JPH07141785A - データ記録装置及び欠陥セクタの代替処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 代替処理後のメディア上の記憶容量を有効に
利用するか、又はデータアクセス速度を落とさないよう
にするかを選択可能すること。 【構成】 トラック１のセクタ１、５に欠陥がある場
合、欠陥セクタは２個であり、これは予め設定してある
許容数７未満であるため、セクタ１、５を符号５のスペ
アトラック内のセクタ１´、５´により代替セクタ処理
する。又、仮にトラック１の欠陥セクタが許容数７以上
ある時、このトラック１を符号５のスペアトラックによ
り代替トラック処理する。従って、前記許容数を小さい
値にすると、代替トラック処理をする率が高くなって、
代替処理後のデータアクセス時間が遅くならない装置特
性にすることができ、前記許容数を大きな値にすると、
代替セクタ処理する率が高くなって、代替処理後の前記
記憶容量の有効利用率を高くできる装置特性とすること
ができ、上記両特性のいずれかをユーザ環境に合わせて
選択することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はデータを記憶するメディ
ア上に欠陥があった場合、この欠陥部分を別のデータエ
リアに代替する代替処理機能を有した磁気ディクス装置
等のデータ記録装置に係わり、特に代替処理後の装置の
特性を変更できる欠陥セクタの代替処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から磁気ディスク装置等は上記した
代替処理機能を有しており、メディア上のトラックに欠
陥セクタが発見されると、この欠陥セクタをセクタ単位
で代替処理を行ったり、或いはトラック単位で代替処理
を行う。図４は上記した従来の代替処理方法を説明する
図である。符号１、２、３及び符号４、５、６はメディ
ア上に設けられているトラックを示し、特に符号４、
５、６は代替先のスペアトラックを示している。各トラ
ックには符号１００で示すように１〜１０のセクタが設
けられている。尚、前記１〜１０のセクタに欠陥セクタ
の代替先であるスペアセクタが各トラックに設けられて
いるが、このセクタは説明の便宜上省略する。

【０００３】例えば符号１のトラックのセクタ１に欠陥
が発見された場合、このセクタを前記スペアセクタによ
り代替するセクタ単位の代替処理が行われる。しかし、
符号１のトラックのセクタ５にも欠陥が発見されて、１
つのトラック上に２個以上の欠陥セクタが存在する場合
は、処理１により符号１のトラックを符号５のスペアト
ラックにより代替するトラック単位の代替トラック処理
が行われ、符号１のトラックは使用禁止になる。しか
し、符号１のトラックに２個の欠陥セクタが存在し、こ
のトラックを符号５のトラックで代替してしまうと、符
号１のトラック内の残りの８個の正常なセクタは使用さ
れないことになるため、メディア上の記録容量を有効に
使用することができないという欠点がある。

【０００４】そこで、２個以上の欠陥セクタが１つのト
ラック上に存在する場合、前記欠陥セクタをスペアトラ
ックの各セクタにより代替セクタ処理をすれば、前記欠
陥セクタが存在したトラックの残りの正常なセクタも使
用できるため、上記欠点を回避することかてきる。図５
はこのような代替セクタ処理を１トラック上に存在する
多数の欠陥セクタに適用した例を説明する図である。符
号１のトラックのセクタ１、３、４、５、６、７、９、
１０に欠陥があった場合、これら各欠陥セクタを符号５
のトラック上の各セクタを用いて代替セクタ処理を行う
と、符号１のトラックのセクタ１は符号５のトラックの
セクタ１´になり、符号１のトラックのセクタ３は符号
５のトラックのセクタ３´になり、符号１のトラックの
セクタ４は符号５のトラックのセクタ４´になり、符号
１のトラックのセクタ５は符号５のトラックのセクタ５
´になり、符号１のトラックのセクタ６は符号５のトラ
ックのセクタ６´になり、符号１のトラックのセクタ７
は符号５のトラックのセクタ７´になり、符号１のトラ
ックのセクタ９は符号５のトラックのセクタ９´にな
り、符号１のトラックのセクタ１０は符号５のトラック
のセクタ１０´になる。

