情報記憶装置及びシステム情報の書き換え制御方法
【課題】システム情報の書き換えに関する信頼性を確保しつつ、システム情報の記憶媒体への書き込み時間を短縮する情報記憶装置を提供する。
【解決手段】磁気ディスク装置１が備えるＭＰＵ１８が、磁気ディスク２５上において欠陥管理を実行する領域に所定のシステム情報を書き込む。また、ＭＰＵ１８が、上記所定のシステム情報が書き込まれる領域において欠陥セクタが検出された場合に、欠陥セクタへのアドレス情報の割り当てをせずに、欠陥セクタの次のセクタから順次アドレス情報を割り当てるセクタスリップ処理を実行する。
【解決手段】磁気ディスク装置１が備えるＭＰＵ１８が、磁気ディスク２５上において欠陥管理を実行する領域に所定のシステム情報を書き込む。また、ＭＰＵ１８が、上記所定のシステム情報が書き込まれる領域において欠陥セクタが検出された場合に、欠陥セクタへのアドレス情報の割り当てをせずに、欠陥セクタの次のセクタから順次アドレス情報を割り当てるセクタスリップ処理を実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報記憶装置及びシステム情報の書き換え制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ディスク装置において、システム情報とは、ユーザによって記録されたデータではなく、ディスク装置自身を制御するためのデータ、及び、ユーザ環境での使用状況を記録するデータである。システム情報は、例えば、ディスク装置のＰＣＡ（Printed Circuit Assembly：プリント回路板）上の各種回路に設定する値に関するデータ、記憶媒体であるディスク上のデフェクト位置を示すデータ、ユーザ環境での電源ＯＮ／ＯＦＦ回数などのログ情報や、様々な装置制御用／装置特性調査用のデータである。システム情報は、ユーザによって記録されたデータとは区別されて、ディスクのシステム領域に書き込まれている。
【０００３】
なお、ユーザ領域において後発欠陥セクタが検出された場合に、後発欠陥セクタを飛ばして、論理アドレスの割り当てを後方にずらす情報記録再生装置について提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２２８０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者の検討によれば、一般に、ディスク装置が備えるディスクのシステム領域には、一つのシステム情報が多重書き込みされている。多重書き込みとは、ディスク装置が、１つのシステム情報をシステム領域のセクタに書き込むとともに、該システム情報の複数個のコピーを作成し、作成した各々のコピーを異なるセクタに書き込むことをいう。ディスク装置が、一つのシステム情報をシステム領域に多重書き込みするようにしているのは、システム情報の書き換えに関する信頼性を確保するためである。
しかし、ディスク装置がシステム情報をシステム領域に多重書き込みすると、システム情報のディスクへの書き込み時間が長くなる。その結果、例えば、ディスク装置の上位の装置に対する、ディスク装置からの応答が遅れるといった問題が生じる。
【０００６】
本発明は、システム情報の書き換えに関する信頼性を確保しつつ、システム情報の記憶媒体への書き込み時間を短縮する情報記憶装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願で開示する情報記憶装置は、記憶媒体へのシステム情報の書き換え制御を行う情報記憶装置である。上記情報記憶装置は、前記記憶媒体上において欠陥管理を実行する領域に所定のシステム情報を書き込む制御手段を備える。制御手段が、前記所定のシステム情報が書き込まれる領域において欠陥セクタが検出された場合に、該欠陥セクタへのアドレス情報の割り当てをせずに、該欠陥セクタの次のセクタから順次アドレス情報を割り当てるセクタスリップ処理を実行する。
【発明の効果】
【０００８】
開示の情報記憶装置によれば、所定のシステム情報が、多重書き込み領域ではなく、デフェクト管理が実行される領域に書き込まれる。また、上記システム情報の書き込み処理において書き込みエラーが発生した場合には、セクタスリップ処理が実行される。従って、本情報記憶装置によれば、システム情報の書き換えに関する信頼性を確保しつつ、システム情報の記憶媒体への書き込み時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態の情報記憶装置の構成例を示す図である。
【図２】本実施形態の情報記憶装置の構成例を示す図である。
【図３】新規システム領域を説明する図である。
【図４】欠陥セクタ管理テーブルの例を示す図である。
【図５】デフェクト管理を実行する領域へのＬＢＡの割り当て例を示す図である。
【図６】デフェクト管理を実行する領域のＬＢＡの管理を説明する図である。
【図７】新規システム領域へのシステム情報の書き込み例を説明する図である。
【図８】開示の情報記憶装置が実行するセクタスリップ処理を説明する図である。
【図９】セクタスリップ処理後の欠陥セクタ管理テーブルを示す図である。
【図１０】システム情報の書き換え処理フローの例を示す図である。
【図１１】システム情報の書き込み処理の例を説明する図である。
【図１２】システム情報の書き込み処理の他の例を説明する図である。
【図１３】セクタスリップ処理の詳細を説明する図である。
【図１４】本発明者が検討した、ディスク内部のデータの配置状況を示す図である。
【図１５】システム情報の多重書き込みの例を示す図である。
【図１６】本発明者が検討した、システム情報のディスクへの書き込み時間が長くなることの問題を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１４は、本発明者が検討した、ディスク内部のデータの配置状況を示す図である。
図１４は、ディスク内部の領域が、ユーザによって記録されたデータが記憶されるユーザ領域と、システム情報が記憶されるシステム領域とに分かれていることを示している。
【００１１】
顧客環境でディスク装置が使用されている間、システム情報のいくつかはメモリ上で更新されている。このメモリ上で更新されている情報の一つは、例えばディスク装置の使用状況を示すログデータであり、このログデータは、適宜更新され、ディスクのシステム領域に保存される。このログデータは、障害等が発生した場合に、その原因を調べるためのデータとして利用することなどにも使われるほか、ディスク装置内の統計情報やエラーの程度等の情報を取得するコマンドであるＳＭＡＲＴコマンドのデータを生成するための基本データとしても用いられている。例えば、リードセクタ総数、ライトセクタ総数、電源ＯＮ／ＯＦＦ回数、エラーリカバリ記録などが、システム領域に記録されている。上記ログデータをもとにＳＭＡＲＴコマンドで送信するデータが生成される。
【００１２】
また、システム情報のうち、リライト情報も、ユーザ環境で更新される情報である。リライト情報とは、ユーザ領域において同じ箇所への書き込みが何回繰り返されたかを管理する情報と、書き込みが繰り返された箇所の隣接トラックを示す情報である。
近年のディスク装置では、トラック間隔が狭く、かつ、トラック幅も細くなってきており、書き込みしたトラックの隣のトラックが書き込み動作の影響を受けやすくなってきている。例えば、あるトラックに繰り返し１０万回程度の書き込みを行うと、その期間何もデータ更新されていない隣のトラックではデータの読み出しができなくなる可能性が高い。これは、書き込み時の磁束の影響を隣のトラックが受けて、元々隣のトラックに書き込んであったデータが劣化していくためである。従って、ディスク装置には、一般に、読み出しエラーが起きないようにするために、書き込みが集中しているような箇所を記録する仕組みが備わっている。ディスク装置がトラックへの書き込みの集中を検出すると、ディスク装置は、書き込みが集中したトラックの隣接トラックのデータの書き直しを自動的に行う。また、データの書き直し時には、データの読み出しと、その同じ場所への再書き込みが行われるが、このときのデータの一時保管場所として、システム領域が用いられている。リライト情報をディスクのシステム領域に記録することで、ディスク装置の電源ＯＦＦ／ＯＮをまたいでも、リライト情報を更新し続けることができる。
【００１３】
図１５は、システム情報の多重書き込みの例を示す図である。
図１５に示すように、システム領域には、一つのシステム情報が多重書き込みされている。システム情報が多重書き込みされている領域を、多重書き込み領域という。図１５に示す例では、ディスク装置が備える一つのヘッダによって、例えばディスク装置のログデータを含むシステム情報Ａと、システム情報Ａのコピー１からコピー２７までの２７個のコピーとが、多重書き込み領域に書き込まれている。システム情報が多重書き込みされている理由は以下のとおりである。
