JP2008310664A - Access control device, access control method, access control program, and recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、記憶装置に対するアクセスを制御するアクセス制御装置、アクセス制御方法、アクセス制御プログラムおよび記録媒体に関するものである。 The present invention relates to an access control device that controls access to a storage device, an access control method, an access control program, and a recording medium.
データを格納する記憶装置として広く利用されているハードディスクドライブ(HDD)の長所として、(1)不揮発であること、(2)容量が非常に大きいこと、(3)ビット単価が安いこと、(4)書き換え回数の上限がないこと、(5)連続アクセススピードが高いこと、などが挙げられる。 Advantages of a hard disk drive (HDD) widely used as a storage device for storing data are: (1) non-volatility, (2) very large capacity, (3) low cost per bit, (4 ) There is no upper limit on the number of rewrites, and (5) continuous access speed is high.
一方、HDDの短所として、(1)小さい容量で構成されたものが少ないこと、(2)少なくとも$40〜$50のコストがかかること、(3)消費電力が高いこと(数十W)、(4)電源投入後、アクセス可能となるまでに数秒の時間が必要となること、(5)振動衝撃に弱いこと、(6)環境温度条件が厳しいこと、(7)不良率が高いこと、などが挙げられる。 On the other hand, the disadvantages of HDDs are: (1) that there are few things that are configured with a small capacity, (2) that it costs at least $ 40 to $ 50, (3) that the power consumption is high (several tens of watts), (4) After the power is turned on, it takes a few seconds to be accessible, (5) weak against vibration shock, (6) severe environmental temperature conditions, (7) high defect rate, Etc.
このようなHDDの短所を解消可能な記憶装置として、HDDとは異なる不揮発性メモリの一つであるNAND型フラッシュメモリ(以下、NAND FLASHという)が知られている。 A NAND flash memory (hereinafter referred to as NAND FLASH), which is one of non-volatile memories different from the HDD, is known as a storage device that can eliminate the disadvantages of the HDD.
NAND FLASHの長所としては、(1)HDDより小さい容量を構成できること、(2)容量は減少するがHDDのコスト以下でも構成可能であること、(3)消費電力が小さいこと(大きくとも数W)、(4)電源投入後、アクセス可能となるまでに必要な時間は数百μ秒であり、HDDよりも立ち上げ時間が短いこと、(5)振動衝撃に強いこと、(6)対応する温度環境条件が広いこと、(7)不良率がHDDより低いこと、などが挙げられる。 Advantages of NAND FLASH include: (1) the capacity smaller than the HDD can be configured, (2) the capacity can be reduced, but the capacity can be configured below the cost of the HDD, and (3) the power consumption is small (a few W at most) ), (4) It takes several hundred microseconds to access after power-on, and the startup time is shorter than HDD, (5) Strong against vibration shock, (6) Corresponding For example, the temperature environment conditions are wide, and (7) the defect rate is lower than that of the HDD.
ところで、上述のようなHDDには、一般に各種情報処理装置を制御するためのプログラムデータが記憶されている。このため、情報処理装置に電源を入れて立ち上げる時に、HDDからプログラムを読み出す必要がある。ところが、HDDは電源が投入されてからモーターの回転が安定するまで、データの読み出しができないため、装置が実際に使用可能となるまでに時間がかかるという問題があった。 Incidentally, program data for controlling various information processing apparatuses is generally stored in the HDD as described above. For this reason, it is necessary to read a program from the HDD when the information processing apparatus is turned on and started up. However, the HDD cannot read data until the motor rotation is stabilized after the power is turned on, and there is a problem that it takes time until the apparatus can actually be used.
この問題を解決するため、本来HDDのみが接続されるインターフェースの先に、HDDとは別に、さらに不揮発性RAM(Random Access Memory)を接続し、HDDと不揮発性RAMとを切り替えて使用できるように構成する技術が提案されている(例えば、特許文献1)。特許文献1では、立ち上げ時に必要なプログラムのデータは、ランダムアクセスが可能な不揮発性RAMに蓄積し、立ち上げ時は不揮発性RAMにアクセスするように制御することで、立ち上げ速度の高速化を実現している。
In order to solve this problem, a non-volatile RAM (Random Access Memory) is connected to the end of the interface to which only the HDD is originally connected, so that the HDD and the non-volatile RAM can be switched and used. A technique to be configured has been proposed (for example, Patent Document 1). In
特許文献1の方法では、高速にアクセスすべきデータと、その他のデータとを区別し、それぞれ不揮発性RAMとHDDとに分けて事前に格納しておく必要がある。このため、例えば、情報処理装置の用途が変更され、高速にアクセスすべきデータが変更された場合には、当該データを再度不揮発性RAMに格納しなおす必要がある。このように、特許文献1の方法では、アクセスを切り替える記憶装置それぞれに記憶するデータを容易に変更することができないという問題があった。
In the method of
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、アクセスする記憶装置を切り替えるとともに、各記憶装置に記憶するデータの変更に容易に対応可能なアクセス制御装置、アクセス制御方法、アクセス制御プログラムおよび記録媒体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and switches an access storage device and can easily cope with a change in data stored in each storage device, an access control method, an access control program, and An object is to provide a recording medium.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項1にかかる発明は、外部装置と、前記外部装置がアクセスするデータを記憶する第1記憶手段とに接続され、前記外部装置からの前記データに対するアクセスを制御するアクセス制御装置であって、前記データを記憶し、起動からアクセス可能になるまでの時間が前記第1記憶手段より短い第2記憶手段と、前記第1記憶手段での前記データの格納位置を表す第1アドレスと、前記第2記憶手段での前記データの格納位置を表す第2アドレスとを対応づけた変換テーブルを記憶する変換テーブル記憶手段と、前記外部装置から前記データのアクセス要求を入力し、アクセスが要求された前記データの前記第1アドレスに対応する前記第2アドレスを前記変換テーブルから検索し、前記第2アドレスが検索された場合に、前記第2記憶手段をアクセス対象に決定する対象決定手段と、を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above-described problems and achieve the object, the invention according to
また、請求項2にかかる発明は、請求項1にかかる発明において、前記外部装置の起動時に利用される前記データにアクセスするときに、アクセスする前記データを前記第1記憶手段から前記第2記憶手段にコピーし、コピー元の前記データの前記第1アドレスと、コピー先の前記データの前記第2アドレスとを対応づけた前記変換テーブルを作成するテーブル作成手段をさらに備えたこと、を特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, when accessing the data used when starting up the external device, the data to be accessed is transferred from the first storage means to the second storage. A table creation means for creating a conversion table for copying the first address of the copy source data and the second address of the copy destination data. To do.
また、請求項3にかかる発明は、請求項2にかかる発明において、前記テーブル作成手段は、前記外部装置が起動した後、前記第2記憶手段の空き領域がなくなるまで、アクセスが要求された前記データを前記第1記憶手段から前記第2記憶手段にコピーし、コピー元の前記データの前記第1アドレスと、コピー先の前記データの前記第2アドレスとを対応づけた前記変換テーブルを作成すること、を特徴とする。
Further, the invention according to
また、請求項4にかかる発明は、請求項2にかかる発明において、前記テーブル作成手段は、さらに、作成した前記変換テーブルを検索するときに前記第1記憶手段がアクセス可能か否かを判断し、前記第1記憶手段がアクセス可能となった後にアクセスする前記データについての前記第1アドレスと前記第2アドレスとを、前記変換テーブルから削除すること、を特徴とする。
The invention according to
また、請求項5にかかる発明は、請求項1にかかる発明において、前記対象決定手段は、前記第2アドレスが検索された場合に、さらに、前記アクセス要求が読取りアクセスか書込みアクセスかを判断し、読取りアクセスの場合に、前記第2記憶手段をアクセス対象に決定すること、を特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, when the second address is retrieved, the target determining means further determines whether the access request is a read access or a write access. In the case of read access, the second storage means is determined as an access target.
