JPS63253573A - 回転形外部記憶装置のデータエラー検出・訂正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は回転形外部記憶装置の誤り訂正符号記録方式に
係り、特にＣＫＤ方式でデータ記録を行なう回転形外部
記憶装置において、従来通りのギャップ長を維持しつつ
、より高いエラー訂正能力を得るに好適な誤り訂正符号
記録方式に関する。

〔従来の技術〕

従来の回転形外部記憶装置では、１個のデータフィール
ドに１個の誤り訂正符号（ＥＲＲＯＲＣＯＲＲＥＣＴＩ
ＯＮ　　Ｃ０ＤＥ、以下ＥＣＣ）を対応させて記録し、
このＥＣＣを使って前記データフィールドのエラー検出
、エラー訂正を実行している。

尚、上記従来技術に関連するものとして、特開昭５５−
９２９６号公報に開示された発明が存在する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記した従来の回転形外部記憶装置では、１トラツクは
、複数個のデータフィールドと、同じく複数個のＥＣＣ
フィールドと、各フィールド間のギャップから構成され
ている。従って、Ｌ、をｌトラック長、Ｌｌｌを１トラ
ック当りのデータ長の総計、Ｌｔを１トラック当りのＥ
ＣＣフィールドの総計、ＬＧを１トラック当りのギャッ
プ長の総計とすると、 Ｌ、−ＬＤ＋ｌ、、　十り、。

となる。

一方、一般にデータのエラー訂正能力はＥＣＣフィール
ドのフィールド長さに依存することが知られている。従
って高いエラー訂正能力を得ようとすれば、ＥＣＣフィ
ールドを長くする必要がある。しかし、単にＥＣＣフィ
ールドの長さを長くしようとする、トラック長し７．デ
ータ長の総計Ｌｆｌ＋ギャップ長の総計し０のいずれか
を変更せねばならない、ここで、トラック利用率をＬｎ
／ｌ、ｒとすると、このトラック利用率として従来以上
の値を維持しようとすれば、ギャップ長Ｌ６を短かくせ
ざるを得ない。ところが、ＣＫＤ方式の磁気ディスク装
置では、フィールド間のギャップ内でチャネルコマンド
のチェイン処理を実行する必要があるため、ギャップ長
ＬＧを短くすることはこのコマンドチェインタイムを厳
しクシ、コマンドオーバラン発生を引き起こしやす（す
る。

すなわち、従来以上のトランク利用率を確保しつつ、ギ
ャップ長Ｌｃに影響を与えずにエラー訂正能力を上げる
ことはできないという問題点があった。

本発明の目的は、従来以上のトラック利用率を確保しつ
つ、なおかつギャップ長に影響を与えずにエラー訂正能
力を向上させることにある。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 本発明の誤り訂正符号記録方式はデータエラーの検出・
データエラーの訂正のため、データに誤り訂正符号を付
加して記録する誤り訂正符号記録方式に係り、特に上記
誤り訂正符号を第１の誤り訂正符号と第２の誤り訂正符
号に分けて連続する２つのフィールドに記録し、通常は
第１の誤り訂正符号を使ってエラー検出・エラー訂正を
行ない、第１誤り訂正符号でエラー訂正できなかった場
合に限って、後続する第２の誤り訂正符号を使ってエラ
ー訂正することを特徴としている。

〔作　用〕

本発明によれば、データライト時、中央処理装置と外部
記憶装置との間にあってデータ転送を司どる制御装置は
、データフィールドと第１の誤り訂正符号のライト動作
は制御するが、第２の誤り訂正符号のライトには関与し
ない。第２の誤り訂正符号のライトは外部記憶装置とそ
の周辺装置臼らで行なう。従って、本発明適用後のギャ
ップ長をり、Ｉとし、従来ギャップ長をり、とし、第２
の誤り訂正符号の長さをり、とすると、外部記憶装置上
の物理的なギャップ長は、Ｌ、’　＝Ｌ、＋Ｌとなる。