【００１４】
第一に、システム情報には、デフェクトの位置そのものを管理する情報もあることによる。つまり、デフェクトの位置を管理する情報が記録される領域にも欠陥がある可能性があるので、この情報を多重に書き込む必要がある。また、ユーザ領域でセクタの交代処理が発生した場合には、どのＬＢＡ（Logical Block Address：論理ブロックアドレス）が新たにどの位置のセクタに割り当てられるかを管理データとして管理する必要がある。セクタの交代処理とは、欠陥セクタが発生した場合に、この欠陥セクタの代わりに、交代セクタに対してＬＢＡを割り当てる処理である。交代セクタとは、欠陥セクタに対応付けて予め定められたセクタである。
しかし、ディスク装置は、管理データ自身を、この管理データによって管理される領域自体に配置することができないので、結果的にシステム領域には欠陥回避処理が適用できない。従って、ディスク装置は、システム領域については、セクタの交代処理ではなく、多重書き込みによって信頼性を保証する。
【００１５】
第二に、一般的に、工場でのディスク装置の検査は、ディスク装置内に組み込まれたプログラムで装置自身が自分自身を検査しており、ディスク（媒体）の検査のためのデータ及びプログラムは、予めディスク上のシステム領域に書き込まれている。そのため、システム領域については、自分自身を検査するプログラムの実施以前に、工場設備にて常温での読み書き試験を行っている。従って、システム領域の検査は比較的緩い。
上記のことから、ユーザ領域とシステム領域とは工場での品質確認程度が異なるという状況にある。そこで、システム領域の信頼性を向上させるために、記録密度を下げて記録するようにしている。記録密度を下げることにより、データ読み出し時のエラーが起きないようにする効果がある。また、システム領域については、トラック間隔もユーザ領域と比較して大きくしてあり、隣のトラックの書き込み処理の影響を受けにくいようにしてある。そのため、システム領域においては、多重にデータを書き込みし、読み出し時には、多重に書き込みしたセクタのデータのいずれかが読めるという手段で信頼性を高める方式が採用されている。上述したように、主に二つの理由からシステム情報に関しては多重書き込み処理を行って記録する方法が採用されている。
【００１６】
図１６は、本発明者が検討した、システム情報のディスクへの書き込み時間が長くなることの問題を説明する図である。
本発明者の検討によれば、近年のディスク装置の性能向上に伴い、システム情報のディスクへの書き込み時間が、ディスク装置の上位装置からのアクセス時間に影響するようになってきた。特に、ノートＰＣ（Personal Computer ）のスタンバイ（standby） 時間への影響が顕著である。ディスク装置が、モータ停止指示のタイミングなどで、メモリ上で更新していたシステム情報をディスク装置が備えるディスクのシステム領域へ記録する処理を行う（図１６の＃１、＃２）。そして、ディスク装置が、システム情報をシステム領域に記録した後、モータを停止し、処理を完了する（図１６の＃３、＃４）。
【００１７】
上記システム情報のシステム領域への記録時間が長くなると、ディスク装置の上位装置側にとって、モータの停止時間が長くなる。最近のノートＰＣでは、スタンバイ／復帰（standby ／resume）時間の長短がＰＣの品質を見る上で重要な要素となっており、モータの停止時間の短縮が求められている。
【００１８】
本発明者の検討によれば、一般に、システム情報が記録されているシステム領域は、多重に書き込みするように構成されている。例えば、ディスク装置が、ディスク装置のログデータを各ヘッド毎に４多重に書き込みしながら、各ヘッドに書き込みしている。従って、例えば４本のヘッドを備えるディスク装置では、１６多重の書き込み動作となってしまうので、システム情報の書き込みについて１６周〜３２周程度の書き込み時間を要してしまう。その結果、ディスク装置の上位装置から見ると、モータ停止時の応答が大幅に遅れるという問題が生ずる。
【００１９】
以下に説明する、開示の情報記憶装置によれば、システム情報の書き換えに関する信頼性を確保しつつ、システム情報の記憶媒体への書き込み時間を短縮することができる。
【００２０】
図１及び図２は、開示の情報記憶装置の、本実施形態における構成例を示す図である。
開示の情報記憶装置は、例えば、磁気ディスク装置、光ディスク装置、光磁気ディスク装置である。開示の情報記憶装置として、磁気ディスク装置１を例にとって説明する。
磁気ディスク装置１は、図２に示すように、上位装置であるホストコンピュータ２とホストＩＦ（InterFace ）２７を介して接続されている。磁気ディスク装置１は、ホストコンピュータ２からホストＩＦ２７を介して要求された処理を実行する。また、磁気ディスク装置１は、情報が記憶される記憶媒体である磁気ディスク２５上のシステム情報の書き換え制御を行う。
【００２１】
図１に示すように、磁気ディスク装置１は、ホストＩＦ制御部１１、バッファ制御部１２、バッファメモリ１３、不揮発性メモリ１４、フォーマット制御部１５、リードチャネル１６、ヘッドＩＣ１７、ＭＰＵ（Micro Processing Unit ）１８、メモリ１９、プログラムメモリ２０、サーボ制御部２１、ＶＣＭ（Voice Coil Motor）２２、ＳＰＭ（Spindle Motor ）２３、ヘッド２４、バス２６を備える。
ホストＩＦ制御部１１は、ホストＩＦ２７を介したホストコンピュータ２との通信を媒介する。具体的には、ホストＩＦ制御部１１は、ホストコンピュータ２から磁気ディスク２５へのライトデータのライト要求を受信し、ライト要求をＭＰＵ１８に送信する。また、ホストＩＦ制御部１１は、バッファ制御部１２に対してライトデータを送信する。また、ホストＩＦ制御部１１は、ホストコンピュータ２から磁気ディスク２５からのデータのリード要求を受けて、リード要求をＭＰＵ１８に送信する。また、ホストＩＦ制御部１１は、ヘッド２４によって読み出されたリードデータをホストコンピュータ２に返す。具体的には、ホストＩＦ制御部１１は、バッファ制御部１２から送信されたリードデータをホストコンピュータ２に返す。
【００２２】
バッファ制御部１２は、バッファメモリ１３からのライトデータ、リードデータの書き込み処理、バッファメモリ１３からのライトデータ、リードデータの読み出し処理を制御する。具体的には、バッファ制御部１２は、ホストＩＦ制御部１１からライトデータを受けて、ライトデータをバッファメモリ１３に一時的に記憶する。また、バッファ制御部１２は、所定のタイミングで、バッファメモリ１３からライトデータを読み出して、フォーマット制御部１５に送信する。また、バッファ制御部１２は、フォーマット制御部１５からリードデータを受けて、リードデータをバッファメモリ１３に一時的に記憶する。また、バッファ制御部１２は、所定のタイミングで、バッファメモリからリードデータを読み出して、リードデータをホストＩＦ制御部１１に送信する。
バッファメモリ１３には、ライトデータ、リードデータが一時的に記憶される。不揮発性メモリ１４には、バッファ制御部１２の処理に必要なプログラムが予め記憶されている。
【００２３】
フォーマット制御部１５は、ライトデータを磁気ディスク２５への書き込み用のフォーマットにして、バッファ制御部１２に送信する。また、フォーマット制御部１５は、リードチャネル１６から送信されるリードデータを受信し、このリードデータをホストコンピュータ２への送信用のフォーマットにして、リードチャネル１６に送信する。
リードチャネル１６は、フォーマット制御部１５から送信されたライトデータを符号化する。また、リードチャネル１６は、ヘッドＩＣ１７がヘッド２４を介して磁気ディスク２５から読み出したリードデータを復号してフォーマット制御部１５に送信する。
ヘッドＩＣ(Integrated Circuit)１７は、リードチャネル１６によって符号化されたライトデータを、ヘッド２４を介して磁気ディスク２５に書き込む。また、ヘッドＩＣ１７は、ヘッド２４を介してリードデータを磁気ディスク２５から読み出す。
【００２４】
ＭＰＵ１８は、磁気ディスク装置１全体を制御する。例えば、ＭＰＵ１８は、ホストＩＦ制御部１１からライト要求を受けると、バッファ制御部１２、フォーマット制御部１５、リードチャネル１６、ヘッドＩＣ１７に指示して、ライトデータを磁気ディスク２５に書き込ませる。また、ＭＰＵ１８は、ホスト制御部１１からリード要求を受けると、ヘッドＩＣ１７に指示して、磁気ディスク２５からリードデータを読み出させる。
本実施形態に特有の動作として、ＭＰＵ１８は、磁気ディスク２５へのシステム情報の書き換え制御を行う。具体的には、ＭＰＵ１８は、磁気ディスク２５上において、欠陥管理を実行する領域に所定のシステム情報を書き込む。以下の説明では、欠陥管理をデフェクト管理と記述する。
【００２５】
