JPH03183067A

JPH03183067A - 磁気ディスク装置

Info

Publication number: JPH03183067A
Application number: JP31899389A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Takaishi; 和彦高石
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1989-12-11
Filing date: 1989-12-11
Publication date: 1991-08-09

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】〔概要〕高速動作を可能とした磁気ディスク装置に関し、リード
・ライト命令実行時の磁気ヘッドの移動を最適化するこ
とを目的とし、磁気ヘッドを駆動部により位置決めして磁気ディスクに
データ書込又は読出しを行う磁気ディスク装置に於いて
、外部からのリード・ライト命令を複数個保持する第１
のメモリと、リード命令の実行により読出したデータを
保持する第２のメモリと、前記第１のメモリに保持され
たリード・ライト命令が所定数となるか又は所定時間経
過時に、該第１のメモリに保持されたリード・ライト命
令をシリンダ・セクタ番号に従った順序に並べ替えて、
該リード・ライト命令を実行させ、且つリード命令の実
行によって読出したデータを前記第２のメモリに保持し
、該第２のメモリに保持されたデータを、リード命令の
元の順序に並べ替えて出力する制御部とを備えて構成し
た。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、高速動作を可能とした磁気ディスク装置に関
するものである。

コンピュータシステムの情報処理の高速化に伴って、フ
ァイル装置等としての磁気ディスク装置も高速動作化が
要望されている。

〔従来の技術〕

磁気ディスク装置は、小型から大型まで各種の構成が実
用化されており、磁気ディスクの実装枚数を増加したり
、又は記録密度を向上させて、大容量化が図られている
。

このような磁気ディスク装置に対して、ホストコンピュ
ータ等からリード・ライト命令と共にシリンダ番号とセ
クタ番号とが与えられ、そのシリンダ番号の磁気ディス
クのシリンダ位置に磁気ヘッドが位置決めされ、リード
命令の場合はセクタ番号によるセクタからデータが読出
され、又ライト命令の場合はセクタ番号によるセクタに
データが書込まれる。そして、次のリード・ライト命令
によるシリンダ位置に磁気ヘッドが移動される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述のように、従来例の磁気ディスク装置に於いては、
与えられたリード・ライト命令を順次実行するものであ
り、リード・ライト命令によるシリンダ番号はランダム
的である場合が一般的であるから、磁気ヘッドは重複し
た範囲を繰り返し往復する場合がある。極端な場合は、
内周シリンダと外周シリンダとの間を往復する場合が生
じることになり、磁気ヘッドの移動に要する時間の為に
リード・ライト命令の実行速度を向上させることが困難
であった。

本発明は、リード・ライト命令実行時の磁気ヘッドの移
動を最適化することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］本発明の磁気ディスク装置は、複数個のリード・ライト
命令をまとめて実行するものであり、第１図を参照して
説明する。

磁気ヘッド１をボイスコイルモータ等の駆動部２により
位置決めして磁気ディスク３にデータを書込み或いはデ
ータを読出す磁気ディスク装置に於いて、ホストコンピ
ュータ等の外部からのリード・ライト命令を複数個保持
する第１のメモリ４と、リード命令の実行により読出し
たデータを保持する第２のメモリ５と、第１のメモリ４
に保持されたリード・ライト命令が所定数となるか又は
所定時間経過時に、第１のメモリ４に保持されたリード
・ライト命令を、シリンダ・セクタ番号に従った順序に
並べ替えて、そのリード・ライト命令を実行させ、且つ
リード命令の実行によって読出したデータを第２のメモ
リ５に保持し、この第２のメモリ５に保持したデータを
、リード命令の元の順序に従って並べ替えて出力する制
御部６とを備えて構成した。

〔作用〕

第１のメモリ４に所定数のリード・ライト命令が保持さ
れた時、又は所定時間経過した時に、制御部６によりシ
リンダ・セクタ番号に従った順序にリード・ライト命令
を並べ替えて、その順序に従って命令を実行させる。従
って、磁気ヘッド１は、磁気ディスク３のシリンダ番号
の順番に従って移動されることになり、重複した範囲を
繰り返し往復することはなくなる。

又リード命令を実行して読出されたデータを第２のメモ
リ５に保持し、制御部６によりリード命令対応のデータ
を元のリード命令の順序に並べ替えて出力する。従って
、外部では、リード命令の順序に従ったデータを受は取
ることができる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明
する。

