JPH0363971A - アレイディスク装置およびそのデータ読み出し方法 - Google Patents

アレイディスク装置およびそのデータ読み出し方法

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JPH0363971A
JPH0363971A JP1199217A JP19921789A JPH0363971A JP H0363971 A JPH0363971 A JP H0363971A JP 1199217 A JP1199217 A JP 1199217A JP 19921789 A JP19921789 A JP 19921789A JP H0363971 A JPH0363971 A JP H0363971A
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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】 （目次） 概要 産業上の利用分野 従来の技術　　　　　（第１２図、第１３図）発明が解
決しようとする課題　（＄１４図）課題を解決するため
の手段 （第１図（ａ）、第１図（ｂ）、第２図（ａ）、第２図
（ｂ））作用 実施例　（第３図〜第１１図） アレイディスク装置におけるデータ書込み制御方法の実
施例　　　（第５図〜第７図）アレイディスク装置にお
けるデータ読出し制御方法の実施例　　　（第８図〜第
１１図）発明の効果 （概要） アレイディスク装置におけるデータ書込み制御方法及び
データ読出し制御方法に関し、ディスク装置の記録面に
不良ブロックがあったとしても、装置の性能を低下させ
ることなくデータの書込み読出し処理を行なうことがで
きるようにすることを目白勺とし、 データ書込み方法を不良ブロックがあるときにはこの不
良ブロックに書込むべきデータを不揮発性メモリ格納し
、不揮発性メモリに格納したデータをアレイディスク装
置の空時間に不良ブロックの交代領域に書込み、また、
データ読出し方法をディスク装置に不良ブロックがあり
、上記不揮発性メモリに当該データが格納されている場
合にはこの不揮発性メモリからデータを読み出し、不揮
発性メモリにデータが格納されていない場合にはデータ
復元部で不良ブロックの交代領域に格納されているべき
データを他のデータおよびパリティデータから復元して
出力するように構成する。
（産業上の利用分野） 本発明は、アレイディスク装置におけるデータ書込み制
御方法及びデータ読出し制御方法に係り、特にデータを
並列的に書込む複数のデータ書込み用ディスク装置と書
込んだデータのパリティデータを書込むパリティデータ
書込み用ディスク装置とを制御するアレイディスク装置
のデータ書込み制御方法及びデータ読出し制御方法に関
する。
（従来の技術） 近年の情報処理装置のデータ処理の高速化に伴ない、デ
ィスク装置もデータの書込み、読出しを高速に行なう必
要がある。このため、サブシステムとして第１２図に示
すように磁気ディスク装置を複数個並列的に接続した、
アレイディスク装置が提案されている。
このアレイディスク装置は複数、例えばＮ台のデータ書
込み用磁気ディスク装置１０−．．〜１０−□８と１台
のパリティデータ書込み用磁気ディスク装置１０−□Ｎ
ｉｔとを組合せたものであり、第１３図に示すようにホ
スト装置からシリアルに伝送されるデータ、例えばデー
タｌ乃至データＮをアレイディスク制御装置１１でパラ
レルなものとして夫々第１の磁気ディスク装置１（Ｌ、
１乃至第Ｎの磁気ディスク１（Ｌ、Ｎに並列的に書込む
ものとしている。そして、これらのデータのパリティチ
エツクのためのパリティデータをこのアレイディスク制
御装置で作成して、上記のパリティデータ書込み用の磁
気ディスク装置１０−□Ｎ、□に書込むものとしている
。
そして第１２図に示した例において、ホスト装置はこの
ような（Ｎ＋１）台の磁気ディスク装置を１組として、