デフェクト管理とは、磁気ディスク２５上のセクタに欠陥が生じた場合に、欠陥セクタにＬＢＡ（Logical Block Address：論理ブロックアドレス ） を割り当てずに、予め決められた他のセクタに該ＬＢＡを割り当てることである。デフェクト管理を実行する領域のうち、上記所定のシステム情報が書き込まれる領域を新規システム領域という。
【００２６】
図３は、新規システム領域を説明する図である。
例えば、図３中の点線で囲った部分が、磁気ディスク装置１がデフェクト管理を実行する領域であるとすると、ＭＰＵ１８は、デフェクト管理を実行する領域の一部を新規システム領域とし、この新規システム領域に所定のシステム情報を書き込むようにする。
【００２７】
ＭＰＵ１８は、例えば、ユーザ環境で更新される可能性のあるシステム情報である統計情報を新規システム領域に書き込む。統計情報は、例えばＳＭＡＲＴコマンドに関するデータとリライト情報である。また、ＭＰＵ１８は、新規システム領域において欠陥が検出されたかを判断し、欠陥が検出されたと判断した場合に、セクタスリップ処理を実行する。セクタスリップ処理とは、欠陥セクタへのＬＢＡすなわちアドレス情報の割り当てをせずに、欠陥セクタへのＬＢＡの割り当てを飛ばして、欠陥セクタの次のセクタから順次ＬＢＡを割り当てる処理である。セクタスリップ処理は、本実施形態における、上述したデフェクト管理の具体的な処理である。すなわち、ＭＰＵ１８は、システム情報のうち、リライト情報等ユーザ環境で更新され得るデータを、多重書き込みすることなく、新規システム領域に割り当てて書き込む。そして、ＭＰＵ１８は、新規システム領域において欠陥セクタが発生した場合に、磁気ディスク２５上の多重書き込み領域に保存されている欠陥セクタ管理テーブルを用いて、セクタスリップ処理を実行する。欠陥セクタ管理テーブルには、ＬＢＡを割り当てないセクタとして予め定められたセクタである初期欠陥セクタが登録される。初期欠陥セクタは、ＬＢＡを割り当てないセクタとして予め定められたセクタである。
【００２８】
図４は、欠陥セクタ管理テーブルの例を示す図である。
図４に示す欠陥セクタ管理テーブルには、ＣＹＬＩＮＤＥＲとＨＤとＳＣＴとが登録される。ＣＹＬＩＮＤＥＲはシリンダの識別情報、ＨＤはヘッド２４の識別情報、ＳＣＴは、セクタの識別情報である。ＭＰＵ１８は、図４に示す欠陥セクタ管理テーブルに、新規システム領域内のリザーブセクタを、予め初期欠陥セクタとして登録しておく。リザーブセクタはシステム情報の種類毎に設けられている。
なお、ＭＰＵ１８は、システム情報のうち、新規システム領域に書き込むシステム情報以外のシステム情報については、多重書き込み領域に多重書き込みする。ＭＰＵ１８が、新規システム領域に所定のシステム情報を書き込むことにより、システム情報の書き込みに要する時間を大幅に短縮することができる。
【００２９】
メモリ１９には、ＭＰＵ１８の処理の実行状態を示す情報が記憶される。
プログラムメモリ２０には、ＭＰＵ１８の処理に必要なプログラムが予め記憶されている
サーボ制御部２１は、ＶＣＭ２２、ＳＰＭ２３を制御する。ＶＣＭ２２は、ヘッド２４の位置決め制御を行う。ＳＰＭ２３は、磁気ディスク２５の回転制御を行う。ヘット２４は、磁気ディスク２５にライトデータを書き込む。また、ヘッド２４は、磁気ディスク２５からリードデータを読み出す。磁気ディスク２５には、データが記憶される。バス２６は、磁気ディスク装置１内のデータバス（例えば、コモンバス）である。
【００３０】
図５は、デフェクト管理を実行する領域へのＬＢＡの割り当て例を示す図である。
図５中、新ＬＢＡ０乃至新ＬＢＡＮ−１が、新規システム領域に割り当てられるＬＢＡであり、ＬＢＡ０乃至ＬＢＡＭＡＸが、ユーザ領域に割り当てられるＬＢＡである。リザーブは、後述するセクタスリップ処理の際に用いられるリザーブセクタを示す。
【００３１】
図６は、デフェクト管理を実行する領域のＬＢＡの管理を説明する図である。
ＭＰＵ１８は、実際には、図６に示すように、デフェクト管理を実行する領域のＬＢＡを通し番号で管理する。すなわち、ＭＰＵ１８は、図６に示すように、内部で管理するＬＢＡであるＩＬＢＡ（Internal LBA）を用いて、図５中に示す新ＬＢＡ０乃至ＬＢＡＭＡＸをＩＬＢＡ０乃至ＬＢＡＮ＋ＭＡＸとして管理する。ＭＰＵ１８は、例えば、ホストコンピュータ２から読み書き対象のＬＢＡとして通知されたＬＢＡＸを、内部的にＩＬＢＡＸ＋Ｎに変換して読み書き処理を行う。
【００３２】
図７は、新規システム領域へのシステム情報の書き込み例を説明する図である。
本実施形態の磁気ディスク装置１は、新規システム領域に書き込むシステム情報を、システム情報の種類毎に同じタイミングで全面的に書き換える。そこで、ＭＰＵ１８は、新規システム領域において、同じタイミングで書き換えられるシステム情報の種類毎に、１トラック当たりのセクタ数、又はそれ以上のセクタ数分の間隔を空けることで、トラック間の干渉を防ぎ、新規システム領域自体でのデータ劣化問題を回避するようにする。具体的には、ＭＰＵ１８は、それぞれの種類のシステム情報を記録する箇所の前後のセクタを、少なくとも１トラック当たりのセクタ数分、セクタスリップ処理する。
【００３３】
例えば、ＭＰＵ１８は、図７に示す磁気ディスク２５の外側のトラックから内側のトラックに向けて第１のシステム情報を書き込む。図７中の矢印で示す部分が、第１のシステム情報が書き込まれた最終セクタを示す。ＭＰＵ１８は、最終セクタから図７中の白く塗りつぶした領域分のセクタを未使用とした上で、図７中の点線の楕円で示す部分に対応するセクタから、第１のシステム情報とは種類が異なる第２のシステム情報を書き込んでいく。すなわち、ＭＰＵ１８は、新規システム領域において、第１のシステム情報を書き込んだ領域から少なくとも１トラック当たりのセクタ数分の領域を未使用とした上で、該未使用とした領域と隣り合う領域から第１のシステム情報と種類が異なる第２のシステム情報を書き込む制御手段としての機能を有する。
【００３４】
磁気ディスク２５上の新規システム領域において、第１のシステム情報を書き込む予め決められた領域と、第２のシステム情報を書き込む予め決められた領域との間に、少なくとも１トラック当たりのセクタ数分の物理的な空隙を予め設けるようにしてもよい。
【００３５】
なお、前述したシステム情報の種類毎に間隔を設けるためにセクタスリップ処理を行うようにすれば、上記新規システム領域において物理的な空隙を予め設ける場合と比べて、新規システム領域の使用効率を向上させることができる。
【００３６】
次に、新規システム領域で新たに欠陥セクタが発生した場合の処理について説明する。欠陥セクタの回避処理としては、セクタの交代処理が行われるのが一般的である。
しかし、新規システム領域においてセクタの交代処理を実行するようにすると、センタの交代処理が複数回発生した場合に、次第に新規システム領域への書き込み時間が延びていくという問題がある。交代セクタへのアクセスをするたびに一つの交代当たり１回転〜２回転分の時間を要するからである。そこで、システム情報が、種類毎に全面書き換えがなされるという特徴に着目し、本実施形態においては、ＭＰＵ１８は、欠陥セクタが発生したかを判断し、欠陥セクタが発生したと判断した場合に、セクタスリップ処理を実行する。具体的には、ＭＰＵ１８は、各システム情報毎に、セクタスリップ処理用のリザーブ領域を割り当て、システム情報の更新時にリザーブ領域を使用するようにする。これによって、通常の交代処理においては必要であった交代セクタへのアクセスがなくなるため、処理時間の増加などの悪影響を防ぐことができる。
【００３７】
図８は、開示の情報記憶装置が実行するセクタスリップ処理を説明する図である。本実施形態では、ＭＰＵ１８が、前述した図４に示す欠陥セクタ管理テーブルに、新規システム領域内のリザーブセクタを、予め初期欠陥セクタとして登録しておく。
【００３８】
図８（Ａ）は、ある種類のシステム情報が書き込まれている各々のセクタに割り当てられたＬＢＡと、このシステム情報に対応して設けられたリザーブセクタを示す。図８（Ａ）に示すＮ乃至Ｎ＋Ｍが、このシステム情報が書き込まれている各々のセクタに割り当てられたＬＢＡである。また、ＲＳＶ１乃至ＲＳＶ５は、このシステム情報に対応して設けられたリザーブセクタである。ＲＳＶ１、ＲＳＶ２、ＲＳＶ３、ＲＳＶ４、ＲＳＶ５は、それぞれ、図７（Ａ）に示す欠陥セクタ管理テーブルにおける、第１番目、第２番目、第３番目、第４番目、第５番目のエントリに対応する。
【００３９】
ここで、ＭＰＵ１８が、例えば、図８（Ｂ）の＃１に示すように、Ｎ＋３というＬＢＡが割り当てられていた左から４番目のセクタに欠陥が生じたことを検出すると、ＭＰＵ１８は、システム情報の更新処理を実行する。具体的には、ＭＰＵ１８は、前述した図４に示す欠陥セクタ管理テーブルからＲＳＶ１のエントリを削除する。そして、ＭＰＵ１８は、図９の第１番目のエントリに示すように、欠陥が生じたセクタ（図８（Ｃ）中のＤｅｆｅｃｔ１）の情報を欠陥セクタ管理テーブルに登録する。
