JPH0883148A - 磁気ディスク装置 - Google Patents

磁気ディスク装置

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JPH0883148A
JPH0883148A JP6219170A JP21917094A JPH0883148A JP H0883148 A JPH0883148 A JP H0883148A JP 6219170 A JP6219170 A JP 6219170A JP 21917094 A JP21917094 A JP 21917094A JP H0883148 A JPH0883148 A JP H0883148A
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hda
magnetic disk
main processor
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Masayuki Kitagawa
正幸 北川
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Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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    • Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＨＤＡの再生準備中においても上位装置から
の再生要求に適切に応答すること及び装置の消費電力を
有効に節約すること。 【構成】 上位装置２とのデータ転送を制御する入出力
プロセッサ１１と、この入出力プロセッサ１１によって
送受信される。データブロックを一時的に蓄えるバッフ
ァメモリ１４と、当該データブロックを再生するＨＤＡ
１２と、このＨＤＡ１２の動作を制御するＨＤＡ制御回
路１３と、これら各部間の動作タイミングを制御する主
プロセッサ１５とを備え、更に、主プロセッサ１５に非
回転系の不揮発性メモリ１６を併設し、この不揮発性メ
モリ１６が、上位装置２用のデータブロックを記憶する
データブロック記憶領域２４を備えると共に、当該主プ
ロセッサ１５が、ＨＤＡ１２の再生準備中に不揮発性メ
モリ１６をアクセスする機能を備えたこと。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク装置に係
り、特に、上位装置とのデータの受け渡しを行う磁気デ
ィスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、磁気ディスク装置は、ＨＤＡ（ヘ
ッドディスク組立体）を備え、このＨＤＡ内部に磁気デ
ィスク媒体を回転駆動するためのスピンドルを搭載して
いる。一般的に、装置の電源を投入すると、スピンドル
は停止状態から徐々に回転速度を増して、ついには所期
の等速度回転となる。このとき、磁気ディスク装置は、
磁気ディスク媒体の回転が安定しデータの記録／再生を
行える状態になったと判断すると、上位装置に対してそ
の旨を通知する。上位装置は、このアクセス可能の通知
を受け取ると共に、磁気ディスク装置に対してデータの
記録又は再生を要求するようになっていた。
【０００３】また、スピンドルが等速度回転状態になる
と、その後は磁気ディスク装置の電源を切断するまで、
その状態を維持するようになっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例にあっては、以下のような不都合があった。
【０００５】．スピンドルが回転を始めてから等速度
回転に達するまでに一定の時間を要するので、この間上
位装置は、磁気ディスク装置から必要なデータを取得す
ることができず、実行中の処理を中断せざるを得ない不
都合があった。このため、上位装置が高速なプロセッサ
を搭載していても、当該処理待ちによりその能力がシス
テムに十分反映されないという不都合があった。
【０００６】特に、上位装置からの電源投入信号に従っ
て、磁気ディスク装置が自身の電源を投入するような大
型のシステムにあっては、この不都合が特に顕著に現
れ、問題となっている。
【０００７】．一方、スピンドルの回転は、一度回り
だすと上位装置からデータの要求がない場合でも、装置
の電源を切断するまで回転し続けるので、かかる場合、
電力を無駄に消費する不都合があった。また、大型ホス
トに接続されるような磁気ディスク装置にあっては、何
日間も連続稼働させることが多く、スピンドルの回転摩
擦による装置寿命の低下が著しいという不都合があっ
た。
【０００８】
【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、特に、ＨＤＡの再生準備中においても上位装
置からの再生要求に適切に応答することができると共
に、相じて、装置の消費電力をも有効に節約し得る磁気
ディスク装置を提供することを、その目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上位装置との
データ転送を制御する入出力プロセッサと、この入出力
プロセッサによって送受信されるデータブロックを一時
的に蓄えるバッファメモリと、データブロックを記録／
再生するＨＤＡと、このＨＤＡの動作を制御するＨＤＡ
制御回路と、これら各部間の動作タイミングを制御する
主プロセッサとを備えている。更に、主プロセッサに非
回転系の不揮発性メモリを併設し、この不揮発性メモリ
が，上位装置用のデータブロックを記憶するデータブロ
