JPH0944986A - ディスク装置及び同装置に適用されるヘッド移動制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ヘッドがディスク上の同一位置に長時間位置し
続けないようにすることで、ヘッド破壊の危険性を減ら
す。 【解決手段】電源投入時にＣＰＵ１９によりスピンドル
モータ１４を起動した際に、当該モータ１４が定常回転
に達するまでの時間を時間計測カウンタ２２を用いて測
定し、そのカウント値の下位数ビットを乱数の初期値と
して乱数記憶領域２１０に記憶しておく。電源投入後
は、コマンド待ち状態が一定時間Ｔ以上続く特定状態
を、一定時間Ｔをカウントするタイマ２３を用いＣＰＵ
１９にて検出するようにし、この特定状態を検出する毎
に、乱数記憶領域２１０に記憶されている乱数から新た
な乱数を計算にて求めて次回の乱数生成用に乱数記憶領
域２１０の内容を更新すると共に、新たな乱数をもとに
ヘッド移動先を決定してその移動先にヘッド１１を移動
制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体との相対
速度によって微小間隙を保って浮上するディスク装置及
び同装置に適用されるヘッド移動制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】回転記録媒体（回転記録メディア）であ
るディスクとの相対速度によって微小間隙を保って浮上
するヘッドを有するディスク装置、例えば磁気ディスク
装置においては、当該装置に接続されているホストコン
ピュータとのアクセスが終了し、その後、当該装置に対
する書き込み或いは読み出し等の命令（コマンド）が発
行されない場合、ヘッドは、通常ディスク（メディア）
上の同一位置に位置決めまたは停止した状態で存在して
いる。

【０００３】ところが、このような状態でディスクが高
速回転している場合、この状態が長時間続くと、ヘッド
の浮上量減少等によりヘッドを破壊する危険性が生じ
る。また、磁気ディスク装置においては、ホストコンピ
ュータとの間で長時間コマンド等のアクセスがない場
合、消費電力を減少させるために、リード／ライト系ハ
ードウェア及び（ヘッドの）位置決め制御（サーボ）系
ハードウェアの電源を遮断して低消費電力モードに設定
し、ディスクのみ回転させている状態に移行するのが一
般的である。この状態（低消費電力モード）では、ヘッ
ドの位置決め制御が不可能であるため、通常はディスク
の最内周または最外周、或いは特定の位置にヘッドを固
定（停止）させている。

【０００４】このことにより、ヘッドは次のアクセスが
発生するまではディスク上の同一位置に位置し続けるこ
とになるため、上記のヘッド破壊の危険性が生じる。ま
た、上記のような低消費電力モードを持たない磁気ディ
スク装置、或いはサーボ系ハードウェアの電源を遮断し
ない磁気ディスク装置においても、ホストコンピュータ
の要求により読み出しまたは書き込み動作を行った後
は、連続番地アクセスの場合を考慮して、同一位置にま
たはその付近に位置決めしている。したがって、次のア
クセスが発生するまでは最後の位置決め位置に位置し続
けることになるため、ここでもヘッド破壊の危険性が生
じる。以上のヘッド破壊の問題は、磁気ディスク装置以
外のディスク装置においても同様であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記したように磁気デ
ィスク装置に代表される従来のディスク装置では、当該
装置に接続されているホストコンピュータから長時間コ
マンド等のアクセスがない場合には、ヘッドは、ディス
ク（回転記録媒体）上の同一位置に位置し続けることに
なるため、ヘッド破壊（ヘッドクラッシュ）を招く虞が
あり問題であった。

【０００６】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
でその目的は、コマンド、特にディスクアクセスを伴う
コマンドの実行がなされない場合に、ヘッドを一定時間
毎にディスク上のランダムな位置に移動させることで、
ヘッド破壊の危険性を減少することができるディスク装
置及びヘッド移動制御方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、ディスク装置
に接続されているホストコンピュータから当該ディスク
装置に対して読み出し／書込み等のコマンドが発行され
ていない状態が長時間続くと、ヘッドは、ディスク上の
同一位置に位置し続けてヘッド破壊の危険性が発生する
ことに着目してなされたもので、ホストコンピュータか
らのコマンド発行が一定時間以上なされていない特定状
態、即ち（ホストコンピュータからの）コマンドの待ち
状態、またはディスクアクセスを伴うコマンドが実行さ
れない状態が一定時間以上続く特定状態を検出する検出
手段と、この検出手段により上記特定状態が検出される
毎に、ディスク上のランダムな位置にヘッドを移動させ
るヘッド移動制御手段とを備えたことを特徴とする。

【０００８】こうすることにより、ホストコンピュータ
からのアクセスがない場合には、一定時間毎にヘッド位
置がランダムな位置に移動されることから、ヘッドが長
時間同一位置に位置し続けることがなくなり、ヘッド破
壊の危険性が減少する。