【００４０】
図９は、図８を参照して上述したセクタスリップ処理後の欠陥セクタ管理テーブルを示す図である。
【００４１】
図８及び図９を参照して前述したセクタスリップ処理によれば、セクタスリップ処理を新規システム領域内だけで実行することができる。
【００４２】
一般的に、ユーザ環境下では、ディスク装置が、欠陥が発生したセクタに対してセクタスリップ処理を実施することは困難である。なぜなら、ディスク装置は、ユーザ環境下におけるセクタスリップ処理においては、スリップしたセクタのデータを後続のセクタに書き写さなければならないので、後続のセクタから最期のセクタまで、各々のセクタのデータを読み出した上で、セクタをずらしながら、読み出したデータを書き写さなければならないからである。その結果、ユーザ環境下では、後続のセクタ数が多いほど多くの時間を必要としてしまう。
【００４３】
本実施形態における新規システム領域においては、ユーザ領域のユーザデータと異なり、それぞれのシステム情報が一括して更新されるので、それぞれのシステム情報毎にスリップ領域を持たせることで、読み出し処理を行わずにセクタスリップさせて書き込みすることができる。その結果、以降のシステム情報の更新においても、交代セクタへのアクセスによって生じるオーバヘッド時間の増大という懸念がないというメリットがある。
【００４４】
また、本実施形態では、処理時間を極力短くするために、新規システム領域を、磁気ディスク２５の最アウタ領域に配置するようにしてもよい。最アウタ領域は、例えば、磁気ディスクの最も外側にある、ゾーン０の領域である。本実施形態において、新規システム領域を最アウタ領域に配置することによって、システム情報の書き込みに要するトラック本数が少なくて済む。また、新規システム領域を最アウタ領域に配置するようにすれば、新規システム領域はＯＳ（Operating System ）が格納されている領域に近くなる。その結果、システム情報の書き込みタイミングにおける、ユーザデータへのシーク動作等にかかる時間を含むアクセス時間も短時間となる。
【００４５】
図１０は、システム情報の書き換え処理フローの例を示す図である。
まず、ＭＰＵ１８が、磁気ディスク２５に対する書き込み（Ｗｒｉｔｅ）／読み出し（Ｒｅａｄ）処理を行う（ステップＳ１）。次に、ＭＰＵ１８が、磁気ディスク装置１内の統計情報を取得する（ステップＳ２）。続いて、ＭＰＵ１８が、統計情報を磁気ディスク２５に保存するタイミングであるかを判断する（ステップＳ３）。ステップＳ３においては、ＭＰＵ１８は、例えば図２に示すホストコンピュータ２からコマンドが来なくなった場合に、統計情報を磁気ディスク２５に保存するタイミングであると判断する。ＭＰＵ１８が、統計情報を磁気ディスク２５に保存するタイミングでないと判断した場合は（ステップＳ３のＮｏ）、上記ステップＳ１に戻る。ＭＰＵ１８が、統計情報を磁気ディスク２５に保存するタイミングであると判断した場合（ステップＳ３のＹｅｓ）、ＭＰＵ１８が、この統計情報をシステム情報として磁気ディスク２５の新規システム領域に書き込む（ステップＳ４）。
【００４６】
図１１は、図１０のステップＳ４におけるシステム情報の書き込み処理の例を説明する図である。
まず、ＭＰＵ１８が、システム情報を磁気ディスク２５の新規システム領域に書き込む（ステップＳ１１）。ＭＰＵ１８が、システム情報の書き込みエラーが発生したかを判断する（ステップＳ１２）。ＭＰＵ１８が、システム情報の書き込みエラーが発生していないと判断した場合には（ステップＳ１２のＮｏ）、処理を終了する。ＭＰＵ１８が、システム情報の書き込みエラーが発生したと判断した場合には（ステップＳ１２のＹｅｓ）、ＭＰＵ１８が、所定の条件に従って、セクタスリップ処理を行うかを判断する（ステップＳ１３）。ＭＰＵ１８が、セクタスリップ処理を行わないと判断した場合は（ステップＳ１３のＮｏ）、エラー終了する（ステップＳ１５）。ＭＰＵ１８が、セクタスリップ処理を行うと判断した場合は（ステップＳ１３のＹｅｓ）、ＭＰＵ１８がセクタスリップ処理を行って（ステップＳ１４）、上記ステップＳ１１に戻る。
【００４７】
図１２は、図１０のステップＳ４におけるシステム情報の書き込み処理の他の例を説明する図である。
まず、ＭＰＵ１８が、システム情報を磁気ディスク２５の新規システム領域に書き込む（ステップＳ２１）。ＭＰＵ１８が、システム情報の書き込みエラーが発生したかを判断する（ステップＳ２２）。ＭＰＵ１８が、システム情報の書き込みエラーが発生したと判断した場合には（ステップＳ２２のＹｅｓ）、ステップＳ２５に進む。ＭＰＵ１８が、システム情報の書き込みエラーが発生していないと判断した場合には（ステップＳ２２のＮｏ）、ＭＰＵ１８が、上記ステップＳ２１においてシステム情報を書き込んだ箇所を読み出す（ステップＳ２３）。
【００４８】
ＭＰＵ１８が、読み出しエラーが発生したかを判断する（ステップＳ２４）。ＭＰＵ１８が、読み出しエラーが発生していないと判断した場合には（ステップＳ２４のＮｏ）、処理を終了する。ＭＰＵ１８が、読み出しエラーが発生したと判断した場合には（ステップＳ２４のＹｅｓ）、ＭＰＵ１８が、所定の条件に従って、セクタスリップ処理を行うかを判断する（ステップＳ２５）。ＭＰＵ１８が、セクタスリップ処理を行わないと判断した場合は（ステップＳ２５のＮｏ）、エラー終了する（ステップＳ２７）。ＭＰＵ１８が、セクタスリップ処理を行うと判断した場合は（ステップＳ２５のＹｅｓ）、ＭＰＵ１８がセクタスリップ処理を行って（ステップＳ２６）、上記ステップＳ２１に戻る。
【００４９】
図１３は、図１１のステップＳ１４又は図１２のステップＳ２６におけるセクタスリップ処理の詳細を説明する図である。
まず、ＭＰＵ１８が、セクタスリップ処理が必要となった欠陥セクタを含むシステム情報に対応するリザーブセクタを欠陥セクタ管理テーブル上で検索する（ステップＳ３１）。次に、ＭＰＵ１８が、欠陥セクタ管理テーブルにおける上記検索されたリザーブセクタに対応するエントリを、欠陥セクタの情報で上書きする（ステップＳ３２）。そして、ＭＰＵ１８が、欠陥セクタ管理テーブルの情報を磁気ディスク２５の多重書き込み領域に保存して（ステップＳ３３）、処理を終了する。
【符号の説明】
【００５０】
１ 磁気ディスク装置
２ ホストコンピュータ
１１ ホストＩＦ制御部
１２ バッファ制御部
１３ バッファメモリ
１４ 不揮発性メモリ
１５ フォーマット制御部
１６ リードチャネル
１７ ヘッドＩＣ
１８ ＭＰＵ
１９ メモリ
２０ プログラムメモリ
２１ サーボ制御部
２２ ＶＣＭ
２３ ＳＰＭ
２４ ヘッド
２５ 磁気ディスク
２６ バス
２７ ホストＩＦ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報記憶装置及びシステム情報の書き換え制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ディスク装置において、システム情報とは、ユーザによって記録されたデータではなく、ディスク装置自身を制御するためのデータ、及び、ユーザ環境での使用状況を記録するデータである。システム情報は、例えば、ディスク装置のＰＣＡ（Printed Circuit Assembly：プリント回路板）上の各種回路に設定する値に関するデータ、記憶媒体であるディスク上のデフェクト位置を示すデータ、ユーザ環境での電源ＯＮ／ＯＦＦ回数などのログ情報や、様々な装置制御用／装置特性調査用のデータである。システム情報は、ユーザによって記録されたデータとは区別されて、ディスクのシステム領域に書き込まれている。
【０００３】
なお、ユーザ領域において後発欠陥セクタが検出された場合に、後発欠陥セクタを飛ばして、論理アドレスの割り当てを後方にずらす情報記録再生装置について提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２２８０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者の検討によれば、一般に、ディスク装置が備えるディスクのシステム領域には、一つのシステム情報が多重書き込みされている。多重書き込みとは、ディスク装置が、１つのシステム情報をシステム領域のセクタに書き込むとともに、該システム情報の複数個のコピーを作成し、作成した各々のコピーを異なるセクタに書き込むことをいう。ディスク装置が、一つのシステム情報をシステム領域に多重書き込みするようにしているのは、システム情報の書き換えに関する信頼性を確保するためである。
しかし、ディスク装置がシステム情報をシステム領域に多重書き込みすると、システム情報のディスクへの書き込み時間が長くなる。その結果、例えば、ディスク装置の上位の装置に対する、ディスク装置からの応答が遅れるといった問題が生じる。
【０００６】
