JP2000035919A - フラッシュ型メモリ、その管理装置、その管理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プログラム領域とデータファイル領域の割り
当て変更を適宜に行って、使用目的に柔軟に対応し、各
ブロックの書き込みや消去の均一化を図る。 【解決手段】 ［Ａ］に示すように、プログラム領域と
してブロックｔから４ブロックを確保したとする。この
場合、従属ブロックｔ＋１，ｔ＋２，ｔ＋３の消去回数
などの管理情報を、［Ｂ］に示すように、先頭ブロック
ｔのブロックヘッダに集積して格納する。このようなプ
ログラム領域を、複数の細分化したプログラム領域やデ
ータファイル領域に変更するときは、先頭ブロックｔの
ブロックヘッダに格納されている管理情報が参照され
る。これにより、各ブロック毎の消去回数に基づいて変
更対象のブロックを選択できる。このため、各ブロック
の書き込みや消去の回数を平準化することが可能とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フラッシュ型メモ
リ、その管理装置、その管理方法にかかり、更に具体的
には、フラッシュメモリ型メモリの効率的な管理手法の
改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にフラッシュタイプのフローティン
グゲートトランジスタを含む電気的に消去可能なプログ
ラマブル読出専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）は、市場で容
易に入手することができる。これらのいわゆるフラッシ
ュメモリは、機能・性能面でＥＰＲＯＭメモリと類似し
た不揮発メモリであり、メモリ内を分割するブロックを
消去する回路内プログラマブル動作を可能にするという
機能を更に有する。フラッシュメモリでは、以前に書き
込まれたメモリの領域を前もって消去することで、その
書き換えが行われる。

【０００３】典型的なコンピュータシステムでは、オペ
レーティングシステム（以下、単に「ＯＳ」という）の
プログラムがそのシステムのデータ記憶装置のデータ管
理を担う。ＯＳプログラムとの互換性を達成するために
必要かつ十分であるデータ記憶装置のアトリビュート
（属性）は、データ記憶装置のいかなる位置からもデー
タを読み出すことができ、これにデータを書き込むこと
ができることである。しかし、フラッシュメモリの場
合、データが既に書き込まれている領域には、その領域
のデータを消去しなければデータを書き込むことはでき
ない。このため、フラッシュメモリは、典型的な既存の
ＯＳプログラムとは互換性がない。

【０００４】このような点に着目し、既存のＯＳプログ
ラムによってフラッシュメモリを管理することを可能に
するソフトウエアが先行技術において提案されている。
この先行技術のプログラムでは、フラッシュメモリを
「書込み１回読出し複数回」の装置として動作させる
か、「書込み複数回読出し複数回」の装置として動作さ
せている。前者は、以前に書き込まれているメモリ場所
を再利用することはできない装置であり、補助記憶装置
や拡張記憶装置として使用できる。後者は、以前に書き
込まれているメモリ領域を再利用可能とし、その領域中
にはフラッシュメモリの書換回数を少なくするような制
御を持つ補助記憶装置（半導体ファイル記憶装置）があ
る。

【０００５】このような従来技術によれば、フラッシュ
メモリを使用した拡張記憶装置上では書換回数を少なく
なるような制御構造を持たずに実行プログラムを動作さ
せている。つまり、フラッシュメモリに対して新たにデ
ータの書換えを行うときは、全ブロックを一括して消去
し、その後、データを記憶させる必要がある。また、マ
ルチタスク，マルチスレッド，マルチプロセスに代表さ
れる並列実行プログラムやデータの共有あるいは占有と
いう管理を行う場合において、一般のＭＭＵ（メモリ管
理ユニット）を駆使してフラッシュメモリをブロック
（ページ）毎に管理する方式では、書換回数の管理と書
換回数の低減を図ることは困難である。

【０００６】フラッシュメモリを使用した拡張記憶装置
上でプログラムの実行を可能とする装置にはないもの
の、フラッシュメモリの書換回数を少なくするような制
御構造を持つ装置として補助記憶装置（半導体ファイル
記憶装置）がある。これは、補助記憶装置において書換
回数を少なくするためにその情報（書換回数テーブル）
を異なるメモリ上に記憶する方式である。しかし、実行
プログラムを主記憶装置にロードすることなく、フラッ
シュメモリ上で動作させるプログラムにおいて、単純に
同一フラッシュメモリ上に記憶する方式では、ブロック
間にまたがるデータを無駄なく完全に連続的な配置を可
能にすることは困難である。

【０００７】これに対し、特願平９−３１７６１２号と
して出願されたものがある。これによれば、プログラム
領域は、連続する複数のブロックに確保される。複数の
連続するブロックに確保されたプログラム領域は、１つ
のヘッダ領域によって管理される。データファイル領域
は、例え複数の連続するブロックに確保されたとして
も、各ブロック毎にヘッダ領域によって管理される。こ
れによって、ブロック消去方式のフラッシュ型メモリを
使用してプログラムの実行が可能となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような背景技術には、次のような不都合がある。 （１）複数ブロックを保有するプログラム領域の各々を
データファイル領域に変更するためには、それぞれのブ
ロックにおける消去回数や消去時刻などの情報が必要と
なる。しかし、それらの情報として、先頭ブロックのヘ
ッダ領域に存在するもののみであり、領域変更には不十
分である。 （２）また、各ブロックの実際の消去情報を、そのブロ
ックに保存するための手段が存在しない。 （３）運用の制約上、複数個の連続するデータファイル
領域を複数個のブロックを保有するプログラム領域に変
更するときは、それらのブロックの消去回数や消去時刻
などの情報を無視せざるを得ず、フラッシュメモリの寿
命を延命させるような効果的な管理を行うことができな
い。 （４）複数ブロックを保有する１つのプログラム領域を
複数個のプログラム領域に分割する際にも、それらのブ
ロックの消去回数などの管理情報を格納する手段がな
い。

【０００９】本発明は、以上の点に着目したもので、そ
の目的は、プログラム領域とデータファイル領域の割り
当て変更を適宜に行って、使用目的に柔軟に対応すると
ともに、各ブロックの書き込みや消去の均一化を図るこ
とである。

【００１０】他の目的は、補助記憶装置としてデータフ
ァイルを格納する際には、アプリケーションプログラム
からのアクセスを容易にするとともに、排他的なデータ
アクセスを行う際には、高速化を実現するための整合性
を保つことができるデータ構造を実現することである。

【００１１】更に他の目的は、マルチプロセッシング，
マルチスレッド，マルチタスクといった高度な拡張記憶
装置上のプログラムの実行環境においても、安全にデー
タファイルの管理を可能とすることである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のフラッシュ型メモリは、記憶内容の消去の
単位であるブロックを複数使用してプログラムが格納さ
れているフラッシュ型メモリにおいて、プログラムが格
納されているいずれかのブロックに、管理情報を記憶す
るヘッダ領域を設け、このヘッダ領域に、プログラムが
格納されているブロックの管理情報を集積して格納した
ことを特徴とする。他の発明によれば、前記ヘッダ領域
には、そのブロックの管理情報と、他のブロックの集積
した管理情報が格納される。

【００１３】主要な形態の一つによれば、前記ヘッダ領
域は、プログラムが格納されているブロックの先頭ブロ
ックに設けられており、先頭ブロックに続く従属ブロッ
クの管理情報が前記ヘッダ領域に格納される。他の形態
によれば、前記ヘッダ領域が一つのブロックに収まらな
いときは、プログラム領域のいずれかのブロックに拡張
ヘッダ領域を設け、これに前記管理情報が格納される。
更に他の形態によれば、前記ブロックの管理情報が、ブ
ロックの消去回数，ブロックの初期化時刻，ブロックを
消去した順番を示すイレースシーケンスナンバのいずれ
かを含む。

【００１４】本発明のフラッシュ型メモリの管理装置
は、前記プログラムが格納されている複数のブロックを
使用したプログラム領域を、前記ヘッダ領域に格納され
ている管理情報を利用して、プログラム領域もしくはデ
ータファイル領域に書き換えることを特徴とする。

