JP3022688B2 - 補助記憶装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、補助記憶装置のデータ
訂正に利用する。本発明は、セクタあるいはトラック単
位でデータ訂正を行う補助記憶装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、補助記憶装置のデータ訂正は、任
意データ毎に誤り検出符号を付加し、読み出し時にその
誤り検出符号を用いて誤りを検出することによりデータ
訂正を行っていた。

【０００３】また、データを複数の補助記憶装置に分割
し、分割したデータのパリティデータを別の補助記憶装
置に記憶することにより、元のデータを記憶している補
助記憶装置に不都合が生じてもデータ訂正を行えるよう
にしていた（ＲＡＩＤ ＬＥＶＥＬ３）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の誤り
訂正符号を用いたデータ訂正方式では、誤り訂正符号を
付加した一連のデータ中の数個に対してのみ訂正が可能
であり、媒体の傷などにより近接領域に多数の誤りが生
じた場合には訂正を行うことが不可能であった。また、
特定セクタやトラックのデータが全て読み出し不能にな
った場合、シンドロームを含む全てのデータを読むこと
ができないため訂正を行うことができない問題があっ
た。

【０００５】また、ＲＡＩＤ ｌｅｖｅ１３を用いた場
合、データの分割数が少ないときは全記憶容量に対する
パリティデータの割合が多くなり通常動作時に使用しな
い記憶装置領域が多くなり、分割数を多くしたときはＲ
ＡＩＤの最小構成単位が大きくなり使用するシステムに
よっては必要とする記憶容量よりも補助記憶装置の記憶
容量がかなり大きくなってしまい、そのために分割数の
多少に関わらず小規模な情報処理システムでのＲＡＩＤ
の採用はむずかしくなる問題があった。

【０００６】本発明はこのような問題を解決するもの
で、誤り訂正符号では処理不能な広範囲にわたり発生し
た誤りデータの訂正を行うことができる装置を提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、データを保持
する記憶手段と、パリティデータを用いてデータ訂正を
行う手段を含むパリティ制御回路とを備えた補助記憶装
置において、前記パリティ制御回路は、前記記憶手段の
記憶領域を分割した複数個のブロックにそれぞれ含まれ
るデータ毎にパリティデータを生成する手段を含み、こ
のパリティ制御回路で生成されたパリティデータを保持
するパリティ記憶回路と、誤りが生じたデータを含むブ
ロック内のこの誤りが生じたデータを除くデータに基づ
き作成したパリティデータを記憶するサブパリティ記憶
回路とを備えたことを特徴とする。

【０００８】前記パリティ制御回路は、全記憶領域に同
一データを書き込む初期化を行う際に全記憶領域に書き
込まれる所定のデータに応じて得られる特定のパリティ
データ値を前記パリティ記憶回路に書き込む手段を備え
ることが望ましい。

【０００９】

【作用】データの書き込みに際して、制御回路は、新た
なデータＤ１、…、Ｄｚが書き込まれるセクタを含むト
ラックｎのデータを読み出してパリティ制御回路に転送
する。一方、パリティ記憶回路上の古いデータｄ１、
…、ｄｚに基づき生成されたパリティデータｐ１、…、
ｐｚもパリティ制御回路に転送される。次に、書き込み
実行し、この書き込みデータをパリティ制御回路に転送
する。パリティ制御回路は、データｄ１、…、ｄｚと、
パリティデータｐ１、…、ｐｚおよびデータＤ１、…、
Ｄｚとを用いて新たにパリティデータＰ１、…、Ｐｚを
生成する。

【００１０】磁気ディスクの初期化に際して、パリティ
制御回路は、書き込みディスクが特定値である場合に、
パリティ記憶回路に対して特定初期値を書き込み、書き
込みデータが特定値でない場合に、データを書き込んだ
ブロックに属するデータをデータバッファに書き込み、
その値からパリティトラックを作成する。

【００１１】データの読み出しに際しては、読み出し異
常時に、ＣＰＵはパリティトラックを用いた読み出しを
パリティ制御回路に指示する。パリティ制御回路は、こ
の指示に応じて、修復すべきデータトラックの属するデ
ータブロックの他のデータトラック上のデータを読み出
し、データバッファに保存する。また、パリティ制御回
路は、データバッファに保存された他のデータトラック
上のデータと、パリティ記憶回路上の修復すべきデータ
トラックの属するデータブロックからサブパリティトラ
ックを作成し、このサブパリティトラックをサブパリテ
ィ記憶回路に保存し、このサブパリティトラックのデー
タを用いて正しいデータを演算する。

