JPH08249129A - 情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光磁気ディスク装置において、装置起動時、
ディスク交換直後、媒体排出時に、キャッシュメモリを
有効に使用することを目的とする。 【構成】 この記録媒体に記録されているデータの一部
を一時保存するキャッシュメモリを搭載した情報記録再
生装置において、記録媒体にキャッシュメモリ上のデー
タおよびキャッシュ管理情報を記録するエリアを設け、
キャッシュメモリ上のデータおよびキャッシュ管理情報
を圧縮して情報記録媒体に記録することを特徴とする。
また、キャッシュメモリ上のデータおよびキャッシュ管
理情報を情報記録媒体から再生し伸長を行いキャッシュ
メモリおよびキャッシュ管理テーブルに格納することを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光磁気ディスク装置の
アクセス速度を向上させる為にキャッシュメモリを搭載
した光磁気ディスク装置などの情報記録再生装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、光磁気ディスク装置は、一枚の記
録媒体に大量のデータを記録することができるコンピュ
ータ用の大容量記録再生装置であり、そのアクセス速度
を向上させるため装置内にデータの一時保存部としてキ
ャッシュメモリを備えているものがある。このキャッシ
ュメモリは記録媒体に存在するデータの一部を一時的に
保存し、記録再生装置の上位に接続されているホストコ
ンピュータから要求されたデータがキャッシュメモリ上
に格納されている場合、記録再生装置が記録媒体にアク
セスすることなく、ホストコンピュータに即座にデータ
を転送を行うことができるという、いわゆるキャッシュ
方式を搭載した装置である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】光磁気ディスク装置
は、固定磁気ディスクに比べて、記録時間がかかるなど
のアクセスが遅いという欠点があり、それを補うために
装置にキャッシュメモリを搭載し、ホストコンピュータ
からのアクセス速度を見かけ上高速にしているものがあ
る。キャッシュメモリには通常アクセスが高速な揮発性
半導体メモリが使用されて、メモリは電源が断たれると
記憶している内容を消失してしまうため、装置起動直後
はこのメモリ上に有効なデータは存在しておらず、キャ
ッシュ機能の効果を得ることができない。

【０００４】また、光磁気ディスク装置は固定磁気ディ
スク装置と違い、記録媒体が交換可能であり、装置１台
で大容量のデータを扱うことができる利点があるが、デ
ィスク交換後すぐには、キャッシュメモリへの格納デー
タはなく、キャッシュの効果は得ることができない。

【０００５】また、装置起動時、ディスク交換直後に装
置に搭載しているキャッシュメモリが有効に使われてお
らず、起動後読み出し操作を経るなど、しばらくしなけ
ればキャッシュの効果が得ることができないという欠点
があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、交換
可能な情報記録媒体とこの記録媒体の記録データの一部
を一時保存しておくためのキャッシュメモリを有する装
置において、キャッシュメモリに保存しているデータの
媒体上のアドレスを管理する管理情報を制御する手段
と、管理情報とキャッシュメモリ上に一時保存されてい
るデータを圧縮して記録媒体上のキャッシュ情報エリア
に記録する手段と、上記両データを記録媒体より読み出
し伸長してキャッシュメモリ上と管理テーブルに格納す
る手段を有することを特徴とする。

【０００７】また、記録媒体排出時にキャッシュメモリ
上のデータと管理情報を圧縮して記録媒体のキャッシュ
情報エリアに記録することと、媒体挿入時にキャッシュ
情報エリアより再生したデータを伸長してキャッシュメ
モリ上と管理テーブルに格納することを特徴としてい
る。

