JPH0745004A - ディスク記憶装置のフォーマッティング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ディスク１の面内に設定されたトラックＴの先
頭位置Ｓを周方向に順次スキューさせてフォーマッティ
ングする際にヘッド３のディスク面間の切り換えや隣接
トラック間の移動がスキュー内で失敗することがないよ
うスキューを合理的に賦与する。 【構成】ヘッド３のディスク面1a，1b間の切り換えに要
する時間および隣接トラックTa, Tb間の移動に要する時
間を例えばヘッド３の位置が静定するまでの参照情報RI
の検出信号DSのパルス数によって測定し、この実測の結
果に基づいてトラックの先頭位置Ｓをディスク面1a，1b
間ではS1やS3だけ, 隣接トラックTa,Tb間ではS2だけそ
れぞれ例えばセクタ単位でスキューさせてフォーマッテ
ィングデータFDを各トラックＴに書き込む。

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
ィスク記憶装置に対してその各ディスク面のトラックの
先頭位置を周方向に順次にスキューさせながらフォーマ
ッティングを施す方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】計算機の外部記憶装置として広く用いら
れるディスク記憶装置はプログラムを含む大量のデータ
を記憶しており、かつ１回に読み書きすべきデータ長が
複数のトラックに亘ることが多いので、そのディスク面
ごとに設けられたヘッドをまず順次に切り換え，さらに
はヘッドを１トラックピッチずつ順次に移動させながら
データを読み書きして行くのが通例であるが、かかるヘ
ッドの切り換えや移動の際に生じるむだ時間を極力減少
させるために上述のようにトラックの先頭位置を順次に
スキューないしはずらせるフォーマッティングが施され
る。

【０００３】図３にかかるスキューを賦与する従来の要
領を模式的に示す。簡単化のためにディスクは１枚と
し、図ではこのディスク１の表裏であるａ面とｂ面が符
号1aと1bで示されている。また、図では互いに隣接する
２個のトラックが符号TaとTbで示されており、図３(a)
と(b) にそれぞれ1a面と1b面のいわゆる同じシリンダに
属する外側の方のトラックTaの先頭位置Ｓが示され、同
様に図３(c) と(d) にはそれぞれ1a面と1b面内の同じシ
リンダに属する内側のトラックTbの先頭位置Ｓが示され
ている。図のように、図３(b) の1b面の外側のトラック
Taの先頭位置Ｓは図３(a) の1a面の外側のトラックToの
先頭位置Ｓから角度s1だけスキューされ、図３(c) の1a
面の内側トラックTbは図３(b) の1b面の外側トラックTa
からs2だけ先頭位置Ｓがスキューされ、かつ図３(d) の
1b面の内側トラックTbは図３(c) の1a面の内側トラック
Tbからs1だけ先頭位置Ｓがスキューされている。

【０００４】さて、データを読み書きする際に上述のデ
ィスク面1a, 1bとトラックTa, Tbは図３(a) 〜図３(d)
に示す順序で切り換えられるが、図３(a) と図３(b) の
外側トラックTaは同じシリンダ内なので読み書き動作の
前者から後者への切り換えは1a面用のヘッドを1b面用の
ヘッドに切り換えることでよく、スキューs1はかかるヘ
ッドの切り換えに要する時間に対して若干の余裕を見て
例えば 120度の角度に設定され、同様に図３(c) から図
３(d) への同じシリンダの内側トラックTb間のヘッドの
切り換え用にも同じスキューs1が設定される。しかし、
図３(b) の外側トラックTaから図３(c) の内側トラック
Tbへの切り換えにはヘッドを１トラックピッチだけ移動
させる必要があり、スキューs2はこのヘッド移動に要す
る時間に対し余裕を見て例えば 240度の角度に設定され
る。

