトラック
の最終セクタの書き込み終了信号から時間Ｔ＋Ｕ経過後
の位置に開始セクタがあるようにする。即ち、ヘッド２
においては、サーボ面のインデックスマークに同期して
出力されるインデックスパルスを、予め定めたバイトク
ロック数カウントする時間だけインデックスパルス遅延
部８において遅延させて、遅延インデックスパルス23を
出力するようにする。

その遅延インデックスパルス23は、ヘッド１における
最終セクタの書き込みが終了して出力されるヘッドの切
り換え信号よりＴ＋Ｕ時間経過した時点で出力されるよ
うに定める。そして、遅延インデックスパルス23がヘッ
ド制御部９に入力されるタイミングで、ヘッド２の書き
込みが開始される。

なおＴ＋Ｕは各ヘッドにおける最大値に定めるが、各
ヘッド毎に定めるようにしてもよい。

本発明によれば、ヘッドの切り換えにおける切り換え
信号の発生から切り換え先のヘッドが実際に読み取りも
しくは書き込みを行うまでの時間を最小にすることがで
きる。

また、本発明によれば、セクタ長が変わる度に、ヘッ
ドのオーバヘッドのためのセクタ数をプログラム変更す
るような、従来必要としていた処理を必要としなくなる
ので、マイクロプログラムの負担を少なくできる。

以上、書き込みの場合を例として説明したが、読み出
しの場合も同様の動作で制御される。

〔実施例〕

第３図は、本発明の実施例構成を示す。

図において、31はサーボ面におけるインデックスマー
ク等に基づいて、インデックスパルスおよびバイトクロ
ックを発生するパルス発生回路である。

31′はインデックスパルス発生回路、31″はバイトク
ロック発生回路である。

32〜34はそれぞれヘッド０用の制御信号発生回路、ヘ
ッド１用の制御信号発生回路、ヘッドｎ用の制御発生回
路であって、遅延インデックスパルスおよびセクタパル
スを発生するものである。

35はヘッド選択回路であって、ヘッドの選択信号を出
力するもの、36はマルチプレクサであって、ヘッド選択
回路35により出力されるヘッド選択信号に基づいて遅延
インデックスパルスおよびセクタパルスを選択するもの
である。

サーボ面からの出力に基づいて、パルス発生回路31は
インデックスパルスとバイトクロックを発生する。そし
て、各ヘッド用の制御信号発生回路（32〜34）は、各遅
延インデックスパルスとセクタパルスを出力し、マルチ
プレクサー36に入力する。そして、ヘッド選択回路35か
ら出力されるヘッド選択信号により選択された遅延イン
デックスパルス、セクタパルスおよびバイトクロックが
選択されたヘッドを制御するヘッド制御部（図示せず）
に対して出力される。

第４図は、パルス遅延回路とセクタカウンタの実施例
を示す。

図において、41はインデックスパルス遅延カウンタで
あって、レジスタにより構成されるもの、42はセクタパ
ルス生成回路、43はセクタカウンタであって、レジスタ
により構成されるものである。

インデックスパルス遅延カウンタ41はサーボ面から生
成されるインデックスパルスに基づいてマイクロプログ
ラムによって指定されたカウント数バイトクロックをカ
ウントし、インデックスパルスを遅延させることにより
遅延インデックスパルスを出力する。そして、セクタパ
ルス生成回路42はこの新たに生成されたインデックスパ
ルスをリセット信号としてパルスクロックをカウントし
マイクロプログラムにより指定されたカウント数毎にセ
クタパルスを出力する。

セクタカウンタ43はそのセクタパルスを入力してカウ
ントし、インデックスパルスによりリセットされる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ヘッドの切り換えにおいて、切り換
え信号の出力から切り換え先のヘッドが読み取りもしく
は書き込みを開始するまでのオーバヘッド時間を最小に
することができ、直接アクセス装置の処理を高速化でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の原理図である。 第２図は、本発明におけるインデックスパルスとセクタ
フォーマットの関係を示す図である。 第３図は、本発明の実施例構成を示す図である。 第４図は、本発明の制御信号発生回路の実施例を示す図
である。 第５図は、直接アクセス装置を示す図である。 第６図は、従来のインデックスパルスとセクタフォーマ
ットの関係を示す図である。 第７図は、従来の直接アクセス装置の制御方式を示す図
である。 図面において、 1:直接アクセス装置、 １′：ディスク、 2:サーボ面、 3:ヘッド、 4:インデックスマーク、 5:ヘッド選択部、 ５′：ヘッド切り換え部、 6:インデックスパルス発生部、 7:バイトクロック発生部、 8:インデックスパルス遅延部、 9:ヘッド制御部、 10:セクタパルスカウンタ、 11:ヘッド位置補正処理、 12:読み取り、書き込み処理。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のディスク装置（１′）により複数の
   トラックを持つシリンダを構成し， ヘッド（３）のアクセス位置を制御する信号を発生する
   サーボ面（２）を備えた直接アクセス装置（１）におい
   て， サーボ面（２）に設けられたインデックスマーク（４）
   に基づいてインデックスパルスを発生するインデックス
   パルス発生部（６）と， セクタ毎に出力するセクタパルスを発生するための基準
   となるバイトクロックをカウントするカウンタを備え、
   インデックスパルスおよびバイトクロックを入力してバ
   イトクロックをカウントすることによりヘッドが開始セ
   クタの位置にあるタイミングで出力するように各ヘッド
   毎に最適に予め定めた遅延時間だけインデックスパルス
   を遅延させて出力する遅延部（８）を備え， 上記遅延されたインデックスパルスのタイミングパルス
   によりヘッドは読み出しもしくは書き込みを開始するこ
   とを特徴とする直接アクセス装置の制御方式。
2. 【請求項２】複数のディスク装置（１′）により複数の
   トラックを持つシリンダを構成し， ヘッド（３）のアクセス位置を制御する信号を発生する
   サーボ面（２）を備えた直接アクセス装置（１）におい
   て， サーボ面（２）に設けられたインデックスマーク（４）
   に基づいてインデックスパルスを発生するインデックス
   パルス発生部（６）と， セクタ毎に出力するセクタパルスを発生するための基準
   となるバイトクロックをカウントするカウンタを備え、
   インデックスパルスおよびバイトクロックを入力してバ
   イトクロックをカウントすることによりヘッドが開始セ
   クタの位置にあるタイミングで出力するように各ヘッド
   の遅延時間の最大値に予め定めた遅延時間だけインデッ
   クスパルスを遅延させて出力する遅延部（８）を備え， 上記遅延されたインデックスパルスのタイミングパルス
   によりヘッドは読み出しもしくは書き込みを開始するこ
   とを特徴とする直接アクセス装置の制御方式。