JP2006031742A

JP2006031742A - 磁気ディスク装置

Info

Publication number: JP2006031742A
Application number: JP2004204170A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Nagasaka; 吉之長坂
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2004-07-12
Filing date: 2004-07-12
Publication date: 2006-02-02
Also published as: US20060007590A1; US7212363B2

Abstract

【課題】フォーマット効率を向上させること。
【解決手段】磁気ディスク装置１０は、１データフレームを１セクタとしてフォーマットしたものであり、ホスト１から当該磁気ディスク装置１０のフォーマット（すなわち、１セクタ／１データフレーム）とは別のフォーマット（例えば、「512bytes/sector」）に基づくリードコマンドまたはライトコマンドを受け付けた場合に、既存のフォーマット（例えば、「512bytes/sector」）をエミュレートしてセクタデータを読み出すように制御する読出制御部１６ｂと、既存のフォーマット（例えば、「512bytes/sector」）をエミュレートしてセクタデータを書き込むように制御する書込制御部１６ｃとを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、サーボ情報を格納するサーボフレームと、該サーボフレーム間でセクタデータを格納するデータフレームとを有する磁気ディスク装置に関し、特に、フォーマット効率を向上させることができる磁気ディスク装置に関する。

従来より、コンピュータの外部記憶装置として磁気ディスク装置が知られている。この磁気ディスク装置は、サーボ情報（ヘッドの位置制御または速度制御をおこなうための情報）を格納するサーボフレームと、該サーボフレーム間でセクタデータを格納するデータフレームとを有するものである（例えば、特許文献１参照。）。

これを具体的に説明すると、この磁気ディスク装置は、データフレームにおいて、ユーザデータ「512bytes」に、「Preamble」、「Sync Mark」、「ECC」および「Gap」などが付加されたセクタデータを各セクタごとに格納している。このように、磁気ディスク装置内では、ユーザデータは、固定されたデータサイズ（すなわち、「512bytes」）で管理されている。なお、かかるユーザデータは、「512bytes」のデータサイズで管理されるのが一般的であるが、ユーザによっては、「528bytes」などの別のデータサイズで管理されることもある。

特開２００３−３３１５２７号公報

しかしながら、上記の従来技術（特許文献１）では、一定のデータサイズ（すなわち、「512bytes」）でユーザデータを管理しているため、データフレーム内に格納されるセクタ数が多くなれば多くなるほど、ユーザ容量に関係しない領域（すなわち、「Preamble」、「Sync Mark」、「ECC」および「Gap」などの領域）が大量に必要となり、フォーマット効率を向上させることができないという問題点があった。

さらに、近年では、高い記憶密度を有する磁気ディスク装置が続々と開発されている。このため、データフレーム内に格納されるセクタ数も顕著に増加しており、ユーザ容量に関係しない領域（すなわち、「Preamble」、「Sync Mark」、「ECC」および「Gap」などの領域）がより大量に必要になってきている。

そこで、本発明は、上述した従来技術による課題（問題点）を解消するためになされたものであり、フォーマット効率を向上させることができる磁気ディスク装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１の発明に係る磁気ディスク装置は、サーボ情報を格納するサーボフレームと、該サーボフレーム間でセクタデータを格納するデータフレームとを有する磁気ディスク装置であって、１データフレームを１セクタとしてフォーマットしたことを特徴とする。

また、請求項２の発明に係る磁気ディスク装置は、上記の発明において、当該磁気ディスク装置のフォーマットとは別のフォーマットに基づく読み出し要求を受け付けた場合に、該読み出し要求に係るセクタデータを含む１データフレームのセクタデータを読み込み、該読み込まれた１データフレームのセクタデータから前記読み出し要求に係るセクタデータを抽出し、該抽出されたセクタデータを読出データとして読み出すように制御することを特徴とする。

また、請求項３の発明に係る磁気ディスク装置は、上記の発明において、当該磁気ディスク装置のフォーマットとは別のフォーマットに基づく書き込み要求を受け付けた場合に、書込制御の対象領域を含む１データフレームのセクタデータを読み込み、該読み込まれた１データフレームのセクタデータにおける書込制御の対象領域に対して前記書き込み要求に係るセクタデータを埋め込み、該書き込み要求に係るセクタデータが埋め込まれた１データフレームのセクタデータを書込データとして書き込むように制御することを特徴とする。

