JP2688018B2 - ディスク制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 ディスク状の記憶媒体上へデータを記録する複数のデ
バイスを制御下に有するディスク制御装置の制御方式で
あって、デバイスでの位置付け制御中に位置付けトラッ
クずれエラーが発生した時、ディスク制御装置はその制
御を打ち切り上位装置にその報告をし、上位装置からの
新たな命令により位置付け制御を行っていたのに対し
て、ディスク制御装置内に、その内部で所定手順の再位
置付け処理を試行する制御手段を具備し構成することに
より、デバイスの制御が効率的にしかも迅速に実行可能
となる。 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ディスク状の記憶媒体上へデータを記録す
る複数のデバイスを制御下に有するディスク制御装置に
係り、特に位置付けトラックずれエラーが発生したデバ
イスの制御方式に関する。 電子計算機システムの高速化，高性能化が推進される
に伴い、電子計算機システムに欠かせない外部記憶装置
の１つである磁気ディスク装置等に関しても大容量化、
高速データ転送及び高速アクセス（読み／書き機構の位
置付け動作）化が進むようになって来た。 このように、データ記憶方法が高密度化されて来る
と、従来よりも機構構造上から発生する振動等がデータ
の読み／書きに対する影響度が著しく増大するようにな
って来た。 そのため、機械構造上から発生する振動等による発生
する位置付け時のエラーを迅速にしかも厳密に制御し、
回復させることが望まれるようになって来た。 〔従来の技術〕 第５図は従来例を説明するブロック図、第６図はディ
スク制御装置の処理手順を説明するブロック図、第７図
は磁気ディスク装置を説明する概要図、第８図はデータ
記録状況を説明する図、第９図はデータフォーマットを
説明する図をそれぞれ示す。 第５図に示す本例は、磁気的にデータの記録を行う複
数の磁気ディスク装置3iと、複数の磁気ディスク装置3i
を制御する磁気ディスク制御装置２と、磁気ディスク制
御装置２の上位装置となる複数のチャネル制御装置1a〜
1d（本例では４装置とする）とからシステムを構成する
ものとする。 又、磁気ディスク制御装置２はチャネル制御装置1a〜
1dに対応して設置されており、当該チャネル制御装置1a
〜1dとの接続をアドレスを比較することにより決定する
アドレス比較部21a〜21dと、 チャネル制御装置1a〜1dとのインタフェースを制御す
るチャネルインタフェース制御部22と、 チャネル制御装置1a〜1dと磁気ディスク装置3iとの間
で行われるデータの遣り取りを制御するデータ転送制御
部23と、 複数の磁気ディスク装置3iとのインタフェースを制御
するデバイスインタフェース制御部24と、 磁気ディスク制御装置２内の各種制御動作を所定プロ
グラムに基づき制御するマイクロプロセッサ（以下MPU
と称する）25と、 磁気ディスク制御装置２の処理内容及びその手順を格
納しているコントロールストレージ26とを具備し構成さ
れている。 本例の磁気ディスク制御装置２における所定チャネル
制御装置1a〜1dとの接続は、チャネルインタフェース制
御部22の制御のもとに、各チャネル制御装置1a〜1dに対
応するアドレス比較部21a〜21dを介して行われる。 又、その制御下にある複数の磁気ディスク装置3iとの
接続及び制御はデバイスインタフェース制御部24を介し
て行われる。 更に、所定チャネル制御装置1a〜1dと所定磁気ディス
ク装置3iとの間のデータ転送制御はデータ転送制御部23
を通じて実施される。 このような磁気ディスク制御装置２が実施する各種の
制御は、コントロールストレージ26に格納されている内
容に基づきMPU25が指示し実施させる。 これらの内容は、第６図で示す処理内容及び手順で実
施される。尚、〜はその処理順序を示すものであ
り、その内容は以下の通りである。 のリセットオペレーション（Reset Operatio）で
は、システムリセット又はセレクティブリセットがチャ
ネル制御装置1a〜1dから命令された時のデバイス情報
（磁気ディスク装置情報）のリセット処理をする。 のウェイトループ（Wait Loop）では、チャネル制
御装置1a〜1dからの入出力要求を待つ状態、又は磁気デ
ィスク装置3iからの割込みを検出して、チャネル制御装
