JPH0410281A - 磁気ディスク装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、磁気ディスク装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、磁気ディスク装置においては、データを記憶する
媒体上にリード／ライトヘッドをシークさせ、所定のセ
クタにおいて情報を読み出したり（リード）、書き込ん
だり（ライト）するようになっている。

第３図は従来の磁気ディスク装置の構成図、第３図（Ａ
）は従来の磁気ディスク装置のプロ、り図、第３図（Ｂ
）はセクタの構成図である。

図において、磁気ディスク装置はデータを記憶する媒体
ｌ、リード／ライトヘッド２、該リード／ライトヘッド
２をシークするための位置決め機構３、目的のセクタの
ＩＤ情報をリード／ライトへ２ド２の現在位置にあるセ
クタの［０情報と比較するためのＩＤ比較器４、目的の
セクタのＩＤ情報を蓄えておくターゲットアドレスレジ
スタ５、データ転送を制御するり一ド／ライト制御回路
６、データバッファ７、及びホスト／メインメモリとの
間でデータ転送を行うデータ転送機構８からなる。

一般に、上記構成の磁気ディスク装置においてデータを
目的のセクタからリードしたり、目的のセクタにライト
する場合、リード／ライトに先立って目的のセクタが位
置するトランクを特定する必要がある。その場合、リー
ド／ライトへ・ノド２を物理的に移動させ、目的のトラ
ンク上に位置決め（シーク）し、その後目的のセクタが
リード／ライトヘッド２の位置に回転してくるのを検出
しなければならない。

次に上記動作について説明する。

データが記録されている媒体１は外周から内周にかけＭ
個のトラックＴ１．・・・Ｔ８．・・・Ｔ、を持ち、そ
れぞれのトラックＴＩ、・・・Ｔｓ、・・Ｔ８はＬ個の
セクタＳ、、Ｓ２．・・・Ｓｘ　、　　ＳＫ、ｌ、Ｓｘ
、ｚ・・・ＳＬを持つ。各セクタＳ１．・・・ＳＬはＩ
Ｏ情情報Ｓ色データｓｂとからなる。

目的のセクタ　（トランクＴＮ、セクタＳｘ）のり一ド
／ライドを行う時、それに先立ってへ７）位置決め機構
３によりシーク動作が行われ、目的のトランクＴＮ上に
リード／ライトヘッド２を移動する。

続いて、トラックＴＮ上の各セクタＳ１．・・・ＳＬの
データは、リード／ライトヘッド２によって読み取られ
る。読み取られたデータの内、ＩＤ情報ＳａはＩＤ比較
器４に送られ、そこでターゲットアドレスレジスタ５に
記憶されている目的のセクタのＩＤ情報Ｓａと比較され
る。該ターゲットアドレスレジスタ５には、アクセスす
べきセクタのアドレスがリード／ライト制御回路６によ
り予め設定されている。

そして、ＩＤ情報Ｓａが一致するとＩＤ比較器４はその
ことをリード／う１゛ト制御路６に知らせる。

リード／ライト回路６はこれを受けて、リード／ライト
ヘッド２を介してそのセクタとデータバッファ７とのデ
ータ転送を行う。そのセクタについてのデータ転送終了
後、ターゲットアドレスレジスタ５の内容を、アクセス
すべき次のセクタのＩＯ情報に更新し、上記の操作を繰
り返す。

上記データバッファ７とホスト／メインメモリとのデー
タ転送はデータ転送機構８により行われる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記構成の磁気ディスク装置においては
、媒体１は常に回転しており、アクセスしようとしてい
るセクタの位置はリード／ライトヘッド２の位置に対し
て全くランダムであり、両者の位置により、ＩＤ比較器
４の動作が開始するタイミングが異なる。このため、シ
ーク完了後り−ド／ライト動作が開始されるまでには、
媒体１の回転待ち時間（すなわちＩＤサーチ時間）が必
要となる。

