(57)【要約】【課題】  ディスク上の記録領域を満遍なく使用し、空領域がランダムに存在しても回転待ち時間を最適化し最低転送速度を保証する。【解決手段】  ＨＤＤ４は、ホスト装置２から転送される転送データをディスク１１に書き込む。ディスク１１はその連続転送速度に基づき略同一の容量となるよう４つのエリアＥ１〜Ｅ４に区分けされ、ＨＤＤ４は、所定の基本シーケンスに従ってエリアを順次選択し、選択したエリア内で空領域を検索してデータをスーパークラスタＳＣ単位で書き込む。空領域の検索には、ＳＣの終わりから次のＳＣの先頭にシークするための時間及びディスクの回転待ち時間と、データを書き込む時間との合計が最も小さいものとする。例えば４つのエリアのＳＣにデータを書き込んだ場合の平均転送時間を算出し、これが最低転送速度を保証するための基準時間未満であれば、より転送速度が遅い領域を優先して使用する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録位置によって転送速度が異なる記録領域を有する記録媒体に、ホスト装置から転送される転送データを記録するデータ記録装置において、
上記記録領域をその連続転送速度に基づき複数の部分領域に区分けし、該区分けした複数の部分領域に上記転送データを分散して書き込みするよう制御する制御手段を有する
ことを特徴とするデータ記録装置。
【請求項２】
上記制御手段は、上記記録領域を略同一の容量の部分領域に区分けし、各部分領域を略同一の頻度で使用するよう上記転送データの書き込みを制御する
ことを特徴とする請求項１記載のデータ記録装置。
【請求項３】
上記制御手段は、上記複数の部分領域を所定の基本順序で選択し、該選択した部分領域における空領域を検索して上記転送データを構成する部分データを書き込むよう制御する
ことを特徴とする請求項１記載のデータ記録装置。
【請求項４】
上記記録媒体は回転記録媒体であって、
上記制御手段は、上記基本順序に従って次に書き込みを行う予定の第１の予定部分領域にてデータ転送時間が所定時間未満となる条件を満たす空領域を検索し、該当する空領域に上記部分データを書き込むよう制御する
ことを特徴とする請求項３記載のデータ記録装置。
【請求項５】
上記データ転送時間は、ヘッドのシーク動作及びディスクの回転待ち時間と、上記部分データの書き込み時間とを合わせた時間である
ことを特徴とする請求項４記載のデータ記録装置。
【請求項６】
上記制御手段は、上記第１の予定部分領域に第１の部分データを書き込んだ場合の第１のデータ転送時間と上記基本順序に従って該第１の予定部分領域の次に書き込みを行う予定の第２の予定部分領域に第２の部分データを書き込んだ場合の第２のデータ転送時間との合計が所定時間未満となる条件を満たす空領域を該第１及び第２の予定部分領域にて検索し、それぞれ該第１及び第２の部分データを書き込むよう制御する
ことを特徴とする請求項４記載のデータ記録装置。
【請求項７】
上記制御手段は、上記転送データの転送速度を監視する転送速度監視機能を有し、上記転送データの転送速度がその最低値を保証するための最低保証速度より速い場合であって、上記基本順序に従った部分領域より遅い転送速度の部分領域が存在する場合、当該転送速度が遅い部分領域に上記転送データを書き込むよう制御する
ことを特徴とする請求項３記載のデータ記録装置。
【請求項８】
上記ホスト装置から転送される転送データをファイルで管理するためのテーブルを記憶するメモリを有し、
上記テーブルは、上記記録領域の所定の領域に記録されたものであって、
上記制御手段は、上記ホスト装置からの所定のモード切替命令に応じて、上記メモリに上記テーブルを読み込み、読み込まれたテーブルを参照して、上記記録領域における空領域を検索する
ことを特徴とする請求項１記載のデータ記録装置。
【請求項９】
上記ファイルは、複数のスーパークラスタからなり、各スーパークラスタは、上記ホスト装置のアクセス単位であるクラスタの整数倍の大きさからなる
ことを特徴とする請求項８記載のデータ記録装置。
【請求項１０】
記録位置によって転送速度が異なる記録領域を有する記録媒体に、ホスト装置から転送される転送データを記録するデータ記録方法において、
上記記録領域をその連続転送速度に基づき複数の部分領域に区分けし、該区分けした複数の部分領域に上記転送データを分散して書き込みするよう制御する制御工程と
を有することを特徴とするデータ記録方法。
【請求項１１】
上記制御工程では、上記記録領域を略同一の容量の部分領域に区分けし、各部分領域を略同一の頻度で使用するよう上記転送データの書き込みを制御する
ことを特徴とする請求項１０記載のデータ記録方法。
【請求項１２】
上記制御工程では、上記複数の部分領域を所定の基本順序で選択し、該選択した部分領域における空領域を検索して上記転送データを構成する部分データを書き込むよう制御する
ことを特徴とする請求項１０記載のデータ記録方法。
【請求項１３】
上記記録媒体は回転記録媒体であって、
上記制御工程では、上記基本順序に従って次に書き込みを行う予定の第１の予定部分領域にてデータ転送時間が所定時間未満となる条件を満たす空領域を検索し、該当する空領域に上記部分データを書き込むよう制御する
ことを特徴とする請求項１２記載のデータ記録方法。
【請求項１４】
上記制御工程では、上記第１の予定部分領域に第１の部分データを書き込んだ場合の第１のデータ転送時間と上記基本順序に従って該第１の予定部分領域の次に書き込みを行う予定の第２の予定部分領域に第２の部分データを書き込んだ場合の第２のデータ転送時間との合計が所定時間未満となる条件を満たす空領域を該第１及び第２の予定部分領域にて検索し、それぞれ該第１及び第２の部分データを書き込むよう制御する
ことを特徴とする請求項１３記載のデータ記録方法。
【請求項１５】
上記制御工程では、転送速度監視機能により上記転送データの転送速度を監視し、上記転送データの転送速度がその最低値を保証するための最低保証速度より速い場合であって、上記基本順序に従った部分領域よりより遅い転送速度の部分領域が存在する場合、当該転送速度が遅い部分領域に上記転送データを書き込むよう制御する
ことを特徴とする請求項１２記載のデータ記録方法。
【請求項１６】
ホスト装置と、記録位置によって転送速度が異なる記録領域を有する記録媒体に、該ホスト装置から転送される転送データを記録するデータ記録装置とを有する記録再生システムにおいて、
上記データ記録装置は、
上記記録領域をその連続転送速度に基づき複数の部分領域に区分けし、該区分けした複数の部分領域に上記転送データを分散して書き込みするよう制御する制御手段を有する
