JPH0223572A - 外部記憶制御装置 - 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】 （目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術（第５．６，８図） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（第１図） 作用（第１図） 実施例（第２．３，４，５，６．７図）発明の効果 （概要） メモリ装置と、トラック毎のセクタ単位でデータの記録
を行う回転型の外部記憶装置との間で当該単位でデータ
の転送の制御を行う外部記憶制御装置に関し、 高速にアクセス及び転送を行うことができる外部記憶制
御装置を提供することを目的とし、前記記憶装置におけ
るアクセス位置にあるセクタについて当該セクタの識別
情報を順次保持する識別情報保持部と、転送の対象とな
るセクタ範囲を指定する範囲情報を保持するセクタ範囲
保持部と、前記識別情報及び範囲情報に基づいてアクセ
ス位置にある前記セクタが転送の対象となるか否かを判
定するセクタ判定部と、転送の対象と判定された場合に
は当該セクタの識別情報及び範囲情報に基づいてメモリ
の対応するアドレスを指定するアドレス指定部と、前記
セクタ範囲を指定するとともに、アクセス位置にあるセ
クタが転送対象と判定された場合にデータの転送を行う
転送制御部とを有するものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は外部記憶装置アクセス制御装置に係り、特にメ
モリ装置と、トラック毎のセクタ単位でデータの記録を
行う回転型の外部記憶装置との間で当該単位でデータの
転送の制御を行う外部記憶制御装置に関する。

（従来の技術） 従来、第８図に示すような外部記憶制御装置があった。

本装置は半導体メモリ８２と磁気ディスク等の回転型の
外部記憶装置８３との間のデータの転送の制御を行う主
制御部８１と５順次転送する対象となるセクタ番号を保
持する転送セクタ番号レジスタ８４ａと、転送されたセ
クタの個数について順次計数を行う転送セクタ・カウン
タ８４ｂと、比較器８５と、前記外部記憶装置８３での
書込みまたは読出し等のアクセス位置にあるセクタを識
別する識別情報としてのセクタ番号を保持するアクセス
位置セクタ番号レジスタ８６と、当該レジスタ８６に保
持されているセクタ番号と前記セクタ番号レジスタ８４
ａ及び前記転送セクタカウンタ８４ａに保持されている
値とを比較し、一致した場合には前記制御部８１に一致
信号を送出する比較器８５と、転送対象となるメモリの
アドレスについての計数を行う転送アドレスカウンタ８
７とを有する。

本装置は次のように動作する。

ステップＳＡＩで前記主制御部８１が前記外部記憶装置
８３に対するアクセス命令を解析し、最初に、転送する
セクタ番号を転送セクタ番号レジスタ８４ａに、転送セ
クタ数を転送セクタカウンタ８４ｂに、転送対象となる
メモリ８２の開始アドレスを転送アドレスカウンタ８７
に各々設定する。

また、アクセス位置セクタ番号レジスタ８６には前記外
部記憶装置８３から送られてくるアクセス位置に到達し
たセクタの番号が順次設定される。

ステップＳＡ２で前記比較器８５は転送セクタ番号レジ
スタ８４ａに保持されている値を、アクセス位置レジス
タ８６に保持されている値とを比較し、一致した場合に
は前記制御部８１に対して一致信号を送出する。

ステップＳＡ３で前記制御部８１は当該比較器８５から
の一致信号があった場合には前記転送アドレスカウンタ
の値をインクリメント（増加）させなから１セクタ分の
データの転送を行うことになる。

ステップＳＡ４で１セクタ分のデータの転送が終了した
場合には前記制御部８１は前記転送セクタ番号レジスタ
８４ａに保持されている値をインクリメント（増加）さ
せ、当該転送セクタカウンタ８４ｂをデクリメント（減
少）させる。

ステップＳＡ５で当該転送セクタカウンタ８４ｂが“Ｏ
″でない場合には前述したステップＳＡ２に戻り、デー
タの転送を継続する。

一方、ステップＳＡ６で前記転送セクタカウンタ８４ｂ
が“０゛′ならば、外部記憶装置８３とのデータ転送を
終了する。

（発明が解決しようとする課題） ところで、従来の外部記憶制御装置にあっては、前述し
たような手順でアクセスを行うため、複数のセクタを転
送する際に、複数のセクタに対してアクセスを行う場合
にはセクタ番号の小さなセクタに関するデータから順次
アクセスを行わなければならなかった。

