磁盤裝置及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明的實(shí)施方式涉及磁盤裝置及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在磁盤裝置中，在從發(fā)生對數(shù)據(jù)的訪問要求起到開始進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫為止的訪問時(shí)間中存在尋找(seek)時(shí)間和旋轉(zhuǎn)等待時(shí)間等機(jī)械性等待時(shí)間。該機(jī)械性等待時(shí)間根據(jù)磁盤裝置內(nèi)的物理地址而變化，因此，為了使磁盤裝置的訪問性能提高，需要考慮對磁盤的訪問頻率而適當(dāng)?shù)刂匦屡渲?reallocate，再配置)數(shù)據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的實(shí)施方式提供一種能減少訪問時(shí)間的磁盤裝置及其控制方法。
[0004]根據(jù)實(shí)施方式，提供一種具有磁盤、存儲部、控制部的磁盤裝置。磁盤具有記錄區(qū)域。存儲部按分割磁盤的記錄區(qū)域而得到的多個(gè)區(qū)域的每個(gè)區(qū)域，關(guān)聯(lián)地存儲與對每個(gè)區(qū)域的訪問次數(shù)相應(yīng)的值?？刂撇恳杂?jì)數(shù)單位來對與對多個(gè)區(qū)域的訪問次數(shù)相應(yīng)的值進(jìn)行計(jì)數(shù)，并更新存儲在存儲部的值，所述計(jì)數(shù)單位是按照從發(fā)生特定狀況起的經(jīng)過時(shí)間來確定的值、且是按單位訪問而被計(jì)數(shù)的值。
【附圖說明】
[0005]圖1是表示實(shí)施方式涉及的磁盤裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0006]圖2是表示實(shí)施方式中的記錄控制部的結(jié)構(gòu)的圖。
[0007]圖3是表示實(shí)施方式中的訪問計(jì)數(shù)表的圖。
[0008]圖4是表示實(shí)施方式中的權(quán)重表的圖。
[0009]圖5是表不實(shí)施方式中的系數(shù)表的圖。
[0010]圖6是表示實(shí)施方式中的數(shù)據(jù)的重新配置的圖。
[0011]圖7是表示實(shí)施方式中的數(shù)據(jù)的重新配置的圖。
[0012]圖8是表示實(shí)施方式中的系數(shù)為1.5時(shí)的訪問計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)的累積值的圖。
[0013]圖9是表示實(shí)施方式中的系數(shù)為0.5時(shí)的訪問計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)的累積值的圖。
[0014]圖10是表示實(shí)施方式涉及的磁盤裝置的動作的流程圖。
[0015]圖11是表示實(shí)施方式中的訪問計(jì)數(shù)器的權(quán)重的確定的流程圖。
[0016]圖12是表示實(shí)施方式中的訪問計(jì)數(shù)器的權(quán)重的變更的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面，參照附圖來詳細(xì)地說明實(shí)施方式涉及的磁盤裝置及其控制方法。此外，并不是通過該實(shí)施方式來限定本發(fā)明。
[0018](實(shí)施方式)
[0019]使用圖1對實(shí)施方式涉及的磁盤裝置I進(jìn)行說明。圖1是表示磁盤裝置I的結(jié)構(gòu)的圖。
[0020]磁盤裝置I例如通過磁頭22在磁盤11上記錄信息，并通過磁頭22從磁盤11中讀出信號。具體來說，磁盤裝置I具備磁盤11、主軸電機(jī)(spindle motor,主軸馬達(dá))12、磁頭22、磁頭支承部15、音圈電機(jī)(VCM) 16、磁頭驅(qū)動部24、用戶邏輯電路31、緩沖存儲器29以及記錄控制部40。
[0021]磁盤11通過主軸電機(jī)12以轉(zhuǎn)動軸為中心以預(yù)定的轉(zhuǎn)動速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。主軸電機(jī)12的旋轉(zhuǎn)通過用戶邏輯電路31進(jìn)行驅(qū)動。
[0022]磁頭22通過其具備的記錄頭22a和再現(xiàn)頭22b對磁盤11進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫入、讀出。另外，磁頭22在磁頭支承部(致動器臂)15的前端，通過被用戶邏輯電路31驅(qū)動的VCM16，沿著磁盤11的半徑方向(磁道(track)寬度方向)進(jìn)行移動。對于磁盤11的轉(zhuǎn)動處于停止的時(shí)候等，磁頭22如用虛線所示那樣退避到退避區(qū)(未圖示)上。
[0023]磁頭驅(qū)動部24對磁頭22從磁盤11讀取到的信號進(jìn)行放大并輸出，并供給到用戶邏輯電路31。另外，磁頭驅(qū)動部24對從用戶邏輯電路31供給的用于向磁盤11寫入數(shù)據(jù)的信號進(jìn)行放大，并供給到磁頭22。
