JP3104288B2 - Disk control system - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はディスクコントロールシ
ステムに関し、特に、ディスク装置のデータをリードお
よびライト制御するディスクコントロールシステムに関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a disk control system, and more particularly, to a disk control system for reading and writing data of a disk device.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来のディスクコントロールシステムに
おいては、ディスク装置上のデータをリードおよびライ
トする場合には、上位のＭＰＵによりディスク装置制御
用のディスクコントローラに対して、リードおよびライ
ト動作に応じたコマンドと、シリンダ、ヘッド、セクタ
番号等から成る目的のセクタ情報を書込み、このディス
クコントローラにおいて、このコマンドとセクタ情報に
応じて、先ず目的のセクタのＩＤ（ＩＤＥＮＴＩＴＩ
Ｙ）フィールドが見付けられるまでリードし、このＩＤ
フィールドが見付かった後において、この後に続くＤＡ
ＴＡフィールドのデータをリードまたはライトする制御
方式が用いられている。2. Description of the Related Art In a conventional disk control system, when reading and writing data on a disk device, a higher-level MPU sends a command corresponding to a read and write operation to a disk controller for controlling the disk device. And sector information including a cylinder, a head, a sector number, and the like. The disk controller first writes the ID (IDENTITI) of the target sector according to the command and the sector information.
Y) Read until the field is found, this ID
After the field is found, the following DA
A control method for reading or writing data in the TA field is used.

【０００３】このような制御用コントローラとしては、
例えば、フロッピィディスク装置用としては、ＮＥＣ社
製μＰＤ７６５ＡＣ、またはハードディスク装置用とし
ては、ＮＥＣ社製μＰＤ７２６１Ａ等がある〔ＮＥＣ社
出版：「μＰＤ７６５Ａ、７６５Ｂ、７２６５ ＦＤＣ
ユーザーズマニュアル」（ＩＴＭ−７８２Ｊ）、および
「μＰＤ７２６１、７２０６１リードディスクコントロ
ーラ・ユーザーズマニュアル」（ＩＥＭ−５００５
Ａ）〕。[0003] As such a controller for control,
For example, for a floppy disk drive, there is an NEC µPD765AC manufactured by NEC Corporation, and for a hard disk drive, there is a µPD7261A manufactured by NEC Corporation [NEC Publishing: “µPD765A, 765B, 7265 FDC
User's Manual "(ITM-782J) and" μPD7261, 72061 Read Disk Controller User's Manual "(IEM-5005)
A)].

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のディス
クコントロールシステムにおける制御方式においては、
ディスクコントローラにおいて、目的のセクタのＩＤフ
ィールドを見付ける処理が開始された時点において、た
またま、この目的のセクタのＩＤフィールドがリードラ
イトヘッドを通過した直後である状態においては、ディ
スク装置内の記憶媒体が回転しているために、目的のセ
クタが再度１回転してリード／ライトヘッドを経由して
読出されるまで待たざるを得ず、従って、目的のセクタ
のＤＡＴＡフィールドをリードまたはライトするのに最
大で１回転の回転待ちを生じ、この待ち時間に対応する
時間を余分に要するという欠点がある。In the above-described control method in the conventional disk control system,
When the disk controller starts the process of finding the ID field of the target sector and happens to have the ID field of the target sector immediately after passing the read / write head, the storage medium in the disk device is Due to the rotation, it is necessary to wait until the target sector makes another rotation and is read via the read / write head. Therefore, it takes a maximum time to read or write the DATA field of the target sector. In this case, there is a disadvantage that one rotation wait occurs, and an extra time corresponding to this wait time is required.

【０００４】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明のディスクコント
ローラシステムの構成は、リード／ライト処理のシーケ
ンスを制御するＭＰＵ（マイクロプロセッサ）からのリ
ード／ライト処理のコマンドを受けて実行するディスク
コントローラと、１回転周期ｔをもつ所定インデックス
信号によりリセットされ、所定周波数ｆの基準信号をセ
クタ番号Ｎに対応する一定値Ｍ＝ｔ×ｆ／Ｎだけカウン
トするカウンタと、前記カウンタの値をラッチして、シ
ステムバスを介して前記ＭＰＵによるカウンタ値リード
を媒介するレジスタと、所定の制御信号および前記イン
デックス信号を介して、前記ディスクコントローラによ
り所定セクタのリード／ライト処理が制御されるディス
ク装置とを備えることを特徴とする。A disk controller system according to the present invention comprises: a disk controller which receives and executes a read / write processing command from an MPU (microprocessor) for controlling a read / write processing sequence; A counter that is reset by a predetermined index signal having one rotation period t and counts a reference signal of a predetermined frequency f by a fixed value M = t × f / N corresponding to the sector number N ; A register that mediates reading of the counter value by the MPU via a system bus; and a disk device in which read / write processing of a predetermined sector is controlled by the disk controller via a predetermined control signal and the index signal. It is characterized by.

