JP3898968B2 - 情報記録方法および情報記録システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録ディスク装置を使用した情報記録システムに関し、特に、複数の磁気記録ディスク装置を多次の記憶部として用いる情報記録システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハードディスク装置等の複数の磁気記録ディスク装置（以下、ディスク装置と記載）を用いる情報記録システムは、従来から多数利用されており、例えば、ディスク装置を複数個使用することにより記憶容量を拡張するもの、同じ内容の情報を２個の異なるディスク装置に記録してバックアップするもの等がある。
【０００３】
図１１は、従来のディスク装置を使用した情報記録システムの概略の構成を示すブロック図である。
情報記録システム１は、使用者側の装置２と接続されており、制御部１１で書き込み要求ＷＲを受信して、記録情報を記憶部１２内のディスク装置２１に書き込んだり、読み出し要求ＲＤを受信して、ディスク装置２１から記録情報を読み出したりする。
【０００４】
例えば、ディスク装置２１に記録情報を書き込む場合には、制御部１１で書き込み要求ＷＲ等の受信情報に含まれる書き込み制御情報が参照され、書き込み要求元（使用者側の装置２）が希望する形態に従ってディスク装置２１に記録情報が書き込まれる。また、ディスク装置２１から記録情報を読み出す場合には、制御部１１で読み出し要求ＲＤ等の受信情報に含まれる読み出し制御情報が参照され、読み出し要求元（使用者側の装置２）が希望する記録情報が記憶部１２内のディスク装置２１から読み出され、読み出し要求元に向けて送出される。
【０００５】
また、ディスク装置は、一般的に半導体メモリ等に比べて書き込みおよび読み出し速度が低速である。そのため、近年のディスク装置では、半導体のキャッシュメモリを入出力インターフェースに設け、最適なタイミングまで記録情報をキャッシュメモリ内に保持させておくことにより、可能な限りディスク装置を連続して書き込みあるいは読み出しができるようにしたり、ディスク装置側の待ち時間を減少させて高速に読み書きできるようにしている。
【０００６】
また、ＲＡＩＤ(Redundant Array of Inexpensive Disks 又は Redundant Array of Independent Disks)と称される複数のディスク装置を利用したシステムが知られている。ＲＡＩＤの目的としては２つあり、１つ目の目的は、複数のディスク装置に分散させて冗長に情報を記録することにより、ディスク装置が故障した場合の記録情報の損失を減少させることである。もう１つの目的は、記録情報を分散させて記録することによってアクセス速度を向上させることである。なお、この場合のアクセス速度とは、単位時間あたりに読み書きするバイト数を増加させることと、応答速度を短縮させることの双方の意味を含んでいる。
【０００７】
例えば、ＲＡＩＤでＮ個のディスク装置を使用する場合には、まず記録情報をＮ個に分割し、１〜Ｎ番目のディスク装置に分割した各記録情報を順に割り振って、一斉に記録させることにより記録時間を短縮させることができる。この場合、Ｎ個のディスク装置は、全て同様の機能を有するものとして扱われ、記録情報の時系列と、１〜Ｎ番目のディスク装置の順番を合わせて循環的に記録を実施する。従って、ＲＡＩＤを使用することにより、原理的には、アクセス速度はＮ倍に向上する可能性がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般的に、ディスク装置を長期間使用した場合には、使用開始当初よりも読み書きする際のアクセス速度が低下する。これは、長期間の使用によりディスク装置における使用可能な記録領域が不連続の虫食い状態になり、磁気記録／再生ヘッドを移動させるシーク時間が余分に必要になるためである。
【０００９】
図１２は、不連続になったディスクの記録領域の一例を示す図である。 矢印Ｂの方向に回転するディスク装置２１には、同心円状に複数の記録トラックが設けられており、外周側から内周側に向かって順にトラックＴＲ０，ＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３，〜，ＴＲ７とする。最外周のトラックＴＲ０は、例えば、ファイル等の記録情報を管理するためのオペレーションシステム（ＯＳ）が使用する領域である。次のトラックＴＲ１は、例えば、ＭＳ−ＤＯＳ（ＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標））の場合、ファイルやディレクトリ等の記録情報を、ディスク内の物理的な配置（例えば、セクタ等）に対応させるための一覧表（ファイルアロケーションテーブル：ＦＡＴ）が使用する領域である。トラックＴＲ２は、例えば、ＭＳ−ＤＯＳ（ＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標））の場合、ファイルの名前、属性、最新更新日時、ファイルサイズ、階層構造等を示すディレクトリで使用する領域である。従って、トラックＴＲ０〜ＴＲ２までは、記録情報の管理に使用されている。また、ＯＳがＭＳ−ＤＯＳではなく、例えば、ＵＮＩＸ（登録商標）系のＬＩＮＵＸの場合には、ｉ−ｎｏｄｅ方式と称されるファイルシステムを用いるが、この場合でも一部のトラックを管理に使用する点では同様である。
【００１０】
トラックＴＲ３〜ＴＲ７までが、データ領域であり、ここにファイル等の記録情報が書き込まれる。１トラック中の記録領域は、セクタと称される物理的な最小のアクセス単位に分割されている。また、数個のセクタで１つのクラスタ（ＣＬ）を形成しており、１つまたは複数のクラスタ（ＣＬ）で１つのファイルが形成される。
【００１１】
ディスク装置２１の使用初期には、例えば、トラックＴＲ３内の隣接するクラスタに連続して書き込みできたものが、図１２では、トラックＴＲ３にクラスタＣＬ１、トラックＴＲ５にクラスタＣＬ２、トラックＴＲ４にクラスタＣＬ３、および、トラックＴＲ６にクラスタＣＬ４が書き込まれている。このように、１つのファイルのクラスタがディスク装置２１上で不連続に書き込まれる場合、同一トラックに連続して書き込む場合よりも磁気記録／再生ヘッドを移動させるシーク時間が余分に必要になるという問題を有している。
【００１２】
このディスク装置を長期間使用していくうちにシーク時間が余分に必要になると言う問題は、上記した半導体のキャッシュメモリを使用することや、ＲＡＩＤ等の複数のディスク装置を同様に扱うシステムでは解決できない問題である。
【００１３】
本発明は、上述した如き従来の問題を解決するためになされたものであって、ディスク装置を長期間使用してもシーク時間が余分に必要にならない情報記録方法および情報記録システムを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明の複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録方法は、少なくとも２個の磁気ディスク装置を１次および２次の記憶部として使用して情報を記録する情報記録方法であって、情報の書き込み要求を受信した場合に、１次記憶部には、受信情報に含まれる書き込み制御情報を無視して同一記憶トラック中の隣接する記録領域に順次書き込み、１個の記憶トラックの記録領域を全て使用した場合には、内周側あるいは外周側に隣接する記憶トラックの記録領域に継続して書き込みを実施し、２次記憶部には、１次記憶部が書き込み要求および読み出し要求による処理を実施していない場合に、該１次記憶部から前記制御情報を含む受信情報を読み出し、制御情報に基づいて書き込みを実施することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録方法において、情報の書き込み要求を受信した場合に、１次記憶部への今回受信した情報の書き込みは、１次記憶部へ前回格納された書き込み情報の末尾に続く記録領域から開始することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録方法において、１次記憶部に受信した情報の書き込みが終了した場合に、１次記憶部に今回格納した情報の末尾を、１次記憶部の書き込み情報の末尾として更新することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録方法において、１次記憶部への受信した情報の書き込みが終了した場合に、書き込み要求の送信元に向けて書き込み終了を通知することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録方法において、情報の書き込み要求を受信した場合に、１次記憶部の残り容量が書き込み情報容量以下で、かつ、１次記憶部には書き込み情報と重複する部分がない場合には、２次記憶部に書き込みを行い、重複する部分がある場合には、当該部分を上書きすることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録方法において、情報の読み出し要求を受信した場合に、１次記憶部に要求された情報が書き込まれている場合には、受信情報に含まれる読み出し制御情報を無視して、該１次記憶部から情報を読み出し、１次記憶部に要求された情報が書き込まれていない場合には、２次記憶部から情報を読み出すことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録方法において、２次記憶部から情報を読み出す場合で、先読み機能を有する場合には、読み出し要求された情報を読み出すと共に、１次記憶部に先読みした情報を転送して書き込むことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録方法において、情報の読み出し要求により読み出される情報が、１次記憶部に書き込まれた先読み情報である場合、１次記憶部から情報を読み出すことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録方法において、１次記憶部の各記憶領域毎の配置情報を格納する配置情報記憶部を設け、情報の書き込み要求を受信した場合、あるいは、情報の読み出し要求を受信した場合に、配置情報記憶部を参照して書き込み処理、あるいは、読み出し処理を実施することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録方法において、情報の書き込み要求を受信した場合に、配置情報記憶部から、１次記憶部に前回格納された書き込み情報の末尾の位置情報を検出し、１次記憶部に格納された前回の書き込み情報の末尾に続く記録領域から、今回受信した情報の書き込みを開始することを特徴とする。
【００２４】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録方法において、１次記憶部に受信した情報の書き込みが終了した場合に、配置情報記憶部には、１次記憶部に今回格納した情報の末尾の位置を、１次記憶部の書き込み情報の末尾の位置情報として更新することを特徴とする。
【００２５】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録方法において、１次記憶部への受信した情報の書き込みが終了した場合に、書き込み要求の送信元に向けて書き込み終了を通知することを特徴とする。
【００２６】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録方法において、情報の書き込み要求を受信した場合に、配置情報記憶部から、１次記憶部の情報の配置情報を検出し、１次記憶部の残り容量が書き込み情報容量以下で、かつ、１次記憶部には書き込み情報と重複する部分がない場合には、２次記憶部に書き込みを行い、重複する部分がある場合には、当該部分を上書きすることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録方法において、情報の読み出し要求を受信した場合に、配置情報記憶部から、読み出し要求された情報の配置情報を検出し、１次記憶部に要求された情報が書き込まれている場合には、該１次記憶部から情報を読み出し、１次記憶部に要求された情報が書き込まれていない場合には、２次記憶部から情報を読み出すことを特徴とする。
