JP5081076B2 - メモリ管理装置、画像形成装置及びメモリ管理方法 - Google Patents

メモリ管理装置、画像形成装置及びメモリ管理方法 Download PDF

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Description

本発明は、不揮発記憶媒体にプログラムと書き込みデータが混在し、前記不揮発記憶媒体をファイルシステムで管理するメモリ管理装置、このメモリ管理装置を備えた画像形成装置、及びメモリ管理装置で実行されるメモリ管理方法に関する。
ハードディスク装置(以下、HDDと称す)あるいはフラッシュROMなどの不揮発記憶媒体は電源OFF時でもデータを記憶することができるが、書き込み中の電源断を行うと書き込み中のデータは保証されておらず、そのデータがファイルシステムの管理情報であった場合等では、そのファイルやディレクトリへのアクセス自体ができなくなることがある。さらに、ディレクトリが破損すると他のファイルへのアクセスもできなくなることもある。
これらの電源断に対応する技術として例えば特許文献1または2に記載された発明が知られている。このうち特許文献1には、停電あるいは瞬断後の復電時における検査時間を短縮し、エラーの検査精度を向上するとともに、自動復旧を可能とすることを目的として、ファイル記憶装置へのファイルの書き込みアクセス時に、ファイル制御手段は、計時手段が計時するアクセス時刻をファイル情報に付加してファイルへの書き込みを行うとともに、メモリ手段は、ファイル情報を記憶し、停電処理手段は、停電検出手段が検出する停電瞬断時刻をメモリ手段に記憶させ、停電判定手段が判定する復電時に、ファイル検査手段が、停電瞬断時刻に基づいて、停電瞬断時刻前後に書込アクセスを行ったファイルを検索してエラー検出を行うとともに、エラー検出したファイルをメモリ手段に記憶されたファイル情報に基づいてファイル復旧手段が復旧するようにした発明が記載されている。
また、特許文献2には、ハード構成に新たな追加をすることなく、突然に電源が遮断された場合でも、電源の再投入後に改めてモード設定や画像の入力動作などを行わなくとも、自動的に画像データの復元と作業の継続ができることを目的として、画像形成に関するモード設定及び画像データを記憶する不揮発性メモリを備え、電源再投入時に該不揮発性メモリの内容を読み出すことにより前記モード設定に基づく画像データを再出力する画像形成装置において、プロセスの実行に必要なプロセス情報及び画像データの管理情報である画像データ情報を、通常のプロセス動作が確定する毎に前記不揮発性メモリに格納することにより、プロセスあるいは画像出力の完了までのタイミングにおいて電源が遮断された場合、前記電源が再投入されると前記不揮発性メモリに格納されたプロセス情報に基づいて前記画像データ情報により管理される画像データのプロセスを実行するか否かを決定するようにした発明が記載されている。
特開2002−318732号公報 特開2005−025515号公報
前記特許文献1記載の発明は、電源断を検知し破損したファイルを検索する装置に対して電源断検知回路によるコストアップや修復に時間を要する等の問題点に対処し、ファイルのアクセス時間と電源断の時間を管理することでファイル修復に要する時間を短縮させているが、ファイルアクセスする度に時間を不揮発媒体に書き込むためアクセスが遅くなり、またそのアクセス時間を格納する不揮発媒体の電源断時の保証を行うために複数の不揮発メモリを必要とする等コストアップになっていた。
また、特許文献2記載の発明は、電源断時の不揮発媒体データ保護の対策としてデータの2重化を行っているが、メモリ容量が増大することからコストアップに繋がってしまう。さらに、ファイルシステムにおいてファイル管理テーブルの修復機能を強化したものもあるが、データの破損の仕方では完全に修復できないケースもあった。
一方、アプリケーションにより不揮発媒体に格納したい内容は異なるが、MFPのコントローラにおいて電源OFF時でも保存しておきたいデータとして、プログラムデータと機器固有の設定データとユーザデータと蓄積画像データ等がある。それぞれのデータは書き込み頻度、サイズ、重要性、速度依存性、着脱性で要求スペックの分類ができ、HDD、FlashROM、NVRAM等複数の媒体に分けることが好ましいが、そのまま分類すると単純にコストアップに繋がる。HDD、FlashROM(NAND Flash)はプロセスの微細化技術により大容量、低価格化が進んでおり1bitあたりの単価が非常に安いが、NVRAMに関しては記憶材料的な課題からHDDあるいはFlashROM程大容量化が進んでおらずbit単価が高いからである。また、重要度の高いデータの中にユーザデータがあるが、その一部はコントローラボード故障時にそのユーザデータを引き継ぎたいという要望があることから、着脱可能である必要がある。
