JPH0756688A - データ記憶装置 - Google Patents

データ記憶装置

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JPH0756688A
JPH0756688A JP6175130A JP17513094A JPH0756688A JP H0756688 A JPH0756688 A JP H0756688A JP 6175130 A JP6175130 A JP 6175130A JP 17513094 A JP17513094 A JP 17513094A JP H0756688 A JPH0756688 A JP H0756688A
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magnetic disk
track
data
mirrored
tracks
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JP6175130A
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Hal H Ottesen
ハル・エイチ・オッテセン
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ファイルをミラーリングして、純粋なミラー
リングされたシステム全体にわたってアクセス時間とエ
ネルギー消費を減らす方法で冗長レコード・コピーを配
置することによって、データ冗長性をもたらす、データ
処理装置のための大容量記憶システムを開示する。 【構成】 レコードの二重コピーを長期に記憶するため
の複数のミラーリングされた磁気ディスク装置を利用す
る。各レコードのための論理アドレスは、ミラーリング
された磁気ディスク装置の中で相対的に配列された放射
状位置と同等と考えられる。ミラーリングされた磁気デ
ィスク装置のための制御機構は、トラック物理アドレス
と論理アドレスとの間の通信レコードと、各磁気ディス
ク装置のための変換器位置決めアームの現在位置を維持
する。レコードへの読取りアクセスでは、トラック変位
の関係で、レコード・コピーが保存されているトラック
から最も近いアームが、レコード・コピーをアクセスす
るために使用される。本方法のゾーン・ビット記録シス
テムへの適用も検討する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、直接アクセス記憶装置
（ＤＡＳＤ）に関し、詳しくは複数のＤＡＳＤユニット
に複写されたデータへの読取りアクセス時間を短縮する
ためのシステム及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】直接アクセス記憶装置は、データへのア
クセス時間がデータの位置とは本質的に独立した情報記
憶装置である。データへのアクセス時間における独立性
の特性は、直接アクセス記憶装置を磁気テープ装置など
の逐次記憶装置から区別する。最も普遍的な直接アクセ
ス記憶装置は種々の磁気ディスク装置である。
【０００３】磁気ディスク装置は、少なくとも１枚の回
転可能な磁気ディスク（すなわち、円盤）を利用するデ
ータ記憶装置である。データは、磁性材料の磁気的に分
極された領域などの、レコード媒体の一連の物理的変換
域として、ディスクの上に表される。この物理変換領域
は、複数の同心状データ・トラック伝いに、またはらせ
ん状データ・トラック伝いにディスク表面に沿って配列
される。
【０００４】変換器は、物理変換領域に遭遇し、これに
応答して電気信号を生成することによってディスクから
データを読み取る。電気信号を用いて物理変換領域の形
成を制御することによって、ディスク上のいろいろなト
ラックに沿ってデータが書き込まれ、同時にディスクは
変換器の下で移動する。磁気システムにおいて、変換器
はスライダと呼ばれる本体の一部を形成する。スライダ
は回転ディスクの表面からほんの少し離れて浮いてい
る。スライダは、その背側でサスペンション・システム
に取り付けられており、またこのサスペンション・シス
テムはアクチュエータ・アームに連結されている。アク
チュエータ・アームを使用して、読取りまたは書込みの
操作中に特定の望みのトラックの上にヘッドを選択的に
位置付ける。ディスクが回転されると、磁気分極領域が
次々にヘッドのそばを通過する。スライダ自体は放射状
に、または円弧上を内側または外側に動くことによって
トラックを変え、スライダはそのトラック上に位置付け
される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】磁気ディスク装置の信
頼性はこの数年間を通じて向上したが、それでも各装置
は電気機械的なものであり故障しやすい。これらの故障
は読み返し機能に影響する回路の欠陥に起因することが
あり、この場合にはデータは失われない。データは回路
構成の修理によって回復することができ、こうしてデー
タへのアクセスが得られる。故障が都合の悪い時に発生
した場合には、回復の遅延がユーザーにとって非常に高
価なものになることがある。故障が書込み回路構成の中
