(57)【要約】【課題】  効率的に記録媒体にアクセスを行う。【解決手段】  記録トラックが中心部から外周側に向かって同心円状に複数形成されてなる記録媒体２０と、所定サイズの複数のエリアからなるデータエリアと、所定の管理情報が格納されてなる管理情報エリアを有する不揮発性記憶媒体２６と、記録媒体２０の一の記録トラックから他の記録トラックへ書き込み先の移動が生じた場合に、移動中には、データエリアにデータの書き込みを行い、移動が完了した際には、他の記録トラックにデータの書き込みを行うように、記録媒体２０の各セクタ及び不揮発性記憶媒体２６の各エリアに論理セクタ番号を割り当てる割当部２７と、割当部２７により割り当てられる論理セクタ番号に基づき、記録媒体２０又は不揮発性記憶媒体２６にアクセスするアクセス部とを備える。【選択図】  図１
2006313514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定サイズのセクタが複数含まれて環状の記録トラックを形成し、当該記録トラックが中心部から外周側に向かって同心円状に複数形成されてなり、上記各セクタにはそれぞれ固有の物理セクタ番号が付されてなる記録媒体と、
所定サイズの複数のエリアからなるデータエリアと、上記記録媒体に形成されている上記記録トラック及び上記データエリアにアクセスする際に適宜参照される所定の管理情報が格納されてなる管理情報エリアを有し、上記各エリアにはそれぞれ固有の物理番号が付されてなる不揮発性記憶媒体と、
データの書き込みを行うときに、上記記録媒体の一の記録トラックから他の記録トラックへ書き込み先の移動が生じた場合に、当該移動中には、上記データエリアにデータの書き込みを行い、当該移動が完了した際には、上記他の記録トラックにデータの書き込みを行うように、上記記録媒体の各記録トラックに含まれている各セクタ及び上記不揮発性記憶媒体の上記データエリアの上記各エリアに論理セクタ番号を割り当てる割当手段と、
上記割当手段により割り当てられる上記論理セクタ番号に基づき、上記記録媒体又は上記不揮発性記憶媒体にアクセスするアクセス手段とを備えることを特徴とする複合型記憶装置。
【請求項２】
上記割当手段は、上記記録媒体の各記録トラックに含まれている各セクタの一部と、上記不揮発性記憶媒体の上記データエリアの上記各エリアの一部に同一の論理セクタ番号を割り当てることを特徴とする請求項１記載の複合型記憶装置。
【請求項３】
上記割当手段は、上記記録媒体の一の記録トラックから他の記録トラックへトラックジャンプにより生じるシークタイム中に、上記データエリアにデータの書き込みを行い、当該シークタイムが経過した際には、上記他の記録トラックにデータの書き込みを行うように、上記記録媒体の各記録トラックに含まれている各セクタ及び上記不揮発性記憶媒体の上記データエリアの上記各エリアに論理セクタ番号を割り当てることを特徴とする請求項１記載の複合型記憶装置。
【請求項４】
上記記録媒体は、複数の記録媒体からなっており、
上記割当手段は、上記一の記録媒体から他の記録媒体へ記録媒体が変更されるときに、上記データエリアにデータの書き込みを行い、当該変更が終了した際には、上記他の記録トラックにデータの書き込みを行うように、上記記録媒体の各記録トラックに含まれている各セクタ及び上記不揮発性記憶媒体の上記データエリアの上記各エリアに論理セクタ番号を割り当てることを特徴とする請求項１記載の複合型記憶装置。
【請求項５】
所定サイズのセクタが複数含まれて環状の記録トラックを形成し、当該記録トラックが中心部から外周側に向かって同心円状に複数形成されてなり、上記各セクタにはそれぞれ固有の物理セクタ番号が付されてなる記録媒体と、所定サイズの複数のエリアからなるデータエリアと、上記記録媒体に形成されている上記記録トラック及び上記データエリアにアクセスする際に適宜参照される所定の管理情報が格納されてなる管理情報エリアを有し、上記各エリアにはそれぞれ固有の物理番号が付されてなる不揮発性記憶媒体とを有する複合型記憶装置にアクセスするアクセス方法において、
上記複合型記憶装置にアクセスするときに、上記記録媒体の一の記録トラックから他の記録トラックへ書き込み先の移動が生じた場合に、当該移動中には、上記データエリアにデータの書き込みを行い、当該移動が完了した際には、上記他の記録トラックにデータの書き込みを行うように、上記記録媒体の各記録トラックに含まれている各セクタ及び上記不揮発性記憶媒体の上記データエリアの上記各エリアに論理セクタ番号を割り当てる割当工程と、
上記割当工程により割り当てられる上記論理セクタ番号に基づき、上記記録媒体又は上記不揮発性記憶媒体にアクセスするアクセス工程とを有することを特徴とするアクセス方法。
【請求項６】
所定サイズのセクタが複数含まれて環状の記録トラックを形成し、当該記録トラックが中心部から外周側に向かって同心円状に複数形成されてなり、上記各セクタにはそれぞれ固有の物理セクタ番号が付されてなる記録媒体と、所定サイズの複数のエリアからなるデータエリアと、上記記録媒体に形成されている上記記録トラック及び上記データエリアにアクセスする際に適宜参照される所定の管理情報が格納されてなる管理情報エリアを有し、上記各エリアにはそれぞれ固有の物理番号が付されてなる不揮発性記憶媒体とを有する複合型記憶装置にアクセスすることをコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
