JP4234753B2 - ハードディスクドライブおよびコマンド実行方法 - Google Patents
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Description
データを読み書き可能なディスク状記憶媒体と、
実行要求された読み出しまたは書き込みコマンドにしたがって、ディスクヘッドを高速にシークさせる高速シークおよび低速にシークさせる低速シークにより前記ディスクヘッドをシークしてデータの読み出しまたは書き込みを行うシーク制御部と、
データを読み書き可能な不揮発性メモリと、
実行要求された読み出しまたは書き込みのコマンドにしたがって前記不揮発性メモリに対しデータの読み出しまたは書き込みを行うアクセス制御部と、
ホストからデータの読み出しまたは書き込みを指示するコマンドを受け取るコマンド受取手段と、
前記コマンド受取部により受け取られた前記コマンドを前記シーク制御部および前記アクセス制御部のいずれに実行させるかを決定する決定手段と、
前記シーク制御部に実行させるべきと決定されたコマンドを格納する第1のコマンド格納部と、
前記アクセス制御部に実行させるべきと決定されたコマンドを格納する第2のコマンド格納部と、
前記第2のコマンド格納部内からコマンドを選択し、選択したコマンドの実行を前記アクセス制御部に要求する第1の要求手段と、
前記不揮発性メモリの利用状況を検出する利用状況検出手段と、
前記利用状況が低いとき、前記第1のコマンド格納部に格納された書き込みコマンドおよび読み出しコマンドのうち前記シーク制御部に次に実行させるとした場合に前記ディスクヘッドをアクセス開始位置に最も早く到達させることが可能なコマンドを、前記書き込みコマンドについては高速シークにより前記読み出しコマンドについては低速シークにより前記ディスクヘッドをシークさせると想定して選択する第1の選択部と、
前記第1の選択部により選択されたコマンドが書き込みコマンドである場合、前記高速シークを指定して前記シーク制御部に実行要求し、前記第1の選択部により選択したコマンドが読み出しコマンドである場合、前記低速シークを指定して前記シーク制御部に実行要求する、第2の要求手段と、
前記第2の要求手段によって要求された前記書き込みコマンドの実行中に書き込みエラーを検出し、書き込みに失敗したデータを書き込むことを指示する書き込みコマンドを前記第2のコマンド格納部に格納する書き込みエラー処理部と、
前記不揮発性メモリの利用状況が高いとき、前記第1のコマンド格納部に格納された書き込みコマンドおよび読み出しコマンドのうち前記シーク制御部に次に実行させるとした場合に前記ディスクヘッドをアクセス開始位置に最も早く到達させることが可能なコマンドを前記低速シークにより前記ディスクヘッドをシークさせると想定して選択する第2の選択部と、
前記第2の選択部により選択されたコマンドの実行を前記低速シークを指定して前記シーク制御部に要求する第3の要求手段と、
を備える。
ディスクヘッドによりデータを読み書き可能なディスク状記憶媒体と、データを読み書き可能な不揮発性メモリと、を備えたハードディスクドライブにおいて実行するコマンド実行方法であって、
ホストからデータの読み出しまたは書き込みを指示するコマンドを受け取り、
受け取られた前記コマンドの実行を前記ディスク状記憶媒体および前記不揮発性メモリのいずれに対して行うかを決定し、
前記ディスク状記憶媒体に決定された場合第1のコマンド格納部に前記コマンドを格納し、前記不揮発性メモリに決定された場合第2のコマンド格納部に前記コマンドを格納し、
前記不揮発性メモリの利用状況を検出し、
前記利用状況が低いとき、前記第1のコマンド格納部に格納された書き込みコマンドおよび読み出しコマンドのうち次に実行するとした場合に前記ディスクヘッドをアクセス開始位置に最も早く到達させることが可能なコマンドを、前記書き込みコマンドについては高速シークにより前記読み出しコマンドについては低速シークにより前記ディスクヘッドをシークさせると想定して選択し、
選択されたコマンドが書き込みコマンドである場合、前記書き込みコマンドを前記高速シークにより実行し、選択したコマンドが読み出しコマンドである場合、前記読み出しコマンドを前記低速シークにより実行し、
前記書き込みコマンドの実行中に書き込みエラーを検出したら、書き込みに失敗したデータを書き込むことを指示する書き込みコマンドを前記第2のコマンド格納部に格納し、
前記不揮発性メモリの利用状況が高いとき、前記第1のコマンド格納部に格納された書き込みコマンドおよび読み出しコマンドのうち次に実行するとした場合に前記ディスクヘッドをアクセス開始位置に最も早く到達させることが可能なコマンドを前記低速シークにより前記ディスクヘッドをシークさせると想定して選択し、
選択されたコマンドを前記低速シークにより実行する、
ことを特徴とする。
(1)不揮発性メモリ8の残存容量は、上述したように、現在の不揮発性メモリ8の空き容量から、不揮発性メモリコマンドキュー11に格納されたライトコマンドの全ての要求データサイズの和を減算したものである。規定値以上の残存容量が存在すれば、迅速にアクセス可能であると判断される。すなわち不揮発性メモリ8の利用状況は低いと判断される。
