JP2872276B2 - データ記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はゾーンビット記録方式で記録，再生を行う円
盤状記録媒体に好適なデータ記録装置に関する。

〔従来の技術〕

コンピュータ等のデータを記録する円盤状記録媒体と
してハードディスクドライブ装置（以下単にディスクと
呼ぶ）がある。ディスクへの情報記録方式としては、CA
V（定角速度）方式によるものと、CLV（定線速度）方式
によるものがある。

CAV方式により記録されたディスクにおいては、シー
ク（ヘッドの位置決め処理）はヘッドの移動時間と所望
のデータビットが到達するまでの回転待ち時間の和であ
り、高速なシークが可能である。その反面、内周トラッ
クに比し外周トラックの線速度が大のため、内周トラッ
クにおける１ビット当りの記録長を適切に設定した場
合、外周トラックにおける１ビット当りの記録長が必要
以上に大きくなってしまう。その結果、記録密度をあま
り大とすることができず長時間の情報記録には不都合で
ある。

CLV方式により記録されたディスクにおいては、１ビ
ット当りの記録長は全トラックにわたり等しい、このた
め記録密度が大となり、長時間の情報記録に好適となっ
ている。その反面、シーク時にはディスクの回転速度を
所望のビットが存在するトラックに応じて合わせる必要
がある。安定した回転を得るためにディスクの回転部分
のモーメントは大きくしてあるので、目的の速度に到達
するまでには多くの時間を要し、シークが遅くなるの
で、高速な情報記録には不都合である。

以上述べたCAV方式,CLV方式の問題点を解決するよう
なデータ記録方式として、特開昭63-200306号に記載の
データ記録方式（以下ゾーンビット記録方式と呼ぶ）が
ある。この方式について第２図を用いて説明する。

第２図はゾーンビット記録方式によりフォーマットし
たディスクの説明図である。この図に示すようにディス
クはいくつかのトラックをまとめたゾーンZ1,Z2,Z3,…
で分割されている。１つのゾーン内の各トラックのセク
タ数は固定である。そして各ゾーンの書き込み読み出し
周波数は、ゾーンの最内周トラックのデータ密度に対し
て最適な値がそれぞれ与えられている。このようにする
ことによりディスクの全領域について、比較的、均一な
データ密度とできるので、CLV方式より若干ロスがある
もののCAV方式に比べると多くの情報記録ができる。ま
た角速度一定なのでCAV方式と同等の速度でシークが行
える。また内周に比べ外周のトラックは早い書き込み読
み出し周波数が使用されるので、内周に比べて外周は高
速なデータ転送が可能である。第３図にゾーンごとのセ
クタ数，転送速度比の一例を示す。ここに示すように内
周ゾーンに比べ、外周ゾーンの速度が向上している。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来のディスクにおいては、外周ゾーンの速度が
内周ゾーンに比べて速くなっていることに配慮がされて
おらず、ディスクの高速性が十分生かされない問題点が
あった。たとえばシステムの起動時に必ず読み出される
OS等を内周に配置した場合、立ち上がり時間が長くなっ
てしまう。

本発明の目的はゾーンビット記録方式の高速性を生か
したデータ記録装置を提供することにある。

本発明の他の目的は複数のデータ記録装置よりなる複
合形ファイル装置において、高速性を生かした装置を提
供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、属性データに従い、データ
ブロックを最適ゾーンまたはその近隣に記録できるよう
にしたものである。

さらに属性データとして、データの優先順位，ユーザ
ID,ゾーンNOを用いるものである。

さらにオペレーティングシステムまたは文字フォント
データを外周ゾーンに記録したものである。

さらにデータブロックのアクセス回数と登録時間を記
憶する手段とデータブロックをあるゾーンから別のゾー
ンへ移動する手段を設けたものである。

また別の目的を達成するため、属性データに従い、デ
ータブロックを最適なデータ記録装置に記録できるよう
にしたものである。

さらにデータブロックのアクセス回数を記憶する手段
とデータブロックの登録時間を記憶する手段とデータブ
ロックをあるデータ記録装置から別のデータ記録装置に
移動する手段を設けたものである。

