JPH11306674A - ディスク記憶装置及び同装置に適用されるディスクライト制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】突然主電源が遮断されても、副電源からの電源
供給を受けてバッファメモリ上のライトデータを高速に
且つ安全にディスク上に退避可能とする。 【解決手段】ディスク１１のシステム領域１１１に予備
領域１１１ｂを予め確保しておくと共に、バックアップ
電源１６を設け、ホスト装置２０の主電源２１が遮断さ
れた場合に、バッファメモリ１４上のキャッシュバッフ
ァ１４１にディスク１１への書き込み未完了データがあ
るならば、当該バッファメモリ１４上のセグメント管理
テーブル１４２の内容とキャッシュバッファ１４１の書
き込み未完了データをＣＰＵ１５の指示によりＨＤＣ１
３がディスク１１の予備領域１１１ｂに退避する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスクライト中
の急な電源断に対するデータ保護に好適なディスク記憶
装置及び同装置に適用されるディスクライト制御方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク装置に代表されるディスク
記憶装置では、ディスクメディアへのライト中に急な電
源断が発生した場合には、データが喪失する虞がある。
そこで、従来は、例えば特開平２−１４４６１号公報に
記載されているように、主電源とは異なる予備電源を持
ち、メディアへのライト中以外に急な電源断が発生した
場合には、即座に電源供給を停止するものの、メディア
へのライト中に急な電源断が発生した場合には、予備電
源によって最大ライト動作時間が経過するまで電力を供
給し、ディスクライト完了後に電力供給を遮断する手法
がとられていた。この従来技術においては、ディスクラ
イト中は電源が供給されるため、ライト時間を考慮する
ことなくライト動作を保証することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術にお
いては、ホスト装置から転送されるデータを一時格納す
るバッファメモリ上のデータ保証については考慮されて
いない。したがって、現在主流となっているライトバッ
クキャッシュ機能を持つディスク記憶装置、つまりホス
ト装置からのデータ（ライトデータ）をバッファメモリ
に格納したことで、ホスト装置から要求されたディスク
ライト動作（ライトコマンド）が終了したものとしてホ
スト装置に書き込み完了通知（コマンド完了通知）を出
し、ホスト装置からはライトコマンドが完了したように
見せかけ、実際は後でバッファメモリ上のデータをメデ
ィアに書き込む遅延書き込みを行う機能を持つディスク
記憶装置では、当該データは保護されない。

【０００４】勿論、バッファメモリ上のデータが実際の
ディスクライトを完了するまで予備電源からの電力供給
を続けるならば、当該データを保護することは可能であ
るが、ホスト装置からのライトコマンドを単位に生成さ
れる複数のセグメントからなるキャッシュバッファ（セ
グメントキャッシュ）を有するバッファメモリでは、セ
グメント数分のライトシーク及び回転待ちが発生し、予
備電源が供給する電力も膨大となるため、大容量の予備
電源が必要となる。したがって、ノート型パーソナルコ
ンピュータなどの携帯型情報機器に搭載または接続して
用いられるディスク記憶装置では、実現が困難となる。

【０００５】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
でその目的は、複数のセグメントに分割して使用される
セグメントキャッシュ上に格納されているライトデータ
をディスクライトしている最中に突然主電源が遮断され
た場合でも、副電源からの電源供給を受けてライトデー
タを高速に且つ安全にディスクメディア上に退避するこ
とができ、もってバッファメモリ上のデータの喪失が防
止できるディスク記憶装置及び同装置に適用されるディ
スクライト制御方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、ホスト装置か
ら転送されるライトデータを記録するのに用いられる少
なくとも１枚のディスクメディアと、ホスト装置からの
ライトコマンド発行時に当該ホスト装置から転送される
ライトデータをコマンド単位に一時記憶するためのセグ
メントキャッシュ領域、及び当該セグメントキャッシュ
領域にコマンド単位に記憶されるライトデータを対応す
るコマンドの指定する上記ディスクメディア上の領域に
書き込むのに必要な管理情報を記憶するための管理テー
ブル領域が確保されるバッファメモリとを備えたディス
ク記憶装置において、上記ディスクメディアの所定位置
にホスト装置の管理対象外となる予備領域を予め確保し
ておくと共に、ホスト装置の主電源が遮断された場合
に、少なくともバッファメモリの管理テーブル領域及び
セグメントキャッシュ領域の内容をディスクメディアに
書き出すのに必要な箇所に電力を供給するための副電源
を設け、上記主電源が遮断された場合に、上記バッファ
メモリ上のセグメントキャッシュ領域にディスクメディ
アへの書き込み未完了データがあるならば、当該バッフ
ァメモリ上の管理テーブル領域の内容とセグメントキャ
ッシュ領域の書き込み未完了データをディスクメディア
の予備領域に退避するための制御を行うことを特徴とす
る。

【０００７】このような構成においては、バッファメモ
リのセグメントキャッシュ領域にディスクメディアへの
書き込み未完了データが残っている状態で主電源が突然
遮断されても、バッファメモリの管理テーブル領域の内
容とセグメントキャッシュ領域に残っているデータ（書
き込み未完了データ）をディスクメディア上に確保され
た予備領域に退避するディスクライト動作が副電源から
の電力供給を受けて行われるため、当該管理テーブル領
域の内容とセグメントキャッシュ領域に残っているデー
タが喪失するのを防止できる。