上記複合型記憶装置にアクセスするときに、上記記録媒体の一の記録トラックから他の記録トラックへ書き込み先の移動が生じた場合に、当該移動中には、上記データエリアにデータの書き込みを行い、当該移動が完了した際には、上記他の記録トラックにデータの書き込みを行うように、上記記録媒体の各記録トラックに含まれている各セクタ及び上記不揮発性記憶媒体の上記データエリアの上記各エリアに論理セクタ番号を割り当てる割当工程と、
上記割当工程により割り当てられる上記論理セクタ番号に基づき、上記記録媒体又は上記不揮発性記憶媒体にアクセスするアクセス工程とをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体と、不揮発性記憶媒体とを備え、共通するファイルシステムに基づいて、データのアクセスが行われる複合型記憶装置と、当該複合型記憶装置にアクセスするアクセス方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク装置（以下、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）という。）は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の外部ストレージとして用いられ、記録密度の向上にともない、大容量化が進められ、近年ＡＶホームサーバ、車載機器等の様々なコンシューマＡＶ機器への応用が実現及び期待されている。
【０００３】
また、ＨＤＤは、ディスクの小径化が進み、例えば、デジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）や、携帯音楽プレイヤー等のモバイル機器では、１．８ｉｎｃｈ及び１ｉｎｃｈのＨＤＤの活用が見込まれている。
【０００４】
一方、Ｆｌａｓｈメモリに代表される不揮発性半導体メモリは、低消費電力、高速起動、耐衝撃性等の利点があり、用途に応じて様々なアプリケーションに利用されているが、一方で、容量あたりの価格は高価なものとなっている。
【０００５】
ところで、モバイル機器に応用する小型ストレージとしては、特に、低コスト、大容量、低消費電力、高速応答性等が要求される。
【０００６】
また、ＨＤＤは、低コスト及び大容量という点で不揮発性半導体メモリに勝っているが、データの記録再生が可能になる、いわゆる起動状態に達するまでに、電源の投入から数秒を要する。一方で、不揮発性半導体メモリでは、瞬時に起動状態におくことができ即応性に優れ、例えば、機器の電源を投入した瞬間からデータの記録再生が可能となる。
【０００７】
また、ＨＤＤを常にアイドル状態（記録再生の待機状態）にしておくと、無駄な消費電力が発生し、電源容量に限りのあるモバイル機器では電源効率が悪くなってしまう。さらに、トラック上に欠陥セクタが発生した場合には、ＨＤＤでは代替え処理によって転送速度が劣化する等の短所がある。
【０００８】
そこで、このようなＨＤＤの短所を不揮発性半導体メモリの利点で補うような、ＨＤＤと不揮発性半導体メモリを融合させたハイブリッドストレージの開発が期待される。本願の発明者らは、このようなハイブリッドストレージをひとつのファイルシステムで管理し、活用する構成ついて種々のものを提案している（例えば、特許文献１乃至４参照。）。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−１２３３７９号公報
【特許文献２】特開２００３−１２５３５８号公報
【特許文献３】特開２００２−１５０６９９号公報
【特許文献４】特開２０００−３２４４３５号公報
【特許文献５】特開２００３−３１７４１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、ＨＤＤでは、ディスクの中心から外周に向かって記録トラックが同心円状に配置されており、記録トラックごとに分離しているため、一の記録トラックに連続的にアクセスを行っている場合でも、他の記録トラックへ移動するためのシーク動作を行う必要がある。なお、ＣＤ等の光ディスクでは、トラックが中心から外周に向かってスパイラル状に形成されているので、シーケンシャルにアクセスする場合にはＨＤＤに見られるようなシーク動作は生じない。
【００１１】
また、記録トラックは、通常、セクタと呼ばれるデータアクセスの最小単位を持ち、ＨＤＤ内部では物理アドレアを用いて管理され、一方、ＨＤＤ外部からは論理アドレス（ＬＢＡ（Logical Block Address））を用いて管理されている。
【００１２】
ＨＤＤ外部からの連続アクセスは、論理アドレスを用いて行われているので、シーク動作のための時間を考慮して各セクタに論理アドレスを割り当てないと、シーク動作が完了した時には、アクセスしなければならないセクタは通りすぎてしまい、回転待ちが発生して著しくＨＤＤの性能が低下してしまう。
【００１３】