または媒体自体の上で発生した場合には、データは永久
に失われる。故障が、ヘッドが媒体表面の一部分に衝突
して破壊する、いわゆるヘッド・クラッシュである場合
にも、やはりデータは永久に失われる。
【０００６】上述のいろいろな原因の特徴は、一度に影
響を受けるＤＡＳＤユニットが一般にシステム内のある
グループのＤＡＳＤユニット１台だけであるという事実
である。データ・アクセスの信頼性は、重複データを記
憶するために複数のＤＡＳＤユニットを使用することに
よって向上させることができる。１つの冗長性手法はデ
ィスク・ミラーリングまたはディスク二重化と呼ばれ
る。ミラーリングでは、複数のＤＡＳＤユニットのそれ
ぞれにレコードが記憶される。レコードの各コピーは完
全なものである。こうして結局、複数の物理的アドレス
（各磁気ディスク装置に１つ）が、レコードに関連づけ
られた各論理アドレスに対して設けられる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、ディス
ク・ミラーリング・データ記憶システムにおいて、読取
りアクセス時間を改善し、電力消費量を減少させるため
のシステム及び方法を提供することである。
【０００８】ホスト・コンピュータ用のデータ記憶シス
テムは複数の磁気ディスク装置を含んでいる。磁気ディ
スク装置のレコードをミラーリングすることによって、
データ冗長性がもたらされる。レコードのアクセスに費
やされる時間とエネルギーは、読取り操作によるアクセ
スに対して特定のコピーを選択することによって、従来
技術のミラーリング・システムに比較して軽減される。
冗長レコードの複数のコピーは、そのレコードのコピー
の１つがアクセスに対してもっとも近くなるように磁気
ディスク装置上に配置される。各レコードの論理アドレ
スは、各種の磁気ディスク装置のトラックであって、半
径方向変位が各磁気ディスク装置の回転軸について異な
っているトラックにマップされる。ミラーリング・磁気
ディスク装置の制御機構はトラックの物理アドレスと論
理アドレスの間のマップを維持し、各磁気ディスク装置
について変換器位置決めアームの現在位置を追跡する。
レコードに対する読取りアクセスがあった場合、レコー
ドのコピーが保持されているトラックに、トラックの変
位の点でもっとも近いアームを使用して、レコードのコ
ピーにアクセスする。
【０００９】
【実施例】図１は磁気ディスク装置１０の分解図であ
る。ここで回転式アクチュエータが示されているが、本
明細書に記載の発明は線形アクチュエータにも適用でき
ることに留意されたい。磁気ディスク装置１０はケーシ
ング１２とケーシング・カバー１４を含み、このケーシ
ング・カバー１４は組立て後にフレーム１６内に取り付
けられる。ケーシング１２内で、アクチュエータ軸１８
にはアクチュエータ・アーム・アセンブリ２０が回転可
能に取り付けられている。アクチュエータ・アーム・ア
センブリ２０の一端は、複数のアーム２３を有するＥブ
ロックすなわち櫛形構造２２を含む。櫛形構造すなわち
Ｅブロック２２上の別のアーム２３には、ロード・スプ
リング２４が取り付けられている。この場合、ロード・
スプリングはサスペンションを形成する。各ロード・ス
プリングの端には、一対の磁気変換器すなわちヘッドを
担持したスライダ２６が取り付けられている。変換器は
誘導型でもよく、または磁気抵抗型の読取り変換器を含
んでもよい。ロード・スプリング２４とスライダ２６と
の反対側にあるアクチュエータ・アーム・アセンブリ２
０の他端には、ボイス・コイル２８がある。
【００１０】ケーシング１２内には一対の磁石３０が取
り付けられている。この磁石対３０とボイス・コイル２
８は、アクチュエータ・アーム・アセンブリ２０に力を
加えてこれをアクチュエータ軸１８の周りに回転させる
ボイス・コイル・モーターの重要部分である。ケーシン
グ１２内にはスピンドル軸３２も取り付けられている。
スピンドル軸３２には多くのディスク３４が回転可能に
取り付けられている。図示の装置では８個のディスクが
スピンドル軸３２に取り付けられているが、個数はこれ
より多くても少なくてもよい。ディスク３４は互いに離
間されてスピンドル軸３２に取り付けられている。内部
モーター（図示せず）がディスク３４を回転させる。
【００１１】図２は、ディスク４２の磁気表面４０上に
おける複数のトラック（１からＮ＋１まで）の１つの上
での、アーム２３によるスライダ２６の位置決めを示
す。各トラックは、ディスク４０の中心から放射状に延
びる複数のトラック・サーボ・フィールド４４によっ
て、セグメントすなわちセクターに区分されている。こ
れらのトラック・サーボ・フィールドは、回転可能アー
ム２３の端部にあるスライダ２６の運行に合致するよう
に湾曲している。ディスクの回転速度が一定（すなわち
「一定角速度」すなわち「ＣＡＶ」）であって、データ
が一定のデータ速度で記憶されて読み取られる場合に
は、スライダ２６の上に取り付けられた変換器は厳密な
時間間隔でトラック・サーボ・フィールド４４に遭遇す
る。直線状に作動するアーマチュアを使用する場合に
は、トラック・サーボ・フィールド４４は直線である。
トラック情報は、当技術分野では周知の方法でトラック
・サーボ・フィールド４４から導出される。スライダ２
