【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はディスク記憶装置のディスクに対しデータの記録単位としてセクタを設定するためフォーマッティングを施す方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、ディスク記憶装置ではその各ディスク面にヘッドの位置操作に用いるサーボ情報ないしは位置情報を書き込むことにより多数のトラックを設定した後、フォーマッティングを施すことにより各トラック内にふつうは数十個のセクタをデータ記録上の単位として設定し、かつ各セクタには必ず照合部を付すのが通例である。 よく知られていることではあるが、図４と図５を参照して以下このフォーマッティングの要領を簡単に説明する。

【０００３】図４(a) はディスク１のごく一部の展開図であり、その面内には図の左右方向である周方向に分布して位置情報を含む参照情報RIが書き込まれ、これによって図では２個だけが示されたトラックＴが設定されており、フォーマッティングをこれに施すことにより各トラックＴ内に例えば 512バイトの単位記憶容量をもつセクタＳを図の例では参照情報RIの各相互間に設定する。
図４(b) はこのフォーマッティングによって設定すべきセクタＳの１個分の詳細であり、図示のように各セクタＳは短い照合部IDと図では短縮して示した長いデータ部
DTとからなり、それらの前後および相互間にはなにも書かれていないイレーズ部Ｅが置かれるのがふつうである。

【０００４】図のように、照合部IDは同期化コードSYとアドレスマークAMと照合コードiDとギャップＧとを含み、データ部DTは同期化コードSYとアドレスマークAMとデータ本体ＤとエラーコードECとギャップＧとを含む。
周知のように同期化コードSYはデータ読み書き回路のディスクの回転との同期用, アドレスマークAMはその次が照合コードiDやデータ本体Ｄである旨の表示用であり、
さらに照合コードiDにはシリンダ番号とヘッド番号とセクタ番号からなる各セクタＳのディスク記憶装置内部のいわゆる物理アドレスが含まれる。 シリンダ番号とヘッド番号とによって特定のディスク面内の特定のトラックＴが指定される。 フォーマッティングの際には照合部ID
のもちろん全部とデータ部DT内のデータ本体ＤやエラーコードECを除く部分とを書き込むのが通例である。

【０００５】図５(a) にかかる照合部IDとデータ部DTからなるセクタＳのほか参照情報RIの詳細例を示す。 参照情報RIはヘッドの移動中でも読み取り可能ないわゆるグレーコードで書かれたシリンダ番号を表す照合情報CI
と, ヘッドのトラック中心からの位置ずれの検出用の４
個のバーストサーボ情報を含む位置情報SIとからなる。
フォーマッティングの際には、照合情報CIを参照してヘッドを所望のトラックＴまで移動させかつ位置情報SIを参照してその中心に位置決めした後、図４(b) に示すように参照情報RIに同期した波形をもつ書込指令RWをデータ読み書き回路に与えてそのトラックＴ内に設定すべきセクタＳの照合部IDおよびデータ部DT用のフォーマッティングデータを順次に書き込ませ、かつこの動作をディスク１内のすべてのトラックＴに対して繰り返すことでよい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のような従来のフォーマッティング方法では図４(b) のように各セクタＳ内の照合部IDとデータ部DTの相互間にイレーズ部Ｅを置くのが通例であり、このためディスクがもつ記憶容量を充分に利用できない問題がある。 このイレーズ部Ｅが残るのは、照合部IDがフォーマッティング後に書き換えてはならないディスク記憶装置内の各セクタＳ
の内部アドレスを示す重要部分なのでその書き込み後には正常か否かを確かめる必要があり、この確認に要する時間をとるため図５(b) のように書込指令RWをこの間に中断させるからである。 なお、書き込みの良否確認はヘッドに書き込み電流パルスを流した時に誘起する逆起電力値から判定するのが現在最も正確で、その値の正確な評価には書き込み電流の停止状態での若干の時間が必要になり、かつ最近の熱容量が小なヘッドでは書き込み再開時に電流が過大でないことを確かめるためにも時間を要する。