【０００９】なお、コマンドの待ち状態が一定時間以上
続く特定状態を検出する方式では、ディスクアクセスを
伴わないコマンドだけの実行が続くような特殊な状態が
発生した場合に限り、ヘッドが同一位置に位置し続ける
ことがあり得る。これに対し、ディスクアクセスを伴う
コマンドが実行されない状態が一定時間以上続く特定状
態を検出する方式では、ディスクアクセスを伴わないコ
マンドの実行が続いても、ディスクアクセスを伴うコマ
ンドが一定時間以上実行されなければ、一定時間毎のヘ
ッド移動が行われるため、ヘッドが長時間同一位置に位
置し続けることを常に防止できる。但し、実行するコマ
ンドがディスクアクセスを伴うコマンドであるかそれ以
外のコマンドであるかを判別する必要がある。

【００１０】また本発明は、一定時間毎のヘッド移動の
移動先の決定に乱数を用いるようにし、その乱数の初期
値を、動作時間に誤差のあるディスク装置内の所定の動
作毎に、その動作に要する時間の計測結果に基づいて発
生して乱数記憶手段に記憶しておく一方、ヘッド移動時
には、乱数記憶手段に記憶されている乱数の値から新た
な乱数を計算により生成して、その計算した乱数により
乱数記憶手段の内容を更新するようにしたことをも特徴
とする。

【００１１】このように、乱数の初期値の発生に、動作
時間に誤差のあるディスク装置内の所定の動作に要する
時間、例えば装置内の所定の機械的動作の所要時間、更
に具体的に述べるならば、電源投入時においてディスク
（を回転させるモータ）を起動した際の停止状態から定
常回転に達するまでの時間、或いはヘッドの位置決め制
御に要する時間（ヘッド位置決め時間）を用いること
で、以後計算により生成される乱数が毎回同じ値をたど
るのを防止できる。

【００１２】この他、一定時間毎のヘッド移動を通常の
シーク動作時と同様に位置決め制御により行う場合に
は、ヘッド位置変更の度にその際の所要時間をもとに乱
数を発生し、次回のヘッド移動先決定用として乱数記憶
手段に記憶することで、計算により乱数を生成する場合
に比べて分布の良い乱数を実現できる。

【００１３】ここで、モータの起動時間やヘッドの位置
決め時間の測定には、所定時間間隔でカウント動作を行
うカウンタ（時間計測カウンタ）を用い、そのカウンタ
の出力のうち、測定対象の誤差時間に対してオーバーフ
ロー（桁上がり）の発生する下位数ビットを乱数として
使用する。また、この乱数の値からディスク上の実際に
使用する位置決め範囲（予め定められている位置決め範
囲）内でのヘッド移動先を決定するには、この乱数を圧
縮すればよく、例えば（ａ）乱数が上記位置決め範囲の
上限を越えている場合には、範囲内となるまで上位ビッ
トから１ビットずつ消去するか、或いは乱数全体を１ビ
ットずつ右シフト（値を１／２）する方法、（ｂ）乱数
の最大値と上記位置決め範囲の上限の値の比を計算して
おき、その比を乱数に乗ずる（或いはその比で除する）
方法、（ｃ）乱数が上記位置決め範囲内となるまで演算
による乱数生成を繰り返す方法等を適用すればよい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態につき説明する。図１は本発明の一実施形態に
係る磁気ディスク装置の全体構成を示すブロック図であ
る。

【００１５】図１において、１１は図示せぬ電磁変換部
（トランスジューサ）を有するヘッド（磁気ヘッド）で
ある。ヘッド１１は、ロータリアクチュエータ１２に保
持されて、例えば２．５インチのディスク１３の半径方
向に移動（シーク）する。

【００１６】ディスク１３はデータが記録される回転記
録媒体であり、スピンドルモータ（ＳＰＭ）１４により
高速回転する。このディスク１３が高速回転すること
で、ヘッド１１はディスク１３との相対速度により微小
間隙を保って当該ディスク１３上を浮上する。ロータリ
アクチュエータ１２はボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１
５により、ディスク１３の半径方向に回転駆動する。

【００１７】ディスク１３は、両面に多数のトラックが
形成されて、各トラックが複数のセクタに分割されたフ
ォーマット構成となっている。各セクタは、大別してヘ
ッド位置決め制御を行うためのサーボ情報を記録したサ
ーボエリアと通常のデータ（ユーザデータ）を記録する
ためのデータエリアを有する。

【００１８】スピンドルモータ１４はディスク１３を高
速回転するための駆動源となるもので、モータ制御回路
１６によって回転制御される。このモータ制御回路１６
は、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）１９により制御さ
れ、当該ＣＰＵ１９（内の図示せぬＤ／Ａコンバータ）
から与えられるアナログ制御量に応じた駆動電圧に対応
する駆動電流をスピンドルモータ１４に出力する。

【００１９】ボイスコイルモータ１５はヘッド１１をデ
ィスク１３の半径方向に移動するための駆動源となるも
ので、ＶＣＭ駆動回路１７によって駆動される。このＶ
ＣＭ駆動回路１７は、ＣＰＵ１９により制御され、当該
ＣＰＵ１９（内のＤ／Ａコンバータ）から与えられるア
ナログ制御量に応じた駆動電圧に対応する駆動電流をボ
イスコイルモータ１５に出力する。