これらの磁気ディスク装置の組みをｎ組使用することが
できるようにしたものである。
このようにすることにより、磁気ディスク装置への書込
み及び磁気ディスクからの読出しを通常の磁気ディスク
制御装置よりも高速に実行することができる。尚第１２
図に示した例においては、アレイディスク制御装置１１
はホスト装置の複数のＩ１０チャネルに接続しているも
のとしている。
（発明が解決しようとする課題） ところで上述のような磁気ディスク装置において、磁気
ディスクの磁性面に不良個所（不良ブロック）があり、
その部分にはデータが書込めないことがある。このよう
な個所は磁気ディスクのフォーマット時点で判明するた
め、通常はこの不良ブロックに記録すべきデータは同一
磁気ディスクの二次領域に設けた交代領域に記録する不
良交代処理を行なうものとしている。
ところが、このような不良交代処理を行なうものとする
と、交代領域への磁気ヘッドの移動、位置合せ等の機械
的動作が必要となり、データ転送の準備に時間がかかり
、第１４図に示すように不良交代領域分のデータの転送
に時間を要してしまうものとなる。この例では第２の磁
気ディスク装置の第２ブロツクが不良ブロックで、第２
の磁気ディスク装置の磁気ヘッドをこの第２のブロック
に書込むべきデータを書込んである交代領域に移動する
時間Ｔ工と、不良交代領域のデータを読出した後、再び
磁気ヘッドを第３ブロツクまで移動する時間Ｔ２とが余
計にかかる。このような時間の遅れはデータの読出し時
だけではなくデータの書き込み時においても同様に発生
する。
ところで、上述のような高速にデータを伝送することが
できるアレイディスク装置であってもこのような不良交
代処理を行なうとすると、装置の能力を最大源に発揮す
ることができない。
そこで本発明は、高速でデータを伝送することができる
アレイディスク装置の記録面に不良ブロックがあったと
しても、装置の性能を低下させることなくデータの書込
み読出し制御を行なうことができるアレイディスク装置
のデータ書込み制御方法とデータ読出し制御方法とを提
供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明にあって、上記の課題を解決するための第１の手
段は、アレイディスク装置におけるデータの書込み処理
方法に係るもので、第１図（ａ）及び第１図（ｂ）に示
すように、データを書込む複数のデータ格納用ディスク
装置１−１〜１−Ｎと、これらのディスク装置１−１〜
１−Ｈにホスト装置からのデータを上記複数のディスク
装置に並列的に分配するアレイデータ制御部２と、この
並列的なデータのパリティデータを作成するパリティデ
ータ作成部３と、このパリティデータを書込むパリティ
データ格納用ディスク装置１−Ｎ＋１と、各ディスク装
置１−１〜１−Ｎ＋１に対応した不揮発性メモリ４−１
〜１．．．とを備えてなるアレイディスク装置のデータ
書込み制御方法において、ディスク装置の記録面に不良
ブロックがないときはデータをディスク装置に書込み（
ＳＴ１、ＳＴ２）、ディスク装置の記録面に不良ブロッ
クがあるときにはこの不良ブロックに書込むべきデータ
を上記不揮発性メモリに格納しくＳＴ１、ＳＴ３）、当
該不揮発性メモリに格納したデータをアレイディスク装
置の空時間に上記不良ブロックの交代領域に書込むこと
（ＳＴ４、ＳＴ５）である。
また、上記の目的を解決するための第２の手段はアレイ
ディスク装置におけるデータ読出し制御方法に係るもの
で、第２図（ａ）及び第２図（ｂ）に示すように、一連
のデータを並列的に格納した複数のデータ格納用ディス
ク装置１−１〜１−Ｎと、上記複数のディスク装置に書
込まれたデータのパリティデータを格納したパリティデ
ータ格納用ディスク装置１−Ｎ＋１と、上記各ディスク
装置１−１〜１−Ｎ＋１に対応してこのディスク装置１
−１〜１−Ｎ９、に不良ブロックがあるとき当該データ
を書込む不揮発性メモリ４−１〜４−Ｎ＋１と、ディス
