WO1991004557A1 - Procede et dispositif de commande de positionnement dans une unite de disques - Google Patents

Procede et dispositif de commande de positionnement dans une unite de disques Download PDF

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WO1991004557A1
WO1991004557A1 PCT/JP1990/001176 JP9001176W WO9104557A1 WO 1991004557 A1 WO1991004557 A1 WO 1991004557A1 JP 9001176 W JP9001176 W JP 9001176W WO 9104557 A1 WO9104557 A1 WO 9104557A1
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seek
command
processor
moving
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Tsutomu Kiuchi
Toshifumi Hatagami
Shuhei Moriyoshi
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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    • G11B5/54—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head into or out of its operative position or across tracks
    • G11B5/55—Track change, selection or acquisition by displacement of the head
    • G11B5/5521—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks
    • G11B5/5526—Control therefor; circuits, track configurations or relative disposition of servo-information transducers and servo-information tracks for control thereof
    • G11B5/553—Details
    • G11B5/5547—"Seek" control and circuits therefor
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B21/00—Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
    • G11B21/02—Driving or moving of heads
    • G11B21/08—Track changing or selecting during transducing operation
    • G11B21/081—Access to indexed tracks or parts of continuous track
    • G11B21/083—Access to indexed tracks or parts of continuous track on discs

Definitions

  • the present invention relates to a seek control method and apparatus in an auxiliary storage device of a computer system.
  • the upper level is used during a seek to move a head from one cylinder (track) to another cylinder (track). Even if a command was issued to read other data from the device, the command might not be executed until the seek operation was completed.
  • the magnetic disk device generally employs a method called a read-ahead cache. For example, after transferring read data requested in response to a data read command from a higher-level device such as a host computer to a higher-level device, data continuous with the data is provided in a controller of the magnetic disk device.
  • a memory that performs read-ahead operation in cache memory It has a door head cache (Read Ahead Cache) mechanism. If there is a defect (scratch) on the magnetic disk medium continuous to the area read by the read instruction during such a pre-read operation, this defective portion is replaced, that is, as a substitute for this defective portion.
  • the magnetic head When performing such a long-distance seek, the magnetic head is set to move at high speed in order to shorten the seek time. Hence more than a certain velocity moving speed of the head to the magnetic When the magnetic disk controller for control thereof, c this reason can not accept a command from the host device is as follows.
  • a long-distance seek is generally controlled such that the moving speed of the magnetic head is the same as the target speed, as shown in F in Fig. 1. That is, the difference between the current cylinder where the magnetic head is located and the target cylinder is determined, and the target velocity curve where the magnetic head moves so that the magnetic head can move in the shortest time according to this difference. Is determined, and the movement of the head is controlled while controlling the speed so that the actual speed of the magnetic head is the same as the target speed curve.
  • This speed control is performed by the control of a microprocessor (MPU) in the magnetic disk controller.
  • the MPU constantly obtains the current position of the magnetic head when it passes through the tracking cross pulse (track).
  • the remaining number of moving cylinders up to the target position is continuously given to the servo control circuit, but the track (cylinder) width is 17.5 [m].
  • the maximum speed of the magnetic head is 2 [m]. / s], the time for the magnetic head to cross the track is 8.75 is], and the track cross pulse must be monitored at a shorter interval than this to read the track cross pulse.
  • Fig. 2 is a flowchart showing a general magnetic head seek method.
  • steps 101 to 103 relate to a process for preparing for a seek start
  • steps 104 to 108 relate to a process during a seek.
  • steps 104 to 106 relate to the seek acceleration and constant velocity periods
  • steps 106 to 108 relate to the deceleration period.
  • step 101 the microprocessor in the magnetic disk device (not shown) determines whether the instruction received from the device is a seek instruction. When it is determined that the instruction is not a seek instruction, the next requested processing is executed. If it is determined in step 101 that the instruction is a seek instruction, in step 102, the microprocessor reads the difference between the current cylinder stored in its own register and the target cylinder received by the host device and the head.
  • step 103 the microprocessor does not start the seek by instructing the movement amount and the direction to the seek control circuit (not shown).
  • step 104 the microprocessor would read the servo signal on the magnetic disk and determine if a track-cross signal was generated when the head moved at full speed. Monitor within the interval of track cross signal.
  • step 104 when the occurrence of a track cross signal is confirmed, in step 105, the microprocessor checks the amount of movement set in its own register, that is, the number of cylinders to the target cylinder. Subtract one. Then, the new movement amount obtained as a result is given to the seek control circuit. Then, in step 106, the microprocessor determines whether the current head position is at the cylinder position where deceleration should be started to stop the target cylinder head.
  • step 106 determines whether or not a track cross signal has been generated in the same manner as described above. Subtract the number.
  • step 110 when it is determined in step 110 that the head has reached the target cylinder, that is, when the registration time becomes “ ⁇ ”, the seek is terminated and control relating to the target cylinder (ON TRACK control) is performed. Execute On the other hand, if the result of determination in step 110 is that the target cylinder has not been reached, the process returns to step 108.
  • Fig. 3 (A) shows the relationship between the moving speed V of the head and the time t.
  • Fig. 3 (B) shows the relationship between the drive current I and the time t of the head moving voice coil motor (VCM).
  • Fig. 3 (C) shows the relationship between head movement distance and time.
  • 1 corresponds to the processing of steps 101 to 103
  • 2 corresponds to the processing of steps 104 to 106
  • 3 corresponds to the processing of step 107
  • 4 corresponds to the processing of step 107. This corresponds to the case where the target cylinder is determined in step 108.
  • the head movement speed is about 2 im / s at the maximum and the track (cylinder) width is about 17.5 [ ⁇ m], so the processing time is about 8.75 [[m]. m]
  • the processing time is about 8.75 [[m]. m]
  • it takes about 7 [zm] to calculate the number of tracks and cross signals to the target cylinder there is not enough room for MPU processing and interrupt acceptance processing cannot be performed. Disclosure of the invention
  • a general object of the present invention is to provide a disk drive seek control method and apparatus which solves the above-mentioned problems.
  • the above object is a step (a) of performing a seek operation for moving a head from a first position to a second position on a recording medium under the control of a processor that has received a first command from an external device;
  • the program (B) setting the load state of the mouth processor to a command-acceptable state; and determining whether a second command is given to the processor from an external device during the execution of the step (a) ( and c) stopping the seek operation for moving the head from the first position to the second position when it is determined in step (c) that the second command has been given to the processor.
  • the seek control method of the disk device having the above.
  • the above object is to perform a seek operation for moving a head from a first position to a second position on a recording medium under the control of a first port processor that receives a first command from an external device. Step (a); and (b) determining whether a second command is given to the second processor from the external device during the execution of step (a); and (b) determining the second command.
  • a disk drive seek having a step (c) for stopping a seek operation for moving a head from a first position to a second position when it is determined that a command has been given to the second processor; It is realized by a control method.
  • the above object is to perform a seek operation for moving a head from a first position to a second position on a recording medium under the control of a processor which has received a first command from an external device; Second means for setting a load state of the processor to a state in which a command can be received during execution of an operation; and determining whether a second command is given to the processor from an external device during execution of the seek operation. Stopping the seek operation of moving the head from the first position to the second position when the third means determines that the second command has been given to the processor; This is realized by a seek control device for a disk device having the fourth means.
  • the above object is achieved by receiving a first command from an external device and receiving the first command on a recording medium.
  • the present invention is realized by a seek control device of a disk device having means for stopping a seek operation to be moved.
  • FIG. 1 is a diagram showing a seek operation of a conventional and a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a flowchart showing control of a conventional seek operation
  • FIG. 3 is a waveform diagram showing a conventional seek operation
  • FIG. 4 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.
  • Fig. 5 is a diagram showing the configuration of the encoder and decoder shown in Fig. 4;
  • Fig. 6 is a timing chart showing the operation of the configuration of Fig. 5;
  • FIG. 7 and 8 are flowcharts showing the operation of the embodiment of the present invention shown in FIG. 4;
  • FIG. 9 is a block diagram showing a main part of the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the embodiment of the present invention shown in FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the device has a host device 1 and a magnetic disk device 2 controlled by the host device 1.
  • the magnetic disk device 2 includes an interface control circuit 3, a drive controller 4, a head 6, It has a magnetic disk 7, a head drive motor 9 and a magnetic disk rotation motor # 1.
  • the interface control circuit 3 controls decoding of a command from the host device 1 or data transfer with the host device 1, and the processing is performed by the microprocessor 301. .
  • the microprocessor 301 can access the input port 302, the output port 303, the ROM 305, the buffer memory (cache memory) 5, and the communication interface 303 via the bus 304. it can.