【００２８】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録方法において、２次記憶部から情報を読み出す場合で、先読み機能を有する場合には、配置情報記憶部から、読み出し要求された情報の配置情報を検出し、読み出し要求された情報を読み出すと共に、１次記憶部に先読みした情報を転送して書き込むことを特徴とする。
【００２９】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録方法において、配置情報記憶部から、読み出し要求された情報の配置情報を検出し、情報の読み出し要求により読み出される情報が、１次記憶部に書き込まれた先読み情報である場合、１次記憶部から情報を読み出すことを特徴とする。
【００３０】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録システムは、少なくとも２個の磁気ディスク装置を１次および２次の記憶部として使用し、前述の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録方法を実施する制御部を備えることを特徴とする。
【００３１】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録システムは、少なくとも２個の磁気ディスク装置を１次および２次の記憶部として使用すると共に、１次記憶部の各記録領域毎の配置情報を格納する配置情報記憶部を有し、前述の何れかの磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録方法を実施する制御部を備えることを特徴とする。
【００３２】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録システムにおいて、配置情報記憶部は、不揮発性の半導体素子により構成することを特徴とする。
【００３３】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録システムにおいて、２次記憶部は、複数の磁気記録ディスク装置により構成され、制御部は、２次記憶部の複数の磁気記録ディスク装置を順次循環的に使用することを特徴とする。
【００３４】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録システムにおいて、１次記憶部は、複数の磁気記録ディスク装置により構成され、制御部は、１次記憶部の複数の磁気記録ディスク装置を順次循環的に使用することを特徴とする。
【００３５】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録システムにおいて、１次記憶部には、固定サイズの記憶ブロックが配列され、各記憶ブロックに記録されるヘッダ情報には、２次記憶部に書き込み情報を格納するために必要となる情報を有し、前記配置情報記憶部が揮発性の半導体素子により構成されている場合で、多次情報システムの電源電圧が、突然に降下あるいは遮断され、その後電源電圧が復旧された場合には、制御部は、電源復旧時に、１次記憶部の各記録ブロックから読み出したヘッダ情報を用いて、配置情報記憶部の記憶内容を、少なくとも一部は復元させることを特徴とする。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示した実施形態に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態の多次情報記録システムの構成を示すブロック図である。
尚、図１において、図１１に示した従来の情報記録システム装置と同じ機能の部分については同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
【００３７】
図１に示した本実施形態の情報処理システム装置３１が図１１に示した従来の情報記録システム装置１と異なる主な点は、従来は１段階であった記憶部が、ディスク装置５１を備える１次記憶部４２とディスク装置６１を備える２次記憶部４３の２段階になっている点と、１次記憶部４２の各記録領域毎の配置情報を格納する配置情報記憶部４４を有している点、および、上記変更点により制御部４１の制御内容が変更される点である。なお、詳細については後述するが、配置情報記憶部４４に格納されている配置位置は、１次記憶部４２における配置情報と、２次記憶部４３における本来の配置位置を含んでいる。
【００３８】
他の構成は、従来の図１１と同様であり、情報記録システム３１は、使用者側の装置２と接続されており、制御部４１で書き込み要求ＷＲを受信して、記録情報を１次記憶部４２内のディスク装置５１に書き込んだり、読み出し要求ＲＤを受信して、ディスク装置５１から記録情報を読み出したりする。
【００３９】
なお、使用者側の装置２とは、情報記録システム３１に対して書き込み要求あるいは読み出し要求を送出する側の装置であり、１つの情報処理装置内の中央演算素子、あるいは、通信回線を介して接続されるネットワーク機器であっても良い。従って、情報記録システム３１と使用者側の装置２との接続手段としては、内部バス等の内部配線、外部との接続ケーブル、通信回線等の何れであっても良い。
【００４０】
また、１次記憶部４２と２次記憶部４３の２段階になっていることから、図１に磁気ディスク装置５１、６１として記載したように少なくとも２個の磁気ディスク装置を使用している。さらに、配置情報記憶部４４は、事故等により電源供給が途絶えても記憶内容が消えないようにフラッシュＲＯＭ等の不揮発性の半導体素子により構成する。
【００４１】
なお、１次記憶部４２と２次記憶部４３の２段階という点は、上記したように従来の複数のディスク装置を同様に扱うＲＡＩＤ等のシステムとは異なり、特に１次記憶部４２のディスク装置５１の使用法が全く異なっている。
【００４２】
以下、１次記憶部４２のディスク装置５１の使用法について説明する。
図２は、ハードディスク装置のディスクとヘッド周辺の概略構成を示す図である。
図２のハードディスク装置７０において、７１は、外周を覆って内部部品を保護する筐体である。８０は、磁気ヘッド８３（後述）を移動させるアーム８２（後述）を駆動するためのアクチュエータである。８１は、アーム８２を回動させる際の軸部であり、８２は、磁気ヘッド８３を保持して移動させるアームであり、８３は、記録媒体である磁気記録ディスクに記録情報（データ等）を書き込んだり読み出したりする磁気記録／再生ヘッド（以下、磁気ヘッドと記載）である。磁気ヘッド８３は、アクチュエータ８０がアーム８２を駆動させることで、矢印Ａの方向に移動する。
【００４３】
９０は、矢印Ｂの方向に回転して記録情報を記録する記録媒体となる磁気記録ディスク（以下、ディスクと記載）であり、９１は、ディスク９０の軸となるスピンドルである。ディスク９０には、図１２に示したように、同心円状に外周側から内周側に向かって順に複数の記録トラックＴＲ０〜ＴＲ７が設けられている。
【００４４】
一般的に、ハードディスク装置で情報を書き込みあるいは読み込む場合、最も時間がかかるのが、磁気ヘッド８３を矢印Ａの方向に移動させて目的の情報の記録箇所を探す動作、いわゆるシーク時間であり、ハードディスク装置で書き込みあるいは読み込みのスピードアップを考慮する場合、シーク時間の短縮が最も重要な課題となる。
【００４５】
図３は、ディスク装置の磁気記録ディスクの記録面を示す図である。
図１２および図１に示したように、矢印Ｂの方向に回転するディスク９０には、同心円状に外周側から内周側に向かって順に複数の記録トラックＴＲ０〜ＴＲ７が設けられており、最外周のトラックＴＲ０の物理的な最小のアクセス単位であるセクタを、図２の最上部から時計回りに順にセクタＳＣ０，ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３，〜とする。また、数個のセクタで１つのクラスタ（ＣＬ）を形成し、１つまたは複数のクラスタ（ＣＬ）で１つのファイルが形成されるわけであるが、図３には特に図示していない。
【００４６】
図４は、図１の１次記憶部４２のディスク装置５１の使用法一例を示す図である。
この図４では、ディスク９０の記録領域（クラスタ：ＣＬ１〜ＣＬ４）を連続して使用する場合を示している。なお、図１２に示した従来のディスク装置２１でも使用初期には図４のように記録情報が記録されるが、使用を継続すると、記録領域のうちの空き領域が虫食い状になり、図１２に示したように記録情報は断続的に記録（書き込み）される。それに対して、１次記憶部４２のディスク装置５１では、常に図４に示したように外部から受信した記録情報を同一トラックの隣接する記録領域に順に記録していく。
【００４７】
従来のディスクでは、受信情報に含まれる書き込み制御情報に基づき、ＭＳ−ＤＯＳ系のＯＳではＦＡＴ等を利用してディスク中に情報を記録するが、本実施形態では、書き込み制御情報に関係なく、受信した情報を順番（シリアル）にトラックに書き込んでいく。そして、１個のトラックを全て書き込んだ場合には、ヘッドの移動距離が最も少ない隣接するトラックに移動して、シリアルに書き込みを続ける。隣接するトラックとは、外周側のトラックから順に書き込む場合には、１個内周側のトラックであり、内周側のトラックから書き込む場合には、１個外周側のトラックということである。
【００４８】
言い換えれば、本実施形態の情報記録システムでは、情報の書き込み要求を受信した場合には、１次記憶部４２のディスク装置５１では、受信情報に含まれる書き込み制御情報を無視して、同一記憶トラック中の隣接する記録領域（クラスタ等）に順次書き込みを実施し、１個の記憶トラックの記録領域を全て使用した場合には、内周側あるいは外周側に隣接する記憶トラックの記録領域に継続して書き込みを実施する。
【００４９】
上記した１次記憶部４２では、同一トラック内に連続して書き込みし、その後も隣接するトラックに移動して書き込みを続けるため、ヘッドを移動させるシーク時間は最小となる。また、書き込み制御情報は無視するので、制御情報や管理情報を書き込んだトラックと実際の記録情報を書き込んだトラックとの間をヘッドが移動する回数も最小となる。つまり、従来のハードディスク装置のように、ディスク中に書き込まれた管理情報と実際の記録情報との間をヘッドが移動したり、異なるトラックに書き込まれた次の記録情報を読み出すためにヘッドを移動させるシーク時間が減少する。
【００５０】
本実施形態の情報記録システムにおける２次記憶部４３は、上記した１次記憶部４２に比べて従来との相違はない。つまり、１次記憶部４２に書き込まれた記録情報のうちの受信情報に含まれる書き込み制御情報に基づき、ＭＳ−ＤＯＳ系のＯＳではＦＡＴ等を利用してディスク中に情報を記録（書き込み）する。しかし、その２次記憶部４３の書き込み処理は、１次記憶部４２が書き込み要求および読み出し要求による処理を実施していない場合に、その１次記憶部４２から書き込み制御情報を含む受信情報を読み出し、書き込み制御情報に基づいて書き込みを実施される。言い換えれば、１次記憶部４２が外部との書き込み処理や読み出し処理をしていない空き時間を利用して、１次記憶部４２から２次記憶部４３への記録情報の転送と記録を実施する。また、上記した１次記憶部４２へ受信した記録情報をシリアルに書き込む処理と、１次記憶部４２の記録内容を２次記憶部４３へ転送して記録する処理は、制御部４１により実施される。
【００５１】
以下、本実施形態の処理を示す図５〜図７のフローチャートを用いて説明する。
図５は、本実施形態の情報記録システムに記録情報を書き込む場合のフローチャートである。
まず、制御部４１では、情報の書き込み要求を受信したか否かを確認する（Ｓ１）。書き込み要求を受信しない場合（Ｓ１：ＮＯ）には、再度ステップＳ１を繰り返して待ち受ける。書き込み要求を受信した場合には（Ｓ１：ＹＥＳ）には、まず、１次記憶部４２および配置情報記憶部４４に格納された内容が他プロセスが割り込むことにより変更されることを禁止（ロック）する（Ｓ２）。
【００５２】
