JP2728949B2 - 光ディスクサブシステムの制御方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光ディスクサブシステムの制御技術に関
し、特に、光ディスク駆動装置を複数の光ディスク制御
装置によって共有するようなシステム構成に適用して効
果のある技術に関する。

〔従来の技術〕

たとえば、情報処理システムにおける外部記憶装置と
して、磁気ディスクなどよりもはるかに高い情報記録密
度を有する光ディスクを媒体とする光ディスクサブシス
テムが用いられるに至っている。

ところで、一般に光ディスクは磁気ディスクなどに比
較して記録媒体しての信頼度がいまだ低く、エラーが発
生する確率が高い。

このため、光ディスクに対するデータの記録過程にお
いては、所望の領域への書き込み動作の直後に当該領域
からのデータの読み出しを行って検証するリード・アフ
ター・ライト処理を実施し、データの書き込み品質が不
十分な単位記録領域（ブロック）を検出した場合には、
交替ブロックに対して再度同一データの書き込みを行う
ことでデータの信頼度を確保している。

その場合、不良ブロックと交替ブロックとの対応関係
を明確にすることが必要となるが、光ディスクの場合に
は、不良ディスク自体に対応する交替ブロックの位置情
報（ポインタ）を記録することは困難であり、データの
再生時に不良ブロックを検出した時点で交替ブロックの
ポインタ情報を検索して不良ブロックを救済するという
処理が必要となる。

このような交替ブロックのポインタの検索を実際に交
替ブロック領域にアクセスして行うと処理時間が増大す
る原因となり、これを回避するため、たとえば特開昭62
−3321号公報に開示される技術のように、不良ブロック
と交替ブロックとの対応表を制御装置の内部の半導体メ
モリ上に保持し、交替ブロックのポインタ情報の検索を
高速化するといった対策がとられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記の従来技術の場合には、一つの制御装
置によって光ディスク駆動装置を占有する場合には、そ
れなりの効果があるが、複数の制御装置によって光ディ
スク駆動装置を共有する場合については考慮されていな
い。すなわち、ある制御装置からの書き込み処理によっ
て不良ブロックと交替ブロックとの対応情報に更新が生
じた場合も、他の制御装置のメモリ内の対応情報は以前
のままであるため、当該他の制御装置が不良ブロックと
交替ブロックとの正しい対応関係を認識しないままで不
良ブロックをアクセスすることとになり、交替ブロック
による不良ブロックの救済動作が正確に行われないとい
う問題がある。

これを回避すべく、不良ブロックを検出するたびに必
ず交替ブロック領域をアクセスしたのでは、制御装置内
のメモリに不良ブロックと交替ブロックとの対応表を保
持する意味がなくなる。

そこで、本発明の目的は、複数の光ディスク制御装置
による交替ブロック群への重複したアクセスを行うこと
なく、不良ブロックの交替ブロックによる救済処理を正
確かつ効率良く行うことが可能な光ディスクシステムの
制御方式を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろ
う。

〔課題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものの
概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、本発明になる光ディスクサブシステムの制
御方式は、固有のアドレスを有する複数のブロックを、
通常のユーザブロックと当該ユーザブロックにおける書
き込み不良を救済するための交替ブロックとに使い分け
るようにした光ディスクと、この光ディスクに対するデ
ータの記録・再生・消去を行う光ディスク駆動装置と、
この光ディスク駆動装置を共有して制御する複数の光デ
ィスク制御装置とからなる光ディスクサブシステムであ
って、光ディスク駆動装置の一部に、不良のユーザブロ
ックと交替ブロックとの対応関係を示す第１の情報と当
該第１の情報の更新の有無を示す第２の情報とを記憶す
る記憶手段を設け、個々の光ディスク制御装置は当該第
２の情報に基づいて第１の情報の有効・無効を判断する
ことにより、第１の情報の更新のための複数の光ディス
ク制御装置による交替ブロック群への重複したアクセス
を回避するようにしたものである。

