JPH07121992A - ヘッダ部の構成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各セクタに設けられているヘッダ部が占める
領域を少なくして、この分データ記録領域を増大させる
こと。 【構成】 各セクタに設けられているヘッダ部にはシリ
ンダ番号を示すシリンダハイバイト部と、選択されてい
るヘッドを示すヘッド番号部が省略されており、この
分、前記ヘッダ部に続くデータ記録領域を増加させるこ
とができ、磁気ディスク装置の容量を増加させることが
できる。しかも、ヘッダ部からヘッド番号を省略して
も、ヘッドは図示されないヘッドアンプ部により選択さ
れると共に、正しいヘッドが選択されたか否かを図示さ
れないＣＰＵがチェックするため、何等支障はない。
又、シリンダ番号はサーボデータ部に記録されており、
これを用いてヘッドのシークが行われるため、ヘッダ部
で必要なシリンダ番号はヘッドが衝撃等でずれた時に確
認できる数シリンダ分を区別できれば良いため、シリン
ダハイバイト部を省略しても支障はない。

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装置に係わ
り、特に記録媒体である磁気ディスク上の各シリンダに
設けられているセクタに予め記録されているヘッダ部の
構成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の磁気ディスク装置の中には、記録
媒体である磁気ディスクのトラック上に設けられている
セクタと呼ばれる記録単位毎にデータの記録再生を行う
機種がある。この種の磁気ディスク装置はエンベデット
サーボ方式を採り、このため、図３に示すように磁気デ
ィスク２２には同心円状に区画された複数のシリンダ２
２１にヘッドを位置決めするためのサーボデータ２２２
が放射状に書き込まれている。従って、図３に示した磁
気ディスク２２上のあるセクタＳＥの情報を読み出した
い場合、ヘッドによってサーボデータ２２２を読み取る
ことにより、現在のヘッドの磁気ディスク上の位置を確
認して、目標のセクタが存在する目標シリンダ上に前記
ヘッドを移動させる制御を行う。この結果、前記ヘッド
が目標シリンダに達したところで、目標となっているセ
クタの図４に示すようなヘッダ部のＩＤ情報をサーチす
ることにより、目標セクタのデータ部を確認して、この
データ部に書き込まれているデータを前記ヘッドにより
読み込むことが行なわれている。この磁気ディスク上に
設けられているセクタは、図４に示すようにセクタの位
置が記録されているＩＤ情報を含むヘッダ部と情報を記
録するためのデータ部とから構成されている。

【０００３】図４は上記したセクタに予め記録されてい
るヘッダ部の従来例を示した図である。１０１はヘッダ
部を読み出す前にデータ弁別ウィンドの同期を取るため
に、予め決定されている周波数の記録パターンが書き込
まれているＰＬＬ同期部、１０２は上記ＰＬＬ同期で回
路的な同期が取れた後に入力されるＮＲＺ信号を８ビッ
ト単位の情報に復調するための同期を取るためのデータ
が書き込まれている同期バイト、１０３は当該セクタが
存在する物理的な記録媒体上のシリンダを特定するシリ
ンダ番号の上位８ビットの情報が書き込まれているシリ
ンダ・ハイバイト部、１０４は上記したシリンダ番号の
下位８ビットの情報が書き込まれているシリンダ・ロー
バイト部、１０５は当該セクタをアクセスするときに選
択されるヘッド番号が書き込まれているヘッド番号部、
１０６は当該セクタを特定するためのセクタ番号が書き
込まれているセクタ・バイト部、１０７は当該セクタの
データ部に障害があるかどうかの情報が書き込まれてい
るプラグ・バイト部、１０８は上記した１０３、１０
４、１０５、１０６、１０７の各領域のデータを読み取
った場合に、前記データを正常に読み取ることができた
かどうか検証するデータが書き込まれているＣＲＣバイ
ト部である。