ック記憶領域を備えると共に、当該主プロセッサが，Ｈ
ＤＡの再生準備中に不揮発性メモリをアクセスする機能
を備える、という構成を採っている。
【００１０】また、前述の構成に加え、外部からの遮断
信号を受信してＨＤＡの供給電源を遮断する電源断回路
と、ＨＤＡの記録又は再生準備完了時にリセットされて
計時を開始する電源断タイマとを主プロセッサに併設
し、主プロセッサが、電源断タイマによる計時時間が予
め設定された時間を経過したときに遮断信号を出力する
機能を備えた構成としても良い。このとき、主プロセッ
サが、ＨＤＡへのアクセスを必要とした時に電源断回路
の電源遮断状態を解除する機能を備えていると都合がよ
い。
【００１１】更に、データブロック記憶領域は、上位装
置が，ＨＤＡの電源投入直後に，必要とするデータブロ
ックを記憶するものであっても、また、上位装置が，Ｈ
ＤＡが供給電源を遮断されているときに，必要とするデ
ータブロックを記憶するものであってもよい。
【００１２】これらの種々のデータブロックは、主プロ
セッサの機能により、過去に上位装置から再生要求され
たデータブロックの経緯に基づいて選択され、データブ
ロック記憶領域に格納されるようになっていると都合が
よい。
【００１３】本発明は、主に、これらの手段を用いるこ
とによって前述の目的を達成しようとするものである。
【００１４】
【作用】本発明において、ＨＤＡの再生準備中に上位装
置からデータブロックの再生要求を受理すると、主プロ
セッサは、この要求されたデータブロックを読み出すた
めに不揮発性メモリをアクセスする。不揮発性メモリに
は、種々の状況に応じたデータブロックが予め格納され
ているため、主プロセッサは、上位装置に直ちにそのデ
ータブロックを転送する。従って、主プロセッサは、Ｈ
ＤＡが再生準備中であってもＨＤＡの動作の準備を待つ
ことなくデータブロックの転送を行う。
【００１５】ここで、種々の状態とは、例えば、電源投
入直後、動作中、休止中などの状態である。
【００１６】また、外部からの遮断信号を受信してＨＤ
Ａの供給電源を遮断する電源断回路と、ＨＤＡの記録又
は再生準備完了時にリセットされて計時を開始する電源
断タイマとを主プロセッサに併設し、この主プロセッサ
が、電源断タイマによる計時時間が予め設定された時間
を経過した時に遮断信号を出力する機能を備えている場
合には、上位装置から記録／再生要求が所定時間なかっ
た場合や、再生要求はあったが不揮発性メモリに記憶さ
れたデータブロックで当該要求に応じられた場合に、電
源断回路は、ＨＤＡの電源を遮断する。
【００１７】このとき、不揮発性メモリには、過去に上
位装置から受けた再生要求の頻度に応じて選択されたデ
ータブロックが格納されている。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図１２に
基づいて説明する。
【００１９】先ず図１において、磁気ディスク装置１
は、上位装置２とのデータ転送を制御する入出力プロセ
ッサ１１と、この入出力プロセッサ１１によって送受信
されるデータブロックを一時的に蓄えるバッファメモリ
１４と、データブロックを記録／再生するＨＤＡ１２
と、このＨＤＡ１２の動作を制御するＨＤＡ制御回路１
３と、これら各部間の動作タイミングを制御する主プロ
セッサ１５とを備えている。これらに加え、上位装置２
用のデータブロックを記憶する非回転系の不揮発性メモ
リ１６を主プロセッサ１５に併設すると共に、外部から
の遮断信号を受信してＨＤＡ１２用の供給電源を遮断す
る電源断回路１７と、ＨＤＡの記録又は再生準備完了時
にリセットされ計時を開始する電源断タイマＴとを備え
ている。
【００２０】本実施例において、電源断回路１７はＨＤ
Ａ制御回路１３に包含されている。また、電源断タイマ
Ｔは、主プロセッサ１５の内部に登載されている。
【００２１】以下、上記構成を更に詳述すると、磁気デ
ィスク装置１は、上位装置２と接続されている。この上
位装置２は、磁気ディスク装置１に記憶されたデータを
再生するとき又は磁気ディスク装置１にデータを記録す
るときに、磁気ディスク装置１に対して必要なコマンド
（要求）を発行し、データ転送を行う。上位装置２が磁
気ディスク装置１に出力したデータは、ブロック単位で
記憶され、各ブロックには固有のブロックアドレスが割
り付けられるようになっている。本実施例において、１
データブロックは５１２バイトで構成されている。実際
のデータの記録／再生では、上位装置２がブロックアド
レスを指定するようになっている。
【００２２】入出力プロセッサ１１は、上位装置２との
間で、コマンドと、磁気ディスク装置１の状態を示すス
テータスと、データとを送受信する際に必要な電気信号
の検出と生成とを行う。また、入出力プロセッサ１１
は、上位装置２から受信したコマンドを主プロセッサ１
５に伝達すると共に、主プロセッサ１５から受信したス
テータスを上位装置２に送信する。更に、入出力プロセ
ッサ１１は、不揮発性メモリ１６とバッファメモリ１４
とからのデータを上位装置２に送信する。
【００２３】これらに加え、入出力プロセッサ１１は、
ＨＤＡ１２が再生準備中であっても上位装置２に対しＨ
ＤＡ１２がアクセス可能な状態であることを報告する機
能を備えている。
【００２４】主プロセッサ１５は、ＨＤＡ制御基板１３
との間で制御情報を送受信して、当該ＨＤＡのスピンド
ルモータの回転やヘッドのシーク動作などを間接的に監
視及び制御する。また、主プロセッサ１５は、ＨＤＡ制
御回路に対してバッファメモリ１４との間のデータ送受
信指令を発行する。
【００２５】本実施例において、主プロセッサ１５は、
さらに以下の機能を備えている。
