JPH04283472A - ディスク装置の制御方式 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固定長セクタ方式で動
作する直接アクセス装置（ＤＡＳＤ）として知られたデ
ィスク装置の制御方式に関する。近年、直接アクセス装
置に属する磁気ディスク装置等の小型化及び大容量化に
伴い、ディスク媒体のトラック幅が狭くなり、密度も高
まってきている。

【０００２】このために、複数シリンダをまたぐ複数セ
クタにデータ書込み又は読出しをシリンダ順に行う場合
には、１トラック分のシーク動作を行なうシリンダスイ
ッチだけでは、ヘッドがオントラックしずらくなってき
ている。この様な状態を克服するために、シリンダスイ
ッチ後にはヘッドがオントラックするようにオフセット
させるヘッド位置補正動作を行っている。このオフセッ
ト動作に必要なオフセット量は、装置起動時等に例えば
各ディスク毎のデータ面サーボを利用してディクス毎（
ヘッド毎）に得られる。

【０００３】このヘッド位置の補正動作においては、当
然ながらある程度の時間を要する。従って、あるシリン
ダから次のシリンダにヘッドをシリンダスイッチした後
、直ちにリード又はライト動作ができるのではなく、ヘ
ッド位置補正動作に必要な時間だけ待ってから、続きの
リード又はライト動作に移ることになる。このシリンダ
スッチからリード又はライト開始までの待ち時間は、イ
ンデックスパルスを起点としたセクタパルスの数、即ち
セクタ数で管理しているが、セクタ数と実際の待ち時間
は一致せず、セクタ数で管理している待ち時間の方が長
くなり、無駄な待ち時間を最小限に抑えることが望まれ
る。

【０００４】

【従来の技術】図６に直接アクセス装置として磁気ディ
スク装置を例にとって概略を示す。図６において、６１
はデータの書込又は読出が行われる磁気ディクス、６２
はサーボ情報が記録されたサーボディスクである。磁気
ディスク６１は実際にはサーボディスク６２を例えば中
央にして上下に複数枚配置されるが、この例では説明を
簡単にするため１枚のみを示している。

【０００５】磁気ディスク６１及びサーボディスク６２
に対しては、リードライト用のヘッド６３とサーボヘッ
ド６４が設けられる。磁気ディスク６１及びサーボディ
スク６２には、例えばシリンダ番号Ｐ，Ｐ＋１で示すよ
うに、トラックが複数同心円状に形成され、更にサーボ
ディスク６２には回転基準位置を示すインデックスマー
ク６５が設けられている。そして各ディスクの同一番号
トラックにより見掛け上シリンダＰ，Ｐ＋１を形成する
ことになる。

【０００６】図７は複数シリンダをまたぐ複数セクタに
書込み又は読出しを行うブロックアクセスの際に、シリ
ンダＰからＰ＋１にシリンダスイッチした時のインデッ
クスパルス及びセクタパルスの関係を示した説明図であ
る。図７において、まず最初のシリンダＰにあっては、
インデックスパルス７１を起点にセクタパルス７２を発
生しており、シリンダＰのセクタｎ−２，ｎ−１，ｎの
アクセスが終了して再びインデックスパルス７１が検出
されると、次のシリンダＰ＋１にヘッドをシーク動作さ
せるシリンダスイッチ動作が行われる。

【０００７】このシリンダスイッチ動作を行ってから次
のシリンダＰ＋１のリード又ライトが可能となるまでの
時間は、ヘッドスイッチのシーク動作時間にヘッド位置
のオフセットを補正する補正時間を加えた時間Ｔと、リ
ード又はライトを再び開始できる状態までの回路の動作
時間Ｕの和（Ｔ＋Ｕ）である。従来はシリンダスイッチ
後の待ち時間（Ｔ＋Ｕ）を、シリンダＰ＋１のインデッ
クスパルス７３を起点としたセクタ数で管理しており、
例えばセクタ数４を設定する。従って、インデックスパ
ルス７３を起点としたセクタパルスの計数値が４に達し
た時のセクタをＰ＋１シリンダの先頭セクタとし、シリ
ンダＰの最終セクタｎに続くセクタｎ＋１、ｎ＋２、ｎ
＋３、・・・としてリード又はライト動作を継続する。

