JPH07334311A - 磁気ディスク装置及び磁気ディスク装置におけるバッファメモリへのデータ転送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ホストシステム１５からシーケンシャル・リ
ード要求が連続して発生しても、ホストシステム１５を
待たせることなく、リード要求データをホストシステム
１５に転送することができること。 【構成】 ホストシステム１５からリードコマンドを受
け取り、このリードコマンドが読み出しを要求している
リード要求データがキャッシュメモリ１０に記憶されて
いない場合には、磁気ディスク１からリード要求データ
とこのリード要求データに引き続き記録されているデー
タとを読み出し、キャッシュメモリ１０に記憶させてい
く。この磁気ディスク１からデータの合計量はキャッシ
ュメモリ１０の記憶容量より大きい量に設定する。従っ
て、ホストシステム１５からシーケンシャル・リード要
求が連続して発生しても、ホストシステム１５を待たせ
ることなく、常にリード要求データをキャッシュメモリ
１０から読み出して、ホストシステム１５に転送するこ
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、リードデータのリード
・アヘッド・キャッシュ機能を持った磁気ディスク装置
に係わり、特に磁気ディスクから読み出してデータをバ
ッファメモリに転送するデータの転送方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、リードデータのリード・アヘッド
・キャッシュ機能を持った磁気ディスク装置では、バッ
ファメモリを設け、ホストシステムからリードコマンド
が出されデータのリード要求が来たときには、このリー
ドコマンドで要求しているデータ（以下、リード要求デ
ータと呼ぶ）がバッファメモリに記憶されているか否か
をチェックしている。記憶されていれば、即ち、リード
要求データがヒットしていれば、バッファメモリに記憶
されているリード要求データをリードデータとしてホス
トシステムに転送することにより、磁気ヘッドをリード
要求データが記憶されている磁気ディスク上のトラック
まで移動させデータを読み出すことなく、高速にホスト
システムにリード要求データを転送するようにしてい
る。また、バッファメモリにリード要求データが記憶さ
れていない場合（ヒットしていない場合）には、磁気デ
ィスクからリード要求データと、このリード要求データ
に引き続いて記憶されているデータとを読み出し、この
読み出したデータをバッファメモリの先頭アドレスから
その記憶容量分だけ一旦記憶し、その後バッファメモリ
からリード要求データをホストシステムに転送してい
る。

【０００３】ところで、上記のようにホストシステムか
らあるリードコマンドが出されたときに、リード要求デ
ータがバッファメモリに記憶されていない場合には、図
３に示すようにバッファメモリに、リード要求データＡ
とこれに引き続いて磁気ディスク上に記録されているデ
ータＢが一旦記憶される。その後、リード要求データＡ
は、ホストシステムに転送される。その次に、ホストシ
ステムが先のリード要求データＡに引き続いたデータを
リード要求データＣとして、リードコマンドでリード要
求してきた場合、即ち、シーケンシャル・リード要求が
発生した場合には、リード要求データＣはヒットしてい
るため、バッファメモリから読み出してホストシステム
へ転送される。以後このようにシーケンシャル・リード
要求が連続して発生した場合、そのリード要求データが
バッファメモリに記憶されていれば、バッファメモリか
ら読み出して、リードデータとしてホストシステムへ転
送していた。

【０００４】しかし、複数回シーケンシャル・リード要
求が連続して発生すると、リード要求データがヒットし
なくなる。この場合には、磁気ヘッドをリード要求デー
タの先頭のデータの記録されているトラックの上に移動
させ、対応するセクタから連続して記録されているデー
タを、即ち、リード要求データを読み出す必要がある。
このとき、少なくとも磁気ヘッドの下を前記セクタが通
過するまで、即ち、磁気ディスクが１回転するまでの待
ち時間が発生する。従って、多数のシーケンシャル・リ
ード要求が連続して発生した場合、数リードコマンド毎
に１回は、リード要求データがヒットせず、リード要求
データを磁気ディスクから磁気ヘッドにより読み出さな
ければならない。よって、リード要求データが読み出さ
れるまでの間、ホストシステムにデータの転送をするこ
とができず、ホストシステムに待ち時間が発生してしま
うという欠点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の磁
気ディスク装置では、ホストシステムから多数のシーケ
ンシャル・リード要求が連続して発生した場合、数リー
ドコマンドを受信する毎に１回は、リード要求データが
ヒットせず、磁気ディスク装置からホストシステムへの
データ転送に待ち時間が発生し、ホストシステムから見
た磁気ディスク装置の性能の低下を招くという欠点があ
った。

