JP3257916B2 - 外部記憶装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＳＣＳＩ（Small Comp
uter Systems Interface）規格のインターフェース制御
を行うと共に、ホスト（上位装置）からのリード／ライ
トコマンドの実行時に転送データを一時格納するデータ
バッファを備えた磁気ディスク装置、光ディスク装置等
の外部記憶装置に関する。

【０００２】近年、ディスク装置の記憶容量の増大化が
激しく進む中、製品の性能向上の目的でデータバッファ
の大容量化が進んでいる。本来、大容量のデータバッフ
ァの制御、使用方法はＳＣＳＩ規格に定められた任意の
コマンドで制御できるようになっているが、如何に効率
の良いセグメントバッファの制御を行うかが重要であ
る。

【０００３】

【従来の技術】図１１〜図１４は、従来例を示した図で
あり、図１１〜図１４中、１はホスト（上位装置）、２
は磁気ディスク装置、３はインターフェース制御部、４
はデータバッファ、５はリード・ライト制御部、６はデ
ータバッファ制御部、７はＲＯＭ（Read Only Memor
y）、８はＭＰＵ（Micro Processor Unit）、９はＲＡ
Ｍ（Random Access Memory）、１０はドライブ（磁気デ
ィスクドライブ）、１２はスタートアドレスレジスタ、
１３はエンドアドレスレジスタ、１４はホストポイン
タ、１５はドライブポインタ、１６はフル／エンプティ
レシオレジスタを示す。

【０００４】§１：従来の装置の説明・・・図１１参照 図１１は従来の装置構成図である。以下、図１１に基づ
いて従来の磁気ディスク装置の構成を説明する。

【０００５】この磁気ディスク装置２には、インターフ
ェース制御部３、データバッファ４、リード・ライト制
御部５、データバッファ制御部６、ＲＯＭ７、ＭＰＵ
８、ＲＡＭ９、ドライブ（磁気ディスクドライブ）１０
等が設けてある。

【０００６】そして、前記データバッファ制御部６に
は、スタートアドレスレジスタ１２、エンドアドレスレ
ジスタ１３、ホストポインタ１４、ドライブポインタ１
５、フル／エンプティレシオレジスタ１６等が設けてあ
る。

【０００７】また、磁気ディスク装置２の運用時には、
ホスト１に接続するが、この場合、ホスト１とインター
フェース制御部３との間をＳＣＳＩ（Small Computer S
ystems Interface）ケーブルにより接続する。

【０００８】前記各部の機能等は次の通りである。 (1) ：インターフェース制御部３は、ＳＣＳＩ規格の各
種インターフェース制御を行う制御部である。

【０００９】(2) ：データバッファ４は、ホスト−ドラ
イブ（記憶媒体）間の転送データを一時的に格納するも
のである。なお、このデータバッファ４は、複数のセグ
メントバッファに分割して使用される。

【００１０】(3) ：リード・ライト制御部５は、ドライ
ブ１０内の記憶媒体（磁気ディスク）に対するデータの
読み出し、及び書き込み制御を行うものである。 (4) ：データバッファ制御部６は、データバッファの制
御（データ転送制御等）を行うものである。

【００１１】(5) ：ＲＯＭ７は、ＭＰＵが使用するプロ
グラムや、各種データ等を格納しておくものである。 (6) ：ＭＰＵ８は、磁気ディスク装置内の各種制御を行
うものである。

【００１２】(7) ：ＲＡＭ９は、ＭＰＵがアクセスする
メモリであり、各種ワーク用のデータ等を格納するもの
である。 (8) ：ドライブ（磁気ディスクドライブ）１０は、記憶
媒体（磁気ディスク）を備え、該記憶媒体に対し、デー
タのリード／ライト等を行うものである。

【００１３】(9) ：スタートアドレスレジスタ１２は、
現在使用しているセグメントバッファの先頭アドレスを
格納するものである。 (10)：エンドアドレスレジスタ１３は、現在使用してい
るセグメントバッファの最終アドレスを格納するもので
ある。

【００１４】(11)：ホストポインタ１４は、ホストから
転送されたデータ、或いはホストへ転送するデータを格
納するデータバッファのアドレスを格納するものであ
る。 (12)：ドライブポインタ１５は、ドライブへ転送するデ
ータ、或いはドライブから転送されたデータを格納する
データバッファのアドレスを格納するものである。

【００１５】(13)：フル／エンプティレシオレジスタ１
６は、バッファフルレシオ／バッファエンプティレシオ
を格納するものである。装置運用時には、ホストポイン
タ１４、またはドライブポインタ１５の設定値がフル／
エンプティレシオレジスタ１６の設定値（バッファフル
レシオ、及びバッファエンプティレシオ）と一致した場
合、データバッファ制御部６からＭＰＵ８に対し割り込
みが発生する。

【００１６】この場合、リード時には、フル／エンプテ
ィレシオレジスタ１６の設定値（バッファフルレシオ）
とホストポインタ１４の値とを比較し、ライト時には、
フル／エンプティレシオレジスタ１６の設定値（バッフ
ァエンプティレシオ）とドライブポインタ１５の値とを
比較する。

【００１７】§２：ＳＣＳＩコマンド等の説明 (1) ：パラメータの説明 ＳＣＳＩ規格の場合、ホスト１から指定する任意のコマ
ンドとして、モードセレクト（MODE SELECT ）コマンド
（１５ｈ）／モードセレクトエクステンデッド（MODE S
ELECT EXTENDED）コマンド（２５ｈ）が定義されてお
り、また、前記コマンドで転送される３つのパラメータ
によってデータバッファの動作を指定している。前記パ
ラメータは次の通りである。

【００１８】：「セグメントバッファサイズ／セグメ
ントバッファ数」 データバッファを分割する方法として「セグメントバッ
ファサイズ」のパラメータで１セグメントバッファ当た
りの容量を指定する方法と、「セグメントバッファ数」
のパラメータでデータバッファを何分割するかを指定す
る方法の２つの方法がある。前記２つのデータバッファ
の分割方法は、サイズ（SIZE）ビットの指定により次の
ように決定する。

【００１９】SIZEビット＝１：「セグメントバッファ
数」パラメータが有効となる。 SIZEビット＝０：「セグメントバッファサイズ」パラメ
ータが有効となる。 例えば、データバッファの全容量＝２５６Kbyte とす
る。この場合、SIZEビット＝０、セグメントバッファ数
＝４指定時には、２５６Kbyte ÷４＝６４Kbyte（４セ
グメントバッファサイズ）となる。また、SIZEビット＝
１、セグメントバッファ数＝３２Kbyte 指定時には、２
５６Kbyte ÷３２Kbyte ＝８セグメントバッファ（３２
Kbyte ）となる。

【００２０】：「バッファフルレシオ／バッファエン
プティレシオ」 このパラメータによりホストとのデータ転送開始、また
はデータ転送再開を行うために、ホストとのインターフ
ェースのリコネクション（再結合）処理を開始するタイ
ミングを指定する。この場合、リードコマンド時には
「バッファフルレシオ」パラメータが有効となる。ま
た、ライトコマンド時には「バッファエンプティレシ
オ」パラメータが有効となる。

【００２１】前記「バッファフルレシオ／バッファエン
プティレシオ」パラメータの指定値をｎとした場合、指
定値ｎ（０≦ｎ≦２５６）は、「セグメントバッファの
全容量に対する割合」＝「ｎ／２５６」として示す。た
だし、データバッファの全容量＝２５６Kbyte とする。

【００２２】例えば、セグメントバッファ全容量＝６４
Kbyte と仮定する。この場合、「バッファフルレシオ」
＝「４０ｈ」（リードコマンド指定時）ならば、セグメ
ントバッファ全容量の（４０／ＦＦ）＝２５％の読み込
みデータが格納されたタイミングでリコネクション処理
を開始する。

【００２３】また、「バッファエンプティレシオ」＝
「Ｃ０ｈ」（ライトコマンド指定時）の場合は、セグメ
ントバッファ全容量の（Ｃ０／ＦＦ）＝７５％の書き込
みデータが出力されたタイミングでリコネクション処理
を開始する。

【００２４】：「DISCビット（Page8、 Byte2、 Bit4 :
Discontinuity）」 このビットは、先読み中にトラックスイッチ／シリンダ
スイッチが発生した場合の処理を指定する（トラックス
イッチ：ヘッドの切り換え）。

【００２５】このビットは、DISCビット＝０の場合、ト
ラックスイッチ／シリンダスイッチの直前で先読み動作
を中断させる。また、DISCビット＝１の場合、トラック
スイッチ／シリンダスイッチを意識せず、先読み動作を
続行させる。

【００２６】(2) ：先読み処理（Read Ahead Cache機
能）の説明 先読み処理は、ホストからのリードコマンドで要求され
たブロックのデータ読み込み後、更に後続ブロックのデ
ータも（ホストからの指示に関係なく）前もって連続的
に読み込んでおく処理である。