【００２６】．ＨＤＡ１２の再生準備中に不揮発性メ
モリ１６をアクセスする機能。
【００２７】．電源断タイマによる計時時間が予め設
定された時間を経過した時に電源断回路に遮断信号を出
力する機能。
【００２８】．ＨＤＡ１２へのアクセスを必要とした
時に、電源断回路１７の電源遮断状態を解除する機能。
【００２９】．過去に上位装置２から再生要求された
データブロックの経緯に基づいてデータブロックを選択
しデータブロック記憶領域２３に格納する機能。
【００３０】．の経緯から算出するデータブロック
ごとの再生要求頻度に基づいてデータブロックを選択し
データブロック記憶領域２３に格納する機能。
【００３１】ＨＤＡ制御回路１３は、ＨＤＡ１２を動作
させるための電気信号の検出と生成とを行う。また、Ｈ
ＤＡ制御回路１３は、バッファメモリ１４からＨＤＡ１
２へのデータの書き込みと、ＨＤＡ１２からメモリバッ
ファ１４へのデータの読み出しとに必要な電気信号の検
出と生成とを行う。
【００３２】ここで、本実施例では、不揮発性メモリ１
６として、フラッシュメモリを採用している。この不揮
発性メモリ１６は、当該不揮発性メモリ１６が出力する
データブロックに対してデータの誤り検出を行う機能と
してＣＲＣ（サイクル・リダンダンシィ・チェック）を
備えている。電源断回路１７は、その出力段にＨＤＡ駆
動用の直流電源回路（図示略）が接続されており、主プ
ロセッサ１５に設けられた電源断タイマＴの計時結果に
基づいて、当該直流電源回路の出力電圧を遮断するよう
になっている。
【００３３】次に、不揮発性メモリ１６の内部構成を図
２乃至図５に基づいて説明する。
【００３４】先ず図２において、不揮発性メモリ１６
は、上位装置用のデータブロックを記憶するデータブロ
ック記憶領域２３と、このデータブロック記憶領域２３
にデータブロックが存在するか否かを示すフラグを記憶
する存在フラグ記憶領域２１とを備えている。本実施例
において、存在フラグは、冗長度を持たせるために２バ
イトで構成されており、例えば、１６進数で５５５５ｈ
が記憶されている場合には有効なデータがあると判断さ
れるようになっている。また、不揮発性メモリ１６は、
データブロック記憶領域２３に格納されているデータブ
ロックに割り当てられた磁気ディスク媒体上でのブロッ
クアドレス等を記憶するデータブロックテーブル領域２
２と、過去に上位装置２から再生要求されたデータブロ
ックの経緯を記憶するアクセス統計保存領域２４とを備
えている。ここで、これらの各領域の境界アドレスは、
フラッシュメモリが一度に消去可能な領域の境界と一致
するように構成されている。
【００３５】前述のデータブロック記憶領域２３は、そ
れぞれ独立のデータブロックを記憶する複数のセグメン
ト領域２３１，２３２，・・・を備えている。本実施例
では、五つのセグメント領域２３１，２３２，２３３，
２３４，２３５が設けられており、このうち第１及び第
２のセグメント領域２３１，２３２は電源投入時用に、
また第３乃至第５のセグメント領域２３３，２３４，２
３５は電力節約時用にそれぞれ確保されている。
【００３６】データブロックテーブル領域２２は、図３
に示すように、前述の各セグメント２３１，・・・に対
応して当該セグメント領域の使用状況等を記憶する複数
のインデックス領域３１，３２，・・・に分割されてい
る。本実施例では、前述の５つのセグメントに対応して
５つのインデックス領域３１，３２，３３，３４，３５
が設けられている。
【００３７】このインデックス領域３１は、前述したセ
グメントの領域２３１の使用状況を記憶する他に、対応
するセグメント領域２３１の不揮発性メモリ１６内にお
ける先頭アドレスを格納するセグメントアドレス領域３
１１を備えている。ここで、各セグメント領域２３１，
・・・に記憶されるデータブロックは、原則として磁気
ディスク媒体上にも同一のものが記憶されており、その
先頭のブロックアドレスと最終のブロックアドレスとが
指定されている。インデックス領域３１は、前述のセグ
メントアドレス領域３１１に加えて、この先頭のブロッ
クアドレスを格納する先頭ブロックアドレス領域３１２
と、最終のブロックアドレスを格納する最終ブロックア
ドレス領域３１３とを備えている。他のインデックス領
域３２，・・・もインデックス領域３１と同一に構成さ
れている。
【００３８】アクセス統計保存領域２４は、図４に示す
ように、磁気ディスク装置１の電源投入時に使用される
電源投入時領域４１と、後述の電力節約時に使用される
電力節約時領域４２に２分割されている。更に、各領域
４１，４２は、上位装置２が磁気ディスク装置１からデ
ータブロックを読み出す度に当該データブロックのアド
レス資料を記憶する複数のエントリー領域４１１，４１
２，・・・，４２１，４２２，・・・を備えている。本
実施例において、このエントリー領域４１１，・・・
は、電源投入時用と電源節約時用にそれぞれ８つずつ設
けられている。また、アドレス資料の記憶は、各エント
リー領域４１１，・・・，４２１，・・・にそれぞれ設
けられた先頭ブロックアドレス領域４１１１，・・・と
最終ブロックアドレス領域４１１２，・・・を用いて行
われる。
【００３９】また、アクセス統計保存領域２４は、各エ
ントリー領域４１１，・・・，４２１，・・・にエント
リーされたデータブロック列のアクセス頻度を記憶する
重みテーブル領域５を備えている。この重みテーブル領
域５は、図５に示すように、複数のランキング領域５
１，５２，・・・から構成されており、各ランキング領
域５１，・・・は、前述のエントリー領域４１１，・・
・と同様に先頭ブロックアドレス領域５１１，・・・と