(2)一方、不揮発性メモリへのアクセス時間は、不揮発性メモリコマンドキュー11に格納されたコマンドの種類(リード・ライト)、データサイズより見積もることが出来る。例えば、1セクタ当たりの不揮発性メモリ8から読み出しに要する時間をa 、書き込みに要する時間を b とし、不揮発性コマンドキュー11に格納されたリードコマンドの総セクタ数を A 、ライトコマンドの総セクタ数を B とすると、不揮発性コマンドキュー11に格納された全てのコマンドを実行する時間は、aA+bBと見積もることができる。見積もった値が規定値以下であれば、迅速にアクセス可能であると判断できる。すなわち不揮発性メモリ8の利用状況は低いと判断される。
2:ハードディスクドライブ(HDD)
3:フロー制御部
4:キャッシュメモリ
5:ディスクインターフェイス
6:ディスク
7:不揮発性メモリインターフェイス
8:不揮発性メモリ
9:ホストインターフェイス
10:ディスクコマンドキュー
11:不揮発性メモリコマンドキュー
12:不揮発性メモリ迅速利用判定機能
13(1)、13(2):シーク時間情報
14:ディスクアクセス選択機能
15(1)、15(2):シークプロファイル情報
16:不揮発性メモリアクセス選択機能
17:シーク制御部
Claims (11)
- データを読み書き可能なディスク状記憶媒体と、
実行要求された読み出しまたは書き込みコマンドにしたがって、ディスクヘッドを高速にシークさせる高速シークおよび低速にシークさせる低速シークにより前記ディスクヘッドをシークしてデータの読み出しまたは書き込みを行うシーク制御部と、
データを読み書き可能な不揮発性メモリと、
実行要求された読み出しまたは書き込みのコマンドにしたがって前記不揮発性メモリに対しデータの読み出しまたは書き込みを行うアクセス制御部と、
ホストからデータの読み出しまたは書き込みを指示するコマンドを受け取るコマンド受取手段と、
前記コマンド受取部により受け取られた前記コマンドを前記シーク制御部および前記アクセス制御部のいずれに実行させるかを決定する決定手段と、
前記シーク制御部に実行させるべきと決定されたコマンドを格納する第1のコマンド格納部と、
前記アクセス制御部に実行させるべきと決定されたコマンドを格納する第2のコマンド格納部と、
前記第2のコマンド格納部内からコマンドを選択し、選択したコマンドの実行を前記アクセス制御部に要求する第1の要求手段と、
前記不揮発性メモリの利用状況を検出する利用状況検出手段と、
前記利用状況が低いとき、前記第1のコマンド格納部に格納された書き込みコマンドおよび読み出しコマンドのうち前記シーク制御部に次に実行させるとした場合に前記ディスクヘッドをアクセス開始位置に最も早く到達させることが可能なコマンドを、前記書き込みコマンドについては高速シークにより前記読み出しコマンドについては低速シークにより前記ディスクヘッドをシークさせると想定して選択する第1の選択部と、
前記第1の選択部により選択されたコマンドが書き込みコマンドである場合、前記高速シークを指定して前記シーク制御部に実行要求し、前記第1の選択部により選択したコマンドが読み出しコマンドである場合、前記低速シークを指定して前記シーク制御部に実行要求する、第2の要求手段と、
前記第2の要求手段によって要求された前記書き込みコマンドの実行中に書き込みエラーを検出し、書き込みに失敗したデータを書き込むことを指示する書き込みコマンドを前記第2のコマンド格納部に格納する書き込みエラー処理部と、
前記不揮発性メモリの利用状況が高いとき、前記第1のコマンド格納部に格納された書き込みコマンドおよび読み出しコマンドのうち前記シーク制御部に次に実行させるとした場合に前記ディスクヘッドをアクセス開始位置に最も早く到達させることが可能なコマンドを前記低速シークにより前記ディスクヘッドをシークさせると想定して選択する第2の選択部と、
前記第2の選択部により選択されたコマンドの実行を前記低速シークを指定して前記シーク制御部に要求する第3の要求手段と、
を備えたハードディスクドライブ。 - 前記利用状況検出手段は、前記書き込みエラー処理部により書き込みエラーが検出されたら、前記不揮発性メモリの利用状況を検出し、
前記書き込みエラー処理部は、前記不揮発性メモリの利用状況が低いときは、前記書き込みに失敗したデータを書き込むことを指示する書き込みコマンドを前記第2のコマンド格納部に格納し、前記不揮発性メモリの利用状況が高いときは、前記書き込みコマンドを前記第1のコマンド格納部に格納する、
ことを特徴とする請求項1に記載のハードディスクドライブ。 - 前記利用状況検出手段は、前記不揮発性メモリの利用状況として、前記不揮発性メモリの空き容量から、前記第2のコマンド格納部内の各書き込みコマンドにより書き込み要求されているデータ量の総和を減算した残存容量を検出し、
前記第1の選択部は、前記残存容量が第1の閾値以上であるとき前記利用状況が低いと判断する、
