JPH05290301A - 磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ＦＤＤ９は両面ヘッドを備え、同一シリンダ
の両トラックに同時アクセスを行う。２つのＦＤＣ４お
よびＦＤＣ５は、各トラックに対応して設けられてい
る。あるいは、１つのＦＤＣ１０とＦＤＤ９との間のデ
ータ転送経路の途上に、データを一時的に格納するバッ
ファメモリ１２・１３が設けられている。いずれの構成
においても、同時に読み書きされるデータの転送制御
は、各トラックに対応して交互に行われる。 【効果】 同一シリンダに属する目標トラックに対し
て、複数のヘッドが個別にシークするのに要するオーバ
ヘッドが削減されるので、トータルアクセス時間を短縮
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスクに対して
記録再生を行う磁気ディスク装置に関し、特に、両面記
録再生が可能なフロッピディスクに対して記録再生を行
うフロッピディスク装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】フロッピディスクは取扱いや持ち運びが
極めて容易であり、ビット当たりのコストも安く、しか
も、ランダムアクセスや高速なデータ処理が可能等の種
々の長所を併せ持っていることにより、パーソナルコン
ピュータやワードプロセッサの普及に大きな役割を担っ
てきた。

【０００３】現在、フロッピディスクの両面に記録再生
を行うフロッピディスク装置（以下、ＦＤＤと略記す
る）が主流であり、更なる小型化、高記録密度、および
高速アクセス等が鋭意追及されている。

【０００４】ＦＤＤシステムの全体構成を図４に概略的
に示す。バスを介してＣＰＵ（Cen-tral Processing Un
it) ２１、メモリ２２、ＤＭＡ(Direct Memory Access)
コントローラ２３、およびＦＤＣ(Floppy Disc Control
ler)２４が互いに接続されている。また、ＦＤＤインタ
ーフェース２５がＦＤＣ２４に接続され、ＦＤＤ２８が
バスを介してＦＤＤインターフェース２５に接続されて
いる。

【０００５】一方、ＦＤＤインターフェース２５および
ＦＤＣ２４間のリードデータ（ＲＤＡＴＡ）の転送経路
には、リードデータからデータビットを分離するための
データウィンドウを生成するＶＦＯ(Variable Frequenc
y Oscillator) ２６が設けられている。さらに、ＦＤＣ
２４には、基準クロック発生回路２７の出力が接続され
ている。

【０００６】一般に、ＦＤＤシステムで処理される信号
は、アナログからディジタルまで扱う領域が広く、信号
のレベルや形もコンピュータシステムのバス等で扱われ
るものと大きく異なっている。このため、ＣＰＵ２１と
ＦＤＤ２８とを直接バスを介して接続することが難し
い。

【０００７】そこで、ＣＰＵ２１が実行するプログラム
によって制御されながら、ＦＤＤ２８に装着されるフロ
ッピディスクに対するデータの読み出し／書込み制御
や、メカニカルコントロール等を直接担当するＦＤＣ２
４が設けられている。ＦＤＣ２４は、通常、ＣＰＵイン
ターフェース回路やＦＤＤインターフェース回路を含め
てＬＳＩ(Large Scale Integrated Circuit)化されてい
る。

【０００８】また、ＤＭＡコントローラ２３は、ＣＰＵ
２１におけるオペレーティングシステムの負担を軽くす
るために設けられており、ＦＤＣ２４とメモリ２２との
間のデータ転送を、ＦＤＣ２４が生成するデータ要求信
号ＤＲＱや、ＤＭＡコントローラ２３がデータ要求信号
ＤＲＱを受けて生成する転送許可信号ＤＡＣＫによって
制御する。