次にこの回転待ち時間について説明する。

第４図はトラックアクセスのタイミングを示す図である
。

図において、ａは１トラツクを直線で示したものであり
、Ｌ個のセクタＳ１．Ｓ２．・・・Ｓ、、Ｓ、−１１３
に−２１・・・ＳＬにより構成され、各セクタはｂで示
すようにＩＤ情報Ｃとデータｄで構成される。

上記構成のトラックにおいて、Ｋ番目のセクタＳｘから
Ｉセラフ分の範囲にあるセクタ群ｅとの間でデータ転送
を行う場合を考える。

ｆに示す場合のように、アクセスすべきセクタ群ｅの先
頭セクタの直前からＩＤサーチを開始した場合、回転待
ち時間はｒの破線部で示される長さとなりほとんど０で
ある。

ところが、ｇに示す場合のようにアクセスすべきセクタ
群ｅの先頭セクタの■Ｄ情報部分の直後からＩＤサーチ
を開始した場合、回転待ち時間はｇの破線部で示される
長さとなり、媒体ｌが約１回転するのに要する時間と同
じだけ必要となる。このようなケース、つまりアクセス
すべきセクタ群の途中からＩＤサーチが始まった場合、
そのセクタ群りについてはリード／ライトヘッド２が２
回通り過ぎなければアクセスは終了しない。１回目にこ
のセクタ群りの範囲をリード／ライトヘッド２が通り過
ぎる時間は全く無駄な時間であり、これによりリード／
ライト動作に要する時間が長くなってしまう。

本発明は、上記従来の磁気ディスク装置０問題点を解決
して、リード／ライト時に、どのタイミングでＩＤサー
チが開始されても、最小の回転待ち時間でそのトランク
のアクセスを完了することができる磁気ディスク装置を
提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） そのために、本発明の磁気ディスク装置においては、媒
体に記憶されたデータをリード／ライトするり一ド／ラ
イトヘッドと、該リード／ライトヘッドを所定のトラッ
クにソータするための位置決め機構と、目的のセクタの
ＩＤ情報をリード／ライトヘッドの位置にあるセクタの
ＩＤ情報と比較するＩＤ比較器を有しでいる。

目的のセクタのＩＤ情報を格納する複数のターゲットア
ドレスレジスタに対応してデータバッファアドレスレジ
スタが配設され、データバッファ内の上記データバッフ
ァアドレスレジスタが示すアドレスにデータが格納され
る。

上記データバッファ内のデータは、ホスト／メインメモ
リ又はリード／ライトへノドにデータを転送する。

そして、セクタとのデータ転送が可能であることを示す
データハソファアヘイラプルフラグをオン・オフするこ
とによって、目的のセクタのＩＤ情報とリード／ライト
ヘッドの位置にあるセクタのＩＤ情報とが一致したセク
タから順に、上記データバッファ内のデータバッファア
ドレスレジスタが示すアドレスにデータを格納する。

（作用） 本発明によれば、上記のように媒体に記憶されたデータ
をリード／ライトするリード／ライトヘッドと、該リー
ド／ライトヘッドをシークするための位置決め機構を有
しているため、位置決め機構によってリード／ライトヘ
ッドが所定のトラックにシークされる。

そして、リード／ライトヘッドの位置にあるセクタのＩ
ｎ情報は、複数のターゲットアドレスレジスタに格納さ
れたＩＤ情報とＩＤ比較器により比較され、目的のセク
タのＩＤ情報とり一ド／ライトへ・ノドの位！にあるセ
クタのｆｆｌ情報とが一致したセクタから順に、上記デ
ータバッファ内のデータバッファアドレスレジスタが示
すアドレスにデータが格納される。

このデータバッファ内のデータは、リード時においては
ホスト／メインメモリに、ライト時にはリード／ライト
ヘッドに転送される。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。

第１図は本発明の実施例を示す磁気ディスク装置のブロ
フク図である。

図において、磁気ディスク装置はデータを記憶する媒体
１、リード／ライトヘッド２、該リード／ライトヘッド
２をシークするための位置決め機構３、目的のセクタの
ＩＤ情報をリード／ライトヘッド２の現在位置にあるセ
クタのＩＤ情報と比較するためのＩＤ比較器４、目的の
セクタのＩＤ情報を蓄えておく複数のターゲットアドレ
スレジスタ１５、データ転送を制御するり一ド／ライト
制御回路６、データバッファ７、及びホスト／メインメ
モリとの間でデータ転送を行うデータ転送機構８からな
る。