【０００８】

【実施例】本発明の実施例を図面を用いて説明する。

【０００９】図１は、本発明による実施例のひとつであ
る光磁気ディスク装置２とホストコンピュータ１を接続
したシステムのブロック図である。ホストコンピュータ
１は、このシステムにおいて光磁気ディスク装置２に対
するデータの記録再生を要求するもととなる。ホストイ
ンターフェイス３はホストコンピュータ１と光磁気ディ
スク装置２とのインターフェース部で、例えばＳＣＳＩ
バスにより相互の間のデータの送信／受信を円滑に実行
している。また、Ｒ／Ｗ制御部９は光磁気ディスク１０
のドライブの駆動制御部であり、光源から発したレーザ
ーを光学系によって光磁気ディスク１０に集光させ且つ
磁力線の操作により記録／再生を行なうように、サーボ
系と信号系とを制御するもので、ＣＰＵ４からの指示／
命令で動作するものである。ＣＰＵ４は光磁気ディスク
装置２全体を管理／監視／制御するものであり、ホスト
コンピュータ１からの要求をホストインターフェイス３
を介してその要求に応答し、並びにＲ／Ｗ制御部９への
指示を行い、キャッシュメモリ５の制御を行なうもの
で、この装置における核となるものである。加えてＣＰ
Ｕ４はキャッシュデータ及び管理テーブル情報の圧縮、
伸長を行なうもので本装置の根幹をなすものである。

【００１０】また、ＲＯＭ７には光磁気ディスク装置２
全体を制御するためのマイクロプログラムと、キャッシ
ュデータ及び管理テーブル情報の圧縮、伸長を行なうの
に必要なマイクロプログラムを格納しているもので、Ｃ
ＰＵ４が電源の起動時からそのマイクロプログラムに従
って、各部の動作を制御する。ＯＤＣ８は光磁気ディス
ク１０のコントロール部でインターフェース３とキャッ
シュメモリ５とのデータ転送、あるいはキャッシュメモ
リ５とＲ／Ｗ制御部９とのデータ転送及びエラー訂正コ
ードの付加やエラー訂正を行うものである。また、ＯＤ
Ｃ８はＣＰＵ４からの命令の複数個を貯めて順次実行す
る機能と、その命令によってインタフェース３とキャッ
シュメモリ５とのデータ転送と、キャッシュメモリ５と
Ｒ／Ｗ制御部９とのデータ転送を同時に行える機能を有
するものである。

【００１１】キャッシュメモリ５は光磁気ディスク１０
のデータの一部を、例えば数セクタ分とか数トラック分
とかを、一時的に格納するメモリであり、大記憶容量の
光磁気ディスク１０から高速にホストコンピュータ１に
転送するために又は高速に記録すべきデータを格納する
ことができる。例えば、ＤＲＡＭやフラッシュメモリな
どの半導体メモリが用いられる。

【００１２】ＲＡＭ６はキャッシュ管理テーブル情報を
記憶するもので、キャッシュメモリ５内に格納されてい
るデータの光磁気ディスク１０上の物理アドレスを登録
するものであり、ホストコンピュータ１から必要なデー
タを保持する論理アドレスが指示された場合に、光磁気
ディスク１０内のデータの物理セクタ番地又はトラック
位置などが直接指摘できる程度の物理アドレスがキャッ
シュメモリ５内のデータに対応して格納されている。
尚、さらにキャッシュメモリ５及びキャッシュ管理テー
ブル（ＲＡＭ内）の内容は、ホストコンピュータ１から
の要求に基づいて記録、更新されるものであり、その方
法は、ＬＲＵ（Least Recently Used）アルゴリズム
（最も最近に使用されることが確率的に高いであろうと
いう考え方による）に基づいて、ＣＰＵ４により行なわ
れるものである。

【００１３】光磁気ディスク１０は交換可能な記録媒体
である。光磁気ディスク１０の記録エリアの模式図を図
２に示す。図において、１１はディスク管理情報エリア
で、通常の光磁気ディスク１０のフォーマットとしてア
ドレス部とフラグ部とデータ部とバッファ部により構成
されるが、そのうちアドレス部とフラグ部が該当し、ア
ドレス部は各セクタ又はトラックの物理的なアドレスを
示し、フラグ部はアドレス部のアドレスが書き込み済み
ブロックか欠陥ブロックかあるいはすでに消去されたブ
ロックであるか等を示すために用いられる。要は物理セ
クタとデータのディレクトリ及びアーカイブ等との関係
を示す情報であり、該ディスクのユーザエリアの記録デ
ータの管理情報を記録してある。１５はユーザエリア
で、本来ユーザが光磁気ディスク１０に書きたいデータ
を書く領域である。