【０００４】従って、上記のような制御方式を採る磁気
ディスク装置では、ヘッドを目標のセクタに正しくアク
セスさせるための情報が記録されているヘッダ部を各セ
クタに予め記録しておかなければならない。しかし、こ
のヘッダ部は磁気ディスク上に設けられた多数のセクタ
毎に記録されており、これら全ヘッダ部が占める記録領
域は磁気ディスク全体の記録領域のかなりの部分を占め
ることになって、実際にデータを記録できるデータ領域
が狭くなってしまい、磁気ディスクの容量が小さくなっ
てしまうという欠点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように磁気ディ
スク上に設けられたセクタ単位でデータの記録再生を行
う方式の磁気ディスク装置では、ヘッドを目標のセクタ
にアクセスさせるためのヘッダ部がセクタ毎に設けられ
ている。しかし、これら全ヘッダ部が占める記録領域は
セクタの数が多いため、磁気ディスク全体の記録領域の
かなりの部分になってしまって、実際にデータを記録で
きるデータ領域が狭くなってしまうので、磁気ディスク
の容量が小さくなってしまうという欠点があった。

【０００６】そこで本発明は上記の欠点を除去し、磁気
ディスク上の各セクタに設けられているヘッダ部が占め
る領域を少なくして、この分データ記録領域を増大させ
ることができるヘッダ部の構成方法を提供することを目
的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は記録媒体上に同
心円状に区画されているシリンダを複数のセクタに区切
り、このセクタ単位でデータを記録再生するデータ記録
再生装置の前記セクタに、ヘッドを目標のセクタに正し
くアクセスさせるための情報記録部として設けられてい
るヘッダ部の構成方法にあって、前記セクタにデータを
記録再生するヘッドを特定するヘッド番号を前記ヘッダ
部に記録しないようにし、且つ前記セクタが存在してい
るシリンダを特定するシリンダ番号情報の桁数を全ての
シリンダを区別するために必要な桁数よりも少ない桁数
で前記ヘッダ部に記録した構成を有する。

【０００８】

【作用】本発明のヘッダ部の構成方法にあって、シリン
ダに設けられているセクタの上記ヘッダ部をヘッドで再
生した場合、前記ヘッドを特定するヘッド番号が再生さ
れないが、従来再生されたヘッド番号は選択されたヘッ
ドが正しいか否かを確認するのみで、別途ヘッドが選択
されたか否かをチェックする機能があるため、ヘッド番
号が再生されなくても何等支障はない。又、前記ヘッド
が現在位置しているシリンダ番号は下位の桁しか再生さ
れないため、この番号では磁気ディスク上の全てのシリ
ンダを区別することができないが、このシリンダ番号も
現在ヘッドが位置しているシリンダが目標のシリンダで
あることを再確認するだけであり、且つ衝撃等で前記ヘ
ッドがずれたとしても、そのずれ量は数シリンダの範囲
であるため、前記シリンダ番号は数シリンダを区別でき
ればよく、前記下位の桁だけでも十分にその機能を果た
すことができる。結局、前記セクタのヘッダ部からヘッ
ド番号とシリンダ番号の上位の桁が動作に支障なく削除
されているため、この分、前記ヘッダ部に続くセクタの
データ記録領域を増大させることができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１は本発明のヘッダ部の構成方法を適用した
磁気ディスク装置の一実施例を示したブロック図であ
る。１はコントローラ内蔵型ハードディスク装置、２は
ハードディスク装置１に対してデータの書き込み／読み
込み要求を行なうホストシステム、３はハードディスク
装置１とホストシステム２を接続する外部バスである。
上記ハードディスク装置１は以下に述べるような各機能
ブロックより成り立っている。１１はホストシステム２
との交信やセクタバッファ１３へのデータの転送制御や
磁気ディスク２２からのデータの読み込み／書き込み制
御を行なうハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）、１
２は磁気ディスク２２上の所定位置への磁気ヘッド２１
の位置決め制御や移動制御を行なうと共にＨＤＣ１１の
制御を行なうＣＰＵ、１３は磁気ディスク２２上から読
み出したデータ及び書き込みデータを一時的に保存する
セクタバッファ、１４はＣＰＵ１２が動作するために必
要なプログラムを格納しているＲＯＭ、１５は磁気ディ
スク２２上の磁気ヘッド２１の位置情報やキャリッジの
制御情報をＣＰＵ１２に示すと共に、ＣＰＵ１２の指示
に従ってキャリッジ制御回路１６を動作させる信号を発
生するサーボ処理回路、１６はサーボ処理回路１５の指
示に従ってＶＣＭドライバ１７の制御を行なうキャリッ
ジ制御回路、１７はキャリッジ機構２０に含まれるＶＣ
Ｍ（ボイスコイルモータ）を駆動するＶＣＭドライバ、
１８は磁気ディスク２２から読み出された位置信号に加
工を加えてサーボ処理回路１５に伝達する信号処理回
路、１９はＨＤＣ１１から送られたＮＲＺ符号化された
書き込みデータを書き込み信号に変換したり、或いは磁
気ディスク２２から読み出された信号をＮＲＺ符号に変
換してＨＤＣ１１に送るエンコーダ／デコーダ回路、２
０は磁気ヘッド２１の移動を行うボイスコイルモータ
（ＶＣＭ）を内蔵するキャリッジ機構、２１は磁気ディ
スク２２に対して情報の記録／再生を行なう磁気ヘッド
（単にヘッドと称する）、２２は表面の磁気媒体上に磁
気記録を行なう磁気ディスク、２３は磁気ディスク２２
を回転させるスピンドルモータ、２４はスピンドルモー
タ２３を一定速度で回転させる制御を行なうモータ制御
回路，２５は磁気ヘッド２１によって記録再生するデー
タを増幅すると共に、使用するヘッドを選択する処理を
行うヘッドアンプである。

