JPH1131366A - 磁気ディスク装置の代替判定方法および磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 データエラーに対する信頼性を確保したまま
で、磁気ディスクのデータ容量を有効に使用するととも
に、読み出し速度を高速にする。 【解決手段】 エラー検出部１によりデータエラーを検
出し、代替判定部３は代替処理を行うかどうかの判定を
エラー回復部２で行ったリトライ回数で決め、そのリト
ライ回数の代替を行う基準をエラー発生毎に代替判定レ
ベル変更部により減少させていく代替レベルを代替判定
情報記憶部５に記憶することにより、データエラー時に
リトライ回数の多いエラーアドレスおよびデータエラー
になる回数の多いエラーアドレスを代替処理部６により
代替処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスクを用
いてデータの読み出し／書き込みを行う磁気ディスク装
置に関し、特に磁気ディスクに起因する障害に対処する
ための代替判定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク装置は、ホストから読み出
し／書き込みコマンドを受けて、磁気ディスクに読み出
し／書き込みを行うが、磁気ディスクに起因する障害や
回路系による障害によって、磁気ディスクから正しいデ
ータをリードできない場合がある。しかし、ホストは常
に正しいデータを要求しているので、近年の磁気ディス
ク装置は、磁気ディスク装置内部で常に正しいデータを
保証するような種々の工夫をおこなっている。その代表
的な方法としては、強力なエラー訂正符号を用いる方
法、状態を変えてエラーデータを再度読み出すリトライ
を行う方法、エラーとなる磁気ディスクの領域のデータ
をセクタ単位またはトラック単位で別の領域に移す代替
処理を行う方法が用いられている。

【０００３】強力なエラー訂正符号を用いる方法として
は、リードソロモン符号を用いる方法が行われている。
また、リトライを行う方法としては、トラック位置や読
み出し／書き込みパラメータなどを規定値から可変しな
がら回復するまで複数回磁気ディスクからリードする方
法が行われている。

【０００４】しかし、このような単純な方法では、磁気
ディスクに恒久的な異常が発生した場合には対処するこ
とができない。そのため、従来の磁気ディスク装置で
は、上記の方法に加えて、ある特定のアドレスで何回も
データエラーが発生する場合には、そのアドレスは異常
であると判断し、そのアドレスのデータを別のアドレス
に書き込むという代替処理を行う方法が一般的に行われ
ている。

【０００５】代替処理を行う方法としては、特開平５−
１７３７２６号公報や特開平５−２５７６１７号公報に
記載されているように、エラー訂正符号によりデータエ
ラーを復元した回数を記憶しておき、その回数が既定値
を超えるとセクタ単位またはトラック単位で代替処理を
行なう方法が行われている。

【０００６】しかし、この方法では、磁気ディスクの大
容量化および高速化においては磁気ディスクのエラーレ
ートが低下し、この低下を防ぐために強力なエラー訂正
符号を付加している磁気ディスク装置では、エラー訂正
符号で訂正するデータエラーの数は膨大になっている。
そのためエラー訂正符号により訂正することができたデ
ータをもデータエラーとして扱い、データエラーを復元
した回数により代替判定を行っていると代替処理を行う
数が膨大になってしまう。

【０００７】そのため、磁気ディスクのデータ容量が削
減され、代替アクセスの増加により読み出し速度が遅く
なってしまう。

【０００８】

【発明が解決しょうとする課題】従来の磁気ディスク装
置では、磁気ディスクのデータ容量が削減され、代替ア
クセスの増加により読み出し速度が遅くなるという問題
点があった。