【０００８】しかも、この際、管理テーブル領域の情報
に従って、コマンド単位（セグメント単位）にディスク
メディア上の本来書き込むべき指定位置に逐次データを
書き込むのではなく、単にバッファメモリ上の管理テー
ブル領域の内容とセグメントキャッシュ領域の未書き込
みデータを一括してディスクメディア上の所定位置に確
保された予備領域に書き込むことから、コマンド単位
（セグメント単位）にシーク動作やディスクの回転待ち
等を伴うディスクアクセスの発生回数の削減でき、書き
込み（ディスクライト）動作が極めて短時間で行える。
つまり、１回のシーク動作で済むことは勿論、セグメン
トキャッシュ領域のサイズにもよるが、１トラックに対
するディスクライト動作で済む可能性があり、副電源は
それほど大きな電力を必要としない。したがって、副電
源に主電源からの電力により充電されるコンデンサを用
いることも可能である。副電源をコンデンサを用いて構
成した場合、主電源と副電源とを切り替える電源切り替
え手段を必要としないことから、構成の簡略化が図れ
る。

【０００９】また、上記の構成においては、管理テーブ
ル領域の内容とセグメントキャッシュ領域の書き込み未
完了データのディスクメディア上の退避先が、ホスト装
置の管理対象外となる所定の領域、つまりＦＡＴ（File
Alocation Table）等によって管理されないディスクメ
ディア上の領域（予備領域）であることから、他のデー
タ領域に何ら影響を及ぼさない。

【００１０】また本発明は、ディスク記憶装置の起動時
の初期化処理において、ディスクメディアの予備領域に
退避されているデータを読み出してバッファメモリの元
の領域に書き戻すことで当該バッファメモリの管理テー
ブル領域及びセグメントキャッシュ領域の内容を復元
し、その復元された管理テーブル領域に記憶されている
管理情報に従ってセグメントキャッシュ領域の書き込み
未完了データをディスクメディアの指定領域に書き出す
ための制御を行うことをも特徴とする。

【００１１】このような構成においては、主電源の遮断
時にディスクメディアの予備領域に退避したセグメント
キャッシュ領域のデータが、次に主電源が投入される起
動時の初期化処理の中で、同じく当該予備領域に退避し
た管理テーブル領域の情報に従って、ディスクメディア
上の本来の書き込み指定位置に書き込まれることから、
コマンド単位のランダムライトであっても、そのランダ
ムライトによる負荷は殆ど問題とならない。つまり、ユ
ーザの関知しないところで、データの保証ができる。

【００１２】ここで、上記予備領域として、バッファメ
モリ上の管理テーブル領域の内容とセグメントキャッシ
ュ領域の書き込み未完了データを退避するためにのみ用
いられる専用の領域を用いるならば、主電源遮断時のデ
ータ退避先を一意に決定できるため、データ退避時間の
一層の短縮化が図れる。

【００１３】また、上記予備領域として、トラック単位
で代替するのに用いられる代替領域（トラック代替領
域）を割り当てるならば、即ち既存の代替領域をトラッ
ク代替用と予備領域用とに共用する構成とするならば、
専用の予備領域を確保する場合と異なって、資源の無駄
を防ぎ、且つ限られたディスク領域を有効に利用でき
る。しかも、代替領域が実際にデータ退避のための予備
領域として使用されるのは、主電源の遮断時から次の起
動時までであり、一時的なものであるため、代替領域と
共用しても何ら問題はない。但し、代替領域によって
は、既にトラック代替がなされていて予備領域として使
用不可のものがあり得ることから、予備領域として使用
可能な代替領域、つまり未使用の代替領域を選択する処
理が必要となり、その処理の分だけ、専用の予備領域を
確保した場合に比べて退避動作に要する時間が長くな
る。また、ディスク記憶装置の起動時には、バッファメ
モリに復元すべきデータが退避されている代替領域を探
す処理が必要となるが、この処理による負荷は、起動時
であることから殆ど問題とならない。

【００１４】また本発明は、主電源の異常を検出する電
源異常検出手段と、当該電源異常検出手段による電源異
常検出に応じて電力供給元を主電源から副電源に切り替
える電源切り替え手段とを備えたことをも特徴とする。

【００１５】このような構成においては、主電源の遮断
時など、主電源の異常時には副電源に自動的に切り替え
られるため、副電源として例えばノート型パーソナルコ
ンピュータ等に搭載されるリチウム電池やアルカリ電池
等の二次電源（バッテリ電源）を用いても、必要時以外
に当該二次電源が使用されることが防止される。

【００１６】また本発明は、ホスト装置とのインタフェ
ース部分が、副電源からの電力供給対象外となるように
設定されていることをも特徴とする。このような構成に
おいては、主電源の遮断時にディスク記憶装置内の各部
に副電源から電力が供給されるが、ホスト装置とのイン
タフェース部分へは（主電源が投入されている場合と異
なって）電力の供給が停止される。これにより、副電源
の節電を図ることが可能となり、特に副電源をコンデン
サで構成した場合に、当該コンデンサが放電するまでの
時間を延ばすことができる。なお、主電源の遮断時にホ
ストインタフェース部分への電力供給を不要とすること
ができる理由は、当該インタフェース部分が上記の退避
動作に何も関係しないためである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係
るディスク記憶装置を備えた情報処理システムの概略構
成を示すブロック図である。

