JPH01217619A - データ記憶システム、記録媒体及び記録スペース管理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明はデータ記憶容量の非常に大きな記憶もしくは記
録媒体、及びそのような記録媒体をデータ処理環境にお
いて用いる方法及びシステムに関する。

Ｂ、従来技術及び発明が解決しようとする問題点種々の
情報保持信号の記録のために、再書込み可能もしくは消
去可能な媒体が知られている。データ処理環境において
は、このような媒体はデータの保全性やデータの迅速な
記録及び再生を保証するように低い誤り率を示さなけれ
ばならない。再書込み可能もしくは消去可能な媒体は、
典型的には、磁気記録型である。磁気記録媒体には、磁
気テープ、磁気ディスク及び磁気ドラムがある。磁気記
録媒体を記憶システムにおいて最初に用いるときには、
各媒体について記録のための初期設定を行なう必要があ
り、初期設定は定様式化（フォーマツティング）を含む
。定様式化は、環境に応じて、記録媒体についての表面
検査及びアドレス可能なデータ記録区域に対する制御情
報の記録を含む。大容量磁気ディスク記憶装置の場合、
制御情報は各トラックのホーム・アドレスと呼ばれる区
域に記録される。そのような技術の詳細は、たとえば、
サイエンス・リサーチ・アソーシエイツ社より１９８１
年に発効されたｒＩＢＭ直接アクセス記憶装置概論Ｊ　
　（Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　Ｔｏ　ＩＢＭ　Ｄｉｒ
ｅｃｔＡｃｃｅｓｓ　Ｓｔｏｒａｇｅ　Ｄｅｖｉｃｅｓ
）と題する文献に開示されている。初期設定及び表面検
査により、記録媒体の欠陥が識別される。欠陥の位置及
び範囲はホーム・アドレス区域に記録される。記憶装置
は、このような欠陥識別情報を利用して、欠陥部分を回
避することができる。これによって、記録媒体の歩留り
を良＜シ、コストを下げることができる。

磁気ディスクの初期設定に関する別の例は、パーソナル
・コンピュータにおいて広く用いられているディスケッ
トの定様式化である。ディスケットは、しばしば、ソフ
ト・セクタ方式の記録媒体として言及される。ディスケ
ットに対するデータの記録や読取りのためには、パーソ
ナル・コンピュータは、まず、ディスケットの記録不能
領域を識別するための表面検査を行ないかつ制御情報を
ディスケットに記録することを含む定様式化動作を行な
う必要がある。

記録媒体のデータ記録容量が非常に大きくなるにつれて
（たとえば、ギガバイトの桁）、初期設定やソフト・セ
クタ化のための時間が長くなるという問題が生じており
、その問題についての良好な解決策が望まれている。

前述の磁気ディスクは、前の記録内容を消去することな
く重ね書きが可能である。一方、磁気テープ等の磁気記
録媒体の場合には、重ね書きの前に消去を行なうのが普
通である。常に消去が先行するので、いわゆる「必要部
分だけのデータ・レコードの更新」は許されない。した
がって、磁気テープに対する書込みは、テープの先頭か
ら末尾にわたって行なうのが普通である。

光記録媒体は、所定の記録区域当りで比較して、磁気記
録媒体よりも約−桁大きなデータ記録容量を有する。現
在の光記録媒体の多くは、ハード・セクタ方式を採って
おり、製造工場から出荷する前に、セクタ・マークが媒
体にモールドされている。モールドされたセクタ・マー
クは、データの記録に利用可能であってスペースを占有
する。光記録媒体は、−再書込み／多数回読取り型であ
る。

これに対して、光磁気記録媒体は再書込み可能である。

ただし、新しいデータを書込む前には、古い記録を消去
することが必要である。したがって、光磁気記録媒体に
記録されているデータを更新するためには、記録区域に
おける前に記録されたデータを消去するための１回目の
走査と、更新データを記録するための２回目の走査とが
必要であり、さらに、記録の検査が望まれるときには、
記録したばかりの更新データを読み取るための３回目の
走査が必要となる。２つのアクチュエータに消去ヘッド
と書込みヘッドとを別々に取りつけて、消去と書込みと
を１回の走査中に行なうことも考えられるが、そのよう
な機構のためのコストが相当かかるため光磁気記憶装置
の競争力を失わせるという難点がある。したがって、デ
ータの記録のために光磁気記録媒体を用いるための良好
な制御技法が望まれている。記録（書込み）前消去動作
は、材料のアモルファス状態及び結晶状態によってデー
タを表わす相変化型光ディスクにおいても必要となって
いる。

光記録媒体は、光磁気型及び位相変化型の両方とも、多
くの欠陥部を含みやすい。単位面積当りの記録密度が非
常に高いので、小さな欠陥部によっても記録が影響され
る。したがって、光記録媒体は、高品質であるけれど、
高い誤り率を示す。

データ処理環境において、この様な媒体を用いるときに
は、前記文献の第２７．７３ないし７５頁に記載されて
いるようなカウント・キー・データ（ＣＫＤ）様式に従
って媒体を効率良く使用することが行なわれている。デ
ータの記録のために一般に用いられている別の様式は、
媒体の記録面を２にバイト、４にバイト等の一定長のデ
ータをそれぞれ記録できる複数のアドレス可能な区域に
分ける固定ブロック様式である。このような定様式化に
は、すべての一定バイト区域を識別することが必要であ
る。固定ブロック様式については、前記文献第２７．２
８．８２．８３．８４．１２５、及び１２６頁に詳しい
記載がある。固定ブロック様式の記録は、パーソナル・
コンピュータ等の比較的性能の低いデータ処理システム
において、しばしば用いられている。

