(57)【要約】【課題】  より少ない消費電力で動作し、EMI 防止効果に優れ、重量および物理サイズが小さく、特に携帯機器に適した使い勝手の良い情報記録再生装置を安価に提供する。【解決手段】  情報記録再生装置において、記録媒体の走査手段と記録信号処理手段および再生信号処理手段の制御を行うプロセッサ A と、前記プロセッサ A に対して前記記録媒体に対する情報の記録もしくは前記記録媒体からの情報の再生を指示するプロセッサ B を有し、前記プロセッサ A およびプロセッサ B からランダム・アクセス可能であり、前記記録すべき情報または前記再生情報が格納されるメモリ手段を設ける。【選択図】図２
2006302343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のプロセッサおよび第２のプロセッサと、
物理状態の分布を用いて情報を保持する記録媒体と、
前記記録媒体に局所的な物理状態の変化を誘起せしめる記録手段と、
前記記録媒体の局所的な物理状態を検知する再生手段と、
前記記録手段および前記再生手段によって前記記録媒体の所望の位置を走査するための走査手段と、
記録すべき情報に対して所定の処理を施し、前記記録手段を駆動する信号を生成する記録信号処理手段と、
前記再生手段から得られた信号に前記記録信号処理の逆処理を施し、再生情報を復元する再生信号処理手段と、
前記第１のプロセッサおよび第２のプロセッサからランダム・アクセス可能なメモリ手段と、
前記メモリ手段に対する前記第１のプロセッサおよび第２のプロセッサからのアクセス要求を調停し、前記メモリ手段へのアクセス処理を行うメモリ制御回路とを有し、
前記第１のプロセッサは、前記第２のプロセッサに対して前記記録媒体に対する情報の記録もしくは前記記録媒体からの情報の再生を指示し、
前記第２のプロセッサは、前記走査手段と前記記録信号処理手段および前記再生信号処理手段の制御を行い、
前記メモリ手段に前記記録すべき情報または前記再生情報が格納されることを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項２】
請求項１記載の情報記録再生装置において、前記第２のプロセッサが前記第１のプロセッサに対して命令実行動作の制御を行うことを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項３】
請求項２記載の情報記録再生装置において、前記第１のプロセッサが前記第２のプロセッサに対して命令実行動作の制御を行うことにより、前記第２のプロセッサが前記記録手段もしくは前記再生手段を機械的に保護するための動作を行うことを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項４】
請求項２記載の情報記録再生装置において、前記第１のプロセッサが前記第２のプロセッサに対して命令実行動作の制御を行うことにより、前記第２のプロセッサが前記メモリ手段内の所定の位置に格納された情報を前記記録媒体に記録する動作を開始することを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項５】
請求項１記載の情報記録再生装置において、前記第１のプロセッサによって実行されるプログラムが処理する情報を入出力する第１の入出力手段と、該情報記録再生装置に対して前記記録媒体への記録動作もしくは前記記録媒体からの再生動作を指示する第２の入出力手段とを有し、
前記第１のプロセッサによって実行されるプログラムを前記第２の入出力手段を用いて前記記録媒体の所定の位置に記録することを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項６】
請求項１記載の情報記録再生装置において、前記第１のプロセッサ、前記第２のプロセッサ、前記メモリ制御回路、前記記録信号処理手段、および前記再生信号処理手段が同一の回路基板上もしくはパッケージ内に実装されていることを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項７】
請求項１記載の情報記録再生装置において、前記メモリ手段の一部もしくは全部が所定の容量を有するページの集合からなり、
前記ページの使用状態を管理するページ管理手段と、前記第１のプロセッサにおける論理アドレスに対してページ毎に異なるオフセット量を加算して前記メモリ手段における物理アドレスとして用いるアドレス変換手段とを有し、
前記ページ管理手段による要求により前記第２のプロセッサが、前記メモリ手段内に格納されている情報を前記記録媒体に対して記録、もしくは前記記録媒体から情報の再生を行い前記メモリ手段内に格納することを特徴とする情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の対象は磁気ディスク・ドライブ装置あるいは光ディスク・ドライブ装置等の情報記録再生装置に関するものであり、それらの中でも特に消費電力の削減を重要な課題とした情報記録再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気ディスク・ドライブ装置あるいは光ディスク・ドライブ装置等における高密度記録技術の開発進展はめざましく、25 ないしは 45 mm程度の直径を有する媒体を使用しながら数ギガ・バイトないしは数十ギガ・バイト以上の容量を有する情報記録再生装置が実用化されている。このような小型大容量の情報記録再生装置は携帯型コンピュータ, 携帯型音楽プレーヤあるいは携帯型ビデオ・ビューア/レコーダといった携帯使用を前提とした応用装置で広く使用されている。これらの応用装置はその電源を電池に依存することが多いが、既存の電池の容量は、ユーザおよびアプリケーションが要求する連続使用時間を満たすレベルに達しているとは言い難い状況にある。したがって情報記録再生装置およびその応用装置においては、その消費電力を低減するために、その内部機構および内部回路の性能対消費電力比を高めることが急務となっている。
【０００３】
従来の磁気ディスク装置を使用する応用装置 (第 1 の従来技術) の代表的な構成例を図１に示す。本構成例の応用装置は、ストレージ・インターフェース 101 を通じたコマンド発行を受け、それに従って動作するドライブ 199 (磁気ディスク装置部分) と、ドライブ 199 に対してコマンドを発行するホスト 198 との 2 ブロックに大別される。一般にホスト 198 の回路群とドライブ 199 の回路群は異なる回路モジュールとして実装されており、両者はストレージ・インターフェース 101 の物理的実体の一部を構成するコネクタあるいはケーブル等を介して結合されている。ストレージ・インターフェース 101 の規格としては、パラレル ATA インターフェース規格 (例えば非特許文献 1 において規格仕様が公開されている。), シリアル ATA インターフェース規格 (例えば非特許文献 2 において規格仕様が公開されている) あるいは Small Computer System Interface (SCSI) 規格 (例えば非特許文献 3 において規格仕様が公開されている) 等が広く知られ、普及している。これらの規格に基づいて、ホスト 198 がドライブ 199 に対して発行するコマンド, ドライブ 199 がホスト 198 に返すステータス・データ, 記録媒体に記録する目的でホスト 198 内の RAM1 115 から転送されてくる記録データおよびホスト 198 内の RAM1 115 に格納するために記録媒体から読み出された再生データが、ストレージ・インターフェース 101 上において転送されている。ストレージ・インターフェース 101 上では比較的長距離の信号路において高速なデータ転送が要求されるために、数 10 MHz から数 GHz の周波数を有する比較的大振幅の矩形波ディジタル信号が伝送されている。特に広く普及しているパラレル ATA インターフェース規格仕様に準拠したドライブ装置は、ホスト 198 側のプロセッサ-1 111 から見て一種のレジスタ・ファイルとして実装されており、コマンドおよびステータス・データは 8 bit を基本単位として並列にデータ転送されている。また記録再生されるデータも特定レジスタに対するアクセスとして取り扱われ、512 バイトのブロックを不可分の基本転送単位として、これが 8 bit ないしは 16 bit ずつシーケンシャルに転送されている。すなわちホスト 198 側からはいかなる手段を講じても、ドライブ 199 内の RAM2 124 に対して、512 バイト未満のデータ単位でランダムにアクセスすることは出来ない。
【０００４】
ホスト 198 はプロセッサ-1 111 を中心として構成されており、プロセッサ-1 111 は主に応用装置の外部的な機能を決定するアプリケーション・プログラム (図示せず) を実行する。プロセッサ-1 111 は、RAM1 115 等のホスト 198 内のリソースにアクセスする場合、メモリ制御回路 114 を介してアクセスを行う。またデータ転送調停回路 113 は、DMA 制御回路 112, 外部インターフェース回路 110, ストレージ・インターフェース回路 116, メモリ制御回路 114, ROM1 117 の間におけるデータ転送を調停し、相互の帯域およびレイテンシを調整する。ホスト 198 はストレージ・インターフェース回路 116 を介してのみドライブ 199 と接続されており、ストレージ・インターフェース 101 におけるコマンドおよびプロトコル仕様に基づいてドライブ 199 の制御を行うことは前述の通りである。一方応用装置においてストレージ機能を担うドライブ 199 は、ホスト 198 とは異なるプロセッサ-2 122 を有する。プロセッサ-2 122 は RAM2 124 ないしは ROM2 127 内に読み込まれた記録再生チャネル制御プログラム (図示せず) および機構制御プログラム (図示せず) を主に実行し、ヘッド・ディスク制御回路 125 を通じてヘッド・ディスク・アセンブリ 126 を制御する。なおここで共有 RAM1 115 および RAM2 124 は Dynamic RAM (DRAM) ないしは Static RAM (SRAM) 等の半導体メモリ素子によって実装されている。
