JP4695986B2 - テープドライブ装置 - Google Patents

Description

本発明は、包括的には、磁気テープ媒体の分野に関する。

数十年の間、情報は、テープドライブを使用して磁気テープ媒体に格納されてきた。最初、磁気テープは、初期の映写機用のフィルムと同様に大型のリールの周囲に巻回されていた。より近年では、磁気テープは通常、カートリッジ又はカセットに収容されており、カートリッジの内部で供給リールから巻取リールまで延びている（extending）。これらカートリッジを利用する場合、通常、リーダテープがリールに付着する。そして、スプライシングテープがリーダを磁気テープに連結し、それにより磁気テープがリールの周囲に巻き付く。カートリッジは、供給リールのみを含む場合もあり、供給リール及び巻取リールを含む場合もある。

システムによっては、磁気テープ上に、長手方向のトラック（たとえば、テープの主長さ寸法に沿って延びるトラック）が記録されるものがある。又は、磁気テープ上のヘリカルストライプ又はトラックが変換されるようにテープが少なくとも部分的にドラムの周囲に巻き付けられるような、磁気テープの経路を有するシステムもある。

たとえば、デジタルデータ記憶フォーマットによっては、磁気媒体でコーティングされたテープが、読出し／書込み機構においてモータ駆動キャプスタンにより２つのスプール又はリール間に延びる経路に沿って移動し、機構内に含まれ１つ又は複数の電磁ヘッドを支持する回転ドラムを備えるトランスデューサの周囲に部分的に巻き付けられる。ドラムの回転面は、テープの移動面に対して或る角度を成すように配置され、それにより、各ヘッドは、テープ幅に交差して（across）その中心線に対して或る角度を成して延びる連続トラックに沿ってテープを横切る。

データは、テープにトラックで書き込まれる。各トラックは、一般にフラグメントと呼ばれる複数のセクションを有する。フラグメントは、テープに格納されるユーザデータの一部を含み、同じトラックのフラグメントを識別するためのフラグメント番号を有する。フラグメントのフラグメント番号は、トラックのフラグメント内のフラグメントを明確に識別する。異なるトラックのフラグメントが同一のフラグメント番号を有することができるが、各フラグメント番号は各トラック内で１度しか発生することができない。

米国特許第６，２２９，６５９号は、磁気テープを横切って斜めに延びる連続トラックに沿って、リードインエリア、データエリア及びデータ終了（ＥＯＤ；end-of-data）エリアを含むいくつかのエリアの各々にデータを格納するテープドライブを示す。各トラックは、データの連続したブロック又はフラグメントを含み、各フラグメントは、同期バイト、６バイトのデータバイト及び２バイトのパリティバイトを含むヘッダを有する。データバイトは、フラグメント識別子と、フラグメントが位置するエリアを識別するエリアＩＤサブコードと、データの論理構造に関連するさまざまな他のサブコードと、を含む。すべてのフラグメントの（コンパクトな）ヘッダにエリアＩＤサブコード及び論理構造サブコードを含めることにより、テープに格納されたデータを高いテープ進行速度で確実に検索すること（searching）が容易になる。米国特許第６，７１５，０３３号は、同様のヘリカルスキャンテープドライブ装置を示す。

本発明が提供するテープドライブ装置は、テープ媒体のトラックを読み出す少なくとも１つの回転ヘッドであって、トラックは複数のフラグメントを含み、トラック内の各フラグメントは識別子を有する。さらに、テープドライブ装置は、フラグメントのうちの１つがテープ媒体から読み出される時に磁気ヘッドの回転位置を示す信号を提供する位置指示装置を具備する。信号とフラグメントのうちの１つの識別子との組合せは、トラックのフラグメント内でフラグメントのうちの１つを明確に識別する。

本発明は、トラック内の２つ以上のフラグメントに対し同一の識別子を使用することを容易にする。フラグメント識別子がトラック内で非一意であっても、位置指示装置によって提供される回転位置情報を使用して、データフラグメントをトラック内で明確に識別することができる。本発明は、短い識別子の使用を容易にし、且つ、フラグメント制御部分、たとえばフラグメントヘッダ又はトレーラ内に長い識別子を格納する必要をなくすため、特に有利である。特に、短い識別子により、テープ媒体に格納することができるユーザデータに対しオーバヘッド制御データの量を低減することが容易になる。