置1a〜1dに割込み処理を要求して、その起動を待つ。 のイニシャルセレクション（Initial Selection）
では、チャネル制御装置1a〜1dからスタートI/Oの起
動、即ち磁気ディスク装置3iの起動があった時、指定の
磁気ディスク装置3iを選択すると共に、当該磁気ディス
ク装置3iの状態をチェックする。 のインタラプトハンドリング（Interrupt Handlin
g）では、チャネル制御装置1a〜1dに割込み要求をした
結果、チャネル制御装置1a〜1dから起動があった時、磁
気ディスク装置3iを選択して割込みステータスを報告す
る。 又、磁気ディスク装置3i使用中解除の割込みの場合は
に戻り、磁気ディスク装置3i突離しコマンド完了の割
込みの場合、に進む。 のコマンドデコード（Command Decode）では、チャ
ネル制御装置1a〜1dからチャネルコマンド語（以下CCW
と称する）を受取り、正当性のチェック等を行う。その
結果をイニシャルステータスでチャネル制御装置1a〜1d
に報告する。 のコマンドイクスキュージョン（Command Executio
n）では、指定のCCWの処理を実行する。尚、CCWにはコ
ントロール，リード，ライト等のコマンドがある。 のエンドプロシーデュア（End Procedure）では、
指定のCCWの処理結果をチェックして次の処理を決定す
る。正常終了の場合、終了ステータスをチャネル制御装
置1a〜1dに報告する。チャネル制御装置1a〜1dが更にCC
Wを発行した場合は、に戻る。最終CCWの場合は、に
進む。 尚、CCW処理中に異常が発生して処理を終了した場
合、終了ステータスでエラーを報告して、に進む。
又、回復動作が可能な場合は終了ステータスでリトライ
を報告して、に進む。 のデバイスデセレクション（Device Deselection）
では、一連のCCW処理が終了した時、磁気ディスク装置3
iの選択状態を解除してに戻る。 のエラーアナライズ（Error Analysis）では、CCW
処理が異常終了した場合、異常状態を解析して詳細情報
をセンスバイトとして編集する。 のセンスバイトペンディング（Sense Byte Pendin
g）では、センスバイトをチャネル制御装置1a〜1dに読
取ってもらうために、エラーチャネルパスからのセンサ
I/O（磁気ディスク装置3i）を待つ。該当チャネル制御
装置1a〜1dから入出力要求があった時はに戻る。 のリトライアナライズ（Retry Analysis）では、回
復動作が可能なエラーを検出した時、エラーの種類によ
り回復方法を決定する。 上述のように、本例の磁気ディスク制御装置２では、
磁気ディスク装置3iのエラーに関しては以下のような回
復処理を行っていた。即ち、 （１）：データの読取り時のデータ誤り、 第７図に示すように、磁気ディスク31（回転記録体）
の記録面（ａ）の磁性体の塗布は完全な記録面（ａ）を
保証出来ない。 従って、データを書込む時は、第９図に示すデータフ
ォーマットのように書込みデータ（DATA）の最後備にEC
Cと呼ばれるエラー検出／訂正符号を付加して記録面
（ａ）に書込んでいる。 尚、第９図中に示す符号GAPはデータ（DATA）間に設
けられるギャップを示す。 従って、第８図に示すように記録面（ａ）上のトラッ
クｉから読み／書きヘッド34で読込む時は、データ（DA
TA）に引き続きエラー検出／訂正符号（ECC）を読込む
ことで読取り誤りの検出及び誤りデータの訂正を行って
いる。 （２）：読み／書きヘッド34の位置付け誤り、 例えば、目的とするデータが記録されているトラック
ｉに読み／書きヘッド34を位置付けする動作で、位置付
けを誤った場合、上述ののエンドプロシーデュア（En
d Procedure）の処理で、上位のチャネル制御装置1a〜1
dに報告し、チャネル制御装置1a〜1dからの新たな命令
により再試行を行う。 上述のような磁気ディスク装置3iが大容量化を進める
ためには、記録面（ａ）上のトラック間隔及びトラック
幅をより狭くすることが要求され、これに伴って読み／
書きヘッド34の小型化が必要となる。 更に、高アクセス化を進めるためには、読み／書きヘ
ッド34の駆動力をより強くする必要性が発生する。 即ち、第７図に示すように、ヘッド駆動モータ33で、
ヘッド支持機構部32を矢印の方向に往復移動させて、目
的とするトラックｉ上へ位置付けしても、位置付けした
直後は読み／書きヘッド34に往復運動時の振動が残留す