ク装置の記録面に不良ブロックがあり、当該ブロックに
データが格納されていないときには他のディスク装置に
書込まれたデータとパリティデータとから当該データを
復元するデータ復元部５と、各ディスク装置からのデー
タを一連のデータとしてホスト装置に伝送するアレイデ
ータ制御部２とを備えたアレイディスク装置において、
ディスク装置に不良ブロックがないときにはデータをデ
ィスク装置から読出しく５Ｔ１１、ＳＴ１２）、ディス
ク装置に不良ブロックがあり、上記不揮発性メモリに当
該データが格納されている場合にはこの不揮発性メモリ
からデータを読み出しく５Ｔ１３，５Ｔ１４〉、不揮発
性メモリに当該データが格納されていない場合には上記
データ復元部で当該不良ブロックに格納されているべき
データを他のデータおよびパリティデータから復元して
出力する（ＳＴ１３，５Ｔ１５）ことである。
（作用） 本出願の第１の発明によればアレイディスク装置へのデ
ータの書き込み時において、ディスク装置の記録面に不
良ブロックが存在したとしても、書き込み時点において
は当該ブロックに書き込むべきデータを不揮発性メモリ
に格納し、当該データをアレイディスク装置の空時間中
に不揮発性メモリからディスク装置の不良交代領域に書
込むから、通常の稼動中に記録ヘッドが不良交代領域に
移動することにより発生する時間的な遅れは発生しない
。
また、本出願の第２の発明によれば、アレイディスク装
置からのデータの読出し時において、不良ブロックの交
代領域に書込まれたデータが不揮発性メモリに格納され
ているときには、当該データは交代領域からではなく不
揮発性メモリから読出すものとしているから、読出し時
間を短縮することができる。また、当該データが不揮発
性メモリに格納されていない時には、他のデータ及びパ
リティデータから復元して出力するものとしているから
、再生ヘッドの移動に伴なう読出し時間の遅れは生じる
ことはなくなり、高速な磁気ディスク装置の性能を低下
させることはない。
（実施例） 以下本発明に係るアレイディスク装置におけるデータ書
込み制御方法及び読出し制御方法の実施例を図面に基づ
いて説明する。
先ず、本発明に係るアレイディスク装置におけるデータ
書込み制御方法及び読出し制御方法について説明する。
第３図は本発明に係るアレイディスク制御装置を示すも
のである。本実施例においてアレイデータ制御部２はホ
スト装置の複数のＩ１０チャネルに接続されている一方
、Ｎ台のデータ格納用磁気ディスク装置（図示していな
い）と１台のパリティデータ格納用磁気ディスク装置（
図示していない）に接続されており、第１３図で説明し
たようにホスト装置からのシリアルデータをパラレルと
してＮ台の磁気ディスク装置に並列的に書込むものであ
る。
第３図において、２１はホスト装置のＩ１０チャネルと
のインターフェースをとるチャネルインターフェース回
路、２２はチャネル制御部、２３はこのアレイデータ制
御部を制御するマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）、２４は
このマイクロプロセッサ２３のプログラム等を格納した
コントロールストレージ、２５はチャネル制御部２２か
らのシリアルデータを並列的にすると共に、これらのデ
ータから誤り訂正用のパリティデータを作成し各磁気デ
ィスク装置に出力するアレイデータ制御部、２６はアレ
イデータ制御部２５からの各データを各磁気ディスク装
置に出力するディスクインターフェース郁を示している
。そして上記のアレイデータ制御部２５はパリティデー
タを作成すると共に、不良ブロックのデータをこのパリ
ティデータに基いて修正復元する修正復元回路／パリテ
ィ回路２７と、各磁気ディスク装置に対応するデータバ
ッファ２８−１〜２８−Ｎ、１とこのデータバッファに
設けた不揮発性メモリ２９−１〜２９−Ｎ＋□と、各デ
ータに付加されているＥＣＣデータから各データのエラ
ーをチエツクして訂正するＥＣＣ回路部３０とからなる