【００１５】主要な形態の一つによれば、前記プログラ
ム領域をブロック毎のデータファイル領域もしくはプロ
グラム領域に書き換える際に、書き換え後の各ブロック
毎にヘッダ領域を設け、これらヘッダ領域にそのブロッ
クの管理情報が格納される。他の形態によれば、前記プ
ログラム領域を、細分化した複数のプログラム領域に分
割する際に、分割後の細分化した各プログラム領域にそ
れぞれ前記ヘッダ領域を設けるとともに、各プログラム
領域に含まれるブロックの管理情報が、それぞれ該当す
るヘッダ領域に格納される。

【００１６】更に他の形態によれば、前記プログラム領
域を、細分化した複数のプログラム領域と、少なくとも
一つのデータファイル領域に分割する際に、分割後の細
分化した各プログラム領域にそれぞれ前記ヘッダ領域を
設けるとともに、各プログラム領域に含まれるブロック
の管理情報が、それぞれ該当するヘッダ領域に格納され
る。更に他の形態によれば、複数のデータファイル領域
をプログラム領域に変更する際に、前記データファイル
領域の各ヘッダ領域に格納されている管理情報を利用し
て、変更後のプログラム領域の前記ヘッダ領域に管理情
報が格納される。

【００１７】本発明のフラッシュ型メモリの管理方法
は、連続する複数ブロックからなり、各ブロックの管理
情報が集積されたブロックヘッダを有するプログラム領
域と、１ブロックのみからなるデータファイル領域とを
複数組有するフラッシュ型メモリの制御を行うフラッシ
ュ型メモリの管理方法であって、前記プログラム領域の
ブロックヘッダに記録されている情報と、前記プログラ
ム領域のブロックヘッダで管理している複数ブロックに
記録されているプログラム情報とをＲＡＭに待避させ、
前記プログラム領域として使用していた複数ブロックを
ブロックイレースすると共に、前記データファイル領域
として使用するためのブロックヘッダの初期化を行い、
前記ＲＡＭに待避している前記プログラム情報を前記フ
ラッシュ型メモリに戻す際に、前記プログラム情報を細
分化あるいは拡大化もしくはデータファイル領域と混在
させて細分化するために必要な連続ブロックを確保する
ために、前記データファイル領域として使用されている
ブロックの中から候補ブロックを選択し、選択された前
記各候補ブロックに記録されているデータファイルを、
前記初期化手段で前記データファイル領域として初期化
した各ブロックあるいは空いているデータファイル領域
にコピーすると共に、前記各候補ブロックをブロックイ
レースして、前記プログラム領域として初期化を行い、
前記ＲＡＭに待避させているプログラム領域のブロック
ヘッダに記録されている情報を更新して前記各候補ブロ
ックに記録すると共に、待避させたプログラム領域のプ
ログラム情報を前記各候補ブロックに格納するようにし
たことを特徴とする。

【００１８】他の発明は、連続する複数ブロックからな
り、各ブロックの管理情報が集積されたブロックヘッダ
を有するプログラム領域と、１ブロックのみからなるデ
ータファイル領域とを複数組有するフラッシュ型メモリ
の制御を行うフラッシュ型メモリの管理方法であって、
前記プログラム領域に格納されている前記プログラム情
報を、細分化あるいは拡大化もしくはデータファイル領
域と混在させて細分化または他のブロックに移動するた
めに必要な連続ブロックを確保するために、前記データ
ファイル領域として使用されているブロックの中から候
補ブロックを選択し、選択された前記各候補ブロックに
記録されているデータファイルを空いているデータファ
イル領域にコピーすると共に、前記各候補ブロックをブ
ロックイレースして、前記プログラム領域とする初期化
を行い、前記プログラム領域のブロックヘッダに記録さ
れている情報を更新して前記各候補ブロックに記録する
と共に、前記プログラム領域のプログラム情報を前記各
候補ブロックに格納し、前記プログラム領域として使用
していた複数ブロックをブロックイレースすると共に、
前記データファイル領域として使用するためのブロック
ヘッダの初期化を行うようにしたことを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。本形態は、例えば図１に示すよう
に、プロセッサ１０，フラッシュメモリ１２およびその
制御装置１４を含む拡張もしくは補助の記憶装置１５，
ＲＡＭ（主記憶装置）１６を含むコンピュータシステム
に適用される。そして、フラッシュメモリ１２の書換寿
命を延命させるプログラムやデータの格納方法，更には
管理・制御のための装置を得ようとするものである。

【００２０】まず、プログラム領域あるいはデータファ
イル領域を管理するため、フラッシュメモリ１２の管理
単位をその最小消去（イレース）単位である１ブロック
（物理ブロック）とする。この最小単位である物理ブロ
ック（以下単に「ブロック」という）内には、プログラ
ム領域もしくはデータファイル領域と、そのブロックを
管理する情報を持つヘッダ領域とが存在する。なお、同
一ブロックの記憶領域には、プログラム領域とデータフ
ァイル領域の混在は認めないことにする。また、プログ
ラム領域については、複数のブロックが連続するときは
それらを一括して管理し、そのブロック群を管理する情
報を持つヘッダ領域を設ける。

【００２１】図２には、本形態におけるソフトウエアの
基本構造の一例が示されている。同図のように、ＯＳ２
０やアプリケーションソフト２２とのソケットインター
フェースとして、いわゆるドライバ層２４に相当する部
分にフラッシュ管理マネージャ２６を設ける。このフラ
ッシュ管理マネージャ２６は、本形態のシステム用ドラ
イバと考えることができる。このフラッシュ管理マネー
ジャ２６によって、ブロック情報の管理やデータのリー
ド／ライトの制御が行なわれる。

【００２２】このようなシステムにおける補助記憶装
置，拡張記憶装置，あるいはそれらの混在装置上で、特
願平９−３１７６１２号として開示されたヘッダ構造と
管理手法が適用される。図３［Ａ］は、連続する８個の
ブロック０〜７をプログラム領域として割り当て、それ
以外のブロック８〜ｎをデータファイル領域として割り
当てた例である。上述したように、複数の連続するブロ
ックに確保されたプログラム領域は、１つのヘッダ領域
によって管理される。一方、データファイル領域は、例
え複数の連続するブロックに確保されたとしても、各ブ
ロック毎にヘッダ領域によって管理される。従って、プ
ログラム領域３２のブロックヘッダ３２Ａはブロック０
にのみ存在し、ブロック１〜７には存在しない。ブロッ
ク１〜７の管理情報等は、ブロック０のヘッダ領域３２
Ａにまとめられる。一方、ブロック８〜ｎにはデータフ
ァイル領域３８Ｂ〜３ｎＢがそれぞれ確保されるが、各
ブロックにそれぞれヘッダ領域３８Ａ〜３ｎＡが存在
し、これらによってブロック毎に管理される。

【００２３】次に、図３［Ｂ］の例は、ブロック０をデ
ータファイル領域として割り当て、ブロック１〜Ａをプ
ログラム領域として割り当て、それ以後はデータファイ
ル領域として割り当てた例である。図４［Ｃ］の例は、
ブロック０〜ｎ−９をデータファイル領域に、ブロック
ｎ−８〜ｎ−３をプログラム領域に、それ以後をデータ
ファイル領域に、それぞれ割り当てた例である。

【００２４】このように、連続して確保されたプログラ
ム領域は一つのヘッダ領域によって管理される。そし
て、ブロック数の制限や固定したアドレス配置にするこ
とはない。しかし、データファイル領域は、連続して確
保されたとしても、各ブロック毎に管理される。

【００２５】本形態は、以上の背景技術を改良したもの
で、連続する複数ブロックを保有するプログラム領域に
対するブロックヘッダ内に、それら複数ブロックの管理
情報が集積して格納される。上述したように、実行プロ
グラムに対しては連続してファイル領域が確保されるた
め、ブロックが連結されることになる。この連結の方法
として、プログラム領域として確保された連続領域の先
頭のブロックに、そのブロックヘッダと、実行プログラ
ム用のブロックヘッダを格納する。