ることになる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記のような磁気ディスク装置において大容量化，高
アクセス化が推進されると、読み／書きヘッド34の位置
付け後、読み／書きヘッド34及び読み／書きヘッド支持
機構部32の残留振動が新たな問題となってクローズアッ
プされて来た。 即ち、残留振動のために読み／書きヘッド34が目的の
トラックｉからずれ、トラックの間隔が密なほど相対的
なずれ幅が大きくなる。 このようなトラックのずれは、データを読取る動作時
ではエラー訂正符号（ECC）があることもあり、隣りの
トラックの付近までのずれを許容している。 しかし、データの書込み処理時では、トラックをずれ
て書込まれることが許容させられないために、磁気ディ
スク装置3i内にその検出機能を備えて監視している。 即ち、このような振動等によりトラックずれが検出さ
れると、磁気ディスク装置3iは自身での再試行を行わ
ず、直ちにその書込み動作を止めて、磁気ディスク制御
装置２にエラー報告をする。 このエラー報告はチャネル制御装置1a〜1dを介して基
本ソフトウエアを基にして制御する、例えば中央処理装
置（図示してない）に通知されている。 中央処理装置（図示してない）に通知されたエラー
は、内部に設けられているエラー収集ファイル（図示し
てない）に記録され、基本ソフトウエアに基づき中央処
理装置（図示してない）は、同じ命令を再発行してい
た。 尚、位置付け後の読み／書きヘッド34及びヘッド支持
機構部32の残留振動は、これまでの経験上長くて5msec
程度で減衰消滅することが分かっている。 この残留振動を無くすことは、機構的に不可能であ
る。一方、位置付け直後に残留振動が減衰するまでデー
タの読み／書きをしないと、このような問題点は発生し
ないが、高速アクセスを指向している現在では、全ての
場合を想定しても位置付け直後にデータの読み／書きを
しない方式は問題となる。 〔問題点を解決するための手段〕 第１図は本発明の原理を説明するブロック図を示す。 読み書きヘッドのトラックずれを検出し通知する手段
を有する複数のデバイスに対して、データの書込み読出
し処理の制御を行うディスク制御装置において、データ
書込み時に、当該デバイスからの前記トラックずれの通
知により、データ書込み時トラックずれエラーが生じた
ことを検出する手段と、前記トラックずれエラーの検出
により、当該デバイスに対し、当該トラック上において
データを書き込むべきレコード位置へ前記読み書きヘッ
ドの位置付け制御を再度試行する手段とを有することを
特徴とするディスク制御装置。 〔作用〕 当該デバイス（磁気ディスク装置）からトラックずれ
エラーが報告された場合、指定レコードと同一レコード
への位置付けを制御する手順を格納する位置付け制御手
段（位置付け制御部）にて、ディスク制御装置で所定手
順の再位置付け処理を試行するように構成することによ
り、デバイス（磁気ディスク装置）の制御が効率的にし
かも迅速に実行可能となる。 〔実施例〕 以下本発明の要旨を第２図〜第４図に示す実施例によ
り具体的に説明する。 第２図は本発明の実施例を説明するブロック図、第３
図は本発明の実施例における処理手順を説明する図、第
４図は本発明の実施例における書込み中のトラックずれ
処理手順を説明する図をそれぞれ示す。尚、全図を通じ
て同一符号は同一対象物を示す。 次に、本実施例の動作を第３図及び第４図に基づき説
明する。尚、第３図及び第４図に付加されている番号は
ステップ番号を表す。 （ステップ:101） 所定チャネル制御装置1a〜1dから入出力命令をアドレ
ス比較回路21a〜21dを介して受理すると、MPU25は当該
磁気ディスク装置３（ｉ）に対して当該トラックへの位
置付けを指示する。 （ステップ:102） MPU25は受理した入出力命令が読取り命令か、書込み
命令かを判定する。 （ステップ:103） 本ステップは入出力命令が読取り命令の場合であり、
当該磁気ディスク装置３（ｉ）に対してデータ読出し指
示命令を発行する。これにより、当該磁気ディスク装置
３（ｉ）は第７図及び第８図に示す記録面（ａ）に記録
されているデータの読込みと、ディスク制御装置20への
データの転送準備をする。 （ステップ:104） 本ステップは入出力命令が書込み命令の場合であり、
当該磁気ディスク装置３（ｉ）に対してデータ書込み指
