JP2003316523A - データ記憶装置、実行コマンドの選択方法およびデータ処理方法 - Google Patents
データ記憶装置、実行コマンドの選択方法およびデータ処理方法Info
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- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
- G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 キューの深さが深い場合に、パフォーマンス
を向上することのできる実行コマンドの選択方法を提供
する。 【解決手段】 コマンドＣ１の実行待ち時間Ｄ１は、基
準時間ＣＲＴの１／４周を超えている。コマンドＣ８の
実行待ち時間Ｄ８は８／６４（１／４）周であるから、
基準時間ＣＲＴ以上の要件を満たす。また、コマンドＣ
８の実行待ち時間Ｄ８は、走査時間ＳＣＮ以上である。
したがって、コマンドＣ８が次に選択されるコマンドと
して選択される。この選択の後、今回のコマンド選択に
ついては、コマンドＣ９以降のコマンドについての実行
待ち時間の算出を打ち切る。
を向上することのできる実行コマンドの選択方法を提供
する。 【解決手段】 コマンドＣ１の実行待ち時間Ｄ１は、基
準時間ＣＲＴの１／４周を超えている。コマンドＣ８の
実行待ち時間Ｄ８は８／６４（１／４）周であるから、
基準時間ＣＲＴ以上の要件を満たす。また、コマンドＣ
８の実行待ち時間Ｄ８は、走査時間ＳＣＮ以上である。
したがって、コマンドＣ８が次に選択されるコマンドと
して選択される。この選択の後、今回のコマンド選択に
ついては、コマンドＣ９以降のコマンドについての実行
待ち時間の算出を打ち切る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はハード・ディスク・ド
ライブ（ＨＤＤ）に代表されるデータ記憶装置に関し、
特に保持されている書き込みまたは読み出しコマンドの
中から次に実行すべきコマンドを選択する方法に関する
ものである。
ライブ（ＨＤＤ）に代表されるデータ記憶装置に関し、
特に保持されている書き込みまたは読み出しコマンドの
中から次に実行すべきコマンドを選択する方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】ＨＤＤは、最も普及しているコンピュー
タの外部記憶装置の１つである。ＨＤＤは、磁気ディス
クに記憶されているデータを読み出し、または磁気ディ
スクにデータを書き込むための磁気ヘッドを備えてい
る。この磁気ヘッドは、ＶＣＭ（Voice Coil Motor）に
よって揺動するアクチュエータ機構に保持されている。
磁気ヘッドがデータの読み出しまたはデータの書き込み
を行う場合、アクチュエータ機構を駆動することによ
り、磁気ヘッドを磁気ディスク上の所定のトラックに移
動（シーク）しかつ位置決めする。トラックは、データ
記憶の最小単位であるセクタを複数含んでいる。磁気ヘ
ッドは、磁気ディスク上に記憶されたサーボ情報を手が
かりに所定の位置への移動制御がなされる。
タの外部記憶装置の１つである。ＨＤＤは、磁気ディス
クに記憶されているデータを読み出し、または磁気ディ
スクにデータを書き込むための磁気ヘッドを備えてい
る。この磁気ヘッドは、ＶＣＭ（Voice Coil Motor）に
よって揺動するアクチュエータ機構に保持されている。
磁気ヘッドがデータの読み出しまたはデータの書き込み
を行う場合、アクチュエータ機構を駆動することによ
り、磁気ヘッドを磁気ディスク上の所定のトラックに移
動（シーク）しかつ位置決めする。トラックは、データ
記憶の最小単位であるセクタを複数含んでいる。磁気ヘ
ッドは、磁気ディスク上に記憶されたサーボ情報を手が
かりに所定の位置への移動制御がなされる。
【０００３】コンピュータからＨＤＤに転送された書き
込みコマンドおよび読み出しコマンド（以下、両者をコ
マンドと総称する）は、ＨＤＤ内のコマンド・キュー
（以下、単にキューという）に保持（キューイング）さ
れる。このキューにおいて、保持される複数のコマンド
の実行順位が決定される。ここで、実行とは、書き込み
コマンドであれば、磁気ヘッドを用いて書き込みコマン
ドに含まれるデータを磁気ディスクの所定位置に書き込
む動作をいう。また、読み出しコマンドであれば、磁気
ディスクの所定位置から磁気ヘッドを用いてデータを読
み出す動作をいう。コマンドの実行順位は、磁気ディス
ク上の目標となるトラックへのシークを開始してから当
該トラックに到達するまでのシーク時間と到達後に目標
のセクタにアクセスを開始するまでのディスク回転待ち
時間（Latency Time）とを基に、先行して選択されたコ
マンドに対応する最後尾を基点として、最も早く辿り着
ける先頭セクタを持つコマンドを、キューに保持されて
いる全てのコマンドから一つだけ選択する手法を採用し
ている。ＨＤＤにおける書き込み、読み出しのパフォー
マンスを向上させるためである。
込みコマンドおよび読み出しコマンド（以下、両者をコ
マンドと総称する）は、ＨＤＤ内のコマンド・キュー
（以下、単にキューという）に保持（キューイング）さ
れる。このキューにおいて、保持される複数のコマンド
の実行順位が決定される。ここで、実行とは、書き込み
コマンドであれば、磁気ヘッドを用いて書き込みコマン
ドに含まれるデータを磁気ディスクの所定位置に書き込
む動作をいう。また、読み出しコマンドであれば、磁気
ディスクの所定位置から磁気ヘッドを用いてデータを読
み出す動作をいう。コマンドの実行順位は、磁気ディス
ク上の目標となるトラックへのシークを開始してから当
該トラックに到達するまでのシーク時間と到達後に目標
のセクタにアクセスを開始するまでのディスク回転待ち
時間（Latency Time）とを基に、先行して選択されたコ
マンドに対応する最後尾を基点として、最も早く辿り着
ける先頭セクタを持つコマンドを、キューに保持されて
いる全てのコマンドから一つだけ選択する手法を採用し
ている。ＨＤＤにおける書き込み、読み出しのパフォー
マンスを向上させるためである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上の手法は、最短時
間で実行可能なコマンドを確実に選択するのに適してい
る。ところが、この手法はキューに保持されているコマ
ンドの数が多い場合（以下、このことを、キューが深
い、等と表現する）以下のような不具合が生じる。上述
した従来のコマンドの選択方法は、キューに保持されて
いる全てのコマンドについて、磁気ディスク上の目標と
なるトラックへのシークを開始してから当該トラックに
到達するまでのシーク時間と到達後に目標のセクタにア
クセスを開始するまでのディスク回転待ち時間を計算
（走査）する。したがって、従来の手法では、この走査
に要する時間よりも短い実行待ち時間のコマンドを選択
することができないために、周回待ちを引き起こすこと
がある。また、全てのコマンドを走査するのが間に合わ
ないために、周回待ちを引き起こすこともある。近時の
ＨＤＤは、キューが６４あるいはそれ以上のコマンドを
保持するようになってきているため、キューの深さも深
くなり、以上の問題によるパフォーマンス低下が無視で
きなくなりつつある。そこで本発明は、キューの深さが
深い場合に、従来の手法に比べてパフォーマンスを向上
することのできる、実行コマンドの選択方法を提供す
る。また本発明は、この実行コマンドの選択方法を適用
したデータ記憶装置を提供する。さらに本発明は、この
実行コマンドの選択方法を適用したデータ処理方法を提
供する。
間で実行可能なコマンドを確実に選択するのに適してい
る。ところが、この手法はキューに保持されているコマ
ンドの数が多い場合（以下、このことを、キューが深
い、等と表現する）以下のような不具合が生じる。上述
した従来のコマンドの選択方法は、キューに保持されて
いる全てのコマンドについて、磁気ディスク上の目標と
なるトラックへのシークを開始してから当該トラックに
到達するまでのシーク時間と到達後に目標のセクタにア
クセスを開始するまでのディスク回転待ち時間を計算
（走査）する。したがって、従来の手法では、この走査
に要する時間よりも短い実行待ち時間のコマンドを選択
することができないために、周回待ちを引き起こすこと
がある。また、全てのコマンドを走査するのが間に合わ
ないために、周回待ちを引き起こすこともある。近時の
ＨＤＤは、キューが６４あるいはそれ以上のコマンドを
保持するようになってきているため、キューの深さも深
くなり、以上の問題によるパフォーマンス低下が無視で
きなくなりつつある。そこで本発明は、キューの深さが
深い場合に、従来の手法に比べてパフォーマンスを向上
することのできる、実行コマンドの選択方法を提供す
る。また本発明は、この実行コマンドの選択方法を適用
したデータ記憶装置を提供する。さらに本発明は、この
実行コマンドの選択方法を適用したデータ処理方法を提
供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】はじめに、キューの深さ
が８および６４のときの従来の手法によるリオーダリン
グについて説明し、その後本発明によるリオーダリング
の説明に移ることにする。なお、 コマンドの回転待ち
時間が平均的にばらついており、シーク時間が十分に短
いものと仮定する。また、キューの中で１つのコマンド