【０００７】このため上述のイレーズ部Ｅに相当する時間は10μＳ程度になるのが通例で、これは短いようであるがデータに換算すると15〜20バイト分に相当し、トラックごとに 512バイトの記憶容量のセクタＳを50個設定する場合にはその２％以上,セクタにして１個分の記憶容量がそれに食われることになる。 なお、図４(b) のように各セクタＳの前後にもイレーズ部Ｅがあるが、参照情報RIとの間を区切る役目をもっておりかつその長さもセクタＳ内のイレーズ部Ｅに比べてごく短い。 本発明はかかる従来方法の問題点を解決して、各セクタ内の照合部とデータ部の相互間にイレーズ部を置かずにフォーマッティングを施してディスク記憶装置の記憶容量を増加させることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明方法によれば上記の目的は、前述のように照合部とデータ部とからなるセクタをディスク記憶装置のデータ記録上の単位として設定するためディスクにフォーマッティングを施すに際し、まず第１ステップにおいて照合部用のフォーマッティングデータを書き込み、かつそれが正常に書き込まれたことを確認し、ディスクの別の回転周期内の第２ステップにおいて第１ステップ中にフォーマッティングされた照合部の後端からそれに接してデータ部用のフォーマッティングデータを書き込むことによって達成される。

【０００９】なお、照合部の書き込みが正常か否かの確認はその読み取りによっても可能であるが、第１ステップで照合部を書き込む際にヘッドに誘起する逆起電力値から判定する方が最も簡単かつ正確である。 また、本発明方法はディスクを径方向に複数個に分割したゾーンごとにデータ読み書き時の転送レートをディスク面内で線記録密度がほぼ均一になるように設定するいわゆるＣＤ
Ｒ方式のディスク記憶装置に好適であり、この場合はトラックあたりのセクタの個数が外径側ゾーンになるほど増加するようにフォーマッティングを施すようにし、かつセクタ個数が例えば１個ずつ順次に増えるようにゾーン分割を行なうのがディスク記憶装置の記憶容量を増加させる上で有利である。

【００１０】

【作用】本発明方法は、照合部とデータ部からなるセクタを設定するためのフォーマッティングを、照合部用のフォーマッティングデータを書き込む第１ステップと，
ディスクの別の回転周期内のデータ部用のフォーマッティングデータを書き込む第２ステップとに分けて施すことにより、第１ステップの途中ないしはその後に照合部への書き込みが正常なことを時間的にほとんど制約されることなく正確に確認できるようにし、かつ第２ステップで第１ステップ中にフォーマッティングされた照合部の後端からそれに接してデータ部用のフォーマッティングデータを書き込むことにより、照合部とデータ部との間にイレーズ部を介在させる必要をなくしてディスク記憶装置の記憶容量を増加させるものである。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。 図１は本発明のフォーマッティング方法の一実施例をディスク記憶装置の構成例，セクタ等の構成例，およびフォーマッティングに関連する信号のステップごとの波形によって示し、図２は図１の実施例に対応するステップごとの動作の流れを示し、図３はＣＤＲ(C
onstant Density Recording)方式のディスク記憶装置に対し本発明を適用した実施例をゾーンとセクタの構成例，およびフォーマッティングに関連する信号の波形によって示す。 なお、これら図のいずれにも前に説明した図４や図５に対応する部分に同じ符号が付されているので、以下では重複する部分に対する説明は適宜省略することとする。

【００１２】図１(a) に本発明の実施に関連するディスク記憶装置の要部の構成例を示す。 図の上部に示されたその機構部はディスク１と, それを定速駆動するスピンドルモータ２と, ディスク面ごとに設けた読み書き用のヘッド３と, それを支承する例えば揺動アーム４と, それを介してディスク１上のヘッド３の位置を操作する例えばボイスコイルモータ形のアクチュエータ５を備え、
アクチュエータ５には駆動回路６が付随している。 ヘッド３と接続されたリードライト回路７は通例のようにヘッド選択指令HSで指定されたヘッドをリードライト指令
RWに応じて読み取りまたは書き込み状態に置くもので、
読み取り時に読取信号RSを読み書き信号回路８に出力し、書き込み時に逆にそれから書込信号WSを受ける。

【００１３】図ではごく簡略に示された読み書き信号回路８は通例のようにアナログな読取信号RSを復調した上でパルス列信号PSにデコードし、またはそれを書込信号
WSにエンコードする回路の集合であり、その動作がリードライト指令RWに応じて切り換えられる。 参照情報読取回路９はリードライト回路７から読取信号RSを受けてそれから図１(c) に示す前述の参照情報RIを検出しかつ読み取った上で、それに含まれる照合情報CIや位置情報SI
の読取値を読取データDrとして出力するものである。 なお、リードライト指令RWは図５(b) の書込指令RWに相当し、書込指令と読取指令が分けられる場合も多いがこの実施例では便宜上そのハイの論理状態で書き込みが, ローの論理状態で読み取りが指令されるものとする。