【０００５】
応用装置が電源投入による起動ないしはリセット操作等により再起動されると、プロセッサ-1 111 はメモリ制御回路 114 およびデータ転送調停回路 113 経由で ROM1 117 にアクセスを行い、ROM1 117 内に格納されている初期化プログラム (図示せず) の実行を開始する。この初期化プログラムの実行によってホスト 198 内の各リソースの初期化が完了すると、次にプロセッサ-1 111 はメモリ制御回路 114, データ転送調停回路 113, ストレージ・インターフェース回路 116 を経由してドライブ 199 側からアプリケーション・プログラムを RAM1 115 内に読み込むことを試みる。あるいは大規模な応用装置では、アプリケーション・プログラムの読み込みに先立って、初期化プログラムがドライブ 199 側からオペレーティング・システム・プログラム (図示せず) を読み込み、次いでこのオペレーティング・システム・プログラムがアプリケーション・プログラムを読み込んで実行する場合もある。またホスト 198 が初期化動作を開始すると、ストレージ・インターフェース 101 を介してその旨がドライブ 199 側にも通知され、ドライブ 199 も初期化動作を開始する。まずはじめにプロセッサ-2 122 は ROM2 127 に格納されている初期化プログラム (図示せず) を実行し、ドライブ 199 内の各リソースを初期化する。さらに必要に応じてプロセッサ-2 122 はこの初期化プログラムに従ってヘッド・ディスク制御回路 125 およびメモリ制御回路 123 を操作し、記録媒体 (図示せず) 上から追加のプログラムを RAM2 124 内に読み込んで実行する。初期化処理および追加のプログラムの読み込みが完了すると、ドライブ 199 はホスト 198 からコマンドが発行されるのを待機する状態となる。
【０００６】
ホスト 198 およびドライブ 199 それぞれの初期化が完了すると、最終的にプロセッサ-1 111 は RAM1 115 内に読み込んだアプリケーション・プログラムを実行し、アプリケーション・プログラム内で必要なデータをドライブ 199 側からさらに読み込むために、ストレージ・インターフェース 101 を通じて読み出しコマンドを発行したり、あるいは外部インターフェース回路 110 を通じて外部インターフェース 100 から取り込んだデータを加工してドライブ 199 に書き込むために、ストレージ・インターフェース 101 を通じて書き込みコマンドを発行するといった動作を行う。読み出しコマンドあるいは書き込みコマンド発行時における各部の動作は以下の通りである。
【０００７】
まずホスト 198 側からストレージ・インターフェース 101 を介して何らかのコマンドが発行されると、コマンド解析/ステータス表示回路 121 がホスト・インターフェース回路 120 を通じてこれを受け取る。コマンド解析/ステータス表示回路 121 およびプロセッサ-2 122 によるコマンド解析の結果が書き込みコマンドであった場合には、プロセッサ-2 122 はメモリ制御回路 123 に対してホスト・インターフェース 120 から RAM2 124 に向けたデータ転送の指示を行い、記録データ (図示せず) がホスト 198 側から RAM2 124 内に一旦蓄えられる。この際ホスト 198 内ではプロセッサ-1 111 の指示に従って DMA 制御回路 112 が動作し、記録データは RAM1 115 内からストレージ・インターフェース回路 116 を経由して転送される。またこれと同時にプロセッサ-2 122 は、ヘッド・ディスク制御回路 125 に対して記録媒体における記録再生ヘッド (図示せず) の位置づけ, 記録条件の設定等の指示を行い、次いでメモリ制御回路 123 に対して RAM2 124 からヘッド・ディスク制御回路 125 に対する記録データ転送の指示を行い、最終的に記録データが記録媒体に記録される。
【０００８】
コマンド解析の結果が読み出しコマンドである場合には、プロセッサ-2 122はヘッド・ディスク制御回路 125 に対して記録媒体における記録再生ヘッドの位置づけ, 再生条件の設定等の指示を行うとともに、メモリ制御回路 123 に対してヘッド・ディスク制御回路 125 から RAM2 127 に対するデータ転送の指示を行い、再生データ (図示せず) が RAM2 124 内に一旦蓄えられる。これが完了するとプロセッサ-2 122 はメモリ制御回路 123 に対して RAM2 127 からホスト・インターフェース回路 120 に向けたデータ転送の指示を行い、ストレージ・インターフェース 101 を介して再生データがホスト 198 に送り出される。この際ホスト 198 ではプロセッサ-1 111 の指示に従って DMA 制御回路 112 が動作し、再生データはストレージ・インターフェース回路 116 を経由して最終的に RAM1 115 内に格納される。
【０００９】
またホスト 198 側のプロセッサ-1 111 が外部インターフェース回路 110 および外部インターフェース 100 経由で応用装置外部の状況を常時モニタし、応用装置の動作上で緊急の対応を要する事象の発生を検出した場合、プロセッサ-1 111 は通常のコマンド発行処理と同様に、メモリ制御回路 114, データ転送調停回路 113 およびストレージ・インターフェース回路 116 を経由し、ドライブ 119 側に対して必要なコマンドを発行していた。すなわち例えば電池の消耗が進み、応用装置の動作可能時間が残り少なくなった場合、ホスト 198 はドライブ 199 が応用装置動作に必要な重要データ (例えばドライブ 199 内におけるファイル格納に関するメタデータ, 応用装置の動作状態データ, 設定データ等) を記録媒体に確実に保存するとともに、ドライブ 199 に対して停止コマンドを発行して記録再生ヘッドをリトラクト (記録媒体に記録再生ヘッドが吸着あるいは衝突する危険のない安全な場所まで待避) させていた。また応用システムの物理的落下を検出した場合も、ホスト 198 がドライブ 199 に対して所定のコマンドを発行して記録再生ヘッドをリトラクトさせていた(特許文献 1)。
【００１０】
以上説明してきた通り、第 1 の従来技術による情報記録再生装置の応用装置では、ホスト 198 の構成の如何にかかわらず、ドライブ 199 はストレージ・インターフェース 101 の仕様に基づいたホスト 198 からのコマンド発行のみをトリガとして記録再生等の動作を行っていた。すなわちホスト 198 からのトリガが与えられないまま、ドライブ 199 側の構成要素がストレージ・インターフェース 101 を介してホスト 198 内のリソースに能動的にアクセスしたり (例えばプロセッサ-2 122 がホスト 198 内の RAM1 115 にランダム・アクセスする等の動作)、ドライブ 199 側の構成要素がホスト 198 側にあるプロセッサ-1 111 の動作を直接制御すること (例えば、プロセッサ-2 122 がプロセッサ-1 111 の実行を停止する等の動作) は不可能であった。またホスト 198 がドライブ 199 に対してデータの記録再生を行う場合には、これにともなって RAM1 115 と RAM2 124 間および RAM2 124 とヘッド・ディスク・アセンブリ 126 間において、RAM2 を中間に介した 2 回ずつのデータ転送が必ず必要であった。
【特許文献１】特開 2004-146036 号公報
【非特許文献１】ANSI INCITS 361-2002 AT Attachment - 6 with Packet Interface
【非特許文献２】Serial ATA: High Speed Serialized AT Attachment Revision 1.0a
【非特許文献３】ANSI INCITS 362-2002 Information Technology - SCSI Parallel Interface-4 (SPI-4)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前述した通り、特に電池を電源に用いる携帯型機器の様に使用可能な電力量に制限のある環境では、応用装置の性能, 機能を損なわず、応用装置全体の消費電力を削減することが特に重要な課題である。しかしながら一般に性能, 機能を確保しながらエネルギー消費だけを低減することは、機械機構の場合には構成部品の小型軽量化と損失低減、回路機構の場合には回路素子プロセスの微細化, 低電圧化あるいは素子動作原理そのものの変更等が必要であり、これらの方法によって性能対消費電力比を直ちに高めることは限度が存在していたり、直ちに実現することは極めて困難である。また特に携帯型機器の分野では、応用装置自体の重量, 物理サイズもその使い勝手に重要な影響を及ぼすため、これらの削減は重要な課題として存在する。さらに応用装置のコスト削減も一般的な重要課題である。
【００１２】
しかしながら第 1 の従来技術においては、性能対消費電力比の改善, 重量やサイズ削減, あるいはコスト削減を実現するための特段の対策は施されていない。したがって電池電源等の供給電力量に制限がある環境では、連続動作時間の制限ないしは電池の増量による利便性の低下, 応用装置の重量増大, 物理サイズ拡大, コスト上昇といった問題が存在していた。
【００１３】