【００２６】具体的な例で説明すると、例えば図４
［Ａ］に示すように、プログラム領域としてブロックｔ
から４ブロックを確保したとする（ｔは１６進数）。こ
の場合、従属するブロックｔ＋１，ｔ＋２，ｔ＋３の消
去回数などの管理情報を、同図［Ｂ］に示すように、先
頭のブロックｔのブロックヘッダに格納する。なお、従
属ブロックｔ＋１，ｔ＋２，ｔ＋３のブロックヘッダ
を、先頭ブロックｔ中ではなく、プログラム領域内にあ
るブロックのいずれかに割り付けてもよい。ただし、フ
ラッシュ管理マネージャ２６側（図２参照）がその旨を
認識することができるような情報，例えば割り付けられ
たブロックの位置情報や運用規程などを明らかにする。
以下の説明では、理解を容易にするため、プログラム領
域の先頭ブロックに従属ブロックのブロックヘッダも割
り付けられているものとする。

【００２７】図４において更に詳述すると、プログラム
領域に対するブロックヘッダは、先頭ブロックｔのブロ
ックヘッダ情報と、従属ブロックｔ＋１，ｔ＋２，ｔ＋
３のブロックヘッダ情報を、それぞれ集積した形態とな
っている。例えば、１ブロックのみで構成される各ブロ
ックヘッダのデータサイズをＨ１バイトとし、実行プロ
グラムあるいはデータファイルが格納される領域のデー
タサイズをＨ２バイトとする。ブロック全体では、（Ｈ
１＋Ｈ２）バイトとなる。

【００２８】一方、前記従属ブロックのブロックヘッダ
を集積化した情報のサイズをＨ３バイトとすると、４ブ
ロック連結したプログラム領域に対するブロックヘッダ
のサイズは、Ｈ１＋Ｈ３バイトとなる（図４［Ｂ］参
照）。従って、プログラム領域のサイズは、Ｈ２×４＋
Ｈ１×３−Ｈ３バイトとなる。一般的に、Ｊ個の連続す
るブロックで構成されるプログラム領域の場合、そのブ
ロックヘッダのサイズはＨ１バイト＋Ｈ３バイトとな
り、その実行プログラムファイルのデータサイズはＨ２
バイト×Ｊ＋Ｈ１バイト×（Ｊ−１）−Ｈ３バイトとな
る。

【００２９】次に、ブロックのヘッダ領域について説明
する。ブロックヘッダに含まれる情報としては、図５に
示すように、 状態（有効／無効／遷移中／初期化完了）を示すフラ
グ プログラム領域／データファイル領域を示すマーカフ
ラグ 連続予約ブロックの領域数 パーティション名 自己のブロックの消去情報 自己のブロックの付加情報（必要があるときに付加） 従属ブロックのブロック番号あるいはブロック情報
（固有名称）と、その消去情報及び付加情報 がある。

【００３０】これらのうち、まずのフラグについて説
明する。フラッシュ管理マネージャ２６（図２参照）
は、各ブロックヘッダの内容を読み、フラッシュメモリ
がどのように管理されているかを把握する。フラッシュ
メモリのメモリセル内のビットデータは、論理値の
「１」→「０」への変化の処理時間は比較的短いが、
「０」→「１」への変化は、一度ブロック消去又は消去
をしなければならず、長時間を要する。つまり、１ビッ
トのデータの書換えを行なうために、そのブロック内の
データを一時待避させるとともに、ブロック消去後に書
き戻す必要があり、処理時間としては大きい。

【００３１】そこで、実際には、状態を示すフラグを利
用してブロックの状態を管理することになる。すなわ
ち、上述した書換えに伴うオーバーヘッドを軽減すた
め、ブロックヘッダ内にそのブロックが有効な状態か，
それとも無効な状態か，初期化が完了した状態か，有効
な状態から無効な状態への遷移状態か，といった状態を
それぞれのブロック毎に認識し、データの書込み，デー
タの無効化，ブロックの消去，ブロックの初期化などの
操作を行なう。

【００３２】次に、のマーカフラグは、該当するブロ
ックがデータファイル領域に割り当てられたか、それと
も、プログラム領域に割り当てられたかを示すフラグで
ある。これによって、プログラム領域に指定されたと
き、の連続予約ブロック数に実行プログラムとして後
に続くブロックの数を指定する。しかし、データファイ
ル領域に指定されているときは、連続予約ブロック数を
０とする。のパーティション名は、実行プログラムや
データファイルに割り当てた固有の名称である。

【００３３】の自己のブロックの消去情報としては、
ブロックを消去した回数を記録する。ブロック消去する
ときは、記録されている以前の消去回数を一時的に保持
し、ブロック消去終了後、一時的に保持している以前の
消去回数に１インクリメントしてデータを格納する。
の自己のブロックの付加情報としては、例えば、イレー
スシーケンスナンバあるいは消去時刻など、そのブロッ
クに関連する情報がある。

【００３４】の従属ブロックのブロック番号と消去情
報及び付加情報としては、従属ブロックに関する消去回
数や、イレースシーケンスナンバあるいは消去時刻など
の従属ブロックに関連する情報が該当する。これら情報
の集積の順番は、その情報がいずれの従属ブロックのも
のか認識できれば、どのような順序でもよい。また、従
属ブロックの消去回数を示す情報は、最低限集積する必
要がある。図示の例では、先頭ブロックｔに対して、従
属ブロックがｔ＋１，ｔ＋２，……，ｔ＋ｎまで存在す
る。従って、それらの従属ブロックの各々について、ブ
ロック番号と消去情報や付加情報が先頭ブロックｔのヘ
ッダに集積化されている。

【００３５】このように、本形態によれば、従属ブロッ
クの消去情報が先頭ブロックのヘッダ情報に含まれてい
る。本形態によれば、これを利用して、次のような運用
が可能である。 連続する複数個のブロックを占めるプログラム領域
を、各ブロック毎のデータファイル領域に変更する。 連続する複数個のブロックを占めるプログラム領域を
分割し、細分化されたプログラム領域を作成する。 連続する複数個のブロックを占めるプログラム領域を
分割もしくは目的変更し、細分化されたプログラム領域
を作成するとともに、データファイル領域に変更する。 連続する複数個のブロックを占めるデータファイル領
域を、一つのプログラム領域に変更する。 従属するブロックの関連管理情報などが、プログラム
領域の先頭ブロックのヘッダ内に収まらない場合に、拡
張ヘッダ領域をブロックヘッダ領域の後に付加する。 以下、これらの運用について順に説明する。

【００３６】（１）まず、複数個のブロックで構成され
る一つのプログラム領域を、ブロック一個で構成される
データファイル領域あるいはプログラム領域に変更する
方法から説明する。

【００３７】例えば、図６［Ａ］に示すように、ブロッ
クｔ〜ｔ＋ｎの連続した一つのプログラム領域があると
する。これを、同図［Ｂ］に示すように、一つのブロッ
クのみで構成されるデータファイル領域に変更する場合
を想定する。変更前のブロックヘッダは、上述した図５
のようになっている。これに対し、変更後の各ブロック
のブロックヘッダは、図７に示すようになる。つまり、
各ブロック毎に、上述した状態を示すフラグ，マーカフ
ラグ，連続予約ブロックの領域数，パーティション名，
ブロックの消去回数，ブロックの付加情報を含むブロッ
クヘッダが生成される。

【００３８】このような図５の状態から図７の状態への
変更の手順は、まず、ブロックｔのブロックヘッダ情報
と、ブロックｔ＋１〜ｔ＋ｎの管理情報を、ＲＡＭ領域
などに待避させる。そして、ブロックｔ〜ｔ＋ｎの領域
をブロック消去する。ここで、１ブロック消去する毎
に、必ずブロックヘッダを付加する。つまり、ブロック
ｔのブロックを消去し、完了後にブロックヘッダを初期
化する。このとき、ブロックｔに対する待避させた管理
情報を更新し、ブロックｔのブロックヘッダに格納す
る。情報の更新には、例えば消去回数を１インクリメン
トすることなどが含まれる。