【０００５】このような代替セクタ処理がなされた後、
符号１のトラック上のセクタ１〜１０をアクセスする場
合、まず、セクタ１をアクセスして、そのヘッダを読み
取り、アクセス１によって代替先の符号５のトラックの
セクタ１´にアクセスする。その後、アクセス２によっ
て符号２のトラックのセクタ２にアクセスする。次に、
符号２のトラックのセクタ３にアクセスしてそのヘッダ
を読み取り、アクセス３により代替先の符号５のトラッ
クのセクタ３´にアクセスする。その後、アクセス４に
よりトラック１のセクタ４にアクセスして、そのヘッダ
を読み取って、アクセス５により代替先のトラック５の
セクタ４´にアクセスする。以降同様で、ヘッドはトラ
ック１とトラック５の間をジクザクにシークしながらア
クセスすることになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の磁気ディスク装
置等の代替処理において、メディア上の１つのトラック
に２個以上の欠陥セクタが存在する場合に前記メディア
上のスペアトラックに代替トラック処理を行うと、例え
ば、欠陥セクタが１つのトラックに２個存在する場合、
残りの８個のセクタは使用されないことになって、メデ
ィアの記憶容量を有効利用することができないという欠
点があった。そこで、欠陥セクタをスペアトラックの各
セクタにより代替セクタ処理すると、前記欠陥セクタが
存在したトラックの残りの正常なセクタも使用すること
ができるため、メディアの記憶容量の有効利用を図るこ
とができる。しかし、１つのトラックに欠陥セクタが多
数存在する場合で、且つ前記欠陥セクタが存在するトラ
ック上の全てのセクタを順次アクセスするような場合、
このトラックと代替先のセクタが存在するトラックとの
間をヘッドはシークしながらジグザグにアクセスしなけ
ればならなくなり、データアクセスに時間がかかってし
まうという欠点が生じる。

【０００７】そこで本発明は上記の欠点を除去し、代替
処理後にメディア上の記憶容量を有効に利用するか、又
はデータアクセス速度を落とさないようにするかを選択
可能にして、ユーザの環境に合わせた使い方ができるデ
ータ記録装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は回転するメディ
ア上に設定されているトラック内のセクタにセクタ単位
でデータを記録するデータ記録装置において、所定範囲
の数の中の任意の１つを設定する設定手段と、１個のト
ラック内に存在する欠陥セクタの数と前記設定手段によ
って設定された数とを比較する比較手段と、この比較手
段の比較結果によって前記欠陥セクタを他の正常な記憶
領域で代替する代替処理方法を変更する代替処理変更手
段とを具備した構成を有する。

【０００９】

【作用】本発明のデータ記録装置において、設定手段は
所定範囲の数の中の任意の１つを設定する。比較手段は
１個のトラック内に存在する欠陥セクタの数と前記設定
手段によって設定された数とを比較する。代替処理変更
手段は前記比較手段の比較結果により前記欠陥セクタを
他の正常な記憶領域で代替する代替処理内容を変更す
る。これにより、前記設定手段に設定された数を変更す
ることにより、代替処理方法を変更することができ、代
替諸後のメディアの記憶容量を有効利用することを優先
するか、又は代替処理後のデータアクセス時間の増大を
防止することを優先するかをユーザの環境に合わせて選
択することができる。

【００１０】

【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磁気
ディスク装置、２は磁気ディスク装置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
は磁気ディスク装置１とホストシステム２を接続する外
部バスである。上記磁気ディスク装置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）、１２は磁気ディスク２２上の所定位置へ磁
気ヘッド２１を位置決めする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ＲＯ
Ｍ、１５は磁気ディスク２２上のヘッド２１の位置情報
やキャリッジ制御情報をＣＰＵ１２に知らせると共に、
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２
０に含まれるＶＣＭ（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から送られてくる
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、２０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、２
４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、２６はＣＰＵ１２が
動作する上で必要なデータが読み書きされるＲＡＭであ
る。

【００１１】次に本実施例の動作について説明する。磁
気ディスク装置１のＨＤＣ１１はホストシステム２か
ら、例えば、磁気ディスク２２上のセクタにデータ書き
込み要求を受けると、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１
６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にドライバ信号を出力するため、
ＶＣＭドライバ１７は入力されるドライバ信号に従って
キャリッジ機構２０に内蔵されているＶＣＭを駆動し
て、キャリッジ機構２０を回動する。これにより、キャ
リッジ機構２０の先端に取り付けてあるヘッド２２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
ド番号を有するヘッド２１を選択し、このヘッド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で拾われたサーボデータはヘッドア
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１５にフィードバックされる。これに
より、サーボ処理回路１５はヘッド２１の移動時の位置
を知り、前記ヘッドを目標シリンダ上に移動させる制御
を行なった後、前記ヘッドを目標シリンダの中心に位置
決めする。その後、ハードディスクコントローラ１１は
前記目標とラック上の目標セクタにヘッド２１が位置し
た時に、ホストシステム２から送られたデータをエンコ
ーダ／デコーダ回路１９を介してエンコードした後、ヘ
ッドアンプ２５を通して前記ヘッド２１に送って、前記
データを前記目標セクタに書き込む。