を走査するのにかかる時間を１／１２８周とする。な
お、１／１２８周とは、磁気ディスクが１回転するのに
要する時間の１／１２８に相当する時間をいう。図３の
リオーダリング前の欄に示すように、キューの中にＣ１
〜Ｃ８の８つのコマンドが保持されているものとする。
この状態では、コンピュータから転送された順にコマン
ドＣ１〜Ｃ８が保持されている。各コマンドＣ１〜Ｃ８
の実行までにかかる待ち時間（実行待ち時間）は、図３
中に各コマンドＣ１〜Ｃ８に対応して示されている。従
来の手法は、実行すべきコマンド選択の際に、コマンド
Ｃ１〜Ｃ８の全てのコマンドについて実行待ち時間を算
出する。８つのコマンドＣ１〜Ｃ８を走査するのに要す
る時間は、８×１／１２８周＝１／１６周である。図４
は、各コマンドＣ１〜Ｃ８の実行待ち時間を線分で表し
たグラフである。また、図４中に、８つのコマンドＣ１
〜Ｃ８を走査するのに要する時間（１／１６周）も示し
ている。走査時間より短い待ち時間のコマンドを選択す
ることはできないから、次に実行すべきコマンドとして
は、走査時間以上の実行待ち時間を有するコマンドの中
で一番待ち時間の短いコマンドが適している。このコマ
ンドは、図４から明らかなように、待ち時間が１／８周
のコマンドＣ４である。したがって、キュー内における
コマンドは、図３のリオーダリング後の欄に示すよう
に、コマンドＣ４が次に実行されるコマンドとして、キ
ュー内の最上位に位置することになる。
が８および６４のときの従来の手法によるリオーダリン
グについて説明し、その後本発明によるリオーダリング
の説明に移ることにする。なお、 コマンドの回転待ち
時間が平均的にばらついており、シーク時間が十分に短
いものと仮定する。また、キューの中で１つのコマンド
を走査するのにかかる時間を１／１２８周とする。な
お、１／１２８周とは、磁気ディスクが１回転するのに
要する時間の１／１２８に相当する時間をいう。図３の
リオーダリング前の欄に示すように、キューの中にＣ１
〜Ｃ８の８つのコマンドが保持されているものとする。
この状態では、コンピュータから転送された順にコマン
ドＣ１〜Ｃ８が保持されている。各コマンドＣ１〜Ｃ８
の実行までにかかる待ち時間（実行待ち時間）は、図３
中に各コマンドＣ１〜Ｃ８に対応して示されている。従
来の手法は、実行すべきコマンド選択の際に、コマンド
Ｃ１〜Ｃ８の全てのコマンドについて実行待ち時間を算
出する。８つのコマンドＣ１〜Ｃ８を走査するのに要す
る時間は、８×１／１２８周＝１／１６周である。図４
は、各コマンドＣ１〜Ｃ８の実行待ち時間を線分で表し
たグラフである。また、図４中に、８つのコマンドＣ１
〜Ｃ８を走査するのに要する時間（１／１６周）も示し
ている。走査時間より短い待ち時間のコマンドを選択す
ることはできないから、次に実行すべきコマンドとして
は、走査時間以上の実行待ち時間を有するコマンドの中
で一番待ち時間の短いコマンドが適している。このコマ
ンドは、図４から明らかなように、待ち時間が１／８周
のコマンドＣ４である。したがって、キュー内における
コマンドは、図３のリオーダリング後の欄に示すよう
に、コマンドＣ４が次に実行されるコマンドとして、キ
ュー内の最上位に位置することになる。
【０００６】以上では、８つのコマンドを保持している
例について説明したが、次に６４のコマンドがキューに
保持されている場合について図５および図６に基づいて
説明する。図５に示すように、リオーダリング前には、
コマンドＣ１〜Ｃ６４の順に６４のコマンドがキューに
保持されているものとする。なお、各コマンドの実行待
ち時間は、図５に示すとおりである。従来の手法は、実
行すべきコマンド選択の際に、コマンドＣ１〜Ｃ６４の
全てのコマンドについて実行待ち時間を算出する。ここ
で、６４のコマンドを全て走査するために必要な時間
は、６４×１／１２８周＝１／２周である。図６は、各
コマンドＣ１〜Ｃ６４の待ち時間を線分で示したグラフ
である。また、図６中に、６４のコマンドＣ１〜Ｃ６４
を走査するのに要する時間（１／２周）も示している。
走査時間より短い実行待ち時間のコマンドを選択するこ
とはできないから、次に実行すべきコマンドとしては、
走査時間以上の実行待ち時間を有するコマンドの中で一
番待ち時間の短いコマンドが適している。このコマンド
は、図６から明らかなように、待ち時間が１／２（３２
／６４）周のコマンドＣ４８である。図５に示すよう
に、リオーダリング後には、コマンドＣ４８が次に実行
されるコマンドであることを示すキュー内の最上位に位
置することになるが、コマンドが８つ保持されている場
合に比べて、４倍も待ち時間の長いコマンドを選択する
ことになる。
例について説明したが、次に６４のコマンドがキューに
保持されている場合について図５および図６に基づいて
説明する。図５に示すように、リオーダリング前には、
コマンドＣ１〜Ｃ６４の順に６４のコマンドがキューに
保持されているものとする。なお、各コマンドの実行待
ち時間は、図５に示すとおりである。従来の手法は、実
行すべきコマンド選択の際に、コマンドＣ１〜Ｃ６４の
全てのコマンドについて実行待ち時間を算出する。ここ
で、６４のコマンドを全て走査するために必要な時間
は、６４×１／１２８周＝１／２周である。図６は、各
コマンドＣ１〜Ｃ６４の待ち時間を線分で示したグラフ
である。また、図６中に、６４のコマンドＣ１〜Ｃ６４
を走査するのに要する時間（１／２周）も示している。
走査時間より短い実行待ち時間のコマンドを選択するこ
とはできないから、次に実行すべきコマンドとしては、
走査時間以上の実行待ち時間を有するコマンドの中で一
番待ち時間の短いコマンドが適している。このコマンド
は、図６から明らかなように、待ち時間が１／２（３２
／６４）周のコマンドＣ４８である。図５に示すよう
に、リオーダリング後には、コマンドＣ４８が次に実行
されるコマンドであることを示すキュー内の最上位に位
置することになるが、コマンドが８つ保持されている場
合に比べて、４倍も待ち時間の長いコマンドを選択する
ことになる。
【０００７】そこで、例えば、１／４周（基準時間）よ
りも短い待ち時間のコマンドが見出されたならば、以後
の走査を行わない、という条件を加えることにする。こ
の例を図７および図８に基づいて説明する。図７に示す
ように、リオーダリング前には、コマンドＣ１〜Ｃ６４
の順に６４のコマンドがキューに保持されているものと
する。なお、各コマンドの待ち時間は、図７に示すとお
りであるが、この例ではリオーダリングのためにコマン
ドＣ１〜Ｃ６４の全てについて実行待ち時間を算出する
わけではない。６４個のコマンドが保持されているとき
に、前述した前提に従えば、平均して１６個のコマンド
を走査したところで、１／４周（基準時間）よりも短い
待ち時間のコマンドを抽出できることになる。１６個の
コマンドを走査するために必要な時間（走査時間）は、
１６×１／１２８周＝１／８周である。図８は、各コマ
ンドＣ１〜Ｃ６４の実行待ち時間を線分で示したグラフ
である。このグラフ中には、走査時間および基準時間を
示している。走査時間が１／８（８／６４）周であるか
ら、１／８周以上でかつ基準時間である１／４（１６／
６４）周以下の実行待ち時間のコマンドが抽出されう
る。その中で、実行待ち時間が８／６４であるコマンド
Ｃ８が、最先に抽出されたものとすると、コマンドＣ８
が次に実行されるべきコマンドとして選択される。そし
て、コマンドＣ８以降のコマンドＣ９、Ｃ１０…につい
ては、実行待ち時間の算出を打ち切る。このように、６
４個のコマンドが保持されている場合であっても、基準
時間を設けることにより、８つのコマンドが保持されて
いる場合に比べて、同等から２倍程度の実行待ち時間の
コマンドを選択できることになる。
りも短い待ち時間のコマンドが見出されたならば、以後
の走査を行わない、という条件を加えることにする。こ
の例を図７および図８に基づいて説明する。図７に示す
ように、リオーダリング前には、コマンドＣ１〜Ｃ６４
の順に６４のコマンドがキューに保持されているものと
する。なお、各コマンドの待ち時間は、図７に示すとお
りであるが、この例ではリオーダリングのためにコマン
ドＣ１〜Ｃ６４の全てについて実行待ち時間を算出する
わけではない。６４個のコマンドが保持されているとき
に、前述した前提に従えば、平均して１６個のコマンド
を走査したところで、１／４周（基準時間）よりも短い
待ち時間のコマンドを抽出できることになる。１６個の
コマンドを走査するために必要な時間（走査時間）は、
１６×１／１２８周＝１／８周である。図８は、各コマ
ンドＣ１〜Ｃ６４の実行待ち時間を線分で示したグラフ
である。このグラフ中には、走査時間および基準時間を
示している。走査時間が１／８（８／６４）周であるか
ら、１／８周以上でかつ基準時間である１／４（１６／
６４）周以下の実行待ち時間のコマンドが抽出されう
る。その中で、実行待ち時間が８／６４であるコマンド
Ｃ８が、最先に抽出されたものとすると、コマンドＣ８
が次に実行されるべきコマンドとして選択される。そし
て、コマンドＣ８以降のコマンドＣ９、Ｃ１０…につい
ては、実行待ち時間の算出を打ち切る。このように、６
４個のコマンドが保持されている場合であっても、基準
時間を設けることにより、８つのコマンドが保持されて
いる場合に比べて、同等から２倍程度の実行待ち時間の
コマンドを選択できることになる。
【０００８】本発明は、キューに保持されたコマンドの
リオーダリングの際に、以上の基準時間を導入するとこ