そこで、MFP(Multi Function Peripheral-デジタル複合機)機器ではデータ引継ぎが必要なデータ、及び着脱が許されサイズの小さいデータを着脱が可能な小容量のNVRAMに格納し、その他容量の大きいプログラムデータ、蓄積画像データ、セキュリティー上、着脱されると困るデータに関してはオンボード上の大容量NAND Flash ROM(若しくは暗号化されたHDD)に格納することが求められている。
また、コントローラはシステムが最低限の起動を可能とするには、システムプログラムの他、ソフトや機器構成の認証を行うための機器固有設定データも必要である。その様なプログラム以外のデータはソフトのバージョンアップとは別の書き込み要件でライトアクセスの管理が別になることから、リードライト可能な別のパーティションに格納する必要がある。
さらに、リードライト可能なパーティションは他の様々な書き込みデータがあり、そのデータ書き込み中の電源断により同じパーティションにあるシステム起動に必要なデータも影響を受けてしまうことがある。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、ユーザによる不意の電源断操作によるファイル破損が発生しても最低限のシステムを起動させ、リカバリーできるようにすることにある。
前記課題を解決するため、本発明は、数のパーティションに区切られ、プログラムを含む読み込みだけ行われるデータリードオンリのパーティションに格納し、機器データを含む書き込みが発生するデータをリライタブルのパーティションに格納した不揮発記憶媒体と前記不揮発記憶媒体の読み込みおよび書き込みを制御する制御部と、前記制御部に対する所定のデータの入力を受け付ける操作部と、を備えたメモリ管理装置であって前記制御部は、自装置に対する機器情報の書き換え要求があった場合、前記機器データのうちシステムの起動に係る設定データを前記リライタブルのパーティションから前記リードオンリのパーティションに書き込む際に、前記操作部に対して前記システムの起動に係る設定データの入力を促して前記リードオンリのパーティションを前記リライタブルのパーティションに変更するとともに、自装置の電源断禁止の警告メッセージを前記操作部上に表示し、前記操作部から入力された前記システムの起動に係る設定データを前記リライタブルのパーティションに変更されたパーティションに書き込むことを特徴とする。
なお、後述の実施形態では、不揮発記憶媒体はNAND Flash ROM114に、パーティションは符号114b,114c,114dに、設定データは第3の機器固有設定データ114d14に、制御部はASIC112に、操作部は符号140に、メモリ管理装置はメインコントローラ110に、画像形成装置は符号PRに、それぞれ対応する。
本発明によれば、主電源断によるデータ破損を防止することができる。
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図1は本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体的な構成を示す図である。本実施形態に係る画像形成装置PRは、複写機能、プリンタ機能、及びファクシミリ機能を備えた所謂デジタル複合機(MFP−Multi Function Peripheral)である。デジタル複合機の画像形成のための各部については公知なので、本願発明に関係のある構成について説明する。
同図において、画像形成装置PRは中央部に作像部100を備え、この作像部100には、メインコントローラ(CTL)110、エンジン制御部120、主電源部130が設けられている。作像部100の上部には操作部140、下部に給紙部がそれぞれ設けられている。メインコントローラ110には、HDD117及びNAND Flash ROM114などの記憶装置が設けられ、これらの記憶装置に記憶された各種の情報に基づいてメインコントローラ110により各部の制御が実行される。主電源部130は画像形成装置PRの各部に電力を供給するための電源部であり、メインスイッチ131のON動作により主電源部130に外部から電力供給が行われ、その電力供給に応じて画像形成装置PRの各部への電力供給を行う。また、操作部140には操作パネル141に加え、入力用のテンキーなどのハードキー142も設けられている。
図2はメインコントローラの構成を示すブロック図である。同図において、メインコントローラ110は、CPU111、ASIC112、NVRAM113、NAND Flash ROM114、書き込み切り替え手段115を備え、カードI/Fを介してカード状記録媒体、例えばSDカード116とインターフェイスしている。また、操作部140はASIC112と接続され、前者から後者への操作入力及び後者から前者への表示出力などの各種信号が送受される。