ことを特徴とする請求項1または2に記載のハードディスクドライブ。 - 前記利用状況検出手段は、前記不揮発性メモリの利用状況として、前記不揮発性メモリの空き容量から、前記第2のコマンド格納部内の各書き込みコマンドにより書き込み要求されているデータ量の総和を減算した残存容量を検出し、
前記書き込みエラー処理部は、前記残存容量が第1の閾値以上であるとき前記利用状況が低いと判断する、
ことを特徴とする請求項2に記載のハードディスクドライブ。 - 前記利用状況検出手段は、前記不揮発性メモリの利用状況として、前記第2のコマンド格納部内の書き込みコマンドおよび読み出しコマンドの実行に要する時間の合計を計算し、
前記第1の選択部は、前記合計が第2の閾値以下であるとき前記利用状況が低いと判断する、
ことを特徴とする請求項1または2に記載のハードディスクドライブ。 - 前記利用状況検出手段は、前記不揮発性メモリの利用状況として、前記第2のコマンド格納部内の書き込みコマンドおよび読み出しコマンドの実行に要する時間の合計を計算し、
前記書き込みエラー処理部は、前記合計が第2の閾値以下であるとき前記利用状況が低いと判断する、
ことを特徴とする請求項2に記載のハードディスクドライブ。 - 前記第2の要求手段は、前記第1の選択手段により選択された書き込みコマンドについて前記ディスクヘッドを前記高速シークさせるとした場合のアクセス開始時刻と、前記低速シークさせるとした場合のアクセス開始時刻とを比較し、これらのアクセス開始時刻が同一であるときは、前記シーク制御部に対し前記低速シークを指定する、
ことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか一項に記載のハードディスクドライブ。 - 前記書き込みエラー処理部は、前記書き込みコマンドの実行中に書き込みエラーが発生したら、前記書き込みコマンドにより書き込み要求されているデータにおいて前記エラーが発生した地点以降の部分を前記書き込みに失敗したデータとして検出する、
ことを特徴とする請求項1ないし7のいずれか一項に記載のハードディスクドライブ。 - 前記シーク制御部は、前記書き込みコマンドの実行中に書き込みエラーが発生したらエラーが解除されるまで待機し、前記エラーが解除されたら書き込みを再開し、
前記書き込みエラー処理部は、前記書き込みコマンドにより書き込み要求されているデータのうち前記エラーが発生した地点から前記書き込みを再開した地点までの部分を前記書き込みに失敗したデータとして検出する、
ことを特徴とする請求項1ないし7のいずれか一項に記載のハードディスクドライブ。 - 前記決定手段は、前記ディスク状記憶媒体を回転駆動するディスクモーターのオン/オフの状態、前記第1のコマンド格納部内のコマンド数、前記不揮発性メモリの空き容量から前記第2のコマンド格納部内の各書き込みコマンドにより書き込み要求されているデータの総和を減算した残存容量、の少なくともいずれかを用いて前記コマンド受取部により受け取られたコマンドを前記シーク制御部および前記アクセス制御部のいずれに実行させるかを決定する、
ことを特徴とする請求項1ないし9のいずれか一項に記載のハードディスクドライブ。 - ディスクヘッドによりデータを読み書き可能なディスク状記憶媒体と、データを読み書き可能な不揮発性メモリと、を備えたハードディスクドライブにおいて実行するコマンド実行方法であって、
ホストからデータの読み出しまたは書き込みを指示するコマンドを受け取り、
受け取られた前記コマンドの実行を前記ディスク状記憶媒体および前記不揮発性メモリのいずれに対して行うかを決定し、
前記ディスク状記憶媒体に決定された場合第1のコマンド格納部に前記コマンドを格納し、前記不揮発性メモリに決定された場合第2のコマンド格納部に前記コマンドを格納し、
前記不揮発性メモリの利用状況を検出し、
前記利用状況が低いとき、前記第1のコマンド格納部に格納された書き込みコマンドおよび読み出しコマンドのうち次に実行するとした場合に前記ディスクヘッドをアクセス開始位置に最も早く到達させることが可能なコマンドを、前記書き込みコマンドについては高速シークにより前記読み出しコマンドについては低速シークにより前記ディスクヘッドをシークさせると想定して選択し、
選択されたコマンドが書き込みコマンドである場合、前記書き込みコマンドを前記高速シークにより実行し、選択したコマンドが読み出しコマンドである場合、前記読み出しコマンドを前記低速シークにより実行し、
前記書き込みコマンドの実行中に書き込みエラーを検出したら、書き込みに失敗したデータを書き込むことを指示する書き込みコマンドを前記第2のコマンド格納部に格納し、
前記不揮発性メモリの利用状況が高いとき、前記第1のコマンド格納部に格納された書き込みコマンドおよび読み出しコマンドのうち次に実行するとした場合に前記ディスクヘッドをアクセス開始位置に最も早く到達させることが可能なコマンドを前記低速シークにより前記ディスクヘッドをシークさせると想定して選択し、
選択されたコマンドを前記低速シークにより実行する、
ことを特徴とするコマンド実行方法。
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