【０００９】ところで、従来のＦＤＤの中には、表裏両
面のトラックに対するリード／ライト動作を１回のコマ
ンドで連続して行う、いわゆるマルチトラック機能を有
しているものがある。つまり、マルチトラック機能によ
れば、まず、フロッピディスクの表側（サイド０）に設
けられた記録再生ヘッドを指定し、サイド０のトラック
に含まれているセクタを順次読み／書きする。そのトラ
ックの最後のセクタの読み／書きが終了すると、今度は
裏側（サイド１）に設けられた記録再生ヘッドを指定
し、サイド１における同一シリンダのトラックに含まれ
ているセクタを順次読み／書きする。これにより、同一
シリンダのサイド０およびサイド１のトラックに連続し
てアクセスすることができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
ＦＤＤの構成では、両面のデータを連続して読み書きす
ることはできるが、同時に読み書きすることはできな
い。すなわち、サイド０の記録再生ヘッドと、サイド１
の記録再生ヘッドとは、個別に目標トラックにアクセス
しなければならない。この結果、トータルのアクセス時
間が長くなるという問題点がある。

【００１１】本発明の目的は、上記の問題点に鑑みて、
同一シリンダを同時にアクセスして記録再生を行い、ア
クセス時間の短縮を図ることができる磁気ディスク装置
を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る磁
気ディスク装置は、上記の課題を解決するために、磁気
ディスク（例えば、フロッピディスク）に対して記録再
生を行う複数の磁気ヘッド手段（例えば、磁気ヘッド）
と、記録再生のために、上記磁気ヘッド手段を駆動する
磁気ヘッド駆動手段（例えば、ＦＤＤ）と、同一シリン
ダに含まれる上記磁気ヘッド手段と同数のトラックに同
時にアクセスする指示を出す制御手段（例えば、ＣＰ
Ｕ）と、上記磁気ヘッド手段の各々に対応して設けられ
ると共に、上記制御手段の指示に基づいて、記録再生デ
ータの転送を交互に行う記録再生制御手段（例えば、Ｆ
ＤＣ）とを備えていることを特徴としている。

【００１３】請求項２の発明に係る磁気ディスク装置
は、上記の課題を解決するために、磁気ディスク（例え
ば、フロッピディスク）に対して記録再生を行う複数の
磁気ヘッド手段（例えば、磁気ヘッド）と、記録再生の
ために、上記磁気ヘッド手段を駆動する磁気ヘッド駆動
手段（例えば、ＦＤＤ）と、同一シリンダに含まれる上
記磁気ヘッド手段と同数のトラックに同時にアクセスす
る指示を出す制御手段（例えば、ＣＰＵ）と、上記磁気
ヘッド駆動手段に対する記録再生データの転送経路の途
上に設けられ、同一シリンダで記録再生される記録再生
データの内、少なくとも１つのトラックに対応する記録
再生データを一時的に格納する格納手段（例えば、バッ
ファメモリ）と、上記制御手段の指示に基づいて、上記
磁気ヘッド駆動手段との間における記録再生データの転
送制御を、上記各トラックに対応して交互に行う記録再
生制御手段（例えば、ＦＤＣ）とを備えていることを特
徴としている。

【００１４】

【作用】請求項１の構成により、制御手段が複数トラッ
クの同時アクセス命令を出すと、複数の磁気ヘッド手段
によって、同一シリンダに属する複数トラックから同時
に読み取られた再生データは、磁気ヘッド手段の各々に
対応して設けられた記録再生制御手段に入力される。こ
こで、所定の信号処理が個別になされた後、各記録再生
制御手段は、上記制御手段の指示に基づいて、再生デー
タの送出を交互に行う。

【００１５】また、複数トラックへの同時書込みにおい
ても、各磁気ヘッド手段に対応する記録データが、上記
制御手段の指示に基づいて、対応する記録再生制御手段
に交互に入力される。そして、各記録再生制御手段は、
通常のタイミングで、各磁気ヘッド手段を介して複数ト
ラックへの同時書込みを行う。

【００１６】このように、複数トラックに対する記録再
生が、複数の磁気ヘッド手段による同時のアクセスで完
了する。この結果、複数の磁気ヘッド手段が個別に目標
トラックをシークするのに要するオーバヘッドが削減さ
れるので、トータルアクセス時間を短縮することができ
る。