[0024]記錄控制部40進(jìn)行與主機(jī)100之間執(zhí)行的數(shù)據(jù)的收發(fā)的控制、緩沖存儲器29的控制、以及對記錄數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)糾錯處理等。緩沖存儲器29作為與主機(jī)100之間進(jìn)行收發(fā)的數(shù)據(jù)的高速緩存來使用。另外，緩沖存儲器29用于暫時(shí)存儲從磁盤11讀出的數(shù)據(jù)、寫入磁盤11的數(shù)據(jù)、或從磁盤11讀出的控制用固件(farmware)等。
[0025]用戶邏輯電路31對從記錄控制部40供給的用于寫入磁盤11的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼調(diào)制后供給到磁頭驅(qū)動部24。另外，用戶邏輯電路31對從磁盤11讀取而從磁頭驅(qū)動部24供給的信號進(jìn)行編碼解調(diào)后作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出到記錄控制部40。
[0026]在用戶邏輯電路31上連接有非易失性存儲器28 (例如Flash ROM =Flash ReadOnly Memory,快閃只讀存儲器)和運(yùn)算處理部25。記錄控制部40根據(jù)預(yù)先存儲在非易失性存儲器28和磁盤11上的固件進(jìn)行磁盤裝置I的整體控制。固件是指初始固件和用于通常動作的控制用固件。在啟動時(shí)最初執(zhí)行的初始固件例如被存儲在非易失性存儲器28中。用于通常動作的控制用固件被記錄在磁盤11上，通過基于初始固件的控制而從磁盤11被讀出來并被儲存到緩沖存儲器29中。
[0027]在磁盤裝置I中，在從發(fā)生對數(shù)據(jù)的訪問請求起到開始進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫為止的訪問時(shí)間中，存在尋找時(shí)間和旋轉(zhuǎn)等待時(shí)間等的機(jī)械性等待時(shí)間。該機(jī)械性等待時(shí)間是用于使用VCM16使磁頭支承部15和磁頭22運(yùn)轉(zhuǎn)而進(jìn)行相對于磁盤11的磁頭22的定位的時(shí)間，依賴于磁盤裝置I的記錄區(qū)域的物理地址而變化。因此，在磁盤裝置I中，將磁盤11的記錄區(qū)域分割為多個(gè)區(qū)域(多個(gè)邏輯地址的范圍)，按每個(gè)區(qū)域使用訪問計(jì)數(shù)器41 (參照圖2)來對與對磁盤11的訪問頻率相應(yīng)的值進(jìn)行計(jì)數(shù)，存儲與該計(jì)數(shù)值對應(yīng)的訪問計(jì)數(shù)表(參照圖3)。在磁盤裝置I中，根據(jù)該訪問計(jì)數(shù)表適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行邏輯地址與物理地址的關(guān)聯(lián)的變更，即適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行數(shù)據(jù)重新配置，期望使磁盤裝置I的性能提高。
[0028]在此，假設(shè)單純地考慮以對數(shù)據(jù)的訪問頻率(訪問次數(shù))為基準(zhǔn)而執(zhí)行磁盤11上的數(shù)據(jù)重新配置的情況。在該情況下，進(jìn)行數(shù)據(jù)重新配置，使得越是訪問頻率(訪問次數(shù))高的數(shù)據(jù)越是被配置在訪問時(shí)間短(訪問快)的區(qū)域。
[0029]但是，在特定狀況(例如系統(tǒng)啟動時(shí))下進(jìn)行訪問的數(shù)據(jù)中，也有由于在特定狀況以外不被訪問但在特定狀況下必然被訪問等原因而優(yōu)先級高的數(shù)據(jù)。例如，在磁盤裝置I啟動(Power ON:通電)時(shí),有時(shí)從主機(jī)100對磁盤裝置I請求系統(tǒng)數(shù)據(jù)(例如,OS OperatingSystem，操作系統(tǒng))的讀出。該系統(tǒng)數(shù)據(jù)在磁盤裝置I啟動時(shí)被讀出來以后，在磁盤裝置I穩(wěn)定工作時(shí)不被讀出，因此，在磁盤裝置I的整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間觀察時(shí)，訪問頻率容易變得比其他數(shù)據(jù)低。
[0030]S卩，在磁盤裝置I的整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間觀察時(shí)訪問頻率低但在著眼于特定狀況時(shí)優(yōu)先級高的數(shù)據(jù)很難被優(yōu)先地進(jìn)行數(shù)據(jù)重新配置。其結(jié)果，會產(chǎn)生在特定狀況發(fā)生時(shí)(例如系統(tǒng)啟動時(shí))導(dǎo)致訪問時(shí)間延遲等問題。