６は、セグメント４６の上に位置してトラックＮを追従
しているように図示されている。一般的には、ディスク
のスタックに使用される変換器はすべて一緒に動く。垂
直に整列されたトラックは、ディスクの中に介在するレ
コードのために、このデータ配列で１つのシリンダを形
成することもできる。
【００１２】図３は、コンピュータ・システム６０のブ
ロック図を示す。コンピュータ・システム６０は、シス
テム・バス６２を通じて通信する複数の装置を含む。バ
ス６２はデータ・バスと制御バスを含む。システム・バ
スに取り付けることのできる構成要素中の主要部は、マ
イクロプロセッサ６４、入出力（Ｉ／Ｏ）装置６８、メ
モリー７０、及び二次記憶装置７１である。二次記憶装
置７１は装置制御機構７２と、少なくとも第１磁気ディ
スク装置７４と第２磁気ディスク装置７５を含む。デー
タ・レコードは、物理的に両磁気ディスク装置７４、７
５の上に表示される。
【００１３】装置制御機構７２は、磁気ディスク装置７
４、７５とシステム・バス６２上の装置との間のデータ
転送のためのインターフェースを取り扱う。装置制御機
構７２は、メモリー７０から磁気ディスク装置７４、７
５へ転送中のデータを、あるいは磁気ディスク装置７４
または７５及びシステム・バス６２に取り付けられた装
置からのデータを一時的に保持するためのバッファ７８
を含む。処理装置７６を、システムの電源投入時初期化
することができる。あるいは、処理装置７６は処理装置
７６の作動を制御するためのプログラムをもたらす小さ
な読取り専用メモリー（ＲＯＭ）８０にアクセスするこ
ともできる。磁気ディスク装置７４、７５とバッファ７
８との間には選択エラー検出装置８２が介在し、これ
は、磁気ディスク装置７４、７５に書き込まれるときに
データ項目用のパリティ・コードを生成し、次に磁気デ
ィスク装置７４、７５からデータを読み戻すときにパリ
ティ・チェックを行うために使用される。読み戻しにお
けるエラー指示が選択エラー検出装置８２から処理装置
７６に伝送される。
【００１４】バッファ７８は処理装置７６によって制御
される。処理装置７６はまた、レコードへのアクセスを
要求しているかまたは更新内容をレコードへ転送してい
る装置からシステム・バス６２を通じて受け取られる論
理アドレスから、レコードの物理アドレスも決定する。
論理アドレスを物理アドレスに関連づけるテーブルをバ
ッファ７８に維持することができる。アクセスされる最
後のトラックに関する磁気ディスク装置７４、７５に対
するアームの位置は、バッファ７８の予約部分に保持さ
れる。
【００１５】磁気ディスク装置７４、７５のためのアー
ム位置決め装置８４、８５は、レコードの論理アドレス
と選択された磁気ディスク装置７４、７５の上のレコー
ド・コピーの実際の物理アドレスとの比較から導き出さ
れた位置コマンド情報を受け取る。位置エラー信号はま
た、選択されたディスクに記憶されたサーボ情報から復
号され、そしてアーム位置決め装置８４、８５のために
復号される。位置コマンド情報と位置エラー信号は組み
合わされて、当技術分野では周知の方法でそれぞれの磁
気ディスク装置のアームを動かすために印加される作動
信号を発生させる。
【００１６】図４は、磁気ディスク装置７４、７５上に
おけるトラック配列とレコード例Ａを図示する。単一の
論理レコードＡが、２つの物理コピーＡ0、Ａ1として記
憶されている。コピーＡ0、Ａ1は、トラック９２、９４
の上の物理位置８８、９０にそれぞれ記憶（すなわち、
ミラーリング）されている。磁気ディスク装置７４、７
５は物理的に等価の装置であって、トラック９２、９４
は論理的に互いに対応しているが、これらのトラック
は、それらのそれぞれの回転軸からは異なった半径方向
の変位にある。同様に、位置８８、９０は円周的には互
いに逆であるが、論理的には対応している。このような
円周間隔は、本発明では必要としないが、差動放射配列
を行うのと同じように読取り操作性能に貢献する。指標
によって、セクターの計数と磁気ディスク装置７４、７
５の同期化が可能になる。
【００１７】図５は、磁気ディスク装置１７４、１７
５、１７６上におけるトラック配列とレコード例Ｂを図
示する。単一の論理レコードＢが、３つの物理コピーＢ
0、Ｂ1、Ｂ 2として記憶されている。コピーＢ0、Ｂ1、
Ｂ2は、トラック１１０、１１２、１１３の上の物理位
置１０１、１０２、１０３にそれぞれミラーリングされ
ている。トラック１１０、１１２、１１３は、磁気ディ
スク装置１７４、１７５、１７６のそれぞれの回転軸か
らは異なって離間しているが、論理的には他と対応して
いる。同様に同期化された磁気ディスク装置について
は、位置１０１、１０２、１０３は円周的に差異があ
る。
【００１８】図６は、磁気ディスク装置７４、７５上の
物理トラックをマップ２００、２０１によって、論理ト
ラックにマップしている。レコードが書き込まれると、
その論理アドレスはマップ２００、２０１と比較され、
レコードに対する磁気ディスク装置上の物理トラックを
探す。例えば、磁気ディスク装置７４が１０００本のト
ラックまたはシリンダ（番号０から９９９まで）を有す
る場合には、トラックの番号付けは最も外側のトラック
の０から始まり、最も内側のトラックの番号９９９にな
