JP3409306B2 - ディスク制御装置 - Google Patents

ディスク制御装置

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JP3409306B2
JP3409306B2 JP22054395A JP22054395A JP3409306B2 JP 3409306 B2 JP3409306 B2 JP 3409306B2 JP 22054395 A JP22054395 A JP 22054395A JP 22054395 A JP22054395 A JP 22054395A JP 3409306 B2 JP3409306 B2 JP 3409306B2
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尚之 有田
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Tottori Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のヘッドを制
御するために、論理アドレスから物理アドレスに変換す
るディスク制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ディスクコントローラはMMU(memory
management unit)と呼ばれるアドレス変換回路を備
え、これにより論理アドレス(logical address)を物
理アドレス(physical address)に変換する。論理アド
レスは主記憶装置のアクセスに対応するアドレスであ
り、例えば、ホストコンピュータやメモリとアクセスす
る仮想的なディスクのアドレスを示す。物理アドレスは
実装されている記憶媒体のアドレスであり、例えば、実
際にフォーマットされたディスクのアドレスを示す。
【0003】記憶容量を増加させるために、複数のディ
スクを搭載した記憶装置では、複数のシリンダアドレス
と複数のセクタアドレスに加え、複数のヘッドアドレス
を有する。ここで、シリンダとは、各ヘッドが同時に位
置している複数トラックの単位をいう。従来、これらの
3種類のアドレスの優先順は、ヘッドの位置移動を少な
くするような順、即ち、セクタアドレス,ヘッドアドレ
ス,シリンダアドレスの順となっていた(特開平64−
62886号公報参照)。つまり、1つのファイルのデ
ータが1つのセクタアドレスを越える場合には次のヘッ
ドアドレス(次のディスク面)に継続し、更に、そのヘ
ッドアドレスを越える場合は次のトラックにヘッドを移
動させて、次のシリンダアドレスへと継続させていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】近年、ディスクの記録
密度が増加し、トラック間のピッチが小さくなった。特
に、ハードディスク装置においてはMR(Magnetoresis
tive)ヘッドの採用や信号の再生技術PRML(Partia
l Response Maximam Likelihood)の導入によりトラッ
ク間のピッチが急激に小さくなった。このために、工場
のサーボパターン作業で揃っていた同一シリンダ内のト
ラックが、情報をアクセスするときにはずれ易くなると
いう問題があった。このずれの原因にはアクチュエータ
を回転させる支点の傾き、ディスクの熱膨張、シャーシ
の温度やネジ締め付けによる変形等があり、特に、最下
位のヘッドのトラックと最上位のヘッドのトラックとは
ずれが生じ易かった。
【0005】ヘッドのトラックがずれるとオフトラック
となり、補正が必要となる。正常なヘッド切替に要する
時間は約3ms、正常なトラック切替(シリンダ切替)
に要する時間は約3msであり、トラックの補正に要す
る時間は4ms〜25ms程度である。
【0006】従来のように、シリンダアドレスよりヘッ
ドアドレスを優先させる方法はヘッドの切替が多く、記
録密度が高いディスクではオフトラックを生じ易くな
り、アクセス時間が長くなるという問題があった。
【0007】
【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、上記点に鑑みなされたもので、第1の特徴は、セ
クタアドレス,ヘッドアドレス,シリンダアドレスの優
先順に割り付けられた論理アドレスをセクタアドレス,
シリンダアドレス,ヘッドアドレスの優先順で物理アド
レスに変換するアドレス変換回路を備えたことであり、
第2の特徴は、物理アドレスのシリンダアドレスをセク
タアドレスが異なるゾーンに区分し、セクタアドレス,
ヘッドアドレス,シリンダアドレスの優先順位に割り付
けられた論理アドレスをセクタアドレス,シリンダアド
レス,ヘッドアドレス,ゾーンの優先順位で物理アドレ
スに変換するアドレス変換回路を備えたことであり、第
3の特徴は、ヘッドアドレスが奇数のときはシリンダア
ドレスを昇順としヘッドアドレスが偶数のときはシリン
ダアドレスを降順とする、あるいは、ヘッドアドレスが
偶数のときはシリンダアドレスを昇順としヘッドアドレ
スが奇数のときはシリンダアドレスを降順とするアドレ
ス変換回路を備えたことである。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の実施例の形態を図に基づ
き説明する。図1は実施例の要部を示すブロック図であ
る。(1)はハードディスク装置であり、2枚のディス
