JP4419415B2 - 記録方式 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、不揮発記録媒体に各種データファイルを記録する記録方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
フラッシュメモリなどの訂正可能な不揮発記憶装置において、ランダムアクセスを実現する方式としてＦＡＴ（Ｆｉｌｅ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｔａｂｌｅの略）方式が知られている。この方式は、データ単位のファイルをファイル名称テーブルとデータ領域テーブルで管理し、実データの配置をデータ領域テーブルによって自在に配置して管理することによりユーザに対し、仮想的に連続データを常時提供するという優れた方式である。この方式では、データ配置操作は実データ管理長を一定にすることで効率は上がるが、実データ管理長が長すぎるとデッドスペースが大きくなってしまうため、通常２５６〜４０９６バイト程度に設定されている。これに対して不揮発記憶装置の記録媒体における実際の記録／消去単位領域であるセクタは、１６〜６４キロバイトと、実データ管理長よりずっと大きな場合が多い。このため運用上、実際のセクタ（以下、「実セクタ」という）よりも小さな仮想的なセクタ（以下、「仮想セクタ」という）を設定するようにしている。
【０００３】
このように設定された仮想セクタでは、消去に際し、仮想セクタを含んだ実セクタを消去すると共に、高速で実セクタと仮想セクタの差分のデータをＲＡＭなどの揮発記憶装置に複製し、書き戻すという作業を行っている。ところが、仮想セクタを含んだ実セクタを消去している最中に電源が切れてしまうと、差分のデ−タは損なわれたままになり、書き込み中のデ−タのみならず、書き込み中のデ−タを含んだ実セクタに含まれているそれ以外のデ−タをも損失してしまうという問題が生じていた。このような問題に対し、仮想セクタに実管理番号と仮想管理番号を付与して仮想セクタ消去の際には、必ずしも実セクタを消去せず、仮想管理番号の読替えのみを行なうという方式が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】
特開２００１−５１８８９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのような従来の記録方式には、以下に示すような課題があった。
【０００５】
仮想管理番号と実管理番号は、更新の度に不揮発記憶媒体へ書換えられており、更新が頻繁に発生するため、書換え回数は非常に多かった。これに対してフラッシュメモリなどの不揮発記憶媒体で保証されているセクタ消去回数は、高々１０万回程度であった。この結果、頻繁に発生する書換えによって、保証されているセクタ消去回数を早々と消費してしまい、寿命の長い記録方式を実現することが困難であった。
【０００６】
本発明は、係る課題を解決するためになされたもので、保証されているセクタ消去回数が限られている不揮発記憶媒体において寿命の長い記録方式を提供することを目的にしている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の係る記録方式は、複数のブロック化された記録単位であるセクタを有する不揮発記録媒体に対し、その各セクタに連続的な書込み動作を行い、かつセクタ毎に一括消去動作を行うようにした記録方式であって、記録情報を、デ−タ本体と、データ本体を管理する管理デ−タとで構成し、デ−タ本体はＩＤが付与され所定のセクタに記録されると共に、管理デ−タは対応するデ−タ本体のＩＤを伴って該セクタとは異なる所定のセクタに記録されるように構成したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、本発明に係る不揮発性記憶媒体の記録方式のブロック図である。
図において記録方式は、記録位置情報管理手段１００１と不揮発記録読み書き手段１００２と不揮発記録媒体１００３から構成されており、これによって記録情報１００４は、不揮発記録媒体１００３へ書き込み保存される。
【０００９】
以下では、フラッシュメモリのような読み込みが単なるメモリ読み込みで代行可能な不揮発記録媒体１００３を例に取り上げて説明する。
なお、光磁気ディスクなどの不揮発記録媒体の場合は、読み込みの際に不揮発記録読み書き手段１００２を経由する必要があるので、以下で説明する記録方式の考え方はそのまま適用できる。
【００１０】
不揮発記録媒体１００３は、管理領域１５０１と、これによって管理されるデータ領域１５０４から構成されている。図２は、管理領域１５０１とデータ領域１５０４の関係を示したものである。
以下、図をもとにこれらの関係について説明する。まず管理領域１５０１には、所定の管理単位毎にファイル名とデ−タＩＤが記録されている。図の例では、管理領域１５０１に、ファイル名２ １５０２と、デ−タＩＤ−２ １５０３が記載されている。
【００１１】
またデ−タ領域１５０４には、所定の管理単位毎にデ−タＩＤと整列番号とデ−タ本体とを組み合せた組合せデータが記録されている。図の例では、デ−タＩＤ−２と整列番号−１とデ−タ本体２とを組み合せた組合せデータ１５０５と、デ−タＩＤ−２と整列番号−２とデ−タ本体２の続きを組み合せた組合せデータ１５０６が記載されている。
管理領域１５０１とデータ領域１５０４は、同じデ−タＩＤによって対応付けられる。したがって同じデータＩＤ−２である管理領域１５０１におけるファイル名２ １５０２と、デ−タ領域における組合せデータ１５０５及び組合せデータ１５０６のデ−タ本体は対応している。
【００１２】
このように管理領域とデータ領域は同じデ−タＩＤによって結び付けられており、管理領域は記録媒体の位置を特定する情報を有しておらず、デ−タ領域内でデ−タ本体を別の位置に複製したり加筆したりすることを関知しないし、影響も受けない。
このことは例えば、記録内容を消去するために該当するセクタを消去する必要がある場合、消去対象以外のデータを消去されない別のセクタへ退避させなければならないが、これまでは退避の際に管理領域とデータ領域へ併行して書込む必要があった。これに対し、本発明ではデータ領域だけの書込みとなるので、記録媒体への書込み回数が低減される。また書込み時間についてもこれまで併行して行われていたのが、データ領域だけになるので、短縮される。この結果、セクタ消去回数が限られている不揮発記憶媒体を用いた記録方式において、寿命、速度に対して優れた改善効果を有している。
【００１３】
これら管理領域とデ−タ領域につき、さらに詳しく説明する。図３は、本発明に係る不揮発記録媒体１００３の構成及び管理エントリの内容を示したものである。
図において管理領域２００２は、管理エントリＡ ２００４などの複数の管理エントリで構成され、各管理エントリは管理エントリ内容２００７に示す項目を保持している。図の例では、管理エントリ内容２００７としてエントリＩＤ、上位エントリＩＤ、エントリ属性、エントリ名、続葉、記録完了フラグ、消去フラグ、修正フラグ、デ−タＩＤ ２００８、デ−タＩＤ予備１、…、デ−タＩＤ予備ｎなどの情報が保持されている。ここでエントリＩＤは、“０ｘＡ００１” (以下、０ｘ は１６進数を表わす) の形で保持されている。
【００１４】
またデ−タ領域２００３は、デ−タ本体Ａ ２００５など複数のデ−タブロックで構成され、デ−タブロックの中には空デ−タや使用中デ−タや使用済みデ−タが混在している。そしてデ−タ本体の先頭には、デ−タ本体付属情報２０１３が設けてある。例えばデ−タ本体Ａ ２００５の先頭には、デ−タＩＤ ２００９とシ−ケンス番号２０１０が保持され、デ−タ本体Ｂ ２００６の先頭には、デ−タＩＤ ２０１１とシ−ケンス番号２０１２が保持されている。