【００１７】請求項２の構成によれば、同一シリンダで
記録再生される記録再生データの内、少なくとも１つの
トラックに対応する記録再生データを一時的に格納する
格納手段を設けたので、複数トラックからの同時読み出
しの場合、あるトラックから読み出された再生データを
一時的に格納することができる。そこで、記録再生制御
手段は、制御手段の指令に基づいて、上記磁気ヘッド駆
動手段との間で、別のトラックから読み出された再生デ
ータを直接転送する第１制御と、上記格納手段に格納さ
れた再生データを読み出す第２制御とを交互に実行すれ
ば、複数トラックに対する再生を、複数の磁気ヘッド手
段による同時のアクセスで完了することができる。

【００１８】また、複数トラックへの同時書込みの場
合、各トラックに対応する記録データはそれぞれ格納手
段に一時的に格納される。そこで、記録再生制御手段
が、制御手段の指令に基づいて、格納手段から磁気ヘッ
ド駆動手段への各トラックに対応する記録データの送出
を、交互に制御することにより、複数トラックに対する
記録を、複数の磁気ヘッド手段による同時のアクセスで
完了することができる。

【００１９】この結果、請求項１と同様にトータルアク
セス時間を短縮することができる。

【００２０】

【実施例】本発明の一実施例について図１および図３に
基づいて説明すれば、以下のとおりである。

【００２１】本実施例のＦＤＤ(Floppy Disc Drive) シ
ステムは、フロッピディスクの同一シリンダに属するサ
イド０のトラックとサイド１のトラックとに同時にアク
セスするために、サイド０のトラックに対して記録再生
するデータを処理するＦＤＣ(Floppy Disc Cont-rolle
r) ４と、サイド１のトラックに対して記録再生するデ
ータを処理するＦＤＣ５とを個別に備えている。

【００２２】上記のＦＤＣ４およびＦＤＣ５、ＣＰＵ
（Central Processing Unit)１、メモリ２、およびＤＭ
Ａ(Direct Memory Access)コントローラ３がバスを介し
て互いに接続されている。なお、例えば一方のＦＤＣ４
がＦＤＤインターフェース８とコントロールバスで接続
されている。また、ＦＤＤインターフェース８はバスを
介してＦＤＤ９に接続されている。

【００２３】さらに、ＦＤＤインターフェース８におけ
る読み取りデータ（以下、ＲＤＡＴＡと称する）の出力
端子は、ＦＤＣ４におけるＲＤＡＴＡの入力端子に接続
されると共に、ＶＦＯ(Variable Frequency Oscillato
r) ６を介してＦＤＣ４の他の入力端子に接続されてい
る。また、ＦＤＣ４における書込みデータ（以下、ＷＤ
ＡＴＡと称する）の出力端子は、ＦＤＤインターフェー
ス８におけるＷＤＡＴＡの入力端子に接続されている。

【００２４】なお、ＦＤＤインターフェース８、ＶＦＯ
７、およびＦＤＣ５間の接続関係も上記と同様に構成さ
れている。これにより、フロッピディスクのサイド０に
対応するデータ転送経路が、ＦＤＤ９が備える図示しな
い両面ヘッドの一方、ＦＤＤ９、ＦＤＤインターフェー
ス８、およびＦＤＣ４間で構成され、サイド１に対応す
るデータ転送経路が、上記両面ヘッドの他方、ＦＤＤ
９、ＦＤＤインターフェース８、およびＦＤＣ５間で構
成されている。

【００２５】上記のＣＰＵ１は、ＦＤＤ９が備える図示
しない記録再生ヘッドの位置を制御する命令、フロッピ
ディスクに対する記録再生を実行させる命令、フロッピ
ディスクのフォーマッティングに関する命令、命令の中
止等の割り込みを発生させる命令等をＦＤＣ４のコマン
ドレジスタに出力する。