本発明によれば、１データフレームを１セクタとしてフォーマットすることとしたので、ユーザ容量に関係しない領域（すなわち、「Preamble」、「Sync Mark」、「ECC」および「Gap」などの領域）の総量を最小にすることができ、フォーマット効率を向上させることが可能な磁気ディスク装置が得られるという効果を奏する。さらに、これに関連して、ユーザ容量に関係しない領域の総量を最小にすることにより、既存のフォーマットで実現されるユーザ容量と同じユーザ容量をより低い記憶密度で実現することができるため、ヘッドの読出制御／書込制御の精度を必要以上に厳格化しなくともよくなり、装置実現の困難性を低減することが可能になる。また、ユーザ容量に関係しない領域の総量を最小にすることにより、既存のフォーマットで実現されるユーザ容量に比較してより多くのユーザ容量を提供することも可能である。

また、本発明によれば、当該磁気ディスク装置のフォーマットとは別のフォーマットに基づく読み出し要求を受け付けた場合に、該読み出し要求に係るセクタデータを含む１データフレームのセクタデータを読み込み、該読み込まれた１データフレームのセクタデータから読み出し要求に係るセクタデータを抽出し、該抽出されたセクタデータを読出データとして読み出すように制御することとしたので、ファーム側で既存のフォーマット（例えば、「512bytes/sector」）をエミュレートしてセクタデータを読み出すことができ、既存のフォーマットとの互換性を確保することが可能な磁気ディスク装置が得られるという効果を奏する。

また、本発明によれば、当該磁気ディスク装置のフォーマットとは別のフォーマットに基づく書き込み要求を受け付けた場合に、書込制御の対象領域を含む１データフレームのセクタデータを読み込み、該読み込まれた１データフレームのセクタデータにおける書込制御の対象領域に対して書き込み要求に係るセクタデータを埋め込み、該書き込み要求に係るセクタデータが埋め込まれた１データフレームのセクタデータを書込データとして書き込むように制御することとしたので、ファーム側で既存のフォーマット（例えば、「512bytes/sector」）をエミュレートしてセクタデータを書き込むことができ、既存のフォーマットとの互換性を確保することが可能な磁気ディスク装置が得られるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る磁気ディスク装置の好適な実施例について詳細に説明する。なお、以下では、本発明に係る磁気ディスク装置の概要および特徴を説明した後に、本実施例に係る磁気ディスク装置を説明することとする。

（概要および特徴）
まず最初に、本発明に係る磁気ディスク装置の概要および特徴を説明する。図１は、本発明に係る磁気ディスク装置の概要および特徴を説明するための説明図である。同図に示すように、この磁気ディスク装置１０は、サーボ情報（ヘッドの位置制御または速度制御をおこなうための情報）を格納するサーボフレームと、該サーボフレーム間でセクタデータを格納するデータフレームとを有するものである。

ここで、本発明に係る磁気ディスク装置は、１データフレームを１セクタとしてフォーマットする点に主たる特徴があり、これによって、ユーザ容量に関係しない領域（すなわち、「Preamble」、「Sync Mark」、「ECC」および「Gap」などの領域）を減らし、もってフォーマット効率を向上させることができるようにしている。

この主たる特徴を具体的に説明すると、ユーザ容量に関係しない領域（すなわち、「Preamble」、「Sync Mark」、「ECC」および「Gap」などの領域）は、セクタごとに必要であるので、本発明に係る磁気ディスク装置では、ユーザ容量に関係しない領域を減らすために、セクタサイズを大きくする。

すなわち、本発明に係る磁気ディスク装置では、ユーザ容量に関係しない領域を増やさずに、セクタサイズをなるべく大きくするために、１データフレームを１セクタとしてフォーマットすることとしている。このように、１データフレームを１セクタとしてフォーマットすることとしたのは、データフレーム内に複数のセクタを格納することで、ユーザ容量に関係しない領域が大量に発生することを防止するとともに、サーボフレームの前後にスプリットセクタが格納される場合（１データフレーム以上のデータサイズを１セクタとした場合を含む。）に、前後のスプリットセクタそれぞれにユーザ容量に関係ない領域が挿入されることを防止するためである。