【００１８】同図において、１０は磁気ディスク装置等
のディスク記憶装置、２０はディスク記憶装置１０を利
用するホスト装置（ホストコンピュータ）である。ホス
ト装置２０はディスク記憶装置１０に電力を供給するた
めの電源（以下、主電源と称する）２１を備えている。

【００１９】ディスク記憶装置１０は、記録メディアと
してのディスク１１、ホスト装置２０とのインタフェー
スをなすホストインタフェース（Ｉ／Ｆ）１２、ディス
クコントローラ（ＨＤＣ）１３、バッファメモリ１４、
ＣＰＵ１５、バックアップ電源１６、及び電源異常検出
回路１７を備えている。

【００２０】ディスク１１はホスト装置２０から転送さ
れたデータ（ライトデータ）を記録（格納）するのに用
いられる。このディスク１１のの両面（両記録面）に
は、同心円状の多数のトラックが形成されている。ここ
では、ディスク１１が１枚の場合を想定しているが、複
数枚積層して設けられる構成であっても構わない。

【００２１】ディスク１１の各面の所定領域、例えば最
内周領域には、図２に示すように、それぞれシステム領
域１１１が割り当てられている。システム領域１１１
は、ユーザ領域（データ領域）１１２とは別の領域に設
定された非ユーザ領域であり、ＦＡＴ（File Alocation
Table）等によって管理されない領域である。

【００２２】システム領域１１１の所定位置には、ディ
スク１１の各面の後述するゾーンＺ０〜Ｚｍ毎に確保さ
れる代替トラック領域１１３を管理するための代替トラ
ック管理テーブルが保存される代替トラック管理領域１
１１ａ等が確保されている。

【００２３】システム領域１１１の他の所定位置には、
本発明に直接関係する予備領域１１１ｂ、即ち主電源２
１からの電力供給が断たれた場合に、バッファメモリ１
４上のデータ（具体的には、後述するキャッシュバッフ
ァ１４１上の書き込み未完了のライトデータ、及びセグ
メント管理テーブル１４２の内容）を保存（退避）する
ための予備領域１１１ｂが確保されている。なお、予備
領域１１１ｂは、ディスク１１の各面のシステム領域１
１１にそれぞれ確保される必要はなく、所定の面、例え
ばヘッド０の面のシステム領域１１１にのみ確保される
ものであっても構わない。

【００２４】ディスク１１は例えばＣＤＲ（Constant D
ensity Recording）方式のフォーマットを適用してい
る。ＣＤＲ方式のフォーマットとは、ディスク１１の記
録面を半径方向に複数のトラックからなるゾーンＺ０〜
Ｚｍに分割し、各ゾーンＺ０〜Ｚｍ毎に、シリンダ（ト
ラック）当たりのデータセクタ数が異なる（外周側のゾ
ーンほど多くなる）構成、即ちデータ転送速度（転送レ
ート）が異なる（外周側のゾーンのシリンダほど速くな
る）構成のフォーマットをいう。

【００２５】各ゾーンＺ０〜Ｚｍの所定領域（例えば内
周側領域）には、そのゾーンでディフェクトのあるトラ
ックを代替するのに用いられる予備領域としての代替ト
ラック領域１１３が割り当てられている。代替トラック
領域１１３は、一般に複数トラック（例えば４トラッ
ク）からなる領域である。

【００２６】ホストインタフェース（Ｉ／Ｆ）１２は、
ホスト装置２０との間でデータ及びコマンドの送受信を
行う。ＨＤＣ１３は、ホスト装置２０との間のホストイ
ンタフェース１２を介してのコマンド、データの通信プ
ロトコルを制御すると共に、ディスク１１へのデータ書
き込み、ディスク１１からのデータ読み出し、及びバッ
ファメモリ１４のデータ入出力を制御する。

【００２７】バッファメモリ１４には、図３に示すよう
に、ホスト装置２０から転送されたライトデータを一時
記憶するための（ライトデータ用の）キャッシュバッフ
ァ１４１（の領域）が確保される。キャッシュバッファ
１４１は、複数の可変長のセグメントに分割して使用さ
れる。各セグメントはホスト装置からのコマンド単位で
生成される。なお、図３では、ディスク１１から読み出
されたリードデータを一時記憶するための（リードデー
タ用の）セグメントキャッシュは省略されている。

【００２８】キャッシュバッファ１４１内の各セグメン
トは、（当該バッファ１４１と同様に）バッファメモリ
１４に置かれるセグメント管理テーブル１４２の情報に
従って管理される。この管理テーブル１４２の情報は、
セグメント数（セグメント分割数）、各セグメント毎の
セグメント長（セグメントサイズ）とそのセグメントに
格納されているライトデータのディスク１１上の書き込
み開始アドレスを含む。なお、キャッシュバッファ１１
４をライトデータ用とリードデータ用とに共用すること
も可能であり、その場合には、各セグメントの管理情報
中に、ライトデータ用またはリードデータ用のいずれに
割り当てられたセグメントであるかを示すフラグ情報を
付加すればよい。