しかし、制御装置は第２の誤り訂正符号には関与しない
ため、コマンドチェインタイムとしては従来どおりのし
、に相当する時間が与えられる。

一方、データリード時、制御装置は第１の誤り訂正符号
を使ってデータフィールドのエラー検出を行ない、リー
ドしたデータフィールドにエラーがなければ次のデータ
フィールド処理に行く、この時、制御装置は第２の誤り
訂正符号の作成には関与しないため、制御装置に与えら
れるギャップ長は従来どおりり、であり、コマンドチェ
イン動作に影響はない。また、リードしたデータフィー
ルドにエラーがあれば、制御装置は第１の誤り訂正符号
を使ってエラー訂正を試みる。第１の誤り・訂正符号で
エラー訂正できないときには、さらに第２の誤り訂正符
号を使ってエラー訂正を実行する。

ここで、第１の誤り訂正符号の長さをＬＩ＋Ｉ２Ｏ３り
訂正符号の長さをＬ８とし、例えばＬｔ　＜Ｌ２とする
と、第１の誤り訂正符号より第２の誤り訂正符号の方が
エラー訂正能力が高い。従って、第１の誤り訂正符号で
エラー訂正できなくても第２の誤り訂正符号でさらに能
力の高いエラー訂正が可能になる。尚、この場合、エラ
ー訂正のための処理時間が必要になるため、ギャップ中
のコマンドチェイン動作はできず回転待ちが発生する。

この点に関しては従来方式と同様である。

従来方式では、１トランクの長さＬｒは前記した様に、 Ｌｖ　＝Ｌｏ　＋ｌ、ｔ＋ＬＧ　　であった。

一方、本発明では、 Ｌｔ　＝　Ｌ０＋　Ｌｚ’　＋　Ｌ、ａ’　　である。

ここで、 Ｌ、′　：本発明適用後のＥＣＣ長の総計しＧ′：本発
明適用後のギャップ長の総計ＬＧ’−ＬＧ　　Ｌｘ Ｌｉ２−Ｌｔ＋Ｌ！ 従って、 １．１−１．ゎ＋（ＬＭ　＋Ｌｚ）＋　（Ｌａ　　Ｌｘ
）＝ＬＤ＋Ｌ、＋ＬＧ となる。すなわち、本発明によれば、従来と同じトラッ
ク容量を維持しつつエラー訂正能力を上げることができ
る。

〔実施例〕

以下、添付の図面に示す実施例により、更に詳細に本発
明について説明する。

第２図は、本発明を適用する計算機システムの一例を示
すブロック図である。第２図において、１は中央処理装
置、２は磁気ディスク制？ＩＩ＋装置（以下、ＤＫＣと
称する。）、３は磁気ディスク・接続装置、４はＣＫＤ
フォーマットの磁気ディスク駆動装置である。ＤＫＣ２
は、中央処理装置１の指示に基づいて、磁気ディスク接
続装置３と磁気ディスク駆動装置４を制御する。

第３図は、本実施例における磁気ディスク上のトラック
内の任意フィールドにおけるデータ構造を示す説明図で
ある０図示する様に、キ一部は存在しない例を考え、１
トラック長し、は５０キロバイトとする。第３図に示す
様に、一つの情報記録単位は、カウント部と、ＥＣＣ１
，ＥＣＣ２と、ギャップ部と、データ部と、ＥＣＣ５，
ＥＣＣ４から構成されている。ここで、ＥＣＣｌ、ＥＣ
Ｃ２は、カウント部のエラー検出・訂正に用いられ、Ｅ
ＣＣ５，ＥＣＣ４はデータ部のエラー検出・訂正に用い
られる。エラーコレクションコードとしては、例えば、
リード・ソロモン・コード（以下ＲＳコードと称する）
を使用する。

ＲＳコードを使用した場合、 「ｌシンボルをＳビットで構成し、ＥＣＣ長を２シンボ
ルといした時、長さしのデータ中Ｎシンボル分のデータ
をエラー訂正できる。ただしＬは次式を満足する。

Ｌ≦（２”−１）　　　　　　　　Ｊ ことが知られている。磁気ディスク駆動装置４はｔ、ｔ
＝＝５ｏキロバイトのため、最大この長さのデータをエ
ラー訂正する必要がある。そこで５＝１６ビツトとすれ
ば、 Ｓ”−１−６５５３５（シンボル） ”　　６５５３５Ｘ　２　　（バイ　ト）のため、５０
キロバイトのデータはエラー訂正能力となる。今、第３
図に示すＥＣＣｌ、ＥＣＣ５の長さＬ＋、Ｌｔを６　（
シンボル）、即ち１２バイトとする。この場合、ＥＣＣ
ｌ、ＥＣＣ５のエラー訂正能力は、３シンボル、即ち６
バイトとなる。今、ＥＣＣ２，ＥＣＣ４の長さＬ富＋Ｌ
４として、例えば１２シンボル、即ち２４バイトとする
と、この場合には、ＥＣＣ２，ＥＣＣ４のエラー訂正能
力は、６シンボル、即ち１２バイトとなりＥＣＣ１，Ｅ
Ｃ。