次に、１次記憶部４２の各記録領域毎の配置情報を格納する配置情報記憶部４４を参照し、１次記憶部４２に前回格納された書き込み情報の末尾の位置を検出する（Ｓ３）。この位置情報から１次記憶部４２の残り容量が書き込み情報容量以下か否かを確認する（Ｓ４）。
【００５３】
１次記憶部４２の残り容量が書き込み情報容量以下の場合（Ｓ４：ＹＥＳ）には、次に、配置情報記憶部４４に格納されている配置情報から、１次記憶部４２に書き込み情報との重複部があるか否かを確認する（Ｓ５）。書き込み要求は、２次記憶部４３における配置位置を指定する形で送られてくるが、前述のように、配置情報記憶部４４には、１次記憶部４２における配置位置と、２次記憶部４３における本来の配置位置の両方が配置情報として記録されているので、これを参照することにより、１次記憶部４２に、過去に書き込みがなされ、かつ、２次記憶部４３に転送されていない情報があるかどうかを特定することができる。重複する部分がある場合（Ｓ５：ＹＥＳ）には、１次記憶部４２に上書きしても良い記録領域があることになるので、制御部４１は、配置情報に基づいて、書き込み情報を重複部分と未重複部分に分離し（Ｓ６）、重複部分を１次記憶部４２に書き込み、未重複部分を２次記憶部に書き込む（Ｓ７）。
【００５４】
配置情報記憶部４４に書き込みによる配置変更内容を格納し（Ｓ８）、１次記憶部４２および配置情報記憶部４４に格納された内容が他プロセスが割り込むことにより変更されることの禁止を解除し（Ｓ９）、最後に、書き込みが終了したことの通知を、書き込みの要求元に送出する（Ｓ１０）。
【００５５】
また、配置情報から１次記憶部４２の残り容量が書き込み情報容量以下でない場合（Ｓ４：ＮＯ）には、位置情報から、１次記憶部４２に前回格納された書き込み情報の末尾の位置に続く次の書き込み位置を検出し（Ｓ１２）、１次記憶部４２における書き込み可能な残り容量の記憶位置に書き込み情報を追記書き込みする（Ｓ１３）。
【００５６】
配置情報記憶部４４に書き込みによる配置変更内容を格納し（Ｓ１４）、１次記憶部４２および配置情報記憶部４４に格納された内容が他プロセスが割り込むことにより変更されることの禁止を解除し（Ｓ１５）てから、書き込みが終了したことの通知を、書き込みの要求元に送出する（Ｓ１０）。
【００５７】
配置情報から１次記憶部４２に書き込み情報と重複する部分が無い場合（Ｓ５：ＮＯ）には、１次記憶部４２にはこれ以上書き込みできないので、２次記憶部４３に情報を書き込み（Ｓ１１）、書き込みが終了したら、書き込みが終了したことの通知を、書き込みの要求元に送出する（Ｓ１０）。
【００５８】
１次記憶部４２は、上記したように、受信した情報を書き込み制御情報に関係なく、シリアルにトラックに書き込んでいき、１個のトラックを全て書き込んだ場合には、ヘッドの移動距離が最も少ない隣接するトラックに移動して、シリアルに書き込みを続けるので、ディスク装置５１に可能な最短時間での書き込みが可能になる。また、本実施形態では、情報記録システムの使用を長期間続けた後でも１次記憶部４２はシリアルに書き込みを続けるため、ディスク装置５１に可能な最短時間での書き込みがいつでも可能になる。
【００５９】
図６は、本実施形態の情報記録システムから記録情報を読み出す場合のフローチャートである。
まず、制御部４１では、情報の読み出し要求を受信したか否かを確認する（Ｓ２１）。読み出し要求を受信しない場合（Ｓ２１：ＮＯ）には、再度ステップＳ２１を繰り返して待ち受ける。読み出し要求を受信した場合には（Ｓ２１：ＹＥＳ）には、まず、１次記憶部４２および配置情報記憶部４４に格納された内容が他プロセスが割り込むことにより変更されることを禁止（ロック）する（Ｓ２２）。
【００６０】
次に、１次記憶部４２の各記録領域毎の配置情報を格納する配置情報記憶部４４を参照し、１次記憶部４２に格納された書き込み情報の配置情報を検出する（Ｓ２３）。配置情報から１次記憶部４２に読み出す情報が存在しているか否かを確認する（Ｓ２４）。
【００６１】
配置情報から１次記憶部４２に読み出す情報が存在している場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）には、次に、配置情報に基づいて１次記憶部４２から今回受信した読み出し要求の情報の読み出しを開始し（Ｓ２５）、ステップＳ４２でロックした１次記憶部４２および配置情報記憶部４４に格納された内容の他プロセスが割り込むことによる変更禁止を解除し（Ｓ２６）、読み出した情報を読み出し要求の送信元に向けて送出し（Ｓ２７）、処理を終了する。
【００６２】
一方、１次記憶部４２に存在していない場合（Ｓ２４：ＮＯ）には、ステップＳ２２でロックした１次記憶部４２および配置情報記憶部４４に格納された内容の他プロセスが割り込むことによる変更禁止を解除し（Ｓ２８）、２次記憶部４３に格納された書き込み情報から、配置情報に基づいて今回受信した読み出し要求の情報を読み出し（Ｓ２９）、読み出した情報を読み出し要求の送信元に向けて送出する（Ｓ３０）。
【００６３】
ところで、ステップＳ２９のところで記載したように、２次記憶部４３に格納された書き込み情報から、配置情報に基づいて今回受信した読み出し要求の情報の読み出しを開始した場合には、従来の情報記録システムから情報を読み出す場合と同様になるが、従来の情報記録システムの中には先読み設定のできるものがある。
【００６４】
先読み設定とは、例えば、読み出し要求された記憶領域を読み出す時に、物理的にその領域の次の領域、論理的にその領域の次の領域、あるいは、何らかの情報や論理により次に読み出されると予想される領域を読み出してしまい、キャッシュメモリやバッファメモリ等にその領域の情報を予め格納しておき、その予め格納された領域の読み出し要求を受信した時には実際に読み出すよりも早く送出することができる設定である。
【００６５】
本実施形態では、この先読み設定がある場合には、２次記憶部４３に格納された書き込み情報を１次記憶部４２に格納させることにより、先読み設定による読み出し時間の短縮をさらに短縮させることができる。
【００６６】
ステップＳ３１では、上記した先読み機能が設定されているか否かを確認する。先読み機能が設定されている場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）には、１次記憶部４２および配置情報記憶部４４に格納された内容が他プロセスが割り込むことにより変更されることを禁止（ロック）し（Ｓ３２）、２次記憶部４３から読み出した先読み情報を、余分に１次記憶部４２に転送して格納して（書き込んで）おき（Ｓ３３）、１次記憶部４２へ先読み情報の書き込みが終了したら、１次記憶部４２に今回格納した先読み情報の配置情報の内容を配置情報記憶部４４に格納し（Ｓ３４）、ステップＳ３２でロックした１次記憶部４２および配置情報記憶部４４に格納された内容の他プロセスが割り込むことによる変更禁止を解除し（Ｓ３５）、ステップＳ２３に戻って、次に読み出す情報の配置を検出する。
【００６７】
上記のＳ３２〜Ｓ３５の処理により、次に読み出す情報は、今度はシリアルに書き込まれている１次記憶部４２から読み出されるので、前回２次記憶部４３から読み出された情報よりも早く読み出すことが可能となる。
【００６８】
一方、先読み機能が設定されていない場合（Ｓ３１：ＮＯ）には、先読みした情報を１次記憶部４２に転送することはないので処理を終了する。
【００６９】
図７は、本実施形態の情報記録システムで１次記憶部から２次記憶部に記録情報を転送して格納させる場合のフローチャートである。
まず、制御部４１では、情報処理システム３１が情報の書き込み要求による処理あるいは読み出し要求による処理を実施していないか否かを確認する（Ｓ４１）。書き込み要求あるいは読み出し要求による処理を実施している場合（Ｓ４１：ＮＯ）には、再度ステップＳ４１を繰り返して待ち受ける。書き込み要求および読み出し要求による処理を実施していない場合には（Ｓ４１：ＹＥＳ）には、まず、１次記憶部４２および配置情報記憶部４４に格納された内容が他プロセスが割り込むことにより変更されることを禁止（ロック）する（Ｓ４２）。
【００７０】
次に、１次記憶部４２の各記録領域毎の配置情報を格納する配置情報記憶部４４を参照し、１次記憶部４２に格納された書き込み情報の配置情報から２次記憶部４３にまだ転送されていない情報（未転送情報）の先頭を検出する（Ｓ４３）。そして、配置情報に基づいて、１次記憶部４２から未転送情報を読み出す（Ｓ４４）。
【００７１】
１次記憶部４２では、受信データをそのままシリアルに格納するので、従来のディスク装置で実施されているように、受信情報に含まれる書き込み制御情報に基づいてディスク中に情報を記録していない。従って、１次記憶部４２から読み出された未転送情報も、受信データと同様な形態であり、受信情報に含まれる書き込み制御情報を含んでいる。
【００７２】
制御部４１では、１次記憶部４２から読み出された未転送情報から、元の書き込み要求に含まれる書き込み制御情報を検出し、その書き込み制御情報に基づいて２次記憶部４３に未転送情報を書き込む（Ｓ４５）。
【００７３】
そして、２次記憶部４３への未転送情報の書き込みが終了したら、２次記憶部４３に今回格納した情報の配置と、１次記憶部４２の未転送情報の先頭の配置情報の内容を配置情報記憶部４４に格納し（Ｓ４６）、ステップＳ４２でロックした１次記憶部４２および配置情報記憶部４４に格納された内容の他プロセスが割り込むことによる変更禁止を解除する（Ｓ４７）。
【００７４】
従って、本実施形態の情報記録システムでは、書き込み要求による処理あるいは読み出し要求による処理を実施していない空き時間を利用して、１次記憶部４２から２次記憶部４３への書き込み情報の転送を実施するので、長期間使用した後でも１次記憶部４２には、受信した情報をシリアルに書き込むことが可能となる。
【００７５】
このように、上記した本実施形態の情報処理システムでは、複数のディスク装置を使用して１次記憶部４２と２次記憶部４３の２段階で記憶できるようにし、１次記憶部４２は長期間使用後もシリアルに書き込みおよび読み出しができるようにしたので、ディスク装置を長期間使用してもシーク時間が余分に必要にならないようにすることができる。
【００７６】
図８は、本発明の第２の実施形態の多次情報記録システムの構成を示すブロック図である。
図８に示した本実施形態の情報処理システム装置３１ａが図１に示した第１の実施形態の情報記録システム装置３１と異なる主な点は、２次記憶部４３ａのディスク装置の数が、第１の実施形態ではディスク装置６１の１個のみであったものが、本実施形態ではディスク装置６１〜６４の４個に増加している点、２次記憶部４３ａ内のディスク装置の増加により配置情報記憶部４４ａに格納される配置情報が変更される点、および、上記変更点により制御部４１ａの制御内容が変更される点である。他の構成は、第１の実施形態と同様である。
【００７７】
また、本実施形態の動作としては、２次記憶部４３ａが従来のＲＡＩＤの構成となることで、図７のステップＳ４５に示した１次記憶部４２から２次記憶部４３への未転送情報の書き込みで、書き込み先を分散させて同時に複数のディスク装置に書き込むことができる。
【００７８】
このように、上記した本実施形態の情報処理システムでは、２次記憶部４３ａに複数のディスク装置を設けてＲＡＩＤの構成として複数のディスク装置を順次循環的に使用することで、ＲＡＩＤの構成が本来有している書き込み時間や読み出し時間を短縮できることに加えて、１次記憶部４２から２次記憶部４３ａへの未転送情報の転送時間を短縮することができる。
【００７９】
図９は、本発明の第３の実施形態の多次情報記録システムの構成を示すブロック図である。
図９に示した本実施形態の情報処理システム装置３１ｂが図８に示した第２の実施形態の情報記録システム装置３１ａと異なる主な点は、１次記憶部４２ａのディスク装置の数が、第２の実施形態ではディスク装置５１の１個のみであったものが、本実施形態ではディスク装置５１、５２の２個に増加している点、１次記憶部４２ａ内のディスク装置の増加により配置情報記憶部４４ｂに格納される配置情報が変更される点、および、上記変更点により制御部４１ｂの制御内容が変更される点である。他の構成は、第２の実施形態と同様である。
【００８０】
また、本実施形態の動作としては、１次記憶部４２ａのディスク装置が並列構成となることで、図５のステップＳ３〜７に示した１次記憶部４２に書き込み要求のあった情報を書き込む処理、および、図６のステップＳ２５、Ｓ３１の読み出し処理を並列処理することができる。