〔作用〕

上記した本発明の光ディスクサブシステムの制御方式
によれば、たとえば、任意の光ディスク制御装置による
光ディスク駆動装置へのアクセスに際して、第２の情報
を参照することにより第１の情報が無効と判断された場
合に、交替ブロック領域への直接的なアクセスを行って
不良ブロックと交替ブロックとの対応関係を示す第１の
情報を記憶手段に書き込むとともに第２の情報を第１の
情報が有効であることを示すように設定しなおす。

これにより、他の光ディスク制御装置は、第２の情報
によって第１の情報が有効であることを知ることができ
るので、第１の情報を新たに作成するなどの目的で交替
ブロック領域への重複したアクセスを行う必要がなくな
る。

また、任意の光ディスク制御装置による書き込み処理
の実行によって第１の情報が変化した場合には、当該書
き込み処理の完了後、たとえば割り込み処理やフラグな
どの手段によって他の光ディスク制御装置に当該第１の
情報が変化したことを通知することで、すべての光ディ
スク制御装置が常に正確な第１の情報を用いて光ディス
ク駆動装置の光ディスクに対するアクセスを行うことが
可能になる。

この結果、不良ブロックの交替ブロックによる救済処
理を含むデータの書き込みや読み出し処理を正確かつ迅
速に行うことが可能となる。

〔実施例１〕 以下、本発明の一実施例である光ディスクサブシステ
ムの制御方式の一例について図面を参照しながら詳細に
説明する。

第１図は、本実施例の光ディスクサブシステムの構成
の一例を示すブロック図であり、第２図および第３図
は、その要部の一例を示す説明図、さらに第４図および
第５図は、その制御動作の一例を示すフローチャートで
あり、第８図および第９図は、本実施例の光ディスクに
おけるフォーマットの一例を示す説明図である。

まず、第１図などを参照しながら、本実施例の光ディ
スクサブシステムの構成の一例を説明する。

光ディスク駆動装置３には、記憶媒体としての光ディ
スク５を着脱自在に搭載しており、所定の速度で回転す
る当該光ディスク５に対して図示しない光ヘッドなどを
介してデータの書き込み・読み出し・消去などの動作を
行う。

光ディスク５は、たとえば第８図に示されるように螺
線状に複数のトラック０〜トラックＮが配置されてお
り、個々のトラックは周方向に所定数のセクタ０〜セク
タｎ−１までのｎ個のセクタに分割されている。そし
て、光ディスク５に対するデータの記録・再生・消去な
どは個々のセクタを単位として行い、この単位をブロッ
クと呼ぶ。

また、本実施例の場合には、第９図に示されるよう
に、大多数のトラックＭ＋１〜トラックＮを、通常のデ
ータが記録されるユーザブロック領域52に割り当てると
ともに、残りのトラック０〜トラックＭを、当該ユーザ
ブロック領域52に属するユーザブロックにおいて発生し
た不良ブロックの救済を行うための交替ブロックが属す
る交替ブロック領域51に割り当てている。

光ディスク駆動装置３には、複数の光ディスク制御装
置２および光ディスク制御装置2aを介して、たとえば電
子計算機システムの中央処理装置やチャンネルなどの上
位処理装置１および上位処理装置1aが接続されており、
当該上位処理装置１および1aによって、光ディスク駆動
装置３が共有されている。

そして、光ディスク制御装置２および2aは、上位処理
装置１および1aから個別に発行される入出力命令を受け
取って光ディスク駆動装置３の動作を制御することによ
り、当該光ディスク駆動装置３と複数の上位処理装置１
および1aとの間におけるデータの授受が行われる。

光ディスク制御装置２および2aの各々には、たとえ
ば、動作の高速な半導体メモリなどからなる交替領域管
理テーブル６および交替領域管理テーブル6aがそれぞれ
設けられており、たとえば第２図に示されるように、光
ディスク駆動装置３に搭載されている光ディスク５のユ
ーザブロック領域52において発生した不良ブロックと、
当該不良ブロックに記録されるべきデータが書き込まれ
ている交替ブロックとの対応関係を示す情報が保持され
ている。