また第 1 の従来技術では、ホスト 198 およびドライブ 199 のそれぞれに初期化プログラムの格納用の ROM1 117, ROM2 127、およびプログラムの一部およびデータ格納用の RAM1 115, RAM2 124 をそれぞれ備える必要があり、応用装置全体としての部品点数が増加するために応用装置全体として見たコスト, 消費電力, サイズの点で問題があった。
【００１４】
また第 1 の従来技術では情報の記録時に、RAM1 115 から RAM2 124 に一旦データをコピーし、さらにそのコピーされたデータを RAM2 124 からヘッド・ディスク・アセンブリ 126 に向け転送するという 2 段階の手順を踏む必要があった。逆に情報の再生時には、記録媒体から読み出されたデータを一旦 RAM2 124 に格納し、さらにそのデータを RAM1 115 に向けて転送するという 2 段階の手順を踏む必要があった。これらの動作および構成から、本質的に同一のデータが異なる 2 箇所の RAM を同時に占有し、かつデータ転送に係わる処理によってプロセッサ-1 111,プロセッサ-2 122 およびデータ転送経路の処理能力がより必要となるために、応用装置のコスト, 消費電力, サイズの点で問題が生じていた。また RAM1 115, RAM2 124 間でデータを転送するにあたっては、比較的大振幅かつ高速度の矩形波ディジタル信号がストレージ・インターフェース 101 上を通過するために、Electromagnetic Interference (EMI) の点でも極めて不利であった。
【００１５】
また特許文献 1 (第 2 の従来技術) では、ホスト 198 側で応用装置の落下等といった緊急の対応を要する事象を検出しても、ストレージ・インターフェース 101 がデータ転送によって占有されていた場合には、データ転送が完了しストレージ・インターフェース 101 が解放されてから新たなコマンドを発行しなければならないため、ドライブ 199 側での対応動作が間に合わずに重要なデータを失ったり、ヘッド・ディスク・アセンブリに物理的な障害をきたすといった問題があった。
【００１６】
また特開 2002-100180 号公報に見られる「磁気ディスク装置」(第 3 の従来技術) において、磁気ディスク・ドライブ装置内部においてホストを介さずに記録再生ヘッドを待避領域に移動させる技術が公開されていた。この第 3 の従来技術では、ストレージ・インターフェースの解放を待たずにドライブ装置が独自に判断して緊急対応処理を行うことができ、第 2 の従来技術における問題点を回避することができる。しかしながら緊急対応処理が実行された場合でもホスト側でその発生を知ることができず、以降のホストによるドライブ装置に対する制御にあたっての不整合を生ずる可能性があった。またドライブでは記録データの重要度を認識できないため、記録中止可能なデータあるいは優先して記録すべきデータを区別できず、真に重要なデータが記録できない可能性があるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
そこで本発明においては、前述の従来技術によって十分に解決し得なかったこれらの諸課題を解決する目的で、情報記録再生装置において、第１のプロセッサおよび第２のプロセッサと、物理状態の分布を用いて情報を保持する記録媒体と、記録媒体に局所的な物理状態の変化を誘起せしめる記録手段と、記録媒体の局所的な物理状態を検知する再生手段と、記録手段および再生手段によって記録媒体の所望の位置を走査するための走査手段と、記録すべき情報に対して所定の処理を施し、記録手段を駆動する信号を生成する記録信号処理手段と、再生手段から得られた信号に記録信号処理の逆処理を施し、再生情報を復元する再生信号処理手段と、第１のプロセッサおよび第２のプロセッサからランダム・アクセス可能なメモリ手段と、メモリ手段に対する第１のプロセッサおよび第２のプロセッサからのアクセス要求を調停し、メモリ手段へのアクセス処理を行うメモリ制御回路とを有し、第１のプロセッサは、第２のプロセッサに対して記録媒体に対する情報の記録もしくは記録媒体からの情報の再生を指示し、第２のプロセッサは、走査手段と記録信号処理手段および再生信号処理手段の制御を行い、メモリ手段に前記記録すべき情報または再生情報が格納される構成とする。
【００１８】
また望ましくは、情報記録再生装置において、第１のプロセッサ、第２のプロセッサ、メモリ制御回路、記録信号処理手段、および再生信号処理手段が同一の回路基板上もしくはパッケージ内に実装される構成とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、情報記録再生装置の応用装置において、メモリ素子をはじめとする構成部品点数およびその容量が削減され、また応用装置におけるデータ転送回数も削減されるために、応用装置を構成するプロセッサおよびデータ転送経路の処理能力が削減でき、コスト, 消費電力およびサイズの点で有利となる。また比較的大振幅かつ高速度の矩形波ディジタル信号をストレージ・インターフェースを介して引き回さずに済むため、EMI の点でも極めて有利となる。さらに機器保護あるいはデータ保護といった緊急の対応処理を要する事象を検出した場合でも、ストレージ・インターフェースの解放を待たず速やかに機構保護を行ったり、データの優先順位を認識しながらそれに従ってデータを記録することが可能となるため、装置に損傷をきたしたり、真に重要なデータを記録できなかったり、あるいは緊急対応処理後に応用装置の動作が不安定となるといった問題の発生する可能性が低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を用いて本発明の具体的な実施形態について詳細に説明する。なお、以降の構成例の説明においては情報記録再生装置として磁気ディスク・ドライブ装置を例にとって説明するが、このことは本発明の適用対象を磁気ディスク・ドライブ装置に限定するものではなく、光ディスク・ドライブ装置, 磁気テープドライブ装置等の他の情報記録再生装置に対しても本発明技術を適用し、効果をあげることが可能である。
【実施例１】
【００２１】
図２は、本発明技術による情報記録再生装置の第 1 の構成例を説明する図である。ドライブ 299 においてプロセッサ-1 211 は、共有 RAM 215 に格納されたアプリケーション・プログラム (図示せず) を主に実行し、ドライブ 299 の外部的な機能 (外部インターフェース 200 を利用する機能) を決定する。またプロセッサ-2 222 は ROM 227 に格納された記録再生チャネル制御プログラム (図示せず) および機構制御プログラム (図示せず) を主に実行し、ヘッド・ディスク制御回路 225 を通じてヘッド・ディスク・アセンブリ 226 を制御する。さらにプロセッサ-1 211 はメモリ制御回路 223 を経由して共有 RAM 215 に、プロセッサ-2 222 はメモリ制御回路 223 を経由して共有 RAM 215 および ROM 227 に対してランダム・アクセス可能となっており、両プロセッサは共有 RAM 215 を通じて動作情報等を相互に交換している。
【００２２】
なお共有 RAM 215 は全域がプロセッサ-1 211, プロセッサ-2 222 間で共有されていても良いし、プロセッサ-1 211, プロセッサ-2 222 のいずれもがランダム・アクセスできる領域の他にプロセッサ-1 211, プロセッサ-2 222 のいずれか一方だけしかアクセスできない領域を有していても良い。またプロセッサ-1 211 が ROM 227 に対してランダム・アクセス性を有する構成としても良い。これらのことは以降の説明において共通である。なお以降の説明で「共有 RAM」と言う場合には、主にアプリケーション・プログラムを実行するプロセッサと、主に記録再生チャネル制御プログラムおよび機構制御プログラムを実行するプロセッサのいずれもがランダム・アクセスできる RAM 領域を指すものとする。さらにその実体は SRAM あるいは DRAM 等の半導体メモリ素子とするが、素子の種類はこの限りではなく、Magnetoresistive RAM (MRAM) や相変化メモリ等の電子回路的メモリ素子であっても良い。
【００２３】
ヘッド・ディスク・アセンブリ 226 はディスク状の記録媒体 (図示せず), 記録再生ヘッド (図示せず), および記録再生ヘッドによって記録媒体の任意の位置を走査可能とする走査手段 (図示せず) から構成されている。メモリ制御回路 223 には共有 RAM 215 および ROM 227 が接続されており、プロセッサ-1 211, プロセッサ-2 222 およびデータ転送調停回路 213 から共有 RAM 215 および ROM 227 に対するアクセス要求を調停し、実際のアクセス処理を行う。またデータ転送調停回路 213 は、メモリ制御回路 223 と DMA 制御回路 212 からのアクセス要求を調停し、相互通信時の帯域およびレイテンシを調整する。外部インターフェース回路 210 は、プロセッサ-1 211 等からの要求に従い、外部インターフェース 200 に接続された外部機器 (図示せず) 等に対してドライブ 299 内のデータを出力したり、逆に外部機器から与えられた信号情報をドライブ 299 内に取り込む動作を行う。
【００２４】
ドライブ 299 が電源投入により起動ないしはリセット操作等により再起動されると、プロセッサ-2 222 はメモリ制御回路 223 経由で ROM 227 にアクセスし、そこに格納されている初期化プログラム (図示せず) の実行を開始する。この時、プロセッサ-1 211 はプロセッサ-2 222 からの実行制御信号 290 によりその命令実行動作が停止されており、その電力は抑制されている。プロセッサ-1 211 の命令実行動作を停止する方法としては、プロセッサ-1 211 に対するクロック信号の供給停止や、マスク不可割り込みによる停止命令の強制実行等が考えられるが、それ以外の手段によっても良い。