  • the microprocessor 301 performs various controls by executing the microprogram stored in the ROM 305. For example, when a command from the upper device 1 is being received by the input port 302, the reception of this command is notified to the microprocessor 301 by an interrupt. Then, the microprocessor 301 accesses the input port 302 and decodes the received command. Also, when the input port 302 receives write data from the host device 1, the microprocessor 301 controls the bus 304 to control the input port 302 and the communication interface 302. And transfers the write data from the host device 1 to the drive controller 4. On the other hand, the read data transferred from the drive controller 4 is transferred to the host device 1 by the microprocessor 301 connecting the communication interface 310 and the output port. In addition, when storing the read data in the buffer memory 5, the microprocessor 301 stores the read data in the buffer memory 5 by connecting the communication interface 310 and the buffer memory 5. I do.
  • drive controller 4 is connected to interface control circuit 3.
  • the servo control and seek control of the head actuator are performed, and the processing is performed by the microprocessor 401.
  • the microprocessor 411 controls the bus 404 to access the ROM 404, the RAM 410, the communication interface 403, the servo control circuit 405, and the encoder / decoder 8. be able to.
  • the ROM 402 stores a micro program executed by the microprocessor 401.
  • RAM 410 is a work area for data processing and stores flags and data necessary for processing.
  • the RAM 411 has a flag 411 indicating the head movement direction, the current cylinder address 412, and the target cylinder address determined by a read or write instruction from the host device 1 and the current cylinder address.
  • a moving distance register 412 for storing the difference between the cylinder addresses, that is, the moving amount of the head, and a counter 413 for storing the moving amount moved during the seek control are provided. Used for control similar to the control described.
  • the communication interface 403 communicates with the interface control circuit 3 in the form of a command and a command.
  • the servo control circuit 405 operates under the control of the microprocessor 401, and sends a moving direction, a moving amount, and a deceleration start signal of the head from the microprocessor 401.
  • the servo control circuit 405 when the head moving direction and moving amount are received, the head is moved in the head moving direction corresponding to the moving direction and the head is stored in advance so as to have a speed corresponding to the moving amount.
  • the speed parameter corresponding to the moving amount is output from the ROM 405 in the servo control circuit 405 that has been set. Then, a value corresponding to this parameter is set in the speed command register 19 as a target speed command.
  • the encoder decoder circuit 8 is used to record data on the disk 7. It is composed of, for example, an MFM and a Z-decoder circuit.
  • the output of the servo head is input to the position sense circuit 10 as shown in FIG.
  • the position sense circuit 10 converts the read signal of the servo head into a position signal and outputs a two-phase position signal P ⁇ SN, P0SQ to the position signal slice circuit 11.
  • the position signal slicing circuit 11 creates N + Q> 0 and N> Q signals based on the P ⁇ SN and P ⁇ SQ signals, and outputs the OFTRK (off-track) signal to the position decoder circuit 12. ) Create a signal and output it to the track crossing pulse creation circuit 13 respectively.
  • the position decoder circuit 12 generates the lower two bits PAR 2 and PAR 1 signals of the currently located cylinder address using the signals N> Q and N + Q> 0.
  • SNN Select N Non-invert
  • S QN Steet Q Non-invert
  • SNI Select
  • the track crossing pulse generating circuit 13 generates a track crossing pulse TX PL having a pulse width of 5 [s] generated at the center between cylinders by the signals PAR 2 and PARY and the OFTRK signal.
  • FIG. 6 shows the waveforms of these signals.
  • the TX PL signal is also notified to the microprocessor 401, and in order to perform the seek control described in FIG. 2, the value of the RAM movement amount register 4 13 is transmitted by the TXPL every time the TX PL arrives. Is subtracted from (-1), and the movement amount counter 4 14 is added (+1). Then, the microprocessor 401 gives the value obtained by the subtraction to the servo control circuit 405. At the same time as described above, the newly created target speed is output from the ROM 405 'to the speed command register 19 shown in FIG.
  • the microprocessor 410 issues a deceleration instruction to the servo control circuit 400.
  • the target speed is set to zero in the speed command register 19 so that the target speed becomes zero for deceleration instead of the read data from the ROM 405 ', Servo system begins to decelerate.
  • the microprocessor 401 subtracts the movement amount register 413 from the TX PL signal, and notifies the host device 1 that the movement amount has been completed when the value becomes zero. Notify the completion of seek through the signals 4003, 306, the microprocessor 301, and the output port 303.
  • the microprocessor 401 adds the value after completion of the seek to the current cylinder 4122, that is, the value of the movement amount counter 4114, sets it as a new current cylinder, and ends the seek operation.
  • the TX PL signal is input to the actual speed generating circuit 14, and the actual speed of the head 6 is obtained from the gap between the track cross pulses (TX PL signal).
  • the target speed command obtained from the ROM 405 ' is input to the speed command register 19 as described above.
  • the target speed command is intended 'but is more determined data of the movement of the head 6 to the speed can accept the command from the host device 1' R OM 4 0 5 to set the upper limit V n speed is there. That is, the upper limit V of the moving speed of the conventional head so that a command from the host device 1 can be accepted at any time during a seek.
  • Speed than to set a slow upper limit V n When the moving speed of the head 6 is reduced, the arrival interval of the TXPL signal is expanded, and as a result, the microprocessor has a margin, so that the interrupt processing can be accepted and the seek can be reliably stopped at any time.
  • the speed deviation is obtained from the two input signals of the target speed 19 and the actual speed, and the PID control circuit 20 performs PID control.
  • the output signal from the PID control circuit 20 is converted into an analog signal by the DZA converter 15, and the analog signal is amplified by the power amplifier 16 and then input to the voice coil module 17.
  • the voice coil motor 17 drives the actuator 18 based on the amplified current command value, and the actuator 18 moves the head 6.
  • the interface control circuit 3 in FIG. 4 decodes the command from the higher-level device, and if it is a seek order, it directly sends the communication interface 3 to the microprocessor 401 of the drive controller 4.
  • a seek is instructed via 0 6 and 4 0 3.
  • the interface control circuit 3 changes the data recording format, instructs data writing and reading, and performs signal processing (level conversion and transfer protocol processing) for data transfer to a higher-level device. Do.
  • the drive controller 4 also controls the rotation of the magnetic disk 7 (servo control of the rotation ONZOFF) not shown and the movement control of the head 6 described above. Further, the drive controller 4 informs the interface control circuit 3 of the read / write timing and informs the interface control circuit 3 of the abnormality that has occurred during the above control.
  • FIG. 1 shows the operation (F) from the start of the seek to the end of the seek described above, as well as the operation of the first embodiment.
  • V n drive controller 4 interrupt processing - line It represents the limit of the movement velocity V of the head 6 to be able Nau, movement of the marginal velocity V n Nie' de 6 that can accept a command from the host device 1 from the seek start until the end set the upper limit V n of the velocity V, and the stop of reliably seek can be performed at any time.
  • V n can and containing the command, as shown in C, and stops the heads 6.
  • D The time difference from the time when the stop control of the head 6 is performed by the conventional method is indicated by D.
  • step 11 it is determined whether or not the instruction from the higher-level device 1 sent via the interface control circuit 3 in step 11 is a seek instruction.
  • 1 2 is that seek instruction It is determined whether it is due to a read instruction or a write order. If it is determined in step 1 12 that this is due to a write instruction, head seek control similar to that described above is performed in step 1 17, then data writing is performed, and the flow returns to step 1 1 1 .
  • step 112 if it is determined in step 112 that the order is due to the read order, then in step 113, the seek control and readout are executed.
  • step 114 it is determined whether or not the next seek instruction has come. If no seek instruction has come, at step 115, there is a free area in the cache memory 5 under the control of the microprocessor 301. It is determined whether or not there is an empty area. Execute the lead of the command.
  • the contents of the cache memory 5 are erased, for example, by the timing of the next incoming write instruction.
  • step 118 If a seek instruction is received in step 114, it is determined in step 118 whether the seek order is for a read order or a write order. 3 Performs seek and read in 3 and, if it is a write instruction, performs seek and write in step 117. In step 1 16, if there is an alternate sector during the prefetch control, the head is moved by seek control to position it in the alternate sector.
  • the head 6 is moved at such a speed that the seek can be stopped reliably, and the head 6 is immediately moved when a command is generated during the seek. Can be stopped. Then process this command.
  • the command that occurred during seek seeks to change the target cylinder and it is possible to change the target cylinder only by changing the target cylinder without immediately stopping head 6.
  • the control shown in FIG. 8 can also be performed.
  • step 121 it is determined whether or not the generated command indicates a change in the target cylinder. In other words, it is determined whether the target cylinder in the seek control matches the target cylinder specified by the arriving command. If they do not match, stop head 6 immediately or perform processing according to the command after the end of seek. On the other hand, if it is determined in step 1 2 1 that the command must change the target cylinder, then in step 1 22 the head moving direction is checked whether the seek direction is the same as the current seek direction. Judge from register 411 and the target cylinder of the incoming command.