上記複数のターゲットアドレスレジスタ１５はそれぞれ
対応するデータバンファアヘイラブルフラグ９とデータ
バッファアドレスレジスタｌＯを有している。

次に、本発明の磁気ディスク装置の動作について説明す
る。

第２図は本発明の磁気ディスク装置の動作フロー図、第
２図（＾）はデータリード時の動作フロー図、第２図（
Ｂ）はデータバッファからホスト／メインメモリへの転
送ルーチンを示す図、第２図（Ｃ）はデータライト時の
動作フロー図、第２図（ＤＪはホスト／メインメモリか
らデータバッファへの転送ルーチンを示す図である。

まず、データリード時の動作について説明する。

ステップＳ１　　まずリード動作に先立ち、位置決め機
構３を起動してソーク動作を行う。

ステップ３２　　シークの完了を待つ。

ステップＳ３　　シーク動作完了後、媒体１の回転に伴
いリード／ライトヘッド２により読み取られるデータの
内、各セクタのＩＤ情報はＩＤ比較器４に送られる。

ステップ５４　　ＩＤ比較器４は、送られてきたＩＤ情
報（ＩＤｘ）をターゲットアドレスレジスタ１５のＩＤ
情報のそれぞれ（ＩＤ，，ＩＤ，、・・・・・・、　Ｉ
Ｄ、　’）　と比較し、致したらそのターゲットアドレ
スをリード／ライト制御回路６に知らせる。ターゲット
アドレスレジスタ１５にはそのトラックの内でリードす
べきセクタのアドレスがリード／ライト制御回路６によ
り予め設定されている。

ステップＳ５　　リード／ライト制御回路６は、リード
／ライトヘッド２からデータバッファ７へデータの転送
を行う。データはそのセクタに対応するデータバッファ
アドレスレジスタＩＤが示すアドレスから順に格納され
る。データバッファアドレスレジスタＩＤには、リード
／ライト制御回路６により対応するセクタとデータの転
送を行うデータバッファ７のアドレスが予め設定されて
いる。

ステップＳ６　　データ転送が１セクタ分終了したらデ
ータハソファアヘイラフ゛ルフラグ９の１亥当ビツトを
オンする。

ステップＳ７　　ホスト／メインメモリへの転送はデー
タハソファアへイラブルフラグ９がオンになり次第開始
するか、あるいはターゲットアドレスの先頭のセクタの
データバッファアベイラブルフラグ９がオンになってか
ら開始してもよい。データ転送機構８は、データバッフ
ァアドレスレジスタＩＤが示すバッファアドレスから順
にホスト／メインメモリへのデータ転送を開始する。

ステップＳ８　　データ転送を起動した後、まだアクセ
スしていないターゲットアドレスのセクタがあれば上記
の動作を繰り返し、全てのアクセスが終了したらそのト
ラックのアクセスは終了する。

ここで、データバッファ７からホスト／メインメモリへ
のデータ転送のルーチンについて説明する。

ステップＳＳｌ　　データ転送機構８はリード／ライト
制御機構６とは独立して動作し、起動されるとまずデー
タハノファアへイラブルフラグ９を確認する。

ステップＳＳ２　　データバッファアベイラブルフラグ
９がオンであれば、データバッフ７７内で対応するデー
タバッファアドレスレジスタＩＤが示すアドレスから順
にホスト／メインメモリへデータ転送を行う。

ステップＳＳ３　　データ転送は１セクタ分終わるまで
行う。

ステップＳＳ４　　１セクタ分のデータ転送終了後、デ
ータバッファアベイラブルフラグ９をオフにする。

ステップＳＳ５　　アクセスすべき全てのセクタに対し
てステ、プＳＳ１〜ＳＳ４を繰り返し、全てのセクタの
データ転送を完了した後、データ転送機構８は動作を終
了する。

