JP2959544B2 - 磁気ディスク装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はコンピュータシステ
ムに接続される磁気ディスク装置に関し、特に、磁気デ
ィスク上の目的の記録位置に対するリード，ライト動作
と、リード，ライト動作に伴うリード，ライトデータの
転送とを磁気ディスクの回転に合わせてリアルタイムで
行うコンピュータシステムに接続される磁気ディスク装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータシステムの外部記憶装置と
して広く用いられている磁気ディスク装置に対する制御
方式として、磁気ディスク上の目的位置に対するリー
ド，ライト動作と、リード，ライト動作に伴うリード，
ライトデータの転送とを磁気ディスクの回転に合わせて
リアルタイムで行う制御方式が、コンピュータシステム
全域にわたるレベルで確立している。

【０００３】図１３は、上記した制御方式によって制御
される従来の磁気ディスク装置ＭＤ’の構成例を示すブ
ロック図であり、インタフェース制御部（Ｉ／Ｆ制御
部）１と、回転位置制御部２と、リードライト制御部
（Ｒ／Ｗ制御部）３と、リードライト機能部（Ｒ／Ｗ機
能部）４と、位置決め制御部５と、位置決め機能部６
と、回転記録部７と、回転位置検索部８とから構成され
ている。尚、図１３に於いて、ＣＯＮはコンピュータシ
ステムの制御装置を表している。

【０００４】磁気ディスク装置ＭＤ’に対するデータの
リード，ライトを行う場合、コンピュータシステムの制
御装置ＣＯＮは、リード，ライト動作の対象とする目的
のトラックを指定する。この指定は、Ｉ／Ｆ制御部１を
介して位置決め制御部５に送られ、位置決め制御部５は
上記指定に従って位置決め機能部６を駆動することによ
り、ヘッドを指定されてトラック上に位置決めする。

【０００５】回転位置検索部８は、回転記録部７から回
転位置に同期した信号を抽出しており、回転位置制御部
２は、回転位置検索部８が抽出した信号に基づいて回転
記録部７の回転位置を示す情報を生成する。回転位置検
索部８は、例えば、図１４に示すように、サーボトラッ
クに記録されている位置決め情報を読み込むことによ
り、回転記録部７の回転に同期した基準クロック１０１
と、円周上の一点を定めるインデックス１０２とを、回
転位置を示す回転位置信号として抽出する。また、回転
位置制御部２は、回転位置検索部８が抽出したインデッ
クス１０２を起点として、基準クロック１０１を計数す
ることにより、回転位置を求める。

【０００６】制御装置ＣＯＮは、回転位置制御部２から
の情報に従って回転記録部７の回転位置を認識し、目的
の記録位置に合わせてリード，ライト命令を発行する。
このリード，ライト命令は、Ｉ／Ｆ制御部１を介してＲ
／Ｗ制御部３に送られる。

【０００７】これにより、Ｒ／Ｗ制御部３は、回転位置
制御部２が出力する情報に従ってＲ／Ｗ機能部４を駆動
し、回転記録部７でのリード，ライト動作と、コンピュ
ータシステムとのデータ転送とが、回転記録部７の回転
に同期して行われるようにする。

【０００８】図１５は磁気ディスク装置ＭＤ’のデータ
トラック上のデータ配置例を示した図である。データト
ラック上には、書式の定められた記録単体（レコード）
が、予め規定されているレコード間の相対関係（ギャッ
プ）に従って配置されている。データトラックの起点は
インデックスの発生位置と対応している。レコードは、
データと、制御データ（データ量やデータを識別する為
のアドレス情報等）とから構成されている。

【０００９】Ｒ／Ｗ制御部３は、図１６に示すように、
リード，ライト動作に費やされる時間を見込んで、目的
の記録位置でリード，ライトが行われるように、Ｒ／Ｗ
機能部４とのデータ入出力を制御する。

【００１０】Ｒ／Ｗ機能部４は、磁気ディスク装置特有
のデータ配列の変換，データコードの変復調，信号の電
磁変換を行い、回転記録部７に対する記録・再生を行
う。

【００１１】リード，ライト動作に伴うデータ転送は、
コンピュータシステムの一連のデータ伝送系が、磁気デ
ィスク装置ＭＤ’の記録位置の回転に同調して行う。ラ
イト動作では、コンピュータシステムのデータ転送路を
経て、磁気ディスク装置ＭＤ’のＩ／Ｆ制御部１，Ｒ／
Ｗ制御部３，Ｒ／Ｗ機能部４を通り、回転記録部７に達
するデータが、目的の記録位置に合致するように、記録
速度に同期したデータ要求を磁気ディスク装置ＭＤ’か
ら行う。

【００１２】リード動作では、目的の記録位置から読み
出したデータを、磁気ディスク装置ＭＤ’が、Ｒ／Ｗ機
能部４，Ｒ／Ｗ制御部３，Ｉ／Ｆ制御部１を通して、読
み出し速度に同期して送出し、コンピュータシステムに
その受領を求める。

【００１３】どちらも、磁気ディスク装置ＭＤ’が回転
記録部７の回転に同期したタイミングを指定してデータ
転送を促し、コンピュータシステムのデータ転送系全体
で、それに呼応してデータ転送が行われる。

【００１４】このような、転送方式のもとにコンピュー
タシステムの基本オペレーティングシステム（ＯＳ）が
構築され、制御装置ＣＯＮは、ＯＳ配下で、磁気ディス
ク装置ＭＤ’の回転記録部７の回転位置とシステム動作
とを連結させる。

【００１５】制御装置ＣＯＮは、目的のレコードとトラ
ックフォーマットの関係から、トラック上で効率の良い
動作開始点を定めて磁気ディスク装置ＭＤ’にその回転
位置の検索を要求し、磁気ディスク装置ＭＤ’は、回転
位置制御部２の情報で指定位置に達したことを報告す
る。