【００２５】
プロセッサ-2 222 による初期化プログラムの実行によりコマンド解析/ステータス表示回路 221 およびヘッド・ディスク制御回路 225 等のリソースの初期化が完了すると、次にプロセッサ-2 222 はヘッド・ディスク・アセンブリ 226 から記録媒体の所定の位置に記録してあるプロセッサ-1 211 用のアプリケーション・プログラムを共有 RAM 215 内に読み込む。次いでプロセッサ-2 222 はその内容を確認し、プロセッサ-1 211 が実行可能な有効なプログラムであることを確認する。アプリケーション・プログラムの読み込みが成功し、それが妥当であることが確認されると、プロセッサ-2 222 はプロセッサ-1 211 に対する実行制御信号 290 を通じてプロセッサ-1 211 の命令実行動作を再開させ、アプリケーション・プログラムの実行が開始される。
【００２６】
この場合プロセッサ-1 211 は、アプリケーション・プログラムの内容に従い、外部インターフェース回路 210 を通じて外部インターフェース 200 から取り込んだ信号情報に加工を施して記録媒体に記録したり、記録媒体から読み出した情報に加工を施して外部インターフェース回路 210 を通じて外部インターフェース 200 に出力したりする。さらにはドライブ 299 のユーザによる指令を外部インターフェース 200 を通じて取り込み、それに従ってアプリケーション・プログラムの動作を変更する等しても良い。
【００２７】
何らかの理由でアプリケーション・プログラムの読み込みが失敗した場合、あるいはその妥当性が確認できなかった場合には、プロセッサ-2 222 はプロセッサ-1 211 の命令実行動作を停止したままにしておくとともに、ヘッド・ディスク制御回路 225 を通じてヘッド・ディスク・アセンブリ 226 の動作を停止させ、ドライブ 299 全体としての動作を停止する。
【００２８】
プロセッサ-1 211 が、そのアプリケーション・プログラム実行中に記録媒体からデータを共有 RAM 215 内に読み込む場合は以下の手順に従う。すなわちプロセッサ-1 211 はメモリ制御回路 223, データ転送調停回路 213 を通じてコマンド解析/ステータス表示回路 221 に対して記録媒体からの読み出しコマンドを発行する。読み出しコマンドには記録媒体においてデータの格納されている位置, 読み出すべきデータのサイズおよび共有 RAM 215 上において読み出したデータを格納する物理アドレス等の情報からなる。コマンド解析/ステータス表示回路 221 およびプロセッサ-2 222 は発行されたコマンドを解析し、記録媒体において読み出すべきデータが存在する物理的な位置を算出する。
【００２９】
プロセッサ-2 222 は、この結果に従ってヘッド・ディスク制御回路 225 を通じ記録再生ヘッドを記録媒体の所望の位置に位置づけるよう動作する。また同時にプロセッサ-2 222 は読み出したデータを格納すべき共有 RAM 215 上の物理アドレスをメモリ制御回路 223 に通知する。やがて記録再生ヘッドが記録媒体の目的位置に達すると、記録再生ヘッド内の再生素子が記録媒体における磁化方向の分布を再生信号 (図示せず) として出力する。この再生信号はヘッド・ディスク制御回路 225 において所定の復号処理およびエラー検出/訂正等の処理を受け、次いでメモリ制御回路 223 に順次転送され、読み出しデータとして共有 RAM 215 内の指定されたアドレス範囲に格納される。データが共有 RAM 215 内に完全に格納されると、プロセッサ-2 222 はコマンド解析/ステータス表示回路 221 を用いてデータ読み込み完了の旨を表示し、プロセッサ-1 211 がこれを認識することにより読み出し動作は完了する。
【００３０】
またプロセッサ-1 211 が、そのアプリケーション・プログラム実行中に共有 RAM 215 内に存在するデータを記録媒体に対して書き込む場合は以下の手順に従う。すなわちプロセッサ-1 211 はメモリ制御回路 223, データ転送調停回路 213 を通じてコマンド解析/ステータス表示回路 221 に対して記録媒体への書き込みコマンドを発行する。書き込みコマンドには共有 RAM 215 内においてデータの格納されている物理アドレス, 書き込むべきデータのサイズおよび記録媒体においてデータを書き込むべき位置等の情報からなる。コマンド解析/ステータス表示回路 221 およびプロセッサ-2 222 は発行されたコマンドを解析し、記録媒体においてデータを書き込むべき物理的な位置を算出する。
【００３１】
プロセッサ-2 222 は、この結果に従ってヘッド・ディスク制御回路 225 を通じ記録再生ヘッドを記録媒体の所望の位置に位置づけるよう動作する。また同時にプロセッサ-2 222 は書き込むべきデータが格納されている共有 RAM 215 上の物理アドレスをメモリ制御回路 223 に通知する。やがて記録再生ヘッドが記録媒体の目的位置に達すると、記録すべきデータはメモリ制御回路 223 を通じて共有 RAM 215 からヘッド・ディスク制御回路 225 に順次転送される。記録すべきデータはここで所定の符号化処理およびエラー検出/訂正のための情報の付加等を受け、さらに記録信号 (図示せず) に変換されて記録再生ヘッド内の記録素子に供給され、記録媒体の所望の位置に磁化方向の分布として記録される。記録媒体へのデータの記録が完了すると、プロセッサ-2 222 はコマンド解析/ステータス表示回路 221 を用いてデータ書き込み完了の旨を表示し、プロセッサ-1 211 がこれを認識することにより書き込み動作は完了する。
【００３２】
以上の構成および動作によれば、情報記録再生装置の応用装置においてそれを構成する部品点数およびメモリ容量が削減され、また応用装置におけるデータ転送回数も削減されるために、応用装置を構成するプロセッサおよびデータ転送経路の処理能力が削減でき、コスト, 消費電力およびサイズの点で有利となる。またさらに望ましくはプロセッサ-1 211, プロセッサ-2 222, メモリ制御回路 223 およびヘッド・ディスク制御回路 225 を同一の回路基板上、さらに望ましくは同一のパッケージ内に実装することにより、比較的大振幅かつ高速度の矩形波ディジタル信号をストレージ・インターフェースを介して引き回さずに済むため、EMI の点でも極めて有利となる。
【００３３】
さらにプロセッサ-1 211 はアプリケーション・プログラムの実行により、外部インターフェース回路 210 および外部インターフェース 200 を経由してドライブ 299 の外部状況を常時モニタしている。プロセッサ-1 211 が緊急の対応を要する事象の発生を検出した場合には、プロセッサ-1 211 は通常のコマンド発行経路とは異なり実行制御信号 290 を介してプロセッサ-2 222 に対して緊急事象発生の旨を通報する。実行制御信号 290 によるプロセッサ-1 211 からプロセッサ-2 222 に対する通報手段としては、割り込み信号等を用いる。
【００３４】
プロセッサ-2 222 は、緊急事象発生の通報を受けると、その時点で重要度の低い記録再生コマンドを処理していればそれを一時中断する。次に、割り込み信号の優先度等で同時に通知される緊急事象の種別に応じて、共有 RAM 215 内の所定の領域に格納されている応用装置動作に必要な重要データを記録媒体に保存したり、記録再生ヘッドをリトラクトさせる処理を開始する。
【００３５】
記録媒体への重要データの保存処理では、まずプロセッサ-2 222 が共有 RAM 215 内においてデータの格納されている物理アドレス, 書き込むべきデータのサイズおよび記録媒体においてデータを書き込むべき位置等の情報を、メモリ制御回路 223 を介して共有 RAM 215 内のプロセッサ-1 211 の作業エリアから直接読み取る。次にプロセッサ-2 222 は記録媒体においてデータを書き込むべき物理的な位置を算出する。プロセッサ-2 222 はこの結果に従ってヘッド・ディスク制御回路 225 を通じ記録再生ヘッドを記録媒体の所望の位置に位置づけるよう動作する。また同時にプロセッサ-2 222 は書き込むべきデータが格納されている共有 RAM 215 上の物理アドレスをメモリ制御回路 223 に通知する。やがて記録再生ヘッドが記録媒体の目的位置に達すると、記録すべきデータはメモリ制御回路 223 を通じて共有 RAM 215 からヘッド・ディスク制御回路 225 に順次転送される。記録すべきデータはここで所定の符号化処理およびエラー検出/訂正のための情報の付加等を受け、さらに記録信号に変換されて記録再生ヘッド内の記録素子に供給され、記録媒体の所望の位置に磁化方向の分布として記録される。また記録再生ヘッドのリトラクト処理では、プロセッサ-2 222 がヘッド・ディスク制御回路 225 に対してヘッド・ディスク・アセンブリ 226 の操作を命じ、記録再生ヘッドが安全な位置まで待避される。
【００３６】
以上の構成および動作によれば、機器保護あるいはデータ保護といった緊急の対応処理を要する事象を検出した場合でも、ストレージ・インターフェースの解放を待たず速やかに機構保護を行うことができる。またプロセッサ-2 が共有 RAM 215 内のプロセッサ-1 の作業エリアを参照することにより、データの優先順位を認識しながらそれに従ってデータを記録することが可能となるため、真に重要なデータを記録できなかったり、以降のアプリケーション・プログラム実行にあたって装置動作上の不整合を生ずるといった問題発生が回避可能となる。
【００３７】
図３は、図２を用いて説明した情報記録再生装置において、プロセッサ-1 211 によるコマンド発行方法の例を説明する図である。ドライブ 299 においてプロセッサ-1 211 は、メモリ空間の他に独立した I/O 空間を有するアーキテクチャのプロセッサ・コアであるとする。
【００３８】