ろに特徴を有している。本発明は、外部から転送される
書き込みまたは読み出しのコマンドに基づいて、書き込
み処理または読み出し処理を実行する読み書きヘッド
と、読み書きヘッドの書き込み処理によって書き込みデ
ータが記憶され、かつ読み出し処理によって読み出しデ
ータが読み出されるディスク状記憶媒体と、コマンド
の、ディスク状記憶媒体に対する書き込みおよび／また
は読み出し順位を保持する順位保持手段と、順位保持手
段に保持されているコマンドの中から、次に実行すべき
コマンドを選択するコマンド選択手段とを備えたデータ
記憶装置に適用することができる。そして、本発明は、
このデータ記憶装置において、コマンド選択手段は、所
定の基準時間より実行待ち時間の短いコマンドを、次に
実行すべきコマンドとして選択することを特徴としてい
る。なお、選択されるコマンドの実行待ち時間は、前述
した走査時間以上の値であることを前提とする。この走
査時間は、前述のように、基準時間に基づいて定めるこ
とができる。
リオーダリングの際に、以上の基準時間を導入するとこ
ろに特徴を有している。本発明は、外部から転送される
書き込みまたは読み出しのコマンドに基づいて、書き込
み処理または読み出し処理を実行する読み書きヘッド
と、読み書きヘッドの書き込み処理によって書き込みデ
ータが記憶され、かつ読み出し処理によって読み出しデ
ータが読み出されるディスク状記憶媒体と、コマンド
の、ディスク状記憶媒体に対する書き込みおよび／また
は読み出し順位を保持する順位保持手段と、順位保持手
段に保持されているコマンドの中から、次に実行すべき
コマンドを選択するコマンド選択手段とを備えたデータ
記憶装置に適用することができる。そして、本発明は、
このデータ記憶装置において、コマンド選択手段は、所
定の基準時間より実行待ち時間の短いコマンドを、次に
実行すべきコマンドとして選択することを特徴としてい
る。なお、選択されるコマンドの実行待ち時間は、前述
した走査時間以上の値であることを前提とする。この走
査時間は、前述のように、基準時間に基づいて定めるこ
とができる。
【０００９】本発明のデータ記憶装置において、コマン
ド選択手段は、コマンド・キューに保持されているコマ
ンドについて、先行して選択されたコマンドを基点とし
てコマンド実行待ち時間を算出し、かつ所定の基準時間
と比較することにより、次に実行すべきコマンドとして
選択することができる。本発明のコマンド選択手段は、
所定の基準時間より実行待ち時間の短いコマンドを、次
に実行すべきコマンドとして選択した後に、次に実行す
べきコマンドの選択のためのコマンド実行待ち時間の算
出を打ち切る。走査時間が長くなることにより実行待ち
時間の短いコマンドを選択できなくなる事態を回避する
ためである。本発明のコマンド選択手段は、順位保持手
段に所定数以上のコマンドが保持されている場合に、所
定の基準時間より実行待ち時間の短い前記コマンドを、
次に実行すべきコマンドとして選択することが望まし
い。保持されているコマンドの数が多いほど、基準時間
の導入が有効なためである。また、本発明のコマンド選
択手段は、順位保持手段に所定数以上のコマンドが保持
されている場合に、前記所定の基準時間より実行待ち時
間の短い前記コマンドを次に実行すべきコマンドとして
選択し、次いで、順位保持手段に保持されている他のコ
マンドについて、選択されたコマンドを基点として、コ
マンド実行待ち時間を算出し、かつ所定の基準時間と比
較することにより、さらに次に実行すべきコマンドを選
択することができる。
ド選択手段は、コマンド・キューに保持されているコマ
ンドについて、先行して選択されたコマンドを基点とし
てコマンド実行待ち時間を算出し、かつ所定の基準時間
と比較することにより、次に実行すべきコマンドとして
選択することができる。本発明のコマンド選択手段は、
所定の基準時間より実行待ち時間の短いコマンドを、次
に実行すべきコマンドとして選択した後に、次に実行す
べきコマンドの選択のためのコマンド実行待ち時間の算
出を打ち切る。走査時間が長くなることにより実行待ち
時間の短いコマンドを選択できなくなる事態を回避する
ためである。本発明のコマンド選択手段は、順位保持手
段に所定数以上のコマンドが保持されている場合に、所
定の基準時間より実行待ち時間の短い前記コマンドを、
次に実行すべきコマンドとして選択することが望まし
い。保持されているコマンドの数が多いほど、基準時間
の導入が有効なためである。また、本発明のコマンド選
択手段は、順位保持手段に所定数以上のコマンドが保持
されている場合に、前記所定の基準時間より実行待ち時
間の短い前記コマンドを次に実行すべきコマンドとして
選択し、次いで、順位保持手段に保持されている他のコ
マンドについて、選択されたコマンドを基点として、コ
マンド実行待ち時間を算出し、かつ所定の基準時間と比
較することにより、さらに次に実行すべきコマンドを選
択することができる。
【００１０】本発明において、上述した、さらに次に実
行すべきコマンドを選択する手法を独立して実施するこ
とも可能である。したがって本発明は、外部から転送さ
れる書き込みまたは読み出しのコマンドに基づいて書き
込み処理または読み出し処理を実行する読み書きヘッド
と、読み書きヘッドの書き込み処理によって書き込みデ
ータが記憶され、かつ読み出し処理によって読み出しデ
ータが読み出されるディスク状記憶媒体と、コマンド
の、ディスク状記憶媒体に対する書き込みおよび／また
は読み出し順位を保持する順位保持手段と、順位保持手
段に保持されているコマンドの中から、次に実行すべき
コマンドを選択するコマンド選択手段と、を備えている
場合に、コマンド選択手段は、順位保持手段に所定数以
上のコマンドが保持されている場合に、次に実行すべき
第１のコマンドを選択した後に、第１のコマンドよりも
先に選択されたコマンドの実行にかかわらず、前記第１
のコマンドの次に実行する第２のコマンドを選択するこ
とを特徴とするデータ記憶装置を提供する。
行すべきコマンドを選択する手法を独立して実施するこ
とも可能である。したがって本発明は、外部から転送さ
れる書き込みまたは読み出しのコマンドに基づいて書き
込み処理または読み出し処理を実行する読み書きヘッド
と、読み書きヘッドの書き込み処理によって書き込みデ
ータが記憶され、かつ読み出し処理によって読み出しデ
ータが読み出されるディスク状記憶媒体と、コマンド
の、ディスク状記憶媒体に対する書き込みおよび／また
は読み出し順位を保持する順位保持手段と、順位保持手
段に保持されているコマンドの中から、次に実行すべき
コマンドを選択するコマンド選択手段と、を備えている
場合に、コマンド選択手段は、順位保持手段に所定数以
上のコマンドが保持されている場合に、次に実行すべき
第１のコマンドを選択した後に、第１のコマンドよりも
先に選択されたコマンドの実行にかかわらず、前記第１
のコマンドの次に実行する第２のコマンドを選択するこ
とを特徴とするデータ記憶装置を提供する。
【００１１】本発明のデータ記憶装置は、順位保持手段
に保持されているコマンド数が前記所定数未満の場合に
は、次に実行すべき第１のコマンドを選択した後であっ
て、かつ第１のコマンドよりも先に選択されたコマンド
が実行された後に、前記第１のコマンドの次に実行する
第２のコマンドを選択することができる。
に保持されているコマンド数が前記所定数未満の場合に
は、次に実行すべき第１のコマンドを選択した後であっ
て、かつ第１のコマンドよりも先に選択されたコマンド
が実行された後に、前記第１のコマンドの次に実行する
第２のコマンドを選択することができる。
【００１２】次に、本発明において、ディスク状記憶媒
体を有するデータ記憶装置のコマンド・キューにキュー
イングされた書き込みおよび／または読み出しのコマン
ドから次に実行すべきコマンドを選択する際に、コマン
ド・キューにキューイングされた所定のコマンドについ
て、実行待ち時間を求めるステップと、求められた実行
待ち時間が所定の時間的条件を具備するか否かを判断す
るステップと、をまず実行する。そして、求められた実
行待ち時間が所定の時間的条件を具備すると判断する
と、所定の時間的条件を具備した所定のコマンドを次に
実行すべきコマンドとして選択するステップを実行す
る。一方で、求められた実行待ち時間が所定の時間的条
件を具備しないと判断すると、所定のコマンドとは異な
る他のコマンドについて、実行待ち時間を求めるステッ
プを実行する。そして、ここで求められた実行待ち時間
が所定の時間的条件を具備するか否かを判断するステッ
プを実行すればよい。
体を有するデータ記憶装置のコマンド・キューにキュー
イングされた書き込みおよび／または読み出しのコマン
ドから次に実行すべきコマンドを選択する際に、コマン
ド・キューにキューイングされた所定のコマンドについ
て、実行待ち時間を求めるステップと、求められた実行
待ち時間が所定の時間的条件を具備するか否かを判断す
るステップと、をまず実行する。そして、求められた実
行待ち時間が所定の時間的条件を具備すると判断する
と、所定の時間的条件を具備した所定のコマンドを次に
実行すべきコマンドとして選択するステップを実行す
る。一方で、求められた実行待ち時間が所定の時間的条
件を具備しないと判断すると、所定のコマンドとは異な
る他のコマンドについて、実行待ち時間を求めるステッ
プを実行する。そして、ここで求められた実行待ち時間
が所定の時間的条件を具備するか否かを判断するステッ
プを実行すればよい。
【００１３】本発明は以上のコマンド選択手法を用いる