【００２７】この処理によって、ホストから後続のブロ
ックをアクセスする新たなリードコマンドが発行された
場合、磁気ディスク装置は、ドライブへのアクセスをす
ることなく、セグメントバッファ内のデータを直ちにホ
ストに転送することが可能になる。

【００２８】§３：磁気ディスク装置におけるパラメー
タ処理等の説明 従来、データバッファの制御、使用方法に関するパラメ
ータ（設定値）には、磁気ディスク装置が初期値として
持っている「ディフォルト値」、及びホストから変更さ
れた「カレント値」（または「セーブ値」）がある。

【００２９】ＳＣＳＩ規格における具体的な指定方法
は、モードセレクト（MODE SELECT ）コマンド／モード
セレクトエクステンデッド（MODE SELECT EXTENDED）コ
マンドで転送されるパラメータ（後に「カレント値」ま
たは「セーブ値」となる）は次のようなものがあり、ホ
スト１は、前記パラメータの転送により任意の値に変更
することが可能である。

【００３０】磁気ディスク装置２は、前記パラメータが
転送されない限り、「ディフォルト値」を使用し、ま
た、一旦前記パラメータが転送されると、この指定値を
優先して使用する。

【００３１】前記モードセレクト（MODE SELECT ）コマ
ンドで指定されるセグメントバッファに関するパラメー
タには、Page２パラメータ（２ページ目に設定されたパ
ラメータ）がある。Page２パラメータは、「０２ ０Ｅ
ｎｎ ｍｍ ００ ００・・・（以下、１５バイト目
まで００）」のようになっている。

【００３２】前記Page２パラメータにおいて、「ｎｎ」
はバッファフルレシオであり、「ｍｍ」はバッファエン
プティレシオである。以下、具体的な値を仮定し、前記
「バッファフルレシオ／バッファエンプティレシオ」の
指定に従った動作を説明する。

【００３３】なお、以下の説明では、１例として、デー
タバッファの容量＝２５６Kbyte 、バッファフルレシオ
ｎ＝８０ｈ（８０／ＦＦ＝５０％）、バッファエンプテ
ィレシオｍ＝Ｃ０ｈ（Ｃ０／ＦＦ＝７５％）、セグメン
トバッファ数（SIZEビット＝０）＝０４ｈとする。

【００３４】§４：セグメントバッファの分割の説明・
・・図１２参照 図１２は従来のデータバッファ説明図であり、Ａ図はセ
グメントバッファの説明図、Ｂ図はセグメントバッファ
の制御説明図である。

【００３５】前記の例によれば、セグメントバッファ数
（SIZEビット＝０）＝０４ｈを指定しているため、各セ
グメントバッファは、図１２のＡ図に示したように４分
割される。

【００３６】すなわち、データバッファの全容量は２５
６Kbyte であり、これを４分割すると、各セグメントバ
ッファ（Seg,Buff#0、 Seg,Buff#1、 Seg,Buff#2、 Seg,Bu
ff#3）はそれぞれ６４Kbyte ずつの容量となる。

【００３７】また、前記セグメントバッファの内の任意
のセグメントバッファを使用するため、前記データバッ
ファ制御部６には、スタートアドレスレジスタ１２、エ
ンドアドレスレジスタ１３、ホストポインタ１４、ドラ
イブポインタ１５、フル／エンプティレシオレジスタ１
６が設けてある。

【００３８】この場合、スタートアドレスレジスタ１２
の値は、現在使用しているセグメントバッファの先頭ア
ドレスを示しており、エンドアドレスレジスタ１３の値
は、現在使用しているセグメントバッファの最終アドレ
スを示している。

【００３９】また、ホストポインタ１４の値は、ホスト
１からドライブへの転送データを格納するアドレスを示
しており、ドライブポインタ１５の値は、ドライブ１０
からホスト１への転送データを格納するアドレスを示し
ている。

【００４０】更に、フル／エンプティレシオレジスタ１
６の値は、フル／エンプティレシオを示している。運用
時には、ホストポインタ１４、またはドライブポインタ
１５の値が前記フル／エンプティレシオレジスタ１６の
値に一致した場合、データバッファ制御部６からＭＰＵ
８へ割り込みが発生する。

【００４１】§５：リードコマンド実行時の動作説明・
・・図１３参照 図１３は従来のリードコマンド動作説明図である。以
下、図１３に基づいてリードコマンド実行時の動作を説
明する。図１３において、ｔ１はリコネクション処理時
間、ｔ２はデータバッファ−ホスト間データ転送時間、
ｔ３は記憶媒体（磁気ディスク）−データバッファ間デ
ータ転送時間を示す。

【００４２】また、「Full」はデータバッファがフル
（満杯状態）、「Empty 」はデータバッファがエンプテ
ィ（空の状態）を示し、（ａ）〜（ｅ）は処理順序を示
す。 （ａ）：この状態では、ドライブ１０の記憶媒体からの
読み出したデータをデータバッファ４へ転送して格納す
る処理を開始する（媒体−データバッファ間のデータ転
送開始）。

【００４３】（ｂ）：データバッファ４への格納データ
量が指定されたバッファフルレシオ＝５０％に達したタ
イミングで、ホスト１にデータを転送するため、リコネ
クション処理（再結合処理）を開始する。

【００４４】（ｃ）：リコネクション処理完了後、ホス
ト１とのデータ転送を開始する（データバッファ−ホス
ト間データ転送開始）。 （ｄ）：ドライブ１０の記憶媒体からのデータの読み出
しを完了する。

【００４５】（ｅ）：ホスト１との間のデータ転送を完
了する。 §６：ライトコマンド実行時の動作説明・・・図１４参
照 図１４は従来のライトコマンド動作説明図である。以
下、図１４に基づいてライトコマンド実行時の動作を説
明する。図１４において、ｔ１はリコネクション処理時
間、ｔ２はデータバッファ−ホスト間データ転送時間、
ｔ３は記憶媒体（磁気ディスク）−データバッファ間デ
ータ転送時間を示す。

【００４６】また、「Full」はデータバッファがフル
（満杯状態）、「Empty 」はデータバッファがエンプテ
ィ（空の状態）を示し、（ａ）〜（ｇ）は処理順序を示
す。 （ａ）：ライトコマンド受領後、ＭＰＵ８はコマンドを
解析しライトコマンドを認識すると直ちにホスト１から
の書き込みデータの転送を開始する（ホスト−データバ
ッファ間のデータ転送開始）。この時、ホスト１から転
送されたデータをデータバッファ４へ格納する処理を開
始する。

【００４７】（ｂ）：ホスト−データバッファ間のデー
タ転送により、セグメントバッファが書き込みデータで
フル状態になった時、ＭＰＵ８の制御でディスコネクシ
ョン処理を行う。この時、ドライブ１０ではライト処理
のためヘッドの位置付け処理を実行中。

【００４８】（ｃ）：ヘッドの位置づけが完了し、デー
タバッファ４からドライブ１０へのデータ転送を開始
し、ドライブ１０の記憶媒体への書き込み処理を開始す
る。 （ｄ）：データバッファ４の格納データ量が指定された
バッファエンプティレシオ＝７５％に達したタイミング
でホスト１からデータを受領するため、リコネクション
処理（再結合処理）を開始する。

【００４９】（ｅ）：リコネクション処理完了後、ホス
ト１との間のデータ転送を開始する。この場合、データ
バッファ−ホスト間のデータ転送を開始する。 （ｆ）：ホスト１との間のデータ転送を完了する。

【００５０】（ｇ）：ドライブ１０の記憶媒体へのデー
タの書き込みを完了する。

【００５１】

【発明が解決しようとする課題】前記のような従来のも
のにおいては、次のような課題があった。「バッファフ
ルレシオ／バッファエンプティレシオ」の値には、製品
出荷時に設定している「ディフォルト値」、または顧客
先でホストから指定された「カレント値」が一方的に設
定されている。

【００５２】そして、前記値が決められた後は、変更さ
れないまま使用されるのが常である。すなわち、前記値
は、個々の使用システム環境による変化（装置の接続台
数、ホストのデータ転送能力、データ要求回数等）、業
務内容、業務時間による変化（装置のビジィ率、データ
転送量、アクセス領域、アクセス回数／頻度、アクセス
形態等）に全く関係なく一定値を持ったままである。

【００５３】そのため、いくらデータバッファの大容量
化を図っても、その効果が得られず、製品の性能が十分
に発揮できない。すなわち、「バッファフルレシオ／バ
ッファエンプティレシオ」の値が一定値のままであった
とすると、例えば、データの書き込み時に、データバッ
ファ−ドライブ間のデータ転送速度が速くなった場合、
データバッファからドライブへの転送データ量が増加
し、データバッファ内のデータ量が少なくなり、ついに
はデータアンダーランの状態となる。

【００５４】このように、「バッファフルレシオ／バッ
ファエンプティレシオ」の値が一定値のままであると、
最悪の場合、データアンダーラン、或いはデータオーバ
ーラン等のエラーが発生し、ついにはディスクの回転待
ちを誘発し装置性能を低下される恐れが生じる。