図３(a) はプロセッサ-1 211 の論理 I/O 空間上におけるレジスタ配置を示している。図３中においては上方が下位アドレス、下方が上位アドレスである。論理 I/O 空間上にはタスク・ファイル・レジスタ群 300 (Sector Count レジスタ 310, LBA Low レジスタ 311, LBA Mid. レジスタ 312, LBA High レジスタ 313, Status レジスタ 314, Command レジスタ 315 の 6 本の 8 bit 幅レジスタから成る) および共有 RAM 内におけるデータ位置 (物理アドレス) を示すレジスタ群 301 (Data Address #3 316, Data Address #2 317, Data Address #1 318, Data Address #0 319 の 4 本の 8 bit レジスタから成る) がマップされており、アプリケーション・プログラム中でこれらのレジスタに対してアクセスすることは、図２の回路ブロック上ではプロセッサ-1 211 がメモリ制御回路 223 およびデータ転送調停回路 213 を介してコマンド解析/ステータス表示回路 221 にアクセスを行うことに相当する。
【００３９】
図３(b) はプロセッサ-1 211 の論理メモリ空間上における記録再生データの格納状況を示している。論理メモリ空間上、最下位アドレスから所定の領域が共有 RAM 215 にマップされており、その中の一部に記録媒体に書き込まれるべきデータ, あるいは記録媒体から読み出されたデータを格納する空き領域が存在する。ここではプロセッサ-1 211 の論理メモリ空間において、共有 RAM 215 の論理アドレスは共有 RAM 215 のアクセス・バスにおける物理アドレスに一致しているものとする。またこの共有 RAM 215 内には、プロセッサ-1 211 の実行するアプリケーション・プログラムの作業エリアとして、応用装置動作に必要な重要データそのもの, 重要データの格納されている物理アドレス, 前述の緊急事象発生時に書き込むべきデータのサイズおよび記録媒体においてデータを書き込むべき位置, 重要データの重要度等の情報が格納されている。図３(c) は記録媒体の Logical Block Address (LBA) 空間上におけるデータ格納状況を示している。
【００４０】
プロセッサ-1 211 の論理 I/O 空間上において、Command レジスタ 315 はプロセッサ-1 211 がコマンド解析/ステータス表示回路 221 に対して記録再生等に係わるコマンドを発行するために用いられる。Status レジスタ 314 は、Command レジスタ 315 を通じたコマンド発行に先だってコマンド発行が可能な状態か、あるいはコマンド発行後にその処理が正常に終了したかを確認するため等に用いられる。Sector Count レジスタ 310 は、書き込みコマンドで共有 RAM 215 から記録媒体に書き込むべきデータの分量、あるいは読み出しコマンドで記録媒体から共有 RAM 215 内に読み出すべきデータの分量を、512 バイトの大きさを持つセクタ単位で指定するために用いられる。
【００４１】
LBA High レジスタ 313, LBA Mid. レジスタ 312, LBA Low レジスタ 311 は、書き込みコマンドで記録媒体に書き込むべきデータ、あるいは読み出しコマンドで記録媒体から読み出すべきデータの、記録媒体の LBA 空間上における位置を指定するために、順に結合して 24 bit レジスタとして用いられる。Data Address #0 レジスタ 319, Data Address #1 レジスタ 318, Data Address #2 レジスタ 317, Data Address #3 レジスタ 316 は、書き込みコマンドで書き込むべきデータの共有 RAM 215 内における先頭物理アドレス、あるいは読み出しコマンドで読み出すデータを格納すべき共有 RAM 215 内における先頭物理アドレスを指定するために、順に結合して 32 bit のレジスタとして用いられる。
【００４２】
記録媒体に対するデータの書き込み時には、プロセッサ-1 211 は共有 RAM 215 内に書き込むべきデータを準備し、次いで Status レジスタ 314 を読み出して新たなコマンド発行が可能であることを確認する。コマンド発行が不可能な場合には可能になるまで待機する。コマンド発行が可能であれば、共有 RAM 215 内に格納されている書き込むべきデータの先頭物理アドレスを Data Address #0 レジスタ 319, Data Address #1 レジスタ 318, Data Address #2 レジスタ 317, Data Address #3 レジスタ 316 に書き込み、さらに書き込みたいデータの分量を Sector Count レジスタ 310 に、記録媒体の LBA 空間上でデータを書き込みたい位置を LBA High レジスタ 313, LBA Mid. レジスタ 312, LBA Low レジスタ 311 に書き込む。最後にプロセッサ-1 211 は Command レジスタ 315 に書き込みコマンドを書き込み、これをもって書き込みコマンドの発行を終了する。
【００４３】
書き込みコマンドが発行されるとコマンド解析/ステータス表示回路 221 およびプロセッサ-2 222 がコマンド内容を解析し、プロセッサ-2 222 がヘッド・ディスク制御回路 225, ヘッド・ディスク・アセンブリ 226, メモリ制御回路 223 を適宜操作して、共有 RAM 215 内に格納されている書き込むべきデータを記録媒体に記録することは前述した通りである。
【００４４】
記録媒体からのデータの読み出し時には、プロセッサ-1 211 は共有 RAM 215 内にデータを読み出すための空き領域を確保し、次いで Status レジスタ 314 を読み出して新たなコマンド発行が可能であることを確認する。コマンド発行が不可能な場合には可能になるまで待機する。コマンド発行が可能であれば、データを読み出したい領域の先頭物理アドレスを Data Address #0 レジスタ 319, Data Address #1 レジスタ 318, Data Address #2 レジスタ 317, Data Address #3 レジスタ 316 に書き込み、さらに読み出したいデータの分量を Sector Count レジスタ 310 に、記録媒体の LBA 空間上でデータが書き込まれている位置を LBA High レジスタ 313, LBA Mid. レジスタ 312, LBA Low レジスタ 311 に書き込む。最後にプロセッサ-1 211 は Command レジスタ 315 に読み出しコマンドを書き込み、これをもって読み出しコマンドの発行を終了する。読み出しコマンドが発行されるとコマンド解析/ステータス表示回路 221 およびプロセッサ-2 222 がコマンド内容を解析し、プロセッサ-2 211 がヘッド・ディスク制御回路 225, ヘッド・ディスク・アセンブリ 226, メモリ制御回路 223 を適宜操作して、記録媒体に記録されているデータを共有 RAM 215 内の指定された領域に転送することは前述した通りである。
【実施例２】
【００４５】
図４は、図２を用いて説明した情報記録再生装置の構成に基づいた、より具体的な第 2 の構成例を説明する図である。本構成例のドライブ 499 は、液晶ディスプレイ 460 によるステータス表示機能を備え、音声信号等のアナログ入力信号 463 を圧縮処理して圧縮音声データ 470 として記録媒体 (図示せず) に保存したり、記録媒体に保存された圧縮音声データ 470 を伸張処理してアナログ出力信号 462 として再生を行う、いわゆるボイス・レコーダを想定している。
【００４６】
プロセッサ-1 411 およびプロセッサ-2 422 の動作は基本的に前述した通りであり、プロセッサ-1 411 は、プロセッサ-2 422 が記録媒体から共有 RAM 415 内に読み出したアプリケーション・プログラム 472 を実行する。アプリケーション・プログラム 472 には、マルチプレクサ 451 を介してユーザによる操作スイッチ 461 の操作をモニタする機能, ディスプレイ駆動回路 450 を制御して液晶ディスプレイ 460 にドライブ 499 の動作状態やユーザに対するメッセージを表示させる機能, A/D コンバータ 453 を介して得られるアナログ入力信号 463 を圧縮処理し、記録媒体に圧縮音声データ 470 として保存する機能, 圧縮音声データ 470 を記録媒体から読み出し、伸張処理して D/A コンバータ 452 を介してアナログ出力信号 462 として出力する機能等が主に含まれる。
【００４７】
共有 RAM 415 にはプロセッサ-1 411 の実行するアプリケーション・プログラム 472 の他、記録媒体に記録するためあるいは記録媒体から読み出した圧縮音声データ 474, 圧縮処理前あるいは伸張処理後の非圧縮音声データ 473 等が格納される。ROM 427 にはプロセッサ-2 422 がドライブ 499 の初期化時にドライブ 499 内の各リソースを初期化し、アプリケーション・プログラム 471 を共有 RAM  415 内に読み出すためのドライブ初期化プログラム 475 をはじめ、プロセッサ-2 422 がヘッド・ディスク制御回路 425 を通じてヘッド・ディスク・アセンブリ 426 を制御するための記録再生チャネル制御プログラム 476 や機構制御プログラム 477 が格納されている。
【００４８】