【００８１】
このように、上記した本実施形態の情報処理システムでは、１次記憶部４２ａに複数のディスク装置を設けて並列構成として複数のディスク装置を順次循環的に使用することで、情報の書き込みおよび読み出しの時間を短縮でき、大量の情報の書き込みや読み出しに対応できることに加えて、２次記憶部４３ａから先読みする場合に１次記憶部４２ａへ一旦先読み情報を転送させることで、先読み情報の読み出し時間をさらに短縮することができる。
【００８２】
次に、例えば、上記した各実施形態の配置情報記憶部４４〜４４ｂが揮発性の半導体素子により構成されている場合で、電源電圧が送電系統の異常により突然に遮断される場合や低下する場合、あるいは、他の装置との電源系統の並列接続等による、電源電圧の瞬間的な低下や瞬間的な遮断が起きた場合の復旧について説明する。
【００８３】
図１０は、図３あるいは図４に示した各トラックの内容を示す図である。
図１０（ａ）に示した各トラックには、例えば、図３に示したようにセクタ（ＳＣ０〜ＳＣ３等）、あるいは、図４に示したように所定数の複数のセクタからなるクラスタ（ＣＬ１〜ＣＬ４等）が、固定サイズのブロック７１〜７４として示されている。
【００８４】
図１０（ｂ）には、図１０（ａ）の各ブロック内のさらに詳しい内容が示されており、ヘッダ部８０には、２次記憶部４３を１次記憶部４２と識別する情報を示す２次記憶部識別子８１と、２次記憶部４３内の各ファイルを識別する情報を示すファイル識別子８２と、各ファイルのオフセットされたアドレス情報を示すオフセット・アドレス８３と、各ファイルのデータ長を示す長さ情報８４を有している。データ部８０ａには、ヘッダ部８０の各データにより書き込みや読み出しが実施される書き込みデータ８５〜８７と、未使用領域８８を有している。
【００８５】
例えば、図１の第１の実施形態の場合で、瞬間的な電源電圧の低下により、揮発性の半導体素子からなる配置情報記憶部４４の格納内容が紛失してしまうと、上記した各実施形態は実行が不可能になってしまう。
【００８６】
そこで、第１の実施形態の場合で、電源電圧が復旧した際には、制御部４１が、まず、１次記憶部４２から、図１０（ａ）に示した固定サイズに配列された記憶ブロック中からヘッダ部８０のヘッダ情報を読み出し、そのヘッダ情報を用いて、配置情報記憶部４４の記憶内容を、少なくとも一部は復元させる。
【００８７】
但し、１次記憶部４２の記憶ブロックは図１０（ａ）に示したように固定サイズに配置されており、ヘッダ情報中には、２次記憶部に書き込み情報を格納するために必要となる図１０（ｂ）のヘッダ部８０に示した如き情報を有していることとし、さらに、例えば、図１の制御部４１には、電源電圧の復旧時に、揮発性の半導体素子からなる配置情報記憶部４４の格納内容が紛失してしまっているか否かを確認し、紛失している場合、上記した復元処理を実施するプログラムを有していることとする。
【００８８】
また、少なくとも一部は復元させると言うことは、１次記憶部４２のヘッダ情報中に格納されていた情報に基づいて配置情報記憶部４４の記憶内容を復元させることはできても、通常動作時に１次記憶部４２から２次記憶部４３に情報を転送する際に、新たに追加される情報までは復元できないためである。
【００８９】
また、上記した第２の実施形態、第３の実施形態でも、電源電圧の復旧時には、同様にして、制御部４１ａ〜４１ｂを用いて、１次記憶部４２〜４２ａのヘッダ情報中に格納されていた情報に基づいて配置情報記憶部４４ａ〜４４ｂの記憶内容を復元させることができる。
【００９０】
このように、本発明では、例えば、配置情報記憶部が揮発性の半導体素子から構成され、電源電圧が事故等により突然に降下あるいは遮断し、配置情報記憶部の格納内容が紛失してしまっても、復旧させることができるので、配置情報記憶部に安価な揮発性の半導体素子を用いてコストダウンさせることができ、さらに、その場合に電源電圧が突然低下した場合でも配置情報記憶部の記憶内容を復旧させることができる。
【００９１】
【発明の効果】
上記のように本発明の情報処理システムでは、複数のディスク装置を使用して１次記憶部と２次記憶部の２段階で記憶できるようにし、１次記憶部は長期間使用後もシリアルに書き込みおよび読み出しができるようにしたので、ディスク装置を長期間使用してもシーク時間が余分に必要にならないようにすることができる。
【００９２】
また、本発明の情報処理システムでは、１次記憶部に、受信した情報を書き込み制御情報に関係なく、シリアルにトラックに書き込んでいき、１個のトラックを全て書き込んだ場合には、ヘッドの移動距離が最も少ない隣接するトラックに移動して、シリアルに書き込みを続けるので、ディスク装置に可能な最短時間での書き込みが可能になる。
【００９３】
また、本発明の情報処理システムでは、情報記録システムの使用を長期間続けた後でも１次記憶部はシリアルに書き込みを続けるため、ディスク装置に可能な最短時間での書き込みが使用初期に限らずいつでも可能になる。
【００９４】
また、先読み設定機能を有する本発明の情報処理システムでは、２次記憶部から情報を読み出す場合でも、先読みされた情報は、シリアルに書き込まれている１次記憶部から読み出すことができるので、全ての情報を２次記憶部から読み出す場合よりも早く読み出すことが可能となる。
【００９５】
また、本発明の情報記録システムでは、書き込み要求による処理あるいは読み出し要求による処理を実施していない空き時間を利用して、１次記憶部から２次記憶部への書き込み情報の転送を実施するので、長期間使用した後でも１次記憶部には、受信した情報をシリアルに書き込むことが可能となる。
【００９６】
また、２次記憶部に複数のディスク装置を設けた本発明の情報処理システムでは、ＲＡＩＤの構成として複数のディスク装置を順次循環的に使用することで、ＲＡＩＤの構成が本来有している書き込み時間や読み出し時間を短縮できることに加えて、１次記憶部から２次記憶部への未転送情報の転送時間を短縮することができる。
【００９７】
また、１次記憶部に複数のディスク装置を設けた本発明の情報処理システムでは、ディスク装置を並列構成として複数のディスク装置を順次循環的に使用することで、情報の書き込みおよび読み出しの時間を短縮でき、大量の情報の書き込みや読み出しに対応できることに加えて、２次記憶部から先読みする場合に１次記憶部へ一旦先読み情報を転送させることで、先読み情報の読み出し時間をさらに短縮することができる。
【００９８】
また、配置情報記憶部を揮発性の半導体素子で構成し、制御部に電源電圧の復旧時の復元処理を実施するプログラムを有する本発明では、電源電圧が事故等により突然に降下あるいは遮断し、配置情報記憶部の格納内容が紛失してしまっても、復旧させることができるので、配置情報記憶部に安価な揮発性の半導体素子を用いてコストダウンさせることができ、電源電圧が突然低下した場合でも配置情報記憶部の記憶内容を復旧させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態の多次情報記録システムの構成を示すブロック図である。
【図２】 ハードディスク装置のディスクとヘッド周辺の概略構成を示す図である。
【図３】 ディスク装置の磁気記録ディスクの記録面を示す図である。
【図４】 図１の１次記憶部のディスク装置の使用法一例を示す図である。
【図５】 本実施形態の情報記録システムに記録情報を書き込む場合のフローチャートである。
【図６】 本実施形態の情報記録システムから記録情報を読み出す場合のフローチャートである。
【図７】 本実施形態の情報記録システムで１次記憶部から２次記憶部に記録情報を転送して格納させる場合のフローチャートである。
【図８】 本発明の第２の実施形態の多次情報記録システムの構成を示すブロック図である。
【図９】 本発明の第３の実施形態の多次情報記録システムの構成を示すブロック図である。
【図１０】 （ａ）、（ｂ）は図３あるいは図４に示した各トラックの内容を示す図である。
【図１１】 従来のディスク装置を使用した情報記録システムの概略の構成を示すブロック図である。
【図１２】 不連続になったディスクの記録領域の一例を示す図である。
【符号の説明】
１，３１，３１ａ，３１ｂ 情報処理システム、 ２ 使用者側の装置、 １１，４１，４１ａ，４１ｂ 制御部、 １２ 記憶部、 ２１，５１，５２，６１〜６４ ディスク装置、 ４２，４２ａ １次記憶部、 ４３，４３ａ ２次記憶部、 ４４ 配置情報記憶部、 ７１〜７４ 固定サイズのブロック、 ８０ ヘッダ部、 ８０ａ データ部、 ８１ ２次記憶部識別子、 ８２ ファイル識別子、 ８３ オフセット・アドレス、 ８４ 長さ情報、 ８５〜８７ 書き込みデータ、 ８８ 未使用領域。
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録ディスク装置を使用した情報記録システムに関し、特に、複数の磁気記録ディスク装置を多次の記憶部として用いる情報記録システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハードディスク装置等の複数の磁気記録ディスク装置（以下、ディスク装置と記載）を用いる情報記録システムは、従来から多数利用されており、例えば、ディスク装置を複数個使用することにより記憶容量を拡張するもの、同じ内容の情報を２個の異なるディスク装置に記録してバックアップするもの等がある。
【０００３】
図１１は、従来のディスク装置を使用した情報記録システムの概略の構成を示すブロック図である。
情報記録システム１は、使用者側の装置２と接続されており、制御部１１で書き込み要求ＷＲを受信して、記録情報を記憶部１２内のディスク装置２１に書き込んだり、読み出し要求ＲＤを受信して、ディスク装置２１から記録情報を読み出したりする。
【０００４】
例えば、ディスク装置２１に記録情報を書き込む場合には、制御部１１で書き込み要求ＷＲ等の受信情報に含まれる書き込み制御情報が参照され、書き込み要求元（使用者側の装置２）が希望する形態に従ってディスク装置２１に記録情報が書き込まれる。また、ディスク装置２１から記録情報を読み出す場合には、制御部１１で読み出し要求ＲＤ等の受信情報に含まれる読み出し制御情報が参照され、読み出し要求元（使用者側の装置２）が希望する記録情報が記憶部１２内のディスク装置２１から読み出され、読み出し要求元に向けて送出される。
【０００５】
また、ディスク装置は、一般的に半導体メモリ等に比べて書き込みおよび読み出し速度が低速である。そのため、近年のディスク装置では、半導体のキャッシュメモリを入出力インターフェースに設け、最適なタイミングまで記録情報をキャッシュメモリ内に保持させておくことにより、可能な限りディスク装置を連続して書き込みあるいは読み出しができるようにしたり、ディスク装置側の待ち時間を減少させて高速に読み書きできるようにしている。
【０００６】
また、ＲＡＩＤ(Redundant Array of Inexpensive Disks 又は Redundant Array of Independent Disks)と称される複数のディスク装置を利用したシステムが知られている。ＲＡＩＤの目的としては２つあり、１つ目の目的は、複数のディスク装置に分散させて冗長に情報を記録することにより、ディスク装置が故障した場合の記録情報の損失を減少させることである。もう１つの目的は、記録情報を分散させて記録することによってアクセス速度を向上させることである。なお、この場合のアクセス速度とは、単位時間あたりに読み書きするバイト数を増加させることと、応答速度を短縮させることの双方の意味を含んでいる。
【０００７】
例えば、ＲＡＩＤでＮ個のディスク装置を使用する場合には、まず記録情報をＮ個に分割し、１〜Ｎ番目のディスク装置に分割した各記録情報を順に割り振って、一斉に記録させることにより記録時間を短縮させることができる。この場合、Ｎ個のディスク装置は、全て同様の機能を有するものとして扱われ、記録情報の時系列と、１〜Ｎ番目のディスク装置の順番を合わせて循環的に記録を実施する。従って、ＲＡＩＤを使用することにより、原理的には、アクセス速度はＮ倍に向上する可能性がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般的に、ディスク装置を長期間使用した場合には、使用開始当初よりも読み書きする際のアクセス速度が低下する。これは、長期間の使用によりディスク装置における使用可能な記録領域が不連続の虫食い状態になり、磁気記録／再生ヘッドを移動させるシーク時間が余分に必要になるためである。
