JP7305340B2 - 情報処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、情報処理装置に関する。
近年、NANDフラッシュメモリの微細化と大容量化にともないストレージデバイスとしてeMMC、UFS、SSDが使われている。PC、MFPのようなシステムでは、ブートや小容量の記憶スペースとしてeMMC、大容量の記憶容量としてSSDを使ったシステム構成のデバイスもある。
eMMC、UFS、SSD等のフラッシュメモリデバイスはデータライトを続けていくと、不要なデータの上書きができないというフラッシュメモリの構造的な問題で書き込み性能が低下する。不要なデータとは、ファイルシステム上では削除済みデータだが、フラッシュメモリデバイスの物理的な記憶領域には実体データがフラッシュメモリデバイスに残っている実体データである。この不要なデータを削除するためには、その実体データを消去する必要がある。
この書込み性能の低下を防ぐために、消去コマンド(Trimコマンド)が存在する。消去コマンドは、ホスト(オペレーションシステム)からSSDへ発行される。消去コマンドを受信したSSDは、不要なデータ領域に対してブロック単位で電荷を抜き、ブロック内の全セルに電荷をチャージすることでブロックの初期化を行う。SSDはブロックの初期化を行うことで、ホストから書込みが行われるとすぐに書込みを行うことができる。
特許文献1はミラーリング用に2つのSSDが搭載され、2つのSSDがミラーリング装置で制御されるミラーリングシステムである。コントローラは、ミラーリングシステムを1つの記憶装置とみなす。つまり、コントローラがミラーリングシステムへ1つの消去コマンドを発行する。そして消去コマンドを受信したミラーリングシステムに含まれるメモリコントローラは、受け付けた消去コマンドに従って、2つのSSDに対して同時に消去コマンドを発行する。
特開2018-063676号公報
情報処理装置には、2つ以上のフラッシュメモリのデバイス(eMMC、SSD等)が存在する。例えば、情報処理装置がeMMCとSSDを有する構成がある。eMMCはブートや履歴データの書込みに使われ、SSDはコピーやプリント時のスプールデータの書込みに使われる。それぞれのフラッシュメモリのデバイス(eMMC,SSD等)は使い方が異なるため、コントローラは各々のデバイスに対して各々のタイミングで消去コマンドを発行する。
そのため、各々のフラッシュメモリのデバイスへの消去コマンド(Trimコマンド)の発行タイミングによっては、あるフラッシュメモリの消去処理が終了してから近いタイミングで別のフラッシュメモリの消去処理を開始するような状況が発生し得る。
消去処理中のフラッシュメモリの数に関わらずフラッシュメモリの消去処理の実行中は、情報処理装置が正常に動作しないおそれがある。そのため、あるフラッシュメモリの消去処理が終了してから近いタイミングで別のフラッシュメモリの消去処理を開始するような状況が発生した場合、情報処理装置のダウンタイムが2回の消去処理分、近いタイミングで発生する。つまり、ダウンタイムが長くなってしまい、パフォーマンスが低下するおそれがある。
本発明は、コントローラが複数のフラッシュメモリデバイスの各々に消去コマンドを発行する構成において、消去処理による情報処理装置のダウンタイムの低下を抑制することを目的とする。
本発明は、 消去コマンドに対応した第1半導体メモリと第2半導体メモリを少なくとも有する情報処理装置であって、前記第1半導体メモリと前記第2半導体メモリに消去コマンドを送信可能な送信手段と、前記第1半導体メモリの不要データの容量が第1閾値よりも大きいか否かを判定する判定手段と、を有し、前記判定手段は、前記第1半導体メモリの不要データの容量が前記第1閾値以下である場合に前記第2半導体メモリの不要データの容量が第2閾値よりも大きいか否かを判定し、前記第1半導体メモリの不要データの容量が前記第1閾値より大きい場合に前記第2半導体メモリの不要データの容量が前記第2閾値よりも小さい第3閾値より大きいか否かを判定し、前記送信手段は、前記判定手段によって前記第1半導体メモリの不要データの容量が前記第1閾値より大きいと判断されることによって、前記第1半導体メモリに消去コマンドを送信し、前記判定手段によって前記第2半導体メモリの不要データの容量が前記第2閾値より大きいと判断される又は前記第2半導体メモリの不要データの容量が前記第3閾値より大きいと判断されることによって、前記第2半導体メモリに消去コマンドを送信することを特徴とする。
本発明によれば、コントローラが複数のフラッシュメモリデバイスの各々に消去コマンドを発行する構成において、消去処理による情報処理装置のダウンタイムの低下を抑制することが可能である。
画像処理装置の簡易ブロック図 デバイスAの記憶領域とデバイスBの記憶領域の使用状況を示す図 実施例1のフローチャート 実施例2のフローチャート
