JP4891382B2

JP4891382B2 - 磁気ディスク装置及びプログラム

Info

Publication number: JP4891382B2
Application number: JP2009274698A
Authority: JP
Inventors: 義弘齊藤
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2009-12-02
Filing date: 2009-12-02
Publication date: 2012-03-07
Anticipated expiration: 2029-12-02
Also published as: JP2011118977A

Description

本発明は、磁気ディスク装置及びプログラムに関する。

従来、ＰＣ（Personal Computer）やＰＯＳシステムの入力端末である商品処理装置等の情報処理装置では、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の磁気ディスク装置を補助記憶装置として用いている。係る磁気ディスク装置は、記録媒体となる磁気ディスクと、磁気ディスクに読み書きを行う磁気ヘッドとを有し、磁気ヘッドは磁気ディスクの回転によって生じる空気流により磁気ディスク上を数ミクロンの高さで浮上している。また、磁気ディスク上には、磁気ヘッドとの摩擦を軽減するため潤滑剤が塗布されている。

磁気ヘッドは、データの読み込み又は書き込みのアクセスがある時は磁気ディスク上を移動することになるが、アクセスがない時には磁気ディスク上の同じ位置に留まる定点浮上の状態となる。この定点浮上の状態が長時間続くと、磁気ディスク上の潤滑剤に偏りが生じたり、磁気ディスク上に磁気ヘッドが吸着したりする可能性があるため、データの読み書きを正常に行うことができなくなるという問題がある。また、定点浮上時に衝撃が加わると、磁気ヘッドと磁気ディスクとが接触することで磁気ディスク面が破損する可能性がある。そのため、従来、磁気ディスクへのアクセスが一定時間ない時や衝撃を検知した時に、磁気ヘッドをランプ（ramp）と呼ばれる退避領域に退避させるロード／アンロード方式の磁気ディスク装置が用いられている。例えば、特許文献１には、落下状態が検知された場合に、磁気ヘッドを退避領域に移動させる技術が開示されている。

ところで、磁気ヘッドを退避領域に退避させるアンロード動作の回数にはその物理的な構成上制限があり、例えば、４０万回程度耐久できるよう設計されている。しかしながら、磁気ディスクへの間欠的なアクセスを長期間行う等、使用環境によっては早くに制限回数に達してしまう可能性があるため、不用意にアンロード動作を行わせないための技術が望まれている。なお、特許文献１の技術では、磁気ディスク装置の磁気ヘッドを迅速かつ確実に退避領域に移動させることを目的としたものであるため、上記問題を解決することはできない。

本発明は上記に鑑みてなされたものであって、アンロード動作が不用意に行われてしまうことを抑制することが可能な磁気ディスク装置及びプログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、磁気ディスクと、当該磁気ディスク上を移動する磁気ヘッドと、前記磁気ディスクの外側に前記磁気ヘッドを退避させるための退避領域とを備えた磁気ディスク装置において、前記磁気ヘッドが直近に移動したタイミングから第１時間が経過したか否かを判定する判定手段と、前記判定手段が前記第１時間を経過したと判定した場合、前記磁気ヘッドを前記退避領域以外の位置に移動させるアンロード回避手段と、前記磁気ヘッドが前記磁気ディスク上の同じ位置に留まる定点浮上状態が第２時間継続した場合、前記磁気ヘッドを前記退避領域に移動させるアンロード処理手段と、を備え、前記第１時間は前記第２時間よりも短時間に設定され、前記アンロード回避手段は、前記磁気ヘッドの移動履歴に基づいて、当該アンロード回避手段による前記磁気ディスク上での移動と、前記アンロード処理手段による前記退避領域への移動とを切り替えることを特徴とする。