【０００９】
図１２は、不連続になったディスクの記録領域の一例を示す図である。 矢印Ｂの方向に回転するディスク装置２１には、同心円状に複数の記録トラックが設けられており、外周側から内周側に向かって順にトラックＴＲ０，ＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３，〜，ＴＲ７とする。最外周のトラックＴＲ０は、例えば、ファイル等の記録情報を管理するためのオペレーションシステム（ＯＳ）が使用する領域である。次のトラックＴＲ１は、例えば、ＭＳ−ＤＯＳ（ＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標））の場合、ファイルやディレクトリ等の記録情報を、ディスク内の物理的な配置（例えば、セクタ等）に対応させるための一覧表（ファイルアロケーションテーブル：ＦＡＴ）が使用する領域である。トラックＴＲ２は、例えば、ＭＳ−ＤＯＳ（ＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標））の場合、ファイルの名前、属性、最新更新日時、ファイルサイズ、階層構造等を示すディレクトリで使用する領域である。従って、トラックＴＲ０〜ＴＲ２までは、記録情報の管理に使用されている。また、ＯＳがＭＳ−ＤＯＳではなく、例えば、ＵＮＩＸ（登録商標）系のＬＩＮＵＸの場合には、ｉ−ｎｏｄｅ方式と称されるファイルシステムを用いるが、この場合でも一部のトラックを管理に使用する点では同様である。
【００１０】
トラックＴＲ３〜ＴＲ７までが、データ領域であり、ここにファイル等の記録情報が書き込まれる。１トラック中の記録領域は、セクタと称される物理的な最小のアクセス単位に分割されている。また、数個のセクタで１つのクラスタ（ＣＬ）を形成しており、１つまたは複数のクラスタ（ＣＬ）で１つのファイルが形成される。
【００１１】
ディスク装置２１の使用初期には、例えば、トラックＴＲ３内の隣接するクラスタに連続して書き込みできたものが、図１２では、トラックＴＲ３にクラスタＣＬ１、トラックＴＲ５にクラスタＣＬ２、トラックＴＲ４にクラスタＣＬ３、および、トラックＴＲ６にクラスタＣＬ４が書き込まれている。このように、１つのファイルのクラスタがディスク装置２１上で不連続に書き込まれる場合、同一トラックに連続して書き込む場合よりも磁気記録／再生ヘッドを移動させるシーク時間が余分に必要になるという問題を有している。
【００１２】
このディスク装置を長期間使用していくうちにシーク時間が余分に必要になると言う問題は、上記した半導体のキャッシュメモリを使用することや、ＲＡＩＤ等の複数のディスク装置を同様に扱うシステムでは解決できない問題である。
【００１３】
本発明は、上述した如き従来の問題を解決するためになされたものであって、ディスク装置を長期間使用してもシーク時間が余分に必要にならない情報記録方法および情報記録システムを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明の複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録方法は、少なくとも２個の磁気ディスク装置を１次および２次の記憶部として使用して情報を記録する情報記録方法であって、情報の書き込み要求を受信した場合に、１次記憶部には、受信情報に含まれる書き込み制御情報を無視して同一記憶トラック中の隣接する記録領域に順次書き込み、１個の記憶トラックの記録領域を全て使用した場合には、内周側あるいは外周側に隣接する記憶トラックの記録領域に継続して書き込みを実施し、２次記憶部には、１次記憶部が書き込み要求および読み出し要求による処理を実施していない場合に、該１次記憶部から前記制御情報を含む受信情報を読み出し、制御情報に基づいて書き込みを実施することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録方法において、情報の書き込み要求を受信した場合に、１次記憶部への今回受信した情報の書き込みは、１次記憶部へ前回格納された書き込み情報の末尾に続く記録領域から開始することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録方法において、１次記憶部に受信した情報の書き込みが終了した場合に、１次記憶部に今回格納した情報の末尾を、１次記憶部の書き込み情報の末尾として更新することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録方法において、１次記憶部への受信した情報の書き込みが終了した場合に、書き込み要求の送信元に向けて書き込み終了を通知することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録方法において、情報の書き込み要求を受信した場合に、１次記憶部の残り容量が書き込み情報容量以下で、かつ、１次記憶部には書き込み情報と重複する部分がない場合には、２次記憶部に書き込みを行い、重複する部分がある場合には、当該部分を上書きすることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録方法において、情報の読み出し要求を受信した場合に、１次記憶部に要求された情報が書き込まれている場合には、受信情報に含まれる読み出し制御情報を無視して、該１次記憶部から情報を読み出し、１次記憶部に要求された情報が書き込まれていない場合には、２次記憶部から情報を読み出すことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録方法において、２次記憶部から情報を読み出す場合で、先読み機能を有する場合には、読み出し要求された情報を読み出すと共に、１次記憶部に先読みした情報を転送して書き込むことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録方法において、情報の読み出し要求により読み出される情報が、１次記憶部に書き込まれた先読み情報である場合、１次記憶部から情報を読み出すことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録方法において、１次記憶部の各記憶領域毎の配置情報を格納する配置情報記憶部を設け、情報の書き込み要求を受信した場合、あるいは、情報の読み出し要求を受信した場合に、配置情報記憶部を参照して書き込み処理、あるいは、読み出し処理を実施することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録方法において、情報の書き込み要求を受信した場合に、配置情報記憶部から、１次記憶部に前回格納された書き込み情報の末尾の位置情報を検出し、１次記憶部に格納された前回の書き込み情報の末尾に続く記録領域から、今回受信した情報の書き込みを開始することを特徴とする。
【００２４】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録方法において、１次記憶部に受信した情報の書き込みが終了した場合に、配置情報記憶部には、１次記憶部に今回格納した情報の末尾の位置を、１次記憶部の書き込み情報の末尾の位置情報として更新することを特徴とする。
【００２５】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録方法において、１次記憶部への受信した情報の書き込みが終了した場合に、書き込み要求の送信元に向けて書き込み終了を通知することを特徴とする。
【００２６】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録方法において、情報の書き込み要求を受信した場合に、配置情報記憶部から、１次記憶部の情報の配置情報を検出し、１次記憶部の残り容量が書き込み情報容量以下で、かつ、１次記憶部には書き込み情報と重複する部分がない場合には、２次記憶部に書き込みを行い、重複する部分がある場合には、当該部分を上書きすることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録方法において、情報の読み出し要求を受信した場合に、配置情報記憶部から、読み出し要求された情報の配置情報を検出し、１次記憶部に要求された情報が書き込まれている場合には、該１次記憶部から情報を読み出し、１次記憶部に要求された情報が書き込まれていない場合には、２次記憶部から情報を読み出すことを特徴とする。
【００２８】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録方法において、２次記憶部から情報を読み出す場合で、先読み機能を有する場合には、配置情報記憶部から、読み出し要求された情報の配置情報を検出し、読み出し要求された情報を読み出すと共に、１次記憶部に先読みした情報を転送して書き込むことを特徴とする。
【００２９】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録方法において、配置情報記憶部から、読み出し要求された情報の配置情報を検出し、情報の読み出し要求により読み出される情報が、１次記憶部に書き込まれた先読み情報である場合、１次記憶部から情報を読み出すことを特徴とする。
【００３０】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録システムは、少なくとも２個の磁気ディスク装置を１次および２次の記憶部として使用し、前述の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録方法を実施する制御部を備えることを特徴とする。
【００３１】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録システムは、少なくとも２個の磁気ディスク装置を１次および２次の記憶部として使用すると共に、１次記憶部の各記録領域毎の配置情報を格納する配置情報記憶部を有し、前述の何れかの磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録方法を実施する制御部を備えることを特徴とする。
【００３２】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録システムにおいて、配置情報記憶部は、不揮発性の半導体素子により構成することを特徴とする。
【００３３】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録システムにおいて、２次記憶部は、複数の磁気記録ディスク装置により構成され、制御部は、２次記憶部の複数の磁気記録ディスク装置を順次循環的に使用することを特徴とする。
【００３４】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録システムにおいて、１次記憶部は、複数の磁気記録ディスク装置により構成され、制御部は、１次記憶部の複数の磁気記録ディスク装置を順次循環的に使用することを特徴とする。
【００３５】
また、本発明によると、複数の磁気記録ディスク装置を用いた多次情報記録システムにおいて、１次記憶部には、固定サイズの記憶ブロックが配列され、各記憶ブロックに記録されるヘッダ情報には、２次記憶部に書き込み情報を格納するために必要となる情報を有し、前記配置情報記憶部が揮発性の半導体素子により構成されている場合で、多次情報システムの電源電圧が、突然に降下あるいは遮断され、その後電源電圧が復旧された場合には、制御部は、電源復旧時に、１次記憶部の各記録ブロックから読み出したヘッダ情報を用いて、配置情報記憶部の記憶内容を、少なくとも一部は復元させることを特徴とする。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示した実施形態に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態の多次情報記録システムの構成を示すブロック図である。