したがって、複数のセクタに対するアクセスを行う際に
は、アクセス位置に後続のセクタが位置した場合であっ
ても、当該セクタに対してアクセスを行うことができず
、先頭のセクタがアクセス点に位置するまで、長時間待
たなければならないという問題点を有していた。

すなわち、第５図（ａ）及び（ｂ）に示すように外部記
憶装置のあるトラックのセクタ口〜５のセクタ領域につ
いてアクセスする場合にであって、アクセスを開始する
アクセス位置、すなわちヘッド位置が（ａ）のＡ点（セ
クタ１０）にある場合には同図（ｂ）に示すようにセク
タ０〜５についてはα（交代用セクタ）の後、直ちにア
クセスが行われることになるが、ヘッド位置が（ａ）の
Ｂ点にある場合にはセクタ４、セクタ５がアクセス対象
であるにも拘らず、−旦セクタ０まで進んだ後に順次ア
クセスが行われることになる。

また、交代セクタが存在する場合には、第６図（ｂ）に
示すようにセクタの配置が通常と異なるため、更に余計
な回転待ちが必要となり外部記憶装置のアクセス時間が
大幅に増加するという問題点を有していた。

そこで、本発明は以上の問題点を解決することを技術的
課題とするものであって、高速にアクセス及びデータの
転送を行うことができる外部記憶制御装置を提供するこ
とを目的としてなされたものである。

〔課題を解決するための手段〕

以上の技術的課題を解決するため本発明は第１図に示す
ように２メモリ装置２と、トラック毎のセクタ単位でデ
ータの記録を行う回転型の外部記憶装置３との間で当該
単位でデータの転送の制御を行う外部記憶制御装置にお
いて、前記記憶装置３におけるアクセス位置にあるセク
タについて当該セクタの識別情報を順次保持するセクタ
識別情報保持部６と、転送の対象となるセクタ範囲を指
定する範囲情報を保持する転送セクタ範囲保持部４と、
当該範囲情報及び識別情報に基づいてアクセス位置にあ
る前記セクタが転送の対象となるか否かを判定するセク
タ判定部５と、転送の対象となるセクタと判定された場
合に当該セクタの識別情報及び範囲情報に基づいてメモ
リ２の対応するアドレスを指定するアドレス指定部７と
、前記記憶装置３に対するアクセス命令を解析して転送
されるべき前記セクタ範囲を指定するとともに、アクセ
ス位置にあるセクタが当該範囲内と判定された場合には
データの転送を行う転送制御部１とを有するものである
。

（作用） 本装置は次のように動作する。

前記転送制御部１は前記外部記憶装置３に対するアクセ
ス命令を解析して転送の対象となる前記セクタ範囲を指
定して、前記保持部４に当該範囲を表す範囲情報が保持
させる。

また前記外部記憶装置３においてアクセス位置にあるセ
クタ番号等のセクタを識別する識別情報が順次前記セク
タ識別情報保持部６に保持される。

ここで、「アクセス位置にあるセクタ」とはアクセス用
のヘッドが位置しているセクタをいう。

前記セクタ判定部５によりアクセス位置にあるセクタが
転送対象となっている前記セクタ範囲内に属する場合に
は、前記制御部１及びアドレス指定部７にその旨を示す
信号が通知される。

すると、アドレス位置指定部７は当該信号を受けた場合
には前記セクタ範囲を表す範囲情報及び前記識別情報に
基づいて前記メモリ２に対して対応するアドレス位置を
指定してアクセスを行うとともに、前記制御部１はセク
タの配列順序の如何に拘らず、アクセス位置に到達した
セクタから順次データの転送を行うようにしている。

したがって、セクタがどのような配置であっても、全セ
クタが−通り出現するほぼ１回転の間に１つのトラック
についてのアクセスを終了させることができることにな
る。

〔実施例〕

続いて、本発明の実施例について説明する。

本実施例に係る外部記憶制御装置は第２図に示すように
、半導体メモリ１２と、データをトラック毎のセクタ単
位で記録を行う磁気ディスク装置等の回転型の外部記憶
装置１３と、データの転送に関して現に書込みまたは読
出しが行われるアクセス位置にある前記外部記憶装置１
３のセクタを識別する識別情報としてのセクタ番号を保
持するセクタ識別情転保持部６としてのアクセス位置セ
クタ番号レジスタ１６とを有する。