。
そして、この不揮発性メモリ２９−１〜２９−Ｎ＊□は
、ＬＲＵ制御（Ｌｅａｓｔ　Ｒｅｃｅｎｔｒｙυｓｅｄ
制御）するものとし、第４図に示すように、ＬＲＵ制御
情報格納部２９ａ、磁気ディスク番号、不良ブロック番
号及び交代ブロック用データ格納領域番号の格納部２９
ｂ及び交代ブロック用データ格納領域２９ｃとを右する
ものとしている。
［アレイディスク装置におけるデータ書込み制御方法の
実施例］ 第５図乃至第７図は本願の第１の発明であるアレイディ
スク装置におけるデータ書込み制御方法の実施例を示す
ものである。本実施例では第５図に示すようにデータ書
込み用としてＮ台の磁気ディスク装置３１−１〜３１−
Ｎとパリティデータ書込み用の一台の磁気ディスク装置
３１−Ｎ＋□を設け、これらの磁気ディスク装置３１〜
１〜３１−Ｎ＋１はアレイデータ制御部に＃続されてい
る。尚、第５図においてアレイディスク制御装置は後段
のみ記載されており、データバッファ２８−１〜２８−
Ｎ−１及び不揮発性メモリ２９−１〜２９−、、、とを
示している。
今、第５図に示すように、磁気ディスク装置３１−１〜
３１．＋□のあるブロック３２−１〜３２−Ｎや、にデ
ータの書込みしようとする。このときに、第６図に示す
ように、まず次のブロックが不良ブロックであるかを判
定しく５Ｔ２１）、不良ブロックでない場合には現在書
込みをしているブロックの書込みの終了を待って（ＳＴ
２２）磁気ディスク装置の次のブロックにデータを書込
む（ＳＴ２３）。
次のブロックが不良ブロックであるときには、交代ブロ
ックの領域が既に不揮発性メモリに登録されているかを
確認しく５Ｔ２４）、登録されている場合には、現在の
ブロックの書込みを終了した後に（ＳＴ２５）不揮発性
メモリにデータを格納する（ＳＴ２６）。この処理は第
５図において、磁気ディスク装置３１−３のブロック３
１−３が不良ブロックで肴るため不揮発性メモリ３１−
３にデータを格納した状態を実線で示している。不揮発
性メモリに交代ブロックが登録されていないときには、
不揮発性メモリに空領域が宥ることを確認して（ＳＴ２
７）、当該不揮発性メモリに交代ブロックを登録して（
ＳＴ２８）　、データを不揮発性メモリに格納する（Ｓ
Ｔ２６’）。不揮発性メモリに空領域が無いときには、
現在のブロックへの書込み終了後に（ＳＴ２９）磁気デ
ィスク装置の交代ブロックに書込みを行なって（ＳＴ３
０．５Ｔ３１）、不良ブロックの次のブロックに磁気ヘ
ッドを移動する（ＳＴ３２）。
上述のように、不揮発性メモリに交代領域を設定した後
、磁気ディスク制御装置が空状態（アイドリング状態）
になったとき、第７図に示すように不揮発性メモリに充
分な空がなくなった事をきっかけとして（ＳＴ４１）、
不揮発性メモリに登録されているブロックを磁気ディス
ク装置の交代ブロックに書込む（Ｓ７４２〜５Ｔ４４）
。
そしてこの書込んだ内容を不揮発性メモリから削除して
（ＳＴ４５）一連の処理は終了する。この処理は第５図
において不揮発性メモリ２９−３の内容を磁気ディスク
装置２９−３の交代領域３４に書込むことを破線で示し
ている。
従って本実施例によれば磁気ディスク装置に不良ブロッ
クがあったとしても、磁気ディスク装置のデータの書込
み中には磁気ディスク装置の交代ブロックには書込みを
行なうことはないから、磁気ディスク装置に書込み中に
磁気ヘッドを交代領域に移動したり、書込み後において
、磁気ヘッドを不良ブロックの次のブロックに戻すとい
った処理は行なう必要はなくなり迅速に磁気ディスク装
置にデータを書込むことができる。
［アレイディスク装置におけるデータ読出し制御方法の
実施例コ 第８図乃至第１１図はアレイディスク装置におけるデー
タ読出し制御方法の実施例を示すものである。本実施例
においてアレイディスク装置（図示していない）は上述
した書込み方法に用いたものと同一である。
モしてアレイディスク装置からのデータはアレイデータ
制御部２に入力される。この場合、アレイデータ制御部