【００１３】図２、図３は上記した磁気ディスク２２上
に円周状に配置されるトラック内のセクタを直線状に展
開した図である。以降、これら図２、図３を用いて図１
に示したハードディスクコントローラ１１及びＣＰＵ１
２による代替処理について説明する。本例では１トラッ
ク上に存在する欠陥セクタの許容数として７がＲＡＭ２
６内に予め設定されており、前記ハードディスクコント
ローラ１１及びＣＰＵ１２は１トラック上に存在する欠
陥セクタの数が前記許容数７未満の場合には代替セクタ
処理を行い、この許容数７以上の場合には代替トラック
処理を行う。

【００１４】図２は１トラック上に欠陥セクタが２個存
在する場合の本例の代替処理例である。符号１で示した
トラック上に２個の欠陥セクタ１、５が存在する。この
場合、１トラック上の欠陥セクタの許容数は７であるた
め、これら２個の欠陥セクタ１、５は前記ハードディス
クコントローラ１１及びＣＰＵ１２によりスペアトラッ
ク５のセクタに代替処理される。この代替処理の結果、
符号１のトラックのセクタ１は符号５のトラックのセク
タ１´になり、符号１のトラックのセクタ５は符号５の
トラックのセクタ５´になる。

【００１５】その後、磁気ヘッド２１が符号１で示した
トラックの全てにアクセスする場合、前記ヘッド２１
は、セクタ１をアクセスしてそのヘッダを読み取り、ア
クセス１によって符号５のトラックのセクタ１´にアク
セスする。その後、アクセス２によって符号１のトラッ
クのセクタ２にアクセスする。次に、アクセス３によっ
て符号２のトラックのセクタ３、４にアクセスしてか
ら、セクタ５にアクセスし、このセクタ５のヘッダを読
み取り、アクセス４により符号５のトラックのセクタ５
´にアクセスする。その後、アクセス５によりトラック
１のセクタ６にアクセスし、以降、アクセス６によって
セクタ７、８、９、１０にアクセスする。

【００１６】上記のように代替セクタ処理を行った場
合、欠陥セクタが存在する符号１のトラックの残りの正
常なセクタをそのまま使用することができるため、磁気
ディスク２２上の記憶容量を有効に利用することができ
る。しかし、元々、符号１に存在したセクタが符号５の
トラックのセクタに代替されて、セクタが２本のトラッ
クに分散するため、磁気ヘッド２１のこれらセクタへの
アクセスに際して、アクセス１、２、４、５で示すよう
に、ヘッド２１が両トラック１、５の両方に跨がってシ
ーク動作を行わなければならず、この分、代替処理後の
データアクセス時間が増大する。

【００１７】図３は１トラック上に欠陥セクタが８個存
在する場合の本例の代替処理例である。符号１で示した
トラック上に８個の欠陥セクタ１、３、４、５、６、
７、９、１０が存在する。この場合も、１トラック上の
欠陥セクタの許容数は７であるため、これら８個の欠陥
セクタは前記ハードディスクコントローラ１１及びＣＰ
Ｕ１２の処理１によって、スペアトラック５に代替トラ
ック処理される。この代替トラック処理の結果、符号１
のトラックは使用禁止となり、符号１のトラックの全て
のセクタは符号５のトラック代替されてしまう。

【００１８】その後、磁気ヘッド２１が符号１で示した
トラックの全てにアクセスする場合、前記ヘッド２１
は、セクタ１をアクセスしてそのヘッダを読み取り、ア
クセス１によって代替先の符号５のトラックのセクタ１
にアクセスする。その後、アクセス２によって符号５の
トラックのセクタ２、３、４、５、６、７、８、９、１
０にアクセスした後、アクセス３によって符号２のトラ
ックに戻る。

【００１９】上記のように代替トラック処理を行った場
合、元々、符号１に存在した全セクタが代替先の符号５
のトラックに全て代替されてしまう。このため、符号１
のトラックの例えば全セクタにアクセスする場合、一
度、符号１のトラックのセクタ１にアクセスしてから符
号２のトラックにアクセスすれば、全てのセクタにアク
セスすることができ、その後、符号１のトラックに戻れ
ば良いため、代替処理後のデータアクセス時間の増大が
代替セクタ処理に比べて著しく小さくすることができ
る。しかし、符号１のトラックの正常なセクタ２、８が
以降使用されることがなくなるため、磁気ディスク２２
の記憶容量の有効利用という点では不利になる。尚、代
替トラック処理を行なった場合、代替先のトラックの位
置情報をＲＡＭ２６に登録しておくことにより、前記符
号１のトラックにアクセスすることなく、最初から代替
先の符号５のトラックにアクセスすることができるよう
になり、代替トラック処理後のデータアクセス時間の増
大を上記以上に防止することができる。

