JP2614015B2 - ディスク制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータシステム
に使用される磁気ディスク装置や光ディスク装置や光ビ
デオディスク装置やＣＤ−ＲＯＭ装置やフロッピィディ
スク装置やミニディスク装置やマイクロディスク装置等
のディスク装置を制御するためのディスク制御装置に関
し、特に、ヘッドの位置決め時間を短縮する手段に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来のディスク制御装置の第一の
例を示すブロック図である。

【０００３】図６に示すように、コンピュータシステム
に使用される磁気ディスク装置や光ディスク装置や光ビ
デオディスク装置やＣＤ−ＲＯＭ装置やフロッピィディ
スク装置やミニディスク装置やマイクロディスク装置等
のディスク装置を制御するための従来のディスク制御装
置５２は、上位装置であるコンピュータシステム１と接
続されるインターフェース回路２１と、コンピュータシ
ステム１から送られてきた命令を一時的に蓄積するバッ
ファメモリ２３と、ディスク装置３に対してデータの読
出しまたは書込みを行うリードライト回路２５と、ディ
スク装置３においてデータの読出しまたは書込みを行う
ヘッド３２の移動を制御するサーボコントローラ２６
と、自装置全体の動作の制御を行うマイクロコンピュー
タ５４とを備えている。

【０００４】このように構成されたディスク制御装置５
２において、コンピュータシステム１から送られてきた
命令は、インターフェース回路２１を通り、入出力バス
２２を経由してバッファメモリ２３に蓄積される。マイ
クロコンピュータ５４は、バッファメモリ２３に蓄積さ
れている命令を解読し、その命令がヘッド３２を移動さ
せる命令であるときは、その命令で指定されているディ
スク装置３のディスク３１の該当する位置に、サーボコ
ントローラ２６によってヘッド３２を移動させる。解読
した命令がデータの読出しまたは書込みを行う命令であ
るときは、リードライト回路２５によってヘッド３２を
介してディスク３１にデータの読出しまたは書込みを行
わせる。

【０００５】一つの命令の実行が終了したとき、ヘッド
３２は、その直前の命令によって指定された位置に停止
しており、次の命令がコンピュータシステム１から送ら
れてきたとき、現在停止している位置から次の命令によ
って指定された位置に移動する。

【０００６】図７は従来のディスク制御装置の第二の例
を示すブロック図である。

【０００７】本例は、特開昭６４−１０４７８号公報に
開示されている磁気ディスク制御装置であって、磁気デ
ィスクのトラック毎に過去に位置決め要求（アクセス要
求）のあった回数を計数するトラックアクセスカウンタ
６１と、アクセス要求のあったトラック番号の平均値を
保持する平均アクセストラックレジスタ６３と、最新の
アクセス要求のトラック番号およびトラックアクセスカ
ウンタ６１の内容および平均アクセストラックレジスタ
６３から過去にアクセス要求があったトラック番号の最
新の平均値を算出して平均アクセストラックレジスタ６
３の内容を更新する平均トラック算出ブロック６２と、
位置決め（シーク）要求があったときはその要求によっ
て指定されたトラックを指示し、シーク要求がないとき
は平均アクセストラックレジスタ６３に保持されている
番号にトラックを指示して磁気ヘッドを磁気ディスク６
５上で移動させるシーク制御ブロック６４とを備えてい
る。

【０００８】このように構成された磁気ディスク制御装
置は、磁気ディスク６５に対するシーク（アクセス）要
求を受けると、それを実行して磁気ヘッドを磁気ディス
ク６５上の指定されたトラックに移動させる。トラック
アクセスカウンタ６１は、磁気ディスク６５のトラック
毎にアクセス要求のあった回数を計数し、その計数結果
を平均トラック算出ブロック６２に供給する。平均トラ
ック算出ブロック６２は、その時点までにアクセス要求
のあったトラックのトラック番号の平均値を算出し、そ
の算出した値を最新の平均値として平均アクセストラッ
クレジスタ６３に格納する。