本発明の１つの実施の形態によれば、テープドライブ装置は、制御装置と、テープ媒体から読み出されるフラグメントを格納するメモリとを有する。制御装置は、位置指示装置によって提供される信号に含まれる情報及びフラグメント識別子の組合せを使用して所与のフラグメントの格納位置を確定するように動作可能である。

本発明の１つの実施の形態によれば、トラックは、フラグメントの少なくとも第１のサブセット及び第２のサブセットを含む。フラグメント識別子は、サブセット内では一意であるが、結合された少なくとも第１のサブセット及び第２のサブセット内では一意ではない。たとえば、フラグメントの第１のサブセットで発生する各識別子はまた、フラグメントの第２のサブセットでも発生する。フラグメントの少なくとも第１のサブセット及び第２のサブセットは、トラックに連続して書き込まれる。

本発明の１つの実施の形態によれば、回転磁気ヘッドの回転基準位置を確定するために基準マークが使用される。磁気ヘッドがその回転基準位置に達すると、回転位置を示すカウンタ値を提供するためにカウンタが開始される。

本発明の１つの実施の形態によれば、磁気ヘッドの回転速度は、速度センサによって測定される。磁気ヘッドの回転速度を、磁気ヘッド又は磁気ヘッドを収容するドラムに配置される基準マーク及び／又は複数の基準マークを使用して検知することができる。別法として、回転速度を検知するために、磁気ヘッドを駆動するモータの巻線に誘導されるいわゆる逆起電力電圧を使用することができる。

別の態様では、本発明は、トラック毎に事前定義された最大数のフラグメントを提供するデータ処理装置であって、各フラグメントは、それぞれのトラック内に一意ではない識別子を有する、データ処理装置と、テープ媒体にトラックを書き込む少なくとも１つの回転磁気ヘッドとを有するテープドライブ装置に関連する。

さらに別の態様では、本発明は、複数のトラックを有するテープ媒体を備える媒体デバイスであって、各トラックは事前定義された最大数のフラグメントを含み、トラック内の各フラグメントはそのトラック内で一意ではない識別子を有する、媒体デバイスに関連する。

以下、本発明の実施形態について、単に例として、且つ図面を参照して説明する。

図１は、テープカートリッジ１０３を装填し且つ排出し、データを読み出し且つ書き込むための必要に応じてテープカートリッジ１０３のテープ媒体１０４を前方に又は後方に巻くテープドライブ機構１０２を有する、テープドライブ１００を示す。ＤＤＳ（Digital Data Storage）テープドライブでは、少なくとも１つの読出し／書込みヘッド１０６が、ヘリカルスキャンドラム（図示せず）に取り付けられており、ヘリカルスキャンドラムは、テープの移動方向に対して斜めの動作でテープ媒体を通過してヘッドを掃引するように回転する。かかる斜め動作の間、トラックが、テープ媒体１０４に書き込まれるか又はテープ媒体１０４から読み出される。

テープドライブ１００のプロセッサ１０８は、ファームウェア１１０を実行する役割を果たす。ファームウェア１１０は、装填されたテープ媒体１０４とテープドライブ１００との間でデータを転送する命令１１２を含む。さらに、ファームウェア１１０は、テープドライブ１００を制御する命令１１４を含む。

テープドライブ１００は、ヘッド１０６又はヘッド１０６を収容するドラムを駆動することができるモータ１２０を制御する回路１１８を備える特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）１１６を有する。さらに、集積回路１１６は、カウンタを提供する回路１２２と、ヘッド１０６の基準位置を検出するための回路１２４とを有する。