【００１２】これにより、誤り発生データトラックから
の正常データ読み出しは２回目のアクセス以後、他のデ
ータトラック上のデータを読み出さずに行うことができ
る。

【００１３】

【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は本発明実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【００１４】本発明実施例は、制御回路６と、データバ
ッファ９と、データを保持する記憶手段としての磁気デ
ィスク装置７と、パリティデータを用いてデータ訂正を
行う手段を含むパリティ制御回路８とを備え、このパリ
ティ制御回路８には、磁気ディスク装置７の記憶領域を
分割した複数個のブロックにそれぞれ含まれるデータ毎
にパリティデータを生成する手段を含み、このパリティ
制御回路８で生成されたパリティデータを保持するパリ
ティ記憶回路１０を備え、さらに、パリティ制御回路８
には、全記憶領域に同一データを書き込む初期化を行う
際にあらかじめ用意したパリティデータ値をパリティ記
憶回路１０に書き込む手段を含む。

【００１５】（第一実施例） 本発明第一実施例は、パリティデータ記憶用の磁気ディ
スク装置７のヘッド数と同数のパリティトラックを有
し、ＣＰＵ２とインタフェース３を介して接続され、そ
の内部にてインタフェース３は制御信号線４００とデー
タバス５とに分岐し、制御信号線４００は制御回路６に
接続され、データバス５は磁気データ装置７、パリティ
制御回路８、およびデータバッファ９に接続される。さ
らに、パリティ制御回路８はメモリバス１１を介してパ
リティ記憶回路１０に接続され、制御回路６は制御信号
線４０１を介して磁気ディスク装置７に接続され、制御
信号線４０２を介してパリティ制御回路８に接続され、
制御信号線４０３を介してデータバッファ９に接続さ
れ、各動作が制御される。

【００１６】なお、パリティ記憶回路１０内のデータは
補助記憶装置１の電源が未投入状態でも保持される必要
がある。図２は磁気ディスク装置７のデータ分割状態を
示す概略図であるが、この磁気ディスク装置７はｘ個の
シリンダを持ち、各々のシリンダはｙ個のヘッドを有し
１つのシリンダは１ヘッド当たり（１ヘッド当たりの１
シリンダを１トラックと呼ぶ）ｚ個のセクタから構成さ
れる。この磁気ディスク装置７の全記憶領域は任意個の
ブロックに分割され、各々のブロック当たり１つのパリ
ティトラックを生成する。各々のパリティトラックは磁
気ディスク装置７のトラック長と同一データ長を有す
る。

【００１７】ここで、パリティトラックに保存すべきパ
リティデータの作成例を図３を用いて説明する。この例
では全記憶領域をヘッド数と同数個のブロックに分ける
場合を示している。パリティトラックをヘッド数ｚと同
数用意する場合、１つのパリティトラックはシリンダ数
ｘと同数のトラックＴ１、Ｔ２、…、Ｔｘから生成され
る。また、各々のトラックはｚ個のセクタから構成さ
れ、任意のトラックＴ１のｎ番目のセクタのデータはＤ
１ｎと表記することにすると、パリティトラックのｎ番
目のセクタのデータＰｎはそのパリティトラックに割り
当てられているトラックＴ１、Ｔ２、…、Ｔｘのｎ番目
のセクタを構成するデータの排他的論理和となる。つま
り、

【００１８】

【数１】 を保存する必要がある。

【００１９】なお、このとき図３に示すように同一ヘッ
ドを用いたトラックをブロック化するのではなく、ヘッ
ドの位置が１つずれるにつれてブロックに含まれる複数
のトラックが１つずつずれるように、ヘッドをずらして
ブロック化することがよい。これは、シリンダ方向に傷
があった場合には複数のセクタから情報が読み出せなく
なることがあるため、振動などによるシリンダ方向の媒
体の傷の影響を無くすには好ましいからである。