最終ブロックアドレス領域５１２，・・・とを備えてい
る。本実施例において、重みテーブル領域５は、５つの
ランキング領域５１，・・・を備えている。
【００４０】次に、本発明の動作を図６乃至図１２に基
づいて詳述する。ここで、以下に示す各処理は、主プロ
セッサ１５が、自身に搭載したマイクロプログラムの内
容を逐次実行することによって実現されるようになって
いる。
【００４１】磁気ディスク装置１に電源が供給され、主
プロセッサ１５に電源が供給されると、初めに、主プロ
セッサ１５及びその他の回路が必要に応じて初期化され
る（ステップＡ０１）。このとき、ＨＤＡ１２の供給電
源は、電源断回路１７の受ける遮断制御により遮断され
ている。
【００４２】初期化が終了すると、主プロセッサ１５
は、不揮発性メモリ１６の存在フラグ記憶領域２１を調
査して、データブロック記憶領域２３に上位装置２にと
って有効なデータが存在するか否かを判定する（ステッ
プＡ０２）。ここで、有効なデータが存在しないと判断
した場合には、ＨＤＡ１２を準備状態にするために、後
述のステップＢ０１以降に示す処理を実行する。
【００４３】一方、有効なデータの存在が認められた場
合には、磁気ディスク装置１がアクセス可能な状態であ
ることを入出力プロセッサ１１から上位装置２に報告す
る（ステップＡ０３）。
【００４４】続いて、主プロセッサ１５は、上位装置２
からのコマンドを受信するまで待機する（ステップＡ０
４）。そして、ついに上位装置２からのコマンドを受信
すると、当該コマンドが再生要求か否かを判定する（ス
テップＡ０５）。ここで、再生要求ではなかった場合に
は、他のコマンドを実行するために、後述するステップ
Ｅ０１以降に示す処理を実行する。
【００４５】一方、再生要求であった場合、主プロセッ
サ１５は、不揮発性メモリ１６に設けられたデータブロ
ックテーブル領域２２を参照する（ステップＡ０６）。
そして、当該再生要求が要求するデータブロックを備え
ているセグメント領域が存在するか否かを判定する（ス
テップＡ０７）。ここで、該当するセグメント領域を見
つけられない場合には、不揮発性メモリ１６からのデー
タ転送を中止してＨＤＡ１２から同一のデータを読み出
す為に、後述するステップＤ０１以降に示す処理を実行
する。
【００４６】一方、該当するセグメント領域を見つける
ことができた場合、主プロセッサ１５は、当該セグメン
ト領域が格納しているデータブロックの内、上位装置２
が要求しているものに対してサイクル・リダンダンシ・
チェック（ＣＲＣ）を実行する（ステップＡ０８）。こ
の結果、エラーが発生した場合には、不揮発性メモリ１
６からのデータ転送を中止してＨＤＡ１２から同一のデ
ータを読み出す為に、後述するステップＤ０１以降に示
す処理を実行する。
【００４７】一方、エラーがない場合、主プロセッサ１
５は、入出力プロセッサ１１を介して該当するデータブ
ロックを不揮発性メモリ１６から上位装置２に転送する
（Ａ０９）。
【００４８】このように、ＨＤＡ１２の再生準備中に上
位装置２からデータブロックの再生要求を受理すると、
主プロセッサ１５は、当該データブロックを読み出すた
めに不揮発性メモリをアクセスするので、上位装置２が
要求するデータを遅滞なく転送することができる。
【００４９】目的のデータブロックの転送を終えると、
データのアクセス統計処理を行い前述したステップＡ０
４からの処理を繰り返す（ステップＡ１０）。ここで、
データのアクセス統計処理については後述する。
【００５０】次に、図７に示すステップＢ０１からの処
理について説明する。
【００５１】前述のステップＡ０２の処理結果に基づい
て、ステップＢ０１の処理を行うこととなった場合に
は、先ず、主プロセッサ１５が電源断回路１７の電源遮
断を復帰制御し、ＨＤＡ１２の電源を投入する（ステッ
プＢ０２）。そして、ＨＤＡ１２からデータ読み書きの
準備完了の報告があるまで待機する（ステップＢ０
３）。
【００５２】ここで、主プロセッサ１５がＨＤＡ制御回
路１３を介してＨＤＡ１２の準備完了の報告を受理する
と、入出力プロセッサ１１からＨＤＡ１２がアクセス可
能状態にあることを速やかに上位装置２に伝達させ（ス
テップＢ０４）、当該上位装置２からのコマンドを受信
するまでの間待機する。このとき、待機状態に入ると同
時に主プロセッサ１５に設けられた電源断タイマＴが起
動されるようになっている（ステップＢ０５）。その
後、入出力プロセッサ１１が上位装置２からのコマンド
を受理した場合には、そのコマンドが要求する処理を行
う為に、後述するステップＣ０１以降の処理を続行する
（ステップＢ０６）。
【００５３】一方、上位装置２からのコマンドを受信し
ない間は、ＨＤＡ１２のスピンドルモータの監視及び補
正並びにヘッド位置の状態の監視及び制御などを行いつ
つ、電源断タイマＴによる計時を継続する（ステップＢ
０７）。
【００５４】ここで、電源断タイマＴが予め設定された
経過時間を示すと、主プロセッサ１５は、電源断回路１
７に遮断制御用の信号を出力する。電源断回路１７は、
この信号を受理すると、例えば、パワーサプライに装備
された継電器を操作して、ＨＤＡ１２への供給電源を遮
断する。このとき、ＨＤＡ制御回路１３が、予めヘッド
位置の初期化等を行うようになっている（ステップＢ０
８，ステップＢ０９，ステップＢ１０）。
【００５５】このように、ＨＤＡ１２が所定時間アクセ
スされない場合には、ＨＤＡ１２の電源を遮断するの
で、消費電力を有効に節約することができる。
【００５６】以下、この状態を電力節約状態と呼ぶ。こ
の電力節約状態に入ると、以降、前述のＡ０４からの処
理が続行される。（ステップＡ１１）。
【００５７】次に、図８に示すステップＣ０１からの処