そして、ユーザブロック領域52における読み出し時に
不良ブロックを検出した場合には、交替領域管理テーブ
ル6,6aを探索して当該不良ブロックに対応する交替ブロ
ックを見い出すようにして、交替ブロック領域51への直
接的なアクセス速度の低下を回避している。

この場合、光ディスク駆動装置３の一部には、たとえ
ば動作の高速な半導体メモリなどからなるメモリ４（記
憶手段）が設けられており、たとえば第３図に示される
ように、交替領域管理テーブル42（第１の情報）と、当
該交替領域管理テーブル42に記録されている情報の有効
／無効を示す交替領域管理テーブル有効フラグ41（第２
の情報）とが格納されるようになっている。交替領域管
理テーブル有効フラグ41は、フラグ＝１の時に有効、フ
ラグ＝０の時に無効を示している。

以下、本実施例における光ディスクサブシステムの制
御方式の作用について、第４図および第５図に示される
フローチャートなどを参照しながら説明する。

まず、光ディスク５を光ディスク駆動装置３に装填し
た直後における交替領域管理テーブルの作成処理につい
て、第４図のフローチャートを参照しながら説明する。

光ディスク５が光ディスク駆動装置３に装填される
と、当該光ディスク駆動装置３はメモリ４の交替領域管
理テーブル有効フラグ41を無効にするとともに、接続さ
れている複数の光ディスク制御装置２および2aに対して
光ディスク５が装填されたことを報告する。

次に、光ディスク５が装填されたことを光ディスク制
御装置２が先に認識したとする。

光ディスク制御装置２は、光ディスク駆動装置３に設
けられているメモリ４の交替領域管理テーブル有効フラ
グ41を参照し（ステップ111）、有効／無効を調べて
（ステップ112）、無効であることを認識した後、交替
ブロック領域51への直接的なアクセスを行い（ステップ
113）、第２図に示されるようなユーザブロック領域52
における不良ブロックと交替ブロックとを対応付けるア
ドレス情報などが記録された交替領域管理テーブル６を
当該光ディスク制御装置２に作成する（ステップ11
4）。

その後、交替領域管理テーブル６と同様の情報を光デ
ィスク駆動装置３に設けられたメモリ４の交替領域管理
テーブル42に書き込み（ステップ115）、交替領域管理
テーブル有効フラグ41を有効にしておく（ステップ11
6）。

一方、当該光ディスク制御装置２より遅れて光ディス
ク駆動装置３にアクセスする他の光ディスク制御装置2a
は、まず光ディスク駆動装置３のメモリ４の内部に交替
領域管理テーブル有効フラグ41をアクセスし（ステップ
111）、有効か無効かを調べる（ステップ112）。

このとき、すでに他の光ディスク制御装置２による前
述のような処理によって交替領域管理テーブル有効フラ
グ41は有効にされているので、光ディスク制御装置2a
は、光ディスク駆動装置３のメモリ４の交替領域管理テ
ーブル42の内容を自身の交替領域管理テーブル6aに読み
込む（ステップ117）。

これにより、光ディスク制御装置2aでは光ディスク５
の交替ブロック領域への直接的なアクセスを重複して行
うことなく、交替領域管理テーブル6aを高速に作成する
ことができる。

次に、ユーザブロック領域に対するデータの書き込み
処理によって、光ディスク駆動装置３のメモリ４の交替
領域管理テーブル42および光ディスク制御装置2,2aの交
替領域管理テーブル6,6aが更新される場合の処理の一例
について、第５図に示されるフローチャートを参照しな
がら説明する。

とたえば上位処理装置１から光ディスク制御装置２に
対して、光ディスク駆動装置３の光ディスク５のユーザ
ブロック領域へのデータの書き込みが指示された場合を
考える。