CPU111は画像形成装置全体の制御を司り、ASIC112はCPU111の制御下で画像処理に関する制御、記憶手段に関する制御を司り、また、操作部140を制御する。
図3はNAND Flash ROM114のファイルシステムのレイアウトを示す説明図である。
HDD117やNAND Flash ROM114はファイルシステム上でデータをファイルとして管理される使い方が一般的であり、また1つの媒体を複数のパーティションに分け、それぞれのパーティションをリードライトが可能なリライタブル(RW)エリアとリードのみ行われるリードオンリ(RO)エリアに設定し、データの種別に応じてデータ配置を行っている。図3では、第1ないし第3の3つのパーティション114b,114c,114dに分け、第1及び第2のパーティション114b,114c2はリードオンリエリアに設定され、第3のパーティション114cはリライタブル(リードライト可能)エリアに設定されている。なお、3つのパーティション114b,114c,114dは、マスタブートレコード&パーティションテーブル114aによって管理されている。このテーブル114aには、各パーティション114b,114c,114dの先頭アドレスが格納されている。
各パーティション114b,114c,114dはそれぞれ図4に示すようなエリアが設定され、各パーティション114b,114c,114dの機能が割り付けられる。図4は第1のパーティション114bに設定されたエリアとルートディレクトリの説明図である。他のパーティション114c,114dについても同様である。
具体的には図4に示すように各パーティションのファイルシステム管理エリアのRootDirectoryEntry114b3のAttribute(属性)Fieldのbit0を“1”にすることよりRO属性となりOS上で書き込みできなくなる。なお、第1のパーティション114bにおいて、図4では、パーティションボードセクタ(Partition Board Sector)114b1、ファイルアロケーションテーブル(File Allocation Table)114b2、ルートディレクトリ(Root Directory)114b3、及びユーザデータ(User Data)114b4の各エリアが設定されている。なお、ルートディレクトリ114b3内の構成は、当該図示したルートディレクトリ114b3の右側に「BP」「Lengh」「Field Name」「Contents」として示している。このルートディレクトリ114b3内の構成として示されているAttribute(属性)Fieldデータは、図4にも示すように
bit5:アーカイブ属性(ファイル作成、変更時に1にする)
bit4:ディレクトリ属性
bit3:ボリューム属性
bit2:隠し属性
bit1:システム属性
bit0:読み取り専用属性
である。
なお、本実施形態では、1つのパーティション内にある複数のRootDirectoryEntryを同じ属性に設定し、OS上でパーティションの属性を管理している。
図5はデジタル複合機のNAND Flash ROMのデータ配置を示す説明図である。デジタル複合機PR(MFP)では、図5に示すようにデータの性質からプログラムデータはROパーティション114b,114c、ユーザデータ/機器固有設定データはRWパーティション1114dに格納している。図5(b)は格納されたデータの一例を示している。同図から分かるように第1のパーティション114bのリードオンリエリアにOSプログラム114b10、メインプログラム114b11、第2のパーティション114cのリードオンリエリアに第1ないし第3のアプリケーションプログラム1〜3(114c11,114c12,114c13)がいずれも格納され、書き込みは不能となっている。一方、第3のパーティション114dのリライタブルエリアには、ユーザデータ114d11、第1ないし第3の機器固有設定データ(114d12,114d13,114d14−図では機器固有設定データ1,2,3として示す)が格納されている。これらのデータはリライタブルエリアに格納されていることから、リードライト可能である。
不揮発媒体書き込み中の電源断で影響を受けるのは、その書き込みがあったパーティション内であり、ユーザデータを書き込み中に電源断が発生するとファイルアロケーションテーブル(FAT)破損等により同じパーティションにある機器固有設定データへのアクセスに影響が出る場合がある。機器固有設定データは複数あるが、最低限のシステム起動に必要な情報、例えば図5(b)における第3の機器固有設定データ114d14もある。この第3の機器固有データ114d14のデータが破損されると最低限のシステム起動ができなくなり、データの修復、デバッグも不可となり最悪はボード交換になる虞がある。