〔作用〕

属性データに従い最適なゾーンへデータが書き込まれ
るので、データに応じて高速な外周ゾーン，定速な内周
ゾーンへの最適配置が容易に行え、高速に読み書きでき
る。

属性データとしてデータの優先順位を与えることによ
り優先順位の高い順に外周からデータを配置でき、属性
データとしてユーザIDを与えることによりユーザに応じ
た記録ゾーンに配置でき、属性データとしてゾーンNOを
与えることにより指定ゾーンへ配置できる。

オペレーションシステムを外周ゾーンに配置すること
で情報処理装置の立ち上げ時間を短縮でき、文字フォン
トデータを外周ゾーンに配置することで情報処理装置の
表示あるいは印字処理を高速化できる。

データ記録を外周から開始することにより、データ記
録装置内の使用データ領域が少ないうちは外周ゾーンに
データが配置されるので、高速に読み書きできる。

データブロック登録後の経過時間とアクセス回路数に
応じてデータブロックを現在のゾーンから別のゾーンに
移動することにより、使用頻度の高いデータブロックを
高速な外周ゾーンへ配置できるので、高速に読み書きで
きる。

属性データに従い最適なデータ記録装置に記録できる
ので、データに応じて高速なデータ記録装置，低速なデ
ータ記録装置への最適配置が容易に行え、高速に読み書
きできる。

データブロック登録後の経過時間とアクセス回数に応
じてデータブロックを現在、記録されているデータ記録
装置から別のデータ記録装置へ移動することにより、使
用頻度の高いデータブロックを高速に読み書きできる。

〔実施例〕

以下、本発明の第１の実施例を図を用いて説明する。

第１図は第１の実施例のハードディスク装置のブロッ
ク図である。12は図示していない情報処理装置に接続さ
れる入出力チャネル、１は入出力チャネル12から出力さ
れたR/W信号５と論理アドレス６と属性データ７を入力
し、目盛り２に記憶されているディスク使用状況一覧表
13および論理アドレス・物理アドレス変換表14を用い
て、論理アドレス６を物理アドレス10に変換し、ゾーン
ビット記録方式ハードディスク３（以下、単位ディスク
と呼ぶ）に与えるアドレス変換部である。さらにアドレ
ス変換部１はマイクロプロセッサ112（MPU112）,MPU112
の制御プログラムを格納するROM113,RAM114,外部との入
出力制御を行うI/Oコントローラ111よりなる。

ここで論理アドレス６とは論理上の１セクタを示し、
物理アドレス10はディスク３上の１セクタの物理的な位
置を示す。

４はデータ書き込み時は入出力チャネル12から出力さ
れたパラレルデータ８をシリアルデータ11に変換してデ
ィスク３に与え、データ読み出し時はディスク３から出
力されたシリアルデータ11をパラレルデータ８に変換し
て入出力チャネル12に与える機能を有したP/S,S/P変換
部である。

第４図はディスクの使用状況一覧表13の一例を示す図
である。この図においては、ディスクのセクタ数は2,ト
ラック数は4,ディスク枚数１、またはトラック1,2より
ゾーン1,トラック3,4よりゾーン２が構成されているも
のと仮定している。使用フラグはそのセクタが使用され
ているかどうかを示す。

第５図は論理アドレス・物理アドレス変換表14の一例
を示す図である。第４図と同様、セクタ数2,トラック数
4,ディスク枚数１と仮定している。

第６図はディスクへの書き込み時におけるアドレス変
換部１のMPU112における動作を示すフローチャート図で
ある。このフローチャートは第１図のROM113に格納され
ている。

第７図はディスクからの読み込み時におけるアドレス
変換部の動作を示すフローチャート図である。

以下、ディスクへの書き込み時のアドレス出力動作に
ついて第６図を用いて説明する。まずS1,S2において、
論理アドレス6,属性データ７が入力される。

ここで属性データ７とはたとえば、データの優先順
位，ユーザID,ゾーンNOなどのことである。このデータ
に基づきS3でゾーンNOの決定を行う。属性データ７から
ゾーンNOを決定する際はたとえば以下の基準に従う。