本装置は、また各トラック毎に転送すべきセクタ範囲を
指定する範囲情報を保持する転送セクタ範囲保持部１４
と、前記アクセス位置セクタ番号レジスタ１６に保持さ
れたセクタ番号及び前記範囲情報に基づいてアクセス位
置にあるセクタが転送範囲内に属するか否かを判定を行
うセクタ判定部５としてのセクタ判定回路１５と、当該
セクタ判定回路１５により前記範囲内に属すると判定さ
れた場合には前記セクタ番号及び指定された前記範囲情
報に基づいて、転送に関し半導体メモリ１２の対応する
アドレス位置を指定するアドレス位置指定部１７と、前
記外部記憶装置１３に対するアクセス命令を解析して転
送の対象となるセクタ範囲を指定するとともに、転送対
象のセクタと判定された場合に前記メモリ１２と外部記
憶装置１３との間でデータの転送を行う転送制御部１１
とを有するものである。

また、前記転送制御部１１は主制御部１１ａ及びメモリ
管理テーブルｌｌｂを有する。

さらに、前記セクタ範囲保持部１４は転送されるセクタ
の範囲を表す範囲情報としての転送開始セクタ番号及び
転送終了セクタ番号を各々保持する転送開始セクタ番号
レジスタ１４ａ及び転送終了セクタ番号レジスタ１４ｂ
とを宥する。

また、前記アドレス指定回路１７は指定された先頭から
の相対番地を表すオフセットアドレスを前記アクセス位
置にあるセクタ番号及び前記転送開始セクタ番号に基づ
いて生成するオフセットアドレス生成回路１９と、当該
生成回路１９により生成されたオフセットアドレス及び
前記主制御部１１ａからの制御信号に基づいて転送対象
の半導体メモリ１２に対して転送対象のアドレスの指定
を行う転送アドレスカウンタ１８とを有する。

第３図に６４セクタ／トラツク、２５６バイト／セクタ
の外部記憶制御装置に本実施例を適用した場合について
さらに詳細に示す。

同図において、前記メモリ１２としてバッファ・メモリ
を使用したものであり、当該メモリ１２は２５６バイト
の容量を有するＲＡＭを用いたセクタバッファ６４個に
より構成され、上位装置と外部記憶装置１３との間で転
送されるデータを一時蓄えるものである。

また、前記メモリ管理用テーブルｌｌｂには各セクタバ
ッファに格納されているデータが有効か無効かを示すフ
ラグが格納されている。

前記オフセット生成回路１９及びセクタ判定回路１５は
減算器１５ａ、１５ｂと、ゲート１５ｃ、１５ｄとを有
し、転送範囲にあるセクタか否かの判定と、転送開始セ
クタから判定されたセクタまでのオフセット・アドレス
の生成を行うものである。

さらに前記転送アドレスカウンタ１８は転送対象となる
セクタに対応するオフセット・レジスタ１８ａとセクタ
内の相対アドレスを示すカウンタ１８ｂとからなる。

その他、本実施例は接続の切換えを行うアドレスマルチ
プレクサ２０を有している。

本実施例は次のように動作する。

第４図の流れ図に基づいて説明する。

ステップＳＪＩで第２図に示した転送制御部１１の主制
御部１１ａは上位装置からのコマンドを受けとると、ス
テップＳＪ２で当該コマンドを解析する。

当該主制御部１１ａは解析結果が読出しの処理であれば
ステップＳＪ３に進み、処理対象のセクタをトラック単
位に分割するとともに、前記転送開始セクタ番号レジス
タ１４ａ及び前記転送終了セクタレジスタ１４ｂをセッ
トし、前記メモリ管理テーブルｌｌｂを“０゛になって
いることを確認する。

ステップＳＪ４で目的トラックヘシーク動作を行う。

シーク動作が完了した後、ステップＳＪ５で前記アクセ
ス位置セクタ番号レジスタ１６にヘッド位置すなわち、
アクセス位置に到達したセクタ番号が順次保持されるこ
とになり、セクタ判定回路１５の減算器１５ａ、１５ｂ
等により当該セクタが転送の対象となるセクタであるか
否かの判定が行われることになる。

ステップＳＪ６で当該アクセス位置セクタ番号レジスタ
１６に保持されている番号のセクタが転送範囲内のセク
タでない場合には転送範囲内のセクタが保持されるまで
待ち、保持されているセクタが当該範囲内のセクタであ
ると判断された場合にはステップＳＪ７に進む。