【０００９】次のアクセス要求があったときは、平均ア
クセストラックレジスタ６３に格納した最新のトラック
番号の平均値は、平均トラック算出ブロック６２に読込
まれ、これと同時にトラックアクセスカウンタ６１のト
ラックアクセス要求発生回数も平均トラック算出ブロッ
ク６２に読込まれ、更に今回のアクセス要求によるトラ
ックのトラック番号も平均トラック算出ブロック６２に
入力される。平均トラック算出ブロック６２は、これら
からその時点における最新のトラック番号の平均値を算
出して平均アクセストラックレジスタ６３の内容を更新
する。

【００１０】この状態において、シーク制御ブロック６
４は、次のアクセス要求があるか否かを調べ、アクセス
要求がないときは、平均アクセストラックレジスタ６３
に保持されているトラック番号のトラックに磁気ヘッド
を移動させる。

【００１１】このようにして、磁気ディスク制御装置
は、次のアクセス要求がないときは、過去にアクセスし
たトラックのトラック番号の平均値に相当する番号のト
ラックに磁気ヘッドを移動させて待機している。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
ディスク制御装置の中、図６の第一の例は、現在ヘッド
が停止している位置から次の命令によって指定された位
置まで移動させるため、ヘッドの移動時間はそれらの位
置間の距離に依存し、移動時間が長くかかる場合が多く
あるという問題点を有している。

【００１３】一方、図７の第二の例は、アクセス要求が
ないときは過去にアクセスしたのトラックのトラック番
号の平均値に相当する番号のトラック（平均化アドレ
ス）に磁気ヘッドを移動させて待機しているが、この磁
気ヘッドの移動中にアクセス要求があって、平均化アド
レスまでの移動時間よりも、移動開始直前のトラックか
らアクセス要求があったトラックまでの移動時間が短い
場合は、平均化アドレスに移動させることによってかえ
って移動時間が長くなるという問題点を有している。

【００１４】また、ディスク装置における処理は、一定
の時間間隔でアクセス要求が出されるため、トラック番
号の昇順または降順に順次にヘッドを移動させるときに
ヘッドの移動時間は最小となるが、第二の例の場合は、
アクセス要求が一定の時間間隔で発行されると、その間
はアクセス要求がないものと判断して磁気ヘッドを平均
化アドレスに移動させるため、かえって移動時間が長く
なるという問題点も有している。