  • step 125 If the result of the cutting in step 122 does not match the seek direction, the movement of head 6 is immediately stopped in step 125.
  • This stopping operation is performed according to the value of the displacement cylinder 4 13 in FIG. Is set to zero and the start of deceleration is sent to the servo control circuit 405. Then, the track crossing pulse obtained until the head stops is counted, and the cylinder whose head has stopped is recognized by the moving amount force 4 13, and the current cylinder 4 12 is reset. Update. Then, reset the new target cylinder and start a new seek.
  • step 123 if the result of the determination in step 122 is the same as the seek direction, it is determined in step 123 whether the seek to the new target cylinder is still in time.
  • step 1 23 it is determined from the current cylinder 412 and the movement amount counter 414 whether the head has passed the new target cylinder. If the result of step 1 23 has already passed, proceed to step 1 25 to immediately start the stop operation as before.c On the other hand, if the result of step 1 23 has not passed, If so, set a new target cylinder in steps 124. That is, a new target cylinder is set by changing the value of the movement amount cylinder register 4 13. Then continue the seek. In step 123, it is considered whether or not head 6 can be stopped on the new target cylinder by starting deceleration from the present time. If it is not possible to stop, step 1 23 Proceed to.
  • FIG. 9 shows a configuration of a drive controller 4A used in place of the drive controller 4 shown in FIG.
  • the drive controller 4 A is an RO 4 5 3 that stores operation programs for the main microprocessor (MPU) 4 51, the sub microprocessor (MPU) 4 52 2, and the main microprocessor 4 51 that perform seek control.
  • ROM 456 storing the operation program for the sub-microphone processor 452, main microprocessor 451 and sub It comprises a RAM 460 and a bus 457 accessed by both the microprocessors 45, an encoder / decoder circuit 455, and a servo control circuit 454.
  • the RMA460 is provided with various registers for seek control at the same time as the first embodiment, and a seek interrupt flag 464 is newly provided in the second embodiment.
  • This RAM 460 can be commonly accessed by both the main processor 45 1 and the sub microprocessor 45 2.
  • the communication interface 458 corresponds to the communication interface 403 in FIG. 4, and the servo control circuit 454 and the ROM 454 ′
  • the servo control circuit 405 and ROM 405 'shown in Fig. 4 correspond to the encoder control circuit 405, and the entanglement decoder circuit 455 corresponds to the encoder decoder circuit 8 shown in Fig. 2. I do.
  • FIG. 10 is a step performed during the seek control performed in step 116 of FIG.
  • the sub-microprocessor 452 does not normally operate, and starts operating when the main microprocessor 451 detects that the head seek control is being performed in step 116 of FIG. .
  • step 201 the sub-microprocessor 452 monitors whether the main microprocessor 451 is performing seek control during prefetch control. Then, when the main microprocessor 4 ⁇ 51 starts seek control, it proceeds to the next step and starts operation.
  • step 202 the sub-microprocessor 452 enters the main microprocessor while the main microprocessor 451 is performing seek control.
  • the reception of the seek command from the host device 1 is monitored in place of the server 45 1.
  • the process proceeds to the next step.
  • step 203 the sub-microprocessor 452 decodes the seek instruction to recognize the new target cylinder specified by the seek instruction, and the sub-microprocessor 452 enters the head of the RAM 460.
  • the movement direction register 461, the current cylinder 462, the movement amount cylinder 463, and the movement amount force pin 465 are read, and the head seek control executed by the main microprocessor 451 is performed. Determines whether the direction of movement matches the direction of movement to the new target cylinder.
  • the current head position is determined by reading each register of the RAM 460. This can be known by adding and subtracting the values of the cylinder 462 and the movement amount counter 465 based on the head movement direction 461 at present. Therefore, based on this, it is determined whether the new target cylinder is in the same direction as the current position and the current head movement direction.
  • step 206 to interrupt the seek stop to the main microprocessor 451.
  • This interrupt is performed by setting the RAM460 seek interrupt flag .464.
  • the main microprocessor 4 51 can accept this interrupt only by reading the suspend flag 4 64 during this seek. Even if the head is moved at high speed, the interrupt flag 4 64 Reading is possible.
  • the main microprocessor 451 reads the seek interrupt flag in synchronization with the updating of the movement cylinder 463, etc. If it is "1", it immediately outputs a deceleration instruction to the servo control circuit 454 and sets the value of the movement amount cylinder 463 to zero.
  • the main microprocessor 45 1 receives the new seek command, decodes the command, and executes steps 202, 203 as in the case of the operation of the single microphone mouth processor as in the first embodiment. However, the operation of steps 204 and 205 described later is omitted, and this task is assigned to the sub-processor 452, so that the head moves at a high speed as in the past. Can also accept an interrupt during a seek operation.
  • the main microprocessor 451 After stopping the seek of the head in this way, the main microprocessor 451 notifies the sub-processor 452 to that effect, and the sub-processor 452 correspondingly accepts it first in step 207. Transfer the seek instruction.
  • step 203 determines whether the new seek order is the same as the current seek direction. If it is determined in step 203 that the new seek order is the same as the current seek direction, the process proceeds to step 204 and it is determined whether a seek change to the new target cylinder is possible. I do.
  • step 123 in FIG. 8 This determination is the same as step 123 in FIG. 8 except that the sub-processor 452 makes this determination. If the change is still possible, the sub-processor 452 sets the movement amount for the new target cylinder in the movement amount register 463 of the RAM 460 in step 205.
  • step 206 if the head has already passed the new target cylinder, or if the head has passed the new target cylinder even after deceleration, go to step 206.
  • the second embodiment it is possible to interrupt the seek control of the bead even if the upper limit of the moving speed of the head 6 is not decreased as compared with the conventional case, or even if it is slightly decreased. .
  • the movement of the head can be stopped at any time and the command can be executed, thereby improving the throughput.
  • the present invention can constitute a high-throughput magnetic disk device or a magneto-optical disk device.
  • the present invention is effective for a method of pre-reading a continuous area in a semiconductor memory such as a cache memory in order to increase the speed of these hard disk devices. That is, the time required for interrupting the prefetch operation or starting a new seek can be reduced.

