磁盘装置和执行写入指令的方法
【技术领域】
[0001]本发明的实施方式涉及磁盘装置和执行写入指令的方法。
【背景技术】
[0002]通常，在磁盘装置中，根据来自主机装置的写入指令，将由该写入指令所指定的数据长度的数据(也就是写入数据)写入磁盘。但是，在写入数据的向该磁盘写入的写入完成之前，磁盘装置的电源(更详细而言，是主电源)有时会切断。在该情况下，写入数据的一部分(更详细而言，是未写入磁盘的数据)有可能丢失。
[0003]因此，近些年的磁盘装置具有即使在电源被切断了的情况下也保证写入数据的断电保护(PLP)功能。PLP功能是指在电源被切断了的情况下将未写入磁盘的数据高速保存到非易失性高速缓冲存储器的功能。该保存工作接受通过备用电源暂时供给的电力而被执行。
[0004]但是，能够利用PLP功能保证的写入数据的量例如依赖于非易失性高速缓冲存储器的容量。也就是说，能够利用PLP功能保证的写入数据的量是有限的。因此，通常，在将写入数据全部写入由写入指令所指定的磁盘上的区域之后，磁盘装置将与该写入指令的执tx有关的状态(例如，表不与入完成的良好状态)报告给主机。在该情况下，主机等待从磁盘装置报告状态，将接下来的指令发送给该磁盘装置。这会导致磁盘装置性能降低。
【发明内容】
[0005]本发明的实施方式提供能够保证写入数据并且使向主机报告状态的报告时期提前的磁盘装置和执行写入指令的方法。
[0006]实施方式的磁盘装置具备磁盘、非易失性高速缓冲存储器、控制器以及备用电源。所述备用电源在所述磁盘装置的主电源切断了的情况下，暂时生成至少向所述非易失性高速缓冲存储器和所述控制器供给的电力。所述控制器在从主机接收到第1写入指令的情况下，开始接收由该第1写入指令指定的数据长度的第1数据。所述控制器按照所述第1写入指令，开始所述第1数据的向所述磁盘的写入。所述控制器，根据第2容量是否为第1容量以下，向所述主机报告与所述第1写入指令的执行有关的状态，所述第2容量是伴随所述第1数据的向所述磁盘的写入而减少的未写入所述磁盘的数据的容量，所述第1容量是在能够由所述备用电源供给电力的第1期间保存数据时能够利用的所述非易失性高速缓冲存储器内的第1空余区域的容量。
【附图说明】
[0007]图1是表示实施方式的磁盘装置的典型的结构的框图。
[0008]图2是用于说明该实施方式的写入处理的典型的顺序的流程图。
[0009]图3是用于说明在该实施方式中电源被切断了的情况下执行的第1断电保护(PLP)工作的典型的顺序的流程图。
[0010]图4是用于说明在该实施方式中接通了电源的情况下执行的第2PLP工作的典型的顺序的流程图。
[0011]图5是用于说明在该实施方式中接收了单一的写入指令的情况下的工作的概要的图。
[0012]图6是用于说明在该实施方式中依次接收了3条写入指令的情况下的工作的概要的图。
【具体实施方式】
[0013]以下，参照【附图说明】实施方式。
[0014]图1是表示实施方式的磁盘装置的典型的结构的框图。磁盘装置也称作硬盘驱动器(HDD)。因此，在以下的说明中，将磁盘装置记作HDD。图1所示的HDD包括磁盘(disc) 11、磁头(head) 12、主轴电动机(SPM) 13、致动器14、驱动器IC15、磁头IC16、温度传感器17以及控制器18。
[0015]磁盘11例如是在其一面具备磁记录数据的记录面的磁记录介质。由SPM13使磁盘11高速旋转。SPM13被从驱动器IC15供给的驱动电流(或驱动电压)驱动。
[0016]磁盘11 (更详细而言，是磁盘11的记录面)例如包括同心圆状的多个磁道。而且，磁盘11也可以包括配置为螺旋状的多个磁道。磁头12与磁盘11的记录面相对应地配置。磁头12安装于致动器14的顶端。磁头12通过磁盘11高速旋转而浮于该磁盘11上。致动器14具有作为该致动器14的驱动源的音圈马达(VCM) 140。VCM140被从驱动器IC15供给的驱动电流(电压)驱动。致动器14被VCM140驱动，由此，磁头12在磁盘11上在该磁盘11的半径方向上以描绘圆弧的方式移动。
[0017]此外，HDD也可以不同于图1所示的结构而包括多个磁盘。另外，也可以是，图1所示的磁盘11在其两面具有记录面，与该记录面分别对应地配置磁头。
[0018]驱动器IC15按照控制器18 (更详细而言，是控制器18内的CPU184)的控制来驱动SPM13与VCM140。驱动器IC15包括备用电源150。
[0019]在HDD的电源(以下，称为主电源)切断了的情况下，备用电源150代替该主电源生成电力。即，备用电源150在主电源切断了的情况下生成用于维持对于HDD而言必要最小限度的工作的电力。生成的电力供给至HDD内的至少控制器18(更详细而言，HDC182、缓冲存储器183、CPU184、非易失性存储器185以及控制存储器186)。备用电源150将SPM13的反电动势用于该电力的生成。在主电源切断了的情况下，能够由备用电源150供给电力的第1期间T1通常依赖于为了在HDD中维持必要最小限度的工作而消耗的电力以及该HDD的环境温度。HDD的环境温度如后述那样由温度传感器17检测。