【００１５】本発明の目的は、上述のような従来のディ
スク制御装置の欠点を解消して、従来に比べてヘッドの
移動時間を短縮でき、従ってディスク装置の処理能力を
向上できるディスク制御装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明のディスク制御装
置は、上位装置と接続されるインターフェース回路と、
前記上位装置から送られてきた命令を一時的に蓄積する
バッファメモリと、ディスク装置に対してデータの読出
しまたは書込みを行うリードライト回路と、前記ディス
ク装置においてデータの読出しまたは書込みを行うヘッ
ドの移動を制御するサーボコントローラと、自装置全体
の動作の制御を行うマイクロコンピュータとを備えるデ
ィスク制御装置において、過去に読出し動作または書込
み動作を実行したときの前記ヘッドの位置を平均した平
均位置を算出し、前記上位装置からの命令が指定された
時間内にこないとき、前記平均位置に前記ヘッドを移動
させる平均化位置決め機構部を備え、前記平均化位置決
め機構部によって前記平均位置にヘッドを移動させるこ
とによって前記ヘッドの位置決め時間が改善されたか否
かを統計的に分析するヘッド位置決め性能分析部を前記
マイクロコンピュータ内に設け、前記ヘッド位置決め性
能分析部が前記ヘッドの位置決め時間が改善されていな
いと判断したときときは前記平均化位置決め機構部の動
作を停止させることを含むものであり、特に、マイクロ
コンピュータからヘッド位置入力信号を入力して前記マ
イクロコンピュータに対して平均ヘッド位置出力信号を
出力する制御回路と、前記マイクロコンピュータからタ
イマセット入力信号を入力してアクセス命令の待ち時間
を監視するタイマー回路と、前記制御回路が前記ヘッド
位置入力信号として入力した現在のヘッド位置を格納し
ておくヘッド位置レジスタと、前記制御回路が前記平均
ヘッド位置出力信号を出力するためにそれを格納してお
く平均ヘッド位置レジスタと、ヘッドの移動回数を記憶
する移動回数レジスタと、前記移動回数レジスタの値か
ら１だけ減算する移動回数減算回路と、前記平均ヘッド
位置レジスタの値と前記移動回数減算回路において前記
移動回数レジスタの値から１だけ減算した値とを乗算す
る第一の演算回路と、前記第一の演算回路の演算結果を
格納する中間レジスタと、前記中間レジスタの値と前記
ヘッド位置レジスタの値とを加算してその結果を前記移
動回数レジスタの値で除算してその結果を前記平均ヘッ
ド位置レジスタに格納する第二の演算回路とを有する平
均化位置決め機構部を備え、更に、現在のヘッド位置か
らこれから実行するアクセス命令のヘッド位置を減算し
た値の絶対値から平均のヘッド位置からこれから実行す
るアクセス命令のヘッド位置を減算した値の絶対値を減
算し、その値を一次評価レジスタに格納し、前記一次評
価レジスタの値が正であるときは第一のワークレジスタ
の値に前記一次評価レジスタの値を加算し、前記一次評
価レジスタの値が負であるときは第二のワークレジスタ
の値に前記一次評価レジスタの値を加算し、前記第一の
ワークレジスタの値を前記第二のワークレジスタの値で
除算してその絶対値を求めてその結果を判定レジスタに
格納し、前記判定レジスタの値が１以上であるときは性
能フラッグを１として平均化位置決め機構部の動作を継
続させるかまたは停止されている動作を再開させ、前記
判定レジスタの値が１未満であるときは前記性能フラッ
グを０とし前記平均化位置決め機構部の動作を停止させ
るヘッド位置決め性能分析部を有するマイクロコンピュ
ータを備えるものである。

【００１７】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１８】図１は本発明の一実施例を示すブロック
図、図２は図１の実施例の平均化位置決め機構部の詳細
を示すブロック図、図３は図１の実施例の動作を示す流
れ図、図４は図１の実施例の平均化位置決め機構部の動
作を示す流れ図、図５は図１のヘッド位置決め性能分析
部の動作を示す流れ図である。

【００１９】図１の実施例は、図６の例のマイクロコン
ピュータに、ヘッドの位置決め時間が改善されたか否か
を自己評価するヘッド位置決め性能分析部２０を設け、
マイクロコンピュータ２４から送られてくるアクセス命
令（アクセス要求）の待ち時間を監視するための監視時
間をセットするためのタイマセット入力信号２７と、ヘ
ッド位置入力信号２８とを入力し、ヘッド位置入力信号
２８の値を平均化してタイマセット入力信号２７の値に
よって平均ヘッド位置出力信号２９をマイクロコンピュ
ータ２４に対して出力する平均化位置決め機構部４０を
付加したものである。その他の構成要素であるインター
フェース回路２１およびバッファメモリ２３およびリー
ドライト回路２５およびサーボコントローラ２６および
入出力バス２２の構成および作用は、図６の例と同じで
ある。

【００２０】平均化位置決め機構部４０は、図２に示す
ように、ヘッド位置入力信号２８を入力して平均ヘッド
位置出力信号２９を出力する制御回路４１と、タイマセ
ット入力信号２７を入力してアクセス命令の待ち時間を
監視するタイマー回路４２と、制御回路４１がヘッド位
置入力信号２８として入力した現在のヘッド位置を格納
しておくヘッド位置レジスタ４３と、制御回路４１が平
均ヘッド位置出力信号２９を出力するためにそれを格納
しておく平均ヘッド位置レジスタ４４と、ヘッドの移動
回数を記憶する移動回数レジスタ４７と、移動回数レジ
スタ４７の値から１だけ減算する移動回数減算回路４６
と、平均ヘッド位置レジスタ４４の値と移動回数減算回
路４６において移動回数レジスタ４７の値から１だけ減
算した値とを乗算する第一の演算回路４５と、演算回路
４５の演算結果を格納する中間レジスタ４８と、中間レ
ジスタ４８の値とヘッド位置レジスタ４３の値とを加算
してその結果を移動回数レジスタ４７の値で除算してそ
の結果を平均ヘッド位置出力信号２９として平均ヘッド
位置レジスタ４４に格納する第二の演算回路４９とを有
している。