【０００５】以上のように従来のスキュー方式では、同
じシリンダ内のディスク面ないしはヘッドの切り換えと
隣接するシリンダへの切り換えとに対しそれぞれ余裕を
もつ一定のスキューs1とs2を賦与してディスク内のトラ
ックにフォーマッティングを施すのが通例である。な
お、周知のようにフォーマッティングは各トラック内に
データの記憶単位であるセクタを設定するものであり、
具体的にはトラック番号ないしシリンダ番号とセクタ番
号とを含むフォーマッティングデータを書き込むことに
より施され、この際にフォーマッティングデータを各ト
ラックに書き込む先頭位置を順次ずらせることによりス
キューs1やs2が賦与される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のスキューをもた
せたフォーマッティングをトラックに施すことにより、
ディスク面間ないし隣接シリンダ間のトラック切り換え
をディスクが１回転する時間を待つことなくスキューに
相当する短時間内に完了させることができるが、実際面
ではどの程度のスキューをもたせるかの設定が必ずしも
容易でなく、この設定が不適切であるとスキュー内で切
り換え切れなくなったり, 余分な切り換え時間が掛かっ
たりする問題がある。

【０００７】これは、ヘッドの位置操作系の性能がばら
つきやすいほかに、ディスクがもつ内外径差や磁気記録
媒体特性のばらつき等によっても制御誤差が発生しやす
く、ヘッドのディスク面間や隣接シリンダ間の実際の切
り換え完了時間が各装置ごとあるいはディスク面ごとに
も変動しやすいためであり、スキューの設定が過少でそ
の間に切り換えが完了しないとさらにディスクの１回転
を待つ必要があるので却って逆効果になり、かかる不都
合が発生し得ないようその設定に過大な余裕をもたせる
とヘッドの切り換えごとにむだ時間が発生してしまう。

【０００８】本発明はかかる問題を解決してスキューを
ディスク記憶装置やそのディスクが実際にもつ特性に則
して合理的に設定できるフォーマッティング方法を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的は本発明によれ
ば、前述のように各ディスク面に設定したトラックの先
頭位置をディスクの周方向に順次にスキューさせながら
フォーマッティングを施す際に、まずヘッドのディスク
面間の切り換えおよび隣接トラック間の移動に要する時
間を測定し、この実測結果に基づき各トラックの先頭位
置をディスク面および隣接トラックの相互間でスキュー
させながらフォーマッティングデータを書き込むことに
よって達成される。

【００１０】なお、上述のヘッドの切り換えや移動に要
する時間としてはその際にヘッドの位置が静定するまで
の時間を測定するのが最も合理的であり、この結果に基
づきトラックにフォーマッティングを施す際のディスク
面と隣接トラックの相互間に与えるべきスキューはデー
タの記憶単位であるセクタを単位として設定するのが最
も実用的である。

【００１１】いわゆるサーボ情報を含む参照情報をディ
スクの周方向に分布して書き込んでそれらの相互間にセ
クタを設定するディスク記憶装置では、参照情報読取手
段を本発明に利用してそれによる参照情報の検出信号を
ヘッドのディスク面間の切り換えおよび隣接トラック間
の移動に要する時間を測定するためのクロックとして用
いるのが上述のスキューをセクタ単位で設定する上で便
利である。

【００１２】

【作用】前述のように従来はヘッドのディスク面間の切
り換えおよび隣接トラック間の移動に対しそれぞれ一定
のスキューをあらかじめ設定する固定設定であったが、
本発明はこれとは逆にスキューをヘッドの操作系の性
能, ディスクの内外径差や記録媒体特性の実際のばらつ
き等に則して個々の装置, そのディスク面あるいはディ
スク内の径方向位置ごとに設定するいわば可変設定とす
ることにより所期の目的を達成するものである。