続いて、ライト時の動作について説明する。

ステップＴｌ　　ライト時において、まずライト動作に
先立ち位置決め機構３を起動してシークを行う。

ステップＴ２　　ソーク動作の起動と同時にデータ転送
機構８も起動し、ホスト／メインメモリからデータバッ
ファ７へのデータ転送を開始する。

ステップＴ３　　データ転送機構８を起動後、シークの
完了を待つ。シーク動作とデータ転送は同時に開始され
るため、シーク完了時には転送されるべきデータの一部
又は全部がデータバッファに転送されている。

ステップＴ４　　シーク完了後、ディスクの回転に従っ
てリード／ライトヘッド２により読み取られるデータの
内、各セクタのＩｎ情報がＩＤ比較器４に送られる。

ステップＴ５　　［０比較器４は、送られてきたＩＤ情
報（ｉＤ、　”）がターゲットアドレスレジスタ１５の
ＩＤ情報のそれぞれ（ＩＤ，、ＩＤ，・・・・・・、　
ＩＤ□）と比較し、一致したらそのターゲントアドレス
をリード／ライト制御回路６に知らせる。

ステップＴ６．　Ｔ７　　ターゲットアドレスレジスタ
１５にはり一ド／ライト制御回路６によりそのトラック
間でライトすべきセクタのアドレスが予め設定されてい
る。リード／ライト制御回路６は該当するセクタのデー
タハソファアベイラブルフラグ９がオンであればデータ
バッファ７からリード／ライトヘッド２ヘデータ転送を
行う。データはデータバッファ７のそのセクタに対応す
るデータバッファアドレスレジスタＩＤが示すアドレス
から取り出される。

ステップＴ８　　データ転送がＩセクタ分終了したら、
データハンファアへイラブルフラグ９をオフにする。

ステンブＴ９　　まだアクセスしていないターゲントア
ドレスがあれば上記の動作を繰り返し、全てのセクタの
アクセスが終了したらそのトランクのアクセスは終了す
る。

ここで、ホスト／メインメモリからデータバッファ７へ
のデータ転送のルーチンについて説明する。

ステップＴＴＩ　　データ転送機構８はリード／ライト
制御機構６とは独立して動作し、起動されるとまず転送
すべきデータをホスト／メインメモリからデータバッフ
ァ７へ転送する。

ステップＴＴ２　　データ転送は１セクタ分終わるまで
行う。

ステップＴＴ３　　１セクタ分のデータ転送が終了した
後、そのセクタのターゲットアドレスレジスタ１５に対
応するデータパンファアヘイラブルフラグ９をオンし、
その１セクタ分のデータアドレスをデータバッファアア
ドレスレジスタＩＤヘセントする。

ステップＴＴ４　　アクセスすべき全てのセクタに対し
てステップＴＴＩ〜ＴＴ３を繰り返し、全てのセクタの
データ転送が完了した後、データ転送機構８は動作を終
了する。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように本発明によれば、目的のセ
クタのＩＤ情報とリード／ライトヘッドの位置にあるセ
クタのＩＤ情報とが一致したセクタから順に、上記デー
タハソファ内のデータバッファアドレスレジスタが示す
アドレスにデータが格納され、データハソファ内のデー
タは、リード時においてはホスト／メインメモリに、ラ
イト時にはリード／ライトヘッドに転送される。

したがって、従来の磁気ディスク装置において最悪のケ
ースでディスク２回転分の回転待ち時間が必要であった
１トラツクのデータアクセスを、第４図のｉに示すよう
にディスク１回転＋１セクタ分の回転待ち時間で終了す
る。

例えば、トラックのセクタ数が５０である磁気ディスク
装置の場合、リード／ライト時間、すなわち回転待ち時
間＋データ転送時間が、データ転送量が１トラツク分（
５０セクタ分）のとき３３％、データ転送量が０．５ト
ラツク分（２５セクタ分）のとき２４％短縮される。こ
の計算結果を次に示す。