ＣＫＤ様式と固定ブロック様式との重要な差異は、ＣＫ
Ｄ様式がディスクの各トラックに関連したインデックス
・マークとホーム・アドレス区域及びカウント区域だけ
を使用することである。また、多数の小レコードをＣＫ
Ｄ様式で記録する場合、個々の小レコードに付随して比
較的多くの制御信号が必要になるが、固定ブロック様式
の場合のように未記録区域を多く残すことなく、すべて
の記録スペースをデータ及び制御信号の記録のために用
いることができる。したがって、光記録媒体においては
、効率の良い低コストの技法に従ってＣＫＤ様式を用い
ることが望ましい。そのためには、制御装置と光記憶装
置との間、また、成る場合には、それらとホスト・プロ
セッサとの間における相互作用が必要である。

Ｃ０問題点を解決するための手段 本発明に従って、複数のアドレス可能な記録トラックを
有する記録媒体は、不定様式（フォーマツティングを受
けていない）のままユーザ環境に提供されて、そこで表
面検査を受ける。各トラックは、その始まりを示すイン
デックスを何する。ユーザ環境において、最初の初期設
定は、所定数のトラックから成るサブセットについての
表面検査を含む。その所定数は、記録媒体上のトラック
の総数より相当小さい。検出された欠陥部は、それぞれ
の位ｆｉｔ（範囲も含みつる）によって識別される。

次に、表面検査済トラックの定様式化（フォーマツティ
ング）を行なう。定様式化は、各表面検査済トラックの
いわゆるホーム・アドレス区域に、該トラックに含まれ
る欠陥の位置を示す情報を記録することを含む。定様式
化されたトラックはデータを受は取ることができる。

複数のトラックのうちの１つまたは幾つかに記録される
ボリューム目録（ＶＴＯＣ）は、表面検査済で定様式化
済トラックがどれであるか、及び表面検査及び定様式化
が済んでいないトラックがどれであるかを示す情報を含
む。

記録媒体を使用するとき、定様式化済のサブセットのト
ラックのうちで、どれがデータの記録のために割り振ら
れているか、また、どれが空いていて割振り可能かを示
すようにＶＴＯＣを更新する。

記録媒体をデータの記録や読取りに使用していないとき
には、ＶＴＯＣ内の情報によって識別される表面検査の
済んでいないトラックについて、インライン方式で表面
検査及び定様式化を行なう。

定様式化の済んだトラックはデータの記録のために使用
可能になる。なお、インライン方式とは、日々のデータ
処理動作の間に、表面検査及び定様式化動作を介在させ
ることを意味する。

新しいデータを記録する前に、すでに記録されているデ
ータを消去する必要のある記憶媒体については、ＶＴＯ
Ｃは、割振り済でなくかつ消去済のトラック、すなわち
、データを受は取る用意のできたトラックがどれであり
、また、割振り済でなくかつ未消去のトラックがどれで
あるかを示す情報を含む。データの記録や読取りに記録
媒体を使用していない時間中、割振り済でなく未消去の
トラックについてインライン方式で消去を行なって、デ
ータの記録のために使用できるようにする。

好ましい実施例においては、記録媒体が割振り済でなく
未消去のトラックを含むときには、いつでも、他のトラ
ックの表面検査及び定様式化を行なう前に、前者の消去
を行なうようになっている。

データの記憶のために記録媒体を用いるホスト・プロセ
ッサは、順次型データ・セットを記録する場合には、す
でに順次型データ・セットを保持しているトラックでは
なく他の割振り済でない消去済トラックに対して記録を
行なうように動作する。

−このプロシージャにより、記録要求と実際の記録動作
との間の消去動作を除くことができる。

Ｄ、実施例 第１図は本発明に°従って用いられる記録媒体を示して
いる。周知の如く、光磁気ディスク３０の最外周トラッ
クには、ボリューム目録（ＶＴＯＣ）が記録されている
。ディスク３０のデータ区域１３内の同心円状トラック
のアドレスは、最外周のトラックのアドレスが１番小さ
く、中心に近いトラックはど大きいアドレスを有するよ
うに定められている。ディスク３０は半径方向に延びる
インデックス・ライン１１を有する。インデックス・ラ
イン１１は各トラックの記録区域の先頭を表わす。各ト
ラックの先頭の区域はホーム・アドレス（ＨＡ）区域１
２である。なお、トラックは同心円状トラックのみなら
ず、渦巻き杖の単一のトラックや、物理的標識に重なっ
た論理的トラックでもよい。

本発明に従って、ｖＴＯＣｌｏはデータ区域１３のスペ
ースの利用態様を表わすように識別された４つの記録部
分を有する。ＶＴＯＣ１０は本発明の実施に関連して説
明する情報以外の情報も含んでいる。第１のＶＴＯＣ部
分１４によって、データの記録のために現に割り振られ
ているすべてのトラック（割振り済トラックと称する）
が識別される。その識別のためには、物理アドレスや、
論理アドレスから論理アドレスへの変換を伴う間接アド
レシングのためのディレクトリ、あるいは他の指示情報
等が用いられる。第２のＶＴＯＣ部分１５は割振り済で
なくかつ消去済のトラック（消去済空きトラックと称す
る）の物理アドレスを有する。消去済空きトラックは、
データの記録のために割り振られておらず、かつ消去さ
れており、したがって、記録のためにデータ信号を受は
取る用意ができている。第３のＶＴＯＣ部分１６は、割
振り済でなくかつ未消去のトラック（未消去空きトラッ
クと称する）を識別する。このトラックは、前に記録が
行なわれたが、データの記録のための割振りを解除され
たトラックであり、物理アドレスによって識別される。

したがって、未消去空きトラックは、データの記録のた
めに割振り可能であるが、データを受は取る用意はでき
ていない。すなわち、新しいデータを記録するのに先立
って、前に記録されたデータを消去する必要がある。

、ただし、ディスク３０が記録データに対する重ね書き
を行なうことができるものである場合には、第３のＶＴ
ＯＣ部分１６は不要であルパ。第４のＶＴＯＣ部分１７
は、表面検査や定様式化の済んでいない不定様式トラッ
クを識別する。定様式トラックがＨＡを記録済であるの
に対して、不定様式トラックは表面検査済であっても、
ＨＡの記録は済んでいない。新しいトラックは表面検査
も済んでいない。