第２図は本発明の実施例のブロック図であり、１１は磁
気ヘッド、１２はボイスコイルモータ等からなる駆動部
、１３は磁気ディスク、１４はスピンドルモータ、１５
は回転制御回路、１６は位置決め制御回路、１７はリー
ド・ライト制御回路、１８は内部バス、１９は磁気ディ
スク制御回路、２０はマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）、
２１は第１のメモリ領域２１ａと第２のメモリ領域２１
ｂとからなるメモリ、２２はインタフェース回路、２３
はホストコンピュータである。

マイクロプロセッサ２０と磁気ディスク制御回路１９と
を含む構成が第１図の制御部６に相当し、又メモリ２１
の第１のメモリ領域２１ａと第２のメモリ領域２１ｂと
が第１図の第１のメモリ４と第２のメモリ５とに相当す
るものである。

又磁気デイ、スフ１３は１枚の場合を図示しているが、
複数枚をスピンドルに取付けた構成が一般的であり、回
転制御回路１５により制御されるスピンドルモータ１４
により一定速度で回転される。

又磁気ヘッド１１は、磁気ディスク１３０両面に配置さ
れる構成が一般的であり、位置決め制御回路１６により
制御される駆動部１２により磁気ディスク１３上の指定
されたシリンダ位置に位置決めされる。又リード・ライ
ト制御回路１７は、データを変調して磁気ヘッド１１に
加える変調部及び続出信号を復調してデータとする復調
部とを備えているものである。

又記憶領域の物理アドレスとしての磁気ディスク１３の
シリンダ番号及びセクタ番号の管理は、通常はホストシ
ンピユータ２３側で行うものであるが、磁気ディスク装
置側のマイクロプロセッサ２０等により行う構成とする
こともできる。

ホストコンピュータ２３からリード・ライト命令が与え
られると、マイクロプロセッサ２０の制御によりメモリ
２１の第１のメモリ領域２１ａに蓄積される。この第１
のメモリ領域２１ａに所定数のリード・ライト命令が蓄
積された時、又は所定時間経過しても次のリード・ライ
ト命令がない時に、マイクロプロセッサ２０の制御によ
り、シリンダ番号の順番及び同一シリンダ番号の場合は
セクタ番号の順番に従ってリード・ライト命令の並べ替
えが行われる。この場合、リード・ライト命令が蓄積さ
れたアドレスの操作により等価的に並べ替える処理を行
うことになる。

この並べ替えられたリード・ライト命令を磁気ディスク
制御回路１９の制御により実行させるもので、シリンダ
番号に従った制御信号を位置決め制御回路１６に加える
ことにより、駆動部１２により磁気ヘッド１１を磁気デ
ィスク１３のシリンダ番号位置に位置決めされる。又リ
ード・ライト制御回路１７は、リード命令の場合、磁気
ヘッド１１の続出信号を復調し、内部バス１８を介して
磁気ディスク制御回路１９に転送するもので、転送され
たデータは、マイクロプロセッサ２０の制御によりメモ
リ２１の第２のメモリ領域２１ｂに蓄積される。又ライ
ト命令の場合は、データが変調されて磁気ヘッド１１に
加えられ、磁気ディスク１３に書込まれる。

一連のリード・ライト命令が実行され、その中のライト
命令の実行により読出されて第２のメモリ領域２１ｂに
蓄積されたデータは、マイクロプロセッサ２０の制御に
より、元のライト命令の順序に従って並べ替えられる。

そして、インタフェース回路２２を介してホストコンピ
ュータ２３側へ送出される。

第３図は本発明の実施例のフローチャートであり、命令
受信待ち■の状態からホストコンピュータ２３例の命令
送出要求の有無を判定し■、命令送出要求があればリー
ド・ライト命令を受付け■、第１のメモリ（第１のメモ
リ領域２１ｂ）に空きがあるか否か判定し■、空きがあ
る場合は、その命令を格納する■。或いは、第１のメモ
リに所定数の命令が格納されたか否か判定し、所定数の
命令が格納されていない場合は、その命令を格納するこ
ともできる。

又命令送出要求がない場合は、命令受信待ち■の状態と
なると共に、所定時間経過したか否か判定し■、所定時
間経過した時は、第１のメモリに格納された命令の有無
を判定し■、格納された命令がない場合は、命令受信待
ち■の状態となる。