【００２０】リード／ライトＩＣ１８は、ヘッド１２の
リード信号を入力し、データ再生動作に必要な信号処
理、例えばアナログ出力からＮＲＺのデータに変換する
ための信号処理、及びデータ記録動作に必要な信号処
理、例えばディスクコントローラ（ＨＤＣ）２４から送
られてきたＮＲＺデータ（ライトデータ）を変調してデ
ィスク１３に書き込むデータ（例えば２−７、１−７変
調データ）に変換するための信号処理、即ちリード／ラ
イトデータ処理（ユーザデータの記録／再生処理）を行
うリード／ライト系ハードウェア（図示せず）を有して
いる。

【００２１】リード／ライトＩＣ１８は更に、ヘッド位
置決め制御のサーボ処理に必要なサーボ情報の再生処理
（サーボ位置決め信号処理）を行う位置決め制御（サー
ボ）系ハードウェア（図示せず）を有している。

【００２２】ＣＰＵ１９は、例えばワンチップのマイク
ロプロセッサである。このＣＰＵ１９は、リード／ライ
トＩＣ１８により再生されたサーボ情報に従うヘッド位
置決め制御を司り、ＶＣＭ駆動回路１７を制御する。ま
たＣＰＵ１９は、ホストコンピュータから与えられるコ
マンドの実行等を司る。ここでは、ディスクコントロー
ラ２２を制御することによるリード／ライトデータの転
送制御も行われる。

【００２３】この他に、ＣＰＵ１９は、ホストコンピュ
ータから本装置（磁気ディスク装置）に一定時間Ｔ以上
動作要求がない場合に、即ち一定時間Ｔ以上コマンドが
実行されない場合に、ヘッド１１がディスク１３上の同
一位置に位置するのを防ぐために、当該ヘッド１１を一
定時間Ｔ毎にディスク１３上のランダムな位置に移動す
るという、本発明に直接関係するヘッド移動制御（ヘッ
ドのランダム移動制御）を司る。

【００２４】ＣＰＵ１９は更に、上記ランダムな位置を
決定するための乱数を生成する処理を行う。この乱数生
成処理には、電源投入時におけるスピンドルモータ１４
の起動誤差（起動時間の相違）をもとに乱数の初期値を
生成する処理と、前回の乱数から新たな乱数を計算によ
り生成する処理とがある。

【００２５】ＣＰＵ１９は、サーボ処理等で得られるモ
ータ１４，１５を駆動すべき電圧の値を表すディジタル
の制御量をアナログの制御量に変換して回路１６，１７
に出力するＤ／Ａコンバータ（図示せず）をそれぞれ有
している。このディジタル制御量は、ＣＰＵ１９での計
算処理により求められるものである。

【００２６】ＣＰＵ１９には、不揮発性メモリ、例えば
ＲＯＭ２０が接続されている。ＲＯＭ２０は、ＣＰＵ１
９の制御プログラムを予め格納しておくものである。Ｃ
ＰＵ１９にはまた、揮発性メモリ、例えばＲＡＭ２１が
接続されている。ＲＡＭ２１には、上記乱数を格納して
おくための乱数記憶領域２１０が確保される。

【００２７】ＣＰＵ１９には更に、時間計測カウンタ２
２及びタイマ２３が接続されている。時間計測カウンタ
２２は、ＣＰＵ１９により起動されて所定時間間隔でカ
ウント動作（時間カウント動作）を行う高速タイマであ
り、本実施形態では電源投入時のスピンドルモータ１４
の起動誤差（起動時間の誤差）を測定するのに用いられ
る。タイマ２３は、ＣＰＵ１９により起動されて一定時
間Ｔを計測し、タイムアップ（タイムオーバ）信号を出
力する。

【００２８】ディスクコントローラ（ＨＤＣ）２４は、
ホストコンピュータ（ホスト装置）と本装置（磁気ディ
スク装置）との間のインターフェースをなし、ホストコ
ンピュータからのコマンドの受け付け、ホストコンピュ
ータとの間のリード／ライトデータの転送、及びリード
／ライトＩＣ１８との間のリード／ライトデータの転送
を司る。このディスクコントローラ２４には、当該コン
トローラ２４によりホストコンピュータと本装置との間
で転送されるデータ（ディスク１３から読み出されたデ
ータ及びディスク１３に書き込むためのデータ）を一時
的に格納するためのバッファＲＡＭ２５が接続されてい
る。

【００２９】次に、図１の構成の動作を、（１）乱数初
期値生成処理を含む電源投入時（立ち上げ時）の動作
と、（２）ヘッド位置を一定時間毎にランダムなシリン
ダ位置に移動する処理を含む電源投入後（立ち上げ後）
の動作に分けて順次説明する。（１）電源投入時の動作 まず、電源投入時の動作につき、図２のフローチャート
を参照して説明する。

【００３０】図１の構成の磁気ディスク装置の電源が投
入されると、ＣＰＵ１９は、スピンドルモータ１４の回
転前に時間計測カウンタ２２を起動して時間カウントを
開始させる（ステップＳ１）。この時間計測カウンタ２
２による時間カウント動作は、スピンドルモータ１４
（によって回転されるディスク１３）が停止状態から定
常回転に達するまでの時間を測定するわけではなく、そ
の起動誤差時間を測定するためである。したがって、時
間計測カウンタ２２の時間カウント動作は、誤差に対し
て十分高速に行える必要はあるものの、乱数として必要
な最大カウント値が誤差時間の範囲内に収まっていれば
よく、必ずしもスピンドルモータ１４が定常回転に達す
るまでの時間を測定するのに十分なビット数を必要とし
ない。