【０００８】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、従来
のシリンダスイッチ動作にあっては、シリンダスイッチ
によるシーク動作のリード又はライト動作の待ち時間が
セクタ数で管理されていたため、図７に示すように、実
際に必要な待ち時間（Ｔ＋Ｕ）とセクタ数で決まる待ち
時間との間にはずれ時間αを生じ、次のシリンダのリー
ド又はライト動作が充分可能な状態になっているにもか
かわらず、リード又はライト動作を待たなくてはならな
い可能性がある。

【０００９】この実際に必要な待ち時間（Ｔ＋Ｕ）とセ
クタ数で管理している待ち時間との間のずれ時間αは、
一般にセクタサイズが大きければ大きいほど長くなるこ
とは明らかである。また、ディスクのセクタサイズに応
じて、実際の待ち時間（Ｔ＋Ｕ）に必要なセクタ数を計
算しなくてはならず、マイクロプログラムの負荷も大き
いという問題があった。

【００１０】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、シリンダスイッチ時の無駄な待ち時
間を不要にしてアクセス速度を向上するようにしたディ
スク装置の制御方式を提供することを目的とする。

【００１１】

【問題点を解決する為の手段】図１は本発明の原理説明
図である。まず本発明は、複数のトラックを同心円状に
備えた複数枚のディスク１により少なくとも２本以上続
くシリンダＰ，Ｐ＋１を構成し、ヘッド２のアクセス位
置を制御する信号を発生するサーボディスク３を備えた
ディスク装置を対象とする。

【００１２】このようなディクス装置の制御方式として
本発明にあっては、ディスク１の少なくとも２本以上続
くシリンダＰ，Ｐ＋１をまたぐ複数セクタを１回のアク
セス対象とし（ブロックアクセス）、ヘッド２を連続す
るシリンダＰ，Ｐ＋１の順番に切替えて情報の書込み又
は読出しを行うシリンダスイッチ部４と、サーボディス
ク３のインデックスマーク５に基づいてインデックスパ
ルスを発生するインデックスパルス発生部７と、シリン
ダスイッチの際にはインデックスパルスを所定時間遅延
させるインデックスパルス遅延部８と、インデックスパ
ルス遅延部８からのインデックスパルスを起点にバイト
クロックを所定数計数する毎にセクタパルスを発生する
セクタパルス発生部９と、シリンダスイッチ時にインデ
ックスパルス遅延部８から得られたインデックスパルス
の直後の最初のセクタを先頭セクタとして書込み又は読
出を開始するヘッド制御部１０とを設け、シリンダスイ
ッチ時の待ち時間を必要時間のみとしたことを特徴とす
る。

【００１３】ここでインデックスパルス遅延部８及びセ
クタパルス生成部９はヘッド毎に設けられる。またイン
デックスパルス遅延部８は、ヘッド２のシリンダスイッ
チ時間にヘッド位置の補正時間を加えた時間Ｔと、書込
み又は読出し開始可能状態になるまでの時間Ｕとを加え
た時間（Ｔ＋Ｕ）分だけインデックスパルスを遅延する
。

【００１４】

【作用】このような構成を備えた本発明におけるディス
ク装置の制御方式によれば次の作用が得られる。従来方
式ではインデックスパルス及びセクタパルスは全てサー
ボ面から読み取れるインデックスパルス及びバイトクロ
ックによって生成されているが、本発明では、シリンダ
スイッチ動作が行われるブロックアクセスの際には、各
ヘッド毎に固有の遅延時間をもつインデックスパルス及
びセクタパルスを生成する。

【００１５】このインデックスパルス及びセクタパルス
の生成は、サーボディスクから得られたインデックスパ
ルスを実際に必要な待ち時間（Ｔ＋Ｕ）だけ遅延させた
インデックスパルスを擬似的に作り出し、このインデッ
クスパルスを起点としたバイトクロックの計数でセクタ
パルスを発生し、インデックスパルス直後の最初のセク
タを先頭セクタとしてリード又はライト動作を開始する
。

