JPH0744325A - ディスク記憶装置の起動およびデータ読み書き方式 - Google Patents

ディスク記憶装置の起動およびデータ読み書き方式

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JPH0744325A
JPH0744325A JP5184268A JP18426893A JPH0744325A JP H0744325 A JPH0744325 A JP H0744325A JP 5184268 A JP5184268 A JP 5184268A JP 18426893 A JP18426893 A JP 18426893A JP H0744325 A JPH0744325 A JP H0744325A
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computer
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Kunihiro Nakamura
邦広 中村
Yasuyuki Masunaga
靖行 増永
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Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ディスク記憶装置が電源投入後に計算機からア
クセスが可能になるまでの起動時間やデータ読み書きの
つどのアクセスタイムを短縮する。 【構成】ディスク記憶装置40の内蔵プロセッサ10に付属
してＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリ30を組み込んで、デ
ィスク１内の基本プログラムOSを計算機50に装荷する際
に必要な設定データPDや記憶データDTに関するディレク
トリ情報DYを不揮発性メモリ30に記憶させておき、装置
40の起動時やデータDTの読み書き時に設定データPDやデ
ィレクトリ情報DYを不揮発性メモリ30からごく短時間内
に読み出せるようにして、従来そのために必要であった
ヘッド３の移動時間や読み取り動作中のディスク１の回
転時間を不要にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は固定ディスク装置等のデ
ィスク記憶装置に不揮発性メモリをその内蔵プロセッサ
に付属して組み込むものにおいて、ホストの計算機の起
動時に動作を立ち上げるための起動方式，および計算機
の外部記憶装置としてそれとデータを交換する際のデー
タ読み書き方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】大容量の外部記憶装置として計算機に組
み込まれないしはそれに付属して用いられるディスク記
憶装置は、周知のように計算機の基本的動作に関連する
ソフトウエアであるオペレーティングシステム等の基本
プログラムを記憶しているため必ず計算機と同時に起動
され、計算機側でこのＯＳないしＤＯＳシステムが立ち
上がった後はそのデータの読み書き動作を必ず計算機か
らの指令ないしは指定に基づいて開始する。よく知られ
ていることであるが、ディスク記憶装置のかかる起動時
やデータ読み書き時の動作の概要は次のとおりである。
【０００３】計算機と同時に起動，つまり電源が投入さ
れたディスク記憶装置は、まずその電子回路を自己診断
した後に直ちにスピンドルモータを駆動してディスクを
回転起動し、その回転数が正規の値に整定したことを確
かめる。これで読み書き動作自体は開始できるようにな
るが、計算機と組み合わせた時にそれから指定された内
容が機種や装置ごとの設定データとしてディスク面内に
永久記憶されていて、これを読み込まないと実際には動
作ができないのでこの設定データを装置の内蔵プロセッ
サに読み取った上で準備完了の旨を計算機に報告する。
一方、計算機側では電源投入後そのＲＯＭからＢＩＯＳ
ないし基本ＩＯシステムを読み取りかつ自己診断を済ま
せた上で上述の準備完了報告を待機しており、その到来
後直ちにディスク記憶装置にアクセスして前述のＯＳ等