【００３１】例えば誤差の範囲が１秒であるとし、乱数
が１６ビット分必要であるものとすると、時間計測カウ
ンタ２２には、１６ビット以上のカウンタであって、下
位１６ビット分が１秒以内にオーバーフロー（桁上が
り）するだけの速度のカウンタを用いればよい。

【００３２】ＣＰＵ１９は時間計測カウンタ（高速タイ
マ）２２を起動すると、モータ制御回路１６を制御して
スピンドルモータ１４を起動し、ディスク１２の回転運
動を開始させる（ステップＳ２）。モータ制御回路１６
は、スピンドルモータ１４の回転速度を検出しており、
当該モータ１４が定常回転に達すると、自身が保持して
いるステータス（モータ１４の状態を示すステータス）
を定常回転を示す状態に設定する。

【００３３】ＣＰＵ１９はモータ制御回路１６を制御し
てスピンドルモータ１４を起動させると、モータ制御回
路１６が保持しているステータスを監視して、当該モー
タ１４が定常回転に達したか否かをチェックする（ステ
ップＳ３）。もし、スピンドルモータ１４が定常回転に
達したならば、ＣＰＵ１９は時間計測カウンタ２２の時
間カウント動作を停止させ（ステップＳ４）、その際の
当該時間計測カウンタ２２のカウント値（の下位１６ビ
ットの値）を乱数の初期値としてＲＡＭ２１内の乱数記
憶領域２１０に格納する（ステップＳ５）。

【００３４】その後ＣＰＵ１９は、初期シーク動作を実
行する。この初期シーク動作では、ＣＰＵ１９は、リー
ド／ライトＩＣ１８により再生されるサーボ情報に従っ
てＶＣＭ駆動回路１７を制御して、ヘッド１１をディス
ク１３上の最内周と最外周を含む複数のシリンダ位置
（例えば４乃至１０のシリンダ位置）に逐次シークさせ
る。そしてＣＰＵ１９は、ヘッド１１を各々のシリンダ
位置に位置決めした際にＶＣＭ駆動回路１７に与えた駆
動電圧値を表す制御量から、ディスク１３上の各シリン
ダ位置と制御量との対応テーブルを作成する。このテー
ブルは、電源投入後（立ち上げ後）における位置決め制
御に用いられる。 （２）電源投入後の動作 次に、電源投入後の動作につき、図３及び図４のフロー
チャートを参照して説明する。

【００３５】ＣＰＵ１９は、電源投入時の一連の立ち上
げ動作を行うと、タイマ２３を起動する（ステップＳ１
１）。ＣＰＵ１９は、タイマ２３を起動すると、ホスト
コンピュータから本装置（磁気ディスク装置）に対して
コマンドが発行されたか否かを調べ（ステップＳ１
２）、コマンドが発行されていないならば、タイマ２３
がタイムアップしたか否かを調べる（ステップＳ１
３）。

【００３６】タイマ２３には、所定時間間隔で一定値を
デクリメントまたはインクリメントし、一定時間Ｔに相
当する値をカウントするとアンダーフロー（ボロー）ま
たはオーバーフロー（キャリー）信号を出力するカウン
タ（ダウンカウンタまたはアップカウンタ）が用いられ
る。この場合、カウンタからのアンダーフローまたはオ
ーバーフロー信号の出力を確認することでタイマ２３の
タイムアップが判断される。また、このアンダーフロー
またはオーバーフロー信号をＣＰＵ１９に対する割り込
みとして用いることも可能である。

【００３７】これ以外のカウンタでも、そのカウント値
を基準値と比較する比較手段を設けることでタイマ２３
として用いることができる。例えば、ダウンカウンタを
用いる場合であれば、当該カウンタの初期値として一定
時間Ｔに相当する値を設定すると共に上記基準値として
“０”を設定し、当該カウンタの値が“０”になったこ
とを検出することで、タイマ２３のタイムアップを判断
することができる。また、アップカウンタを用いる場合
であれば、当該カウンタの初期値として“０”を設定す
ると共に上記基準値として一定時間Ｔに相当する値を設
定し、当該カウンタの値がこの一定時間Ｔに相当する値
になったことを検出することで、タイマ２３のタイムア
ップを判断することもできる。

【００３８】さて、ステップＳ１３での判断の結果、タ
イマ２３がタイムアップしていないならば、ＣＰＵ１９
はステップＳ１２に戻って再びコマンド発行の有無を調
べる。

【００３９】このようにＣＰＵ１９は、タイマ２３を起
動した後は、タイマ２３が一定時間Ｔを計測してタイム
アップしない限り、ホストコンピュータからのコマンド
を待つ。