回路１２４は、センサ１２６に接続され（be coupled）、センサ１２６は、ヘッド１０６上に配置された基準マーク１２８がセンサ１２６を通り過ぎる時にそれを検知することができる。たとえば、基準マーク１２８は、永久磁石要素であり、センサ１２６は、基準マーク１２８がセンサに近接した時にその基準マーク１２８の磁界を検知するトランスデューサである。別法として、光基準マークと、ヘッド１０６の基準位置を検知する光センサ又は別のタイプのセンサを使用することができる。

テープドライブ１００は、テープ媒体１０４から読み出されたフラグメントを格納するメモリ１３０を有する。メモリ１３０は、サブアドレス空間に分割されるアドレス空間をカバーする。本明細書で考慮する好ましい実施形態では、３つのアドレスサブ空間１３２、１３４及び１３６がある。

テープドライブ１００は、そのテープドライブ１００をコンピュータ１４０に接続するインタフェース１３８を有する。たとえば、インタフェース１３８は、ネットワーク１４２を介して且つ／又は別のデータチャネルによってテープドライブ１００をコンピュータ１４０に接続する。コンピュータ１４０は、バックアップアプリケーションプログラム１４６を実行するプロセッサ１４４を有する。テープ媒体１０４にデータを書き込むために、バックアップアプリケーションプログラム１４６は、書込みコマンド１４８及びテープ媒体１０４に書き込まれるデータをテープドライブ１００に送出する。同様に、テープ媒体１０４からデータを読み出すために、バックアップアプリケーションプログラム１４６は、テープドライブ１００に読出しコマンド１５０を送出する。

テープドライブ１００が書込みコマンド１４８を受け取ると、命令１４４は、バックアップアプリケーションプログラム１４６から受け取ったユーザデータを、テープ媒体１０４に書き込まれるフラグメントに分割する。命令１１４によって生成される各フラグメントは、識別子を含むヘッダ部と、ユーザデータを含むデータ部とを有する。命令１１４は、３８４個のフラグメント等、トラック毎に事前定義された最大数のフラグメントを生成する。各フラグメントは、そのヘッダに、トラック内で一意ではない識別子を有する。図２は、例としてのトラックの好ましい構造を示す。

テープドライブ１００が読出しコマンド１５０を受け取ると、ヘッド１０６によってテープ媒体１０４からフラグメントが読み出される。テープ媒体１０４から読み出されたフラグメントを明確に識別するために、集積回路１１６は、そのデータフラグメントが読み出される時に磁気ヘッド１０６の回転位置を示す信号を提供する。

たとえば、回路１１８は、モータが実質的に一定の角速度でヘッド１０６を回転させるようにモータ１２０を制御する。基準マーク１２８がセンサ１２６を通過する時、回路１２４によりそれぞれのセンサ信号が受け取られる。それに応じて、回路１２４は、回路１２２によって提供されるカウンタを開始する。このため、カウンタの現カウンタ値は、ヘッド１０６のその基準位置に対する回転位置に対して比例する。

集積回路１１６から命令１１４に提供されるカウンタ値は、フラグメントを格納するメモリ１３０のアドレスサブ空間を確定する。たとえば、カウンタ値が０とｘとの間である場合、これは、そのフラグメントが、トラックのフラグメントの第１のサブセットに属し、したがってアドレスサブ空間１３２に格納されることを意味する。カウンタ値がｘ＋１とｙとの間である場合、これは、そのフラグメントが、テープ媒体１０４に格納されたフラグメントの第２のサブセットに属し、したがってアドレスサブ空間１３４に格納されることを意味する。同様に、カウンタ値がｙ＋１を超える場合、これは、そのデータフラグメントが、テープ媒体１０４に格納されたフラグメントの第３のサブセットに属し、したがってアドレスサブ空間１３６に格納されることを意味する。

別法として、集積回路１１６は、カウンタ値自体を提供せず、フラグメントの識別子を補足するために２ビットのデータビットを生成する。たとえば、カウンタ値が０とｘとの間である場合、集積回路１１６は、フラグメント識別子を補足するために最上位ビット位置として命令１１４に「００」を提供し、カウンタ値がｘ＋１とｙとの間である場合、情報は「０１」であり、カウンタ値がｙ＋１を超える場合、情報は「１０」である。