【００１０】図２は図１に示した磁気ディスク２２上に
設けられているセクタに予め記録されているヘッダ部の
一実施例を示した構成図である。１０１はヘッダ部を読
み出す前にデータ弁別ウィンドの同期を取るために予め
決定されている周波数の記録パターンが書き込まれてい
るＰＬＬ同期部、１０２はＰＬＬ同期部１０１において
回路同期がとれた後に入力されるＮＲＺ信号を８ビット
単位で復調するための同期を取るデータが書き込まれて
いる同期バイト部、１０３はセクタの存在する磁気ディ
スク上のシリンダのシリンダ番号の下位８ビットの情報
が書き込まれているシリンダ・ロー・バイト部、１０６
は当該セクタを特定するためのシリンダ内のセクタ番号
が書き込まれているセクタ・バイト部、１０７はセクタ
のデータ部に障害があるかどうか等のデータが書き込ま
れているフラグ・バイト部、１０８はシリンダローバイ
ト部１０３のデータをヘッドで読み取った場合に、デー
タを正常に読み込むことができたかどうかを検証するＣ
ＲＣバイト部である。

【００１１】次に本実施例の動作について説明する。ハ
ードディスク装置１のＨＤＣ１１はホストシステム２か
ら、例えば、磁気ディスク２２上のあるセクタのデータ
読み出し要求を受けると、ＣＰＵ１２に前記セクタのデ
ータ読み出し要求と共に前記セクタの位置情報を与え
る。これにより、ＣＰＵ１２はサーボ処理回路１５に前
記セクタが存在する目標シリンダにヘッド２１を移動し
て、位置決めする制御指示を出す。サーボ処理回路１５
は前記ＣＰＵ１２からの指示に基づいてキャリッジ制御
回路１６を動作させる。これにより、キャリッジ制御回
路１６はＶＣＭドライバ１７にキャリッジ機構２０に内
蔵されているＶＣＭを駆動するドライバ信号を出力す
る。ＶＣＭドライバ１７は入力されるドライバ信号に従
って前記ＶＣＭを駆動して、キャリッジ機構２０を回動
する。このため、キャリッジ機構２０の先端に取り付け
てある磁気ヘッド２１は磁気ディスク２２上を半径方向
に移動する。

