JPH0554609A - デイスク制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】開始セクタ、最大セクタ、最小セクタおよび読
出し処理中のセクタのＩＤ情報をそれぞれ格納する開始
セクタレジスタ１０と、最大セクタレジスタ８と、最小
セクタレジスタ６およびＩＤレジスタ３を備える。ＩＤ
レジスタ３のＩＤ情報に一定数の加算をする加算器４を
備える。ＩＤレジスタ３と開始セクタレジスタ１０の各
々のＩＤ情報の比較器９と、ＩＤレジスタ３と最大セク
タレジスタ８の各々のＩＤ情報の比較器７とを備える。
比較器９の一致信号により加算器４からの、比較器７の
一致信号により最小セクタレジスタ６からの各々ＩＤ情
報を選択してＩＤレジスタ３に入力するマルチプレクサ
５を備える。 【効果】回転待ちによるデータの読出しが遅くなるとい
う欠点を除去でき、高速の読出し書込みを行なうことが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はディスク制御装置に関
し、特に情報処理装置の磁気ディスク装置等に用いられ
るディスク制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の磁気ディスク装置の制御方法と
しては、磁気ディスク装置をシリンダと、ヘッドおよび
セクタを単位として制御する方法がある。

【０００３】磁気ディスク装置には、一つのスピンドル
（軸）に記憶媒体であるディスクを一枚または複数枚固
定してあり、通常、一枚のディスクごとに専用のリード
ライト用ヘッドが、表面および裏面に各一個の計２個設
けられている。制御装置は、これらのヘッドの一つを選
択することにより、一つのディスク面を選択することが
できる。

【０００４】一つのディスク面には、複数のトラックが
存在する。トラックとは、ヘッドが特定の位置に位置決
めされた状態で、ディスクの回転によってヘッドの軌跡
がスピンドルを中心としてディスク上に描く同心円であ
る。

【０００５】シリンダとは、ディスク面が複数個ある場
合に、ヘッドが特定の位置に位置決めされた状態で、複
数のトラックが描く筒状のものである。

【０００６】制御装置は、シリンダおよびヘッドを選択
し、目的のトラックを選択する。シリンダの選択は、ヘ
ッドが回転するディスク面を移動することにより行な
う。

【０００７】セクタは、ディスク上のデータに対する書
込み読出しの最小単位であって、複数個でトラックを構
成する。一つのセクタは、セクタの論理的なアドレスを
示すＩＤ（アイデンティフィケーション）と、書込み読
出しの対象となるデータとで構成される。ＩＤは、ヘッ
ド番号と、シリンダ番号と、セクタ番号およびフラグと
で表される。

【０００８】図４は、ディスクの構成の一例の概略を示
す図である。

【０００９】ディスク２０は、複数の同心円状のトラッ
ク２１に分割されている。各々のトラック２１は、さら
に、１〜１６番の１６個のセクタ２２に分割されてい
る。

【００１０】Ａは、リード動作開始時におけるヘッドの
位置を示し、以後点Ａと呼ぶ。この例では、点Ａは１番
のセクタの途中にある。

【００１１】Ｂは、目的のセクタの先頭位置を示し、以
後点Ｂと呼ぶ。この例では、目的のセクタは１番セクタ
である。また、トラック内には、トラックの開始位置を
示すインデックスがあり、この例では、１番セクタの開
始位置すなわち点Ｂの位置である。

【００１２】従来のディスク制御装置は、図３に示すよ
うに、シリアルパラレル（Ｓ／Ｐ）変換器１と、比較器
２と、ＩＤレジスタ３と、加算器４と、ゼロ検出器１２
と、残りセクタ数レジスタ１３と、減算器１４とを有し
て構成されていた。この回路は、フオーマットコントロ
ーラ（図示は省略）の一部であり目的のセクタを検出す
るためのＩＤ検出部である。

【００１３】次に、従来のディスク制御装置の動作につ
いて説明する。

【００１４】ここでは、ディスク制御装置のデータの読
出しの動作について、１番セクタから２番セクタ…１６
番セクタまで、およびトラックを更新してさらに１番セ
クタから２番セクタ…１６番セクタまでの２トラックの
読出しを行なう場合を例にして説明する。