そこで、本実施形態では、システム起動に必要な第3の機器固有設定データ114d14を図5(c)に示すようにリードオンリの属性を有する第2のパーティション114cに格納し、パーディション属性を管理するようにした。その際、設定データを不揮発媒体に書き込むときに書き込み制御基板上のDIPSW1(115)をONにし、書き込みを有効にすることによって、リードオンリパーティションへの書き込みが可能となるようにした。図6はこのときの機器設定データの書き換えの処理手順を示すフローチャートである。この処理はCPU111の指示に基づいてASIC112が実行する。なお、CPU111は図示しないROMに格納されたプログラムを、図示しないRAMをワークエリアとして使用しながら実行する。
図6において、電源がONされ、メインプログラムが起動した後(ステップS101)、ソフトウエアは図2の書き込み切り替え手段115であるディップスイッチ(DIPSW1)の状態を読みに行く(ステップS102)。DIPSW1(115)がONであれば、続いてSDカード116を読みに行き、SDカード116に格納されている情報が第3の機器固有設定データ114d14の情報であるか否かを確認する(ステップS103)。
ステップS103でSDカード103の情報が第3の機器固有設定データ114d14であれば、第2のパーティション114cの属性をRO(リードオンリ)からRW(リライタブル)に変更する(ステップS104)。第2のパーティション114cの属性がリライタブルになることによって第3の機器固有設定データ114d14のRootDirectoryEntryの属性をリードオンリ(RO)からリライタブル(RW)に変更することができる。
次いで、SDカード116内の第3の機器固有設定データ114d14を第2のパーティション114cに書き込む(ステップS105)。さらに、更新履歴データを第3のパーティション114dのユーザデータ領域114d11に書き込む(ステップS106)。最後に第3の機器固有設定データ114d14のRootDirectoryEntryの属性をリライタブル(RW)からリードオンリ(RO)に戻し、第2のパーティション114cの属性をリライタブル(RW)からリードオンリ(RO)に戻す(ステップS107)。
一方、ステップS102でディップスイッチ1(DIPSW1)115がONでなければ、ユーザモードを始動し(ステップS109)、また、ステップS103でSDカードチェックがOKでなければ、操作部にSDカードチェックNGを表示する。なお、これらの処理は、いずれも電源がオフされた時点で終了する(ステップS108)。
図7はプログラム起動に必要な機器データを工場、市場で書き込む際に、操作部上でパスワード入力を行って書き込みを許可し、機器データ書き込み終了後は書き込み禁止状態とする制御手順を示すフローチャートである。
同図において、電源がONされ、メインプログラムが起動すると(ステップS201)、サービスマン等が操作部からサービスモードに入り(ステップS202−Yes)、機器情報書き換えメニューを選択すると(ステップS203−Yes)、図9のID入力画面となる。図9のID入力画面では、操作パネル141に「SPモード」901、「機器情報設定メニュー」902、「機器情報1」903の表示がなされ、機器情報1として「ユーザID」と「パスワード」の入力ボックス904,905が表示される。
サービスマンは予め登録されたユーザIDとパスワードを前記入力ボックス904,905から入力し(ステップS204)、システムプログラムはIDとパスワードの正当性チェックを行う。OKであれば(ステップS205−Yes)、図10の電源断禁止メッセージ911が操作部910に表示される(ステップS206)。アラート表示後、SDカード116を読みに行き、第3の機器固有設定データ114d14の情報であるか否かを確認する(ステップS207)。第3の機器固有設定データ114d14の情報であれば、第2のパーティション114cの属性をリードオンリ(RO)からリライタブル(RW)に変更し(ステップS208)、第2のパーティション114cの属性がリライタブルになることにより第3の機器固有設定データ114d14のRootDirectoryEntryの属性をリードオンリ(RO)からリライタブル(RW)に変更する。
次にSDカード116内の第3の機器固有設定データ114d14を第2のパーティション114cに書き込む(ステップS209)。さらに、図11のフォームの通り更新履歴データ922の各項目、日時921、ユーザID922、パスワード、更新データ923、結果924)を第3のパーティション114dのユーザデータ領域114d11に書き込む(ステップS210)。最後に第3の機器固有設定データ114d14のRootDirectoryEntryの属性をリライタブル(RW)からリードオンリ(RO)に戻し、第2のパーティション114cの属性をリライタブル(RW)からリードオンリ(RO)に戻す(ステップS211)。