【００１５】
図より管理領域２００２の管理エントリＡ ２００４のデ−タＩＤ ２００８が、“１”を保持し、データ領域２００３のデ−タＩＤ ２００９及びデ−タＩＤ ２０１１が、“１”を保持していることから、これらは対応付けられていることが分かる。またデ−タ本体が同じデータＩＤをもっている場合は、整列番号（以下、「シ−ケンス番号」という）によって順番が決められる。デ−タ本体Ａ２００５とデ−タ本体Ｂ ２００６は、同じデータＩＤをもっており、シ−ケンス番号はそれぞれシ−ケンス番号２０１０に格納されている“１”と、シ−ケンス番号２０１２に格納されている“２”であるので、データ本体Ａの後にデ−タ本体Ｂが続くことになる。
【００１６】
次に新しいデ−タが不揮発記録媒体１００３へ追記された場合について説明する。図４は、図３に示した書込み状態の後に、新しいデ−タが追記された様子を示す説明図である。
図において新たなデ−タが追記されると、管理領域２００２には、管理エントリＢ ３００１が生成され、データ領域２００３には、デ−タ本体Ｄ ３００２が記録される。このとき重複しないエントリＩＤ ０ｘＡ００２と、重複しないデ−タＩＤ （“２”）が採番される。これらは管理エントリＢ ３００１の管理エントリ内容３００３に記録される。すなわち、新しいエントリＩＤの“０ｘＡ００２”は、エントリＩＤ ３００７に、新しいデ−タＩＤ の“２”は、デ−タＩＤ ３００４及びデ−タＩＤ ３００５に記録される。
【００１７】
また、前述同様、デ−タ本体Ｄ ３００２の先頭には、デ−タ本体付属情報２０１３が設けてあり、デ−タＩＤ ３００５とシ−ケンス番号３００６が保持されている。そしてこれ以降は、デ−タ本体Ｄ ３００２の書き込みについて唯一性が保証され、デ−タ本体の書き込み中に停電が発生しても、復電後に最後に書き込んだところまで読み出すことができる。このような操作を繰り返すことにより、デ−タを次々に記録することができる。
【００１８】
次に、デ−タを不揮発記録媒体１００３から消去する場合について説明する。図５は図３に示した管理領域を抜粋したもので、デ−タ本体Ａ ２００５とこれの管理エントリＡ ２００４が消去される様子を示した説明図である。符号の番号は図３に準じている。新たな要素として、管理エントリ内容２００７のエントリＩＤ ４００１と消去フラグ４００２がある。
【００１９】
通常のＦＡＴ方式では、管理エントリ内容２００７の例えばエントリＩＤ ４００１を初期状態に戻す書き換えを行なうことによって消去を実現するが、本発明では、エントリＩＤ ４００１を初期状態に戻すのではなく、消去フラグ４００２に消去された旨を追記することで仮消去を実現するようにしている。
すなわち、消去フラグ４００２を１から０に書き換えることによって管理エントリＡ ２００４は消去されたものとして取り扱う。併せて、同じデータＩＤによって対応付けられたデ−タ本体２００５も消去されたものとして取り扱う。
【００２０】
このような消去フラグ４００２の書込みは、セクタ消去のようにセクタ内の全てのビット情報を１（初期状態に戻す）にする必要はなく、消去フラグ４００２に対応するビット情報を１から０に書き換えるだけで済むので、いつでも行なうことができる。
この点を踏まえ、エントリＩＤ ４００１を初期状態に戻すのではなく、“００…”を書き込むようにしてエントリＩＤ ４００１自身が消去フラグ４００２を兼ねるようにしても良い。
【００２１】
また、図６は、このような仮消去の様子を示した説明図である。
図に示すように管理エントリ２００７を仮消去すると、この領域は使用済みブロック５００３へと変化する。このような仮消去が頻繁に行われ、使用済みブロックが蓄積してセクタ内の全てのブロックが使用済みブロックに変ると、セクタ単位での消去が可能となる。これに関連して、セクタ内の大半のブロックが使用済みブロックの場合には、使用中ブロックを他のセクタへ移動させてセクタ内のブロックが全て使用済みブロックとなるようにすれば、セクタ単位での消去が可能である。
【００２２】
以下では、このような使用中ブロックを他のセクタへ移動させ、セクタ内を全て使用済みブロックとして、セクタ単位で消去して初期化する作業（以下、「掃き寄せ」という）について説明する。図７は、図３における管理領域２００２を抜粋したものである。図において（１）は未使用／使用中／使用済みブロックが、それぞれのセクタ（消去単位セクタＡ ６００３／消去単位セクタＢ ６００４）に混在している様子を示したものである。（２）は掃き寄せにより使用済みブロックが消去単位セクタＡ ６０１２に集約された様子を示したものである。（３）は消去単位セクタＡ ６０１２に集められた使用済みブロックがセクタごと消去され、未使用ブロックに変わった様子を示したものである。
【００２３】
詳しくは（１）では、管理領域２００２は、使用中ブロックＡ ６００２と使用済みブロック６００５からなる消去単位セクタＡ ６００３と、使用中ブロックＢ、Ｃ、Ｄ ６００７と未使用ブロック６００８からなる消去単位セクタＢ ６００４と、から構成されている。また（２）では、管理領域６０１４は、使用済みブロック６００９からなる消去単位セクタＡ ６０１２と、使用中ブロックＢ、Ｃ、Ｄ ６００７と使用中ブロックＡ ６０１０からなる消去単位セクタＢ６０１３と、から構成されている。また（３）では、管理領域６０１５は、未使用ブロック６０１１からなる消去単位セクタＡ ６０１６と、使用中ブロックＢ、Ｃ、Ｄ、Ａ からなる消去単位セクタＢ ６０１７と、から構成されている。
【００２４】
以下、図（１）〜（３）に基づいて、掃き寄せについて説明する。
消去単位セクタＡ ６００３には、使用中ブロックＡ ６００２があるため、セクタ単位で消去ができない。このため使用中ブロックＡ ６００２を他のセクタ（図では、未使用ブロック６００８の位置）へ移動させる。この時、使用中ブロックＡ ６００２を仮消去して使用済みブロック６００９とし、この内容を未使用ブロック６００８の位置へ複製し、使用中ブロックＡ ６０１０とする。このような動作により消去単位セクタＡ ６００３は全て使用済みブロック６００９からなる消去単位セクタＡ ６０１２となり、セクタ単位での消去が可能となる。したがって、これにより消去単位セクタＡ ６０１２をセクタ単位で消去し、すべて未使用ブロックで構成される消去単位セクタＡ ６０１６とし、次の書込み動作に備えることが可能となる。
【００２５】
なお掃き寄せの作業は、実際には複製を先に行なってから仮消去するようにし、一連の動作の中で停電等の障害が発生しても情報が失われることが無いようにする。
また、ここでは管理エントリの仮消去、掃き寄せ等について説明したが、データ領域におけるデ−タ本体についても同様に仮消去、掃き寄せを行うことができる。
【００２６】
次に、管理領域における管理エントリの階層関係について説明する。
図８は管理領域２００２における管理エントリの階層関係の一例としてＤｉｒ１／Ｄｉｒ２／Ｄｉｒ３／Ｆｉｌｅ．ｔｘｔ ７００１を取り上げて示したものである。以下、図をもとに階層関係について説明する。図において管理エントリＦ ７００５は、ファイル名 Ｆｉｌｅ１．ｔｘｔのデータを管理しており、上位エントリ番号０ｘＡ００８の下位の階層に当たる。また管理エントリＤ ７００４は、ディレクトリ名がＤｉｒ３で、上位エントリ番号０ｘＡ００８を管理しており、上位エントリ番号０ｘＡ００３の下位の階層に当たる。
【００２７】