ユーザが操作スイッチ 461 を用いて音声の記録を指示すると、マルチプレクサ 451 を介して操作スイッチ 461 をスキャンしていたプロセッサ-1 411 はその旨を検出し、DMA 制御回路 412 に対して所定の時間間隔で A/D コンバータ 453 の出力を共有 RAM 415 内に格納するよう指示する。やがて共有 RAM 415 内に所定量の非圧縮音声データ 473 が蓄積されると、プロセッサ-1 411 が圧縮処理動作を開始し、ここから圧縮音声データ 474 を生成する。次にプロセッサ-1 411 はこの圧縮音声データ 474 を記録媒体に書き込むよう、メモリ制御回路 423 およびデータ転送調停回路 413 を通じてコマンド解析/ステータス表示回路 421 に対して書き込みコマンドを発行する。プロセッサ-2 422 はこの書き込みコマンドの発行を受け、共有 RAM 415 内の圧縮音声データ 474 を記録媒体に記録するよう、ヘッド・ディスク制御回路 425 およびメモリ制御回路 423 を操作する。
【００４９】
ユーザが操作スイッチ 461 を用いて音声の再生を指示すると、マルチプレクサ 451 を介して操作スイッチをスキャンしていたプロセッサ-1 411 はその旨を検出し、メモリ制御回路 423 およびデータ転送調停回路 413 を通じてコマンド解析/ステータス表示回路 421 に対して読み出しコマンドを発行する。プロセッサ-2 422 はこの書き込みコマンドの発行を受け、記録媒体に記録されている圧縮音声データ 470 を共有 RAM 415 内に読み込むよう、ヘッド・ディスク制御回路 425 およびメモリ制御回路 423 を操作する。共有 RAM 415 内に読み込まれた圧縮音声データ 474 はプロセッサ-1 411 により伸張処理を施され、非圧縮音声データ 473 に変換される。これと同時にプロセッサ-1 411 は共有 RAM 415 内に格納されている非圧縮音声データ 473 を所定の時間間隔で D/A コンバータ 452 に転送し、アナログ出力信号 462 として出力するよう DMA 制御回路 412 に対して指示する。
【００５０】
さらにプロセッサ-1 411 はアプリケーション・プログラム 472 の実行により、メモリ制御回路 423, データ転送調停回路 413 およびセンス回路 454 を経由し、加速度センサ 464 によって情報記録再生装置すなわちドライブ 499 が感じる重力加速度の大きさを常時モニタしている。もし加速度センサ 464 の検出する重力加速度が所定値を下回った場合、プロセッサ-1 411 はこれをドライブ 499 の落下と捉え、実行制御信号 490 を介してプロセッサ-2 422 に対して緊急事象発生の旨を通報する。プロセッサ-2 422 は緊急事象発生の通報を受けると、その時点で重要度の低い記録再生コマンド (例えば圧縮音声データ 470 の本体を読み出すためのコマンド等) を処理していればそれを一時中断する。次に記録再生ヘッドをリトラクトさせる処理を開始する。すなわちプロセッサ-2 222 がヘッド・ディスク制御回路 225 に対してヘッド・ディスク・アセンブリ 226 の操作を命じ、記録再生ヘッドが安全な位置まで待避されるので、落下時の衝撃によってヘッド・ディスク・アセンブリ 426 に障害を受ける可能性が大幅に低減される。
【実施例３】
【００５１】
図５は、本発明技術による情報記録再生装置の第 3 の構成例を説明する図である。ドライブ 599 においてプロセッサ-1 511 は、共有 RAM 515 に格納されたアプリケーション・プログラム (図示せず) を主に実行し、ドライブ 599 の外部的な機能を決定する。またプロセッサ-2 522 は ROM 527 に格納された記録再生チャネル制御プログラム (図示せず) および機構制御プログラム (図示せず) を主に実行し、ヘッド・ディスク制御回路 525 を通じてヘッド・ディスク・アセンブリ 526 を制御する。プロセッサ-1 511 はメモリ制御回路 523 を経由して共有 RAM 515 に、プロセッサ-2 522 はメモリ制御回路 523 を経由して共有 RAM 515 および ROM 527 に対してランダム・アクセス可能となっており、両プロセッサは共有 RAM 515 を通じて動作情報等を相互に交換している。ヘッド・ディスク・アセンブリ 526 はディスク状の記録媒体 (図示せず), 記録再生ヘッド (図示せず), および記録再生ヘッドによって記録媒体の任意の位置を走査可能とする走査手段 (図示せず) から構成されている。
【００５２】
メモリ制御回路 523 には共有 RAM 515 および ROM 527 が接続されており、プロセッサ-1 511, プロセッサ-2 522 およびデータ転送調停回路 513 から共有 RAM 515 および ROM 527 に対するアクセス要求を調停し、実際のアクセス処理を行う。またデータ調停回路 513 は、メモリ制御回路 523 と DMA 制御回路 512 からのアクセス要求を調停し、相互通信時の帯域およびレイテンシを調整する。外部インターフェース回路 510 は、プロセッサ-1 511 等からの要求に従い、外部インターフェース 500 に接続された外部機器 (図示せず) 等に対してドライブ 599 内のデータを出力したり、逆に外部機器から与えられた信号情報をドライブ 599 内に取り込む動作を行う。またコマンド解析/ステータス表示回路 521 はコマンド入力およびステータス表示のためのポートを 2 系統持ち、データ転送調停回路 513 を介してプロセッサ-1 511 から発行されるコマンドと、ホスト・インターフェース回路 520 を介してストレージ・インターフェース 501 に接続された外部ホスト装置 (図示せず) から発行されるコマンドのいずれかを選択して処理する構成となっている。コマンド解析/ステータス表示回路 521 が受け付けるコマンド発行元の選択は、所定の切り替えコマンドの受信をもってプロセッサ-2 522 によって交互に切り替えられる。
【００５３】
ドライブ 599 が電源投入により起動ないしはリセット操作等により再起動されると、プロセッサ-2 522 はメモリ制御回路 523 経由で ROM 527 にアクセスし、格納されている初期化プログラム (図示せず) の実行を開始する。この際、プロセッサ-1 511 はプロセッサ-2 522 からの実行制御信号 590 によりその命令実行動作が停止されている。プロセッサ-2 522 による初期化プログラムの実行によりコマンド解析/ステータス表示回路 521 およびヘッド・ディスク制御回路 525 等のリソースの初期化が完了すると、次にプロセッサ-2 522 は記録媒体の所定の位置に記録してあるプロセッサ-1 511 用のアプリケーション・プログラムを共有 RAM 515 内に読み込む。次いでプロセッサ-2 522 は、それをプロセッサ-1 511 が実行可能な有効なプログラムであることを確認する。アプリケーション・プログラムの読み込みが成功し、それが妥当であることが確認されると、プロセッサ-2 522 はプロセッサ-1 511 に対する実行制御信号 590 を通じてプロセッサ-1 511 を命令実行動作を再開させ、プロセッサ-1 511 は共有 RAM 515 内に読み込まれたアプリケーション・プログラムの実行を開始する。この場合、プロセッサ-1 511 はアプリケーション・プログラムの内容に従い、外部インターフェース 500 から取り込んだ信号情報に加工を施して記録媒体に記録したり、記録媒体から読み出した情報を加工して外部インターフェース 500 から出力したりする。さらにはドライブ 599 のユーザによる指令を外部インターフェース 500 を通じて取り込み、それに従ってアプリケーション・プログラムの動作を変更する等しても良い。
【００５４】
プロセッサ-1 511 が、そのアプリケーション・プログラム実行中に記録媒体からデータを共有 RAM 515 内に読み込む場合は以下の手順に従う。すなわちプロセッサ-1 511 はメモリ制御回路 523, データ転送調停回路 513 を通じてコマンド解析/ステータス表示回路 521 に対して記録媒体からの読み出しコマンドを発行する。読み出しコマンドには記録媒体においてデータの格納されている位置, 読み出すべきデータのサイズおよび読み出したデータを格納する共有 RAM 515 上の物理アドレス等の情報からなる。コマンド解析/ステータス表示回路 521 およびプロセッサ-2 522 は発行されたコマンドを解析し、記録媒体において読み出すべきデータが存在する物理的な位置を算出する。
【００５５】
プロセッサ-2 522 はこの結果に従ってヘッド・ディスク制御回路 525 を通じ記録再生ヘッドを記録媒体の所望の位置に位置づけるよう動作する。また同時にプロセッサ-2 522 は読み出したデータを格納すべき共有 RAM 515 上における物理アドレスをメモリ制御回路 523 に通知する。やがて記録再生ヘッドが記録媒体の目的位置に達すると、記録再生ヘッド内の再生素子が記録媒体における磁化方向の分布を再生信号 (図示せず) として出力する。この再生信号はヘッド・ディスク制御回路 525 において所定の復号処理およびエラー検出/訂正等の処理を受け、次いでメモリ制御回路 523 に順次転送され、読み出しデータとして共有 RAM 515 内の所望のアドレス範囲に格納される。データが共有 RAM 515 内に完全に格納されると、プロセッサ-2 522 はコマンド解析/ステータス表示回路 521 を用いてデータ読み込み完了の旨を表示し、プロセッサ-1 511 がこれを認識することにより読み出し動作は完了する。
【００５６】
またプロセッサ-1 511 が、そのアプリケーション・プログラム実行中に共有 RAM 515 内に存在するデータ等を記録媒体に対して書き込む場合は以下の手順に従う。すなわちプロセッサ-1 511 はメモリ制御回路 523, データ転送調停回路 513 を通じてコマンド解析/ステータス表示回路 521 に対して記録媒体に対する書き込みコマンドを発行する。書き込みコマンドには共有 RAM 515 内においてデータの格納されている物理アドレス, 書き込むべきデータのサイズおよび記録媒体においてデータを書き込むべき位置の情報からなる。コマンド解析/ステータス表示回路 521 およびプロセッサ-2 522 は発行されたコマンドを解析し、記録媒体においてデータを書き込むべき物理的な位置を算出する。