【０００９】本発明の目的は、データエラーに対する信
頼性を確保したままで、磁気ディスクのデータ容量を有
効に使用するとともに、読み出し速度を高速にすること
ができる磁気ディスク装置およびその代替判定方法を提
供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の磁気ディスク装置は、磁気ディスクに対し
てデータの読み出し／書き込みを行う磁気ディスク部
と、前記磁気ディスク部から読み出されたデータに、エ
ラー訂正符号により訂正することができないデータエラ
ーを検出すると当該エラーが発生したアドレスを出力す
るエラー検出部と、前記エラー検出部により出力された
エラーが発生したアドレスにおいて再度データの読み出
しを行うリトライを行うための指示を前記磁気ディスク
部に出力し、前記エラー検出部においてデータエラーが
検出されなくなると行ったリトライの回数とエラーが発
生したアドレスを出力するエラー回復部と、代替を行う
か行わないかの判定の基準となる代替レベル上限値と、
アドレスおよび代替レベルの組みである複数の代替判定
情報と、登録することができる代替判定情報の数の上限
値を示す登録数上限値と、現在登録している代替判定情
報の数を示す登録数とを記憶する代替判定情報記憶部
と、前記エラー回復部からエラーが発生したアドレスと
リトライ回数が伝達されると、前記代替判定情報記憶部
の登録数が０の場合は、伝達されたリトライ数が前記代
替レベル上限値以上ならばエラーが発生したアドレスを
前記代替処理部に伝達し、代替レベル値以下ならばエラ
ーが発生したアドレスとリトライ回数を前記代替判定レ
ベル変更部に伝達し、登録数が０でなくエラーが発生し
たアドレスが前記代替判定情報記憶部の代替判定情報の
アドレスと一致しなかった場合、当該アドレスと代替レ
ベル上限値を前記代替判定レベル変更部に伝達し、エラ
ーが発生したアドレスが前記代替判定情報記憶部の代替
判定情報のアドレスと一致した場合、当該代替判定情報
の代替レベルとリトライ回数を比較し、リトライ回数が
代替レベルより小さい場合はエラーが発生したアドレス
と当該代替レベルを前記代替判定レベル変更部に伝達
し、リトライ回数が代替レベルより大きい場合は当該エ
ラーが発生したアドレスを前記代替処理部と前記代替判
定部に伝達する代替判定部と、前記代替判定部からアド
レスおよび代替レベル上限値を伝達されると、当該アド
レスと、代替レベル上限値から１を減じた数を新たな代
替判定情報として記憶し、アドレスと代替レベルが伝達
されると、当該アドレスと伝達された代替レベルから１
を減じた数を前記代替判定情報記憶部に代替判定情報と
して記憶し、アドレスのみが伝達されると記憶している
アドレスの代替判定情報を消去する代替判定レベル変更
部と、前記代替判定部から代替を行うためのアドレスの
通知を受けると当該アドレスの代替処理を行う代替処理
部とを有する。

【００１１】本発明は、エラー検出部によりデータエラ
ーを検出し、代替判定部は代替処理を行うかどうかの判
定をエラー回復部で行ったリトライ回数で決め、なおか
つそのリトライ回数の代替を行う基準をエラー発生毎に
代替判定レベル変更部により減少させていく代替レベル
を代替判定情報記憶部に記憶することにより、データエ
ラー時にリトライ回数の多いエラーアドレスおよびデー
タエラーになる回数の多いエラーアドレスを代替処理部
により代替処理することにより、外来ノイズなどによる
一時的エラーと磁気ディスク欠陥などによる恒久的エラ
ーの切り分けなどの適切な判断を行うようにしたもので
ある。

【００１２】したがって、データエラーに対する信頼性
を確保すると共に、代替に伴うデータ容量の削減を防
ぎ、代替アクセスの減少による読み出しを高速化するこ
とができる。

【００１３】また、本発明の磁気ディスク装置の代替判
定方法は、磁気ディスクに対してデータの読み出し／書
き込みを行う磁気ディスク部から読み出されたデータ
に、エラー訂正符号により訂正することができないデー
タエラーを検出すると当該エラーが発生したアドレスに
おいて再度データの読み出しを行うリトライを行い、エ
ラーが発生したアドレスが、アドレスおよび代替レベル
の組みである代替判定情報に含まれない場合、当該アド
レスと代替を行うか行わないかの判定の基準となる代替
レベル上限値から１を減じた数とを新たに代替判定情報
として記憶し、エラーが発生したアドレスが、アドレス
および代替レベルの組みである代替判定情報に含まれて
いる場合、当該アドレスの代替判定情報の代替レベルと
リトライ回数を比較し、リトライ回数が代替レベルより
小さい場合は当該代替レベルから１を減じ、リトライ回
数が代替レベルより大きい場合は当該アドレスの代替処
理を行うとともに当該アドレスの代替判定情報を消去す
る。