そのために、ＨＤＤでは、トラックスキュー方式と呼ばれるディスクの記録方式が採用されている。具体的には、図８に示すように、記録トラック１から記録トラック３の各セクタに対して、シーク動作に要する時間を考慮して、論理アドレスを割り当てる。本例では、トラックスキューは、２セクタ分の回転時間とし、内周側に移動するごとに時計方向に２セクタ分だけずれるように論理アドレスが割り当てられている。なお、各記録トラックは、所定サイズの１６個のセクタからなるものとする。なお、図８中の各記録トラックの数字は、論理アドレスを示している。
【００１４】
また、割り当てられる論理アドレスについて詳細に説明すると、ＨＤＤでは、物理アドレスとして各記録トラックに含まれている全てのセクタに対して固有の物理セクタ番号（ＰＳＮ（Physical Sector Number））が割り当てられ、また、トラックスキューを考慮して、各セクタに対して、論理セクタ番号（ＬＳＮ（Logical Sector Number））を割り当てられている。ヘッドは、論理セクタ番号にしたがって各セクタにアクセスするので、一の記録トラックの最後に相当するセクタ（例えば、論理セクタ番号が「１５」）から、他の記録トラックの最初に相当するセクタ（例えば、論理セクタ番号が「１６」）へ、トラックジャンプによるシーク動作の完了後にアクセスが可能となる。なお、１次欠陥が生じているセクタには、論理セクタ番号は割り当てられない。
【００１５】
また、ＨＤＤ外部の機器からのアクセスに用いられる論理アドレスは、論理セクタ番号と他の物理アドレス（ヘッド、トラック番号）を用いて連続的にアクセスした時に無駄な待ち時間が発生しないように割り当てられる。なお、ＨＤＤに内蔵されている一のディスクから他のディスクへ、又は一のディスクの一方面から他方面へヘッドが移動（ヘッドチェンジ）する際にも同様にトラックスキューが設定される。
【００１６】
したがって、セクタに対する連続アクセスの性能を向上させるためには、スキューを減少させるか、或いはスキューを無くしてしまえば良い。
【００１７】
しかし、スキューを減少させるためには、シーク動作に要する時間を短縮する必要がある。また、シーク動作に要する時間を短縮するには、シーク動作のスピードを求めて、例えば、圧電素子やマイクロマシン等を用いた２段アクチュエータのような高性能なアクチュエータを用いる必要があり、コストがかかってしまう。また、シーク動作の高速化に伴って、サスペンションの振動などが励起され、ヘッドの浮上量に影響を及ぼすなどの副作用もある。
【００１８】
ここで、例えば、上述した問題点を解決するためにアクチュエータの設計についての手法が提案されている（特許文献５参照）。しかしながら、文献に記載の方法では、複雑な演算と精度の高い位置信号を必要とし、結果として高価な機器になってしまう。
【００１９】
また、ＨＤＤや不揮発性固体メモリに書き込んだデータを管理するための管理情報や、重要なデータに対して、簡易にバックアップするための技術が望まれている。
【００２０】
そこで、本発明では、ＨＤＤにおいて不揮発性固体メモリを効率的に使用して、スキューによる制御を採用しつつもデータの連続転送速度の向上を図ることができる複合型記憶装置と、当該複合型記憶装置にアクセスするアクセス方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明に係る複合型記憶装置は、上述の課題を解決するために、所定サイズのセクタが複数含まれて環状の記録トラックを形成し、当該記録トラックが中心部から外周側に向かって同心円状に複数形成されてなり、各セクタにはそれぞれ固有の物理セクタ番号が付されてなる記録媒体と、所定サイズの複数のエリアからなるデータエリアと、記録媒体に形成されている記録トラック及びデータエリアにアクセスする際に適宜参照される所定の管理情報が格納されてなる管理情報エリアを有し、各エリアにはそれぞれ固有の物理番号が付されてなる不揮発性記憶媒体と、データの書き込みを行うときに、記録媒体の一の記録トラックから他の記録トラックへ書き込み先の移動が生じた場合に、当該移動中には、データエリアにデータの書き込みを行い、当該移動が完了した際には、他の記録トラックにデータの書き込みを行うように、記録媒体の各記録トラックに含まれている各セクタ及び不揮発性記憶媒体のデータエリアの各エリアに論理セクタ番号を割り当てる割当手段と、割当手段により割り当てられる論理セクタ番号に基づき、記録媒体又は不揮発性記憶媒体にアクセスするアクセス手段とを備える。
【００２２】
また、本発明に係るアクセス方法は、上述の課題を解決するために、所定サイズのセクタが複数含まれて環状の記録トラックを形成し、当該記録トラックが中心部から外周側に向かって同心円状に複数形成されてなり、各セクタにはそれぞれ固有の物理セクタ番号が付されてなる記録媒体と、所定サイズの複数のエリアからなるデータエリアと、記録媒体に形成されている記録トラック及びデータエリアにアクセスする際に適宜参照される所定の管理情報が格納されてなる管理情報エリアを有し、各エリアにはそれぞれ固有の物理番号が付されてなる不揮発性記憶媒体とを有する複合型記憶装置にアクセスするアクセス方法において、複合型記憶装置にアクセスするときに、記録媒体の一の記録トラックから他の記録トラックへ書き込み先の移動が生じた場合に、当該移動中には、データエリアにデータの書き込みを行い、当該移動が完了した際には、他の記録トラックにデータの書き込みを行うように、記録媒体の各記録トラックに含まれている各セクタ及び不揮発性記憶媒体のデータエリアの各エリアに論理セクタ番号を割り当てる割当工程と、割当工程により割り当てられる論理セクタ番号に基づき、記録媒体又は不揮発性記憶媒体にアクセスするアクセス工程とを有する。