結果として、トラックから読み出されるフラグメントは、メモリ１３０のアドレス空間をカバーするメモリ１３０に、フラグメントがトラックに沿って発生する順序と同じ順序で格納される。メモリ１３０に格納されるフラグメントに含まれるユーザデータは、命令１１４によって抽出され、バックアップアプリケーションプログラム１４６に返される。

図２は、テープ媒体１０４に書き込まれる単一トラック１５２の概略図である。トラック１５２は、最大３８４個のフラグメント１５４を含む。各フラグメント１５４は、ヘッダ及びデータ部を有する。ヘッダは、フラグメントの識別子を含む制御情報を格納するのに役立つ。データ部は、ユーザデータを格納するのに役立つ。トラック１５２は、フラグメント１５４の少なくとも２つのサブセット１５６及び１５８を有する。サブセット１５６は、０から１２７までの範囲の識別子（ＩＤ）を有するフラグメント１５４を含む。サブセット１５８は、同様に０から１２７までの範囲の識別子を有するフラグメント１５４を有する。インプリメンテーションに応じて、同じ範囲の識別子を再使用するフラグメントの１つ又は複数の追加のサブセットを、サブセット１５８の後にトラック１５２に格納することができる。

フラグメント１５４の識別子が非一意であっても、集積回路（図１の集積回路１１６を参照）から提供される磁気ヘッドの回転位置に関する追加の情報により、トラック１５２内の各フラグメントの明確な識別が可能である。

図３は、テープ媒体にデータが書き込まれる時にテープドライブによって実行される方法を示す。ステップ３００において、カウンタ値ｉを０にリセットする。ステップ３０２において、第１のサブセットｊの第１のフラグメントをテープ媒体に書き込む。第１のフラグメントは、トラックのフラグメントの第１のサブセットに属する。第１のフラグメントは、フラグメント識別子ｉ＝０を有する。

ステップ３０４において、カウンタをインクリメントする。カウンタは、フラグメントのサブセットのフラグメントの最大数までカウントアップすることができる。たとえば、サブセット毎のフラグメントの最大数は、１２８である。カウンタがオーバフローすると（ステップ３０６）、インデックスｊをインクリメントし（ステップ３０８）、制御は、フラグメントの連続的なサブセットの第１のフラグメントを書き込むためにステップ３０２に戻る。カウンタオーバフローがない場合、制御はｊをインクリメントすることなくステップ３０２に戻る。

図４は、テープ媒体のトラックからフラグメントを読み出す方法を示す。ステップ４００において、ヘッドがトラックからフラグメント及びそのフラグメントＩＤを読み出す時（ステップ４０２）、ヘッドの回転位置を示すセンサ信号を受け取る。ステップ４０４において、センサ信号を使用して、ステップ４０２において読み出されたフラグメントがトラックのフラグメントのサブセットのうちのいずれに属するかを確定する。ステップ４０６において、フラグメントを、そのフラグメントが属するフラグメントのサブセットに対応する格納位置に格納する。たとえば、フラグメントがフラグメントの第１のサブセットに属する場合、そのフラグメントを、第１のサブセットに割り当てられるメモリのそれぞれの第１のアドレスサブ空間に格納する。同様に、フラグメントがトラックのフラグメントの第２のサブセットに属する場合、そのフラグメントを、メモリのそれぞれの第２のアドレスサブ空間に格納する。

これにより、フラグメントのより短い識別子を使用することが容易になる。たとえば、トラック毎のフラグメントの最大数が３８４個である場合、トラックを、フラグメントの３つのサブセットに分割することができ、フラグメントの各サブセット内のフラグメントは、０から１２７までの範囲の識別子を有する。このため、フラグメントヘッダにフラグメント識別子を格納するためには７ビットがあればよい。

テープドライブ装置の１つの実施の形態を示す概略ブロック図である。 図１のテープドライブ装置によってテープ媒体上に書き込まれるトラックの概略図である。 テープ媒体上にデータを書き込むことに関連するステップを示すフローチャートである。 テープ媒体からデータを読み出すことに関連するステップを示すフローチャートである。