理について説明する。
【００５８】前述のステップＢ０６の処理結果に基づい
て、ステップＣ０１の処理を行うこととなった場合に
は、先ず、主プロセッサ１５が、上位装置２から受信し
たコマンドが再生要求であるか否かを判定する。ここ
で、判定結果が再生要求以外の場合には、後述するステ
ップＣ０８以降に示す処理を実行する（ステップＣ０
２）。
【００５９】一方、判定の結果が再生要求であった場合
には、不揮発性メモリ１６に設けられたデータブロック
テーブル領域２２を参照する（ステップＣ０３）。次
に、この再生要求が要求するデータブロックを含むセグ
メント領域が存在するか否かを先のデータブロックテー
ブルの参照結果に基づいて判定する（ステップＣ０
４）。ここで、所期のデータブロックを見つけることが
できなかった場合には、計時中の電源断タイマＴを停止
して、後述するステップＤ０８以降に示す処理を実行す
る（ステップＣ０９）。
【００６０】一方、所期のデータブロックが存在するセ
グメント領域を見つけることができた場合には、当該セ
グメント領域に格納されているデータブロックの内、先
の再生要求が要求するものについてＣＲＣを実行する
（ステップＣ０５）。ここで、ＣＲＣによるエラーが発
見された場合には、不揮発性メモリ１６から上位装置２
へのデータ転送を中止して、後述するステップＣ０９以
降に示す処理を実行する。
【００６１】一方、ＣＲＣでエラーがなければ、該当デ
ータブロックを不揮発性メモリ１６から上位装置２に転
送する（ステップＣ０６）。そして、データのアクセス
統計処理を実行した後、前述のステップＢ０６以降に示
す処理を続行する（ステップＣ０７，ステップＢ１
２）。
【００６２】次に、図９に示すステップＤ０１からの処
理について説明する。
【００６３】前述のステップＡ０７又はＡ０８の処理結
果に基づいて、ステップＤ０１の処理を行うこととなっ
た場合には、先ず、主プロセッサ１５は、電源断回路１
７の遮断状態を復帰制御してＨＤＡ１２の電源を投入す
る（ステップＤ０２）。そして、ＨＤＡ１２がデータの
読み書きが可能になるまで待機する（ステップＤ０
３）。ここで、ＨＤＡ１２が主プロセッサ１５に対し、
アクセス可能状態であることを通知すると、主プロセッ
サ１５は、ＨＤＡ１２に記憶されている所期のデータを
バッファメモリ１４に複写する（ステップＤ０４）。こ
のときに、バッファメモリ１４が備えるエラー検査機能
によりデータエラーを発見した場合には、所定のエラー
処理を実行した後、後述のステップＤ０７以降に示す処
理を実行する（ステップＤ０５，ステップＤ０９）。
【００６４】一方、バッファメモリ１４に複写されたデ
ータにエラーが認められない場合には、当該バッファメ
モリ１４に蓄積されたデータを入出力プロセッサ１１を
介して上位装置２に出力する（ステップＤ０６）。その
後、データのアクセス統計処理を行い（ステップＤ０
７）、前述のステップＢ０５以降に示す処理を続行す
る。
【００６５】次に、図１０に示すステップＥ０１からの
処理について説明する。
【００６６】前述のステップＡ０５の処理結果に基づい
て、ステップＥ０１の処理を行うこととなった場合に
は、先ず、主プロセッサ１５は、電源断回路１７の遮断
状態を復帰制御してＨＤＡ１２の電源を投入する（ステ
ップＥ０２）。そして、ＨＤＡ１２がデータの読み書き
可能な状態になるまで待機する（ステップＥ０３）。こ
こで、主プロセッサ１５は、ＨＤＡ１２からアクセス許
可の通知を受けると、上位装置２から受信したコマンド
に従う処理を実行する（ステップＥ０４）。その後、前
述のステップＢ０５以降に示す処理を続行する（ステッ
プＢ１１）。
【００６７】次に、データの読み出し統計処理手順を図
１１乃至図１２に基づいて説明する。
【００６８】電力節約状態にない場合に、データの読み
出し統計処理の実行段を迎えると、先ず主プロセッサ１
５は、アクセス統計保存領域２４に逐次記憶された上位
装置２から磁気ディスク装置１に対してのデータ再生要
求の回数と、予め設定されたしきい値との大小を比較す
る。ここで、しきい値の値は、不揮発性メモリ１６の容
量や上位装置２の特徴などに基づいて予め正の整数に設
定されている。比較の結果、再生要求の回数がしきい値
の値を越えている場合には、後述するステップＦ０３以
降に示す処理を続行する（ステップＦ０２）。
【００６９】一方、再生要求の回数がしきい値を下回る
場合には、今回の再生要求でアクセスされたデータブロ
ック列のアドレス資料を第１のエントリー領域４１１に
登録する。即ち、対象となるデータブロック列の先頭の
ブロックアドレスを先頭ブロックアドレス領域４１１１
に、また、最終のブロックアドレスを最終ブロックアド
レス領域４１１２にそれぞれ更新登録する。このとき、
直前に登録されていたアドレス資料は、それぞれ下位の
エントリー領域に一つずつ降番登録されるようになって
いる。つまり、第２のエントリー領域４１２には、更新
前の第１のエントリー領域４１１のアドレス資料が登録
され、第３のエントリー領域４１３には、更新前の第２
のエントリー領域４１２のアドレス資料が登録される。
ここで、更新前において最下位のエントリー領域４１８
に登録されていたアドレス資料は、古い内容として抹消
される（ステップＦ０５）。
【００７０】続いて、このエントリー領域４１１，・・
・の内容変更に基づいて、図５に示す重みテーブル領域
５を更新する。
【００７１】先ず、各エントリー領域４１１，・・・に
記憶されているデータブロック列のアドレス資料に基づ
いて、当該データブロック別に重み係数を算出する。具
体的には、本実施例のようにエントリー領域を８つ装備