【００１２】これと同時に、ヘッドアンプ２５はＣＰＵ
１２の指示により、目標シリンダをアクセスできるヘッ
ド番号を有する磁気ヘッド２１を選択し、この磁気ヘッ
ド２１で再生された信号を増幅して、信号処理回路１８
及びエンコーダ／デコーダ回路１９に出力する。従っ
て、前記ヘッド２１が磁気ディスク２２状を半径方向に
移動している際に、ヘッド２１で拾われた図３に示すよ
うなサーボデータ２２２はヘッドアンプ２５により増幅
された後、信号処理回路１８を介してサーボ処理回路１
５にフィードバックされる。これにより、サーボ処理回
路１５は磁気ヘッド２１の移動時の位置を知り、これに
基づいて磁気ヘッド２１が目標シリンダ上に移動するよ
うなサーボ信号をキャリッジ制御回路１６に出して、前
記ヘッドを目標シリンダ上に移動させる制御を行う。そ
の結果、磁気ヘッド２１が目標のシリンダ上に移動する
と、サーボ処理回路１５はこの磁気ヘッド２１から再生
されるバーストデータに基づいて、この磁気ヘッド２１
を前記目標トラックの中心に位置決めする制御をキャリ
ッジ制御回路１６、ＶＣＭドライバ１７、キャリッジ機
構２０を介して行うことにより、磁気ヘッド２１を目標
トラック上に位置決めする。

【００１３】上記のようにして目標トラック上に位置決
めされた磁気ヘッド２１は図２に示すセクタのヘッダ部
を再生する。これにより、エンコーダ／デコーダ回路１
９はＰＬＬ同期部１０１のデータによって、データ弁別
ウインドの同期を取って、同期バイト部１０２のデータ
をＨＤＣ１１に出力する。ＨＤＣ１１は入力される同期
データに基づいて入力されるＮＲＺ信号を８ビット単位
で復調するための同期をとる。その後、ＨＤＣ１１はシ
リンダ・ロー・バイト部１０３、セクタ・バイト部１０
６、フラグ・バイト部１０７及びＣＲＣバイト部１０８
を読み込んで、現在磁気ヘッドが位置決めされているシ
リンダが目標のシリンダであるかどうか、ヘッドが位置
しているセクタが目標のセクタであるかどうかを確認す
ると共に、当該セクタのデータ部に障害があるかどうか
をチェックし、又、上記した各データを正常に読み込む
ことができたかどうかをチェックし、その結果をＣＰＵ
１２に報告する。

【００１４】ＣＰＵ１２は上記した各データが正常に読
み込まれ、且つ現在磁気ヘッド２１が位置しているセク
タが目標のセクタである判定すると、ＨＤＣ１１に前記
ヘッダ部に続くデータ部から読み出されたデータをホス
トシステム２に送る指示を与える。この指示により、Ｈ
ＤＣ１１はエンコーダ／デコーダ回路１９から入力され
る前記データを外部バス３を通してホストシステム２に
送る。

【００１５】ここで、図２に示したセクタのヘッダ部の
ＩＤ情報は、磁気ヘッド２１で目的のセクタを確実にア
クセスするための情報である。このためＨＤＣ１１は目
標となっているシリンダ上の目標のセクタにアクセスを
行うために、前記ＩＤ情報を読み取ってその内容をホス
トシステム２から指示されたデータと比較し、目標セク
タが持っていると予想されるＩＤ情報と一致した場合
に、そのセクタのデータ部に対するアクセスを行う。従
って、前記ＩＤ情報が正確に読み取れない場合には前記
データ部に対するアクセスを行ってはならないことにな
る。前記ＩＤ情報が正確に読み取れない原因としては、
選択したヘッド番号が違っている場合、目標となってい
るシリンダに対して磁気ヘッド２１の位置ずれが存在す
る場合、ヘッダ部に障害が存在する場合がある。しか
し、基本的に、セクタ対するアクセスは目標のセクタが
存在する面に対してアクセスができるような磁気ヘッド
２１を選択し、目標シリンダに磁気ヘッド２１を移動し
てから開始するものである。従って、選択した磁気ヘッ
ド２１が誤っているという状況は、磁気ヘッド２１の選
択を行うヘッドアンプ２５内の回路に障害があることに
他ならない。このため、前記した磁気ヘッド２１の選択
を行う回路の障害を別に検出する手段があれば、セクタ
のヘッダ部にヘッド番号を記録しておく必要がないこと
になる。