【００２１】次に、上述のように構成したディスク制御
装置２の動作について、図３を参照して説明する。

【００２２】上位装置であるコンピュータシステム１が
アクセス命令の待ち時間を監視するための監視時間Ｔを
ディスク制御装置２に送ると、ディスク制御装置２は、
それを、インターフェース回路２１および入出力バス２
２およびバッファメモリ２３およびマイクロコンピュー
タ２４を介してタイマセット入力信号２７として平均化
位置決め機構部４０に送り、平均化位置決め機構部４０
は、それをタイマー回路４２にセットする。制御回路４
１は、監視時間Ｔがセットされると、ヘッド位置レジス
タ４３および平均ヘッド位置レジスタ４４および移動回
数レジスタ４７を初期化して０をセットする（ステップ
７１）。

【００２３】このとき以降、監視時間Ｔは、１秒に１ず
つ減算されながらアクセス命令の有無を監視する（ステ
ップ７２）。

【００２４】コンピュータシステム１からアクセス命令
が発行されると（ステップ７３）、ディスク制御装置２
は、ディスク装置３に対してヘッド３２の移動命令を実
行する（ステップ７４）とともに、平均化位置決め機構
部４０において平均ヘッド位置を計算する（ステップ７
５）。これが終了すると、タイマー回路４２をリセット
した後、再び監視時間Ｔをセットする（ステップ７
６）。

【００２５】ステップ７３においてコンピュータシステ
ム１からアクセス命令が発行されず、監視時間ＴがＴ＝
０になったときは（ステップ７７）、ヘッド位置決め性
能分析部２０においてヘッドの位置決め時間が前回より
も改善されているか否かを評価し、改善されていないと
きは平均化位置決め機構部４０の動作を停止させ、改善
されているときは制御回路４１から平均ヘッド位置レジ
スタ４４の値を平均ヘッド位置出力信号２９としてマイ
クロコンピュータ２４に対して出力し、マイクロコンピ
ュータ２４は、それによってサーボコントローラ２６を
介してヘッド３２を移動させる（ステップ７８）。

【００２６】ステップ７５における平均化位置決め機構
部４０の動作は、図４に示すように、アクセス命令のヘ
ッドの位置をヘッド位置入力信号２８として制御回路４
１が受信すると（ステップ８１）、制御回路４１は、そ
のヘッドの位置をヘッド位置レジスタ４３にセットする
（ステップ８２）。これと同時に、移動回数レジスタ４
７の値が１だけ加算される（ステップ８３）。

【００２７】次に、演算回路４５は、平均ヘッド位置レ
ジスタ４４の値と移動回数減算回路４６において移動回
数レジスタ４７の値から１だけ減算した値とを乗算し、
その結果を中間レジスタ４８にセットする（ステップ８
４）。

【００２８】次に、演算回路４９は、ヘッド位置レジス
タ４３の値と中間レジスタ４８の値とを加算し、その結
果を移動回数レジスタ４７の値で除算した値を求め、そ
の結果を平均ヘッド位置として平均ヘッド位置レジスタ
４４にセットする（ステップ８５）。

【００２９】ステップ７８において、ヘッド位置決め性
能分析部２０は、図５に示すように動作する。

【００３０】平均のヘッド位置をＡ、現在のヘッド位置
をＢ、これから実行するアクセス命令のヘッド位置を
Ｃ、一次評価レジスタの値をＤとし（ステップ９１）、
現在のヘッド位置Ｂからこれから実行するアクセス命令
のヘッド位置Ｃを減算した値の絶対値から、平均のヘッ
ド位置Ａからこれから実行するアクセス命令のヘッド位
置Ｃを減算した値の絶対値を減算し、その値を一次評価
レジスタに格納する（ステップ９２）。