るまで逐次増加する。次いで、磁気ディスク装置７５上
のトラックについて論理番号付けが５００で始まり、９
９９の番号が付けられる中心の使用可能なトラックに達
するまで番号は逐次増加する。内部に向かって移動する
次のトラックには０という番号が付けられ、トラックの
番号付けは、最も内側のトラックの番号４９９まで逐次
増加し続ける。こうして、磁気ディスク装置７４の外側
半分にある所定の物理トラックが、磁気ディスク装置７
５の内側半分にある物理トラックに対応し、この逆もま
た同様である。
【００１９】２つのレコードＡ、Ｂのコピーに関する相
対位置を示す。レコードＡは、２つの磁気ディスク装置
の上の１００番目の物理トラックと６００番目の物理ト
ラックにそれぞれ対応するトラック１００の論理アドレ
スを有する。レコードＢは、８００番目の物理トラック
と３００番目の物理トラックにそれぞれ対応するトラッ
ク８００の論理アドレスを有する。
【００２０】論理トラックが半径方向に変位配列されて
いる結果としての性能改善は、２つの磁気ディスク装置
が論理トラックに対して異なった配列を使用していると
きに起こる可能性がある、物理トラックから物理トラッ
クへのシーク距離の減小に由来する。複数の磁気ディス
ク装置が使用されている場合の、装置間の論理トラック
配列のいかなる変更も、いかなる所定の操作のためにも
アクセス時間を改善する結果となることがある。
【００２１】２つのミラーリングされた磁気ディスク装
置に関する好ましい実施例の二叉に分かれたマッピング
を利用することとし、またアームが対応する論理トラッ
クの上で作動を開始すると仮定すると、読取り操作のた
めの最大シーク距離は、単一の磁気ディスク装置操作に
おけるように、全トラックではなく、トラック全数の１
／２となる。磁気ディスク装置が書込み操作を止める
と、２つの磁気ディスク装置のアームは同じ論理トラッ
クの上にある。アームの物理的位置は、そのそれぞれの
回転軸に関して、磁気ディスク装置上の物理トラック数
の半分だけ相違する。読取り操作が直接ある読取り操作
に先行すると、アームの初期位置はランダム化されると
考えられる。アームの初期位置がランダム化されると、
２つの磁気ディスク装置の場合の最大可能シーク距離は
トラック全数の３／４となる（例えば、磁気ディスク装
置７４の初期アーム位置が論理トラック０の上にあり、
磁気ディスク装置７５の初期アーム位置が論理トラック
４９９の上にある場合の論理トラック７５０へのシー
ク）。２つの磁気ディスク装置の実施例をモデル化する
場合に、各装置について物理トラック０で同期化して開
始された２０，０００の連接的なシーク操作を通じて、
５００トラック以上のシーク距離は観察されなかった。
所与の操作については、シーク距離は単一磁気ディスク
装置の状況よりも大きくはならない。
【００２２】全体的なシーク時間が集中的に操作のため
に増加する、シーク操作のいくつかの順序を伴う環境が
考えられる。しかしながらシミュレーションによれば、
平均して性能が向上することが示される。性能の低下を
引き起す順序は、逐次隣接トラックへの連続シークを含
む。このような状況の一例は、論理トラック４９９の読
取りとこれに続く論理トラック５００の読取りを含む一
連のアクセスである。第１シークは磁気ディスク装置７
５のアームに与えることができ、それから第２シークは
磁気ディスク装置７４のアームに与えることができる。
これは、論理トラック４９９、５００が、磁気ディスク
装置７５上の１０００トラック位置だけ半径方向に変位
しているからである。両シークを磁気ディスク装置７４
に与えることがより効果的になり得ることは、上記の環
境の下では可能である。処理装置７６が要求をバッファ
する場合には、一連の読取り操作全体にわたって読取り
操作を最適化することができる可能性がある。
【００２３】図７は、三叉に分かれたパターンにおける
論理トラックの、３つの磁気ディスク装置の物理トラッ
クへのマッピングを示す。ＤＡＳＤ０については、論理
トラックは、表２１０に示すように同じ物理トラックに
対応する。ＤＡＳＤ１についてはマップ２１２に示すよ
うに、物理トラック０〜３３２は論理トラック３３３〜
６６６に対応し、物理トラック３３３〜６６６は論理ト
ラック６６７〜９９９に対応し、物理トラック６６７〜
９９９は論理トラック０〜３３２に対応する。ＤＡＳＤ
２についてはマップ２１４に示すように、物理トラック
０〜３３２は論理トラック６６７〜９９９に対応し、物
理トラック３３３〜６６６は論理トラック０〜３３２に
対応し、物理トラック６６７〜９９９は論理トラック３
３３〜６６６に対応する。トラック５００という論理ア
ドレスを有するレコードＡは、３つの磁気ディスク装置
の上の物理トラック５００、８３４、１６７の上に位置
する。物理的位置の計算は事実上、モジュロ加算であ
る。
【００２４】これまで述べた磁気ディスク装置は、各ト
ラック・サーボ・フィールドの間に位置するデータ・セ
クタ当たり１つのデータ・フィールドを有する。サーボ
・フィールドはデータ・セクタ境界として機能する。ゾ
ーン・ビット記録を使用する場合には、データは事実上
圧密されて、最大数のビットを各トラックに置く。それ