【００２０】本実施例によれば、上記図２、図３の代替
処理動作から、予めＲＡＭ２６内に設定されている許容
数を７より小さくしていくと、代替トラック処理が行わ
れる率が高まり、磁気ディスク２２上の記憶容量の有効
利用という効果は減少し、それに引き換えて代替処理後
のデータアクセス時間の増大防止という効果が増大する
ことになる。又、予めＲＡＭ２６内に設定されている許
容数を７より大きくしていくと、代替セクタ処理が行わ
れる率が高くなり、磁気ディスク２２上の記憶容量の有
効利用という効果が増大し、それに引き換えて代替処理
後のデータアクセス時間の増大防止という効果が減少す
る。従って、前記ＲＡＭ２６内に設定されている許容数
を変更することにより、磁気ディスク２２上の記憶容量
の有効利用を行いたいユーザにも、又、代替処理後のデ
ータアクセス時間の増大を望まないユーザにも対応する
ことができ、更に前記許容数を適切に設定することによ
って、磁気ディスク２２の記憶容量の有効利用とデータ
アクセス速度の両方を程々満足させるような磁気ディス
ク装置を得ることもできる。但し、本例の設定数は１〜
１０の任意の数になる。

【００２１】尚、前記ＲＡＭ２６内に設定されている許
容数を変更する方法として、磁気ディスク装置１にディ
プスイッチ等を設け、これにより任意の範囲の数の中の
ひとつを選択し、選択した数を前記許容数としてＲＡＭ
２６に設定する構成や、ホストシステム２からハードデ
ィスクコントローラ１１に許容数を送って設定する構成
としても良い。又、ホストシステム２から設定する方法
では、ホストシステム２の表示装置に複数の許容数に対
応するメッセージを表示し、ユーザにこれらメッセージ
の中の任意のものを選択させ、選択されたメッセージに
対応する許容数を前記ハードディスクコントローラ１１
に送って、設定する方法を採ることもできる。又、上記
実施例では、本発明を磁気ディスク装置に適用した例を
示したが、本発明を光ディスク装置、光磁気ディスク装
置及びフロッピーディスク装置等に適用して同様の効果
を得ることもできる。

【００２２】

【発明の効果】以上記述した如く本発明の磁気ディスク
装置によれば、代替処理後にメディア上の記憶容量を有
効に利用するか、またはデータアクセス速度を落とさな
いようにするかを選択可能にして、ユーザの環境に合わ
せた使い方ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の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に示したハードディスクコントローラ及び
ＣＰＵによる代替処理例を説明する図。

【図３】図１に示したハードディスクコントローラ及び
ＣＰＵによる代替処理例を説明する図。

【図４】従来の代替トラック処理例を説明する図。

【図５】従来の代替セクタ処理例を説明する図。

【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 ２６…ＲＡＭ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転するメディア上に設定されているト
   ラック内のセクタにセクタ単位でデータを記録するデー
   タ記録装置において、所定の範囲の数の中の任意の１つ
   を設定する設定手段と、１個のトラック内に存在する欠
   陥セクタの数と前記設定手段によって設定された数とを
   比較する比較手段と、この比較手段の比較結果によって
   前記欠陥セクタを他の正常な記憶領域で代替する代替処
   理方法を変更する代替処理変更手段とを具備したことを
   特徴とするデータ記録装置。
2. 【請求項２】 前記代替処理変更手段は前記比較手段に
   よって前記欠陥セクタの数が前記任意の数以上であると
   比較された場合、前記欠陥セクタを有するトラックをス
   ペアトラックにより代替する代替トラック処理を行い、
   前記欠陥セクタの数が前記任意の数未満であると比較さ
   れた場合、前記欠陥セクタをスペアトラック内のセクタ
   により代替する代替セクタ処理を行うように代替処理を
   変更することを特徴とする請求項１記載のデータ記録装
   置。
3. 【請求項３】 前記設定手段により一度設定された数を
   後で変更可能にしたことを特徴とする請求項１又は２記
   載のデータ記録装置。
4. 【請求項４】 前記設定手段に設定される任意の数に対
   応する表示を行う表示装置と、この表示装置に表示され
   た前記表示の中の一つを選択する選択手段と、この選択
   手段によって選択された表示に対応する数を前記設定手
   段に設定することを特徴とする請求項３記載のデータ記
   録装置。
5. 【請求項５】 回転するメディア上に設定されているト
   ラック内のセクタにセクタ単位でデータを記録するデー
   タ記録装置にける欠陥セクタの代替処理方法であって、
   予め所定の範囲の数の中の任意の１つを設定しておき、
   １個のトラック内に存在する欠陥セクタの数と前記設定
   された数とを比較し、この比較結果によって前記欠陥セ
   クタを他の正常な記憶領域で代替する代替処理方法を変
   更することを特徴とした欠陥セクタの代替処理方法。