【００１４】また、１２は本発明による光磁気ディスク
１０に固有のキャッシュ情報エリアで、そのエリアをさ
らに２つに分けてキャッシュ管理テーブルエリア１３と
キャッシュデータエリア１４を持っている。キャッシュ
管理テーブルエリア１３は、前回の光磁気ディスク装置
２の媒体排出時に書き込まれたＲＡＭ６内のキャッシュ
メモリデータを管理するキャッシュ管理テーブル情報が
記録されている領域である。また、キャッシュデータエ
リア１４は、同様に前回の装置からの媒体排出時に書き
込まれたキャッシュメモリデータが記録されている領域
である。この２つのエリア１３，１４を含むキャッシュ
情報エリア１２には、それぞれの情報がデータ圧縮され
た形で格納される部分である。

【００１５】この圧縮形式としては、完全圧縮と近時圧
縮があるが、本実施例ではデジタルデータであり、キャ
ッシュメモリの限られた容量であるのでと完全圧縮が好
ましく、ＭＨ(Modified Hoffman code)法、ＭＲ(Modifi
ed Read code)法、ＡＭＲ(Adaptive MR)法などがあり、
またディスクデータが画像データであればフレーム内予
測符号化やアダマール変換符号化、離散コサイン変換符
号化などがあり、好ましくはユーザエリアのデータと同
じ圧縮技術を使用できる圧縮形式が適切である。なお、
該光磁気ディスクの初期状態（フォーマット後）ではキ
ャッシュ情報エリア１２には有効な情報は入っていなく
て、ブランク状態である。

【００１６】次に本装置の動作について、各図に示すフ
ローチャートを参照しつつ説明する。

【００１７】（１）媒体挿入時：（図３） まず、光磁気ディスク装置２に光磁気ディスク１０の情
報媒体を挿入した直後からの動作を図３のフローチャー
トにより説明する。まず、光磁気ディスク装置２のキャ
ッシュメモリ５内のキャッシュデータ及びＲＡＭ６内の
キャッシュ管理テーブル情報をクリアする（Ｓ１０
１）。次に、当該光磁気ディスク１０内のキャッシュ情
報エリア１２にデータがあるかどうかを、詳しくはＲ／
Ｗ制御部９を介して当該情報エリアを走査して再生し、
認識できるデータであるか等の有効なデータがあるかど
うかを検出してチェックする（Ｓ１０２）。データが存
在し有効であれば、光磁気ディスク１０のキャッシュ情
報エリア１２からキャッシュ管理テーブル情報とキャッ
シュデータを再生し（Ｓ１０３）、それらをＣＰＵ４か
らの命令とデータ処理によって上記圧縮形式で圧縮され
ているデータを例えば逆離散コサイン変換法などで伸長
して元のデータに変換し、データを伸長して（Ｓ１０
４）、該再生復調されたキャッシュデータをキャッシュ
メモリ５に格納し（Ｓ１０５）、キャッシュ管理テーブ
ル情報をＲＡＭ６の管理テーブルに格納記憶する（Ｓ１
０６）。ステップＳ１０２で、光磁気ディスク１０上の
キャッシュ情報エリア１２のデータが存在しないか、デ
ータがあってもデータフォーマットが異なっている場合
など無効であれば、ホストコンピュータ１からの要求待
ち状態にする。

【００１８】こうして、前回のディスク排出前の光磁気
ディスク装置の状態に戻って初期段階を終了し、そのあ
とに、ホストコンピュータ１からの要求指令の待ち状態
にする。したがって、当該光磁気ディスク１０が装着さ
れれば、通常の使用状態に即座に維持され、キャッシュ
メモリの効果の継続性を保証できる状態にできるので、
何らかのデータ要求がホストコンピュータ１からあれ
ば、キャッシュメモリ効果をすぐに発揮でき、キャッシ
ュメモリに格納されているデータを高速にホストコンピ
ュータ１に返送できる。