Landscapes

  • Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)

Description

明 細 書 ディスク装置のシーク制御方法及び装置 技術分野
本発明は、 コンピュー夕システムの補助記憶装置におけるシーク制御 方法及び装置に関する。
近年、 コンピュータ本体の動作が高速化されるのに伴って、 大量の データを記憶したり、 また、 仮想記憶として使用される補助記憶装置の 高速化が求められている。 このためには、 補助記憶装置のアクセス時間 の短縮化を行なう必要があるが、 アクセス時間の短縮化を図るためには- シーク時間を短縮するようにシーク制御を行なうことが必要である。 背景技術
従来のコンピュー夕システムの補助記憶装置である磁気ディスク装置 や光ディスク装置にあっては、 1つのシリ ンダ （トラック） から他のシ リ ンダ （トラック） にへッ ドを移動させるシーク中に、 上位装置から他 のデータを読み込むための命令 （コマン ド） が指示されても、 シークが 終了するまで、 コマンドが実行されない恐れがあった。
これを磁気ディスク装置の場合について説明する。 磁気ディスク装置 には一般にリードアへッ ドキャッシュ （Read Ahead Cache ) と呼ばれる 方法が採用されている。 例えば、 ホストコンピュータなどの上位装置か らのデータの読出し命令に対して要求された読み取りデータを上位装置 に転送した後に、 このデータに連続しているデータを磁気ディスク装置 のコントローラ内に設けられたキャッシュメモリに先読み動作するリ一 ドアへッドキヤッシュ （Read Ahead Cache) 機構を備えている。 このよ うな先読動作中にリ一ド命令によつて読出された領域に連続する磁気 ディスク媒体上に欠陥 （キズ） がある場合、 この欠陥部分の交代処理、 即ち、 この欠陥部分の代替として別のシリ ンダにその欠陥部分の代りと なる領域が設けられ、 連続するデータを先読みする場合には、 この交代 領域にへッ ドを移動するためのシークが行なわれることとなる。 このよ うな交代処理は、 例えば U S P 4， 498， 146 号公報に記載されている。 し かし、 この交代シリンダは一般的に最も頻繁に使用されるシリンダと反 対側の磁気ディスクの最外周側または最内周側にある割当てられる事が 多く、 欠陥のあった先読領域から交代領域へのシークは長距離なシーク となることが多い。
このような長距離のシークを行なうときは、 このシークの時間を短縮 するために高速で磁気へッ ドを移動するように設定されている。 従って 磁気へッ ドの移動速度がある速度以上になるとその制御のために磁気 ディスクコントローラは、 上位装置からのコマンドを受け付けられない c この理由は以下のとおりである。
長距離のシークは、 第 1図の Fのように、 一般的に目標速度に対して 磁気へッ ドの移動速度が同じになるように制御される。 すなわち、 磁気 へッ ドが位置する現在のシリ ンダと目標シリ ンダとの差を求め、 この差 に応じて最短で磁気へッ ドが移動出来るように磁気へッ ドが移動する目 標速度カーブを決め、 この目標速度カーブに対して磁気へッ ドの実速度 が同じとなるように速度制御を行ないながらへッ ドの移動制御が行なわ れる。 この速度制御は磁気ディスクコントローラ内のマイクロプロセッ サ （M P U ) の制御により行なわれ、 M P Uは、 たえず磁気へッ ドの現 在位置をトラッキングクロスパルス （トラックを通過した時に得られる 信号） を検出する事により目標位置までの残りの移動シリ ンダ数をサー ボ制御回路に与えつづけるがトラック （シリ ンダ） 幅が 1 7 . 5 [ m ] 磁気ヘッ ドの最高速度が 2 [ m / s ] とすると、 磁気ヘッ ドがトラック を横切る時間は 8 . 7 5 i s ] となり、 この間隔より短い間隔でトラッ ククロスパルスの読込みのためにトラッククロスパルスの監視を行なわ ねばならない。
このように、 M P Uで前記の処理を行なうためには 7 ί ϋΐ s 前後の 周期で速度制御のための処理を行なう必要がある。 したがって、 ヘッ ド シーク動作中は、 ほとんどマイクロプロセッサは余裕はなく、 他の仕事 を行なう事は出来ない状態であり、 例えば上位装置より次のアクセス叩 令が来てそれを取込んでへッ ドシークを途中で中止させることは実際上 困難である。 従って従来は、 データ先読み制御中に交代処理されている 部分があつた場合、 この交代領域にシークを行なわずこの時点で先読み を中止して、 次に到来するコマンドをすぐ受付けられる状態としている < 以下、 さらに磁気ヘッ ドのシーク方法の問題点を詳述する。 第 2図は 一般的な磁気へッ ドのシーク方法を示すフローチヤ一トである。 図中、 ステップ 1 0 1 〜 1 0 3はシーク開始準備の処理に関し、 ステップ 1 0 4 〜 1 0 8はシーク中の処理に関する。 このうち、 ステップ 1 0 4 〜 1 0 6はシーク加速及び等速期間に関し、 ステップ 1 0 6 〜 1 0 8は減速 期間に関する。 はじめにステップ 1 0 1で、 図示されい磁気ディスク装 置内のマイクロプロセッサは、 上記装置からの受信した命令がシーク命 令かどうかを判断する。 シーク命令でないと判断されたときは次に要求 されている処理を実行する。 ステップ 1 0 1でシーク命令と判断された ときはステップ 1 0 2で、 マイクロプロセッサは自己のレジス夕内に記 憶された現在シリ ンダと上位装置受信した目標シリ ンダの差及びへッ ド の移動すべき方向を計算し、 へッ ドの移動量及びシーク方向 （へッ ドの 移動方向） を決定してそれぞれの演算結果を自己の所定のレジス夕に セッ トする。 そしてステップ 1 0 3でマイクロプロセッサは、 図示され ないシーク制御回路に移動量と方向を指示する事によりシークを開始す な o
続くステップ 1 0 4で、 マイクロプロセッサは、 磁気ディスク上の サ一ボ信号を読取って得られる トラック · クロス信号が発生したかどう かをへッ ドが最高速度で移動した時に得られるであろう トラッククロス 信号の間隔以下で監視する。 ステップ 1 0 4でトラック · クロス信号の 発生が確認されると、 ステップ 1 0 5でマイクロプロセッサは、 自己の レジス夕にセッ トされている移動量、 即ち目標シリ ンダまでのシリ ンダ 数を一 1減算する。 そして、 この結果得られた新たな移動量をシーク制 御回路に与える。 そしてステップ 1 0 6で、 マイクロプロセッサは、 現 在のへッ ドの位置が目標シリ ンダのへッ ドを停止するために減速を開始 すべきシリ ンダ位置にあるかどうかを判断する。 即ち、 目標シリ ンダで へッ ドを停止させるためには、 目標シリ ンダより数シリ ンダ手前でへッ ドの移動速度を減速させる必要があり、 このために予め決定された目標 速度カーブよりこの減速を開始する位置が予め決定さている。 ステップ 1 0 6の判断結果がまだ減速を開始すべき位置に到達していないと判定 した時にはステップ 1 0 4に戻る。 これに対し、 ステップ 1 0 6で現在 のへッ ドの位置が減速を開始するシリ ンダ位置にあると判断されたとき には、 ステップ 1 0 7でマイクロプロセッサはシーク制御回路に減速指 令を出し、 減速を開始させる。 続くステップ 1 0 8で、 トラッククロス 信号が発生したかどうかを上述と同様に判断し、 トラッククロス信号が 発生したと判断されたときにはステツプで目標シリ ンダまでのシリ ンダ 数を減算する。 そして、 ステップ 1 1 0でヘッ ドが目標シリ ンダ上に到 達したと判断されたとき、 即ちレジス夕が "◦ " となったときにはシー クを終了し、 目標シリンダに関する制御 （ON TRACK制御） を実行する。 これに対し、 ステップ 1 1 0の判断結果、 また目標シリ ンダに到達して いない時にはステップ 1 0 8に戻る。
第 3図 （A) はへッ ドの移動速度 Vと時間 t との関係を示す。 第 3図 (B) はへッ ド移動用ボイスコイルモー夕 （V CM) の駆動電流 I と時 間 t との関係を示す。 第 3図 （C) はへッ ド移動距離と時間との関係を 示す。 図中、 ①はステップ 1 0 1〜 1 0 3の処理に相当し、 ②はステツ プ 1 0 4〜 1 0 6の処理に相当し、 ③はステツプ 1 0 7の処理に相当し、 ④はステップ 1 0 8で目標シリ ンダと判断された場合に相当する。
前述したように、 へッ ドの移動速度は最大で約 2 im/ s ] でトラッ ク （シリンダ） 幅は約 1 7. 5 [〃m] であるため、 処理時間は約 8. 7 5 [ m] ある。 しかしながら、 目標シリ ンダまでのトラック ' クロ ス信号数の計算処理で約 7 [ zm] かかるため、 MP Uの処理上余裕か なく、 割り込みの受付処理などを行なえない。 発明の開示
本発明の概括目的は、 上記問題点を解決したディスク装置のシーク制 御方法及び装置を提供することにある。
本発明の目的をより特定すれば、 スループッ 卜の向上を図ったシーク 制御方法及び装置を提供することにある。