【０００６】そこで、本発明は、上記欠点を除去し、シ
ーケンシャル・リード要求が連続して発生した場合、磁
気ディスク装置からホストシステムへのデータ転送にお
ける待ち時間を可能な限り小さくした磁気ディスク装置
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、バッファメモ
リを持ち、ホストシステムからのデータのリード要求に
対し、リード要求データが前記バッファメモリに記憶さ
れている場合には、前記バッファメモリからリード要求
データを読み出して前記ホストシステムに転送し、リー
ド要求データが前記バッファメモリに記憶されていない
場合には、磁気ディスクからリード要求データを読み出
し、この読み出したリード要求データを前記バッファメ
モリに記憶させるとともに前記ホストシステムに転送す
るキャッシュ機能を持った磁気ディスク装置において、
前記ホストシステムからのデータのリード要求がなされ
たとき、そのリード要求データが前記バッファメモリに
記憶されていない場合に、前記バッファメモリの記憶容
量よりも大きな量の前記リード要求データと前記リード
要求データに引き続いて前記磁気ディスクに記録された
データとからなる第１のデータを前記磁気ディスクから
読み出し、前記バッファメモリに順次記憶させる制御手
段を具備した構成を有する。

【０００８】

【作用】ホストシステムからリードコマンドを受け取
り、このリードコマンドが読み出しを要求しているリー
ド要求データがバッファメモリに記憶されていない場合
には、磁気ディスクからリード要求データとこのリード
要求データに引き続き記録されているデータとを読み出
し、バッファメモリに記憶させていく。この磁気ディス
クから読み出すデータの合計量はバッファメモリの記憶
容量より大きい量に設定する。

【０００９】従って、ホストシステムからシーケンシャ
ル・アクセス・リード要求が連続して発生しても、ホス
トシステムを待たせることなく、常にリード要求データ
をバッファメモリから読み出して、ホストシステムに転
送することができる。

【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は磁気ディスク、２は磁
気ディスク１に対してデータの読み出し／書き込みを行
う磁気ヘッド、３は磁気ヘッド２で読み出されたデータ
を増幅するアンプ、４はリード・ライト回路、５は磁気
ヘッド２で読み出され、リード・ライト回路４から出力
されたサーボデータ信号を処理してＣＰＵ１３にサーボ
データを出力するサーボ回路、６はキャリッジ１４を回
動させて、その先端に取り付けられた磁気ヘッド２を磁
気ディスク１の半径方向に移動させるボイスコイルモー
タ（ＶＣＭ）、７はＶＣＭ６を駆動するＶＣＭ駆動回
路、８は磁気ディスク１を回転させるスピンドルモー
タ、９はスピンドルモータ８を駆動するスピンドルモー
タ駆動回路、１０はリード・アヘッド・キャッシュ機能
により読み出したデータを記憶するバッファメモリであ
るキャッシュメモリ、１１はデータのリード／ライト制
御やホストシステム１５との間のインタフェース制御を
行うハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）、１２はＣ
ＰＵ１３の制御プログラムを格納したＲＯＭ、１４はそ
の先端に磁気ヘッド２を取り付け、図示しない軸を中心
に回動するキャリッジである。

【００１１】次に、本発明の動作を説明する。ＨＤＣ１
１は、ホストシステム１５からリードコマンドにてリー
ド要求を受けると、ＣＰＵ１３にリード要求データの読
み出し指示とともにリード要求データが格納されている
先頭位置の情報とリード要求データのバイト数を与え
る。これによりＣＰＵ１３は、リード要求データが記録
されている目標トラックに磁気ヘッド２を移動させるた
め、制御信号を出力する。ＶＣＭ駆動回路７はＣＰＵ１
３から出力された制御信号に基づいてＶＣＭ６を動作さ
せる。これによりＶＣＭ６はキャリッジ１４を回動させ
て、磁気ヘッド２を磁気ディスク１上を半径方向に目標
トラックに向かって移動させる。

【００１２】これと同時に、アンプ３は磁気ヘッド２か
ら読み出された信号を増幅してリード・ライト回路４に
出力する。このため、磁気ヘッド２が磁気ディスク１上
を半径方向に移動している際に、横切ったトラックに記
録されているサーボ信号が読み出され、アンプ３、リー
ド・ライト回路４、サーボ回路５を介してサーボデータ
としてＣＰＵ１３に与えられる。ＣＰＵ１３は、この与
えられたサーボデータに基づいて、磁気ヘッド２を目標
トラックに位置決めさせた後、リード要求データを読み
出す。この読み出されたリード要求データは、アンプ
３、リード・ライト回路４を介してＨＤＣ１１に転送さ
れる。ＨＤＣ１１は、この読み出したリード要求データ
をキャッシュメモリ１０に記憶させるとともにホストシ
ステム１５に転送する。

