(57)【要約】【課題】情報記録媒体の後発的欠陥セクタにより代替処理されたユーザデータを、ユーザ領域のユーザデータとともに再配置する信頼性の高い再配置方法および情報記憶装置を提供する。【解決手段】情報記録媒体は、ユーザデータを格納しかつ論理ブロックアドレスを割り付けられたユーザセクタよりなるユーザ領域３５Ａと、後発的欠陥セクタＬＢＡ０２，ＬＢＡ０５のユーザデータを格納する代替セクタＡＬＮ００，ＡＬＮ０１よりなる代替領域３６Ａと、ユーザ領域３５Ａの前方に設けられ、ユーザセクタと代替セクタを再配列する際に用いられる予備セクタよりなる予備領域３４Ａとを有している。情報記録媒体を搭載した情報記憶装置は、代替セクタとユーザセクタを前記予備領域３４Ａとユーザ領域３５Ａに亘って前記論理ブロックアドレスの順に再配置し、ユーザデータを再配置されたセクタに移動する動作を実行する。【選択図】　　　　図５
2004103127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザデータを格納しかつ論理ブロックアドレスを割り付けられたユーザセクタよりなるユーザ領域と、
後発的欠陥セクタのユーザデータを格納する代替セクタよりなる代替領域と、
前記ユーザ領域の前方に設けられ、前記ユーザセクタと代替セクタを再配列する際に用いられる予備セクタよりなる予備領域と、
を含む情報記録媒体を具備し、
前記ユーザ領域に発生した後発的欠陥セクタのユーザデータを格納した代替セクタおよびユーザセクタを、前記予備領域とユーザ領域に亘って前記論理ブロックアドレスの順に再配置し、前記再配置されたセクタに前記ユーザデータを移動する動作を実行することを特徴とする情報記憶装置。
【請求項２】
前記ユーザ領域に次いで代替領域が連続して配置されることを特徴とする請求項１記載の情報記憶装置。
【請求項３】
ユーザデータを格納しかつ論理ブロックアドレスを割り付けられたユーザセクタよりなるユーザ領域と、
後発的欠陥セクタのユーザデータを格納する代替セクタよりなる代替領域と、
前記ユーザ領域の前方に設けられ、ユーザセクタと代替セクタを再配列する際に用いられる予備セクタよりなる予備領域と、
を含む情報記録媒体のセクタの再配置方法であって、
（１）前記代替セクタのセクタ数を計数するステップと、
（２）前記ユーザ領域の先頭から前記セクタ数分だけ前方のセクタを起点として後方に新論理ブロックアドレスを後発的欠陥セクタをスキップして割り付けるステップと、
（３）前記論理ブロックアドレスの増加する方向に所定数のセクタのユーザデータを読み込むステップと、
（４）前記新論理ブロックアドレスの増加する方向に、ステップ（４）で読み込んだユーザデータを書込むステップと、
（５）代替セクタの総てのユーザデータを移動するまでステップ（３）および（４）を繰り返すステップとを備えた情報記録媒体のセクタの再配置方法。
【請求項４】
ステップ（３）とステップ（４）との間に、ステップ（３）で読み込んだユーザデータを不揮発メモリに記録するステップを更に備えたことを特徴とする請求項３記載の情報記録媒体のセクタの再配置方法。
【請求項５】
ステップ（４）においてユーザデータを書込む際に新たに欠陥セクタを発見したときは、該欠陥セクタのユーザデータを代替領域に格納することを特徴とする請求項３または４記載の情報記録媒体のセクタの再配置方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスク装置および光ディスク装置等の情報記憶装置に関し、特に情報記憶媒体に後発的に欠陥セクタが生じた際にデータを失うことなく、セクタの再配列を行い、転送レートの低下を防止する処理方法および情報記憶装置に関する。
【０００２】
情報記憶装置は、工場等において出荷前に検査が行われ、初期欠陥セクタについては、ユーザがデータの書込みができないように処理が行われ、信頼性の高いセクタのみが使用可能となっている。しかし、出荷後、特にユーザが使用するにつれて、後発的に欠陥セクタが発生することがあり、欠陥セクタに記録されているユーザデータは、代替領域のセクタに退避され、データ喪失等の防止を図っている。
【０００３】
【従来の技術】
近年、情報記憶装置、とくにアクセスが速いディスク型の装置がＡＶ（Ａｕｄｉｏ　Ｖｉｓｕａｌ）機器に用いられるようになってきた。例えば磁気ディスク装置、書き換え可能なＤＶＤ装置などである。
【０００４】
情報記憶装置、例えば、磁気ディスク装置の製造過程で行われる初期化処理の際に磁気ディスクに予め検出された初期欠陥セクタについては、その位置情報が磁気ディスクの特定のエリアに格納される。そして、この位置情報を基に、磁気ディスクのユーザデータが書込まれる領域の先頭セクタから欠陥セクタをスキップして正常なセクタについてのみ論理ブロックアドレスが割り付けられる。このＬＢＡを識別子として記録再生するセクタが特定され、データの記録再生が行われる。なお、この論理ブロックアドレスの割り付けにおいては、所望のセクタ数を確保するために、初期欠陥セクタのセクタ数を予め見込んで、予備領域として余分にセクタが確保されている。
【０００５】