の基本プログラムをそれから読み取って装荷し、これで
計算機とディスク記憶装置の起動が完了する。
【０００４】データの読み書き時にはまず計算機側から
その指令が与えられるが、ディスク記憶装置はその記憶
しているデータないしファイルごとにそのディスク内の
先頭アドレス等を示すいわゆるディレクトリ情報をディ
スクの特定領域内に記憶しているので、読み書き指令を
受けたときまずこの特定領域から指定データに関するデ
ィレクトリ情報を読み取った上で、ディスク面内のそれ
が示すアドレスをもつ領域に対して指定データの読み書
き動作を行なう。なお、データ読み取りの場合にはディ
レクトリ情報を書き換える必要はないが、データ書き込
みであってかつそれに関するディレクトリ情報が以前と
は変わって来る場合にはその書き換えを行なう。もちろ
ん、新しいデータを書き込む場合にはそれに関するディ
レクトリ情報を特定領域内に書き加えるようにする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ディスク記憶
装置を上述のような要領で起動するには従来からかなり
時間が掛かるので起動時間の短縮が要請されているほ
か、その後にデータを読み書きする際にもそのつど指令
を受けてから動作が完了するまでの計算機から見たいわ
ゆるアクセスタイムを一層短縮する要求が強まって来て
いる。
【０００６】ディスク記憶装置の起動時間としては長い
場合には10秒程度が必要であるが、とくに電源に電池を
用いその寿命を極力延ばすため電源をかなり頻繁に入り
切りする例えばノート形やラップトップ形の計算機では
起動のつどこれだけの時間がむだになるので半分以下に
短縮することが要請されている。この要求に沿うには自
己診断時間やディスクの回転の立ち上げ時間を短縮する
のが有効ではあるが、それだけでは起動時間の半減は困
難なのが実情である。
【０００７】データの読み書きについては、その回数が
もちろん起動の回数よりずっと多いのでそのつど必要な
アクセスタイムの一層の短縮に対する要求が強く、これ
にはヘッドの操作系や位置決め系の性能を高めてヘッド
を目的トラックまで移動させかつその上に静定させるま
での時間を短縮するのが有効であるが、この方策にもお
のずから限界があって数％程度の短縮は可能でも10％以
上ないし数十％程度の短縮は非常に困難なのが実情であ
る。
【０００８】かかる現状に鑑み、本発明はホストの計算
機側から見たディスク記憶装置側のむだ時間の大部分を
占めるその起動時間やデータ読み書き時のアクセスタイ
ムを短縮することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的は本発明のデ
ィスク記憶装置の起動方式によれば、装置の内蔵プロセ
ッサに付属して不揮発性メモリを組み込んで、ホストの
計算機の動作上の基本プログラムをディスク内に記憶さ
せる際にその計算機への装荷時に必要な前述の設定デー
タをこの不揮発性メモリ内にあらかじめ格納しておき、
装置の起動時にディスクを回転起動させる動作と並行し
てこの設定データを不揮発性メモリからプロセッサにデ
ィスクの起動時間よりも短時間内に読み込み、従ってデ
ィスクの回転起動の完了後には計算機側からディスク内
の基本プログラムに対して直ちにアクセスできるように
することによって達成される。
【００１０】また、本発明のディスク記憶装置のデータ
読み書き方式では、装置の内蔵プロセッサに付属して不
揮発性メモリを同様に組み込み、ディスク内の記憶デー
タに関するアドレスを含む前述のディレクトリ情報をこ
の不揮発性メモリに記憶しておき、データを読み取る際
にはそれに関するディレクトリ情報を不揮発性メモリか
らまず読み出した上でデータをディスクから読み取る動
作を開始し、データを書き込む際にはそのディレクトリ
情報を不揮発性メモリに記憶させるようにすることによ
って前述の目的を達成する。
【００１１】なお、上述の起動方式において計算機の起
動に際してそれにディスク記憶装置から装荷する基本プ
ログラムはいわゆるＤＯＳ等のオペレーティングシステ
ムがふつうである。また、上述のデータ読み書き方式で
利用する不揮発性メモリにはＥＰＲＯＭ等の電気的に書