【００１３】このため、本発明では前項の構成にいうよ
うまずヘッドのディスク面間の切り換えと隣接トラック
間の移動に要する時間, 望ましくはこの切り換えや移動
後にヘッド位置が静定するまでの時間を実際に測定しな
がらそれに基づきスキューを設定した上で、この設定ス
キュー量ずつトラックの先頭位置をディスク面および隣
接トラックの相互間で順次ずらせながらフォーマッティ
ングデータを書き込むようにする。これにより、スキュ
ーをヘッドの切り換えや移動が実際に完了する時間に則
して合理的に設定できるので、スキューの不足によるト
ラブルの発生をなくし、かつ過剰によるむだを省くこと
ができる。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。図１は本発明のフォーマッティング方法を実
施するディスク記憶装置の構成例を示す構成回路図およ
びスキューを賦与した様子を図３と同じ要領で示す模式
図であり、図２は本発明によりフォーマッティングを施
す際の具体的な動作例を示す流れ図である。なお、これ
らに図示された実施例ではディスク記憶装置はいわゆる
セクタ間サーボ情報方式の固定ディスク装置であり、そ
のフォーマッティング時にスキューがセクタ単位で賦与
されるものとするが、本発明はもちろんかかる実施例に
限らず種々の態様で実施をすることができる。

【００１５】図１(a) に示すディスク記憶装置の構成の
概要をまず説明する。図の左上部に示されたディスク１
に本発明によりフォーマッティングを施す前にその周方
向に分布して参照情報RIを書き込むことにより多数のト
ラックＴが設定されている。参照情報RIには例えばグレ
ーコードで書かれたトラック番号といわゆるバーストサ
ーボであるサーボ情報が通例のように含まれており、か
つトラックＴ内の参照情報RIの各相互間にデータの記憶
単位であるセクタがフォーマッティングにより設定され
る。ディスク１を定速駆動するスピンドルモータ２はパ
ルス発生器2aを内蔵しており、これからインデックスパ
ルスIPがディスク１の１回転に１度発生される。ディス
ク１の各面ごとに設けられたヘッド３はボイスコイルモ
ータ等のアクチュエータ４により操作され、その駆動回
路５はヘッド３の操作を指令する制御データCDを受ける
DA変換部5aとアナログ出力部5bからなる。

【００１６】リードライト回路６はすべてのヘッド３と
接続され、ヘッド選択指令HSにより指定されたその内の
一つをリードライト指令RWに応じて読み取りまたは書き
込み状態に置く。その出力である読取信号RSは信号処理
回路７を介してエンコーダ・デコーダ回路８に与えら
れ、さらにパルス列信号PSにデコードされた上でデータ
プロセッサ10に与えられる。データプロセッサ10は計算
機とのデータや指令類の授受を司るもので、内部バス11
とインタフェース12と外部バス13を介して図示しない計
算機と接続され、その変換部10ａに上述のパルス列信号
PSを受けてそれをデータに変換してＲＡＭ10ｂを介し内
部バス11に乗せ、逆にそれから読み込んだデータをパル
ス列信号PSに変換してエンコーダ・デコーダ回路８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６に出力させる。

【００１７】制御プロセッサ20はヘッド３の移動や位置
決め制御を含むディスク記憶装置の内部制御を司るもの
で、前述の駆動回路５に制御データCDを与え、リードラ
イト回路６にもヘッド選択指令HSやリードライト指令RW
を与える等の動作を行ない、データプロセッサ10とも内
部バス11を介して連系動作する。また、参照情報RIを読
取信号RSから読み取るために図の例では専用の読取回路
30が設けられており、制御プロセッサ20はこれから参照
情報RIの検出信号DSおよび読取データRDを受けそれに応
じた制御データCDを発して、ヘッド３を所望のトラック
Ｔまで移動させかつその上に正確に位置決めする制御を
行なう。

【００１８】以上のように構成されたディスク記憶装置
に本発明方法を実施するため、この実施例では図示のよ
うにフォーマッティング制御手段40が制御プロセッサ20
に,フォーマッティング手段50がデータプロセッサ10に
それぞれソフトウエアとして装荷される。フォーマッテ
ィング制御手段40は図２に示すようなフォーマッティン
グ動作とその流れを制御するもので、参照情報読取回路
30から読取データRDを受けてヘッド３に対する上述の制
御を行ない、かつ検出信号DSをこの実施例ではソフトウ
エア上の付属のカウンタ41に計数させる。フォーマッテ
ィング手段50はフォーマッティングデータFDを編集した
上で、データプロセッサ10のＲＡＭ10ｂおよび変換部10
ａとエンコーダ・デコーダ回路８を介しその書込信号WS
をリードライト指令６に送ってトラックＴに書き込ませ
る役目を果たす。