本発明は、システム情報の書き換えに関する信頼性を確保しつつ、システム情報の記憶媒体への書き込み時間を短縮する情報記憶装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願で開示する情報記憶装置は、記憶媒体へのシステム情報の書き換え制御を行う情報記憶装置である。上記情報記憶装置は、前記記憶媒体上において欠陥管理を実行する領域に所定のシステム情報を書き込む制御手段を備える。制御手段が、前記所定のシステム情報が書き込まれる領域において欠陥セクタが検出された場合に、該欠陥セクタへのアドレス情報の割り当てをせずに、該欠陥セクタの次のセクタから順次アドレス情報を割り当てるセクタスリップ処理を実行する。
【発明の効果】
【０００８】
開示の情報記憶装置によれば、所定のシステム情報が、多重書き込み領域ではなく、デフェクト管理が実行される領域に書き込まれる。また、上記システム情報の書き込み処理において書き込みエラーが発生した場合には、セクタスリップ処理が実行される。従って、本情報記憶装置によれば、システム情報の書き換えに関する信頼性を確保しつつ、システム情報の記憶媒体への書き込み時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態の情報記憶装置の構成例を示す図である。
【図２】本実施形態の情報記憶装置の構成例を示す図である。
【図３】新規システム領域を説明する図である。
【図４】欠陥セクタ管理テーブルの例を示す図である。
【図５】デフェクト管理を実行する領域へのＬＢＡの割り当て例を示す図である。
【図６】デフェクト管理を実行する領域のＬＢＡの管理を説明する図である。
【図７】新規システム領域へのシステム情報の書き込み例を説明する図である。
【図８】開示の情報記憶装置が実行するセクタスリップ処理を説明する図である。
【図９】セクタスリップ処理後の欠陥セクタ管理テーブルを示す図である。
【図１０】システム情報の書き換え処理フローの例を示す図である。
【図１１】システム情報の書き込み処理の例を説明する図である。
【図１２】システム情報の書き込み処理の他の例を説明する図である。
【図１３】セクタスリップ処理の詳細を説明する図である。
【図１４】本発明者が検討した、ディスク内部のデータの配置状況を示す図である。
【図１５】システム情報の多重書き込みの例を示す図である。
【図１６】本発明者が検討した、システム情報のディスクへの書き込み時間が長くなることの問題を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１４は、本発明者が検討した、ディスク内部のデータの配置状況を示す図である。
図１４は、ディスク内部の領域が、ユーザによって記録されたデータが記憶されるユーザ領域と、システム情報が記憶されるシステム領域とに分かれていることを示している。
【００１１】
顧客環境でディスク装置が使用されている間、システム情報のいくつかはメモリ上で更新されている。このメモリ上で更新されている情報の一つは、例えばディスク装置の使用状況を示すログデータであり、このログデータは、適宜更新され、ディスクのシステム領域に保存される。このログデータは、障害等が発生した場合に、その原因を調べるためのデータとして利用することなどにも使われるほか、ディスク装置内の統計情報やエラーの程度等の情報を取得するコマンドであるＳＭＡＲＴコマンドのデータを生成するための基本データとしても用いられている。例えば、リードセクタ総数、ライトセクタ総数、電源ＯＮ／ＯＦＦ回数、エラーリカバリ記録などが、システム領域に記録されている。上記ログデータをもとにＳＭＡＲＴコマンドで送信するデータが生成される。
【００１２】
また、システム情報のうち、リライト情報も、ユーザ環境で更新される情報である。リライト情報とは、ユーザ領域において同じ箇所への書き込みが何回繰り返されたかを管理する情報と、書き込みが繰り返された箇所の隣接トラックを示す情報である。
近年のディスク装置では、トラック間隔が狭く、かつ、トラック幅も細くなってきており、書き込みしたトラックの隣のトラックが書き込み動作の影響を受けやすくなってきている。例えば、あるトラックに繰り返し１０万回程度の書き込みを行うと、その期間何もデータ更新されていない隣のトラックではデータの読み出しができなくなる可能性が高い。これは、書き込み時の磁束の影響を隣のトラックが受けて、元々隣のトラックに書き込んであったデータが劣化していくためである。従って、ディスク装置には、一般に、読み出しエラーが起きないようにするために、書き込みが集中しているような箇所を記録する仕組みが備わっている。ディスク装置がトラックへの書き込みの集中を検出すると、ディスク装置は、書き込みが集中したトラックの隣接トラックのデータの書き直しを自動的に行う。また、データの書き直し時には、データの読み出しと、その同じ場所への再書き込みが行われるが、このときのデータの一時保管場所として、システム領域が用いられている。リライト情報をディスクのシステム領域に記録することで、ディスク装置の電源ＯＦＦ／ＯＮをまたいでも、リライト情報を更新し続けることができる。
【００１３】
図１５は、システム情報の多重書き込みの例を示す図である。
図１５に示すように、システム領域には、一つのシステム情報が多重書き込みされている。システム情報が多重書き込みされている領域を、多重書き込み領域という。図１５に示す例では、ディスク装置が備える一つのヘッダによって、例えばディスク装置のログデータを含むシステム情報Ａと、システム情報Ａのコピー１からコピー２７までの２７個のコピーとが、多重書き込み領域に書き込まれている。システム情報が多重書き込みされている理由は以下のとおりである。
【００１４】
第一に、システム情報には、デフェクトの位置そのものを管理する情報もあることによる。つまり、デフェクトの位置を管理する情報が記録される領域にも欠陥がある可能性があるので、この情報を多重に書き込む必要がある。また、ユーザ領域でセクタの交代処理が発生した場合には、どのＬＢＡ（Logical Block Address：論理ブロックアドレス）が新たにどの位置のセクタに割り当てられるかを管理データとして管理する必要がある。セクタの交代処理とは、欠陥セクタが発生した場合に、この欠陥セクタの代わりに、交代セクタに対してＬＢＡを割り当てる処理である。交代セクタとは、欠陥セクタに対応付けて予め定められたセクタである。
しかし、ディスク装置は、管理データ自身を、この管理データによって管理される領域自体に配置することができないので、結果的にシステム領域には欠陥回避処理が適用できない。従って、ディスク装置は、システム領域については、セクタの交代処理ではなく、多重書き込みによって信頼性を保証する。
【００１５】
第二に、一般的に、工場でのディスク装置の検査は、ディスク装置内に組み込まれたプログラムで装置自身が自分自身を検査しており、ディスク（媒体）の検査のためのデータ及びプログラムは、予めディスク上のシステム領域に書き込まれている。そのため、システム領域については、自分自身を検査するプログラムの実施以前に、工場設備にて常温での読み書き試験を行っている。従って、システム領域の検査は比較的緩い。
上記のことから、ユーザ領域とシステム領域とは工場での品質確認程度が異なるという状況にある。そこで、システム領域の信頼性を向上させるために、記録密度を下げて記録するようにしている。記録密度を下げることにより、データ読み出し時のエラーが起きないようにする効果がある。また、システム領域については、トラック間隔もユーザ領域と比較して大きくしてあり、隣のトラックの書き込み処理の影響を受けにくいようにしてある。そのため、システム領域においては、多重にデータを書き込みし、読み出し時には、多重に書き込みしたセクタのデータのいずれかが読めるという手段で信頼性を高める方式が採用されている。上述したように、主に二つの理由からシステム情報に関しては多重書き込み処理を行って記録する方法が採用されている。
【００１６】
図１６は、本発明者が検討した、システム情報のディスクへの書き込み時間が長くなることの問題を説明する図である。
本発明者の検討によれば、近年のディスク装置の性能向上に伴い、システム情報のディスクへの書き込み時間が、ディスク装置の上位装置からのアクセス時間に影響するようになってきた。特に、ノートＰＣ（Personal Computer ）のスタンバイ（standby） 時間への影響が顕著である。ディスク装置が、モータ停止指示のタイミングなどで、メモリ上で更新していたシステム情報をディスク装置が備えるディスクのシステム領域へ記録する処理を行う（図１６の＃１、＃２）。そして、ディスク装置が、システム情報をシステム領域に記録した後、モータを停止し、処理を完了する（図１６の＃３、＃４）。
【００１７】