【００１５】磁気ディスク装置からデータを読出すため
には、上述のセクタを単位として読出しを行なう。

【００１６】最初に、制御装置のシステムコントローラ
（図示は省略）が、目的のセクタのＩＤ情報をＩＤレジ
スタ３に設定し、処理セクタ数を残り数レジスタ１３に
設定し、リード動作を開始する。ここでは、目的のセク
タは、前述のとおり１番セクタであり、処理セクタ数は
１６となる。ここで、処理セクタ数が２トラック分のセ
クタ数である３２でない理由は、フオーマットコントロ
ーラが複数のトラックを連続して処理できないため、２
回に分けて処理を行なうためである。

【００１７】リード動作が開始されると、ディスクから
読出されるシリアルデータが、図では省略してあるＲ／
Ｗアンプやデコーダ等を介して、Ｓ／Ｐ変換器１に入力
される。この例では、ディスク制御装置は点Ａからリー
ド動作を開始するが、ＶＦＯ同期およびアドレスマーク
同期を行なった後、Ｓ／Ｐ変換器１には、最初に２番セ
クタのＩＤが入力される。読出されたＩＤは、Ｓ／Ｐ変
換器１でパラレル信号に変換された後、比較器２により
目的のセクタ、すなわち、１番セクタのＩＤが格納され
ているＩＤレジスタ３と比較される。

【００１８】比較器２は、読出された２番セクタのＩＤ
が目的のセクタである１番セクタのＩＤとは一致しない
ので、出力不一致を示すノンアクテイブ状態にする。比
較器２の出力が不一致であるため、フオーマットコント
ローラは、再度最初からＩＤの比較を行なうようにＩＤ
検出部を制御する。すなわち、後続する２番セクタのデ
ータを読飛ばし、次のセクタのＩＤを待つ。フオーマッ
トコントローラは、この動作を順次目的のセクタに達す
るまで繰返す。

【００１９】ここで、ディスクの回転によりヘッドが目
的のセクタに達するまでの状態を回転待ちと呼ぶことに
する。

【００２０】回転待ちにより、ヘッドが目的のセクタの
先頭位置、すなわち点Ｂに到達し、前述と同様に読出し
たＩＤと目的のＩＤとが比較される。ここでは、両方の
ＩＤが一致するので、初めて比較器２の出力は一致を示
し、フオーマットコントローラは、１番セクタのデータ
を読出す。

【００２１】データの転送が終了すると、残りセクタ数
レジスタ１３の内容は減算器１４により−１され、再度
残りセクタ数レジスタ１３に格納される。ここでは、残
りセクタ数がゼロではないので動作を継続し、ＩＤレジ
スタ３の値を加算器４により＋１して再度ＩＤレジスタ
３に格納する。その後、目的のセクタを検出するため回
転待ちに入る。ここでは、目的のセクタは２番セクタと
なる。

【００２２】図４の例では、セクタインタリーブを行な
っていないので、次のセクタ、すなわち、２番セクタで
そのセクタのＩＤと目的のセクタのＩＤとが一致し、２
番セクタのデータが読出される。

【００２３】同様に、３番セクタから４番セクタ…１６
番セクタを読出した後、残りセクタ数レジスタ１３の内
容がゼロとなるので、ゼロ検出器１２は出力をゼロ検出
を示すアクティブ状態にする。

【００２４】フオーマットコントローラは、ゼロ検出器
１２の出力を受けて動作を終了し、システムコントロー
ラに終了を知らせる。システムコントローラは誤り検出
等の制御装置内の状態を点検し、異常がない場合はヘッ
ド番号を更新し、上述の動作を再度実行する。システム
コントローラの処理が十分に速ければ、ヘッドが次のト
ラックの１番セクタに差し掛かる前にリード動作を開始
できる。しかし、処理速度が遅く、次のトラックの１番
セクタのＩＤを過ぎてからリード動作を開始すると上述
と同様の回転待ちを生ずる。

【００２５】この例では、２トラックのリードを終了し
てディスクからのリード動作を終了する。実際には、更
に情報処理装置のホストシステム（図示省略）にデータ
の転送を行ない、ステータスを返してリード動作を終了
する。

【００２６】上述したように、たとえば、リード動作を
開始するヘッド位置が図４の関係にある場合は、１回転
目は１番セクタを待つ動作となり、２番セクタから３番
セクタ…１６番セクタまでのセクタについては２回転で
読出されることになる。さらに、システムコントローラ
の処理速度が十分でない場合には、トラックの更新時に
も無駄な１回転の回転待ちが発生してしまうというもの
であった。