【００２９】バッファメモリ１４にはまた、ディスク１
１のシステム領域１１１内の代替トラック管理領域１１
１ａに保存されている代替トラック管理テーブル（の写
し）が置かれる。トラック代替が必要な場合には、この
バッファメモリ１４上の代替トラック管理テーブルを参
照して代替先が決定され、当該バッファメモリ１４上の
代替トラック管理テーブルとシステム領域１１１の代替
トラック管理領域１１１ａ上の代替トラック管理テーブ
ルとが共に更新される。ここでは、ディスク１１のある
面のゾーンＺｉ（ｉ＝０〜ｍ）に属するトラックを代替
する場合には、その代替先として当該ゾーンＺｉ上の代
替トラック領域１１３内の代替トラックが用いられる。

【００３０】ＣＰＵ１５はＲＯＭ等の不揮発性メモリ
（図示せず）に記憶されている制御プログラムに従って
ディスク記憶装置１０全体を制御する。バックアップ電
源１６は、ディスク記憶装置１０における副電源をなす
もので、主電源２１が遮断された場合に、バッファメモ
リ１４上の退避対象データをディスク１１のシステム領
域１１１に確保された予備領域１１１ｂに保存するのに
必要なディスク記憶装置１０内の各要素に一定時間電力
を供給するのに用いられる。図１の構成では、ホストイ
ンタフェース１２以外のディスク記憶装置１０内各要素
に電力が供給される。

【００３１】電源異常検出回路１７は主電源２１の遮断
等の電源異常検出を行い、異常を検出した際には、ＣＰ
Ｕ１５に対して電源異常（電源異常検出）を通知するた
めの割り込みを発生する。

【００３２】なお、図１では省略されているが、ディス
ク１１に対する記録再生用のヘッド、当該ヘッドにより
再生されたアナログ出力を増幅するプリアンプ並びに当
該ヘッドにライト信号（ライト電流）を出力するライト
ドライバを有するヘッドアンプ回路（ヘッドＩＣ）、及
び当該ヘッドアンプ回路により増幅されたアナログ出力
を入力してデータ再生動作に必要な信号処理を行うデコ
ード機能（リードチャネル）並びにディスク１１へのデ
ータ記録に必要な信号処理を行うエンコード機能（ライ
トチャネル）を有するリード／ライト回路（リード／ラ
イトＩＣ）からなる記録再生系と、ディスク１１並びに
ヘッドの駆動機構（以下、ディスク駆動系と称する）に
もバックアップ電源１６からの電力供給が行われる。

【００３３】次に、図１の構成におけるディスク記憶装
置１０の動作を説明する。通常状態において、ディスク
記憶装置１０にはホスト装置２０の主電源２１から電力
が供給される。ディスク記憶装置１０内のＣＰＵ１５
は、制御プログラムに従って当該ディスク記憶装置１０
全体を制御する。

【００３４】ホスト装置２０は、ディスク記憶装置１０
（内のディスク１１）に対するライト要求が発生する
と、当該ディスク記憶装置１０に対してライトコマンド
と共に、ライトすべきデータ（ライトデータ）を転送す
る。

【００３５】ホスト装置２０からのライトコマンドはデ
ィスク記憶装置１０内のホストインタフェース１２で受
け取られ、ＨＤＣ１３を介してＣＰＵ１５に渡される。
ＣＰＵ１５は、ホスト装置２０からのコマンドを受け取
ると、当該コマンドの解釈を行う。

【００３６】この例のように、ホスト装置２０からのコ
マンドがライトコマンドの場合、ディスク記憶装置１０
では、ライトコマンド時の動作が図４のフローチャート
に従って次のように行われる。

【００３７】まずＣＰＵ１５は、ライトコマンドで要求
された範囲の書き込み動作のために、ライトすべき範囲
の先頭セクタのディスク１１上の位置を表す開始アドレ
スとライトするセクタ数をＨＤＣ１３内に設定し、バッ
ファメモリ１４のキャッシュバッファ１４１上に当該ラ
イトコマンドの指定するサイズのセグメントを設定する
ように要求する。

【００３８】するとＨＤＣ１３は、バッファメモリ１４
のキャッシュバッファ１４１上に指定サイズ分の空き領
域があるか否かを調べ（ステップＡ１）、空き領域がな
い場合には、ホスト装置２０から転送されるライトデー
タをバッファメモリ１４を介さずに、ホスト装置２０か
らのコマンドの指定するディスク１１上のセクタ位置か
ら順次書き込む。（ステップＡ２）。

【００３９】これに対し、キャッシュバッファ１４１に
指定サイズ分の空き領域がある場合には、当該キャッシ
ュバッファ１４１の空き領域上に指定サイズのセグメン
ト（セグメント領域）を設定し、ホスト装置２０から転
送されているデータを当該セグメントに格納する（ステ
ップＡ３）。このセグメントのサイズ（セグメント長）
の情報及び当該セグメントに格納されているライトデー
タのディスク１１上の書き込み開始アドレス（からなる
セグメント管理情報）は、同じバッファメモリ１４内の
セグメント管理テーブル１４２に設定される。

【００４０】さて、キャッシュバッファ１４１上に設定
されたセグメントに、ホスト装置２０からのライトコマ
ンドで指定されたサイズ分のライトデータがＨＤＣ１３
により格納されると（ステップＡ４）、ＣＰＵ１５はホ
スト装置２０から要求されたディスクライト動作（ライ
トコマンド）が終了したものとして、ＨＤＣ１３、ホス
トインタフェース１２を介して当該ホスト装置２０に書
き込み完了（コマンド完了）通知を出す（ステップＡ
５）。