き換え可能なＲＯＭを用いるのがよい。さらに、そのデ
ータ書き込み時に不揮発性メモリにディレクトリ情報を
記憶させる際に、そのデータの以前のディレクトリ情報
と異なる場合それを書き換え、新しいデータの場合その
ディレクトリ情報を不揮発性メモリに書き加えることで
よい。
【００１２】
【作用】本発明は従来方式では前述のようにディスク記
憶装置の起動時に設定データ，データ読み書き時にディ
レクトリ情報をそれぞれ読み取るためにかなりの時間が
掛かっている点に着目して、前項の構成にいうようディ
スク記憶装置の内蔵プロセッサに付属して不揮発性メモ
リを組み込んでそれに設定データやディレクトリ情報を
あらかじめ格納しておくことにより、それらを読み取り
には従来と比べてほとんど時間を要しないようにして起
動時間およびデータ読み書き時のアクセスタイムを大幅
に減少させるものである。
【００１３】すなわち、従来方式でディスク内に記憶さ
れていた設定データやディレクトリ情報を読み取るに
は、それらが記憶されているトラックまでヘッドを移動
させる時間のほか読み取り中にディスクが１回転する時
間が最低必要なので、これらを合わせると場合によって
異なる 0.5〜２秒の時間が掛かっていたが、本発明方式
では不揮発性メモリから読み取ればよいので、設定デー
タやディレクトリ情報の読み取りを従来と比べれば無視
できる程度の短時間内に済ませて起動時間および読み書
き時のアクセスタイムを従来のほぼ半分程度に短縮でき
る。
【００１４】
【実施例】以下、図を参照しながら本発明の実施例を説
明する。図１は本発明による起動方式とデータ読み書き
方式を実施したディスク記憶装置の構成例とそのディス
クおよび不揮発性メモリ内の記憶領域の割り付け例とを
示し、図２は本発明による起動方式の動作例を流れ図で
示し、図３は本発明のデータ読み書き方式の動作の流れ
図およびその動作時間の従来との比較図である。なお、
実施例ではディスク記憶装置は固定ディスク装置とする
が、本発明はもちろんそれに限定されず広くディスク記
憶装置全般に適用が可能である。
【００１５】図１(a) に示すディスク記憶装置40の構成
をまず説明する。図の左上部に示すディスク１はスピン
ドルモータ２により定速駆動され、その面内にサーボ情
報を含む参照情報RIが周方向に分布して書き込まれ、そ
れらの相互間にトラックＴがフォーマッティング時に設
定される。読み書き用ヘッド３はアクチュエータ４によ
ってディスク１上の径方向位置が操作され、アクチュエ
ータ４に付随して制御プロセッサ20から制御指令CDを受
ける駆動回路4aが設けられている。スピンドルモータ２
の駆動回路2aはクロックパルスCPを受け、スピンドルモ
ータ２がそれで指定された回転状態になったとき起動完
了信号SCを制御プロセッサ20に与える。なお、制御プロ
セッサ20はスピンドルモータ２の起動やヘッド３の位置
制御等のためにディスク記憶装置40に組み込まれている
ものである。
【００１６】ディスク１の各面ごとに付随するヘッド３
と接続されたリードライト回路５は通例のように制御プ
ロセッサ20による指定ヘッドを読み取りや書き込みの状
態に置き、その出力である読取信号RSは信号処理回路６
を介しエンコーダ・デコーダ回路７に与えられ、さらに
それによりパルス列信号PSにデコードされる。データプ
ロセッサ10はホストの計算機50との指令類やデータの授
受のためディスク記憶装置20内に組み込まれているもの
で、その変換部10ａにパルス列信号PSを受けてデータに
変換した上でＲＡＭ10ｂ内に一時記憶し、あるいは逆に
データをパルス列信号PSに変換してエンコーダ・デコー
ダ回路７に与え, それをエンコードした書込信号WSをリ
ードライト回路５に出力させるとともに、内部バス11
と, インタフェース12と, 外部バス13を介して計算機50
と接続され、制御プロセッサ20とも内部バス11を介して
連系動作を行なうようになっている。
【００１７】以上のような構成のディスク記憶装置40に
対して、本発明方式の実施のために不揮発性メモリ30を
組み込み、この実施例では専用のバス31を介して一方の
内蔵プロセッサとしてのデータプロセッサ10の方に接続
する。本発明の起動方式ではこの不揮発性メモリ30を単