この手法で論理ブロックアドレスを割り付けることによって欠陥セクタの使用を防止することができる。それとともに、論理ブロックアドレスが磁気ヘッドのシーク動作や回転待ちを最小限にするように割り付けられるので、データの転送速度を向上することができる。
【０００６】
一方、磁気ディスク装置では、出荷後に後発的に欠陥セクタが発生すると、予め確保しておいた代替領域に欠陥セクタのユーザデータを移動する代替処理を行う。このように後発的欠陥セクタの替わりに代替領域のセクタを使用することで、後発的欠陥セクタの使用を防止してデータ保持の信頼性を高める処置が採られている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−１４９４０３
【特許文献２】
特開平０９−０３５４１８
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、後発的欠陥セクタが発生した場合であっても、代替領域の代替セクタにアクセスして転送速度が低下しないように、ユーザ領域および代替領域のセクタを再配置して転送速度を向上する必要がある。再配置を行わない場合は、データ転送速度が低下する問題が生じ、例えば記録してある動画を再生すると動画が一瞬停止するような現象が発生し正常な再生ができなくなるとういう問題が生ずる。
【０００９】
また、再配置は磁気ディスクのユーザデータが書込まれる領域全体について行われるので、その際に新たに後発的欠陥セクタが発見される可能性がある。また、その際に停電が発生するとユーザデータが喪失してしまうという問題が生じる。
【００１０】
したがって、本発明は上記の問題点に鑑みてなされもので、本発明の目的とするところは、代替領域およびユーザ領域のセクタの再配置において、信頼性の高い再配置方法および情報記憶装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の一観点によれば、ユーザデータを格納しかつ論理ブロックアドレスを割り付けられたユーザセクタよりなるユーザ領域と、後発的欠陥セクタのユーザデータを格納する代替セクタよりなる代替領域と、前記ユーザ領域の前方に設けられ、前記ユーザセクタと代替セクタを再配列する際に用いられる予備セクタよりなる予備領域と、を含む情報記録媒体を具備し、前記ユーザ領域に発生した後発的欠陥セクタのユーザデータを格納した代替セクタおよびユーザセクタを、前記予備領域とユーザ領域に亘って前記論理ブロックアドレスの順に再配置し、前記再配置されたセクタに前記ユーザデータを移動する動作を実行する情報記憶装置が提供される。
【００１２】
本発明によれば、予備領域とユーザ領域がこの順に設けられ、また、代替領域は予備領域と異なる領域に設けられている。情報記憶装置の製造出荷後に発生する後発的欠陥セクタのユーザデータは代替領域の代替セクタに格納されている。ユーザセクタと代替セクタとを論理ブロックアドレスの順に予備領域とユーザ領域に亘って再配列することによって、ヘッドのシーク動作を最小限に抑制し、転送レートを向上することができる。また、再配置されるユーザデータを元のセクタより前方の位置のセクタに書込むので、停電等により書込みが中断しても元のデータは情報記録媒体に保持されている。したがって、このような場合であってもユーザデータを回復できかつ再配置処理を続行することができるので、安全で信頼性が高く効率的な再配置が可能となる。
【００１３】
ユーザ領域に次いで代替領域が連続して配置される構成としてもよい。ユーザ領域に近接して配置することにより、後発的欠陥セクタが発生して代替セクタにユーザデータが移動されても、ヘッドが迅速に代替セクタにアクセス可能となり、転送レートの増加を抑制することができる。
【００１４】
本発明の他の観点によれば、ユーザデータを格納しかつ論理ブロックアドレスを割り付けられたユーザセクタよりなるユーザ領域と、後発的欠陥セクタのユーザデータを格納する代替セクタよりなる代替領域と、前記ユーザ領域の前方に設けられ、ユーザセクタと代替セクタを再配列する際に用いられる予備セクタよりなる予備領域と、を含む情報記録媒体のセクタの再配置方法であって、（１）前記代替セクタのセクタ数を計数するステップと、（２）前記ユーザ領域の先頭から前記セクタ数分だけ前方のセクタを起点として後方に新論理ブロックアドレスを後発的欠陥セクタをスキップして割り付けるステップと、（３）前記論理ブロックアドレスの増加する方向に所定数のセクタのユーザデータを読み込むステップと、　（４）前記新論理ブロックアドレスの増加する方向に、ステップ（３）で読み込んだユーザデータを書込むステップと、（５）代替セクタの総てのユーザデータを移動するまでステップ（３）および（４）を繰り返すステップとを備えた情報記録媒体のセクタの再配置方法が提供される。
【００１５】