また、本発明は、磁気ディスクと、当該磁気ディスク上を移動する磁気ヘッドと、前記磁気ディスクの外側に前記磁気ヘッドを退避させるための退避領域とを備えた磁気ディスク装置で実行されるプログラムであって、前記磁気ヘッドが直近に移動したタイミングから第１時間が経過したか否かを判定する判定手段と、前記判定手段が前記第１時間を経過したと判定した場合、前記磁気ヘッドを前記退避領域以外の位置に移動させるアンロード回避手段と、前記磁気ヘッドが前記磁気ディスク上の同じ位置に留まる定点浮上状態が第２時間継続した場合、前記磁気ヘッドを前記退避領域に移動させるアンロード処理手段と、して機能させ、前記第１時間は前記第２時間よりも短時間に設定され、前記アンロード回避手段は、前記磁気ヘッドの移動履歴に基づいて、当該アンロード回避手段による前記磁気ディスク上での移動と、前記アンロード処理手段による前記退避領域への移動とを切り替えることを特徴とする。

本発明によれば、アンロード動作が不用意に行われてしまうことを抑制することが可能な磁気ディスク装置及びプログラムを提供することができる。

図１は、磁気ディスク装置の構成を概略的に示す図である。図２は、図１に示したコマンド処理部が実行するアンロード回避動作の手順を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る磁気ディスク装置及びプログラムの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態により本発明が限定されるものではない。

図１は、本実施形態にかかる磁気ディスク装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように、磁気ディスク装置１００は、ホスト装置２００に接続され、当該ホスト装置２００の補助記憶装置として機能する。

ここで、ホスト装置２００は、ＰＣやＰＯＳ端末等の情報処理装置であって、磁気ディスク装置１００に対し、データの読み出しを指示するリードコマンド、データの書き込みを指示するライトコマンド、所定位置への磁気ヘッド２１の移動を指示するシークコマンド等の各種コマンドを出力する。なお、リードコマンド及びシークコマンドには、アクセス先となるハードディスク１０上のトラック及びデータセクタを指定する情報（例えば、ＬＢＡ（Logical Block Addressing）番地等）が含まれているものとする。

磁気ディスク装置１００は、基台Ｂ上に設けられたハードディスク１０と、磁気ヘッド２１、アーム２２、ボイスコイルモータ２３、フレキシブル基板２４等を有したアクチュエータ２０と、アンロード動作時の避難領域となるランプ３０と、磁気ディスク装置１００内部のプリント基板上に設けられたＨＤＤ制御部４０とを備え、ホスト接続部４８を介してホスト装置２００に接続されている。

磁気ディスクであるハードディスク１０は、一枚または複数枚設けられており、図示しないスピンドルモータにより高速回転する。ハードディスク１０上には、当該ハードディスク１０の中心から半径方向にかけて、サーボデータ１１が放射状に磁気的に書き込まれている。サーボデータ１１にはトラックの位置情報が予め埋め込まれており、各サーボデータ１１間にはデータを記録するためのデータセクタが設けられている。

アクチュエータ２０では、図１に示すように磁気ヘッド２１がアーム２２に保持されている。磁気ヘッド２１は、サーボデータ１１からトラックの位置情報を読み出し、またデータセクタに対しデータの読み書きを行う。アーム２２は、ボイスコイルモータ２３の駆動力により軸Ａを中心とした回転運動を行い、磁気ヘッド２１をハードディスク１０の半径方向に移動させる。ボイスコイルモータ２３は、マグネットや駆動コイル等からなり（何れも図示せず）、後述するＤ／Ａ変換部４７から供給される駆動電流により駆動する。また、ハードディスク１０から読み出されたデータや、ハードディスク１０への書き込み対象となるデータの授受には、アクチュエータ２０とハードディスク１０の基台Ｂとを繋ぐように固定されたフレキシブル基板２４が使用される。

ランプ３０は、ハードディスク１０の外側で且つ磁気ヘッド２１の移動可能な位置に設けられている。このランプ３０は、ＨＤＤ制御部４０の制御の下、ホスト装置２００（磁気ディスク装置１００）の終了時や衝撃の検出時等において、磁気ヘッド２１の退避領域として用いられる。なお、ランプ３０の構成は公知・公用のものを適用することができる。

ＨＤＤ制御部４０は、図１に示すように、Ａ／Ｄ変換部４１と、衝撃検出部４２と、アンロード処理部４３と、コマンド処理部４４と、記憶部４５と、バッファ４６と、Ｄ／Ａ変換部４７と、ホスト接続部４８と、を備えている。