【００３９】このようにして、一つのブロックｔのみで
構成されるデータファイル領域に変更が行われる。ブロ
ックｔ＋１についても、同様にブロック消去を行い、完
了後にブロックヘッダを初期化し、待避させたブロック
ｔ＋１の管理情報を更新してそのブロックヘッダに格納
する。このような操作をブロックｔ＋ｎまで繰り返し行
う。なお、図６の例は、一つのブロックで構成されるデ
ータファイル領域に変更したが、一つのブロックで構成
されるプログラム領域への変更についても同様である。

【００４０】（２）次に、複数個のブロックで構成され
る一つのプログラム領域を、ブロックｔ〜ｔ＋ｍで構成
される第１のプログラム領域と、ブロックｔ＋ｍ＋１〜
ｔ＋ｎ個で構成される第２のプログラム領域とに、２分
割する方法を説明する。

【００４１】例えば、図８［Ａ］に示すように、ブロッ
クｔ〜ｎ＋１の連続した一つのプログラム領域があると
する。これは、前記図６［Ａ］と同様である。これを、
同図［Ｂ］に示すように、２つのプログラム領域に変更
する場合を想定する。変更前のブロックヘッダは、上述
した図５のようになっている。これに対し、変更後の各
プログラム領域のブロックヘッダは、図９及び図１０に
それぞれ示すようになる。つまり、各プログラム領域毎
に、上述した状態を示すフラグ，マーカフラグ，連続予
約ブロックの領域数，パーティション名，ブロックの消
去回数，ブロックの付加情報，従属ブロックのブロック
番号と消去情報及び付加情報を含むブロックヘッダが生
成される。

【００４２】すなわち、分割後の第１のプログラム領域
のブロックヘッダは、図９に示すように、先頭ブロック
ｔの情報と、従属ブロックｔ＋１〜ｔ＋ｍの情報を集積
化した情報を含む。分割後の第２のプログラム領域のブ
ロックヘッダは、図１０に示すように、先頭ブロックｔ
＋ｍ＋１の情報と、従属ブロックｔ＋ｍ＋２〜ｔ＋ｎの
情報を集積化した情報を含む。

【００４３】図５の状態から図９，図１０の状態への分
割変更の手順は、まず、ブロックｔのブロックヘッダ情
報と、ブロックｔ＋１〜ｔ＋ｎの管理情報を、ＲＡＭ領
域などに待避させる。そして、ブロックｔ〜ｔ＋ｎまで
の領域をブロック消去する。ここで、まず、図９の状態
にするため、ブロックｔ〜ｔ＋ｍをブロック消去する。
そして、完了後に、ブロックｔにブロックヘッダを形成
して初期化する。このとき、ブロックｔに対する待避さ
せた管理情報を更新し、ブロックｔのブロックヘッダに
格納する。その後、従属ブロックｔ＋１〜ｔ＋ｍの管理
情報を順に更新し、各ブロックのブロックヘッダに付加
する。

【００４４】一方、更に図１０の状態にするため、ブロ
ックｔ＋ｍ＋１〜ｔ＋ｎをブロック消去する。そして、
完了後に、ブロックｔ＋ｍ＋１にブロックヘッダを形成
して初期化する。このとき、ブロックｔ＋ｍ＋１に対す
る待避させた管理情報を更新し、ブロックｔ＋ｍ＋１の
ブロックヘッダに格納する。その後、従属ブロックｔ＋
ｍ＋２〜ｔ＋ｎの管理情報を順に更新し、各ブロックの
ブロックヘッダに付加する。

【００４５】なお、以上の例は、一つのプログラム領域
を二つのプログラム領域に二分割した例であるが、更に
複数に分割する場合も同様である。

【００４６】（３）次に、複数個のブロックで構成され
る一つのプログラム領域を、 ブロックｔのみで構成されるデータファイル領域（も
しくはプログラム領域）， ブロックｔ＋１〜ｔ＋ｍで構成されるプログラム領
域， ブロックｔ＋ｍ＋１〜ｔ＋ｍ＋ｏ−１まではそれぞれ
ブロック一つで構成されるデータファイル領域， ブロックｔ＋ｍ＋ｏ〜ｔ＋ｎで構成されるプログラム
領域に変更する方法を説明する。

【００４７】例えば、図１１［Ａ］に示すように、ブロ
ックｔ〜ｔ＋ｎの連続した一つのプログラム領域がある
とする。これは、前記図６［Ａ］と同様である。これ
を、同図［Ｂ］〜［Ｅ］に示すように、多数のデータフ
ァイル領域やプログラム領域に変更する場合を想定す
る。前記〜が、同図［Ｂ］〜［Ｅ］に対応する。変
更前のブロックヘッダは、上述した図５のようになって
いる。これに対し、分割後の各プログラム領域のブロッ
クヘッダは、図１２及び図１３にそれぞれ示すようにな
る。

【００４８】図５の状態から図１２，図１３の状態への
分割変更の手順は、まず、ブロックｔのブロックヘッダ
情報と、ブロックｔ＋１〜ｔ＋ｎの管理情報を、ＲＡＭ
領域などに待避させる。そして、ブロックｔ〜ｔ＋ｎま
での領域をブロック消去する。ここで、まず、図１２の
状態にするため、ブロックｔをブロック消去する。そし
て、完了後に、ブロックｔにブロックヘッダを形成して
初期化する。このとき、ブロックｔに対する待避させた
管理情報を更新し、ブロックｔのブロックヘッダに格納
する。

【００４９】次に、ブロックｔ＋１〜ｔ＋ｍまでを消去
し、完了後にブロックｔ＋１にブロックヘッダを付加し
初期化する。このとき、同様に、ブロックｔで待避させ
たブロックｔ＋１の管理情報を更新し、ブロックｔ＋１
のブロックヘッダに格納する。その後、順にブロックｔ
＋２〜ｔ＋ｍまでの従属ブロックの管理情報を更新し、
先頭ブロックであるブロックｔ＋１のブロックヘッダに
付加する。

【００５０】更に、図１３の状態にするため、前記ブロ
ックｔと同様の操作を、ブロックｔ＋ｍ＋１〜ｔ＋ｍ＋
ｏ−１まで繰り返し行う。最後に、ブロックｔ＋ｍ＋ｏ
〜ｔ＋ｎに対して、前記ブロックｔ＋１〜ｔ＋ｍと同様
の動作を繰り返し行う。

【００５１】なお、以上の例は、プログラム領域を２つ
設けるとともに、いくつかのデータファイル領域も設け
た例であるが、複数のプログラム領域と複数のデータフ
ァイル領域に分割変更する場合も同様である。なお、連
結するブロックについては、その該当ブロックを連続的
に消去し、完了後にその先頭ブロックのブロックヘッダ
に従属ブロックのヘッダ情報も集積した情報を格納する
ことができれば、ブロックの消去の順番やブロックヘッ
ダの初期化の順番などは、上述した方法でなくてもよ
い。

【００５２】（４）次に、使用頻度が高いデータファイ
ル領域からプログラム領域に変更する方法を説明する。
使用頻度の高いデータファイル領域を検出し、このデー
タファイル領域に移動可能なプログラム領域を移動す
る。

【００５３】まず、移動可能なプログラム領域のサイズ
（ブロック数）分の連続するデータファイル領域を決定
する。この決定方法として、 単純に消去回数の多いブロックを検出し、そのブロッ
クを含むように前後のブロックを割り当てる方法， 必要とする分の連続するブロックでの平均の消去回数
が最大のところに割り当てる方法， 前記及びを組み合わせて最適化を図る方法， 平均化ではなく、標準偏差などによって最適ブロック
を選定する方法，がある。

【００５４】平均化の例を取って説明すると、例えば連
続するブロックを３ブロック選定する場合を想定する。
図１４に示すように、ブロックｘからブロックｘ＋ｎま
でのブロックがデータファイル領域として存在すると仮
定する。各ブロックの消去回数Ｙ0〜Ｙnに対し、連続す
る３つのブロックの消去回数の平均値Ｚ0，Ｚ1，…，Ｚ
n2を求める。例えば、平均値Ｚ0は、ブロックｘ〜ｘ＋
２の消去回数Ｙ0〜Ｙ2から、Ｚ0＝（Ｙ0＋Ｙ1＋Ｙ2）／
３で求められる。他の平均値についても同様である。こ
れら平均値のうちから最大値を検出して、それに該当す
る連続する３つのブロックをプログラム領域として割り
当てるようにすればよい。