また、請求項6にかかる発明は、請求項5にかかる発明において、前記対象決定手段は、前記アクセス要求が書込みアクセスの場合に、前記第1記憶手段および前記第2記憶手段の両方をアクセス対象に決定すること、を特徴とする。
The invention according to
また、請求項7にかかる発明は、請求項5にかかる発明において、前記対象決定手段は、さらに、前記第2記憶手段へのアクセス時にエラーが発生したか否かを判断し、エラーが発生した場合に、前記第1記憶手段をアクセス対象に決定すること、を特徴とする。
In the invention according to
また、請求項8にかかる発明は、請求項1にかかる発明において、前記第2記憶手段は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)であり、前記変換テーブル記憶手段は、前記第1記憶手段の領域のうち、前記データを一時的に記憶する領域のアドレスである前記第1アドレスと、前記第2アドレスとを対応づけた前記変換テーブルを記憶すること、を特徴とする。
The invention according to
また、請求項9にかかる発明は、請求項1にかかる発明において、前記第2記憶手段は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)であり、主電源から前記DRAMへの電力供給が停止したときに、前記DRAMへの電力供給源を、前記主電源からバックアップ電源に切り替える電源制御手段をさらに備えたこと、を特徴とする。
The invention according to
また、請求項10にかかる発明は、請求項1にかかる発明において、前記第1記憶手段は、ATA規格に準拠したHDD(Hard Disk Drive)であり、前記対象決定手段は、ATA規格に準拠した前記アクセス要求を前記外部装置から入力し、アクセスが要求された前記データの前記第1アドレスに対応する前記第2アドレスを前記変換テーブルから検索し、前記第2アドレスが検索された場合に、前記第2記憶手段をアクセス対象に決定すること、を特徴とする。
The invention according to
また、請求項11にかかる発明は、請求項1にかかる発明において、前記第1記憶手段は、ATA規格に準拠したHDD(Hard Disk Drive)であり、SerialATA、SCSI(Small Computer System Interface)、USB(Universal Serial Bus)、およびIEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)1394のいずれかの規格に準拠したアクセス要求を前記外部装置から入力し、入力した前記アクセス要求をATA規格に準拠したアクセス要求に変換する変換手段をさらに備え、前記対象決定手段は、変換された前記アクセス要求を入力し、アクセスが要求された前記データの前記第1アドレスに対応する前記第2アドレスを前記変換テーブルから検索し、前記第2アドレスが検索された場合に、前記第2記憶手段をアクセス対象に決定すること、を特徴とする。
The invention according to
また、請求項12にかかる発明は、外部装置と、前記外部装置がアクセスするデータを記憶する第1記憶手段とに接続され、前記外部装置からの前記データに対するアクセスを制御するアクセス制御装置におけるアクセス制御方法であって、前記アクセス制御装置は、前記データを記憶し、起動からアクセス可能になるまでの時間が前記第1記憶手段より短い第2記憶手段と、前記第1記憶手段での前記データの格納位置を表す第1アドレスと、前記第2記憶手段での前記データの格納位置を表す第2アドレスとを対応づけた変換テーブルを記憶する変換テーブル記憶手段と、を備え、対象決定手段によって、前記外部装置から前記データのアクセス要求を入力し、アクセスが要求された前記データの前記第1アドレスに対応する前記第2アドレスを前記変換テーブルから検索し、前記第2アドレスが検索された場合に、前記第2記憶手段をアクセス対象に決定する対象決定ステップを備えたこと、を特徴とする。
The invention according to
また、請求項13にかかる発明は、請求項12にかかる発明において、テーブル作成手段によって、前記外部装置の起動時に利用される前記データにアクセスするときに、アクセスする前記データを前記第1記憶手段から前記第2記憶手段にコピーし、コピー元の前記データの前記第1アドレスと、コピー先の前記データの前記第2アドレスとを対応づけた前記変換テーブルを作成するテーブル作成ステップをさらに備えたこと、を特徴とする。
The invention according to claim 13 is the invention according to
また、請求項14にかかる発明は、請求項13にかかる発明において、前記テーブル作成ステップは、前記外部装置が起動した後、前記第2記憶手段の空き領域がなくなるまで、アクセスが要求された前記データを前記第1記憶手段から前記第2記憶手段にコピーし、コピー元の前記データの前記第1アドレスと、コピー先の前記データの前記第2アドレスとを対応づけた前記変換テーブルを作成すること、を特徴とする。 According to a fourteenth aspect of the present invention, in the invention according to the thirteenth aspect, the table creation step is such that access is requested until there is no free space in the second storage means after the external device is activated. Data is copied from the first storage means to the second storage means, and the conversion table in which the first address of the copy source data is associated with the second address of the copy destination data is created. It is characterized by this.
また、請求項15にかかる発明は、請求項13にかかる発明において、前記テーブル作成ステップは、さらに、作成した前記変換テーブルを検索するときに前記第1記憶手段がアクセス可能か否かを判断し、前記第1記憶手段がアクセス可能となった後にアクセスする前記データについての前記第1アドレスと前記第2アドレスとを、前記変換テーブルから削除すること、を特徴とする。 The invention according to a fifteenth aspect is the invention according to the thirteenth aspect, wherein the table creating step further determines whether or not the first storage means is accessible when searching the created conversion table. The first address and the second address for the data to be accessed after the first storage means becomes accessible are deleted from the conversion table.
また、請求項16にかかる発明は、請求項12にかかる発明において、前記対象決定ステップは、前記第2アドレスが検索された場合に、さらに、前記アクセス要求が読取りアクセスか書込みアクセスかを判断し、読取りアクセスの場合に、前記第2記憶手段をアクセス対象に決定すること、を特徴とする。 According to a sixteenth aspect of the present invention, in the invention according to the twelfth aspect, the target determining step further determines whether the access request is a read access or a write access when the second address is retrieved. In the case of read access, the second storage means is determined as an access target.
また、請求項17にかかる発明は、請求項12にかかる発明において、前記第2記憶手段は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)であり、前記変換テーブル記憶手段は、前記第1記憶手段の領域のうち、前記データを一時的に記憶する領域のアドレスである前記第1アドレスと、前記第2アドレスとを対応づけた前記変換テーブルを記憶すること、を特徴とする。
The invention according to claim 17 is the invention according to
また、請求項18にかかる発明は、請求項12にかかる発明において、前記第2記憶手段は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)であり、電源制御手段によって、主電源から前記DRAMへの電力供給が停止したときに、前記DRAMへの電力供給源を、前記主電源からバックアップ電源に切り替える電源制御ステップをさらに備えたこと、を特徴とする。 According to an eighteenth aspect of the present invention, in the invention according to the twelfth aspect, the second storage means is a DRAM (Dynamic Random Access Memory), and the power control means supplies power from the main power source to the DRAM. The power supply control step of switching the power supply source for the DRAM from the main power supply to the backup power supply when the operation is stopped is further provided.
また、請求項19にかかる発明は、請求項12に記載のアクセス制御方法をコンピュータに実行させるアクセス制御プログラムである。
The invention according to claim 19 is an access control program for causing a computer to execute the access control method according to
また、請求項20にかかる発明は、請求項19に記載のアクセス制御プログラムを格納したことを特徴とする記録媒体である。
The invention according to
本発明によれば、アクセスする記憶装置を切り替えるとともに、各記憶装置に記憶するデータの変更に容易に対応することができるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to switch the storage device to be accessed and to easily cope with a change in data stored in each storage device.
また、本発明によれば、必要最小限のデータのみを複数の記憶装置に記憶することにより、アクセス処理を効率化することができるという効果を奏する。 In addition, according to the present invention, it is possible to increase the efficiency of access processing by storing only the minimum necessary data in a plurality of storage devices.
また、本発明によれば、アクセス時のエラーを判定してアクセス先を切り替えることにより、アクセス処理の信頼性を向上させることができるという効果を奏する。 Further, according to the present invention, it is possible to improve the reliability of access processing by determining an error during access and switching the access destination.