している場合には、Ｎ回前にアクセスされたブロック列
（即ち、第Ｎのエントリー領域４１Ｎに記憶されたアド
レス資料に対応するデータブロック列）には（９−Ｎ）
2を与える。従って、直前にアクセスされたブロック列
には８2＝６４を与え、２回前にアクセスされたブロッ
ク列には、７2＝４９を与える。以下同様に全てのエン
トリー領域に係数を与える。そして、このように与えた
係数を各エントリー領域４１１，・・・，４１８内で同
一アドレス資料を持つ同一のブロック列ごとに集計す
る。例えば、同一のブロック列のアドレス資料が第３，
第５及び第６のエントリー領域４１３，４１５，４１６
にそれぞれ記憶されていた場合には、当該データブロッ
ク列には６2＋４2＋３2＝６１が重み係数として与えら
れる。
【００７２】全ての重み係数を算出し終えたら、重み係
数が大きい順に該当データブロックのアドレス資料を並
べ換える。そして、重み係数が最も大きいアドレス資料
を第１のランキング領域５１に、重み係数が２番目に大
きいアドレス資料を第２のランキング領域５２に、以下
順々に記録してゆく。アドレスの記憶には、先頭ブロッ
クアドレス領域５１１，・・・と、最終ブロックアドレ
ス領域５１２，・・・とが用いられる（ステップＦ０
６）。
【００７３】次に、今回の重みテーブル領域５の更新に
伴って、データブロック記憶領域２３と、データブロッ
クテーブル領域２２との更新を必要とするか否かを判定
する（ステップＦ０７）。
【００７４】ここで、判定は次の要領で行われる。
【００７５】（１）電源投入時用に確保されているセグ
メント領域の数Ｓｇを確認する（本実施例においては、
第１及び第２のセグメント領域であるからＳｇ＝２にな
る）。
【００７６】（２）上位から数えてＳｇ個のランキング
領域５１，・・・，（５０＋Ｓｇ）にエントリーされて
いるデータブロックのアドレス資料をそれぞれ調査す
る。
【００７７】（３）当該アドレス資料に基づいて、これ
に該当するデータブロックの全てが電源投入時用のセグ
メント領域２３１，２３２内に存在するか否かを検索す
る。この検索作業は、各セグメント領域２３１，２３２
に対応するインデックス領域３１，３２に記憶されてい
るアドレス資料を参照して行う。
【００７８】（４）検索の結果、目的のデータブロック
が全て含まれていた場合には、データブロック記憶領域
２３とデータブロックテーブル領域２２ともに更新は行
わず、アクセス統計処理を終了する。一方、目的のデー
タブロックが一つでも検索されなかった場合には、上記
各領域を更新するために、後述のステップＧ０１以降に
示す処理を続行する。
【００７９】次に、前述のステップＦ０２において、電
源投入後のアクセス回数がしきい値を上回っていた場合
について説明する。
【００８０】先ず、磁気ディスク装置１が電源節約状態
に入ってから受けたアクセス回数がしきい値を上回って
いるかどうかを調べる（ステップＦ０３）。また、しき
い値は、前述のステップＦ０２と同様に、不揮発性メモ
リ１６の容量や上位装置２の特徴などに基づいて、予め
正数値に設定されている。ここで、アクセス回数がしき
い値を上回っている場合には、アクセス統計処理を終了
する。
【００８１】一方、アクセス回数がしきい値を下回って
いる場合には、前述した電源投入時のアクセス統計処理
と同様の処理を電力節約時用の各領域を対象として実行
する（ステップＦ０８，Ｆ０９，Ｆ１０）。
【００８２】次に、前述のステップＦ０７からステップ
Ｇ０１に分岐した場合を図１２に基づいて説明する。
【００８３】先ず、現在のセグメント領域の使用状態を
後述のステップＧ０５で参照するために、主プロセッサ
１５が使うメモリの作業領域にデータブロックテーブル
領域２２の内容をそっくり複写しておく。ここで、主プ
ロセッサ１５の使う作業領域は、図示しない主メモリに
設けられている。続いて、本実施例において電源投入時
用に割り当てられた第１及び第２のインデックス領域３
１，３２を初期化する（ステップＧ０２）。
【００８４】次に、第１のランキング領域５１にエント
リーされているデータブロックのアドレス資料を、後述
のステップＧ０４以降に示す各処理で用いる初期値とし
て主メモリに記憶する（Ｇ０３）。そして、このアドレ
ス資料に合致するデータブロックがセグメント領域に存
在するか否かを判断する（ステップＧ０４）。ここでの
判断は、予め主メモリに複写しておいたデータブロック
テーブル領域２２の複製を参照して行われる。
【００８５】この結果、所期のデータブロックを発見で
きた場合には、後述するステップＧ０７以降に示す処理
を続行する。一方、所期のデータブロックを発見できな
かった場合には、データブロック記憶領域２３に所期の
データブロックを格納するだけの空き領域が存在するか
否かを判定する。ここで、空き領域とは、未使用の領域
又は、各ランキング領域５１，・・・にエントリーされ
ていないデータブロックが存在している領域をいう（ス
テップＧ０５）。
【００８６】この結果、空き領域を発見できなかった場
合には、前述のステップＦ０４以降に示す処理を続行す
る。一方、空き領域を発見できた場合には、その空き領
域を提供しているセグメント領域を特定して、そこに所
期のデータブロックをバッファメモリ１４又はＨＤＡ１
２から複写格納する（ステップＧ０６）。このとき、バ
ッファメモリ１４内に所期のデータブロックの存在を確
認できれば、ＨＤＡ１２に優先してバッファメモリ１４
から複写するようになっている。
【００８７】次に、今回更新したセグメント領域に対応
するインデックス領域に、当該セグメント領域のメモリ
内先頭アドレスと、新たに格納したデータブロックの先
頭アドレス及び最終アドレスとを記録する（ステップＧ