ことにより、ホストから転送され、かつコマンド・キュ
ーにキューイングされた書き込みおよび／または読み出
しのコマンドを、読み書きヘッドを介して記憶媒体に対
して実行する以下のデータ処理方法が提供される。この
処理方法の要旨は、コマンド・キューにキューイングさ
れたコマンドについて、所定の基準時間内に実行可能か
否か順次判断を行い、かつ所定の基準時間内に実行可能
なコマンドが判定された時点で、当該コマンドを次に実
行すべきコマンドとして選択するコマンド選択ステップ
を含む。そして、このステップで選択されたコマンドに
基づいて、記憶媒体からのデータ読み出しまたは記憶媒
体へのデータの書き込みを実行するコマンド実行ステッ
プと、を備えることを特徴とする。
ことにより、ホストから転送され、かつコマンド・キュ
ーにキューイングされた書き込みおよび／または読み出
しのコマンドを、読み書きヘッドを介して記憶媒体に対
して実行する以下のデータ処理方法が提供される。この
処理方法の要旨は、コマンド・キューにキューイングさ
れたコマンドについて、所定の基準時間内に実行可能か
否か順次判断を行い、かつ所定の基準時間内に実行可能
なコマンドが判定された時点で、当該コマンドを次に実
行すべきコマンドとして選択するコマンド選択ステップ
を含む。そして、このステップで選択されたコマンドに
基づいて、記憶媒体からのデータ読み出しまたは記憶媒
体へのデータの書き込みを実行するコマンド実行ステッ
プと、を備えることを特徴とする。
【００１４】本発明のデータ処理方法において、コマン
ド選択ステップは、次に実行すべきコマンドよりも先行
して選択された先行コマンドの実行が完了する前に行わ
れるべきものである。また、コマンド選択ステップは、
ホストから転送された順番で、コマンド・キューにキュ
ーイングされたコマンドについて、所定の基準時間内に
実行可能か否か順次判断する。
ド選択ステップは、次に実行すべきコマンドよりも先行
して選択された先行コマンドの実行が完了する前に行わ
れるべきものである。また、コマンド選択ステップは、
ホストから転送された順番で、コマンド・キューにキュ
ーイングされたコマンドについて、所定の基準時間内に
実行可能か否か順次判断する。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を、ハー
ド・ディスク・ドライブを例にして詳細に説明する。図
１は、本実施の形態によるハード・ディスク・ドライブ
１の主要構成を示すブロック図である。ハード・ディス
ク・ドライブ１は、スピンドル・モータ３によって回転
駆動される磁気ディスク２上を磁気ヘッド４がシークし
かつ所定のトラック（位置）に留まって磁気ディスク２
に対してデータを書き込み、または磁気ディスク２に書
き込まれたデータを読み出すデータ記憶再生装置であ
る。磁気ディスク２は、必要に応じて単数または複数搭
載されるが、本実施の形態においては、単数の例を示し
ている。
ド・ディスク・ドライブを例にして詳細に説明する。図
１は、本実施の形態によるハード・ディスク・ドライブ
１の主要構成を示すブロック図である。ハード・ディス
ク・ドライブ１は、スピンドル・モータ３によって回転
駆動される磁気ディスク２上を磁気ヘッド４がシークし
かつ所定のトラック（位置）に留まって磁気ディスク２
に対してデータを書き込み、または磁気ディスク２に書
き込まれたデータを読み出すデータ記憶再生装置であ
る。磁気ディスク２は、必要に応じて単数または複数搭
載されるが、本実施の形態においては、単数の例を示し
ている。
【００１６】磁気ディスク２は、ハード・ディスク・ド
ライブ１が動作しているとき、スピンドル・モータ３の
スピンドル軸を中心にして回転駆動され、ハード・ディ
スク・ドライブ１が非動作のとき、回転停止（静止）す
る。磁気ディスク２は、その表面を木の年輪状に分割し
たトラックをさらに放射状に区切ったセクタをデータの
記録最小単位としている。セクタの長さは通常５１２バ
イトである。磁気ディスク２の表面には、磁気ディスク
２の半径方向に沿って複数の位置情報（サーボ情報）記
憶領域が放射状に形成されており、他の領域にはデータ
記憶領域が形成されている。このサーボ情報を磁気ヘッ
ド４が読み取ることにより磁気ヘッド４の位置を知るこ
とができる。
ライブ１が動作しているとき、スピンドル・モータ３の
スピンドル軸を中心にして回転駆動され、ハード・ディ
スク・ドライブ１が非動作のとき、回転停止（静止）す
る。磁気ディスク２は、その表面を木の年輪状に分割し
たトラックをさらに放射状に区切ったセクタをデータの
記録最小単位としている。セクタの長さは通常５１２バ
イトである。磁気ディスク２の表面には、磁気ディスク
２の半径方向に沿って複数の位置情報（サーボ情報）記
憶領域が放射状に形成されており、他の領域にはデータ
記憶領域が形成されている。このサーボ情報を磁気ヘッ
ド４が読み取ることにより磁気ヘッド４の位置を知るこ
とができる。
【００１７】磁気ヘッド４は、アクチュエータ５の先端
部に磁気ディスク２の表裏面に対応して２つ保持されて
いる。磁気ヘッド４は、磁気ディスク２に対してデータ
の書き込みおよび読み出しを実行する。また、磁気ディ
スク２に記憶されているサーボ情報を読み取る。磁気ヘ
ッド４は、アクチュエータ５と一体となって磁気ディス
ク２の半径方向に移動する。磁気ヘッド４が駆動しない
場合に退避するためのランプ（図示せず）が、磁気ディ
スク２よりも外方に配置されている。リード／ライト回
路１１は、データの読み／書き処理を実行する。つま
り、ＨＤＣ（ハード・ディスク・コントローラ）１３を
介してホスト・コンピュータ２０から転送された書き込
みデータを書き込み信号（電流）に変換して磁気ヘッド
４に供給する。磁気ヘッド４は、この書き込み電流に基
づいて磁気ディスク２に対してデータの書き込みを実行
する。一方、磁気ディスク２から読み出した読み出し信
号（電流）をデジタル・データに変換してＨＤＣ１３を
介してホスト・コンピュータ２０に出力する。サーボ信
号検出回路１４は、リード／ライト回路１１から出力さ
れる読み出しデータの中からサーボ情報を抽出する。前
述のように、サーボ情報は、トラック識別データおよび
バースト・パターンを含んでいる。サーボ信号検出回路
１４は、抽出したサーボ情報をＭＰＵ（Micro Processi
ng Unit）１２に転送する。
部に磁気ディスク２の表裏面に対応して２つ保持されて
いる。磁気ヘッド４は、磁気ディスク２に対してデータ
の書き込みおよび読み出しを実行する。また、磁気ディ
スク２に記憶されているサーボ情報を読み取る。磁気ヘ
ッド４は、アクチュエータ５と一体となって磁気ディス
ク２の半径方向に移動する。磁気ヘッド４が駆動しない
場合に退避するためのランプ（図示せず）が、磁気ディ
スク２よりも外方に配置されている。リード／ライト回
路１１は、データの読み／書き処理を実行する。つま
り、ＨＤＣ（ハード・ディスク・コントローラ）１３を
介してホスト・コンピュータ２０から転送された書き込
みデータを書き込み信号（電流）に変換して磁気ヘッド
４に供給する。磁気ヘッド４は、この書き込み電流に基
づいて磁気ディスク２に対してデータの書き込みを実行
する。一方、磁気ディスク２から読み出した読み出し信
号（電流）をデジタル・データに変換してＨＤＣ１３を
介してホスト・コンピュータ２０に出力する。サーボ信
号検出回路１４は、リード／ライト回路１１から出力さ
れる読み出しデータの中からサーボ情報を抽出する。前
述のように、サーボ情報は、トラック識別データおよび
バースト・パターンを含んでいる。サーボ信号検出回路
１４は、抽出したサーボ情報をＭＰＵ（Micro Processi
ng Unit）１２に転送する。
【００１８】アクチュエータ５は、ＶＣＭ（ボイス・コ
イル・モータ）６によって駆動される。ＶＣＭ６は、コ
イルを要素とする可動子と永久磁石を要素とする固定子
とから構成されており、このコイルに所定の電流をＶＣ
Ｍドライバ８から供給することにより、可動子を駆動さ
せ、磁気ヘッド４を磁気ディスク２上の所定位置に移動
あるいは停止させる。
イル・モータ）６によって駆動される。ＶＣＭ６は、コ
イルを要素とする可動子と永久磁石を要素とする固定子
とから構成されており、このコイルに所定の電流をＶＣ
Ｍドライバ８から供給することにより、可動子を駆動さ
せ、磁気ヘッド４を磁気ディスク２上の所定位置に移動
あるいは停止させる。
【００１９】ＨＤＣ（ハード・ディスク・コントロー
ラ）１３は、ハード・ディスク・ドライブ１のインター
フェースとしての機能を有している。その機能の１つ
は、ホスト・コンピュータ２０から転送された書き込み
コマンドまたは読み出しコマンドを受けるとともに、受
けた書き込みコマンドまたは読み出しコマンドをバッフ
ァ１５に転送する機能である。この書き込みコマンド
は、書き込みデータを含んでいるため、以下では適宜書
き込みデータということがある。バッファ１５に一時的
に記憶された書き込みコマンドまたは読み出しコマンド
は、ＭＰＵ１２の指示に基づきＨＤＣ１３により読み出
され、リード／ライト回路１１に転送される。
ラ）１３は、ハード・ディスク・ドライブ１のインター
フェースとしての機能を有している。その機能の１つ
は、ホスト・コンピュータ２０から転送された書き込み
コマンドまたは読み出しコマンドを受けるとともに、受
けた書き込みコマンドまたは読み出しコマンドをバッフ
ァ１５に転送する機能である。この書き込みコマンド