【００４１】その後、ＨＤＣ１３は、キャッシュバッフ
ァ１４１の各セグメントに格納されているライトデータ
を、セグメント管理テーブル１４２上のセグメント管理
情報に従って、各セグメント毎に、セグメントの生成順
番、または書き込み時間（シーク時間）が最短となる最
適なセグメントの順序で、対応するセグメントに関する
当該セグメント管理情報中の開始アドレスの指定するデ
ィスク１１のセクタ位置から順に書き込む制御を行う。
そして、１セグメント分のディスク１１への書き込みが
完了する毎に、ＨＤＣ１３はセグメント管理テーブル１
４２上の対応するセグメント管理情報を無効化する。

【００４２】次に、電源異常検出回路１７により主電源
２１の異常が検出された場合の動作を、図５のフローチ
ャートを参照して説明する。電源異常検出回路１７は主
電源２１からの電力供給が遮断されるなどの電源異常を
検出すると、その旨の割り込み（電源異常検出割り込
み）をＣＰＵ１５に発行する。このとき、ＨＤＣ１３、
バッファメモリ１４、ＣＰＵ１５、記録再生系、及びデ
ィスク駆動系にはバックアップ電源１６から電力が供給
される。このバックアップ電源１６からの電力供給の仕
組みについては、後述する。

【００４３】ＣＰＵ１５は、電源異常検出回路１７から
の割り込みを受け付けると、バッファメモリ１４内のセ
グメント管理テーブル１４２を参照して、キャッシュバ
ッファ１４１上にディスク１１への書き込み未完了デー
タが残っている否かを調べる（ステップＢ１）。

【００４４】もし、キャッシュバッファ１４１上に書き
込み未完了データが残っているならば、ＣＰＵ１５は、
ヘッドをディスク１１の所定の面、例えばヘッド０の面
のシステム領域１１１に確保されている予備領域１１１
ｂが存在するトラックにシーク・位置決め制御し、ＨＤ
Ｃ１３に対してセグメント管理テーブル１４２の内容
と、当該テーブル１４２によりセグメント単位で管理さ
れているキャッシュバッファ１４１上の書き込み未完了
データ（ディスク１１への未書き込みのランダムライト
データ）を、本来書き込むべきディスク１１上の位置と
は無関係に当該予備領域１１１ｂに保存（退避）するデ
ィスク書き込み動作を行わせる（ステップＢ２）。ここ
で、セグメント管理テーブル１４２の内容は、予備領域
１１１ｂ（が割り当てられている〕トラックの例えば先
頭セクタに書き込まれる。

【００４５】このディスク１１のシステム領域１１１に
確保された予備領域１１１ｂへのセグメント管理テーブ
ル１４２及びキャッシュバッファ１４１の内容のディス
ク書き込み動作（退避動作）は、セグメント管理テーブ
ル１４２の内容に従って各セグメント毎に、ホスト装置
２０から指定されたディスク１１上の位置にヘッドをシ
ーク・位置決めしてセグメントデータの書き込みを行う
通常のディスク書き込み動作に比べて、セグメント数に
無関係にシステム領域１１１上の予備領域１１１ｂへの
１回のシーク動作で済むことから、短時間で行える。こ
の効果は、未書き込みのセグメント数が多い場合ほど顕
著となる。ここでは、キャッシュバッファ１４１とセグ
メント管理テーブル１４２を合わせたサイズが１トラッ
ク分に設定されており（セグメント管理テーブル１４２
のサイズは１セクタ分）、上記の退避動作は１トラック
のライト動作で済む。

【００４６】なお本実施形態では、制御を簡単にするた
めに、ディスク１１の指定アドレスからの書き込みが完
全に完了していないセグメントの全データを書き込み未
完了データとして、書き込みが終了している部分のデー
タを含めて退避対象としているが、これに限るものでは
ない。例えば、未書き込みのデータだけを退避対象とし
ても構わない。但し、そのためには、電源異常検出回路
１７による電源異常検出時に、その時点においてディス
クライトが行われていたセグメントに関する、セグメン
ト管理テーブル１４２上の管理情報、つまり開始アドレ
ス及びセグメント長を更新する必要がある。

【００４７】次に主電源２１によるディスク記憶装置１
０への電源投入時の動作を、図６のフローチャートを参
照して説明する。ホスト装置２０の主電源２１がオンさ
れて、ディスク記憶装置１０に電源が供給されると、デ
ィスク記憶装置１０内のＣＰＵ１５は、例えば図示せぬ
ＲＯＭに格納されているデバイス情報を取得し、当該デ
バイス情報に従う装置内各部の初期設定（初期化処理）
を行う（ステップＣ１）。この初期化処理では、ディス
ク１１のシステム領域１１１に確保された代替トラック
管理領域１１１ａに保存されている代替トラック管理テ
ーブルを読み出して、バッファメモリ１４の所定領域に
ロードする動作も行われる。なお、デバイス情報が、デ
ィスク１１上のシステム領域１１１の所定位置に格納さ
れている構成であっても構わない。