Ａ／Ｄ変換部４１は、磁気ヘッド２１によりハードディスク１０から読み出されたデータやトラックの位置情報をＡ／Ｄ変換し、コマンド処理部４４に出力する。

衝撃検出部４２は、例えば加速度センサ等の衝撃検出装置を有して構成され、磁気ディスク装置１００に対する衝撃や所定の角度以上の傾きを検出すると、磁気ヘッド２１のランプ３０への移動を指示する制御信号をＤ／Ａ変換部４７に出力する。これにより、衝撃検出部４２は、衝撃等を起因とする磁気ヘッド２１によるハードディスク１０の破損を防止する。

アンロード処理部４３は、マイクロプロセッサ等の処理装置であって、ホスト接続部４８を通じて入力されるホスト装置２００からのコマンドに基づき、磁気ヘッド２１をランプ３０へ退避させるアンロード動作を行う。

具体的に、アンロード処理部４３は、磁気ディスク装置１００の終了時において、磁気ヘッド２１のランプ３０への移動を指示する制御信号をＤ／Ａ変換部４７に出力する。これにより、アンロード処理部４３は、磁気ディスク装置１００の停止時における磁気ヘッド２１によるハードディスク１０の破損を防止する。

また、アンロード処理部４３は、水晶振動子等の計時装置が発振する一定周期の信号に基づき、コマンドが未入力の時に発生する磁気ヘッド２１の定点浮上の状態が所定時間（以下、アンロード時間という）継続したと判断すると、磁気ヘッド２１のランプ３０への移動を指示する制御信号をＤ／Ａ変換部４７に出力する。これにより、アンロード処理部４３は、定点浮上を起因とする磁気ヘッド２１によるハードディスク１０の破損を防止する。

コマンド処理部４４は、マイクロプロセッサ等の処理装置であって、バッファ４６に記憶された所定のプログラムと協働し、磁気ヘッド２１の移動先を指示する制御信号をＤ／Ａ変換部４７に出力することで、ハードディスク１０上における磁気ヘッド２１の配置位置を制御する。

具体的に、コマンド処理部４４は、ホスト接続部４８を通じて入力されるホスト装置２００からのコマンド内容に応じて、磁気ヘッド２１の移動先を指示した制御信号をボイスコイルモータ２３に出力することで、磁気ヘッド２１をハードディスク１０上のアクセスポイントに移動させる。ここで、リードコマンドであった場合、コマンド処理部４４は磁気ヘッド２１により読み取られたデータを、ホスト接続部４８を通じてホスト装置２００へ送出する。また、ライトコマンドであった場合、コマンド処理部４４はホスト装置２００から入力された書き込み用のデータをＤ／Ａ変換部４７に出力することで、磁気ヘッド２１にハードディスク１０への書き込みを行わせる。

さらに、コマンド処理部４４は、水晶振動子等の計時装置が発振する一定周期の信号に基づき、直近に行った磁気ヘッド２１の移動のタイミングから所定時間（以下、コマンド待機時間という）経過したと判定すると、磁気ヘッド２１の位置を退避領域以外の位置に移動させることを指示した制御信号を、Ｄ／Ａ変換部４７に出力する。ここで、コマンド待機時間はアンロード時間よりも短時間であるとする。つまり、コマンド処理部４４は、磁気ヘッド２１がコマンド待機時間の間定点浮上した際に、磁気ヘッド２１をランプ３０以外のハードディスク１０上の他の位置に移動させる動作（以下、アンロード回避動作という）を行うことで、アンロード処理部４３によりアンロード動作が行われてしまうことを回避する。

アンロード回避動作に用いる制御信号は、磁気ヘッド２１を移動可能なものであれば特に問わないものとする。例えば、コマンド処理部４４がリードコマンドやシークコマンド等のコマンドを擬似的に生成することで、磁気ヘッド２１の移動を制御する形態としてもよい。なお、リードコマンドを用いて指示した場合には、磁気ヘッド２１により読み取られたデータはホスト装置２００へ送出する前に破棄するものとする。また、アンロード回避動作時における磁気ヘッド２１の移動先は、従前の位置とは異なる位置であることが好ましく、例えば、ランダムに決定する形態としてもよいし、所定のアドレス間隔（例えば、１０や５０）で順次移動させる形態としてもよい。