[0031]因而，在本實(shí)施方式中提出以下方案:通過著眼于特定狀況(例如系統(tǒng)啟動時(shí))而使訪問計(jì)數(shù)器41的計(jì)數(shù)單位(即，訪問計(jì)數(shù)器41按單位訪問而進(jìn)行加算(count up ,相加)的值)可變，改善特定狀況下的磁盤裝置I的性能。
[0032]具體來說，如圖2所示，記錄控制部40具有訪問計(jì)數(shù)器41、計(jì)時(shí)器42、經(jīng)過時(shí)間判定部43、持續(xù)時(shí)間判定部44、確定部45、更新處理部46、以及重新配置處理部47。圖2是表示記錄控制部40的結(jié)構(gòu)的圖。
[0033]訪問計(jì)數(shù)器41針對分割了磁盤11的存儲區(qū)域而得到的多個(gè)區(qū)域RGO?RG17分別對與每個(gè)區(qū)域的訪問頻率相應(yīng)的值進(jìn)行計(jì)數(shù)。此時(shí)，訪問計(jì)數(shù)器41以通過確定部45所確定的計(jì)數(shù)單位來對與訪問頻率相應(yīng)的值進(jìn)行計(jì)數(shù)。即，在記錄控制部40中，按照通過確定部45所確定的計(jì)數(shù)單位，使訪問計(jì)數(shù)器41的計(jì)數(shù)單位可變，以改變后的計(jì)數(shù)單位來對與訪問頻率相應(yīng)的值進(jìn)行計(jì)數(shù)。訪問計(jì)數(shù)器41將該計(jì)數(shù)值供給到更新處理部46。
[0034]與訪問計(jì)數(shù)器41的計(jì)數(shù)值對應(yīng)的訪問計(jì)數(shù)表具有例如如圖3所示那樣的數(shù)據(jù)構(gòu)造。圖3是表示訪問計(jì)數(shù)表的圖。在訪問計(jì)數(shù)表中，如圖3所示，針對磁盤11內(nèi)的多個(gè)區(qū)域RGO?RG17，識別區(qū)域的信息(例如區(qū)域序號或區(qū)域起始的邏輯地址等)和訪問計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值的累積值相關(guān)聯(lián)。各區(qū)域RGO?RG17是邏輯地址(LBA:Logical Block Address，邏輯塊地址)的范圍，包含一個(gè)以上的邏輯地址。通過參照該訪問計(jì)數(shù)表，能夠掌握針對各區(qū)域RGO?RG17的訪問計(jì)數(shù)器41的計(jì)數(shù)值的累積值。訪問計(jì)數(shù)表既可以被存儲在用于記錄磁盤11的管理信息的管理區(qū)域中，也可以被存儲在非易失性存儲器28中，還可以被存儲在緩沖存儲器29中。
[0035]如圖2所示，訪問計(jì)數(shù)器41包含計(jì)數(shù)器41a和乘法器41b。計(jì)數(shù)器41a針對磁盤11的各區(qū)域RGO?RG17計(jì)數(shù)訪問次數(shù)。訪問次數(shù)包含數(shù)據(jù)的讀出次數(shù)和寫入次數(shù)。例如，設(shè)想從主機(jī)100接受了對屬于區(qū)域RGO的邏輯地址的讀出指令或?qū)懭胫噶畹那闆r。計(jì)數(shù)器41a在記錄控制部40使該指令的處理完成時(shí)，針對與該指令對應(yīng)的邏輯地址所屬的區(qū)域RGO而對訪問次數(shù)進(jìn)行加法運(yùn)算。
[0036]乘法器41b從確定部45接受所確定的權(quán)重。乘法器41b將通過確定部45所確定的權(quán)重與計(jì)數(shù)器41a的計(jì)數(shù)值進(jìn)行相乘。乘法器41b將該相乘結(jié)果作為訪問計(jì)數(shù)器41的計(jì)數(shù)值供給到更新處理部46。
[0037]計(jì)時(shí)器42針對磁盤11計(jì)數(shù)(count)從發(fā)生特定狀況起的經(jīng)過時(shí)間。計(jì)時(shí)器42持續(xù)進(jìn)行經(jīng)過時(shí)間的計(jì)數(shù)直至特定狀況完結(jié)為止，當(dāng)特定狀況完結(jié)時(shí)停止經(jīng)過時(shí)間的計(jì)數(shù)。當(dāng)接下來發(fā)生特定狀況時(shí)，計(jì)時(shí)器42將至此為止所計(jì)數(shù)的時(shí)間作為特定狀況從發(fā)生到完結(jié)的持續(xù)時(shí)間而將其輸出到持續(xù)時(shí)間判定部44。特定狀況從發(fā)生到完結(jié)的持續(xù)時(shí)間例如是前一次特定狀況的從發(fā)生定時(shí)到完結(jié)定時(shí)的持續(xù)時(shí)間。然后，計(jì)時(shí)器42將已計(jì)數(shù)的時(shí)間復(fù)位，重新開始經(jīng)過時(shí)間的計(jì)數(shù)。
[0038]例如，計(jì)時(shí)器42對從磁盤11啟動時(shí)起的經(jīng)過時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)。例如，當(dāng)磁盤裝置I識別到來自主機(jī)100的通電時(shí)，計(jì)時(shí)器42將至此為止已計(jì)數(shù)的時(shí)間作為啟動持續(xù)時(shí)間輸出到持續(xù)時(shí)間判定部44。啟動持續(xù)時(shí)間例如是從前一次的通電定時(shí)到斷電(Power O