（１） 優先順位の高い順に高速な外周ゾーンのゾーン
NOを与える。

（２） ユーザIDのレベルの高い順に高速な外周ゾーン
のゾーンNOを与える。

（３） ゾーンNOが与えられているときは、変換不要。

S4で決定したゾーンの空きエリアをディスク使用状況
一覧表13を用いて調べ、空きがあればその空きエリアの
物理アドレスを生成し、S6で論理アドレス・物理アドレ
ス変換表14にその物理アドレスを書き込むとともにセク
タ使用状況一覧表13にそのセクタの使用フラグを立て
る。さらにS7で物理アドレス11を出力してディスク３へ
与える。空きがなければS5でゾーンNOが最大値になった
か調べ、もし最大値ならS7で図示していない情報処理装
置にディスクが一杯になったことを通知する処理を行
い、最大値に満たなければS6でゾーンNOをインクリメン
トし、次のゾーンの空きを調べに行く。

次にディスクからの読み込み時のアドレス出力動作に
ついて第７図を用いて説明する。このフローチャートの
制御プログラムも第１図のROM113に格納されている。ま
ずT1において論理アドレスが入力されるとT2で論理アド
レス・物理アドレス変換表14を用いて物理アドレスが生
成され、T3でディスク３へ物理アドレスが出力される。

以上述べたように本実施例によれば属性データに従
い、最適のゾーンまたはその近隣のゾーンへの書込みが
実現できるので、データの性質に応じて高速な外周ゾー
ン，低速な内周ゾーンへのデータの最適配置が容易に行
え、高速なハードディスク装置を提供できる効果があ
る。

次に第２の実施例について述べる。第８図は第２の実
施例のゾーンビット記録方式ハードディスク装置の円盤
上のデータ配置を示す図である。50は円盤を示す。15は
外周の高速に読み書きできるゾーンであり、ここには図
示していない情報処理装置で使用されるオペレーション
システム，文字フォントデータ，画像データを配置す
る。ここではオペレーションシステム，文字フォントデ
ータ，画像データを属性データとみている。16は外周に
比べやや速度の低下するゾーンでここにはユーザアプリ
ケーションプログラムを配置する。

OSは一般にシステム立ち上げに図示してない情報処理
装置のメインメモリにロードされるので、このようにOS
を外周に配置することで図示してない情報処理装置の立
ち上げ時間を短縮できる。

また文字フォントを外周に配置することで、図示して
いない情報処理装置の表示あるいは印字を高速化でき
る。

次に第３の実施例について説明する。

第９図は第３の実施例のハードディスク装置の全体ブ
ロック図である。23はゾーン数４のゾーンビット記録方
式ハードディスク（以下ディスク23）、18はディスクの
使用状況一覧表13と論理アドレス・物理アドレス変換表
14とあるデータブロックのアクセス回数と登録時間の来
歴表51を記憶するためのメモリ、19は最低１セクタ分の
バッファ、24は時計、12は入出力チャネルである。17は
メモリ18に記憶された来歴表とバッファ19,時計24を用
いて、ディスク23上のデータブロックを最適配置に並べ
かえる機能を持った転送制御部であり、通常入出力チャ
ネル12とディスク23とのデータ転送を行っている。

第10図はメモリ18に記憶された来歴表の一例を示す図
である。

本装置では属性データとして、データブロックのアク
セス回数，登録時間を用いている。このように属性デー
タは最初に与えられるものだけでなく、後からつけ加え
られるものもある。

本ディスク装置において新規にデータを書き込む場
合、最外周ゾーンまたはその近隣にデータを書き込む。
またデータブロックの並べかえ作業は入出力チャネル12
から並べかえ指令が与えられたとき、または前回の並べ
かえが実行されてから一定時間後に自動的に開始され
る。

第11図はデータブロックの並べかえ方法の手順を示す
フローチャート図である。以下、本図によりデータブロ
ックの並べかえ手順を説明する。

まずU1でアドレスに０を入れる。U2でアドレス指定さ
れたデータブロックの来歴表51を読み出す。そのデータ
ブロックが登録後１月未満のときはU8に進む。１月以上
経過したときは来歴表51の登録時間を現在時間に書きか
える。次に第12図に示すアクセス回数とゾーンNO決定の
基準表により転送先のゾーンNOを決定する。U6では転送
先のゾーンNOが現在のゾーンNOと等しいか調べ、等しい
場合はU8へ進む。等しくない場合はU7で現在のゾーンの
データブロックをバッファ19に移した後、それを転送先
のゾーンNOまたはその近隣のゾーンの空きエリアに転送
する。その後U8でアドレスをインクリメントして、U9に
おいて最終アドレスになっていなければ、次のデータブ
ロックの処理に進む。