記憶部４５は、不揮発性の記憶媒体であって、アンロード処理部４３及びコマンド処理部４４等が実行する、上述したアンロード動作及びアンロード回避動作に係る各種の制御プログラムや設定情報（例えば、アンロード時間、コマンド待機時間）を記憶している。また、記憶部４５は、コマンド処理部４４が実行する、磁気ヘッド２１の位置決めに係る各種の制御プログラムや設定情報（例えば、誤差修正のためのフィルタ係数）を記憶している。

バッファ４６は、ホスト装置２００側と送受信するデータを一時的に記憶するためのバッファメモリである。Ｄ／Ａ変換部４７は、コマンド処理部４４からの制御信号をアナログ信号に変換し、このアナログ信号に応じた駆動電流をボイスコイルモータ２３に供給することで、制御信号で指示された位置に磁気ヘッド２１を移動させる。

ホスト接続部４８は、ＡＴＡ（Advanced Technology Attachment）やＳＡＴＡ（Serial ATA）等の規格に準じたインタフェースを有し、ホスト装置２００との間でコマンドやデータの送受信を行う機能部である。具体的に、ホスト接続部４８は、ホスト装置２００から送信されるリードコマンドやライトコマンド、シークコマンドを受信したり、コマンド処理部４４とのデータの授受をバッファ４６を介して行う。

以下、図２を参照して、磁気ディスク装置１００の動作について説明する。ここで、図２は、コマンド処理部４４が実行するアンロード回避動作の手順を示すフローチャートである。

まず、コマンド処理部４４は、ホスト装置２００から入力されたコマンドを受け付けると、このコマンド内容に応じた位置へ磁気ヘッド２１を移動させる制御信号をＤ／Ａ変換部４７へ出力し、磁気ヘッド２１を移動させる（ステップＳ１１）。

続いて、コマンド処理部４４は、直近に行った磁気ヘッド２１の移動のタイミングからコマンド待機時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１２）。ここで、コマンド待機時間を経過していないと判定した場合（ステップＳ１２；Ｎｏ）、コマンド処理部４４は、ホスト装置２００から新たなコマンドが入力されたか否かを判定する（ステップＳ１３）。

ステップＳ１３において、新たなコマンドの入力を確認した場合には（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、ステップＳ１１に再び戻る。また、ステップＳ１３において、新たなコマンドが入力されない場合には（ステップＳ１３；Ｎｏ）、ステップＳ１２に再び戻る。

一方、ステップＳ１２において、コマンド待機時間を経過したと判定した場合（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、コマンド処理部４４は、磁気ヘッド２１をランプ３０以外のハードディスク１０上の他の位置へ移動させる制御信号をＤ／Ａ変換部４７へ出力することで、磁気ヘッド２１をハードディスク１０上の異なる位置に移動させ（ステップＳ１４）、ステップＳ１２に再び戻る。

なお、本処理により実現されるコマンド処理部４４のアンロード回避動作は、コマンド待機時間が経過する毎に行う形態としてもよいし、磁気ヘッド２１の移動履歴に基づいて、アンロード回避動作とアンロード動作とを切り替えて行う形態としてもよい。例えば、アンロード回避動作をコマンド待機時間が経過する毎に行った場合、アンロード処理部４３による定点浮上時のアンロード動作を完全に回避することができる。

また、磁気ヘッド２１の移動履歴に基づき、アンロード回避動作とアンロード動作とを切り替える形態としては、コマンド処理部４４が、アンロード回避動作を所定回数（例えば、５回）連続で行った後には、コマンド処理部４４がアンロード回避動作を無効化することで、アンロード処理部４３にアンロード動作を行わせる形態としてもよい。また、予め定められた単位時間（例えば、５分）の間に、アンロード処理部４３によるアンロード動作が所定回数（例えば、３回以上）行われた場合に、コマンド処理部４４がアンロード回避動作を開始する形態としてもよい。