Ｃ３の２倍のエラー訂正能力がある。

第４図は第２図に示すＤＫＣ２の具体例を示すブロック
図である。第４図において、４００はマイクロプロセッ
サユニット　（ＭＰＵ）であり、４０１のランダムアク
セスメモリ　（ＲＡＭ）に格納されているマイクロプロ
グラムを逐次デコードしつつ実行し、ＤＫＣ２全Ｃ２全
体する。４０３はチャネル（すなわちＣＰＵ）とのデー
タ転送を制御するためのデータ転送制御回路、４０５は
磁気ディスク接続装置３を介して磁気ディスク駆動装置
４とのデータ転送を制御するための対ディスク制御回路
、４０４は転送データを一時的に蓄えるためのバッファ
でありデータ転送制御回路４０２の制御の下で動作する
。

第１図は第２図に示す磁気ディスク接続装置３の具体例
を示すブロック図である。第１図において、１０５はＤ
ＫＣ２との間のデータ転送のための対ＤＫＣ転送制御回
路であり、１０６は磁気ディスり駆動装置４の間のデー
タ転送を制御する対ディスク転送制御回路である。磁気
ディスク制御装置４に対するデータ書き込みの際、転送
データ通過路１１１をデータが通過するのと同期して、
ＥＣＣ１生成回路５０７とＥＣＣ２生成回路１０９が動
作して、第３図に示すＥＣＣｌ、ＥＣＣ２を生成し、Ｅ
ＣＣルジスタ１０ＢとＥＣＣ２レジスタ１１０にそれぞ
れ格納する。ＥＣＣルジスタ１０８．　Ｅ　ＣＣ２レジ
スタ１１０内のデータは、第２図に示す配置で、カウン
ト部を示す最終データの後及びデータ部の最終データの
後に連続し°ζ付加され、磁気ディスク駆動装置４へ送
られ、書き込まれる。この実施例では、第３図に示すＥ
ＣＣ５はＥＣＣ１と等しい内容を持ち、ＥＣＣ４はＥＣ
Ｃ２と等しい内容を持つものとしている。

磁気ディスク駆？、ｂ装置４からのデータ読み取り時に
おいても、ＥＣＣ１生成回路１０７とＥＣＣ２生成回路
１０９が動作して、ＥＣＣｌ、ＥＣＣ２を生成し、ＥＣ
Ｃルジスタ１０日とＥＣＣ２レジスタ１１０に格納され
る。さらに、読み出しデータに連続して転送されてくる
ＥＣＣ１をＥＣＣ１バンフア１０４に格納し、同じ＜Ｅ
ＣＣ２をＥＣＣ２バ・ッファ１０３に格納する。今、カ
ウント部の後のＥＣＣ１，ＥＣＣ２がＥＣＣ１バッファ
１０４とＥＣＣ２バッファ１０３に格納されたとする。

この時点で、コンベア回路１０２が動作して、生成され
たＥＣＣｌレジスタ１０８内のＥＣＣ１と転送されてき
たＥＣＣ１を比較し、比較結果をエラー報告回路１０１
を介してＤＫＣ２へ報告する。さらに、コンベア回路１
０２は転送されたＥＣＣ２と生成されたＥＣＣ２の比較
を行ない、比較結果をエラー報告回路１０１を介してＤ
ＫＣ２へ報告する。第３図において、データ部の後に付
加されたＥＣＣ５（＝ＥＣＣＩ）、ＥＣＣ４（＝ＥＣＣ
２）についても同様の処理が行なわれる。ここで、磁気
ディスク接続装置３が判定するのは、転送データに関す
るエラーの有無だけで、エラーが有った時そのエラーが
訂正可能か訂正不可能かを判断するのはＤＫＣ２の仕事
である。