本発明の好ましい実施例において、斜線を施したＨＡ区
域１２は、データの記録のために初期定様式化済で割振
り済の外周寄りの一部のトラックを示している。したが
って、これらのトラックは第１のＶＴＯＣ部分１４によ
って識別される。第４のＶＴＯＣ部分１７は、割振り済
トラックの内側にあって表面検査済でかつ定様式化済で
ないトラックと、表面検査及び定様式化のいずれも済ん
でいないトラックとを識別する。ディスク３０のスペー
ス管理は、後で述べるプログラム記憶式制御装置に接続
されたホスト・プロセッサにおいて実行可能である。プ
ログラム制御によるスペース管理には、そのためにＶＴ
ＯＣ１０に記録されている情報が必要である。ホスト・
プロセッサの代わりに、プログラム記憶式制御装置にお
いてスペース管理を行なうことも可能である。いずれの
場合も、機械動作は、後で述べるように同じ機能をもた
らすものである９、すなわち、「スペース管理」は、第
４図及び第５図に示す機械動作を行なうためのプログラ
ムをホスト・プロセッサ又は制御装置において行なうこ
とを意味する。実施例では、第３図に示すように、ホス
ト・プロセッサがスペース管理プログラムを有する。

パフォーマンスの向上のために、ＶＴＯＣｌｏの一部は
、後で述べるスペース・ステータス・テーブル（ＳＳＴ
）２０に挿入される。５ＳＴ２０は、記録装置のパワー
・オンやリセット毎にＶＴＯＣｌｏから生成される。５
ＳＴ２０は４つのＶＴＯＣ部分１４〜１７に対応する４
つのフィールドを有する。５ＳＴ２０の「割振り済」フ
ィールド２１はＶＴＯＣ部分１４のサブセットを含む。

ＳＳＴ２Ｏに記憶される「割振り済」情報は、ディスク
３０の割振り済トラックの総数や、割振り済トラックの
うちの最近参照された一部のトラックの識別子を含みつ
る。たとえば、最高５０本の割振り済トラックがフィー
ルド２１によって識別される。同様に、ＶＴＯＣ部分１
５によって識別される消去空きトラックのうちの幾つか
のアドレスは５ＳＴ２０のフィールド２２に記憶される
。たとえば、外周寄りの２０本の消去済空きトラ・ツク
が５ＳＴ２０によって識別される。代案として、フィー
ルド２１によって識別される割振り済トラックに関連し
たアドレスを有する消去済空きトラックをフィールド２
２による識別対象にしてもよい。

その関連性は、最近参照された割振り済トラックに対す
る消去済空きトラックの半径方向における近さである。

５ＳＴ２０の第３のフィールド２３は、未消去空きトラ
ックを識別する。識別される未消去空きトラックは、次
にどのトラックを消去すべきであるかを迅速に調べるこ
とを可能ならしめるために、外周寄りの未消去空きトラ
ックであることが望ましい。また、フィールド２２及び
２３には、消去済空きトラックの総数及び未消去空きト
ラックの総数も記憶される。これらの総数はディスク３
０の利用状況を解析するために用いられる。５ＳＴ２０
の最後のフィールド２４は、表面検査を受けていないト
ラックや不定様式のトラックのうちの外周寄りの幾つか
のトラックの物理アドレスを含んでいる。この情報はデ
ータ処理分野においてよく行なわれるロードの平衡やそ
の他の目的のために用いることができる。

第２図は本発明を実施するのに適した光磁気記憶装置（
ＤＡＳＤ）を示す。光磁気ディスク３０はモータ３２に
よって回転させられる主軸３１に装着されている。光学
ヘッド支持アーム３３を取り付けたヘッド・アーム・キ
ャリッジ３４はディスク３０の半径方向に移動する。キ
ャリッジ３４はフレーム３５の上に載っている。キャリ
ッジ３４の半径方向移動により、ディスク３０に対する
データの記録や再生のために、複数の同心円状トラック
のうちの任意のものや単一の渦巻き状トラックの任意の
部分に対してアクセスすることが可能である。フレーム
３５に装着されている粗動アクチュエータ３６は、トラ
ック・アクセスのためにキャリッジ３４を駆動する。記
憶装置は１台以上のホスト・プロセッサ３７に接続可能
である。なお、ホスト・プロセッサ３７は、制御装置、
パーソナル９コンピユータ、大型システム・コンピュー
タ、通信システム、イメージ処理プロセッサ等のうちの
いずれでもよい。接続回路３８は記録装置とホスト・プ
ロセッサ３７との間の論理的及び電気的な接続をもたら
す。

マイクロプロセッサ４０は、ホスト・プロセッサ３７に
対する接続を含めて記憶装置の動作を制御する。マイク
ロプロセッサ４０と接続回路３８は、双方向バス４３を
介して制御データ、ステータス・データ、指令等をやり
とりする。マイクロプロセッサ４０は、プログラムやマ
イクロコードを記憶する読取専用メモリ（ＲＯＭ）４１
及びデータや制御信号を記憶するランダム・アクセス・
メモリ（ＲＡＭ）４２を有する。

記憶装置の光学系は、アーム３３に装着されていて、フ
ォーカシング及びトラッキングのために微動アクチュエ
ータ４６によって制御される対物（もしくはフォーカシ
ング）レンズ４５を含む。

微動アクチュエータ４６は、フォーカシングのためにデ
ィスク３０に垂直な方向にレンズ４５を動かしたりトラ
ック・シーク及び追従動作のためにディスク３０の半径
方向にレンズ４５を動かしたりする機構を含んでいる。

たとえば、１００本のトラックの範囲内で成るトラック
から他のトラックへ移る必要がある場合、キャリッジ３
４を駆動することなく、微動アクチュエータ４６の働き
だけで、これを達成することができる。参照符号４７は
レンズ４５とディスク３０との間の双方向光路を表わし
ている。

