DE19727243A1 - Festplattenvorrichtung zum Umwandeln logischer Adressen von Diagnosezylindern in Festplattenlaufwerken zugeordnete physikalische Adressen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Festplattenvor­ richtung und insbesondere eine Magnetplattenvorrichtung mit einem einzigen logischen Festplattenlaufwerk (HDD) das durch mehrere Festplattenlaufwerke oder physikalische Fest­ plattenlaufwerke gebildet wird.

Mehrere physikalische Festplattenlaufwerke, die ein einziges logisches Festplattenlaufwerk bilden, erscheinen, von einem Host- oder Verarbeitungsrechner bzw. Datenverar­ beitungssystem aus betrachtet, als ein einziges physikali­ sches Festplattenlaufwerk. Das logische Festplattenlaufwerk weist Zylinderbereiche auf, die jeweils einem bestimmten physikalischen Festplattenlaufwerk zugeordnet sind. Die phy­ sikalischen Festplattenlaufwerke weisen fortlaufende Nummern (#1, #2 usw.) in der aufsteigenden Reihenfolge der Zylinder­ nummern des logischen Festplattenlaufwerks auf.

Es war beispielsweise für ein Datenverarbeitungssystem üblich, einen Schreib/Lesetest für die vorstehende herkömm­ liche Magnetplattenvorrichtung durchzuführen, um die Schreib- und die Lesefunktion der Vorrichtung einschließlich eines Antriebssteuerungssystems zu beurteilen bzw. zu dia­ gnostizieren. Durch den Schreib/Lesetest wird die Zuverläs­ sigkeit der Vorrichtung erhöht. Die Voraussetzung für den Schreib/Lesetest ist, daß in Magnetplatten gespeicherte Be­ nutzerdaten durch den Testvorgang nicht beeinflußt bzw. be­ einträchtigt werden.

Im Festplattenlaufwerk sind vom Außenumfang zum Innen­ umfang Benutzerzylinder angeordnet, in die beliebig Benut­ zerdaten geschrieben werden können, wobei lediglich der ra­ dial am weitesten innen angeordnete Zylinder für Diagnose­ zwecke vorgesehen ist. Während des vorstehend erwähnten Testvorgangs werden ein Schreib- und ein Lesevorgang bezüg­ lich des innersten oder Diagnosezylinders ausgeführt, um die in den Benutzerzylindern gespeicherten Daten nicht zu beein­ flussen.

Bei der herkömmlichen Magnetplattenvorrichtung tritt jedoch das Problem auf, daß, wenn der Diagnosevorgang bezüg­ lich des Diagnosezylinders des logischen Festplattenlauf­ werks ausgeführt wird, der Diagnosevorgang nicht für alle physikalischen Festplattenlaufwerke ausgeführt wird. Dies ist der Fall, weil nur der radial am weitesten innen ange­ ordnete Zylinder des logischen Festplattenlaufwerks der Dia­ gnosefunktion zugeordnet ist. D.h., der Diagnosezylinder ist nur einem bestimmten physikalischen Festplattenlaufwerk, je­ doch nicht anderen physikalischen Festplattenlaufwerken zu­ geordnet.

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Magnetplattenvorrichtung mit einem einzigen logischen Fest­ plattenlaufwerk bereit zustellen, das durch mehrere physika­ lische Festplattenlaufwerke gebildet wird, wobei alle physi­ kalischen Festplattenlaufwerke gleichzeitig diagnostiziert werden können, indem ein beispielsweise in einem Host- oder Verarbeitungsrechner bzw. Datenverarbeitungssystem gespei­ chertes Diagnoseprogramm verwendet wird. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.

Erfindungsgemäß überträgt ein Datenverarbeitungssystem, wenn es Festplattenlaufwerke diagnostiziert, einen Schreib/Lesebefehl zum Schreiben und Auslesen von Testdaten in bzw. von Diagnosezylindern #1 und #2 an eine Steuerungs­ einrichtung. Der Schreib/Lesebefehl wird von der Steuerungs­ einrichtung einem in einer zu diagnostizierenden Festplat­ tenvorrichtung angeordneten Decodierer zugeführt. Zunächst wählt der Decodierer, um Testdaten auf den Diagnosezylinder #1 zu schreiben bzw. von diesem auszulesen, ein Festplatten­ laufwerk #1 aus und schreibt dann Testdaten auf den dem Festplattenlaufwerk #1 zugeordneten Diagnosezylinder #1 und liest Testdaten aus diesem aus. Um Testdaten auf den Diagno­ sezylinder #2 zu schreiben und von diesem auszulesen, wird der vorstehende Vorgang wiederholt, um das Festplattenlauf­ werk #2 auszuwählen und Testdaten auf den dem Festplatten­ laufwerk #2 zugeordneten Diagnosezylinder #2 zu schreiben und von diesem auszulesen. Auf diese Weise weist jedes Fest­ plattenlaufwerk einen zugeordneten Diagnosezylinder auf und wird einzeln diagnostiziert.