また管理エントリＣ ７００３は、ディレクトリ名がＤｉｒ２で、上位エントリ番号０ｘＡ００３を管理しており、上位エントリ番号０ｘＡ００１の下位の階層に当たる。さらに管理エントリＢ ７００２は、ディレクトリ名がＤｉｒ１で、上位エントリ番号０ｘＡ００１を管理している。そして上位エントリ番号０ｘＦＦＦＦは、上位の階層が存在しないこと、つまりディレクトリＤｉｒ１が最上位の階層であることを表している。
【００２８】
このように各上位エントリ番号は管理領域２００２における管理エントリの位置情報には依存していない。この結果、管理エントリの位置が変更されても参照関係は保存されることになり、前述の管理エントリの掃き寄せを行なっても階層関係は維持されることが分かる。
【００２９】
次に管理エントリとデ−タ本体の関係について説明する。
図９は、ファイル名 Ｆｉｌｅ１．ｔｘｔのデ−タを管理する管理エントリＦ７００５と、デ−タ本体との関係を示した説明図である。図において管理エントリＦ ７００５のデ−タＩＤは、０ｘ０００１である。このデ−タＩＤに対応するデータは、デ−タ領域２００３において同じＩＤ ０ｘ０００１のエントリＩＤを保持するデータブロック群からなる。詳しくは、このデータブロック群は、先頭に位置するシ−ケンス番号＝１のデ−タブロック２と、これに続くシ−ケンス番号＝２のデ−タブロック３と、最後に位置するシ−ケンス番号＝４のデ−タブロック６と、から構成されている。
このように管理されたデ−タ本体は、前述の管理エントリと同様、仮消去を行ったり、掃き寄せを行ったりすることができる。
【００３０】
次にログファイルとしてデータを定期的に追記する場合の記録について説明する。図１０は、追記されたデータと、予備領域との関係を示した説明図である。新しい要素としてデ−タＩＤ予備７００７（予備領域）が追加されている。これまでログファイルとしてデータを定期的に追記する場合、追記する度に管理エントリ全体を新規に生成していたが、本発明ではあらかじめデ−タＩＤ予備７００７（予備領域）を設け、デ−タＩＤ予備７００７のデ−タＩＤやデ−タサイズを変更して適宜データを書込めるようにしている。この結果、管理領域２００２の変更を最小限にとどめることができる。
【００３１】
また、このようなデ−タＩＤ予備７００７（予備領域）への追記は、追記分が比較的少ない場合に対応可能である。追記分が多くなると、予備領域を使い切ってしまうため、管理エントリの拡張が必要である。
次に、このような管理エントリの拡張について説明する。図１０は、デ−タＩＤ予備７００７（予備領域）を使い切った場合の管理エントリの拡張について示した説明図である。
【００３２】
図に示すように本発明では、管理エントリ全体を新規に生成するのではなく、拡張管理エントリＨ ７００６を生成することでデータの追記に対応する。ここで拡張管理エントリＨは、通常の管理エントリと同様のブロック内に予備用のデ−タＩＤ、デ−タサイズのみを保持する管理エントリとする。図のケースでは、拡張管理エントリＨ ７００６のエントリＩＤは管理エントリＦ ７００５と同値０ｘＡ００９であり、シ−ケンス番号のみ加算されて２となる。
【００３３】
同様にして拡張管理エントリＨ ７００６をも使い切るときは、さらに別の拡張管理エントリを生成することができる。この場合、古い拡張管理エントリＨ ７００６は不要になるため、仮消去することも可能である。このようにして追記分が多い場合も対応することができる。
なお、エントリ番号をフラッシュメモリ上で管理する方式では、エントリ番号自体もビット情報として０、１の二つの数字からなるデータ列で表されるので、その全てを０にすること、即ちエントリ番号を０ｘ００００とする仮消去は、いつでも可能である。
【００３４】
次に、デ−タ領域２００３におけるユーザによる書換え操作と、これに伴う管理領域２００２の管理エントリ修正について説明する。図１１はデ−タ領域２００３におけるユーザによる書換え操作と、これによる管理領域２００２の管理エントリ修正について示した説明図である。図において管理領域２００２には、複数の管理エントリがあり、特に管理エントリ３ ９００１の内容は管理エントリ内容９０２１に示されている。デ−タ領域２００３にはデ−タブロック１〜４からなる消去単位セクタ９０４１とデ−タブロック５〜８からなる消去単位セクタ９０４２があり、以下同様に所定の個数のデ−タブロックからなる消去単位セクタが続いている。
【００３５】
また管理エントリ内容９０２１は、ファイル “Ｆｉｌｅ．ｔｘｔ“ におけるデータブロックのデータサイズとデータＩＤの変遷を示したものである。図のケースでは、データブロックの複製と修正を３回行った結果、データサイズ９０２７“１３００”のデータブロックが、データＩＤ ９０２８“０ｘ０００１”に、格納されていることを示している。
【００３６】
ここでデ−タ本体に対し、ユーザによる書換え操作９０１２を行なうと、デ−タブロック１ ９００３は使用済みブロック１ ９００６に変化し、その内容はデ−タブロック９ ９００９に複製される。また、デ−タブロック２ ９００４は使用済みブロック１ ９００７に変化し、その内容はデ−タブロック０ｘＡ ９０１０に複製される。この結果、デ−タ領域２００３はデ−タ領域９０１１の状態へと変化する。
この結果、ユーザによる書換え操作に伴なう管理エントリ内容９０２１の修正９０３４が必要である。
すなわちデ−タ本体の並びがデ−タブロック１、２から９、０ｘＡに変化したので、各デ−タブロックおけるデータサイズとデータＩＤの書換えが必要である。
この点につきデ−タブロック１を取り上げ、図を参照にしながら説明する。
【００３７】
図のケースでは、管理エントリ３における予備領域への追記が３回目で飽和したため、新たに拡張管理エントリである管理エントリ４が生成されている。この管理エントリ４の拡張管理エントリ内容９０２３には、４回目の複製と修正に対応したデータサイズ９０２９“１３５０”と、データＩＤ ９０３０“０ｘ０００９”が書き込まれている。そして４回目のデータサイズ９０２９と、データＩＤ ９０３０の複製が確定した後、３回目のデータサイズ９０２７と、データＩＤ ９０２８がそれぞれ０、０ｘ００００と無効化される。このようにして各データブロックは複製・修正され、その結果として管理エントリ３ ９００１は、管理エントリ内容９０２１から管理エントリ内容９０２２へと書換えられる。
なおデータブロックには、前述（図２の説明）の通り、データＩＤ、シーケンス（整列）番号、データ本体などが記録されている。
【００３８】
実際には、本作業中の停電を考慮に入れて書換える。すなわちデ−タサイズとデータＩＤの複製・修正を行ない、複製・修正後のデータを有効にし、複製・修正前のデータを無効にする。複製・修正後のデータが有効になるまでは、デ−タサイズやデ−タ位置には無意味なデ−タが書込まれているだけの状態であり、複製・修正後のデータが有効になった時点で、該デ−タが意味をなす。複製・修正前のものを無効にすることによって初めてユーザによる書換え操作が完了するが、万一この複製・修正前のデータを無効にする直前に停電があったとしても、復電時にその状況を推論できるので、複製・修正前のデータを無効にする作業を続行することができる。こうして、ユーザによる書換え操作に伴なう管理エントリ内容９０２１の書き換えは、管理エントリ内容９０２２への書き換えと拡張管理エントリ内容９０２３への新規書込みによって完了する。
【００３９】
なお、ここでは、管理エントリがデ−タサイズやデータＩＤ情報を保持し、これらを書換える場合について説明したが、この書換えは、セクタの書換えと比べると、ずっと小さな局所的な書換えである。すなわち、セクタ書換えの場合は、セクタ内の全てのビット情報を１に（初期状態に）戻した後に、書込みを行うが、本ケースでは、消去フラグ書換えの場合のように、無効化するために対応するビット情報（デ−タサイズとデータＩＤ情報）を１から０に書き換えるだけである。