【００１６】このためシリンダＰでインデックスパルス
が得られてシリンダスイッチ動作が行われると、実際に
必要な待ち時間（Ｔ＋Ｕ）後に次のシリンダＰ＋１のリ
ード又はライト動作が開始でき、不要な待ち時間は生じ
ない。またインデックスパルスの直後のセクタからリー
ド又はライト動作を行うことは、マイクロプログラムの
視点からはシリンダスイッチに伴なう待ち時間を全く意
識する必要がなくなり、マイクロプログラムの負担を軽
減できる。

【００１７】

【実施例】図２は本発明の一実施例を示した実施例構成
図である。図２において、１６はパルス発生回路であり
、インデックスパルス発生部７及びバイトクロック発生
部１１を備え、サーボディスクのインデックスマークに
基づいてインデックスパルス及びバイトクロックを発生
する。

【００１８】パルス発生回路３１からのインデックスパ
ルス及びバイトクロックはヘッド毎に設けられた制御信
号発生回路１２−１，１２−２，・・・，１２−ｎに与
えられる。制御信号発生回路１２−１〜１２−ｎはブロ
ックアクセスを受けた際のシリンダスイッチ動作に伴い
遅延したインデックスパルス及びセクタパルスを発生す
る。

【００１９】制御信号発生回路１２−１〜１２−ｎから
のインデックスパルス及びセクタパルスはマルチプレク
サ１３に与えられ、そのときヘッド選択回路１４より与
えられているヘッド信号に対応したいずれか１つの制御
信号発生回路からのインデックスパルス及びセクタパル
スを選択してヘッド制御部１０に出力する。尚、バイト
クロックはそのままヘッド制御部１０に出力される。ヘ
ッド選択回路１４からのヘッド選択信号は更にヘッド切
替部１５に与えられており、いずれか１つのヘッドがリ
ードまたはライト動作のために選択される。

【００２０】４はシリンダスイッチ制御回路であり、上
位装置よりブロックアクセス、即ち連続するシリンダ群
を１つのブロックとして連続的にデータのリード動作ま
たはライト動作を行うアクセスを受けた際に、１つのシ
リンダのアクセスを終了する毎にインデックスパルスに
同期して次のシリンダにヘッドをシーク動作させるシリ
ンダスイッチ動作をヘッド制御部１０に対し行わせる。

【００２１】尚、説明の都合上、シリンダスイッチ制御
部４を取り出して示しているが、実際にはヘッド制御部
１０の１つの機能として実現される。図３は本発明の制
御方式が適用されるディスク装置のディスク機構部の概
略説明図である。図３において、１−１，１−２，・・
・１−ｎはデータのリードまたはライトが行われる磁気
ディスクであり、各磁気ディスクに対しリード及びライ
ト用のヘッド２−１，２−２，・・・２−ｎが設けられ
ている。

【００２２】３はサーボ情報を記録したサーボディスク
であり、例えば複数枚の磁気ディスク１−１〜１−ｎの
中央に設置されており、サーボヘッド１６によりリード
及びライト用のヘッド２−１〜２−ｎを位置決めするた
めの信号を読み出す。磁気ディスク１−１〜１−ｎ及び
サーボディスク２はスピンドルモータ１７の回転軸に連
結されて定速回転される。

【００２３】また、磁気ディスク１−１〜１−ｎには同
心円上に複数のトラックが形成されており、同一トラッ
ク番号の軸方向の円筒をもって１つのシリンダを構成し
ている。更に、ヘッド２−１〜２−ｎ及びサーボヘッド
１６はヘッド駆動部としてのＶＣＭ（ボイスコイルモー
タ）１９により一体にトラックを横切る方向に移動制御
することができる。

【００２４】図４は図２の各ヘッド毎に設けられた制御
信号発生回路１２−１〜１２−ｎの詳細を示したブロッ
ク図である。図４において、８はインデックスパルス遅
延カウンタ、９はセクタパルス生成回路，２０はセクタ
カウンタである。インデックスパルス遅延カウンタ８に
はブロックアクセスの際のシリンダスイッチによる待ち
時間が遅延時間として設定されている。