次に、前記磁気ディスク駆動装置４に対し、中央処理装
置１からＤＫＣ２と磁気ディスク接続装置３とを介して
、次に説明するチャネルコマンドを使って読み取り指示
がきた場合のＤＫＣ２の処理手順について、第５図を用
いて説明する。

読み取り指示は、ｒＳＥＥＫＪ、ｒＳＥＴＦＩＬＥ　Ｍ
ＡＳＫＪ、ｒＳＥＴ　５ＥＣＴＯＲＪ。

ｒＳＥＡＲＣＨＩＤ　ＥＱＵＡＬＪ、ｒＴＩｃＪ。

ｒＲＥＡＤ　　ＤＡＴＡＪという一連のコマンドにより
実行される。ここで、ｒｓＥＥＫＪは磁気ヘッドを目標
のシリンダ（トラック）に位置付けるコマンドである。

また、ｒＳＥＴ　　ＦＩＬＥＭＡＳＫＪはリード／ライ
トの許可を示すコマンドである。また、ｒＳＥＴ　　５
ＥＣＴＯＲＪはトランク内での磁気ヘッドの位置付けの
コマンドである。また、ｒＳＥＡＣＨＩ　Ｄ　　ＥＱＵ
ＡＬＪはカウント部をサーチしてトラック内の目標位置
か否かを判定するコマンドである。ｒＴＩ　Ｃｌはこの
例の場合には、ｒＳＥＡＣＨＩＤ　　ＥＱＵＡＬＪの結
果、目標位置でないと判定されたとき、再びｒｓＥＡｃ
ＨＩＤ　　ＥＱＵＡＬＪを実行させるコマンドである。

また、ｒＲＥＡＤ　ＤＡＴＡＪはデータ部の読み取りを
実行するコマンドである。

第５図において、ｒｓＥＡｃＨＩＤ　　ＥＱＵＡＬＪは
、カウント部でサーチ条件が成立したものとして説明す
る。即ち、ＤＫＣ２は中央処理装置１からｒｓｃＨＩ　
Ｄ　　ＥＱＵＡＬＪを受領すると（ステップ５０１）、
リトライ中か否かを判断しくステップ５０２）リトライ
中でなければ磁気ディスク接続装置３を通し磁気ディス
ク駆動装置４に対しリード動作を指示する（ステップ５
０３）。次に中央処理装置１からサーチデータを受は取
り　（ステップ６０４）　、磁気ディスク駆動装置４か
らリードしたカウント部のデータとコンベアする（ステ
ップ５０５）、この時、磁気ディスク接続装置３はカウ
ント部を磁気ディスク駆動装置４からリードしてＤＫＣ
２に送るとともに、ＥＣＣｌ、　ＥＣＣ２を自分自身の
バッファ１０４．１０３に取り込み、ＥＣＣ１を使って
エラー検出する。エラーがなければ磁気ディスク接続装
置３はＤＫＣ２に対し直ちに正常終了を報告する。

ＤＫＣ２は、磁気ディスク接続装置３からの報告を判断
しくステップ５０６）、エラーがなければカウント部の
サーチが一致したか否かを判定しくステップ５０７）、
一致していれば、サーチ一致をチャネルに報告しくステ
ップ５０８）、不一致ならばサーチ不一致をチャネルに
報告しくステップ５０９）ｒＳＥＡＲＣＨＩＤ　　ＥＱ
ＵＳＬＪコマンドの処理が終了する。ステップ５０６で
エラー報告ありと判定された場合、ＤＫＣ２は磁気ディ
スク接続装置３がＥＣＣ１バッファ１０４に取り込んで
いるＥＣＣ１を使って、そのエラーが訂正可能か否かを
判断する（ステップ５１０）。エラーが６バイト以内で
あればＥＣＣ１のみでエラー訂正可能である。

訂正可能と判断されれば（ステップ５１１）、ＥＣＣ１
を使って４０４内に格納されている０部のデータをエラ
ー訂正する（ステップ５１５）。

次に、このエラー訂正データを磁気ディスク駆動装置４
からリードしたカウント部とみなしくステップ５１７）
、コマンドリトライを実行しくステップ５１８）、ステ
ップ５０１に戻る。この経路を通った場合には、ステッ
プ５０２での判定はＹＥＳになるため、ステップ５０３
は通過しない。