【００５５】本発明は、このような従来の課題を解決
し、各セグメントバッファ制御用のパラメータ最適値を
装置内部で自動的に設定可能にして装置性能を十分に発
揮できるようにすることを目的とする。

【００５６】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図１、図２は本発明の原理説明図２である。本発明は前
記の課題を解決するため、外部記憶装置及び外部記憶制
御装置を次のように構成した。

【００５７】(1) ：図１に示したように、外部記憶装置
２Ａには、インターフェース制御部３と、データバッフ
ァ４と、リード・ライト制御部５と、ドライブ１０と、
データバッファ制御部６と、ＭＰＵ８を設けた。

【００５８】そして、前記データバッファ制御部６に
は、スタートアドレスレジスタ１２、エンドアドレスレ
ジスタ１３、ホストポインタ１４、ドライブポインタ１
５、フル／エンプティレシオレジスタ１６を設け、前記
ＭＰＵ８には、速度変化検出／パラメータ自動設定手
段、ゾーン判定／パラメータ自動設定手段、速度計測／
パラメータ自動設定手段、速度比較／パラメータ自動設
定手段等を設けた。

【００５９】

【００６０】また、前記外部記憶装置を次のように構成
した。 (1) ：装置内部の制御を行うＭＰＵ８と、記憶媒体に対
してデータのリード／ライトを行うドライブ１０と、ホ
スト−記憶媒体間の転送データを一時格納するデータバ
ッファ４と、前記データバッファ４の制御を行うデータ
バッファ制御部６を備え、ＭＰＵ８が、ホストインター
フェースのリコネクション処理開始タイミングを決める
バッファフルレシオ／バッファエンプティレシオをデー
タバッファ制御部６に設定し、前記設定データに基づい
てリコネクション処理を開始し、それに伴って前記デー
タバッファ制御部の制御でホスト−外部記憶装置間のデ
ータ転送を開始する外部記憶装置において、ＭＰＵ８
は、受領したリード／ライトコマンドを基に、装置内部
における記憶媒体のリード／ライト速度（媒体転送速
度）が変化したか否かを検出し、変化したことを検出し
たら、その媒体転送速度に合った最適なバッファフルレ
シオ／バッファエンプティレシオを求めて前記データバ
ッファ制御部内に設定する速度変化検出／パラメータ自
動設定手段を備えると共に、受領したリード／ライトコ
マンドで要求しているデータが記憶媒体のゾーンを跨い
で存在するか否かを判定し、ゾーンを跨いで存在する場
合は、前記要求データを多く含むゾーンを算出し、その
ゾーンに対応した媒体転送速度に従って最適なバッファ
フルレシオ／バッファエンプティレシオを求めて前記デ
ータバッファ制御部内に設定するゾーン判定／パラメー
タ自動設定手段を備えている。

【００６１】

【００６２】

【００６３】(2) ：装置内部の制御を行うＭＰＵ８と、
記憶媒体に対してデータのリード／ライトを行うドライ
ブ１０と、ホスト−記憶媒体間の転送データを一時格納
するデータバッファ４と、前記データバッファ４の制御
を行うデータバッファ制御部６を備え、ＭＰＵ８が、ホ
ストインターフェースのリコネクション処理開始タイミ
ングを決めるバッファフルレシオ／バッファエンプティ
レシオをデータバッファ制御部６に設定し、前記設定デ
ータに基づいてリコネクション処理を開始し、それに伴
って前記データバッファ制御部の制御でホスト−外部記
憶装置間のデータ転送を開始する外部記憶装置におい
て、ＭＰＵ８は、ホスト−外部記憶装置間のデータ転送
速度と、装置内部の媒体転送速度とを比較して、前記デ
ータバッファ−記憶媒体間データ転送速度の方が速い場
合は、バッファフルレシオ／バッファエンプティレシオ
を零として求め、この零を前記データバッファ制御部内
に設定する速度比較／パラメータ自動設定手段を備えて
いる。

【００６４】(3) ：前記ドライブ１０の記憶媒体は、記
憶媒体のシリンダ領域を半径方向に複数の領域に分け、
各領域毎に記録ビット密度を均一化して記録するＣＤＲ
方式を採用した。

【００６５】

【００６６】

【作用】前記構成に基づく本発明の作用を、図１、図２
に基づいて説明する。：図１において 、外部記憶装置では、装置内部におけ
るリード／ライト速度（媒体転送速度）が記憶媒体のゾ
ーンにより変化した場合、最適なバッファフルレシオ／
バッファエンプティレシオを自動的に設定し、この値に
従ってバスのリコネクション処理を開始し、それに伴っ
てホスト−外部記憶装置間のデータ転送制御を開始す
る。

【００６７】この処理では、先ず、ホスト１がコマンド
を発行するとインターフェース制御部３は前記コマンド
を受領し、コマンド受領があった旨通知するためＭＰＵ
８に割り込みを行う。前記コマンド受領の通知を割り込
みで受けたＭＰＵ８は、インターフェース制御部３から
コマンドを受け取り、前記受領したコマンドを解析す
る。

【００６８】前記コマンド解析の結果、受領したコマン
ドがリードコマンド、あるいはライトコマンドの場合、
ＭＰＵ８はコマンドで要求しているデータがドライブ１
０内の記憶媒体上の何処のゾーンに属するかを内部の情
報と比較して調べる。

【００６９】前記比較処理の結果、要求データが装置内
部の設定と同じゾーンのデータならば、そのままリード
／ライトコマンドを実行する。また、要求データが設定
されたゾーンと違うゾーンのデータであっても、媒体転
送速度が同じならば、そのままリード／ライトコマンド
を実行する。

【００７０】しかし、要求データが設定されたゾーンと
違うゾーンのデータであって、リード／ライト速度がゾ
ーンにより変化していれば、ＭＰＵ８は新たなバッファ
フルレシオ／エンプティフルレシオを計算する。

【００７１】ＭＰＵ８は、前記のようにして新たなバッ
ファフルレシオ／バッファエンプティレシオを計算した
ら、その値をデータバッファ制御部６内のフル／エンプ
ティレシオレジスタ１６に設定する。そして、リード／
ライトコマンドを実行する。

【００７２】前記の処理により、ゾーン毎に媒体転送速
度が変わった場合に、最適なバッファフルレシオ／バッ
ファエンプティレシオを設定して効率の良いデータ転送
が可能になる。

【００７３】例えば、従来のように、バッファフルレシ
オ／バッファエンプティレシオの値が一定値のままであ
ったとすると、例えば、データの書き込み時に、データ
バッファ−ドライブ間のデータ転送速度が速くなった場
合、データバッファからドライブへの転送データ量が増
加し、データバッファ内のデータ量が少なくなり、つい
にはデータアンダーランの状態となる。

【００７４】このように、バッファフルレシオ／バッフ
ァエンプティレシオの値が一定値のままであると、最悪
の場合、データアンダーラン、或いはデータオーバーラ
ン等のエラーが発生し、ついにはディスクの回転待ちを
誘発し装置性能を低下される恐れが生じる。

【００７５】しかし、本発明によれば、常に最適なバッ
ファフルレシオ／バッファエンプティレシオを設定でき
るから前記従来のような問題は発生せず、効率の良いデ
ータ転送が可能になる。

【００７６】：前記制御部は、ホストの発行したリー
ド／ライトコマンドを受領したら、このコマンドを基に
データバッファ−記憶媒体間のデータ転送速度が記憶媒
体のゾーンにより変化したか否かを検出する。

【００７７】そして、前記制御部は、データ転送速度が
ゾーンにより変化したことを検出したら、そのデータ転
送速度に合った最適なバッファフルレシオ／バッファエ
ンプティレシオを求めて内部に設定する。

【００７８】前記の処理により、ゾーン毎に媒体転送速
度が変わった場合に、最適なバッファフルレシオ／バッ
ファエンプティレシオを設定して効率の良いデータ転送
が可能になる。

【００７９】：ＭＰＵ８は、リード／ライトコマンド
を受領すると、前記リード／ライトコマンドを基に、媒
体転送速度（データバッファ−記憶媒体間のデータ転送
速度）が記憶媒体のゾーンにより変化したか否かを検出
する。

【００８０】そして、ＭＰＵ８は、媒体転送速度がゾー
ンにより変化したことを検出したら、そのデータ転送速
度に合った最適なバッファフルレシオ／バッファエンプ
ティレシオを求めて前記データバッファ制御部６のフル
／エンプティレシオレジスタ１６に設定する。

【００８１】前記の処理により、ゾーン毎に媒体転送速
度が変わった場合に、最適なバッファフルレシオ／バッ
ファエンプティレシオを設定して効率の良いデータ転送
が可能になる。

【００８２】：ＭＰＵ８は、受領したリード／ライト
コマンドで要求しているデータが記憶媒体のゾーンを跨
いで存在するか否かを判定する。その結果、ゾーンを跨
いで存在する場合は、前記要求データを多く含むゾーン
を算出する。