【０００５】[0005]

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。Next, the present invention will be described with reference to the drawings.

【０００６】図１は本発明の第１の実施例を示すブロッ
ク図である。図１に示されるように、本実施例は、リー
ド／ライト処理のシーケンスを制御するＭＰＵ（図示せ
ず）および制御用ファームウェア等が内蔵されるＲＯＭ
等が接続されるシステムバス１０１に対応して、前記Ｍ
ＰＵによりリードおよびライト処理のコマンド等が書込
まれ、その実行後に当該結果を当該ＭＰＵに報告するデ
ィスクコントローラ１と、基準信号１０５を一定値だけ
カウントして、ＩＮＤＥＸ信号１０３によりリセットさ
れるカウンタ２と、カウンタ２の値をラッチして、シス
テムバス１０１を介して前記ＭＰＵによるリードを媒介
するレジスタ３と、制御信号１０２およびＩＮＤＥＸ信
号１０３を介して、ディスクコントローラにより制御さ
れるディスク装置４と、を備えて構成される。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, in the present embodiment, an MPU (not shown) for controlling a sequence of a read / write process and a ROM in which control firmware and the like are built-in.
Are connected to the system bus 101 to which
A disk controller 1 which writes read and write processing commands and the like by the PU and reports the result to the MPU after the execution, and a counter 2 which counts a reference signal 105 by a fixed value and is reset by an INDEX signal 103 A register 3 that latches the value of the counter 2 and mediates reading by the MPU via a system bus 101; a disk device 4 controlled by a disk controller via a control signal 102 and an INDEX signal 103; It is comprised including.

【０００７】図１において、ディスク装置４より出力さ
れるＩＮＤＥＸ信号１０３は、ディスク装置４における
記憶媒体が１回転する度に出力される信号であり、前記
記憶媒体をセクタ単位にてフォーマットする際に基準と
なる信号である。このＩＮＤＥＸ信号１０３がカウンタ
２に入力されると、カウンタ２においては、このＩＮＤ
ＥＸ信号１０３の入力以降、順次基準信号１０５がカウ
ントされる。従って、カウンタ２におけるカウンタ値、
即ちレジスタ３の値に応じて、ＩＮＤＥＸ信号１０３よ
り記憶媒体上の各セクタの物理的な位置が比例的に対応
している。例えば基準信号１０５の周波数をｆ_r とし、
記憶媒体のトラック単位に存在するセクタ数をＮとする
場合、このカウンタ２における値と各セクタの位置情報
との関係は、次表のように表わされる。In FIG. 1, an INDEX signal 103 output from the disk device 4 is a signal output each time the storage medium in the disk device 4 makes one revolution, and is used when formatting the storage medium in sector units. This is a reference signal. When the INDEX signal 103 is input to the counter 2, the INDEX
After the input of the EX signal 103, the reference signal 105 is sequentially counted. Therefore, the counter value in the counter 2,
That is, according to the value of the register 3, the physical position of each sector on the storage medium proportionally corresponds to the INDEX signal 103. For example, let the frequency of the reference signal 105 be _fr ,
Assuming that the number of sectors existing in a track unit of the storage medium is N, the relationship between the value in the counter 2 and the position information of each sector is expressed as shown in the following table.

【０００８】[0008]

【表１】 [Table 1]

【０００９】ここで、Ｍ_CNT は次の式にて与えられる。Here, M _CNT is given by the following equation.

【００１０】Ｍ_CNT ＝（ｔ_rpm ＊ｆ_r ）／Ｎ ｔ_rpm ：ＩＮＤＥＸ信号の１回転に必要とされる周期 次に、ディスク装置４の記憶媒体から読出す動作につい
て説明する。[0010] _{M CNT = (t rpm * f} r) / N t rpm: period required for one revolution of the INDEX signal Next, an operation of reading from the storage medium of the disk device 4.