【００１６】ところで、磁気ディスク装置が何らかの衝
撃を受けたような場合、この衝撃による磁気ヘッド２１
の位置ずれは、磁気ディスク２２上に書き込まれている
サーボデータ２２２（図３参照）の位置決め情報を読み
取ることによって検出されるものである。アクセスを行
う際に、前記ヘッド２１によって正しく読み出された位
置決め情報を用いて、前記ヘッド２１が目標となってい
るシリンダ上に移動したか否かをチェックし、目標シリ
ンダ上にヘッドが位置している場合に限り、目標セクタ
のデータ領域に対するアクセスが開始されることにな
る。

【００１７】ここで、磁気ヘッド２１が現在位置してい
る目標シリンダ上からずれてしまった場合、ＣＰＵ１２
は磁気ヘッド２１が目標シリンダからずれた位置にある
ということを、同ヘッド２１で次の位置決め情報を読み
取った時点で認識することになる。このような場合、Ｃ
ＰＵ１２が磁気ヘッド２１を正しい位置にあると最初に
判定してから、衝撃により磁気ヘッド２１が移動した
後、最初に読み出された位置決め情報により、前記ヘッ
ドに位置ずれが生じたと判定した時点での前記ヘッドの
位置ずれの範囲は、経験上、数シリンダ以内となる。

【００１８】従って、アクセスを行う際の磁気ヘッド２
１の位置の確認は、最初に磁気ヘッド２１のシリンダ位
置を位置決め情報によって判定しから、セクタのヘッダ
部のＩＤ情報で前記ヘッド２１が正しいシリンダ位置に
あるかどうかを再度判定することにより行われ、その結
果位置が正しい場合に限り、前記セクタに対するアクセ
スが行われる。又、衝撃等の外力によりヘッドの位置ず
れが起きた場合、そのずれのシリンダからの範囲は、ず
れが発生したことが検証できる次の位置決め情報が読み
出せた時点において、数シリンダ程度以内であることが
予想されるため、セクタのヘッダ部に記録されているシ
リンダ番号は磁気ディスク２２に存在する全てのシリン
ダを区別できる情報である必要がなく、シリンダ番号を
示す下位の数ビットの情報だけでも、十分にヘッダ部に
記録されているシリンダ番号としての機能を果たすこと
になる。

【００１９】そこで、本例のヘッダ部からは図２に示す
ようにヘッド番号とシリンダ番号の上位８ビットが省略
されている。従って、シリンダ番号は下位の８ビットで
示されることになる。このため、シリンダ番号として取
り得る数値は０〜２５５の間の数値になり、あるシリン
ダから２５６シリンダ離れた位置にあるシリンダのシリ
ンダ番号は同一番号になってしまうことになる。しか
し、上記したように、衝撃等によるヘッドの位置ずれは
目標シリンダの番号に対して増加方向と減少方向があ
り、これら両方に対して前記ずれ量が２５６シリンダ以
内（上記したようにずれ量は数シリンダ以内である）で
あれば、誤ったセクタに対してアクセスを行ってしまう
ことを十分に防止できることになる。又、ヘッダ部から
ヘッド番号を省略しても、磁気ヘッド２１の選択はヘッ
ドアンプ２５により行われ、しかも選択されたヘッドが
正しいものであるかどうかをＣＰＵ１２がチェックする
ので、ヘッダ部で選択されたヘッドが正しいものである
かどうかを確認する必要はなく、ヘッダ部からヘッド番
号を省略しても何等支障はない。