【００２３】
また、本発明に係るプログラムは、上述の課題を解決するために、所定サイズのセクタが複数含まれて環状の記録トラックを形成し、当該記録トラックが中心部から外周側に向かって同心円状に複数形成されてなり、各セクタにはそれぞれ固有の物理セクタ番号が付されてなる記録媒体と、所定サイズの複数のエリアからなるデータエリアと、記録媒体に形成されている記録トラック及びデータエリアにアクセスする際に適宜参照される所定の管理情報が格納されてなる管理情報エリアを有し、各エリアにはそれぞれ固有の物理番号が付されてなる不揮発性記憶媒体とを有する複合型記憶装置にアクセスすることをコンピュータに実行させるためのプログラムであって、複合型記憶装置にアクセスするときに、記録媒体の一の記録トラックから他の記録トラックへ書き込み先の移動が生じた場合に、当該移動中には、データエリアにデータの書き込みを行い、当該移動が完了した際には、他の記録トラックにデータの書き込みを行うように、記録媒体の各記録トラックに含まれている各セクタ及び不揮発性記憶媒体のデータエリアの各エリアに論理セクタ番号を割り当てる割当工程と、割当工程により割り当てられる論理セクタ番号に基づき、記録媒体又は不揮発性記憶媒体にアクセスするアクセス工程とをコンピュータに実行させるためのものである。
【発明の効果】
【００２４】
本願発明は、トラックスキュー等により生ずるデータ転送速度への影響を最小限に抑えることができる。
【００２５】
また、本願発明は、２段アクチュエータなどの高性能なアクチュエータを使わず、また、複雑な制御を行うことなく、データの連続転送性能を向上させることができ、また、コストの上昇を抑えることができる。
【００２６】
また、本願発明では、例えば、固有共振振動がばらついていて、製品の一部でシーク動作に伴う振動が発生してしまうようなメカ部品のばらつきに伴って発生する問題も、回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明は、ディスク状記録媒体を搭載したハードディスク記憶装置（Hard Disc Drive、ＨＤＤ）とＦＬＡＳＨメモリ等の不揮発性記憶媒体を有し、所定のファイルシステムに基づき、ＨＤＤのデータエリアと不揮発性記憶媒体のデータエリアを一体的、又は部分的に一体的なデータエリアとして扱う複合型記憶装置に係るものである。なお、以下では、ファイルシステムとしてＭＳ−ＤＯＳ互換ＦＡＴファイルシステムを採用した例についての説明を行う。
【００２８】
データアクセスシステム１は、図１に示すように、記録媒体と不揮発性記憶媒体が複合型的に構成されてなる複合型記憶装置（ハイブリッドハードディスクドライブ）２がＩＤＥ、ＳＣＳＩ、ＦＣ又はＵＳＢ等の規格を採用するインターフェース部３を介して、ホスト機器４が接続されて構成される。
【００２９】
ホスト機器４は、所定の演算処理を行うＣＰＵ１０と、ＣＰＵ１０による演算等に用いられるメモリ１１とを備える。
【００３０】
ホスト機器４は、具体的には、複合型記憶装置２の長所を生かして効率良く記録再生処理を行うビデオカメラ、デジタルカメラ、音楽プレイヤー等のアプリケーション機器であり、例えば、起動時にＩｄｅｎｔｉｆｙ Ｄｅｖｉｃｅ Ｃｏｍｍａｎｄ（ＡＴＡ規格）を接続されている複合型記憶装置２に発行し、該複合型記憶装置２に関するパラメータ情報を取得して、該複合型記憶装置２が記録媒体と不揮発性固体メモリ２６の複合型の記憶装置であることを容易に認識することができる機器である。また、ホスト機器４は、固有のファイルシステムにしたがってデータの記録再生を行うパーソナルコンピュータ等の機器であっても良い。
【００３１】
複合型記憶装置２は、図１に示すように、記録媒体２０にデータを書き込み、書き込まれているデータを読み出すヘッド部２１と、記録媒体２０を所定方向に所定の回転数で駆動する駆動部２２と、ヘッド部２１と駆動部２２を制御するサーボ制御部２３と、ヘッド部２１と接続されており、供給されるデータに対して所定の処理を行うリードライトチャンネル部２４と、一時的にデータがバッファリングされるバッファメモリ２５と、データが格納される不揮発性固体メモリ２６と、サーボ制御部２３とリードライトチャンネル部２４を制御する制御部２７と、所定の演算を行い、サーボ制御部２３及びリードライトチャンネル部２４等に必要なコマンド及びパラメータを設定して動作させる演算処理部（ＣＰＵ）２８と、ＣＰＵ２８による演算等に用いられるメモリ２９と、ホスト機器４とデータ及び制御情報等の送受信を行うインターフェース制御部３０とを備える。
【００３２】
記録媒体２０は、後述するＦＡＴ（File Allocation Table）ファイルシステムによって管理されており、少なくとも所定のデータサイズ（クラスタ）ごとにアドレス（以下、物理アドレスという。）が付されてなるユーザデータエリア（以下、ユーザエリアＵＡ２という。）からなるＨＤ（ハードディスク）等のディスク状記録媒体により構成されている。