添付図面を参照して本発明の各実施例を詳しく説明する。ここでは、情報処理装置の例として画像形成装置を用いる。なお、以下の実施例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また各実施例で説明されている特徴の組み合わせのすべてが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。
(実施例1)
図1は、画像形成装置10の簡略ブロック図である。
画像形成装置10は、メインコントローラ部100とスキャナ部200とプリンタ部300と操作部400で構成される。
メインコントローラ部100は、スキャナ部200、およびプリンタ部300、操作部400と接続される。メインコントローラ部100は、CPU110、RAM120、eMMC130、SSD140、画像処理部150、LANコントローラ160、電源制御部170、操作部I/F190を備えている。
eMMC130は、システムが起動するためのブートデータやコピー、コピー、PDL等のジョブ履歴データ等が格納される。またSSD140は、操作部400に表示するアプリケーション等が格納され、コピー、PDLのジョブ実行時に画像データのスプール領域として使用される。なお、eMMC130とSSD140は、後述の消去コマンドに対応する半導体メモリである。
CPU110は、電源制御部170から電源が投入されるとブートデータをeMMC130から読出し、SSD140からアプリケーション等のデータをRAM120へ展開し起動する。
ROM180は、例えばメインコントローラ部100の起動に係る形成を実行させるプログラムや固定パラメータ、後述する閾値などを格納する。
RAM120は、CPU110が画像形成装置10を制御する際に、プログラムや一時的なデータの格納などに使用される。なお、RAM120に格納されるプログラムや一時的なデータは、ROM180やSSD140等から読み出されたものである。
LANコントローラ160は、CPU110とシステムバスで接続されPC等のデバイスからEthernet I/Fを介してプリントデータを受信する。受信したプリントデータは、CPU110がRAM120経由でSSD140に一時的に保存し、画像処理部150で画像処理を実行した後、不図示のプリンタI/Fを介してプリンタ部300でプリント処理が行われる。CPU110は、画像処理部150からプリントI/Fへ画像処理後のデータをプリンタI/Fへ送信すると同時に、eMMC130へプリントデータの情報の書き込みを行う。
スキャナ部200は原稿を読取り、読み取った原稿をデータ化し不図示のスキャナI/Fを介して画像処理部150へ送信する。画像処理部150で画像処理を実行した後、プリンタI/Fを介してプリンタ部300でプリント処理が行われる。CPU110は、画像処理部150からプリントI/Fへ画像処理後のデータをプリンタI/Fへ送信すると同時に、eMMC130へプリントデータの情報の書き込みを行う。
操作部400は、操作部I/F190を介してCPU110から送信されたデータを表示し、ユーザから操作部400へ入力があった場合、その入力内容をCPU110へ通知する。
CPU110は、コピー、PDL等のジョブ実行時に画像データの一次退避データ(スプールデータ)をSSD140のスプール領域へ書込みを行うが、ジョブ実行後はスプールデータが不要となるため削除を行う。SSD140、CPU110からスプールデータの削除のコマンドを受信すると、リンクテーブルの解除を行いシステムとしては削除されているが、不要となった実体データがSSD140の記憶領域に残っている状態となる。
この不要な実体データが多くなると、CPU110はSSD140に対して消去コマンド(Trimコマンド)を発行し、SSD140の不要な実体データを削除する。SSD140は、CPU110から消去コマンドを受信すると、不要なデータ領域のブロック単位で電荷を抜き、ブロック内の全セルをチャージすることでブロックの初期化を行う。
図2は、半導体メモリであるデバイスAの記憶領域と、半導体メモリであるデバイスBの記憶領域の使用状況の一例を示す。
本実施例では、デバイスAをeMMC130、デバイスBをSSD140として説明するが、その他のフラッシュメモリデバイスであってもよい。
デバイスAであるeMMC130は、SSD140よりも容量が小さいデバイスであり、システムが起動するためのブータブルデータや、コピー・PDL等のジョブ実行時に書き込まれたプリントデータの情報等が格納されている。
デバイスBであるSSD140は、eMMC130よりも容量が大きいデバイスであり、コピー、PDF実行時の画像データのスプールに使われる。
図2に示す例においてeMMC130のデータの使用状況は、使用領域50%、未使用領域38%、不要データ12%である。eMMC130の閾値は、閾値Aが10%、閾値A’が5%とする。デバイスAの不要データは、eMMC130の不要データが全体の12%なので、閾値A、閾値A’を超えている。なお、閾値Aおよび閾値A’は予め設定されているが、変更可能であってもよい。