【００１６】制御装置ＣＯＭは、この報告をもとに、コ
ンピュータシステムの転送系に動作を促し、磁気ディス
ク装置ＭＤ’の動作を指定し、回転記録部７の回転に同
期したデータ転送を行わせる。このデータ転送では、転
送系の各部で動作監視がリアルタイムで行われ、誤り検
出の即時性により、データの信頼性と処理性能を高めて
いる。また、データ伝送に関わる動作誤りの再試行の方
式も回転同期を基にして、システムレベルで構築されて
いる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】磁気ディスク装置は次
々と技術開発が進み、制御方式も変化している。更に、
製造ラインも新しい方式の磁気ディスク装置に対応した
設備に移ってきている。このため、稼働年数的な寿命に
より交換時期にきている既存のコンピュータシステムの
制御方式に合う磁気ディスク装置は、簡単には製造でき
ない情勢になってきている。

【００１８】一方、小型コンピュータでは周辺装置の制
御インタフェースがＳＣＳＩ等に標準化され、その標準
インタフェースからの制御で動作するハードディスク装
置が大量生産されている。

【００１９】そこで、小型コンピュータ用に規格化さ
れ、大量生産されているハードディスク装置を使用する
ということが考えられるが、既存のコンピュータシステ
ムに単純には接続することができない。なぜなら、ハー
ドディスク装置は、記録部での実際のリード，ライト動
作と上位装置とのデータ転送の時間調整を、ハードディ
スク装置に担わせる方式が主流で、既存の磁気ディスク
装置とは制御方式が基本的に異なるからである。

【００２０】このような、制御方式が異なるハードディ
スク装置を既存のコンピュータシステムに接続する場合
には、コンピュータシステムのＯＳレベルに及ぶ改造が
必要になり、改造工数が膨大になる上、既存のコンピュ
ータシステムで確立している信頼実績を破棄することに
なってしまう。

【００２１】そこで、本発明の目的は、既存のコンピュ
ータシステムに改造を加えることなく、既存のコンピュ
ータシステムに接続することができる、ハードディスク
装置を利用した磁気ディスク装置を提供することにあ
る。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、磁気ディスク上の目的の記録位置に対するリ
ード，ライト動作と、リード，ライト動作に伴うリー
ド，ライトデータの転送とを前記磁気ディスクの回転に
合わせてリアルタイムで行うコンピュータシステムに接
続される磁気ディスク装置に於いて、前記コンピュータ
システムが自コンピュータシステムに接続されていると
認識している磁気ディスク装置と制御方式が異なるハー
ドディスク装置と、バッファメモリと、前記ハードディ
スク装置と前記バッファメモリとの間でデータのやり取
りを行うハードディスク装置制御部と、前記コンピュー
タシステムが位置決めを要求した、前記コンピュータシ
ステムが自コンピュータシステムに接続されていると認
識している磁気ディスク装置上の位置に対応する前記ハ
ードディスク装置上の位置に格納されているデータを、
前記バッファメモリ上の所定の領域に転送することを前
記ハードディスク装置制御部に対して指示する位置決め
変換制御部と、前記コンピュータシステムが、自コンピ
ュータシステムに接続されていると認識している磁気デ
ィスク装置に於いて生成される回転位置を示す回転位置
信号と同等の回転位置信号を生成する回転位置生成部
と、該回転位置生成部で生成された回転位置信号に同期
したデータ転送を行うリードライト制御部と、前記回転
位置生成部が生成した回転位置信号に基づいて前記バッ
ファメモリの所定の領域を、前記コンピュータシステム
が自コンピュータシステムに接続されていると認識して
いる磁気ディスク装置の磁気ディスクの回転に見合った
周期で巡回するアドレスを生成して前記バッファメモリ
に供給すると共に、前記リードライト制御部からのライ
トデータを前記バッファメモリに供給し、前記バッファ
メモリからのリードデータを前記リードライト制御部に
供給するデータ処理部とを備えている。

【００２３】この構成に於いては、所要規模のバッファ
メモリを仲介にして、既存のコンピュータシステムと、
コンピュータシステムに直接接続することが不可能なハ
ードディスク装置とを接続できるようにしている。

【００２４】コンピュータシステムが位置決めを要求す
ると、位置決め変換制御部が、コンピュータシステムが
認識している、位置決め要求を行った位置（例えば、ト
ラック）と対応するハードディスク装置上の位置に格納
されているデータをバッファメモリ上の所定の領域に転
送することをハードディスク装置制御部に対して指示す
る。これにより、ハードディスク装置制御部は、ハード
ディスク装置からバッファメモリ上の所定領域に、指示
されたデータを転送する。

【００２５】データ処理部は、回転位置生成部が生成し
た回転位置信号に基づいて、バッファメモリの所定の領
域をコンピュータシステムが自コンピュータシステムに
接続されていると認識している磁気ディスク装置の回転
に見合った周期で巡回するアドレスを生成してバッファ
メモリに供給する。更に、データ処理部は、リードライ
ト制御部からライトデータが渡されると、それをバッフ
ァメモリに供給し、上記バッファメモリの所定領域を巡
回するアドレスによって示される位置に書き込まれるよ
うにする。また、データ処理部は、バッファメモリから
のリードデータをリードライト制御部に供給する。

【００２６】また、本発明は、バッファメモリに格納さ
れているデータに対して書き込みが行われた場合、ハー
ドディスク装置上の該当するデータを書き込み後のデー
タと一致させるため、前記位置決め変換制御部は、前記
コンピュータシステムから位置決めするトラックが指示
された場合、前記バッファメモリに前記リードライト制
御部から出力されたライトデータが書き込まれていれ
ば、前記バッファメモリの所定領域に書き込まれている
１トラック分のデータを前記ハードディスク装置に書き
戻すことを前記ハードディスク装置制御部に対して指示
する構成を備えている。

【００２７】この構成に於いては、位置決め変換制御部
は、コンピュータシステムから位置決めが要求された場
合、バッファメモリにリードライト制御部から出力され
たライトデータが書き込まれているか否かを判断する。
そして、書き込まれている場合には、バッファメモリに
書き込まれている１トラック分のデータをハードディス
ク装置に書き戻す。

【００２８】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面を参照して詳細に説明する。

【００２９】図１は本発明の実施例のブロック図であ
り、磁気ディスク装置ＭＤは、Ｉ／Ｆ制御部１と、回転
位置制御部２と、Ｒ／Ｗ制御部３と、ハードディスク装
置（ＨＤＤ）１１と、ＨＤＤ制御部１２と、バッファメ
モリ１３と、データ処理部１４と、回転位置生成部１５
と、位置決め変換制御部１６とから構成されている。