尚、図１において、図１１に示した従来の情報記録システム装置と同じ機能の部分については同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
【００３７】
図１に示した本実施形態の情報処理システム装置３１が図１１に示した従来の情報記録システム装置１と異なる主な点は、従来は１段階であった記憶部が、ディスク装置５１を備える１次記憶部４２とディスク装置６１を備える２次記憶部４３の２段階になっている点と、１次記憶部４２の各記録領域毎の配置情報を格納する配置情報記憶部４４を有している点、および、上記変更点により制御部４１の制御内容が変更される点である。なお、詳細については後述するが、配置情報記憶部４４に格納されている配置位置は、１次記憶部４２における配置情報と、２次記憶部４３における本来の配置位置を含んでいる。
【００３８】
他の構成は、従来の図１１と同様であり、情報記録システム３１は、使用者側の装置２と接続されており、制御部４１で書き込み要求ＷＲを受信して、記録情報を１次記憶部４２内のディスク装置５１に書き込んだり、読み出し要求ＲＤを受信して、ディスク装置５１から記録情報を読み出したりする。
【００３９】
なお、使用者側の装置２とは、情報記録システム３１に対して書き込み要求あるいは読み出し要求を送出する側の装置であり、１つの情報処理装置内の中央演算素子、あるいは、通信回線を介して接続されるネットワーク機器であっても良い。従って、情報記録システム３１と使用者側の装置２との接続手段としては、内部バス等の内部配線、外部との接続ケーブル、通信回線等の何れであっても良い。
【００４０】
また、１次記憶部４２と２次記憶部４３の２段階になっていることから、図１に磁気ディスク装置５１、６１として記載したように少なくとも２個の磁気ディスク装置を使用している。さらに、配置情報記憶部４４は、事故等により電源供給が途絶えても記憶内容が消えないようにフラッシュＲＯＭ等の不揮発性の半導体素子により構成する。
【００４１】
なお、１次記憶部４２と２次記憶部４３の２段階という点は、上記したように従来の複数のディスク装置を同様に扱うＲＡＩＤ等のシステムとは異なり、特に１次記憶部４２のディスク装置５１の使用法が全く異なっている。
【００４２】
以下、１次記憶部４２のディスク装置５１の使用法について説明する。
図２は、ハードディスク装置のディスクとヘッド周辺の概略構成を示す図である。
図２のハードディスク装置７０において、７１は、外周を覆って内部部品を保護する筐体である。８０は、磁気ヘッド８３（後述）を移動させるアーム８２（後述）を駆動するためのアクチュエータである。８１は、アーム８２を回動させる際の軸部であり、８２は、磁気ヘッド８３を保持して移動させるアームであり、８３は、記録媒体である磁気記録ディスクに記録情報（データ等）を書き込んだり読み出したりする磁気記録／再生ヘッド（以下、磁気ヘッドと記載）である。磁気ヘッド８３は、アクチュエータ８０がアーム８２を駆動させることで、矢印Ａの方向に移動する。
【００４３】
９０は、矢印Ｂの方向に回転して記録情報を記録する記録媒体となる磁気記録ディスク（以下、ディスクと記載）であり、９１は、ディスク９０の軸となるスピンドルである。ディスク９０には、図１２に示したように、同心円状に外周側から内周側に向かって順に複数の記録トラックＴＲ０〜ＴＲ７が設けられている。
【００４４】
一般的に、ハードディスク装置で情報を書き込みあるいは読み込む場合、最も時間がかかるのが、磁気ヘッド８３を矢印Ａの方向に移動させて目的の情報の記録箇所を探す動作、いわゆるシーク時間であり、ハードディスク装置で書き込みあるいは読み込みのスピードアップを考慮する場合、シーク時間の短縮が最も重要な課題となる。
【００４５】
図３は、ディスク装置の磁気記録ディスクの記録面を示す図である。
図１２および図１に示したように、矢印Ｂの方向に回転するディスク９０には、同心円状に外周側から内周側に向かって順に複数の記録トラックＴＲ０〜ＴＲ７が設けられており、最外周のトラックＴＲ０の物理的な最小のアクセス単位であるセクタを、図２の最上部から時計回りに順にセクタＳＣ０，ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３，〜とする。また、数個のセクタで１つのクラスタ（ＣＬ）を形成し、１つまたは複数のクラスタ（ＣＬ）で１つのファイルが形成されるわけであるが、図３には特に図示していない。
【００４６】
図４は、図１の１次記憶部４２のディスク装置５１の使用法一例を示す図である。
この図４では、ディスク９０の記録領域（クラスタ：ＣＬ１〜ＣＬ４）を連続して使用する場合を示している。なお、図１２に示した従来のディスク装置２１でも使用初期には図４のように記録情報が記録されるが、使用を継続すると、記録領域のうちの空き領域が虫食い状になり、図１２に示したように記録情報は断続的に記録（書き込み）される。それに対して、１次記憶部４２のディスク装置５１では、常に図４に示したように外部から受信した記録情報を同一トラックの隣接する記録領域に順に記録していく。
【００４７】
従来のディスクでは、受信情報に含まれる書き込み制御情報に基づき、ＭＳ−ＤＯＳ系のＯＳではＦＡＴ等を利用してディスク中に情報を記録するが、本実施形態では、書き込み制御情報に関係なく、受信した情報を順番（シリアル）にトラックに書き込んでいく。そして、１個のトラックを全て書き込んだ場合には、ヘッドの移動距離が最も少ない隣接するトラックに移動して、シリアルに書き込みを続ける。隣接するトラックとは、外周側のトラックから順に書き込む場合には、１個内周側のトラックであり、内周側のトラックから書き込む場合には、１個外周側のトラックということである。
【００４８】
言い換えれば、本実施形態の情報記録システムでは、情報の書き込み要求を受信した場合には、１次記憶部４２のディスク装置５１では、受信情報に含まれる書き込み制御情報を無視して、同一記憶トラック中の隣接する記録領域（クラスタ等）に順次書き込みを実施し、１個の記憶トラックの記録領域を全て使用した場合には、内周側あるいは外周側に隣接する記憶トラックの記録領域に継続して書き込みを実施する。
【００４９】
上記した１次記憶部４２では、同一トラック内に連続して書き込みし、その後も隣接するトラックに移動して書き込みを続けるため、ヘッドを移動させるシーク時間は最小となる。また、書き込み制御情報は無視するので、制御情報や管理情報を書き込んだトラックと実際の記録情報を書き込んだトラックとの間をヘッドが移動する回数も最小となる。つまり、従来のハードディスク装置のように、ディスク中に書き込まれた管理情報と実際の記録情報との間をヘッドが移動したり、異なるトラックに書き込まれた次の記録情報を読み出すためにヘッドを移動させるシーク時間が減少する。
【００５０】
本実施形態の情報記録システムにおける２次記憶部４３は、上記した１次記憶部４２に比べて従来との相違はない。つまり、１次記憶部４２に書き込まれた記録情報のうちの受信情報に含まれる書き込み制御情報に基づき、ＭＳ−ＤＯＳ系のＯＳではＦＡＴ等を利用してディスク中に情報を記録（書き込み）する。しかし、その２次記憶部４３の書き込み処理は、１次記憶部４２が書き込み要求および読み出し要求による処理を実施していない場合に、その１次記憶部４２から書き込み制御情報を含む受信情報を読み出し、書き込み制御情報に基づいて書き込みを実施される。言い換えれば、１次記憶部４２が外部との書き込み処理や読み出し処理をしていない空き時間を利用して、１次記憶部４２から２次記憶部４３への記録情報の転送と記録を実施する。また、上記した１次記憶部４２へ受信した記録情報をシリアルに書き込む処理と、１次記憶部４２の記録内容を２次記憶部４３へ転送して記録する処理は、制御部４１により実施される。
【００５１】
以下、本実施形態の処理を示す図５〜図７のフローチャートを用いて説明する。
図５は、本実施形態の情報記録システムに記録情報を書き込む場合のフローチャートである。
まず、制御部４１では、情報の書き込み要求を受信したか否かを確認する（Ｓ１）。書き込み要求を受信しない場合（Ｓ１：ＮＯ）には、再度ステップＳ１を繰り返して待ち受ける。書き込み要求を受信した場合には（Ｓ１：ＹＥＳ）には、まず、１次記憶部４２および配置情報記憶部４４に格納された内容が他プロセスが割り込むことにより変更されることを禁止（ロック）する（Ｓ２）。
【００５２】
次に、１次記憶部４２の各記録領域毎の配置情報を格納する配置情報記憶部４４を参照し、１次記憶部４２に前回格納された書き込み情報の末尾の位置を検出する（Ｓ３）。この位置情報から１次記憶部４２の残り容量が書き込み情報容量以下か否かを確認する（Ｓ４）。
【００５３】
１次記憶部４２の残り容量が書き込み情報容量以下の場合（Ｓ４：ＹＥＳ）には、次に、配置情報記憶部４４に格納されている配置情報から、１次記憶部４２に書き込み情報との重複部があるか否かを確認する（Ｓ５）。書き込み要求は、２次記憶部４３における配置位置を指定する形で送られてくるが、前述のように、配置情報記憶部４４には、１次記憶部４２における配置位置と、２次記憶部４３における本来の配置位置の両方が配置情報として記録されているので、これを参照することにより、１次記憶部４２に、過去に書き込みがなされ、かつ、２次記憶部４３に転送されていない情報があるかどうかを特定することができる。重複する部分がある場合（Ｓ５：ＹＥＳ）には、１次記憶部４２に上書きしても良い記録領域があることになるので、制御部４１は、配置情報に基づいて、書き込み情報を重複部分と未重複部分に分離し（Ｓ６）、重複部分を１次記憶部４２に書き込み、未重複部分を２次記憶部に書き込む（Ｓ７）。
【００５４】
配置情報記憶部４４に書き込みによる配置変更内容を格納し（Ｓ８）、１次記憶部４２および配置情報記憶部４４に格納された内容が他プロセスが割り込むことにより変更されることの禁止を解除し（Ｓ９）、最後に、書き込みが終了したことの通知を、書き込みの要求元に送出する（Ｓ１０）。
【００５５】
また、配置情報から１次記憶部４２の残り容量が書き込み情報容量以下でない場合（Ｓ４：ＮＯ）には、位置情報から、１次記憶部４２に前回格納された書き込み情報の末尾の位置に続く次の書き込み位置を検出し（Ｓ１２）、１次記憶部４２における書き込み可能な残り容量の記憶位置に書き込み情報を追記書き込みする（Ｓ１３）。
【００５６】
配置情報記憶部４４に書き込みによる配置変更内容を格納し（Ｓ１４）、１次記憶部４２および配置情報記憶部４４に格納された内容が他プロセスが割り込むことにより変更されることの禁止を解除し（Ｓ１５）てから、書き込みが終了したことの通知を、書き込みの要求元に送出する（Ｓ１０）。
【００５７】
配置情報から１次記憶部４２に書き込み情報と重複する部分が無い場合（Ｓ５：ＮＯ）には、１次記憶部４２にはこれ以上書き込みできないので、２次記憶部４３に情報を書き込み（Ｓ１１）、書き込みが終了したら、書き込みが終了したことの通知を、書き込みの要求元に送出する（Ｓ１０）。
【００５８】
１次記憶部４２は、上記したように、受信した情報を書き込み制御情報に関係なく、シリアルにトラックに書き込んでいき、１個のトラックを全て書き込んだ場合には、ヘッドの移動距離が最も少ない隣接するトラックに移動して、シリアルに書き込みを続けるので、ディスク装置５１に可能な最短時間での書き込みが可能になる。また、本実施形態では、情報記録システムの使用を長期間続けた後でも１次記憶部４２はシリアルに書き込みを続けるため、ディスク装置５１に可能な最短時間での書き込みがいつでも可能になる。
【００５９】
図６は、本実施形態の情報記録システムから記録情報を読み出す場合のフローチャートである。
まず、制御部４１では、情報の読み出し要求を受信したか否かを確認する（Ｓ２１）。読み出し要求を受信しない場合（Ｓ２１：ＮＯ）には、再度ステップＳ２１を繰り返して待ち受ける。読み出し要求を受信した場合には（Ｓ２１：ＹＥＳ）には、まず、１次記憶部４２および配置情報記憶部４４に格納された内容が他プロセスが割り込むことにより変更されることを禁止（ロック）する（Ｓ２２）。
【００６０】