本発明によれば、予備領域とユーザ領域がこの順に設けられている。ユーザセクタと代替セクタとを論理ブロックアドレスの順に予備領域とユーザ領域に亘って再配列して新論理ブロックアドレスを割り付けることによって、ヘッドのシーク動作を最小限に抑制し、転送レートを向上することができる。また、再配置されるユーザデータは、所定数のユーザセクタまたは代替セクタから読出して、読み出した元のセクタより前方の位置のセクタに書込むので、停電等により書込みが中断しても元のユーザデータは情報記録媒体に保持されている。特に、所定数を代替セクタ数を超えないように設定すると、情報記録媒体上に総てのユーザデータが必ず保持されるので、移動するユーザデータを不揮発メモリに退避するステップを省略することができ、不揮発メモリのスペースを節約することができる。したがって、ユーザデータを回復できかつ再配置処理を続行することができるので、安全で信頼性が高く効率的な再配置が可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置を図を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は、本発明による本実施の形態に係る磁気ディスク装置の一例を示すブロック図である。
【００１８】
図１を参照するに、磁気ディスク装置１０は、磁気ディスク装置１０全体の制御を司るＣＰＵ１１と、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３などのメモリと、パソコン（ＰＣ）１４から送信されてきた記録データ信号を制御するハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）１５と、その記録データ信号を一時的に保持するバッファ（Ｂｕｆｆｅｒ　ＲＡＭ）１６と、記録データ信号を変調・書込補償等するリードライトチャネルＩＣ（ＲＤＣ）１７と、記録データ信号を記録電流信号に変換するヘッドアンプＩＣ（ＨＤＩＣ）１８と、モータドライバＩＣ（ＳＶＣ）１９に制御されたスピンドルモータ２０により回転される磁気ディスク２１と、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）２２により磁気ディスク上の所望の位置にシークされ、記録電流信号を記録磁界に変換しデータを記録する磁気ヘッド２３と、上記のＩＣ等を接続するデータバス２４などにより構成されている。
【００１９】
また、磁気ディスク２１に記録されたデータは、磁気ディスク２１から磁気ヘッド２３により読出され、ＲＤＣ１７で復調され、ＨＤＣ１５でエラー訂正が行われ、ＰＣ１４等にデータが送信される。
【００２０】
ここでＣＰＵ１１は、ＰＣ１４等より送信されたデータ信号を、磁気ディスク２１上のどこに記録するかを決定する。以下その決定する手法について具体的に説明する。
【００２１】
磁気ディスク２１の面には、対応する磁気ヘッド番号が付されている。また磁気ディスク２１の表面にはデータの記録場所を特定するために同心円で半径の異なる円周状のシリンダ（Ｃｙｌｉｎｄｅｒ）に区分されている。各シリンダはさらに所定の角度毎に区分されたセクタ（Ｓｅｃｔｏｒ）により構成されている。各セクタには番号が付されている。これらのシリンダ番号、磁気ヘッド番号、セクタ番号（以下これらをまとめて「ＣＨＳ」という。）によりセクタの位置が特定できるようになっている。
【００２２】
図２は、本実施の形態に係る磁気ディスクの構成を示す図である。図２を参照するに、磁気ディスク２１は、磁気ディスク２１の先頭に設けられた管理領域３１と、その後方に設けられたデータ記憶領域３２により構成されている。管理領域３１は、本発明の実行プログラムや後述する欠陥管理テーブル、代替処理管理テーブル等を格納するために使用される。データ記憶領域３２は、さらに予備領域３４、ユーザ領域３５および代替領域３６のこの順に配列された３つの領域からなる複数のゾーン３７Ａ〜３７Ｍにより構成されている。予備領域３４は、製造出荷時に行われる初期化処理において発見された初期欠陥セクタの予備のセクタとして使用される。その際に使用されず残った予備領域３４は、再配置処理のために使用される。すなわち製造出荷後に後発的欠陥セクタが発生し代替処理が行われた場合に、転送速度を向上させるためにユーザ領域３５のセクタの再配置が行われる。その際に、欠陥セクタのセクタ数分のセクタがユーザ領域の再配置のために使用される。ユーザ領域３５は、ユーザがデータを格納するために使用することができる領域で、ＰＣ１４から受信した記録データを格納し、あるいはここから再生されたデータがＰＣ１４に送信され利用される。代替領域３６は、製造出荷後にユーザ領域３５に発生した後発的欠陥セクタの代替処理用の代替セクタとして使用される。
【００２３】
予備領域３４とユーザ領域３５のセクタには通し番号が割り付けられる。その順序は、例えば、図２に示すゾーン３７Ａの予備領域３４Ａの先頭を始点として、ユーザ領域３５Ａ、次のゾーン３７Ｂの予備領域３４Ｂ、ユーザ領域３５Ｂ、そして、最後のゾーン３７Ｍのユーザユーザ領域３５Ｍまで通し番号が割り付けられる。この通し番号は理想的論理ブロックアドレス（以下「ＩＬＢＡ」という。）と呼ばれる。ＩＬＢＡは、上述したＣＨＳと簡単に関連づけすることができ、１つのＩＬＢＡを指定すれば１対１対応で１つのＣＨＳを特定することができる。また、ＩＬＢＡは、磁気ヘッド２３の待ち時間やシーク動作時間を最小限に抑制するように割り付けられる。