０７）。
【００８８】続いて、一つ下位のランキング領域を選択
し、前述のステップＧ０４以降に示す処理を繰り返す
（ステップＧ０９）。また、目的のランキング領域の全
てについて同処理を終了した場合には、アクセス統計処
理を終了する。
【００８９】また、前述のステップＦ１０からステップ
Ｇ１０に分岐した場合にあっては、電力節約時用のセグ
メント領域を更新するための処理を前述のステップＧ０
２以降と同様に行う。
【００９０】このように、ＨＤＡ１２の再生準備中に上
位装置２からデータブロックの再生要求を受理すると、
主プロセッサ１５は、この要求されたデータブロックを
読み出すために不揮発性メモリ１６をアクセスする。不
揮発性メモリ１６には、種々の状況に応じたデータブロ
ックが予め格納されているため、主プロセッサ１５は、
上位装置２に直ちにそのデータブロックを転送する。従
って、主プロセッサ１５は、ＨＤＡ１２が再生準備中で
あってもデータブロックの転送を行うことができる利点
がある。
【００９１】また、上位装置２から記録／再生要求が所
定時間なかった場合や、再生要求はあったが不揮発性メ
モリ１６に記憶されたデータブロックで当該要求に応じ
られた場合には、電源断回路１７は、ＨＤＡ１２の電源
を遮断するので、無駄な電力を節約することができる利
点がある。
【００９２】更に、不揮発性メモリ１６に記憶されるデ
ータブロックは、過去に再生要求されたデータブロック
の再生要求頻度に基づいて選択格納されているので、要
求されたデータブロックに対する不揮発性メモリ１６で
のヒット率が高く、ＨＤＡ１２の電力節約状態を長時間
維持できる利点がある。
【００９３】ここで、本実施例において、不揮発性メモ
リ１６は専用に設けられたものでなくとも良い。
【００９４】従来、磁気ディスク面のリードエラー箇所
（バッドスポット）を記憶する手段として不揮発性メモ
リを利用する磁気ディスクがあった。しかし、近年、不
揮発性メモリの記憶容量は飛躍的な増加の一途をたどっ
ているため、前述のバッドスポット記憶手段としてのみ
用いるのには、無駄が多くなっている。そこで、未だ高
価である不揮発性メモリの未使用部分を有効に活用すべ
く、本発明による使用部分と従来のバッドスポット記憶
手段としての使用部分を共存させることが望ましい。係
る場合、従来の磁気ディスク装置と同程度の価格で本発
明の磁気ディスク装置を提供できることとなる。
【００９５】また、設けられる不揮発性メモリの数は、
１つではなく複数でも良く、不揮発性メモリに設けられ
る各領域の数及びサイズも必要に応じて決められれば良
い。
【００９６】
【発明の効果】本発明は、以上のように構成され機能す
るので、これによると、ＨＤＡの再生準備中には、不揮
発性メモリに記憶された上位装置用のデータブロックを
転送するので、例えば、磁気ディスク装置の電源投入直
後のようにＨＤＡが再生準備中であっても、上位装置に
所期のデータブロックを直ちに転送することができる。
従って、上位装置のデータ待ちによる処理の遅延を解消
し、システムの処理能率を向上することができる。
【００９７】また、電源断回路は、主プロセッサの機能
により、上位装置から記録／再生要求が所定時間なかっ
た場合や、再生要求はあったが不揮発性メモリに記憶さ
れたデータブロックであった場合に、ＨＤＡの電源を遮
断するので、ＨＤＡにかかる無駄な消費電力を節約する
ことができる。また、長時間連続稼働されるシステムに
あっては、都度、ＨＤＡのスピンドル回転を休止させる
ことができるので、摩擦による消耗や摩擦熱の発生を有
効に緩和し装置寿命を延長することができる。
【００９８】更に、不揮発性メモリには、過去に上位装
置から受けた再生要求の経緯に基づいて、再生要求頻度
の高いデータブロックを常時格納してあるので、不揮発
性メモリからのデータブロックの読み出しを高確率で行
うことができ、これにより、前述した各効果の実効性を
より高めることができるという、従来にない優れた磁気
ディスク装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
【図２】図１の不揮発性メモリ内における領域の構成を
示す構成図である。
【図３】図２のデータブロックテーブル領域を構成する
インデックス領域と、このインデックス領域を構成する
各領域を示す構成図である。
【図４】図２のアクセス統計保存領域を構成するエント
リー領域等と、このエントリー領域を構成する各領域を
示す構成図である。
【図５】図４の重みテーブル領域を構成するランキング
領域と、このランキング領域を構成する各領域を示す構
成図である。
【図６】図１に示す主プロセッサの処理を説明する流れ
図で、特に装置電源投入後からの処理を示す流れ図であ
る。
【図７】図１に示す主プロセッサの処理を説明する流れ
図で、特にＨＤＡの起動からの処理を示す流れ図であ
る。
【図８】図１に示す主プロセッサの処理を説明する流れ
図で、特にＨＤＡの動作中における処理を示す流れ図で
ある。
【図９】図１に示す主プロセッサの処理を説明する流れ
図で、特にＨＤＡの起動からの処理を示す流れ図であ
る。
【図１０】図１に示す主プロセッサの処理を説明する流
れ図で、特にＨＤＡの起動からの処理を示す流れ図であ
る。
【図１１】図６，８又は９に示すアクセス統計処理を説
明する流れ図である。
【図１２】図１１に示す不揮発性メモリの更新処理を説
明する流れ図である。
【符号の説明】
１ 磁気ディスク装置 ２ 上位装置 １１ 入出力プロセッサ １２ ＨＤＡ １３ ＨＤＡ制御回路 １４ バッファメモリ １５ 主プロセッサ １６ 不揮発性メモリ １７ 電源断回路 ２１ 存在フラグ記憶領域 ２３ データブロック記憶領域 ２４ アクセス統計保存領域 ２３１，２３２，２３３，２３４，２３５ セグメント