【００２７】また、インデックスを基準としてヘッド切
替えを行なう方法もあるが、この場合でも、リード開始
時には上述の例と同様に回転待ちを発生してしまうとい
うものであった。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のディス
ク制御装置は、マルチトラックリード、すなわち複数の
トラック上の複数のセクタをリードする場合に、無駄な
回転待ちを行なうために、データの読出しが遅くなると
いう欠点を有している。また、データのリード時のみで
なくライト時においても同様に回転待ちを行なうという
欠点を有している。

【００２９】

【課題を解決するための手段】本発明のディスク制御装
置は、複数個のセクタからなる複数個のトラックを有す
るディスクの前記セクタの論理的アドレスを示すＩＤ情
報および書込み読出しの対象であるデータ情報からなる
前記セクタを単位として磁気ディスク装置を制御するデ
ィスク制御装置において、前記書込み読出し処理開始時
の最初に読出されるセクタである第一のセクタの前記Ｉ
Ｄ情報である第一のＩＤ情報の格納手段と、前記複数個
のセクタのうちの予め設定された最大セクタ番号と一致
する第二のＩＤ情報を持つ第二のセクタの前記第二のＩ
Ｄ情報の格納手段と、前記複数個のセクタのうちの予め
設定された最小セクタ番号と一致する第三のＩＤ情報を
持つ第三のセクタの前記第三のＩＤ情報の格納手段と、
読出し処理中のセクタである第四のセクタのＩＤ情報で
ある第四のＩＤ情報の格納手段と、前記第一のセクタを
基準として前記第一のセクタに後続するセクタのデータ
情報の読出し書込み処理を行なう手段と、前記ディスク
から読出した前記ＩＤ情報から前記第二のＩＤ情報を検
出し前記第三のＩＤ情報の格納手段から出力される前記
第三のＩＤ情報を前記第四のＩＤ情報として前記第四の
ＩＤ情報の格納手段に格納するＩＤ情報検出選択手段と
を備えて構成されている。

【００３０】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００３１】図１は本発明のディスク制御装置の一実施
例を示すブロック図である。

【００３２】本実施例のディスク制御装置は、図１に示
すように、前述の従来例と同様のシリアルパラレル（Ｓ
／Ｐ）変換器１と、比較器２と、ＩＤレジスタ３と、加
算器４と、ゼロ検出器１２と、残りセクタ数レジスタ１
３と、減算器１４とに加えて、マルチプレクサ５と、最
小セクタレジスタ６と、比較器７と、最大セクタレジス
タ８と、比較器９と、開始セクタレジスタ１０とを備え
て構成されている。

【００３３】次に、本実施例の動作について説明する。

【００３４】前述の従来例と同様に、ディスク制御装置
のデータの読出しの動作について、１番セクタから２番
セクタ…１６番セクタまで、およびトラックを更新して
さらに１番セクタから２番セクタ…１６番セクタまでの
２トラックの読出しを行なう場合を例にして説明する。
このときのディスク上のヘッドの位置は、従来例と同様
に図４の状態にあるものとする。

【００３５】最初に、制御装置のシステムコントローラ
（図示は省略）が、処理セクタ数である３２を残り数レ
ジスタ１３に設定し、最大セクタレジスタ８に１６番セ
クタのＩＤ情報を設定し、最小セクタレジスタ６に１番
セクタのＩＤ情報を設定する。この後、従来例とは違
い、最初にヘッド位置のＩＤ情報を読出す動作を行な
う。この例では、最初に、Ｓ／Ｐ変換器１に入力される
ＩＤ情報は、２番セクタのＩＤ情報である。すなわち、
２番セクタのＩＤ情報が、システムコントローラに取込
まれる。

【００３６】システムコントローラは、この２番セクタ
のＩＤ情報を開始セクタレジスタ１０に格納し、さら
に、開始セクタレジスタ１０の値を加算器４により＋１
して、すなわち、３番セクタのＩＤ情報に変換してＩＤ
レジスタ３に格納し、リード動作を開始する。

【００３７】リード動作の開始により、３番セクタのＩ
Ｄ情報と、ＩＤレジスタ３に格納されているＩＤ情報と
が一致し、比較器２の出力がアクティブとなり、続く３
番セクタのデータ情報が読出される。データ情報の読出
し後は、マルチプレクサ５が加算器４を選択しているた
め、従来例と同様に、ＩＤレジスタ３の格納内容は加算
器４によってセクタ情報に＋１が加算され、残りセクタ
数レジスタ１３の格納内容は減算器１４によって−１の
減算が行なわれる。