【００４０】もし、タイマ２３が一定時間Ｔを計測して
タイムアップする前にホストコンピュータから本装置に
対してコマンドが発行されてディスクコントローラ２４
で受け付けられたならば（ステップＳ１２）、ＣＰＵ１
９はタイマ２３の動作を停止して初期状態に戻す（ステ
ップＳ１４）。なお、このステップＳ１４ではタイマ２
３の動作を停止するだけとし、初期状態に戻す操作は、
次にタイマ２３（をなすカウンタ）を起動する際に行う
ようにしても構わない。

【００４１】ＣＰＵ１９はステップＳ１４によりタイマ
２３の動作を停止すると、ディスクコントローラ２４で
受け付けられたコマンドを実行する（ステップＳ１
５）。このコマンド実行中は、上記の如くタイマ２３は
停止状態にあり、時間計測はなされない。これにより、
一定時間Ｔが経過する前にコマンドが実行されたにも拘
らずに、ヘッド１１をランダムなシリンダ位置に移動す
る動作が行われることが防止される。

【００４２】やがてコマンドの実行が終了すると（ステ
ップＳ１６）、ＣＰＵ１９はステップＳ１１に戻ってタ
イマ２３を再び起動する。一方、タイマ２３を起動した
後、ホストコンピュータからコマンドが発行される前に
当該タイマ２３が一定時間Ｔを計測してタイムアップし
た場合（ステップＳ１２）には、ＣＰＵ１９は前記した
命令の実行時と同様に当該タイマ２３の動作を停止して
初期状態に戻す（ステップＳ１７）。なお、このステッ
プＳ１７ではタイマ２３の動作を停止するだけとし、初
期状態に戻す操作は、次にタイマ２３を起動する際に行
うようにしても構わない。

【００４３】さてＣＰＵ１９は、タイマ２３のタイムア
ップを判断した結果当該タイマ２３を停止した場合には
（ステップＳ１３，Ｓ１７）、ヘッド１１が現在位置に
長時間位置し続けることでヘッド破壊の危険性が発生す
るのを防止するために、以下の処理を行う。

【００４４】まずＣＰＵ１９は、ヘッド１１をランダム
なシリンダ位置に移動するために、その移動先となるラ
ンダムシリンダ位置を決定する処理（ステップＳ１８）
を行う。このランダムシリンダ決定処理の詳細につき図
４のフローチャートを参照して説明する。

【００４５】ＣＰＵ１９はまず、ＲＡＭ２１の乱数記憶
領域２１０から前回生成された乱数の値を取り出す（ス
テップＳ２１）。この乱数値は、電源投入後の最初の取
り出しの場合には、電源投入時（立ち上げ時）に生成さ
れた初期値である。

【００４６】次にＣＰＵ１９は、取り出した乱数値をも
とに予め定められた複数の演算（乗算、除算、加算、減
算等）を行い、新たな乱数値を生成する（ステップＳ２
２）。このように演算で乱数を生成する方式では、完全
な乱数は生成できず、ある程度パターン化してしまう
が、１６ビット程度の乱数を用いるならば、１万回程度
まではパターン化されずに済み、しかも電源投入の都
度、スピンドルモータ１４の起動誤差を利用して乱数の
初期値を生成することから、実用上問題ない。

【００４７】次にＣＰＵ１９は、ＲＡＭ２１内の乱数記
憶領域２１０の内容を、次の乱数生成のために、ステッ
プＳ２２で新たに生成した乱数に更新する（ステップＳ
２３）。

【００４８】次にＣＰＵ１９は、新たに生成した乱数に
対してヘッド１１をディスク１３上で物理的に移動可能
な値となるように、即ちディスク１３上で実際に位置決
めするシリンダ範囲内の値となるように、値を修正し、
ヘッド１１の移動先のシリンダ位置（ランダムシリンダ
位置）を決定する（ステップＳ２４）。この実際に位置
決めするシリンダ範囲は、必ずしも最内周のシリンダ位
置から最外周のシリンダ位置までの全範囲である必要は
なく、本実施形態においては、全範囲に対してヘッド１
１の浮上量が大きい（良好な）例えば２０％〜８０％の
範囲（内周側の２割のシリンダ領域と外周側の２割のシ
リンダ領域を除いた領域）としている。

【００４９】上記ステップＳ２４での値の修正は、乱数
値を圧縮することで行われる。この圧縮方法としては、
（ａ）乱数が使用するシリンダ範囲の上限を越えている
場合には、範囲内となるまで上位ビットから１ビットず
つ消去するか、或いは乱数全体を１ビットずつ右シフト
（値を１／２）する方法、（ｂ）乱数の最大値と使用す
るシリンダ範囲の上限の値の比を計算しておき、ステッ
プＳ２２で生成した乱数にその比を乗ずる（或いはその
比で除する）方法、（ｃ）乱数が使用するシリンダ範囲
内となるまで演算による乱数生成を繰り返す方法等が適
用可能である。

【００５０】以上の圧縮処理は、整数演算で行うなら
ば、上記（ｃ）の方法、即ち使用するシリンダ範囲内と
なるまで演算による乱数生成を繰り返す方法を適用した
場合に、乱数値の偏りが少なくてすむ。