【００２５】即ち、シリンダスイッチ時間にシリンダス
イッチ後のヘッド位置の補正時間を加えた時間Ｔと、シ
リンダスイッチ終了後にリード動作またはライト動作が
可能状態となる回路の動作時間Ｕを加えた時間（Ｔ＋Ｕ
）が遅延時間として設定される。この遅延時間（Ｔ＋Ｕ
）はヘッド毎に固有の値をとることから、図２に示した
ヘッド毎の制御信号発生回路１２−１〜１２−ｎのイン
デックスパルス遅延カウンタ８はそれぞれ固有の遅延時
間をもっている。

【００２６】具体的には、遅延時間（Ｔ＋Ｕ）はバイト
クロックの計数値によって決められる。例えば内部カウ
ンタにフルカウントの計数値からバイトクロックの計数
値で表わされた遅延時間（Ｔ＋Ｕ）を引いた値をプリセ
ットしておき、インデックスパルスが得られたときカウ
ンタによるバイトクロックの計数を開始し、カウンタは
遅延時間（Ｔ＋Ｕ）分のバイトクロックを計数したとき
にオーバーフロー出力を生ずることから、このオーバー
フロー出力を遅延されたインデックスパルスとして外部
に出力する。

【００２７】セクタパルス生成回路９は内部にカウンタ
を備え、インデックスパルス遅延カウンタ８で遅延され
たインデックスパルスでカウンタをリセットし、その後
、バイトクロックが所定数得られる毎にセクタパルスを
発生する。セクタカウンタ２０はセクタパルス生成回路
９からのセクタパルスを計数し、セクタ数を出力する。

【００２８】次に図５を参照してシリンダＰとＰ＋１の
２つのシリンダをまたぐ複数セクタのブロックアクセス
が行われたときのインデックスパルス及びセクタパルス
の発生動作を説明する。シリンダＰ，Ｐ＋１をまたぐ複
数セクタのブロックアクセスが行われると、まずシリン
ダＰにヘッドのシーク動作が行われ、シーク動作の完了
でサーボヘッド１６によるインデックスマーク５の読取
りに基づいて図２に示すインデックスパルス発生部７よ
りヘッド毎に設けられた制御信号発生回路１２−１〜１
２−ｎにインデックスパルスが与えられる。

【００２９】このインデックスパルスを受けて、図４に
示すようにインデックスパルス遅延カウンタ８が予め設
定した遅延時間（Ｔ＋Ｕ）経過後にインデックスパルス
を生じ、このインデックスパルスを起点としてセクタパ
ルス生成回路９より一定数のバイトクロック毎にセクタ
パルスを生成し、シリンダＰにセクタ単位にデータのリ
ード動作またはライト動作が行われる。

【００３０】シリンダＰのリード動作またはライト動作
が進んでセクタｎ−２，ｎ−１，ｎに至ると再びインデ
ックスパルス５１が検出され、このインデックスパルス
５１の検出に基づきシリンダスイッチ制御回路４はヘッ
ド制御部１０に対しシリンダスイッチ動作を指令する。 即ち、シリンダＰにオントラックされていたヘッドを次
のシリンダＰ＋１に１トラック分シーク動作する。

【００３１】また、シリンダＰのインデックスパルス５
１に基づき図４に示したインデックスパルス遅延カウン
タ８より遅延時間（Ｔ＋Ｕ）経過後にシリンダスイッチ
が行われた次のシリンダＰ＋１をアクセスするための遅
延されたインデックスパルス５３が発生し、このインデ
ックスパルス５３を起点にセクタパルス発生回路９より
セクタパルスが発生され、シリンダＰに続いてインデッ
クスパルス５３に続く先頭セクタを連続するセクタｎ＋
１とし、続くセクタｎ＋２，ｎ＋３，・・・に対しリー
ド動作またはライト動作を継続するようになる。

【００３２】この図５のシリンダＰからシリンダＰ＋１
へのシリンダスイッチ動作から明らかなように、シリン
ダスイッチを開始してから次のシリンダにリードまたは
ライト動作を開始するまでの時間は実際に必要な待ち時
間（Ｔ＋Ｕ）に一致しており、図７に示したセクタ数で
管理している従来の待ち時間のような無駄時間αは全く
生じない。