光磁気記録において、磁石４８はレンズ４５を介して与
えられるレーザ光の照射を受けるディスク３０上の小さ
なスポットの残留磁化方向を定めるための弱い方向づけ
磁界を生じる。レーザー光はディスク３０の上の照射ス
ポットを光磁気層（図示せず）のキュリー点より上の温
度まで加熱する。光磁気層は、米国特許第３９４９３８
７号に開示されているような希土類金属及び遷移金属の
合金である。磁石４８は、加熱されたスポットがキュリ
ー点以下の温度に冷却されるとき、残留磁化方向を所望
の方向にすることができる。第２図において、磁石４８
は書込み方向に配向されている。すなわち、２進１は通
常Ｎ極によってディスク３０に記録される。ディスク３
０の記録データを消去するには、磁石４８を回転させて
、Ｓ極をディスク３０に隣接させることが必要である。

磁石制御回路４９は、回転可能な磁石４８に対して、破
線５０で示されているように機械的に連結されていて、
記録及び消去方向の制御を行なう。

マイクロプロセッサ４０は、記録方向の反転のための制
御信号を線５１を介して磁石制御回路４９に与える。

トラックもしくは渦線を忠実に追跡したり、迅速かつ正
確にアクセスするためには、レーザ光ビームの光路４７
の半径方向位置を制御することが必要である。そのため
に、フォーカシング及びトラッキング制御回路５４は粗
動アクチュエータ３６及び微動アクチュエータ４６の両
方を制御する。粗動アクチュエータ３６によるキャリッ
ジ３４の位置決めは、制御回路５４から線５５を介して
与えられる制御信号によって正確に制御される。さらに
、制御回路５４は、フォーカシング動作及び精密なトラ
ッキング／スイッチング動作のための制御信号を線５７
及び５８を介して微動アクチュエータ４６に与える。こ
のような制御のために、種々のサーボ位置決め技法が使
用可能である。

フォーカシング及びトラッキング位置検出は、ディスク
３０から光路４７に反射される光ビームを分析すること
によって行なわれる。そのために、光ビームはレンズ４
５及び半透明鏡６０を介して半透明鏡θ１において反射
されて、いわゆる四分割検出器６２へ導かれる。検出器
６２には、入射する光ビームを処理するための半円柱レ
ンズ等の光学系が付随している。検出器６２は、参照符
号６３で一括して示されている４本の線にそれぞれ出力
信号を生じる４つの光学素子を有する。検出器６２の１
本の軸線をトラック中心線に整列させるようにして、ト
ラック追跡動作が行なわれる。

フォーカシング動作は、検出器６２の４つの光学素子に
よって検出される光の強度を比較することによって行な
われる。制御回路５４は線６３を介して受は取る信号を
分析して、フォーカシング及びトラッキングの両方を制
御する。

次に、ディスク３０にデータを記録する動作について説
明する。まず、データの記録のための所望の方向に磁石
４８が配向されていると仮定する。

マイクロプロセッサ４０は、記録動作を行なうことを示
す制御信号を線６５を介してレーザー制御回路６６に与
える。その結果、レーザ制御回路６６は、高強度の光ビ
ームを発射するようにレーザ６７を付勢する。これと対
照的に、読取り動作の場合には、レーザ６７は、ディス
ク３０上の照射スポットをキュリー点より高い温度まで
加熱しない程度に弱められた強度の光ビームを発射する
ように制御される。レーザ制御回路６６は線８８を介し
てレーザ６７に制御信号を与え、かっレーザ６７から発
射された光ビームの強度を表わすフィードバック信号を
線ｅ９を介して受は取る。線６８の制御信号はレーザ光
の強度を所望の値にするためのものである。レーザ６７
は、たとえば、ヒ化ガリウム・ダイオード・レーザ等の
半導体レーザであり、記録すべきデータに応じた強度変
調を受けるようになっている。すなわち、データ回路７
５は、このような変調のためのデータ信号を線７８を介
してレーザ６７に与える。変調された光ビームは偏光子
７０（光ビームを直線偏光にする機能を何する）、コリ
メート・レンズ７１、光路７２における半透明鏡６０及
びレンズ４５を介してディスク３０に投射される。デー
タ回路７５は、マイクロプロセッサ４０から線７６を介
して与えられる適当な制御信号に応じて、データの記録
のための用意をする。マイクロプロセッサ４０がデータ
回路７５に与える制御信号は、ホスト・プロセッサ３７
から接続回路３８を介して受は取る記録指令に基づいて
いる。データ回路７５の用意ができると、記録すべきデ
ータは、ホスト・プロセッサ３７から接続回路３８を介
してデータ回路７５に直接与えられる。データ回路７５
は、ディスク３０に関連した補助もしくはフォーマット
信号、エラー検出及び訂正用信号等の処理のための回路
も含んでいる。読取りもしくは再生動作中、データ回路
７５は読み取られた信号から補助信号等を坤出し、訂正
済データ信号をバス７７及び接続回路３８を介してホス
ト・プロセッサ３７へ送る。

ディスク３０からのデータの読取りもしくは再生には、
ディスク３０によって反射された光ビームを光学的及び
電気的に処理する必要がある。反射された光ビーム（直
線偏光がカー効果によりディスク３０の記録に応じて回
転させられている）は、光路４７、レンズ４５、半透明
鏡６０及び６１を介してデータ検出部７９へ送られる。

半透明鏡（もしくはビーム・スプリッタ）８０は、反射
光ビームを、同じ直線偏光の回転を有しかつ同等の強度
を有する２つの光ビームに分割する。すなわち、半透明
鏡８０によ４て反射された光ビームは第１の偏光子８１
へ進み、半透明鏡８０を通過した光ビームは第２の偏光
子８３へ進む。第１の偏光子８１は、アクセスされたデ
ィスク３０のスポットの残留磁化が２進１を表わすＮ極
であるとき回転させられた反射光ビームだけを通すよう
に設定されている。偏光子８１を通過した光ビームを受
は取るフォトセル８２は、適当な信号を差動増幅器８５
の第１の入力端子に与える。反射された光ビームがＳ極
の残留磁化によって回転させられたものである場合には
、偏光子８１はその光ビームを全く通さないかまたはわ
ずかじか通さないので、フォトセル８２は出力信号を生
じない。第２の偏光子８３は、第１の偏光子８１とは逆
に、Ｓ極の残留磁化によって回転させられた光ビームだ
けを通す機能を何する。フォトセル８４は偏光子８３を
通過した光ビームに応じて差動増幅器８５の第２の入力
端子に出力信号を与える。差動増幅器８５は差信号（デ
ータを表わしている）をデータ回路７５へ送る。検出さ
れた信号はデータを表わす信号成分のみならず、いわゆ
る補助信号成分も含んでいる。なお、「データ」という
用語は、種々の情報担持信号、好ましくは、ディジタル
もしくは離散値型の情報担持信号を意味するものである
。