【００２０】次に、このようなパリティトラックを有す
る補助記憶装置１の回路的な動作について説明する。Ｃ
ＰＵ２からデータを磁気ディスク装置７上の任意セクタ
に書き込む場合、制御回路６はデータを磁気ディスク装
置７に書き込む前に、磁気ディスク装置７から任意セク
タを含むトラックｎのデータを読み出しパリティ制御回
路８にデータを転送する。また、同時にパリティ記憶回
路１０からトラックｎのデータにより生成されたパリテ
ィトラックＰｎのデータｐ１、ｐ２、…、ｐｚもパリテ
ィ制御回路８に送られている。データ転送完了後に制御
回路６はＣＰＵ２に対し書き込みデータを要求し、送ら
れてきた書き込みデータは磁気ディスク装置７上に書き
込まれるとともにパリティ制御回路８に対しても送出さ
れる。

【００２１】パリティ制御回路８は予め書き込まれてい
たトラックｎの古いデータｄ１、ｄ２、…ｄｚ、および
このｄ１、ｄ２、…ｄｚによって生成されたパリティデ
ータのｐ１、ｐ２、…、ｐｚ、新たに書き込まれるデー
タＤ１、Ｄ２、…Ｄｚを用いて、次にパリティトラック
Ｐｎに書き込むべきデータであるＰ１、Ｐ２、…、Ｐｚ
を生成し、パリティ記憶回路１０に書き戻す。この際、
新たなパリティデータであるＰ１、Ｐ２、…、Ｐｚは以
下に示す式により生成することが可能である。

【００２２】

【数２】 なお、通常記憶領域に不具合が発生した場合の代替用に
代替セクタおよび代替トラックが用意されているが、こ
の代替処理が発生した場合、代替された領域のデータは
用いることができなくなるので、代替された領域内の全
てのデータが“１”であるとみなし処理をする必要があ
る。また、使用されていない代替エリアのデータは全て
“０”とみなす。磁気ディスク装置７の初期化を行う場
合、実際に書き込んだデータによりパリティトラックの
データを作成する必要はない。つまり、初期化において
は全記憶領域にある規定値を書き込むため、パリティト
ラックのデータはある特定値の繰り返しとなる。このた
め初期化作業時にはパリティ記憶回路１０に対し、パリ
ティ制御回路８が直接特定初期値を書き込めばよいこと
になる。なお、代替処理が行われたエリアに対してのみ
パリティトラックデータの書き換えは必要となる。

【００２３】書き込むデータが特定値ではない初期化を
行う場合は、一度全記憶領域にデータを書いた後同一ブ
ロックに属するデータをデータバッファ９に書き込み、
その値からパリティトラックを作成する作業が必要とな
る。

【００２４】次にデータの読み出し方法について説明す
る。通常状態において読み出しデータは、ＣＰＵ２から
の命令に従い制御回路６が磁気ディスク装置７に対しア
クセスを行い、データはデータバス５およびインタフェ
ース３を介しＣＰＵ２に送られる。しかし、読み出し動
作が異常であった場合や多ビットのデータ誤りが発生し
た場合、ＣＰＵ２は制御回路６に対しパリティトラック
を用いたデータ訂正を指示する。制御回路６はＣＰＵ２
よりパリティトラックを用いた読み出しを指示された場
合、修復すべきデータトラックと同じブロックに存在す
る他のデータトラックを全て読み出し、データバッファ
９に保存しておく。

【００２５】パリティ制御回路８はデータバッファ９に
書き込まれた他のデータトラックのデータと、パリティ
記憶回路１０より読み出した修正すべきデータトラック
を含むデータブロックから生成したパリティトラック内
の不具合データトラックのデータとを生成する。

【００２６】なお、この読み出し方法では誤りの発生し
たデータトラック内のデータを生成するためには、同一
ブロックに存在する他のデータトラックのデータを全て
読み出す必要があるため１トラックのデータを読み出す
のに時間を要する。