【００３３】
また、不揮発性固体メモリ２６は、ＦＡＴファイルシステムが採用されているＮＡＮＤ型ＦＬＡＳＨメモリカード（Memory Stick、Compact Flash、SD Card等）であり、所定のデータサイズ（ページ）ごとに、一連のアドレス（以下、メモリアドレスという。）が付されてなるデータエリア（以下、ユーザエリアＵＡ３という。）と、所定の管理情報が格納されてなるシステムエリアＳＡと、所定の情報が格納されてなるユーザエリアＵＡ１とからなる。ユーザエリアＵＡ１は、ブート情報が格納されてなるブートデータエリアＢＡと、所定のアドレス（以下、論理アドレスという。）ごとに所定の識別情報が書き込まれてなる識別情報テーブル（ＦＡＴ）が格納されてなるＦＡＴエリアＦＡとからなる。
【００３４】
本願発明では、記録媒体２０のユーザエリアＵＡ２と、不揮発性固体メモリ２６のユーザエリアＵＡ３とがＦＡＴファイルシステムによって統合され、一体的、又は部分的に一体的なデータエリア（以下、統合データエリアＤＡという。）として管理されている。
【００３５】
サーボ制御部２３は、記録媒体２０を所定方向に所定速度で回転駆動させるように駆動部２２を制御し、また、記録媒体２０上の所定の場所にアクセスするためにヘッド部２１の駆動を制御する。
【００３６】
リードライトチャンネル部２４は、データの書き込み動作時に、供給されたデータを符号化（変調）し、記録再生系の特性に適したデジタルビット系列に変換した後、変換後のデータをヘッド部２１に供給する。また、リードライトチャンネル部２４は、データの読み出し動作時に、ヘッド部２１から供給された再生信号から高域ノイズを除去した後でアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）によりデジタル化し、最尤復号法等を用いて所定の処理を行った後、復調を行う。
【００３７】
バッファメモリ２５は、データの書き込み時において、制御部２７の制御により、ホスト機器４から供給されるデータが一時的にバッファリングされ、データが所定量に達したときに、データが読み出され、読み出されたデータがリードライトチャンネル部２４に供給される。また、バッファメモリ２５は、データの読み出し時において、制御部２７の制御により、リードライトチャンネル部２４から供給されるデータが一時的にバッファリングされ、データが所定量に達したときに、データが読み出され、読み出されたデータがインターフェース制御部３０を介してホスト機器４に供給される。また、バッファメモリ２５は、データの読み出し時及び書き込み時に、一時的にデータのバッファリングを行い転送速度の違いによる性能の低下を抑えるために用いられている。
【００３８】
制御部２７は、バッファメモリ２５とリードライトチャネル部２３との間のデータの送受信を、後述するＦＡＴファイルシステムにより管理し、データのフォーマットにかかわる処理を行う。また、制御部２７は、当該処理を行う際に、誤り訂正符号による符号化、誤り検出及び誤り訂正にかかわる処理もあわせて行う。
【００３９】
また、制御部２７は、詳細は後述するが、ホスト機器４から供給されたデータを記録媒体２０及び不揮発性固体メモリ２６に書き込む順番を決定する論理セクタ番号（ＬＳＮ（Logical Sector Number））を割り当てる処理を行う。
【００４０】
ここで、ＦＡＴファイルシステムについて説明する。ＦＡＴとは、ファイルが複数のクラスタに分割されて記録されている場合に、各クラスタの連結情報が記されているテーブルのことである。したがって、ＦＡＴを参照することにより、任意のファイルにアクセスすることが可能となる。また、ＦＡＴを用いて管理を行うファイルシステムをＦＡＴファイルシステムと呼ぶ。以後、本実施例では、クラスタ番号は、論理ブロックアドレスＬＢＡ（Logical Block Address）を単純にＮで割ったものとし、説明ではＮ＝１６とする。なお、ＬＢＡとは、ホスト機器４が複合型記憶装置２にアクセスする場合に、ホスト機器４が使用するアドレスのことである。
【００４１】
また、ＦＡＴファイルシステムボリュームは、予約エリアＡ、ＦＡＴエリアＢ及びディレクトリ／データエリアＣの３つのエリアから構成されている。なお、本例では、パーティションは、１つの場合を想定しているので、ボリュームとパーティションは同一である。また、ディレクトリ／データエリアＣには、ディレクトリ項目Ｄがあり、このディレクトリ項目Ｄにファイル名やファイルの開始クラスタ番号に関する情報が格納されている。
【００４２】
また、フォーマットは、サーボ情報並びにその他の情報を書き込むことにより、記録媒体２０をトラック及びセクタに分割する物理フォーマットと、物理フォーマット後にＯＳが使用する管理データや記録されるデータの論理的な位置を設定する論理フォーマットからなる。本発明では論理フォーマット終了後にシステムエリアＳＡ、ユーザエリアＵＡ１、ユーザエリアＵＡ２及びユーザエリアＵＡ３が作成される。
【００４３】