【００１４】本発明は、代替処理を行うかどうかの判定
をリトライ回数で決め、なおかつそのリトライ回数の代
替を行う基準をエラー発生毎に減少させていく代替レベ
ルを導入することにより、データエラー時にリトライ回
数の多いエラーアドレスおよびデータエラーになる回数
の多いエラーアドレスを代替処理することにより、外来
ノイズなどによる一時的エラーと磁気ディスク欠陥など
による恒久的エラーの切り分けなどの適切な判断を行う
ようにしたものである。

【００１５】したがって、データエラーに対する信頼性
を確保すると共に、代替に伴うデータ容量の削減を防
ぎ、代替アクセスの減少による読み出しを高速化するこ
とができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００１７】図１は本発明の一実施形態の磁気ディスク
装置のブロック図である。

【００１８】図１において、磁気ディスク装置４０は、
磁気ディスクを有した磁気ディスク部３０と、磁気ディ
スク部３０を制御するための磁気ディスク制御部２０と
から構成されている。

【００１９】磁気ディスク部３０は、磁気ディスクにア
クセスしてデータの読み出し／書き込みを行う。

【００２０】上記従来の磁気ディスク装置では、エラー
訂正の回数を用いて代替判定を行っていたが、本実施形
態は、読み出し時のリトライの回数を用いて代替判定を
行うものである。

【００２１】磁気ディスク制御部２０は、エラー検出部
１と、エラー判定部２と、代替判定部３と、代替判定レ
ベル４と、代替判定情報記憶部５と、代替処理部６と、
バッファ１０と、ホストインタフェース１１とから構成
されている。

【００２２】エラー検出部１は、磁気ディスク部３０か
ら読み出されたデータにおいて、エラー訂正符号により
訂正することができないデータエラーを検出するとその
エラーが発生したアドレスを出力する。

【００２３】エラー回復部２は、エラー検出部１により
出力されたエラーが発生したアドレスにおいて再度デー
タの読み出しを行うリトライを行うための指示を磁気デ
ィスク部３０に出力し、エラー検出部１においてデータ
エラーが検出されなくなると行ったリトライの回数とエ
ラーが発生したアドレスを出力する。

【００２４】代替判定情報記憶部５は、代替レベル上限
値と、登録数上限値と、登録数と、アドレスおよび代替
レベルの組みである代替判定情報１１０を記憶する代替
判定情報テーブルを保持する。

【００２５】代替レベル上限値１００は代替を行うか行
わないかの判定の基準となる上限値を示し、登録数上限
値１０１は本代替判定情報テーブルに登録することがで
きる代替判定情報数の上限値を示し、登録数１０２は本
代替判定情報テーブルに現在登録している代替判定情報
数を示し、代替判定情報１１０はアドレスと代替レベル
の組で登録されている情報を示す。

【００２６】代替判定部３は、エラー回復部２からエラ
ーが発生したアドレスとリトライ回数が伝達されると、
代替判定情報記憶部５の登録数１０２が０の場合は、伝
達されたリトライ数が代替レベル上限値１００以上なら
ばエラーが発生したアドレスを代替処理部６に伝達し、
代替レベル上限値１００以下ならばエラーが発生したア
ドレスとリトライ回数を代替判定レベル変更部４に伝達
し、登録数１０２が０でなくエラーが発生したアドレス
が代替判定情報記憶部５の代替判定情報１１０のアドレ
スと一致しなかった場合、そのアドレスと代替レベル上
限値１００から１を減じた数を代替判定情報１１０とし
て代替判定情報記憶部５に新たに記憶させ、エラーが発
生したアドレスが代替判定情報記憶部５の代替判定情報
１１０のアドレスと一致した場合、その代替判定情報１
０の代替レベルとリトライ回数を比較し、リトライ回数
が代替レベルより小さい場合はエラーが発生したアドレ
スとその代替レベルを代替判定レベル変更部４に伝達
し、リトライ回数が代替レベルより大きい場合はそのエ
ラーが発生したアドレスを代替処理部６と代替判定部４
に伝達する。