また、本発明によれば、揮発メモリを記憶装置の一つとして利用して使用後のデータ消去処理を不要とすることにより、アクセス処理の性能を向上させることができるという効果を奏する。 In addition, according to the present invention, it is possible to improve the performance of access processing by using a volatile memory as one of storage devices and eliminating the need for data erasure processing after use.
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるアクセス制御装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。なお、以下では、本発明にかかるアクセス制御装置を、CPU(Central Processing Unit)などの制御装置と、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)などの記憶装置と、ネットワークに接続して通信を行う通信I/Fと、HDD(Hard Disk Drive)、CD(Compact Disc)ドライブ装置などの外部記憶装置と、ディスプレイ装置などの表示装置と、キーボードやマウスなどの入力装置と、各部を接続するバスを備えた、通常のコンピュータに適用した例について説明する。 Exemplary embodiments of an access control apparatus according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings. In the following, the access control device according to the present invention is connected to a control device such as a CPU (Central Processing Unit), a storage device such as a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory), and a network. Connects the communication I / F, external storage devices such as HDD (Hard Disk Drive) and CD (Compact Disc) drive devices, display devices such as display devices, input devices such as keyboards and mice, etc. A description will be given of an example applied to a normal computer equipped with a bus.
なお、適用可能な装置はこのようなコンピュータに限られるものではない。HDDなどの不揮発性記憶媒体にデータを格納する装置であれば、例えば、像担持体上に画像を形成する作像部、形成された画像を記録紙に定着する定着部などのデバイスを備えた画像形成装置などのその他のあらゆる電子装置に適用することができる。 Note that applicable apparatuses are not limited to such computers. If the device stores data in a non-volatile storage medium such as an HDD, it has devices such as an image forming unit that forms an image on an image carrier and a fixing unit that fixes the formed image on a recording sheet. The present invention can be applied to any other electronic device such as an image forming apparatus.
(第1の実施の形態)
第1の実施の形態にかかるアクセス制御装置は、HDD内でのデータのアドレスとNAND FLASH内でのデータのアドレスとを対応づけた変換テーブルを参照し、NAND FLASH内のアドレスが存在するデータは、NAND FLASHにアクセスするように制御するものである。
(First embodiment)
The access control device according to the first embodiment refers to a conversion table in which data addresses in the HDD and data addresses in the NAND FLASH are associated with each other. , NAND FLASH is controlled to be accessed.
なお、NAND FLASHよりHDDのビット単価が安いため、HDDと同じ容量のNAND FLASHにデータを完全に対応づけることは現実的ではない。HDDの容量と比較してはるかに少ない容量のNAND FLASHを搭載するのが一般的である。すなわち、HDDの一部の領域をNAND FLASHが重複してマッピングすることになる。 Since the bit unit price of the HDD is lower than that of the NAND FLASH, it is not realistic to completely associate the data with the NAND FLASH having the same capacity as the HDD. In general, a NAND FLASH having a much smaller capacity than that of the HDD is mounted. That is, NAND FLASH overlaps and maps a partial area of the HDD.
この場合、HDDのいずれの領域を重複させるかが問題となる。そこで、第1の実施の形態では、HDDの電源投入時の立ち上がり時間が数秒必要である欠点をカバーすることを考慮して重複マッピングする領域を決定する。すなわち、電源投入直後にアクセスするHDDのLBAの領域を学習して記憶し、立ち上げ時間の短いNAND FLASHに代替することでシステム全体の立ち上げ時間の高速化を実現する。 In this case, which area of the HDD overlaps becomes a problem. In view of this, in the first embodiment, an overlapping mapping area is determined in consideration of covering the defect that the rise time when the HDD is turned on requires several seconds. That is, the LBA area of the HDD to be accessed immediately after the power is turned on is learned and stored, and is replaced with NAND FLASH having a short start-up time, so that the start-up time of the entire system can be increased.
図1は、第1の実施の形態にかかるアクセス制御装置100を含むPC10の構成を示すブロック図である。図1に示すように、PC10は、アクセス制御装置100と、データを記憶するHDD200と、処理制御部300と、パワーサプライユニット(PSU)400とを備えている。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a
アクセス制御装置100は、処理制御部300からデータに対するアクセスを要求するコマンドを受けたときに、HDD200または後述するNAND FLASH108等のいずれかをアクセス先とするようにデータへのアクセスを制御する。なお、アクセス制御装置100は、例えば、独立したハードウェア基板などにより構成することができる。
When the
処理制御部300は、HDD200に記憶されたデータを利用して各種処理を実行するものであり、ATAコントローラ301と、CPU302と、DRAM303と、ROM304と、を備えている。
The
ATAコントローラ301は、ATA規格に準拠した記憶装置へのアクセス制御を実行するものである。ROM304は、PC10上で動作する各種プログラムなどを格納するものである。CPU302は、ROM304内のプログラムに従ってPC10上で動作する各種処理を制御するものである。DRAM303は、CPU302が実行する処理の制御に必要な種々のデータを記憶するものである。
The
PSU400は、AC電源を元にアクセス制御装置100、HDD200、および処理制御部300にDC電源を供給するものである。
The
次に、アクセス制御装置100の詳細な構成について説明する。図1に示すように、アクセス制御装置100は、HDD200に記憶されたデータをマッピングして記憶する記憶部として、NAND FLASH108と、NV(Non Volatile)RAM109と、DRAM(Dynamic Random Access Memory)110とを備えている。
Next, a detailed configuration of the
NAND FLASH108、NVRAM109、およびDRAM110は、いずれも、電源投入後、アクセス可能となるまでの立ち上げ時間がHDD200より短い記憶装置である。なお、データをマッピングして記憶する記憶部は、NAND FLASH108、NVRAM109、およびDRAM110に限られるものではなく、HDD200より立ち上げ時間の短い記憶媒体であれば、あらゆる記憶媒体を適用できる。
The
また、アクセス制御装置100は、アクセス制御に関する処理を実行する制御部114と、制御部114と上記各記憶部それぞれとを接続するNAND FLASHコントローラ111と、NVRAMコントローラ112と、DRAMコントローラ113と、PSU400からの電源供給に関する処理を制御する電源制御部115と、を備えている。
In addition, the
なお、アクセス制御装置100は、上記3つの記憶部をすべて備える必要はなく、少なくともいずれか1つを備えるように構成されていればよい。以下では、原則としてNAND FLASH108のみが備えられているものとして説明する。
Note that the
制御部114は、さらに、主なハードウェア構成として、変換テーブル記憶部117と、ATAコントローラ123とを備え、主なソフトウェア構成として、対象決定部118と、テーブル作成部119と、を備えている。
The
変換テーブル記憶部117は、HDD200におけるデータのアドレスと、NAND FLASH108における同一のデータのアドレスとを対応づけた変換テーブルを記憶するものである。図2は、変換テーブル記憶部117に記憶された変換テーブルのデータ構造の一例を示す説明図である。
The conversion
図2に示すように、変換テーブルは、処理制御部300起動後のHDD200に対するアクセス順序と、HDDのアドレスを表すLBA(Logical Block Address)と、NAND FLASH108のLBAとを対応づけて格納している。このように、HDD200は、セクタ(512バイト)を1単位とするLBAによってアクセスが制御される。このため、制御部114は、NAND FLASH108にアクセスするときも、アクセス単位を512バイトに揃えてアクセスする。
As shown in FIG. 2, the conversion table stores the access order to the
このような変換テーブルを参照することにより、アクセスするHDD200内のデータがNAND FLASH108にも格納されているか否かを判断するとともに、NAND FLASH108内でのアドレスを特定することができる。
By referring to such a conversion table, it is possible to determine whether or not the data in the accessed