ここで、ＬＢＡ空間について図２を参照して説明する。なお、１セクタは、記録媒体２０においてデータを記録する最小の単位（通常５１２ｂｙｔｅ）であり、本発明においてもこれを最小単位とする。したがって、１クラスタは、８Ｋｂｙｔｅとなる。ホスト機器４は、記録媒体２０に対して論理ブロックアドレス（ＬＢＡ）を用いてアクセスを行う。また、ファイルを管理するＦＡＴファイルシステムでは、１クラスタをデータの読み書きの最小単位としている。
【００４４】
ホスト機器４は、例えば、Ｆｉｌｅ１の配置情報を得るために、所定のコマンドを発行して、ディレクトリ項目Ｄを読み出す。そして、ホスト機器４は、読み出したディレクトリ項目Ｄから開始クラスタ番号「１２３４０ｈ」を抽出し、ＦＡＴエリアＢを参照して、当該開始クラスタ番号「１２３４０ｈ」に対応するＦＡＴ項目（FAT Entry）を検索し、連続するデータが格納されているクラスタ番号「１２３４１ｈ」を検出する。そして、順次、連続するデータのクラスタ番号を検出し、ＥＯＦ（End of File）まで検出を続ける。なお、ＥＯＦは、クラスタ番号「１２３７Ｆｈ」である。また、上述のように、ホスト機器４が主体的にＦＡＴ情報を参照しながら各クラスタにアクセスする方法を通常モード（ＡＶモード）という。
【００４５】
ホスト機器４は、開始クラスタ番号「１２３４０ｈ」から、ＥＯＦのクラスタ番号「１２３７Ｆｈ」までの配置情報に基づいて、各クラスタにアクセスし、格納されているデータの読み出しを行う。
【００４６】
これに対して、複合型記録装置２内の記録媒体２０の記憶エリアは、セクタ単位で物理アドレスと論理アドレスの２つで管理される。物理アドレスは、媒体の面番号、トラック番号及びセクタ番号の３つから構成されている。
【００４７】
また、不揮発性固体メモリ２６の記憶エリアは、ページ単位で管理が行われ、ページのサイズは通常のセクタサイズと同じであり、各ページに固有のページ番号が付されているものとする。
【００４８】
なお、複合型記憶装置２において、物理アドレスと論理アドレスの２つのアドレスを導入するのは、トラックスキュー方式での記録と不良セクタの代替処理を行うためである。
【００４９】
複合型記憶装置２の制御部２７は、図３に示すように、記録媒体２０のユーザエリアＵＡ２と、不揮発性固体メモリ２６のユーザエリアＵＡ１及びユーザエリアＵＡ３をＬＢＡ空間として割り当てている。図３（Ａ）は、複合型記憶装置２内部での構成（論理セクタ番号（ＬＳＮ））を示しており、図３（Ｂ）は、ホスト機器４により認識される複合型記憶装置２の構成（論理ブロックアドレス（ＬＢＡ））を示している。
【００５０】
また、複合型記憶装置２の制御部２７は、図４に示すように、ユーザエリアＵＡ１の一部、ユーザエリアＵＡ２の一部及びユーザエリアＵＡ３の一部に対して、記録媒体２０と不揮発性固体メモリ２６を重複させるようにして、ＬＢＡ空間を割り当てても良い。なお、図４では、ユーザエリアＵＡ１、ユーザエリアＵＡ２及びユーザエリアＵＡ３のエリアの一部に記録媒体２０と不揮発性固体メモリ２６が重複するように割り当てているが、ユーザエリアＵＡ１の一部のみを重複するように割り当てても良い。
【００５１】
このように記録媒体２０と不揮発性固体メモリ２６が重複するように割り当てることにより、例えば、ＦＡＴ等が記録媒体２０と、不揮発性固体メモリ２６の双方に記録されることになり、強固なシステムの構築が可能となる。
【００５２】
システムエリアＳＡは、複合型記憶装置２内部のＣＰＵ２８がブートコードや各種テーブルを格納するため、或いは２次欠陥の代替処理用のエリアとして使用されるエリアである。
【００５３】
ディスクキャッシュエリアＤＡは、一時的にデータを格納する目的に使用される。図２において論理セクタ番号「０２０００ｈ」〜論理セクタ番号「３ＦＦＦＦｈ」までのエリア（１２４ＭＢｙｔｅ）が割り当てられている。また、マスターブートレコードの論理セクタ番号は、「４００００ｈ」が割り当てられている。なお、データアクセスシステム１では、ホスト機器４がディスクキャッシュエリアＤＡに対して直接的にアドレスを指定して書き込みを行えないように制限を設けている。
【００５４】
ユーザエリアＵＡ１は、ＭＢＲ（Master Boot Record）とＰＢＲ（Partition Boot Record）を含む予約エリアＡとＦＡＴエリアＢを含む。ＭＢＲは、ホスト機器４から見てＬＢＡ「０」のセクタであり、ブートストラップ・コードやパーティション・テーブルが記録されている。
【００５５】
ユーザエリアＵＡ２は、ファイルの情報を管理するディレクトリ項目Ｄと実際のデータが入る。なお、ＦＡＴ３２以前では、ルートディレクトリだけは別なエリアとしてわけられていた。ディレクトリ項目Ｄには、各ディレクトリ（各ファイル）に関して、ファイル名、拡張子、属性、最新更新時間、開始クラスタ番号、ファイルサイズの情報が格納されている。
【００５６】
ユーザエリアＵＡ３は、ホスト機器４からは通常書き込みができないように設定されていて、所定のモードを選択した時に複合型記憶装置２の管理下でのみ書き込み可能なエリアである。
【００５７】