このように本ケースは、管理エントリの書換えを伴っているが、初期状態に戻す等の大きな書換えを含んでおらず、局所的な極めて小さなものである。したがって、セクタ消去回数を低減されており、寿命の改善効果を有している。
【００４０】
また、現代のコンピュ−タソフトウエアでは、一般に２の累乗を単位とする数に対する処理は、非常に効率的かつ高速にできるという性質をもっている。したがって処理上、管理エントリブロックやデ−タブロックをそれぞれ２の累乗である１２８バイトや５１２バイトで扱うように構成することが望ましい。図１２はこの点を踏まえ、データ本体を付属情報（データＩＤ、続きＩＤ、属性など）とデータに分けて、付属情報だけをまとめ（８００１）てデ−タブロック１ ８００３に格納し、各デ−タを各デ−タブロックに格納して２の累乗である１２８バイトや５１２バイトで扱うように構成したものである。
このような構成によりデータ処理を効率的かつ高速にできるようになる。
【発明の効果】
本発明により不揮発記憶媒体のセクタ消去の回数が低減される。フラッシュメモリをはじめとする不揮発記憶媒体はセクタ消去回数の上限が１０万回程度と少ないため、結果としてフラッシュメモリの寿命を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係る記録方式の基本構成を示す説明図である。
【図２】 不揮発性記録媒体における管理領域とデータ領域の関係を示す説明図である。
【図３】 管理領域とデータ領域の関係を詳しく説明するための説明図である。
【図４】 新しくデータが追記された様子を説明するための説明図である。
【図５】 消去フラグにより消去された様子を説明するための説明図である。
【図６】 仮消去を説明するための説明図である。
【図７】 掃き寄せ動作を説明するための説明図である。
【図８】 管理領域における管理エントリの階層関係を説明するための説明図である。
【図９】 予備領域にデータを追記する動作を説明するための説明図である。
【図１０】 拡張管理エントリにデータを追記する動作を説明するための説明図である。
【図１１】 デ−タ領域におけるユーザによる書換え操作と、これによる管理領域の管理エントリ修正について説明するための説明図である。
【図１２】 データを実装する時の工夫を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１００１ 記録位置情報管理手段 、１００２ 不揮発記録読み書き手段、
１００３ 不揮発記録媒体 、１００４ 記録情報、
１５０１ 管理領域 、１５０２ ファイル名２、
１５０３ デ−タＩＤ−２ 、１５０４ デ−タ領域、
１５０５ デ−タＩＤ−２ と整理番号−１とデ−タ本体２の組合せデータ、
１５０６ デ−タＩＤ−２と整理番号−２とデ−タ本体２続きの組合せデータ、
２００２ 管理領域 、２００３ デ−タ領域、
２００４ 管理エントリ 、２００５ デ−タ本体Ａ、
２００６ デ−タ本体Ｂ 、２００７ 管理エントリ内容、
２００８ デ−タＩＤ 、２００９ デ−タＩＤ、
２０１０ シ−ケンス番号 、２０１１ デ−タＩＤ、
２０１２ シ−ケンス番号 、３００１ 管理エントリＢ、
３００２ デ−タ本体Ｂ 、３００３ 管理エントリ内容、
３００４ デ−タＩＤ 、３００５ デ−タＩＤ、
３００６ シ−ケンス番号 、４００１ エントリＩＤ、
４００２ 消去フラグ 、５００３ 使用済みブロック、
６００１ 使用中ブロック 、６００３ 消去単位セクタＡ、
６００４ 消去単位セクタＢ 、６００５ 使用済みブロック、
６００７ 使用中ブロックＢ、Ｃ、Ｄ 、６００２ 未使用ブロック、
６００９ 使用済みブロック 、６０１０ 使用中ブロックＡ、
６０１１ 未使用ブロック 、６０１２ 消去単位セクタＡ、
６０１３ 消去単位セクタＢ 、６０１４ 管理領域、
６０１５ 管理領域 、６０１６ 消去単位セクタＡ、
６０１７ 消去単位セクタＢ 、７００１ 階層関係の例、
７００２ 管理エントリＢ 、７００３ 管理エントリＣ、
７００４ 管理エントリＤ 、７００５ 管理エントリＦ、
７００６ 拡張管理エントリＨ 、７００７ デ−タＩＤ予備、
８００１ 付属情報 、８００２ デ−タ本体、
８００３ デ−タブロック１ 、８００４ デ−タブロック２、
９００１ 管理エントリ３ 、９００２ 管理エントリ４、
９００３ デ−タブロック１ 、９００４ デ−タブロック２、
９００５ デ−タブロック５ 、９００６ 使用済みブロック１、
９００７ 使用済みブロック２ 、９００８ デ−タブロック５、
９００９ デ−タブロック９ 、９０１０ デ−タブロックＡ、
９０１１ デ−タ領域 、９０１２ ユーザによる書換え操作、
９０２１ 管理エントリ内容 、９０２２ 管理エントリ内容、
９０２３ 拡張管理エントリ内容 、９０２７ デ−タサイズ、
９０２８ デ−タＩＤ 、９０２９ デ−タサイズ、
９０３０ デ−タＩＤ 、９０３２ デ−タサイズ、
９０３３ データＩＤ 、９０４１ 消去単位セクタ、
９０４２ 消去単位セクタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、不揮発記録媒体に各種データファイルを記録する記録方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
フラッシュメモリなどの訂正可能な不揮発記憶装置において、ランダムアクセスを実現する方式としてＦＡＴ（Ｆｉｌｅ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｔａｂｌｅの略）方式が知られている。この方式は、データ単位のファイルをファイル名称テーブルとデータ領域テーブルで管理し、実データの配置をデータ領域テーブルによって自在に配置して管理することによりユーザに対し、仮想的に連続データを常時提供するという優れた方式である。この方式では、データ配置操作は実データ管理長を一定にすることで効率は上がるが、実データ管理長が長すぎるとデッドスペースが大きくなってしまうため、通常２５６〜４０９６バイト程度に設定されている。これに対して不揮発記憶装置の記録媒体における実際の記録／消去単位領域であるセクタは、１６〜６４キロバイトと、実データ管理長よりずっと大きな場合が多い。このため運用上、実際のセクタ（以下、「実セクタ」という）よりも小さな仮想的なセクタ（以下、「仮想セクタ」という）を設定するようにしている。
【０００３】
このように設定された仮想セクタでは、消去に際し、仮想セクタを含んだ実セクタを消去すると共に、高速で実セクタと仮想セクタの差分のデータをＲＡＭなどの揮発記憶装置に複製し、書き戻すという作業を行っている。ところが、仮想セクタを含んだ実セクタを消去している最中に電源が切れてしまうと、差分のデ−タは損なわれたままになり、書き込み中のデ−タのみならず、書き込み中のデ−タを含んだ実セクタに含まれているそれ以外のデ−タをも損失してしまうという問題が生じていた。このような問題に対し、仮想セクタに実管理番号と仮想管理番号を付与して仮想セクタ消去の際には、必ずしも実セクタを消去せず、仮想管理番号の読替えのみを行なうという方式が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】
特開２００１−５１８８９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのような従来の記録方式には、以下に示すような課題があった。