Die Erfindung und andere Merkmale und Vorteile der Er­ findung werden nachstehend in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben; es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm zum schematischen Darstellen einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Magnetplatten­ vorrichtung;

Fig. 2 ein schematisches Blockdiagramm eines Magnet­ plattensystems mit der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung;

Fig. 3A in der dargestellten Ausführungsform angeordne­ te bestimmte logische Zylinder, betrachtet von einem Daten­ verarbeitungssystem;

Fig. 3B bestimmte Zylinder, die dem bei der Ausfüh­ rungsform vorgesehenen einzelnen physikalischen Festplatten­ laufwerk tatsächlich zugeordnet sind;

Fig. 4 eine Modifikation der Ausführungsform;

Fig. 5A in der in Fig. 4 dargestellten Modifikation angeordnete bestimmte logische Zylinder; und

Fig. 5B bestimmte Zylinder, die den bei der in Fig. 4 dargestellten Modifikation vorgesehenen einzelnen physikali­ schen Festplattenlaufwerken tatsächlich zugeordnet sind.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemä­ ßen Festplattenvorrichtung mit einem Decodierer 6 und mehre­ ren (bei der Ausführungsform zwei) Festplattenlaufwerken #1 (K7) und #2 (K8). Der Decodierer 6 wandelt von einem Daten­ verarbeitungssystem erhaltene logische Adressen in physika­ lische Adressen um, die den Festplattenlaufwerken #1 bzw. #2 zugeordnet sind. Das Festplattenlaufwerk #1 weist, wie dar­ gestellt, einen Magnetplattenabschnitt 7B, einen Magnet­ kopfabschnitt 7A und eine Antriebssteuerung 3A auf. Durch den Kopfabschnitt 7A werden selektiv Daten in den Plattenab­ schnitt 7B geschrieben oder aus diesem ausgelesen. Die An­ triebssteuerung 3A steuert den Antrieb des Kopfabschnitts 7A gemäß der vom Decodierer 6 aus gegebenen physikalischen Adresse. Ähnlicherweise weist das Festplattenlaufwerk #2 ei­ nen Magnetplattenabschnitt 8B, einen Magnetkopfabschnitt 8A und eine Antriebssteuerung 10A auf, deren Aufbau und Funk­ tionen mit den vorstehend erwähnten Abschnitten 7B, 7A bzw. 3A identisch sind.

Der Datenverarbeitungssystem überträgt die logische Adresse eines Plattendiagnosebefehls an den Decodierer 6. Der Decodierer 6 weist eine Diagnoseadressenumwandlungsfunk­ tion auf, d. h., er wandelt die zugeführte logische Adresse in den Festplattenlaufwerken zugeordnete physikalische Adressen um. Die Antriebssteuerungen 3A und 10A steuern je­ weils einen Schreib/Lesetest auf der Basis der vom Decodie­ rer 6 ausgegebenen physikalischen Adresse. Bei der darge­ stellten Ausführungsform besteht ein physikalisches Fest­ plattenlaufwerk aus einem Magnetplattenabschnitt und einem Magnetkopfabschnitt. Die Plattenabschnitte 7B und 8B weisen jeweils eine oder mehrere Magnetplatten auf, während die Kopfabschnitte 7A und 8A jeweils einen oder mehrere Magnet­ köpfe aufweisen.

Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau wandelt der De­ codierer 6, unabhängig davon, ob das Datenverarbeitungssy­ stem die Festplatte #1 oder #2 durch die logische Adresse des Diagnosebefehls bestimmt, die logische Adresse in die den Festplatten zugeordneten physikalischen Adressen um. Da­ durch wird ermöglicht, daß durch jede der Antriebssteuerun­ gen 3A und 10A der Festplattenlaufwerke #1 und #2 das ent­ sprechende Festplattenlaufwerk diagnostiziert werden kann. Daher können, auch wenn die Magnetplattenvorrichtung mehrere Festplattenlaufwerke aufweist, alle Festplattenlaufwerke gleichzeitig diagnostiziert werden, wodurch die Zuverlässig­ keit der Vorrichtung erhöht wird. Außerdem kann das Daten­ verarbeitungssystem den zu diagnostizierenden Bereich durch die logische Adresse festlegen, ohne daß der Aufbau der Ma­ gnetplattenvorrichtung berücksichtigt werden muß. Daher müs­ sen die Anzahl der in der Magnetplattenvorrichtung angeord­ neten Festplattenlaufwerke oder die Spezifikationen der Vor­ richtung nicht berücksichtigt werden, so daß ein Diagnose­ programm mit einem minimalen Arbeitsaufwand bzw. Speicherbe­ darf hergestellt werden kann.

Der Decodierer 6 weist außerdem eine Diagnoseadressen­ setzfunktion auf, d. h. er setzt die Adresse des radial am weitesten innen angeordneten Zylinders des einzelnen Fest­ plattenlaufwerks als eine zu diagnostizierende physikalische Adresse. Daher werden Testdaten in einen vom Benutzerbereich verschiedenen Bereich des einzelnen Festplattenlaufwerks ge­ schrieben bzw. aus diesem ausgelesen.

Fig. 2 zeigt ein Festplattensystem 11, das die darge­ stellte Ausführungsform mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau aufweist. Wie dargestellt, weist das Festplattensy­ stem 11 eine Plattenzugriffssteuerung 2 und mehrere Fest­ plattenvorrichtungen 3, 4, 5 usw. auf, die jeweils die in Fig. 1 dargestellte Struktur aufweisen. Die Plattenzugriffs­ steuerung 2 steuert den Zugriff von einem Datenverarbei­ tungssystem 1 und steuert die Festplattenvorrichtungen 3, 4, 5 usw. Die Vorrichtung 3 weist die Festplattenlaufwerke #1 (K7) und #2 (K8) und den Decodierer 6 zum selektiven Zufüh­ ren eines Steuersignals und von von der Plattenzugriffs­ steuerung 2 erhaltenen Daten zum Festplattenlaufwerk #1 oder #2 auf.

Nachstehend wird die Arbeitsweise des in Fig. 2 darge­ stellten Festplattensystems beschrieben. Zunächst wird vor­ ausgesetzt, daß das Datenverarbeitungssystem 1 auf die Ma­ gnetplattenvorrichtung 3 zugreift, um Daten darauf zu schreiben oder davon auszulesen. Die Vorrichtung 3 weist ei­ nen für den Benutzer verfügbaren Benutzerzylinder und einen für Diagnosezwecke vorgesehenen Diagnosezylinder auf. Wenn das Datenverarbeitungssystem 1 auf die Vorrichtung 3 zu­ greift, wählt der Decodierer 6 eines der physikalischen Festplattenlaufwerke #1 bzw. #2 auf der Basis des vom Daten­ verarbeitungssystem 1 zu verwendenden logischen Zylinders aus und steuert dann das ausgewählte Festplattenlaufwerk. Wenn das Datenverarbeitungssystem 1 einen z. B. für einen Be­ nutzerzylinder #1 (a, Fig. 3A) bestimmten Lese/Schreibbefehl überträgt, wird der Befehl über die Plattenzugriffssteuerung 2 dem Decodierer 6 zugeführt. In Antwort darauf wählt der Decodierer 6 das dem Benutzerzylinder #1 zugeordnete Fest­ plattenlaufwerk #1 aus und schreibt daraufhin Daten auf ei­ nen im Festplattenlaufwerk #1 angeordneten Benutzerzylinder #1 (A, Fig. 3B) oder liest Daten davon aus. Ahnlicherweise wählt, wenn der Lese/Schreibbefehl für einen Benutzerzylin­ der #2 (b, Fig. 3A) bestimmt ist, der Decodierer 6 das Fest­ plattenlaufwerk #2 aus und schreibt Daten auf einen Benut­ zerzylinder #2 (B, Fig. 3B) oder liest Daten davon aus.