【００２４】
また、代替領域３６には代替セクタ番号（以下「ＡＬＮ」という。）と呼ばれる通し番号が割り付けられ、ＡＬＮもＣＨＳと関連付けられる。
【００２５】
次に、本発明の実施の形態に係る論理ブロックアドレス（ＬＢＡ）の割り付け方法について説明する。
【００２６】
図３（Ａ）および（Ｂ）は、初期化処理により割り付けられたＬＢＡとＩＬＢＡとの関係を示す図である。図３（Ａ）および（Ｂ）において、データ記憶領域の１ゾーン３７Ａを示し、説明を容易にするために予備領域の先頭のセクタをＩＬＢＡ００として示す。なお、初期化処理は、磁気ディスク２１にサーボ信号を書込むとともにシリンダ、セクタを記録し、管理領域の各テーブルの記録領域の形成、欠陥セクタの抽出等を行う。
【００２７】
図３（Ａ）は、ゾーン３７Ａにおいて、製造出荷時の初期化処理により初期欠陥セクタが全く発見されない場合を示す図である。図３（Ａ）を参照にするに、ゾーン３７Ａは先頭から１０個のセクタよりなる予備領域３４Ａと、１０個のセクタよりなるユーザ領域３５Ａと、５個のセクタよりなる代替領域３６Ａにより構成されている。予備領域３４Ａ及びユーザ領域３５Ａに対してＩＬＢＡ００〜ＩＬＢＡ１９が割り付けられている。初期化処理でよりユーザ領域３５Ａに欠陥セクタが発見されていないので、予備領域３４ＡはＩＬＢＡ００〜ＩＬＢＡ０９、ユーザ領域３５ＡはＩＬＢＡ１０〜ＩＬＢＡ１９となり、すなわちユーザ領域の先頭であるＩＬＢＡ１０がＬＢＡ００となり、以降ＩＬＢＡの順に従ってＬＢＡが割り付けられる。また、代替領域３６ＡにはＡＬＮ０１〜ＡＬＮ０４が割り付けられている。なお、初期欠陥セクタは、初期化処理においてエラーが発生する等、記録再生特性の点で低品質のセクタである。具体的には、所定数の書込動作あるいは読出動作をしても、書込んだデータが読出せない場合である。この原因としては例えばセクタ中にキズや凹み等の物理的欠陥等があり、信号出力やＳ／Ｎ比等が十分に確保されない場合である。
【００２８】
一方、製造出荷時の初期化処理により初期欠陥セクタが発見された場合は、そのセクタはスキップされてＬＢＡが割り付けられる。
【００２９】
図３（Ｂ）に「Ｘ」で示すように、例えばＩＬＢＡ１１とＩＬＢＡ１３において初期欠陥セクタが発見された場合は、ユーザ領域３５Ａの先頭を欠陥セクタのセクタ数すなわち２だけ前方にずらす。したがって、ＬＢＡ００をＩＬＢＡ０８に割り付ける。そして、初期欠陥セクタであるＩＬＢＡ１１とＩＬＢＡ１３のセクタをスキップして、ＬＢＡ０９までを割り付ける。このようにして、予備領域３４ＡはＩＬＢＡ００〜ＩＬＢＡ０７、ユーザ領域３５ＡはＩＬＢＡ０８〜ＩＬＢＡ１９となる。なお、この初期欠陥セクタの情報は、管理領域３１の欠陥管理テーブルに、欠陥セクタのＩＬＢＡ１１およびＩＬＢＡ１３が格納される。
【００３０】
ＰＣ１４によりデータの記録が命令された場合には、ＰＣ１４から指定されたＬＢＡについて、磁気ディスク装置１０のＣＰＵ１１は、管理領域３１に記録された欠陥管理テーブルから入手した欠陥セクタのＩＬＢＡと、欠陥セクタがない場合のＩＬＢＡとＬＢＡの関係から、ＬＢＡに対応する使用可能なセクタの実際の位置、すなわちＣＨＳが計算され、磁気ヘッドがそのＣＨＳにデータを記録する。この際、欠陥管理テーブルに基づいて欠陥セクタはスキップされるので欠陥セクタにアクセスされることはない。したがって磁気ディスクに高度の信頼性をもって記録することができる。
【００３１】
次に初期化処理後に発生する欠陥セクタ、すなわち後発的欠陥セクタの処理方法について説明する。
【００３２】
図４は、後発的欠陥セクタを代替処理したセクタを示す図である。図４は、２つの後発的欠陥セクタが発生した場合であり、図３（Ｂ）に示す２つの初期欠陥セクタがある場合を元にしたものである。
【００３３】
図４を参照するに、ＬＢＡ０２（ＩＬＢＡ１０）とＬＢＡ０５（ＩＬＢＡ１５）に後発的欠陥セクタが発生している（ＬＢＡに「Ｘ」を付して示す）。かかる欠陥セクタのユーザデータの喪失を防止するために代替処理が行われる。代替処理は、欠陥セクタのユーザデータを代替領域のセクタに移動し、欠陥セクタのＬＢＡと移動先のＬＢＡとの関連づけを行う。図４に示すように、ＬＢＡ０２のセクタは、ＡＬＮ００（Ａ０２）に代替処理され、また、ＬＢＡ０５は、ＡＬＮ０１（Ａ０５）に代替処理される。この欠陥セクタと移動先の関連づけを行う代替処理テーブルは、例えば、管理領域３１に作成される。代替処理により、欠陥セクタに記録されていたユーザデータは代替セクタに移動されるので、ユーザデータを喪失することがなく高度の信頼性を有している。
【００３４】
ＰＣ１４によりデータの記録が命令された場合には、ＰＣ１４から指定されたＬＢＡについて、磁気ディスク装置１０のＣＰＵ１１が管理領域３１の代替処理テーブルから代替セクタの情報を読みだし、欠陥管理データの欠陥セクタの情報などから実際のセクタの位置すなわちＣＨＳが計算され、代替処理されたセクタに磁気ヘッドがアクセスされる。
【００３５】