は、書き込みデータを含んでいるため、以下では適宜書
き込みデータということがある。バッファ１５に一時的
に記憶された書き込みコマンドまたは読み出しコマンド
は、ＭＰＵ１２の指示に基づきＨＤＣ１３により読み出
され、リード／ライト回路１１に転送される。
【００２０】コマンド・キュー１６は、バッファ１５に
記憶された書き込みコマンドまたは書き込みコマンドの
実行順位を保持する。この実行順位は、ＭＰＵ１２およ
びＨＤＣ１３によって定められる。バッファ１５に記憶
された書き込みコマンドまたは読み出しコマンドは、コ
マンド・キュー１６に保持された実行順位にしたがって
順次磁気ディスク２に書き込みデータが書き込まれ、ま
たは読み出しデータが読み出される。ＭＰＵ１２は、Ｈ
ＤＣ１３と連動して、ハード・ディスク・ドライブ１の
制御を担う。ＭＰＵ１２は、メモリ１７に記憶されたプ
ログラムを解釈、実行する。このプログラムには、後述
するコマンド・キュー１６のリオーダリングを実行する
ためのプログラムも含まれている。また、ＭＰＵ１２
は、サーボ信号検出回路１４から転送されたサーボ情報
に基づいて磁気ヘッド４の位置を判断し、判断した磁気
ヘッド４の位置とターゲット位置との距離に基づいて磁
気ヘッド４への位置決め制御電流を生成してデジタル／
アナログ変換器（ＤＡＣ）７に出力する。ＤＡＣ７は、
ＭＰＵ１２から出力された位置決め制御電流をアナログ
信号（電圧信号）に変換するとともに、ＶＣＭドライバ
８に出力する。ＶＣＭドライバ８は、ＤＡＣ７から受け
た電圧信号を駆動電流に変換してＶＣＭ６に供給する。
記憶された書き込みコマンドまたは書き込みコマンドの
実行順位を保持する。この実行順位は、ＭＰＵ１２およ
びＨＤＣ１３によって定められる。バッファ１５に記憶
された書き込みコマンドまたは読み出しコマンドは、コ
マンド・キュー１６に保持された実行順位にしたがって
順次磁気ディスク２に書き込みデータが書き込まれ、ま
たは読み出しデータが読み出される。ＭＰＵ１２は、Ｈ
ＤＣ１３と連動して、ハード・ディスク・ドライブ１の
制御を担う。ＭＰＵ１２は、メモリ１７に記憶されたプ
ログラムを解釈、実行する。このプログラムには、後述
するコマンド・キュー１６のリオーダリングを実行する
ためのプログラムも含まれている。また、ＭＰＵ１２
は、サーボ信号検出回路１４から転送されたサーボ情報
に基づいて磁気ヘッド４の位置を判断し、判断した磁気
ヘッド４の位置とターゲット位置との距離に基づいて磁
気ヘッド４への位置決め制御電流を生成してデジタル／
アナログ変換器（ＤＡＣ）７に出力する。ＤＡＣ７は、
ＭＰＵ１２から出力された位置決め制御電流をアナログ
信号（電圧信号）に変換するとともに、ＶＣＭドライバ
８に出力する。ＶＣＭドライバ８は、ＤＡＣ７から受け
た電圧信号を駆動電流に変換してＶＣＭ６に供給する。
【００２１】次に、図２に示すフローチャートに基づい
て、ハード・ディスク・ドライブ１における特長的なリオ
ーダリング方法について説明する。図２において、はじ
めに、コマンド選択が必要か否かの判断を行う（図２
Ｓ１０１）。この判断は、ＭＰＵ１２の指示にしたがっ
て、ＨＤＣ１３がバッファ１５内のコマンドの記憶状況
に基づいて行う。コマンド選択が必要な場合とは、実行
待ちのコマンドが存在しない場合をいう。ただし、後述
するように、実行待ちのコマンドが存在していても、コ
マンド・キュー１６に保持されているコマンドの数によ
っては、コマンド選択が必要と判断することもできる。
コマンド選択が必要と判断されると、ＭＰＵ１２は、所
定のコマンドＣｘについて、基点からターゲットまでの
シーク時間Ｓｘを算出する（図２ Ｓ１０３）。ここ
で、基点とは、先行して選択されたコマンドＣｘ−１に
ついて磁気ディスク２における書き込みまたは読み出し
がなされる位置をいい、より具体的には書き込みまたは
読み出しがなされる最後尾のセクタをいう。また、ター
ゲットとは、コマンドＣｘについて磁気ディスク２にお
ける書き込みまたは読み出しがなされる先頭のセクタを
いう。
て、ハード・ディスク・ドライブ１における特長的なリオ
ーダリング方法について説明する。図２において、はじ
めに、コマンド選択が必要か否かの判断を行う（図２
Ｓ１０１）。この判断は、ＭＰＵ１２の指示にしたがっ
て、ＨＤＣ１３がバッファ１５内のコマンドの記憶状況
に基づいて行う。コマンド選択が必要な場合とは、実行
待ちのコマンドが存在しない場合をいう。ただし、後述
するように、実行待ちのコマンドが存在していても、コ
マンド・キュー１６に保持されているコマンドの数によ
っては、コマンド選択が必要と判断することもできる。
コマンド選択が必要と判断されると、ＭＰＵ１２は、所
定のコマンドＣｘについて、基点からターゲットまでの
シーク時間Ｓｘを算出する（図２ Ｓ１０３）。ここ
で、基点とは、先行して選択されたコマンドＣｘ−１に
ついて磁気ディスク２における書き込みまたは読み出し
がなされる位置をいい、より具体的には書き込みまたは
読み出しがなされる最後尾のセクタをいう。また、ター
ゲットとは、コマンドＣｘについて磁気ディスク２にお
ける書き込みまたは読み出しがなされる先頭のセクタを
いう。
【００２２】次に、ＭＰＵ１２は、コマンドＣｘについ
て、基点からターゲットまでのセクタ距離を算出してこ
れを回転待ち時間Ｌｘとする（図２ Ｓ１０５）。次
に、ＭＰＵ１２は、算出されたシーク時間Ｓｘおよび回
転待ち時間Ｌｘに基づいて実行待ち時間Ｄｘを求める
（図２ Ｓ１０７）。具体的には、以下のとおりであ
る。まず、回転待ち時間Ｌｘが先に算出されたシーク時
間Ｓｘ以上であれば、磁気ヘッド４のシークが間に合う
ことを意味するから、算出されたセクタ距離を実行待ち
時間Ｄｘとする。一方、回転待ち時間Ｌｘがシーク時間
Ｓｘ未満であれば、磁気ヘッド４のシークが間に合わな
いため、算出されたセクタ距離に１周分の回転待ち時間
をＬｘ加算して、実行待ち時間Ｄｘとする。
て、基点からターゲットまでのセクタ距離を算出してこ
れを回転待ち時間Ｌｘとする（図２ Ｓ１０５）。次
に、ＭＰＵ１２は、算出されたシーク時間Ｓｘおよび回
転待ち時間Ｌｘに基づいて実行待ち時間Ｄｘを求める
（図２ Ｓ１０７）。具体的には、以下のとおりであ
る。まず、回転待ち時間Ｌｘが先に算出されたシーク時
間Ｓｘ以上であれば、磁気ヘッド４のシークが間に合う
ことを意味するから、算出されたセクタ距離を実行待ち
時間Ｄｘとする。一方、回転待ち時間Ｌｘがシーク時間
Ｓｘ未満であれば、磁気ヘッド４のシークが間に合わな
いため、算出されたセクタ距離に１周分の回転待ち時間
をＬｘ加算して、実行待ち時間Ｄｘとする。
【００２３】次に、ＭＰＵ１２は、求めた実行待ち時間
Ｄｘが所定の基準時間ＣＲＴ以下か否かの判断を行う
（図２ Ｓ１０９）。実行待ち時間Ｄｘが所定の基準時
間ＣＲＴ以下の場合には、さらに、実行待ち時間Ｄｘが
走査時間ＳＣＮ以上か否かの判断を行う（図２ Ｓ１１
１）。この走査時間は、基準時間ＣＲＴに基づいて、後
述するように定められる。実行待ち時間Ｄｘが走査時間
ＳＣＮ以上の場合には、コマンドＣｘを実行すべきコマ
ンドとして選択し（図２ Ｓ１１３）、以後は、今回の
コマンド選択に関しては、コマンド・キュー１６に保持
されているコマンドについての実行待ち時間の算出を打
ち切る。選択されたコマンドＣｘは適時に実行される、
つまり磁気ディスク２へのデータの書き込みまたは磁気
ディスク２からのデータの読み出しが実行される（図２
Ｓ１１５）。実行待ち時間Ｄｘが所定の基準時間ＣＲ
Ｔを超える場合（図２ Ｓ１０９）、または実行待ち時
間Ｄｘが走査時間ＳＣＮ未満の場合（図２ Ｓ１１１）
には、Ｓ１０３に戻り、コマンド・キュー１６に保持さ
れている他のコマンドＣｘ＋１についてＳ１０３〜Ｓ１
１１の処理を実行する。
Ｄｘが所定の基準時間ＣＲＴ以下か否かの判断を行う
（図２ Ｓ１０９）。実行待ち時間Ｄｘが所定の基準時
間ＣＲＴ以下の場合には、さらに、実行待ち時間Ｄｘが
走査時間ＳＣＮ以上か否かの判断を行う（図２ Ｓ１１
１）。この走査時間は、基準時間ＣＲＴに基づいて、後
述するように定められる。実行待ち時間Ｄｘが走査時間
ＳＣＮ以上の場合には、コマンドＣｘを実行すべきコマ
ンドとして選択し（図２ Ｓ１１３）、以後は、今回の
コマンド選択に関しては、コマンド・キュー１６に保持
されているコマンドについての実行待ち時間の算出を打
ち切る。選択されたコマンドＣｘは適時に実行される、
つまり磁気ディスク２へのデータの書き込みまたは磁気
ディスク２からのデータの読み出しが実行される（図２
Ｓ１１５）。実行待ち時間Ｄｘが所定の基準時間ＣＲ
Ｔを超える場合（図２ Ｓ１０９）、または実行待ち時
間Ｄｘが走査時間ＳＣＮ未満の場合（図２ Ｓ１１１）
には、Ｓ１０３に戻り、コマンド・キュー１６に保持さ
れている他のコマンドＣｘ＋１についてＳ１０３〜Ｓ１
１１の処理を実行する。
【００２４】以上の図２における処理を、図７に示した
コマンド・キュー１６に対して実行した場合について説
明する。なお、図７における基準時間は１／４周であ
る。まず、実行待ちのコマンドが存在しないために、コ
マンド選択が必要と判断されると（図２ Ｓ１０１）、
コマンド・キュー１６に転送されてきた順が最も古いコ
マンドＣ１について、図２のＳ１０３〜Ｓ１０７を実行
する。コマンドＣ１の実行待ち時間Ｄ１は、４８／６４
周であるから、基準時間ＣＲＴの１／４周を超えている
（図２ Ｓ１０９）。そこで、次のコマンドＣ２以降に
ついて、図２のＳ１０３〜Ｓ１０７を実行する。なお、