【００５５】連続する複数個のプログラム領域に割り当
てるデータファイル領域のブロックの候補が決定すれ
ば、それぞれの該当するブロックのブロックヘッダの管
理情報をＲＡＭ領域などに待避する。そして、候補の各
データファイル領域について、それぞれブロック消去を
行う。完了後、先頭のブロックにのみブロックヘッダを
生成して初期化し、その先頭ブロックに対応する待避し
た管理情報を更新する。管理情報の更新としては、少な
くとも消去回数を１インクリメントする。更に、従属ブ
ロックの管理情報も更新し、先頭ブロックのヘッダ情報
の後に従属するそれぞれのブロックのヘッダ管理情報を
更新して格納する。このような結合の方法は、上述した
分割変更と逆の操作を行えばよい。また、割り当てられ
るブロックの候補が決まった後における該当ブロックの
消去の順番は、いずれから行ってもよい。

【００５６】（５）次に、効果的な運用として、連続す
る複数個のブロックで構成されるプログラム領域を、い
くつかのプログラム領域に細分化する方法を説明する。
これは、上述した（１），（２）及び（３）の方法を応
用することで実現できる。まず、分割するプログラム領
域のブロックヘッダ及びその従属するブロックヘッダの
情報をＲＡＭ上などに待避させる。また、分割するプロ
グラム領域のプログラムもＲＡＭ上に待避させる。

【００５７】そして、細分化されたブロック数をもつプ
ログラム領域として、前記（１），（２）及び（３）の
方法と同様に、データファイル領域のブロックからプロ
グラム領域に変更する候補ブロックをそれぞれ細分化さ
れた場合毎に選択する。この選択結果をもとに、待避さ
せたブロックヘッダの管理情報及び従属ブロックの管理
付加情報をもとに、分割された新プログラム領域毎に、
ブロックヘッダ従属ブロックの管理情報について更新と
再構成を行い、該当するヘッダ領域へそれぞれ格納す
る。そして、待避させておいたプログラム領域のプログ
ラムを、分割されたブロックの内容に対応すように分割
し、それぞれのプログラムデータを該当領域に移動させ
ればよい。

【００５８】（６）また、細分化されたブロックによっ
てプログラム領域を構成する方法として、データファイ
ル領域のブロックからプログラム領域に変更する候補ブ
ロックを、それぞれ細分化された場合毎に選択する。そ
して、前記（４）の方法のように、データファイル領域
からプログラム領域への変更を細分化した形態で行えば
よい。

【００５９】選択結果をもとに、それぞれのデータファ
イル領域のブロックヘッダ内にある管理情報と対応する
データファイル領域内のデータをＲＡＭ上に各々待避さ
せる。そして、そのブロック領域を細分化できるような
形態で、それぞれ分割したプログラム領域に割り当て、
対応するブロックヘッダと従属ブロックの管理情報を更
新して再構成を行う。更に、分割するプログラム領域に
対応するように、プログラムをコピーしていけばよい。
そして、前記（４）の方法と同様に、細分化される前の
プログラム領域が保有しているブロックを消去するとと
もに、ブロックヘッダの初期化を行う。その後、待避さ
せておいたデータのブロック管理情報とそれに対するデ
ータなどを書換回数の少ないデータファイル領域の候補
ブロックにそれぞれ書き戻すことで、操作は完了する。

【００６０】フラッシュ管理マネージャ２６（図２参
照）は、ユーザの操作による実行開始の指示か、あるい
は自己の判断で自動的に最適化タイミングを検出し、上
述した分割や変更の操作を実行する。本形態は、少なく
とも１個のフラッシュメモリ上でＲＯＭ実行可能なプロ
グラムとデータファイルとが混在できる装置であり、そ
の装置上でプログラム領域からデータファイル領域への
変更、あるいはデータファイル領域からプログラム領域
へ変更することが可能となる。このため、フラッシュメ
モリ上における各ブロックの消去回数の均一化を図るこ
とができ、更にはフラッシュメモリの長寿命化も可能と
なる。以下、主要な実施例について説明する。

【００６１】（１）実施例１……この実施例は、従属ブ
ロックの管理付加情報として、ブロック番号を備えた例
である。本例では、図１７の構造を持つブロックヘッダ
とプログラム領域からデータファイル領域への移動方法
を説明する。

【００６２】図１５，図１６には、フラッシュメモリに
対するブロックヘッダなどの格納例が示されている。な
お、これらの図中、図１５［Ａ］は図１６［Ａ］に連続
し、図１５［Ｂ］は図１６［Ｂ］に連続する。これらの
図において、［Ａ］は、６４Ｋバイトを消去ブロック単
位とする２Ｍ×８ビットのフラッシュメモリで、ブロッ
ク数が１Ｆ個（１６進表示）あるシステムである。各ブ
ロックに「０」から「１Ｆ」と順に番号をつける。各ブ
ロックの先頭には、［Ｂ］に示すように、各ブロックの
管理情報であるヘッダ領域として２５６バイトが割り当
て可能となっている。もちろん、データファイル領域の
場合には該当するブロック内に必ずブロックヘッダを付
随させるが、プログラム領域の場合はその限りではな
い。

【００６３】そして、ブロック０〜７をプログラム領域
(1)に割り当て、ブロック９〜Ｂをプログラム領域(2)に
割り当てる。他のブロックはデータファイル領域に割り
当てる。それらプログラム領域の先頭ブロックのブロッ
クヘッダには、例えば図１７に示す情報を付加する。順
に説明すると、まず１バイト目には、有効／遷移中／無
効，初期化完了状態，予約のフラグがある。これらのう
ち、有効／遷移中／無効のフラグは、このブロック領域
が有効状態か，それとも有効から無効になる遷移中（過
渡期）の状態か，完全に無効になった状態かを示す。初
期化完了状態のフラグは、ブロックのイレース後にブロ
ックヘッダの初期化（フォーマット）が完了したことを
指し示す。予約のフラグは、システムを拡張するときに
使用するための予備フラグである。

【００６４】次に、２バイト目には、プログラム／デー
タ，連続予約ブロック領域数のフラグがある。これらの
うち、プログラム／データのマーカフラグは、プログラ
ム，データファイルのいずれがそのブロックに割り当て
られたかを決定するフラグである。連続予約ブロック領
域数のフラグは、プログラム領域に指定した残りのブロ
ック数が１６進数で表記されている。

【００６５】次に、３〜５バイト目は、そのブロックの
消去回数を１６進で表記している。３バイト目がその回
数の下位の桁、４バイト目がその回数の中位の桁、５バ
イト目にはその回数の上位の桁として、それぞれデータ
を格納する。６バイト目は上述したイレースシーケンス
ナンバで、ブロックの消去回数が他のブロックと同じと
きに、どの順番でブロックの初期化がなされたかを記録
するものである。７バイト目から１２ｈバイト目まで
は、該当するブロックの領域名などのパーティション名
を記録する。実行プログラムファイルの場合、パーティ
ション名やディレクトリ名などに利用すると、システム
運用が容易になる。

【００６６】更に、本実施例では、プログラム領域とし
て使用した場合、ブロックヘッダを４Ｋバイトまで拡張
し、１３ｈ〜Ｂｈ＋４ｎバイトに従属ブロックの付加情
報を格納する。図示の例では、１３ｈ〜１６ｈに、ブロ
ックｔ＋１のブロック番号と、消去回数の下位，中位，
上位とがそれぞれ格納されている。以下、同様である。

【００６７】図１に示した装置を使用していくと、消去
回数はプログラム領域のブロックよりもデータファイル
領域のブロックの方が多くなる。そこで、図１５［Ｂ］
のブロック９〜Ｂまでの連続する３ブロックで構成され
ているプログラム領域(2)をデータファイル領域へ再割
り当てする。フラッシュ管理マネージャ２６は、次のよ
うな操作を行う。再割り当てを行う候補ブロックの選定
方法として、平均消去回数の多いものを優先させること
にする。フラッシュ管理マネージャ２６は、データファ
イル領域に割り当てられているブロック８，Ｃ〜１Ｆま
でのブロックの中から、連続する３ブロックの間で平均
消去回数が最も大きいものを選択する。