なるＲＯＭとしてもよいが、データ読み書き方式では電
気的に書き換えないし消去が可能なＲＯＭが最も適する
ので、この実施例では不揮発性メモリ30として EPROM,
正確にはE2PROMが用いられる。次の図１(b) にこの不揮
発性メモリ30の記憶内容をディスク１と関連させて示
す。
【００１８】図１(b) の上部はディスク１内の記憶領域
を模式的に示すもので、図の左側のごく狭いいわゆるシ
ステム情報領域DFを除く全領域がユーザである計算機50
からアクセス可能な記憶領域である。ふつうはディスク
１内の最外径部に設定されるこのシステム情報領域DFに
は従来は図の下部に示す設定データPDやディレクトリ情
報DYが記憶されていたが、本発明方式ではこれらが図で
は矢印Ｐで示すように不揮発性メモリ30内に移されるの
で、システム情報領域DFにはディスク１の面内欠陥の情
報, それに設定可能な最大シリンダ数, フォーマッティ
ングの有無等のごく限られた情報が残るだけになる。他
の大部分のいわばユーザ領域には通例のように基本プロ
グラムOSやデータDT等の記憶領域が割り付けられる。
【００１９】不揮発性メモリ30には図では破線の矢印で
示すようにこの実施例では基本プログラムOSに関する設
定データPDと各記憶データDTに関するディレクトリ情報
DYを記憶させる。設定データPDとしては計算機50の動作
上の基本プログラムOSであるＤＯＳ等をその起動時に装
荷するために必要なディスク１内のアドレスのほか、デ
ィスク１内の使用シリンダ数, 読み書き動作上のいわゆ
るリトライの回数等のディスク記憶装置40の動作上の基
礎データを記憶させ、ディレクトリ情報DYには通例のよ
うにディスク１内の各データDTのファイルの名称ないし
照合符号, そのディスク１内の先頭アドレス, そのデー
タ長等を含ませるのがよい。
【００２０】なお、設定データPDはディスク記憶装置40
を計算機50と組み合わせる際にその機種ないし装置ごと
に計算機50側から指定されるのが通例であり、ディレク
トリ情報DYは新しいデータDTないしそのファイルをディ
スク記憶装置40に記憶させる際に編集して不揮発性メモ
リ30に記憶させ、かつそのデータDTの書き換えの際に必
要に応じそのつど内容が更新される。
【００２１】次に図２の流れ図を参照して本発明の起動
方式の具体的な動作例を説明する。図には計算機50側と
ディスク記憶装置40側の動作とがそれぞれ一点鎖線で囲
んで示されており、両側の動作は電源オンにより同時に
開始される。計算機50側ではステップＳ51で基本ＩＯシ
ステムであるいわゆるＢＩＯＳをそのＲＯＭから読み込
んで、ステップＳ52でそのＲＡＭの動作や内部接続の状
態等を自己診断ないしチェックした後、次のステップＳ
53でディスク記憶装置40側から準備完了報告が到来する
のを待っている。
【００２２】一方、ディスク記憶装置40側では最初のス
テップＳ41で上と同様な自己診断を済ませた後、ステッ
プＳ42でディスク１を起動しかつステップＳ43で起動完
了を待つ動作と, ステップＳ44で設定データPDを読み込
む動作とを並行して進める。図１(a) からわかるように
ステップＳ42およびＳ43の動作は制御プロセッサ20がス
ピンドルモータ２の駆動回路2aとともに進め、ステップ
Ｓ44の動作ではデータプロセッサ10が不揮発性メモリ30
から設定データPDを読み込むが、後者の動作の方が前者
より短時間内に済むので、駆動回路2aから起動完了信号
SCが発せられたとき起動完了の状態となり直ちに準備完
了報告を計算機50に出力できる。これを受けた計算機50
の動作はステップＳ53からステップＳ54に移り、例えば
イニシャライジングプログラムやＤＯＳプログラム等の
基本プログラムOSをディスク記憶装置40から読み込んで
装荷することにより計算機50の起動が完了する。
【００２３】以上の本発明方式によるディスク記憶装置
40の起動時間を従来と比べると次のとおりである。前述
のように従来方式では図２のステップＳ42〜Ｓ44がシリ
アル動作であって、ステップＳ41に２秒程度, ステップ
Ｓ42とＳ43に２〜６秒をそれぞれ要し、ステップＳ44で