【００１９】図１(b) 〜(e) に前に説明した図３(a) 〜
(d) と同じ要領で本発明方法によりフォーマッティング
されたディスク面1aや1b内のトラックTaとTbの先頭位置
Ｓを示す。本発明方法では従来と異なり、フォーマッテ
ィング制御手段40によりまずヘッド３のディスク面1aや
1b間の切り換えおよび隣接トラックTaとTb間の移動に実
際に要する時間を測定し、その結果に応じ図１(c) 〜図
１(e) に示すようそれぞれ異なるスキューS1〜S3を図１
(a) のディスクの回転方向Ｒとはもちろん逆の方向に設
定した上で、トラックTaやTbの先頭位置Ｓを順次にずら
せながらフォーマッティング手段50にフォーマッティン
グデータFDを書き込ませる。以下、この本発明の動作を
図２を参照して具体的に説明する。なお、この図２の実
施例では上述のヘッドの切り換えおよび移動の時間を参
照情報RIの検出信号DSのパルスの個数から測定し、かつ
スキューをセクタ単位で設定するものとする。

【００２０】図２の左半分にはヘッドの切り換えや移動
に要する時間の測定ステップS0を,右半分にはその結果
に基づいてフォーマッティングデータを書き込むフォー
マッティングステップＳ20をそれぞれ示す。前者の最初
のステップS1は準備のためのステップであって、シリン
ダ番号の変数ｉと, 先頭の０番シリンダの先頭の０番デ
ィスク面の先頭位置を指定するセクタ番号Ｓ₀₀と, セク
タ番号の変数ｋをそれぞれ０に初期化する。次のステッ
プS2ではディスク面番号ないしはヘッド番号の変数ｊに
０を入れ、かつシリンダ番号ｉに対応するトラックTiに
ヘッド３を移動させるいわゆるシーク動作を開始させ
る。

【００２１】さらに、ステップS3ではリードライト回路
６に対するヘッド選択指令HSとしてヘッド番号ｊを指定
し, かつタイマ41にその計数値ｎを０にリセットするこ
とによって参照情報読取回路30から到来する検出信号DS
の個数の計数を開始させる。続くステップS4では参照情
報読取回路30による読取データRDに含まれている参照情
報RI中のサーボ情報の読取値からステップS2で開始した
シーク動作後にヘッド位置が静定するのを待ち、その静
定後に動作を次のステップS5に移す。この時、ヘッドを
切り換えないし移動させかつその位置を静定させるため
に実際に要した時間を検出信号DSの個数, すなわちセク
タ数の形で測定した結果がタイマ41内に計数値ｎとして
記憶されているので、このステップS5では実測の結果に
基づいてスキューを設定したトラックの先頭位置を決め
るため前述のセクタ番号ｋにｎを加え、かつ余裕のため
のセクタ数ａとして例えば１〜２を加える。

【００２２】しかし、この加算結果のｋが１トラック内
に設定したセクタの数km以上になることがあるので、次
のステップS6ではｋがこのkmより小か否かを判定し、然
りのときは動作をステップS8に移し、否のときはステッ
プS7でｋからkmを減じた後にステップS8に入れる。この
ステップS8はスキューを施したトラックの先頭位置を記
憶するステップであり、ｉ番目のシリンダのｊ番目のデ
ィスク面のトラックの先頭セクタ番号Ｓijとしてこのｋ
の値を記憶する。これ以降は次のステップS9でヘッド番
号ｊがその最大値jm, 例えば３より小か否かを判定し、
然りである限りステップＳ10でｊの値を歩進させた上で
動作の流れをステップS3に戻して順次に次のディスク面
ないしヘッドに対し同じ動作を繰り返して行く。