【００１４】ディスク記憶装置内にはこのほか読み書きプロセッサ10と制御プロセッサ20が図の例では別個に組み込まれている。 読み書きプロセッサ10はホスト計算機とのデータの交換用であって、内部バス11とインタフェース回路12と外部バス13とを介して図示しないホスト計算機と接続され、パルス列信号PSをデータに変換して内部バス11に乗せ、あるいは逆にそれからデータを読み込んでパルス列信号PSに変換する等の役目を果たす。 制御プロセッサ20はディスク記憶装置の内部制御用であり、
参照情報読取回路９から受ける読取データDrに応じ駆動回路６を介してヘッド３の位置を制御し、リードライト指令RWによりリードライト回路７と読み書き信号回路８
の動作を切り換え、かつヘッド選択指令HSにより読み書きすべきヘッド３を指定する等の役目を果たし、読み書きプロセッサ10とも連絡バス14を介して連系動作を行なうようになっている。

【００１５】本発明方法を以上の構成をもつディスク記憶装置で実施する際には、制御プロセッサ20にフォーマッティング手段21をそのソフトウエアとして装荷してフォーマッティング動作を制御させ、かつ読み書きプロセッサ10にフォーマッティングデータを編集して出力する役目を持たせる。 図１(b) は本発明によりフォーマッティングされるセクタＳを示し、図のように照合部IDとデータ部DTの内容は前に説明した図４(b) と同じであるが両部間にイレーズ部Ｅを置かない点が異なる。 また、これに応じて読み書きプロセッサ10にかかる照合部ID用とデータ部DT用のフォーマッティングデータFDｉとFDｄを別個に編集させる。

【００１６】本発明方法では、この各セクタＳの照合部
IDとデータ部DTとを第１ステップとディスク１の別の回転周期内の第２ステップの２段階でフォーマッティングし、かつ照合部IDのフォーマッティング後にその書き込みが正常なことを確認する。 この確認は照合部IDの読み取りによっても可能であるが、この実施例では従来と同様に照合部IDを書き込む際にヘッド３内に誘起する逆起電力値をリードライト回路７に検出させてそれが正常か否かを判定させ、その結果を判定信号Sdとして制御プロセッサ20のフォーマッティング手段21に出力させる。 もちろん、場合によりリードライト回路７に逆起電力値のみを検出させ、その良否判定は別回路に行なわせるようにしてもよい。

【００１７】図１(c) にトラックＴ内の参照情報RIとセクタＳの配列を図５(a) に対応する要領で示す。 図１
(c) でもセクタＳが参照情報RIの相互間にフォーマッティングにより設定されるが、本発明方法ではセクタＳを従来の図５(a) の場合より短くできるから、参照情報RI
は各トラックＴ内にセクタＳを従来より例えば１個多く設定するに適する相互間隔で書き込まれる。 各セクタＳ
はこの参照情報RIに引き続いてフォーマッティングする必要があるから、参照情報RIの位置情報SIの次のイレーズ部Ｅを図１(a) の参照情報読取回路９に検出させてその検出パルスDPをフォーマッティング手段21に与えさせる。 照合部IDのフォーマッティングを指令する図１(d)
の第１ステップのリードライト指令RWはこの検出パルス
DPに応じてハイにされる。 データ部DTをフォーマッティングする図１(e) の第２ステップのリードライト指令RW
もこの実施例では検出パルスDPに応じ図１(a) のタイマ
22をセットしその時限τの経過後のタイミングでハイにする。

【００１８】ついで、図２の流れ図を参照して本発明方法によるフォーマッティング動作を説明する。 図はフォーマッティング手段21としての動作を示し、図の左側が第１ステップＳ10の, 右側が第２ステップＳ20の動作である。 図には簡略化のために１個分のセクタＳに対する動作のみが示されている。 図示の流れの開始前に制御プロセッサ20の制御下でヘッド３を参照情報RI内の照合情報CIを参照してフォーマッティングを施すべきトラックＴまで移動させた上で、位置情報SIを参照してその中心上に正確に位置決めする。