【００２７】（第二実施例） 本発明第二実施例は、第一実施例における誤りデータト
ラックの読み出しの高速化をはかるもので、一つのパリ
ティトラック内のデータを生成するのに複数のトラック
のデータが用いられる。そのため任意データトラックの
データをパリティトラックにて訂正するには、訂正すべ
きデータトラックと同じパリティトラックの生成に用い
たデータトラックを全て読み出す必要があり、これを防
ぐために本第二実施例では、図４に示すようにデータト
ラックを修正するために用いる他のデータトラック内の
データのパリティをメモリに保持し、パリティ制御回路
８はメモリバス１１を介しサブパリティ記憶回路１２に
接続される。ＣＰＵ２からのデータ書き込みおよび初期
化動作は第一実施例同様に行われるが、誤り発生時の読
み出し動作は次のように行うことにより高速化を図るこ
とができる。

【００２８】ＣＰＵ２から誤りの発生している任意デー
タトラックの読み出しを制御回路６が命じられた場合、
制御回路６は誤りの発生しているデータトラックと同一
ブロックに位置する全てのデータブロックを読み出し、
誤りの発生しているデータトラック以外のデータトラッ
クによる新たなパリティトラックを生成しサブパリティ
トラックとする。サブパリティトラックはパリティ制御
回路８によりサブパリティ記憶回路１２に記憶される。
サブパリティトラックのデータをＳ１、Ｓ２、…、Ｓｚ
とした場合、誤りが発生しているデータトラックに書き
込まれているはずの正しいデータＤｔ１、Ｄｔ２、…、
Ｄｔｚは下記の演算をパリティ制御回路８内部にて行う
ことにより求めることができる。

【００２９】

【数３】 これにより、誤りの発生したデータトラックに対応する
サブパリティトラックを生成しサブパリティ記憶回路１
２に保存することができ、誤り発生データトラックから
の正常データの読み出し作業は２回目のアクセス以降他
のデータトラックの読み出しを行うことなく高速に行う
ことがが可能となる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、全
記憶領域を任意のブロックに分割し各々のブロックに含
まれるデータのパリティを別途記憶することができ、ま
た、単一の補助記憶装置におていも誤り訂正符号では処
理しきれない広範囲のデータの訂正を行うことができ、
これにより補助記憶装置のデータ信頼性の向上を図るこ
とができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第一実施例の構成を示すブロック図。

【図２】本発明第一実施例における記憶領域形態の一例
を示す概念図。

【図３】本発明第一実施例におけるパリティトラック生
成の一例を示す概念図

【図４】本発明第二実施例の構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１ 補助記憶装置 ２ ＣＰＵ ３ インタフェース ５ データバス ６ 制御回路 ７ 磁気ディスク装置 ８ パリティ制御回路 ９ データバッファ １０ パリティ記憶回路 １１ メモリバス １２ サブパリティ記憶回路 ４００、４０１、４０２、４０３ 制御信号線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−105521（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−38515（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 3/06

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データを保持する記憶手段と、パリティ
   データを用いてデータ訂正を行う手段を含むパリティ制
   御回路とを備えた補助記憶装置において、前 記パリティ制御回路は、前記記憶手段の記憶領域を分
   割した複数個のブロックにそれぞれ含まれるデータ毎に
   パリティデータを生成する手段を含み、 このパリティ制御回路で生成されたパリティデータを保
   持するパリティ記憶回路と、 誤りが生じたデータを含むブロック内のこの誤りが生じ
   たデータを除くデータに基づき作成したパリティデータ
   を記憶するサブパリティ記憶回路と を備えたことを特徴
   とする補助記憶装置。
2. 【請求項２】 前記パリティ制御回路は、全記憶領域に
   同一データを書き込む初期化を行う際に全記憶領域に書
   き込まれる所定のデータに応じて得られる特定のパリテ
   ィデータ値を前記パリティ記憶回路に書き込む手段を備
   えた請求項１記載の補助記憶装置。
3. 【請求項３】 複数のヘッドによりデータの書き込みま
   たは読み出しを行う記憶手段と、パリティデータを用い
   てデータ訂正を行う手段を含むパリティ制御回路とを備
   えた補助記憶装置において、 前記パリティ制御回路は、前記記憶手段の記憶領域を分
   割した複数個のブロックにそれぞれ含まれるデータごと
   にパリティデータを生成する手段を含み、 前記パリティ制御回路で生成されたパリティデータを保
   持するパリティ記憶回路を備え、 前記複数のブロックの各々は、前記複数のヘッドのうち
   それぞれ異なるものによりアクセスされる複数トラック
   からなることを特徴とする補助記憶装置。