【００３０】上位装置であるコンピュータシステムの制
御装置ＣＯＮの動作仕様に密接に関わるＩ／Ｆ制御部
１，回転位置制御部２及びＲ／Ｗ制御部３は既存のもの
を流用し、磁気ディスク装置ＭＤ内の独自機能を、ＨＤ
Ｄ１１，ＨＤＤ制御部１２，バッファメモリ１３，デー
タ処理部１４，回転位置生成部１５及び位置決め変換制
御部１６で構成し、流用機能と独自機能の接続信号１０
０を従来の磁気ディスク装置ＭＤ’と等しくしている。

【００３１】ＨＤＤ１１は、コンピュータシステムが認
識している制御方式とは異なる制御方式で動作するもの
である。

【００３２】バッファメモリ１３には、ＨＤＤ１１に格
納されているデータの内の、コンピュータシステムが認
識している１トラック分のデータであって、且つ、コン
ピュータシステムがリード，ライトのために位置決めし
ようとしているトラックのデータが格納される。

【００３３】ＨＤＤ制御部１２は、位置決め変換制御部
１６からの指示に従ってＨＤＤ１１に格納されているデ
ータをバッファメモリ１３に転送したり、バッファメモ
リ１３に格納されているデータをＨＤＤ１１に転送する
機能を有する。

【００３４】回転位置生成部１５は、従来は回転位置検
索部８が回転記録部７から読み取った情報に基づいて生
成していた基準クロック１０１，インデックス１０２
を、自らの発振に基づいて生成する機能を有する。

【００３５】位置決め変換制御部１６は、コンピュータ
システムが位置決めしようとしているトラックのトラッ
クアドレス（コンピュータシステムが認識しているトラ
ックアドレス）を、ＨＤＤ１１に於けるトラックアドレ
スに変換する機能や、変換後のトラックアドレスに基づ
いた指示をＨＤＤ制御部１２に出し、コンピュータシス
テムが認識しているトラックアドレスのデータをＨＤＤ
１１からバッファメモリ１３へ転送させる機能を有す
る。更に、位置決め変換制御部１６は、ＨＤＤ１１から
バッファメモリ１３にデータを転送させる場合およびコ
ンピュータシステムと磁気ディスク装置ＭＤとの接続が
解かれた場合、バッファメモリ１３に格納されているデ
ータがそれ以前の処理によって書き換えられているか否
かを判断し、書き換えられていると判断した場合には、
バッファメモリ１３に格納されているデータをＨＤＤ１
１に該当する領域に書き戻す機能を有する。

【００３６】データ処理部１４は、回転位置生成部１５
が出力する基準クロック１０１，インデックス１０２に
基づいて、バッファメモリ１３中の、１トラック分のデ
ータが格納されている領域を巡回するアドレスを生成す
る機能を有する。更に、データ処理部１４は、従来はＲ
／Ｗ機能部４が生成していた制御クロック１０３を生成
する機能や、制御クロック１０３に従って動作するＲ／
Ｗ制御部３との間でライトデータ１０４及びライトデー
タストローブ１０５と、リードデータ１０６とリードデ
ータストローブ１０７のやり取りを行って、バッファメ
モリ１３に格納されているデータの書き換えと読み出し
を行う機能を有する。

【００３７】図２は図１に示した独自機能を実現するＨ
ＤＤ１１，ＨＤＤ制御部１２，バッファメモリ１３，デ
ータ処理部１４，回転位置生成部１５及び位置決め変換
制御部１６の構成例を示したブロック図である。

【００３８】ＨＤＤ１１は、ＳＣＳＩ仕様のハードディ
スク装置（ＳＣＳＩ ＨＤＤ２１）によって構成されて
いる。

【００３９】ＨＤＤ制御部１２は、ＳＣＳＩプロトコル
コントローラ２２と、ＤＭＡコントローラ２３とによっ
て構成されている。

【００４０】バッファメモリ１３は、デュアルポートメ
モリ２５と、リード，ライトアドレスを指定するＲ／Ｗ
アドレスカウンタ２４と、ＤＭＡ転送を行う際のアドレ
スを指定するＤＭＡアドレスカウンタ２６とから構成さ
れ、２方向のデータ転送パスを築いている。

【００４１】データ処理部１４は、シーケンスロジック
３２と、バッファレジスタ３３と、制御データレジスタ
３４とから構成されている。

【００４２】回転位置生成部１５は、クロック信号を発
するパルスジェネレータ３１と、クロック信号に従って
基準クロック１０１とインデックス１０２とを生成する
シーケンスロジック３０とから構成されている。

【００４３】位置決め変換制御部１６は、Ｉ／Ｏコント
ローラ２７と、マイクロプロセッサ２８と、マイクロプ
ログラム２９を有する制御システムによって構成され
る。

【００４４】図２に示す構成例に於いて、ＳＣＳＩプロ
トコルコントローラ２２，ＤＭＡコントローラ２３，デ
ュアルポートメモリ２５，ＤＭＡアドレスカウンタ２
６，Ｉ／Ｏコントローラ２７，マイクロプロセッサ２
８，マイクロプログラム２９の配置は、ＳＣＳＩ仕様の
ハードディスク装置を制御する、一般的な小型コンピュ
ータシステムと等価である。

【００４５】図３は回転位置生成部１５内のシーケンス
ロジック３０の構成例を示すブロック図、図４は回転位
置生成部１５のタイムチャートであり、図３，図４を参
照して回転位置生成部１５について説明する。

【００４６】回転位置生成部１５内のシーケンスロジッ
ク３０は、図３に示すように、Ｄ型フリップフロップ
（Ｄ−Ｆ／Ｆ）５０１と、反転素子（ＮＯＴ）５０２
と、データレジスタ５０３と、シンクロナスカウンタ５
０４と、データコンパレータ５０５と、ＮＯＴ５０６
と、論理積素子（ＡＮＤ）５０７，５０８と、Ｄ−Ｆ／
Ｆ５０９とから構成されている。