ステップ５１１において、訂正不可能と判定された場合
には、ＤＫＣ２はＥＣＣ２バッファ１０３内のＥＣＣ２
を用いてエラー訂正可能か否かを判定する（ステップ５
１２）。ＥＣＣ２によりエラー訂正可能と判定されれば
（ステップ５１３）、ステップ５１６でＥＣＣ２を使っ
てエラー訂正する。ステップ５１６における処理はＥＣ
Ｃ２を使うこと以外ステップ５１５の処理と同様であり
、その後ステップ５１７に進む。ステップ５１３でエラ
ー訂正不能と判断されれば、ステップ５１４でその旨を
チャネルに報告し処理を終える。ただし、ステップ５１
３でエラー訂正不能と判断された場合、ステップ５１４
でチャネルにエラー訂正不能を報告せず、所定回数のり
トライを実行してもよい。

以上、従来方式ではエラーが６バイトを越えた時点で訂
正不能になるか、本実施例ではＤＫＣ２はＥＣＣ２バッ
ファ１０３中のＥＣＣ２を使ってさらにエラー訂正する
ことができる。１２バイト以内のエラーであればエラー
訂正可能である。ただしエラーが１２バイトを越えた時
は従来方式と同様訂正不能となる。

尚、第３図に示すＥＣＣ５（−ＥＣＣＩ）、ＥＣＣ４（
−ＥＣＣ２）を用いたデータ部のエラー訂正処理も、同
様に実行する事が可能である。

本実施例によれば、通常はＥＣＣ１，ＥＣＣ５だけを用
いたエラー検出を行なうため、フィールド間のギャップ
内でチャンネルコマンドのチェイン処理を確実に実行す
ることができると同時に、ＥＣＣ１，ＥＣＣ５でエラー
が検出された場合には、ＥＣＣ１，ＥＣＣ５でエラー訂
正不可能の場合、ＥＣＣ２，ＥＣＣ４まで用いてエラー
訂正を行なう事が可能になり、エラー訂正能力を大幅に
向上させることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、従来トラック容量、特にギャップ長を
変えずにエラー訂正能力を上げることが難しかったもの
が、従来と同じトラック容量を確保しつつエラー訂正能
力を向上させることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例で用いる磁気ディスク接続装
置の具体例を示すブロック図、第２図は本発明を適用す
る計算機システムの一例を示すブロック図、第３図は本
発明を適用した磁気ディスク駆動装置内のある任意のレ
コード内のフォーマットを示す図、第４図は本発明の一
実施例で用いるＤＫＣの具体例を示すブロック図、第５
図は第１図に示す磁気ディスク接続装置と第４図に示す
ＤＫＣの動作を示すフローチャートである。 ｌ・・・中央処理装置、２・・・磁気ディスク制御装置
（ＤＫＣ）　、３・・・磁気ディスク接続装置、４・・
・磁気ディスク駆動装置、１０１・・・エラー報告回路
、１０２・・・コンベア回路、１０３ＥＣＣ２バツフア
、１０４・・・ＥＣＣ１バッファ、１０５・・・対ＤＫ
Ｃ転送制御回路、１０６・・・対ディスク転送制御回路
、１０７・・・ＥＣＣ１生成回路、１０８・・・ＥＣＣ
ルジスタ、１０９・・・ＥＣＣ２生成回路、１１０・・
・ＥＣＣ２レジスタ、４００・・・マイクロプロセッサ
ユニット（Ｍ　Ｐ　Ｕ）　、４０１・・・ランダムアク
セスメモリ、（ＲＡＭ）　、４０２・・・デ・−夕転送
制御回路、４０３・・・対チャネル制御回路、４０４・
・・バッファ、４０５・・・対ディスク制御回路。 代理人　弁理士　　秋　本　　正　実 弟１ＦｇＪ 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、回転形外部記憶装置におけるデータエラーの検出・
   データエラーの訂正のため、データに誤り訂正符号を付
   加して記録する誤り訂正符号記録方式において、上記誤
   り訂正符号を第１の誤り訂正符号と第２の誤り訂正符号
   に分けて連続する２つのフィールドに記録し、通常は第
   １の誤り訂正符号を使ってエラー検出・エラー訂正を行
   ない、第１誤り訂正符号でエラー訂正できなかった場合
   に限って、後続する第２の誤り訂正符号を使ってエラー
   訂正することを特徴とする回転形外部記憶装置の誤り訂
   正符号記録方式。