次に、１次記憶部４２の各記録領域毎の配置情報を格納する配置情報記憶部４４を参照し、１次記憶部４２に格納された書き込み情報の配置情報を検出する（Ｓ２３）。配置情報から１次記憶部４２に読み出す情報が存在しているか否かを確認する（Ｓ２４）。
【００６１】
配置情報から１次記憶部４２に読み出す情報が存在している場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）には、次に、配置情報に基づいて１次記憶部４２から今回受信した読み出し要求の情報の読み出しを開始し（Ｓ２５）、ステップＳ４２でロックした１次記憶部４２および配置情報記憶部４４に格納された内容の他プロセスが割り込むことによる変更禁止を解除し（Ｓ２６）、読み出した情報を読み出し要求の送信元に向けて送出し（Ｓ２７）、処理を終了する。
【００６２】
一方、１次記憶部４２に存在していない場合（Ｓ２４：ＮＯ）には、ステップＳ２２でロックした１次記憶部４２および配置情報記憶部４４に格納された内容の他プロセスが割り込むことによる変更禁止を解除し（Ｓ２８）、２次記憶部４３に格納された書き込み情報から、配置情報に基づいて今回受信した読み出し要求の情報を読み出し（Ｓ２９）、読み出した情報を読み出し要求の送信元に向けて送出する（Ｓ３０）。
【００６３】
ところで、ステップＳ２９のところで記載したように、２次記憶部４３に格納された書き込み情報から、配置情報に基づいて今回受信した読み出し要求の情報の読み出しを開始した場合には、従来の情報記録システムから情報を読み出す場合と同様になるが、従来の情報記録システムの中には先読み設定のできるものがある。
【００６４】
先読み設定とは、例えば、読み出し要求された記憶領域を読み出す時に、物理的にその領域の次の領域、論理的にその領域の次の領域、あるいは、何らかの情報や論理により次に読み出されると予想される領域を読み出してしまい、キャッシュメモリやバッファメモリ等にその領域の情報を予め格納しておき、その予め格納された領域の読み出し要求を受信した時には実際に読み出すよりも早く送出することができる設定である。
【００６５】
本実施形態では、この先読み設定がある場合には、２次記憶部４３に格納された書き込み情報を１次記憶部４２に格納させることにより、先読み設定による読み出し時間の短縮をさらに短縮させることができる。
【００６６】
ステップＳ３１では、上記した先読み機能が設定されているか否かを確認する。先読み機能が設定されている場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）には、１次記憶部４２および配置情報記憶部４４に格納された内容が他プロセスが割り込むことにより変更されることを禁止（ロック）し（Ｓ３２）、２次記憶部４３から読み出した先読み情報を、余分に１次記憶部４２に転送して格納して（書き込んで）おき（Ｓ３３）、１次記憶部４２へ先読み情報の書き込みが終了したら、１次記憶部４２に今回格納した先読み情報の配置情報の内容を配置情報記憶部４４に格納し（Ｓ３４）、ステップＳ３２でロックした１次記憶部４２および配置情報記憶部４４に格納された内容の他プロセスが割り込むことによる変更禁止を解除し（Ｓ３５）、ステップＳ２３に戻って、次に読み出す情報の配置を検出する。
【００６７】
上記のＳ３２〜Ｓ３５の処理により、次に読み出す情報は、今度はシリアルに書き込まれている１次記憶部４２から読み出されるので、前回２次記憶部４３から読み出された情報よりも早く読み出すことが可能となる。
【００６８】
一方、先読み機能が設定されていない場合（Ｓ３１：ＮＯ）には、先読みした情報を１次記憶部４２に転送することはないので処理を終了する。
【００６９】
図７は、本実施形態の情報記録システムで１次記憶部から２次記憶部に記録情報を転送して格納させる場合のフローチャートである。
まず、制御部４１では、情報処理システム３１が情報の書き込み要求による処理あるいは読み出し要求による処理を実施していないか否かを確認する（Ｓ４１）。書き込み要求あるいは読み出し要求による処理を実施している場合（Ｓ４１：ＮＯ）には、再度ステップＳ４１を繰り返して待ち受ける。書き込み要求および読み出し要求による処理を実施していない場合には（Ｓ４１：ＹＥＳ）には、まず、１次記憶部４２および配置情報記憶部４４に格納された内容が他プロセスが割り込むことにより変更されることを禁止（ロック）する（Ｓ４２）。
【００７０】
次に、１次記憶部４２の各記録領域毎の配置情報を格納する配置情報記憶部４４を参照し、１次記憶部４２に格納された書き込み情報の配置情報から２次記憶部４３にまだ転送されていない情報（未転送情報）の先頭を検出する（Ｓ４３）。そして、配置情報に基づいて、１次記憶部４２から未転送情報を読み出す（Ｓ４４）。
【００７１】
１次記憶部４２では、受信データをそのままシリアルに格納するので、従来のディスク装置で実施されているように、受信情報に含まれる書き込み制御情報に基づいてディスク中に情報を記録していない。従って、１次記憶部４２から読み出された未転送情報も、受信データと同様な形態であり、受信情報に含まれる書き込み制御情報を含んでいる。
【００７２】
制御部４１では、１次記憶部４２から読み出された未転送情報から、元の書き込み要求に含まれる書き込み制御情報を検出し、その書き込み制御情報に基づいて２次記憶部４３に未転送情報を書き込む（Ｓ４５）。
【００７３】
そして、２次記憶部４３への未転送情報の書き込みが終了したら、２次記憶部４３に今回格納した情報の配置と、１次記憶部４２の未転送情報の先頭の配置情報の内容を配置情報記憶部４４に格納し（Ｓ４６）、ステップＳ４２でロックした１次記憶部４２および配置情報記憶部４４に格納された内容の他プロセスが割り込むことによる変更禁止を解除する（Ｓ４７）。
【００７４】
従って、本実施形態の情報記録システムでは、書き込み要求による処理あるいは読み出し要求による処理を実施していない空き時間を利用して、１次記憶部４２から２次記憶部４３への書き込み情報の転送を実施するので、長期間使用した後でも１次記憶部４２には、受信した情報をシリアルに書き込むことが可能となる。
【００７５】
このように、上記した本実施形態の情報処理システムでは、複数のディスク装置を使用して１次記憶部４２と２次記憶部４３の２段階で記憶できるようにし、１次記憶部４２は長期間使用後もシリアルに書き込みおよび読み出しができるようにしたので、ディスク装置を長期間使用してもシーク時間が余分に必要にならないようにすることができる。
【００７６】
図８は、本発明の第２の実施形態の多次情報記録システムの構成を示すブロック図である。
図８に示した本実施形態の情報処理システム装置３１ａが図１に示した第１の実施形態の情報記録システム装置３１と異なる主な点は、２次記憶部４３ａのディスク装置の数が、第１の実施形態ではディスク装置６１の１個のみであったものが、本実施形態ではディスク装置６１〜６４の４個に増加している点、２次記憶部４３ａ内のディスク装置の増加により配置情報記憶部４４ａに格納される配置情報が変更される点、および、上記変更点により制御部４１ａの制御内容が変更される点である。他の構成は、第１の実施形態と同様である。
【００７７】
また、本実施形態の動作としては、２次記憶部４３ａが従来のＲＡＩＤの構成となることで、図７のステップＳ４５に示した１次記憶部４２から２次記憶部４３への未転送情報の書き込みで、書き込み先を分散させて同時に複数のディスク装置に書き込むことができる。
【００７８】
このように、上記した本実施形態の情報処理システムでは、２次記憶部４３ａに複数のディスク装置を設けてＲＡＩＤの構成として複数のディスク装置を順次循環的に使用することで、ＲＡＩＤの構成が本来有している書き込み時間や読み出し時間を短縮できることに加えて、１次記憶部４２から２次記憶部４３ａへの未転送情報の転送時間を短縮することができる。
【００７９】
図９は、本発明の第３の実施形態の多次情報記録システムの構成を示すブロック図である。
図９に示した本実施形態の情報処理システム装置３１ｂが図８に示した第２の実施形態の情報記録システム装置３１ａと異なる主な点は、１次記憶部４２ａのディスク装置の数が、第２の実施形態ではディスク装置５１の１個のみであったものが、本実施形態ではディスク装置５１、５２の２個に増加している点、１次記憶部４２ａ内のディスク装置の増加により配置情報記憶部４４ｂに格納される配置情報が変更される点、および、上記変更点により制御部４１ｂの制御内容が変更される点である。他の構成は、第２の実施形態と同様である。
【００８０】
また、本実施形態の動作としては、１次記憶部４２ａのディスク装置が並列構成となることで、図５のステップＳ３〜７に示した１次記憶部４２に書き込み要求のあった情報を書き込む処理、および、図６のステップＳ２５、Ｓ３１の読み出し処理を並列処理することができる。
【００８１】
このように、上記した本実施形態の情報処理システムでは、１次記憶部４２ａに複数のディスク装置を設けて並列構成として複数のディスク装置を順次循環的に使用することで、情報の書き込みおよび読み出しの時間を短縮でき、大量の情報の書き込みや読み出しに対応できることに加えて、２次記憶部４３ａから先読みする場合に１次記憶部４２ａへ一旦先読み情報を転送させることで、先読み情報の読み出し時間をさらに短縮することができる。
【００８２】
次に、例えば、上記した各実施形態の配置情報記憶部４４〜４４ｂが揮発性の半導体素子により構成されている場合で、電源電圧が送電系統の異常により突然に遮断される場合や低下する場合、あるいは、他の装置との電源系統の並列接続等による、電源電圧の瞬間的な低下や瞬間的な遮断が起きた場合の復旧について説明する。
【００８３】
図１０は、図３あるいは図４に示した各トラックの内容を示す図である。
図１０（ａ）に示した各トラックには、例えば、図３に示したようにセクタ（ＳＣ０〜ＳＣ３等）、あるいは、図４に示したように所定数の複数のセクタからなるクラスタ（ＣＬ１〜ＣＬ４等）が、固定サイズのブロック７１〜７４として示されている。
【００８４】
図１０（ｂ）には、図１０（ａ）の各ブロック内のさらに詳しい内容が示されており、ヘッダ部８０には、２次記憶部４３を１次記憶部４２と識別する情報を示す２次記憶部識別子８１と、２次記憶部４３内の各ファイルを識別する情報を示すファイル識別子８２と、各ファイルのオフセットされたアドレス情報を示すオフセット・アドレス８３と、各ファイルのデータ長を示す長さ情報８４を有している。データ部８０ａには、ヘッダ部８０の各データにより書き込みや読み出しが実施される書き込みデータ８５〜８７と、未使用領域８８を有している。
【００８５】
例えば、図１の第１の実施形態の場合で、瞬間的な電源電圧の低下により、揮発性の半導体素子からなる配置情報記憶部４４の格納内容が紛失してしまうと、上記した各実施形態は実行が不可能になってしまう。
【００８６】
そこで、第１の実施形態の場合で、電源電圧が復旧した際には、制御部４１が、まず、１次記憶部４２から、図１０（ａ）に示した固定サイズに配列された記憶ブロック中からヘッダ部８０のヘッダ情報を読み出し、そのヘッダ情報を用いて、配置情報記憶部４４の記憶内容を、少なくとも一部は復元させる。
【００８７】
但し、１次記憶部４２の記憶ブロックは図１０（ａ）に示したように固定サイズに配置されており、ヘッダ情報中には、２次記憶部に書き込み情報を格納するために必要となる図１０（ｂ）のヘッダ部８０に示した如き情報を有していることとし、さらに、例えば、図１の制御部４１には、電源電圧の復旧時に、揮発性の半導体素子からなる配置情報記憶部４４の格納内容が紛失してしまっているか否かを確認し、紛失している場合、上記した復元処理を実施するプログラムを有していることとする。
【００８８】
また、少なくとも一部は復元させると言うことは、１次記憶部４２のヘッダ情報中に格納されていた情報に基づいて配置情報記憶部４４の記憶内容を復元させることはできても、通常動作時に１次記憶部４２から２次記憶部４３に情報を転送する際に、新たに追加される情報までは復元できないためである。
【００８９】
また、上記した第２の実施形態、第３の実施形態でも、電源電圧の復旧時には、同様にして、制御部４１ａ〜４１ｂを用いて、１次記憶部４２〜４２ａのヘッダ情報中に格納されていた情報に基づいて配置情報記憶部４４ａ〜４４ｂの記憶内容を復元させることができる。
【００９０】