【００２０】本実施例によれば、磁気ディスク２２上の
各シリンダ上に区画されているセクタに設けられている
ヘッダ部からシリンダハイバイト部とヘッド番号部を除
いて、ヘッダ部を構成しているため、この分、各セクタ
のデータ記録領域が増加して、磁気ディスク全体ではデ
ータ記録領域を相当量増大させることができ、磁気ディ
スク装置の容量を増加させることができる。例えば、ヘ
ッダ部からシリンダ・ハイ・バイト部とヘッド番号部を
除くと、１セクタ当たり２バイトだけデータ記録領域が
増加するが、１シリンダに１００セクタあるとすると、
１シリンダ当たり、２００バイトほどデータ記録領域が
増加することになり、これにより、１シリンダにセクタ
を１個追加できる場合が生じ、実用的な意味で磁気ディ
スク装置の容量を増加させることができる。

【００２１】尚、本発明は回転記録媒体を持ち、アクセ
スを行うヘッドの選択機能の機能不良を記録媒体上の情
報を読み出すことなしに検出することができるフロッピ
ーディスク装置、光ディスク装置及び光磁気ディスク装
置に同様に適用して同様の効果を得ることができる。

【００２２】

【発明の効果】以上記述した如く本発明のヘッダ部の構
成方法によれば、磁気ディスク上の各セクタに設けられ
ているヘッダ部が占める領域を少なくして、この分デー
タ記録領域を増大させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のヘッダ部の構成方法を適用した磁気デ
ィスク装置の一実施例を示したブロック図。

【図２】図１に示した磁気ディスクに設けられているセ
クタに予め記録されているヘッダ部の一実施例を示した
構成図。

【図３】図１に示した磁気ディスクのフォーマット例を
示した平面図。

【図４】従来のセクタのヘッダ部の一例を示した図。

【符号の説明】

１…ハードディスク装置 ２…ホストシス
テム ３…外部バス １１…ＨＤＣ １２…ＣＰＵ １３…セクタバ
ッファ １４…ＲＯＭ １５…サーボ処
理回路 １６…キャリッジ制御回路 １７…ＶＣＭド
ライバ １８…信号処理回路 １９…エンコー
ダ／デコーダ回路 ２０…キャリッジ機構 ２１…磁気ヘッ
ド ２２…磁気ディスク ２３…スピンド
ルモータ ２４…モータ制御回路 ２５…ヘッドア
ンプ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体上に同心円状に区画されている
   シリンダを複数のセクタに区切り、このセクタ単位でデ
   ータを記録再生するデータ記録再生装置の前記セクタ
   に、ヘッドを目標のセクタに正しくアクセスさせるため
   の情報記録部として設けられているヘッダ部の構成方法
   にあって、前記セクタにデータを記録再生するヘッドを
   特定するヘッド番号を前記ヘッダ部に記録しないことを
   特徴としたヘッダ部の構成方法。
2. 【請求項２】 記録媒体上に同心円状に区画されている
   シリンダを複数のセクタに区切り、このセクタ単位でデ
   ータを記録再生するデータ記録再生装置の前記セクタ
   に、ヘッドを目標のセクタに正しくアクセスさせるため
   の情報記録部として設けられているヘッダ部の構成方法
   にあって、前記セクタが存在しているシリンダを特定す
   るシリンダ番号を全てのシリンダを区別するために必要
   な桁数よりも少ない桁数で前記ヘッダ部に記録したこと
   を特徴としたヘッダ部の構成方法。
3. 【請求項３】 記録媒体上に同心円状に区画されている
   シリンダを複数のセクタに区切り、このセクタ単位でデ
   ータを記録再生するデータ記録再生装置の前記セクタ
   に、ヘッドを目標のセクタに正しくアクセスさせるため
   の情報記録部として設けられているヘッダ部の構成方法
   にあって、前記セクタにデータを記録再生するヘッドを
   特定するヘッド番号を前記ヘッダ部に記録しないように
   し、且つ前記セクタが存在しているシリンダを特定する
   シリンダ番号情報の桁数を全てのシリンダを区別するた
   めに必要な桁数よりも少ない桁数で前記ヘッダ部に記録
   したことを特徴としたヘッダ部の構成方法。
4. 【請求項４】 前記データ記録再生装置は磁気ディスク
   装置であることを特徴とした請求項１乃至３記載のヘッ
   ダ部の構成方法。