【００１９】（２）媒体排出時：（図４） つぎに、ホストコンピュータ１から光磁気ディスク１０
の媒体排出の命令がなされた場合の動作を、図４のフロ
ーチャートを用いて説明する。当該光磁気ディスク１０
の排出命令がホストコンピュタ１から指令されると、Ｃ
ＰＵ４はキャッシュメモリ５上にデータが格納されてい
るかどうかを判断し（Ｓ２０１）、データが存在してい
れば、キャッシュメモリ５内のキャッシュデータとこれ
に対応するＲＡＭ６内のキャッシュ管理テーブルの情報
とを上記媒体装着時と一致する圧縮形式で圧縮して（Ｓ
２０２）、圧縮したキャッシュデータとキャッシュ管理
テーブルを当該光磁気ディスク１０内のキャッシュ情報
エリア１２のキャッシュ管理テーブルエリア１３とキャ
ッシュデータエリア１４にそれぞれ記録して、詳しくは
Ｒ／Ｗ制御部９を介して当該ディスクのキャッシュ情報
エリアを走査して弱直流磁界を加え強パワービームを照
射してディスク上のスポットを昇温して記録するキュー
リ点記録法により、又はキューリ点以下の補償温度を利
用した大きな保持力の下で記録する補償点記録法により
記録し且つベリファイを行って記録の正確性を確保し
（Ｓ２０３）、光磁気ディスク１０を光磁気ディスク装
置２外に排出を行なう。

【００２０】こうして、当該光磁気ディスク１０は装置
外に排出され、別のディスクが挿入・装着されるが、キ
ャッシュ情報エリアにキャッシュメモリやＲＡＭのデー
タを記録してあるので、データ読み出し指令前に、キャ
ッシュメモリとＲＡＭに前回の使用状態の継続性を補償
し得るデータを記憶してしまうことにより、ディスク装
着後の直後であってもキャッシュ効果を発揮できる。

【００２１】上記実施例では、光磁気ディスク装置につ
いて説明したが、かかる装置の記録方式は光変調方式で
あっても、磁気変調方式であってもよく、また追記型で
あってもオーバライト型であっても本発明を活用できる
が、固有の記憶エリアを有しているので容量的に書き換
え型のほうが好ましい。また、上記記録媒体及び装置を
光磁気ディスクとしたが、キャッシュメモリを用いる記
憶媒体であれば、相変化型光ディスクであっても、他の
方式であってもよい。さらにかかるディスクのトラック
は、円心型であっても螺旋型であっても勿論問題はな
く、さらに、キャッシュ機能のため、キャッシュメモリ
とＲＡＭとを別個に扱ったが、キャッシュ機能を高速に
発揮できるならば、キャッシュデータとキャッシュ管理
テーブルとを同一のメモリ媒体に記憶させても良い。さ
らに、キャッシュ管理テーブルエリアとキャッシュデー
タエリアとを別個に設けるのは、データ検索を容易にす
る為などの理由からなので、全体のキャッシュ情報エリ
アが小さければ、特にキャッシュ管理エリアが必要とい
うわけではないので、使用条件により、キャッシュ管理
テーブルエリアとキャッシュデータエリアを別々に設け
たり、又はキャッシュ情報エリアとして内部を分けなく
ても、どちらでも良い。。

【００２２】また、上記実施例では、キャッシュ情報エ
リアには、圧縮データを格納する例を示したが、キャッ
シュメモリの記憶容量が小さい場合や、装置の電源オン
のたち上げ時間や電源オフ時間を短時間に終了させる必
要がある場合などには、圧縮又は伸長時間を削除するた
め、かかる機能を除外しても良い。また、データの圧縮
形式には拘らないが、ユーザが扱う圧縮形式が好ましい
のは上述の通りである。