からデータ・フィールドは複数のデータ・セクタの部分
にまたがり、こうして複数のデータ・フィールドは１対
のサーボ・フィールドの間に位置付けられる。ゾーン・
ビット記録の使用は本発明の使用を非常に複雑化する。
これは、外側トラックに現在記憶することが可能なデー
タの量がもはや単一の内側トラックに収まらないからで
ある。しかし、同様なデータ量をゾーン及び放射状リポ
ジション・ゾーンと呼ばれるグループに、磁気ディスク
装置から磁気ディスク装置に割り当てることで、本発明
の適用が可能になる。
【００２５】図８は、本発明の方法を実用化するための
プロセスの流れ図である。このプロセスは、２つのミラ
ーリングされた磁気ディスク装置の適用を示す。プロセ
スは、ディスク・データ記憶ユニット７１へのアクセス
要求を処理装置７６が受け取ると、ステップ３００に入
る。次いで、ステップ３０２が実行されて、アクセス要
求が読取り操作であるかどうかを判断する。書込み操作
を、すべての磁気ディスク装置で実施しなければならな
い。したがって、すべてのアームを書込み操作のために
正しいドライブ・トラックに移動しなければならない。
操作が読取り操作でない場合には、ＮＯブランチに従っ
てステップ３０２からステップ３０４に行き、そこで書
込み操作が実行される。書込み操作は、本発明の使用の
結果として従来型のミラーリング・システムと比較し
て、より多くの時間を費やすが、読取り操作は通常は書
込み操作より数において４、５倍まさる。こうして全般
的にシステム性能は向上する。書込み操作が完了する
と、プロセスはステップ３０６で終了する。
【００２６】ステップ３０２で、読取り操作を行うべき
であると判断した場合には、ＹＥＳ判断ブランチに従っ
てステップ３０８に行く。ステップ３０８では、アクセ
ス要求によって受け取られた論理アドレスに対応する物
理アドレスを決定する。次にステップ３１０では、種々
の磁気ディスク装置アームの現在トラック位置を検索す
る。ステップ３１２では、物理アドレスと前のトラック
位置を比較して、各アームがデータを記憶するその磁気
ディスク装置の上の物理トラックに達するに必要な距離
を生成する。ステップ３１４では、ステップ３１２で生
成された距離を比較して最短インスタンスを見つけ出
す。２つの磁気ディスク装置のシステムでは、この比較
は、磁気ディスク装置１のアームのためのシーク距離が
より短い場合にはＹＥＳ判断を生成し、磁気ディスク装
置０のアームのためのシーク距離が同様に短いか、また
は磁気ディスク装置１のアームのための距離より短い場
合にはＮＯ判断を生成する。３つまたはそれ以上の磁気
ディスク装置では、ステップ３１４に含まれる比較がさ
らに追加される。
【００２７】ＮＯブランチに従って判断ブロック３１４
からステップ３２０に行くと、指示された物理アドレス
に対するシーク操作が磁気ディスク装置０で実施され
る。未使用の磁気ディスク装置、磁気ディスク装置１の
ためのアクチュエータを、シーク距離だけトラック・バ
ンドの物理的中心に向かって、または物理的中心のトラ
ックに向かって、いずれにしても距離の短い方に移動さ
せることができる。中心位置に向かって未使用のアクチ
ュエータを動かすことは、次の読取り操作のための未使
用アクチュエータの最大可能シーク距離を減らすことに
なる。次いで、ステップ３２２では、磁気ディスク装置
０のための前のトラック・アドレスを更新する。磁気デ
ィスク装置１の位置は、センタリングが使用される場合
には更新される。ＹＥＳブランチに従って判断ブロック
３１４からステップ３１６に行くと、磁気ディスク装置
１上の指示物理アドレスへのシークが実施される。磁気
ディスク装置０を物理的中心に向かって、シーク距離だ
け、またはそれ以下の距離だけ動かすことができる。次
にステップ３１８では、磁気ディスク装置のため前のト
ラック・アドレスを更新する。
【００２８】３台またはそれ以上の磁気ディスク装置を
使用する場合には、読取り操作に使用されない磁気ディ
スク装置はバンド・トラックの物理的中心に向かって動
かされないが、バンド・トラックを通じて１／３位置及
び２／３位置に向かって動かされる。「均衡した」位置
を相対的距離に基づいて特定の磁気ディスク装置に割り
当てることができる。同様に、４台の磁気ディスク装置
を使用する場合には、トラック・バンドを通じて１／４
位置、１／２位置、３／４位置に向かって動かされ、未
使用磁気ディスク装置のアクチュエータ位置を均衡させ
るために使用される。
【００２９】ステップ３２２と３１８の次にステップ３
２４が実行されて、レコードへのアクセスの要求を形成
するすべての論理アドレスが読み取られたかどうかを判
断する。ここでイエスであれば、ＹＥＳブランチに従っ
てステップ３０６でプロセスを出る。ノーであれば、Ｎ
Ｏブランチに従ってステップ３０８に戻り、次の論理ア
ドレスを処理する。
【００３０】種々の磁気ディスク装置の組合せに関する
標準化されたシーク長の統計をシミュレートした。シミ
ュレーションのために、磁気ディスク装置は同期化され
ていると仮定した。統計を表１に示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】この表で、Ave.は平均アクセス時間、Std.