コマンドＣ２〜Ｃ７もコマンドＣ１と同様に、その実行
待ち時間Ｄ２〜Ｄ７が基準時間ＣＲＴの１／４周を超え
ているものとする。コマンドＣ８の実行待ち時間Ｄ８は
８／６４（１／４）周であるから、図２のＳ１０９の判
断要件を満足する。また、コマンドＣ８の実行待ち時間
Ｄ８は、走査時間ＳＣＮ以上である（図２ Ｓ１１
１）。したがって、コマンドＣ８が次に選択されるコマ
ンドとして選択され、図７におけるリオーダリング後の
欄に示すように、コマンドＣ１よりも先にコマンドＣ８
が実行されることになる。このコマンドＣ８の選択は、
先行して選択された例えばコマンドＣ０の実行が完了す
る前に行われる。一方で、コマンドＣ９以降のコマンド
については、Ｓ１０３〜Ｓ１０１の処理を行わない。な
お、６４個のコマンドが保持されているときに、平均し
て１６個のコマンドを走査したところで、１／４周（基
準時間）よりも短い待ち時間のコマンドを抽出できるこ
とになる。したがって、この例の場合、走査時間ＳＣＮ
は、１６個のコマンドを走査するために必要な時間、つ
まり１６×１／１２８周＝１／８周と定めることができ
る。
コマンド・キュー１６に対して実行した場合について説
明する。なお、図７における基準時間は１／４周であ
る。まず、実行待ちのコマンドが存在しないために、コ
マンド選択が必要と判断されると（図２ Ｓ１０１）、
コマンド・キュー１６に転送されてきた順が最も古いコ
マンドＣ１について、図２のＳ１０３〜Ｓ１０７を実行
する。コマンドＣ１の実行待ち時間Ｄ１は、４８／６４
周であるから、基準時間ＣＲＴの１／４周を超えている
（図２ Ｓ１０９）。そこで、次のコマンドＣ２以降に
ついて、図２のＳ１０３〜Ｓ１０７を実行する。なお、
コマンドＣ２〜Ｃ７もコマンドＣ１と同様に、その実行
待ち時間Ｄ２〜Ｄ７が基準時間ＣＲＴの１／４周を超え
ているものとする。コマンドＣ８の実行待ち時間Ｄ８は
８／６４（１／４）周であるから、図２のＳ１０９の判
断要件を満足する。また、コマンドＣ８の実行待ち時間
Ｄ８は、走査時間ＳＣＮ以上である（図２ Ｓ１１
１）。したがって、コマンドＣ８が次に選択されるコマ
ンドとして選択され、図７におけるリオーダリング後の
欄に示すように、コマンドＣ１よりも先にコマンドＣ８
が実行されることになる。このコマンドＣ８の選択は、
先行して選択された例えばコマンドＣ０の実行が完了す
る前に行われる。一方で、コマンドＣ９以降のコマンド
については、Ｓ１０３〜Ｓ１０１の処理を行わない。な
お、６４個のコマンドが保持されているときに、平均し
て１６個のコマンドを走査したところで、１／４周（基
準時間）よりも短い待ち時間のコマンドを抽出できるこ
とになる。したがって、この例の場合、走査時間ＳＣＮ
は、１６個のコマンドを走査するために必要な時間、つ
まり１６×１／１２８周＝１／８周と定めることができ
る。
【００２５】図９は、本実施の形態によるリオーダリン
グ方法を適用したときの効果を示すグラフである。この
グラフは、縦軸にパフォーマンス（ＩＯ／ＳＥＣ：１秒
間におけるデータ書き込みおよび／または読み出し回
数）、横軸にコマンド・キュー１６の深さを示してい
る。図９に示すように、コマンド・キュー１６の深さが
１６を超えると、本実施の形態によるリオーダリング方
法を適用した場合のパフォーマンスが、従来のリオーダ
リング方法を適用した場合に比べて顕著に向上している
ことがわかる。なお、従来のリオーダリング方法とは、
コマンド・キュー１６に保持されている全てのコマンド
について実行待ち時間を算出し、その中で実行可能な最
短の待ち時間のコマンドを次に実行すべきコマンドとし
て選択する方法である。一方で、コマンド・キュー１６
の深さが１６未満の場合には、本実施の形態と従来手法
とに差異がない。したがって、本実施の形態において、
例えば、図１０に示すように、Ｓ１０２でコマンド・キ
ュー１６の深さが１６以上か否かを判断し、１６以上で
あればＳ１０３に進み、そうでなければ従来のリオーダ
リング方法を適用するようにしてもよい。なお、コマン
ド・キュー１６の深さが１６というのはあくまで一例で
あり、本発明は他の値を採用することを許容する。
グ方法を適用したときの効果を示すグラフである。この
グラフは、縦軸にパフォーマンス（ＩＯ／ＳＥＣ：１秒
間におけるデータ書き込みおよび／または読み出し回
数）、横軸にコマンド・キュー１６の深さを示してい
る。図９に示すように、コマンド・キュー１６の深さが
１６を超えると、本実施の形態によるリオーダリング方
法を適用した場合のパフォーマンスが、従来のリオーダ
リング方法を適用した場合に比べて顕著に向上している
ことがわかる。なお、従来のリオーダリング方法とは、
コマンド・キュー１６に保持されている全てのコマンド
について実行待ち時間を算出し、その中で実行可能な最
短の待ち時間のコマンドを次に実行すべきコマンドとし
て選択する方法である。一方で、コマンド・キュー１６
の深さが１６未満の場合には、本実施の形態と従来手法
とに差異がない。したがって、本実施の形態において、
例えば、図１０に示すように、Ｓ１０２でコマンド・キ
ュー１６の深さが１６以上か否かを判断し、１６以上で
あればＳ１０３に進み、そうでなければ従来のリオーダ
リング方法を適用するようにしてもよい。なお、コマン
ド・キュー１６の深さが１６というのはあくまで一例で
あり、本発明は他の値を採用することを許容する。
【００２６】Ｓ１０１の説明中で触れたが、本発明にお
いて、実行待ちのコマンドが存在していても、コマンド
・キュー１６に保持されているコマンドの数によって
は、コマンド選択を必要と判断することもできる。例え
ば、図１１に示すように、コマンド・キュー１６の深さ
が８以下であるか否か判断する（図１１ Ｓ１０１
１）。深さが８以上であれば、実行待ちのコマンド数が
０または１の場合には、前述したＳ１０３以降の処理に
進む（図１１ Ｓ１０１２）。一方、コマンド・キュー
１６の深さが８を超えない場合には、実行待ちのコマン
ドがある場合にはＳ１０３の処理には進まず、実行待ち
のコマンドがない場合にのみＳ１０３の処理に進む（図
１１ Ｓ１０１３）。
いて、実行待ちのコマンドが存在していても、コマンド
・キュー１６に保持されているコマンドの数によって
は、コマンド選択を必要と判断することもできる。例え
ば、図１１に示すように、コマンド・キュー１６の深さ
が８以下であるか否か判断する（図１１ Ｓ１０１
１）。深さが８以上であれば、実行待ちのコマンド数が
０または１の場合には、前述したＳ１０３以降の処理に
進む（図１１ Ｓ１０１２）。一方、コマンド・キュー
１６の深さが８を超えない場合には、実行待ちのコマン
ドがある場合にはＳ１０３の処理には進まず、実行待ち
のコマンドがない場合にのみＳ１０３の処理に進む（図
１１ Ｓ１０１３）。
【００２７】以上の手順は、コマンド・キュー１６に所
定数以上のコマンドが保持されている場合に、基準時間
により実行待ち時間の短いコマンドを次に実行すべきコ
マンドとして選択し、次いで、コマンド・キュー１６に
保持されている他のコマンドについて、選択されたコマ
ンドを基点として、コマンド実行待ち時間を算出し、か
つ所定の基準時間と比較することにより、さらに次に実
行すべきコマンドを選択する。ホスト・コンピュータ２
０から、コマンドが逐次転送されるため、リオーダリン
グにおけるコマンドの選択は、１つに留めておくべきで
ある。新たに転送されたコマンドの方が、先に転送され
たコマンドよりも実行待ち時間が短いことも想定される
からである。ところが、ある程度の数のコマンドがコマ
ンド・キュー１６に保持されている場合には、新たなコ
マンドが転送されてきたとしても、それが最も実行待ち
時間の短いコマンドである確率は低いことになる。した
がって、リオーダリングにおけるコマンドの選択を１つ
に留めておく必要性が低い。そこで本実施の形態におい
ては、コマンド・キュー１６の深さが８を基準として、
それ以上の深さの場合には、２つまで選択することを許
容することにしたのである。
定数以上のコマンドが保持されている場合に、基準時間
により実行待ち時間の短いコマンドを次に実行すべきコ
マンドとして選択し、次いで、コマンド・キュー１６に
保持されている他のコマンドについて、選択されたコマ
ンドを基点として、コマンド実行待ち時間を算出し、か
つ所定の基準時間と比較することにより、さらに次に実
行すべきコマンドを選択する。ホスト・コンピュータ２
０から、コマンドが逐次転送されるため、リオーダリン
グにおけるコマンドの選択は、１つに留めておくべきで
ある。新たに転送されたコマンドの方が、先に転送され
たコマンドよりも実行待ち時間が短いことも想定される
からである。ところが、ある程度の数のコマンドがコマ
ンド・キュー１６に保持されている場合には、新たなコ
マンドが転送されてきたとしても、それが最も実行待ち
時間の短いコマンドである確率は低いことになる。した
がって、リオーダリングにおけるコマンドの選択を１つ
に留めておく必要性が低い。そこで本実施の形態におい
ては、コマンド・キュー１６の深さが８を基準として、
それ以上の深さの場合には、２つまで選択することを許
容することにしたのである。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるデー
タ記憶装置は、新規なリオーダリング方法を採用するこ
とにより、パフォーマンス、特にコマンド・キューの深
さが深い場合のパフォーマンス向上に有効である。
タ記憶装置は、新規なリオーダリング方法を採用するこ