【００２７】代替判定レベル変更部４は、代替判定部３
から、アドレスおよび代替レベル上限値１００を伝達さ
れると、そのアドレスと代替レベル上限値１００から１
を減じた数を登録し、アドレスと代替レベルを伝達され
ると、そのアドレスと伝達された代替レベルから１を減
じた数を代替判定情報記憶部５に代替判定情報１１０と
して登録し、アドレスのみが伝達されると記憶している
アドレスの代替判定情報１１０を消去する。

【００２８】代替処理部６は、代替判定部３から代替を
行うためのアドレスの通知を受けるとそのアドレスの代
替処理を行う。

【００２９】ホストインターフェース１１は、ホストと
コマンドやデータの送受を行う。

【００３０】バッファ１０は、ホストからまたは磁気デ
ィスクからのデータを格納する。

【００３１】図２は、代替判定情報記憶部５にある代替
判定情報テーブルのフォーマットである。

【００３２】次に、図１及び図２を使って本発明の一実
施形態の動作を説明する。

【００３３】まず、ホストインターフェース１１はホス
ト（図示していない）からリードコマンドを受け取ると
磁気ディスク部３０に磁気ディスクからリードするよう
に指示をする（図示していない）。指示を受け取った磁
気ディスク部３０は磁気ディスクからデータをセクタ単
位でリードし、バッファ１０に伝達する。ホストインタ
ーフェース１１はバッファ１０にある磁気ディスクから
リードされた正常なデータをホストに伝達する。このと
きに磁気ディスク部３０はリードしたデータをセクタ単
位でエラー検出部１に伝達するので、エラー検出部１は
データに付加されたエラー検出符号を用いてデータエラ
ーの有無およびエラーがある場合はエラー訂正符号でエ
ラー訂正できるできないの判断をし、エラー訂正できな
い場合はエラー回復部２にエラーが発生したアドレス
（シリンダ、ヘッド、セクタの組で示すアドレス）を伝
達する。エラーが発生したアドレスを受け取ったエラー
回復部２はリトライ回数を１増加させてエラーの回復方
法を設定しエラーセクタを再度リードするように磁気デ
ィスク部３０に指令するので、指令を受け取った磁気デ
ィスク部３０は再度磁気ディスクからデータをリード
し、データをバッファ１０とエラー検出部１に伝達す
る。

【００３４】データを受け取ったエラー検出部１は、同
様に、データエラーを判断しエラーの場合はエラー回復
部２に通知するので、エラー回復部２はリトライ回数を
１増加させてエラーの回復方法を再設定して磁気ディス
ク部３０に指示する。エラーが回復するかリトライ回数
の上限値まで同様の処理を繰り返す。リトライにおいて
エラーが回復したならばエラー回復部２はエラーアドレ
スとリトライ回数を代替判定部３に通知するので代替判
定部３は代替判定情報記憶部５から登録数１０２を読み
取り、登録数１０２をチェックし、登録数１０２が０な
らば代替判定情報がないので代替判定情報記憶部５から
代替レベル上限値１００を読み取り代替レベル上限値と
リトライ回数を比較し、リトライ回数が代替レベル上限
値１００以上であれば代替処理部６に通知し、リトライ
回数が代替レベル上限値１００以下ならば、エラーアド
レスと代替レベル上限値１００を代替判定レベル変更部
４に伝達する。

【００３５】代替判定部３は登録数１０２が０でないな
らば代替判定情報記録部５から代替判定情報１１０のア
ドレスと代替レベルの最初の組（Ａ１、Ｌ１）を読み取
り、エラーアドレスとアドレスＡ１を比較し、一致して
いれば代替レベルＬ１とリトライ回数を比較し、リトラ
イ回数が代替レベルＬ１以上であれば代替判定レベル変
更部４と代替処理部６にアドレスを通知し、リトライ回
数が代替レベルＬ１以下ならば、アドレスと代替レベル
の組（Ａ１、Ｌ１）を代替判定レベル変更部４に伝達す
る。