【００３３】尚、上記の実施例は直接アクセス装置とし
てディスク装置を例にとるものであったが、本発明はこ
れに限定されず適宜の直接アクセス装置にそのまま適用
できる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、ブロックアクセスに伴いシリンダスイッチ動作が発
生した際のリードまたライト動作に移るまでのオーバー
ヘッド、即ち待ち時間を必要最小限の時間に抑えること
ができ、アクセス速度を向上できる。

【００３５】また、シリンダスイッチ後のリード動作ま
たはライト動作は遅延したインデックスに続く先頭セク
タから可能となるため、マイクロプログラムでシリンダ
スイッチに伴う待ち時間を意識する必要がなく、マイク
ロプログラムの負荷を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図

【図２】本発明の実施例構成図

【図３】本発明のディスク機構の概略説明図

【図４】図
２の制御信号発生回路の実施例構成図

【図５】本発明の
シリンダスイッチ動作によるインデックスパルス及びセ
クタパルスの発生を示した説明図

【図６】従来のディス
ク装置の概略説明図

【図７】従来のシリンダスイッチ動
作におけるインデックスパルス及びセクタパルスの説明
図

【符号の説明】

１：磁気ディスク ２：ヘッド（リード・ライト用） ３：サーボディスク ４：シリンダスイッチ部（シリンダスイッチ制御回路）
５：インデックスマーク ７：インデックスパルス発生部 ８：インデックスパルス遅延部 ９：セクタパルス発生部 １０：ヘッド制御部 １１：バイトクロック発生部 １２−１〜１２−ｎ：制御信号発生回路１３：マルチプ
レクサ １４：ヘッド選択回路 １５：ヘッド切替部 １６：パルス発生回路 １７：スピンドルモータ １８：サーボヘッド １９：ＶＣＭ ２０：セクタカウンタ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のトラックを同心円状に備えた複数枚
   のディスク（１）により少なくとも２本以上続くシリン
   ダ（Ｐ，Ｐ＋１）を構成し、ヘッド（２）のアクセス位
   置を制御する信号を発生するサーボディスク（３）を備
   えたディスク装置に於いて、前記ディスク（１）の少な
   くとも２本以上続くシリンダ（Ｐ，Ｐ＋１）を１回のア
   クセス対象とし、ヘッド（２）を連続するシリンダ（Ｐ
   ，Ｐ＋１）の順番に切替えて情報の書込み又は読出しを
   行うシリンダスイッチ部（４）と、サーボディスク（３
   ）に設けられたインデックスマーク（５）に基づいてイ
   ンデックスパルスを発生するインデックスパルス発生部
   （６）と、シリンダスイッチの際にインデックスパルス
   を所定時間遅延させるインデックスパルス遅延部（８）
   と、該インデックスパルス遅延部（８）からのインデッ
   クスパルスを起点にバイトクロックを所定数計数する毎
   にセクタパルスを発生するセクタパルス発生部（９）と
   、シリンダスイッチ時に前記インデックスパルス遅延部
   （８）から得られたインデックスパルスの直後の最初の
   セクタを先頭セクタとして書込み又は読出を開始するヘ
   ッド制御部（１０）と、を設け、シリンダスイッチ時の
   待ち時間を必要時間のみとしたことを特徴とするディス
   ク装置の制御方式。
2. 【請求項２】請求項１記載のディスク装置の制御方式に
   於いて、前記インデックスパルス遅延部（８）及びセク
   タパルス生成部（９）をヘッド毎に設けたことを特徴と
   する請求項１記載のディスク装置の制御方式。
3. 【請求項３】請求項１記載のディスク装置の制御方式に
   於いて、前記インデックスパルス遅延部（８）は、ヘッ
   ド（２）のシリンダスイッチ時間に位置補正時間を加え
   た時間（Ｔ）と、シリンダスイッチ後に書込み又は読出
   しが開始可能状態になるまでの時間（Ｕ）とを加えた時
   間（Ｔ＋Ｕ）分だけインデックスパルスを遅延すること
   を特徴とする請求項１記載のディスク装置の制御方式。