【０００５】
仮想管理番号と実管理番号は、更新の度に不揮発記憶媒体へ書換えられており、更新が頻繁に発生するため、書換え回数は非常に多かった。これに対してフラッシュメモリなどの不揮発記憶媒体で保証されているセクタ消去回数は、高々１０万回程度であった。この結果、頻繁に発生する書換えによって、保証されているセクタ消去回数を早々と消費してしまい、寿命の長い記録方式を実現することが困難であった。
【０００６】
本発明は、係る課題を解決するためになされたもので、保証されているセクタ消去回数が限られている不揮発記憶媒体において寿命の長い記録方式を提供することを目的にしている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の係る記録方式は、複数のブロック化された記録単位であるセクタを有する不揮発記録媒体に対し、その各セクタに連続的な書込み動作を行い、かつセクタ毎に一括消去動作を行うようにした記録方式であって、記録情報を、デ−タ本体と、データ本体を管理する管理デ−タとで構成し、デ−タ本体はＩＤが付与され所定のセクタに記録されると共に、管理デ−タは対応するデ−タ本体のＩＤを伴って該セクタとは異なる所定のセクタに記録されるように構成したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、本発明に係る不揮発性記憶媒体の記録方式のブロック図である。
図において記録方式は、記録位置情報管理手段１００１と不揮発記録読み書き手段１００２と不揮発記録媒体１００３から構成されており、これによって記録情報１００４は、不揮発記録媒体１００３へ書き込み保存される。
【０００９】
以下では、フラッシュメモリのような読み込みが単なるメモリ読み込みで代行可能な不揮発記録媒体１００３を例に取り上げて説明する。
なお、光磁気ディスクなどの不揮発記録媒体の場合は、読み込みの際に不揮発記録読み書き手段１００２を経由する必要があるので、以下で説明する記録方式の考え方はそのまま適用できる。
【００１０】
不揮発記録媒体１００３は、管理領域１５０１と、これによって管理されるデータ領域１５０４から構成されている。図２は、管理領域１５０１とデータ領域１５０４の関係を示したものである。
以下、図をもとにこれらの関係について説明する。まず管理領域１５０１には、所定の管理単位毎にファイル名とデ−タＩＤが記録されている。図の例では、管理領域１５０１に、ファイル名２ １５０２と、デ−タＩＤ−２ １５０３が記載されている。
【００１１】
またデ−タ領域１５０４には、所定の管理単位毎にデ−タＩＤと整列番号とデ−タ本体とを組み合せた組合せデータが記録されている。図の例では、デ−タＩＤ−２と整列番号−１とデ−タ本体２とを組み合せた組合せデータ１５０５と、デ−タＩＤ−２と整列番号−２とデ−タ本体２の続きを組み合せた組合せデータ１５０６が記載されている。
管理領域１５０１とデータ領域１５０４は、同じデ−タＩＤによって対応付けられる。したがって同じデータＩＤ−２である管理領域１５０１におけるファイル名２ １５０２と、デ−タ領域における組合せデータ１５０５及び組合せデータ１５０６のデ−タ本体は対応している。
【００１２】
このように管理領域とデータ領域は同じデ−タＩＤによって結び付けられており、管理領域は記録媒体の位置を特定する情報を有しておらず、デ−タ領域内でデ−タ本体を別の位置に複製したり加筆したりすることを関知しないし、影響も受けない。
このことは例えば、記録内容を消去するために該当するセクタを消去する必要がある場合、消去対象以外のデータを消去されない別のセクタへ退避させなければならないが、これまでは退避の際に管理領域とデータ領域へ併行して書込む必要があった。これに対し、本発明ではデータ領域だけの書込みとなるので、記録媒体への書込み回数が低減される。また書込み時間についてもこれまで併行して行われていたのが、データ領域だけになるので、短縮される。この結果、セクタ消去回数が限られている不揮発記憶媒体を用いた記録方式において、寿命、速度に対して優れた改善効果を有している。
【００１３】
これら管理領域とデ−タ領域につき、さらに詳しく説明する。図３は、本発明に係る不揮発記録媒体１００３の構成及び管理エントリの内容を示したものである。
図において管理領域２００２は、管理エントリＡ ２００４などの複数の管理エントリで構成され、各管理エントリは管理エントリ内容２００７に示す項目を保持している。図の例では、管理エントリ内容２００７としてエントリＩＤ、上位エントリＩＤ、エントリ属性、エントリ名、続葉、記録完了フラグ、消去フラグ、修正フラグ、デ−タＩＤ ２００８、デ−タＩＤ予備１、…、デ−タＩＤ予備ｎなどの情報が保持されている。ここでエントリＩＤは、“０ｘＡ００１” (以下、０ｘ は１６進数を表わす) の形で保持されている。
【００１４】
またデ−タ領域２００３は、デ−タ本体Ａ ２００５など複数のデ−タブロックで構成され、デ−タブロックの中には空デ−タや使用中デ−タや使用済みデ−タが混在している。そしてデ−タ本体の先頭には、デ−タ本体付属情報２０１３が設けてある。例えばデ−タ本体Ａ ２００５の先頭には、デ−タＩＤ ２００９とシ−ケンス番号２０１０が保持され、デ−タ本体Ｂ ２００６の先頭には、デ−タＩＤ ２０１１とシ−ケンス番号２０１２が保持されている。
【００１５】
図より管理領域２００２の管理エントリＡ ２００４のデ−タＩＤ ２００８が、“１”を保持し、データ領域２００３のデ−タＩＤ ２００９及びデ−タＩＤ ２０１１が、“１”を保持していることから、これらは対応付けられていることが分かる。またデ−タ本体が同じデータＩＤをもっている場合は、整列番号（以下、「シ−ケンス番号」という）によって順番が決められる。デ−タ本体Ａ２００５とデ−タ本体Ｂ ２００６は、同じデータＩＤをもっており、シ−ケンス番号はそれぞれシ−ケンス番号２０１０に格納されている“１”と、シ−ケンス番号２０１２に格納されている“２”であるので、データ本体Ａの後にデ−タ本体Ｂが続くことになる。
【００１６】
次に新しいデ−タが不揮発記録媒体１００３へ追記された場合について説明する。図４は、図３に示した書込み状態の後に、新しいデ−タが追記された様子を示す説明図である。
図において新たなデ−タが追記されると、管理領域２００２には、管理エントリＢ ３００１が生成され、データ領域２００３には、デ−タ本体Ｄ ３００２が記録される。このとき重複しないエントリＩＤ ０ｘＡ００２と、重複しないデ−タＩＤ （“２”）が採番される。これらは管理エントリＢ ３００１の管理エントリ内容３００３に記録される。すなわち、新しいエントリＩＤの“０ｘＡ００２”は、エントリＩＤ ３００７に、新しいデ−タＩＤ の“２”は、デ−タＩＤ ３００４及びデ−タＩＤ ３００５に記録される。
【００１７】
また、前述同様、デ−タ本体Ｄ ３００２の先頭には、デ−タ本体付属情報２０１３が設けてあり、デ−タＩＤ ３００５とシ−ケンス番号３００６が保持されている。そしてこれ以降は、デ−タ本体Ｄ ３００２の書き込みについて唯一性が保証され、デ−タ本体の書き込み中に停電が発生しても、復電後に最後に書き込んだところまで読み出すことができる。このような操作を繰り返すことにより、デ−タを次々に記録することができる。
【００１８】
次に、デ−タを不揮発記録媒体１００３から消去する場合について説明する。図５は図３に示した管理領域を抜粋したもので、デ−タ本体Ａ ２００５とこれの管理エントリＡ ２００４が消去される様子を示した説明図である。符号の番号は図３に準じている。新たな要素として、管理エントリ内容２００７のエントリＩＤ ４００１と消去フラグ４００２がある。