【００５７】
プロセッサ-2 522 はこの結果に従ってヘッド・ディスク制御回路 525 を通じ記録再生ヘッドを記録媒体の所望の位置に位置づけるよう動作する。また同時にプロセッサ-2 522 は共有 RAM 515 上において書き込むべきデータが格納されている物理アドレスをメモリ制御回路 523 に通知する。やがて記録再生ヘッドが記録媒体の目的位置に達すると、記録すべきデータはメモリ制御回路 523 を通じて共有 RAM 515 からヘッド・ディスク制御回路 525 に順次転送される。記録すべきデータはここで所定の符号化処理およびエラー検出/訂正のための情報の付加等を受け、さらに記録信号 (図示せず) に変換されて記録再生ヘッド内の記録素子に供給され、記録媒体の所望の位置に磁化方向の分布として記録される。記録媒体へのデータの記録が完了すると、プロセッサ-2 522 はコマンド解析/ステータス表示回路 521 を用いてデータ書き込み完了の旨を表示し、プロセッサ-1 511 がこれを認識することにより書き込み動作は完了する。
【００５８】
以上の構成および動作によれば、情報記録再生装置の応用装置においてそれを構成する部品点数およびメモリ容量が削減され、また応用装置におけるデータ転送回数も削減されるために、応用装置を構成するプロセッサおよびデータ転送経路の処理能力が削減でき、コスト, 消費電力およびサイズの点で有利となる。またさらに望ましくはプロセッサ-1 511, プロセッサ-2 522, メモリ制御回路 523 およびヘッド・ディスク制御回路 525 を同一の回路基板上、さらに望ましくはパッケージ内に実装することにより、比較的大振幅かつ高速度の矩形波ディジタル信号をストレージ・インターフェースを介して引き回さずに済むため、EMIの 点でも極めて有利となる。
【００５９】
なお何らかの理由でプロセッサ-2 522 がプロセッサ-1 511 用アプリケーション・プログラムの読み込みに失敗した場合、あるいはその妥当性を確認できなかった場合には、プロセッサ-2 522 はプロセッサ-1 511 の命令実行動作を停止したままにしておくとともに、コマンド解析/ステータス表示回路 521 がコマンドを受け付ける対象をホスト・インターフェース回路 520 側に固定する。この場合には、ドライブ 599 はストレージ・インターフェース 501 で接続された外部ホスト機器から発行されるコマンドにのみ従って従来のドライブ装置と全く同様に動作する。ここでストレージ・インターフェース 501 に一時的に外部ホスト機器を接続し、適切なコマンドを発行して記録媒体の所定の記録領域にプロセッサ-1 511 の実行するアプリケーション・プログラムを書き込めば、次回の再起動時には本発明本来の情報記録再生装置としての機能を回復させることが可能となる。
【００６０】
以上説明してきた通り、本構成により、記録媒体に予めプロセッサ-1 511 用のアプリケーション・プログラムを格納しておいた場合には、アプリケーション・プログラムの実行により外部ホストに依存せず自律的動作が可能な情報記録再生装置が実現可能となる。また記録媒体に予めプロセッサ-1 511 用のアプリケーション・プログラムを格納しておかなかった場合には、ストレージ・インターフェースに接続された外部ホストによって制御される従来の情報記録再生装置と全く同様に動作する。したがってこれら両用途の情報記録再生装置が同一の構成で製造できるため、大量生産効果向上により製造コストが削減でき、コストの点で有利となる。
【実施例４】
【００６１】
図６は、本発明技術による情報記録再生装置の第 4 の構成例を説明する図である。ドライブ 699 においてプロセッサ-1 611 は、共有 RAM1 615 および必要に応じて共有 RAM2 624 に格納されたアプリケーション・プログラム (図示せず) を主に実行し、ドライブ 699 の外部的な機能を決定する。またプロセッサ-2 622 は ROM 627 に格納された記録再生チャネル制御プログラム (図示せず) および機構制御プログラム (図示せず) を主に実行し、ヘッド・ディスク制御回路 625 を通じてヘッド・ディスク・アセンブリ 626 を制御する。プロセッサ-1 611 はメモリ制御回路 623 を経由して共有 RAM1 615 に、メモリ制御回路 623, メモリ・ページ管理回路 630, アドレス変換回路 631 を経由して共有 RAM2 624 にランダム・アクセス可能となっており、両プロセッサは共有 RAM1 615, 共有 RAM2 624 を通じて動作情報等を相互に交換している。
【００６２】
ここでプロセッサ-1 611 が共有 RAM1 615 に対してアクセスを行う場合、プロセッサ-1 611 がアクセス要求の対象としてメモリ制御回路 623 に伝える論理アドレスは、共有 RAM1 615 のアクセス・バスにおける物理アドレスとしてそのまま用いられるのに対して、共有 RAM2 624 に対してアクセスを行う場合にメモリ制御回路 623 に伝える論理アドレスは、アドレス変換回路 631 によって共有 RAM2 624 のアクセス・バスにおける物理アドレスに変換される。論理アドレスから物理アドレスへの変換はメモリ・ページ管理回路 630 によって後述の通り管理される。
【００６３】
またプロセッサ-2 622 が共有 RAM1 615 に対してアクセスを行う場合、プロセッサ-2 622 がアクセス要求の対象としてメモリ制御回路 623 に伝える論理アドレスは、共有 RAM1 615 のアクセス・バスにおける物理アドレスとしてそのまま用いられる。プロセッサ-2 622 が共有 RAM2 624 にアクセスする際には、仮想メモリ制御回路 625 の動作はバイパスされ、プロセッサ-2 622 がアクセス対象としてメモリ制御回路 623 に伝える論理アドレスも、共有 RAM2 624 のアクセス・バスにおける物理アドレスとしてそのまま用いられる。
【００６４】
ヘッド・ディスク・アセンブリ 625 はディスク状の記録媒体 (図示せず), 記録再生ヘッド (図示せず), および記録再生ヘッドによって記録媒体の任意の位置を走査可能とする走査手段 (図示せず) から構成されている。メモリ制御回路 623 には共有 RAM1 615, 共有 RAM2 624 および ROM 627 が接続されており、プロセッサ-1 611, プロセッサ-2 622 およびデータ転送調停回路 613 から共有 RAM1 615, 共有 RAM2 624 および ROM 627 に対するアクセス要求を調停し、実際のアクセス処理を行う。またデータ転送調停回路 613 は、メモリ制御回路 623 および DMA 制御回路 612 からのアクセス要求を調停し、相互通信時の帯域およびレイテンシを調整する。外部インターフェース回路 610 は、プロセッサ-1 611 等からの要求に従い、外部インターフェース 600 に接続された外部機器 (図示せず) に対してドライブ 699 内のデータを出力したり、逆に外部機器から与えられた信号情報をドライブ 699 内に取り込む動作を行う。
【００６５】
ドライブ 699 が電源投入により起動ないしはリセット操作等により再起動されると、プロセッサ-2 622 はメモリ制御回路 623 経由で ROM 627 にアクセスし、ROM 627 内に格納されている初期化プログラム (図示せず) の実行を開始する。この際、プロセッサ-1 611 はプロセッサ-2 622 からの実行制御信号 690 によりその命令実行動作が停止されている。プロセッサ-2 622 による初期化プログラムの実行によりヘッド・ディスク制御回路 625, 仮想メモリ制御回路 625 等のリソースの初期化が完了すると、次にプロセッサ-2 622 はヘッド・ディスク・アセンブリ 626 から記録媒体の所定の位置に記録してあるプロセッサ-1 611 用のアプリケーション・プログラムを共有 RAM1 615 内に読み込む。次いでプロセッサ-2 622 はその内容を確認し、プロセッサ-1 611 が実行可能な有効なプログラムであることを確認する。
【００６６】
プロセッサ-1 611 用アプリケーション・プログラムの読み込みが成功し、それの妥当性が確認されると、プロセッサ-2 622 はプロセッサ-1 611 に対する実行制御信号 690 を通じてプロセッサ-1 611 の命令実行動作を再開させ、プロセッサ-1 611 は共有 RAM1 615 内に読み込まれたアプリケーション・プログラムの実行を開始する。この場合、プロセッサ-1 611 はアプリケーション・プログラムの内容に従い、外部インターフェース 600 から取り込んだ信号情報に加工を施して記録媒体に記録したり、記録媒体から読み出した情報を加工して外部インターフェース 600 に出力したりする。さらにはドライブ 699 のユーザによる指令を外部インターフェース 600 を通じて取り込み、それに従ってアプリケーション・プログラムの動作を変更する等しても良い。
【００６７】