【００４７】回転位置生成部１５内のパルスジェネレー
タ３１は、データ転送速度に見合った周期で発振し、発
振クロックを出力する。本実施例では、パルスジェネレ
ータ３１が出力する発振クロックの周波数を基準クロッ
ク１０１の２倍にしている。

【００４８】Ｄ−Ｆ／Ｆ５０１のクロック端子Ｃには、
パルスジェネレータ３１が出力する発振クロックが入力
され、データ端子Ｄには、自身のＱ端子出力をＮＯＴ５
０２によって反転した信号が入力されている。この結
果、Ｄ−Ｆ／Ｆ５０１に於いては、発振クロックが入力
される毎に出力を反転するという動作が行われ、その結
果、Ｄ−Ｆ／Ｆ５０１からは、発振クロックの周波数を
２分の１にして正負のパルス幅の差を抑えた基準クロッ
ク１０１が出力される。

【００４９】データレジスタ５０３には、コンピュータ
システムが認識しているトラック容量，回転周期に応じ
た値ｍが設定されている。

【００５０】シンクロナスカウンタ５０４は、パルスジ
ェネレータ３１から出力される発振クロックに従って動
作し、基準クロック１０１と同じ間隔でカウントアップ
する。

【００５１】データコンパレータ５０５は、データレジ
スタ５０３に設定されている値とシンクロナスカウンタ
５０４のカウント値とを比較し、両者が一致する場合の
み、その出力信号を論理“１”とする。

【００５２】データコンパレータ５０５の出力が論理
“１”となると、ＮＯＴ５０６とＡＮＤ５０７の論理動
作によってシンクロナスカウンタ５０４のカウント端子
に印加される信号が論理“０”となるので、シンクロナ
スカウンタ５０４のカウントアップ動作が抑えられる。
更に、データコンパレータ５０５の出力とＮＯＴ５０２
の出力とを入力とするＡＮＤ５０８の論理動作により、
シンクロナスカウンタ５０４のリセット端子に入力され
る信号が論理“１”となるので、シンクロナスカウンタ
５０４はリセットされる。

【００５３】シンクロナスカウンタ５０４がリセットさ
れ、そのカウント値が「０」となると、データコンパレ
ータ５０５は、入力の一致がとれなくなるので、その出
力信号を論理“０”とする。これにより、シンクロナス
カウンタ５０４は、再びカウントアップ動作を行う状態
に戻り、基準クロック１０１と同じ間隔でカウントアッ
プ動作を行う。

【００５４】Ｄ−Ｆ／Ｆ５０９は、データコンパレータ
５０５の出力を発振クロックで同期整形した信号をイン
デックス１０２として出力する。

【００５５】Ｄ−Ｆ／Ｆ５０９から出力されるインデッ
クス１０２及びＤ−Ｆ／Ｆ５０１から出力される基準ク
ロック１０１は、回転位置制御部２及びデータ処理部１
４に供給される。

【００５６】図５は位置決め変換制御部１６内のマイク
ロプロセッサ２８の処理例を示す流れ図であり、以下同
図を参照して位置決め変換制御部１６の動作を説明す
る。

【００５７】位置決め変換制御部１６内のマイクロプロ
セッサ２８は、位置決め変換処理中でない場合、Ｉ／Ｆ
制御部１から位置決め指令が発せられているか否かを監
視すると共に、コンピュータシステムのとの間の接続が
解かれたか否かを監視している（Ｓ３０１，Ｓ３０
２）。尚、Ｉ／Ｆ制御部１は、コンピュータシステムの
制御装置ＣＯＮから位置決め命令等のトラック選択命令
が出力された場合、位置決め変換制御部１６に対して位
置決め指令を発するものであり、このような動作は、従
来から行われているものである。

【００５８】マイクロプロセッサ２８は、Ｉ／Ｆ制御部
１から位置決め指令が発せられている場合（Ｓ３０１が
Ｙｅｓ）は、書き込み保留解消処理を行う（Ｓ３０
３）。また、マイクロプロセッサ２８は、コンピュータ
システムとの間の接続が解かれた場合（Ｓ３０２がＮ
ｏ）も、ステップ３０３の書き込み保留解消処理を行
う。

【００５９】書き込み保留解消処理は、バッファメモリ
１３中のデュアルポートメモリ２５に格納されているデ
ータが書き換えられている場合、そのデータをＳＣＳＩ
ＨＤＤ２１に書き戻す処理である。この書き込み保留
解消処理については、後ほど詳しく説明する。

【００６０】Ｓ３０３の書き込み保留解消処理が終了す
ると、マイクロプロセッサ２８は、Ｉ／Ｏコントローラ
２７を介してＩ／Ｆ制御部１から位置決めするトラック
のアドレス（コンピュータシステムが意識しているトラ
ックアドレス）を受け取る（Ｓ３０４）。

【００６１】その後、マイクロプロセッサ２８は、Ｓ３
０４で受け取ったトラックアドレスに基づいて、そのト
ラックアドレスと対応するＳＣＳＩ ＨＤＤ２１上のロ
ジカルブロックアドレス（ＬＢＡ）とブロックレングス
とを算出し、それらを保持する（Ｓ３０５）。このＬＢ
Ａの算出は、例えば、コンピュータシステムが認識して
いるトラックアドレスとＨＤＤ１１のＬＢＡとの対応関
係を登録したテーブルを利用して行う。

【００６２】更に、マイクロプロセッサ２８は、ＨＤＤ
制御部１２内のＳＣＳＩプロトコルコントローラ２２
に、Ｓ３０５で算出したＬＢＡとブロックレングスとに
基づいたリードＣＤＢ（リードコマンドディスクリプシ
ョンコード）を発行する（Ｓ３０６）。

【００６３】ＳＣＳＩプロトコルコントローラ２２でリ
ードＣＤＢ処理がなされている間に、バッファメモリ１
３内のＤＭＡアドレスカウンタ２６に、ＳＣＳＩ ＨＤ
Ｄ２１から読み出したデータを格納する領域の先頭アド
レスを設定する（Ｓ３０７）。