上記目的は外部装置からの第 1のコマン ドを受けたプロセッサの制御 により記録媒体上の第 1の位置から第 2の位置へのへッ ドを移動させる シーク動作を行うステップ （ a ) と ； ステップ （ a ) の実行中に前記プ 口セッサの負荷状態をコマンド受け付け可能な状態に設定するステップ ( b ) と ； ステップ （ a ) の実行中に前記プロセッサに第 2のコマン ド が外部装置から与えられるか否かを判定するステップ （ c ) と ； ステツ プ （ c ) で第 2のコマンドが前記プロセッサに与えられたと判断された ときに、 第 1の位置から第 2の位置へへッ ドを移動させるシーク動作を 停止させるステップ （d ) とを有するディスク装置のシーク制御方法で 実現される。
また、 上記目的は、 外部装置からの第 1のコマンドを受けた第 1のプ 口セッサの制御により記録媒体上の第 1の位置から第 2の位置へへッ ド を移動させるシーク動作を行うステップ （a ) と ； ステップ （ a ) の実 行中に外部装置から第 2のコマンドが第 2のプロセッサに与えられるか 否かを判断するステップ （ b ) と ； ステップ （ b ) で第 2のコマン ドが 前記第 2のプロセッサに与えられたと判断されたときに、 第 1の位置か ら第 2の位置へへッ ドを移動させるシーク動作を停止させるステツプ ( c ) を有するディスク装置のシーク制御方法で実現される。
また、 上記目的は、 外部装置からの第 1のコマンドを受けたプロセッ ザの制御により記録媒体上の第 1の位置から第 2の位置へへッ ドを移動 させるシーク動作を行うと ；該シーク動作の実行中に前記プロセッサの 負荷状態をコマンド受け付け可能な状態に設定する第 2の手段と ；前記 シーク動作の実行中に前記プロセッサに第 2のコマンドが外部装置から 与えられるか否かを判定する第 3の手段と ；第 3の手段が第 2のコマン ドが前記プロセッサに与えられたと判断したときに、 第 1の位置から第 2の位置へへッ ドを移動させるシーク動作を停止させる第 4の手段とを 有するディスク装置のシーク制御装置で実現される。
更に、 上記目的は外部装置からの第 1 のコマン ドを受けて記録媒体上 の第 1 の位置から第 2の位置へへッ ドを移.動させるシーク動作を行う第 1のプロセッサと ；該シーク動作の実行中に外部装置から第 2のコマン ドを与えられるか否かを判断する第 2のプロセッサと ； 第 2のプロセッ ザで第 2のコマン ドが前記第 2のプロセッサに与えられたと判断された ときに、 第 1の位置から第 2の位置へへッ ドを移動させるシーク動作を 停止させる手段を有するディスク装置のシーク制御装置で実現される。 図面の簡単な説明
第 1図は従来及び本発明の第 1の実施例のシーク動作を示す図 ； 第 2図は従来のシーク動作の制御を示すフローチヤ一ト ；
第 3図は従来のシーク動作を示す波形図 ；
第 4図は本発明の第 1の実施例を示すプロック図 ；
第 5図は第 4図に示すエンコーダ及びデコーダの構成を示す図 ； 第 6図は第 5図の構成の動作を示すタイ ミ ングチャート ；
第 7図及び第 8図は第 4図に示す本発明の一実施例の動作を示すフ ローチャー 卜 ；
第 9図は本発明の第 2の実施例の要部を示すプロック図 ； 及び 第 1 0図は第 9図に示す本発明の実施例の動作を示すフローチャー ト である。 発明を実施するための最良の形態
本発明の第 1の実施例を第 4図〜第 8図を参照して説明する。
第 4図において、 本発明の一実施例の装置は上位装置 1 と、 上位装置 1 により制御される磁気ディスク装置 2を有する。 磁気ディスグ装置 2 はインタフエース制御回路 3 , ドライブコン トローラ 4 , ヘッ ド 6， 磁 気ディスク 7 , へッ ド駆動用モー夕 9及び磁気ディスク回転用モータ Ί 1を有する。
ィン夕一フェース制御回路 3は、 上位装置 1 らのコマン ドのデコード か上位装置 1 との間のデータ転送などの制御を行うものであり、 その処 理はマイクロプロセッサ 3 0 1 により行なわれる。 マイクロプロセッサ 3 0 1 はバス 3 0 4を介して入力ポート 3 0 2 , 出力ポート 3 0 3 , R O M 3 0 5 , ノくッファメモリ （キャッシュメモリ） 5 , 通信ィンター フェース 3 0 6にアクセスすることができる。
また、 マイクロプロセッサ 3 0 1 は、 R O M 3 0 5に記憶されたマイ クロプログラムを実行することにより、 各種の制御を行う。 例えば、 上 位装置 1からのコマンドを入力ポート 3 0 2が受信している時、 このコ マンドを受信した事は割り込みによりマイクロプロセッサ 3 0 1 に通知 される。 そしてマイクロプロセッサ 3 0 1 は入力ポート 3 0 2にァクセ スしてその受付られたコマンドをデコードする。 また、 上位装置 1から のライ トデータを入力ポート 3 0 2が受信している時、 マイクロプロ セッサ 3 0 1 はバス 3 0 4を制御することにより入力ポート 3 0 2と通 信インタフェース 3 0 6を接続し、 上位装置 1からのライ トデータをド ライブコントローラ 4に転送する。 これに対し、 ドライブコントローラ 4からの転送されてくるリードデータは、 マイクロプロセッサ 3 0 1が 通信ィン夕フェース 3 0 6 と出力ポートを接続することにより、 上位装 置 1 に転送される。 また、 リ一ドデ一夕をバッファメモリ 5に格納する 場合は、 マイクロプロセッサ 3 0 1が通信ィン夕フェース 3 0 6 とバッ ファメモリ 5を接続することにより リードデ一夕をバッファメモリ 5に 格納する。
—方、 ドライブコン トローラ 4は、 インターフヱス制御回路 3に接続 され、 へッ ドアクチユエ一夕のサーボ制御やシーク制御を行うものであ り、 その処理はマイクロプロセッサ 4 0 1 により行われる。 マイクロプ 口セッサ 4 0 1 はバス 4 0 4を制御することにより R O M 4 0 2 , R A M 4 1 0 , 通信ィンタフヱース 4 0 3 , サ一ボ制御回路 4 0 5 , ェン コーダ/デコーダ 8にアクセスすることができる。
R O M 4 0 2にはマイクロプロセッサ 4 0 1が実行するマイクロプロ グラムが格納されている。
R A M 4 1 0はデータ処理のためのワーク領域で処理に必要なフラグ やデータを格納するものである。 R A M 4 1 0にはへッ ド移動方向を示 すフラグ 4 1 1 と、 現在シリ ンダア ドレス 4 1 2 と、 上位装置 1 からの リード命令またはライ ト命令で措定された目標シリ ンダァ ドレスと現在 シリ ンダァドレスの差、 即ちへッ ドの移動量が格納される移動量レジス 夕 4 1 2とシーク制御中に移動した移動量が格納されるカウンタ 4 1 3 が設けられ、 先の第 2図で説明した制御と同様の制御に使用される。 通信ィン夕フェース 4 0 3は、 ィン夕フェース制御回路 3 との間のコ マンドゃデ一夕等の通信を行うものである。
サ一ボ制御回路 4 0 5はマイクロプロセッサ 4 0 1 の制御により動作 するもので、 マイクロプロセッサ 4 0 1 よりのへッ ドの移動方向， 移動 量及び減速開始信号を送る。 サーボ制御回路 4 0 5においてはへッ ドの 移動方向及び移動量を受取るとそれに対応したへッ ドの移動方向にへッ ドを移動させるとともに、 移動量に対応した速度になるように予め記憶 されたサ一ボ制御回路 4 0 5内の R O M 4 0 5 ' より移動量に対した速 度パラメ一夕を出力する。 そしてこのパラメータに対応した値を目標速 度指令として速度指令レジスタ 1 9にセッ トする。
エンコーダノデコーダ回路 8は、 ディスク 7にデータを記録するため のものであり、 例えば MFMや 1 一 7ェンコ一ド Zデコ一ド回路より構 成され o
一方、 サ一ボへッ ドの出力は、 第 5図に示すように、 ポジションセン ス回路 1 0に入力される。 ポジションセンス回路 1 0はサーボへッ ドの 読み出し信号を位置信号に変換し、 二相ポジショ ン信号 P〇 SN, P 0 S Qをポジション信号スライス回路 1 1に出力する。
ポジション信号スライス回路 1 1は、 P〇SN, P〇SQの各信号に より、 N + Q> 0、 N> Qの各信号を作成して、 ポジショ ンデコーダ回 路 1 2に、 OFTRK (オフ トラック） 信号を作成してトラッククロッ シングパルス作成回路 1 3に、 それぞれ出力する。
ポジションデコーダ回路 1 2は、 N>Q、 N + Q> 0の各信号により 現在位置しているシリ ンダァドレスの下位 2ビッ ト PAR 2および P A R 1の各信号を作成する。 また、 速度信号および位置信号の直線領域を 示すファインポジション信号を作成するための公知の制御信号である S NN (Select N Non-invert), S QN (Sleet Q Non-invert) , SN I (Select N invert), および SQ I (Select N invert)の各信号を作成 する。 トラッククロッシングパルス作成回路 1 3は P AR 2 , PAR I の各信号および OFTRK信号によりシリンダ間の中心で発生する 5 [ s] パルス幅のトラッククロッシングパルス TX P Lを作成する。 これらの各信号の波形を第 6図に示す。