なお、変換テーブルは後述するテーブル作成部119によって作成され、変換テーブル記憶部117に保存される。テーブル作成部119を用いずに、事前に作成した変換テーブルを保存するように構成してもよい。
The conversion table is created by a
ATAコントローラ123は、ATA規格に準拠した記憶装置へのアクセス制御を実行するものである。例えば、ATAコントローラ123は、処理制御部300から送信されたATA規格に準拠したアクセスコマンドを受信し、図示しないRAMに記憶する。
The
対象決定部118は、変換テーブルを参照して、データをアクセスするアクセス対象を、HDD200またはNAND FLASH108のいずれかに決定するものである。具体的には、対象決定部118は、コマンドでアクセスが要求されたHDD200のアドレス(LBA)に対応するNAND FLASH108のLBAを検索し、NAND FLASH108のLBAが検索できた場合に、アクセス対象をNAND FLASH108に決定する。また、対象決定部118は、NAND FLASH108のLBAが検索できなかった場合に、アクセス対象をHDD200に決定する。
The
テーブル作成部119は、処理制御部300の最初の起動時に変換テーブルを作成して変換テーブル記憶部117に保存するものである。具体的には、テーブル作成部119は、起動時にアクセスされるHDD200内のデータをアクセス順序に従ってNAND FLASH108にコピーするとともに、コピー元のLBAと、コピー先のLBAとを対応づけて順次変換テーブルに追加する。
The
上述の図2は、このようにして作成された変換テーブルの一例を示している。同図は、処理制御部300の起動後、HDD200のLBA0、1、2、10、11、12、25、30、50の順にデータがアクセスされた場合に作成される変換テーブルの例を示している。なお、NAND FLASH108には先頭アドレス0から順にデータがコピーされる。
FIG. 2 described above shows an example of the conversion table created in this way. The figure shows an example of a conversion table created when data is accessed in the order of
次に、第1の実施の形態のアクセス制御装置100のハードウェア構成について説明する。アクセス制御装置100は、主なハードウェア構成として、上述のNAND FLASH108と、NVRAM109と、DRAM110と、NAND FLASHコントローラ111と、NVRAMコントローラ112と、DRAMコントローラ113と、を備えている。
Next, a hardware configuration of the
また、制御部114は、主なハードウェア構成として、CPUと、RAMと、ROMと、上述のATAコントローラ123とを備えている。
The
ROMは、アクセス制御処理を実行するアクセス制御プログラムや、変換テーブルなどを格納する。CPUは、ROM内のプログラムに従ってアクセス制御装置100の各部を制御する。RAMは、アクセス制御装置100の制御に必要な種々のデータを記憶する。
The ROM stores an access control program that executes access control processing, a conversion table, and the like. The CPU controls each part of the
なお、アクセス制御プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD−ROM、フロッピー(登録商標)ディスク(FD)、DVD等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供されてもよい。 The access control program is a file in an installable or executable format, and is recorded on a computer-readable recording medium such as a CD-ROM, a floppy (registered trademark) disk (FD), or a DVD. Also good.
この場合には、アクセス制御プログラムは、アクセス制御装置100で上記記録媒体から読み出して実行することにより制御部114内のCPU上にロードされ、上記ソフトウェア構成で説明した各部が制御部114内のCPU上に生成されるようになっている。
In this case, the access control program is loaded onto the CPU in the
また、本実施の形態のアクセス制御プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。 Further, the access control program of the present embodiment may be provided by being stored on a computer connected to a network such as the Internet and downloaded via the network.
次に、このように構成された第1の実施の形態にかかるアクセス制御装置100によるアクセス制御処理について図3を用いて説明する。図3は、第1の実施の形態におけるアクセス制御処理の全体の流れを示すフローチャートである。
Next, an access control process performed by the
まず、制御部114のATAコントローラ123は、処理制御部300からのデータアクセス要求を入力する(ステップS301)。次に、制御部114は、変換テーブル記憶部117に変換テーブルが存在するか否かを判断する(ステップS302)。例えば、処理制御部300の最初の起動時には変換テーブルが作成されていないため、ステップS302では変換テーブルが存在しないと判断される。
First, the
変換テーブルが存在しない場合は(ステップS302:NO)、テーブル作成部119が、データアクセス順に従って変換テーブルを作成する変換テーブル作成処理を実行する(ステップS303)。変換テーブル作成処理の詳細については後述する。
When the conversion table does not exist (step S302: NO), the
変換テーブル作成処理の後、制御部114は、アクセス要求にしたがってHDD200へのアクセス動作を継続する(ステップS304)。
After the conversion table creation process, the
ステップS302で、変換テーブルが存在すると判断された場合は(ステップS302:YES)、対象決定部118は、アクセスが要求されたHDD200のアドレス(LBA)に対応するNAND FLASH108のアドレス(LBA)を変換テーブルから検索する(ステップS305)。
If it is determined in step S302 that the conversion table exists (step S302: YES), the
次に、対象決定部118は、NAND FLASH108のアドレスを取得できたか否かを判断し(ステップS306)、取得できなかった場合は(ステップS306:NO)、HDD200をアクセス対象に決定する。そして、制御部114は、アクセス対象として決定されたHDD200をアクセスする(ステップS307)。
Next, the
NAND FLASH108のアドレスを取得できた場合は(ステップS306:YES)、対象決定部118は、NAND FLASH108をアクセス対象に決定する。そして、そして、制御部114は、アクセス対象として決定されたNAND FLASH108をアクセスする(ステップS308)。
When the address of the
次に、制御部114は、さらにアクセス要求が入力されたか否かを判断し(ステップS309)、入力されていない場合は(ステップS309:NO)、入力されるまで処理を繰り返す。アクセス要求が入力された場合は(ステップS309:YES)、入力された要求について、アクセス対象決定処理およびアクセス処理を繰り返す(ステップS305〜ステップS308)。
Next, the
このように、本実施の形態では、最初の起動時に変換テーブルを作成し、作成した変換テーブルにしたがって、アクセス先をHDD200およびNAND FLASH108のいずれかに決定している。このため、処理制御部300の用途やアプリケーション、OSその他のソフトウェアの種類を限定することなく、柔軟に変換テーブルを作成し、アクセス対象を切り替えることができる。
As described above, in the present embodiment, a conversion table is created at the first startup, and an access destination is determined as one of the
また、起動時のデータを、電源投入後、アクセス可能となるまでに必要な時間がHDD200よりも短いNAND FLASH108に格納しているため、装置の起動処理の高速化を実現できる。すなわち、上述のようなHDD200とNAND FLASH108の欠点を相互に補い、それぞれの長所を生かす記憶装置を実現することができる。
In addition, since the startup data is stored in the
また、従来と同様のATAインターフェース(ATAコントローラ123)を介して接続されているため、処理制御部300のソフトウェアからは、HDD200に直接接続した場合と区別せずにデータにアクセスできる。例えば、アクセス制御装置100を経由してHDD200にアクセスする場合であっても、処理制御部300からは、記憶装置の容量や構成情報は、HDD200に直接接続した場合と同様の内容を認識できる。このため、処理制御部300のソフトウェアを変更する必要がない。
In addition, since the connection is made via the ATA interface (ATA controller 123) similar to the conventional one, the software of the
なお、電源投入直後のHDDアクセス順序およびアドレスは、一般にはブート毎に変わるものではない。そこで、本実施の形態のように、初回起動時のみ変換テーブルを作成することにより、2回目以降の起動処理をさらに高速化することができる。 Note that the HDD access order and address immediately after power-on generally do not change from boot to boot. Therefore, as in the present embodiment, by creating a conversion table only at the first activation, the second and subsequent activation processes can be further accelerated.
また、電源投入後、HDD300がアクセス可能になるまでの時間がNAND FLASH108の全容量にアクセスする時間より長い場合は、NAND FLASH108にアクセスするデータ量が多いほど高速化が期待できる。すなわち、本実施の形態のようにNAND FLASH108の全容量について変換テーブルを作成することで、高速化の効果がより大きくなる。
Further, when the time until the
次に、ステップS303の変換テーブル作成処理の詳細について図4を用いて説明する。図4は、第1の実施の形態における変換テーブル作成処理の全体の流れを示すフローチャートである。 Next, details of the conversion table creation processing in step S303 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart illustrating an overall flow of the conversion table creation process according to the first embodiment.