符号の説明

１００・・・テープドライブ
１０２・・・機構
１０６・・・ヘッド
１０８・・・プロセッサ
１１０・・・ファームウェア
１１２・・・読出し／書込み
１１４・・・制御
１１８・・・速度制御
１２０・・・モータ
１２２・・・カウンタ
１２４・・・基準位置検出
１３０・・・メモリ
１３８・・・インタフェース
１４０・・・コンピュータ
１４２・・・ネットワーク
１４４・・・プロセッサ
１４６・・・バックアップアプリケーション
１４８・・・書込みコマンド
１５０・・・読出しコマンド
１５２・・・トラック
１５４・・・フラグメント
１５６，１５８・・・サブセット

Claims (8)

1. テープ媒体（１０４）のトラック（１５２）を読み出す少なくとも１つの回転ヘッド（１０６）であって、前記トラックは複数のフラグメント（１５４）を含み、
   前記トラック内の各フラグメントは、
   識別子を有する、少なくとも１つの回転ヘッド（１０６）と、
   前記フラグメントのうちの１つが前記テープ媒体から読み出される時に前記回転ヘッドの回転位置を示す信号を提供する位置指示装置（１２２、１２４、１２６、１２８）と
   を具備し、
   前記トラックは、前記フラグメントの少なくとも第１のサブセット（１５６）及び第２のサブセット（１５８）を含み、
   前記フラグメントの前記識別子は、前記それぞれのサブセット内で一意であり、
   前記識別子は、フラグメント番号の下位ビット位置を含み、
   前記信号は、前記フラグメント番号の最上位ビット位置を提供することにより、前記信号と前記フラグメントのうちの前記１つの前記識別子との組合せが、前記トラック内で前記フラグメントのうちの前記１つを明確に識別する
   テープドライブ装置。
2. 制御装置（１０８、１１０、１１４）と、
   前記テープ媒体から読み出される前記フラグメントを格納するメモリ（１３０）と
   をさらに具備し、
   前記制御装置は、前記信号と前記フラグメントのうちの前記１つの前記識別子との前記組合せを使用して前記フラグメントのうちの前記１つに対する前記メモリの格納位置（１３２、１３４、１３６）を確定するように動作可能である
   請求項１に記載のテープドライブ装置。
3. 前記位置指示装置は、前記回転ヘッドの前記回転位置を示すカウンタ値を提供するカウンタ（１２２）
   を備える請求項１または２に記載のテープドライブ装置。
4. 前記回転ヘッドの回転基準位置を確定する基準マーク（１２８）をさらに具備し、
   前記カウンタは、前記回転ヘッドが前記基準位置を通過する時に開始される
   請求項３に記載のテープドライブ装置。
5. 前記基準マークは、永久磁石要素である、
   請求項４に記載のテープドライブ装置。
6. 前記回転ヘッドの回転速度を検知する速度センサ（１１８）をさらに具備する
   請求項１〜５のいずれかに記載のテープドライブ装置。
7. 回転ヘッド（１０６）を使用してテープ媒体（１０４）のトラック（１５２）からフラグメントを読み出す方法であって、前記トラックの各フラグメントは非一意の識別子を有する、方法であり、
   前記テープ媒体から前記フラグメントの前記非一意の識別子を読み出すことと、
   前記回転ヘッドの回転位置を示す信号を生成することと
   を含み、
   前記トラックは、前記フラグメントの少なくとも第１のサブセット（１５６）及び第２のサブセット（１５８）を含み、
   前記フラグメントの前記識別子は、前記それぞれのサブセット内で一意であり、
   前記識別子は、フラグメント番号の下位ビット位置を含み、
   前記信号は、前記フラグメント番号の最上位ビット位置を提供することにより、前記信号と前記フラグメントの前記非一意の識別子との組合せが、前記トラックの内で前記フラグメントのうちの前記１つを明確に識別することと
   を含む方法。
8. 前記組合せを使用して前記フラグメントを格納するメモリロケーション（１３２、１３４、１３６）を確定すること
   をさらに含む請求項７に記載の方法。

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