は１組のサンプルにアクセスする時間における標準偏
差、Max.は書込み操作のための最高アクセス時間を意味
する。二重磁気ディスク装置の場合には、ランダムに選
択されたトラックへの２０，０００回のシークがシミュ
レートされた。平均シーク長はデータバンドの１／３か
らバンドの約７％までに減った。平均シーク長の変化は
半分以上も減った。０．４８５という観測された最高シ
ーク時間は、２台の磁気ディスク装置の０．４８９と
０．４７９の平均を表す。磁気ディスク装置は同期化さ
れたシミュレーションを開始した。未使用磁気ディスク
装置のセンタリングは行わなかった。
【００３３】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
【００３４】（１）データを記録するための回転媒体を
有する複数の直接アクセス記憶装置と、論理アドレス
を、各直接アクセス記憶装置における回転媒体の回転軸
から異なった半径方向変位を有する異なった位置に割り
当てるための手段と、１つの論理アドレスに対応するそ
れぞれの異なった位置にレコードのインスタンスを書き
込むことによって、直接アクセス記憶装置の上にレコー
ドをミラーリングする手段と、を含むデータ記憶装置。 （２）上記直接アクセス記憶装置が、回転媒体からデー
タを読み取ったり、回転媒体へデータを書き込むための
変換器と、回転媒体の回転軸から選択された半径方向変
位に上記変換器を位置決めするためのアームと、レコー
ドが書き込まれる位置の半径方向変位に対する、それぞ
れの前記アームの相対的半径方向位置を決定するため
の、レコード読取りの外因的要求に応答できる手段、を
さらに含む上記（１）に記載のデータ記憶装置。 （３）実質的に同一の第１直接アクセス記憶装置及び第
２直接アクセス記憶装置を含み、上記異なった位置の間
の半径方向変位が回転媒体上のトラック・バンド幅の半
分である上記（２）に記載のデータ記憶装置。 （４）実質的に同一の第１直接アクセス装置、第２直接
アクセス装置、及び第３直接アクセス記憶装置を含み、
上記異なった位置の間の半径方向変位が回転媒体上のト
ラック・バンド幅の１／３である、上記（２）に記載の
データ記憶装置。 （５）主記憶装置と、主記憶装置の中に記憶されたデー
タを処理するための中央演算処理装置と、複数のデータ
・レコードの二重コピーを長期的に記憶するための、複
数のミラーリングされた磁気ディスク装置と、各データ
・レコードのための論理アドレスと、各ミラーリングさ
れた磁気ディスク装置から各論理アドレスへの半径方向
に区別された位置のマップ、を含むデータ処理装置。 （６）上記ミラーリングされた磁気ディスク装置は各々
が各ミラーリングされた磁気ディスク装置からの読取り
と同装置への書込みのための変換器を有し、外因的アク
セス要求に応答してミラーリングされた磁気ディスク装
置の上に記憶されたデータ・レコードへの外因的アクセ
ス要求が読取り操作であるかどうかを判断する手段と、
読取り要求に応答して、各変換器と各ミラーリングされ
た磁気ディスク装置の二重コピーとの間の半径方向距離
を決定する手段と、半径方向距離が最も小さい磁気ディ
スク装置の上で読取り操作を実施する手段と、を具備す
る制御装置を含む上記（５）に記載のデータ処理システ
ム。 （７）前記制御装置は、読取り操作中に読取り操作用に
使用されない磁気ディスク装置のアクチュエータを位置
的に平衡化させる手段、をさらに含む上記（６）に記載
のデータ処理システム。 （８）１つのバンドに置かれた対応する円周トラックを
有する第１及び第２のミラーリングされた磁気ディスク
装置を含み、上記半径方向に区別された位置は各磁気デ
ィスク装置のトラック・バンドの異なった半分にそれぞ
れ位置している上記（６）に記載のデータ処理システ
ム。 （９）各々が回転媒体の上に円周トラックを有する第
１、第２、及び第３のミラーリングされた磁気ディスク
装置と、論理アドレスに対応する半径方向に区別された
位置のために、第２のミラーリングされた磁気ディスク
装置上の中間３分の１トラックと第３磁気ディスク装置
上の内側３分の１トラックとに、それぞれ対応する、第
１のミラーリングされた磁気ディスク装置上の外側３分
の１トラックと、論理アドレスに対応する半径方向に区
別された位置のために、第２のミラーリングされた磁気
ディスク装置上の内側３分の１トラックと第３磁気ディ
スク装置上の外側３分の１トラックとに、それぞれ対応
する、第１のミラーリングされた磁気ディスク装置上の
中間３分の１トラックと、論理アドレスに対応する半径
方向に区別された位置のために、第２のミラーリングさ
れた磁気ディスク装置上の外側３分の１トラックと第３
磁気ディスク装置上の中間３分の１トラックとに、それ
ぞれ対応する、第１のミラーリングされた磁気ディスク
装置上の内側３分の１トラック、をさらに含む上記
（６）に記載のデータ処理システム。 （１０）複数の実質的に同一の磁気ディスク装置にデー
タを記憶及び回復するための方法であって、トラックが
各磁気ディスク装置の回転軸から異なった離間を有す
る、各磁気ディスク装置上のトラックにデータ・レコー
ドのコピーをレコードするステップと、各磁気ディスク
装置のアームのトラック位置を追跡するステップと、読