図2に示す例においてSSD140のデータ使用状況は、使用領域が70%、未使用領域が35%、不要データ領域が7%である。SSD140の閾値は、閾値Bが10%、閾値B’が5%とする。デバイスBの不要データは、SSD140の不要データが全体の7%なので、閾値Bよりも小さく閾値B’よりも大きい。なお、閾値Bおよび閾値B’は予め設定されているが、変更可能であってもよい。
図3は、実施例1の消去処理フローチャートの一例を示す。実施例1では、CPU110がデバイスAの不要なデータ量が閾値を超えたとき、デバイスAへ消去コマンドを発行し、もう一方のデバイスBの不要なデータ量の閾値がある範囲内であれば、デバイスBへ消去コマンドを発行する。
本実施例では、デバイスAがeMMC130、デバイスBがSSD140として説明する。本実施例では、2つのフラッシュメモリデバイスを例に説明したが2つ以上であればよい。
ステップS101において、CPU110は、eMMC130のファイルを削除する。ステップS101は、例えば、ユーザが操作部400でファイル削除を指示し、eMMC130のデータが削除されることや、コピージョブやPDLジョブの実行完了に伴うデータ削除等のケースがある。
ステップS101を終えるとステップS102に遷移する。
ステップS102において、CPU110は、eMMC130とSSD140の不要なデータ量(不要なデータ容量)を取得する。ステップS102を終えるとステップS103に遷移する。
ステップS103において、CPU110は、eMMC130の不要なデータ量が閾値Aを超えたか否かを判定する。つまり、CPU110は、不要なデータ量と閾値を比較する。不要なデータとは、ファイルシステム上では削除済みデータだが、物理的には実体データがフラッシュメモリデバイスの記憶領域に残っているデータのことである。eMMC130の不要なデータ量が閾値Aを超えている場合(比較結果)には、ステップS104へ遷移する。
ステップS104において、CPU110は、eMMC130に消去コマンドを発行する。eMMC130は、消去コマンドを受信すると不要なデータのブロックの電荷を抜き、ブロックの全セルをチャージすることで初期化する。ステップS104を終えるとステップS105に遷移する。
ステップS105において、CPU110は、SSD140の不要なデータ量が閾値B‘よりも大きい容量か否かを判断する。ステップS105において、SSD140の不要なデータ量が、閾値B’よりも小さい容量であれば消去処理フローチャートを終了する。一方、SSD140の不要なデータ量が、閾値B’よりも大きい容量であればステップS106に遷移する。
ステップS106において、CPU110は、SSD140に消去コマンドを発行する。SSD140は、消去コマンドを受信すると不要なデータのブロックの電荷を抜き、ブロックの全セルをチャージすることで初期化する。ステップS106を終えると消去処理フローチャートを終了する。
ステップS103の説明に戻る。ステップS103において、eMMC130の不要なデータ量が閾値以下である場合には、ステップS107へ移行する。
ステップS107において、SSD140の不要なデータ量が、閾値Bを超えたか否かを判定する。ステップS107で閾値Bを超えていない場合(比較結果)には、消去処理フローチャートを終了する。一方、ステップS107で閾値Bを超えた場合(比較結果)には、ステップS108へ移行する。
ステップS108において、CPU110は、SSD140に消去コマンドを発行する。SSD140は、消去コマンドを受信すると不要なデータのブロックの電荷を抜き、ブロックの全セルをチャージすることで初期化する。ステップS108を終えるとステップS109に遷移する。
ステップS109において、CPU110は、eMMC130の不要なデータ量が閾値A’よりも大きい容量かどうか確認する。eMMC130の不要なデータ量が、閾値A’よりも小さい容量であれば消去処理フローチャートを終了する。一方、eMMC130の不要なデータ量が、閾値A’よりも大きい容量であればS110へ遷移する。
ステップS110において、CPU110は、eMMC130に消去コマンドを発行する。eMMC130は、消去コマンドを受信すると不要なデータのブロックの電荷を抜き、ブロックの全セルをチャージすることで初期化する。ステップS110を終えると消去処理フローチャートを終了する。
以上のように本実施例の構成によれば、デバイスAに消去コマンドを発行した際に、デバイスBに対して消去コマンドを発行するべきか否かを確認することで、デバイスAとデバイスBの消去コマンド処理を同時期に行うことができる。このような構成によれば、システム全体のパフォーマンス低下を防ぐことが可能となる。