示命令を発行する。当該磁気ディスク装置３（ｉ）はデ
ィスク制御装置20からのデータ転送準備と、第７図及び
第８図に示す記録面（ａ）へのデータの書込み準備をす
る。 （ステップ:105,106） ディスク制御装置20がチャネル制御装置1a〜1d側及び
磁気ディスク装置３（ｉ）側の両データ転送の準備を
し、読込み命令の時はディスク制御装置20からチャネル
制御装置1a〜1dへ、書込み命令の時はチャネル制御装置
1a〜1dからディスク制御装置20へデータの転送を行う。 尚、この時の転送制御はMPU25の監視のもとにデータ
転送制御部23の制御により実施する。 （ステップ:107〜109） MPU25はデータ転送後正常終了か、又はエラー発生に
よる異常終了かを監視する。正常にデータ転送及び当該
磁気ディスク装置３（ｉ）の読取り又は書込みが終了し
た場合はステップ110に進む。 もし、データ転送中に何らかのエラーを当該磁気ディ
スク装置３（ｉ）が検出した場合、ディスク制御装置20
へ通知する。ディスク制御装置20は何らかのエラーあり
が判明すると、符号Ｂの経路でステップ111に進む。 （ステップ:110） 入出力命令に対する正常終了を当該チャネル制御装置
1a〜1dに報告して終了とする。 （ステップ:111〜113） ディスク制御装置20は当該磁気ディスク装置３（ｉ）
からエラー内容を読込み、エラーがデータの読取り誤り
か否かをMPU25で判定し、データの読取り誤りの場合
は、ステップ113に進み、それ以外の場合はステップ114
に進む。 尚、データの読取り誤りの場合のデータ誤りの解析及
びデータ訂正処理はその処理のためのサブルーチンを実
施する。 （ステップ:114,115） ディスク制御装置20は、エラーがトラック位置付け誤
りか否かを判定する。これは、ヘッドの位置が目的のト
ラック上に位置付けられているか、或いは別のトラック
に位置付けられているかで判断する。 （ステップ:116〜118） ステップ116では、書込み動作中であるか否かを判定
する。書込み動作中でなければ、ステップ119へ進む。
書込み動作中の場合は、トラックずれの状態で書き込み
は許されないので、ステップ117でMPU25がトラックずれ
が発生しているか否かを判定する。ここで、トラックず
れとは、ヘッドを目的のトラック上に位置付けできた
が、ヘッドが振動して、トラックの中心から許容範囲以
上ずれた位置にある状態を指す。 尚、ステップ118は、ライト中にトラックずれエラー
が発生した場合における、ライト動作の再試行のステッ
プであって、ディスクが１回転し、トラックずれエラー
が検出されたレコードが再び同じ位置に戻ってくるのを
待って書込みを行う。トラックずれの原因は、ヘッドに
残留する往復運動時の振動にあるが、ディスクが１回転
するに要する時間よりも、ヘッドの残留振動が消滅する
時間の方が早く、回転待ちしている間にトラックずれは
回復している。ステップ118の詳細は、第４図に示す処
理手順（ステップ200〜211）で説明される。 （ステップ:119,120） ステップ119以降はステップ118以外の時に行う処理
で、ディスク制御装置20はエラーの詳細情報を収集する
と共に、当該チャネル制御装置1a〜1dに入出力命令の異
常終了を報告する。 異常終了報告を受けた当該チャネル制御装置1a〜1dは
図示してない中央処理装置に入出力命令の異常終了を報
告する。 これにより、中央処理装置（図示してない）は、エラ
ー詳細情報の入出力命令をディスク制御装置20に発行
し、収集したエラー詳細情報の当該チャネル制御装置1a
〜1dへの転送を命令する。 （ステップ:200） ディスク制御装置20は当該磁気ディスク装置３（ｉ）
に対して読出し／書込み停止指示命令を発行すると共
に、MPU25は以下の制御を位置付け制御部40と共に実施
する。 （ステップ:201〜203） コントロールストレージ26を参考にして再試行が既に
１回行われているか否かをMPU25で判定する。もし、既
に再試行が行われ再び書込み動作中のトラックずれが発
生している場合は、ステップ202,203に進む。 初めての再試行の場合はステップ204に進む。尚、ス
テップ202,203はステップ119,120と同一の動作を行う。 （ステップ:204〜206） ディスク制御装置20では、位置付け制御回路41内に再
試行を開始するためのフラグを記憶させる。同時に、エ
ラーが検出されたレコードの先頭の回転位置を位置付け