このため、１データフレームを１セクタとしてフォーマットすることで、（図１における本発明のフォーマット構造例参照）、ユーザ容量に関係しない領域（すなわち、「Preamble」、「Sync Mark」、「ECC」および「Gap」などの領域）の総量を最小にすることができる。

したがって、上記の従来技術の例で言えば、一定のセクタサイズ（すなわち、「512bytes」）を１セクタとしてフォーマットすることで（図１における従来のフォーマット構造例参照）、データフレーム内に複数のセクタ数を格納するのではなく、１データフレームを１セクタとしてフォーマットすることとしたので（図１における本発明のフォーマット構造例参照）、ユーザ容量に関係しない領域（すなわち、「Preamble」、「Sync Mark」、「ECC」および「Gap」などの領域）の総量を最小にすることができ、上記した主たる特徴のように、フォーマット効率を向上させることが可能になる。

さらに、これに関連して、ユーザ容量に関係しない領域の総量を最小にすることにより、既存のフォーマットで実現されるユーザ容量と同じユーザ容量をより低い記憶密度で実現することができるため、ヘッドの読出制御／書込制御の精度を必要以上に厳格化しなくともよくなり、装置実現の困難性を低減することが可能になる。また、ユーザ容量に関係しない領域の総量を最小にすることにより、既存のフォーマットで実現されるユーザ容量に比較してより多くのユーザ容量を提供することも可能である。

次に、本実施例に係る磁気ディスク装置について説明する。本実施例では、１データフレームを１セクタとしてフォーマットした磁気ディスク装置について説明する。なお、ここでは、本実施例に係る磁気ディスク装置の構成を説明した後に、この磁気ディスク装置の各種処理の手順を説明する。

（磁気ディスク装置の構成）
図２は、本実施例に係る磁気ディスク装置の構成を示すブロック図である。この磁気ディスク装置１０は、同図に示すように、ホスト転送処理部１１と、コマンド処理部１２と、ディスク（媒体）１３と、ヘッド１４と、バッファメモリ１５と、ディスク制御部１６とから構成される。

このうち、ホスト転送処理部１１は、ホスト１とコマンドやデータの送受信をおこなう処理部であり、具体的には、ホスト１からリードコマンドまたはライトコマンドを受け付けたり、ディスク制御部１６とのデータの授受をバッファメモリ１４を介しておこなったりする。

コマンド処理部１２は、ホスト１より受信したコマンドを解析し、ホスト転送処理部１１およびディスク制御部１６に処理を指示することでコマンドを実行させる処理部であり、コマンドを解析する際に、直ちに実行しない（できない）と解析されたコマンドを一時的に保持（キューイング）するコマンドキュー１２ａを備え、このコマンドキュー１２ａは、コマンドをキューイングすることによってコマンドの実行順序の変更をおこなう。

ディスク１３は、アプリケーションや所望のデータなどのユーザデータを格納（記憶）する磁気ディスクであり、バッファメモリ１５は、ホスト１と送受信するデータを一時的に記憶するバッファ処理部である。

ディスク制御部１８は、コマンド処理部１２によって指示されたリードコマンド（読み出し要求）またはライトコマンド（書き込み要求）をディスク１３に対しておこなうファームウェアを展開するメモリを有し、これらによって種々の処理を実行する処理部であり、特に本発明に密接に関連するものとしては、アドレス変換処理部１６ａと、読出制御部１６ｂと、書込制御部１６ｃとを備える。

このうち、アドレス変換処理部１６ａは、読み出し要求に係るセクタデータまたは書込制御の対象領域のアドレスを当該磁気ディスク装置１０のフォーマットに対応したアドレスに変換する処理部である。具体的には、図３または図５に示すように、ホスト１から当該磁気ディスク装置のフォーマット（すなわち、１セクタ／１データフレーム）とは別のフォーマット（例えば、「512bytes/sector」）に基づくコマンド（すなわち、リードコマンドまたはライトコマンド）を受け付けた場合に、リードコマンドに係るセクタデータまたは書込制御の対象領域のアドレス（例えば、開始アドレス「×××××３０２」および終了アドレス「××××１０７１」）を当該磁気ディスク装置１０のフォーマットに対応したアドレス（開始アドレス「×××××２６５」および終了アドレス「×××××７７７」）に変換する。