【００３６】代替判定部３はエラーアドレスとアドレス
Ａ１が一致しないならば、読み取った登録数を１減じ
て、０でないならば代替判定情報記録部５から代替レベ
ルの次の組（Ａ２、Ｌ２）を読み取り、代替レベルの最
初の組（Ａ１、Ｌ１）と同じことを行い、０ならば代替
判定情報記億部５から代替レベル上限値１００を読み取
り、エラーアドレスと代替レベル上限値１００を代替判
定レベル変更部４に通知する。

【００３７】代替判定部３はエラーアドレスと代替判定
情報記憶部５から読み取ったアドレスが不一致の場合は
読み取った登録数が０になるまで、順次、エラーアドレ
スと読み取ったアドレスを比較する。代替判定レベル変
更部４は、代替判定部３からエラーアドレスと代替レベ
ル上限値１００を受け取ると新規情報と認知し、代替判
定情報記憶部５から登録数上限値１０１と登録数１０２
を読み取り、登録数上限値１０１と登録数１０２を比較
し登録数１０２が登録数上限値１０１より小さいと空き
があるので受け取った代替レベル上限値１００を１減じ
てエラーアドレスをアドレス、（代替レベル上限値−
１）を代替レベルとして代替判定情報記憶部５の代替判
定情報１１０の登録されている最後の組の次に書込み、
読み取った登録数を＋１して登録数１０２に書込む。

【００３８】また、代替判定レベル変更部４は登録数１
０２が登録数上限値１０１と等しいとき空きなしなので
受け取った代替レベル上限値１００を１減じてエラーア
ドレスをアドレス、（代替レベル上限値−１）を代替レ
ベルとして、代替判定情報記憶部５の代替判定情報１１
０の代替レベルを順次読み取り比較して代替レベルの一
番大きい組を見つけ、この組と入れ替える。

【００３９】代替判定レベル変更部４は、代替判定部３
からアドレスと代替レベルを受け取ると変更情報と認知
し、代替レベルを１減じて代替判定情報記憶部５の代替
判定情報１１０の同じアドレスの代替レベルに（代替レ
ベル−１）を書込む。代替判定レベル変更部４は、代替
判定部３からアドレスのみを受け取ると代替処理を行っ
たと認知し、代替判定情報記憶部５の代替判定情報１１
０のそのアドレスの組を削除し空きが最後になるように
ソートして、登録数１０２を読み取り読み取った登録数
を１減じて（登録数−１）を登録数１０２に書込む。代
替処理部６は、代替判定部３からアドレスを受け取る
と、そのアドレスに対する代替処理を磁気ディスク部３
０に指示する。

【００４０】以上説明したように、本実施形態の磁気デ
ィスク装置は、代替処理を行うかどうかの判定をリトラ
イ回数で決め、なおかつそのリトライ回数の代替を行う
基準をエラー発生毎に減少させていく代替レベルを導入
することにより、データエラー時にリトライ回数の多い
エラーアドレスおよびデータエラーになる回数の多いエ
ラーアドレスを代替処理することにより、外来ノイズな
どによる一時的エラーと磁気ディスク欠陥などによる恒
久的エラーの切り分けなどの適切な判断を行って、デー
タエラーに対する信頼性を確保すると共に、代替に伴う
データ容量の削減を防ぎ、代替アクセスの減少による読
み出し高速化をもたらす。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による磁気
ディスクの代替判定方法および磁気ディスク装置は、リ
トライ回数を用いて代替判定を行うことにより、データ
エラーに対する信頼性を確保すると共に、代替に伴うデ
ータ容量の削減を防ぎ、代替アクセスの減少による読み
出し速度の高速化をもたらすという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の磁気ディスク装置のブロ
ック図である。

【図２】図１の代替判定情報記憶部５にある代替判定情
報テーブルのフォーマットである。

【符号の説明】

１ エラー検出部 ２ エラー回復部 ３ 代替判定部 ４ 代替判定レベル変更部 ５ 代替判定情報記憶部 ６ 代替処理部 １０ バッファ １１ ホストインターフェース ２０ 磁気ディスク制御部 ３０ 磁気ディスク部 ４０ 磁気ディスク装置 １００ 代替レベル上限値 １０１ 登録数上限値 １０２ 登録数 １１０ 代替判定情報