【００３１】この一次評価レジスタの値Ｄが正であると
きは（ステップ９３）、今回の平均のヘッド位置への移
動によって移動性能が改善されたこととなるため、第一
のワークレジスタの値Ｅに一次評価レジスタの値Ｄを加
算する（ステップ９４）。ステップ９３において一次評
価レジスタの値Ｄが負であるときは、今回の平均のヘッ
ド位置への移動によって移動性能が改善されないことと
なるため、第二のワークレジスタの値Ｆに一次評価レジ
スタの値Ｄを加算する（ステップ９５）。

【００３２】次に、第一のワークレジスタの値Ｅを第二
のワークレジスタの値Ｆで除算してその絶対値を求め、
その結果を判定レジスタに格納する（ステップ９６）。
判定レジスタの値が１以上であるときは（ステップ９
７）、ヘッド位置の平均値を求めてその位置に移動させ
ておくことがヘッド位置決め時間を改善することとなる
ため、性能フラッグを１とし（ステップ９８）、平均化
位置決め機構部４０の動作を継続させ、平均化位置決め
機構部４０の動作が停止されているときは、動作を再開
させる（ステップ１００）。

【００３３】ステップ９７において判定レジスタの値が
１未満であるときは、ヘッド位置の平均値を求めてその
位置に移動させておくことがヘッド位置決め時間を改善
することにならないため、性能フラッグを０とし（ステ
ップ９９）、平均化位置決め機構部４０の動作を停止さ
せる。

【００３４】なお、監視時間Ｔは、次のアクセス命令が
くる前にヘッドを平均ヘッド位置に移動させた場合に、
かえってヘッドの移動時間が大きくなるのを防止するた
めに設けるものであって、監視時間Ｔの値は、ディスク
装置３の平均シーク時間が適当である。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のディスク
制御装置は、上位装置からの命令が指定された時間内に
こないとき、平均位置に前記ヘッドを移動させる平均化
位置決め機構部を設けると共に、平均化位置決め機構部
によって平均位置にヘッドを移動させることによってヘ
ッドの位置決め時間が改善されたか否かを統計的に分析
するヘッド位置決め性能分析部をマイクロコンピュータ
内に設け、ヘッド位置決め性能分析部がヘッドの位置決
め時間が改善されていないと判断したときときは平均化
位置決め機構部の動作を停止させることにより、ヘッド
の位置決め時間を確実に短縮することが可能になるとい
う効果があり、従ってディスク装置の処理能力を向上さ
せることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】図１の実施例の平均化位置決め機構部の詳細を
示すブロック図である。