読出制御部１６ｂは、読み出し要求に係るセクタデータを含む１データフレームのセクタデータを読み込み、該読み込まれた１データフレームのセクタデータから読み出し要求に係るセクタデータを抽出し、該抽出されたセクタデータを読出データとして読み出すように制御する処理部である。

これを具体的に説明すると、図３に示すように、リードコマンド（読み出し要求）に係るセクタデータ（すなわち、アドレス変換処理部１６ａによって変換された開始アドレス「×××××２６５」および終了アドレス「×××××７７７」）を含む１データフレームのセクタデータをディスク１３から読み込んでバッファメモリ１５に展開し、該バッファメモリ１５に展開された１データフレームのセクタデータからリードコマンドに係るセクタデータ（開始アドレス「×××××２６５」および終了アドレス「×××××７７７」）を抽出し、該抽出されたセクタデータを読出データとしてホスト１に転送する。

このため、ファーム側で既存のフォーマット（例えば、「512bytes/sector」）をエミュレートしてセクタデータを読み出すことができ、既存のフォーマットとの互換性を確保することが可能になる。

書込制御部１６ｃは、書込制御の対象領域を含む１データフレームのセクタデータを読み込み、該読み込まれた１データフレームのセクタデータにおける書込制御の対象領域に対して書き込み要求に係るセクタデータを埋め込み、該書き込み要求に係るセクタデータが埋め込まれた１データフレームのセクタデータを書込データとして書き込むように制御する処理部である。

これを具体的に説明すると、図５に示すように、書込制御の対象領域（アドレス変換処理部１６ａによって変換された開始アドレス「×××××２６５」および終了アドレス「×××××７７７」）を含む１データフレームのセクタデータを読み込んでバッファメモリ１５に展開し、該バッファメモリ１５に展開された１データフレームのセクタデータにおける書込制御の対象領域（開始アドレス「×××××２６５」および終了アドレス「×××××７７７」）に対してライトコマンドに係るセクタデータ（ホスト１から転送されてきたデータ）を埋め込み、該ライトコマンドに係るセクタデータが埋め込まれた１データフレームのセクタデータを書込データとしてディスク１３に書き込む。

このため、ファーム側で既存のフォーマット（例えば、「512bytes/sector」）をエミュレートしてセクタデータを書き込むことができ、既存のフォーマットとの互換性を確保することが可能になる。

（各種処理の手順）
次に、本実施例に係る磁気ディスク装置の各種処理の手順を説明する。なお、ここでは、「読出制御処理」について説明した後に、「書込制御処理」について説明することとする。

（読出制御処理）
まず最初に、本実施例に係る「読出制御処理」の手順について説明する。図４は、読出制御処理の手順を示すフローチャートである。同図に示すように、この「読出制御処理」は、ホスト１からリードコマンド（読み出し要求）を受け付けた場合に開始されることとなる。なお、本実施例では、ホスト１がディスク１３のフォーマットを「512bytes/sector」と認識してリードコマンドを発行した場合の「読出制御処理」を説明する。

ホスト１からホスト転送処理部１１を介してリードコマンドを受け付けた場合（ステップＳ４０１）に、コマンド処理部１２は、ディスク制御部１６にリードコマンドを発行する。そして、アドレス変換処理部１６ａは、図３に示すように、既存（従来）のフォーマット「512bytes/sector」に基づくリードコマンドに係るセクタデータのアドレス（例えば、開始アドレス「×××××３０２」および終了アドレス「××××１０７１」）を当該磁気ディスク装置１０のフォーマットに対応したアドレス（開始アドレス「×××××２６５」および終了アドレス「×××××７７７」）に変換する（ステップＳ４０２）。

続いて、読出制御部１６ｂは、リードコマンドに係るセクタデータ（すなわち、アドレス変換処理部１６ａによって変換された開始アドレス「×××××２６５」および終了アドレス「×××××７７７」）を含む１データフレームのセクタデータをディスク１３から読み込んでバッファメモリ１５に展開し（ステップＳ４０３）、該バッファメモリ１５に展開された１データフレームのセクタデータからリードコマンドに係るセクタデータ（開始アドレス「×××××２６５」および終了アドレス「×××××７７７」）を抽出し（ステップＳ４０４）、該抽出されたセクタデータを読出データとしてホスト１に転送する（ステップＳ４０５）。