以上述べたように、新しく書き込むデータを外周ゾー
ンへ配置し、さらに一定時間経過後のデータアクセス回
数に応じて、ディスク上のデータ配置を変更すること
で、使用頻度の高いデータブロックが高速の外周ゾーン
配置されるので、高速なハードディスク装置を提供でき
る効果がある。

尚、実施例１及び実施例２及び実施例３では円心円上
の情報記録トラックを有したハードディスク装置に対す
る本発明の適用例を説明したが、スパイラル状の光ディ
スク装置にも本発明を適用できることは言うまでもな
い。

次に第４図の実施例について述べる。

第13図は第４の実施例の複数のデータ記録装置より構
成される複合ファイル装置のブロック図である。第１図
と同等の機能ブロックには同一番号を付した。第14図に
おいて40はバックアップ電源41によって記憶内容が保持
される半導体メモリ装置であり、高速であるがビット単
位が高く記憶容量は小である。38はハードディスク装置
であり、速度は半導体メモリ装置より若干劣るが、比較
的ビット単価が安く記憶容量は中である。39は光学的手
段によりデータの書き込み，読み出しを行う光ディスク
装置であり、速度は劣るが、ビット単価が最も安く記憶
容量は大である。メモリ２には各データ記録装置の使用
状況一覧表44,論理アドレス・物理アドレス変換表45,デ
ータブロックの使用来歴表46が記憶されている。43,34,
35は書き込み時はパラレル・シリアル変換，読み出し時
はシリアル・パラレル変換を行うP/S,S/P変換部であ
る。25は入出力チャネルから送られたデータを各データ
記録装置に送るファイルコントローラである。

ファイルコントローラの書き込み，読み出し時のアド
レス出力動作について説明する。

書き込み時は、属性データ７により、データを記録す
るデータ記録装置を選択し、半導体メモリ装置イネーブ
ル信号，ハードディスク装置イネーブル信号，光ディス
ク装置イネーブル信号のいずれかをアクティブにする。
さらにメモリ２から使用状況一覧表44を読み出し、空エ
リアをみつける。みつけた空エリアに使用フラグを立て
た後、論理アドレス・物理アドレス一覧表45に要求され
た論理アドレスに対応するみつけだした物理アドレスと
装置コードを書き込む。その後、物理アドレス26を各デ
ータ記録装置に与える。

読み出し時は論理アドレス・物理アドレス一覧表45を
読み出し、これより論理アドレスに対応する物理アドレ
スとデータ記録装置を得て、物理アドレスを出力する。

またデータブロックの使用来歴表46に基づき、一定時
間経過後のアクセス回数の多いデータブロックを高速な
データ記録装置に移したり、アクセス回数の少ないデー
タブロックを低速なデータ記録装置に移す機能も有して
いる。

以上述べたように本実施例によれば属性データ17に基
づき自動的に適当なデータ記録装置が選択できるので、
効率良く高速な複合ファイル装置を提供できる。

またデータブロックの一定時間経過後のアクセス回数
により、各データ記録装置間のデータ移動を行うことに
より、良く使うデータブロックや登録したばかりのデー
タブロックが高速のデータ記憶装置に配置されるので、
高速な複合ファイル装置を提供できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、属性データに従い好適なゾーンへデ
ータが書き込まれるので、データに応じて高速な外周ゾ
ーン，低速な内周ゾーンへの最適配置が容易に行え、高
速なデータ記録装置が提供できる効果がある。

また属性データとしてデータの優先順位を与えること
により優先順位の高い順に外周からデータを配置でき、
属性データとしてユーザIDを与えることによりユーザに
応じた記録ゾーンに配置でき、属性データとしてゾーン
NOを与えることにより指定ゾーンへ配置できるので、デ
ータの性質に応じた最適配置が容易に行うことができ、
高速なデータ記録装置を提供できる。

さらにオペレーションシステムを外周ゾーンに配置す
ることで情報処理装置の立ち上げ時間を短縮でき、文字
フォントデータを外周ゾーンに配置することで情報処理
装置の表示あるいは印字を高速に行うことができる。