【００５１】さて、乱数値を圧縮することでヘッド１１
の移動先とするシリンダ位置（ランダムシリンダ位置）
が決定されると、図４のフローチャートに示す一連のラ
ンダムシリンダ位置決定処理（ステップＳ１８）は終了
となる。

【００５２】するとＣＰＵ１９は、ステップＳ１８で決
定したランダムシリンダ位置にヘッド１１を移動するた
めの通常のシーク動作と同様の位置決め制御を、リード
／ライトＩＣ１８により再生されるサーボ情報に従って
実行する（ステップＳ１９）。そして、ヘッド１１をラ
ンダムシリンダ位置に移動すると、ＣＰＵ１９はステッ
プＳ１１に戻ってタイマ２３を再起動する。

【００５３】もし、この再起動されたタイマ２３がタイ
ムアップするまでに、即ちヘッド１１をランダムシリン
ダ位置に移動してから一定時間Ｔが経過するまでに、ホ
ストコンピュータからコマンドが発行されないならば
（ステップＳ１２，Ｓ１３）、タイマ２３が停止された
後（ステップＳ１７）、前回生成した乱数をもとに新た
な乱数が生成されてＲＡＭ２１の乱数記憶領域２１０に
格納されると共に、その新たな乱数をもとにヘッド１１
の次の移動先となる新たなシリンダ位置が決定され（ス
テップＳ１８）、その決定されたシリンダ位置にヘッド
１１が再び移動される（ステップＳ１９）。

【００５４】このように本実施形態においては、ホスト
コンピュータから図１の磁気ディスク装置に対するコマ
ンドが発行されない限り、即ち図１の磁気ディスク装置
においてコマンド待ちの状態（コマンドの実行がなされ
ない状態）が続く限り、一定時間Ｔ毎にヘッド１１がデ
ィスク１３上のランダムな位置に移動される。

【００５５】これにより、ディスク１３上の同一位置に
ヘッド１１が位置し続けることがなくなるため、ヘッド
１１の低浮上化等によるヘッド破壊の危険性が減少す
る。しかも本実施形態では、ヘッド１１の移動範囲を、
全シリンダ範囲ではなくて、ヘッド１１の浮上量が大き
い（良好な）範囲（ディスク１３の内周側と外周側を除
くシリンダ範囲）としているため、この点からもヘッド
１１の低浮上化等によるヘッド破壊の危険性が減少す
る。更に、ヘッド１１の移動先は乱数をもとに決定され
るため、長期的にみるとディスク１３の面上の（予め定
められたシリンダ範囲の）全ての位置に均等にヘッド１
１が位置することになり、特定の位置に障害が発生する
ことが減少する。

【００５６】なお、前記実施形態では、コマンドの実行
時には、そのコマンドの種類に無関係にタイマ２３を停
止させているが、これに限るものではない。例えは、ホ
ストコンピュータからコマンドが発行された場合には、
そのコマンドがディスクアクセスを伴うコマンドである
か否かを判別し、ディスクアクセスを伴わないコマンド
の実行時にはタイマ２３の動作を継続させるようにして
も構わない。こうすることにより、ディスクアクセスを
伴わないコマンドだけが続けて実行された結果、一定時
間Ｔを越えてヘッド１１が同一位置に長時間位置し続け
る不具合の発生を防止できる。

【００５７】また、前記実施形態では、コマンドが実行
されない場合の一定時間Ｔ毎のヘッド移動を通常のシー
ク動作と同様の位置決め制御により行う場合について説
明したが、これに限るものではない。

【００５８】例えば、一定時間Ｔ毎のヘッド移動はヘッ
ド１１が同一位置に長時間位置しないようにランダムな
位置に位置させるのが目的であり、通常のシーク動作と
は異なって精度を必要とせず、ヘッド１１を目標シリン
ダ位置に正しく位置させる位置決め制御は必要ないこと
から、単にステップＳ１８で決定したランダムシリンダ
位置に対応する制御量（この制御量は初期シーク動作の
結果から作成したシリンダ位置と制御量との対応テーブ
ルから求められる）をＣＰＵ１９からＶＣＭ駆動回路１
７に与えるだけとして、位置決め制御をせずにヘッド１
１を移動させるようにしても構わない。

【００５９】この方式では、位置決め制御を必要としな
いことから、低消費電力モードを持つ磁気ディスク装置
において、ホストコンピュータとの間で長時間コマンド
等のアクセスがない場合に、消費電力を減少させるため
に、リード／ライトＩＣ１８の電源（即ちリード／ライ
ト系ハードウェア及び位置決め制御系ハードウェアの電
源）を遮断している場合にも、ヘッド１１を一定時間Ｔ
毎にランダムな位置に移動させることができる。

【００６０】また、前記実施形態では、電源投入時にス
ピンドルモータ１４（により回転されるディスク１３）
が停止状態から定常回転状態に達するまでの起動時間
（の誤差）をもとに乱数の初期値を生成するものとして
説明したが、ディスク装置内での物理的にばらつきのあ
る所定の動作（機械的動作）であれば、その所定の動作
の所要時間（の誤差）を乱数の初期値の生成に用いるよ
うにしても構わない。