以上のように、本実施形態の磁気ディスク装置１００によれば、磁気ヘッド２１の移動のタイミングからコマンド待機時間が経過した場合、この磁気ヘッド２１をランプ３０以外のハードディスク１０上の異なる位置に移動させることができるため、アンロード処理部４３によるアンロード動作が不用意に行われてしまうことを抑制することができる。これにより、アンロード動作が行われる回数の進みを抑制することができるため、磁気ディスク装置の寿命を延命することが可能となる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲での種々の変更、置換、追加等が可能である。

例えば、上記実施形態では、アンロード処理部４３とコマンド処理部４４とを個別に設ける形態としたが、一のマイクロプロセッサでアンロード処理部４３とコマンド処理部４４との機能を実現する形態としてもよい。

また、ハードディスクが複数枚設けられている場合には、全てのハードディスクへのアクセスに対してアンロード回避動作時を行う形態としてもよいし、予め定められたハードディスクに対してのみアンロード回避動作時を行う形態としてもよい。

また、上記実施形態では、コマンド処理部４４が実行するプログラムを記憶部４５に記憶する形態としたが、これに限らず、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ等の記録媒体に記録されて提供される形態としてもよい。

また、上記プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよいし、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。

１００磁気ディスク装置
１０ハードディスク
１１サーボデータ
２０アクチュエータ
２１磁気ヘッド
２２アーム
２３ボイスコイルモータ
２４フレキシブル基板
３０ランプ
４０ＨＤＤ制御部
４１Ａ／Ｄ変換部
４２衝撃検出部
４３アンロード処理部
４４コマンド処理部
４５記憶部
４６バッファ
４７Ｄ／Ａ変換部
４８ホスト接続部

特開２００４−１２７３６４公報

Claims

磁気ディスクと、当該磁気ディスク上を移動する磁気ヘッドと、前記磁気ディスクの外側に前記磁気ヘッドを退避させるための退避領域とを備えた磁気ディスク装置において、
前記磁気ヘッドが直近に移動したタイミングから第１時間が経過したか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が前記第１時間を経過したと判定した場合、前記磁気ヘッドを前記退避領域以外の位置に移動させるアンロード回避手段と、
前記磁気ヘッドが前記磁気ディスク上の同じ位置に留まる定点浮上状態が第２時間継続した場合、前記磁気ヘッドを前記退避領域に移動させるアンロード処理手段と、
を備え、
前記第１時間は前記第２時間よりも短時間に設定され、
前記アンロード回避手段は、前記磁気ヘッドの移動履歴に基づいて、当該アンロード回避手段による前記磁気ディスク上での移動と、前記アンロード処理手段による前記退避領域への移動とを切り替えることを特徴とする磁気ディスク装置。
前記アンロード回避手段は、前記磁気ヘッドを、前記磁気ディスク上の異なる位置に移動させることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク装置。
前記アンロード回避手段は、リードコマンド又はシークコマンドを用いて前記磁気ヘッドを移動させることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気ディスク装置。
磁気ディスクと、当該磁気ディスク上を移動する磁気ヘッドと、前記磁気ディスクの外側に前記磁気ヘッドを退避させるための退避領域とを備えた磁気ディスク装置で実行されるプログラムであって、
前記磁気ヘッドが直近に移動したタイミングから第１時間が経過したか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が前記第１時間を経過したと判定した場合、前記磁気ヘッドを前記退避領域以外の位置に移動させるアンロード回避手段と、
前記磁気ヘッドが前記磁気ディスク上の同じ位置に留まる定点浮上状態が第２時間継続した場合、前記磁気ヘッドを前記退避領域に移動させるアンロード処理手段と、
して機能させ、
前記第１時間は前記第２時間よりも短時間に設定され、
前記アンロード回避手段は、前記磁気ヘッドの移動履歴に基づいて、当該アンロード回避手段による前記磁気ディスク上での移動と、前記アンロード処理手段による前記退避領域への移動とを切り替えることを特徴とするプログラム。