【００１９】
通常のＦＡＴ方式では、管理エントリ内容２００７の例えばエントリＩＤ ４００１を初期状態に戻す書き換えを行なうことによって消去を実現するが、本発明では、エントリＩＤ ４００１を初期状態に戻すのではなく、消去フラグ４００２に消去された旨を追記することで仮消去を実現するようにしている。
すなわち、消去フラグ４００２を１から０に書き換えることによって管理エントリＡ ２００４は消去されたものとして取り扱う。併せて、同じデータＩＤによって対応付けられたデ−タ本体２００５も消去されたものとして取り扱う。
【００２０】
このような消去フラグ４００２の書込みは、セクタ消去のようにセクタ内の全てのビット情報を１（初期状態に戻す）にする必要はなく、消去フラグ４００２に対応するビット情報を１から０に書き換えるだけで済むので、いつでも行なうことができる。
この点を踏まえ、エントリＩＤ ４００１を初期状態に戻すのではなく、“００…”を書き込むようにしてエントリＩＤ ４００１自身が消去フラグ４００２を兼ねるようにしても良い。
【００２１】
また、図６は、このような仮消去の様子を示した説明図である。
図に示すように管理エントリ２００７を仮消去すると、この領域は使用済みブロック５００３へと変化する。このような仮消去が頻繁に行われ、使用済みブロックが蓄積してセクタ内の全てのブロックが使用済みブロックに変ると、セクタ単位での消去が可能となる。これに関連して、セクタ内の大半のブロックが使用済みブロックの場合には、使用中ブロックを他のセクタへ移動させてセクタ内のブロックが全て使用済みブロックとなるようにすれば、セクタ単位での消去が可能である。
【００２２】
以下では、このような使用中ブロックを他のセクタへ移動させ、セクタ内を全て使用済みブロックとして、セクタ単位で消去して初期化する作業（以下、「掃き寄せ」という）について説明する。図７は、図３における管理領域２００２を抜粋したものである。図において（１）は未使用／使用中／使用済みブロックが、それぞれのセクタ（消去単位セクタＡ ６００３／消去単位セクタＢ ６００４）に混在している様子を示したものである。（２）は掃き寄せにより使用済みブロックが消去単位セクタＡ ６０１２に集約された様子を示したものである。（３）は消去単位セクタＡ ６０１２に集められた使用済みブロックがセクタごと消去され、未使用ブロックに変わった様子を示したものである。
【００２３】
詳しくは（１）では、管理領域２００２は、使用中ブロックＡ ６００２と使用済みブロック６００５からなる消去単位セクタＡ ６００３と、使用中ブロックＢ、Ｃ、Ｄ ６００７と未使用ブロック６００８からなる消去単位セクタＢ ６００４と、から構成されている。また（２）では、管理領域６０１４は、使用済みブロック６００９からなる消去単位セクタＡ ６０１２と、使用中ブロックＢ、Ｃ、Ｄ ６００７と使用中ブロックＡ ６０１０からなる消去単位セクタＢ６０１３と、から構成されている。また（３）では、管理領域６０１５は、未使用ブロック６０１１からなる消去単位セクタＡ ６０１６と、使用中ブロックＢ、Ｃ、Ｄ、Ａ からなる消去単位セクタＢ ６０１７と、から構成されている。
【００２４】
以下、図（１）〜（３）に基づいて、掃き寄せについて説明する。
消去単位セクタＡ ６００３には、使用中ブロックＡ ６００２があるため、セクタ単位で消去ができない。このため使用中ブロックＡ ６００２を他のセクタ（図では、未使用ブロック６００８の位置）へ移動させる。この時、使用中ブロックＡ ６００２を仮消去して使用済みブロック６００９とし、この内容を未使用ブロック６００８の位置へ複製し、使用中ブロックＡ ６０１０とする。このような動作により消去単位セクタＡ ６００３は全て使用済みブロック６００９からなる消去単位セクタＡ ６０１２となり、セクタ単位での消去が可能となる。したがって、これにより消去単位セクタＡ ６０１２をセクタ単位で消去し、すべて未使用ブロックで構成される消去単位セクタＡ ６０１６とし、次の書込み動作に備えることが可能となる。
【００２５】
なお掃き寄せの作業は、実際には複製を先に行なってから仮消去するようにし、一連の動作の中で停電等の障害が発生しても情報が失われることが無いようにする。
また、ここでは管理エントリの仮消去、掃き寄せ等について説明したが、データ領域におけるデ−タ本体についても同様に仮消去、掃き寄せを行うことができる。
【００２６】
次に、管理領域における管理エントリの階層関係について説明する。
図８は管理領域２００２における管理エントリの階層関係の一例としてＤｉｒ１／Ｄｉｒ２／Ｄｉｒ３／Ｆｉｌｅ．ｔｘｔ ７００１を取り上げて示したものである。以下、図をもとに階層関係について説明する。図において管理エントリＦ ７００５は、ファイル名 Ｆｉｌｅ１．ｔｘｔのデータを管理しており、上位エントリ番号０ｘＡ００８の下位の階層に当たる。また管理エントリＤ ７００４は、ディレクトリ名がＤｉｒ３で、上位エントリ番号０ｘＡ００８を管理しており、上位エントリ番号０ｘＡ００３の下位の階層に当たる。
【００２７】
また管理エントリＣ ７００３は、ディレクトリ名がＤｉｒ２で、上位エントリ番号０ｘＡ００３を管理しており、上位エントリ番号０ｘＡ００１の下位の階層に当たる。さらに管理エントリＢ ７００２は、ディレクトリ名がＤｉｒ１で、上位エントリ番号０ｘＡ００１を管理している。そして上位エントリ番号０ｘＦＦＦＦは、上位の階層が存在しないこと、つまりディレクトリＤｉｒ１が最上位の階層であることを表している。
【００２８】
このように各上位エントリ番号は管理領域２００２における管理エントリの位置情報には依存していない。この結果、管理エントリの位置が変更されても参照関係は保存されることになり、前述の管理エントリの掃き寄せを行なっても階層関係は維持されることが分かる。
【００２９】
次に管理エントリとデ−タ本体の関係について説明する。
図９は、ファイル名 Ｆｉｌｅ１．ｔｘｔのデ−タを管理する管理エントリＦ７００５と、デ−タ本体との関係を示した説明図である。図において管理エントリＦ ７００５のデ−タＩＤは、０ｘ０００１である。このデ−タＩＤに対応するデータは、デ−タ領域２００３において同じＩＤ ０ｘ０００１のエントリＩＤを保持するデータブロック群からなる。詳しくは、このデータブロック群は、先頭に位置するシ−ケンス番号＝１のデ−タブロック２と、これに続くシ−ケンス番号＝２のデ−タブロック３と、最後に位置するシ−ケンス番号＝４のデ−タブロック６と、から構成されている。
このように管理されたデ−タ本体は、前述の管理エントリと同様、仮消去を行ったり、掃き寄せを行ったりすることができる。
【００３０】
次にログファイルとしてデータを定期的に追記する場合の記録について説明する。図１０は、追記されたデータと、予備領域との関係を示した説明図である。新しい要素としてデ−タＩＤ予備７００７（予備領域）が追加されている。これまでログファイルとしてデータを定期的に追記する場合、追記する度に管理エントリ全体を新規に生成していたが、本発明ではあらかじめデ−タＩＤ予備７００７（予備領域）を設け、デ−タＩＤ予備７００７のデ−タＩＤやデ−タサイズを変更して適宜データを書込めるようにしている。この結果、管理領域２００２の変更を最小限にとどめることができる。
【００３１】
また、このようなデ−タＩＤ予備７００７（予備領域）への追記は、追記分が比較的少ない場合に対応可能である。追記分が多くなると、予備領域を使い切ってしまうため、管理エントリの拡張が必要である。
次に、このような管理エントリの拡張について説明する。図１０は、デ−タＩＤ予備７００７（予備領域）を使い切った場合の管理エントリの拡張について示した説明図である。