まず、データの書き込み命令を受けた光ディスク制御
装置２は、指定されたユーザブロックに対して書き込み
を試みる（ステップ120）。この時、リード・アフター
・ライト動作などによってデータの書き込みに成功した
か否かを調べ（ステップ121）、書き込みに成功した場
合には書き込み動作を終了する。

一方、データの書き込みにおいて不良ブロックが発生
したならば、当該不良ブロックに対して新たな交替ブロ
ックを割り当て、不良ブロックに書き込むべきデータを
交替ブロックに書き込む（ステップ122）。

次に、光ディスク制御装置２の交替領域管理テーブル
６に新たに発生した不良ブロックと交替ブロックとの対
応情報を追加する（ステップ123）。

この時、不良ブロックと交替ブロックとの対応情報を
光ディスク駆動装置３のメモリ４における交替領域管理
テーブル42にも書き込み（ステップ124）、他の光ディ
スク制御装置2aに対して、メモリ４の交替領域管理テー
ブル42が更新されたことを、たとえば割り込み処理など
によって通知するように指示する（ステップ125）。

一方、光ディスク駆動装置３からの割り込み処理によ
って、メモリ４の交替領域管理テーブル42が更新された
ことを通知された他の光ディスク制御装置2aは、光ディ
スク駆動装置３のメモリ４をアクセスし、更新後の交替
領域管理テーブル42を読み出して、自身の交替領域管理
テーブル6aの内容を更新する。

このように、本実施例の光ディスクサブシステムの制
御方式によれば、光ディスク５の光ディスク駆動装置３
に対する装填時には、任意の１台の光ディスク制御装置
２（2a）におる１回の交替ブロック領域51へのアクセス
によって交替領域管理テーブル42,交替領域管理テーブ
ル６（6a）を作成することができるので、複数の光ディ
スク制御装置２および2aによる交替ブロック領域51への
重複したアクセスを行う必要がない。

また、任意の光ディスク制御装置２（2a）による書き
込み動作などによって、光ディスク５におけるユーザブ
ロック領域52の不良ブロックと交替ブロック領域51の交
替ブロックとの対応関係の状況が時々刻々と変化して
も、他の光ディスク制御装置2a（２）は、光ディスク５
の交替ブロック領域51に対する直接的なアクセスを重複
して行うことなく、更新後の最新の不良ブロックと交替
ブロックとの対応関係を示す情報をメモリ４の交替領域
管理テーブル42を参照することで把握することができ
る。

この結果、光ディスク５の回転速度や、径方向におけ
る図示しない光ヘッドの移動による目的トラックへの位
置付け動作、すなわちシーク動作が比較的遅い光ディス
ク駆動装置３などの場合において、不良ブロックに遭遇
した時の交替ブロックによる救済処理を正確かつ効率良
く行うことができる。

〔実施例２〕 第６図は、本発明の他の実施例である光ディスクサブ
システムの制御方式の一例を示すフローチャートであ
り、第７図は、光ディスク駆動装置３に設けられたメモ
リ４の内容の一例を示す説明図である。

前記実施例１の場合には、任意の光ディスク制御装置
２（2a）の書き込み動作によるメモリ４の交替領域管理
テーブル42の更新の通知を、光ディスク駆動装置３から
光ディスク制御装置2a（２）に対する割り込み処理によ
って行わせていたが、本実施例２の場合には、個々の光
ディスク制御装置2,2a毎に設けられた更新フラグ43を介
して知らせるようにしたところが異なる。

すなわち、任意の光ディスク制御装置２（2a）による
データの書き込み処理に際して、不良ブロックが発生し
た場合には、適宜交替ブロック領域の項ブロックを割り
当ててデータの書き込み処理を行うとともに、新たに発
生した不良ブロックと交替ブロックとの対応関係を示す
情報を光ディスク駆動装置３のメモリ４の交替領域管理
テーブル42に追加し、自身の交替領域管理テーブル６
（6a）の内容も更新する。この時、本実施例の場合に
は、さらに、更新フラグ43の自分自身に対応するビット
をオフにしておくとともに、他の光ディスク制御装置2a
に対応するビットをオンにする。