まず、テーブル作成部119は、NAND FLASH108の記憶容量(以下、容量Aとする)を検知する(ステップS401)。次に、テーブル作成部119は、HDD200の要求されたアドレス(LBA)にアクセスする(ステップS402)。
First, the
次に、テーブル作成部119は、アクセスしたHDD200のアドレスと、コピー先となるNAND FLASH108のアドレスとの対応を作成して変換テーブルに保存する(ステップS403)。次に、テーブル作成部119は、HDD200からNAND FLASH108の対応するアドレスにデータをコピーする(ステップS404)。
Next, the
次に、テーブル作成部119は、HDD200をアクセスした容量(以下、容量Bとする)を算出する(ステップS405)。そして、テーブル作成部119は、ステップS401で検知したNAND FLASH108の容量Aと、算出した容量Bとを比較し、容量Bが容量Aより小さいか否かを判断する(ステップS406)。
Next, the
容量Bが容量Aより小さい場合は(ステップS406:YES)、テーブル作成部119は、次に要求されたHDD200のアドレスにアクセスし処理を繰り返す(ステップS402)。
When the capacity B is smaller than the capacity A (step S406: YES), the
容量Bが容量Aより小さくない場合、すなわち、NAND FLASH108にコピーできる領域が存在しない場合は(ステップS406:NO)、テーブル作成部119は、変換テーブル作成処理を終了する。
If the capacity B is not smaller than the capacity A, that is, if there is no area that can be copied to the NAND FLASH 108 (step S406: NO), the
(変形例)
上記実施の形態では、処理制御部300からATA規格に準拠したアクセスコマンドが送信されることを前提としていた。これに対し、本変形例では、ATA規格以外のSerialATA、SCSI(Small Computer System Interface)、USB(Universal Serial Bus)、およびIEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)1394のいずれかのインターフェース規格を利用した場合にも、上記と同様のアクセス制御処理を可能とするものである。
(Modification)
In the above embodiment, it is assumed that an access command conforming to the ATA standard is transmitted from the
図5は、本変形例にかかるアクセス制御装置500を含むPC11の構成を示すブロック図である。図5の処理制御部530は、第1の実施の形態の処理制御部300と異なり、SerialATA、SCSI、USB、およびIEEE1394などのATA以外のインターフェースによってHDD200にアクセスするコントローラ531を備えている。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the
また、図5に示すように、アクセス制御装置500は、処理制御部530と制御部114のATAコントローラ123との間に、インターフェース変換部521が追加された点が、第1の実施の形態と異なっている。インターフェース変換部521は、処理制御部530が採用するインターフェース規格と、HDD200にアクセスするためのATA規格とを変換するものである。
Further, as shown in FIG. 5, the
このような構成により、アクセス制御装置500は、ATA規格以外のインターフェース規格に対応した処理制御部530に対して、上述のようなアクセス制御処理を実行することができる。
With such a configuration, the
このように、第1の実施の形態にかかるアクセス制御装置では、HDDのアドレスとNAND FLASHのアドレスとを対応づけた変換テーブルを参照し、NAND FLASHのアドレスが存在するデータは、NAND FLASHにアクセスするように制御することができる。変換テーブルは初回起動時または事前にHDDの内容に応じて作成することができるため、アクセスする記憶装置を切り替えるとともに、各記憶装置に記憶するデータの変更に容易に対応することができる。 As described above, in the access control device according to the first embodiment, the conversion table in which the HDD address and the NAND FLASH address are associated with each other is referred to, and the data having the NAND FLASH address is accessed to the NAND FLASH. Can be controlled. Since the conversion table can be created according to the contents of the HDD at the first startup or in advance, the storage device to be accessed can be switched and the change of data stored in each storage device can be easily handled.
(第2の実施の形態)
第2の実施の形態にかかるアクセス制御装置は、NAND FLASHの全容量にHDDのデータをマッピングするのではなく、HDDがアクセス可能になるまでの時間に相当するデータのみをマッピングするものである。
(Second Embodiment)
The access control device according to the second embodiment does not map HDD data to the entire capacity of NAND FLASH, but maps only data corresponding to the time until the HDD becomes accessible.
図6は、第2の実施の形態にかかるアクセス制御装置600を含むPC20の構成を示すブロック図である同図に示すように、アクセス制御装置600は、制御部614の機能、具体的にはテーブル作成部619の機能が、第1の実施の形態と異なっている。その他の構成および機能は、第1の実施の形態にかかるアクセス制御装置100の構成を表すブロック図である図1と同様であるので、同一符号を付し、ここでの説明は省略する。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of the
テーブル作成部619は、NAND FLASH108の全容量分に相当する変換テーブルを作成するのではなく、HDD200がアクセス可能になる時間に対応するデータ量に相当する分の変換テーブルを作成する。具体的には、テーブル作成部619は、まず、第1の実施の形態と同様に最初の起動時に変換テーブル作成処理によって変換テーブルを作成する。そして、テーブル作成部619は、起動時に作成した変換テーブルを参照するときに、HDD200がアクセス可能か否かを判断し、アクセス可能となった時点以降にアクセスするデータについては、対応するアドレスを変換テーブルから削除する。
The
なお、テーブル作成部619は、HDD200の動作状態を格納したStatusレジスタを参照し、Statusレジスタの値がビジー状態か否かによって、HDD200がアクセス可能か否かを判断する。
The
図7は、ATAレジスタのアドレス割り当ての一例を示す説明図である。図7では、信号CS1#,CS0#、DA2、DA1、DA0がそれぞれH、L、H、H、Hであり、かつリードアクセスのときに、Statusレジスタにアクセスできることが示されている。 FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of ATA register address assignment. FIG. 7 shows that the signals CS1 #, CS0 #, DA2, DA1, and DA0 are H, L, H, H, and H, respectively, and that the Status register can be accessed during read access.
図8は、Statusレジスタ内のBITアサインの一例を示す。図8に示すように、Statusレジスタは8ビットで構成される。また、Statusレジスタの最上位のBIT7によって、HDD200がビジー状態か、アイドル状態かが表される。すなわち、BIT7が0のときアイドル状態、1のときビジー状態を表す。
FIG. 8 shows an example of a BIT assignment in the Status register. As shown in FIG. 8, the Status register is composed of 8 bits. In addition, the most
次に、このように構成された第2の実施の形態にかかるアクセス制御装置600によるアクセス制御処理について説明する。図9は、第2の実施の形態におけるアクセス制御処理の全体の流れを示すフローチャートである。
Next, an access control process performed by the
ステップS901からステップS906までの、アクセス要求入力処理、変換テーブル作成処理、テーブル存在確認処理、およびアドレス存在確認処理は、第1の実施の形態にかかるアクセス制御装置100におけるステップS301からステップS306までと同様の処理なので、その説明を省略する。
The access request input process, the conversion table creation process, the table existence confirmation process, and the address existence confirmation process from step S901 to step S906 are performed from step S301 to step S306 in the
ステップS906で、NAND FLASH108のアドレスを取得できなかった場合は(ステップS906:NO)、対象決定部118は、HDD200をアクセス対象に決定する。なお、本実施の形態の制御部614は、このとき、HDD200のStatusレジスタを確認し(ステップS907)、HDD200がビジー状態か否かを判断する(ステップS908)。
If the address of the
HDD200がビジー状態の場合は(ステップS908:YES)、アイドル状態になるまで処理を繰り返す(ステップS907)。HDD200がビジー状態でない場合、すなわち、アイドル状態である場合は(ステップS908:NO)、制御部614は、アクセス対象として決定されたHDD200をアクセスする(ステップS909)。
If the
ステップS906で、NAND FLASH108のアドレスを取得できた場合は(ステップS906:YES)、対象決定部118は、NAND FLASH108をアクセス対象に決定する。このとき、テーブル作成部619は、HDD200のStatusレジスタを確認し(ステップS910)、HDD200がビジー状態か否かを判断する(ステップS911)。
If the address of the
HDD200がビジー状態の場合は(ステップS911:YES)、制御部614は、アクセス対象として決定されたNAND FLASH108をアクセスする(ステップS913)。HDD200がビジー状態でない場合、すなわち、アイドル状態である場合は(ステップS911:NO)、テーブル作成部619は、現在のアドレス以降のアドレスを変換テーブルから削除する(ステップS912)。
When the
このように、第2の実施の形態にかかるアクセス制御装置では、HDDがアクセス可能になるまでの時間に相当するデータのみをNAND FLASHにマッピングすることができる。これにより、電源投入後、HDDがアクセス可能になるまでの時間がNAND FLASHの全容量にアクセスする時間より短い場合であっても、必要最小限のデータのみをマッピングすることが可能となる。 As described above, in the access control apparatus according to the second embodiment, only data corresponding to the time until the HDD can be accessed can be mapped to the NAND FLASH. As a result, even when the time from when the power is turned on until the HDD becomes accessible is shorter than the time required to access the entire capacity of the NAND FLASH, only the minimum necessary data can be mapped.