仮想メモリ制御回路 625 の動作は以下の通りである。すなわちプロセッサ-1 611 が実行するプログラムやそのプログラムで使用するデータは基本的に共有 RAM1 615 に格納されている。この場合、プロセッサ-1 611 が共有 RAM1 615 に対するアクセス時にメモリ制御回路 623 に対して指定する論理アドレスは、共有 RAM1 615 のアクセス・バスにおける物理アドレスとしてそのまま使用されるのは前述の通りである。しかしながらプログラム・コード量や扱うデータ量の増大により、一時にメモリ上に格納しておく必要のあるデータ量が共有 RAM1 615 の容量を上回る場合には、不足する量以上の容量を持つ仮想メモリ領域を予め記録媒体に確保しておく。プロセッサ-1 611 の論理アドレス空間の内、この仮想メモリ領域に対応する論理アドレス空間を「仮想メモリ空間」と呼ぶ。記録媒体内の仮想メモリ領域, 共有 RAM2 624 およびこの仮想メモリ空間は、所定の共通サイズを有する単位である「ページ」に分割されている。仮想メモリ空間と記録媒体内の仮想メモリ領域の大きさは等しく、それらのページ同士は 1 対 1 に対応しており、その対応関係は固定されている。また仮想メモリ空間のページと共有 RAM2 の物理アドレス空間のページとの対応関係は、メモリ・ページ管理回路 630 によって動的に管理される。
【００６８】
プロセッサ-1 611 がアプリケーション・プログラムの実行中に仮想メモリ空間内に対してアクセス要求を出し、なおかつその論理アドレスを含む仮想メモリ空間のページが共有 RAM2 624 の物理アドレス空間のページと対応づけられていない場合、メモリ・ページ管理回路 630 がこのアクセス要求を検出し、ページ制御信号 691 を用いてプロセッサ-2 622 にその旨を通知する。プロセッサ-2 622 はこれを受け、当該論理アドレスを含むページのデータが仮想メモリ領域から共有 RAM2 624 内に読み込まれるまで、プロセッサ-1 611 が処理自体を一時停止するか、または当該論理アドレスにアクセスを必要としない別の処理のみを実行するよう実行制御信号 690 を通じて要求する。
【００６９】
次にメモリ・ページ管理回路 630 は、共有 RAM2 624 の物理アドレス空間のページから仮想メモリ空間に対応づけられていないページ (空きページ) の物理アドレスと、アクセス要求のあった仮想メモリ空間のページに対応する仮想メモリ領域のページ位置をプロセッサ-2 622 に通知する。さらにメモリ・ページ管理回路 630 は、アクセス要求のあった論理アドレスの含まれるページとこの空きページとを対応付け、アクセス要求のあった論理アドレスの含まれるページの先頭論理アドレスと、空きページの先頭物理アドレスをアドレス変換回路 631 に通知する。以降アドレス変換回路 631 はこれらの情報に従い、仮想メモリ空間内の当該ページに対するアクセス要求を、この空きページ内の物理アドレスに対するアクセス要求に変換するようアドレス変換動作を行う。これと同時にプロセッサ-2 622 は、当該ページの記録媒体における物理的な格納位置を算出する。プロセッサ-2 622 はこの結果に従ってヘッド・ディスク制御回路 625 を通じ記録再生ヘッドを記録媒体の所望の位置に位置づけるよう動作する。
【００７０】
さらにプロセッサ-2 622 は、記録媒体内の仮想メモリ領域からデータを読み出すべき共有 RAM2 624 の位置として、先の空きページの物理アドレスをメモリ制御回路 623 に通知する。やがて記録再生ヘッドが記録媒体の目的位置に達すると、記録再生ヘッド内の再生素子が記録媒体における磁化方向の分布を再生信号 (図示せず) として出力する。この再生信号はヘッド・ディスク制御回路 625 において所定の復号処理およびエラー検出/訂正等の処理を受け、次いでメモリ制御回路 623 に順次転送され、最終的に先ほど仮想メモリ空間のページと対応づけられた共有 RAM2 624 内のページに格納される。データが共有 RAM2 624 内に完全に格納されると、プロセッサ-2 622 はプロセッサ-1 611 に対して実行制御信号 690 を通じ、先に一時停止された該当論理アドレスへのアクセスを必要とする処理を再開させる。
【００７１】
なおプロセッサ-1 615 が仮想メモリ空間内に対してアクセス要求を出し、なおかつその論理アドレスを含む仮想メモリ空間のページが共有 RAM2 624 のページと既に対応づけられていた場合には、メモリ・ページ管理回路 630 は当該ページにアクセス要求があったことだけを記録し、アドレス変換回路 631 が既存の対応付けに従って論理アドレスを物理アドレスに変換の上、アクセス要求を処理する。仮想メモリ制御回路 625 およびプロセッサ-2 622 は、共有 RAM2 624 の空きページがなくなるまで以上の動作を継続する。
【００７２】
プロセッサ-1 611 がアプリケーション・プログラムの実行を継続すると、いずれ共有 RAM2 624 の空きページは消費し尽くされる。そこでさらにプロセッサ-1 615 が仮想メモリ空間内に対してアクセス要求を出し、なおかつその論理アドレスを含む仮想メモリ空間のページが共有 RAM2 624 のページと対応づけられていない場合には、メモリ・ページ管理回路 630 がこのアクセス要求を検出し、ページ制御信号 691 を用いてプロセッサ-2 622 にその旨通知する。
【００７３】
プロセッサ-2 622 はこれを受け、プロセッサ-1 611 が当該論理アドレスを含むページのデータが仮想メモリ領域から共有 RAM2 624 内に読み込まれるまで、プロセッサ-1 611 が処理自体を一時停止するか、または当該論理アドレスにアクセスを必要としない別の処理のみを実行するよう実行制御信号 690 を通じて要求する。次にメモリ・ページ管理回路 630 は、共有 RAM2 624 内のページのデータを仮想メモリ領域に書き戻すため、その時点で共有 RAM2 624 のページ内で最もアクセス頻度の低いページに関して、その仮想メモリ空間との対応付けを解消し、共有 RAM2 624 の当該ページを空きページとするとともに、その空きページの物理アドレスと、以前に関連づけられていた仮想メモリ空間のページに対応する仮想メモリ領域のページ位置をプロセッサ-2 622 に通知する。
【００７４】
プロセッサ-2 622 は、当該ページの記録媒体における物理的な格納位置を算出し、その結果に従ってヘッド・ディスク制御回路 625 を通じ記録再生ヘッドを記録媒体の所望の位置に位置づけるよう動作する。さらにプロセッサ-2 622 は、仮想メモリ領域に書き戻すページのデータの格納位置として、先に空きとした共有 RAM2 624 内のページの物理アドレスをメモリ制御回路 623 に通知する。やがて記録再生ヘッドが記録媒体の目的位置に達すると、記録すべきデータがメモリ制御回路 623 を通じて共有 RAM2 624 からヘッド・ディスク制御回路 625 に順次転送される。記録すべきデータはここで所定の符号化処理およびエラー検出/訂正のための情報の付加等を受け、さらに記録信号 (図示せず) に変換されて記録再生ヘッド内の記録素子に供給され、記録媒体の所望の位置に磁化方向の分布として記録される。記録媒体へのデータの記録が完了すると先ほどと同様に、仮想メモリ制御回路 625 およびプロセッサ-2 622 は解放された共有 RAM2 624 の空きページを、先にアクセス要求のあった仮想メモリ空間内のページに対応付け、一時停止された該当アドレスへのアクセスを必要とするプロセッサ-1 611 による処理を再開させる。
【００７５】
以上の構成および動作によれば、情報記録再生装置の応用装置においてそれを構成する部品点数およびメモリ容量が削減され、また応用装置におけるデータ転送回数も削減されるために、応用装置を構成するプロセッサおよびデータ転送経路の処理能力が削減でき、コスト, 消費電力およびサイズの点で有利となる。またさらに望ましくはプロセッサ-1 611, プロセッサ-2 622, メモリ制御回路 623 およびヘッド・ディスク制御回路 625 を同一の回路基板上、さらに望ましくはパッケージ内に実装することにより、比較的大振幅かつ高速度の矩形波ディジタル信号をストレージ・インターフェースを介して引き回さずに済むため、EMIの 点でも極めて有利となる。またプロセッサ-1 611 によって実行されるアプリケーション・プログラムの記述にあたって、プログラム作成者が仮想メモリ管理方法について意識せずとも容易に広大な論理メモリ空間を使用することができるようになるため、情報記録再生装置の応用装置の開発コストが削減でき、コストの点で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】従来の磁気ディスク装置を使用する応用装置の代表的な構成例を説明する図。
【図２】本発明技術による情報記録再生装置の第 1 の構成例を説明する図。
【図３】図２を用いて説明した情報記録再生装置において、プロセッサ-1 211 によるコマンド発行方法の例を説明する図。
【図４】図２を用いて説明した情報記録再生装置の構成に基づき、より具体的な第 2 の構成例を説明する図。
【図５】本発明技術による情報記録再生装置の第 3 の構成例を説明する図。
【図６】本発明技術による情報記録再生装置の第 4 の構成例を説明する図。
【符号の説明】
【００７７】
100, 200, 500, 600 … 外部インターフェース
101, 501 … ストレージ・インターフェース
111, 211, 411, 511, 611 … プロセッサ-1
114, 223, 423, 523, 623 … メモリ制御回路
115 … RAM1
122, 222, 422, 522, 622 … プロセッサ-2
124 … RAM2
126, 226, 426, 526, 626 … ヘッド・ディスク・アセンブリ
198 … ホスト
215, 415, 515, 615 … 共有 RAM
290, 490, 590, 690 … 実行制御信号
299, 499, 599, 699 … ドライブ
615 … 共有 RAM1
624 … 共有 RAM2
625 … 仮想メモリ制御回路
630 … メモリ・ページ管理回路
631 … アドレス変換回路
691 … ページ制御信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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