【００６１】例えば、電源投入後の最初の位置決め制御
（シーク動作）の所要時間（現在のヘッド位置から目標
シリンダ位置にヘッド１１をシークするのに要する時
間）をもとに乱数の初期値を発生するようにしても構わ
ない。

【００６２】更に、最初の位置決め制御だけでなく、そ
の後の位置決め制御についても、当該位置決め制御が行
われる毎に、その所要時間をもとに乱数の初期値を発生
して乱数記憶領域２１０の内容を更新するようにしても
構わない。この方式では、モータ起動時間をもとに乱数
の初期値を発生する方式に比べて、乱数の初期値を頻繁
に更新できることから、より完全な乱数の生成が可能と
なる。

【００６３】特に、一定時間Ｔ毎のヘッド移動を位置決
め制御により行う場合には、その際の所要時間をもとに
乱数を発生して（初期値ではなくて）次回のヘッド移動
先決定用に乱数記憶領域２１０に記憶することで、分布
の良い乱数を実現できる。この場合の乱数発生は、一定
時間Ｔ毎のヘッド移動のための位置決め制御だけを対象
に行えばよく、コマンドに従う通常の位置決め制御は対
象外としても構わない。

【００６４】また、前記実施形態では、ＲＡＭ２１の乱
数記憶領域２１０に記憶されている乱数値から新たな乱
数を生成し、その新たな乱数から今回のヘッド移動先を
決定すると共に、次回の乱数生成用にその新たな乱数で
乱数記憶領域２１０の内容を更新する場合（この方式で
は、乱数の初期値は新たな乱数生成に用いられるだけ
で、ヘッド移動先の決定には用いられない）について説
明したが、これに限るものではない。例えば、ＲＡＭ２
１の乱数記憶領域２１０に記憶されている乱数値から今
回のヘッド移動先を決定すると共に、その乱数値から新
たな乱数を生成し、次回のヘッド移動先決定用にその新
たな乱数で乱数記憶領域２１０の内容を更新するように
しても構わない。

【００６５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、コ
マンド（特にディスクアクセスを伴うコマンド）が長時
間実行されない限りは、一定時間毎にヘッドをディスク
上のランダムな位置に移動させるようにしているため、
ディスク上の同一位置にヘッドが長時間位置し続けるこ
とをなくすことができ、ヘッドの低浮上化等によるヘッ
ド破壊の危険性を減少することができる。

【００６６】また本発明によれば、一定時間毎のヘッド
移動の移動先が乱数により決定されるようにしているた
め、長期的にみると、乱数の最小値と最大値で決まるデ
ィスク上の領域の全ての位置に均等にヘッドが位置する
ようになり、特定の位置に障害が発生することが減少す
る。しかも、ディスクを回転させるモータの起動時の定
常回転に達するまでの時間や、ヘッドの位置決め制御に
要する時間など、動作時間に誤差のあるディスク装置内
の所定の動作に要する時間をもとに乱数の初期値を発生
するようにしているため、以後計算により生成される乱
数が毎回同じ値をたどるのを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る磁気ディスク装置の
構成を示すブロック図。