磁気ヘッドはＬＢＡの順序に従ってデータの記録再生を行うので、代替処理が行われた場合は、ユーザ領域と代替領域が離れて配置されていると、磁気ヘッドのシークや回転待ち等の時間を要し、データの転送速度が低下する場合がある。すなわち、磁気ヘッドは、ユーザ領域３５ＡのＬＢＡ００とＬＢＡ０１のセクタを読出し、次に代替領域３６Ａに飛んでＡＬＮ００（Ａ０２）のセクタを読出し、その後順にＬＢＡ０３，ＬＢＡ０４，ＡＬＮ０１（Ａ０５），ＬＢＡ０６〜ＬＢＡ０９を読出す。このように代替セクタが多いほど、代替領域３６Ａに磁気ヘッド２３がシーク等移動しなければならず時間を要するので転送速度が低下する。したがって、磁気ディスク装置１０のＣＰＵ１１は、代替処理テーブルを監視することにより、代替処理されたセクタ数が所定数を超えた場合は再配置処理を行う。
【００３６】
図５は、図４に示すセクタを再配置処理したセクタを示す図である。図５を参照するに、代替処理された２つのセクタの配列を他の代替処理されていないユーザセクタと合わせて、ＬＢＡに従って連続的な配列に再配置する。まず代替処理された代替セクタの２セクタ分を予備領域３４Ａに確保する。このセクタは、ユーザ領域３５Ａの先頭セクタに接する予備領域３４Ａの末尾から前方に選択される。すなわち、ユーザ領域の先頭であるＬＢＡ００はＩＬＢＡ０８なので、２セクタ分前方のＩＬＢＡ０６およびＩＬＢＡ０７が再配置のために確保され、再配置処理後のＬＢＡ００はＩＬＢＡ０６となる。ここから順にＩＬＢＡが大きくなる方向にＬＢＡが割り付けられ、ユーザデータがＬＢＡに従って移動される。したがって、磁気ヘッドは再配置処理後のＬＢＡ００から順にＬＢＡに従って書込み読出しが可能となり、シーク動作、回転待ち時間を最小限にすることができ、転送レートを再配置処理前より向上することができる。
【００３７】
これらの再配置処理を管理するために再配置管理テーブルが管理領域３１に作成される。
【００３８】
図６は、再配置管理テーブルの一例を示す図である。図６を参照するに、再配置管理テーブル４０は、各々のＬＢＡに対して再配置処理前後のＩＬＢＡ又は代替処理されている場合はＡＬＮが記載されている。ＣＰＵ１１はこの再配置管理テーブルに基づいて再配置処理を行う。なお、図６に示すＬＢＡは再配置処理前後のＬＢＡを共通に示した。
【００３９】
再配置処理が完了すると、代替処理されていた代替セクタはすべて再配置されるので代替処理テーブルが更新され、代替領域３６ＡのＡＬＮ００及びＡＬＮ０１のユーザデータは不要となる。例えば代替処理テーブルからＡＬＮ００及びＡＬＮ０１の情報が消去される。また、再配置管理テーブル４０からも同様に情報が消去される。
【００４０】
ＰＣ１４によりデータの記録再生が命令された場合には、ＰＣ１４から指定されたＬＢＡについて、磁気ディスク装置１０のＣＰＵ１１は、管理領域３１に記録された欠陥管理テーブルおよび代替処理テーブルの欠陥セクタおよび代替セクタの情報とＩＬＢＡとＬＢＡの関係により、ＬＢＡに対応するセクタのＣＨＳが計算され、磁気ヘッド２３が所望のセクタにアクセス可能となる。再配置処理によりＬＢＡが割り付けられたセクタは磁気ヘッドのシーク等が最小限になるように割り付けられているので転送速度が向上する。また、磁気ヘッドは欠陥セクタにアクセスすることはないので、記録再生の信頼性を向上することができる。
【００４１】
なお、再配置処理は、代替処理されたセクタ数が所定数を超えた場合のみならず、一定の時間間隔もしくはＰＣ１４の命令により行われるようにしてもよい。最近の磁気ディスク装置は、５０ＧＢ以上の記憶容量を有し再配置処理に要する時間も多大となるため、定期的に再配置処理を行うことにより、転送レートを維持・向上することが可能となる。
【００４２】
ところで、再配置処理中にエラーが発生することも予想される。
【００４３】
図７（Ａ）および（Ｂ）は、再配置処理中にエラーが発生した場合のセクタを示す図である。図４に示すセクタの状態から再配置処理を始めて、図７（Ａ）に示すように、再配置中のＬＢＡ０４のセクタで書込みエラーが発生した場合である。このような場合、書込みエラーが発生したセクタのユーザデータの喪失を防止するために代替処理が行われる。代替領域３６ＡはＡＬＮ００，ＡＬＮ０１が使用中なので、ＡＬＮ０２にＬＢＡ０４の代替セクタ（Ａ０４）が割り付けられてユーザデータが移動され、欠陥管理テーブルおよび代替処理管理テーブルにこの情報が書込まれる。
【００４４】
次に、図７（Ｂ）に示すように、ＬＢＡ０５以後については、再配置処理が続行され、ＬＢＡが割り付けられてユーザデータの移動を行われる。
【００４５】
このように、再配置処理中に書込みエラーの発生もしくは欠陥セクタが発見された場合は、そのセクタは代替処理され、残りの再配置処理の対象のセクタについては再配置処理が最後まで行われる。この再配置方法によれば、代替セクタが残るものの、再配置処理前より代替セクタのセクタ数は低減されるので、磁気ヘッドのシーク動作等の回数を低減でき、転送レートを向上することが可能となる。
【００４６】