ことを特徴とする記録再生システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホスト装置からの制御によりＡＶデータなどの各種のデータをファイルとして管理して記録するデータ記録装置及び方法、並びにホスト装置及びデータ記録装置からなる記録再生システムに関し、特に、例えば記録媒体のアクセス位置によってデータ転送レートが異なるディスクなどの記録媒体を有するデータ記録装置及び方法、並びに記録再生システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンスーマ機器において、動画、音声、又は動画などを記録するデバイスとして大容量のストレージ（記憶装置）、特にＨＤＤ（Hard Disk Drive）又は光ディスク装置が使用されるようになってきた。これまで、ホスト装置となるＰＣ（Personal Computer）は上記ストレージに対して、単位時間当たりのコマンド処理数やデータ転送量（比較的長時間における平均値）を上げることを要求し、従って、データ転送速度のばらつきに対してはあまり考慮されていない。
【０００３】
一方、ＰＣに対して、コンスーマ機器がストレージに対して要求する性能は、平均的にはそれほど高くない。例えば、ハイビジョン録画をＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）２で行う場合、そのデータレートは25Mbit/sec 程度であり、10MB/secを超えるＨＤＤの転送速度からみてそれほど高いわけではない。
【０００４】
これに対して、転送速度のばらつきを減らすこと、すなわちリアルタイム性については強い要求がある。実際、転送速度のばらつきが大きく、リアルタイム性が悪ければ、再生中に画像や音声が止まる、または録画や記録中に録画ができないなどの問題が起こる。これらの問題は、コンスーマ機器としてストレージを用いるには致命的である。
【０００５】
このような転送速度のばらつきが起こる要因は大きく分けて２つある。転送速度が遅くなる１つ目の要因としては、シークエラーまたは読み出したデータに誤りが存在することであり、このことにより、その訂正あるいは再試行に時間がかかってしまうことが挙げられる。また、転送速度が遅くなるもう１つの要因としては、シーク動作や回転待ちが多く発生し無駄な時間が多い、または転送速度の遅い領域を長時間に亘って使用しているなどである。
【０００６】
上記１つ目の要因に関しては、データの信頼性が低くてもよいＡＶデータなどについては、エラーを無視する、またはコマンドの処理時間に上限を設定することで一応解決することができる。例えば、ＡＴＡ（AT Attachment）−７のStreaming Feature Set（通称、ＡＶコマンド）では、個々のコマンドの処理時間を直接指定することができる。しかし、それをどのように実行するかはストレージ側に完全にまかされていて、データが実際に正しく読み書きできたかどうかは保障されないという問題がある。ただし、このような問題の発生頻度は比較的小さい。
【０００７】
２つめの要因に関しては、上記１つめの要因より発生頻度が高く、問題としてはより深刻である。その解決法として、従来、コマンドリオーダリング（ヘッドスケジューリング）とファイルの物理的配置の工夫との２つが提案されてきた。
【０００８】
コマンドリオーダリング（ヘッドスケジューリング）は、アプリケーションから要求される複数のＩ／Ｏ要求をまとめてその処理時間が小さくなるように、それらの実行する順番を変更する技術である。これまで、多くのアルゴリズムが研究されてきたが、現在では、数個から百個くらいのコマンドをキューイングして、その実行時間を計算した値をテーブルとして保持し、保持しているテーブルの値と一番最近入ってきたコマンドの実行時間と比較して、一番小さいものを実行するのが通常である。なお、実行時間を計算するにあたり回転待ち時間は考慮されている。
【０００９】
しかし、この方法はＡＶデータを扱うのには不向きである。なぜならＩ／Ｏ要求当たりのデータ転送量が多く、したがって単位時間あたりのＩ／Ｏ要求の数が少ないからである。また上記のアルゴリズムでは、比較するＩ／Ｏ要求が少ないと効果が薄く、かといって多数のＩ／Ｏ要求を得るまで待てばリアルタイム性が損なわれてしまう。
【００１０】
一方、ファイルの物理的配置を工夫する方法も数多くの研究・実装がある。例えば、最近のファイルシステムでは、データの局所性を利用し、関連するデータを物理的に近接した配置する努力を論理ブロックアドレス（Logical Brock Address：ＬＢＡ）空間上で行っている。また、転送速度の最低値を保障するために、シーク動作が増えることを覚悟し、故意に転送速度が遅い領域と早い領域とを組み合わせて使用する方法なども提案されている。
【００１１】
しかし、ホスト装置側では、ＨＤＤにおいて、現在ヘッドがどこに存在しているのか、データがディスクのどこに配置されるかなどの情報を直接知ることができない。そのためヘッドを所定のトラックにシークする時間、とりわけそれ以後の回転待ち時間を厳密に知ることが困難で、その短縮には限界があった。
【００１２】
これに対して、さらにファイルの配置に制限を設けて、より回転待ち時間を最適化する記録ディスクアクセス制御方法およびその装置の技術が下記特許文献１に開示されている。この特許文献１に記載の技術においては、ディスク上の隣接するブロックの先頭同士の円周方向における角度差を示すスキューと同一データブロック内での先頭と末尾との角度差を示すギャップとを適切に選択してディスク全域にわたって各ブロックのディスク上データ位置を決定することにより、ヘッドが記録ディスクに対してアクセスする時の平均のヘッド移動距離における回転待ち時間を短くするものである。更に、記録ディスクの外側から内側の全領域にわたって、同一データブロック内での先頭と末尾との角度差を示すギャップが一定であるようにデータブロックの大きさを変化させることで、アクセスのリアルタイム性（処理時間の上限の保証）を更に高めることができる。
【００１３】
すなわち、例えば画像データ１枚分などを１データブロックとする単位を導入し、隣接するデータブロックの移動に関しては回転待ち時間を考慮してその移動時間が最小になるようにディスク上に配置し、データをそれらのブロックにスケジューリングして書込みを行うというものである。
【００１４】
【特許文献１】特開平９−１８５８６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、上記特許文献１には次のような問題点がある。すなわち、この特許文献１に記載の方法では隣接ブロックへの移動を最小の時間で行うために、ギャップ（同一データブロック内での先頭と末尾との角度差）が一定でなければならない。そのため、内側のデータブロックと外側のトラックとではセクタの数が異なるため、データブロックのサイズを変えなければならないという副作用が生じる。これを避けるためにデータブロックをサブブロックに分割して異なる場所に配置し、サブブロックサイズをディスク全面で一定にすることも可能であるが、サブブロックに分割して異なる場所に配置することにより、シーク動作の増大を招き全体の転送速度が低下してしまうという問題点がある。
【００１６】
また、未使用の領域も発生するため、ディスク面の使用効率も低下する。さらに、編集などが行われ、空き領域がランダムに存在するようになると、当初想定したスケジューリングを実行することができなくなり、回転待ち時間の最適化が困難となるという問題点がある。