さらにデータ記録を外周から開始するようにしたこと
により、データ記録装置内の使用データ領域が少ないう
ちは外周ゾーンにデータが配置されるので、高速なデー
タ記録装置が提供できる。

さらにデータブロック登録後の経過時間とアクセス回
数に応じてデータブロックを現在のゾーンから別のゾー
ンに移動することにより、使用頻度の高いデータブロッ
クを高速な外周ゾーンへ配置できるので高速なデータ記
録装置を提供できる効果がある。

さらに属性データに従い最適なデータ記録装置に記録
できるので、データに応じて高速なデータ記録装置，低
速なデータ記録装置への最適配置が容易に行うことがで
き、高速な複合形ファイル装置を提供できる効果があ
る。

さらにデータブロック登録後の経過時間とアクセス回
数に応じてデータブロックを現在記録されているデータ
記録装置から別のデータ記録装置へ移動することによ
り、使用頻度の高いデータブロックを高速に読み書きで
きるので、高速な複合形ファイル装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の実施例のハードディスク装置のブロック
図、第２図はゾーンビット記録方式によりフォーマット
したディスクの説明図、第３図はゾーンごとのセクタ
数、転送速度比の関係の一例を示す図、第４図はディス
クの使用状況一覧表の一例を示す図、第５図は論理アド
レス，物理アドレス変換表の一例を示す図、第６図はデ
ィスクへの書き込み時におけるアドレス変換部の動作を
示すフローチャート図、第７図はディスクからの読み込
み時におけるアドレス変換部の動作を示すフローチャー
ト図、第８図は第２の実施例のゾーンビット記録方式ハ
ードディスク装置の円盤上のデータ配置を示す図、第９
図は第３の実施例のハードディスク装置の全体ブロック
図、第10図はメモリに記憶された来歴表の一例を示す
図、第11図はデータブロックの並べかえ方法の手順を示
すフローチャート図、第12図はアクセス回数とゾーンNo
の関係図，第13図は第４の実施例の複数のデータ記録装
置より構成される複合ファイル装置のブロック図であ
る。 １……アドレス変換部、２……メモリ、13……ディスク
使用状況一覧表、14……論理アドレス・物理アドレス変
換表、３……ゾーンビット記録方式ハードディスク、５
……R/W信号、６……論理アドレス、７……データ属
性。

フロントページの続き (72)発明者 永田 俊二 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 日立ビデオエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 高田 幸人 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 日立ビデオエンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−317275（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 20/10,20/12

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】角速度一定で情報記録トラックに情報を記
   録する円盤状記録媒体を、複数の情報記録トラックから
   なるゾーンに分割し、それぞれのゾーンに応じた最適記
   録周波数で読み書きを行うゾーンビット記録方式データ
   記録装置において、 データ属性に応じてデータ記録するゾーンを決定し、 前記データ属性としてデータの優先順位、ユーザID、ゾ
   ーンNOを用いることを特徴とするゾーンビット記録方式
   データ記録装置。
2. 【請求項２】ゾーンビット記録方式データ記録装置にお
   いて、 オペレーティングシステムまたは文字フォントデータを
   外周ゾーンに記録したことを特徴とするゾーンビット記
   録方式データ記録装置。
3. 【請求項３】ゾーンビット記録方式データ記録装置にお
   いて、 データブロックのアクセス回数を記憶する手段とデータ
   ブロックの登録時間を記憶する手段とデータブロックを
   あるゾーンから別のゾーンへ移動する手段を有し、 登録後の経過時間とアクセス回数に応じてデータブロッ
   クを現在のゾーンから別のゾーンへ移動することを特徴
   とするゾーンビット記録方式データ記録装置。
4. 【請求項４】複数のデータ記録装置よりなる複合形ファ
   イル装置において、 データ属性に応じてデータを記録するデータ記録装置を
   決定することを特徴とする複合形ファイル装置。
5. 【請求項５】複数のデータ記録装置よりなる複合形ファ
   イル装置において、 データブロックのアクセス回数を記憶する手段とデータ
   ブロックの登録時間を記憶する手段とデータブロックを
   あるデータ記録装置から別のデータ記録装置へ移動する
   手段を有し、 登録後の経過時間とアクセス回数に応じてデータブロッ
   クを現在のデータ記録装置から別のデータ記録装置に移
   動することを特徴とする複合形ファイル装置。