【００１９】第１ステップＳ10の最初のステップＳ11では読み書きプロセッサ10に照合部ID用のフォーマッティングデータFDｉを編集させる。 もちろんこのデータFDｉ
にはヘッド３が現在置かれているトラックＴのシリンダ番号とヘッド番号とを付け、かつ１個のトラックＴ内に設定すべきすべてのセクタＳ用のフォーマッティングデータFDｉをそれらのセクタ番号を付してこのステップＳ
11で編集して置くのがよい。 次のステップＳ12では前述の検出パルスDPの参照情報読取回路９からの到来を待ち、その到来と同時に動作をステップＳ13に移す。

【００２０】このステップＳ13では、各セクタＳの照合部IDのフォーマッティングするためリードライト指令RW
を１，つまり図１(d) のようにハイの状態にして書き込みを指定した上で、読み書きプロセッサ10に照合部ID用のフォーマッティングデータFDｉを出力させ、１セクタ分に対応する図１(d) のパルス幅に相当する時間後にリードライト指令RWを０，つまりローの状態に戻す。 かかる１セクタ分のフォーマッティングデータFDｉは実際にはパルス列信号PSの形で読み書き信号回路８に与えられ、それにより書込信号WSに変換された後にリードライト回路７によってヘッド３を介してディスク１に書き込まれる。

【００２１】次のステップＳ14では前のステップＳ13における照合部IDの書き込みが正常であったか否かをリードライト回路７による前述の判定信号Sdから調べ、否の場合には動作をステップＳ11に戻すが、然りの場合は図示の１セクタ分の照合部IDのフォーマッティング動作を終了させる。 もちろん実際には図のステップＳ12からステップＳ14までの流れがトラック内のすべてのセクタに対して繰り返される。 なお、この過程中で１回でも書き込みが正常でなかった場合は図示のようにこの第１ステップＳ10の動作を最初から繰り返すのがよい。

【００２２】データ部DTをフォーマッティングするための第２ステップＳ20はディスク１の上述とは別の回転周期内に動作させる。 最初のステップＳ21ではデータ部DT
用のフォーマッティングデータFDｄを読み書きプロセッサ10に編集させる。 図４(b)からわかるようにその内容は照合部IDと異なりトラックやセクタに関せず同じでよいので、例えばＲＡＭに記憶しておいてすべてのセクタに対し繰り返して使うことでよい。 次のステップＳ22では原理的には照合部IDの終端を検出して動作を最後のステップＳ25に移すことでよいが、この実施例では参照情報読取回路９が照合部IDの直前のイレーズ部Ｅを検出した検出パルスDPを発するのを待ち、その発生と同時にステップＳ23で時限τのタイマ22をセットし、ステップＳ
24でそのタイムアップを待って動作をステップＳ25に移す。

【００２３】データ部DTをフォーマッティングするこのステップＳ25では、ステップＳ13と同様にリードライト指令RWを１にした上で読み書きプロセッサ10に１セクタ分のフォーマッティングデータFDｄを出力させかつリードライト指令RWを図１(e) の波形になるように０に戻す。 これにより、図１(b) のように各セクタＳのデータ部DTが照合部IDの後端からそれに接してフォーマッティングされる。 なお、実際にはトラックＴ内のすべてのセクタＳのデータ部DTがフォーマッティングされるまでステップＳ22〜Ｓ25の動作が繰り返される。 また、このデータ部DTのフォーマッティングは照合部IDと比べると重要度が低いので、この実施例ではその書き込みが正常か否かの確認はなされない。

【００２４】次に、図３に示す本発明をＣＤＲ方式のディスク記憶装置に適用した実施例を説明する。 この方式では図３(a) の一部展開図に示すようにディスク１の面内を径方向に複数のゾーンZ1やZ2に分割し、ディスク内のデータの線記録密度がほぼ均一になるよう各ゾーン内の複数のトラックＴにセクタＳを設定する。 この方式でも参照情報IRはディスク１内の周方向に分布して一定角度間隔で書き込まれ、セクタＳは先頭の参照情報IR0 に続く場合を除き図のように参照情報IRを跨いで設定される。 線記録密度が一定なので各セクタＳの実際の長さはディスク面内でほぼ同じであるが、図３(a) の展開図上では外径側のゾーンZI内の方が内径側のゾーンZ2内より短くなる。 ゾーンZ1, Z2等は各トラックＴに設定するセクタＳが外径側になるに従い例えば１個ずつ増えるように分割するのがよい。