【００１７】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、ディスク上の記録領域を満遍なく使用し、空領域がランダムに存在しても回転待ち時間を最適化し最低転送速度を保証することができるデータ記録装置及び方法、並びに記録再生システ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】
【００１８】
上述した目的を達成するために、本発明に係るデータ記録装置は、記録位置によって転送速度が異なる記録領域を有する記録媒体に、ホスト装置から転送される転送データを記録するデータ記録装置において、上記記録領域をその連続転送速度に基づき複数の部分領域に区分けし、該区分けした複数の部分領域に上記転送データを分散して書き込みするよう制御する制御手段を有することを特徴とする。
【００１９】
本発明においては、記録領域を複数の部分領域に区分けし、これら複数の部分領域にホスト装置からの転送データを分散して書き込みするよう制御することにより、記録領域の転送速度に関わらず、その領域を満遍なく使用することができ、例えばデータ転送速度が速い領域のみを使用してしまうことがない。
【００２０】
また、上記制御手段は、上記記録領域を略同一の容量の部分領域に区分けし、各部分領域を略同一の頻度で使用するよう上記転送データの書き込みを制御することができ、各部分領域を略同一の頻度で使用するようにすることで、時間の経過と共に転送速度が遅い領域のみに空領域が形成されることがない。
【００２１】
更に、上記制御手段は、上記複数の部分領域を所定の基本順序で選択し、該選択した部分領域における空領域を検索して上記転送データを構成する部分データを書き込むよう制御することができ、基本順序に従って部分領域に部分データを順次書き込むことにより転送データを分散して書き込むことができる。
【００２２】
更にまた、  上記記録媒体は回転記録媒体であって、上記制御手段は、上記基本順序に従って次に書き込みを行う予定の第１の予定部分領域にてデータ転送時間が所定時間未満となる条件を満たす空領域を検索し、該当する空領域に上記部分データを書き込むよう制御することができ、データ転送時間が所定時間未満の空領域にデータを書き込みことで転送速度の低下を防止することができる。
【００２３】
また、上記データ転送時間は、ヘッドのシーク動作及びディスクの回転待ち時間と、上記部分データの書き込み時間とを合わせた時間とすることができ、シーク時間のみならず、ディスクの回転待ち時間も考慮することで更に精確且つ効率よくデータの書き込みを制御することができる。
【００２４】
更に、上記制御手段は、上記制御手段は、上記第１の予定部分領域に第１の部分データを書き込んだ場合の第１のデータ転送時間と上記基本順序に従って該第１の予定部分領域の次に書き込みを行う予定の第２の予定部分領域に第２の部分データを書き込んだ場合の第２のデータ転送時間との合計が所定時間未満となる条件を満たす空領域を該第１の及び第２の予定部分領域にて検索し、それぞれ該第１及び第２の部分データを書き込むよう制御することができ、例えば第１の予定部分領域のみでは条件を満たす予定部分領域がない場合には、次の予定部分領域のデータ転送速度も考慮して空領域を検索することで、更に確実にデータ転送速度の低下を防止することができる。
【００２５】
更にまた、上記制御手段は、上記転送データの転送速度を監視する転送速度監視機能を有し、上記転送データの転送速度がその最低値を保証するための最低保証速度より速い場合であって、上記基本順序に従った部分領域より遅い転送速度の部分領域が存在する場合、当該転送速度が遅い部分領域に上記転送データを書き込むよう制御することができ、優先的にデータの転送速度が遅い領域を使用するようにすることで、時間の経過に伴ってデータの転送速度を向上することができ、長時間に亘って確実にデータ転送速度を保証することができる。
【００２６】
本発明に係るデータ記録方法は、記録位置によって転送速度が異なる記録領域を有する記録媒体に、ホスト装置から転送される転送データを記録するデータ記録方法において、上記記録領域をその連続転送速度に基づき複数の部分領域に区分けし、該区分けした複数の部分領域に上記転送データを分散して書き込みするよう制御する制御工程とを有することを特徴とする。
【００２７】
本発明に係る記録再生システムは、ホスト装置と、記録位置によって転送速度が異なる記録領域を有する記録媒体に、該ホスト装置から転送される転送データを記録するデータ記録装置とを有する記録再生システムにおいて、上記データ記録装置は、上記記録領域をその連続転送速度に基づき複数の部分領域に区分けし、該区分けした複数の部分領域に上記転送データを分散して書き込みするよう制御する制御手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係るデータ記録装置及びデータ記録方法によれば、データの転送速度が異なる記録領域を複数に区分してホスト装置からの転送データを区分した部分領域に分散して配置するよう書き込むことにより、転送速度が速い領域に合わせてデータの転送速度が遅い領域も積極的に使用することにより、長期に亘って安定的にデータ転送速度を保証することができる。
【００２９】
また、本発明に係る記録再生システムによれば、上述のようなデータ記録装置とこれにデータを転送するホスト装置とからなり、ホスト装置から転送するデータの転送速度を保証したシステムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。本実施の形態は、本発明を、ホスト装置と、少なくともハードディスクや書換え可能な光ディスクなどの回転記録媒体を有するデータ記録装置とからなり、回転記録媒体上に記録されたデータへアクセスする際のシーク動作や回転待ち時間による遅延があってもデータ転送速度を保障することができる記録再生システムに適用したものである。また、本実施の形態における記録再生システムは、ＡＶデータ等を含む全てのデータをファイルとして管理するファイルシステムを採用する。ここで、本実施の形態におけるデータ転送時間とは、ヘッドのシーク動作及びディスクの回転待ち時間からなる移動時間と、実際にデータを書き込むデータ書き込み時間とを含み、データ転送速度とは、転送データをこのデータ転送時間で除したものとなる。
【００３１】
本実施の形態においては、記録媒体としてハードディスク装置（ＨＤＤ）を、また、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適用した場合について説明するが、データをファイルとして管理するシステムであればＭＳ−ＤＯＳ互換ＦＡＴファイルシステムに限らずどのようなシステムでも適用することができる。更に、本実施の形態においては、データ記録装置はハードディスクなどの磁気記録媒体を有するものとして説明するが、ランダムアクセス可能な記録媒体であれば、例えばＣＤ、ＤＶＤなどの光ディスクなど、同様の処理が可能であることはいうまでもない。
【００３２】