【００２３】さらに、本光磁気ディスク装置の情報記録
再生装置は、数Ｇバイトの容量を有するオートチェンジ
ャー型装置であってもよく、使用方法によって当該発明
のキャッシュ記録エリアを設けるか設けないかをオンオ
フするスイッチ機能を有しておけば、キャッシュ機能を
頻繁に使用するデータを有するディスクとほとんどキャ
ッシュ機能を使用しないディスクとで使い分けて、デー
タ検索や抽出の高速性により対応できる。

【００２４】また、異常時の電源オフなどがある場合で
も、ディスクのキャッシュ情報エリアのデータを再現す
ることができるので、危機状態があっても容易に通常の
動作状態に復帰できる。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、記録媒体使用中に装置
内のキャッシュメモリに格納されたデータおよびその管
理情報を記録媒体のキャッシュ情報エリアに記録してお
き、記憶媒体挿入後にそのキャッシュ情報を装置内のキ
ャッシュメモリおよびキャッシュ管理テーブルに格納す
ることで、キャッシュ機能の効果を短時間で得ることが
できる。又、キャッシュ情報を圧縮した形で媒体に記録
することにより記録媒体上のユーザエリアを少なくする
ことはほとんどない。

【００２６】また、異常事態が発生しても、容易に元の
状態に復帰できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のディスク装置の一実施例を示したブロ
ック図である。

【図２】光磁気ディスクの記録領域を示した図である。

【図３】実施例の記録媒体挿入時の動作を示したフロー
チャートである。

【図４】実施例の記録媒体排出時の動作を示したフロー
チャートである。

【符号の説明】

１ ホストコンピュータ ２ 光磁気ディスク装置 ３ ホストインターフェース ４ ＣＰＵ ５ キャッシュメモリ ６ ＲＡＭ ７ ＲＯＭ ８ ＯＤＣ ９ Ｒ／Ｗ制御部 １０ ディスク １１ ディスク管理情報エリア １２ キャッシュ情報エリア １３ キャッシュ管理情報エリア １４ キャッシュデータエリア １５ ユーザエリア

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体に記録されているデータの一部
   を一時保存するキャッシュメモリを搭載した情報記録再
   生装置において、 前記キャッシュメモリ上のデータとキャッシュ管理情報
   を記録するエリアを前記記録媒体に設け、前記キャッシ
   ュメモリ上の前記データと前記キャッシュ管理情報を前
   記記録媒体の前記エリアに記録することを特徴とする情
   報記録再生装置。
2. 【請求項２】 前記データと前記キャッシュ管理情報を
   前記記録媒体の前記エリアに記録する際、前記データと
   前記キャッシュ管理情報とをそれぞれデータ圧縮するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の情報記録再生装置。
3. 【請求項３】 前記記録媒体から前記データと前記キャ
   ッシュ管理情報を再生し、該データと前記キャッシュ管
   理情報を前記キャッシュメモリに格納することを特徴と
   する請求項１に記載の情報記録再生装置。
4. 【請求項４】 前記記録媒体から前記データと前記キャ
   ッシュ管理情報を再生してデータ伸長して前記データと
   前記キャッシュ管理情報を前記キャッシュメモリに格納
   することを特徴とする請求項１又は３に記載の情報記録
   再生装置。
5. 【請求項５】 記録媒体に記録されているデータの一部
   を一時保存するキャッシュメモリを搭載した情報記録再
   生装置において、 前記キャッシュメモリ上のデータを記録するエリアを前
   記記録媒体に設け、前記キャッシュメモリ上の前記デー
   タを前記記録媒体の前記エリアに記録することを特徴と
   する情報記録再生装置。
6. 【請求項６】 キャッシュメモリ上のデータを記録する
   エリアを記録媒体に有し、該記録媒体に記録されている
   データの一部を一時保存する前記キャッシュメモリを有
   する情報記録再生装置において、 前記記録媒体を排出する際に、前記キャッシュメモリ上
   の前記データを前記記録媒体の前記エリアに記録し、 前記記録媒体を装着する際に、前記記録媒体から前記デ
   ータを再生し、前記データを前記キャッシュメモリに格
   納することを特徴とする情報記録再生装置。