【００３２】
図に示すように本発明では、管理エントリ全体を新規に生成するのではなく、拡張管理エントリＨ ７００６を生成することでデータの追記に対応する。ここで拡張管理エントリＨは、通常の管理エントリと同様のブロック内に予備用のデ−タＩＤ、デ−タサイズのみを保持する管理エントリとする。図のケースでは、拡張管理エントリＨ ７００６のエントリＩＤは管理エントリＦ ７００５と同値０ｘＡ００９であり、シ−ケンス番号のみ加算されて２となる。
【００３３】
同様にして拡張管理エントリＨ ７００６をも使い切るときは、さらに別の拡張管理エントリを生成することができる。この場合、古い拡張管理エントリＨ ７００６は不要になるため、仮消去することも可能である。このようにして追記分が多い場合も対応することができる。
なお、エントリ番号をフラッシュメモリ上で管理する方式では、エントリ番号自体もビット情報として０、１の二つの数字からなるデータ列で表されるので、その全てを０にすること、即ちエントリ番号を０ｘ００００とする仮消去は、いつでも可能である。
【００３４】
次に、デ−タ領域２００３におけるユーザによる書換え操作と、これに伴う管理領域２００２の管理エントリ修正について説明する。図１１はデ−タ領域２００３におけるユーザによる書換え操作と、これによる管理領域２００２の管理エントリ修正について示した説明図である。図において管理領域２００２には、複数の管理エントリがあり、特に管理エントリ３ ９００１の内容は管理エントリ内容９０２１に示されている。デ−タ領域２００３にはデ−タブロック１〜４からなる消去単位セクタ９０４１とデ−タブロック５〜８からなる消去単位セクタ９０４２があり、以下同様に所定の個数のデ−タブロックからなる消去単位セクタが続いている。
【００３５】
また管理エントリ内容９０２１は、ファイル “Ｆｉｌｅ．ｔｘｔ“ におけるデータブロックのデータサイズとデータＩＤの変遷を示したものである。図のケースでは、データブロックの複製と修正を３回行った結果、データサイズ９０２７“１３００”のデータブロックが、データＩＤ ９０２８“０ｘ０００１”に、格納されていることを示している。
【００３６】
ここでデ−タ本体に対し、ユーザによる書換え操作９０１２を行なうと、デ−タブロック１ ９００３は使用済みブロック１ ９００６に変化し、その内容はデ−タブロック９ ９００９に複製される。また、デ−タブロック２ ９００４は使用済みブロック１ ９００７に変化し、その内容はデ−タブロック０ｘＡ ９０１０に複製される。この結果、デ−タ領域２００３はデ−タ領域９０１１の状態へと変化する。
この結果、ユーザによる書換え操作に伴なう管理エントリ内容９０２１の修正９０３４が必要である。
すなわちデ−タ本体の並びがデ−タブロック１、２から９、０ｘＡに変化したので、各デ−タブロックおけるデータサイズとデータＩＤの書換えが必要である。
この点につきデ−タブロック１を取り上げ、図を参照にしながら説明する。
【００３７】
図のケースでは、管理エントリ３における予備領域への追記が３回目で飽和したため、新たに拡張管理エントリである管理エントリ４が生成されている。この管理エントリ４の拡張管理エントリ内容９０２３には、４回目の複製と修正に対応したデータサイズ９０２９“１３５０”と、データＩＤ ９０３０“０ｘ０００９”が書き込まれている。そして４回目のデータサイズ９０２９と、データＩＤ ９０３０の複製が確定した後、３回目のデータサイズ９０２７と、データＩＤ ９０２８がそれぞれ０、０ｘ００００と無効化される。このようにして各データブロックは複製・修正され、その結果として管理エントリ３ ９００１は、管理エントリ内容９０２１から管理エントリ内容９０２２へと書換えられる。
なおデータブロックには、前述（図２の説明）の通り、データＩＤ、シーケンス（整列）番号、データ本体などが記録されている。
【００３８】
実際には、本作業中の停電を考慮に入れて書換える。すなわちデ−タサイズとデータＩＤの複製・修正を行ない、複製・修正後のデータを有効にし、複製・修正前のデータを無効にする。複製・修正後のデータが有効になるまでは、デ−タサイズやデ−タ位置には無意味なデ−タが書込まれているだけの状態であり、複製・修正後のデータが有効になった時点で、該デ−タが意味をなす。複製・修正前のものを無効にすることによって初めてユーザによる書換え操作が完了するが、万一この複製・修正前のデータを無効にする直前に停電があったとしても、復電時にその状況を推論できるので、複製・修正前のデータを無効にする作業を続行することができる。こうして、ユーザによる書換え操作に伴なう管理エントリ内容９０２１の書き換えは、管理エントリ内容９０２２への書き換えと拡張管理エントリ内容９０２３への新規書込みによって完了する。
【００３９】
なお、ここでは、管理エントリがデ−タサイズやデータＩＤ情報を保持し、これらを書換える場合について説明したが、この書換えは、セクタの書換えと比べると、ずっと小さな局所的な書換えである。すなわち、セクタ書換えの場合は、セクタ内の全てのビット情報を１に（初期状態に）戻した後に、書込みを行うが、本ケースでは、消去フラグ書換えの場合のように、無効化するために対応するビット情報（デ−タサイズとデータＩＤ情報）を１から０に書き換えるだけである。
このように本ケースは、管理エントリの書換えを伴っているが、初期状態に戻す等の大きな書換えを含んでおらず、局所的な極めて小さなものである。したがって、セクタ消去回数を低減されており、寿命の改善効果を有している。
【００４０】
また、現代のコンピュ−タソフトウエアでは、一般に２の累乗を単位とする数に対する処理は、非常に効率的かつ高速にできるという性質をもっている。したがって処理上、管理エントリブロックやデ−タブロックをそれぞれ２の累乗である１２８バイトや５１２バイトで扱うように構成することが望ましい。図１２はこの点を踏まえ、データ本体を付属情報（データＩＤ、続きＩＤ、属性など）とデータに分けて、付属情報だけをまとめ（８００１）てデ−タブロック１ ８００３に格納し、各デ−タを各デ−タブロックに格納して２の累乗である１２８バイトや５１２バイトで扱うように構成したものである。
このような構成によりデータ処理を効率的かつ高速にできるようになる。
【発明の効果】
本発明により不揮発記憶媒体のセクタ消去の回数が低減される。フラッシュメモリをはじめとする不揮発記憶媒体はセクタ消去回数の上限が１０万回程度と少ないため、結果としてフラッシュメモリの寿命を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係る記録方式の基本構成を示す説明図である。
【図２】 不揮発性記録媒体における管理領域とデータ領域の関係を示す説明図である。
【図３】 管理領域とデータ領域の関係を詳しく説明するための説明図である。
【図４】 新しくデータが追記された様子を説明するための説明図である。
【図５】 消去フラグにより消去された様子を説明するための説明図である。
【図６】 仮消去を説明するための説明図である。
【図７】 掃き寄せ動作を説明するための説明図である。
【図８】 管理領域における管理エントリの階層関係を説明するための説明図である。
【図９】 予備領域にデータを追記する動作を説明するための説明図である。
【図１０】 拡張管理エントリにデータを追記する動作を説明するための説明図である。
【図１１】 デ−タ領域におけるユーザによる書換え操作と、これによる管理領域の管理エントリ修正について説明するための説明図である。
【図１２】 データを実装する時の工夫を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１００１ 記録位置情報管理手段 、１００２ 不揮発記録読み書き手段、