ここで、ＦＡＴファイルシステムとは、ＰＣ（Personal Computer）などのホスト装置における、例えばハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ）、又は不揮発性固体メモリを記録媒体としたメディア（ソニー製：メモリースティック（登録商標）、東芝製；スマートメディア（登録商標）、サンディスク製：コンパクトフラッシュ（登録商標）、マルチメディアカード等）などの外部記憶装置で用いられるファイルシステムである。
【００３３】
図１は、本実施の形態における記録再生システムを示すブロック図である。図１に示すように、記録再生システム１は、例えばＰＣ(Personal Computer）又はＡＶ機器などホスト装置２と、これにＩＤＥ（Integrated Drive Electronics）、ＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）、ＦＣ（Fibre Channel）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などのインターフェース３を介して接続されたデータ記録装置としてのＨＤＤ４とからなる。
【００３４】
ＨＤＤ４は、ホスト装置２より出力される各種のデータをハードディスクなどの磁気記録媒体としてのディスク１１に記録するものであり、ディスク１１と、ディスク１１を回転駆動するスピンドルモータ１２と、ディスク１１に対して信号の読出し、書き込みを行う磁気ヘッド（図示せず）をディスク１１の半径方向にフィードするボイスコイルモータ１３と、スピンドルモータ１２及びボイスコイルモータ１３の駆動制御を行うサーボ制御部１４と、ディスク１１へ書き込むデータの符号化及びディスク１１から読み出したデータの復号を行うリードライトチャネル部１５とを有する。
【００３５】
更に、ＨＤＤ４は、ディスク１１上のデータを管理するディスク制御部１６と、ディスク１１から読出したデータ及びディスク１１へ書き込むデータをバッファリングするバッファメモリ１７と、ホスト装置２との間で送受信するデータ、制御コマンド等の入出力回路を構成するインターフェース制御部１８と、ディスク１１上のＦＡＴ領域上の内容を記憶するメモリ１９と、これらを制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）２０とを有し、これらがバス２１を介して接続されている。
【００３６】
また、不揮発性固体メモリ２２を更に設け、データ記録装置４における記録領域をディスク１１及び不揮発性固体メモリ２２からなる記録領域とし、ハイブリッド記憶装置として構成してもよい。不揮発性固体メモリ２２は、ホスト装置２からのデータを一時的に格納するキャッシュとして利用したり、起動時に使用されるプログラムを格納したり、またユーザデータを格納するユーザ領域の一部として使用したりすることができる。この不揮発性固体メモリ２２は、データへのアクセスが速いため、例えばディスク１１にデータを書き込むまたはディスク１１からデータを読み出す際のシーク動作の間に、不揮発性固体メモリ２２に書き込み又は読み出しを行えば、データの転送速度を更に向上することができる。
【００３７】
ＨＤＤ４は、インターフェース３を介してホスト装置３より発行されたコマンドをインターフェース制御部１８にて受けとり、インターフェース制御部１８はその内容を理解してＨＤＤ４内のＣＰＵ２０に通知する。ＣＰＵ２０は通知内容に基づいてディスク制御部１６、リードライトチャンネル部１５、サーボ制御部１４に対して必要なコマンド及びパラメータを設定して、それらの動作を実行させる。また、後述するディスクキャッシュ領域における欠陥セクタの代替処理を行う。
【００３８】
サーボ制御部１４はスピンドルモータ９及びボイスコイルモータ１１の駆動制御を行って、ディスク１１の所定のトラック、セクタに対してヘッドを移動させる。リードライトチャンネル部１５はディスク１１への書き込み時、送られてきたユーザデータを記録再生系の特性に適したデジタルビット系列に符号化（変調）する。また読み出し時にはヘッドから読み出された再生信号から高域ノイズを除去してからアナログ信号からデジタル信号への変換を行い、さらに最尤復号法を用いてデータの推定を行った後、復調を行いユーザデータの再生を行う。
【００３９】
また、ディスク制御部１６は、バッファメモリ１７、リードライトチャンネル部１５、インターフェース制御部１８のそれぞれの間におけるデータのやり取りを管理し、データのフォーマットに係る処理を行う。その際に誤り訂正符号による符号化と誤り検出および誤り訂正に係る処理も併せて行う。
【００４０】
これに対応してホスト装置２においては、メモリ３１にワークエリアを確保した中央処理ユニット（ＣＰＵ）３２の処理により、上位のコントローラからの指示に応じてＨＤＤ４に種々のコマンド等を送出する。
【００４１】
この処理においてＣＰＵ３２は、電源起動時、所定の処理手順の実行により、ディスク１１のシステムエントリー領域に記録されてなる管理用データであるブート領域、ＦＡＴ領域、ディレクトリ領域のデータをメモリ３１にアップロードし、このアップロードしたデータを基準にしたパラメータの設定により種々のコマンドを送出する。
【００４２】
次に、本実施の形態におけるデータの管理方法について説明する。ディスク１１に記録されるデータは、ホスト装置２とＨＤＤ４とでは異なるアドレス空間上で管理される。図２Ａの左図及び右図はそれぞれホスト装置２からみたアドレス空間を示すＬＢＡ空間Ｐと、ＨＤＤ４からみたアドレス空間を示す論理セクタ空間Ｑとを示す図である。
【００４３】
ＨＤＤ４においてデータを記録する最小の単位はセクタと呼ばれ、そのサイズは通常５１２ｂｙｔｅである。ＨＤＤ４では、ディスク１１の記録領域を、セクタの単位で、物理アドレス、物理セクタ番号、論理セクタ番号の３つで管理する。物理アドレスは面番号、トラック番号、セクタ番号の３つからなる。ここで、物理セクタ番号とは、全てのセクタをディスク１１の外側から内側に向けて順番に番号をつけたものである。また、論理セクタ番号とは、読み書きができない欠陥セクタに対して代替処理によってアドレスを割り当てたものである。
【００４４】
一方、ホスト装置２は、上記論理セクタ番号ではなく、論理ブロックアドレス（Logical Block Address：ＬＢＡ）を使用してディスク１１のアクセスを行う。また、ファイルを管理するファイルシステムは複数のセクタ（Ｎ個）を１クラスタとして読み書きの最小単位としている。以後の説明ではＮ＝１６とし、１クラスタを８KByteとする。クラスタアドレスはＬＢＡを単純にでＮで割ったものとする。
【００４５】
また、本実施の形態においては、特にＡＶデータに対して特別なアクセスサイズを設定する。以下、これをスーパークラスタという。１つのスーパークラスタは複数のクラスタ（クラスタの整数倍）からなり、例えば１６クラスタ（１２８KByte）を１スーパークラスタとして設定することができる。この場合、スーパークラスタアドレスは、クラスタアドレスの１６分の１、すなわち１６進表示で最後の１桁を削除したものとなる。
【００４６】