また、これにより、NAND FLASHでマッピングに使用されない領域を他の用途に使用することができる。さらに、変換テーブルから必要最小限のNAND FLASHの容量を知ることができるため、NAND FLASHの容量を最適化してコストダウンを図ることができる。 Also, this makes it possible to use an area that is not used for mapping in NAND FLASH for other purposes. Furthermore, since the minimum necessary capacity of the NAND FLASH can be known from the conversion table, the capacity of the NAND FLASH can be optimized to reduce the cost.
(第3の実施の形態)
第3の実施の形態にかかるアクセス制御装置は、リード要求のときにはNAND FLASHのみをアクセスし、ライト要求のときにはHDDとNAND FLASHの両方をアクセスするものである。また、NAND FLASHアクセス時のエラーを判定し、エラーが発生したときはHDDにアクセス先を切り替えるものである。
(Third embodiment)
The access control apparatus according to the third embodiment accesses only the NAND FLASH when making a read request, and accesses both the HDD and the NAND FLASH when making a write request. Also, an error at the time of NAND FLASH access is determined, and when an error occurs, the access destination is switched to the HDD.
図10は、第3の実施の形態にかかるアクセス制御装置1000を含むPC30の構成を示すブロック図である。同図に示すように、アクセス制御装置1000は、制御部1014の機能、具体的には対象決定部1018の機能が、第1の実施の形態と異なっている。その他の構成および機能は、第1の実施の形態にかかるアクセス制御装置100の構成を表すブロック図である図1と同様であるので、同一符号を付し、ここでの説明は省略する。
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of the
対象決定部1018は、変換テーブルが存在する場合に、さらにNAND FLASH108に対するアクセスエラーの有無を判断し、エラーの場合にはHDDをアクセス対象として決定する点が、第1の実施の形態の対象決定部118と異なっている。
The
次に、このように構成された第3の実施の形態にかかるアクセス制御装置1000によるアクセス制御処理について説明する。図11は、第3の実施の形態におけるアクセス制御処理の全体の流れを示すフローチャートである。
Next, an access control process performed by the
ステップS1101からステップS1104までの、アクセス要求入力処理、変換テーブル作成処理、テーブル存在確認処理は、第1の実施の形態にかかるアクセス制御装置100におけるステップS301からステップS304までと同様の処理なので、その説明を省略する。
The access request input process, the conversion table creation process, and the table existence confirmation process from step S1101 to step S1104 are the same as the process from step S301 to step S304 in the
ステップS1102で変換テーブルが存在すると判断された場合(ステップS1102:YES)、対象決定部1018は、エラーフラグが1であるか否かを判断する(ステップS1105)。なお、エラーフラグとは、NAND FLASH108のアクセス時にエラーが発生したか否かを表す情報であり、0のときエラーなし、1のときエラー有りを表すものとする。また、エラーフラグには、初期状態として0(エラーなし)が設定されていることを前提とする。
If it is determined in step S1102 that the conversion table exists (step S1102: YES), the
エラーフラグが1でない場合は(ステップS1105:NO)、対象決定部1018は、さらにアクセス要求がリードアクセスか否かを判断する(ステップS1106)。リードアクセスの場合は(ステップS1106:YES)、アクセス対象決定処理およびアクセス処理が実行される(ステップS1107〜ステップS1110)。
When the error flag is not 1 (step S1105: NO), the
なお、ステップS1107からステップS1110までの、アクセス対象決定処理およびアクセス処理は、第1の実施の形態にかかるアクセス制御装置100におけるステップS305からステップS308までと同様の処理なので、その説明を省略する。
Note that the access target determination process and the access process from step S1107 to step S1110 are the same as the process from step S305 to step S308 in the
本実施の形態では、対象決定部1018は、NAND FLASH108にアクセスしたときに、NAND FLASH108にアクセスエラーが発生したか否かを判断する(ステップS1111)。そして、アクセスエラーが発生した場合は(ステップS1111:YES)、対象決定部1018は、エラーフラグに1を設定するとともに(ステップS1112)、アクセス対象をHDD200に変更する。そして、制御部1014は、HDD200をアクセス対象として要求されたデータに再度アクセスする(ステップS1109)。
In the present embodiment, the
アクセスエラーが発生していないと判断した場合は(ステップS1111:NO)、アクセス要求入力の判断処理が実行される(ステップS1116)。 If it is determined that no access error has occurred (step S1111: NO), an access request input determination process is executed (step S1116).
ステップS1106で、アクセス要求がリードアクセスでない、すなわちライトアクセスであると判断された場合は(ステップS1106:NO)、対象決定部1018は、HDD200とNAND FLASH108の両方をアクセス対象として決定する。そして、制御部1014は、HDD200およびNAND FLASH108のそれぞれにデータを書き込む(ステップS1113)。
When it is determined in step S1106 that the access request is not read access, that is, write access (step S1106: NO), the
次に、対象決定部1018は、NAND FLASH108にアクセスしたときに、NAND FLASH108にアクセスエラーが発生したか否かを判断する(ステップS1114)。そして、アクセスエラーが発生した場合は(ステップS1114:YES)、対象決定部1018は、エラーフラグに1を設定する(ステップS1115)。
Next, the
アクセスエラーが発生していないと判断した場合は(ステップS1114:NO)、アクセス要求入力の判断処理が実行される(ステップS1116)。 If it is determined that no access error has occurred (step S1114: NO), an access request input determination process is executed (step S1116).
ステップS1116のアクセス要求入力の判断処理は、第1の実施の形態のステップS309と同様の処理であるため、その説明を省略する。 The access request input determination process in step S1116 is the same process as step S309 in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
このように、第3の実施の形態にかかるアクセス制御装置では、リード要求のときにはNAND FLASHのみをアクセスし、ライト要求のときにはHDDとNAND FLASHの両方をアクセスすることができる。これにより、読取り処理の高速化を図ることができる。また、常にデータを二重化できるため、データの信頼性を向上させることができる。 As described above, in the access control apparatus according to the third embodiment, only the NAND FLASH can be accessed for a read request, and both the HDD and the NAND FLASH can be accessed for a write request. Thereby, the reading process can be speeded up. Further, since data can always be duplicated, data reliability can be improved.
また、一般にはHDDより不良率が低いNAND FLASHであっても不良が発生することがある。さらに、NAND FLASHには書き換え回数に上限があるため、書き換え回数が多くなると不良が発生する確率が高まる。これに対し、第3の実施の形態では、NAND FLASHアクセス時のエラーを判定し、エラーが発生したときはHDDにアクセス先を切り替えることができるため、データアクセスの信頼性を向上させることができる。 In general, a failure may occur even in a NAND FLASH having a defect rate lower than that of an HDD. Furthermore, since NAND FLASH has an upper limit in the number of rewrites, the probability of occurrence of a defect increases as the number of rewrites increases. On the other hand, in the third embodiment, since an error at the time of NAND FLASH access is determined and the access destination can be switched to the HDD when an error occurs, the reliability of data access can be improved. .