又第１のメモリに格納された命令がある場合、及び命令
を受付けて、第１のメモリに空きがなくなった場合、或
いは前述のように第１のメモリに所定数の命令が格納さ
れた場合に、リード・ライト実行をホストコンピュータ
２３等の外部へ通知する■。即ち、磁気ディスク装置が
ビジー状態であることを外部へ通知する。

そして、リード・ライト命令をシリンダ番号及びセクタ
番号の順番に従って並べ替えて■、その命令を実行する
［相］。そして、リード命令が含まれているか否か判定
し■、ライト命令のみでリード命令が含まれていない場
合は、命令受信可能を外部へ通知し［相］、命令受信待
ち■の状態となる。又リード命令が含まれている場合は
、続出データを第２のメモリ（第２のメモリ領域２１ｂ
）に格納し＠、その続出データを元のリード命令の順序
に従って並べ替える＠。この並べ替えが終了してデータ
送出可能か否か判定し■、送出可能となるとそのデータ
をホストコンピュータ２３等の外部へ送出し■、命令受
信可能を外部へ通知して■、命令受信待ち■の状態とな
る。

磁気ディスク装置に於ける磁気へンドは、前述のように
、磁気ディスク１３の枚数に対応して複数個の磁気ヘッ
ド１１を有するものであり、例えば、ヘッド番号ｌ〜５
の磁気ヘッドを有し、シリンダ番号１００〜１０００の
磁気ディスクを有する場合のリード・ライト命令の実行
の一例を第４図を参照して説明する。

リード命令Ｒとライト命令Ｗとが、それぞれヘッド番号
、シ堕−ンダ番号、セクタ番号と共に、第４図の〔１］
に示す順番で与えられた場合、磁気ヘッド１１はリード
・ライト命令Ｒ／Ｗにより、磁気ディスク１３上を、１
００　→７００　→５００→９００→２００→１０００
→６００→３００→８００→２００のように、ランダム
的にシリンダ番号の位置に移動されることになる。

そこで、このようなリード・ライト命令Ｒ／Ｗを第１の
メモリ領域２１ａに格納し、１０個の命令を所定数とし
た時、或いは所定時間経過した時に、シリンダ番号の順
番に従って並べ替えるもので、同一シリンダ番号の場合
はセクタ番号の順番に従って並べ替える。例えば、命令
番号５，１゜については、同一のシリンダ番号２００で
あるが、セクタ番号は１７．１１であるから、命令番号
５のセクタ番号が大きいので、命令番号１０．５の順番
に並べ替える。従って、命令番号１〜１０のリード・ラ
イト命令Ｒ／Ｗは、〔２〕に示すように、！、１０，５
，８，３，７，２，９，４．６の順番に並べ替えられる
ことになる。

二のようなリード・ライト命令Ｒ／Ｗの並べ替えは、例
えば、第１のメモリ領域２１ａのアドレスの変換テーブ
ルを設けて、この変換テーブル上で並べ替えを行うこと
により、高速で処理することができる。

そして、命令の実行順序として、（ａ）シリンダ番号１
００から１０００に向かって磁気ヘッド１１を移動させ
、命令番号として、１→１０→５→８→３→７→２→９
→４→６の順番で行うか、或いは（ｂ）シリンダ番号５
００に磁気ヘッド１１が位置しているとして、このシリ
ンダ番号５００の位置から、命令番号として、３→８→
５→１０→１→７→２→９→４→６の順番で行うもので
ある。又は（ａ）の命令実行順序と反対の順序とするこ
とも可能であり、同様に、（ロ）の命令実行順序と反対
にシリンダ番号５００からシリンダ番号１０００に向か
う命令を先に実行することも可能である。

第５図は前述の命令実行順序に従った磁気ヘッドの移動
方向を示すものであり、ａｌは外側から内側に向かうシ
リンダ番号の順番で命令を実行する場合を示し、ａ２は
その反対の方向の順番で命令を実行する場合を示す。

又ｂ１は中間のシリンダ番号の位置から外側に向かうシ
リンダ番号の順番で命令を実行し、その中間のシリンダ
番号の位置まで戻った後に、内側へ向かうシリンダ番号
の順番で命令を実行する場合を示す。この場合、−旦外
側のシリンダ番号の位置に磁気ヘッド・と移動させた後
に、ａｌに示すような命令の実行順序とすることもでき
る。又ｂ２はｂｌと反対の順番で命令を実行する場合を
示す。

又磁気ヘッドの現在位置を基に命令実行順序を決定する
こともできる。例えば、磁気ディスクの外側のシリンダ
番号に位置しているか内側のシリンダ番号に位置してい
るかにより、ｂｌ、ｂ２の何れかに類似した実行順序を
選択するように制御することもできる。