ここで、第３図に示すようにアクセス位置にあるセクタ
が転送範囲に存在する場合には前記アクセス位置セクタ
番号レジスタ１６に保持されている値（Ｂ）は減算器１
５ａにおいては前記転送終了セクタ番号レジスタ１４ｂ
に保持されている値（Ａ）よりも小さいはずであり、当
該減算器１５ａ　（Ａ−Ｂ）からは正の符号を表す゛１
０１１状態のｂｏｒｒｏｗ信号が出力され、減算器１５
ｂにおいては前記アクセス位置セクタ番号レジスタ１６
に保持されている値（Ａ）は前記転送開始セクタ番号レ
ジスタ１４ａに保持されている値（Ｂ）よりも大きいは
ずであるから当該減算器１５ｂ　（Ａ−Ｂ）からも正の
符号を表す“ＯＩｊ状態のｂｏｒｒｏｗ信号が出力され
ることになり、当該信号の出力により前記セクタは前記
範囲内にある旨が示される。

ステップＳＪ７では当該ｂｏｒｒｏｗ信号が出力された
場合に外部記憶装置１３からのセクタ・データ部の検出
信号に同期して前記減算器１５ｂ等により得られたオフ
セットアドレスを転送アドレス・カウンタ１８のオフセ
ットレジスタ１８ａに保持するとともに、前記主制御部
１１ａに対して転送開始の指示信号を送る。

ステップＳＪ８において、主制御部１１ａは前記転送ア
ドレス・カウンタ１８のオフセット・レジスタ１８ａに
保持されているオフセットアドレスによる指定に対応す
る前記メモリ管理テーブルｌｌｂに保持されているデー
タが０′°の場合には、当該カウンタ１８ｂをインクリ
メントしながら前記転送アドレスカウンタ１８の示すバ
ッファ位置に外部記憶装置１３から転送されたデータを
順次書き込む。

一方、主制御部１１ａは前記オフセットレジスタ１８ａ
に保持されているオフセットアドレスに対応するバッフ
ァ管理テーブルｌｌｂに保持されているデータが１′の
場合には既に有効なデータが当該メモリ１２に格納され
ているので転送な行わずに次の転送開始指示を待つ。

さらに、ステップＳＪ９で１セクタ分のデータの転送が
終了した場合には前記主制御部１１ａは前記オフセット
・レジスタ１８ａにより示されるメモリ管理テーブルｌ
ｌｂの対応する位置に正常終了の場合には“°１′′を
異常終了の場合には“０°°を書き込むことになる。

以上の動作を前記転送範囲内の全セクタについて繰り返
し、ステップ５ＪＩＯで前記転送範囲内の全セクタにつ
いて前記メモリ管理テーブル１１ｂが全て“１パになる
まで繰り返す。すると、前記メモリ１２中にセクタ番号
の順にトラック中の転送データが格納される。そこで、
ステップ５ＪＩＩで当該メモリ１２中のデータを上位装
置に転送し、前記メモリ管理テーブルｌｌｂの値を“０
°′に戻す。

以上の動作をコマンドにより転送が求められた各トラッ
クについて繰り返すことにより読み出し処理が行われる
ことになる。

書込みについても同様の手法により第４図の流れ図ステ
ップ５Ｊ１２からステップ５Ｊ２０までに示すように行
われることになり、その他の処理（ステップ５Ｊ２１）
についても同様である。

以上説明したように本実施例によれば読出しの場合には
前記転送範囲内にあると判定されたセクタのデータから
順次前記メモリ１２に格納し、当該メモリ１２に当該範
囲内にある全セクタが格納された時点で、セクタ番号の
順に上位装置へデータを転送することができる。

また書込みの場合には上位装置からセクタ番号の順に転
送されたデータをメモリ１２（バッファメモリ）に格納
し、その後、判定された順にセクタへデータを書き込む
ことができる。

従って、磁気ディスク等の記録媒体がほぼ一回転する間
にトラック上の必要なセクタを全て転送することができ
、複数のセクタを転送する際には特にアクセス時間の短
縮に効果がある。

また、本実施例ではメモリ管理テーブルを適宜検査し、
必要範囲のセクタ転送終了を直ちに検出するので、少な
いセクタ数の転送の際にも従来方式に比較してアクセス
時間が増大することはない。