【００４８】次にＣＰＵ１５は、ＨＤＣ１３を制御して
ディスク１１上の（ヘッド０の面にある）システム領域
１１１の所定位置に確保されている予備領域１１１ｂの
先頭セクタからのデータ読み出しを行わせ、その読み出
されたデータ、即ちセグメント管理テーブル１４２の内
容をもとに退避データ（キャッシュバッファ１４１から
の退避データ）が存在するか否かを調べる（ステップＣ
２）。もし、退避データが存在しないならば、ＣＰＵ１
５は電源オン時の処理を終了し、電源立ち上げ後（起動
後）の一般的なディスク記憶装置１０の処理に移る。

【００４９】これに対し、予備領域１１１ｂに退避デー
タが存在しているならば、当該退避データ（各セグメン
トのライトデータ）はディスク１１上の本来書き込まれ
る領域への書き込みが終了しておらず、当該領域への書
き込みが必要なことから、ＣＰＵ１５は以下の制御を行
う。

【００５０】まずＣＰＵ１５はＨＤＣ１３を制御して、
予備領域１１１ｂに退避されている全データ、即ち先に
電源異常検出回路１７による電源異常検出時に退避され
たセグメント管理テーブル１４２及びキャッシュバッフ
ァ１４１の内容をキャッシュバッファ１４１に読み込ま
せる（ステップＣ４）。これによりバッファメモリ１４
には、電源異常出回路１７による電源異常検出時のセグ
メント管理テーブル１４２及びキャッシュバッファ１４
１の状態が復元される。

【００５１】するとＨＤＣ１３は、バッファメモリ１４
内に復元されたキャッシュバッファ１４１の各セグメン
トに格納されているライトデータを、同じくバッファメ
モリ１４内に復元されたセグメント管理テーブル１４２
上の対応するセグメント管理情報に従って、当該情報中
の開始アドレスの指定するディスク１１のセクタ位置か
ら順に書き込む通常のデータ書き込み処理を行う（ステ
ップＣ５）。

【００５２】この書き込み処理が終了すると、ＣＰＵ１
５は、電源オン時の一連の処理を終了させ、電源立ち上
げ後の一般的なディスク記憶装置１０の処理に移る。こ
こで、図１中のバックアップ電源１６の具体例について
図７を参照して説明する。

【００５３】図７は、バックアップ電源１６が、主電源
２１からの電力供給を受けて充電されるコンデンサ１６
１により構成される例を示す。図７の例では、主電源２
１からの電力供給が突然遮断された場合、バックアップ
電源１６をなすコンデンサ１６１から、ＨＤＣ１３、バ
ッファメモリ１４、ＣＰＵ１５、記録再生系、及びディ
スク駆動系に（コンデンサ１６１が放電するまでの）ほ
ぼ一定時間電力が供給される。

【００５４】このコンデンサ１６１からの電力供給によ
って、前記した電源異常検出時の予備領域１１１ｂへの
データ退避処理が可能となる。したがってバックアップ
電源１６には、このデータ退避処理に必要な最大時間、
つまり電源異常検出時にバッファメモリ１４上のセグメ
ント管理テーブル１４２及びキャッシュバッファ１４１
の内容を予備領域１１１ｂに退避するのに必要な最大処
理時間Ｔだけ電力が供給可能な容量のコンデンサ１６１
を用いればよい。

【００５５】図８は、バックアップ電源１６の他の構成
例を示す。図８の例は、バックアップ電源１６を、ノー
トパーソナルコンピュータ等が有するリチウム電池、或
いはアルカリ電池等の二次電源１６２を用いて構成した
場合である。この例ではバックアップ電源１６は、二次
電源１６２の他にスイッチ回路１６３を有している。

【００５６】スイッチ回路１６３は、ＨＤＣ１３、バッ
フモリ１４、ＣＰＵ１５、記録再生系、及びディスク駆
動系への電力供給元として、通常は主電源２１側を選択
し、電源異常検出回路１７による電源異常検出に応じて
二次電源１６２側に切り替える電源切り替えを行う。

【００５７】スイッチ回路１６３は、電源異常検出回路
１７による電源異常検出に応じて前記時間Ｔを計測する
タイマ１６３ａを有している。スイッチ回路１６３は、
上記電源異常検出時に電源供給元を二次電源１６２側に
切り替えた後、タイマ１６３ａが時間Ｔを計測すると、
電源供給元を（電源異常が検出された）主電源２１側に
戻す。つまりスイッチ回路１６３は、電源異常検出時よ
り時間Ｔの間だけ二次電源１６２より電力を供給させ
る。この二次電源１６２からの電力供給によって、前記
した電源異常検出時の予備領域１１１ｂへのデータ退避
処理が可能となる。

【００５８】なお、タイマ１６３ａを用いる代わりに、
予備領域１１１ｂへの退避終了後に、ＨＤＣ１３または
ＣＰＵ１５からスイッチ回路１６３に退避終了通知（退
避終了に伴う切り替え指示）を出力する機能を持たせ、
この通知（指示）に応じて電源供給元を主電源２１側に
戻すようにしても構わない。

【００５９】以上に述べた実施形態では、ディスク１１
のシステム領域１１１上に予備領域１１１ｂを確保して
おき、電源異常時には、当該予備領域１１１ｂにバッフ
ァメモリ１４上のセグメント管理テーブル１４２及びバ
ッファメモリ１４の内容を退避する場合について説明し
たが、これに限るものではない。