ここで、ディスク１１の記録領域は、通常、システム領域ＳＡ、ユーザ領域ＵＡ、ＨＤＤ４用のシステム領域ＳＡ_ｈの３つに分けられており、システム領域ＳＡおよびユーザ領域ＵＡのみがホスト装置２から見たＬＢＡ空間Ｐに図２Ａの左図に示すように割り当てられる。
【００４７】
システム領域ＳＡは、マスターブートレコードが記録される領域ＭＢＲと、システムのブート時（起動時）に必要なプログラムであるＩＰＬ（Initial Program Loader）が記録される領域と、ＦＡＴが記録されるＦＡＴ領域とを有する。マスターブートレコードＭＢＲはホスト装置２から見てＬＢＡが０のセクタであり、ここにはブートストラップ・コードやパーティション・テーブルが記録されている。
【００４８】
ＦＡＴ(File Allocation Table）はファイルがクラスタにどのように格納されているかを記録してあるテーブルであり、ＦＡＴを用いて管理を行うファイルシステムがＦＡＴファイルシステムと呼ばれるものである。このＦＡＴファイルシステムは、個々のファイルが記録媒体上どこに配置されているかを示すのに用いられるＦＡＴ（File Allocation Table）と、ディレクトリに関する情報とファイルに関する情報を持つディレクトリ項目との２つのデータを使用する。
【００４９】
通常、図２Ａに示すように、ディスク１１上にＦＡＴとルートディレクトリ用の領域Ａが専用に設けてあり、ホスト装置２はファイルアクセスに必要なそれらの情報を記録再生装置からＰＣインターフェースを介して（ＳＣＳＩ（Small Computer System Interface），ＩＤＥ（Integrated Drive Electronics），ＩＥＥＥ１３９４，ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等）受信し、それらを基に記録再生制御を行う。
【００５０】
例えば、ＨＤＤ４にファイルを書き込む時には空きクラスタにそのデータを書き込み、書き込みが終了したら、次にどのクラスタが使われるかを示す情報をＦＡＴ項目に書き込む。ファイルを消去する場合には、書き込まれているデータはそのままにして、使用されているクラスタに対応するＦＡＴ項目を空きクラスタとする。
【００５１】
また、読み出し時にはディレクトリ項目からファイルの開始クラスタアドレスを探し出して、それに対応するＦＡＴ項目を読み出してどのクラスタに読み出すファイルのデータがあるかを知り、この情報に基づきディスク１１から読み出しを行う。図２ＢにＦＡＴの一例を示す。例えばＨＤＤ４は、ディレクトリ情報からＦｉｌｅ１の開始クラスタアドレス（12340h）を取得し、ＦＡＴを参照することで、例えば図２Ａに示すＦａｌｅ１の第１スーパークラスタから第２スーパークラスタは、ＬＢＡが連続しておらず1234hから3235hへ飛ぶような場合であっても、開始クラスタアドレスからファイルが終了するクラスタアドレス（ＥＯＦまで）を取得して例えば第１スーパークラスタから第６スーパークラスタからなるＦｉｌｅ１を読み出すことができる。
【００５２】
ユーザ領域ＵＡはファイルの情報を管理するディレクトリ領域ＵＡ１と実際のデータ領域ＵＡ２とからなる。なお、ＦＡＴ３２以前のＦＡＴファイルシステムにおいては、ルートディレクトリはシステム領域ＳＡに属する。ディレクトリ領域ＵＡ１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、開始クラスタアドレス、及びファイルサイズなどがディレクテリ項目として格納されている。
【００５３】
ＨＤＤ４用のシステム領域ＳＡ_ｈは、ＨＤＤ４内のＣＰＵ２０がブートコードや各種テーブルを格納するため、または代替処理用の領域として使用するものであり、図２Ａの左図に示す論理セクタ空間Ｐにおいては、論理セクタ番号で000000hから07FFFFhまでの領域（２５６ＭＢｙｔｅ）がそれにあたる。したがって、ホスト装置２から見たＬＢＡ空間とは異なり、論理セクタ空間では、マスターブートレコードＭＢＲの論理セクタ番号は080000hとなる。この領域に対して通常ホスト装置２は直接アクセスを行わないため、図２Ａの右図に示すＬＢＡ空間Ｐにおいては省略する。
【００５４】
次に、本実施の形態におけるデータ書込み方法について説明する。先ず、ディスク１１の記録領域について説明する。データを書き込むためのスーパークラスタは、ルートディレクトリ領域などを除き、ユーザ領域ＵＡの先頭から順に隙間をあけることなく配置される。それによって、個々のスーパークラスタの先頭は、円周方向で見てほぼ均等に配置されることになる。なぜなら、近年のＨＤＤではディスクを例えば１０〜２０などの複数のゾーンにわけ、各ゾーン内で同じ書き込み周波数と記録再生用のパラメータ（波形等価フィルタの係数など）を用いるゾーンビットレコーディングが一般的に行われため、ディスクの内側のトラックと外側のトラックとでその中に含まれるセクタの数が異なるからである。
【００５５】
その一例を図３に示す（Hitachi 4GB Micro drive 3K-4、Hard Disk Drive Specifications）。なお、スーパークラスタのサイズとトラックのサイズとがあまり大きな最大公約数を持つとスーパークラスタの先頭が円周方向でみてばらばらに配置されなくなるので注意する必要がある。
【００５６】
そして、本実施の形態においては、このようにスーパークラスタが配置されたディスクをさらに、ほぼ同じ容量をもつ複数の部分領域としてのエリアに分割する。図４は、エリアの数が４の場合の例を示す図である。各エリアの容量は、データの連続転送速度に基づきほぼ同じ容量になるよう区分するため、各エリアの幅がディスクの外周側に向かうほど狭くなっている。図４では全容量４ＧＢ、各エリアを１ＧＢとし、ＬＢＡが000000hから1FFFFFhまでをエリアＥ１、ＬＢＡが200000hから3FFFFFhまでをエリアＥ２、ＬＢＡが400000hから5FFFFFhまでをエリアＥ３、ＬＢＡが600000hから7FFFFFhまでをエリアＥ４とする場合を示す。
【００５７】
次に、このような記録領域にデータを書き込む動作について説明する。通常、ディスク１１のファイルを管理するアドレス情報の管理は、ホスト装置２にて行われる（以下、ＰＣモードという。）が、本実施の形態においては、ＨＤＤ４がホスト装置２の許可を得た場合にはＦＡＴ及びその管理を実行することができる動作モードを設ける。以下、この動作モードをＡＶモードという。ＨＤＤ４は、ＡＶモードであれば、ＨＤＤ４自身がＦＡＴ及びその管理を行うことができる。ここで、ＨＤＤ４でのＡＶモードにおけるＦＡＴ及びその管理は、システム領域ＳＡ上に記録されたＦＡＴ領域のデータを図１に示すＨＤＤ４内のメモリ１９に読み込み、このメモリ１９上でＦＡＴを更新し、必要に応じてシステム領域ＳＡ上のＦＡＴを更新するなどの管理を行い、ＰＣモードに移行する際に、メモリ１９上で更新されたＦＡＴをシステム領域ＳＡのＦＡＴ領域に書き戻すことで、ＨＤＤ４がホスト装置２とＦＡＴ及びその管理を排他的に共用するものである。
【００５８】