以上説明したように本実施例によると従来の計算器及び
外部記憶装置のハードウェア、ラフ１ヘウエアを何ら変
更することなくアクセス時間を短縮する外部記憶制御装
置を提供することができる。

次に他の実施例について説明する。

本実施例は前述した実施例と異なり、前記実施例のメモ
リ管理テーブルｌｌｂに有効データの有無の他にデータ
誤りの有無とＥＣＣデータを格納することにより、他の
セクタを転送中に平行してデータ誤りを訂正して更にア
クセス時間を短縮することができる。

またオフセット基準アドレスレジスタと減算器を追加す
ることによりオフセット基準アドレスを主制御装置のフ
ァームウェアが設定できるようにし、複数のトラックで
使用する領域を重ならないようにすることで上位装置と
の転送と外部記憶装置との転送を異なるトラックに対し
て並行動作を行うことができる。

また、オフセットアドレスを基準値からのセクタ数とセ
クタサイズとの積で生成することによりセクタサイズが
可変の場合にも本実施例を適用することができる。

第５図に基づいて以上説明した実施例を、転送対象とな
るセクタ範囲がセクタ番号としてＯから５までの場合に
本装置を適用した場合について説明する。

第５図（Ｃ）に示すようにアクセス開始時にヘッド位置
がＡにある場合にはアクセス位置にくるセクタはセクタ
番号順になるので、従来の場合と同様であるが、アクセ
ス開始位置がＢの場合には前記セクタ範囲内で最初にア
クセス位置にくるセクタはセクタ番号が４及び５の順序
となり、従来の場合と異なり当該セクタについては直ち
にアクセスが行われてデータの転送がなされることにな
る。

したがって、従来の場合に比較して転送範囲内にあるデ
ータの転送は早期に行うことが可能である。

さらに、第６図に示すように交代されたセクタが存在す
る場合には従来装置に比較して大幅にアクセスを行う速
度が上昇していることがわかる。

第７図に以上説明した６４セクタ／トラツクの場合、３
２セクタ／トラツク及び１２８セクタ／トラツクの場合
について、転送時間と転送セクタ数との関係を示すよう
に最大的１．５倍の処理速度の向上を認めることができ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、アクセス位置に到
°達したセクタに対応したメモリのオフセットアドレス
を生成することにより、アクセス点に到達したセクタの
順にデータ転送を行えるため、外部記憶装置の回転待ち
時間を短縮することができるという効果を奏し、外部記
憶装置の性能向上に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロック図、第２図は実施例に係
る外部記憶制御装置を示すブロック図、第３図は実施例
に係るブロック図、第４図は実施例に係る流れ図、第５
図は実施例及び従来例に係る通常セクタ配置を示す図、
第６図は実施例及び従来例に係る交代されたセクタのあ
る配置を示す図、第７図は実施例に係る効果説明図、第
８図は従来例に係るブロック図である。 １（１１・・・転送制御部 ２（１２・・・メモリ（半導体メモリ）３（１３・・・
外部記憶装置 ４（１４・・・転送セクタ範囲保持部 ５（１５・・・セクタ判定部 ６（１６・・・セクタ識別情報保持部（アクセス位置セ
クタ番号レジスタ） ７（１７）・・・アドレス位置指定部 １（ニ）で弘イク・ＩＡＺ入゛イ芝束イツ・１１；イｊ
（シアー胎、零て＝２夕―己１【′（テ「、１［后４第
５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 メモリ装置（２）と、トラック毎のセクタ単位でデータ
   の記録を行う回転型の外部記憶装置（３）との間で当該
   単位でデータの転送の制御を行う外部記憶制御装置にお
   いて、 前記記憶装置（３）におけるアクセス位置にあるセクタ
   について当該セクタを識別する識別情報を順次保持する
   セクタ識別情報保持部（６）と、転送の対象となるセク
   タの範囲を表す範囲情報を保持する転送セクタ範囲保持
   部（４）と、当該識別情報及び範囲情報に基づいてアク
   セス位置にある前記セクタが転送の対象であるか否かを
   判定するセクタ判定部（５）と、 転送の対象であると判定された場合には当該セクタの識
   別情報及び範囲情報に基づいてメモリ（２）の対応する
   アドレスを指定するアドレス指定部（７）と、 前記セクタ範囲を指定するとともに、アクセス位置にあ
   るセクタが転送の対象であると判定された場合にデータ
   の転送を行う転送制御部（１）とを有することを特徴と
   する外部記憶制御装置。