【００２６】ＦＤＣ４は、これらの制御命令に基づい
て、サイド０およびサイド１の両面に対して共通して行
うことができる動作を担当し、ＦＤＤインターフェース
８を介してＦＤＤ９に制御信号を出力する。

【００２７】ＤＭＡコントローラ３は、ＦＤＣ４および
ＦＤＣ５とメモリ２との間でＣＰＵ１を介さずに直接デ
ータを転送させることができ、これにより、ＣＰＵ１に
おけるソフトウェアの負担を軽減させることができる。
なお、ＤＭＡコントローラ３を使用するか否かはプログ
ラムにより選択できる。

【００２８】また、ＦＤＣ４およびＦＤＣ５からＤＭＡ
コントローラ３に対して、データ転送を要求するＤＲＱ
信号が出力される。ＤＲＱ信号が入力されたＤＭＡコン
トローラ３は、ＤＭＡ転送モードをセットした後、ＦＤ
Ｃ４およびＦＤＣ５に対して、データ転送要求を許可す
るＤＡＣＫ信号を出力する。

【００２９】一方、上記のＲＤＡＴＡは、データビット
とクロックビットとが交互に存在するシリアルデータに
なっているので、ＦＤＣ４およびＦＤＣ５がデータビッ
トを分離することができるように、データウィンドウを
生成するＶＦＯ６およびＶＦＯ７が設けられている。

【００３０】ＦＤＤ９が備える記録再生ヘッドは、サイ
ド０およびサイド１の各ヘッドが一体となって移動す
る。その支持機構は、両ヘッドが上下に可動、サイド０
のヘッド固定・サイド１のヘッドが上下に可動、または
サイド０のヘッドがバランスバネを中心に上下に回動可
能等、種々の構成が考えられる。

【００３１】上記の構成において、ＣＰＵ１は、フロッ
ピディスクにおける同一シリンダの両サイドトラックを
同時にアクセスするように、ＦＤＣ４に命令する。ＦＤ
Ｃ４は、サイド０およびサイド１の両ヘッドを有効と
し、目標シリンダへ両ヘッドを移動させる。これによ
り、サイド０およびサイド１の各ヘッドが同時に同一シ
リンダの両サイドトラックにアクセスする。

【００３２】同時に読み出された情報は、ＦＤＤインタ
ーフェース８で分離され、通常のタイミングでそれぞれ
ＶＦＯ６およびＦＤＣ４、並びにＶＦＯ７およびＦＤＣ
５へ送られる。ＶＦＯ６・７は、フロッピディスクのフ
ォーマットを構成するＩＤフィールドおよびデータフィ
ールドの各先頭に配置されたＳＹＮＣフィールドの検出
期間中に、データウィンドウの中心位置とデータビット
の位置とを同期させる。同期した後は、ＶＦＯ６・７
は、個々のビット変動を追尾せず、回転変動または周期
変動のみを追尾する。

【００３３】この後、ＦＤＣ４およびＦＤＣ５が内蔵す
るデータセパレータで、データウィンドウの中心に並べ
直されたデータがそれぞれ分離され、各データレジスタ
に８ビットずつシリアルにロードされる。

【００３４】ここで、ＤＭＡモードが選択された場合の
各種信号のタイミングチャートを図３に示す。図３
（ａ）に示すように、ＦＤＣ４が、ＤＭＡコントローラ
３に対して、サイド０のヘッドによって読み出されたＲ
ＤＡＴＡの転送を要求する信号をＤＲＱ０とし、図３
（ｂ）に示すように、ＦＤＣ５が、ＤＭＡコントローラ
３に対して、サイド１のヘッドによって読み出されたＲ
ＤＡＴＡの転送を要求する信号をＤＲＱ１とする。