【図３】図１の実施例の動作を示す流れ図である。

【図４】図１の実施例の平均化位置決め機構部の動作を
示す流れ図である。

【図５】図１のヘッド位置決め性能分析部の動作を示す
流れ図である。

【図６】従来のディスク制御装置の第一の例を示すブロ
ック図である。

【図７】従来のディスク制御装置の第二の例を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

１ コンピュータシステム ２・５２ ディスク制御装置 ３ ディスク装置 ２０ ヘッド位置決め性能分析部 ２１ インターフェース回路 ２２ 入出力バス ２３ バッファメモリ ２４・５４ マイクロコンピュータ ２５ リードライト回路 ２６ サーボコントローラ ２７ ヘッド位置入力信号 ２８ タイマセット入力信号 ２９ 平均ヘッド位置出力信号 ３１ ディスク ３２ ヘッド ４０ 平均化位置決め機構部 ４１ 制御回路 ４２ タイマー回路 ４３ ヘッド位置レジスタ ４４ 平均ヘッド位置レジスタ ４５・４９ 演算回路 ４６ 移動回数減算回路 ４７ 移動回数レジスタ ４８ 中間レジスタ ６１ トラックアクセスカウンタ ６２ 平均トラック算出ブロック ６３ 平均アクセストラックレジスタ ６４ シーク制御ブロック ６５ 磁気ディスク ７１〜７６・８１〜８５・９１〜１０１ ステップ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上位装置と接続されるインターフェース
   回路と、前記上位装置から送られてきた命令を一時的に
   蓄積するバッファメモリと、ディスク装置に対してデー
   タの読出しまたは書込みを行うリードライト回路と、前
   記ディスク装置においてデータの読出しまたは書込みを
   行うヘッドの移動を制御するサーボコントローラと、自
   装置全体の動作の制御を行うマイクロコンピュータとを
   備えるディスク制御装置において、過去に読出し動作ま
   たは書込み動作を実行したときの前記ヘッドの位置を平
   均した平均位置を算出し、前記上位装置からの命令が指
   定された時間内にこないとき、前記平均位置に前記ヘッ
   ドを移動させる平均化位置決め機構部を備え、前記平均
   化位置決め機構部によって前記平均位置にヘッドを移動
   させることによって前記ヘッドの位置決め時間が改善さ
   れたか否かを統計的に分析するヘッド位置決め性能分析
   部を前記マイクロコンピュータ内に設け、前記ヘッド位
   置決め性能分析部が前記ヘッドの位置決め時間が改善さ
   れていないと判断したときときは前記平均化位置決め機
   構部の動作を停止させることを含むことを特徴とするデ
   ィスク制御装置。
2. 【請求項２】 マイクロコンピュータからヘッド位置入
   力信号を入力して前記マイクロコンピュータに対して平
   均ヘッド位置出力信号を出力する制御回路と、前記マイ
   クロコンピュータからタイマセット入力信号を入力して
   アクセス命令の待ち時間を監視するタイマー回路と、前
   記制御回路が前記ヘッド位置入力信号として入力した現
   在のヘッド位置を格納しておくヘッド位置レジスタと、
   前記制御回路が前記平均ヘッド位置出力信号を出力する
   ためにそれを格納しておく平均ヘッド位置レジスタと、
   ヘッドの移動回数を記憶する移動回数レジスタと、前記
   移動回数レジスタの値から１だけ減算する移動回数減算
   回路と、前記平均ヘッド位置レジスタの値と前記移動回
   数減算回路において前記移動回数レジスタの値から１だ
   け減算した値とを乗算する第一の演算回路と、前記第一
   の演算回路の演算結果を格納する中間レジスタと、前記
   中間レジスタの値と前記ヘッド位置レジスタの値とを加
   算してその結果を前記移動回数レジスタの値で除算して
   その結果を前記平均ヘッド位置レジスタに格納する第二
   の演算回路とを有する平均化位置決め機構部を備えるこ
   とを特徴とする請求項１記載のディスク制御装置。
3. 【請求項３】 現在のヘッド位置からこれから実行する
   アクセス命令のヘッド位置を減算した値の絶対値から平
   均のヘッド位置からこれから実行するアクセス命令のヘ
   ッド位置を減算した値の絶対値を減算し、その値を一次
   評価レジスタに格納し、前記一次評価レジスタの値が正
   であるときは第一のワークレジスタの値に前記一次評価
   レジスタの値を加算し、前記一次評価レジスタの値が負
   であるときは第二のワークレジスタの値に前記一次評価
   レジスタの値を加算し、前記第一のワークレジスタの値
   を前記第二のワークレジスタの値で除算してその絶対値
   を求めてその結果を判定レジスタに格納し、前記判定レ
   ジスタの値が１以上であるときは性能フラッグを１とし
   て平均化位置決め機構部の動作を継続させるかまたは停
   止されている動作を再開させ、前記判定レジスタの値が
   １未満であるときは前記性能フラッグを０とし前記平均
   化位置決め機構部の動作を停止させるヘッド位置決め性
   能分析部を有するマイクロコンピュータを備えることを
   特徴とする請求項１または請求項２記載のディスク制御
   装置。