主軸３１の回転位置及び回転速度は適当なタコメータ（
もしくはエミッタ・センサ）９０によって検出される。

タコメータ９０は、たとえば、スピンドル３１に装着さ
れたタコメータ・ホイール（図示せず）の明暗スポット
を光学的に感知する型のものであり、・ＲＰＳ回路９１
に対してタコメータ・パルスを与える。ＲＰＳ回路９１
は主軸３１の回転位置を検出し、回転情報信号をマイク
ロプロセッサ４０に与える。磁気ディスク記録分野にお
いて広く行なわれているように、ＲＰＳ回路９１は、回
転情報信号を利用して、ディスク３０のデータ記録トラ
ックに対するアクセスを制御する。

タコメータ・パルスは、主軸３１を一定回転速度で回転
させるようにモータ３２を駆動するための主軸制御回路
９３にも与えられる。主軸制御回路９３は、周知の如く
モータ３２の回転速度を制御するための水晶発振器を含
みうる。マイクロプロセッサ４０は線８４を介して主軸
制御回路９３を制御する。

第３図に示すように、ホスト・プロセッサ３７はインタ
ーフェース１０２によってプログラム記憶式制御装置１
０１に接続されている。破線１０３は、光磁気ＤＡＳＤ
１０５のスペース管理に関連してホスト・プロ瘉ツサ３
７から制御装置の１０１に与えられる特殊信号を表わし
ている。特殊信号は、データを記録した記録区域を解放
する、すなわち、割振り済状態から未消去空き杖態にす
ることができることを示すものである。さらに、特殊信
号は、ホスト・プロセッサ３７によって記録中のデータ
が順次型であることを示すことができる。すでに記録済
のトラックに順次型データを記録する代わりに、スペー
ス管理プログラム３７Ａによって５ＳＴ２０から消去済
空きトラックを選択して、次の順次型データに割り振る
ことができる。このような割振りにより、データの記録
の前に、記録済トラックを消去することは不必要になる
。消去のための時間が省かれるので、ホスト・プロセッ
サ３７の効率が良くなる。

制御装置１０１は線１０６を介して光磁気ＤＡＳＤ１０
５の動作を制御する。その制御態様は、前記文献に開示
された装置に関連して用いられているものと同等でよい
。制御装置１０１は破線１０７で示されているように、
スペース管理のための制御信号をＤＡＳＤ１０５に与え
る。第４図に詳しく示すように、スペース管理のための
制御は、主トシてディスク３０の初期設定のための表面
検査及びＶＴＯＣ１０に関係している。ホスト・プロセ
ッサ３７は、５ＳＴ２０によって表わされた内部メモリ
を有する。５ＳＴ２０は前述の種々のフィールドを有し
、スペース管理プログラム３７Ａによって用いられる。

第４図は本発明に従って第３図のシステムにおけるスペ
ース管理プログラム３７Ａによって実現される機械動作
を流れ図として示すものである。

ホスト・プロセッサ３７は、これらの機械動作のための
種々のプログラムを実行する。プログラムのうちの１つ
はディスパッチャ１１０である。ディスパッチャ１１０
は、スペース管理プログラムを実行するときのすべての
動作量の調整を行なうものであり、プログラミング分野
において周知の機能を有する。スペース管理プログラム
３７Ａの活’ｆＪＪＪ化は周知のプログラミング技法に
従うて行なわれる。矢印１１１は、本発明には直接関係
ないけれど、制御装置において通常行なわれる機械動作
の実行のための種々のプログラムを呼び出すことを表わ
している。実際上、ホスト・プロセッサ３７が実行する
プログラムの大部分は、本発明に直接関係ないものであ
る。ディスパッチャ１１０は種々のプログラムの実行の
ための優先順位を定める。ＤＡＳＤ１０５がディスク３
０に対してデータの記録や読取りを行なっていないとき
（すなわち、予約や割振りが行なわれていないとき）に
、本発明に関係するプログラムの一部に対して低い優先
順位が割り当てられる。論理経路１１２はスペース管理
のための機械動作への入口を表わしている。機械動作の
最初のステップ１１３においては、５ＳＴ２０のフィー
ルド２３を調べて、割り振られておらずかつ消去されて
いないトラック、すなわち、未消去（ＮＥ）空きトラッ
クがあるか否かを判断する。幾つかの未消去空きトラッ
クがあると仮定すると、５ＳＴ２０はフィールド２３に
Ｏでない値を含む。スペース管理プログラム３７Ａは、
フィールド２３に記憶されている物理アドレスを用いる
か、またはＶＴＯＣ部分１６にアクセスして、未消去空
きトラックのうちの°１つを指定する。制御装置１０１
はＤＡＳＤ１０５の微動アクチュエータ４６を制御して
、指定されたトラックにヘッドを位置づける。そして、
ステップ１１４において、指定されたトラックの記録を
消去する。通常の技法に従ってトラックの消去を行なっ
た後、ステップ１１５において、消去したばかりのトラ
ックの識別情報をＶＴＯＣ１０の第３の部分１６から第
２の部分１５へ移し、かつ該トラックがデータの記録を
受ける用意ができていることを示すように５ＳＴ２０の
フィールド２２を更新すると共に、該トラックの識別情
報をフィールド２３から除去する。最小限、フィールド
２３に記憶されている未消去空きトラックの総数を１だ
け減じ、かつフィールド２２に記憶されている消去情交
きトラックの総数を１だけ増す。同様なカウントがＶＴ
ＯＣにも記憶されている。ステップ１１５の完了後、デ
ィスパッチャ１１０が活動状態になる。