【００３５】図３（ａ）（ｂ）に示すように、ＦＤＣ４
およびＦＤＣ５は、ＣＰＵ１の制御によって、ＤＭＡコ
ントローラ３に対する上記ＤＲＱ０信号とＤＲＱ１信号
とを交互に出力する。ＤＭＡコントローラ３は、転送要
求信号ＤＲＱ０が入力されると、図３（ｃ）に示すよう
に、ＦＤＣ４にデータ転送を許可するＤＡＣＫ信号を出
力する。これにより、図３（ｄ）に示すように、ＦＤＣ
４のデータレジスタからメモリ２へ、８ビットのデータ
がパラレルに転送される。続いて、転送要求信号ＤＲＱ
０がＤＭＡコントローラ３に入力されると、ＦＤＣ５に
データ転送を許可するＤＡＣＫ信号を出力する。これに
より、ＦＤＣ５のデータレジスタから同様にデータが転
送される。

【００３６】次に、後者のＦＤＣ５のデータレジスタが
空になった時点で、サイド０およびサイド１の各ヘッド
から読み出されたデータが、ＦＤＣ４およびＦＤＣ５の
各データレジスタに同時にロードされ、以後、上記と同
様のデータ転送が交互に繰り返される。

【００３７】データ書込み時は、ＣＰＵ１の指令によっ
て、ＤＭＡコントローラ３に設定されるデータ転送方向
が、データ読み取り時と逆になる。そして、上記と同様
に、ＦＤＣ４およびＦＤＣ５からＤＭＡコントローラ３
に交互に出力されるＤＲＱ０信号およびＤＲＱ１信号に
よって、ＦＤＣ４およびＦＤＣ５の各データレジスタに
８ビットのデータがパラレル、かつ交互にロードされ
る。この後、各データレジスタからＷＤＡＴＡが、通常
のタイミングでＦＤＤインターフェース８へシリアルに
出力され、ＦＤＤ９によって同一シリンダの両サイドト
ラックに同時に書き込まれる。

【００３８】このように、例えば、サイド０のヘッドが
目標トラックに対する記録再生を行った後、サイド１の
ヘッドが改めて目標トラックをシークする必要が無くな
るので、トラックシークに要するオーバヘッドを短縮す
ることができる。この結果、トータルアクセス時間が短
縮される。

【００３９】また、上記の構成に変えて、図２に示すよ
うに、１つのＦＤＣ１０とＦＤＤインターフェース１４
との間のＲＤＡＴＡ転送経路にバッファメモリ１２を設
け、ＷＤＡＴＡ転送経路にバッファメモリ１３を設けて
もよい。

【００４０】これにより、両サイドトラックから同時に
読み出された情報は、ＦＤＤインターフェース１４で分
離され、例えば、サイド０に対応するＲＤＡＴＡは、通
常のタイミングでＦＤＣ１０のデータセパレータに入力
され、サイド１に対応するＲＤＡＴＡはバッファメモリ
１２に一時的に格納される。そして、ＦＤＣ１０は、デ
ータレジスタからサイド０に対応する８ビットデータを
送出した後、バッファメモリ１２からサイド１に対応す
るＲＤＡＴＡを読み取る。続いて、再び、各ＲＤＡＴＡ
がＦＤＣ１０およびバッファメモリ１２に入力される。

【００４１】データ書込み時は、両サイドに対応するデ
ータがバッファメモリ１３に揃ってから、各サイド０お
よびサイド１に対応する転送経路を経て、ＦＤＤ９によ
って同一シリンダの両サイドトラックに同時に書き込ま
れる。

【００４２】この結果、上記と同様に、トータルアクセ
ス時間が短縮される。

【００４３】なお、本実施例では、１台のＦＤＤ９を用
いる場合について説明したが、複数のＦＤＤを設け、複
数枚のフロッピディスクの同一シリンダに属する多数の
トラックに同時アクセスを行う場合について本発明を適
用することができるのはいうまでもなく、自明の範囲で
ある。