【００８３】次に、ＭＰＵ８は、前記算出したゾーンに
対応したデータ転送速度に従って最適なバッファフルレ
シオ／バッファエンプティレシオを求めて前記データバ
ッファ制御部６のフル／エンプティレシオレジスタ１６
に設定する。この処理により要求データがゾーンを跨い
でいた場合でも、それに対応して最適なバッファフルレ
シオ／バッファエンプティレシオの設定が可能になる。

【００８４】：ＭＰＵ８は、コマンド受領毎にホスト
−外部記憶装置間のデータ転送速度を計測して、装置内
部の媒体転送速度と比較することにより、前記ホスト−
外部記憶装置間のデータ転送速度の変化に応じた最適な
バッファフルレシオ／バッファエンプティレシオを求め
る。そして、前記求めた値を前記データバッファ制御部
６のフル／エンプティレシオレジスタ１６に設定する。

【００８５】この処理によりホスト−外部記憶装置間の
データ転送速度が変化してもそれに対応して最適なバッ
ファフルレシオ／バッファエンプティレシオの設定が可
能になる。

【００８６】：ＭＰＵ８は、ホスト−外部記憶装置間
のデータ転送速度と、装置内部の媒体転送速度（データ
バッファ−記憶媒体間データ転送速度）とを比較する。
そして、前記媒体転送速度の方が速い場合は、バッファ
フルレシオ／バッファエンプティレシオを零として求
め、この零をデータバッファ制御部６のフル／エンプテ
ィレシオレジスタ１６に設定する。この処理によりコマ
ンド終了までの時間を最短時間にできる。

【００８７】：ドライブ１０の記憶媒体は、記憶媒体
のシリンダ領域を半径方向に複数の領域に分け、各領域
毎に記録ビット密度を均一化して記録するＣＤＲ方式を
採用した記憶媒体なので、媒体のゾーンにより媒体転送
速度が異なっている。

【００８８】しかし、前記外部記憶装置では、常に最適
なバッファフルレシオ／バッファエンプティレシオを設
定しているので、装置の性能を十分に発揮させることが
できる。

【００８９】：図２において、外部記憶制御装置２Ｂ
の制御部は、ホスト１の発行したリード／ライトコマン
ドを受領したら、このコマンドを基にデータバッファ４
−記憶媒体間のデータ転送速度が記憶媒体のゾーンによ
り変化したか否かを検出する。

【００９０】そして、前記制御部は、データ転送速度が
ゾーンにより変化したことを検出したら、そのデータ転
送速度に合った最適なバッファフルレシオ／バッファエ
ンプティレシオを求めて内部に設定する。

【００９１】前記の処理により、ゾーン毎に媒体転送速
度が変わった場合に、最適なバッファフルレシオ／バッ
ファエンプティレシオを設定して効率の良いデータ転送
が可能になる。

【００９２】：以上のようにして、各セグメントバッ
ファ制御用のパラメータ最適値を装置内部で自動的に設
定することができる。従って、常に最適なバッファフル
レシオ／バッファエンプティレシオを設定してデータア
ンダーラン、或いはデータオーバーランの状態を防止し
て効率の良いデータ転送が可能になる。

【００９３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図３〜図１０は、本発明の実施例を示した図であ
り、図３〜図１０中、図１１〜図１４と同じものは、同
一符号で示してある。また、２０はタイマを示す。

【００９４】（実施例１の説明） §１：実施例１の装置の説明・・・図３参照 図３は実施例１の装置構成図である。以下、図３に基づ
いて実施例１の磁気ディスク装置の構成を説明する。

【００９５】この磁気ディスク装置２には、インターフ
ェース制御部３、データバッファ４、リード・ライト制
御部５、データバッファ制御部６、ＲＯＭ７、ＭＰＵ
８、ＲＡＭ９、ドライブ（磁気ディスクドライブ）１０
等が設けてある。

【００９６】そして、前記データバッファ制御部６に
は、スタートアドレスレジスタ１２、エンドアドレスレ
ジスタ１３、ホストポインタ１４、ドライブポインタ１
５、フル／エンプティレシオレジスタ１６等が設けてあ
る。

【００９７】前記磁気ディスク装置２の運用時には、ホ
スト１に接続するが、この場合、ホスト１とインターフ
ェース制御部３との間をＳＣＳＩ（Small Computer Sys
temsInterface）ケーブルにより接続する。

【００９８】前記各部の機能等は次の通りである。 (1) ：インターフェース制御部３は、ＳＣＳＩ規格のイ
ンターフェース制御を行うものである。

【００９９】(2) ：データバッファ４は、ホスト−ドラ
イブ（記憶媒体）間の転送データを一時的に格納するも
のである。 (3) ：リード・ライト制御部５は、記憶媒体に対する読
み出し、及び書き込み制御を行うものである。

【０１００】(4) ：データバッファ制御部６は、データ
バッファの制御（データ転送制御等）を行うものであ
る。 (5) ：ＲＯＭ７は、ＭＰＵ８が使用するプログラムや、
各種データ等を格納しておくものである。

【０１０１】(6) ：ＭＰＵ８は、磁気ディスク装置２内
の各種制御を行うものである。 (7) ：ＲＡＭ９は、ＭＰＵ８がアクセスするメモリであ
り、各種ワーク用のデータ等を格納するものである。

【０１０２】(8) ：ドライブ（磁気ディスクドライブ）
１０は、記憶媒体（磁気ディスク）を備え、該記憶媒体
に対し、データのリード／ライト等を行うものである。 (9) ：スタートアドレスレジスタ１２は、現在使用して
いるセグメントバッファの先頭アドレスを格納するもの
である。

【０１０３】(10)：エンドアドレスレジスタ１３は、現
在使用しているセグメントバッファの最終アドレスを格
納するものである。 (11)：ホストポインタ１４は、ホストから転送されたデ
ータ、或いはホストへ転送するデータを格納するデータ
バッファのアドレスを格納するものである。

【０１０４】(12)：ドライブポインタ１５は、ドライブ
１０へ転送するデータ、或いはドライブ１０から転送さ
れたデータを格納するデータバッファ４のアドレスを格
納するものである。

【０１０５】(13)：フル／エンプティレシオレジスタ１
６は、フル／エンプティレシオを格納するものである。 装置運用時には、ホストポインタ１４、またはドライブ
ポインタ１５の設定値がフル／エンプティレシオレジス
タ１６の設定値（バッファフルレシオ、及びバッファエ
ンプティレシオ）と一致した場合、データバッファ制御
部６からＭＰＵ８に対し割り込みが発生する。

【０１０６】この場合、リード時には、フル／エンプテ
ィレシオレジスタ１６の設定値（バッファフルレシオ）
とホストポインタ１４の値とを比較し、ライト時には、
フル／エンプティレシオレジスタ１６の設定値（バッフ
ァエンプティレシオ）とドライブポインタ１５の値とを
比較する。

【０１０７】§２：ＣＤＲ方式の説明・・・図４参照 図４はＣＤＲ方式の説明図である。前記磁気ディスク装
置においては、ＣＤＲ（Constant Density Recording)
方式を採用して、記憶媒体へのデータの記録を行ってい
る。このＣＤＲ方式の概要は次の通りである。

【０１０８】セクタ方式の磁気ディスク装置では、記憶
媒体（磁気ディスク）上の１つのトラックを複数個に分
割してセクタとし、各セクタを単位として、データのラ
イト／リードを行っている。

【０１０９】ところで記憶媒体（磁気ディスク）は、シ
リンダの内周から外周方向に向けてその半径が大きくな
っているため、記憶媒体の回転時には、各シリンダ毎
に、ヘッドに対する相対速度（周方向の移動速度）が異
なる。すなわち、シリンダの内周側では速度が遅く、外
周側へ行くに従って速度が速くなっている。このため、
シリンダの内周部に比べて、外周側での記録ビット密度
が小さくなる（１ビット長が長くなる）。

【０１１０】そこで、例えば図４に示したように、シリ
ンダの領域（ゾーン）を、その半径方向に複数の領域
（領域１、領域２、領域３）に分割する（実際にはもっ
と多数の領域に分割する）。

【０１１１】そして、各領域（領域１、領域２、領域
３）毎にセクタ数を変えて記録することにより、記録密
度を均一化する方式が考えられている。このような記録
方式をＣＤＲ方式と呼んでいる。

【０１１２】この場合、例えば、最外周側の領域を領域
１とし、その内側を領域２、最内周領域を領域３とす
る。そして、各領域のセクタ数ＳＮを、領域１がＳＮ＝
Ｎ１、領域２がＳＮ＝Ｎ２、領域３がＳＮ＝Ｎ３とした
時、Ｎ１＞Ｎ２＞Ｎ３の関係となるように設定する。

【０１１３】すなわち、シリンダの内周から外周の領域
に向けて、セクタ数を増やすことにより、記録ビット密
度（ビットの長さ）の均一化を達成し、全体での記録容
量を増加させることができる。