【００１１】ＭＰＵにより、ディスク装置４の複数のセ
クタをリードする場合には、先ず、ＭＰＵによりレジス
タ３のカウンタ値をリードして、この値に応じて最短時
間にてリードすることのできるセクタ番号が算出され
る。ディスクコントローラ１に対しては、リードコマン
ドおよびセクタ情報が書込まれる。ディスクコントロー
ラ１においては、これらの書込まれたセクタ情報から目
的のセクタのＩＤフィールドの検出が開始されるが、レ
ジスタ３の値から最短時間でＩＤフィールドが発見され
るセクタとなっているため、回転待ちをすることなく短
時間にて目的のセクタのＤＡＴＡフィールドをリードお
よびライトすることができる。同様にして、その他のセ
クタについても、レジスタ３をリードしながらディスク
コントローラ１に対する処理が続行される。When a plurality of sectors of the disk drive 4 are read by the MPU, first, the counter value of the register 3 is read by the MPU, and a sector number which can be read in the shortest time according to this value. Is calculated. A read command and sector information are written to the disk controller 1. In the disk controller 1, detection of the ID field of the target sector is started from the written sector information, but since the ID field is found in the shortest time from the value of the register 3, the sector is detected. The DATA field of the target sector can be read and written in a short time without waiting for rotation. Similarly, the processing for the disk controller 1 is continued while reading the register 3 for the other sectors.

【００１２】ここにおいて、トラック上の全セクタを読
出す動作について説明する。Here, the operation of reading all sectors on the track will be described.

【００１３】例えば、レジスタ３の値をリードし、この
カウンタ値が前述の表の第２番目のセクタ値を示すもの
である場合には、ＭＰＵにより、ディスクコントローラ
１に対して、リードコマンドおよびリード開始となる第
３番目のセクタ情報が書込まれる。これにより、第３番
目のセクタから第Ｎ番目のセクタまで、回転待ちするこ
となくリードすることが可能となる。更に、第１番目の
セクタから第２番目のセクタについては、前述のリード
動作の場合と同様に、レジスタ３をリードして最短時間
にてライトすることができるセクタを検出した後、ティ
スクコントローラ１に対して、ライト動作および開始セ
クタ情報を書込むことにより、引続き処理を続行するこ
とができる。For example, when the value of the register 3 is read and the counter value indicates the second sector value in the above table, the MPU instructs the disk controller 1 to execute a read command and a read command. The third sector information to be the start is written. This makes it possible to read from the third sector to the Nth sector without waiting for rotation. Further, for the first sector to the second sector, as in the case of the above-described read operation, after reading the register 3 to detect a sector that can be written in the shortest time, the disk controller By writing the write operation and the start sector information for No. 1, the processing can be continued.

【００１４】図３に示されるのは、カウンタにおけるカ
ウンタ値と、対応する記憶媒体上のセクタ番号との対応
関係を示す図であるが、明らかに、両者の関係は直線的
な比例関係となっている。FIG. 3 is a diagram showing the correspondence between the counter value in the counter and the corresponding sector number on the storage medium. Obviously, the relationship between the two is a linear proportional relationship. ing.

【００１５】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。図２は、本実施例を示すブロック図である。図２
に示されるように、本実施例は、システムバス１０６に
対応して、ＭＰＵ（図示されない）によりリードおよび
ライト処理のコマンド等を書込まれ、その実行後におい
て、その結果を前記ＭＰＵに報告するディスクコントロ
ーラ５と、基準信号１１１を一定値だけカウントして、
ＩＮＤＥＸ信号１１０と選択信号１０８が入力されるＯ
Ｒ回路６の出力によりリセットされるカウンタ８と、同
様に、基準信号１１１を一定値だけカウントして、ＩＮ
ＤＥＸ信号１１０と選択信号１０９が入力されるＯＲ回
路７の出力によりリセットされるカウンタ１０と、カウ
ンタ８の値をラッチして、システムバス１０６を介して
前記ＭＰＵによるリードを媒介するレジスタ９と、同様
に、カウンタ１０の値をラッチして、システムバス１０
６を介して前記ＭＰＵによるリードを媒介するレジスタ
１１と、制御信号１０７およびＩＮＤＥＸ信号１１０、
ならびにディスク装置を選択する選択信号１０８および
１０９を介して、ディスクコントローラ５により制御さ
れるディスク装置１２および１３とを備えて構成され
る。Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a block diagram illustrating the present embodiment. FIG.
In this embodiment, according to the present embodiment, a read and write processing command and the like are written by an MPU (not shown) corresponding to the system bus 106, and after execution, the result is reported to the MPU. The disk controller 5 and the reference signal 111 are counted by a certain value,
O to which the INDEX signal 110 and the selection signal 108 are input
Similarly to the counter 8 reset by the output of the R circuit 6, the reference signal 111 is counted by a certain value, and IN
A counter 10 that is reset by the output of the OR circuit 7 to which the DEX signal 110 and the selection signal 109 are input; a register 9 that latches the value of the counter 8 and mediates reading by the MPU via a system bus 106; Similarly, the value of the counter 10 is latched and the system bus 10 is latched.
6, a register 11 for mediating read by the MPU, a control signal 107 and an INDEX signal 110,
And disk devices 12 and 13 controlled by the disk controller 5 via selection signals 108 and 109 for selecting a disk device.