【００６０】例えば、ディスク１１上の各ゾーンＺ０〜
Ｚｍ毎に確保される代替トラック領域１１３を退避先に
用いるようにしても構わない。この場合、退避先に短時
間でシークするには、電源異常時（電源異常検出回路１
７による電源異常検出時）にヘッドが位置しているゾー
ンの代替トラック領域１１３を退避先とするのがよい。

【００６１】ここで、ディスク１１のヘッド０またはヘ
ッド１のいずれの面にある代替トラック領域１１３を退
避先としても構わない。この場合、例えばヘッド０の面
側の代替トラック領域１１３の使用を優先させ、当該ヘ
ッド０の面側の代替トラック領域１１３内に空き代替ト
ラックがない場合に限り、ヘッド１の面側の代替トラッ
ク領域１１３を使用するといった選択制御を行うとよ
い。なお、空き代替トラックのチェックは、バッファメ
モリ１４に置かれている代替トラック管理テーブルの写
しを参照することで行える。

【００６２】代替トラック領域１１３（内の代替トラッ
ク）を退避先として使用した場合、起動時の初期化処理
で当該代替トラック領域１１に退避されているデータを
バッファメモリ１４に復元するには、当該代替トラック
領域１１３が属しているディスク面及びゾーンを検出す
る必要がある。

【００６３】そのための最も簡便な方法は、初期化時に
バッファメモリ１４の所定領域にロードされた代替トラ
ック管理テーブルの内容をヘッド０のゾーンＺ０につい
ての管理情報から順に参照することで、空きのある代替
トラックを検出し、その空き代替トラックを実際にアク
セスして真に空いているか否かを調べればよい（空きト
ラックは１６進表現でＦＦのデータで初期化されてい
る）。もし、空きトラックとなっていないならば、その
トラックは退避先として使用された代替トラックである
と判断できる。この場合、その代替トラックからバッフ
ァメモリ１４への退避データの読み込みを行い、しかる
後に当該代替トラックを初期化すればよい。

【００６４】なお、バッファメモリ１４の所定領域に置
かれる代替トラック管理テーブルによって示される各代
替トラック領域１１３（の代替トラック）毎の管理情報
に、退避先として使用されたか否かを示すフラグ情報を
持たせ、電源異常検出に伴う退避処理時には、当該テー
ブルの内容をディスク１１のシステム領域１１１に確保
されている代替トラック管理領域１１１ａに書き戻すよ
うにするならば、起動時に当該代替トラック管理領域１
１１ａをアクセスするだけで、退避先として使用された
代替トラック領域１１３（内の代替トラック）を直ちに
検出することが可能となる。

【００６５】また、以上に述べた実施形態では、独立の
電源異常検出回路１７を設けた場合について説明した
が、これに限るものではない。例えば、ＣＰＵ１５に電
源異常検出機能を持たせることも可能である。

【００６６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、主
電源が遮断された場合、ホスト装置からのライトコマン
ドを単位に複数のセグメントに分割して使用されるセグ
メントキャッシュ領域に残されている書き込み未完了デ
ータを、ディスクメディア上に確保された予備領域に、
副電源からの電源供給を受けて高速に且つ安全に退避す
ることができるので、たとえセグメントキャッシュ領域
上に格納されているライトデータをディスクライトして
いる最中に突然主電源が遮断された場合でも、当該セグ
メントキャッシュ領域上のデータが喪失するのを防止で
きる。しかも退避動作が短時間で行えることから、副電
源はそれほど大きな電力を必要とせず、小規模な電源構
成で済む。

【００６７】また本発明によれば、ディスクメディアの
予備領域に退避したセグメントキャッシュ領域のデータ
を、次に主電源が投入される起動時の初期化処理の中
で、同じく当該予備領域に退避した管理テーブル領域の
情報に従って、ディスクメディア上の本来の書き込み指
定位置に書き込むようにしたので、コマンド単位のラン
ダムライトであっても、そのランダムライトによる負荷
は殆ど問題とならない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るディスク記憶装置を
備えた情報処理システムの概略構成を示すブロック図。