【０１１４】前記のようにＣＤＲ方式を採用した磁気デ
ィスク装置では、シリンダの内周と外周ではリード／ラ
イト時のデータ転送速度が異なる。すなわち、データバ
ッファ−記憶媒体間のデータ転送速度が、対象としてい
る記憶媒体のゾーン（シリンダ領域）により異なってい
る。従って、このような装置に本発明を適用することに
より、より大きな効果が得られる。

【０１１５】§３：ＲＯＭ内のデータテーブル例の説明
・・・図５参照 図５はＲＯＭ内の設定情報説明図であり、Ａ図はゾーン
情報テーブルを示した図、Ｂ図はパラメータのディフォ
ルト値テーブルを示した図、Ｃ図は固定情報テーブルを
示した図である。

【０１１６】前記ＲＯＭには、ＭＰＵ８が実行するプロ
グラムを格納したり、或いは各種情報等を予め設定して
おく。そして、前記設定情報として、図５に示したよう
な各種のテーブルを格納しておく。

【０１１７】(1) ：ゾーン情報テーブルの説明 図５のＡ図に示したゾーン情報テーブル例は、記憶媒体
（磁気ディスク）の各ゾーン（シリンダの領域）と、そ
れに対応したブロック番号（データブロック番号）、媒
体転送速度等のデータをテーブルデータとして格納した
ものである。なお、前記媒体転送速度は、データバッフ
ァ４とドライブ１０内の記憶媒体間のデータ転送速度で
ある。また、ゾーンは、前記図３に示したシリンダ領域
に対応したものである。

【０１１８】前記ゾーン情報テーブル例によれば、ゾー
ン１では、ブロック番号が０〜５００００で、媒体転送
速度が６．０ｂｐｓである。ゾーン２では、ブロック番
号が５０００１〜１０００００で、媒体転送速度が５．
８ｂｐｓである。

【０１１９】前記のようなゾーン情報テーブルのデータ
は、予め計測したデータを基に格納しておくものであ
る。このゾーン情報を使用すれば、ホスト１が発行した
リードコマンド、或いはライトコマンドを受領した場
合、前記コマンドで要求しているデータのブロック番号
から、どのゾーンに属しているデータかが判別できる。
そして、ゾーンが分かれば、媒体転送速度も分かる。

【０１２０】例えば、データブロック番号＝４９９９９
ならばゾーン１に属するデータであり、データブロック
番号＝５０００９ならばゾーン２に属するデータであ
り、データブロック番号＝１５０００１ならばゾーン４
に属するデータである。

【０１２１】(2) ：パラメータのディフォルト値テーブ
ルの説明 図５のＢ図に示したパラメータのディフォルト値テーブ
ルは、予め標準的な値としてＲＯＭ内に設定しておくも
のである。

【０１２２】前記パラメータのディフォルト値テーブル
の例では、データバッファ容量が２５６Ｋバイト、バッ
ファフルレシオ＝８０ｈ（８０／ＦＦ＝５０％で３２Ｋ
バイト）、バッファエンプティレシオ＝８０ｈ（８０／
ＦＦ＝５０％で３２Ｋバイト）、セグメントバッファ数
（SIZEビット＝０）＝０４ｈ（６４Ｋバイト）である。

【０１２３】(3) ：固定情報テーブルの説明 前記ＲＯＭには、図５のＣ図に示したような固定情報テ
ーブルを設定しておき、ＭＰＵ８が運用時に前記テーブ
ルデータを読み出して使用する。

【０１２４】例えば、ディスク実効転送速度、ＳＣＳＩ
転送速度、比較の基準値（ＦＦ＝２５６）、論理データ
ブロック長、リコネクション時間等のデータを前記テー
ブルに設定しておく。

【０１２５】§４：フローチャートによる実施例１の動
作説明・・・図６、図７参照 図６は実施例１の処理フローチャート（その１）、図７
は実施例１の処理フローチャート（その２）である。以
下、図６、図７に基づいて実施例１の処理を説明する。
なお、Ｓ１〜Ｓ１２は各処理ステップを示す。

【０１２６】実施例１の処理では、装置内部におけるリ
ード／ライト速度が記憶媒体のゾーンにより変化した場
合、最適なバッファフルレシオ／バッファエンプティレ
シオを自動的に設定し、この値に従ってバスのリコネク
ション処理を開始する。

【０１２７】装置の電源が投入されると、先ず、ＭＰＵ
８はデータバッファ制御部６へ初期設定用のパラメータ
を送り、データバッファ制御部６内にパラメータを設定
して初期化処理を行う（Ｓ１）。この場合、ＭＰＵ８は
ＲＯＭ７に格納されているテーブルデータを読み出し、
そのデータを基にパラメータをデータバッファ制御部６
へ転送することで初期設定を行う。なお、フル／エンプ
ティレシオレジスタ１６には、ディフォルト値を初期設
定する。

【０１２８】次に、ＭＰＵ８は、インターフェース制御
部３、リード・ライト制御部５、ＲＡＭ９の初期化処理
を行う。また、ＭＰＵ８は内部の初期診断を行い、回路
の正当性をチェックする（Ｓ２）。

【０１２９】前記Ｓ２の処理終了後、ＭＰＵ８はホスト
１からのコマンド受領待ち状態となる（Ｓ３）。この状
態でホスト１がコマンドを発行すると、インターフェー
ス制御部３は前記コマンドを受領し、コマンド受領があ
った旨通知するため、ＭＰＵ８に割り込みを行う。

【０１３０】前記コマンド受領の通知を割り込みで受け
たＭＰＵ８は、インターフェース制御部３からコマンド
を受け取り、該コマンドを一時ＲＡＭ９に格納して退避
しておく。そして、ＭＰＵ８は、前記受領したコマンド
を解析する（Ｓ４）。

【０１３１】前記コマンド解析の結果、受領したコマン
ドがリードコマンドでもなく、ライトコマンドでもなか
った場合は（Ｓ５）、受領したコマンドを実行し（Ｓ
６）、前記Ｓ３の処理へ戻る。

【０１３２】しかし、前記コマンドがリードコマンド、
あるいはライトコマンドの場合（Ｓ５）、ＭＰＵ８はコ
マンドで要求しているデータが媒体上の何処のゾーンに
属するかを比較する（Ｓ７）。

【０１３３】この場合、ＭＰＵ８はＲＯＭ７の情報設定
テーブル（図５のＡ図参照）からゾーン情報を読み出し
て比較処理を行う。例えば、要求データのブロック番号
の先頭が０ならば、ゾーン１に存在することになる。

【０１３４】前記比較処理の結果、要求データが装置内
部の設定と同じゾーンのデータならば（Ｓ８）、従来ど
おり、リード／ライトコマンドを実行する（Ｓ１２）。
しかし、要求データが設定されたゾーンと違うゾーンの
データであれば、ＭＰＵ８は新たなバッファフル／エン
プティレシオを計算する（Ｓ９）。

【０１３５】この場合、ＭＰＵ８は、ＲＯＭ７の情報
（データ）を参照し、コマンドで要求されたデータが存
在するゾーン媒体速度に合わせて次の式により計算し、
新たなバッファフル／エンプティレシオを算出する。

【０１３６】：バッファフルレシオの一般式 （データ転送量／ディスク実効転送速度）×（ＢＦＲ／
２５６）≦（データ転送量／ディスク実効転送速度）−
（データ転送量／ＳＣＳＩ転送速度）−（リコネクショ
ン時間） 前記式において、ＢＦＲはバッファフルレシオである。
また、ＳＣＳＩ転送速度は予めホストと取り決めた速度
（ＭＢ／Ｓ）、ディスク実効転送速度は各ゾーン毎に変
わる媒体転送速度の実効値（ＭＢ／Ｓ）、データ転送量
はリードコマンドで要求されたデータ量（バイト）、リ
コネクション時間はリコネクション処理にかかる時間で
ある。

【０１３７】なお、前記ＳＣＳＩ転送速度、ディスク実
効転送速度、リコネクション時間はＲＯＭ７から読み出
したデータを使用する。 ：バッファエンプティレシオの一般式 バッファエンプティレシオの一般式は次の式により与え
れる。

【０１３８】Ｘ≧ディスク実効転送速度×｛（論理デー
タブロック長／ＳＣＳＩ転送速度）＋（リコネクション
時間）｝ ＢＥＲ≦２５６−↑Ｘ／２５６↑ 前記式において、ＢＥＲはバッファエンプティレシオ、
↑Ｘ／２５６↑はＸ／２５６の計算結果を切り上げるこ
とを示す。また、論理データブロック長は１論理データ
ブロックのバイト数、ＳＣＳＩ転送速度は予めホストと
取り決めた速度（ＭＢ／Ｓ）、ディスク転送速度は各ゾ
ーン毎に変わる媒体転送速度の実効値（ＭＢ／Ｓ）、リ
コネクション時間はリコネクション処理にかかる時間
（μｓ）である。

【０１３９】ＭＰＵ８は、前記のようにして新たなバッ
ファフルレシオ、或いはバッファエンプティレシオを計
算したら、その値をＲＡＭ９に格納した後、ＲＡＭ９に
格納したデータをデータバッファ制御部６内のフル／エ
ンプティレシオレジスタ１６に設定する（Ｓ１０）。そ
して、リード／ライトコマンドを実行し（Ｓ１１）、前
記Ｓ３の処理に戻る。