ここで、制御部２７により論理セクタ番号を割り当てる処理について図５を参照して以下に説明する。なお、１トラックは、１６個のセクタからなり、トラックスキューを２セクタ分とする。また、図５では、白抜きのブロックは、記録媒体２０の各記録トラックに含まれている１セクタを表し、斜線の入ったブロックは、記録媒体２０のセクタに対応する不揮発性固体メモリ２６の１ページを表す。また、図５では、対比しやすいように、従来から行われている方法により割り当てられた論理セクタ番号ａと、本願発明により割り当てられた論理セクタ番号ｂをそれぞれ示す。なお、図５では、１次欠陥及び２次欠陥が生じなかったものとしている。
【００５８】
従来から用いられている論理セクタ番号の割り当て方法では、論理セクタ番号ａに示すように、記録トラック１の物理セクタ番号が「０」のセクタに論理セクタ番号「０」を割り当て、順次、他のセクタに対して論理セクタ番号を割り当てる。そして、物理セクタ番号が「１５」のセクタ（記録トラック１の最後のセクタ）に論理セクタ番号「１５」を割り当てた場合、記録トラック２の物理セクタ番号が「１８」のセクタに論理セクタ番号「１６」を割り当てる。したがって、従来の記録装置では、このように割り当てられた論理セクタ番号にしたがって各セクタにアクセスするので、記録トラック１から記録トラック２へ移動する際のトラックスキュー（２セクタ）に要する時間、データの書き込み動作が中断していた。
【００５９】
一方、制御部２７は、記録媒体２０の記録トラック１の物理セクタ番号が「０」のセクタに論理セクタ番号「０」を割り当て、順次、他のセクタに対して論理セクタ番号を割り当て、物理セクタ番号が「１５」のセクタ（記録トラック１の最後のセクタ）に論理セクタ番号「１５」を割り当てた場合、不揮発性固体メモリ２６のページ番号が「０」のページに論理セクタ番号「１６」を割り当て、ページ番号が「１」のページに論理セクタ番号「１７」を割り当てる。
【００６０】
また、制御部２７は、トラックスキューのために記録トラック２の物理セクタ番号が「１６」及び「１７」をスキップして、物理セクタ番号が「１８」のセクタに論理セクタ番号「１８」を割り当て、順次、他のセクタ及び各ページに対して適宜論理セクタ番号を割り当てて行く。
【００６１】
こうすることにより、ヘッド部２１は、記録トラック記録トラック１から記録トラック２に移動する際に要する時間（２セクタ分の時間）、不揮発性固体メモリ２６にアクセス（データの書き込み）することができるので、ホスト機器４から供給されるデータを途切れることなく書き込み続けることができる。
【００６２】
つぎに、制御部２７により論理セクタ番号を割り当てる他の処理について図６を参照して以下に説明する。
【００６３】
制御部２７は、ユーザエリアＵＡ１、ユーザエリアＵＡ２及びユーザエリアＵＡ３のエリアの一部に記録媒体２０と不揮発性固体メモリ２６が重複するように割り当てた場合には、図４に模式的に示すように、例えば、記録トラック１の物理セクタ番号「１５」と、不揮発性固体メモリ２６のページ番号「０」に同一の論理セクタ番号（ｂ）「１５」を割り当て、記録トラック２の物理セクタ番号「１７」と、不揮発性固体メモリ２６のページ番号「２」に同一の論理セクタ番号（ｂ）「３２」を割り当てる。
【００６４】
こうすることにより、記録トラック１の物理セクタ番号「１５」と、不揮発性固体メモリ２６のページ番号「０」には同一のデータが書き込まれ、また、記録トラック２の物理セクタ番号「１７」と、不揮発性固体メモリ２６のページ番号「２」には同一のデータが書き込まれることになり、一方のデータが失われても、他方のデータが残るため、より強固なシステムの構築が可能となる。
【００６５】
また、図７は、上述の方法で割り当てた論理セクタ番号の模式図を示す。ユーザエリアＵＡ２とユーザエリアＵＡ３が所定間隔で交互に割り当てられている。なお、実際の記録媒体２０では、記録媒体２０ごとにシーク性能に個体差があり、また、記録媒体２０においても、シーク動作を行う場所（位置）において、シーク動作のバラツキが存在することから、これらの要素を考慮して、論理セクタ番号を割り当てることが望まれる。具体的には、出荷前のテストあるいは、出荷後の自己学習機能などでトラックスキューを求める際に、その時間に応じて、論理セクタ番号の割り当てを行う。
【００６６】
なお、本実施例では、ホスト機器４から供給されるデータが連続して転送され、複合型記憶装置２に書き込む際に、一の記録トラックから隣接する他の記録トラックにシーク移動する場合について説明を行ったが、一の記録媒体から他の記録媒体へヘッド部２１が切り換えられたり、一の記録媒体の一方面から他方面へヘッド部２１が切り換えられる場合においても、適宜論理セクタ番号の割り当て作業を行う必要がある。この場合においても、スキュー時間に応じて、論理セクタ番号の割り当てを行えばよい。
【００６７】
このように構成されるデータアクセスシステム１は、一の記録トラックから他の記録トラックに移動する際に要するトラックスキューの時間、不揮発性固体メモリ２６にデータの書き込みを行い、ヘッド部２１が他の記録トラックにデータの書き込みを行える状態になったときに、再び記録媒体２０にデータの書き込みを行うように、論理セクタ番号を割り当てるので、ホスト機器４から供給されるデータを途切れることなく書き込み続けることができるので、トラックスキューにより生ずるデータ転送速度への影響を最小限に抑えることができる。
【００６８】