【００１６】本実施例の第１の実施例と異なる点は、デ
ィスク装置が二つ備えられていることであり、これに伴
なって、カウンタおよびレジスタと関連するＯＲ回路が
それぞれ二つ設けられていることである。この場合にお
いては、ＩＮＤＥＸ信号１１０を、ディスク装置１２お
よび１３に対応する選択信号１０８および１０９を介し
て、ＯＲ回路６および７においてゲートすることによ
り、これらのディスク装置１２および１３に対応して、
ディスク装置内のリード／ライトの物理的な位置情報を
得ることができる。云うまでもなく、ＩＮＤＥＸ信号１
１０とは、前述のように、ディスク装置１２および１３
における記憶媒体が一回転する度に出力される信号であ
り、前記記憶媒体をセクタ単位にフォーマットする際に
基準となる信号である。従って、対応するカウンタ８お
よび１０においては、ＩＮＤＥＸ信号１１０の入力以
降、順次基準信号１０５がカウントされ、第１の実施例
の場合と同様に、カウンタ８および１０におけるカウン
タ値、即ちレジスタ９および１１の値に応じて、記憶媒
体上の各セクタの物理的な位置が、各ディスク装置ごと
に特定される。なお、ディスク装置１２および１３に対
応するディスクコントローラ５、カウンタ８および１
０、レジスタ９および１１等の動作については、前述の
第１の実施例の場合と全く同様であり、それぞれのディ
スク装置ごとにカウンタおよびレジスタを有することに
より、各ディスク装置ごとの対応が可能となる。The second embodiment differs from the first embodiment in that two disk devices are provided, and two OR circuits associated with counters and registers are provided. That is. In this case, the INDEX signal 110 is gated in the OR circuits 6 and 7 via the selection signals 108 and 109 corresponding to the disk devices 12 and 13, so as to correspond to these disk devices 12 and 13.
Physical position information of read / write in the disk device can be obtained. Needless to say, the INDEX signal 1
10 means the disk devices 12 and 13 as described above.
Is a signal that is output each time the storage medium rotates once, and is a reference signal when the storage medium is formatted in sector units. Accordingly, in the corresponding counters 8 and 10, the reference signal 105 is sequentially counted after the input of the INDEX signal 110, and the counter values in the counters 8 and 10, that is, the registers 9 and 11, as in the first embodiment. The physical position of each sector on the storage medium is specified for each disk device according to the value of. The disk controller 5 corresponding to the disk devices 12 and 13 and the counters 8 and 1
The operations of 0, registers 9 and 11 and the like are exactly the same as those in the first embodiment. By providing a counter and a register for each disk device, it is possible to deal with each disk device. Become.

【００１７】なお、具体例として、本発明をフロッピィ
・ディスク装置に適用した場合、記憶媒体の回転数が３
００ｒｐｍの場合には、１回転に要する時間は２００ｍ
ｓ（ミリセカンド）であり、基準信号１０２として１ｍ
ｓ周期の信号を入力して、カウンタのフルカウント値を
２００に設定するものとすると、１トラック当り１０セ
クタ構成として、カウンタ値の２０単位の範囲が個々の
セクタに対応することになる。As a specific example, when the present invention is applied to a floppy disk drive, the number of rotations of the storage medium is three.
In the case of 00 rpm, the time required for one rotation is 200 m
s (milliseconds), and 1 m
Assuming that a signal having a period of s is input and the full count value of the counter is set to 200, a range of 20 units of the counter value corresponds to each sector in a 10-sector configuration per track.