【図２】図１中のディスク１１のフォーマットの概念
図。

【図３】図１中のバッファメモリ１４の領域配置例を示
す図。

【図４】同実施形態におけるディスク記憶装置１０のラ
イトコマンド受信時の動作を説明するためのフローチャ
ート。

【図５】同実施形態におけるディスク記憶装置１０の電
源異常検出時の動作を説明するためのフローチャート。

【図６】同実施形態におけるディスク記憶装置１０の電
源投入時（起動時）の動作を説明するためのフローチャ
ート。

【図７】図１中のバックアップ電源１６の構成例を示す
ブロック図。

【図８】図１中のバックアップ電源１６の他の構成例を
示すブロック図。

【符号の説明】

１１…ディスク（ディスクメディア） １２…ホストインタフェース（Ｉ／Ｆ） １３…ＨＤＣ（ディスクコントローラ、制御手段） １４…バッファメモリ １５…ＣＰＵ（制御手段） １６…バックアップ電源（副電源） １７…電源異常検出回路 １１１…システム領域 １１１ａ…代替トラック管理領域 １１１ｂ…予備領域 １４１…キャッシュバッファ（セグメントキャッシュ） １４２…セグメント管理テーブル １６１…コンデンサ １６２…二次電源 １６３…スイッチ回路（電源切り替え手段）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホスト装置から転送されるライトデータ
   を記録するのに用いられるディスクメディアであって、
   その所定位置に前記ホスト装置の管理対象外となる予備
   領域が確保された少なくとも１枚のディスクメディア
   と、 前記ホスト装置からのライトコマンド発行時に当該ホス
   ト装置から転送されるライトデータをコマンド単位に一
   時記憶するためのセグメントキャッシュ領域、及び当該
   セグメントキャッシュ領域にコマンド単位に記憶される
   ライトデータを対応するコマンドの指定する前記ディス
   クメディア上の領域に書き込むのに必要な管理情報を記
   憶するための管理テーブル領域が確保されるバッファメ
   モリと、 前記ホスト装置の主電源が遮断された場合に、少なくと
   も前記バッファメモリの管理テーブル領域及び前記セグ
   メントキャッシュ領域の内容を前記ディスクメディアに
   書き出すのに必要な箇所に電力を供給するための副電源
   と、 前記主電源が遮断された場合に、前記バッファメモリ上
   の前記セグメントキャッシュ領域に前記ディスクメディ
   アへの書き込み未完了データがあるならば、前記バッフ
   ァメモリ上の前記管理テーブル領域の内容と前記セグメ
   ントキャッシュ領域の書き込み未完了データを前記ディ
   スクメディアの予備領域に退避するための制御を行う制
   御手段とを具備することを特徴とするディスク記憶装
   置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記ディスク記憶装置
   の起動時の初期化処理において、前記ディスクメディア
   の予備領域に退避されているデータを読み出して前記バ
   ッファメモリの元の領域に書き戻すことで前記バッファ
   メモリの前記管理テーブル領域及び前記セグメントキャ
   ッシュ領域の内容を復元し、その復元された前記管理テ
   ーブル領域に記憶されている管理情報に従って前記セグ
   メントキャッシュ領域の書き込み未完了データを前記デ
   ィスクメディアの指定領域に書き出すための制御を行う
   ことを特徴とする請求項１記載のディスク記憶装置。
3. 【請求項３】 前記予備領域が、前記バッファメモリ上
   の前記管理テーブル領域の内容と前記セグメントキャッ
   シュ領域の書き込み未完了データを退避するためにのみ
   用いられる専用の領域であることを特徴とする請求項１
   記載のディスク記憶装置。
4. 【請求項４】 前記予備領域が、トラック単位で代替す
   るのに用いられる代替領域であることを特徴とする請求
   項１記載のディスク記憶装置。
5. 【請求項５】 前記主電源の異常を検出する電源異常検
   出手段と、 前記電源異常検出手段による電源異常検出に応じて電力
   供給元を前記主電源から前記副電源に切り替える電源切
   り替え手段とを更に具備することを特徴とする請求項１
   記載のディスク記憶装置。
6. 【請求項６】 前記ホスト装置とのインタフェース部分
   が、前記副電源からの電力供給対象外となるように設定
   されていることを特徴とする請求項１記載のディスク記
   憶装置。
7. 【請求項７】 ホスト装置から転送されるライトデータ
   を記録するのに用いられる少なくとも１枚のディスクメ
   ディアと、前記ホスト装置からのライトコマンド発行時
   に当該ホスト装置から転送されるライトデータをコマン
   ド単位に一時記憶するためのセグメントキャッシュ領
   域、及び当該セグメントキャッシュ領域にコマンド単位
   に記憶されるライトデータを対応するコマンドの指定す
   る前記ディスクメディア上の領域に書き込むのに必要な
   管理情報を記憶するための管理テーブル領域が確保され
   るバッファメモリとを備えたディスク記憶装置に適用さ
   れるディスクライト制御方法において、 前記ホスト装置の主電源が遮断された場合に、少なくと
   も前記バッファメモリの管理テーブル領域及びセグメン
   トキャッシュ領域の内容を前記ディスクメディアに書き
   出すのに必要な箇所に副電源から電力を供給し、 前記副電源からの電力供給期間中に、前記バッファメモ
   リ上の管理テーブル領域を参照して前記セグメントキャ
   ッシュ領域に前記ディスクメディアへの書き込み未完了
   データがあるか否かを調べ、ある場合には、前記管理テ
   ーブル領域の内容とセグメントキャッシュ領域の書き込
   み未完了データを、前記ディスクメディアの所定位置に
   予め確保しておいた前記ホスト装置の管理対象外となる
   予備領域に退避することを特徴とするディスクライト制
   御方法。
8. 【請求項８】 前記ディスク記憶装置の起動時の初期化
   処理において、前記ディスクメディアの予備領域に前記
   データが退避されているか否かを調べ、退避されている
   場合には、その退避されているデータを読み出して前記
   バッファメモリの元の領域に書き戻すことで前記バッフ
   ァメモリの管理テーブル領域及び前記セグメントキャッ
   シュ領域の内容を復元し、その復元された前記管理テー
   ブル領域に記憶されている管理情報に従って前記セグメ
   ントキャッシュ領域の書き込み未完了データを前記ディ
   スクメディアの指定領域に書き出すための制御を行うこ
   とを特徴とする請求項７記載のディスクライト制御方
   法。