【００６４】その後、マイクロプロセッサ２８は、デー
タの転送方向（ＨＤＤ１１からデュアルポートメモリ２
５の方向）と、コンピュータシステムが意識しているト
ラック容量に相当するデータ量とを、ＨＤＤ制御部１２
内のＤＭＡコントローラ２３に設定する（Ｓ３０８）。

【００６５】マイクロプロセッサ２８は、ＳＣＳＩプロ
トコルコントローラ２２がリードＣＤＢ処理を終了し、
データ転送を要求するのを待って（Ｓ３０９がＹｅ
ｓ）、ＳＣＳＩプロトコルコントローラ２２とＤＭＡコ
ントローラ２３に、データ転送の起動をかける（Ｓ３１
０）。

【００６６】これにより、ＳＣＳＩ ＨＤＤ２１に記録
されているデータの内の、コンピュータシステムが認識
している１トラック分のデータであって、コンピュータ
システムが上記トラックに記録されていると認識してい
るデータがＳＣＳＩ ＨＤＤ２１からデュアルポートメ
モリ２５に転送される。このデータ転送に同期してＤＭ
Ａアドレスカウンタ２６のカウント値がカウントアップ
され、デュアルポートメモリ２５中の、ＤＭＡアドレス
カウンタ２６のカウント値が示すアドレスにＳＣＳＩ
ＨＤＤ２１からの転送データが順次格納される。

【００６７】データ転送が終了すると、マイクロプロセ
ッサ２８は、ＳＣＳＩプロトコルコントローラ２２にＳ
ＣＳＩの終了処理を行わせ（Ｓ３１２）、更にＩ／Ｆ制
御部１に対して位置決め終了報告を行う（Ｓ３１３）。
これにより、Ｉ／Ｆ制御部１は、コンピュータシステム
の制御装置ＣＯＮに対して、位置決めが完了したことを
通知する。

【００６８】Ｓ３１３で位置決め完了報告を行うと（Ｓ
３１１がＹｅｓ）、マイクロプロセッサ２８は、再び位
置決め指令の待ち状態となる（Ｓ３０１）。

【００６９】次に、Ｓ３０３で行う書き込み保留解消処
理を、図６の流れ図を参照して詳しく説明する。

【００７０】書き込み保留解消処理に於いては、先ず、
ライト実行フラグを検証する（Ｓ３２１）。ライト実行
フラグは、データ処理部１４に備わっており、デュアル
ポートメモリ２５に格納されているデータを書き換えた
ときにセットされ、書き込み保留解消処理に於いてＳＣ
ＳＩ ＨＤＤ２１へのデータの書き戻しが終了したとき
にリセットされる。

【００７１】Ｓ３２１で、ライト実行フラグが立ってい
ないと判断した場合（Ｓ３２１がＮｏ）は、リターンす
る。

【００７２】これに対して、Ｓ３２１でライト実行フラ
グが立っていると判断した場合は、図５のＳ３０５で保
持したＬＢＡ，ブロックレングスを参照し（Ｓ３２
２）、そのＬＢＡ，ブロックレングスに従ったライトＣ
ＤＢをＳＣＳＩプロトコルコントローラ２２に対して発
行する（Ｓ３２３）。

【００７３】ＳＣＳＩプロトコルコントローラ２２でラ
イトＣＤＢに従った処理が行われている間に、マイクロ
プロセッサ２８は、図５のＳ３０７で保持したアドレス
を参照し、そのアドレスをバッファメモリ１３内のＤＭ
Ａアドレスカウンタ２６に設定する（Ｓ３２４）。更
に、マイクロプロセッサ２８は、ＨＤＤ制御部１２内の
ＤＭＡコントローラ２３に転送方向（デュアルポートメ
モリ２５からＳＣＳＩＨＤＤ２１へ）とデータ量（コン
ピュータシステムが認識している１トラック分のデータ
量）を設定する。

【００７４】その後、マイクロプロセッサ２８は、ＳＣ
ＳＩプロトコルコントローラ２２からのデータ転送要求
を待って（Ｓ３２６）、ＳＣＳＩプロトコルコントロー
ラ２２とＤＭＡコントローラ２３とを起動する（Ｓ３２
７）。これにより、デュアルポートメモリ２５に格納さ
れている１トラック分のデータが、ＤＭＡアドレスカウ
ンタ２６のカウント値に従ってデュアルポートメモリ２
５から順次読み出され、ＳＣＳＩ ＨＤＤ２１に書き戻
される。

【００７５】そして、データの書き戻しが終了すると
（Ｓ３２８がＹｅｓ）、ＳＣＳＩプロトコルコントロー
ラ２２にＳＣＳＩの終了処理を行わせる（Ｓ３２９）。
その後、マイクロプロセッサ２８は、データ処理部１４
に対してフラグリセット信号を出力することによりライ
ト実行フラグを消し（Ｓ３３０）、元の処理にリターン
する。

【００７６】次に、データ処理部１４について説明す
る。データ処理部１４は、前述したように、コンピュー
タシステムが認識している１トラック分のデータが格納
されているデュアルポートメモリ２５の領域を巡回する
アドレスを生成する機能，デュアルポートメモリ２５に
格納されているデータを書き換える機能，デュアルポー
トメモリ２５に格納されているデータを読み出す機能を
有している。

【００７７】先ず、これらの機能の内の、コンピュータ
システムが認識している１トラック分のデータが格納さ
れているデュアルポートメモリ２５の領域を巡回するア
ドレスを生成する機能の実現方法について説明する。

【００７８】図７は上記した機能を実現するための構成
例を示すブロック図であり、図２に於けるシーケンスロ
ジック３２と、制御データレジスタ３４が部分的に該当
する。図８は図７のタイムチャートである。