領域 Ｔ 電源断タイマ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ１１Ｂ 20/10 Ｆ 7736−5Ｄ Ｄ 7736−5Ｄ

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 上位装置とのデータ転送を制御する入出
    力プロセッサと、この入出力プロセッサによって送受信
    されるデータブロックを一時的に蓄えるバッファメモリ
    と、前記データブロックを再生するＨＤＡと、このＨＤ
    Ａの動作を制御するＨＤＡ制御回路と、これら各部間の
    動作タイミングを制御する主プロセッサとを備えた磁気
    ディスク装置において、 前記主プロセッサに、非回転系の不揮発性メモリを併設
    し、この不揮発性メモリが，前記上位装置用のデータブ
    ロックを記憶するデータブロック記憶領域を備えると共
    に、 前記主プロセッサが，前記ＨＤＡの再生準備中に前記不
    揮発性メモリをアクセスする機能を備えたことを特徴と
    する磁気ディスク装置。
  2. 【請求項２】 前記データブロック記憶領域は、前記Ｈ
    ＤＡの電源投入直後に前記上位装置によって必要とされ
    るデータブロックを記憶するものであることを特徴とす
    る請求項１記載の磁気ディスク装置。
  3. 【請求項３】 外部からの遮断信号を受信して前記ＨＤ
    Ａへの供給電源を遮断する電源断回路と、前記ＨＤＡの
    記録又は再生準備完了時にリセットされて計時を開始す
    る電源断タイマとを前記主プロセッサに併設し、 前記主プロセッサが、前記電源断タイマによる計時時間
    が予め設定された時間を経過した時に前記遮断信号を出
    力する機能を備えていることを特徴とする請求項１記載
    の磁気ディスク装置。
  4. 【請求項４】 前記主プロセッサは、前記ＨＤＡへのア
    クセスを必要とした時に前記電源断回路の電源遮断状態
    を解除する機能を備えたことを特徴とする請求項３記載
    の磁気ディスク装置。
  5. 【請求項５】 前記データブロック記憶領域は、前記Ｈ
    ＤＡの電源遮断中に前記上位装置によって必要とされる
    データブロックを記憶するものであることを特徴とする
    請求項３記載の磁気ディスク装置。
  6. 【請求項６】 前記主プロセッサは、過去に前記上位装
    置から再生要求されたデータブロックの経緯に基づいて
    データブロックを選択すると共に当該選択したデータブ
    ロックを前記データブロック記憶領域に格納する機能を
    備えていることを特徴とする請求項１又は３記載の磁気
    ディスク装置。
  7. 【請求項７】 前記不揮発性メモリは、過去に前記上位
    装置から再生要求されたデータブロックの経緯を記憶す
    るアクセス統計保存領域を備えると共に、 前記主プロセッサが、当該経緯から算出する該データブ
    ロックごとの再生要求頻度に基づいてデータブロックを
    選択し前記データブロック記憶領域に格納する機能を備
    えていることを特徴とする請求項６記載の磁気ディスク
    装置。
  8. 【請求項８】 前記データブロック記憶領域が、各独立
    のデータブロックを記憶する複数のセグメント領域を備
    え、 前記不揮発メモリが、これらのセグメント領域に格納さ
    れた前記データブロックのそれぞれに割り当てられた磁
    気ディスク媒体上でのブロックアドレスを記憶するデー
    タブロックテーブル領域を備えていることを特徴とする
    請求項１又は３記載の磁気ディスク装置。
  9. 【請求項９】 前記入出力プロセッサは、前記ＨＤＡが
    再生準備中であっても前記上位装置に対し当該ＨＤＡが
    アクセス可能な状態であることを報告する機能を備えた
    ことを特徴とする請求項１又は３記載の磁気ディスク装
    置。
  10. 【請求項１０】 前記不揮発性メモリは、フラッシュメ
    モリであることを特徴とする請求項１又は３記載の磁気
    ディスク装置。
  11. 【請求項１１】 前記不揮発性メモリは、当該不揮発性
    メモリが出力するデータブロックに対してデータの誤り
    検出を行うデータ誤り検出機能を備えていることを特徴
    とする請求項１又は３記載の磁気ディスク装置。
  12. 【請求項１２】 前記データ誤り検出機能は、サイクル
    ・リダンダンシィ・チェックによることを特徴とする請
    求項１１記載の磁気ディスク装置。
  13. 【請求項１３】 前記データブロック記憶領域が、各独
    立のデータブロックを記憶する複数のセグメント領域を
    備え、 前記不揮発性メモリが、これらのセグメント領域に格納
    された前記データブロックのそれぞれに割り当てられた
    磁気ディスク媒体上でのブロックアドレスを記憶するデ
    ータブロックテーブル領域を備えると共に、 前記主プロセッサが、前記データの誤り検出機能におい
    てデータ誤りが検出された場合に，そのデータ誤りを含
    むデータブロックと同一の前記ブロックアドレスを有す
    るデータブロックを前記ＨＤＡにアクセスする機能を備
    えていることを特徴とする請求項１１記載の磁気ディス
    ク装置。
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