もヘッド３の移動時間と設定データPDの読み取り時のデ
ィスク１の最低１回転時間が必要なので１〜２秒掛かっ
ていたので、全体では５〜10秒の起動時間を要してい
た。これに対し、本発明方式ではステップＳ44に数〜数
十mSの読み込み時間しか要しないから他ステップの所要
時間に比べて無視でき、従って起動時間を４〜８秒に短
縮できる。この短縮効果は一見些少なようでも例えば電
池電源を頻繁に入り切りするいわゆるレジューム機能付
き計算機でとくに重要であって、自己診断時間やディス
クの回転起動時間の短縮手段と組み合わせることにより
起動時間のほぼ半減が可能になる。
【００２４】さらに、本発明のデータ読み書き方式の具
体動作例を図３(a) の流れ図を参照して説明する。図示
の流れはディスク記憶装置40が計算機50から読み書き指
令を受けたとき開始され、その最初のステップＳ61で指
令が読み取りか書き込みかを判定する。読み取りのとき
動作はステップＳ62に入り、計算機50から指定されたデ
ータDTに関するディレクトリ情報DYを不揮発性メモリ30
から読み込む。これによりデータDTのアドレス等が判明
するので、次のステップＳ63でヘッド３をそのアドレス
のトラックＴまで移動させ、ステップＳ64でデータDTを
読み取った上でステップＳ64でそれを計算機50に転送す
る。
【００２５】ステップＳ61の判定が否, つまり書き込み
指令の場合の動作はステップＳ66に入り、計算機50側か
ら指定されたデータDTに対応する同じディレクトリ情報
DYが不揮発性メモリ30内にあるか否かを調べて、然りの
場合は動作をステップＳ68に移し、否, つまりディレク
トリ情報DYはあるが内容が異なりあるいはデータDTが新
しい場合はステップＳ67でディレクトリ情報DYの書き込
み, すなわちその更新または新しい書き込みを行なう。
次のステップＳ68ではヘッド３をディレクトリ情報DYに
よるアドレスに対応するトラックＴまで移動させ、続く
ステップＳ69で計算機50から転送を受けてデータDTを書
き込む。このステップＳ69または前述のステップＳ64に
よりデータ読み書き動作が完了する。
【００２６】図３(b) に本発明方式による以上のような
データ読み書き動作に要する時間を従来方式と対比して
示す。図の左側が本発明方式の場合, 右側が従来方式の
場合である。従来方式ではディレクトリ情報DYをまず読
み込むため例えば30mS程度のヘッド移動時間T1と最低で
もディスクの１回転時間に相当するふつう17mSの読み取
り時間T2を要するが、本発明方式ではディレクトリ情報
DYを不揮発性メモリ30から読み取るための時間T12 は１
mS以下のごく短時間である。
【００２７】これ以降は本発明方式でも従来方式の場合
と同じになり、図３(a) のステップＳ63やＳ68に対応す
るヘッド移動の時間T3はT1と同じく30mS程度で、図３
(a) のステップＳ64やＳ69に対応するデータDTの読み書
き時間T4はT2と同じく最低17mSである。これからわかる
ように、本発明方式ではデータDTの読み書き時間ないし
計算機50側から見たアクセスタイムを従来方式の場合の
ほぼ２分の１に短縮することができる。
【００２８】なお、以上説明した起動方式の実施例では
ディスク１の起動と設定データPDの読み込みをそれぞれ
制御プロセッサ20とデータプロセッサ10に分担させるよ
うにしたが、ディスク記憶装置40の内蔵プロセッサが単
一の場合でもこれらの動作を容易に並行して進めること
ができる。データ読み書き方式の図３(a) の動作例にお
いて、ステップＳ62で計算機50から指定されたデータの
ディレクトリ情報DYが不揮発性メモリ30内にない場合
や, 記憶されているがその内容が指定と矛盾する場合は
その旨を計算機50に通知するのがよい。
【００２９】また、ディスク１内の記憶データを消去す
る場合もあり、この際には不揮発性メモリ30からそのデ
ィレクトリ情報DYを単に消去するだけで足り、そのデー
タをディスク１から実際に消去する動作は省略してよ
い。さらに、図１の実施例では起動方式とデータ読み書
き方式を双方とも実施するようにしたが、もちろん一方
だけを実施することでもよい。このように本発明は上述