【００７９】Ｄ−Ｆ／Ｆ５１１のクロック端子Ｃには、
回転位置生成部１５からの基準クロック１０１が入力さ
れ、データ端子ＤにはＡＮＤ５１４の出力が入力されて
いる。ＡＮＤ５１４は、Ｄ−Ｆ／Ｆ５１１のＱ端子出力
を反転するＮＯＴ５１２の出力と、回転位置生成部１５
が出力するインデックス１０２を反転するＮＯＴ５１３
の出力を入力とし、それらの論理積を出力するものであ
るので、Ｄ−Ｆ／Ｆ５１１は、インデックス１０２の出
力時に出力論理値を論理“０”に合わせた出力反転動作
を基準クロック１０１に従って行うことになる。この結
果、Ｄ−Ｆ／Ｆ５１１からは、周波数が基準クロック１
０１の１／２の制御クロック１０３が出力される。制御
クロック１０３は、データ転送関連動作を制御するため
に使用される。

【００８０】Ｄ−Ｆ／Ｆ５１７のクロック端子Ｃには基
準クロック１０１が入力され、データ端子Ｄには論理和
素子（ＯＲ）５１６の出力が入力されている。ＯＲ５１
６は、インデックス１０２とＡＮＤ５１５の出力を入力
とし、ＡＮＤ５１５はＤ−Ｆ／Ｆ５１７のＱ端子出力と
ＮＯＴ５１２の出力とを入力としているので、Ｄ−Ｆ／
Ｆ５１７は、インデックス１０２の発生時に、制御クロ
ック１０３の立ち上がりを中心にして制御クロック１０
３の１周期幅の間、論理“１”となるパルス信号（アド
レスロード信号）を出力することになる。

【００８１】シンクロナスカウンタ５１９のカウント端
子，リセット端子，クロック端子には、それぞれアドレ
スロード信号を反転したＮＯＴ５１８の出力，アドレス
ロード信号，制御クロック１０３が入力されている。シ
ンクロナスカウンタ５１９は、クロック端子に入力され
る制御クロック１０３に従って動作し、アドレスロード
信号が論理“１”の時のカウント値を「０」に合わせ、
通常は「０」〜「３」を繰り返す。

【００８２】デコーダ５２０の各々の出力は、制御クロ
ック１０３の４倍の周期で、各々が異なるタイミングで
繰り返し論理“１”となる。本実施例では、この信号で
データ処理部１４の動作タイミングの制御を行う。

【００８３】デュアルポートメモリ２５を巡回するアド
レスの歩進は、カウント３のタイミングで行われる。バ
ッファメモリ１３内のＲ／Ｗアドレスカウンタ２４（シ
ンクロナスカウンタによって構成される）は、カウント
３とアドレスロード信号を反転するＮＯＴ５１８の出力
を入力とするＡＮＤ５２１の論理動作により、アドレス
ロード信号が立っていなくて、且つカウント３が論理
“１”のときカウントアップする。また、Ｒ／Ｗアドレ
スカウンタ２４は、プリセッタブル構成で、アドレスロ
ード信号が論理“１”のときロードモードになってデー
タレジスタ５２２の出力するデータ値にカウント値を合
わせる。データレジスタ５２２には、位置決め変換制御
部１６のＤＭＡ転送処理で用いたＤＭＡアドレスカウン
タ２６の初期設定値と同じ値が設定されている。

【００８４】Ｒ／Ｗアドレスカウンタ２４は、データレ
ジスタ５２２の値を始点にして、次にアドレスロード信
号がくるまで、トラック容量に相当するメモリアドレス
範囲を順に進み、アドレスロード信号がくれば始点に戻
って同じ動作を繰り返す。従って、Ｒ／Ｗアドレスカウ
ンタ２４が出力するアドレスに従ってデュアルポートメ
モリ２５をアクセスすれば、磁気ディスク上の或るトラ
ックをアクセスする場合と同等の状況となる。

【００８５】本実施例では、デュアルポートメモリ２５
を巡回するアドレスの歩進を、基準クロック１０１の８
倍の周期で行っており、図３に示した回転位置生成部１
５内のデータレジスタ５０３のデータ値を８の倍数にし
ておけば、図４，図８の各クロック信号とタイミング信
号の位相関係は、一定に保たれる。

【００８６】次に、データ処理部１４が備えている機能
の内の、デュアルポートメモリ２５に格納されているデ
ータを書き換える機能の実現方法について説明する。

【００８７】図９は上記した機能を実現するための構成
例を示すブロック図であり、図２に於けるシーケンスロ
ジック３２と、バッファレジスタ３３と、制御データレ
ジスタ３４が部分的に該当する。図１０は図９のタイム
チャートである。

【００８８】この例では、Ｒ／Ｗ制御部３との間のデー
タ転送幅に対し、データ幅を２倍にしてバッファメモリ
１３を構成している。また、本例では、ライトデータ１
０４とライトデータストローブ１０５を入力するが、こ
れらは制御クロック１０３に従って動作するＲ／Ｗ制御
部３が発するもので、データ処理部１４が発生するタイ
ミング信号（カウント１〜カウント４）と一定の位相関
係を持っている。本例では、カウント１，カウント３を
タイミング信号として使用している。

【００８９】Ｄ−ラッチ回路５３１，Ｄ−ラッチ回路５
３２は、それぞれライトデータ１０４，Ｄ−ラッチ回路
５３１の出力値をライトデータストローブ１０５の立ち
上がりで取り込み出力する。

【００９０】シンクロナスＤ−ラッチ回路５３３は、カ
ウント３のアドレス切り換えと同じタイミングでＤ−ラ
ッチ回路５３１，Ｄ−ラッチ回路５３２の出力を取り込
む。この動作で、シンクロナスＤ−ラッチ回路５３３の
出力には、データ幅を２倍にし、切り替わりが図１０の
アドレスの切り替わるタイミングに揃ったデータが得ら
れる。

【００９１】セット優先のセットリセットフリップフロ
ップ（ＳＲ−Ｆ／Ｆ）５３４は、ライトデータストロー
ブ１０５でセットされ、そのＱ端子出力がシフトレジス
タ５３５に伝わって、シフトレジスタ５３５の出力Ｓ１
が“１”となると、リセットされる。