ある伏況においては、ステップ１１４におけるトラック
の消去を独立した動作として行なってもよい。すなわち
、トラックの消去中、ＤＡＳＤ１０５を制御装置１０１
から切り離すことができる。

その場合、トラックの消去が完了するときステップ１１
５に復帰するための手続きを行なってからディスパッチ
ャ１１０へ制御を移すことが行なわれる。要求される記
録及び読取り動作の回数を最大にするためには、１度に
１つのトラックの消去を行なうことが望ましいが、それ
に限定する必要はない。

前述のステップ１１３において未消去空きトラックが全
熱ない場合には、ステップ１１６へ進み、すべてのトラ
ックが定様式化されているか否か判断する。なお、ステ
ップ１１３及び１１６をディスパッチャ１１０から別個
に呼び出すようにしてもよい。ステップ１１６における
動作は、５ＳＴ２０のフィールド２４にトラック・アド
レスが記憶されているか否かを調べるものである。フィ
ールド２４に全（トラック・アドレスが記憶されていな
かったり、またはディスク３０の最も内側のトラックの
アドレスよりも大きな値のトラック・アドレスが記憶さ
れているときには、すべてのトラックが定様式化されて
いると判断する。その場合、プログラム経路１１７及び
１０９を介してディスパッチャ１１０へ復帰する。

フィールド２４が定様式化されていないトラックの物理
アドレスを有する場合には、新しいトラックの表面検査
及び定様式化のためのサブルーチン１２０へ進む。ステ
ップ１２１において、フィールド２４内のアドレスによ
って識別されるトラックを定様式化動作のための次のト
ラックとして指定する。ステップ１２２において、制御
装置１０１及びＤＡＳＤ１０５に対して、指定したトラ
ックの表面検査゛を命じる。表面検査は、後で被検査ト
ラックのホーム・アドレス区域に記録するために、表面
の欠陥部を検出して識別することである。

表面検査についての詳細は特願昭６３−１１９４２８号
に示されている。表面検査中、ＤＡＳＤＩ０５または制
御装置１０１はディスク表面の欠陥部の支持情報、すな
わち欠陥部の位置を示す情報を収集する。欠陥部支持情
報の収集が完了すると、ステップ１２３へ進み、後続の
ステップ１２５においてホーム・アドレス区域に記録す
る準備のために、欠陥部支持情報をテーブルにまとめる
。ステップ１２３においては、表面検査の完了したトラ
ックの消去も行なう。その後、ステップ１２５において
、該トラックのホーム・アドレス区域に欠陥部支持情報
を記録することを含む定様式化を行なう。参照符号１２
４は、ステップ１２５に先立って他のデータ処理を実行
しうることを示している。

トラックの定様式化を完了した後、５ＳＴ２０及びＶＴ
ＯＣ１０を更新する。すなわち、次に上位のトラック・
アドレス（次に内側のトラックのアドレス）を選択して
５ＳＴ２０のフィールド２４及びＶＴＯＣ部分１７に記
録する。また、新たに定様式化したトラックが利用可能
であることを示すように５ＳＴ２０のフィールド２２及
びＶＴＯＣ部分１５を更新する。最も内側のトラックの
消去が済むと、５ＳＴ２０のフィールド２４には、定様
式化されていないトラックが無いことを示すために、最
大トラック・アドレスより１だけ大きなアドレスが記憶
される。ステップ１２５の完了後、ディスパッチャ１１
０へ戻る。

ディスパッチャ１１０は、経路１２７を介して割振り及
び割振り解除モジュール１２８を呼び出すこともできる
。このモジュール１２８はホスト・プロセッサ３７にお
いて実行中で割振り要求を生じる他のプログラムから呼
び出されることもある。

いずれにせよ、モジュール１２８は、アドレス可能なデ
ータ区域の割振り及び割振り解除を行なう通常のメモリ
制御コンピュータにおいて行なわれているような動作を
行なうように構成されている。

割振りプロシージャの実行の際、５ＳＴ２０のフィール
ド２２またはＶＴＯＣ部分１５によって消去情交きトラ
ックのあることが示されるならば、割振りは成功する。

割振りの成功が経路１２９を介して通知されると、ホス
ト・プロセッサ３７は、今割振りの済んだトラックに対
してデータを記録するための指令を出すことができる。

割振りプロシージャが、経路１２７Ａを介して要求を出
した他のプログラムの実行に起因したものである場合に
は、経路１２９Ａを介して割振りの成功を知らせて、そ
のプログラムの実行を再開させる。

モジュール１２８による割振り解除はすべて成功する。

そして、経路１３０を介してステップ１３１へ進み、割
振り解除したトラックのアドレスをＶＴＯＣ（７）部分
１４から部分１６及び５ＳＴ２０のフィールド２３へ移
し、該トラックが空いているけれど消去は済んでいない
ということを示す。

スペース管理プログラム２７Ａは、今割振り解除したト
ラックにデータが実際に記録されていたか否かを知る必
要はない。常に、データが記録されていて、その消去が
済んでいないとの仮定に基づいてプロシージャを進める
のである。このような動作を完了した後、ディスパッチ
ャ１１０へ制御を移す。

％　’）　ｘ　−ル１２８　ニオイ”Ｃ１ＶＴＯＣ：部
分１５及び５ＳＴ２０のフィールド２２によって示され
る消去済空きトラックの総数が０の場合、トラックの割
振りは不成功である。したがって、割振り可能なトラッ
クを追加するためにスペース管理を行なう必要がある。

この場合、経路１３２を介してステップ１３３へ進み、
７１００部分１６または５ＳＴ２０のフィールド２３に
よって未消去空きトラックの存在が示されているか否か
判断する。