(第4の実施の形態)
第4の実施の形態にかかるアクセス制御装置は、データの一時記憶領域として利用されるHDDの領域を、揮発メモリであるDRAMにマッピングすることにより、アクセス性能の向上を実現するものである。
(Fourth embodiment)
The access control apparatus according to the fourth embodiment realizes improvement in access performance by mapping an HDD area used as a temporary data storage area to a DRAM which is a volatile memory.
図12は、第4の実施の形態にかかるアクセス制御装置1200を含むPC40の構成を示すブロック図である。図12に示すように、アクセス制御装置1200は、HDD200に記憶されたデータをマッピングして記憶する記憶部としてDRAM110を備えている。
FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of the
なお、本実施の形態では、説明の便宜上、HDD200の一時記憶領域のデータをマッピングするためにDRAM110のみを用いる例について説明するが、その他の記憶部(NAND FLASH108、NVRAM109)を備えることを制限するものではない。すなわち、第1の実施の形態などと同様に、その他の記憶部によって一時記憶領域以外のデータを含む任意のデータをマッピングする機能をさらに備えるように構成してもよい。
In this embodiment, for convenience of explanation, an example in which only the
また、同図に示すように、アクセス制御装置1200は、制御部1214の機能、具体的には対象決定部1218の機能と、テーブル作成部119が削除された点が、第1の実施の形態と異なっている。その他の構成および機能は、第1の実施の形態にかかるアクセス制御装置100の構成を表すブロック図である図1と同様であるので、同一符号を付し、ここでの説明は省略する。
As shown in the figure, the
対象決定部1218は、HDD200から切り替えるアクセス対象が、NAND FLASH108ではなくDRAM110に代わる点が、第1の実施の形態の対象決定部118と異なるのみであり、アクセス対象決定処理の実質的な処理内容は同様である。
The
なお、本実施の形態では、HDD200内で一時記憶領域として利用される領域のアドレスと、DRAM110のアドレスとを事前に対応づけた変換テーブルを変換テーブル記憶部117に記憶することを前提とする。このため、本実施の形態では、テーブル作成部119が削除されている。これに対し、HDD200の一時記憶領域のアドレスを検出する機能を備え、DRAM110のアドレスとマッピングして変換テーブルを作成するテーブル作成部を備えるように構成してもよい。
In this embodiment, it is assumed that a conversion table in which an address of an area used as a temporary storage area in
なお、一時記憶領域は、必ず最初にデータの書込みが行われ、その後にデータが読取られるものであるため、予めデータをHDD200からDRAM110にコピーしておく必要はない。
In the temporary storage area, data is always written first and then data is read, so that it is not necessary to copy data from the
次に、このように構成された第4の実施の形態にかかるアクセス制御装置1200によるアクセス制御処理について説明する。図13は、第4の実施の形態におけるアクセス制御処理の全体の流れを示すフローチャートである。
Next, an access control process performed by the
本実施の形態では、変換テーブルが事前に設定されているため、変換テーブルの存在有無を判断する処理、および変換テーブル作成処理が不要となる。すなわち、図13のフローチャートは、第1の実施の形態のステップS302からステップS304を削除したフローチャートに相当する。 In the present embodiment, since the conversion table is set in advance, the process for determining the presence / absence of the conversion table and the conversion table creation process are not required. That is, the flowchart in FIG. 13 corresponds to a flowchart in which step S304 is deleted from step S302 in the first embodiment.
すなわち、ステップS1301は、図3のステップS301に対応し、ステップS1302からステップS1306は、図3のステップS305からステップS309に対応する。また、図3のNAND FLASHは図13ではDRAMに置き換えられている。 That is, step S1301 corresponds to step S301 in FIG. 3, and steps S1302 to S1306 correspond to steps S305 to S309 in FIG. Also, the NAND FLASH in FIG. 3 is replaced with a DRAM in FIG.
一般に、DRAM110はアクセススピードがHDD200やNAND FLASH108と比較して高速である。また、DRAM110は、NAND FLASH108と比較して書き換え回数の制限がない。そこで、本実施の形態のように、HDD200のアクセスが集中する特定領域を高速なDRAM110に代替することでシステムの性能を向上させることができる。
In general, the access speed of the
また、HDD200を一時退避用途として使用する場合、セキュリティの観点から、一時記憶領域に記憶したデータは直ちに消去するのが一般的である。さらに、単純に所定のデータを書き込んでデータを消去するのではなく、例えば乱数を3回書き込む消去方式を採用することにより高度のセキュリティを実現する場合もある。このように、HDD200を一時退避用途に用いる場合にはデータ消去のための書込み処理が必要になる。
In addition, when the
これに対し、本実施の形態では、電源をOFFにするとデータが消去される特性を有する揮発デバイスであるDRAM110でHDD200の一部領域を代替している。これにより、使用後のライトアクセスを不要とし、アクセス性能を向上させることが可能となる。
On the other hand, in this embodiment, a part of the
(変形例)
DRAM110はアクセスの高速性というメリットが存在する反面、電源遮断時にはデータが揮発するという欠点がある。本変形例は、PSU400に入力されるAC電源が切れた場合に、バックアップ用の電池から電力を供給するように構成し、この欠点を解消するものである。
(Modification)
The
図14は、本変形例にかかるアクセス制御装置1400を含むPC41の構成を示すブロック図である。図14に示すように、アクセス制御装置1400は、PSU400以外に、電池1420からのDC電源を入力可能な電源制御部1415を備えている。電源制御部1415は、主電源であるPSU400からの電力供給が停止したときに、電力供給源を、PSU400から電池1420に切り替えるものである。
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of the
このような構成により、DRAM110の高速性と不揮発性の両方のメリットを得ることが可能となる。
With such a configuration, it is possible to obtain the advantages of both the high speed and non-volatility of the
以上のように、本発明にかかるアクセス制御装置、アクセス制御方法、アクセス制御プログラムおよび記録媒体は、立ち上がりに時間のかかるHDDを記憶装置として利用する装置に適している。 As described above, the access control device, the access control method, the access control program, and the recording medium according to the present invention are suitable for a device that uses an HDD that takes a long time to start as a storage device.
100 アクセス制御装置
108 NAND FLASH
109 NVRAM
110 DRAM
111 NAND FLASHコントローラ
112 NVRAMコントローラ
113 DRAMコントローラ
114 制御部
115 電源制御部
117 変換テーブル記憶部
118 対象決定部
119 テーブル作成部
120 CPU
121 RAM
122 ROM
123 ATAコントローラ
300 処理制御部
301 ATAコントローラ
302 CPU
303 DRAM
304 ROM
400 PSU
500 アクセス制御装置
521 インターフェース変換部
530 処理制御部
600 アクセス制御装置
614 制御部
619 テーブル作成部
1000 アクセス制御装置
1014 制御部
1018 対象決定部
1200 アクセス制御装置
1214 制御部
1218 対象決定部
1400 アクセス制御装置
1415 電源制御部
1420 電池
100
109 NVRAM
110 DRAM
DESCRIPTION OF
121 RAM
122 ROM
123
303 DRAM
304 ROM
400 PSU
500
Claims (20)
前記データを記憶し、起動からアクセス可能になるまでの時間が前記第1記憶手段より短い第2記憶手段と、
前記第1記憶手段での前記データの格納位置を表す第1アドレスと、前記第2記憶手段での前記データの格納位置を表す第2アドレスとを対応づけた変換テーブルを記憶する変換テーブル記憶手段と、
前記外部装置から前記データのアクセス要求を入力し、アクセスが要求された前記データの前記第1アドレスに対応する前記第2アドレスを前記変換テーブルから検索し、前記第2アドレスが検索された場合に、前記第2記憶手段をアクセス対象に決定する対象決定手段と、
を備えたことを特徴とするアクセス制御装置。 An access control device connected to an external device and first storage means for storing data accessed by the external device and controlling access to the data from the external device,
A second storage unit that stores the data and has a time shorter than the first storage unit from the start to the access;
Conversion table storage means for storing a conversion table in which a first address indicating the storage position of the data in the first storage means and a second address indicating the storage position of the data in the second storage means are associated with each other. When,
When an access request for the data is input from the external device, the second address corresponding to the first address of the data requested to be accessed is searched from the conversion table, and the second address is searched Object determining means for determining the second storage means as an access object;
An access control device comprising:
を特徴とする請求項1に記載のアクセス制御装置。 When accessing the data used when starting up the external device, the data to be accessed is copied from the first storage means to the second storage means, and the first address of the copy source data is copied A table creation means for creating the conversion table in association with the second address of the previous data;
The access control apparatus according to claim 1.