又リード命令Ｒが含まれている場合は、続出データを第
２のメモリ領域２１ｂに格納するものであり、シリンダ
番号１００から順番に命令が実行された場合に、続出デ
ータは、並べ替えられた命令番号１．１０，８，３，２
．９のリード命令Ｒに従って〔３〕に示すように、ＲＤ
Ｉ、ＲＤＩＯ。

ＲＤ８．ＲＤ３．ＲＤ２．ＲＤ９で示す順番で、第２の
メモリ領域２１ｂに格納される。

この第２のメモリ領域２１ｂに格納された続出データを
リード命令Ｒの元の順序に並べ替えるもので、その並べ
替えにより、右側の〔４〕に示すように、ＲＤＩ、ＲＤ
２．ＲＤ３．ＲＤ８．ＲＤ９、ＲＤＩＯとなる。それに
より、順次続出データを送出することにより、与えられ
たリード命令に従った順序で続出データを送出すること
かできる。

この場合、続出データを並べ替えることも可能であるが
、メモリ上で大量のデータを入替えることは相当の時間
を要することになるから、第１のメモリ領域２１ａに於
ける並べ替えと同様に、第２のメモリ領域２１ｂに格納
された各続出データのアドレスの変換テーブルを設けて
、この変換テーブル上で並べ替えを行うことにより、高
速で並べ替えを行うζ′とが可能となる。

例えば、第４図の〔１〕に示すリード・ライト命令Ｒ／
Ｗが与えられ、磁気ヘッド１１がシリンダ番号５００に
位置しているとして、与えられたリード・ライト命令Ｒ
／Ｗの順序に従って命令を実行する従来例に於いては、
磁気ヘッド１１の移動距離は、シリンダ数で４９００と
なるが、本発明の前述の実施例によれば、工３００とな
り、磁気ヘッド１１の移動距離を大幅に縮小することが
できる。従って、リード・ライト命令Ｒ／Ｗを複数個蓄
積した後、その命令を並べ替える処理が必要となるが、
磁気ヘッド１１の移動速度に比較して高速で並べ替えの
処理が可能であるから、平均的にリード・ライト命令Ｒ
／Ｗの実行を高速化することができることになる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、リード・ライト命令を
第１のメモリ４に格納し、制御部６の制御により、リー
ド・ライト命令が所定数格納された時又は所定時間経過
した時に、シリンダ・セクタ番号の順番に従って並べ替
えて、リード・ライト命令を実行させるものであり、磁
気ヘッドｌを重複した範囲内を繰り返し往復移動させる
ことがなくなり、シリンダ番号の順番に従って移動させ
て、リード・ライト命令を実行することになるから、高
速でリード・ライト命令を実行させることができる。

又並べ替えられたリード命令の実行により続出されたデ
ータを第２のメモリ５に格納し、リード命令の元の順序
に従って並べ替えて出力するものであり、磁気ヘッドｌ
の移動を最適化したことにより、リード命令の順序と異
なる順序で続出データが得られても、元のリード命令の
順序に戻して外部装置に送出することかできるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明の実施例
のブロック図、第３図は本発明の実施例のフローチャー
ト、第４図は本発明の実施例のリード・ライト命令の実
行説明図、第５図は磁気ヘッドの移動方向説明図である
。１は磁気ヘッド、２は駆動部、３は磁気ディスク、４，
５は第１及び第２のメモリ、６は制御部である。

Claims

【特許請求の範囲】磁気ヘッド（１）を駆動部（２）により位置決めして磁
気ディスク（３）にデータ書込又は読出しを行う磁気デ
ィスク装置に於いて、外部からのリード・ライト命令を複数個保持する第１の
メモリ（４）と、リード命令の実行により読出したデータを保持する第２
のメモリ（５）と、前記第１のメモリ（４）に保持されたリード・ライト命
令が所定数となるか又は所定時間経過時に、該第１のメ
モリ（４）に保持されたリード・ライト命令をシリンダ
・セクタ番号に従った順序に並べ替えて、該リード・ラ
イト命令を実行させ、且つリード命令の実行によって読
出したデータを前記第２のメモリ（５）に保持し、該第
２のメモリ（５）に保持されたデータを、リード命令の
元の順序に並べ替えて出力する制御部（６）とを備えた
ことを特徴とする磁気ディスク装置。