【図２】同実施形態における電源投入時の動作を説明す
るためのフローチャート。

【図３】同実施形態における電源投入後の動作を説明す
るためのフローチャート。

【図４】図３中のランダムシリンダ位置決定処理（ステ
ップＳ１８）の詳細な手順を説明するためのフローチャ
ート。

【符号の説明】

１１…ヘッド、 １３…ディスク、 １４…スピンドルモータ（ＳＰＭ）、 １５…ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、 １６…モータ制御回路、 １７…ＶＣＭ駆動回路、 １８…リード／ライトＩＣ、 １９…ＣＰＵ（乱数発生手段、検出手段、ヘッド移動制
御手段、乱数生成手段）、 ２０…ＲＯＭ、 ２１…ＲＡＭ、 ２２…時間計測カウンタ、 ２３…タイマ、 ２４…ディスクコントローラ（ＨＤＣ）、 ２１０…乱数記憶領域（乱数記憶手段）。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスクとの相対速度によって微小間隙
   を保って浮上するヘッドを有するディスク装置におい
   て、 コマンド待ち状態、またはディスクアクセスを伴うコマ
   ンドが実行されない状態が一定時間以上続く特定状態を
   検出する検出手段と、 前記検出手段により前記特定状態が検出される毎に、前
   記ヘッドをディスク上のランダムな位置に移動させるヘ
   ッド移動制御手段とを具備することを特徴とするディス
   ク装置。
2. 【請求項２】 ディスクとの相対速度によって微小間隙
   を保って浮上するヘッドを有するディスク装置におい
   て、 乱数を記憶しておく乱数記憶手段と、 動作時間に誤差のある前記ディスク装置内の所定の動作
   毎に、その動作に要する時間を計測してその計測結果に
   基づき乱数を発生し、その乱数を前記乱数記憶手段に初
   期値として設定する乱数発生手段と、 コマンド待ち状態、またはディスクアクセスを伴うコマ
   ンドが実行されない状態が一定時間以上続く特定状態を
   検出する検出手段と、 前記検出手段により前記特定状態が検出される毎に、前
   記乱数記憶手段に記憶されている乱数の値で決まる前記
   ディスク上の位置に前記ヘッドを移動させるヘッド移動
   制御手段と、 前記検出手段により前記特定状態が検出される毎に、前
   記乱数記憶手段に記憶されている乱数の値から新たな乱
   数を計算により生成して、その計算した乱数により前記
   乱数記憶手段の記憶内容を更新する乱数生成手段とを具
   備することを特徴とするディスク装置。
3. 【請求項３】 前記乱数発生手段は、前記ディスクを回
   転するモータの起動時の停止状態から定常回転状態に達
   するまでの時間を計測することを特徴とする請求項２記
   載のディスク装置。
4. 【請求項４】 前記乱数発生手段は、前記ヘッドの位置
   決め制御に要する時間を計測することを特徴とする請求
   項２記載のディスク装置。
5. 【請求項５】 ディスクとの相対速度によって微小間隙
   を保って浮上するヘッドを有するディスク装置におい
   て、 乱数を記憶しておく乱数記憶手段と、 電源投入後の最初のヘッドの位置決め制御に要する時間
   を計測してその計測結果に基づき乱数を発生し、その乱
   数を前記乱数記憶手段に設定する第１の乱数発生手段
   と、 コマンド待ち状態、またはディスクアクセスを伴うコマ
   ンドが実行されない状態が一定時間以上続く特定状態を
   検出する検出手段と、 前記検出手段により前記特定状態が検出される毎に、前
   記乱数記憶手段に記憶されている乱数の値で決まる前記
   ディスク上の位置に前記ヘッドを位置決め制御により移
   動させるヘッド移動制御手段と、 前記ヘッド移動制御手段により前記ヘッドが位置決め制
   御される毎に、その位置決め制御に要する時間を計測し
   てその計測結果に基づき乱数を発生し、その発生した乱
   数により前記乱数記憶手段の記憶内容を次回のヘッド移
   動先決定用に更新する第２の乱数発生手段とを具備する
   ことを特徴とするディスク装置。
6. 【請求項６】 ディスクとの相対速度によって微小間隙
   を保って浮上するヘッドを有するディスク装置に適用さ
   れるヘッド移動制御方法であって、 コマンド待ち状態、またはディスクアクセスを伴うコマ
   ンドが実行されない状態において、一定時間毎に前記ヘ
   ッドをディスク上のランダムな位置に移動させることを
   特徴とするヘッド移動制御方法。
7. 【請求項７】 ディスクとの相対速度によって微小間隙
   を保って浮上するヘッドを有するディスク装置に適用さ
   れるヘッド移動制御方法であって、 動作時間に誤差のある前記ディスク装置内の所定の動作
   毎に、その動作に要する時間を計測してその計測結果に
   基づき乱数の初期値を発生して乱数記憶手段に記憶して
   おき、 コマンド待ち状態、またはディスクアクセスを伴うコマ
   ンドが実行されない状態が一定時間以上続く特定状態を
   検出し、 前記特定状態を検出する毎に、その時点において前記乱
   数記憶手段に記憶されている乱数から新たな乱数を計算
   により生成して、この新たな乱数により前記乱数記憶手
   段の記憶内容を次回の乱数生成用に更新すると共に、こ
   の新たな乱数の値で決まる前記ディスク上の位置に前記
   ヘッドを移動させることを特徴とするヘッド移動制御方
   法。
8. 【請求項８】 ディスクとの相対速度によって微小間隙
   を保って浮上するヘッドを有するディスク装置に適用さ
   れるヘッド移動制御方法であって、 動作時間に誤差のある前記ディスク装置内の所定の動作
   毎に、その動作に要する時間を計測してその計測結果に
   基づき乱数の初期値を発生して乱数記憶手段に記憶して
   おき、 コマンド待ち状態、またはディスクアクセスを伴うコマ
   ンドが実行されない状態が一定時間以上続く特定状態を
   検出し、 前記特定状態を検出する毎に、その時点において前記乱
   数記憶手段に記憶されている乱数の値で決まる前記ディ
   スク上の位置に前記ヘッドを移動させると共に、当該乱
   数の値から新たな乱数を計算により生成して、この新た
   な乱数により前記乱数記憶手段の記憶内容を次回のヘッ
   ド移動先決定用に更新することを特徴とするヘッド移動
   制御方法。
9. 【請求項９】 ディスクとの相対速度によって微小間隙
   を保って浮上するヘッドを有するディスク装置に適用さ
   れるヘッド移動制御方法であって、 電源投入後の最初のヘッドの位置決め制御に要する時間
   を計測してその計測結果に基づき乱数を発生して乱数記
   憶手段に記憶しておき、 コマンド待ち状態、またはディスクアクセスを伴うコマ
   ンドが実行されない状態が一定時間以上続く特定状態を
   検出し、 前記特定状態を検出する毎に、その時点において前記乱
   数記憶手段に記憶されている乱数の値で決まる前記ディ
   スク上の位置に前記ヘッドを位置決め制御により移動さ
   せると共に、この位置決め制御に要する時間を計測して
   その計測結果に基づき乱数を発生して、この乱数により
   前記乱数記憶手段の記憶内容を次回のヘッド移動先決定
   用に更新することを特徴とするヘッド移動制御方法。