とにより、パフォーマンス、特にコマンド・キューの深
さが深い場合のパフォーマンス向上に有効である。
【図１】 本実施の形態によるハード・ディスク・ドラ
イブの基本構成を示すブロック図である。
イブの基本構成を示すブロック図である。
【図２】 本実施の形態によるハード・ディスク・ドラ
イブのリオーダリング処理手順を示すフローチャートで
ある。
イブのリオーダリング処理手順を示すフローチャートで
ある。
【図３】 従来のリオーダリングを説明するための図で
ある。
ある。
【図４】 従来のリオーダリングを説明するための図で
ある。
ある。
【図５】 従来のリオーダリングを説明するための図で
ある。
ある。
【図６】 従来のリオーダリングを説明するための図で
ある。
ある。
【図７】 本発明によるリオーダリングを説明するため
の図である。
の図である。
【図８】 本発明によるリオーダリングを説明するため
の図である。
の図である。
【図９】 本発明によるパフォーマンス向上効果を示す
グラフである。
グラフである。
【図１０】 本実施の形態によるリオーダリング処理手
順の変形例を示すフローチャートである。
順の変形例を示すフローチャートである。
【図１１】 本実施の形態によるリオーダリング処理手
順の変形例を示すフローチャートである。
順の変形例を示すフローチャートである。
１…ハード・ディスク・ドライブ、２…磁気ディスク、
３…スピンドル・モータ、４…磁気ヘッド、５…アクチ
ュエータ、６…ＶＣＭ（ボイス・コイル・モータ）、７
…ＤＡＣ、１１…リード／ライト回路、１２…ＭＰＵ、
１３…ＨＤＣ（ハード・ディスク・コントローラ）、１
４…サーボ信号検出回路、１５…バッファ、１６…コマ
ンド・キュー、１７…メモリ、２０…ホスト・コンピュ
ータ
３…スピンドル・モータ、４…磁気ヘッド、５…アクチ
ュエータ、６…ＶＣＭ（ボイス・コイル・モータ）、７
…ＤＡＣ、１１…リード／ライト回路、１２…ＭＰＵ、
１３…ＨＤＣ（ハード・ディスク・コントローラ）、１
４…サーボ信号検出回路、１５…バッファ、１６…コマ
ンド・キュー、１７…メモリ、２０…ホスト・コンピュ
ータ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 西宮 寛美
神奈川県藤沢市桐原町１番地 日本アイ・
ビー・エム株式会社 藤沢事業所内
(72)発明者 柿原 俊男
神奈川県藤沢市桐原町１番地 日本アイ・
ビー・エム株式会社 藤沢事業所内
(72)発明者 柚場 昭典
神奈川県藤沢市桐原町１番地 日本アイ・
ビー・エム株式会社 藤沢事業所内
(72)発明者 大山 智之
神奈川県藤沢市桐原町１番地 日本アイ・
ビー・エム株式会社 藤沢事業所内
Ｆターム(参考） 5B065 BA01 CH15
5D044 BC01 CC05 DE91 FG19 HL02
Claims (13)
- 【請求項１】 外部から転送される書き込みまたは読み
出しのコマンドに基づいて、書き込み処理または読み出
し処理を実行する読み書きヘッドと、 前記読み書きヘッドの前記書き込み処理によって書き込
みデータが記憶され、かつ前記読み出し処理によって読
み出しデータが読み出されるディスク状記憶媒体と、 前記コマンドの、前記ディスク状記憶媒体に対する書き
込みおよび／または読み出し順位を保持する順位保持手
段と、 前記順位保持手段に保持されている前記コマンドの中か
ら、次に実行すべきコマンドを選択するコマンド選択手
段と、を備え、 前記コマンド選択手段は、所定の基準時間より実行待ち
時間の短い前記コマンドを、次に実行すべきコマンドと
して選択することを特徴とするデータ記憶装置。 - 【請求項２】 前記コマンド選択手段は、 前記順位保持手段に保持されている前記コマンドについ
て、先行して選択されたコマンドを基点として前記実行
待ち時間を算出し、かつ所定の基準時間と比較すること
により、次に実行すべきコマンドとして選択することを
特徴とする請求項１に記載のデータ記憶装置。 - 【請求項３】 前記コマンド選択手段は、 前記所定の基準時間より実行待ち時間の短い前記コマン
ドを、次に実行すべきコマンドとして選択した後に、次
に実行すべきコマンドの選択のための前記実行待ち時間
の算出を打ち切ることを特徴とする請求項１に記載のデ
ータ記憶装置。 - 【請求項４】 前記コマンド選択手段は、 前記順位保持手段に所定数以上の前記コマンドが保持さ
れている場合に、前記所定の基準時間より実行待ち時間
の短い前記コマンドを、次に実行すべきコマンドとして
選択することを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶
装置。 - 【請求項５】 前記コマンド選択手段は、 前記順位保持手段に所定数以上の前記コマンドが保持さ
れている場合に、前記所定の基準時間より実行待ち時間
の短い前記コマンドを次に実行すべきコマンドとして選
択し、 次いで、前記順位保持手段に保持されている他のコマン
ドについて、選択された前記コマンドを基点として、コ
マンド実行待ち時間を算出し、かつ所定の基準時間と比
較することにより、さらに次に実行すべきコマンドを選
択することを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶装
置。 - 【請求項６】 外部から転送される書き込みまたは読み
出しのコマンドに基づいて書き込み処理または読み出し
処理を実行する読み書きヘッドと、 前記読み書きヘッドの前記書き込み処理によって書き込
みデータが記憶され、かつ前記読み出し処理によって読
み出しデータが読み出されるディスク状記憶媒体と、前
記コマンドの、前記ディスク状記憶媒体に対する書き込
みおよび／または読み出し順位を保持する順位保持手段
と、 前記順位保持手段に保持されている前記コマンドの中か
ら、次に実行すべきコマンドを選択するコマンド選択手
段と、を備え、 前記コマンド選択手段は、 前記順位保持手段に所定数以上の前記コマンドが保持さ
れている場合に、次に実行すべき第１のコマンドを選択
した後に、前記第１のコマンドよりも先に選択されたコ
マンドの実行にかかわらず、前記第１のコマンドの次に
実行する第２のコマンドを選択することを特徴とするデ
ータ記憶装置。 - 【請求項７】 前記コマンド選択手段は、 前記順位保持手段に保持されているコマンド数が前記所
定数未満の場合に、 次に実行すべき第１のコマンドを選択した後であって、
かつ前記第１のコマンドよりも先に選択されたコマンド
が実行された後に、前記第１のコマンドの次に実行する
第２のコマンドを選択することを特徴とする請求項６に
記載のデータ記憶装置。 - 【請求項８】 ディスク状記憶媒体を有するデータ記憶
装置のコマンド・キューにキューイングされた書き込み
および／または読み出しのコマンドから次に実行すべき
コマンドを選択する方法であって、 前記コマンド・キューにキューイングされた所定のコマ
ンドについて、実行待ち時間を求めるステップと、 求められた前記実行待ち時間が所定の時間的条件を具備
するか否かを判断するステップと、を備えることを特徴
とする実行コマンドの選択方法。 - 【請求項９】 求められた前記実行待ち時間が所定の時
間的条件を具備すると判断すると、前記所定の時間的条
件を具備した前記所定のコマンドを次に実行すべきコマ
ンドとして選択するステップをさらに備えることを特徴
とする請求項８に記載の実行コマンドの選択方法。 - 【請求項１０】 求められた前記実行待ち時間が所定の
時間的条件を具備しないと判断すると、前記所定のコマ
ンドとは異なる他のコマンドについて、実行待ち時間を
求めるステップと、 求められた前記実行待ち時間が所定の時間的条件を具備
するか否かを判断するステップと、をさらに備えること
を特徴とする請求項８に記載の実行コマンドの選択方
法。 - 【請求項１１】 ホストから転送され、かつコマンド・
キューにキューイングされた書き込みおよび／または読
み出しのコマンドを、読み書きヘッドを介して記憶媒体
に対して実行するデータ処理方法であって、 前記コマンド・キューにキューイングされた前記コマン
ドについて、所定の基準時間内に実行可能か否か順次判
断を行い、かつ前記所定の基準時間内に実行可能なコマ
ンドが判定された時点で、当該コマンドを次に実行すべ
きコマンドとして選択するコマンド選択ステップと、選
択された前記コマンドに基づいて、前記記憶媒体へのデ
ータの書き込みまたは前記記憶媒体からのデータ読み出
しを実行するコマンド実行ステップと、を備えることを
特徴とするデータ処理方法。 - 【請求項１２】 前記コマンド選択ステップは、 前記次に実行すべきコマンドよりも先行して選択された
先行コマンドの実行が完了する前に行われることを特徴
とする請求項１１に記載のデータ処理方法。 - 【請求項１３】 前記コマンド選択ステップは、 前記ホストから転送された順番で、前記コマンド・キュ
ーにキューイングされた前記コマンドについて、所定の
基準時間内に実行可能か否か順次判断することを特徴と
する請求項１１に記載のデータ処理方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002110702A JP2003316523A (ja) | 2002-04-12 | 2002-04-12 | データ記憶装置、実行コマンドの選択方法およびデータ処理方法 |