【０１４０】前記の処理により、ゾーン毎に媒体転送速
度が変わった場合に、最適なバッファフルレシオ／バッ
ファエンプティレシオを設定して効率の良いデータ転送
が可能になる。

【０１４１】§５：具体例による実施例１の動作説明・
・・図８参照 図８は実施例１の動作説明図である。以下、図８に基づ
いて、具体例による実施例１の動作を説明する。

【０１４２】：具体例１は、ホスト１の発行したリー
ド／ライトコマンドによりドライブ１０内の記憶媒体上
のゾーン１のデータが要求された場合の例である。この
例の場合、ＭＰＵ８は、前記式によりバッファフルレシ
オ／バッファエンプティレシオの計算を行い、フル／エ
ンプティレシオ＝「０７ＦＦＦ」（＝５０％）が設定さ
れたとする（実際には、バッファフルレシオとバッファ
エンプティレシオは前記式により別々に計算するが、こ
の例では説明の都合上、両者が同じであるとする）。

【０１４３】また、スタートアドレスレジスタ１２に
は、スタートアドレス「０００００」が設定され、エン
ドアドレスレジスタ１３にはエンドアドレス「０ＦＦＦ
Ｆ」が設定されている。

【０１４４】前記の状態でリードコマンドを実行した場
合次のように処理を行う。先ず、ＭＰＵ８の制御により
インターフェース制御部３がホストインターフェース
（ＳＣＳＩ）をディスコネクト処理した状態で、ドライ
ブ１０の記憶媒体から読み出したデータをデータバッフ
ァ４へ転送して格納する処理を開始する。

【０１４５】その後、データバッファ４への格納データ
量が前記バッファフルレシオ＝５０％に達したタイミン
グで、ホスト１にデータを転送するため、ＭＰＵ８の制
御によりインターフェース制御部３がホストインターフ
ェースのリコネクション処理（再結合処理）を開始す
る。

【０１４６】前記リコネクション処理完了後、データバ
ッファ制御部６の制御によりホスト１とのデータ転送を
開始する（データバッファ−ホスト間データ転送開
始）。その後、ドライブ１０の記憶媒体からのデータの
読み出しを完了する。続いて、ホスト１との間のデータ
転送を完了する。

【０１４７】ライトコマンド実行時には次のように処理
を行う。ライトコマンド受領後、ＭＰＵ８はコマンドを
解析しライトコマンドを認識すると直ちにホスト１から
の書き込みデータの転送を開始する（ホスト−データバ
ッファ間のデータ転送開始）。この時、ホスト１から転
送されたデータをデータバッファ４へ格納する処理を開
始する。

【０１４８】その後、ホスト−データバッファ間のデー
タ転送により、セグメントバッファが書き込みデータで
フル状態になった時、ＭＰＵ８の制御でインターフェー
ス制御部３がホストインターフェース（ＳＣＳＩ）のデ
ィスコネクション処理を行う。この時、ドライブ１０で
はライト処理のためヘッドの位置付け処理を実行中。

【０１４９】続いて、ヘッドの位置付けが完了し、デー
タバッファ４からドライブ１０へのデータ転送を開始
し、ドライブ１０の記憶媒体への書き込み処理を開始す
る。そして、データバッファ４の格納データ量が指定さ
れたバッファエンプティレシオ＝５０％に達したタイミ
ングでホスト１からデータを受領するため、ＭＰＵ８の
制御でインターフェース制御部３がホストインターフェ
ース（ＳＣＳＩ）のリコネクション処理（再結合処理）
を開始する。

【０１５０】このようにしてリコネクション処理完了
後、ホスト１との間のデータ転送を開始する。この場
合、データバッファ−ホスト間のデータ転送を開始す
る。その後、ホスト１との間のデータ転送を完了する。
続いて、ドライブ１０の記憶媒体へのデータの書き込み
を完了する。

【０１５１】：具体例２では、ホストのリード／ライ
トコマンドによりゾーン６のデータが要求された場合の
例である。この例では、ＭＰＵ８は前記式によりバッフ
ァフルレシオ／バッファエンプティレシオの計算を行
い、フル／エンプティレシオ＝「０ＢＦＦＦ」（＝７５
％）が設定されたとする（実際には、バッファフルレシ
オとバッファエンプティレシオは前記式により別々に計
算するが、この例では説明の都合上、両者が同じである
とする）。

【０１５２】また、スタートアドレスレジスタ１２に
は、スタートアドレス「０００００」が設定され、エン
ドアドレスレジスタ１３にはエンドアドレス「０ＦＦＦ
Ｆ」が設定されている。

【０１５３】前記の状態でリードコマンドを実行した場
合次のように処理を行う。先ず、ＭＰＵ８の制御により
インターフェース制御部３がホストインターフェース
（ＳＣＳＩ）をディスコネクト処理した状態で、ドライ
ブ１０の記憶媒体から読み出したデータをデータバッフ
ァ４へ転送して格納する処理を開始する。

【０１５４】その後、データバッファ４への格納データ
量が前記バッファフルレシオ＝７５％に達したタイミン
グで、ホスト１にデータを転送するため、ＭＰＵ８の制
御によりインターフェース制御部３がホストインターフ
ェースのリコネクション処理（再結合処理）を開始す
る。

【０１５５】前記リコネクション処理完了後、データバ
ッファ制御部６の制御によりホスト１とのデータ転送を
開始する（データバッファ−ホスト間データ転送開
始）。その後、ドライブ１０の記憶媒体からのデータの
読み出しを完了する。続いて、ホスト１との間のデータ
転送を完了する。

【０１５６】ライトコマンド実行時には次のように処理
を行う。ライトコマンド受領後、ＭＰＵ８はコマンドを
解析しライトコマンドを認識すると直ちにホスト１から
の書き込みデータの転送を開始する（ホスト−データバ
ッファ間のデータ転送開始）。この時、ホスト１から転
送されたデータをデータバッファ４へ格納する処理を開
始する。

【０１５７】その後、ホスト−データバッファ間のデー
タ転送により、セグメントバッファが書き込みデータで
フル状態になった時、ＭＰＵ８の制御でインターフェー
ス制御部３がホストインターフェース（ＳＣＳＩ）のデ
ィスコネクション処理を行う。この時、ドライブ１０で
はライト処理のためヘッドの位置付け処理を実行中。

【０１５８】続いて、ヘッドの位置付けが完了し、デー
タバッファ４からドライブ１０へのデータ転送を開始
し、ドライブ１０の記憶媒体への書き込み処理を開始す
る。そして、データバッファ４の格納データ量が指定さ
れたバッファエンプティレシオ＝７５％に達したタイミ
ングでホスト１からデータを受領するため、ＭＰＵ８の
制御でインターフェース制御部３がホストインターフェ
ース（ＳＣＳＩ）のリコネクション処理（再結合処理）
を開始する。

【０１５９】このようにしてリコネクション処理完了
後、ホスト１との間のデータ転送を開始する。この場
合、データバッファ−ホスト間のデータ転送を開始す
る。その後、ホスト１との間のデータ転送を完了する。
続いて、ドライブ１０の記憶媒体へのデータの書き込み
を完了する。

【０１６０】（実施例２の説明）図９は、実施例２の動
作説明図である。なお、磁気ディスク装置構成は図３と
同じなので説明は省略する。

【０１６１】実施例２は、リード／ライトコマンドで要
求したデータ量（転送ブロック数）がゾーンを跨いで存
在する場合、要求データを多く含むゾーンによって実施
例１と同じ処理を行う。

【０１６２】実施例１と同様にしてＭＰＵ８がホスト１
の発行したコマンドを受領した場合、前記コマンドの内
容を解析し、そのコマンドがリード／ライトコマンドで
あった場合、コマンドで要求しているデータが何処のゾ
ーン（記憶媒体のゾーン）に属しているかを比較する。

【０１６３】その結果、要求データがゾーンを跨いでい
る場合に、要求データが何方のゾーンのデータを多く含
んでいるかを判定し、要求データを多く含むゾーンによ
って実施例１と同じ処理を行う。

【０１６４】この場合、要求データの先頭ブロックだけ
でも該当するゾーンを判定することは可能であるが、こ
れがゾーンを跨いだ場合であって、次のゾーンを多く含
む場合には最適な設定とすることはできない。

【０１６５】そこで、何方のゾーンのデータを多く含む
かを判定して、多く含むゾーンに合った設定とすること
で、如何なるデータの要求に対しても最適なバッファフ
ルレシオ／バッファエンプティレシオの設定が可能とな
る。要求データが何方のゾーンのデータを多く含んでい
るかを判定するには次の式により判定する。