２はＥＣＣ回路３ｏと、データバッファ２８と不揮発性
メモリ２９とデータ復元修正回路２７と、マルチプレク
サ４１．４２と、バッファレジスタ４３とが使用され、
第９図に示すような手順でデータの読出しが行なわれる
。
先ず次の読出し先が不良ブロックか否かが判定され（Ｓ
Ｔ５１）、不良ブロックでないときには次のブロックは
現在のブロックの読出しが終了した後（ＳＴ５２）、磁
気ディスク装置から読出される（ＳＴ５３）。
次のブロックが不良ブロックである場合には、当該不良
ブロックに該当するデータが不揮発性メモリに格納され
ているか否かを判定して（ＳＴ５４）　、当該データが
不揮発性メモリに格納されている場合には、第１０図に
示すように次のブロックのデータを不揮発性メモリから
読出す（ＳＴ５５，５Ｔ５６）。このデータが不揮発性
メモリに格納されていないときには、その対象とするデ
ータを書込んだ磁気ディスク装置以外の磁気ディスク装
置に故障が発生していないかを確認して（ＳＴ５７）、
故障が発生していない場合には、第１１図に示すように
次のデータは強制的にリードエラーを発生して当該不良
ブロックのデータをデータ復元修正回路で他の磁気ディ
スク装置からのデータ及び、パリティデータから復元し
てバッファレジスタを介してホスト装置に伝送する（Ｓ
Ｔ５８，５Ｔ５９）。他の磁気ディスク装置に故障が有
るときには、通常の処理のように磁気ディスク装置の交
代領域から不良ブロックに書込まなかったデータを読出
す（ＳＴ６１〜５Ｔ６３）。
従って本実施例によれば、アレイディスク装置からのデ
ータの読出し時において、必要なデータが不揮発性メモ
リに格納されているときには当該データはアレイディス
ク装置からではなく不揮発性メモリから読出すものとし
ているから、読出し時間を短縮することができる。また
、必要なデータが不揮発性メモリに格納されていない場
合には、アレイディスク装置から読出すが、磁気ディス
ク装置の磁性面に不良ブロックが存在している場合には
、そのブロックの交代領域に書き込まれているデータを
、磁気ヘッドを移動して読出すのではなく、他のデータ
及びパリティデータから復元して出力するものとしてい
るから、磁気ヘッドの移動に伴なう読出し時間の遅れは
生じることはなくなり、高速な磁気ディスク装置の性能
を低下させることはない。
以上の説明は磁気ディスク装置を並列的に接続したアレ
イディスク装置について述べたものであるが、光磁気デ
ィスク装置等を並列的に接続したアレイディスク装置で
あってもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本出願の第１の発明によればアレ
イディスク装置へのデータの書き込み時においてディス
ク装置の記録面に不良ブロックが存在したとしても当該
ブロックに書き込むべきデータを不揮発性メモリに格納
し、当該データなアレイディスク装置の空時間中に不揮
発性メモリからディスク装置の交代領域に書込むから、
通常の稼動中に記録ヘッドが交代領域に移動して発生す
る時間的な遅れは発生しない。
また、本出願の第２の発明によれば、アレイディスク装
置からのデータの読出し時において、必要なデータが不
揮発性メモリに格納されているときには当該データは磁
気ディスクからではなく不揮発性メモリから読出すもの
としているから、読出し時間を短縮することができる。
また、必要なデータが不揮発性メモリに格納されていな
い場合には、他のデータををディスク装置から読出し、
他のデータ及びパリティデータから復元して出力するも
のとしているから、再生ヘッドの移動に伴なう読出し時
間の遅れは生じることはなくなり、高速なアレイディス
ク装置の性能を低下させることはない。
よって、全体として個々のディスク装置に不良ブロック
が存在しても、高速動作可能なアレイディスク装置の性
能を低下させることなく所定の性能を発揮させることが
できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ）、（ｂ）は本出願の第１の発明の原理図、
＄２図（ａ）、（ｂ）は本出願の第２の発明の原理図、
第３図は本出願の各発明が適用されるアレイディスク装
置のアレイデータ制御部を示すブロック図、第４図は不
揮発性メモリの格納内容を示す図、第５図はアレイディ
スク装置の書込み制御方法の実施例の説明図、第６図は
第５図に示したアレイディスク制御装置の書込み制御方
法を示すフローチャート、第７図は第５図に示したアレ
イディスク制御装置の書込み制御方法の交代ブロックへ
の書込み動作を示すフローチャート、第８図はアレイデ
ィスク制御装置の読出し制御方法の実施例の説明図、第
９図は第８図に示したアレイディスク装置の読出し制御
方法を示すフローチャート、第１０図及び第１１図は第
８図に示したアレイディスク制御装置のデータ読出し制
御方法の作動を示すタイムチャート、第１２図は本願の
発明が適用されるアレイディスク装置の概要を示すブロ
ック図、第１３図は第１２図に示したアレイディスク装
置サブシステムのデータの流れを説明する図、第１４図
は第１２図に示したアレイディスク装置において不良交
代処理を実行した場合のタイムチャートである。 ｉ−、〜１−Ｎ・・・ディスク装置 １、＋□・・・パリティデータ格納用 ディスク装置 ２・・・アレイデータ制御部 ３・・・パリティデータ作成部 ４−１〜４−Ｎ、、・・・不揮発性メモリ５・・・デー
タ復元部 笛 ６ 図 交、代つＯ０ｖ’）へのう、＜）−雫カイ乍１イ・１フ
ロ一寸ヤード第 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）データを書込む複数のディスク装置（１＿−＿１〜
    １＿−＿Ｎ）と、 これらのディスク装置（１＿−＿１〜１＿−＿Ｎ）にホ
    スト装置からのデータを上記複数のディスク装置（１＿
    −＿１〜１＿−＿Ｎ）に並列的に分配するアレイデータ
    制御部（２）と、 ディスク装置（１＿−＿１〜１＿−＿Ｎ）に不良ブロッ
    クがあるとき当該データを書き込む不揮発性メモリ（４
    ＿−＿１、〜４＿−＿Ｎ）とを備えてなるアレイディス
    ク装置において、 各ディスク装置の記録面に不良ブロックがないときはデ
    ータをディスク装置に書込み（ＳＴ１、ＳＴ２）、 少なくとも１つのディスク装置の記録面に不良ブロック
    があるときにはこの不良ブロックに書込むべきデータを
    上記不揮発性メモリに格納すると共に、残りのデータを
    ディスク装置に書き込み（ＳＴ１、ＳＴ３）、 当該不揮発性メモリに格納したデータをアレイディスク
    装置の空時間に上記不良ブロックの交代領域に書込むこ
    と（ＳＴ４、ＳＴ５）を特徴とするアレイディスク装置
    のデータ書込み制御方法。 ２）一連のデータを並列的に格納した複数のデータ格納
    用ディスク装置（１＿−＿１〜１＿−＿Ｎ）と、ディス
    ク装置（１＿−＿１〜１＿−＿Ｎ）に不良ブロックがあ
    るとき当該データを書込む不揮発性メモリ（４＿−＿１
    〜４＿−＿Ｎ）と、 各ディスク装置（１＿−＿１〜１＿−＿Ｎ）からのデー
    タを一連のデータとしてホスト装置に伝送するアレイデ
    ータ制御部（２）とを備えたアレイディスク装置におい
    て、 各ディスク装置に不良ブロックがないときにはデータを
    ディスク装置から読出し（ＳＴ１１、ＳＴ１２）、 少なくとも１つのディスク装置に不良ブロックがあり、
    上記不揮発性メモリに当該データが格納されている場合
    にはこの不揮発性メモリからデータを読み出すと共に、
    残りのデータをディスク装置から読みだす（ＳＴ１１、
    ＳＴ１４）、 ことを特徴とするアレイディスク装置のデータの読出し
    制御方法。
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