TX P L信号は、 マイクロプロセッサ 4 0 1にも通知され、 先の第 2 図で説明したシーク制御を行なうために、 TXPLによって、 RAM移 動量レジスタ 4 1 3の値をこの TX PLが到来する毎に減算 （― 1 ) す るとともに移動量カウンタ 4 1 4を加算 （+ 1 ) する。 そして減算し得 られた値をマイクロプロセッサ 4 0 1は、 サ一ボ制御回路 4 0 5に与え て先に説明したと同時に R OM 4 0 5 ' より新たに作成した目標速度を 第 5図に示す速度指令レジスタ 1 9に出力する。
そしてこのような制御を繰り返して先の第 2図で説明したへッ ドの現 在位置が、 減速すべき位置となった時にマイクロプロセッサ 4 1 0は減 速指合をサーボ制御回路 4 0 5 ' に出す。 サ一ボ制御回路 4 0 5におい ては R OM 4 0 5 ' からの読出しデータに代えて減速のために目標速度 が零となるように速度指令レジスタ 1 9に目標速度零をセッ 卜し、 サー ボ系は減速に入る。
そして、 さらにマイクロプロセッサ 4 0 1 は TX P L信号により移動 量レジスタ 4 1 3を減算して行き、 その値が零となった所で移動量完了 した事を上位装置 1 に通知すベく通信ィンタフヱ一ス 4 0 3， 3 0 6、 マイクロプロセッサ 3 0 1、 出力ポート 3 0 3を介してシーク完了を通 知する。
そして、 マイクロプロセッサ 4 0 1 は、 現在シリ ンダ 4 1 2にシーク 完了後の値、 即ち移動量カウンタ 4 1 4の値を加算して新しい現在シリ ンダとしてセッ トしてシーク動作を終了する。
さらにサーボ機構を第 5図により説明すると、 TX P L信号は実速度 作成回路 1 4に入力され、 トラッククロスパルス （TX P L信号） の間 隙よりへッ ド 6の実速度が求められる。 ドライブコン トローラ 4からは 上述したように R OM 4 0 5 ' から得られる目標速度指令が速度指令レ ジス夕 1 9入力され。 この目標速度指令は、 R OM 4 0 5 ' のデータに より決定されるが上位装置 1からのコマン ドを受け付け可能な速度に へッ ド 6の移動'速度の上限 Vn を設定するものである。 すなわち、 シ一 ク中に上位装置 1からのコマン ドをいつでも受け付けられるように、 従 来のヘッ ドの移動速度の上限 V。 よりも速度が遅い上限 Vn を設定する。 へッ ド 6の移動速度が低下すると T X P L信号の到来間隔が拡がってそ の結果、 マイクロプロセッサに余裕が出来るため、 割込み処理が受付け 可能となり確実にシークの停止をいつでも行なうことができる。
これらの目標速度 1 9 と実速度の 2つの入力信号により速度偏差を求 めて、 P I D制御回路 2 0により P I D制御を行なう。 P I D制御回路 2 0からの出力信号は D ZA変換器 1 5でアナログ信号に変換され、 ァ ナログ信号はパワーアンプ 1 6で増幅された後に、 ボイスコイルモ一夕 1 7に入力する。 増幅された電流指令値によりボイスコイルモー夕 1 7 はァクチユエ一夕 1 8を駆動し、 ァクチユエ一夕 1 8はヘッ ド 6の移動 を行なう。
尚、 第 4図のインタフヱース制御回路 3は上位装置からのコマン ドを デコ一ドし、 シーク命合であった場合にはそのまま ドライブコントロー ラ 4のマイクロプロセッサ 4 0 1 に通信ィン夕フェース 3 0 6 , 4 0 3 を介してシークを指示する。 また、 インタフヱース制御回路 3はデータ の記録フォーマツ トの変更や、 データの書き込み， 読み出しの指示、 更 には上位装置へのデータ転送のための信号処理 （レベル変換や転送のプ 口 トコル処理） を行う。 またドライブコントローラ 4は図示しない磁気 ディスク 7の回転制御 （回転の O NZ O F Fをサーボ制御） や上述した ヘッ ド 6の移動制御を行う。 また、 ドライブコントローラ 4はインタ フェース制御回路 3に読み込み/書き込みのタイ ミ ングを知らせたり、 上記制御中に発生した異常をィン夕フェース制御回路 3に知らせる。 次に第 1図を参照して第 1の実施例の動作を説明する。 第 1図は前述 した従来のシーク開始からシーク終了までの動作 （F ) とともに、 第 1 の実施例の動作を示している。
第 1図において、 V n はドライブコントローラ 4が割り込み処理-を行 なうことができるへッ ド 6の移動速度 Vの限界を示しており、 シーク開 始から終了まで上位装置 1からのコマン ドを受け付けることができる限 界速度 V n にへッ ド 6の移動速度 Vの上限 V n を設定し、 確実にシーク の停止をいつでも行なうことができるようにしている。
シークを開始してから V n の移動速度に達するまでは従来どおり、 加 速を行なう。 そして、 V n の速度に達する前の V n の速度でコマン ドが 入った場合には Αで示すように、 へッ ド 6を停止する。 なお、 従来の方 式でへッ ド 6の停止制御を行なったときとの時間差を Bで示す。
次に、 V n の速度に達したときは、 V n の一定速度でへッ ド 6を移動 させる。 この V n の等速度運動期間中のある時点でコマン ドが入ったと きは、 Cで示すように、 ヘッ ド 6を停止させる。 なお、 従来の方式で へッ ド 6の停止制御を行なったときとの時間差を Dで示す。
シーク開始からシーク終了までコマン ドが入らなかったときの状態は、 Eで示され、 従来の限界速度 V。 より遅い限界速度 V n でへッ ド 6を限 界速度 V。 より遅い限界速度 V n でへッ ド 6を移動するようにしている ので、 シーク開始からシーク終了までの時間は従来より多少長くなるか、 へッ ド 6の移動速度が遅くなるため、 トラッククロッシングパルスの間 隙が広くなり、 トラッククロッシングパルス毎に行うへッ ドの速度制御 に余裕ができ、 シーク制御の途中でも上位装置 1からのコマン ドを受け 付けることができる。
次に、 以上のことをドライブコン トローラ 4が実行するリ一ド Zライ ト命令を例にとって第 7図に基づいて説明する。
第 7図において、 まず、 ステップ 1 1 1でインタフヱース制御回路 3 を介して送られて来た上位装置 1からの命令がシーク命令であるか否か を判別し、 シーク命令であるときはステップ 1 1 2でそのシーク命令か リ一ド命令によるものなのか、 ライ ト命合によるものなのかを判別する。 ステップ 1 1 2でライ ト命令によるものと判断されると、 ステップ 1 1 7で上述の動作と同様なヘッ ドのシーク制御を行ないその後データのラ イ トを実行し、 ステップ 1 1 1 に戻る。
これに対して、 ステップ 1 1 2でリード命合によるものと判断される と、 ステップ 1 1 3でシーク制御およびデ一夕のリードを実行する。 そ してステップ 1 1 4で次のシーク命令がきたか否かを判別し、 シーク命 令がこないときは、 ステップ 1 1 5でマイクロプロセッサ 3 0 1の制御 によりキャッシュメモリ 5に空き領域があるか否かを判別し、 空き領域 があるときは、 ステップ 1 1 6でリード命令で読出されたデ一夕に連続 する、 又は、 先読したデータに連続するデータ （ 1セクタ一毎） のシリ ンダのリ一ド実行する。
尚、 キャッシュメモリ 5の内容のィレ一ズは、 例えば次に到来するラ ィ ト命令のタイ ミ ングによってィレーズされる。
ステップ 1 1 4でシーク命令がきたときは、 ステップ 1 1 8でその シーク命合がリ一ド命合によるものなのかライ ト命合によるものなのか を判断し、 リ一ド命令ならステツプ 1 3 3でシークおよびリ一ドを実行 し、 また、 ライ ト命令なら、 ステップ 1 1 7でシークおよびライ ト実行 する。 尚、 ステップ 1 1 6においては、 先読み制御中に交代セクタ一が あつた場合はシーク制御にによりへッ ドを移動し交代セクタ一に位置付 けする。
このように特に先読み制御中にドライブコントローラ 4で割込み処理 が行なえる限界速度 V n にヘッ ド 6の移動速度 Vを設定して、 シーク中 にコマンドが入ってきたときはへッ ド 6の移動を中断して、 ただちに到 来したコマンドを実行可能としたので、 スループッ トを向上させること ができる。 また、 交代処理されたセクタ一に対しても先読み制御が可能 になるので一般のシーク動作の終了後、 リー ドアへッ ドキャッシュ動作 中にシーク制御を行うことが出来、 したがって、 この場合もスループッ トを向上させることができる。
以上説明した本発明の第 1の実施例では、 確実にシークの停止を行う ことができる速度でへッ ド 6を移動させ、 シーク中にコマン ドが発生し た時点でへッ ド 6をただちに停止させることが出来る。 そして、 このコ マンドを処理する。