次に、本実施例に係る「書込制御処理」の手順について説明する。図６は、書込制御処理の手順を示すフローチャートである。同図に示すように、この「書込制御処理」は、ホスト１からライトコマンド（書き込み要求）を受け付けた場合に開始されることとなる。なお、本実施例では、ホスト１がディスク１３のフォーマットを「512bytes/sector」と認識してライトコマンドを発行した場合の「書込制御処理」を説明する。

ホスト１からホスト転送処理部１１を介してライトコマンドを受け付けた場合（ステップＳ６０１）に、コマンド処理部１２は、ディスク制御部１６にライトコマンドを発行する。そして、アドレス変換処理部１６ａは、図５に示すように、既存（従来）のフォーマット「512bytes/sector」に基づく書込制御の対象領域のアドレス（例えば、開始アドレス「×××××３０２」および終了アドレス「××××１０７１」）を当該磁気ディスク装置１０のフォーマットに対応したアドレス（開始アドレス「×××××２６５」および終了アドレス「×××××７７７」）に変換する（ステップＳ６０２）。

続いて、書込制御部１６ｃは、書込制御の対象領域（アドレス変換処理部１６ａによって変換された開始アドレス「×××××２６５」および終了アドレス「×××××７７７」）を含む１データフレームのセクタデータを読み込んでバッファメモリ１５に展開し（ステップＳ６０３）、該バッファメモリ１５に展開された１データフレームのセクタデータにおける書込制御の対象領域（開始アドレス「×××××２６５」および終了アドレス「×××××７７７」）に対してライトコマンドに係るセクタデータ（ホスト１から転送されてきたデータ）を埋め込み（ステップＳ６０４）、該ライトコマンドに係るセクタデータが埋め込まれた１データフレームのセクタデータを書込データとしてディスク１３に書き込む（ステップＳ６０５）。

上述してきたように、本実施例に係る磁気ディスク装置によれば、１データフレームを１セクタとしてフォーマットすることとしたので（図１における本発明のフォーマット構造例参照）、ユーザ容量に関係しない領域（すなわち、「Preamble」、「Sync Mark」、「ECC」および「Gap」などの領域）の総量を最小にすることができ、フォーマット効率を向上させることが可能になる。

また、本実施例に係る磁気ディスク装置によれば、ファーム側で既存のフォーマット（例えば、「512bytes/sector」）をエミュレートしてセクタデータの読出制御または書込制御をおこなうことができ、既存のフォーマットとの互換性を確保することが可能になる。

また、本実施例において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。

また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。

本発明に係る磁気ディスク装置の概要および特徴を説明するための説明図である。本実施例に係る磁気ディスク装置の構成を示すブロック図である。読出制御部の動作内容を説明するための説明図である。読出制御処理の手順を示すフローチャートである。書込制御部の動作内容を説明するための説明図である。書込制御処理の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ホスト
１０磁気ディスク装置
１１ホスト転送処理部
１２コマンド処理部
１２ａコマンドキュー
１３ディスク
１４ヘッド
１５バッファメモリ
１６ディスク制御部
１６ａアドレス変換処理部
１６ｂ読出制御部
１６ｃ書込制御部

Claims

サーボ情報を格納するサーボフレームと、該サーボフレーム間でセクタデータを格納するデータフレームとを有する磁気ディスク装置であって、１データフレームを１セクタとしてフォーマットしたことを特徴とする磁気ディスク装置。
当該磁気ディスク装置のフォーマットとは別のフォーマットに基づく読み出し要求を受け付けた場合に、該読み出し要求に係るセクタデータを含む１データフレームのセクタデータを読み込み、該読み込まれた１データフレームのセクタデータから前記読み出し要求に係るセクタデータを抽出し、該抽出されたセクタデータを読出データとして読み出すように制御することを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク装置。
当該磁気ディスク装置のフォーマットとは別のフォーマットに基づく書き込み要求を受け付けた場合に、書込制御の対象領域を含む１データフレームのセクタデータを読み込み、該読み込まれた１データフレームのセクタデータにおける書込制御の対象領域に対して前記書き込み要求に係るセクタデータを埋め込み、該書き込み要求に係るセクタデータが埋め込まれた１データフレームのセクタデータを書込データとして書き込むように制御することを特徴とする請求項１または２に記載の磁気ディスク装置。