このように、本発明では、例えば、配置情報記憶部が揮発性の半導体素子から構成され、電源電圧が事故等により突然に降下あるいは遮断し、配置情報記憶部の格納内容が紛失してしまっても、復旧させることができるので、配置情報記憶部に安価な揮発性の半導体素子を用いてコストダウンさせることができ、さらに、その場合に電源電圧が突然低下した場合でも配置情報記憶部の記憶内容を復旧させることができる。
【００９１】
【発明の効果】
上記のように本発明の情報処理システムでは、複数のディスク装置を使用して１次記憶部と２次記憶部の２段階で記憶できるようにし、１次記憶部は長期間使用後もシリアルに書き込みおよび読み出しができるようにしたので、ディスク装置を長期間使用してもシーク時間が余分に必要にならないようにすることができる。
【００９２】
また、本発明の情報処理システムでは、１次記憶部に、受信した情報を書き込み制御情報に関係なく、シリアルにトラックに書き込んでいき、１個のトラックを全て書き込んだ場合には、ヘッドの移動距離が最も少ない隣接するトラックに移動して、シリアルに書き込みを続けるので、ディスク装置に可能な最短時間での書き込みが可能になる。
【００９３】
また、本発明の情報処理システムでは、情報記録システムの使用を長期間続けた後でも１次記憶部はシリアルに書き込みを続けるため、ディスク装置に可能な最短時間での書き込みが使用初期に限らずいつでも可能になる。
【００９４】
また、先読み設定機能を有する本発明の情報処理システムでは、２次記憶部から情報を読み出す場合でも、先読みされた情報は、シリアルに書き込まれている１次記憶部から読み出すことができるので、全ての情報を２次記憶部から読み出す場合よりも早く読み出すことが可能となる。
【００９５】
また、本発明の情報記録システムでは、書き込み要求による処理あるいは読み出し要求による処理を実施していない空き時間を利用して、１次記憶部から２次記憶部への書き込み情報の転送を実施するので、長期間使用した後でも１次記憶部には、受信した情報をシリアルに書き込むことが可能となる。
【００９６】
また、２次記憶部に複数のディスク装置を設けた本発明の情報処理システムでは、ＲＡＩＤの構成として複数のディスク装置を順次循環的に使用することで、ＲＡＩＤの構成が本来有している書き込み時間や読み出し時間を短縮できることに加えて、１次記憶部から２次記憶部への未転送情報の転送時間を短縮することができる。
【００９７】
また、１次記憶部に複数のディスク装置を設けた本発明の情報処理システムでは、ディスク装置を並列構成として複数のディスク装置を順次循環的に使用することで、情報の書き込みおよび読み出しの時間を短縮でき、大量の情報の書き込みや読み出しに対応できることに加えて、２次記憶部から先読みする場合に１次記憶部へ一旦先読み情報を転送させることで、先読み情報の読み出し時間をさらに短縮することができる。
【００９８】
また、配置情報記憶部を揮発性の半導体素子で構成し、制御部に電源電圧の復旧時の復元処理を実施するプログラムを有する本発明では、電源電圧が事故等により突然に降下あるいは遮断し、配置情報記憶部の格納内容が紛失してしまっても、復旧させることができるので、配置情報記憶部に安価な揮発性の半導体素子を用いてコストダウンさせることができ、電源電圧が突然低下した場合でも配置情報記憶部の記憶内容を復旧させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態の多次情報記録システムの構成を示すブロック図である。
【図２】 ハードディスク装置のディスクとヘッド周辺の概略構成を示す図である。
【図３】 ディスク装置の磁気記録ディスクの記録面を示す図である。
【図４】 図１の１次記憶部のディスク装置の使用法一例を示す図である。
【図５】 本実施形態の情報記録システムに記録情報を書き込む場合のフローチャートである。
【図６】 本実施形態の情報記録システムから記録情報を読み出す場合のフローチャートである。
【図７】 本実施形態の情報記録システムで１次記憶部から２次記憶部に記録情報を転送して格納させる場合のフローチャートである。
【図８】 本発明の第２の実施形態の多次情報記録システムの構成を示すブロック図である。
【図９】 本発明の第３の実施形態の多次情報記録システムの構成を示すブロック図である。
【図１０】 （ａ）、（ｂ）は図３あるいは図４に示した各トラックの内容を示す図である。
【図１１】 従来のディスク装置を使用した情報記録システムの概略の構成を示すブロック図である。
【図１２】 不連続になったディスクの記録領域の一例を示す図である。
【符号の説明】
１，３１，３１ａ，３１ｂ 情報処理システム、 ２ 使用者側の装置、 １１，４１，４１ａ，４１ｂ 制御部、 １２ 記憶部、 ２１，５１，５２，６１〜６４ ディスク装置、 ４２，４２ａ １次記憶部、 ４３，４３ａ ２次記憶部、 ４４ 配置情報記憶部、 ７１〜７４ 固定サイズのブロック、 ８０ ヘッダ部、 ８０ａ データ部、 ８１ ２次記憶部識別子、 ８２ ファイル識別子、 ８３ オフセット・アドレス、 ８４ 長さ情報、 ８５〜８７ 書き込みデータ、 ８８ 未使用領域。
Claims (12)
- １次記憶部として働く磁気ディスク装置及び２次記憶部として働く磁気ディスク装置を有し、書き込み制御情報及びデータを有する書き込み情報を受信する毎に、該受信した書き込み情報の書き込み制御情報を無視して前記１次記憶部の同一記憶トラック中の隣接する記録領域に前記受信した書き込み情報を順次書き込み、１個の記憶トラックの記録領域を全て使用した場合には、内周側あるいは外周側に隣接する記憶トラックの記録領域に継続して書き込みを行い、前記１次記憶部が情報の書き込み要求又は読み出し要求による処理を行っていないときに、前記１次記憶部から前記書き込み情報を読出し、該書き込み情報の書き込み制御情報に基づいて前記２次記憶部に書き込みを行う情報記録方法であって、
（ａ）前記情報の書き込み要求を受信するステップと、
（ｂ）前記１次記憶部の残り容量が、受信した複数の書き込み情報の容量以下であるか否かを調べるステップと、
（ｃ）前記１次記憶部の残り容量が、前記受信した複数の書き込み情報の容量以下であることが判明したことに応答して、前記１次記憶部に、前記受信した書き込み情報と書き込み制御情報が重複し且つまだ前記２次記憶部に転送されていない重複する部分があるか否かを調べるステップと、
（ｄ）前記１次記憶部に、前記受信した書き込み情報と書き込み制御情報が重複し且つまだ前記２次記憶部に転送されていない重複する部分があることが判明したことに応答して、前記受信した複数の書き込み情報を、重複部分と未重複部分に分離するステップと、
（ｅ）前記受信した複数の書き込み情報のうち前記分離された重複部分を前記１次記憶部の前記重複する部分に上書きし、前記未重複部分を前記２次記憶部に書き込むステップとをこの順番で含む、情報記録方法。 - 前記重複部分を前記１次記憶部の前記重複する部分に上書きし、前記未重複部分を前記２次記憶部に書き込むステップの後に、前記書き込み要求の送信元に向けて書き込み終了を通知するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の情報記録方法。
- 前記１次記憶部の残り容量が、前記受信した複数の書き込み情報の容量以下でないことが判明したことに応答して、前記受信した書き込み情報を前記１次記憶部に格納されている前回の書き込み情報の末尾に続く記録領域から書き込むステップと、
前記書き込み要求の送信元に向けて書き込み終了を通知するステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載の情報記録方法。 - 前記１次記憶部に、前記受信した書き込み情報と書き込み制御情報が重複し且つまだ前記２次記憶部に転送されていない重複する部分がないことが判明したことに応答して、前記受信した書き込み情報を前記２次記憶部に書き込むステップと、
前記書き込み要求の送信元に向けて書き込み終了を通知するステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載の情報記録方法。 - 前記情報の読み出し要求を受信するステップと、
読み出す情報が前記１次記憶部に存在するか否かを調べるステップと、
読み出す情報が前記１次記憶部に存在することが判明したことに応答して、読み出し制御情報を無視して前記１次記憶部から情報を読出し、該読み出した情報を要求元に送付するステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載の情報記録方法。 - 読み出す情報が前記１次記憶部に存在しないことが判明したことに応答して、前記２次記憶部から情報を読出し、該読み出した情報を要求元に送付するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の情報記録方法。
- １次記憶部として働く磁気ディスク装置及び２次記憶部として働く磁気ディスク装置を有し、書き込み制御情報及びデータを有する書き込み情報を受信する毎に、該受信した書き込み情報の書き込み制御情報を無視して前記１次記憶部の同一記憶トラック中の隣接する記録領域に前記受信した書き込み情報を順次書き込み、１個の記憶トラックの記録領域を全て使用した場合には、内周側あるいは外周側に隣接する記憶トラックの記録領域に継続して書き込みを行い、前記１次記憶部が情報の書き込み要求又は読み出し要求による処理を行っていないときに、前記１次記憶部から前記書き込み情報を読出し、該書き込み情報の書き込み制御情報に基づいて前記２次記憶部に書き込みを行う情報記録システムであって、
（ａ）前記情報の書き込み要求を受信する手段と、
（ｂ）前記１次記憶部の残り容量が、受信した複数の書き込み情報の容量以下であるか否かを調べる手段と、
（ｃ）前記１次記憶部の残り容量が、前記受信した複数の書き込み情報の容量以下であることが判明したことに応答して、前記１次記憶部に、前記受信した書き込み情報と書き込み制御情報が重複し且つまだ前記２次記憶部に転送されていない重複する部分があるか否かを調べる手段と、
（ｄ）前記１次記憶部に、前記受信した書き込み情報と書き込み制御情報が重複し且つまだ前記２次記憶部に転送されていない重複する部分があることが判明したことに応答して、前記受信した複数の書き込み情報を、重複部分と未重複部分に分離する手段と、
（ｅ）前記受信した複数の書き込み情報のうち前記分離された重複部分を前記１次記憶部の前記重複する部分に上書きし、前記未重複部分を前記２次記憶部に書き込む手段とを含む、情報記録システム。 - 前記重複部分を前記１次記憶部の前記重複する部分に上書きし、前記未重複部分を前記２次記憶部に書き込んだ後に、前記書き込み要求の送信元に向けて書き込み終了を通知する手段を含むことを特徴とする請求項７に記載の情報記録システム。
- 前記１次記憶部の残り容量が、前記受信した複数の書き込み情報の容量以下でないことが判明したことに応答して、前記受信した書き込み情報を前記１次記憶部に格納されている前回の書き込み情報の末尾に続く記録領域から書き込む手段と、
前記書き込み要求の送信元に向けて書き込み終了を通知する手段とを含むことを特徴とする請求項７に記載の情報記録システム。 - 前記１次記憶部に、前記受信した書き込み情報と書き込み制御情報が重複し且つまだ前記２次記憶部に転送されていない重複する部分がないことが判明したことに応答して、前記受信した書き込み情報を前記２次記憶部に書き込む手段と、
前記書き込み要求の送信元に向けて書き込み終了を通知する手段とを含むことを特徴とする請求項７に記載の情報記録システム。 - 前記情報の読み出し要求を受信する手段と、
読み出す情報が前記１次記憶部に存在するか否かを調べる手段と、
前記読み出す情報が前記１次記憶部に存在することが判明したことに応答して、読み出し制御情報を無視して前記１次記憶部から情報を読出し、該読み出した情報を要求元に送付する手段とを含むことを特徴とする請求項７に記載の情報記録システム。 - 読み出す情報が前記１次記憶部に存在しないことが判明したことに応答して、前記２次記憶部から情報を読出し、該読み出した情報を要求元に送付する手段を含むことを特徴とする請求項７に記載の情報記録システム。
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