さらに、デバイスAが閾値を超えていなくても、デバイスBが閾値を超えており、デバイスBに消去コマンドが発行された場合に、デバイスAの閾値を下げることで、デバイスAとデバイスBの消去コマンド処理を同時期に行うことが出来る。このような構成によれば、システム全体のパフォーマンス低下を防ぐことが可能となる。
(実施例2)
本実施例の消去処理のフローチャートを図4に示す。本実施例は、実施例1の変形例であり、消去処理のフローチャートが異なる。それ以外の構成は実施例1と同様である。本実施例においても、デバイスAをeMMC130、デバイスBをSSD140として説明するが逆でもよい。また、本実施例では、2つのフラッシュメモリデバイスを例に説明したが2つ以上であればよい。
本実施例は、eMMC130もしくはSSD140の不要データ量が閾値を超えたことによって、CPU110がeMMC130とSSD140に同時に消去コマンドを発行する点で実施例1と異なる。
ステップS201において、CPU110は、eMMC130のファイルを削除する。ステップS201において、例えば、ユーザが操作部400でファイル削除を行い、eMMC130のデータが削除されたこととする。
ステップS202において、CPU110は、eMMC130とSSD140の不要なデータ量を取得する。なお、ここではeMMC130とSSD140の不要なデータ量を取得する例を示したが、少なくともファイルの削除を行ったeMMC130の不要なデータ量を取得すればよい。
ステップS203において、CPU110は、eMMC130の不要なデータ量が閾値Aを超えたか否かを判定する。つまり、CPU110は、不要なデータ量と閾値を比較する。
ステップS203で、デバイスAもしくはデバイスBのどちらかの閾値を超えていた場合(比較結果)、ステップS204へ移行し、両方のデバイスがそれぞれ閾値を超えていない場合、終了する。
なお、ステップS203において、ファイルの削除を行っていないSSD140の不要なデータ量が閾値Bを超えたか否かを判定してもよい。例えば、eMMC130の不要なデータ量が閾値Aを超えていないと判定された場合に、CPU110は、SSD140の不要なデータ量が閾値Bを超えたか否かを判定する。そして、SSD140の不要なデータ量が閾値Bを超えたと判定された場合には、ステップS204に遷移する。
ステップS204において、CPU110は、デバイスAとデバイスBに同時に消去コマンドを発行する。そしてeMMC130およびSSD140は、消去コマンドを受信すると不要なデータのブロックの電荷を抜き、ブロックの全セルをチャージすることで初期化する。
以上のように本実施例の構成によれば、少なくとも一方のデバイスにおいて不要なデータ量が閾値を超えていることによって、デバイスAとデバイスBの消去コマンド処理を同時期に行うことができる。このような構成によれば、システム全体のパフォーマンス低下を防ぐことが可能となる。
なお、以下の記載は、実施例1および実施例2において共通である。
ステップS101およびステップS201でSSD140のファイルを削除した場合には、デバイスAは、SSD140となり、デバイスBがeMMC130となる。
また、ファイルが削除されることによって削除処理のフローチャートが開始する構成を示したがこれに限られない。例えば、ユーザが画像形成装置の電源をオフするタイミングでステップS102(S202)以降のフローチャートを実行してもよい。また、所定のタイミングで、デバイスAまたはデバイスBの空き容量の情報をCPU110が取得し、ステップS103(S203)以降のフローチャートを実行してもよい。
さらに、ステップS102およびS202において不要なデータ量を取得する構成を示したが、例えば、各デバイスから容量情報を取得し、その中に不要なデータ量が含まれる構成でもよい。また、例えば、CPU110が、ファイルを削除した際に、削除したデータ容量を加算して不要データ量として管理してもよい。CPU110で管理する場合には、管理情報をeMMC130、SSD140のいずれかに記憶する。
(その他の実施形態)
以上、本発明の様々な例と実施形態を示して説明したが、本発明の趣旨と範囲は、本明細書内の特定の説明に限定されるものではない。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
100 メインコントローラ
110 CPU
130 eMMC
140 SSD

Claims (12)

  1. 消去コマンドに対応した第1半導体メモリと第2半導体メモリを少なくとも有する情報処理装置であって、
    前記第1半導体メモリと前記第2半導体メモリに消去コマンドを送信可能な送信手段と、
    前記第1半導体メモリの不要データの容量が第1閾値よりも大きいか否かを判定する判定手段と、を有し、
    前記判定手段は、
    前記第1半導体メモリの不要データの容量が前記第1閾値以下である場合に前記第2半導体メモリの不要データの容量が第2閾値よりも大きいか否かを判定し、前記第1半導体メモリの不要データの容量が前記第1閾値より大きい場合に前記第2半導体メモリの不要データの容量が前記第2閾値よりも小さい第3閾値より大きいか否かを判定し、