こうすることにより、他の光ディスク制御装置2aが光
ディスク駆動装置３にアクセスする場合には、第６図に
示されるように、まず、光ディスク駆動装置３のメモリ
４における更新フラグ43の自分自身に対応するビットを
参照し、オンかオフかを調べる（ステップ130）。

そして、オンになっていると判定された場合には、自
身が保持する交替領域管理テーブル6aの内容が現在の光
ディスク５における状況に一致しないと判断して、光デ
ィスク駆動装置３のメモリ４の交替領域管理テーブル42
の内容を読み出して自身の交替領域管理テーブル6aを最
新の情報によって更新し（ステップ131）、その後、更
新フラグ43において自身に対応するビットをオフにする
（ステップ132）。

以降は、当該アクセスが読み出し処理の場合には、特
に図示しないが、不良ブロックに遭遇する毎に、最新の
状態に更新された交替領域管理テーブル6aの内容を参照
して対応する交替ブロックを見出しながら、処理を正確
に遂行する。

一方、当該アクセスがデータの書き込み処理の場合に
は、ユーザブロックの書き込み処理を行い（ステップ13
3）、当該書き込みにおいて不良ブロックが発生したか
否かを調べる（ステップ134）。

そして、不良ブロックが発生して場合には、空いてい
る交替ブロックの割り当ておよび当該交替ブロックに対
する不良ブロックのデータの書き込みを行い（ステップ
135）、自身の交替領域管理テーブル6aの内容を更新す
る（ステップ136）。

同時に光ディスク駆動装置３のメモリ４における交替
領域管理テーブル42の内容も更新するとともに（ステッ
プ137）、当該交替領域管理テーブル42の内容が更新さ
れたことを後にアクセスする他の光ディスク制御装置２
に通知すべく、当該光ディスク制御装置２に対応する更
新フラグ43のビットをオンにセットする（ステップ13
8）。

このように、本実施例２の場合には、光ディスク駆動
装置３のメモリ４に設けられた更新フラグ43を参照する
ことにより、複数の光ディスク制御装置２および2aによ
る光ディスク５の交替ブロック領域51への重複したアク
セスを行うことなく、各々の光ディスク制御装置２およ
び2aは最新の不良ブロックと交替ブロックとの対応関係
を示す情報を認識することができ、交替ブロックを適宜
用いるデータの書き込み処理および読み出し処理を迅速
かつ正確に遂行することができる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき
具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であうことはいうまでもない。

たとえば、上記の各実施例では、個々の光ディスク制
御装置および光ディスク駆動装置の各々に交替領域管理
テーブルを設けているが、それに限らず、光ディスク駆
動装置のみに交替領域管理テーブルを設けるようにして
もよい。

また、光ディスク駆動装置の内部には交替領域管理テ
ーブルそのものではなく、更新情報のみを保持するよう
にしてもよい。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものに
よって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおり
である。