すなわち、ファイルを管理するアドレス情報を管理するためには、システム領域ＳＡ上のＦＡＴとその管理、及びディレクトリ情報とその管理を行う必要があり、前者は、ホスト装置２がＰＣモードとＡＶモードとを切り替えることでそれぞれホスト装置２とＨＤＤ４とが排他的に共有する。また、後者においては、ＨＤＤ４は管理せず、ホスト装置２がいつでも、すなわちＰＣモードであってもＡＶモードであってもシステム領域ＳＡに直接アクセスして管理できるようにするため専用のコマンドを設定するものとする。
【００５９】
本実施の形態においては、データの書き込みは、ファイルを管理するアドレス情報の管理がＨＤＤ４で行われているＡＶモードの時に実施される。上述したように、記録再生システム１は、ＦＡＴの情報はホスト装置２及びＨＤＤ４で共有するが、ＦＡＴ及びその管理をＨＤＤ４に委ねる。従って、データの書き込みを行うために先ずＡＶモードに移行する。ＡＶモードに移るためには、図５に示すように、ホスト装置２がＨＤＤ４のシステム領域ＳＡ上に存在するＦＡＴ、すなわち図２Ａ示すＦＡＴ領域ＦＡを最新のものに更新した後、ＨＤＤ４に対してＰＣモードからＡＶモードに移行させるコマンドを発行する（ステップＳ１）。ＨＤＤ４の中のＣＰＵ２０は、インターフェース制御部１８を介してその内容を知り、システム領域ＳＡ上のＦＡＴを読み出しメモリ１９上に展開し（ステップＳ２）、ＡＶモードを示すフラグを立て、ホスト装置２にＡＶモードに移行したことを知らせる（ステップＳ３）。
【００６０】
次に、ＡＶモードに移行後、ホスト装置２が書き込みをする場合について説明する。ここでは、例えばディジタルカメラにて画像が連写された場合などに、ホスト装置２からそのコンテンツデータの書き込みを要求する動作が行われた場合を例にとって説明する。ホスト装置２は、コンテンツデータのファイル名（Ｆｉｌｅ１）を決定し、新規にディレクトリ項目を作成し、そのディレクトリ項目をＨＤＤ４に書き込む（ステップＳ４）。なお、この時のディレクトリ項目は開始クラスタアドレスと最新更新時間がわからないため不完全なものである。
【００６１】
次にホスト装置２はコンテンツデータの書き込みに必要なパラメータの設定を行う。具体的にはファイルの開始クラスタアドレス及びファイルのアクセスサイズなどを決定する。ホスト装置２はクラスタアドレスの管理をＨＤＤ４に委ねているが、ファイルを識別するために、開始クラスタアドレスを共有することが最低限必要である。図６（ａ）及び図６（ｂ）は、それを実行するコマンドの１例（Set Write File Parameter）を示す図であって、それぞれコマンド発行時のレジスタ内容及びコマンド終了時のレジスタ内容を示す図である。コマンドは、ＡＴのベンダーユニークコマンドとして定義され、ファイルの書き込みを行う前に一度だけ実行される。
【００６２】
コマンドを受けたＨＤＤ４は、予め定められた基本順序（基本シーケンス）を示す所定の順序に基づいて書込みを行う。ここでは、基本シーケンスをエリアＥ１→エリアＥ２→エリアＥ３→エリアＥ４→エリアＥ４→エリアＥ３→・・・とし例えばエリアＥ１から始まって、各エリアに均等にアクセスするような順序とする。また、基本シーケンスはこの順序に限らず、例えばエリアＥ１→・・・→エリアＥ４→エリアＥ１→・・・→エリアＥ４など、エリアＥ１からエリアＥ４にアクセスすることを繰り返す順序としてもよい。すなわち、各エリアを均等にアクセス可能なように順序を設定すればよい。
【００６３】
ＨＤＤ４はメモリ１９に読み込んだＦＡＴを参照し、基本シーケンスに従って先ずエリアＥ１から空いているスーパークラスタを検索し、見つかった空スーパークラスタを記録開始クラスタアドレスとしてホスト装置２に知らせる（ステップＳ５）。そして、図４（ｂ）に示すようにコマンド終了時にレジスタにそのアドレスを書き込む。図２Ａディレクトリ項目Ａには、Ｆｉｌｅ１の記録開始クラスタアドレスが12340hである例を示す。
【００６４】
記録開始クラスタアドレスを受け取ったホスト装置２は、図７に示すように、ファイル１の第１スーパークラスタＳＣ１を書き込む。以後、ホスト装置２はスーパークラスタ単位でデータをＨＤＤ４に対して送る。これに対して、ＨＤＤ４は最初の１スーパークラスタは、通知した記録開始クラスタアドレスに書き込みを行うが、以後自ら空きクラスタを検索してディスク１１への書込みを行う。こうしてホスト装置２から転送されてくるデータがファイルの最後のデータである（end of file：ＥＯＦ）か否かを判断し（ステップＳ６）、順次でデータを記録し、スーパークラスタ単位でメモリ１９上のＦＡＴを更新する（ステップＳ７）。そして、ファイルの最終データである場合には、メモリ１９上のＦＡＴをディスク１１のＦＡＴ領域に書き戻し処理を終了する。
【００６５】
ここで、ステップＳ７の本実施の形態におけるデータ書込み方法では、上述したように記録領域（ユーザ領域）をデータの連続転送速度に基づきほぼ同容量の複数のエリアに区分けし、これら複数のエリアに対して設定された基本シーケンスに従ってデータを書き込むことにより、ホスト装置からの転送データをディスク１１上に分散して書き込むものである。
【００６６】
基本的なデータ書込み方法としては、基本シーケンスに従ってエリアを順次選択しデータを書き込む方法がある。すなわち、１つめのエリアにてスーパークラスタを書き込んだ後、基本シーケンスに従って次のエリア内における空スーパークラスタを検索し、検索した空スーパークラスタにデータを書き込んでいく方法である。検索した空スーパークラスタが複数ある場合には、例えば、その中から最もアクセス時間が短いものを選択することができる。
【００６７】
すなわち、ＨＤＤ４は、Ｆｉｌｅ１の第２スーパークラスタの書き込みを行う場合は、メモリ１９内のＦＡＴを検索し、次に書き込みを行うエリアであるエリアＥ２の中から空スーパークラスタを検索する。ほとんどの場合に複数の空スーパークラスタが見つかるのでその中から以下の方法に従って適切なものを選ばなければならない。この適切な空スーパークラスタの選択方法について説明する。
【００６８】
ここでは、簡単のために、このような空スーパークラスタが２つ見つかった場合について説明する。図７に示すように、エリアＥ２には、空スーパークラスタＳＣ２と空スーパークラスタＳＣ２'が存在するとする。このとき、スーパークラスタＳＣ１の最後から空スーパークラスタＳＣ２，ＳＣ２’の最初までの角度をθ１，θ２、その間にあるトラックの数（シーク距離）をそれぞれΔＴｒｋ１，ΔＴｒｋ２とする。この時スーパークラスタＳＣ１の最後から空スーパークラスタＳＣ２，ＳＣ２’の最初まで移動する時間は以下のように与えられる。
【００６９】
移動時間（ＳＣ１の最後→ＳＣ２の最初）
= For{ N=0， N<無限大， N++，
if(回転待ち時間(N，θ1)> シークプロファイル関数（ΔTrk1）)
Return[回転待ち時間(N，θ1)] Break[];
End if
}
移動時間（ＳＣ１の最後→ＳＣ２'の最初）
= For{ N=0， N<無限大， N++，
if(回転待ち時間(N，θ2)> シークプロファイル関数（ΔTrk2）)
Return[回転待ち時間(N，θ2)] Break[];
End if
}
【００７０】