【００６８】ブロック８の近辺では、連続するブロック
の候補がないため、適用から外れる。次に、ブロック
Ｃ，Ｄ，Ｅの平均消去回数、ブロックＤ，Ｅ，Ｆの平均
消去回数、ブロックＥ，Ｆ，１０の平均消去回数、…
…、ブロック１Ｄ，１Ｅ，１Ｆの平均消去回数をそれぞ
れ計算する。この結果、仮にブロック１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ
の組み合わせが最大の平均消去回数だったとすると、そ
れらのブロックが再割り当てを行うためのブロックの候
補となる。

【００６９】フラッシュ管理マネージャ２６は、ブロッ
ク１Ｄ，１Ｅ，１Ｆにおけるそれぞれのブロックヘッダ
の情報をＲＡＭ上に待避させる。次に、ブロック１Ｄの
ブロックヘッダが有効状態のときは、データファイル領
域のデータをそれぞれＲＡＭ上に待避させる。しかし、
そのブロックが無効であれば、データファイル領域のデ
ータをＲＡＭ上に待避させる必要はない。また、そのブ
ロックが遷移中のときは、移動操作を中断する。この操
作を、ブロック１Ｅ，１Ｆにも同様に行う。そして、ブ
ロック１Ｄ，１Ｅ，１Ｆをそれぞれ消去する。

【００７０】ブロック消去完了後、ブロック１Ｄ，１
Ｅ，１Ｆをプログラム領域として使用するため、ブロッ
クヘッダを初期化する。このとき、先頭ブロック１Ｄに
おけるブロックヘッダの管理情報において、初期化完了
フラグをＯＮにし、有効／無効／遷移中の状態フラグで
は、遷移中のフラグをたてることにより、ブロック１
Ｄ，１Ｅ，１Ｆのプログラム領域はコピー中であること
を宣言する。また、プログラム／データのマーカフラグ
を、プログラム領域であることを示すためにＯＮにし、
連続予約ブロック領域数を２（０ｂ０００００１０）に
する。更に、前記ＲＡＭ上に待避させたブロック１Ｄの
消去回数の情報を更新するとともに、イレースシーケン
スナンバ情報を再構築する。なお、パーティション名
は、移動元であるブロック９のブロックヘッダ情報の中
にあるパーティション名と同等にする。

【００７１】次に、従属するブロック１Ｅ，１Ｆのブロ
ック番号と、前記ＲＡＭ上に待避させたブロック１Ｅ，
１Ｆの消去回数を１インクリメントし、その値を格納す
る。そして、移動元のプログラム領域(2)（メモリ空間
０９０１０００〜０ＢＦＦＦＦＦ）のデータを、移動先
のプログラム領域(2)（メモリ空間０Ｄ０１０００〜１
ＦＦＦＦＦＦ）にコピーする。コピー完了後、ブロック
９にあるブロックヘッダの拡張ヘッダ領域にある管理情
報をＲＡＭ上に待避する。そして、ブロック９のブロッ
クヘッダ内にある有効／遷移中／無効フラグを無効フラ
グＯＮにし、有効から無効状態に遷移する。

【００７２】次に、ブロック９の中にあるブロックヘッ
ダ情報及びその拡張ヘッダ（ブロック９，Ａ，Ｂの各管
理情報やブロック情報）をＲＡＭ上に待避する。そし
て、ブロック９，Ａ，Ｂをそれぞれ消去する。それぞれ
のブロックの消去完了後、各ブロックをデータファイル
領域として使用するために、各ブロックヘッダを初期化
する。すなわち、ブロックヘッダ内の初期化完了フラグ
をＯＮにし、プログラム／データのマーカフラグをデー
タ状態にし、連続予約ブロック数に０を格納する。更
に、待避しているブロック９における管理情報の消去回
数の情報を更新し、イレースシーケンスナンバを再構築
する。これをブロックＡ，Ｂにも適用する。

【００７３】ここで、データファイル領域から退避した
データを戻す方法は、次のようになる。データファイル
領域として割り当てられているブロックの中から、消去
回数がもっとも少ないものに、待避したブロック１Ｄの
データファイル領域を割り当てる。ここではその割り当
てるブロックの候補として、ブロックＢが選択されたと
すると、まず有効／遷移中／無効フラグを有効状態にす
る。ブロックＢのブロックヘッダ情報として、先ほど待
避させたブロック１Ｄに対応するファイル名を格納す
る。そして、待避させたブロック１Ｄのデータファイル
領域のデータをブロックＢのデータファイル領域に格納
し、復元する。このように、割り当てるブロックの候補
を選択し、ブロック１Ｅ，１Ｆのデータファイル領域も
復元する。ただし、ブロック１Ｄ，１Ｅ，１Ｆのデータ
ファイル領域が無効となっている場合は、そのデータの
復元操作を行う必要はない。

【００７４】以上の説明は、連続する３ブロックからな
るプログラム領域のプログラムを、消去回数の多いデー
タファイル領域のブロックに移動する方法であるが、こ
のような手法は、複数ブロックを持つプログラム領域の
場合において一般的に適用することができる。

【００７５】（２）実施例２……この例は、従属ブロッ
クの管理付加情報として、ブロックのイレースシーケン
スナンバを備えた例である。本例では、図１８の構造を
持つブロックヘッダとデータファイル領域からプログラ
ム領域への移動方法を説明する。

【００７６】前記実施例と同様に、ブロック１Ｄ，１
Ｅ，１Ｆの組み合わせが最大の平均消去回数であったと
する。本例では、まず、ブロック９上にあるブロックヘ
ッダと拡張ブロックヘッダの情報（ブロック９における
ブロックヘッダの管理情報と、従属ブロックＡ，Ｂに関
するそれぞれのブロックヘッダの情報）をＲＡＭ上に待
避する。そして、ブロック９，Ａ，Ｂ上のプログラム領
域におけるプログラム（メモリ空間０９０１０００〜０
ＢＦＦＦＦＦ）をＲＡＭ上に待避する。

【００７７】次に、ブロック９のブロック消去を行い、
完了後、データファイル領域として使用するために、ブ
ロックヘッダの初期化を行う。すなわち、ブロックヘッ
ダ内の初期化完了フラグをＯＮにし、プログラム／デー
タのマーカフラグをデータ側とし、連続予約ブロック数
に０を格納する。そして、待避しているブロック９にお
ける管理情報の消去回数の情報を更新し、イレースシー
ケンスナンバを再構築する。ブロックＡ，Ｂについても
同様である。

【００７８】ブロック１Ｄにおけるデータファイル領域
のデータの移動を説明すると、ブロック１Ｄのブロック
ヘッダ内にある有効／無効／遷移中の状態フラグを遷移
中状態とすることにより、ブロック１Ｄのプログラム領
域のデータを移動することを宣言する。そして、ブロッ
ク９のブロックヘッダ内にある有効／無効／遷移中の状
態フラグを有効状態にする。更に、ブロック１Ｄのデー
タファイル領域のデータ（メモリ空間１Ｄ００１００〜
１ＤＦＦＦＦＦ）をブロック９のデータファイル領域の
データ（メモリ空間０９００１００〜０９ＦＦＦＦＦ）
にコピーする。そして、ブロック１Ｄのブロックヘッダ
内にある有効／無効／遷移中の状態フラグを無効状態に
する。同様の操作を、ブロック１ＥからブロックＡに、
ブロック１ＦからブロックＢに対して行い、データファ
イル領域のデータをそれぞれコピーする。