制御回路41内で演算して求める。 この状態でMPU25は、当該チャネル制御装置1a〜1dに
入出力命令の再試行の実施を通知する。尚、これは既に
データを受け取った場合を考慮し、再試行の時に新ため
て同じデータを転送してもらう為の処置である。 （ステップ:207） MPU25はステップ205で求めた回転位置をもとに、再試
行すべきレコードの手前に位置付ける指示を当該磁気デ
ィスク装置３（ｉ）に発行する。当該磁気ディスク装置
３（ｉ）はその位置を知ると現在の回転位置との比較を
開始する。 （ステップ:208,209） ディスク制御装置20内位置付け制御回路41は、 ステップ207で指示した位置に回転位置が等しくなっ
たかの問い合わせを当該磁気ディスク装置３（ｉ）に対
して定期的に行い、その結果を判定し、期待する位置に
到ると次のステップに移る。 （ステップ:210,211） ディスク制御装置20は当該チャネル制御装置1a〜1dか
ら再試行の書込み命令を受取り、当該チャネル制御装置
1a〜1dは再試行の入出力命令を発行後からのデータ転送
準備をする。 一方、ディスク制御装置20は当該磁気ディスク装置３
（ｉ）を制御して、再試行するレコードの直前に正確に
位置付けさせ、データ転送が行える状態に準備する。 以上は、記録面（ａ）を有する回転記録体（磁気ディ
スク）31が１回転する間に実施される。尚、回転記録体
（磁気ディスク）31で１回転に要する時間は約15〜17ms
ecである。 エラーしたレコードに再位置付けが完了すると、ステ
ップ100に戻り、それ以降は第３図で説明した動作を行
う。 このように、書込み動作中のトラックずれを検出する
ことと、エラーが発生したレコードの先頭に再位置付け
を行うことによって、トラック位置付け後の残留振動
は、レコード再位置付けの間に減衰消滅（約5msecで減
衰消滅する）するのでこの種のエラー対策に非常に有効
である。 〔発明の効果〕 以上のような本発明によれば、大容量のデバイス（磁
気ディスク装置）でのデータ書込み処理が高信頼度に、
しかも高速なアクセスを効率的に実行出来ると言う効果
がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の原理を説明するブロック図、 第２図は本発明の実施例を説明するブロック図、 第３図は本発明の実施例における処理手順を説明する
図、 第４図は本発明の実施例における書込み中のトラックず
れ処理手順を説明する図、 第５図は従来例を説明するブロック図、 第６図はディスク制御装置の処理手順を説明するブロッ
ク図、 第７図は磁気ディスク装置を説明する概要図、 第８図はデータ記録状況を説明する図、 第９図はデータフォーマットを説明する図、 をそれぞれ示す。 図において、 １は上位装置、1a〜1dはチャネル制御装置、2,20は磁気
ディスク制御装置（ディスク制御装置）、３（０）〜３
（ｎ）は磁気ディスク装置（デバイス）、21はアドレス
比較部、21a〜21dはアドレス比較回路、22はチャネルイ
ンタフェース制御部、23はデータ転送制御部、24はデバ
イスインタフェース制御部、25はMPU、26はコントロー
ルストレージ、31は回転記録体（磁気ディスク）、32は
ヘッド支持機構部、33はヘッド駆動モータ、34は読み／
書きヘッド、40は位置付け制御部、41は位置付け制御回
路、をそれぞれ示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−71171（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−182172（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．読み書きヘッドのトラックずれを検出し通知する手
   段を有する複数のデバイスに対して、データの書込み読
   出し処理の制御を行うディスク制御装置において、 データ書込み時に、当該デバイスからの前記トラックず
   れの通知により、データ書込み時トラックずれエラーが
   生じたことを検出する手段と、 前記トラックずれエラーの検出により、当該デバイスに
   対し、当該トラック上においてデータを書込むべきレコ
   ード位置への書込み動作を、位置付け補正処理を行うこ
   となく再度試行する手段とを有することを特徴とするデ
   ィスク制御装置。