【００９２】シフトレジスタ５３５は、４段のシフトレ
ジスタであり、ＯＲ５３６の出力を受け、それを制御ク
ロック１０３に従って順次伝達し出力する。シフトレジ
スタ５３５は、カウント１とＳＲ−Ｆ／Ｆ５３４のＱ端
子出力とを入力とするＡＮＤ５３７と、カウント３を反
転するＮＯＴ５３８と、ＮＯＴ５３８の出力と自らの出
力Ｓ１を入力とするＡＮＤ５３９と、ＡＮＤ５３７，５
３９の出力を入力とするＯＲ５３６の論理動作により、
シンクロナスＤ−ラッチ回路５３３のデータと、アドレ
スの安定区間に収まるメモリライトストローブを出力す
る。

【００９３】３ステイトバッファドライバ５４０は、シ
ンクロナスＤ−ラッチ回路５３３の出力とバッファメモ
リ１３のデータバスを結び、メモリライトストローブが
アクティブの間、シンクロナスＤ−ラッチ回路５３３の
出力をバッファメモリ１３のデータバスに供給する。バ
ッファメモリ１３内のデュアルポートメモリ２５は、シ
フトレジスタ５３５から出力されるメモリライトストロ
ーブがアクティブになると、デュアルポートメモリ２５
が示すアドレスに３ステイトバッファドライバ５４０が
出力するメモリライトデータを書き込む。以上の動作に
より、Ｒ／Ｗ制御部３から送られてきたライトデータが
あたかも磁気ディスク上に記録されるように、デュアル
ポートメモリ２５の該当するアドレスに記録される。

【００９４】ＳＲ−Ｆ／Ｆ５５１には、位置決め変換制
御部１６の説明で述べたライト実行フラグが設定され
る。ＳＲ−Ｆ／Ｆ５１１は、ライトストローブ１０５が
論理“１”になるとセットされ、ライト実行フラグをオ
ンにする。また、データ処理部１４からフラグリセット
信号が出力されるとリセットされ、ライト実行フラグを
オフにする。

【００９５】次に、データ処理部１４が備えている機能
の内の、デュアルポートメモリ２５に格納されているデ
ータを読み出す機能の実現方法について説明する。

【００９６】図１１は上記した機能を実現するための構
成例を示すブロック図であり、図２に於けるシーケンス
ロジック３２と、バッファレジスタ３３と、制御データ
レジスタ３４が部分的に該当する。図１２は図１１のタ
イムチャートである。

【００９７】データの読み出し処理に於いては、４種の
タイミング信号（カウント０〜カウント３）を用いる。
メモリデータは、バッファメモリ１３から出力されるデ
ータである。バッファメモリ１３からは、データ処理部
１４が出力するメモリライトストローブがアクティブで
ない限り、データ処理部１４が出力するアドレスに格納
されているデータが常時リードデータとして出力されて
いる。

【００９８】シンクロナスＤ−ラッチ回路５４１は、メ
モリデータを２分した後半分のデータを、カウント１が
論理“１”となっている期間に於ける制御クロック１０
３の立ち上がりで取り込み、取り込んだデータを出力す
る。

【００９９】マルチプレクサ５４２は、そのＡゲートに
入力されているカウント２が論理“１”の時、Ａ₁ 〜Ａ
_W に入力されているメモリデータの前半分をＹ₁ 〜Ｙ_W
に送り出し、Ｂゲートに入力されているカウント０が論
理“１”の時、Ｂ₁ 〜Ｂ_W に入力されているメモリデー
タの後半分をＹ₁ 〜Ｙ_W に送り出す。

【０１００】シンクロナスＤ−ラッチ回路５４３は、Ｏ
Ｒ５４４の論理動作で定められたタイミングの制御クロ
ック１０３で、マルチプレクサ５４２の出力を取り込
む。つまり、シンクロナスＤ−ラッチ回路５４３は、カ
ウント２のタイミングの制御クロック１０３で、その時
のメモリデータの前半分を取り込み、カウント０のタイ
ミングの制御クロック１０３で、シンクロナスＤ−ラッ
チ回路５４１が保持しているメモリデータの後半分を取
り込み、取り込んだデータを出力する。尚、カウント０
のタイミングで取り込んだデータと、その前のカウント
２のタイミングで取り込んだメモリデータは、同じメモ
リアドレスのデータである。

【０１０１】Ｄ−Ｆ／Ｆ５４５は、カウント１とカウン
ト３を入力とするＯＲ５４６の出力を制御クロック１０
３に従って取り込んで出力する。つまり、Ｄ−Ｆ／Ｆ５
４５は、ＯＲ５４６の出力を制御クロック１０３で同期
整形して出力する。この結果、Ｄ−Ｆ／Ｆ５４５から
は、シンクロナスＤ−ラッチ回路５４３のデータがデー
タが安定したタイミングで立ち上がるパルス信号が出力
されることになる。

【０１０２】この動作に於けるシンクロナスＤ−ラッチ
回路５４３の出力がリードデータ１０６となり、Ｄ−Ｆ
／Ｆ５４５の出力がリードデータストローブ１０７とな
ってＲ／Ｗ制御部３に送られる。従って、Ｒ／Ｗ機能部
４が回転記録部７からデータを読み出すのと同じよう
に、バッファメモリ１３からデータが読み出されてＲ／
Ｗ制御部３へ送られる。

【０１０３】以上説明したように、ＨＤＤ制御部１２，
バッファメモリ１３，データ処理部１４，回転位置生成
部１５，位置決め変換制御部１６が、ＨＤＤ１１と既存
の手段（Ｉ／Ｆ制御部１，回転位置制御部２，Ｒ／Ｗ制
御部３）を連結させる動作を行うので、コンピュータシ
ステムの制御装置ＣＯＮから見た場合、図１に示した磁
気ディスク装置ＭＤは、図１３に示した磁気ディスク装
置ＭＤ’と等価に見える。本実施例では、ＳＣＳＩ仕様
のハードディスク装置を用いるようにしたが、他の標準
仕様のハードディスク装置とその仕様のプロトコルコン
トローラを用いても良いことは勿論である。

【０１０４】

【発明の効果】第１の効果は、既存のコンピュータシス
テムに接続されている磁気ディスク装置が寿命になった
場合、コンピュータシステムに全く手を加えずに、寿命
となった磁気ディスク装置とインタフェース仕様が異な
るハードディスク装置を利用した磁気ディスク装置を既
存のコンピュータシステムに接続することができるとい
う点である。その理由は、既存のコンピュータシステム
に接続されていた磁気ディスク装置のインタフェース仕
様とハードディスク装置のインタフェース仕様との差を
調整する手段としてバッファメモリ，回転位置生成部，
データ処理部，位置決め変換制御部，ハードディスク装
置制御部を備えているからである。