一方、ステップS202でサービスモードでなければ、ユーザモードを起動し(ステップS213)、ステップS203で機器情報書き換え要求がなければ、サービスコマンド処理を実行した後(ステップS214)、ユーザモードを起動し(ステップS213)、ステップS205でIDとパスワードの正当性が否定されれば、操作部にIDとパスワードがNGである旨、表示し(ステップS215)、ステップS207でSDカードに第3の機器固有設定データが格納されていなければ、操作部にSDカードがNGである旨、表示する(ステップS216)。なお、これらの処理は、いずれも電源がオフされた時点で終了する(ステップS212)。
図8は操作部から機器固有設定データを書き込む場合の制御手順を示すフローチャートである。図7のフローチャートは、SDカード116から機器固有設定データを書き込んでいたが、図8のフローチャートでは、操作部140から機器固有設定データを書き込むので、図7のフローチャートに対して異なる点について説明し、重複する説明は適宜省略する。
ステップS201の電源がON、メインプログラム起動から、ステップS205のIDとパスワードの正当性チェックまでは、図7の制御手順と同様である。この後、IDとパスワードが正当であれば(ステップS205−Yes)、操作部140に機器固有設定データ入力画面が表示され、サービスマンは操作部140の操作パネル141から第3の機器固有設定データ114d14を入力する(ステップS221)。次いで、第2のパーティション114cの属性をリードオンリ(RO)からリライタブル(RW)に変更し、第2のパーティション114cの属性がリライタブルになることによって第3の機器固有設定データ114d14のRootDirectoryEntryの属性をリードオンリ(RO)からリライタブル(RW)に変更する(ステップS222)。さらに、操作部140の操作パネル141に図10に示す電源断禁止の警告メッセージ911を表示し(ステップS223)、操作部140から入力された第3の機器固有設定データ114d14を第2のパーティション114cに書き込む。その後、ステップS210以降の処理を実行する。
なお、図8で特に説明しない各ステップは図7のフローチャートの対応するステップと同様に処理または判断される。また、本実施形態では、NAND Flash ROM114について説明しているが、HDD117やNVRAM113についても同様に設定し、同様に動作させることができる。
以上のように本実施形態によれば、
1)書き込みデータでシステム起動に必要なデータをリードオンリ(RO)パーティションに格納し、書き込み時のみリードオンリ(RO)パーティションの属性をリライタブル(RW)にすることによって、機器起動時のリライタブルパーティションへの書き込み中の主電源断による影響をなくすことができる。
2)これにより、リライタブルパーティション内のファイルシステムが破損したとしても機器を起動することができる。その結果、リライタブルパーティションを初期化する等の復旧が可能となる。
3)制御基板上のDIPSW1(115)によりリードオンリパーティションへの書き込みを許可することにより、通常ユーザ環境ではリードオンリパーティションを保護することが可能である。さらに、本実施形態のように処理しても、リードオンリパーティションのデータの信頼性を維持することができる。
4)DIPSW1(115)は制御基板上にあるため、DIPSW1(115)を操作する場合、装置の面板のネジを外す等の作業が必要であったが、装置の操作部140からであればその作業が不要になり、ユーザの利便性を高めることができる。また、メンテナンスも容易となる。
5)操作部140からパスワード設定後はリードオンリパーティション114cが書き込み許可状態になるが、設定データの書き込み終了後に自動的に属性をリードオンリに戻すので、不要な書き込みから保護することができる。
6)万一、リードオンリパーティション114cに設定データを書き込み中に主電源断となると、そのパーティション114cのファイルシステムが破損し、復旧できなくなることがあるが、パスワード入力で書き込み許可を行う際に、許可した時刻、操作した人を履歴920に残すので、ファイルシステム破損の原因を追求することができる。
7)パスワード等で一時的にリードオンリパーティション114cの書き込みを許可し、設定データを書き込む際に、操作パネル141にアラート表示911を行い、操作している人に注意を促すので、主電源断によるデータ破損を防止することができる。
等の効果を奏する。