【００２３】ヘッド３を切り換えながら同じシリンダに
属するすべてのディスク面について上述の測定動作が完
了するとヘッド番号ｊがその最大値jmに達するので、流
れはステップS9から動作ループを抜けてステップＳ11に
移る。このステップＳ11ではシリンダ番号ｉがその最大
値imよりまだ小さいか否かを判定し、然りである限りス
テップＳ12でｉの値を歩進させた後に流れをステップS2
に戻し次のシリンダにヘッド３を移動させていままでと
同じ動作を繰り返す。ヘッド３を順次移動させながら全
シリンダについて測定が終わり各トラックの先頭セクタ
番号Ｓijの値がすべて記憶されると、ステップＳ11の判
定が否と出て動作は測定ステップS0からフォーマッティ
ングステップＳ20の方に移る。

【００２４】このフォーマッティングステップＳ20の最
初のステップＳ21ではシリンダ番号変数ｉを０に初期化
し、次のステップＳ22でデータプロセッサ10内のフォー
マッティング手段50にこのシリンダ番号ｉに対応する１
トラック分のフォーマッティングデータFDを編集させ
る。ただし、この実施例のフォーマッティングデータFD
にはヘッド番号ｊは組み入れられないものとする。ま
た、このステップＳ22ではヘッド番号ｊに０を入れ、か
つｉの値に対応するシリンダのこのヘッド番号ｊが０の
先頭のディスク面内のトラックTiにヘッド３を移動させ
るシーク動作を完了させる。さらに、次のステップＳ23
ではヘッド番号ｊの値をヘッド選択指令HSに入れてリー
ドライト回路６に与える。

【００２５】各トラックのフォーマッティングはディス
ク１の回転に正確に同期させて施す必要があるので、次
のステップＳ24でスピンドルモータ２のパルス発生器2a
からインデックスパルスIPが発生されるのを待ち、その
到来と同時にステップＳ25でタイマ41の計数値ｎをクリ
アして参照情報RIの検出信号DSの計数を開始させる。続
くステップＳ26ではこの計数値ｎがシリンダ番号ｉとヘ
ッド番号ｊに対応するディスク面のトラックに対する前
述の先頭セクタ番号Ｓijの記憶値に達するのを待機し、
到達と同時に動作をステップＳ27に移してフォーマッテ
ィング手段50にフォーマッティングデータFDを書き込ま
せる。これにより、測定ステップS0中の測定結果に則し
て設定した図１(b) 〜図１(e) のスキューS1〜S3等が正
確に賦与された１トラック分のフォーマッティングが終
わる。

【００２６】これ以後はステップＳ28でヘッド番号ｊが
最大値jmに達したか否かを判定し、未到達の限りステッ
プＳ29でｊの値を歩進させた上で動作をステップＳ23に
戻すことにより同じシリンダ内のトラックに対するフォ
ーマッティングを順次進め、その終了後は流れをステッ
プＳ28からステップＳ30に入れて、シリンダ番号ｉが最
大値imに到達したか否かを判定し、未到達の限りステッ
プＳ31でｉの値を歩進させた上で動作をステップＳ22に
戻すことによって次のシリンダ内のトラックに対するフ
ォーマッティングを進める。すべてのディスク面のすべ
てのトラックに対するフォーマッティングが完了すると
動作の流れはステップＳ30からループを抜け、これでこ
のフォーマッティングステップＳ20の動作が終了し同時
に本発明方法としての全動作も完了する。

【００２７】以上説明した本発明方法によってディスク
記憶装置をフォーマッティングして見た結果では、図１
(c) や図１(e) のようにヘッドをディスク面間で切り換
える際のスキューS1やS3はディスク１の全周の25〜35
％，図１(d) のようにシリンダ間を移動させる際のスキ
ューS2は全周の40〜70％の範囲内にそれぞれ設定されて
おり、このディスク記憶装置を運転して見た結果ではス
キュー内のヘッドの切り換えや移動の失敗は認められ
ず、スキュー量に対応する切り換えと移動に要した時間
は平均値で従来より30％程度短くなることが証明され
た。