ク(図2のB参照)を搭載する。(2)はホストコンピ
ュータであり、ハードディスク装置(1)の情報を読み
書きする。
【0009】(3)はスピンドルモータであり、2枚の
ディスクを回転させる。(4)はアクチュエータであ
り、少なくとも、ディスクの情報を読み書きする第1〜
第4ヘッド(5−1〜4)と、該ヘッドをディスクの半
径方向に移動させる、即ち、シリンダアドレスを変える
方向に移動させるVCM(ボイスコイルモータ)(6)
を有する。(7)はモータ制御回路であり、スピンドル
モータ(3)とVCM(6)の駆動を制御する。(8)
はヘッド切替回路であり、各ヘッドの接続を切り替え
る。
【0010】(9)はハードディスクコントローラであ
り、アドレス変換回路(10)を有し、ホストコンピュ
ータ(2)からのコマンドに基づき、モータ制御回路
(7)とヘッド切替回路(8)を制御する。アドレス変
換回路(10)はホストコンピュータ(2)からの論理
アドレスをフォーマットされたディスクの物理アドレス
に変換する。(11)はデータパスコントローラであ
り、ヘッド切替回路(8)とホストコンピュータ(2)
間の情報をハードディスクコントローラ(9)に基づき
中継する。
【0011】上記構成に於けるアドレス変換回路の動作
である論理アドレスと物理アドレスの変換について説明
する。尚、前述の如く、物理アドレスは実際にフォーマ
ットされたディスクとアクセスするアドレスである。論
理アドレスは物理アドレスが変わっても対応できるよう
に、例えば、ホストコンピュータ(2)に接続されるデ
ィスク装置を変えても良いように仮想的に設定されたア
ドレスであって、ホストコンピュータ(2)やハードデ
ィスク装置(1)内のメモリ(図示せず)とアクセスす
るアドレスである。
【0012】本発明の第1の実施例について図に基づき
説明する。図2,図3に示す如く、論理アドレスは10
個のヘッドを有し、ディスクは60のセクタと480の
シリンダに記憶領域を区分されている。即ち、5枚のデ
ィスクは夫々480のトラックで区分されている。これ
に対し、物理アドレスは4個のヘッドを有し、セクタ数
は40でシリンダ数は1800である。このようにして
区分されるブロックの数は論理アドレス,物理アドレス
共に288000個である。
【0013】図4は第1の実施例の論理アドレスと物理
アドレスの対照表であり、変換方法を示している。論理
アドレスはセクタアドレス,ヘッドアドレス,シリンダ
アドレスの順でアクセスする。詳しくは、シリンダアド
レス,ヘッドアドレス,セクタアドレスいずれも0から
スタートし、セクタアドレスが59まで変化すると次は
ヘッドアドレスが1つ繰り上がってセクタアドレスは0
に戻り、ヘッドアドレスが9まで変化すると次はヘッド
を次のトラックに移動させることによりシリンダアドレ
スが1つ繰り上がってヘッドアドレスは0に戻る。
【0014】これに対し、物理アドレスはセクタアドレ
ス,シリンダアドレス,ヘッドアドレスの順でアクセス
する。詳しくは、シリンダアドレス,ヘッドアドレス,
セクタアドレスいずれも0からスタートし、セクタアド
レスが39まで変化すると次はヘッドを次のトラックに
移動させることによりシリンダアドレスが1つ繰り上が
ってセクタアドレスは0に戻り、シリンダアドレスが1
799まで変化すると次はヘッドアドレスが1つ繰り上
がってシリンダアドレスは0に戻る。
【0015】このように、全情報をアクセスしたとして
も、ヘッドの切り替え回数は4回である。従来であれ
ば、シリンダアドレスよりヘッドアドレスを優先するた
めに、全情報をアクセスすれば、ヘッドの切り替え回数
は4×1800回=7200回となる。従って、従来と
比較すれば、ヘッドの切り替えによるオフトラックを少
なくすることができる。
【0016】第1の実施例は角速度が一定のCAV方式
である。従って、ディスクの外周部側の記録密度が低く
なるために記録面の使用効率が低い。この欠点を解決す
る方法として、例えば、特開平5−6624号公報に開
示されているようなMCAV方式がある。このMCAV
方式は、ディスクを半径方向に複数のゾーンに区分する
ものである。この方法には、外周側のゾーン程ディスク
の回転速度を下げて記録するものと、回転速度は変えず
外周側の記録周波数を高くする方法がある。
【0017】第2の実施例はこのMCAV方式に対応さ
せたものであり、図に基づき説明する。論理アドレスは
第1の実施例と同じであり、説明を省略する。物理アド
レスは図2,図5に示す如く、4個のヘッドを有し、シ
リンダは2つのゾーンで区分され、外周側のゾーン1は
シリンダ数1200(シリンダアドレス0〜119
9),セクタの数40であり、内周側のゾーン2はシリ
ンダ数800(シリンダアドレス1200〜199
9),セクタの数30であり、このようにして区分され
るブロックの数は論理アドレス,物理アドレス共に28
8000個である。
【0018】図6は第2の実施例の変換方法を示す論理
アドレスと物理アドレスの対照表である。論理アドレス
は第1の実施例と同一であり、説明を省略する。物理ア
ドレスはセクタアドレス,シリンダアドレス,ヘッドア
ドレス,ゾーンの順でアクセスする。詳しくは、シリン
ダアドレス,ヘッドアドレス,セクタアドレスいずれも
0からスタートし、セクタアドレスが39まで変化する
と次はヘッドを次のトラックに移動させることによりシ
リンダアドレスが1つ繰り上がってセクタアドレスは0
に戻り、シリンダアドレスが1199まで変化すると次