なお、本発明は本実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが対象となる。
本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体的な構成を示す図である。 メインコントローラの構成を示すブロック図である。 NAND Flash ROM114のファイルシステムのレイアウトを示す説明図である。 第1のパーティション114bに設定されたエリアとルートディレクトリの説明図である。 デジタル複合機のNAND Flash ROMのデータ配置を示す説明図である。 書き込み制御基板上のDIPSWをONにして設定データを書き換える処理手順を示すフローチャートである。 操作部上でパスワード入力を行って設定データの書き込みを許可し、書き込み終了後は書き込み禁止状態にする制御手順を示すフローチャートである。 操作部から機器固有設定データを書き込む場合の制御手順を示すフローチャートである。 操作部におけるID入力画面を示す図である。 操作部に表示される電源断禁止メッセージによるアラート画面を示す図である。 操作部に表示される更新履歴フォーム画面の一例を示す図である。
符号の説明
100 作像部
110 メインコントローラ
111 CPU
112 ASIC
114 NAND Flash ROM
114b,114c,114d パーティション
114d14 第3の機器固有設定データ
115 DIPSW1(書き込み切り替え手段)
116 SDカード
117 HDD
140 操作部
141 操作パネル
PR 画像形成装置(デジタル複合機)

Claims (5)

  1. 数のパーティションに区切られ、プログラムを含む読み込みだけ行われるデータリードオンリのパーティションに格納し、機器データを含む書き込みが発生するデータリライタブルのパーティションに格納した不揮発記憶媒体と
    前記不揮発記憶媒体の読み込みおよび書き込みを制御する制御部と、
    前記制御部に対する所定のデータの入力を受け付ける操作部と、
    を備えたメモリ管理装置であって
    前記制御部は、
    自装置に対する機器情報の書き換え要求があった場合、前記機器データのうちシステムの起動に係る設定データを前記リライタブルのパーティションから前記リードオンリのパーティションに書き込む際に、前記操作部に対して前記システムの起動に係る設定データの入力を促して前記リードオンリのパーティションを前記リライタブルのパーティションに変更するとともに、
    自装置の電源断禁止の警告メッセージを前記操作部上に表示し、前記操作部から入力された前記システムの起動に係る設定データを前記リライタブルのパーティションに変更されたパーティションに書き込むことを特徴とするメモリ管理装置。
  2. 請求項1記載のメモリ管理装置であって
    前記制御部は、前記操作部に対してパスワードの入力を促す表示を行わせ、書き込み終了後に、書き込まれたパーティションを前記リライタブルの属性から前記リードオンリの属性に変更することを特徴とするメモリ管理装置。
  3. 請求項2記載のメモリ管理装置であって
    前記制御部は、パスワードの入力を行う際に、パスワードの入力によって許可した時刻、および操作した人を履歴に残すことを特徴とするメモリ管理装置。
  4. 請求項1ないし3のいずれか1項に記載のメモリ管理装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
  5. 複数のパーティションに区切られ、プログラムを含む読み込みだけ行われるデータをリードオンリのパーティションに格納し、機器データを含む書き込みが発生するデータをリライタブルのパーティションに格納した不揮発記憶媒体と、
    前記不揮発記憶媒体の読み込みおよび書き込みを制御する制御部と、
    前記制御部に対する所定のデータの入力を受け付ける操作部と、
    を有するメモリ管理装置のメモリ管理方法であって、
    自装置に対する機器情報の書き換え要求があった場合、前記機器データのうちシステムの起動に係る設定データを前記リライタブルのパーティションから前記リードオンリのパーティションに書き込む際に、前記操作部に対して前記システムの起動に係る設定データの入力を促して前記リードオンリのパーティションを前記リライタブルのパーティションに変更する工程と、
    自装置の電源断禁止の警告メッセージを前記操作部上に表示し、前記操作部から入力されたシステムの起動に係る設定データを前記リライタブルのパーティションに変更されたパーティションに書き込む工程と、
    を備え、
    前記各工程が前記制御部により実行されることを特徴とするメモリ管理方法
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