すなわち、本発明になる光ディスクサブシステムの制
御方式によれば、固有のアドレスを有する複数のブロッ
クを、通常のユーザブロックと当該ユーザブロックにお
ける書き込み不良を救済するための交替ブロックとに使
い分けるようにした光ディスクと、この光ディスクに対
するデータの記録・再生・消去を行う光ディスク駆動装
置と、この光ディスク駆動装置を共有して制御する複数
の光ディスク制御装置とからなる光ディスクサブシステ
ムであって、前記光ディスク駆動装置の一部に、不良の
前記ユーザブロックと前記交替ブロックとの対応関係を
示す第１の情報と当該第１の情報の更新の有無を示す第
２の情報とを記憶する記憶手段を設け、個々の前記光デ
ィスク制御装置は当該第２の情報に基づいて前記第１の
情報の有効・無効を判断することにより、前記第１の情
報の更新のための複数の前記光ディスク制御装置による
前記交替ブロック群への重複したアクセスを回避するよ
うにしたので、たとえば、任意の光ディスク制御装置に
よる光ディスク駆動装置へのアクセスに際して、第２の
情報を参照することにより第１の情報が無効と判断され
た場合に、交替ブロック領域への直接的なアクセスを行
って不良ブロックと交替ブロックとの対応関係を示す第
１の情報を記憶手段に書き込むとともに第２の情報を第
１の情報が有効であることを示すように設定しなおすこ
とで、他の光ディスク制御装置は、第２の情報によって
第１の情報が有効であることを知ることができ、第１の
情報を新たに作成するなどの目的で交替ブロック領域へ
の重複したアクセスを行う必要がなくなる。

また、任意の光ディスク制御装置による書き込み処理
の実行によって第１の情報が変化した場合には、当該書
き込み処理の完了後、たとえば割り込み処理やフラグな
どの手段によって他の光ディスク制御装置に当該第１の
情報が変化したことを通知することで、すべての光ディ
スク制御装置が常に正確な第１の情報を用いて光ディス
ク駆動装置の光ディスクに対するアクセスを行うことが
可能になる。

この結果を、不良ブロックの交替ブロックによる救済
処理を含むデータの書き込みや読み出し処理を正確かつ
迅速に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本実施例の光ディスクサブシステムの構成の
一例を示すブロック図、 第２図は、その要部の一例を示す説明図、 第３図は、同じくその要部の一例を示す説明図、 第４図は、その制御動作の一例を示すフローチャート、 第５図は、同じくその制御動作の一例を示すフローチャ
ート、 第６図は、本発明の他の実施例である光ディスクサブシ
ステムの制御方式の一例を示すフローチャート、 第７図は、実施例２の光ディスク駆動装置に設けられた
記憶手段の内容の一例を示す説明図、 第８図は、本実施例の光ディスクにおけるフォーマット
の一例を示す説明図、 第９図は、本実施例の光ディスクにおけるフォーマット
の一例を示す説明図である。 1,1a……上位処理装置、2,2a……光ディスク制御装置、
３……光ディスク駆動装置、４……メモリ（記憶手
段）、41……交替領域管理テーブル有効フラグ（第２の
情報）、42……交替領域管理テーブル（第１の情報）、
43……更新フラグ、５……光ディスク、6,6a……交替領
域管理テーブル、51……交替ブロック領域、52……ユー
ザブロック領域、111〜117……光ディスクの装填直後に
おける交替領域管理テーブルの作成処理の一例を示すス
テップ、120〜125……ユーザブロックの書き込み処理の
一例を示すステップ、130〜138……ユーザブロックの書
き込みまたは読み出し処理の一例を示すステップ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固有のアドレスを有する複数のブロック
   を、通常のユーザブロックと当該ユーザブロックにおけ
   る書き込み不良を救済するための交替ブロックとに使い
   分けるようにした光ディスクと、この光ディスクに対す
   るデータの記録・再生・消去を行う光ディスク駆動装置
   と、この光ディスク駆動装置を共有して制御する複数の
   光ディスク制御装置とからなる光ディスクサブシステム
   であって、前記光ディスク駆動装置の一部に、不良の前
   記ユーザブロックと前記交替ブロックとの対応関係を示
   す第１の情報と当該第１の情報の更新の有無を示す第２
   の情報とを記憶する記憶手段を設け、個々の前記光ディ
   スク制御装置は当該第２の情報に基づいて前記第１の情
   報の有効・無効を判断することにより、前記第１の情報
   の更新のための複数の前記光ディスク制御装置による前
   記交替ブロック群への重複したアクセスを回避するよう
   にしたことを特徴とする光ディスクサブシステムの制御
   方式。