はヘッドアドレスが1つ繰り上がってシリンダアドレス
は0に戻る。このようにして、ゾーン1の最終アドレス
であるヘッドアドレス3,シリンダアドレス1199,
セクタアドレス39になると、次はゾーン2のヘッドア
ドレス0,シリンダアドレス1200,セクタアドレス
0に継続する。以下同様にシリンダアドレス1200か
ら1999までを繰り返す。
【0019】このように、セクタ数が異なるMCAV方
式でもヘッドの切り替え回数を少なくしてアクセスする
ことができる。
【0020】第1の実施例で、シリンダアドレスが17
99まで変化すると次はヘッドアドレスが1つ繰り上が
ってシリンダアドレスは0に戻っていた。この場合、ヘ
ッドをシリンダアドレス1799からシリンダアドレス
0に移動させなければならず、アクセスに時間がかかっ
ていた。このことは、第2の実施例でも同様である。そ
こで、第1の実施例のこの問題を解決するものが第3の
実施例であり、第2の実施例のこの問題を解決するもの
が第4の実施例である。
【0021】図7は第3の実施例の変換方法を示す論理
アドレスと物理アドレスの対照表である。論理アドレス
は第1の実施例と同一であり、物理アドレスはシリンダ
アドレスの変化順のみ第1の実施例と異なる。第1の実
施例のシリンダアドレスが常に0から1799に変化す
るのに対して、第3の実施例はシリンダアドレスがカウ
ントアップして1799になると、次はセクタアドレス
とヘッドアドレスが変わってもシリンダアドレスはその
ままの1799であり、以降、0までカウントダウンす
る。以降、カウントアップとカウントダウンを繰り返
す。このために、ヘッドの移動量が少なくなり、アクセ
スタイムが早くなる。
【0022】図8は第4の実施例の変換方法を示す論理
アドレスと物理アドレスの対照表である。第4の実施例
は第3の実施例を第2の実施例に適応させたものであ
り、説明を省略する。
【0023】
【発明の効果】ヘッドの切り替え回数が少ない論理アド
レスと物理アドレスの変換を行うことにより、ヘッドの
切り替えに伴うオフトラックを少なくする。これによ
り、アクセスタイムを短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例のディスク制御装置を示すブロ
ック図である。
【図2】実施例の論理アドレスと物理アドレスのヘッド
の数を示す図である。
【図3】第1の実施例の論理アドレスと物理アドレスの
夫々のセクタ数とシリンダ数を示す図である。
【図4】第1の実施例の変換方法を示す論理アドレスと
物理アドレスの対照表である。
【図5】第2の実施例の論理アドレスと物理アドレスの
夫々のセクタ数とシリンダ数を示す図である。
【図6】第2の実施例の変換方法を示す論理アドレスと
物理アドレスの対照表である。
【図7】第3の実施例の変換方法を示す論理アドレスと
物理アドレスの対照表である。
【図8】第4の実施例の変換方法を示す論理アドレスと
物理アドレスの対照表である。
【符号の説明】
1 ハードディスク装置 2 ホストコンピュータ 3 スピンドルモータ 4 アクチュエータ 5−n 第nヘッド 6 VCM(ボイスコイルモータ) 7 モータ制御回路 8 ヘッド切替回路 9 ハードディスクコントローラ(HDC) 10 アドレス変換回路
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 20/12 G11B 21/08 G06F 3/06

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のシリンダアドレスと複数のヘッド
    アドレスと複数のセクタアドレスからなる理論アドレス
    を複数のシリンダアドレスと複数のヘッドアドレスと複
    数のセクタアドレスからなる物理アドレスに変換するデ
    ィスク制御装置において、 セクタアドレス,ヘッドアドレス,シリンダアドレスの
    優先順に割り付けられた論理アドレスをセクタアドレ
    ス,シリンダアドレス,ヘッドアドレスの優先順で物理
    アドレスに変換するアドレス変換回路を備えたことを特
    徴とするディスク制御装置。
  2. 【請求項2】 複数のシリンダアドレスと複数のヘッド
    アドレスと複数のセクタアドレスからなる理論アドレス
    を複数のシリンダアドレスと複数のヘッドアドレスと複
    数のセクタアドレスからなる物理アドレスに変換するデ
    ィスク制御装置において、 物理アドレスのシリンダアドレスをセクタアドレスが異
    なるゾーンに区分し、セクタアドレス,ヘッドアドレ
    ス,シリンダアドレスの優先順位に割り付けられた論理
    アドレスをセクタアドレス,シリンダアドレス,ヘッド
    アドレス,ゾーンの優先順位で物理アドレスに変換する
    アドレス変換回路を備えたことを特徴とするディスク制
    御装置。
  3. 【請求項3】 ヘッドアドレスが奇数のときはシリンダ
    アドレスを昇順としヘッダアドレスが偶数のときはシリ
    ンダアドレスを降順とする、あるいは、ヘッドアドレス
    が偶数のときはシリンダアドレスを昇順としヘッダアド
    レスが奇数のときはシリンダアドレスを降順とするアド
    レス変換回路を備えたことを特徴とする請求項1乃至
    に記載のディスク制御装置。
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