【０１６６】（要求データの先頭ブロックの存在するゾ
ーンの最終番号）−（要求データの先頭ブロック番号）
≧（要求データの最終ブロック番号）−（要求データの
最終ブロックの存在するゾーンの先頭番号） すなわち、要求データの先頭ブロックの存在するゾーン
の最終番号をＡ、要求データの先頭ブロック番号をＢ、
要求データの最終ブロック番号をＣ、要求データの最終
ブロックの存在するゾーンの先頭番号をＤとした場合、
Ａ−Ｂ≧Ｃ−Ｄの式により前記判定を行う。

【０１６７】例えば、要求データブロック数＝１０、Ａ
＝５００００、Ｂ＝４９９９７、Ｃ＝５０００７、Ｄ＝
５０００１の場合、Ａ−Ｂ＝５００００−４９９９７＝
３であり、Ｃ−Ｄ＝５０００７−５０００１＝６である
から、Ａ−Ｂ≧Ｃ−Ｄの条件を満たしていない。

【０１６８】従って、この場合、要求データの最終ブロ
ックの存在するゾーン２に対して、最適に設定する。例
えば、図示のように、要求データがゾーン１に多く含む
場合は、フル／エンプティレシオレジスタの値は「０７
ＦＦＦ」（＝５０％）となり、ゾーン２に多く含む場合
はフル／エンプティレシオレジスタの値は「０ＢＦＦ
Ｆ」（＝７５％）となる。なお、リード／ライトコマン
ド実行時の処理は前記実施例１と同じである。

【０１６９】（実施例３の説明）図１０は、実施例３の
装置説明図である。なお、磁気ディスク装置構成は図３
と同じなので説明は省略する。

【０１７０】実施例３は、コマンド受領毎に、ホストと
磁気ディスク装置間のデータ転送速度（ＳＣＳＩ転送速
度）を計測して、装置内部の媒体転送速度と比較し、最
適なバッファフルレシオ／バッファエンプティレシオを
自動的に設定し、この値に従ってバスのリコネクション
処理を開始するようにしたものである。

【０１７１】§１：実施例３の装置構成の説明・・・図
１０参照 図１０は実施例３の装置構成図である。図示のように、
磁気ディスク装置２には、インターフェース制御部３、
データバッファ４、リード・ライト制御部５、データバ
ッファ制御部６、ＲＯＭ７、ＭＰＵ８、ＲＡＭ９、タイ
マ２０、ドライブ１０等が設けてある。

【０１７２】なお、データバッファ制御部６には、図３
に示した装置と同様に、スタートアドレスレジスタ、エ
ンドアドレスレジスタ、ホストポインタ、ドライブポイ
ンタ、フル／エンプティレシオレジスタ等が設けてある
が図示省略してある。

【０１７３】また、前記磁気ディスク装置２の運用時に
は、ホスト１に接続するが、この場合、ホスト１とイン
ターフェース制御部３との間をＳＣＳＩケーブルにより
接続する。

【０１７４】前記タイマ２０は、ＭＰＵ８の制御により
ホスト−磁気ディスク装置間のデータ転送速度（ＳＣＳ
Ｉの転送速度）を計測するためのものである。例えば、
ＭＰＵ８は、データ転送開始時にタイマ２０をスタート
させ、データ転送終了時にタイマ２０をストップさせれ
ば、データ転送に要した時間が計測できる。

【０１７５】そして、前記計測した時間と転送データ量
（バイト数）からデータ転送速度が算出できる。なお、
前記タイマ２０以外の構成は図３の装置と同じなので説
明は省略する。

【０１７６】§２：実施例３の処理説明 実施例３では、ＭＰＵ８は、タイマ２０を使用してホス
ト−磁気ディスク装置間のデータ転送速度（ＳＣＳＩデ
ータ転送速度）を計測し、ＳＣＳＩデータ転送速度が変
化した場合（例えば、ホストを交換した場合）でも常
に、最適なバッファフルレシオ／バッファエンプティレ
シオを自動的に設定する。

【０１７７】この処理では、先ずＭＰＵ８は、ホスト１
からのデータ転送が開始された場合にタイマ２０をスタ
ートさせ、データ転送終了時にタイマ２０をストップさ
せることによりデータ転送時間を計測する。

【０１７８】そして、ＳＣＳＩデータ転送速度をＶとし
た場合、Ｖ＝（転送バイト数）／（データ転送に要した
時間）ｂｐｓの式によりＳＣＳＩデータ転送速度を計算
で求める。その後、前記ＳＣＳＩデータ転送速度を使用
して、実施例１で説明した式により最適なバッファフル
レシオ／バッファエンプティレシオを計算して求める。

【０１７９】すなわち、バッファフルレシオの一般式
は、（データ転送量／ディスク実効転送速度）×（ＢＦ
Ｒ／２５６）≦（データ転送量／ディスク実効転送速
度）−（データ転送量／ＳＣＳＩ転送速度）−（リコネ
クション時間）であり、この式のＳＣＳＩ転送速度に前
記新たに求めた値を使用してバッファフルレシオを求め
る。なお、他の値は実施例１と同じである。

【０１８０】また、バッファエンプティレシオの一般式
は、Ｘ≧ディスク実効転送速度×｛（論理データブロッ
ク長／ＳＣＳＩ転送速度）＋（リコネクション時
間）｝、ＢＥＲ≦２５６−↑Ｘ／２５６↑であり、この
式のＳＣＳＩ転送速度に前記新たに求めた値を使用して
バッファフルレシオを求める。なお、他の値は実施例１
と同じである。

【０１８１】前記のようにして最適なバッファフルレシ
オ／バッファエンプティレシオを自動的に設定するが、
バッファフルレシオ／バッファエンプティレシオが適切
でない場合は、ＳＣＳＩデータ転送、または媒体転送の
どちらかが途中で中断される。

【０１８２】このように事態が発生したら、ＭＰＵ８は
データ転送が中断した回数を計数し、その計数値をＲＡ
Ｍ９に格納しておく。そして、前記中断した回数が一定
のしきい値を超えたら、データバッファ制御部６内のフ
ル／エンプティレシオレジスタに設定したバッファフル
レシオ、バッファエンプティレシオを微調整する。

【０１８３】この場合、ＭＰＵ８は、前記フル／エンプ
ティレシオレジスタに設定したバッファフルレシオ／バ
ッファエンプティレシオを、例えば、１％単位で加減
し、データ転送が中断しないような値に設定変更する。
このような処理により、ＳＣＳＩのデータ転送速度が如
何に変化しても、常に効率の良いデータ転送が可能にな
る。

【０１８４】（実施例４の説明）実施例４は、前記実施
例において、ホストと磁気ディスク装置間のデータ転送
速度（ＳＣＳＩ転送速度）と、装置内部の媒体転送速度
を比較し、媒体転送速度の方が勝っていた場合に、バッ
ファフルレシオ／バッファエンプティレシオを０に設定
することにより、データ転送速度を最大とした例であ
る。

【０１８５】実施例４では、コマンド受領毎に、ホスト
１と磁気ディスク装置間のデータ転送速度と装置内部の
媒体転送速度とを比較して、媒体転送速度の方が勝って
いた場合には、バッファフルレシオ／バッファエンプテ
ィレシオを０に設定することにより、データ転送速度を
最大とする。

【０１８６】通常、媒体転送速度が勝っていた場合、Ｓ
ＣＳＩのデータ転送開始から転送終了までの間データ転
送が中断することはない。よって、媒体の転送データを
より速くホストへ転送することにより、コマンド開始か
ら終了までの時間を最短時間とすることができる。

【０１８７】もし、バッファフルレシオ／バッファエン
プティレシオに若干でも値を指定すると、その量のデー
タを読み終えるまでの時間だけＳＣＳＩのデータ転送時
間が遅れることとなり、コマンド終了までの時間を遅延
させる要因となる。

【０１８８】前記処理により、媒体転送速度が勝ってい
る場合には、コマンド終了までの時間を最短時間で実行
することが可能となる。 （他の実施例）以上実施例について説明したが、本発明
は次のようにしても実施可能である。

【０１８９】(1) ：磁気ディスク装置に限らず、光磁気
ディスク装置等、他のディスク装置にも同様に適用可能
である。 (2) ：前記実施例で説明したＣＤＲ方式の記憶媒体を有
する装置に限らず、他の装置でも同様に適用可能であ
る。ただし、ＣＤＲ方式の磁気ディスク装置のようにリ
ード／ライト速度が記憶媒体のゾーンにより変化する装
置では、特に大きな効果が得られる。

【０１９０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果がある。 (1) ：各セグメントバッファ制御用のパラメータ最適値
を装置内部で自動的に設定可能にしたので、常に、装置
性能を十分に発揮させることができる。

【０１９１】すなわち、従来、バッファフルレシオ／バ
ッファエンプティレシオの値には、製品出荷時に設定し
ている「ディフォルト値」、または顧客先でホストから
指定された「カレント値」が一方的に設定されている。

【０１９２】そして、前記値が決められた後は、変更さ
れないまま使用されるのが常である。そのため、いくら
データバッファの大容量化を図っても、その効果が得ら
れず、製品の性能が十分に発揮できなかった。最悪の場
合、データオーバーラン／データアンダーラン等のエラ
ーが発生し、ついにはディスクの回転待ちを誘発し、デ
ータ転送の高速性を維持するという装置性能を低下させ
る恐れが生じていた。