（１）　　データ転送量が１トラツク分（５０セクタ分
）のとき （従来の磁気ディスク装置〕 最短ケース　ディスク１周時間（回転待ち＝０）最長ケ
ース　ディスク２周時間（回転待ち一ディスク１周時間
） 平均　　　　ディスク１．５周時間 〔本発明の磁気ディスク装置） 最短ケース　ディスク１周時間（回転待ち−Ｏ）最長ケ
ース　ディスク１．０２周時間（回転待ち＝ディスク１
周時間） 平均　　　　ディスク１．０１周時間 動作時間の短縮率＝（１，５−１，０１）　／１．５　
＊１ｏ。

＝３３％ （２）データ転送量が０．５トランク（２５セクタ分）
のとき 〔従来の磁気ディスク装置〕 最短ケース　ディスク０．５周時間（回転待ち一〇）最
長ケース　ディスク１．５周時間（回転待ち一ディスク
１周時間） 平均　　　　ディスク１．０周時間 ［本発明の磁気ディスク装置］ 最短ケース　ディスク０．５周時間（回転待ち＝０）最
長ケース　ディスク１．０２周時間（回転待ち＝ディス
ク１周時間） 平均　　　　ディスク０．７６周時間 動作時間の短縮率＝（１，０−０，７６）　／１．０　
＄ＩＤ０−２４％

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す磁気ディスク装置のブロ
ック図、第２図は本発明の磁気ディスク装置の動作フロ
ー図、第２図（Ａ）はデータリード時の動作フロー図、
第２図（Ｂ）はデータバッファからホスト／メインメモ
リへの転送ルーチンを示す図、第２図（Ｃ）はデータラ
イト時の動作フロー図、第２図（Ｄ）はホスト／メイン
メモリからデータバッファへの転送ルーチンを示す図、
第３図は従来の磁気ディスク装置の構成図、第３図（Ａ
）は従来の磁気ディスク装置のブロック図、第３図（Ｂ
）はセクタの構成図、第４図はトラックアクセスのタイ
ミングを示す図である。 １・・・媒体、２・・・リード／ライトヘッド、３・・
・位置決め機構、４・・・ＩＱ比較器、５．１５・・・
ターゲットアドレスレジスタ、６・・・リード／ライト
制御回路、７・・・データバッファ、８・・・データ転
送機構、９・・・データバッファアベイラブルフラグ、
ＩＤ・・・データバッファアドレスレジスタ。 特許出願人　沖電気工業株式会社 代理人　弁理士　川　合　　誠（外１名）才Ｊヒ［１月
の石６１（ティ１７ｆｔｉｎ會力イ乍７０−図第２図（
ｙＬ−１） （Ａ） ヅ 〒二ヨ 島　　５ｂ （Ｂ） 巾ξ采□句ｉ簑ティス１發１の構成図 第３図 オ、発明の七銖気ティ又フ廖Ｉｉの◆カイ乍フロー図第
２図（シＺ） トラ・ノンアクセスのタイミン７′を示す（２）第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ａ）媒体に記憶されたデータをリード／ライトするリ
   ード／ライトヘッドと、 （ｂ）該リード／ライトヘッドをシークするための位置
   決め機構と、 （ｃ）目的のセクタのＩＤ情報をリード／ライトヘッド
   の位置にあるセクタのＩＤ情報と比較するＩＤ比較器と
   、 （ｄ）目的のセクタのＩＤ情報を格納する複数のターゲ
   ットアドレスレジスタと、 （ｅ）各ターゲットアドレスレジスタに対応して配設さ
   れるデータバッファアドレスレジスタと、（ｆ）上記デ
   ータバッファアドレスレジスタが示すアドレスにデータ
   を格納するデータバッファと、 （ｇ）該データバッファに接続されるデータ転送機構を
   有するとともに、 （ｉ）目的のセクタのＩＤ情報とリード／ライトヘッド
   の位置にあるセクタのＩＤ情報とが一致したセクタから
   順に、上記データバッファ内のデータバッファアドレス
   レジスタが示すアドレスにデータを格納する手段を有す
   ることを特徴とする磁気ディスク装置。