【００２５】図３(b) はこの方式によりトラックＴ内にセクタＳが設定された様子を示す。 各セクタＳはその前後に置かれた例えば短いイレーズＥにより区切られ、先頭の参照情報RI0 に続く場合を除きセクタＳ内に参照情報RIが割り込むことになる。 図３(c) および図３(d) に各セクタＳの照合部IDとデータ部DTにそれぞれフォーマッティングを施す本発明の第１および第２ステップ中のリードライト指令RWの波形を図３(b) に対応して示す。
図のようにその第１ステップ中の波形は図１の実施例と同様であるが、第２ステップ中の波形は参照情報RIに対応する時間内にハイをローにする必要があり、この波形は図１(a) のフォーマッティング手段21により参照情報読取回路９の出力を参照して発生される。 図３(d) のように第２ステップ中のリードライト指令RWが各照合部ID
の直前のイレーズ部Ｅを検出してから時限τの経過後にハイにされる点は前実施例と同じである。

【００２６】以上からわかるように、図３の実施例でもフォーマッティング手段21の動作は図２の流れ図とその第２ステップＳ20のステップＳ25中のリードライト指令
RWの波形が異なる点を除いて同じでよい。 なお、このＣ
ＤＲ方式ではディスク１内の線記録密度を一定にするためゾーンZ1やZ2ごとにデータ転送レートを切り換える必要があるので、第１および第２ステップ中にフォーマッティングデータFDｉやFDｄを書き込む際には図１(a) の読み書き信号回路８と読み書きプロセッサ10に対し書き込みデータの転送レートを指定するためのクロックパルスCPの周波数が制御プロセッサ20によりゾーンごとに切り換えられる。

【００２７】

【発明の効果】以上のとおり本発明では、ディスク内に照合部とデータ部とからなるセクタを設定するに際して、まず第１ステップでは照合部のみをフォーマッティングし、フォーマッティングデータの書き込みが正常なことを確認した上で、ディスクの別の回転周期内の第２
ステップでデータ部を照合部に続けてフォーマッティングすることにより、(a) 従来のように照合部とデータ部との間にイレーズ部を置く必要をなくしてディスク記憶装置の記憶容量を最低でも２％以上増加させ、かつ(b)
第１ステップでの各照合部のフォーマッティング後，ないしは第２ステップまでの間にフォーマッティングデータの書き込みが正常か否かを判定するための時間的な余裕をもたせてその確認の精度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるディスク記憶装置のフォーマッティング方法の一実施例を示し、同図(a) は本発明方法を実施したディスク記憶装置の内部構成例を示すその構成回路図、同図(b) は本発明方法により設定されるセクタの構成例を示す構成図、同図(c) はトラック内のセクタ等の配置図、同図(d) および同図(e) はそれぞれ第１および第２ステップ用のリードライト指令の波形図である。

【図２】図１に対応する第１および第２ステップ中の動作を示す流れ図である。

【図３】本発明をＣＤＲ方式のディスク記憶装置に適用した実施例を示し、同図(a) はゾーンとセクタの設定要領を例示するＣＤＲ方式のディスクの一部拡大展開図、
同図(b) はトラック内のセクタ等の配置図、同図(c) および同図(d) はそれぞれ第１および第２ステップ用のリードライト指令の波形図である。

【図４】従来のフォーマッティング方法を示し、同図
(a) はセクタが設定された状態を示すディスクの一部拡大展開図、同図(b) はセクタの内部構成図である。

【図５】従来のフォーマッティング方法を示し、同図
(a) はトラック内へのセクタ等の配置図、同図(b) はフォーマッティング用の書込指令の波形図である。

【符号の説明】

１ ディスク ３ ヘッド ７ リードライト回路 ８ 読み書き信号回路 10 読み書きプロセッサ 20 制御プロセッサ 21 フォーマッティング手段 22 タイマ DT セクタのデータ部 FDｄ データ部用フォーマッティングデータ FDｉ 照合部用フォーマッティングデータ ID セクタの照合部 RI 参照情報 RW リードライト指令 Ｓ セクタ Ｓ10 第１ステップ Ｓ20 第２ステップ Ｔ トラック τ タイマの時限