を特徴とする請求項2に記載のアクセス制御装置。 The table creation means copies the data requested to be accessed from the first storage means to the second storage means until the second storage means runs out of space after the external device is activated. Creating the conversion table associating the first address of the original data with the second address of the copy destination data;
The access control apparatus according to claim 2.
を特徴とする請求項2に記載のアクセス制御装置。 The table creation means further determines whether or not the first storage means is accessible when searching the created conversion table, and the data to be accessed after the first storage means becomes accessible Deleting the first address and the second address of the conversion table,
The access control apparatus according to claim 2.
を特徴とする請求項1に記載のアクセス制御装置。 The target determining means further determines whether the access request is a read access or a write access when the second address is retrieved, and determines the second storage means as an access target in the case of a read access. thing,
The access control apparatus according to claim 1.
を特徴とする請求項5に記載のアクセス制御装置。 The target determining means determines both the first storage means and the second storage means as access targets when the access request is a write access;
The access control apparatus according to claim 5.
を特徴とする請求項5に記載のアクセス制御装置。 The target determining means further determines whether or not an error has occurred when accessing the second storage means, and if an error has occurred, determines the first storage means as an access target;
The access control apparatus according to claim 5.
前記変換テーブル記憶手段は、前記第1記憶手段の領域のうち、前記データを一時的に記憶する領域のアドレスである前記第1アドレスと、前記第2アドレスとを対応づけた前記変換テーブルを記憶すること、
を特徴とする請求項1に記載のアクセス制御装置。 The second storage means is a DRAM (Dynamic Random Access Memory),
The conversion table storage means stores the conversion table in which the first address, which is an address of an area in which the data is temporarily stored in the area of the first storage means, is associated with the second address. To do,
The access control apparatus according to claim 1.
主電源から前記DRAMへの電力供給が停止したときに、前記DRAMへの電力供給源を、前記主電源からバックアップ電源に切り替える電源制御手段をさらに備えたこと、
を特徴とする請求項1に記載のアクセス制御装置。 The second storage means is a DRAM (Dynamic Random Access Memory),
A power control means for switching the power supply source to the DRAM from the main power source to the backup power source when power supply from the main power source to the DRAM is stopped;
The access control apparatus according to claim 1.
前記対象決定手段は、ATA規格に準拠した前記アクセス要求を前記外部装置から入力し、アクセスが要求された前記データの前記第1アドレスに対応する前記第2アドレスを前記変換テーブルから検索し、前記第2アドレスが検索された場合に、前記第2記憶手段をアクセス対象に決定すること、
を特徴とする請求項1に記載のアクセス制御装置。 The first storage means is an HDD (Hard Disk Drive) conforming to the ATA standard,
The target determining means inputs the access request compliant with the ATA standard from the external device, searches the conversion table for the second address corresponding to the first address of the data requested to be accessed, and Determining the second storage means as an access target when the second address is retrieved;
The access control apparatus according to claim 1.
SerialATA、SCSI(Small Computer System Interface)、USB(Universal Serial Bus)、およびIEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)1394のいずれかの規格に準拠したアクセス要求を前記外部装置から入力し、入力した前記アクセス要求をATA規格に準拠したアクセス要求に変換する変換手段をさらに備え、
前記対象決定手段は、変換された前記アクセス要求を入力し、アクセスが要求された前記データの前記第1アドレスに対応する前記第2アドレスを前記変換テーブルから検索し、前記第2アドレスが検索された場合に、前記第2記憶手段をアクセス対象に決定すること、
を特徴とする請求項1に記載のアクセス制御装置。 The first storage means is an HDD (Hard Disk Drive) conforming to the ATA standard,
An access request conforming to any of the standards of Serial ATA, SCSI (Small Computer System Interface), USB (Universal Serial Bus), and IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) 1394 is input from the external device, and the access is input. A conversion means for converting the request into an access request conforming to the ATA standard;
The target determining means inputs the converted access request, searches the conversion table for the second address corresponding to the first address of the data requested to be accessed, and the second address is searched. Determining that the second storage means is an access target,
The access control apparatus according to claim 1.
前記アクセス制御装置は、
前記データを記憶し、起動からアクセス可能になるまでの時間が前記第1記憶手段より短い第2記憶手段と、
前記第1記憶手段での前記データの格納位置を表す第1アドレスと、前記第2記憶手段での前記データの格納位置を表す第2アドレスとを対応づけた変換テーブルを記憶する変換テーブル記憶手段と、を備え、
対象決定手段によって、前記外部装置から前記データのアクセス要求を入力し、アクセスが要求された前記データの前記第1アドレスに対応する前記第2アドレスを前記変換テーブルから検索し、前記第2アドレスが検索された場合に、前記第2記憶手段をアクセス対象に決定する対象決定ステップを備えたこと、
を特徴とするアクセス制御方法。 An access control method in an access control device connected to an external device and first storage means for storing data accessed by the external device and controlling access to the data from the external device,
The access control device
A second storage unit that stores the data and has a time shorter than the first storage unit from the start to the access;
Conversion table storage means for storing a conversion table in which a first address indicating the storage position of the data in the first storage means and a second address indicating the storage position of the data in the second storage means are associated with each other. And comprising
The object determination means inputs the data access request from the external device, searches the conversion table for the second address corresponding to the first address of the data requested to be accessed, and the second address is An object determining step for determining the second storage means as an access object when retrieved;
An access control method characterized by the above.
を特徴とする請求項12に記載のアクセス制御方法。 When accessing the data used when the external device is started up by the table creating means, the accessed data is copied from the first storage means to the second storage means, and the data of the copy source data is copied. A table creation step for creating the conversion table in which one address is associated with the second address of the copy destination data;
The access control method according to claim 12.
を特徴とする請求項13に記載のアクセス制御方法。 The table creating step copies the data requested to be accessed from the first storage means to the second storage means until the free space of the second storage means is exhausted after the external device is activated. Creating the conversion table associating the first address of the original data with the second address of the copy destination data;
The access control method according to claim 13.
を特徴とする請求項13に記載のアクセス制御方法。 The table creation step further determines whether the first storage means can be accessed when searching the created conversion table, and the data to be accessed after the first storage means becomes accessible Deleting the first address and the second address of the conversion table,
The access control method according to claim 13.
を特徴とする請求項12に記載のアクセス制御方法。 The target determining step further determines whether the access request is a read access or a write access when the second address is retrieved, and determines the second storage means as an access target in the case of a read access. thing,
The access control method according to claim 12.
前記変換テーブル記憶手段は、前記第1記憶手段の領域のうち、前記データを一時的に記憶する領域のアドレスである前記第1アドレスと、前記第2アドレスとを対応づけた前記変換テーブルを記憶すること、
を特徴とする請求項12に記載のアクセス制御方法。 The second storage means is a DRAM (Dynamic Random Access Memory),
The conversion table storage means stores the conversion table in which the first address, which is an address of an area in which the data is temporarily stored in the area of the first storage means, is associated with the second address. To do,
The access control method according to claim 12.
電源制御手段によって、主電源から前記DRAMへの電力供給が停止したときに、前記DRAMへの電力供給源を、前記主電源からバックアップ電源に切り替える電源制御ステップをさらに備えたこと、
を特徴とする請求項12に記載のアクセス制御方法。 The second storage means is a DRAM (Dynamic Random Access Memory),
A power control step of switching the power supply source to the DRAM from the main power source to the backup power source when power supply from the main power source to the DRAM is stopped by the power source control means;
The access control method according to claim 12.
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