取り操作またはレコードに応答し、各磁気ディスク装置
のために、磁気ディスク装置のアームとコピーが位置し
ているトラックとの間の距離を計算するステップと、磁
気ディスク装置上のコピーに対するシーク操作のために
最短距離を計算されており、このシーク操作を実施する
ステップ、を含む前記の方法。 （１１）各々が、回転軸の周りの複数の同心トラックに
同じデータが記憶されるディスクと、選択されたトラッ
クの上に読取り変換器を位置決めするためのアクセス・
アームを有する、複数の磁気ディスク装置と、各磁気デ
ィスク装置のためのアクセス・アームによるデータ・ア
クセスのシーク時間を決定するための、データへのアク
セス要求に応答できる手段と、もしあれば、最短シーク
時間を有する磁気ディスク装置を利用して、単一磁気デ
ィスク装置上のデータにアクセスするための手段、を含
むデータ記憶装置。
【００３５】
【発明の効果】論理トラックに対するアーム位置の疑似
ランダム化は、磁気ディスク装置間のトラック配列に相
違が生じなくても、いくつかの利点をもたらすと思われ
る。このようなシステムは、ただ１つの磁気ディスク装
置が同期化イベント（書込み操作などの）の後に、また
予測されたシーク時間が合致するところで、シークに応
答できるようにすることで、達成できる。１台だけの磁
気ディスク装置が一度に１つのシークに応答できるよう
にすることで、アームは論理的に（またここでは物理的
に）対応するトラックに対して半径方向に偏位した位置
に止まる傾向にある。
【００３６】好ましい実施例を参照して本発明を詳述し
たが、本発明の意図と範囲を逸脱することなく、本発明
の形状と詳細において様々な変更が可能であることを、
当業者は理解できよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の技術による磁気ディスク装置の分解斜視
図である。
【図２】データ・レコードを書き込むことができるトラ
ックの位置を図示する磁気ディスク装置の上面図であ
る。
【図３】デジタル・コンピュータ・システムと磁気ディ
スク装置制御機構のブロック図である。
【図４】２台の磁気ディスク装置のためのトラックの配
置図である。
【図５】３台の磁気ディスク装置のためのトラックの配
置図である。
【図６】２台のミラーリングされた磁気ディスク装置の
ための物理位置対論理アドレスのマップである。
【図７】３台のミラーリングされた磁気ディスク装置の
ための物理位置対論理アドレスのマップである。
【図８】２台の磁気ディスク装置システムにおけるデジ
タル・コンピュータ・システムでの、本発明を実行する
プロセスの論理フローチャートである。
【符号の説明】
１０ 磁気ディスク装置 １２ ケーシング １４ ケーシング・カバー １６ フレーム １８ アクチュエータ軸 ２０ アクチュエータ・アーム・アセンブリ ２２ 櫛形構造 ２３ アーム ２４ ロード・スプリング ２６ スライダ ２８ ボイス・コイル ３０ 磁石体 ３２ スピンドル軸 ３４ ディスク ４０ ディスク ４２ ディスク ４４ トラック・サーボ・フィールド ４６ セグメント ６０ コンピュータ・システム ６２ システム・バス ６４ マイクロプロセッサ ６８ 入出力（Ｉ／Ｏ）装置 ７０ メモリー ７１ 二次記憶装置 ７２ 装置制御機構 ７４ 磁気ディスク装置 ７５ 磁気ディスク装置 ７６ 処理装置 ７８ バッファ ８０ 読取り専用メモリー（ＲＯＭ） ８２ 選択エラー検出装置 ８４ アーム位置決め装置 ８５ アーム位置決め装置 ８８ 物理位置 ９０ 物理位置 ９２ トラック ９４ トラック １０１ 物理位置 １０２ 物理位置 １０３ 物理位置 １１０ トラック １１２ トラック １１３ トラック １７４ 磁気ディスク装置 １７５ 磁気ディスク装置 １７６ 磁気ディスク装置

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】データを記録するための回転媒体を有する
    複数の直接アクセス記憶装置と、 論理アドレスを、各直接アクセス記憶装置における回転
    媒体の回転軸から異なった半径方向変位を有する異なっ
    た位置に割り当てるための手段と、 １つの論理アドレスに対応するそれぞれの異なった位置
    にレコードのインスタンスを書き込むことによって、直
    接アクセス記憶装置の上にレコードをミラーリングする
    手段と、 を含むデータ記憶装置。
  2. 【請求項２】上記直接アクセス記憶装置が、 回転媒体からデータを読み取ったり、回転媒体へデータ
    を書き込むための変換器と、 回転媒体の回転軸から選択された半径方向変位に上記変
    換器を位置決めするためのアームと、 レコードが書き込まれる位置の半径方向変位に対する、
    それぞれの前記アームの相対的半径方向位置を決定する
    ための、レコード読取りの外因的要求に応答できる手
    段、 をさらに含む請求項１に記載のデータ記憶装置。
  3. 【請求項３】実質的に同一の第１直接アクセス記憶装置
    及び第２直接アクセス記憶装置を含み、 上記異なった位置の間の半径方向変位が回転媒体上のト