【０１９３】しかし、本発明によれば、常に最適な値が
自動設定できるので、製品の性能を十分に発揮させるこ
とができる。従って、前記のようにデータオーバーラン
／データアンダーラン等のエラーが発生したり、ディス
クの回転待ちを誘発し装置性能を低下させることもなく
なる。

【０１９４】(2) ：データバッファの大容量化に伴い、
そのデータバッファの制御を行う場合、常に一意的な値
で制御するのではなく、データ転送速度、アクセス頻
度、アクセス量に応じた適切な値にその都度変更するこ
とができ、製品の性能を十分に発揮することができる。

【０１９５】(3) ：制御部は、受領したリード／ライト
コマンドを基に装置内部における記憶媒体のリード／ラ
イト速度が記憶媒体のゾーンにより変化したか否かを検
出し、変化したことを検出したら、その速度に合った最
適なバッファフルレシオ／バッファエンプティレシオを
求めて内部に設定する。

【０１９６】従って、各セグメントバッファ制御用のパ
ラメータ最適値を装置内部で自動的に設定できるので、
常に、装置性能を十分に発揮させることができる。

【０１９７】(4) ：ＭＰＵは、受領したリード／ライト
コマンドを基に、装置内部におけるリード／ライト速度
が記憶媒体のゾーンにより変化したか否かを検出し、変
化したことを検出したら、その速度に合った最適なバッ
ファフルレシオ／バッファエンプティレシオを求めて前
記データバッファ制御部内に設定する。

【０１９８】従って、各セグメントバッファ制御用のパ
ラメータ最適値を装置内部で自動的に設定できるので、
常に、装置性能を十分に発揮させることができる。ま
た、ゾーン毎に媒体転送速度が変わった場合でも、最適
なバッファフルレシオ／バッファエンプティレシオを設
定して効率の良いデータ転送ができる。

【０１９９】(5) ：ＭＰＵは、受領したリード／ライト
コマンドで要求しているデータが記憶媒体のゾーンを跨
いで存在するか否かを判定し、ゾーンを跨いで存在する
場合は、前記要求データを多く含むゾーンを算出し、そ
のゾーンに対応した媒体転送速度に従って最適なバッフ
ァフルレシオ／バッファエンプティレシオを求めて前記
データバッファ制御部内に設定する。

【０２００】従って、リード／ライトコマンドで要求し
ているデータが記憶媒体のゾーンを跨いで存在する場合
でも、各セグメントバッファ制御用のパラメータ最適値
を装置内部で自動的に設定できるので、常に、装置性能
を十分に発揮させることができる。

【０２０１】(6) ：ＭＰＵは、コマンド受領毎にホスト
−外部記憶装置間のデータ転送速度を計測して、装置内
部の媒体転送速度と比較することにより、前記ホスト−
外部記憶装置間のデータ転送速度の変化に応じた最適な
バッファフルレシオ／バッファエンプティレシオを求め
て、前記データバッファ制御部内に設定する。

【０２０２】従って、ホスト−外部記憶装置間のデータ
転送速度（ＳＣＳＩ転送速度）が如何に変化した場合で
も、各セグメントバッファ制御用のパラメータ最適値を
装置内部で自動的に設定できるので、常に、装置性能を
十分に発揮させることができる。

【０２０３】(7) ：ＭＰＵは、ホスト−外部記憶装置間
のデータ転送速度と、装置内部の媒体転送速度とを比較
して、前記媒体転送速度の方が速い場合は、バッファフ
ルレシオ／バッファエンプティレシオを零として求め、
この零を前記データバッファ制御部内に設定する。

【０２０４】従って、媒体転送速度が勝っている場合
は、コマンド終了までの時間を最短時間で実行すること
ができる。 (8) ：ドライブ内の記憶媒体は、記憶媒体のシリンダ領
域を半径方向に複数の領域に分け、各領域毎に記録ビッ
ト密度を均一化して記録するＣＤＲ方式を採用した記憶
媒体である。

【０２０５】従って、記憶媒体のゾーンにより媒体転送
時間が変化するが、このような記憶媒体を有する装置に
おいても、前記構成により各セグメントバッファ制御用
のパラメータ最適値を装置内部で自動的に設定できるの
で、常に、装置性能を十分に発揮させることができる。

【０２０６】(9) ：制御部は、受領したリード／ライト
コマンドを基に装置内部における記憶媒体のリード／ラ
イト速度が変化したか否かを検出し、変化したことを検
出したら、その速度に合った最適なバッファフルレシオ
／バッファエンプティレシオを求めて内部に設定する。

【０２０７】従って、各セグメントバッファ制御用のパ
ラメータ最適値を装置内部で自動的に設定できるので、
常に、装置性能を十分に発揮させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図１である。

【図２】本発明の原理説明図２である。

【図３】実施例１の装置構成図である。

【図４】実施例１におけるＣＤＲ方式の説明図である。

【図５】実施例１におけるＲＯＭ内の設定情報説明図で
ある。

【図６】実施例１の処理フローチャート（その１）であ
る。

【図７】実施例１の処理フローチャート（その２）であ
る。

【図８】実施例１の動作説明図である。

【図９】実施例２の動作説明図である。

【図１０】実施例３の装置構成図である。

【図１１】従来の装置構成図である。

【図１２】従来のデータバッファ説明図である。

【図１３】従来のリードコマンド動作説明図である。

【図１４】従来のライトコマンド動作説明図である。

【符号の説明】

１ ホスト ２Ａ、２Ｃ 外部記憶装置 ３ インターフェース制御部 ４ データバッファ ５ リード・ライト制御部 ６ データバッファ制御部 ８ ＭＰＵ １０ ドライブ １２ スタートアドレスレジスタ １３ エンドアドレスレジスタ １４ ホストポインタ １５ ドライブポインタ １６ フル／エンプティレシオレジスタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 3/06 301 G06F 13/12 330

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置内部の制御を行うＭＰＵと、 記憶媒体に対してデータのリード／ライトを行うドライ
   ブと、 ホスト−記憶媒体間の転送データを一時格納するデータ
   バッファと、 前記データバッファの制御を行うデータバッファ制御部
   を備え、 前記ＭＰＵが、ホストインターフェースのリコネクショ
   ン処理開始タイミングを決めるバッファフルレシオ／バ
   ッファエンプティレシオをデータバッファ制御部に設定
   し、前記設定データに基づいてリコネクション処理を開
   始し、それに伴って前記データバッファ制御部の制御で
   ホスト−外部記憶装置間のデータ転送を開始する外部記
   憶装置において、 前記ＭＰＵは、受領したリード／ライトコマンドを基
   に、装置内部におけるリード／ライト速度が変化したか
   否かを検出し、変化したことを検出したら、その速度に
   合った最適なバッファフルレシオ／バッファエンプティ
   レシオを求めて前記データバッファ制御部内に設定する
   速度変化検出／パラメータ自動設定手段を備えると共
   に、 受領したリード／ライトコマンドで要求しているデータ
   が記憶媒体のゾーンを跨いで存在するか否かを判定し、
   ゾーンを跨いで存在する場合は、前記要求データを多く
   含むゾーンを算出し、そのゾーンに対応した媒体転送速
   度に従って最適なバッファフルレシオ／バッファエンプ
   ティレシオを求めて前記データバッファ制御部内に設定
   するゾーン判定／パラメータ自動設定手段 を備えている
   ことを特徴とした外部記憶装置。
2. 【請求項２】 装置内部の制御を行うＭＰＵと、 記憶媒体に対してデータのリード／ライトを行うドライ
   ブと、 ホスト−記憶媒体間の転送データを一時格納するデータ
   バッファと、 前記データバッファの制御を行うデータバッファ制御部
   を備え、 前記ＭＰＵが、ホストインターフェースのリコネクショ
   ン処理開始タイミングを決めるバッファフルレシオ／バ
   ッファエンプティレシオをデータバッファ制御部に設定
   し、前記設定データに基づいてリコネクション処理を開
   始し、それに伴って前記データバッファ制御部の制御で
   ホスト−外部記憶装置間のデータ転送を開始する外部記
   憶装置において、 前記ＭＰＵは、ホスト−外部記憶装置間のデータ転送速
   度と、装置内部の媒体転送速度とを比較して、前記媒体
   転送速度の方が速い場合は、バッファフルレシオ／バッ
   ファエンプティレシオを零として求め、この零を前記デ
   ータバッファ制御部内に設定する速度比較／パラメータ
   設定手段を備えていることを特徴とした外部記憶装置。
3. 【請求項３】 前記記憶媒体は、記憶媒体のシリンダ領
   域を半径方向に複数の領域に分け、各領域毎に記録ビッ
   ト密度を均一化して記録するＣＤＲ方式を採用した記憶
   媒体であることを特徴とした請求項１又は２に記載の外
   部記憶装置。