【００２８】なお、実施例ではスキューをセクタ単位で
設定する際に参照情報の検出信号を利用したが、ディス
ク面内の径方向位置に関せず一定の密度でデータを記録
するいわゆるＣＤＲ方式のディスク記憶装置では各セク
タごとにセクタパルスを発生させるので、これを参照情
報の検出信号の用いるのが有利である。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すること
ができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明方法では、デ
ィスク記憶装置の各ディスク面に設定したトラックの先
頭位置をディスクの周方向に順次にスキューさせながら
フォーマッティングを施す際に、ヘッドのディスク面間
の切り換えと隣接トラック間の移動に要する時間をまず
測定し、この実測結果に基づき各トラックの先頭位置を
ディスク面の相互間と隣接トラックの相互間で順次にス
キューさせながらフォーマッティングデータを書き込む
ようにしたので、(a) スキューの設定を合理的にしてス
キュー内のヘッドの切り換えや移動の失敗をなくし、
(b) スキューに対応するヘッドの切り換えや移動に要す
る時間を従来より短縮してデータの読み書き速度を高
め、(c) 特性のばらつきによるディスクないしディスク
記憶装置の不良発生を防止して製造歩留まりを向上する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の実施対象であるディスク記憶装置
とそのフォーマッティング時にスキューを賦与した例を
示し、同図(a) はディスク記憶装置の構成例を示すその
構成回路図、同図(b) 〜同図(e) はフォーマッティング
時にスキューを賦与した様子を模式的に示すそれぞれ異
なるディスク面の上面図である。

【図２】本発明のフォーマッティング方法の動作例を示
す流れ図である。

【図３】従来の方法によってフォーマッティング時にス
キューを賦与する要領を示し、同図(a) 〜同図(d) はス
キューが賦与された様子を模式的に示すそれぞれ異なる
ディスク面の上面図である。

【符号の説明】

１ ディスク ２ ヘッド 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 参照情報読取回路 40 フォーマッティング制御手段 50 フォーマッティング手段 DS 参照情報の検出信号 FD フォーマッティングデータ ｉ シリンダ番号ないしはその変数 ｊ ヘッド番号ないしはその変数 Ｓ トラックの先頭位置 Ｓij 変数ｉおよびｊに対応するトラックの先頭セク
タ番号 S0 測定ステップの流れ S1 ディスク面を切り換える際のスキュー S2 ヘッドを隣接シリンダ間で移動させる際のスキ
ュー S3 ディスク面を切り換える際のスキュー Ｓ20 フォーマッティングステップの流れ Ｔ トラック Ta 隣接トラック中の外側トラック Tb 隣接トラック中の内側トラック

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各ディスク面に設定されたトラックにデー
   タを記憶させる先頭位置をディスクの周方向に順次にス
   キューさせながらフォーマッティングを施す方法であっ
   て、ヘッド間の動作の切り換えおよびヘッドの１トラッ
   クピッチ分の移動に要する時間を測定し、この実測結果
   に基づいてトラックのデータ記憶上の先頭位置をディス
   ク面および隣接トラックの相互間で順次にスキューさせ
   ながらフォーマッティングデータを書き込むようにした
   ことを特徴とするディスク記憶装置のフォーマッティン
   グ方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載の方法において、ヘッドの
   切り換え時間およびヘッドの移動時間としてヘッド位置
   が静定するまでの時間を測定するようにしたことを特徴
   とするディスク記憶装置のフォーマッティング方法。
3. 【請求項３】請求項１に記載の方法において、ディスク
   面相互間および隣接トラック相互間のスキューをセクタ
   単位で設定するようにしたことを特徴とするディスク記
   憶装置のフォーマッティング方法。