【００３８】同様に、４番セクタから５番セクタ…１６
番セクタのリードが行なわれる。

【００３９】１６番セクタのデータ情報の読出し後、Ｉ
Ｄレジスタ３の格納内容と最大セクタレジスタ８の格納
内容とが一致する。これにより、比較器７の出力が一致
を示すアクティブ状態となる。この一致出力により、マ
ルチプレクサ５は最小セクタレズスタ６を選択し、ＩＤ
レジスタ３には、最小セクタレズスタ６の格納内容、す
なわち、１番セクタのＩＤ情報が格納される。

【００４０】これらのＩＤ情報と各レジスタの内容との
比較および更新は、該当セクタのデータ情報の読出しが
終了した時点で行なう。

【００４１】以後、引続き、目的のセクタを１番セクタ
としてリード動作を継続し、続いて２番セクタの処理に
入る。２番セクタにおいては、そのＩＤ情報と、開始セ
クタレジスタ１０の格納内容とが一致するため、２番セ
クタのデータ情報のリード動作を終了した後、比較器９
の出力が一致を示すアクティブ状態となる。この一致出
力により、加算器４は、セクタ情報およびヘッド情報の
各々に１加算する。比較器９の出力がアクティブ状態で
あり、比較器７の出力はノンアクティブ状態であるの
で、マルチプレクサ５はセクタ情報およびヘッド情報に
ついて加算器４を選択する。したがって、ＩＤレジスタ
３には、加算器４の出力結果が格納される。すなわち、
システムコントローラの介在なしにトラックの更新を行
ない、リード動作を継続することができる。

【００４２】トラックの更新後、最後のセクタ、すなわ
ち、２番セクタを処理すると、残りセクタ数レジスタ１
３の格納内容は減算器１４により−１の減算が行なわれ
てゼロになるので、リード動作を終了する。

【００４３】また、開始時のヘッド位置によっては、最
大セクタレジスタ８と開始セクタレジスタ１０の両者の
内容が同一の内容となる場合がある。この場合には、比
較器９および比較器７の両者がアクティブ状態となる場
合があり、マルチプレクサ５はヘッド情報については加
算器４を選択し、セクタ情報については最小セクタレジ
スタ６を選択する。

【００４４】また、本実施例では、論理セクタの順に処
理を行なうため、同一トラック上に代替処理を行なって
いる場合においても連続したセクタ処理を実行すること
ができる。たとえば、通常は１番セクタ…１５番セクタ
を使用し、この中に欠陥セクタが１セクタあった場合
に、この欠陥セクタを１６番セクタと交替するというよ
うな場合である。この場合の交替方法としては、スリッ
ピングによる方法と、欠陥セクタのみ１６番セクタと交
替する方法との２つがあるが、双方のいずれにも対応可
能である。

【００４５】さらにセクタインタリーブを行なっている
場合においても論理セクタの順序に処理が可能である。

【００４６】次に、本発明の第二の実施例について説明
する。

【００４７】図２は、本発明の第二の実施例を示すブロ
ック図である。

【００４８】前述の第一の実施例に対する本実施例の相
違点は、Ｓ／Ｐ変換器１の出力とＩＤレジスタ３の出力
とを選択して加算器４に入力するマルチプレクサ１１が
追加されたことと、Ｓ／Ｐ変換器１の出力を開始セクタ
レジスタ１０に格納するという点である。すなわち、第
一の実施例においてシステムコントローラが行なってい
たデイスク上のヘッド位置の読出しおよび開始セクタレ
ジスタ１０への格納と、セクタ情報またはヘッド情報に
１を加算しＩＤレジスタ３に設定するという処理をハー
ドウェアで行なうことができる点である。

【００４９】以上により、マルチトラックリード処理を
行なう場合に、システムコントローラは最初に設定を行
なった後は、ＩＤ検出のための処理を必要とせず負荷を
低減することができるという利点がある。

【００５０】以上の説明から明らかなように、本発明が
特に効果を得るのは、トラック単位でトラック上の全セ
クタをリードするという場合である。トラック上の全セ
クタをリードする場合には、デタの読出し時間、すなわ
ち、回転ロスで考えると、従来のディスク制御装置では
平均回転待ち時間が半回転分の回転時間であるのに対
し、本発明のディスク制御装置では、最初のＩＤ情報を
読出すまでの平均０．５セクタ分およびリードを開始す
るまでの１セクタ分の計１．５セクタ分の回転時間で済
む。