    ラック・バンド幅の半分である請求項２に記載のデータ
    記憶装置。
  4. 【請求項４】実質的に同一の第１直接アクセス装置、第
    ２直接アクセス装置、及び第３直接アクセス記憶装置を
    含み、 上記異なった位置の間の半径方向変位が回転媒体上のト
    ラック・バンド幅の１／３である、 請求項２に記載のデータ記憶装置。
  5. 【請求項５】主記憶装置と、 主記憶装置の中に記憶されたデータを処理するための中
    央演算処理装置と、 複数のデータ・レコードの二重コピーを長期的に記憶す
    るための、複数のミラーリングされた磁気ディスク装置
    と、 各データ・レコードのための論理アドレスと、 各ミラーリングされた磁気ディスク装置から各論理アド
    レスへの半径方向に区別された位置のマップと、 を含むデータ処理装置。
  6. 【請求項６】上記ミラーリングされた磁気ディスク装置
    は各々が各ミラーリングされた磁気ディスク装置からの
    読取りと同装置への書込みのための変換器を有し、 外因的アクセス要求に応答してミラーリングされた磁気
    ディスク装置の上に記憶されたデータ・レコードへの外
    因的アクセス要求が読取り操作であるかどうかを判断す
    る手段と、 読取り要求に応答して、各変換器と各ミラーリングされ
    た磁気ディスク装置の二重コピーとの間の半径方向距離
    を決定する手段と、 半径方向距離が最も小さい磁気ディスク装置の上で読取
    り操作を実施する手段と、 を具備する制御装置を含む請求項５に記載のデータ処理
    システム。
  7. 【請求項７】前記制御装置は、 読取り操作中に読取り操作用に使用されない磁気ディス
    ク装置のアクチュエータを位置的に平衡化させる手段、 をさらに含む請求項６に記載のデータ処理システム。
  8. 【請求項８】１つのバンドに置かれた対応する円周トラ
    ックを有する第１及び第２のミラーリングされた磁気デ
    ィスク装置を含み、 上記半径方向に区別された位置は各磁気ディスク装置の
    トラック・バンドの異なった半分にそれぞれ位置してい
    る請求項６に記載のデータ処理システム。
  9. 【請求項９】各々が回転媒体の上に円周トラックを有す
    る第１、第２、及び第３のミラーリングされた磁気ディ
    スク装置と、 論理アドレスに対応する半径方向に区別された位置のた
    めに、第２のミラーリングされた磁気ディスク装置上の
    中間３分の１トラックと第３磁気ディスク装置上の内側
    ３分の１トラックとに、それぞれ対応する、第１のミラ
    ーリングされた磁気ディスク装置上の外側３分の１トラ
    ックと、 論理アドレスに対応する半径方向に区別された位置のた
    めに、第２のミラーリングされた磁気ディスク装置上の
    内側３分の１トラックと第３磁気ディスク装置上の外側
    ３分の１トラックとに、それぞれ対応する、第１のミラ
    ーリングされた磁気ディスク装置上の中間３分の１トラ
    ックと、 論理アドレスに対応する半径方向に区別された位置のた
    めに、第２のミラーリングされた磁気ディスク装置上の
    外側３分の１トラックと第３磁気ディスク装置上の中間
    ３分の１トラックとに、それぞれ対応する、第１のミラ
    ーリングされた磁気ディスク装置上の内側３分の１トラ
    ックと、 をさらに含む請求項６に記載のデータ処理システム。
  10. 【請求項１０】複数の実質的に同一の磁気ディスク装置
    にデータを記憶及び回復するための方法であって、 トラックが各磁気ディスク装置の回転軸から異なった離
    間を有する、各磁気ディスク装置上のトラックにデータ
    ・レコードのコピーをレコードするステップと、 各磁気ディスク装置のアームのトラック位置を追跡する
    ステップと、 読取り操作またはレコードに応答し、各磁気ディスク装
    置のために、磁気ディスク装置のアームとコピーが位置
    しているトラックとの間の距離を計算するステップと、 磁気ディスク装置上のコピーに対するシーク操作のため
    に最短距離を計算されており、このシーク操作を実施す
    るステップと、 を含む前記の方法。
  11. 【請求項１１】各々が、回転軸の周りの複数の同心トラ
    ックに同じデータが記憶されるディスクと、選択された
    トラックの上に読取り変換器を位置決めするためのアク
    セス・アームを有する、複数の磁気ディスク装置と、 各磁気ディスク装置のためのアクセス・アームによるデ
    ータ・アクセスのシーク時間を決定するための、データ
    へのアクセス要求に応答できる手段と、 もしあれば、最短シーク時間を有する磁気ディスク装置
    を利用して、単一磁気ディスク装置上のデータにアクセ
    スするための手段と、 を含むデータ記憶装置。
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US5463758A (en) 1995-10-31
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