また、再配置処理中に停電などで再配置処理が強制的に中断される場合がある。例えば図７（Ａ）を参照するに、図６（Ａ）と同様に、再配置処理を始めて５つ目のＬＢＡ０４で停電が発生した場合である。このような場合であっても、ＬＢＡ０４の書込でエラーが発生した時点（交替処理前）で、図７（Ａ）に示すように再配置処理の対象のユーザデータが磁気ディスク２１に総て保持されていることである。すなわち、ＬＢＡ００〜ＬＢＡ０３はＩＬＢＡ０６〜ＩＬＢＡ０９に、ＬＢＡ０４はＩＬＢＡ１４に、ＬＢＡ０５は代替領域のＡＬＮ０１に、ＬＢＡ０６〜ＬＢＡ０９はＩＬＢＡ１６〜ＬＢＡ１９に保持されている。したがって、電源の再投入後に再配置処理を続行することが可能であり、ユーザデータを喪失することがない。よって、ユーザデータが安全に確保され、本実施の形態の磁気ディスク装置はデータ保持の高度な信頼性を有している。
【００４７】
次に本発明の実施の手順をフローチャートに基づいて説明する。
【００４８】
図８は、再配置処理の手順を示すフローチャートである。図８を参照するに、先ず、前回に行われた再配置処理が正常に終了したかどうかを示すフラグの状態を読出し、０である場合は正常に終了しているので次のステップ（Ｓ１０２）に進み、１である場合は中断処理（図９に示すステップＳ１２２）に進む。なおフラグは例えば管理領域３１に設けられた所定の場所に記録され、フラグの状態が変わる都度記録される。
【００４９】
次に再配置処理が開始したことを示すためにフラグを１にセットする（Ｓ１０２）。
【００５０】
次に再配置処理の対象となるゾーン３７の代替領域３６の代替セクタ数を計数する（Ｓ１０３）。具体的には、管理領域３１の代替処理管理テーブルに記録されているセクタ数を計数する。代替処理が行われたセクタ総てについて再配置を行うことにより、磁気ヘッドのシーク動作数を低減し、転送速度を向上することができる。
【００５１】
次に、読出しのセクタを決めるために再配置処理前のＬＢＡ００すなわちＬＢＡの先頭のＩＬＢＡを計算し、管理領域３１に設けられたエリアに読出しのＩＬＢＡを記録する（Ｓ１０４）。具体的には、管理領域３１の欠陥管理テーブルに記録されている欠陥セクタのデータおよび欠陥セクタがない場合のＬＢＡとＩＬＢＡの関係等に基づいて計算する。
【００５２】
次に、再配置処理後の新ＬＢＡの先頭のＩＬＢＡを計算し、書込み位置として管理領域３１に設けられた位置に記録し、新ＬＢＡの割り付け、再配置処理管理テーブルの作成を行う（Ｓ１０５）。具体的にはステップＳ１０３で計数した代替セクタ数とステップＳ１０４で計算したＬＢＡの先頭のＩＬＢＡにより計算する。すなわち代替セクタ数をｍ、ＬＢＡの先頭（ＬＢＡ００）のＩＬＢＡをＬとすると、新ＬＢＡのＩＬＢＡはＬ−ｍとなる。このＩＬＢＡのセクタが再配置処理の書込みの始点となる。そして、このＩＬＢＡから欠陥セクタをスキップし再配置処理後の新ＬＢＡを割り付けるとともに、図６に示す再配置処理管理テーブルを作成する。
【００５３】
次に、読出し位置を計算する（Ｓ１０６）。具体的には、ステップＳ１０４により計算されたＩＬＢＡに対応するＣＨＳを計算する。ＩＬＢＡとＣＨＳとの関係式は、磁気ディスク装置１０の製造時に管理領域３１もしくはＲＯＭ１２等に記憶される。
【００５４】
次に、読出し位置のセクタからＬＢＡが増加する方向に所定数のセクタ（ｎセクタとする。）のユーザデータを読出す（Ｓ１０７）。したがって、これらの読出されるセクタに代替セクタが含まれる場合はＬＢＡの順に従ってユーザセクタとあわせて読出される。ここで、所定数は任意に定めることができ、例えば格納されるメモリあるいは退避される不揮発メモリの大きさにより決定される。なお、再配置処理に要する時間の点で１トラックに格納されているセクタ数以上が好ましい。
【００５５】
次に、ステップＳ１０７で読出されたユーザデータをＲＡＭ１３またはＨＤＣ１５に接続されたＢｕｆｆｅｒ　ＲＡＭ１６などのメモリに格納する（Ｓ１０８）。さらに、このユーザデータを不揮発メモリに退避する（Ｓ１０９）。不揮発メモリは、例えば管理領域３１やフラッシュメモリ等である。このように読出したユーザデータを退避することにより、再配置処理が強制的に中断されても、再開後に磁気ディスク状のユーザデータを修復することができ、また再配置処理を続行することができる。
【００５６】
次に、新ＬＢＡの書込み位置をステップＳ１０５で計算したＩＬＢＡに対応するＣＨＳを計算する（Ｓ１１０）。ＣＨＳはステップＳ１０６で説明したのと同様の手法により計算することができる。
【００５７】
次に、ステップＳ１０８でメモリに格納した読出しデータをステップＳ１０７で得られた書込み位置を始点として所定数（ｎセクタ）のユーザデータを連続して書込み、書込み後に書込まれたユーザデータが正しいかどうかの確認を行う（Ｓ１１１）。その際、再配置処理管理テーブルに従って欠陥セクタをスキップする。確認により書込みエラーが所定数発生した場合は、代替領域３６の代替セクタに書込み、代替処理管理テーブルに再配置後のＬＢＡとＩＬＢＡを記録する（Ｓ１１２）。
【００５８】
このように書込みエラーが発生したセクタがある場合は、代替処理を行ってユーザデータの喪失を防止する。ただし、代替処理によりすることにより代替セクタが新たに生じ転送速度を低下させる原因になるが、代替処理後に再配置処理を続行することにより、再配置前にあった代替セクタを総て解消することができ、総合的には転送レートを向上することができる。なお、再配置処理中に発生した欠陥セクタは次の機会に再配置処理すればよい。