【００７９】これにより、ブロック１Ｄ，１Ｅ，１Ｆは
無効状態となる。このため、フラッシュ管理マネージャ
２６は、それらのブロックをプログラムファイル領域と
して確保できるように、ブロック消去及び初期化を行
う。ブロック消去完了後、ブロック１Ｄ，１Ｅ，１Ｆを
プログラム領域として利用するため、ブロックヘッダを
初期化する。このとき、先頭ブロック１Ｄにおけるブロ
ックヘッダの管理情報において、初期化完了フラグをＯ
Ｎにし、有効／無効／遷移中の状態フラグを有効状態に
する。また、プログラム／データのマーカフラグをＯＮ
にするとともに、連続予約ブロック領域数を２（０ｂ０
００００１０）にする。

【００８０】更に、前記ＲＡＭ上に待避させたブロック
１Ｄの消去回数の情報を更新し、イレースシーケンスナ
ンバの情報を再構築する。そして、パーティション名に
を、待避させた情報，すなわちブロック９のブロックヘ
ッダ情報中にあったパーティション名と同等にする。ま
た、従属ブロック１Ｅ，１Ｆのブロック番号とＲＡＭ上
に待避させた従属ブロック１Ｅ，１Ｆの消去回数を１イ
ンクリメントし、その値を格納するとともに、従属ブロ
ック１Ｅ，１Ｆのイレースシーケンスナンバの情報を再
構築する。その後、先ほど待避させたプログラム領域
(2)（メモリ空間０９０１０００〜０ＢＦＦＦＦＦをＲ
ＡＭ上に待避）のデータを、ブロック１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ
のプログラム領域(2)（メモリ空間０Ｄ０１０００〜１
ＦＦＦＦＦＦ）へ移動することにより、復元が行われ
る。

【００８１】以上の例は、連続する３ブロックからなる
プログラム領域のプログラムを、消去回数の多いデータ
ファイル領域のブロックに移動する場合であるが、複数
ブロックを持つプログラム領域の場合に、一般的に適用
することができる。

【００８２】（３）実施例３……図１９及び図２０は、
付加情報として初期化された時刻情報を備えたブロック
ヘッダの例である。本例では、図１９，図２０の構造を
持つブロックヘッダとプログラム領域からデータファイ
ル領域への移動を説明する。なお、図２０は図１９に連
続する図である。これの例では、前記実施例（１）のブ
ロック番号の代わりに、そのブロックの初期化時刻が含
まれており、プログラム領域における従属ブロックの管
理情報の中に付加情報として初期化時刻が格納されてい
る。運用方法としては、前記実施例（１）に示した操作
をほぼ適用できる。ただし、初期化時刻の情報は，ブロ
ックヘッダ初期化時点で付加される情報であり、従属ブ
ロックヘッダの情報を更新するときに格納される。

【００８３】（４）実施例４……前記実施例３の運用方
法として、実施例（１）の代わりに実施例（２）を適用
することも可能である。この例は、図１９，図２０の構
造を持つブロックヘッダとデータファイル領域からプロ
グラム領域への移動方法の例である。この場合は、実施
例（２）のイレースシーケンスナンバの情報の代わり
に、そのブロックの初期化時刻の情報を備えたことにな
る。これを付加情報とすることにより、実施例（２）を
ほとんどそのまま適用できる。

【００８４】（５）実施例５……連続する複数個のブロ
ックからなるプログラム領域をいくつかのプログラム領
域に細分化する方法、あるいは、そのプログラム領域を
いくつかのプログラム領域とデータファイル領域とに分
割細分化する方法は、前述の実施例（１）〜（４）を応
用すれば実現できる。例えば、データの移動先の候補ブ
ロックを選択し、その該当するブロックヘッダ（プログ
ラム領域の場合は従属ブロックヘッダも含む）の情報を
ＲＡＭ上などに待避する。また、データあるいはプログ
ラムの内容をＲＡＭ上に待避する。この後、細分化や分
割化したブロック構成を実現するために、該当ブロック
のブロック消去及びブロックヘッダの初期化を行う。こ
のとき、待避したブロックヘッダや従属ブロックヘッダ
の情報を元に、情報の更新や再構成を行う。その後、プ
ログラムやデータの内容をそれぞれ対応させるようにす
る。

【００８５】この発明は数多くの実施形態が存在し、以
上の開示に基づいて多様に改変することが可能である。
例えば次のようなものが含まれる。

【００８６】（１）上述した実施例の他に、図１８の構
造を持つブロックヘッダとプログラム領域からデータフ
ァイル領域への移動，図１７の構造を持つブロックヘッ
ダとデータファイル領域からプログラム領域への移動な
ども可能である。

【００８７】（２）複数個の連続するブロックの再割り
当てを行う対象候補ブロックの選定方法として、上述し
た方法のほかに、消去回数の最大値を探索し、その対象
となる前後ブロックにおける平均値の最大値をもつブロ
ックを候補として選択するようにしてもよい。例えば、
候補ブロックを３ブロック選定する場合、消去回数の最
大値を持つものがブロックｔであるとすると、ブロック
ｔ−２，ｔ−１，ｔの平均値と、ブロックｔ−１，ｔ，
ｔ−１の平均値と、ブロックｔ，ｔ＋１，ｔ＋２の平均
値とをそれぞれ求め、それらの中から最大の平均値をも
つ３ブロックを候補とする。

【００８８】（３）複数個の連続するブロックの再割り
当てを行う際の対象候補ブロックの選定方法として、消
去回数の値を標準偏差などの統計的手法を利用するよう
にしてもよい。

【００８９】（４）前記形態はフラッシュメモリに本発
明を適用したものであるが、他の類似するメモリがフラ
ッシュメモリと同じ書込み，読出し機能を備えており、
かつ、書込前ブロック消去特性を有するメモリであれ
ば、同様に適用可能である。

【００９０】（５）フラッシュメモリのイレース単位で
ある物理ブロックは、バイト単位やワード単位の他、ど
のようなデータ単位であっても、同様に適用可能であ
る。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次のような効果がある。

【００９２】（１）プログラム領域の従属ブロックの管
理情報を持つこととしたので、領域変更を行う際に、該
当するブロックの管理情報を正しく反映させることがで
き、フラッシュ型メモリにおける各ブロックの消去回数
を管理できる。また、プログラム領域とデータファイル
領域の割り当て変更を適宜に行って、使用目的に柔軟に
対応するとともに、各ブロックの書き込みや消去の均一
化を図ることができ、各ブロックの消去回数の平準化や
長寿命化に極めて有効である。

【００９３】（２）プログラム領域の先頭ブロックのヘ
ッダ領域あるいはそれに続くブロックの拡張ヘッダ領域
に管理情報を集積化したので、ブロックの管理情報に少
ないオーバヘッドでアクセスでき、更にはプログラム領
域の先頭を常に固定的に特定することが可能になる。

【００９４】（３）マルチプロセッシング，マルチスレ
ッド，マルチタスクといった高度な拡張記憶装置上のプ
ログラムの実行環境においても、安全にデータファイル
の管理を行うことができる。

【００９５】（４）本発明のフラッシュ型メモリの管理
方法は、フラッシュ型メモリのブロック消去回数を平準
化させ、フラッシュ型メモリの寿命を長くすることがで
きるだけでなく、コピー元のデータファイル領域のデー
タをマルチタスク、マルチスレッドという環境の中で、
別プログラムがその中のデータを参照しながらコピー先
にデータをコピーすることが可能となる。この結果、シ
ステムの効果的な運用と、従来よりも数倍以上の実用的
長寿命を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一形態を利用したシステムの基本構
成を示す図である。