１００３ 不揮発記録媒体 、１００４ 記録情報、
１５０１ 管理領域 、１５０２ ファイル名２、
１５０３ デ−タＩＤ−２ 、１５０４ デ−タ領域、
１５０５ デ−タＩＤ−２ と整理番号−１とデ−タ本体２の組合せデータ、
１５０６ デ−タＩＤ−２と整理番号−２とデ−タ本体２続きの組合せデータ、
２００２ 管理領域 、２００３ デ−タ領域、
２００４ 管理エントリ 、２００５ デ−タ本体Ａ、
２００６ デ−タ本体Ｂ 、２００７ 管理エントリ内容、
２００８ デ−タＩＤ 、２００９ デ−タＩＤ、
２０１０ シ−ケンス番号 、２０１１ デ−タＩＤ、
２０１２ シ−ケンス番号 、３００１ 管理エントリＢ、
３００２ デ−タ本体Ｂ 、３００３ 管理エントリ内容、
３００４ デ−タＩＤ 、３００５ デ−タＩＤ、
３００６ シ−ケンス番号 、４００１ エントリＩＤ、
４００２ 消去フラグ 、５００３ 使用済みブロック、
６００１ 使用中ブロック 、６００３ 消去単位セクタＡ、
６００４ 消去単位セクタＢ 、６００５ 使用済みブロック、
６００７ 使用中ブロックＢ、Ｃ、Ｄ 、６００２ 未使用ブロック、
６００９ 使用済みブロック 、６０１０ 使用中ブロックＡ、
６０１１ 未使用ブロック 、６０１２ 消去単位セクタＡ、
６０１３ 消去単位セクタＢ 、６０１４ 管理領域、
６０１５ 管理領域 、６０１６ 消去単位セクタＡ、
６０１７ 消去単位セクタＢ 、７００１ 階層関係の例、
７００２ 管理エントリＢ 、７００３ 管理エントリＣ、
７００４ 管理エントリＤ 、７００５ 管理エントリＦ、
７００６ 拡張管理エントリＨ 、７００７ デ−タＩＤ予備、
８００１ 付属情報 、８００２ デ−タ本体、
８００３ デ−タブロック１ 、８００４ デ−タブロック２、
９００１ 管理エントリ３ 、９００２ 管理エントリ４、
９００３ デ−タブロック１ 、９００４ デ−タブロック２、
９００５ デ−タブロック５ 、９００６ 使用済みブロック１、
９００７ 使用済みブロック２ 、９００８ デ−タブロック５、
９００９ デ−タブロック９ 、９０１０ デ−タブロックＡ、
９０１１ デ−タ領域 、９０１２ ユーザによる書換え操作、
９０２１ 管理エントリ内容 、９０２２ 管理エントリ内容、
９０２３ 拡張管理エントリ内容 、９０２７ デ−タサイズ、
９０２８ デ−タＩＤ 、９０２９ デ−タサイズ、
９０３０ デ−タＩＤ 、９０３２ デ−タサイズ、
９０３３ データＩＤ 、９０４１ 消去単位セクタ、
９０４２ 消去単位セクタ
Claims (9)
- 複数のデータブロックで構成されたセクタを有する不揮発記録媒体に対し、その各セクタに連続的な書込み動作を行い、かつセクタ毎に一括消去動作を行うようにした記録方式であって、
記録情報を、デ−タ本体と、前記データ本体を管理する管理デ−タとで構成し、
前記デ−タ本体はＩＤが付与され所定のセクタに記録されると共に、記録された前記データ本体のＩＤと、同じＩＤを有するセクタ同士の順番を定めた整列番号の情報を保持し、かつ、前記管理デ−タは前記不揮発性記録媒体の位置を特定する情報を有さずに対応するデ−タ本体のＩＤと整列番号を伴って該セクタとは異なる所定のセクタに記録されるとともに、前記データ本体は前記データ本体が記録された前記データブロックの位置とは無関係に前記データ本体のＩＤと整列番号により管理されることを特徴とする記録方式。 - 複数のデータブロックで構成されたセクタを有する不揮発記録媒体に対し、その各セクタに連続的な書込み動作を行い、かつセクタ毎に一括消去動作を行うようにした記録方式であって、
前記不揮発記憶媒体には、複数のデータ領域、及び各データ領域に対応する管理領域が形成され、記録情報を、デ−タ本体と、前記データ本体を管理する管理デ−タとで構成し、
前記デ−タ本体はＩＤが付与され前記データ領域の所定のセクタに記録されると共に、、記録された前記データ本体のＩＤと、同じＩＤを有するセクタ同士の順番を定めた整列番号の情報を保持し、かつ、前記管理デ−タは前記不揮発性記録媒体の位置を特定する情報を有さずに対応するデ−タ本体のＩＤと整列番号を伴って管理領域の所定のセクタに記録されるとともに、前記データ本体は前記データ本体が記録された各データ領域の位置とは無関係に前記データ本体のＩＤと整列番号により管理されることを特徴とする記録方式。 - 前記管理デ−タは、自身に付与されたＩＤと該管理デ−タに対応するデ−タ本体のＩＤを合わせて管理領域の所定のセクタに記録されることを特徴とする請求項１または２に記載の記録方式。
- 前記デ−タ本体のＩＤは、デ−タ本体とは分けられて、不揮発記憶媒体の同一セクタに記録されることを特徴とする請求項１または２または３に記載の記録方式。
- 複数のデータブロックで構成されたセクタを有し、その各セクタに書込み動作を行い、かつセクタ毎に一括消去動作を行うようにした不揮発記録媒体と、
前記不揮発性記録媒体のセクタに設けられたデータ領域に記載されるデータ本体に付与され、順次追加される記録情報であるデータ本体に応じて順次追加されるデータＩＤと、
前記データＩＤを採番する前記データ領域とは別のセクタに設けられる管理領域に記載され前記不揮発性記録媒体の位置を特定する情報を有さずに前記データ本体を管理する管理単位である管理エントリと、
前記管理単位に記載された特定のデータＩＤが付与されたデータ本体が使用済みであることに書き換える前記管理単位に設けられた消去情報と、を備え、
前記管理単位に設けられた前記消去情報が消去であると書き換えられた前記特定のデータＩＤが付与された特定のデータ本体は前記データ領域の記載位置に係わらず消去されたものとみなすとことを特徴とする記録装置。 - 前記管理エントリにて同一番号のデータ本体ＩＤが採番された複数のデータ本体は、付与された前記データ本体ＩＤを有する複数のデータ本体の順番を定めた整列番号の情報を前記同一番号のデータ本体ＩＤとともに保持していることを特徴とする請求項５記載の記録装置。
- 前記管理エントリは、複数のデータ本体ＩＤを採番可能であることを特徴とする請求項５または６記載の記録装置。
- 複数のデータブロックで構成されたセクタを有する不揮発記録媒体に対し、その各セクタに書込み動作を行い、かつセクタ毎に一括消去動作を行うようにした記録方法であって、
データ本体をデータ領域に記載する際に、前記データ本体に付与されたデータＩＤを前記データ本体の付属情報として記載するとともに、前記データＩＤを前記データ領域とは別のセクタに設けられ前記不揮発性記録媒体の位置を特定する情報を有さない管理領域の前記データ本体を管理する管理単位に記載するデータ記載ステップと、
前記データ本体が使用済みとなり前記データ領域から消去する際に、前記管理単位に記載された消去を示す消去情報が消去したものに書き換えられると前記管理単位に記載された前記データＩＤは消去されたものとみなされるとともに、消去されたとみなされた前記データＩＤが付与された前記データ本体も消去されたものとみなす仮消去ステップと、
仮消去された前記データ本体は前記データ領域内の何れの位置からも移動させて特定のセクターに集め、消去されたとみなされ集められた前記データ本体を前記特定のセクタにて一括して初期化する初期化ステップと、を備えたことを特徴とする記録方法。 - 前記データＩＤが消去されたとみなされる際に、前記データ本体のデータサイズも消去されたとみなされることを特徴とする請求項８記載の記録方法。
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