【００５９】
次に、総ての代替セクタの移動が終ったかどうかを再配置処理管理テーブル４０により判定する（Ｓ１１３）。まだ終わっていない場合は、読出し位置および書込み位置の更新を行い、管理領域の所定の位置に記録する（Ｓ１１４）。具体的には、読出し及び書込み位置を所定数のセクタ分（ｎセクタ）を加える。すなわち、読出し位置は、ＬＢＡ００（ＩＬＢＡ＝Ｌ）であったので、更新された位置は、ＬＢＡ＝ｎ（ＩＬＢＡ＝Ｌ＋ｎ（但し欠陥セクタがない場合））となる。また、書込み位置はＩＬＢＡ＝Ｌ−ｍであったので、この間に欠陥セクタがない場合はＩＬＢＡ＝Ｌ−ｍ＋ｎとなる。欠陥セクタがある場合はその分だけ後方にずれることになる。
【００６０】
次に、ステップＳ１０６に戻ってＳ１０４〜Ｓ１１３を行う。総ての代替セクタの移動が終わった場合は（Ｓ１１３）、フラグに正常終了を意味する０をセットして終了する（Ｓ１１５）。
【００６１】
以上により、１つのゾーンの再配置処理が完了する。複数のゾーン３７がある場合はこの再配置処理（Ｓ１０１〜Ｓ１１５）を繰り返し行う。
【００６２】
なお、ステップＳ１０４〜Ｓ１１０の再配置処理中に停電等で中断してしまうことがある。
【００６３】
図９は、停電等で再配置処理が中断した場合の中断処理の手順を示すフローチャートである。図９を参照するに、最初にフラグの状態を判定する（Ｓ１２０）。フラグが０の場合は正常終了しているので中断処理は行わない。フラグが１の場合は異常終了しているので、次のステップに進む。
【００６４】
管理領域３１に保持されている読出し位置および書込み位置の読出しを行う（Ｓ１２２）。次に、不揮発メモリに退避されているユーザデータをメモリへ転送する（Ｓ１２３）。これらのデータにより、中断する直前の状態を復元できるので図８に示すステップＳ１１０から再配置処理を再開することができる。したがって、停電等により中断した場合であっても、中断した状態から再配置処理を続行できるので効率的な再配置処理が可能となる。
【００６５】
次に、本発明の実施の手順の変形例を説明する。上記では読出したユーザデータは、ステップＳ１０９において、不揮発メモリに退避したが、読出す所定数のセクタ（ｎセクタ）をステップＳ１０３において計数された交替セクタ数以下に設定することにより、不揮発メモリへの退避するステップＳ１０９を省略することができる。すなわち、図１０に示すように、２つの代替セクタ（Ａ０２、Ａ０５）がある場合に、所定数のセクタを２セクタとしてＳ１０６〜Ｓ１１４までを２回行うと、図１０の再配置処理中のＬＢＡ００〜０３が再配置される。次のＬＢＡ０４およびＬＢＡ０５の書込みの際に停電が発生し再配置処理が中断した場合であっても、ＬＢＡ０４およびＬＢＡ０５のユーザデータはＩＬＢＡ１４およびＡＬＮ０１に保持されている。したがって、図９の読出し位置および書込み位置の読出し（Ｓ１２２）を行い、次いで図８に示すステップＳ１０６に戻って再配置処理と行うことにより、再配置処理を続行することができる。その結果、読出したユーザデータの退避（Ｓ１０９）にかかる時間を節約できかつ安全性の高い再配置処理が可能となる。
【００６６】
以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００６７】
上記では本実施の形態を、磁気ディスクが搭載された磁気ディスク装置を例に説明したが、後発的欠陥セクタを代替処理する書き換え可能な情報記録媒体一般に本発明は適用可能である。また、欠陥管理テーブル、代替処理管理テーブル、再配置処理テーブルを磁気ディスク２１の管理領域３１に設けたが、磁気ディスク装置１０中の他の不揮発メモリ、例えば図１に示すフラッシュメモリよりなるＲＯＭ１２に記憶してもよい。また、上記説明では、管理領域３１はユーザ記憶領域３２の前方に設けられる場合を例に説明したが、管理領域３１は、ユーザ記憶領域３２の後方あるいは両方にあってもよく、また、管理領域３１が磁気ディスク２１の各面にあってもよい。また、上記では再配置処理の一単位をセクタとしたが、セクタの換わりにシリンダ（あるいはトラック）でもよい。
【００６８】
なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
（付記１）　ユーザデータを格納しかつ論理ブロックアドレスを割り付けられたユーザセクタよりなるユーザ領域と、
後発的欠陥セクタのユーザデータを格納する代替セクタよりなる代替領域と、
前記ユーザ領域の前方に設けられ、前記ユーザセクタと代替セクタを再配列する際に用いられる予備セクタよりなる予備領域と、
を含む情報記録媒体を具備し、
前記ユーザ領域に発生した後発的欠陥セクタのユーザデータを格納した代替セクタおよびユーザセクタを、前記予備領域とユーザ領域に亘って前記論理ブロックアドレスの順に再配置し、前記再配置されたセクタに前記ユーザデータを移動する動作を実行することを特徴とする情報記憶装置。
（付記２）　前記ユーザ領域に次いで代替領域が連続して配置されることを特徴とする付記１記載の情報記憶装置。