【図２】前記形態におけるソフトウェアの構造を示す図
である。

【図３】プログラム領域とデ−タファイル領域を物理ブ
ロックに割り当てた例を示す図である。

【図４】プログラム領域として確保された複数のブロッ
クの一元管理の様子を示す図である。

【図５】前記図４におけるブロックヘッダの管理情報を
示す図である。

【図６】一つのプログラム領域を、ブロック毎のプログ
ラム領域に分割する場合のマッピング例を示す図であ
る。

【図７】前記図６におけるブロックヘッダの管理情報を
示す図である。

【図８】一つのプログラム領域を、二つのプログラム領
域に分割する場合のマッピング例を示す図である。

【図９】前記図８におけるブロックヘッダの管理情報を
示す図である。

【図１０】前記図８におけるブロックヘッダの管理情報
を示す図である。

【図１１】一つのプログラム領域を、二つのプログラム
領域と多数のデータファイル領域に分割する場合のマッ
ピング例を示す図である。

【図１２】前記図１１におけるブロックヘッダの管理情
報を示す図である。

【図１３】前記図１１におけるブロックヘッダの管理情
報を示す図である。

【図１４】データファイル領域からプログラム領域に変
更するための候補ブロックを選定する手法を示す図であ
る。

【図１５】ブロック構成の一例と、プログラム領域及び
データファイル領域のマッピング例を示す図である。

【図１６】ブロック構成の一例と、プログラム領域及び
データファイル領域のマッピング例を示す図である。

【図１７】本発明の実施例における管理情報の態様を示
す図である。

【図１８】本発明の実施例における管理情報の態様を示
す図である。

【図１９】本発明の実施例における管理情報の態様を示
す図である。

【図２０】本発明の実施例における管理情報の態様を示
す図である。

【符号の説明】 １０…プロセッサ １２…フラッシュメモリ １４…フラッシュメモリ制御装置 １６…ＲＡＭ ２０…オペレーティングシステム ２２…アプリケーションソフト ２４…ドライバ層 ２６…フラッシュ管理マネージャ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記憶内容の消去の単位であるブロックを
   複数使用してプログラムが格納されているフラッシュ型
   メモリにおいて、 プログラムが格納されているいずれかのブロックに、管
   理情報を記憶するヘッダ領域を設け、このヘッダ領域
   に、プログラムが格納されているブロックの管理情報を
   集積して格納したことを特徴とするフラッシュ型メモ
   リ。
2. 【請求項２】 記憶内容の消去の単位であるブロックを
   複数使用してプログラムが格納されているフラッシュ型
   メモリにおいて、 プログラムが格納されているいずれかのブロックに、そ
   のブロックの管理情報を記憶するヘッダ領域を設け、こ
   のヘッダ領域に、プログラムが格納されている他のブロ
   ックの管理情報を集積して格納したことを特徴とするフ
   ラッシュ型メモリ。
3. 【請求項３】 前記ヘッダ領域は、プログラムが格納さ
   れているブロックの先頭ブロックに設けられており、先
   頭ブロックに続く従属ブロックの管理情報を前記ヘッダ
   領域に格納したことを特徴とする請求項２記載のフラッ
   シュ型メモリ。
4. 【請求項４】 前記ヘッダ領域が一つのブロックに収ま
   らないときは、プログラム領域のいずれかのブロックに
   拡張ヘッダ領域を設け、これに前記管理情報を格納した
   ことを特徴とする請求項１，２又は３のいずれかに記載
   のフラッシュ型メモリ。
5. 【請求項５】 前記ブロックの管理情報が、ブロックの
   消去回数，ブロックの初期化時刻，ブロックを消去した
   順番を示すイレースシーケンスナンバの少なくとも一つ
   を含むことを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の
   フラッシュ型メモリ。
6. 【請求項６】 請求項１，２，３，４又は５のいずれか
   に記載のフラッシュ型メモリを制御するフラッシュ型メ
   モリの管理装置であって、 前記プログラムが格納されている複数のブロックを使用
   したプログラム領域を、前記ヘッダ領域に格納されてい
   る管理情報を利用して、プログラム領域もしくはデータ
   ファイル領域に書き換えることを特徴とするフラッシュ
   型メモリの管理装置。
7. 【請求項７】 前記プログラム領域をブロック毎のデー
   タファイル領域もしくはプログラム領域に書き換える際
   に、書き換え後の各ブロック毎にヘッダ領域を設け、こ
   れらヘッダ領域にそのブロックの管理情報を格納したこ
   とを特徴とする請求項６記載のフラッシュ型メモリの管
   理装置。
8. 【請求項８】 前記プログラム領域を、細分化した複数
   のプログラム領域に分割する際に、分割後の細分化した
   各プログラム領域にそれぞれ前記ヘッダ領域を設けると
   ともに、各プログラム領域に含まれるブロックの管理情
   報を、それぞれ該当するヘッダ領域に格納したことを特
   徴とする請求項６記載のフラッシュ型メモリの管理装
   置。
9. 【請求項９】 前記プログラム領域を、細分化した複数
   のプログラム領域と、少なくとも一つのデータファイル
   領域に分割する際に、分割後の細分化した各プログラム
   領域にそれぞれ前記ヘッダ領域を設けるとともに、各プ
   ログラム領域に含まれるブロックの管理情報を、それぞ
   れ該当するヘッダ領域に格納したことを特徴とする請求
   項６記載のフラッシュ型メモリの管理装置。
10. 【請求項１０】 請求項１，２，３，４又は５のいずれ
    かに記載のフラッシュ型メモリを制御するフラッシュ型
    メモリの管理装置であって、 複数のデータファイル領域をプログラム領域に変更する
    際に、前記データファイル領域の各ヘッダ領域に格納さ
    れている管理情報を利用して、変更後のプログラム領域
    の前記ヘッダ領域に管理情報を格納したことを特徴とす
    るフラッシュ型メモリの管理装置。
11. 【請求項１１】 連続する複数ブロックからなり、各ブ
    ロックの管理情報が集積されたブロックヘッダを有する
    プログラム領域と、１ブロックのみからなるデータファ
    イル領域とを複数組有するフラッシュ型メモリの制御を
    行うフラッシュ型メモリの管理方法であって、 前記プログラム領域のブロックヘッダに記録されている
    情報と、前記プログラム領域のブロックヘッダで管理し
    ている複数ブロックに記録されているプログラム情報と
    をＲＡＭに待避させ、 前記プログラム領域として使用していた複数ブロックを
    ブロックイレースすると共に、前記データファイル領域
    として使用するためのブロックヘッダの初期化を行い、 前記ＲＡＭに待避している前記プログラム情報を前記フ
    ラッシュ型メモリに戻す際に、前記プログラム情報を細
    分化あるいは拡大化もしくはデータファイル領域と混在
    させて細分化するために必要な連続ブロックを確保する
    ために、前記データファイル領域として使用されている
    ブロックの中から候補ブロックを選択し、 選択された前記各候補ブロックに記録されているデータ
    ファイルを、前記初期化手段で前記データファイル領域
    として初期化した各ブロックあるいは空いているデータ
    ファイル領域にコピーすると共に、前記各候補ブロック
    をブロックイレースして、前記プログラム領域として初
    期化を行い、 前記ＲＡＭに待避させているプログラム領域のブロック
    ヘッダに記録されている情報を更新して前記各候補ブロ
    ックに記録すると共に、 待避させたプログラム領域のプログラム情報を前記各候
    補ブロックに格納するようにしたことを特徴とするフラ
    ッシュ型メモリの管理方法。
12. 【請求項１２】 連続する複数ブロックからなり、各ブ
    ロックの管理情報が集積されたブロックヘッダを有する
    プログラム領域と、１ブロックのみからなるデータファ
    イル領域とを複数組有するフラッシュ型メモリの制御を
    行うフラッシュ型メモリの管理方法であって、 前記プログラム領域に格納されている前記プログラム情
    報を、細分化あるいは拡大化もしくはデータファイル領
    域と混在させて細分化または他のブロックに移動するた
    めに必要な連続ブロックを確保するために、前記データ
    ファイル領域として使用されているブロックの中から候
    補ブロックを選択し、 選択された前記各候補ブロックに記録されているデータ
    ファイルを空いているデータファイル領域にコピーする
    と共に、前記各候補ブロックをブロックイレースして、
    前記プログラム領域とする初期化を行い、 前記プログラム領域のブロックヘッダに記録されている
    情報を更新して前記各候補ブロックに記録すると共に、
    前記プログラム領域のプログラム情報を前記各候補ブロ
    ックに格納し、 前記プログラム領域として使用していた複数ブロックを
    ブロックイレースすると共に、前記データファイル領域
    として使用するためのブロックヘッダの初期化を行うよ
    うにしたことを特徴とするフラッシュ型メモリの管理方
    法。