また、本願発明では、２段アクチュエータなどの高性能なアクチュエータを使わず、また、複雑な制御を行うことなく、データの連続転送性能を向上させることができ、また、コストの上昇を抑えることができ、さらに、複合型記憶装置２内部のＣＰＵ２８に対する負荷を軽減することができる。
【００６９】
また、本願発明では、例えば、固有共振振動がばらついていて、製品の一部でシーク動作に伴う振動が発生してしまうようなメカ部品のばらつきに伴って発生する問題も、回避することができる。
【００７０】
なお、既存のアクチュエータにおいても、１トラックシークに対する要求性能を下げることができるので設計方針を見直すことができる。１トラックシークにかかる時間は、１トラックの移動にかかる時間よりもその後のセトリングにかかる時間が支配的である。一方、中距離あるいは遠距離のシークについては、トラック移動にかかる時間のほうが長い。これらは設計を行う際に、時として相反する。そこで、本願発明に係る論理セクタ番号の割り当て方法を用いて、１トラックシーク時のセトリングにかかる時間を緩和することができれば、より安くかつ高い性能のアクチュエータを製作することができる。
【００７１】
また、本願発明は、データの連続転送速度の向上に寄与するものであり、まず、ディスクキャッシュエリアへの書き込みに対して効力を発揮する。
【００７２】
また、スーパークラスタ単位での動作は、データの連続転送の割合を多くするものである。したがって、本願発明では、ディスクスケジューリングと組み合わせることによって、より安定した高い転送速度を実現することが可能である。なお、デフラグもファイルを可能な限り、データや空きエリアを連続するように再配置するものであり、結果としてデータの連続転送の割合を多くする。
【００７３】
なお、本願発明は、データへのアクセスに必要なアドレス情報の制御を行う機能を持つ記憶装置に対して、特に有効であることがわかるが、本願発明はそれに限定されるものではなく、全てのデータの連続転送時にシーク動作を伴う記憶装置において有効な技術を提供するものである。
【００７４】
また、本実施例では、回転記録媒体を用いる記憶装置として記録媒体２０を具体例にして説明を行ったが、他のランダムアクセス可能な記憶装置で、連続転送時にトラックシークを行うものであれば同様の処理が可能である。
【００７５】
また、複合型記憶媒体２のデータエリアを管理するファイルシステムとしてＦＡＴファイルシステムを用いたが、データをファイルとして管理するシステムであればどのようなものを適用しても良い。
【００７６】
また、本発明では、上述で説明した複合型記憶装置２による一連の処理は、ソフトウェアにより行うこともできる。一連の処理をソフトウェアによって行う場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、汎用のコンピュータ等にインストールされる。また、当該プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭのようなリムーバブルメディアに記録されてユーザに配布されても良いし、ネットワークを介してユーザのコンピュータにダウンロードされることにより配布されても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本願発明に係るデータアクセスシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】所定のファイルフォーマットで管理する場合におけるＬＢＡ空間についての模式図である。
【図３】複合型記憶装置内部での構成（論理セクタ番号（ＬＳＮ））と、ホスト機器により認識される複合型記憶装置の構成（論理ブロックアドレス（ＬＢＡ））の一例を模式的に示す図である。
【図４】複合型記憶装置内部での構成（論理セクタ番号（ＬＳＮ））と、ホスト機器により認識される複合型記憶装置の構成（論理ブロックアドレス（ＬＢＡ））の他の一例を模式的に示す図である。
【図５】論理セクタ番号の割り当て方法の説明に供する図である。
【図６】論理セクタ番号の割り当て方法の説明に供する図である。
【図７】図５の方法により割り当てた論理セクタ番号の模式図である。
【図８】従来から採用されている、論理セクタ番号を割り当てる方法についての説明に供する図である。
【符号の説明】
【００７８】
１  データアクセスシステム、２  複合型記憶装置、３  インターフェース部、４  ホスト機器、１０，２８  ＣＰＵ、１１，２９  メモリ、３０  インターフェース制御部、２０  記録媒体、２１  ヘッド部、２２  駆動部、２３  サーボ制御部、２４  リードライトチャンネル部、２５  バッファメモリ、２６  不揮発性固体メモリ、２７  制御部
【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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【図７】
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【図８】
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