【００４４】

【発明の効果】請求項１の発明に係る磁気ディスク装置
は、以上のように、磁気ディスクに対して記録再生を行
う複数の磁気ヘッド手段と、記録再生のために、上記磁
気ヘッド手段を駆動する磁気ヘッド駆動手段と、同一シ
リンダに含まれる上記磁気ヘッド手段と同数のトラック
に同時にアクセスする指示を出す制御手段と、上記磁気
ヘッド手段の各々に対応して設けられると共に、上記制
御手段の指示に基づいて、記録再生データの転送を交互
に行う記録再生制御手段とを備えている構成である。

【００４５】それゆえ、複数の磁気ヘッド手段が個別に
目標トラックをシークするのに要するオーバヘッドが削
減されるので、トータルアクセス時間を短縮することが
できるという効果を奏する。

【００４６】請求項２の発明に係る磁気ディスク装置
は、以上のように、磁気ディスクに対して記録再生を行
う複数の磁気ヘッド手段と、記録再生のために、上記磁
気ヘッド手段を駆動する磁気ヘッド駆動手段と、同一シ
リンダに含まれる上記磁気ヘッド手段と同数のトラック
に同時にアクセスする指示を出す制御手段と、上記磁気
ヘッド駆動手段に対する記録再生データの転送経路の途
上に設けられ、同一シリンダで記録再生される記録再生
データの内、少なくとも１つのトラックに対応する記録
再生データを一時的に格納する格納手段と、上記制御手
段の指示に基づいて、上記磁気ヘッド駆動手段との間に
おける記録再生データの転送制御を、上記各トラックに
対応して交互に行う記録再生制御手段とを備えている構
成である。

【００４７】それゆえ、複数の磁気ヘッド手段が個別に
目標トラックをシークするのに要するオーバヘッドが削
減されるので、トータルアクセス時間を短縮することが
できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る磁気ディスク装置の一構成例を示
すブロック図である。

【図２】本発明に係る磁気ディスク装置の他の構成例を
示すブロック図である。

【図３】図１に示す構成において、ＤＭＡモードにおけ
るデータ転送のタイミングを示すタイミングチャートで
ある。

【図４】従来の磁気ディスク装置の一構成例を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

１ ＣＰＵ（制御手段） ４ ＦＤＣ（記録再生制御手段） ５ ＦＤＣ（記録再生制御手段） ９ ＦＤＤ（磁気ヘッド駆動手段） １０ ＦＤＣ（記録再生制御手段） １２ バッファメモリ（格納手段） １３ バッファメモリ（格納手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁気ディスクに対して記録再生を行う複数
   の磁気ヘッド手段と、 記録再生のために、上記磁気ヘッド手段を駆動する磁気
   ヘッド駆動手段と、 同一シリンダに含まれる上記磁気ヘッド手段と同数のト
   ラックに同時にアクセスする指示を出す制御手段と、 上記磁気ヘッド手段の各々に対応して設けられると共
   に、上記制御手段の指示に基づいて、記録再生データの
   転送を交互に行う記録再生制御手段とを備えていること
   を特徴とする磁気ディスク装置。
2. 【請求項２】磁気ディスクに対して記録再生を行う複数
   の磁気ヘッド手段と、 記録再生のために、上記磁気ヘッド手段を駆動する磁気
   ヘッド駆動手段と、 同一シリンダに含まれる上記磁気ヘッド手段と同数のト
   ラックに同時にアクセスする指示を出す制御手段と、 上記磁気ヘッド駆動手段に対する記録再生データの転送
   経路の途上に設けられ、同一シリンダで記録再生される
   記録再生データの内、少なくとも１つのトラックに対応
   する記録再生データを一時的に格納する格納手段と、 上記制御手段の指示に基づいて、上記磁気ヘッド駆動手
   段との間における記録再生データの転送制御を、上記各
   トラックに対応して交互に行う記録再生制御手段とを備
   えていることを特徴とする磁気ディスク装置。