ここで、移動時間とは、データの配置を終えたスーパークラスタから次にデータを配置するスーパークラスタの先頭まで移動する際に生じる時間、すなわちシーク時間及びディスクの回転時間を合わせた時間である。また、シークプロファイル関数とは、トラック数ΔＴｒｋだけ移動する時間を出力する関数であり、回転待ち時間とは、角度θだけ回転する時間とＮ（整数）周回転する時間とを足したものを出力する関数である。なお、簡単のために物理アドレスのＨｅａｄにかかわる部分は無視するものとする。
【００７１】
本実施の形態においては、ＨＤＤ４は、上述の場合であれば、これら２つの空スーパークラスタＳＣ２，ＳＣ２’への移動時間のうちで小さい方を選んで書込みを行う。図２Ａに示す例では、スーパークラスタアドレス3235hが選ばれ、このスーパークラスタにデータが書き込まれてＦｉｌｅ１の第２スーパークラスタとなっている。以下では、第Ｋスーパークラスタへの移動時間と書き込みにかかった時間との和を書込み処理時間ＴK-1ということとする。なお簡単のために第１スーパークラスタについては無視しＫは２以上とする。
【００７２】
本実施の形態においては、空スーパークラスタが２つの場合について述べたが、より多くの空スーパークラスタから選択できる場合においても、同様に、シーク動作及び移動時間を計算して最小のものを選ぶことができる。空スーパークラスタの個数が多くなればなるほど、回転待ち時間の平均値はその先頭アドレスが円周上で一様に分布することになり、回転待ち時間の平均値は、（１周の回転時間）／（２×エリア内の空スーパークラスタの個数）になる。
【００７３】
同様にして、図２Ａに示すように、第３スーパークラスタ、第４スーパークラスタ、第５スーパークラスタを、基本シーケンスに従ってエリアＥ３、エリアＥ４、エリアＥ４のスーパークラスタアドレス5236h，7237h，7250hにそれぞれ配置する。また、第３スーパークラスタ、第４スーパークラスタ、第５スーパークラスタを配置するまでに生じた時間、すなわちスーパークラスタまでの移動時間＋書き込み時間を合わせた時間である書込み処理時間をそれぞれＴ２，Ｔ３，Ｔ４とする。
【００７４】
次に、第６スーパークラスタの書込みを行うが、本実施の形態においては、この第６スーパークラスタを書き込む方法が２通りある。１つめの方法においては、上述のとおり基本シーケンスに従ってエリアＥ４の次の順番エリアであるエリアＥ３から時間制限を満たす空スーパークラスタを選択する第１の方法である。この場合は、上述と同様に、エリアＥ３内にて空スーパークラスタを検索し、最も書き込み処理時間が短い空スーパークラスタにデータを配置する。
【００７５】
もう１つは、データの転送速度が遅い内周側の領域をできるだけ使用する方法であって、再度エリアＥ４の中から時間制限を満たすスーパークラスタを選択する第２の方法である。この第２の方法について図８を参照して説明する。図８Ａ及び図８Ｂは、データ転送速度が遅い内周側の領域を優先的に使用する場合の書き込み方法を示すフローチャートである。この第２の方法を適用するために、本実施の形態においては、基準時間Ｔ０を使用する。基準時間Ｔ０は最低保障転送速度から計算される時間で、具体的には、スーパークラスタサイズを最低保障転送速度で割ったものである。ＨＤＤ４はエリアＥ４の中から空いているスーパークラスタを選び、上述と同じ式で書込み処理時間Ｔ５を計算する。空スーパークラスタが複数存在する場合は、それらの中から、下記の式（１）で与えられる条件、すなわちデータの書き込み処理に必要な書込み処理時間（移動時間＋書込み時間）の平均時間が基準時間Ｔ０以下という条件を満たすもの検索する。なお、式（１）にパラメータｍを任意の時点で値を計算できるように導入した。この例ではｍ＝０。
【００７６】
【数１】
2005228404.tif 000003
【００７７】
この場合、同じエリアＥ４内で第６スーパークラスタを書き込むための空スーパークラスタ候補を検索することから、シーク動作が短く回転待ち時間が支配的になる。したがって回転待ち時間が短いスーパークラスタを見つければよく、回転待ち時間を考慮することで上記式（１）を満たせる空スーパークラスタを発見する確率が高くなる。
【００７８】
ここで、上記式（１）では、４つのスーパークラスタを所定のエリアに配置するために必要な書込み処理時間の平均となっている。いくつのスーパークラスタのデータ転送に必要な書込み処理時間で平均をとるかは、例えば次の２つの要因によって決定される。すなわち、１つはエリアの数、もう１つは最低保障転送速度を求める際の時間の長さ（時間の単位）である。例えば、ＨＤＤ４のゾーンの数が１０前後であってＡＶコンテンツを扱う場合には、最低保障転送速度を求める際の時間は数秒程度であることを考えると、上記平均時間を求める際のスーパークラスタの個数は５〜１０程度が適当である。なお、例えばエリアを４つとした場合、平均時間を求める際に使用するスーパークラスタの数をエリアの数以上の４つ以上とすることが好ましい。エリアの数未満であると、全てのエリアにスーパークラスタを配置した場合の平均時間を求めることができないからである。
【００７９】
このように基準時間Ｔ０を使用して、データの転送速度が遅い内周側の領域にデータを書込む方法では、基本シーケンスに従って第１〜第５スーパークラスタをエリアＥ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４，Ｅ４に配置する。そして、図８Ａに示すように、次の第６スーパークラスタＳＣ６を配置する空スーパークラスタをエリアＥ４内で検索する（ステップＳ１１）。
【００８０】
そして、上記式（１）を満たす空スーパークラスタがエリアＥ４に存在しない場合は、基本シーケンスに従って次にエリアであるエリアＥ３の中から空スーパークラスタの選択を行う（ステップＳ１２）。なお、エリアＥ３まで考えても条件を満たすものがない場合には、エリアＥ４及びエリアＥ３のから書き込み処理時間が最小のものを選択し（ステップＳ１３）、これに第６スーパークラスタを配置すればよい。
【００８１】
また、データの書込み処理時間を更に短縮させる方法として、第６スーパークラスタの書込み処理時間のみならず、次の書込みデータである第７のスーパークラスタの書込み処理時間を考慮することができる。本実施の形態においては、これを空領域の先行スケジューリングという。
【００８２】
すなわち、図８Ｂに示すように、同様にエリアＥ４、エリアＥ３の空スーパークラスタを検索して基準時間Ｔ０を満たす空スーパークラスタが見つからなかった場合（ステップＳ２１、２２）、エリアＥ３、Ｅ４の中で最も書き込み処理時間が短いものを選択するが、ここで、次のデータである第７のスーパークラスタを、次のエリアＥ２にて書込みすることを想定して書き込み処理時間を計算する。この場合も上述したように、例えば、式（１）において、ｍ＝１として４つのスーパークラスタの書き込み処理時間の平均を求め、それが基準時間Ｔ０未満になればよい。ここで、先行スケジューリングを行った場合、エリアＥ４、Ｅ３共に条件を満たす空スーパークラスタが検索された場合には、データの転送速度が遅い内周側のエリアＥ４に優先して書き込むようにしてもよい。また、ステップＳ２１の後、エリアＥ４にて第６スーパークラスタＳＣ６を書込み、エリアＥ３にて第７スーパークラスタを書込む場合の書き込み処理時間を算出し（先行スケジューリング）、条件を満たす空スーパークラスタがない場合にのみ、ステップＳ２２に進むようにしてもよい。