Wenn das Datenverarbeitungssystem 1 eine Festplatten­ laufwerkdiagnosefunktion ausführt, werden Testdaten auf Dia­ gnosezylinder geschrieben und von diesen ausgelesen, um zu verhindern, daß in Benutzerzylindern gespeicherte Daten be­ einflußt werden. D.h., das Datenverarbeitungssystem 1 über­ trägt eine logische Adresse eines durch einen logischen Zy­ linder dargestellten kontinuierlichen Diagnosezylinders zum Decodierer 6. In Antwort darauf weist der Decodierer den Diagnosezylinder den Festplattenlaufwerken #1 und #2 zu. Wenn ein in den logischen Zylindern angeordneter Diagnosezy­ linder #3 (C, Fig. 3A) verwendet werden soll, wählt der De­ codierer 6 einen im Festplattenlaufwerk #1 angeordneten Dia­ gnosezylinder #3 (C, Fig. 3B) auf die gleiche Weise wie für den Benutzerzylinder als physikalischen Zylinder aus. Wenn ein in den logischen Zylindern angeordneter Diagnosezylinder #4 (d, Fig. 3A) verwendet werden soll, wählt der Decodierer 6 einen Diagnosezylinder #4 (D, Fig. 3B) als einen physika­ lischen Zylinder aus. Diese Funktion des Decodierers 6 wird als Zuweisungsfunktion bezeichnet.

Der vorstehende Datenlese- bzw. -schreibvorgang und der Testdatenlese- bzw. -schreibvorgang werden, falls erforder­ lich, auch für die anderen Magnetplattenvorrichtungen 4 und 5 ausgeführt.

Wie vorstehend beschrieben, weist der Decodierer 6 den Diagnosezylinder den beiden Festplattenlaufwerken zu, um zu ermöglichen, daß beide Festplattenlaufwerke durch das Dia­ gnoseprogramm des Datenverarbeitungssystems 1 auf die glei­ che Weise diagnostiziert werden können, als wenn durch das Programm ein einzelnes Festplattenlaufwerk diagnostiziert würde.

Nachstehend wird Bezug genommen auf die Fig. 4, 5A und 5B, um eine Modifikation der vorstehenden Ausführungs­ form zu beschreiben. Wie dargestellt, weist die Magnetplat­ tenvorrichtung 3 den Decodierer 6 und mehr als drei Fest­ plattenlaufwerke 7, 8, 9 usw. auf. Wenn das Datenverarbei­ tungssystem 1 auf eines der Festplattenlaufwerke zugreift, wählt der Decodierer 6 eines der Festplattenlaufwerke #1 bis #N (Fig. 5B) auf der Basis des durch das Datenverarbeitungs­ system 1 zu verwendenden logischen Benutzerzylinders (Fig. 5A) aus und steuert dann das ausgewählte Festplattenlauf­ werk. Wenn das Datenverarbeitungssystem beispielsweise auf einen Benutzerzylinder #1 oder #2 (A oder B, Fig. 5B) zu­ greift, wird ein ähnliches Verfahren ausgeführt, wie das un­ ter Bezug auf Fig. 2 beschriebene Verfahren, um Daten in das Festplattenlaufwerk #1 oder #2 zu schreiben oder daraus aus­ zulesen. Die Daten werden auf ähnliche Weise wie Daten auf die Benutzerzylinder #1 oder #2 geschrieben bzw. davon aus­ gelesen werden auf einen im Festplattenlaufwerk #N angeord­ neten Benutzerzylinder #N geschrieben bzw. davon ausgelesen.

Während der Zeitdauer der durch das Datenverarbeitungs­ system 1 ausgeführten Festplattenlaufwerkdiagnosefunktion wird ein kontinuierlicher Diagnosezylinder in der Form eines logischen Zylinders bereitgestellt. Der Diagnosezylinder ist in Teilbereiche unterteilt, die den Festplattenlaufwerken #1 bis #N als physikalische Zylinder eineindeutig zugeordnet sind. Daraufhin werden Testdaten in das durch den Decodierer 6 ausgewählte Festplattenlaufwerk geschrieben bzw. davon ausgelesen. Auf diese Weise weist der Decodierer 6 die Dia­ gnosezylinder den Festplattenlaufwerken #1 bis #N zu, so daß das Diagnoseprogramm des Datenverarbeitungssystems 1 alle Festplattenlaufwerke #1 bis #N so diagnostizieren kann wie ein einzelnes Festplattenlaufwerk.