上記システム情報のシステム領域への記録時間が長くなると、ディスク装置の上位装置側にとって、モータの停止時間が長くなる。最近のノートＰＣでは、スタンバイ／復帰（standby ／resume）時間の長短がＰＣの品質を見る上で重要な要素となっており、モータの停止時間の短縮が求められている。
【００１８】
本発明者の検討によれば、一般に、システム情報が記録されているシステム領域は、多重に書き込みするように構成されている。例えば、ディスク装置が、ディスク装置のログデータを各ヘッド毎に４多重に書き込みしながら、各ヘッドに書き込みしている。従って、例えば４本のヘッドを備えるディスク装置では、１６多重の書き込み動作となってしまうので、システム情報の書き込みについて１６周〜３２周程度の書き込み時間を要してしまう。その結果、ディスク装置の上位装置から見ると、モータ停止時の応答が大幅に遅れるという問題が生ずる。
【００１９】
以下に説明する、開示の情報記憶装置によれば、システム情報の書き換えに関する信頼性を確保しつつ、システム情報の記憶媒体への書き込み時間を短縮することができる。
【００２０】
図１及び図２は、開示の情報記憶装置の、本実施形態における構成例を示す図である。
開示の情報記憶装置は、例えば、磁気ディスク装置、光ディスク装置、光磁気ディスク装置である。開示の情報記憶装置として、磁気ディスク装置１を例にとって説明する。
磁気ディスク装置１は、図２に示すように、上位装置であるホストコンピュータ２とホストＩＦ（InterFace ）２７を介して接続されている。磁気ディスク装置１は、ホストコンピュータ２からホストＩＦ２７を介して要求された処理を実行する。また、磁気ディスク装置１は、情報が記憶される記憶媒体である磁気ディスク２５上のシステム情報の書き換え制御を行う。
【００２１】
図１に示すように、磁気ディスク装置１は、ホストＩＦ制御部１１、バッファ制御部１２、バッファメモリ１３、不揮発性メモリ１４、フォーマット制御部１５、リードチャネル１６、ヘッドＩＣ１７、ＭＰＵ（Micro Processing Unit ）１８、メモリ１９、プログラムメモリ２０、サーボ制御部２１、ＶＣＭ（Voice Coil Motor）２２、ＳＰＭ（Spindle Motor ）２３、ヘッド２４、バス２６を備える。
ホストＩＦ制御部１１は、ホストＩＦ２７を介したホストコンピュータ２との通信を媒介する。具体的には、ホストＩＦ制御部１１は、ホストコンピュータ２から磁気ディスク２５へのライトデータのライト要求を受信し、ライト要求をＭＰＵ１８に送信する。また、ホストＩＦ制御部１１は、バッファ制御部１２に対してライトデータを送信する。また、ホストＩＦ制御部１１は、ホストコンピュータ２から磁気ディスク２５からのデータのリード要求を受けて、リード要求をＭＰＵ１８に送信する。また、ホストＩＦ制御部１１は、ヘッド２４によって読み出されたリードデータをホストコンピュータ２に返す。具体的には、ホストＩＦ制御部１１は、バッファ制御部１２から送信されたリードデータをホストコンピュータ２に返す。
【００２２】
バッファ制御部１２は、バッファメモリ１３からのライトデータ、リードデータの書き込み処理、バッファメモリ１３からのライトデータ、リードデータの読み出し処理を制御する。具体的には、バッファ制御部１２は、ホストＩＦ制御部１１からライトデータを受けて、ライトデータをバッファメモリ１３に一時的に記憶する。また、バッファ制御部１２は、所定のタイミングで、バッファメモリ１３からライトデータを読み出して、フォーマット制御部１５に送信する。また、バッファ制御部１２は、フォーマット制御部１５からリードデータを受けて、リードデータをバッファメモリ１３に一時的に記憶する。また、バッファ制御部１２は、所定のタイミングで、バッファメモリからリードデータを読み出して、リードデータをホストＩＦ制御部１１に送信する。
バッファメモリ１３には、ライトデータ、リードデータが一時的に記憶される。不揮発性メモリ１４には、バッファ制御部１２の処理に必要なプログラムが予め記憶されている。
【００２３】
フォーマット制御部１５は、ライトデータを磁気ディスク２５への書き込み用のフォーマットにして、バッファ制御部１２に送信する。また、フォーマット制御部１５は、リードチャネル１６から送信されるリードデータを受信し、このリードデータをホストコンピュータ２への送信用のフォーマットにして、リードチャネル１６に送信する。
リードチャネル１６は、フォーマット制御部１５から送信されたライトデータを符号化する。また、リードチャネル１６は、ヘッドＩＣ１７がヘッド２４を介して磁気ディスク２５から読み出したリードデータを復号してフォーマット制御部１５に送信する。
ヘッドＩＣ(Integrated Circuit)１７は、リードチャネル１６によって符号化されたライトデータを、ヘッド２４を介して磁気ディスク２５に書き込む。また、ヘッドＩＣ１７は、ヘッド２４を介してリードデータを磁気ディスク２５から読み出す。
【００２４】
ＭＰＵ１８は、磁気ディスク装置１全体を制御する。例えば、ＭＰＵ１８は、ホストＩＦ制御部１１からライト要求を受けると、バッファ制御部１２、フォーマット制御部１５、リードチャネル１６、ヘッドＩＣ１７に指示して、ライトデータを磁気ディスク２５に書き込ませる。また、ＭＰＵ１８は、ホスト制御部１１からリード要求を受けると、ヘッドＩＣ１７に指示して、磁気ディスク２５からリードデータを読み出させる。
本実施形態に特有の動作として、ＭＰＵ１８は、磁気ディスク２５へのシステム情報の書き換え制御を行う。具体的には、ＭＰＵ１８は、磁気ディスク２５上において、欠陥管理を実行する領域に所定のシステム情報を書き込む。以下の説明では、欠陥管理をデフェクト管理と記述する。
【００２５】
デフェクト管理とは、磁気ディスク２５上のセクタに欠陥が生じた場合に、欠陥セクタにＬＢＡ（Logical Block Address：論理ブロックアドレス ） を割り当てずに、予め決められた他のセクタに該ＬＢＡを割り当てることである。デフェクト管理を実行する領域のうち、上記所定のシステム情報が書き込まれる領域を新規システム領域という。
【００２６】
図３は、新規システム領域を説明する図である。
例えば、図３中の点線で囲った部分が、磁気ディスク装置１がデフェクト管理を実行する領域であるとすると、ＭＰＵ１８は、デフェクト管理を実行する領域の一部を新規システム領域とし、この新規システム領域に所定のシステム情報を書き込むようにする。
【００２７】
ＭＰＵ１８は、例えば、ユーザ環境で更新される可能性のあるシステム情報である統計情報を新規システム領域に書き込む。統計情報は、例えばＳＭＡＲＴコマンドに関するデータとリライト情報である。また、ＭＰＵ１８は、新規システム領域において欠陥が検出されたかを判断し、欠陥が検出されたと判断した場合に、セクタスリップ処理を実行する。セクタスリップ処理とは、欠陥セクタへのＬＢＡすなわちアドレス情報の割り当てをせずに、欠陥セクタへのＬＢＡの割り当てを飛ばして、欠陥セクタの次のセクタから順次ＬＢＡを割り当てる処理である。セクタスリップ処理は、本実施形態における、上述したデフェクト管理の具体的な処理である。すなわち、ＭＰＵ１８は、システム情報のうち、リライト情報等ユーザ環境で更新され得るデータを、多重書き込みすることなく、新規システム領域に割り当てて書き込む。そして、ＭＰＵ１８は、新規システム領域において欠陥セクタが発生した場合に、磁気ディスク２５上の多重書き込み領域に保存されている欠陥セクタ管理テーブルを用いて、セクタスリップ処理を実行する。欠陥セクタ管理テーブルには、ＬＢＡを割り当てないセクタとして予め定められたセクタである初期欠陥セクタが登録される。初期欠陥セクタは、ＬＢＡを割り当てないセクタとして予め定められたセクタである。
【００２８】
図４は、欠陥セクタ管理テーブルの例を示す図である。
図４に示す欠陥セクタ管理テーブルには、ＣＹＬＩＮＤＥＲとＨＤとＳＣＴとが登録される。ＣＹＬＩＮＤＥＲはシリンダの識別情報、ＨＤはヘッド２４の識別情報、ＳＣＴは、セクタの識別情報である。ＭＰＵ１８は、図４に示す欠陥セクタ管理テーブルに、新規システム領域内のリザーブセクタを、予め初期欠陥セクタとして登録しておく。リザーブセクタはシステム情報の種類毎に設けられている。
なお、ＭＰＵ１８は、システム情報のうち、新規システム領域に書き込むシステム情報以外のシステム情報については、多重書き込み領域に多重書き込みする。ＭＰＵ１８が、新規システム領域に所定のシステム情報を書き込むことにより、システム情報の書き込みに要する時間を大幅に短縮することができる。
【００２９】
メモリ１９には、ＭＰＵ１８の処理の実行状態を示す情報が記憶される。
プログラムメモリ２０には、ＭＰＵ１８の処理に必要なプログラムが予め記憶されている