【００８３】
以上、データのスーパークラスタ単位での配置法の一例を示したが、基本シーケンスについても、処理時間を見て転送速度が低い領域を優先的に使用する方法についても他に複数考えられる。すなわち、本実施の形態においては、基本シーケンスを外周側から内周側、内周側から外周側のエリアを順次選択していくものとしたが、上述したように、外周側から内周側を順次選択していくことを繰り返すようにしてもよい。また、基本シーケンスの開始エリアは外周側に限らず、どのエリアから開始してもよい。
【００８４】
更に、転送速度が低い領域を優先的に使用する方法についても、図８Ａに示すように、基本シーケンスにデータ転送速度が遅いエリアＥ４を追加するものとしたり、図８Ｂに示すように、空領域の先行スケジューリングを行ってエリアＥ４を更に優先的に使用するようにする方法の他、これらを組み合わせて書き込む領域を動的に決定することにより、効率よくデータ転送速度が遅い領域を使用することができる。また、基準時間Ｔ０の求め方、書込み処理時間の平均を求める際のスーパークラスタの数などを適宜選択することで、記録再生システムが必要とする書込み処理時間を達成することができる。
【００８５】
次に、本実施の形態における効果について説明する。図９は、基準時間Ｔ０を６０ｍｓ、回転数を３６００ｒｐｍ（回転時間１６．７ｍｓ）としたときの、各エリアのデータ書込み処理時間を計算した結果を示すものである。
【００８６】
図９において、時間単位はｍｓとし、Ｎはエリア内で選びうるスーパークラスタの数を示す。転送時間（Ｔ１）はデータの書込み時間であり、総時間（Ｔ３）は、転送時間（Ｔ１）、エリアをまたぐときの最大シーク時間（Ｔ２）、及び平均化移転待ち時間（Ｔ３）を合わせた時間であって、上述の書込み処理時間に相当する。エリアは、Ｅ１〜Ｅ４の４つとする。
【００８７】
４つのエリアＥ１〜Ｅ４を等しく使用するとするならば、Ｎ＝１のときは転送時間は63.33ｍｓであり、Ｎ＝４の時は57.08ｍｓであり、Ｎ＝４のときには基準時間Ｔ０未満とするという制限（条件）を満たすことができる。また、エリアＥ４にデータを配置した後で基本シーケンスに従うと本来エリアＥ３にデータを配置することになる。この際、総時間の平均に余裕があるときには、データの転送速度が遅い領域に優先的にデータを配置する機能により、再度エリアＥ４内における空スーパークラスタを使用することができる。すでに説明したように、エリア内でのヘッドの移動にかかる時間は、回転待ち時間が支配的なのでそれが数ｍｓ程度であっても、平均的には基準時間の中に入る可能性が高い。
【００８８】
本実施の形態においては、記録開始クラスタアドレスとして取りうるアドレスに制限を設けるものの、記録開始クラスタをディスク１１上にてほぼランダムに配置するものとし、使用するスーパークラスタの場所は、そのときの書き込み処理時間、基準時間や書き込み処理時間の平均時間などの複数の条件に応じて動的に決定することにより、回転間待ち時間を最適化して転送速度の保証を行うことができる。このように、回転待ち時間を確率的に制御すること、またデータ書込み時間（転送時間）＋シーク時間＋回転待ち時間からなるデータ書込み処理時間、すなわちデータの転送に実際に必要な時間からデータの配置を動的に変更することができ、確度の高い速度保障が可能である。
【００８９】
また、編集などによって最初の整然としたデータの配置が壊れ、空き領域がフラグメントした場合であっても、上述の書き込み方法であればその性能はほぼ影響を受けることがない。
【００９０】
さらに、データの配置する際に、内側のエリアを優先的に使用する機能を備えたので、時間の経過とともに転送速度が高い領域が残ることとなり、このことにより結果として平均転送速度が上がってゆく。
【００９１】
このように、転送速度が遅い領域を積極的に使用することにより、転送速度が速い領域を使い切ってしまったり、データの書き込みと消去が繰り返し行われることにより連続した空き領域を確保することが難しくなって、１つのファイルが連続しない多数のクラスタに分割されて記録されてしまうこと（通常、フラグメンテーション）により大幅に転送速度が低下するような従来のデータ記録装置における問題点が解消され、データを書き込むことで転送速度を向上させることができ、リアルタイム性を長時間に亘って確実に保障することができる。
【００９２】
なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の実施の形態における記録再生システムを示すブロック図である。
【図２Ａ】ホスト装置２からみたアドレス空間を示すＬＢＡ空間Ｐ及びＨＤＤ４からみたアドレス空間を示す論理セクタ空間Ｑを示す図である。
【図２Ｂ】ＦＡＴの一例を示す図である。
【図３】ディスクのトラックに含まれるセクタ数の一例を説明する図である。
【図４】ディスクの記録領域を４つのエリアに区分した例を示す模式図である。
【図５】本発明の実施の形態における記録再生システムにおけるデータの書き込み動作を示すフローチャートである。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、それを実行するコマンドの１例（Set Write File Parameter）を示す図である。
【図７】ファイル１の第１スーパークラスタＳＣ１及び第２スーパークラスタＳＣ１，ＳＣ２’を示す模式図である。
【図８Ａ】データ転送速度が遅い内周側の領域を優先的に使用する場合の書き込み方法を示すフローチャートである。
【図８Ｂ】データ転送速度が遅い内周側の領域を優先的に使用する場合の書き込み方法の他の例を示すフローチャートである。
【図９】基準時間Ｔ０を６０ｍｓ、回転数を３６００ｒｐｍ（回転時間１６．７ｍｓ）としたときの、各エリアのデータ書込み処理時間を計算した結果を示す図である。
【符号の説明】
【００９４】
１  記録再生システム、２  ホスト装置、３  インターフェース、４  ＨＤＤ、１１  ディスク、１２  スピンドルモータ、１３  ボイスコイルモータ、１４  サーボ制御部、１５  リードライトチャネル部、１６  ハードディスク制御部、１７  バッファメモリ、１８  インターフェース制御部、１９，２１  メモリ、２０，２２  ＣＰＵ、２１  バス
【図１】
2005228404.tif 000004
【図２Ａ】
2005228404.tif 000005
【図２Ｂ】
2005228404.tif 000006
【図３】
2005228404.tif 000007
【図４】
2005228404.tif 000008
【図５】
2005228404.tif 000009
【図６】
2005228404.tif 000010
【図７】
2005228404.tif 000011
【図８Ａ】
2005228404.tif 000012
【図８Ｂ】
2005228404.tif 000013
【図９】
2005228404.tif 000014