【００１３】図２は、ホストシステム１５からリードコ
マンドにより記録データの読み出し要求が来た場合のＣ
ＰＵ１３とＨＤＣ１１の処理動作を示したフローチャー
トである。

【００１４】ＣＰＵ１３は、ホストシステム１５からコ
マンドが入力された場合や、まずそのコマンドがリード
コマンドであるか否かチェックする（ステッブ２０
１）。入力されたコマンドがリードコマンドでない場合
には、ステップ２１４へ進み、そのコマンドで指定され
た処理を実行する。入力されたコマンドがリードコマン
ドである場合には、ステップ２０２へ進む。ＣＰＵ１３
は、リードコマンドで要求されているリード要求データ
がキャッシュメモリ１０に記憶されているかチェックす
る（ステップ２０２）。

【００１５】リード要求データがキャッシュメモリ１０
に記憶されている場合には、キャッシュメモリ１０から
リード要求データを読み出して、ホストシステム１５に
リードデータとして転送する。リード要求データがキャ
ッシュメモリ１０に記憶されていない場合には、磁気デ
ィスク１からのデータの読み出し量を指定して、ＨＤＣ
１１にデータの読み出しを指示する。このとき指示する
データ読み出し量は、リード要求データとこれに引き続
き記録されているデータの合計量であり、この合計量は
キャッシュメモリ１０の記憶容量を大きい量に設定する
（ステップ２０３）。

【００１６】ＨＤＣ１１は、ＣＰＵ１３の指示に基づい
て、指定された量のデータを磁気ヘッド２により磁気デ
ィスク１から読み出す。この読み出したデータは、アン
プ３、リード・ライト回路４を介してＨＤＣ１１へ転送
する。ＨＤＣ１１は、転送されてきた読み出しデータを
キャッシュメモリ１０に書き込む。これにより、リード
要求データ及びこれに引き続き記録されているデータを
順次キャッシュメモリ１０に書き込まれていく。また、
キャッシュメモリ１０に書き込まれたリード要求データ
をリードデータとしてホストシステム１５に転送する
（ステップ２０４）。

【００１７】ＨＤＣ１１は、転送されてきた読み出しデ
ータをキャッシュメモリ１０に書き込みながら、このキ
ャッシュメモリ１０にその記憶容量いっぱいまで読み出
しデータが記憶されたか否かチェックする（ステップ２
０５）。キャッシュメモリ１０に記憶容量いっぱいまで
読み出しデータが記憶された場合には、ＣＰＵ１３は、
ＨＤＣ１１にデータの読み出しの停止を指示（ステップ
２１０）するとともに、磁気ディスク装置をアイドル状
態に設定する（ステップ２１１）。アイドル状態とは、
ホストシステム１５から最後にコマンドを受信してから
所定時間過ぎてもホストシステム１５からコマンドが転
送されて来ないで磁気ディスク装置がホストシステム１
５からコマンド受信待ち状態のときに、コマンド受信に
必要な回路だけに電源を供給し不必要な回路には電源を
供給しない状態のことである。このアイドル状態とは、
磁気ディスク装置の消費電力を低減させるためのパワー
セーブ機能の１つとして設けられている。

【００１８】ステップ２０５でのチェックの結果、キャ
ッシュメモリ１０に記憶容量いっぱいまで読み出しデー
タが記憶されていない場合には、ホストシステム１５か
らコマンドが転送されて来たかチェックする（ステップ
２０６）。ホストシステム１５からコマンドが転送され
てきていない場合には、ステップ２０４へ進み、ＨＤＣ
１１が転送されてきた読み出しデータをキャッシュメモ
リ１０に書き込む動作を継続する。

【００１９】ステップ２０６でのチェックの結果、ホス
トシステム１５からコマンドが転送されて来た場合、そ
のコマンドが最後のリードコマンドで読み出し要求され
たリード要求データに引き続いて磁気ディスクに記録さ
れているデータをリード要求データとして読み出し要求
しているリードコマンドであるか否かチェックする（ス
テップ２０７）。即ち、シーケンシャル・リード要求が
発生しているか否かチェックする。