サーボ制御部２１は、ＶＣＭ２２、ＳＰＭ２３を制御する。ＶＣＭ２２は、ヘッド２４の位置決め制御を行う。ＳＰＭ２３は、磁気ディスク２５の回転制御を行う。ヘット２４は、磁気ディスク２５にライトデータを書き込む。また、ヘッド２４は、磁気ディスク２５からリードデータを読み出す。磁気ディスク２５には、データが記憶される。バス２６は、磁気ディスク装置１内のデータバス（例えば、コモンバス）である。
【００３０】
図５は、デフェクト管理を実行する領域へのＬＢＡの割り当て例を示す図である。
図５中、新ＬＢＡ０乃至新ＬＢＡＮ−１が、新規システム領域に割り当てられるＬＢＡであり、ＬＢＡ０乃至ＬＢＡＭＡＸが、ユーザ領域に割り当てられるＬＢＡである。リザーブは、後述するセクタスリップ処理の際に用いられるリザーブセクタを示す。
【００３１】
図６は、デフェクト管理を実行する領域のＬＢＡの管理を説明する図である。
ＭＰＵ１８は、実際には、図６に示すように、デフェクト管理を実行する領域のＬＢＡを通し番号で管理する。すなわち、ＭＰＵ１８は、図６に示すように、内部で管理するＬＢＡであるＩＬＢＡ（Internal LBA）を用いて、図５中に示す新ＬＢＡ０乃至ＬＢＡＭＡＸをＩＬＢＡ０乃至ＬＢＡＮ＋ＭＡＸとして管理する。ＭＰＵ１８は、例えば、ホストコンピュータ２から読み書き対象のＬＢＡとして通知されたＬＢＡＸを、内部的にＩＬＢＡＸ＋Ｎに変換して読み書き処理を行う。
【００３２】
図７は、新規システム領域へのシステム情報の書き込み例を説明する図である。
本実施形態の磁気ディスク装置１は、新規システム領域に書き込むシステム情報を、システム情報の種類毎に同じタイミングで全面的に書き換える。そこで、ＭＰＵ１８は、新規システム領域において、同じタイミングで書き換えられるシステム情報の種類毎に、１トラック当たりのセクタ数、又はそれ以上のセクタ数分の間隔を空けることで、トラック間の干渉を防ぎ、新規システム領域自体でのデータ劣化問題を回避するようにする。具体的には、ＭＰＵ１８は、それぞれの種類のシステム情報を記録する箇所の前後のセクタを、少なくとも１トラック当たりのセクタ数分、セクタスリップ処理する。
【００３３】
例えば、ＭＰＵ１８は、図７に示す磁気ディスク２５の外側のトラックから内側のトラックに向けて第１のシステム情報を書き込む。図７中の矢印で示す部分が、第１のシステム情報が書き込まれた最終セクタを示す。ＭＰＵ１８は、最終セクタから図７中の白く塗りつぶした領域分のセクタを未使用とした上で、図７中の点線の楕円で示す部分に対応するセクタから、第１のシステム情報とは種類が異なる第２のシステム情報を書き込んでいく。すなわち、ＭＰＵ１８は、新規システム領域において、第１のシステム情報を書き込んだ領域から少なくとも１トラック当たりのセクタ数分の領域を未使用とした上で、該未使用とした領域と隣り合う領域から第１のシステム情報と種類が異なる第２のシステム情報を書き込む制御手段としての機能を有する。
【００３４】
磁気ディスク２５上の新規システム領域において、第１のシステム情報を書き込む予め決められた領域と、第２のシステム情報を書き込む予め決められた領域との間に、少なくとも１トラック当たりのセクタ数分の物理的な空隙を予め設けるようにしてもよい。
【００３５】
なお、前述したシステム情報の種類毎に間隔を設けるためにセクタスリップ処理を行うようにすれば、上記新規システム領域において物理的な空隙を予め設ける場合と比べて、新規システム領域の使用効率を向上させることができる。
【００３６】
次に、新規システム領域で新たに欠陥セクタが発生した場合の処理について説明する。欠陥セクタの回避処理としては、セクタの交代処理が行われるのが一般的である。
しかし、新規システム領域においてセクタの交代処理を実行するようにすると、センタの交代処理が複数回発生した場合に、次第に新規システム領域への書き込み時間が延びていくという問題がある。交代セクタへのアクセスをするたびに一つの交代当たり１回転〜２回転分の時間を要するからである。そこで、システム情報が、種類毎に全面書き換えがなされるという特徴に着目し、本実施形態においては、ＭＰＵ１８は、欠陥セクタが発生したかを判断し、欠陥セクタが発生したと判断した場合に、セクタスリップ処理を実行する。具体的には、ＭＰＵ１８は、各システム情報毎に、セクタスリップ処理用のリザーブ領域を割り当て、システム情報の更新時にリザーブ領域を使用するようにする。これによって、通常の交代処理においては必要であった交代セクタへのアクセスがなくなるため、処理時間の増加などの悪影響を防ぐことができる。
【００３７】
図８は、開示の情報記憶装置が実行するセクタスリップ処理を説明する図である。本実施形態では、ＭＰＵ１８が、前述した図４に示す欠陥セクタ管理テーブルに、新規システム領域内のリザーブセクタを、予め初期欠陥セクタとして登録しておく。
【００３８】
図８（Ａ）は、ある種類のシステム情報が書き込まれている各々のセクタに割り当てられたＬＢＡと、このシステム情報に対応して設けられたリザーブセクタを示す。図８（Ａ）に示すＮ乃至Ｎ＋Ｍが、このシステム情報が書き込まれている各々のセクタに割り当てられたＬＢＡである。また、ＲＳＶ１乃至ＲＳＶ５は、このシステム情報に対応して設けられたリザーブセクタである。ＲＳＶ１、ＲＳＶ２、ＲＳＶ３、ＲＳＶ４、ＲＳＶ５は、それぞれ、図７（Ａ）に示す欠陥セクタ管理テーブルにおける、第１番目、第２番目、第３番目、第４番目、第５番目のエントリに対応する。
【００３９】
ここで、ＭＰＵ１８が、例えば、図８（Ｂ）の＃１に示すように、Ｎ＋３というＬＢＡが割り当てられていた左から４番目のセクタに欠陥が生じたことを検出すると、ＭＰＵ１８は、システム情報の更新処理を実行する。具体的には、ＭＰＵ１８は、前述した図４に示す欠陥セクタ管理テーブルからＲＳＶ１のエントリを削除する。そして、ＭＰＵ１８は、図９の第１番目のエントリに示すように、欠陥が生じたセクタ（図８（Ｃ）中のＤｅｆｅｃｔ１）の情報を欠陥セクタ管理テーブルに登録する。
【００４０】
図９は、図８を参照して上述したセクタスリップ処理後の欠陥セクタ管理テーブルを示す図である。
【００４１】
図８及び図９を参照して前述したセクタスリップ処理によれば、セクタスリップ処理を新規システム領域内だけで実行することができる。
【００４２】
一般的に、ユーザ環境下では、ディスク装置が、欠陥が発生したセクタに対してセクタスリップ処理を実施することは困難である。なぜなら、ディスク装置は、ユーザ環境下におけるセクタスリップ処理においては、スリップしたセクタのデータを後続のセクタに書き写さなければならないので、後続のセクタから最期のセクタまで、各々のセクタのデータを読み出した上で、セクタをずらしながら、読み出したデータを書き写さなければならないからである。その結果、ユーザ環境下では、後続のセクタ数が多いほど多くの時間を必要としてしまう。
【００４３】
本実施形態における新規システム領域においては、ユーザ領域のユーザデータと異なり、それぞれのシステム情報が一括して更新されるので、それぞれのシステム情報毎にスリップ領域を持たせることで、読み出し処理を行わずにセクタスリップさせて書き込みすることができる。その結果、以降のシステム情報の更新においても、交代セクタへのアクセスによって生じるオーバヘッド時間の増大という懸念がないというメリットがある。
【００４４】
また、本実施形態では、処理時間を極力短くするために、新規システム領域を、磁気ディスク２５の最アウタ領域に配置するようにしてもよい。最アウタ領域は、例えば、磁気ディスクの最も外側にある、ゾーン０の領域である。本実施形態において、新規システム領域を最アウタ領域に配置することによって、システム情報の書き込みに要するトラック本数が少なくて済む。また、新規システム領域を最アウタ領域に配置するようにすれば、新規システム領域はＯＳ（Operating System ）が格納されている領域に近くなる。その結果、システム情報の書き込みタイミングにおける、ユーザデータへのシーク動作等にかかる時間を含むアクセス時間も短時間となる。
【００４５】
図１０は、システム情報の書き換え処理フローの例を示す図である。
まず、ＭＰＵ１８が、磁気ディスク２５に対する書き込み（Ｗｒｉｔｅ）／読み出し（Ｒｅａｄ）処理を行う（ステップＳ１）。次に、ＭＰＵ１８が、磁気ディスク装置１内の統計情報を取得する（ステップＳ２）。続いて、ＭＰＵ１８が、統計情報を磁気ディスク２５に保存するタイミングであるかを判断する（ステップＳ３）。ステップＳ３においては、ＭＰＵ１８は、例えば図２に示すホストコンピュータ２からコマンドが来なくなった場合に、統計情報を磁気ディスク２５に保存するタイミングであると判断する。ＭＰＵ１８が、統計情報を磁気ディスク２５に保存するタイミングでないと判断した場合は（ステップＳ３のＮｏ）、上記ステップＳ１に戻る。ＭＰＵ１８が、統計情報を磁気ディスク２５に保存するタイミングであると判断した場合（ステップＳ３のＹｅｓ）、ＭＰＵ１８が、この統計情報をシステム情報として磁気ディスク２５の新規システム領域に書き込む（ステップＳ４）。
【００４６】