【０１０５】第２の効果は、既存のコンピュータシステ
ムで確立している信頼実績をそのまま残すことができる
という点である。その理由は、既存のコンピュータシス
テムに全く手を加える必要がないからである。

【０１０６】第３の効果は、バッファメモリに格納され
ている１トラック分のデータに対して書き込みが行われ
た場合、ハードディスク装置上の該当するデータを書き
込み後のデータと一致させることができるという点であ
る。その理由は、コンピュータシステムから位置決めが
要求された場合、バッファメモリにリードライト制御部
から出力されたライトデータが書き込まれていれば、バ
ッファメモリ書き込まれている１トラック分のデータを
ハードディスク装置に書き戻すことを前記ハードディス
ク装置制御部に対して指示する位置決め変換制御部を備
えているからである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施例のブロック図である。

【図２】ＨＤＤ１１，ＨＤＤ制御部１２，バッファメモ
リ１３，データ処理部１４，回転位置生成部１５，位置
決め変換制御部１６の構成例を示すブロック図である。

【図３】回転位置生成部１５内のシーケンスロジック３
０の構成例を示すブロック図である。

【図４】図３のタイムチャートである。

【図５】位置決め変換制御部１６の処理例を示す流れ図
である。

【図６】位置決め変換制御部１６が行う書き込み保留解
消処理の処理例を示す流れ図である。

【図７】データ処理部１４内のシーケンスロジック３２
の構成の内の、巡回アドレスを発生する部分の構成例を
示すブロック図である。

【図８】図７のタイムチャートである。

【図９】データ処理部１４内のシーケンスロジック３２
の構成の内の、データ書き込み処理に関連する部分の構
成例を示すブロック図である。

【図１０】図９のタイムチャートである。

【図１１】データ処理部１４内のシーケンスロジック３
２の構成の内の、データ読み出し処理に関連する部分の
構成例を示すブロック図である。

【図１２】図１１のタイムチャートである。

【図１３】従来例のブロック図である。

【図１４】磁気ディスク装置の回転位置信号を説明する
ための図である。

【図１５】磁気ディスク装置のトラックフォーマットを
説明するための図である。

【図１６】磁気ディスク装置のリード，ライト動作を説
明するための図である。

【符号の説明】

１…Ｉ／Ｆ制御部 ２…回転位置制御部 ３…Ｒ／Ｗ制御部 ４…Ｒ／Ｗ機能部 ５…位置決め制御部 ６…位置決め機能部 ７…回転記録部 ８…回転位置検索部 １１…ＨＤＤ １２…ＨＤＤ制御部 １３…バッファメモリ １４…データ処理部 １５…回転位置生成部 １６…位置決め変換制御部 ＭＤ，ＭＤ’…磁気ディスク装置 ＣＯＮ…制御装置

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気ディスク上の目的の記録位置に対す
   るリード，ライト動作と、リード，ライト動作に伴うリ
   ード，ライトデータの転送とを前記磁気ディスクの回転
   に合わせてリアルタイムで行うコンピュータシステムに
   接続される磁気ディスク装置に於いて、 前記コンピュータシステムが自コンピュータシステムに
   接続されていると認識している磁気ディスク装置と制御
   方式が異なるハードディスク装置と、 バッファメモリと、 前記ハードディスク装置と前記バッファメモリとの間で
   データのやり取りを行うハードディスク装置制御部と、 前記コンピュータシステムが位置決めを要求した、前記
   コンピュータシステムが自コンピュータシステムに接続
   されていると認識している磁気ディスク装置上の位置に
   対応する前記ハードディスク装置上の位置に格納されて
   いるデータを、前記バッファメモリ上の所定の領域に転
   送することを前記ハードディスク装置制御部に対して指
   示する位置決め変換制御部と、 前記コンピュータシステムが、自コンピュータシステム
   に接続されていると認識している磁気ディスク装置に於
   いて生成される回転位置を示す回転位置信号と同等の回
   転位置信号を生成する回転位置生成部と、 該回転位置生成部で生成された回転位置信号に同期した
   データ転送を行うリードライト制御部と、 前記回転位置生成部が生成した回転位置信号に基づいて
   前記バッファメモリの所定の領域を、前記コンピュータ
   システムが自コンピュータシステムに接続されていると
   認識している磁気ディスク装置の磁気ディスクの回転に
   見合った周期で巡回するアドレスを生成して前記バッフ
   ァメモリに供給すると共に、前記リードライト制御部か
   らのライトデータを前記バッファメモリに供給し、前記
   バッファメモリからのリードデータを前記リードライト
   制御部に供給するデータ処理部とを備えたことを特徴と
   する磁気ディスク装置。
2. 【請求項２】 前記コンピュータシステムは、自コンピ
   ュータシステムに接続されていると認識している磁気デ
   ィスク装置のトラックアドレスを指定することにより、
   位置決めするトラックを指定する構成を有し、 前記位置決め変換制御部は、前記コンピュータシステム
   によって指定されたトラックと対応する前記ハードディ
   スク装置上の位置を求め、前記ハードディスク装置制御
   部に対して前記求めた位置に記録されているデータを前
   記バッファメモリに転送することを指示する構成を備え
   たことを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク装置。
3. 【請求項３】 前記位置決め変換制御部は、前記コンピ
   ュータシステムから位置決めするトラックが指示された
   場合、前記バッファメモリに前記リードライト制御部か
   ら出力されたライトデータが書き込まれていれば、前記
   バッファメモリの所定領域に書き込まれている１トラッ
   ク分のデータを前記ハードディスク装置に書き戻すこと
   を前記ハードディスク装置制御部に対して指示する構成
   を備えたことを特徴とする請求項２記載の磁気ディスク
   装置。
4. 【請求項４】 前記ハードディスク装置は、インタフェ
   ース仕様がＳＣＳＩであることを特徴とする請求項３記
   載の磁気ディスク装置。