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ１１Ｂ 20/12 Ｇ１１Ｂ 20/12

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気ディスクに対してデータの読み出し
   ／書き込みを行う磁気ディスク部と、 前記磁気ディスク部から読み出されたデータに、エラー
   訂正符号により訂正することができないデータエラーを
   検出すると当該エラーが発生したアドレスを出力するエ
   ラー検出部と、 前記エラー検出部により出力されたエラーが発生したア
   ドレスにおいて再度データの読み出しを行うリトライを
   行うための指示を前記磁気ディスク部に出力し、前記エ
   ラー検出部においてデータエラーが検出されなくなると
   行ったリトライの回数とエラーが発生したアドレスを出
   力するエラー回復部と、 代替を行うか行わないかの判定の基準となる代替レベル
   上限値と、アドレスおよび代替レベルの組みである複数
   の代替判定情報と、登録することができる代替判定情報
   の数の上限値を示す登録数上限値と、現在登録している
   代替判定情報の数を示す登録数とを記憶する代替判定情
   報記憶部と、 前記エラー回復部からエラーが発生したアドレスとリト
   ライ回数が伝達されると、前記代替判定情報記憶部の登
   録数が０の場合は、伝達されたリトライ数が前記代替レ
   ベル上限値以上ならばエラーが発生したアドレスを前記
   代替処理部に伝達し、代替レベル値以下ならばエラーが
   発生したアドレスとリトライ回数を前記代替判定レベル
   変更部に伝達し、登録数が０でなくエラーが発生したア
   ドレスが前記代替判定情報記憶部の代替判定情報のアド
   レスと一致しなかった場合、当該アドレスと代替レベル
   上限値を前記代替判定レベル変更部に伝達し、エラーが
   発生したアドレスが前記代替判定情報記憶部の代替判定
   情報のアドレスと一致した場合、当該代替判定情報の代
   替レベルとリトライ回数を比較し、リトライ回数が代替
   レベルより小さい場合はエラーが発生したアドレスと当
   該代替レベルを前記代替判定レベル変更部に伝達し、リ
   トライ回数が代替レベルより大きい場合は当該エラーが
   発生したアドレスを前記代替処理部と前記代替判定部に
   伝達する代替判定部と、 前記代替判定部からアドレスおよび代替レベル上限値を
   伝達されると、当該アドレスと、代替レベル上限値から
   １を減じた数を新たな代替判定情報として記憶し、アド
   レスと代替レベルが伝達されると、当該アドレスと伝達
   された代替レベルから１を減じた数を前記代替判定情報
   記憶部に代替判定情報として記憶し、アドレスのみが伝
   達されると記憶しているアドレスの代替判定情報を消去
   する代替判定レベル変更部と、 前記代替判定部から代替を行うためのアドレスの通知を
   受けると当該アドレスの代替処理を行う代替処理部とを
   有する磁気ディスク装置。
2. 【請求項２】 磁気ディスクに対してデータの読み出し
   ／書き込みを行う磁気ディスク部から読み出されたデー
   タに、エラー訂正符号により訂正することができないデ
   ータエラーを検出すると当該エラーが発生したアドレス
   において再度データの読み出しを行うリトライを行い、 エラーが発生したアドレスが、アドレスおよび代替レベ
   ルの組みである代替判定情報に含まれない場合、当該ア
   ドレスと代替を行うか行わないかの判定の基準となる代
   替レベル上限値から１を減じた数とを新たに代替判定情
   報として記憶し、 エラーが発生したアドレスが、アドレスおよび代替レベ
   ルの組みである代替判定情報に含まれている場合、当該
   アドレスの代替判定情報の代替レベルとリトライ回数を
   比較し、リトライ回数が代替レベルより小さい場合は当
   該代替レベルから１を減じ、リトライ回数が代替レベル
   より大きい場合は当該アドレスの代替処理を行うととも
   に当該アドレスの代替判定情報を消去する磁気ディスク
   装置の代替判定方法。