フィールド２３が０でない数値を含んでいれば、ステッ
プ１３４へ進み、該当するトラックの消去を行なって、
それらを割振り可能な消去済空きトラックにする。トラ
ックの消去の完了後、フィールド２３内の数値を減じる
と共にフィールド２２内の数値を増す。そして、消去を
完了したトラックのアドレスをＶＴＯＣ部分１６からＶ
ＴＯＣ部分１５へ移す。次のステップ１３５では、新た
な消去済空きトラックの割振りを行なった後、ディスパ
ッチャ１１０へ制御を移す。

ステップ１３３において未消去空きトラックがない場合
には、残りの定様式化されていないトラックを処理する
ことが必要である。ステップ１３８において、５ＳＴ２
０．のフィールド２４を調べて、定様式化されていない
トラックがあるか否か判断する。すべてのトラックが定
様式化されている場合には、経路１３９を介してディス
パッチャ１１０へ制御を移す。この場合、すべてのトラ
ックが割り振られているので、割振り要求に応じること
は、できない。一方、ｖＴＯＣ部分１７または５ＳＴ２
０のフィールド２４が定様式化されていないトラックの
存在を示すならば、ステップ１４０において、これらの
トラックの定様式化を行なう。

ステップ１４０は、前述のサブルーチン１２０における
ステップを含む。なお、対象となるトラックが表面検査
済で、定様式化だけが済んでいないものである場合もあ
る。その場合には、サブルーチン１２０のステップ１２
５だけを実行する。

ステップ１４０において定様式化を完了すると、ステッ
プ１３５へ進んで、トラックの割振りを行なう。実際に
は、ステップ１３５のためのプログラムはモジュール１
２８の一部分である。

以上の説明はインライン・ベースのトラックノ消去及び
定様式化に関するものである。すなわち、ホスト・プロ
セッサ３７は消去動作や定様式化動作を記録動作や読取
り動作とインターリーブ様式で行なう。ディスク３０を
ＤＡＳＤ１０５に最初にセットするとき、または取外し
可能でないディスクを備えたＤＡＳＤ１０５を最初にホ
スト３７に接続するときに、ディスク３０の初期設定を
行なう場合には、スペース管理プログラムは、記録及び
読取り動作を可能ならしめるために、ディスク３０の外
周寄りの一部のトラックを初期設定する。代案として、
前記特願昭６３−１１９４２８号に開示されているよう
に、工場においてディスク３０の一部のトラックの初期
設定を行なってもよい。その場合、スペース管理プログ
ラムがユーザ環境において初期設定を行なうことはない
。また、スペース管理プログラムが制御装置１０１を介
してディスク３０のＶＴＯＣＩＯの読取りを実行させ、
定様式化されたディスクを示すＶＴＯＣｌｏがないとき
、初期設定を行なうようにしてもよい。いずれの場合も
、ステップ１５４において初期設定指令を検出する。Ｖ
ＴＯＣ１０の読取りによって分かるように、すでにディ
スク３０の初期設定が済んでいれば、何の動作も行なわ
ない。

初期設定されていないディスク３０は、ステップ１５５
〜１５７において処理する。まず、ステップ１５５にお
いて、ディスク３ｏの外周寄りの所定数のトラックにつ
いて表面検査を行なう。たとえば、１００本のトラック
について表面検査を行なう。それが済むと、ステップ１
５６において、これらのトラックの消去を行ない、次い
で、各トラックのホーム・アドレス区域に、必要な情報
を書き込む。ステップ１５７においては、これらのトラ
ックのうちの最外周トラックに対して、ＶＴＯＣを記録
する。初期設定の完了後、ディスパッチャ１１０へ制御
を移す。

第５図は、非順次型データを記録する場合、すなわち、
ホスト・プロセッサ３７が、前のバージ式ンのデータを
記録していたのと同じトラックにデータを保持すること
を望む場合における機械動作を例示するものである。書
込み（記録）要求とディスク３０に対する実際の書込み
動作との間に消去ステップを介在させずに、非順次型デ
ータをあるトラックから別のトラックへ移すように、ホ
スト・プロセッサ３７をプログラムすることが可能であ
る。この場合、ディスク３０に記録されているデータの
ディレクトリは論理的なものであり、ＶＴＯＣｌｏは論
理的な数値もしくはアドレスを物理的なトラック・アド
レスに変換するためのディレクトリを含む。このような
論理的アドレシング技法はパーソナル・コンピュータに
おけるディスケットやハード・ディスクに関連して用い
られている。

ともかく、これらのことがすべて望ましくないと仮定す
ると、ホスト・プロセッサ３７は経路工６４を介して、
制御装置１０１が実行すべき書込み指令を発する。ステ
ップ１６５において、スペース管理プログラムは、指令
が更新書込みであるか否か判断する。更新書込み、すな
わち、現に記録されているデータを新しいデータによっ
て置き換える動作を命じる指令の場合、ステップ１６ｔ
６へ進み、所望の目標区域の消去を行なう。なお、ステ
ップ１６５からステップ１６６へ進むとき、制御装置１
０１は指令再試行信号をホスト・プロセッサ３７へ送る
。ステップ１６６において消去を完了すると、制御装置
１０１はそのことを示す入力装置終了信号をホスト・プ
ロセッサ３７へ送る。

次のステップ１７７において、ディスク３０にデータを
書き込む。ステップ１７７の完了後、ホスト・プロセッ
サ３７は本発明とは関係のない他のプログラム・ステッ
プ（図示せず）を実行する。

一方ステップ１６５において、データがオリジナル・デ
ータであり、書込みが更新書込みでないことが分かると
、ステップ１７０へ進み、割振り可能な消去済空きトラ
ックが存在するか否か判断する。そのようなトラックが
存在しなければ、ステップ１６９へ進み、第４図を参照
して説明したように、トラックの消去を行なう。ステッ
プ１７０において消去済空きトラックが見つかった場合
、またはステップ１６６においてトラックの消去が完了
した場合、ステップ１７１へ進み、トラックを書込み動
作のために割り振る。次にステップ１７７において、デ
ータの書込みを行なう。