（付記３）　ユーザデータを格納しかつ論理ブロックアドレスを割り付けられたユーザセクタよりなるユーザ領域と、
後発的欠陥セクタのユーザデータを格納する代替セクタよりなる代替領域と、
前記ユーザ領域の前方に設けられ、ユーザセクタと代替セクタを再配列する際に用いられる予備セクタよりなる予備領域と、
を含む情報記録媒体のセクタの再配置方法であって、
（１）前記代替セクタのセクタ数を計数するステップと、
（２）前記ユーザ領域の先頭から前記セクタ数分だけ前方のセクタを起点として後方に新論理ブロックアドレスを後発的欠陥セクタをスキップして割り付けるステップと、
（３）前記論理ブロックアドレスの増加する方向に所定数のセクタのユーザデータを読み込むステップと、
（４）前記新論理ブロックアドレスの増加する方向に、ステップ（３）で読み込んだユーザデータを書込むステップと、
（５）代替セクタの総てのユーザデータを移動するまでステップ（３）および（４）を繰り返すステップとを備えた情報記録媒体のセクタの再配置方法。
（付記４）　ステップ（３）とステップ（４）との間に、ステップ（３）で読み込んだユーザデータを不揮発メモリに記録するステップを更に備えたことを特徴とする付記３記載の情報記録媒体のセクタの再配置方法。
（付記５）　ステップ（４）においてユーザデータを書込む際に新たに欠陥セクタを発見したときは、該欠陥セクタのユーザデータを代替領域に格納することを特徴とする付記３または４記載の情報記録媒体のセクタの再配置方法。
（付記６）　ステップ（３）の前記所定数は代替セクタ数を超えないことを特徴とする付記３〜５のうち、いずれか一項記載の情報記録媒体のセクタの再配置方法。
（付記７）　代替セクタが所定のセクタ数に達した場合、前回の再配置処理を行った後所定の時間が経過した場合、もしくは前記情報記録媒体を備えた情報記憶装置の上位装置の命令があった場合に実行することを特徴とする付記３〜６のうち、いずれか一項記載の情報記録媒体のセクタの再配置方法。
（付記８）　初期化処理において発見された初期欠陥セクタをスキップして論理ブロックアドレスを割り付けたことを特徴とする付記３〜７のうち、いずれか一項記載の情報記録媒体のセクタの再配置方法。
【００６９】
【発明の効果】
以上詳述したところから明らかなように、本発明によれば、ユーザセクタと代替セクタとを論理ブロックアドレスの順に予備領域とユーザ領域に亘って再配列することによって、ヘッドのシーク動作を最小限に抑制し、転送レートを向上することができる。また、再配置されるユーザデータを元のセクタより前方の位置のセクタに書込むので、停電等により書込みが中断しても元のデータは情報記録媒体に保持されている。したがって、このような場合であってもユーザデータを回復できかつ再配置処理を続行することができるので、安全で信頼性が高く効率的な再配置が可能となる。
【００７０】
また、ユーザ領域に次いで代替領域が連続して配置されているので、後発的欠陥セクタが発生して代替セクタにユーザデータが移動されても、ヘッドが迅速に代替セクタにアクセス可能となり、転送レートの増加を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による本実施の形態に係る磁気ディスク装置の一例を示すブロック図である。
【図２】本実施の形態に係る磁気ディスクの構成を示す図である。
【図３】（Ａ）および（Ｂ）は初期化処理により割り付けられたＬＢＡとＩＬＢＡとの関係を示す図である。
【図４】後発的欠陥セクタを代替処理したセクタを示す図である。
【図５】図４に示すセクタを再配置処理したセクタを示す図である。
【図６】再配置管理テーブルの一例を示す図である。
【図７】（Ａ）および（Ｂ）は再配置処理中にエラーが発生した場合のセクタを示す図である。
【図８】実施の形態に係る再配置処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】再配置処理が中断した場合の中断処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】再配置処理が中断した場合のセクタを示す図である。
【符号の説明】
１０　　磁気ディスク装置
１１　　ＣＰＵ
１５　　ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）
１７　　リードライトチャネルＩＣ（ＲＤＣ）
１８　　ヘッドアンプＩＣ（ＨＤＩＣ）
２１　　磁気ディスク
２３　　磁気ヘッド
３１　　管理領域
３２　　データ記憶領域
３４　　予備領域
３５　　ユーザ領域
３６　　代替領域
３７　　ゾーン
４０　　再配置処理テーブル
【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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【図９】
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【図１０】
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