Wie vorstehend beschrieben, weisen die Ausführungsform und ihre Modifikation jeweils mehrere Festplattenlaufwerke in jeder Magnetplattenvorrichtung auf und stellen für jedes Festplattenlaufwerk einen Diagnosezylinder zur Verfügung. Dadurch wird ermöglicht, daß durch ein z. B. in einem Daten­ verarbeitungssystem gespeichertes Diagnoseprogramm alle Festplattenlaufwerke der Vorrichtung gleichzeitig diagnosti­ ziert werden können, wodurch die Zuverlässigkeit der Vor­ richtung erhöht wird.

Zusammengefaßt wandelt erfindungsgemäß, auch wenn ein Datenverarbeitungssystem ein bestimmtes Festplattenlaufwerk durch eine logische Adresse eines Diagnosebefehls festlegt, ein Decodierer die logische Adresse in den Festplattenlauf­ werken zugeordnete physikalische Adressen um. Dadurch wird ermöglicht, daß das entsprechende Festplattenlaufwerk durch eine Antriebssteuerung diagnostiziert werden kann. Daher können, auch wenn eine Magnetplattenvorrichtung mehrere Festplattenlaufwerke aufweist, alle Festplattenlaufwerke gleichzeitig diagnostiziert werden, wodurch die Zuverlässig­ keit der Vorrichtung erhöht wird. Außerdem kann durch das Datenverarbeitungssystem der zu diagnostizierende Bereich durch die logische Adresse festgelegt werden, ohne daß die Konfiguration bzw. Struktur der Magnetplattenvorrichtung be­ rücksichtigt werden muß. Daher müssen die Anzahl der in der Magnetplattenvorrichtung angeordneten Festplattenlaufwerke oder die Spezifikationen der Vorrichtung nicht berücksich­ tigt werden, so daß ein Diagnoseprogramm mit einem minimalen Arbeitsaufwand bzw. Speicherbedarf hergestellt werden kann.

Claims (5)

1. Magnetplattenvorrichtung mit:
mehreren Festplattenlaufwerken; und
einem Decodierer zum Umwandeln von von einem Da­ tenverarbeitungssystem empfangenen logischen Adressen in den mehreren Festplattenlaufwerken zugeordnete phy­ sikalische Adressen;
wobei die mehreren Festplattenlaufwerke jeweils aufweisen:
einen Magnetplattenabschnitt mit mindestens einer Magnetplatte zum Speichern von Daten;
einen Magnetkopfabschnitt zum selektiven Schreiben oder Auslesen von Daten in den bzw. aus dem Magnetplat­ tenabschnitt; und
eine Antriebssteuerung zum gesteuerten Antreiben des Magnetkopfabschnitts gemäß der vom Decodierer aus­ gegebenen physikalischen Adresse;
wobei der Decodierer eine Diagnoseadressenumwand­ lungsfunktion zum Umwandeln logischer Adressen eines vom Datenverarbeitungssystem empfangenen Diagnosebe­ fehls in die physikalischen Adressen der mehreren Fest­ plattenlaufwerke aufweist; und
die Antriebssteuerung eine Funktion zum Steuern eines Schreib/Lesetests gemäß den durch die Diagnose­ adressenumwandlungsfunktion erzeugten physikalischen Adressen aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Decodierer eine Diagnoseadressensetzfunktion zum Setzen der physikali­ schen Adressen radial am weitesten innen angeordneter Zylinder der mehreren Festplattenlaufwerke als die zu diagnostizierenden physikalischen Adressen aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Decodie­ rer eine Zuweisungsfunktion aufweist, gemäß der, wenn die logischen Adressen des Diagnosebefehls fortlaufende Adressen sind, die logischen Adressen unterteilt und die unterteilten logischen Adressen den physikalischen Adressen zugeordnet werden.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Magnetplattenabschnitt mehrere Magnetplatten und der Magnetkopfabschnitt mehrere Magnetköpfe aufweist.

5. Festplattensystem mit:
mehreren Magnetplattenvorrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 4; und
einer Plattenzugriffssteuerung zum gemeinsamen Steuern der mehreren Magnetplattenvorrichtungen.