[0020]必要最小限度的工作包括在磁头12浮于磁盘11上的状态下由控制器18控制的磁头卸载工作。磁头卸载工作是指用于使磁头12卸载(也就是避开)至远离磁盘11的外周的被称作斜坡(ramp)的特定的地方的工作。在需要该磁头卸载工作的情况下，由备用电源150生成的电力除了供给至控制器18之外，还至少供给至驱动器IC15。另外，必要最小限度的工作包括由控制器18执行的第1PLP工作。关于第1PLP工作后面将进行阐述。
[0021 ] 磁头IC16包括前置放大器，该前置放大器用于放大由磁头12 (更详细而言是磁头12的读取元件)读取的信号(也就是读取信号)。磁头IC16还包括写入驱动器，该写入驱动器用于将由控制器18(更详细而言是控制器18内的R/W通道181)发送的写入数据转换为写入电流并将该写入电流发送至磁头12 (更详细而言是磁头12的写入元件)。温度传感器17用于检测图1所示的HDD的温度(环境温度)。
[0022]控制器18例如使用多个元件集成于单一芯片而成的被称为System-on-Chip (S0C)的大规模集成电路(LSI)来实现。控制器18包括读/写通道(R/W通道)181、硬盘控制器(HDC) 182、缓冲存储器183、CPU184、非易失性存储器185以及控制存储器186。
[0023]R/W通道181用于处理与读/写有关的信号。R/W通道181将读取信号数字化并从该被数字化了的数据复原读取数据。R/W通道181另外从被数字化了的数据提取磁头12的定位所需的伺服数据。R/W通道181另外对写入数据进行编码。
[0024]HDC182经由主机接口 19而与主机连接。HDC182接收从主机传输的指令(写入指令、读取指令等)。HDC182控制主机与该HDC182之间的数据传输。HDC182包括FIFO缓冲存储器(以下称为接收FIFO) 182a。接收FIF0182a用于从主机接收由来自该主机的写入指令指定的数据(写入数据)，HDC182还控制该HDC182与缓冲存储器183之间的数据传输以及该HDC182与R/W通道181之间的数据传输。
[0025]缓冲存储器183使用像动态存储器RAM (DRAM)那样的易失性存储器构成。缓冲存储器183用于暂时存储应写入磁盘11的数据(写入数据)以及从磁盘11读出的数据。缓冲存储器183的存储区域的一部分作为易失性高速缓冲存储器(以下称为第1高速缓冲存储器)183a使用。第1高速缓冲存储器183a用于暂时存储经由HDC182的接收FIF0182a而接收到的写入数据。
[0026]CPU 184作为图1所示的HDD的主控制器发挥功能。CPU184按照控制程序控制HDD内的其他的至少一部分要素。在本实施方式中，控制程序存储于磁盘11的特定的区域，在主电源接通的情况下，该控制程序的至少一部分加载至控制存储器186而被使用。
[0027]非易失性存储器185是像NAND闪存器那样的能够重写的非易失性存储器。非易失性存储器185的存储区域的一部分作为系统区域185a使用。在本实施方式中，在系统区域185a的一部分预先存储有初始程序的载入程序(IPL)。CPU184在例如主电源接通时执行IPL，由此，将存储于磁盘11的控制程序的至少一部分加载至控制存储器186。系统区域185a的其他的一部分用于在主电源切断的情况下保存像管理表186a那样的系统信息。
[0028]非易失性存储器185的存储区域的其他的一部分作为非易失性高速缓冲存储器(以下称为第2高速缓冲存储器)185b使用。第2高速缓冲存储器185b用于在主电源切断的情况下保存残留于第1高速缓冲存储器183a的未写入磁盘11的数据。通常，第2高速缓冲存储器185b的容量小于第1高速缓冲存储器183a的容量。在本实施方式中，第2高速缓冲存储器185b的容量设为1兆字节(MB)，第1高速缓冲存储器183a的容量设为64MB (或128MB)。
[0029]控制存储器186例如是像DRAM那样的易失性存储器。控制存储器186的存储区域的一部分用于存储控制程序的至少一部分。控制存储器186的存储区域的另外的一部分用于存储管理表186a。管理表186a包括第1高速缓冲存储目录信息和第2高速缓冲存储目录信息，该第1高速缓冲存储目录信息和第2高速缓冲存储目录信息用于以一定大小的块(block)为单位来管理第1高速缓冲存储器183a和第2高速缓冲存储器185b内的数据的地址。控制存储器186的存储区域的又一部分作为指令