【００２０】ステップ２０７でのチェックの結果、シー
ケンシャル・リード要求が発生している場合には、キャ
ッシュメモリ１０にこのリードコマンドで読み出し要求
しているリード要求データが記憶されているので、キャ
ッシュメモリ１０からリード要求データを読み出して、
リードデータとしてホストシステム１５に転送する（ス
テップ２０８）。このホストシステム１５に対するリー
ド要求データの転送により、キャッシュメモリ１０に
は、空き記憶領域が発生する。その後、ステップ２０３
へ処理を進める。ステップ２０３では、キャッシュメモ
リ１０には、空き記憶領域が発生したことに伴い、ＣＰ
Ｕ１３がＨＤＣ１１に、前回のステップ２０３での処理
実行時、実際にキャッシュメモリ１０に記憶されたデー
タに引き続き磁気ディスク１に記録されているデータの
読み出しをその読み出し量を指定して、指示する。この
とき指示するデータ読み出し量は、キャッシュメモリ１
０の記憶容量よりも大きい量に設定する。

【００２１】ステップ２０７でのチェックの結果、シー
ケンシャル・リード要求が発生していない場合には、ス
テップ２１２に進み、ＨＤＣ１１は、ＣＰＵ１３に対
し、ステップ２０３で指示したデータの読み出しの停止
を指示する。

【００２２】次に、ステップ２１３でホストシステム１
５から転送されて来たコマンドがリードコマンドである
か否かチェックする。ステップ２０７でのチェックの結
果からホストシステム１５からリードコマンドが転送さ
れて来た場合には、ステップ２０３へ進む。この場合に
は、前記ステップ２０７でのチェックの結果、今回のリ
ードコマンドが要求しているリード要求データが、リー
ド要求データがキャッシュメモリ１０に記憶されていな
いことは明かである。従って、磁気ディスク１からのデ
ータ読み出し量を指定して、ＨＤＣ１１にデータの読み
出しを指示する。このとき指定するデータ読み出し量
は、今回のリードコマンドが要求しているリード要求デ
ータとこれに引き続き記録されているデータの合計量で
あり、この合計量はキャッシュメモリ１０の記憶容量を
大きい量に設定する（ステップ２０３）。

【００２３】一方、ステップ２１３でのチェックの結
果、ホストシステム１５から転送されて来たコマンドが
リードコマンドでない場合には、ステップ２１４へ進
む。ステップ２１４では、ホストシステム１５から転送
されて来たコマンドで指定された処理を実行する。

【００２４】本実施例によれば、ホストシステム１５か
らリードコマンドを受け取り、このリードコマンドが要
求しているリード要求データがキャッシュメモリ１０に
記憶されていない場合に、ＨＤＣ１１は、リード要求デ
ータとこれに加えてこのリード要求データに引き続き記
録されているデータとを、その合計のデータ量がキャッ
シュメモリ１０の記憶容量より大きくなる量のデータの
読み出しをＣＰＵ１３に指示し、この読み出したデータ
をキャッシュメモリ１０に記憶させている。従って、シ
ーケンシャル・リード要求が連続して発生しても、常に
リード要求データがキャッシュメモリ１０に記憶されて
いることになる。よって、実際にリード要求データを磁
気ディスクから読み出す動作が生じないので、ホストシ
ステム１５を待たせることなく、リード要求データをホ
ストシステム１５に転送することができる。このこと
は、ホストシステム１５から見た磁気ディスク装置のパ
フォーマンスが良好に維持できることを意味する。

【００２５】以上は、キャッシュメモリ１０の記憶領域
が１つの場合の実施例を説明したが、これに限定される
ものではなく、キャッシュメモリ１０を複数の記憶領域
（セグメント）に分割し、複数の独立したバッファメモ
リがある場合にも適用できることは、言うまでもない。

【００２６】尚、本発明は、ステップ２０４において実
行しているリード要求データ及びこれに引き続き記録さ
れているデータを順次キャッシュメモリ１０に書き込ん
でいる最中にシーケンシャル・リード要求が発生するよ
うな高速なデータ処理を行うホストシステムに対応して
発明されたものである。従って、ステップ２０４におい
て実行しているリード要求データ及びこれに引き続き記
録されているデータを順次キャッシュメモリ１０に書き
込んでいる最中にシーケンシャル・リード要求が発生し
ないような低速なデータ処理を行うホストシステムは、
本発明の対象とするものではない。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ホ
ストシステム１５からシーケンシャル・リード要求が連
続して発生しても、ホストシステム１５を待たせること
なく、リード要求データをホストシステム１５に転送す
ることができる。