図１１は、図１０のステップＳ４におけるシステム情報の書き込み処理の例を説明する図である。
まず、ＭＰＵ１８が、システム情報を磁気ディスク２５の新規システム領域に書き込む（ステップＳ１１）。ＭＰＵ１８が、システム情報の書き込みエラーが発生したかを判断する（ステップＳ１２）。ＭＰＵ１８が、システム情報の書き込みエラーが発生していないと判断した場合には（ステップＳ１２のＮｏ）、処理を終了する。ＭＰＵ１８が、システム情報の書き込みエラーが発生したと判断した場合には（ステップＳ１２のＹｅｓ）、ＭＰＵ１８が、所定の条件に従って、セクタスリップ処理を行うかを判断する（ステップＳ１３）。ＭＰＵ１８が、セクタスリップ処理を行わないと判断した場合は（ステップＳ１３のＮｏ）、エラー終了する（ステップＳ１５）。ＭＰＵ１８が、セクタスリップ処理を行うと判断した場合は（ステップＳ１３のＹｅｓ）、ＭＰＵ１８がセクタスリップ処理を行って（ステップＳ１４）、上記ステップＳ１１に戻る。
【００４７】
図１２は、図１０のステップＳ４におけるシステム情報の書き込み処理の他の例を説明する図である。
まず、ＭＰＵ１８が、システム情報を磁気ディスク２５の新規システム領域に書き込む（ステップＳ２１）。ＭＰＵ１８が、システム情報の書き込みエラーが発生したかを判断する（ステップＳ２２）。ＭＰＵ１８が、システム情報の書き込みエラーが発生したと判断した場合には（ステップＳ２２のＹｅｓ）、ステップＳ２５に進む。ＭＰＵ１８が、システム情報の書き込みエラーが発生していないと判断した場合には（ステップＳ２２のＮｏ）、ＭＰＵ１８が、上記ステップＳ２１においてシステム情報を書き込んだ箇所を読み出す（ステップＳ２３）。
【００４８】
ＭＰＵ１８が、読み出しエラーが発生したかを判断する（ステップＳ２４）。ＭＰＵ１８が、読み出しエラーが発生していないと判断した場合には（ステップＳ２４のＮｏ）、処理を終了する。ＭＰＵ１８が、読み出しエラーが発生したと判断した場合には（ステップＳ２４のＹｅｓ）、ＭＰＵ１８が、所定の条件に従って、セクタスリップ処理を行うかを判断する（ステップＳ２５）。ＭＰＵ１８が、セクタスリップ処理を行わないと判断した場合は（ステップＳ２５のＮｏ）、エラー終了する（ステップＳ２７）。ＭＰＵ１８が、セクタスリップ処理を行うと判断した場合は（ステップＳ２５のＹｅｓ）、ＭＰＵ１８がセクタスリップ処理を行って（ステップＳ２６）、上記ステップＳ２１に戻る。
【００４９】
図１３は、図１１のステップＳ１４又は図１２のステップＳ２６におけるセクタスリップ処理の詳細を説明する図である。
まず、ＭＰＵ１８が、セクタスリップ処理が必要となった欠陥セクタを含むシステム情報に対応するリザーブセクタを欠陥セクタ管理テーブル上で検索する（ステップＳ３１）。次に、ＭＰＵ１８が、欠陥セクタ管理テーブルにおける上記検索されたリザーブセクタに対応するエントリを、欠陥セクタの情報で上書きする（ステップＳ３２）。そして、ＭＰＵ１８が、欠陥セクタ管理テーブルの情報を磁気ディスク２５の多重書き込み領域に保存して（ステップＳ３３）、処理を終了する。
【符号の説明】
【００５０】
１ 磁気ディスク装置
２ ホストコンピュータ
１１ ホストＩＦ制御部
１２ バッファ制御部
１３ バッファメモリ
１４ 不揮発性メモリ
１５ フォーマット制御部
１６ リードチャネル
１７ ヘッドＩＣ
１８ ＭＰＵ
１９ メモリ
２０ プログラムメモリ
２１ サーボ制御部
２２ ＶＣＭ
２３ ＳＰＭ
２４ ヘッド
２５ 磁気ディスク
２６ バス
２７ ホストＩＦ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記憶媒体へのシステム情報の書き換え制御を行う情報記憶装置であって、
前記記憶媒体上において欠陥管理を実行する領域に所定のシステム情報を書き込む制御手段を備え、
前記制御手段が、前記所定のシステム情報が書き込まれる領域において欠陥セクタが検出された場合に、該欠陥セクタへのアドレス情報の割り当てをせずに、該欠陥セクタの次のセクタから順次アドレス情報を割り当てるセクタスリップ処理を実行する
ことを特徴とする情報記憶装置。
【請求項２】
前記制御手段が、前記所定のシステム情報が書き込まれる領域において、第１のシステム情報を書き込んだ領域から少なくとも１トラック当たりのセクタ数分の領域を未使用とした上で、該未使用とした領域と隣り合う領域から前記第１のシステム情報と種類が異なる第２のシステム情報を書き込む
ことを特徴とする請求項１記載の情報記憶装置。
【請求項３】
前記所定のシステム情報が書き込まれる領域において、第１のシステム情報を書き込む予め決められた領域と、前記第１のシステム情報と種類が異なる第２のシステム情報を書き込む予め決められた領域との間に、少なくとも１トラック当たりのセクタ数分の物理的な空隙が設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の情報記憶装置。
【請求項４】
前記制御手段が、前記所定のシステム情報が書き込まれる領域とユーザ領域との間が少なくとも１トラック当たりのセクタ数分空くように制御する
ことを特徴とする請求項１記載の情報記憶装置。
【請求項５】
前記記憶媒体上の最アウタ領域に、前記所定のシステム情報が書き込まれる領域が設けられる
ことを特徴とする請求項１記載の情報記憶装置。
【請求項６】
記憶媒体へのシステム情報の書き換え制御を行う方法であって、
情報記憶装置が、前記記憶媒体上において欠陥管理を実行する領域に所定のシステム情報を書き込み、
前記情報記憶装置が、前記所定のシステム情報が書き込まれる領域において欠陥セクタが検出された場合に、該欠陥セクタへのアドレス情報の割り当てをせずに、該欠陥セクタの次のセクタから順次アドレス情報を割り当てるセクタスリップ処理を実行する
ことを特徴とするシステム情報の書き換え制御方法。
【請求項１】
記憶媒体へのシステム情報の書き換え制御を行う情報記憶装置であって、
前記記憶媒体上において欠陥管理を実行する領域に所定のシステム情報を書き込む制御手段を備え、
前記制御手段が、前記所定のシステム情報が書き込まれる領域において欠陥セクタが検出された場合に、該欠陥セクタへのアドレス情報の割り当てをせずに、該欠陥セクタの次のセクタから順次アドレス情報を割り当てるセクタスリップ処理を実行する
ことを特徴とする情報記憶装置。
【請求項２】
前記制御手段が、前記所定のシステム情報が書き込まれる領域において、第１のシステム情報を書き込んだ領域から少なくとも１トラック当たりのセクタ数分の領域を未使用とした上で、該未使用とした領域と隣り合う領域から前記第１のシステム情報と種類が異なる第２のシステム情報を書き込む
ことを特徴とする請求項１記載の情報記憶装置。
【請求項３】
前記所定のシステム情報が書き込まれる領域において、第１のシステム情報を書き込む予め決められた領域と、前記第１のシステム情報と種類が異なる第２のシステム情報を書き込む予め決められた領域との間に、少なくとも１トラック当たりのセクタ数分の物理的な空隙が設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の情報記憶装置。
【請求項４】
前記制御手段が、前記所定のシステム情報が書き込まれる領域とユーザ領域との間が少なくとも１トラック当たりのセクタ数分空くように制御する
ことを特徴とする請求項１記載の情報記憶装置。
【請求項５】
前記記憶媒体上の最アウタ領域に、前記所定のシステム情報が書き込まれる領域が設けられる
ことを特徴とする請求項１記載の情報記憶装置。
【請求項６】
記憶媒体へのシステム情報の書き換え制御を行う方法であって、
情報記憶装置が、前記記憶媒体上において欠陥管理を実行する領域に所定のシステム情報を書き込み、
前記情報記憶装置が、前記所定のシステム情報が書き込まれる領域において欠陥セクタが検出された場合に、該欠陥セクタへのアドレス情報の割り当てをせずに、該欠陥セクタの次のセクタから順次アドレス情報を割り当てるセクタスリップ処理を実行する
ことを特徴とするシステム情報の書き換え制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１０−２３８２９６（Ｐ２０１０−２３８２９６Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８４１７３（Ｐ２００９−８４１７３）
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（３０９０３３２６４）東芝ストレージデバイス株式会社 (255)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（３０９０３３２６４）東芝ストレージデバイス株式会社 (255)
【Ｆターム（参考）】
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