    前記送信手段は、
    前記判定手段によって前記第1半導体メモリの不要データの容量が前記第1閾値より大きいと判断されることによって、前記第1半導体メモリに消去コマンドを送信し、
    前記判定手段によって前記第2半導体メモリの不要データの容量が前記第2閾値より大きいと判断される又は前記第2半導体メモリの不要データの容量が前記第3閾値より大きいと判断されることによって、前記第2半導体メモリに消去コマンドを送信する
    ことを特徴とする情報処理装置。
  2. 前記送信手段は、前記判定手段によって前記第1半導体メモリの不要データの容量が前記第1閾値よりも大きいと判定されることによって、前記第1半導体メモリに消去コマンドを送信し、
    前記判定手段は、前記送信手段によって前記第1半導体メモリに消去コマンドが送られてから、前記第2半導体メモリの不要データの容量が前記第3閾値より大きいか否かを判定することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
  3. ユーザから指示を受け付ける受け付け手段を更に有し、
    前記第1半導体メモリに記憶されたデータを削除する指示を受け付けることに基づいて、前記判定手段は、前記第1半導体メモリの不要データの容量が前記第1閾値よりも大きいか否かを判定することを特徴とする請求項1または2に記載の情報処理装置。
  4. ジョブを受け付ける受け付け手段を更に有し、
    前記ジョブを実行することで、前記第1半導体メモリに所定のデータを記憶し、
    前記ジョブの実行が完了し、前記所定のデータを削除することに基づいて、前記判定手段は、前記第1半導体メモリの不要データの容量が前記第1閾値より大きいか否かを判定することを特徴とする請求項1または2に記載の情報処理装置。
  5. 前記送信手段は、前記判定手段によって前記第1半導体メモリの不要データの容量が前記第1閾値以下であると判定されることによって、前記第1半導体メモリへの消去コマンドの送信を行わないことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の情報処理装置。
  6. 前記送信手段は、
    前記判定手段によって前記第2半導体メモリの不要データの容量が前記第2閾値以下であると判定されることによって、前記第2半導体メモリに消去コマンドを送信せず、且つ、
    前記第2半導体メモリの不要データの容量が前記第3閾値以下であると判定されることによって、前記第2半導体メモリに消去コマンドを送信しない
    ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の情報処理装置。
  7. 前記判定手段は、前記第2半導体メモリの不要データの容量が前記第2閾値よりも大きいと判定することによって、前記第1半導体メモリの不要データの容量が前記第1閾値よりも小さい第4閾値よりも大きいか否かを判定することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の情報処理装置。
  8. 前記送信手段は、
    前記判定手段によって前記第2半導体メモリの不要データの容量が前記第4閾値以下であると判定されることによって、前記第2半導体メモリに消去コマンドを送信せず、
    前記判定手段によって前記第2半導体メモリの不要データの容量が前記第4閾値よりも大きいと判定されることによって、前記第2半導体メモリに消去コマンドを送信することを特徴とする請求項7に記載の情報処理装置。
  9. 前記第1半導体メモリの不要データの容量を前記第1半導体メモリから取得し、前記第2半導体メモリの不要データの容量を前記第2半導体メモリから取得する取得手段を更に有することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の情報処理装置。
  10. 前記第1半導体メモリに記憶されたデータを削除することに従って、前記第1半導体メモリの不要データの容量を加算し、前記第2半導体メモリに記憶されたデータを削除することに従って、前記第2半導体メモリの不要データの容量を加算する計算手段を有することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の情報処理装置。
  11. 前記第1半導体メモリはeMMCであり、前記第2半導体メモリはSSDであることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の情報処理装置。
  12. 前記第1閾値は、前記第2閾値よりも小さいことを特徴とする請求項11に記載の情報処理装置。
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