| US10/417,405 US7343463B2 (en) | 2002-04-12 | 2003-04-15 | Data storage unit, executable command selection method, and data processing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002110702A JP2003316523A (ja) | 2002-04-12 | 2002-04-12 | データ記憶装置、実行コマンドの選択方法およびデータ処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003316523A true JP2003316523A (ja) | 2003-11-07 |
Family
ID=29533401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002110702A Pending JP2003316523A (ja) | 2002-04-12 | 2002-04-12 | データ記憶装置、実行コマンドの選択方法およびデータ処理方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7343463B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003316523A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7343463B2 (en) | 2002-04-12 | 2008-03-11 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Data storage unit, executable command selection method, and data processing method |
| US7664884B2 (en) | 2004-11-11 | 2010-02-16 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Media drive that creates a transfer unnecessary period, and power saving method thereof |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004335020A (ja) * | 2003-05-09 | 2004-11-25 | Fujitsu Ltd | ストリーム系コマンドの書込み処理方法及び媒体記憶装置 |
| JP2005115600A (ja) * | 2003-10-07 | 2005-04-28 | Hitachi Ltd | 情報処理装置及び方法 |
| US7966439B1 (en) * | 2004-11-24 | 2011-06-21 | Nvidia Corporation | Apparatus, system, and method for a fast data return memory controller |
| US8019936B1 (en) * | 2007-04-10 | 2011-09-13 | Marvell International Ltd. | Fast disk start system |
| US7991948B2 (en) * | 2008-01-30 | 2011-08-02 | International Business Machines Corporation | Optimizing execution of I/O requests for a disk drive in a computing system |
| KR102002899B1 (ko) * | 2012-12-18 | 2019-07-23 | 삼성전자 주식회사 | 시스템-온 칩, 이의 동작 방법, 및 이를 포함하는 장치 |
| US11182258B2 (en) * | 2019-01-04 | 2021-11-23 | Western Digital Technologies, Inc. | Data rebuild using dynamic peer work allocation |
| CN113162803B (zh) * | 2021-04-15 | 2022-12-23 | 浪潮思科网络科技有限公司 | 一种基于二分法的串口控制方法、设备及介质 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6311256B2 (en) * | 1997-06-30 | 2001-10-30 | Emc Corporation | Command insertion and reordering at the same storage controller |
| US5991825A (en) * | 1997-07-11 | 1999-11-23 | International Business Machines Corporation | System for handling missed revolution in a disk drive by aborting the execution of primary command and executing secondary command if a missed revolution occurs |
| JP3712567B2 (ja) | 1999-07-23 | 2005-11-02 | 富士通株式会社 | 記憶装置 |
| US6898665B1 (en) * | 2000-01-11 | 2005-05-24 | International Business Machines Corporation | System and method for profiling access to disk drive commands based on a dual servo mode model |
| US6681289B2 (en) * | 2002-01-25 | 2004-01-20 | International Business Machines Corporation | System and method for efficiently sorting DASD queued commands with unknown rotational latency |
| JP2003316523A (ja) | 2002-04-12 | 2003-11-07 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | データ記憶装置、実行コマンドの選択方法およびデータ処理方法 |
| US7007138B2 (en) * | 2002-04-17 | 2006-02-28 | Matsushita Electric Industiral Co., Ltd. | Apparatus, method, and computer program for resource request arbitration |
-
2002
- 2002-04-12 JP JP2002110702A patent/JP2003316523A/ja active Pending
-
2003
- 2003-04-15 US US10/417,405 patent/US7343463B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7343463B2 (en) | 2002-04-12 | 2008-03-11 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Data storage unit, executable command selection method, and data processing method |
| US7664884B2 (en) | 2004-11-11 | 2010-02-16 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Media drive that creates a transfer unnecessary period, and power saving method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US7343463B2 (en) | 2008-03-11 |
| US20040210711A1 (en) | 2004-10-21 |
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
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|
| A521 | Written amendment |
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|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20070706 |
|
| A02 | Decision of refusal |
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