【００５１】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明は上記実施例に限られることなく種々の変形が可能で
ある。たとえば、マルチトラックリードのみで説明した
が、ベリファイ等の他のリード系の動作およびライト系
動作においても同様の処理が可能であり、本発明の主旨
を逸脱しない限り適用できることは勿論である。

【００５２】また、磁気ディスク装置を例として説明し
たが、フロッピィディスク装置等のディスク系の記憶装
置の制御装置においても、本発明の主旨を逸脱しない限
り適用できることは勿論である。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のディスク
制御装置は、目的のセクタをアクセスする際に、最初に
ＩＤ情報の読出しを行ない、次のセクタから実際のアク
セスを開始することができ、さらに、最大番号のセクタ
の次の最小番号のセクタに引続いて残りのセクタのアク
セスを継続し、マルチトラックのアクセスにおいても、
開始したセクタでトラックの更新を行なうので、回転待
ちによるデータの読出しが遅くなるという欠点を除去で
き、高速の読出し書込みを行なうことができるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のディスク制御装置の第一の実施例を示
すブロック図である。

【図２】本発明のディスク制御装置の第二の実施例を示
すブロック図である。

【図３】従来のディスク制御装置の一例を示すブロック
図である。

【図４】ディスクの構成の一例を示す図である。

【符号の説明】

１ Ｓ／Ｐ変換器 ２，７，９ 比較器 ３ ＩＤレジスタ ４ 加算器 ５ マルチプレクサ ６ 最小セクタレジスタ ８ 最大セクタレジスタ １０ 開始セクタレジスタ １２ ゼロ検出器 １３ 残りセクタレジスタ １４ 減算器 ２０ ディスク ２１ トラック ２２ セクタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個のセクタからなる複数個のトラッ
   クを有するディスクの前記セクタの論理的アドレスを示
   すＩＤ情報および書込み読出しの対象であるデータ情報
   からなる前記セクタを単位として磁気ディスク装置を制
   御するディスク制御装置において、 前記書込み読出し処理開始時の最初に読出されるセクタ
   である第一のセクタの前記ＩＤ情報である第一のＩＤ情
   報の格納手段と、 前記複数個のセクタのうちの予め設定された最大セクタ
   番号と一致する第二のＩＤ情報を持つ第二のセクタの前
   記第二のＩＤ情報の格納手段と、 前記複数個のセクタのうちの予め設定された最小セクタ
   番号と一致する第三のＩＤ情報を持つ第三のセクタの前
   記第三のＩＤ情報の格納手段と、 読出し処理中のセクタである第四のセクタのＩＤ情報で
   ある第四のＩＤ情報の格納手段と、 前記第一のセクタを基準として前記第一のセクタに後続
   するセクタのデータ情報の読出し書込み処理を行なう手
   段と、 前記ディスクから読出した前記ＩＤ情報から前記第二の
   ＩＤ情報を検出し前記第三のＩＤ情報の格納手段から出
   力される前記第三のＩＤ情報を前記第四のＩＤ情報とし
   て前記第四のＩＤ情報の格納手段に格納するＩＤ情報検
   出選択手段とを備えることを特徴とするディスク制御装
   置。
2. 【請求項２】 前記第一のＩＤ情報を格納する手段であ
   る開始セクタレジスタと、 前記第二のＩＤ情報を格納する手段である最大セクタレ
   ジスタと、 前記第三のＩＤ情報を格納する手段である最小セクタレ
   ジスタと、 前記第四のＩＤ情報を格納する手段であるＩＤレジスタ
   と、 入力した前記第四のＩＤ情報に予め設定した一定数の加
   算を行なう加算器と、 前記第四のＩＤ情報と前記第一のＩＤ情報とを比較する
   第一の比較器と、 前記第四のＩＤ情報と前記第二のＩＤ情報とを比較する
   第二の比較器と、 前記第一の比較器の一致信号により前記加算器からの前
   記第四のＩＤ情報を選択して前記ＩＤレジスタに入力
   し、前記第二の比較器の一致信号により前記最小セクタ
   レジスタからの前記第三のＩＤ情報を選択して前記ＩＤ
   レジスタに入力するマルチプレクサとを備えることを特
   徴とする請求項１記載のディスク制御装置。