Ｅ０発明の効果 本発明によれば、記録媒体についての定様式化（フォー
マツティング）や消去のために要する時間を短くするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従った記録媒体及びスペース・ステー
タス・テーブルを示す図、第２図は第１図の記録媒体を
用いる光磁気記憶装置のブロック図、第３図は第２図の
光磁気記憶装置に接続された制御装置及びホスト・プロ
セッサのブロック図、第４図は本発明に従ってホスト・
プロセ°ツサが実行するスペース管理動作の流れ図、第
５図は非順次型データの記録のためにホスト・プロセッ
サが実行する動作の流れ図である。 １０・・・・ボリューム目録、２０・・・・スペース・
ステータス・テーブル、３０・・・・光磁気ディスク、
３７・・・・ホスト・プロセッサ、３７Ａ・・・・スペ
ース管理プログラム、１０１・・・・制御装置、１０５
・・・・光磁気ＤＡＳＤ。 出願人　　インターナシロナル・ビジネス・マシーンズ
・コーポレーション 代理人　　弁理士　　山　　本　　仁　　朗（外１名） 第２図 Ｍ５図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）アドレス可能で再書込み可能な複数の記録区域を
   有する記録媒体であって、データの記録のために割振り
   済の記録区域を示す第１の情報と、割振り済でなくかつ
   消去済の記録区域を示す第２の情報と、割振り済でなく
   かつ未消去の記録区域を示す第３の情報と、データの記
   録のために使用する前に定様式化を必要とする不定様式
   の記録区域を示す第３の情報とを含むボリューム目録を
   所定部分に記録した記録媒体。
2. （２）上記記録媒体が上記複数の記録区域として複数の
   同心円状トラックを有するディスクであり、各トラック
   がインデック・マーク及びそれに続くホーム・アドレス
   区域を含み、かつ最も外周寄りのトラックに上記ボリュ
   ーム目録を記録してあり、上記第１、第２及び第３の情
   報のうちのいずれかによって識別されるトラックはそれ
   ぞれに存在しうる欠陥部の位置を示す欠陥部指示情報を
   ホーム・アドレス区域に記録済であり、かつ上記第４の
   情報によって識別されるトラックは欠陥部指示情報をホ
   ーム・アドレス区域に記録済でない特許請求の範囲第（
   １）項記載の記録媒体。
3. （３）複数の同心円状トラックを有する記録ディスクに
   ついて、初期設定のための下記ステップ（イ）ないし（
   ハ）を実行する記録スペース管理方法： （イ）上記記録ディスクの外周寄りに存在していて、ト
   ラックの総数よりかなり少ない所定数のトラックから成
   る１群のトラックの表面を検査して、欠陥部を検出し、 （ロ）検査済の各トラックに対して、その中に存在する
   欠陥部の位置を表わす情報を記録することによって、該
   トラックを定様式化し、 （ハ）定様式化済の１群のトラックがデータの記録のた
   めに割振り可能なこと、及び定様式化済でないその他の
   トラックは、定様式化されるまでは、データの記録のた
   めに割振り可能でないことを示す情報を含むボリューム
   目録を定様式化済の１群のトラックのうちの特定のトラ
   ックに記録する。
4. （４）さらに下記ステップ（ニ）ないし（ト）を含む特
   許請求の範囲第（３）項記載の記録スペース管理方法： （ニ）データ処理環境において、上記定様式化済の１群
   のトラックのうちの任意のものをデータの記録のために
   割振り、 （ホ）データの記録のために割振り済のトラックを識別
   する情報を上記ボリューム目録内に記録し、 （ヘ）上記ディスクがデータの書込みや読取りに使用さ
   れていないとき、上記定様式化済でないその他のトラッ
   クについて、それらのうちで最も外周寄りのものから順
   に、表面検査及び定様式化を行ない、 （ト）上記ステップ（ヘ）において定様式化したトラッ
   クがデータの記録のために割振り可能なことを示すよう
   に上記ボリューム目録を更新する。
5. （５）さらに下記ステップ（チ）ないし（ヌ）を含む特
   許請求の範囲第（４）項記載の記録スペース管理方法： （チ）データを含みうる割振り済のトラックのうちの任
   意のものの割振りを解除して、空きトラックとし、 （リ）上記ディスクがデータの書込みや読取りに使用さ
   れていないとき、上記空きトラックのうちの任意のもの
   についてデータの消去を行ない、 （ヌ）上記空きトラックのうちのどれが消去済で、どれ
   が未消去であるかを示す情報を上記ボリューム目録に記
   録する。
6. （６）データ記録用のディスクを具備するディスク記憶
   装置と該ディスク記憶装置に接続された制御機構とを有
   するデータ記憶システムであって、上記制御機構が、上
   記ディスク記憶装置へのデータの書込みや上記ディスク
   記憶装置からのデータの読取りを含む種々の動作を制御
   するオペレーティング・プログラム手段と、上記ディス
   クの定様式化を制御する定様式化プログラム手段とを有
   し、上記定様式化プログラム手段が、上記ディスクの各
   トラックに存在しうる欠陥部を検出する表面検査プログ
   ラム手段と、各トラックに存在しうる欠陥部の位置を示
   す情報を該トラックのホーム・アドレス区域に記録する
   ホーム・アドレス記録プログラム手段と、上記ディスク
   の最外周トラックにボリューム目録を記録するボリュー
   ム目録制御プログラム手段とを有し、 上記オペレーティング・プログラムが、種々のプログラ
   ム手段の間の調整を行なうディスパッチャを有し、 上記ディスパッチャが、上記ディスクが初期設定済でな
   いとき上記定様式化プログラム手段を起動して、上記デ
   ィスクの外周寄りの１群のディスクの定様式化を実行さ
   せる初期設定プログラム手段と、上記ディスクがデータ
   の書込みや読取りに使用されていないとき上記定様式化
   プログラムを起動して、上記定様式化済の１群のトラッ
   ク以外の所定数のトラックについて、それらのうちの最
   も外周寄りのものから順に、定様式化を実行させる中間
   定様式化起動プログラム手段とを有し、かつ低い優先順
   位で該中間定様式化起動プログラム手段を働かせるよう
   になっている ことを特徴とするデータ記憶システム。