【００１８】また、ハードディスク装置に適用した場合
には、記憶媒体の回転数が３６００ｒｐｍの場合には、
１回転に要する時間は１６．７ｍｓであり、基準信号１
０２として０．１ｍｓ周期の信号を入力して、カウンタ
のフルカウント値を１６７に設定するものとすると、１
トラック当り３３セクタ構成として、カウンタ値の５単
位の範囲が個々のセクタに対応することになる。When the present invention is applied to a hard disk drive, if the rotation speed of the storage medium is 3600 rpm,
The time required for one rotation is 16.7 ms, and the reference signal 1
Assuming that a signal having a period of 0.1 ms is input as 02 and the full count value of the counter is set to 167, 1
With a configuration of 33 sectors per track, a range of 5 units of the counter value corresponds to each sector.

【００１９】従って、このように、カウンタを用いてリ
ードまたはライト動作を実行する場合には、最短時間に
てリード／ライトを実行することのできるセクタを予め
予測することができるため、従来、最大１回転時間セク
タのアクセスに必要とされていた時間を低減することが
可能となる。上記の例の場合には、フロッピィ・ディス
ク装置の場合においては、およそ２００ｍｓであり、ハ
ードディスク装置の場合においては、およそ１６．７ｍ
ｓである。Therefore, when the read or write operation is performed using the counter, the sector in which the read / write can be performed in the shortest time can be predicted in advance. It is possible to reduce the time required for accessing one rotation time sector. In the case of the above example, the time is about 200 ms in the case of the floppy disk drive and about 16.7 m in the case of the hard disk drive.
s.

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ディス
ク装置のセクタをリードおよびライトする場合に、当該
ディスク装置の記憶媒体の回転による回転待ち時間を大
幅に削減することができるという効果がある。As described above, the present invention has an effect that when reading and writing sectors of a disk device, the rotation waiting time due to the rotation of the storage medium of the disk device can be greatly reduced. is there.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の第１の実施例を示すブロック図であ
る。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図２】本発明の第２の実施例を示すブロック図であ
る。FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図３】カウンタにおけるカウンタ値とセクタ番号との
関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a counter value and a sector number in a counter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１、５ ディスクコントローラ ２、８、１０ カウンタ ３、９、１１ レジスタ ４、１２、１３ ディスク装置 ６、７ ＯＲ回路 1, 5 Disk controller 2, 8, 10 Counter 3, 9, 11 Register 4, 12, 13 Disk device 6, 7 OR circuit

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 リード／ライト処理のシーケンスを制御
するＭＰＵ（マイクロプロセッサ）からのリード／ライ
ト処理のコマンドを受けて実行するディスクコントロー
ラと、１回転周期ｔをもつ所定インデックス（ＩＮＤＥ
Ｘ）信号によりリセットされ、所定周波数ｆの基準信号
をセクタ番号Ｎに対応する一定値Ｍ＝ｔ×ｆ／Ｎだけカ
ウントするカウンタと、前記カウンタの値をラッチし
て、システムバスを介して前記ＭＰＵによるカウンタ値
リードを媒介するレジスタと、所定の制御信号および前
記インデックス信号を介して、前記ディスクコントロー
ラにより所定セクタのリード／ライト処理が制御される
ディスク装置とを備えることを特徴とするディスクコン
トローラシステム。1. A disk controller which receives and executes a read / write processing command from an MPU (microprocessor) controlling a read / write processing sequence, and a predetermined index (INDE) having one rotation cycle t
X) a counter which is reset by a signal and counts a reference signal of a predetermined frequency f by a fixed value M = t × f / N corresponding to a sector number N , and latches the value of the counter, and A disk controller comprising: a register for mediating a counter value read by an MPU; and a disk device in which read / write processing of a predetermined sector is controlled by the disk controller via a predetermined control signal and the index signal. system. 【請求項２】 ディスク装置、カウンタ、レジスタがそ
れぞれ複数個あり、これらカウンタのリセット入力が、
インデックス信号と該当するディスク装置の選択信号の
より動作する請求項１記載のディスクコントローラシス
テム。 2. A disk drive, a counter and a register.
Each of these counters has a reset input,
Between the index signal and the corresponding disk device selection signal
2. The disk controller system according to claim 1, which operates more.
Tem.