【００２８】従って、ホストシステム１５から見た磁気
ディスク装置のパフォーマンスが低下することを防止で
きる効果がある。

【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すブ
ロック図。

【図２】本発明の動作を説明するためのフローチャート
図。

【図３】従来の動作を説明するためのキャッシュメモリ
でのデータの記憶状態を示す図。

【符号の説明】

１ 磁気ディスク ２ 磁気ヘッ
ド ３ アンプ ４ リードラ
イト回路 ５ サーボ回路 ６ ＶＣＭ ９ ＳＰＭ駆動回路 １０ キャッ
シュメモリ １１ ＨＤＣ １２ ＲＯＭ １３ ＣＰＵ １４ キャリ
ッジ １５ ホストシステム

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バッファメモリを持ち、ホストシステム
   からのデータのリード要求に対し、リード要求データが
   前記バッファメモリに記憶されている場合には、前記バ
   ッファメモリからリード要求データを読み出して前記ホ
   ストシステムに転送し、リード要求データが前記バッフ
   ァメモリに記憶されていない場合には、磁気ディスクか
   らリード要求データを読み出し、この読み出したリード
   要求データを前記バッファメモリに記憶させるとともに
   前記ホストシステムに転送するキャッシュ機能を持った
   磁気ディスク装置において、前記ホストシステムからの
   データのリード要求がなされたとき、そのリード要求デ
   ータが前記バッファメモリに記憶されていない場合に、
   前記バッファメモリの記憶容量よりも大きな量の前記リ
   ード要求データと前記リード要求データに引き続いて前
   記磁気ディスクに記録されたデータとからなる第１のデ
   ータを前記磁気ディスクから読み出し、前記バッファメ
   モリに順次記憶させる制御手段を具備したことを特徴と
   する磁気ディスク装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段が、前記第１のデータを前
   記バッファメモリに順次記憶させている際に、前記バッ
   ファメモリの記憶容量いっぱいにデータが記憶されてい
   るか否かを判定する判定手段と、この判定手段により前
   記バッファメモリがその記憶容量いっぱいにデータが記
   憶されたことを検出した場合、前記第１のデータの前記
   バッファメモリに対する記憶動作を停止させる停止手段
   とを具備したことを特徴とする請求項１記載の磁気ディ
   スク装置。
3. 【請求項３】 前記停止手段が前記第１のデータの前記
   バッファメモリに対する記憶動作を停止させた後、パワ
   ーセーブ状態にすることを特徴とする請求項２記載の磁
   気ディスク装置。
4. 【請求項４】 バッファメモリを持ち、ホストシステム
   からのデータのリード要求に対し、リード要求データが
   前記バッファメモリに記憶されている場合には、前記バ
   ッファメモリからリード要求データを読み出して前記ホ
   ストシステムに転送し、リード要求データが前記バッフ
   ァメモリに記憶されていない場合には、磁気ディスクか
   らリード要求データを読み出し、この読み出したリード
   要求データを前記バッファメモリに記憶させるとともに
   前記ホストシステムに転送するキャッシュ機能を持った
   磁気ディスク装置において、前記ホストシステムからの
   データのリード要求がなされたとき、そのリード要求デ
   ータが前記バッファメモリに記憶されていない場合に、
   前記バッファメモリの記憶容量よりも大きな量の前記リ
   ード要求データと前記リード要求データに引き続いて前
   記磁気ディスクに記録されたデータとからなる第１のデ
   ータを前記磁気ディスクから読み出し、前記バッファメ
   モリに順次記憶させることを特徴とする磁気ディスク装
   置におけるバッファメモリへのデータ転送方法。
5. 【請求項５】 前記第１のデータを前記バッファメモリ
   に順次記憶させている際に、前記バッファメモリの記憶
   容量いっぱいにデータが記憶されているか否かを判定
   し、この判定の結果前記バッファメモリがその記憶容量
   いっぱいにデータが記憶されたことを検出された場合、
   前記第１のデータの前記バッファメモリに対する記憶動
   作を停止させることを特徴とする請求項４記載の磁気デ
   ィスク装置におけるバッファメモリへのデータ転送方
   法。
6. 【請求項６】 前記第１のデータの前記バッファメモリ
   に対する記憶動作を停止させた後、パワーセーブ状態に
   することを特徴とする請求項５記載の磁気ディスク装置
   におけるバッファメモリへのデータ転送方法。