これに対し、 シーク中に発生したコマン ドが目標シリ ンダの変更を措 示しており、 目標シリ ンダの変更だけで、 へッ ド 6を直ちに停止させる ことなく、 目標シリ ンダの変更を可能とする第 8図の制御を行うことも できる。
第 8図の制御は第 4図に示すドライブコン トロ一ラ 4が行う。 第 7図 のステップ 1 1 6でシーク中である場合に割込みが発生した場合に第 8 図の処理を開始する。 ステップ 1 2 1で、 発生したコマン ドが目標シリ ンダの変更を指示しているかどうかを判断する。 即ちシーク制御中で目 標としているシリ ンダと到来しているコマン ドが指示している目標シリ ンダがー致しているかを判断する。 一致しないときは、 直ちにへッ ド 6 を停止させるかシークの終了後コマン ドに従った処理を行う。 一方、 ス テツプ 1 2 1でコマンドが目標シリンダを変更をしなければならないと 判断されたときには、 ステップ 1 2 2でシーク方向が現行シークの方向 と同一方向で良いかどうかをへッ ド移動方向レジスタ 4 1 1 と到来した コマン ドの目標シリ ンダより判断する。 ステップ 1 2 2の^断結果シ― ク方向と一致しないときはステップ 1 2 5でへッ ド 6の移動を直ちに停 止させる。 この停止動作は、 第 4図において移動量シリ ンダ 4 1 3の値 を零とするとともに減速開始をサーボ制御回路 4 0 5に送出する。 そし てへッ ドが停止するまでに得られたトラッククロスパルスをカウン トし て移動量力ゥン夕 4 1 3によりへッ ドが停止したシリ ンダを認識して現 在シリ ンダ 4 1 2を更新する。 そして、 新しい目標シリ ンダを再設定し、 シークを新たに開始する。 これに対し、 ステップ 1 2 2の判断結果が シーク方向と同一のときは、 ステップ 1 2 3で新しい目標シリ ンダへの シークはまだ間に合うかどうかを判断する。 即ち、 新しい'目標シリ ンダ をヘッ ドが通過していないかを、 現在シリ ンダ 4 1 2 と移動量カウンタ 4 1 4 とより判断する。 ステップ 1 2 3の判断結果がすでに通過してい たときは、 ステップ 1 2 5に進み、 先と同様にただちに停止動作に入る c これに対し、 ステップ 1 2 3の判断結果が通過していないと判断された ときは、 ステップ 1 2 4で新しい目標シリ ンダを設定する。 即ち.、 移動 量シリ ンダレジス夕 4 1 3の値を変更する事によって新しい目標シリ ン ダを設定する。 そして、 シークを続行する。 尚、 ステップ 1 2 3では、 さらに現時点から減速を開始して新しい目標シリ ンダ上でへッ ド 6を停 止できるかどうかが考慮され、 若し停止出来ないという事になるとス テツプ 1 2 3に進む。
次に、 本発明の第 2の実施例を第 9図を参照して説明する。
第 9図は第 4図に示すドライブコントローラ 4に代えて用いる ドライ ブコン トローラ 4 Aの構成を示す。
ドライブコントローラ 4 Aは、 シーク制御を行うメインマイクロプロ セッサ （M P U ) 4 5 1 , サブマイクロプロセッサ （M P U ) 4 5 2 , メインマイクロプロセッサ 4 5 1のための動作プログラムが格納された R O 4 5 3 , サブマイク口プロセッサ 4 5 2のための動作プログラム が格納された R O M 4 5 6 , メインマイクロプロセッサ 4 5 1及びサブ マイクロプロセッサ 4 5 の両方からァクセスされる R A M 4 6 0 とバ ス 4 5 7 と、 エンコーダ デコーダ回路 4 5 5 と、 サ一ボ制御回路 4 5 4 とから構成されている。
R M A 4 6 0に先の第 1の実施例と同時にシーク制御用の各種レジス 夕が設けられており、 さらに第 2の実施例ではシーク中断フラグ 4 6 4 が新たに設けられいる。 この R A M 4 6 0はメイ ンプロセッサ 4 5 1及 びサブマイクロプロセッサ 4 5 2の両方より共通にアクセスが可能と なっている。
尚、 第 2の実施例において通信ィン夕フェース 4 5 8は第 4図の通信 イ ン夕フェース 4 0 3 に対応し、 サ一ボ制御回路 4 5 4及び R O M 4 5 4 ' は、 第 4図のサーボ制御回路 4 0 5及び R O M 4 0 5 ' に対応し、 ェンゴ一タノデコーダ回路 4 5 5は第 2図のエンコーダノデコーダ回路 8に対応し、 動作は全く同一であるので説明は省略する。
次に第 1 0図を使用して第 9図に示す第 2実施例を説明する。
第 1 0図の実施例は第 7図のステップ 1 1 6中で行われるシーク制御 中に行われるステツプである。
サブマイクロプロセッサ 4 5 2は通常は動作せず、 メインのマイクロ プロセッサ 4 5 1が第 7図ステップ 1 1 6中のヘッ ドのシーク制御中で ある事を検出する事により動作を開始する。 .
即ち、 ステツプ 2 0 1 においてサブマイクロプロセッサ 4 5 2はメイ ンのマイクロプロセッサ 4 5 1が先読み制御中のシーク制御中であるか を監視している。 そしてメインのマイクロプロセッサ 4 · 5 1がシーク制 御を開始すると次のステップに進み、 動作を開始する。
ステップ 2 0 2において、 サブマイクロプロセッサ 4 5 2はメ イ ンマ イク口プロセッサ 4 5 1がシーク制御中にはメインのマイクロプロセ ッ サ 4 5 1 に代って上位装置 1からのシーク命令の受信を監視する。 そし てシーク命令が受信されると次に進む。
サブマイクロプロセッサ 4 5 2はステップ 2 0 3において、 シーク命 令を解読してシーク命令で指定された新しい目標シリ ンダを認識すると ともに、 サブマイクロプロセッサ 4 5 2は R A M 4 6 0のへッ ド移動方 向レジスタ 4 6 1， 現在シリ ンダ 4 6 2， 移動量シリ ンダ 4 6 3及び移 動量力ゥン夕 4 6 5を読込み、 メイ ンマイクロプロセッサ 4 5 1で実行 中のへッ ドシーク制御により移動している方向が、 新しい目標シリ ンダ への移動方向と一致するかを判定する。
即ち、 サブプロセッサ 4 5 2においては R A M 4 6 0の各レジス夕の 読込みを行なう事により現在のへッ ド位置が判明する。 これは現在シリ ンダ 4 6 2 と移動量カウン夕 4 6 5の値をへッ ド移動方向 4 6 1 に基づ いて加減算する事により知る事が出来る。 従って、 これに基づいて新し い目標シリ ンダが現在位置と現在のへッ ド移動方向とより同一の方向で あるかを判断する。
この結果、 目標トラックのシーク方向が現行と異なる場合には、 ス テツプ 2 0 6に進み、 メインマイクロプロセッサ 4 5 1へシーク中止の 割込みを行なう。
この割込みは R A M 4 6 0シーク中断フラグ.4 6 4をセッ トすること により行なう。 メインのマイクロプロセッサ 4 5 1 はこの割込みの受付 はこのシークで中断フラグ 4 6 4の読込みだけで行なう事が出来るので. 高速にへッ ドを移動させても、 十分この中断フラグ 4 6 4の読込みが可 でめる。
メインマイクロプロセッサ 4 5 1 においては、 移動量シリ ンダ 4 6 3 の更新等に同期して、 シーク中断フラグを読込み、 若しこのフラグか " 1 " である場合にはただちに減速指示 サーボ制御回路 4 5 4に出力 し移動量シリ ンダ 4 6 3の値を零とする。
このようにメインマイクロプロセッサ 4 5 1 は第 1実施例のような単 —のマイク口プロセッサでの動作のように、 新しいシークコマン ドの受 信及びそのコマンドの解読及びステップ 2 0 2， 2 0 3、 後述するス テツプ 2 0 4 , 2 0 5の動作を省略し、 この仕事をサブプロセッサ 4 5 2に分担させるようにしたので、 へッ ドの移動速度を従来のように高速 で移動してもシーク動作中に割込みの受付けが可能となる。
メインマイクロプロセッサ 4 5 1 は、 このようにへッ ドのシークを停 止したあとその旨サブプロセッサ 4 5 2に通知し、 サブプロセッサ 4 5 2はそれに対応してステップ 2 0 7において先に受付けたシーク命令を 転送する。
一方、 ステップ 2 0 3において、 新しいシーク命合が現在のシーク方 向と同一であると判断された場合にはステップ 2 0 4に進み、 新しい目 標シリ ンダへのシーク変動が可能かを判断する。
この判断はサブプロセッサ 4 5 2が行なう他は第 8図のステップ 1 2 3 と同一である。 そして若しまだ変更が可能となるとステップ 2 0 5に 新しい目標シリ ンダに対する移動量をサブプロセッサ 4 5 2が R A M 4 6 0の移動量レジスタ 4 6 3にセッ トする。
一方、 すでに新しい目標シリ ンダをへッ ドが通過している、 若しくは 減速しても新しい目標シリ ンダを行き過ぎる場合にはステップ 2 0 6に 進む。
以上のように第 2の実施例においてはへッ ド 6の移動速度の上限を従 来に比較して低下させない、 若しくはわずか低下するのみでもべッ ドの シーク制御を中断させる事が可能である。 以上説明してきたように、 本発明によれば、 シーク中にコマンドが 入ってきたとき、 いつでもへッ ドの 動を停止してコマンドを実行する ことができ、 スループッ トが向上する。 産業上の利用可能性