の実施例に限らず種々の態様で実施をすることができ
る。
【００３０】
【発明の効果】以上のとおり本発明方式では、ディスク
記憶装置の内蔵プロセッサに付属して不揮発性メモリを
組み込み、起動方式の場合にはホストの計算機の動作上
の基本プログラムを計算機に装荷するため必要な設定デ
ータを不揮発性メモリ内に格納しておき, 装置の起動時
にディスクを起動する動作と並行してこの設定データを
不揮発性メモリからプロセッサにごく短時間内に読み込
んで, ディスクの起動の完了後には計算機から基本プロ
グラムに直ちにアクセスできるようにし、データ読み書
き方式の場合にはディスク内の記憶データのディレクト
リ情報を不揮発性メモリに記憶しておき, データの読み
取り時にそのディレクトリ情報を不揮発性メモリから読
み出した上でデータをディスクから読み取り, データの
書き込み時にはそのディレクトリ情報を不揮発性メモリ
内に必ず記憶しておくことにより、従来は設定データや
ディレクトリ情報をディスクから読み出す際に必要であ
ったヘッドの移動時間と読み取り中のディスクの回転時
間を省略して、それらをごく短時間内に不揮発性メモリ
から読み出せるようになり、ディスク記憶装置の起動時
間を短縮するとともにその計算機から見た読み書き時の
アクセスタイムをほぼ半分に短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の起動方式およびデータ読み書き方式に
関し、同図(a) はそれらを実施したディスク記憶装置の
構成図、同図(b) はディスクと不揮発性メモリ内の記憶
領域の割り付け図である。
【図２】本発明の起動方式の動作例を示す流れ図であ
る。
【図３】本発明のデータ読み書き方式に関し、同図(a)
はその動作例を示す流れ図で、同図(b) はその動作時間
を従来方式と対比して示す比較図である。
【符号の説明】
１ ディスク 10 ディスク記憶装置のデータプロセッサ 20 ディスク記憶装置の制御プロセッサ 30 不揮発性メモリ 40 ディスク記憶装置 50 計算機 DT データ DY ディレクトリ情報 OS 基本プログラム PD 設定データ SC 起動完了信号

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】内部のプロセッサに付属して不揮発性メモ
    リを組み込んでなるディスク記憶装置において、ディス
    ク内に記憶されたホストの計算機の動作上の基本プログ
    ラムの計算機への装荷に必要な設定データを不揮発性メ
    モリ内に格納しておき、計算機の起動時のディスクの回
    転起動動作と並行して不揮発性メモリからプロセッサ内
    に設定データを読み込み、ディスクの回転起動が完了し
    た後に計算機側からディスク内の基本プログラムに対し
    て直ちにアクセスできるようにしたことを特徴とするデ
    ィスク記憶装置の起動方式。
  2. 【請求項２】請求項１に記載の方式において、計算機の
    起動に際してそれにディスク記憶装置から装荷すべき基
    本プログラムがオペレーティングシステムであることを
    特徴とするディスク記憶装置の起動方式。
  3. 【請求項３】内部のプロセッサに付属して不揮発性メモ
    リを組み込んでなるディスク記憶装置において、ディス
    ク内の各記憶データに関するそのアドレスを含むディレ
    クトリ情報を不揮発性メモリ内に記憶しておき、データ
    の読み取り時には不揮発性メモリからそのデータに関す
    るディレクトリ情報をまず読み出した上でデータをディ
    スクから読み取る動作を開始し、データの書き込み時に
    はそのデータに関するディレクトリ情報を不揮発性メモ
    リに必ず記憶させるようにしたことを特徴とするディス
    ク記憶装置のデータ読み書き方式。
  4. 【請求項４】請求項３に記載の方式において、不揮発性
    メモリとして電気的に書き換えが可能なＲＯＭを用いる
    ことを特徴とするディスク記憶装置のデータ読み書き方
    式。
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