本発明は高いスループッ トの磁気ディスク装置や光磁気ディスク装置 を構成できる。 特に本発明はこれらのハードディスク装置の高速化を図 るためにキャッシュメモリなどの半導体メモリに予め連続した領域を先 読みする方式に有効である。 すなわち、 先読み動作の中断や新たなシー ク開始に必要な時間を短縮することができる。

Claims

請求の範囲
1. 外部装置からの第 1のコマンドを受けたプロセッサの制御により記 録媒体上の第 1の位置から第 2の位置へへッ ドを移動させるシーク動作 を行うステップ （ a ) と ；
ステップ （a ) の実行中に前記プロセッサの負荷状態をコマン ド受け 付け可能な状態に設定するステップ （b ) と ；
ステップ （a ) の実行中に前記プロセッサに第 2のコマン ドが外部装 置から与えられるか否かを判定するステップ （ c ) と ；
ステツプ （ c ) で第 2のコマンドが前記プロセッサに与えられたと判 断されたときに、 第 1 の位置から第 2の位置へへッ ドを移動させるシー ク動作を停止させるステップ （ d ) とを有するディスク装置のシーク制 御方法。
2. 請求項 1のシーク制御方法であって、 前記ステップ （b ) は前記 へッ ドの移動速度を前記プロセッサが第 2のコマンドを受け付けること ができる処理速度に対応する移動速度に設定するステツプを有する。
3. 請求項 1のシーク制御方法であって、 前記ステップ （b ) は前記 へッ ドの移動速度の上限を前記プロセッサが第 2のコマン ドを受け付け ることができる処理速度の上限に対応する移動速度に設定するステツプ を有する。
4. 請求項 1のシーク制御方法であって、 更に、 シーク動作を停止した 後に第 2のコマンドを実行するステツプを有する。
5. 請求項 1のシーク制御方法であって、 前記ステップ （ d ) は前記 へッ ドを前記記録媒体上で停止させるステップを有する。
6. 請求項 1のシーク制御方法であって ：
前記第 2のコマン ドは前記へッ ドを第 3の位置に移動させるシーク動 作を指示し ；
前記ステップ （ d ) はステップ （ a ) で第 2の位置へ前記へッ ドを移 動させる第 1の方向とへッ ドの現在の位置から第 3の位置へへッ ドを移 動させる第 2の方向とが同一か否かを判断するステツプと ；
該ステップで第 1の方向と第 2の方向とが異なると判断されたときに は前記へッ ドを直ちに前記記録媒体上で停止させるステツプを有する。
7. 請求項 6のシーク制御方法であって、 更に ：
第 1 の方向と第 2の方向とが同一であると判断された場合に現在の へッ ドの位置から第 3の位置へ移動させて第 3の位置で前記へッ ドを停 止させることができるか否かを判断するステップと ；
該ステツプで前記へッ ドを第 3の位置で停止させることができないと 判断されたときに前記へッ ドを前記記録媒体上で直ちに停止させるス テツプを有する。
8. 請求項 7のシーク制御方法であって、 更に、 前記へッ ドを第 3の位 置で停止させることができると判断された場合、 前記コマンドを実行し て前記へッ ドを第 3の位置へ移動させるステップを有する。
9. 外部装置からの第 1のコマンドを受けた第 1のプロセッサの制御に より記録媒体上の第 1の位置から第 2の位置へへッ ドを移動させるシー ク動作を行うステップ （ a ) と ；
ステップ （ a ) の実行中に外部装置から第 2のコマンドが第 2のプロ セッサに与えられるか否かを判断するステップ （b ) と ；
ステップ （b ) で第 2のコマンドが前記第 2のプロセッサに与えられ たと判断されるときに、 第 1の位置から第 2の位置へへッ ドを移動させ るシーク動作を停止させるステップ （ c ) を有するディスク装置のシ一 ク制御方法。
10. 請求項 9のシーク制御方法であって、 .更に、 シーク動作を停止した 後に第 1のプロセッサの制御のもとに第 2のコマン ドを実行するステツ プを有する。
1 1. 請求項 1 0のシーク制御方法であって ：
前記第 2のコマンドは前記へッ ドを第 3の位置に移動させるシーク動 作を指示し ；
前記シーク制御方法は更に現在のへッ ドの位置と第 2の位置との関係 から前記へッ ドを現在の位置から第 3の位置に移動させて第 3の位置で 前記へッ ドを停止させることができるか否かを第 2のプロセッサを用い て判断するステツプと ；
該ステツプで前記へッ ドを第 3の位置で停止させることができると判 断されたときに、 第 1のプロセッサの制御のもとに前記へッ ドを第 3の 位置で停止させるステツブを有する。
12. 外部装置からの第 1のコマンドを受けたプロセッサの制御により記 録媒体上の第 1の位置から第 2の位置へへッ ドを移動させるシーク動作 を行う第 1 の手段と ；
該シーク動作の実行中に前記プロセッサの負荷状態をコマン ド受け付 け可能な状態に設定する第 2の手段と ；
前記シーク動作の実行中に前記プロセッサに笋 2のコマン ドが外部装 置から与えられるか否かを判定する第 3の手段と ；
第 3の手段が第 2のコマンドが前記プロセッサに与えられたと判断し たときに、 第 1 の位置から第 2の位置へへッ ドを移動させるシーク動作 を停止させる第 4の手段とを有するディスク装置のシーク制御装置。
13. 請求項 1 2のシーク制御装置であって、 前記第 2の手段は前 己へッ ドの移動速度を前記プロセッサが第 2のコマン ドを受け付けることがで きる処理速度に対応する移動速度に設定する手段を有する。
14. 請求項 1 2のシーク制御装置であって、 前記第 2の手段は前記へッ ドの移動速度の上限を前記プロセッサが第 2のコマンドを受け付けるこ とができる処理速度の上限に対応する移動速度に設定する手段を有する。
15. 請求項 1 3のシーク制御装置であって、 更に、 シーク動作を停止し た後に第 2のコマンドを実行する手段を有する。
16. 請求項 1 2のシーク制御装置であって、 前記第 4の手段は前記へッ ドを前記記録媒体上で停止させる手段を有する。
17. 請求項 1 2のシーク制御装置であって ：
前記第 2のコマンドは前記へッ ドを第 3の位置に移動させるシーク動 作を指示し ；
前記第 4の手段は第 2の位置へ前記へッ ドを移動させる第 1 の方向と へッ ドの現在の位置から第 3の位置へへッ ドを移動させる第 2の方向と が同一か否かを判断する手段と ；
該手段で第 1の方向と第 2の方向とが異なると判断されたときには前 記へッ ドを直ちに前記記録媒体上で停止させる手段を有する。
18. 請求項 1 7のシーク制御装置であって、 更に ：
第 1の方向と第 2の方向とが同一であると判断された場合に現在の へッ ドの位置から第 3の位置へ移動させて第 3 ©位置で前記へッ ドを停 止させることができるか否かを判断する手段と ；
該手段で前記へッ ドを第 3の位置で停止させることができないと判断 されたときに前記へッ ドを前記記録媒体上で直ちに停止させる手段を有 する。 '
19. 請求項 1 8のシーク制御装置であって、 更に、 前記へッ ドを第 3の 位置で停止させることができると判断された場合、 前記コマンドを実行 して前記へッ ドを第 3の位置へ移動させる手段を有する。
20. 外部装置からの第 1のコマン ドを受けて記録媒体上の第 1 の位置か ら第 2の位置へへッ ドを移動させるシーク動作を行う第 1のプロセッサ と ；
該シーク動作の実行中に外部装置から第 2のコマン ドを与えられるか 否かを判断する第 2のプロセッサと ；
第 2のプロセッサで第 2のコマン ドが前記第 2のプロセッサに与えら れたと判断されたときに、 第 1の位置から第 2の位置へへッ ドを移動さ せるシーク動作を停止させる手段を有するディスク装置のシーク制御装
21. 請求項 2 0のシーク制御装置であって、 第 1 のプロセッサはシーク 動作を停止した後に第 1のプロセッサの制御のもとに第 2のコマン ドを 実行する手段を有する。
22. 請求項 2 1のシーク制御装置であって ：
前記第 2のコマンドは前記へッ ドを第 3の位置に移動させるシーク動 作を指示し ；
第 2のプロセッサは更に現在のへッ ドの位置と第 2の位置との関係か ら前記へッ ドを現在の位置から第 3の位置に移動させて第 2の位置で前 記へッ ドを停止させることができるか否かを判断する手段を有し ； 第 1の手段は該手段が前記へッ ドを第 3の位置で停止させることがで きると判断したときに、 前記へッ ドを第 3の位置で停止させる手段を有 する。
23. 請求項 2 0のシーク制御装置であって、 更に第 1 のプロセッサによ り行われる前記シーク動作に関するデータを記憶するメモリ手段を有し、 第 2のプロセッサは該メモ リ手段中のデータを参照して該シーク動作後 に第 2のコマンドを実行できるか否かを判断する手段を有する。
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