信息記錄介質的數據區域管理方法、使用數據區域管理方法的信息處理裝置的製作方法
2023-05-22 11:08:26
專利名稱：信息記錄介質的數據區域管理方法、使用數據區域管理方法的信息處理裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及在文件系統中管理存儲在信息記錄介質中的數據的數據區域管理方法和使用該數據區域管理方法的信息處理裝置。
背景技術：
現在，通過文件系統來實現存儲在半導體存儲器、磁碟、光碟、光磁碟等信息記錄介質的信息記錄區域中的數據的管理。在文件系統中，將信息記錄區域分割為作為最小訪問(access)單位的扇區(sector)和作為扇區的集合的簇(cluster)進行管理。另外，作為文件來管理一個或一個以上的簇。
作為現在使用的文件系統的一個例子，有FAT文件系統。在ISO/IEC9293，「Information Technology-Volume and file structure ofdisk cartridges for information」，1994年中，揭示了其詳細。
FAT文件系統是在個人計算機等信息設備中一般使用的文件系統。在FAT文件系統中，通過管理構成文件的數據的物理存儲位置的被稱為FAT(File Allocation Table文件定位表)的表，來對許多數據進行統一管理。通過FAT文件系統進行數據管理的信息記錄介質由於能夠在解釋同一文件系統的設備間共有文件，所以在設備間能夠收發數據。
在FAT中，由於針對一個簇使用一個固定長度的入口(entry)，所以隨著信息記錄介質的容量變大，在文件系統中管理的簇數增加，FAT的大小也變大。在設備中安裝FAT文件系統的情況下，在存儲量有限的安裝設備等中，為了削減存儲量，不將全部的FAT保存在存儲器上，而只將一部分FAT保存在存儲器上，使用緩存(caching)的方法。
現在，作為對FAT進行緩存的方法，提出了以下這樣的方法在初始設置時，將在FAT中管理的數據數和FAT的存儲位置等信息從主設備輸入到信息記錄重放裝置，對FAT的全部或一部分進行緩存。例如在特開平8-110868號公報中揭示了該方法。在該方法中，在緩衝存儲器上對FAT上的信息內的與所訪問的文件有關的信息進行緩存。在該情況下，對於對訪問過一次的文件的再訪問，不需要讀入信息記錄介質上的FAT，就能夠高速地進行訪問。
但是，上述現有技術有以下這樣的問題點。上述數據區域管理方法著眼於使對已經存在的文件的訪問高速化的方法，並沒有考慮空區域檢索處理。即，上述數據區域管理方法高速地進行對訪問過一次的文件的再訪問，但在檢索空區域並作成新的文件的情況下，不對FAT進行緩存，因此必須從信息記錄介質新讀出FAT。
在現有方法中進行空區域檢索處理時，確認存儲在FAT上的各個入口的使用狀況，取得空區域的簇編號。特別地如果空區域少，則在空區域檢索處理中確認的入口數增加，在最差的情況下，在空區域檢索時需要將全部FAT讀入到緩衝存儲器中。在此，在緩衝存儲器的讀入單位小的情況下，由於讀入處理的消耗(overhead)，而空區域檢索處理變慢。
發明內容
本發明就是鑑於上述問題點而提出的，其目的在於實現能夠與使用FAT實施的空區域檢索處理和連接目標取得處理等處理對應地變更FAT的讀入單位，並降低FAT訪問時的消耗的數據區域管理方法，同時提供一種使用該數據區域管理方法的信息處理裝置。
本發明的數據區域管理方法被用於通過文件系統作為文件地管理存儲在信息記錄介質內的信息記錄區域中的數據的信息處理裝置。其特徵在於針對管理信息記錄介質的信息記錄區域的空狀態和連接狀態的區域管理信息，在信息處理裝置進行訪問時，與信息處理裝置內的處理內容對應地變更訪問大小。
另外，本發明的信息處理裝置是對通過文件系統管理存儲在信息記錄區域中的數據的信息記錄介質進行訪問的裝置，由FAT緩存器、易失性存儲器、FAT緩存控制部件、文件系統控制部件構成。FAT緩存器從信息記錄介質讀出管理信息記錄區域的空狀態和連接狀態的區域管理信息並存儲。作為用於將FAT緩存器分割為多個塊進行管理的FAT緩存管理信息，易失性存儲器保存各塊的開始地址、存儲在各塊中的區域管理信息的信息記錄介質上的位置、各塊的大小、更新的有無等信息。FAT緩存控制部件參照並更新FAT緩存管理信息，控制對FAT緩存器的區域管理信息的讀入。文件系統控制部件經由FAT緩存控制部件對區域管理信息進行訪問，將數據作為文件存儲在信息記錄介質中。
圖1是本發明的實施例1的信息處理裝置和信息記錄介質的結構圖。
圖2是表示FAT文件系統的數據存儲例子的圖。
圖3是表示FAT文件系統的文件數據寫入例子的圖。
圖4是表示在信息記錄介質上構築的文件系統的構成例子的圖。
圖5是表示實施例1的FAT緩存器的一個例子的圖。
圖6是表示實施例1的空區域檢索處理的流程圖。
圖7是表示實施例1的連接目標取得處理的流程圖。
圖8是實施例2的信息處理裝置和信息記錄介質的結構圖。
圖9是表示實施例2的FAT_Read緩存器和FAT_Write緩存器的一個例子的圖。
圖10是表示實施例2的空區域檢索處理的流程圖。
圖11是表示實施例2的連接目標取得處理的流程圖。
具體實施例方式
以下，使用附圖，說明本發明的信息記錄介質的數據區域管理方法和信息處理裝置。
(實施例1)圖1是使用了本發明的數據區域管理方法的實施例1的信息處理裝置和信息記錄介質的結構圖。圖1的信息處理裝置100A由CPU101、主存儲器102、緩衝存儲器103A、訪問控制部件104、程序存儲部件105構成。
主存儲器102是存儲在信息處理裝置100A上動作的程序的存儲器。緩衝存儲器103A是在FAT和數據的緩存中使用的存儲器。訪問控制部件104是控制對信息記錄介質110的訪問的控制部件。程序存儲部件105是存儲在信息處理裝置100A上動作的程序等的存儲器。
緩衝存儲器103A包含對FAT進行緩存的FAT緩存器。為了管理該FAT緩存器，主存儲器102存儲FAT緩存管理信息。程序存儲部件105具有應用程式106、文件系統控制部件107、FAT緩存控制部件108。應用程式106是在信息處理裝置100A上動作的程序。文件系統控制部件107對在信息記錄介質110上構築的文件系統進行控制。FAT緩存控制部件108控制FAT緩存。
另一方面，在信息記錄介質110內構築有文件系統。文件系統將存儲在信息記錄介質110中的數據作為文件進行管理。通過FAT文件系統管理本實施例的信息記錄介質110。在信息記錄介質110上有存儲作為文件系統管理信息的區域管理信息的管理信息區域、存儲數據的數據區域。在管理信息區域上設置有主引導記錄分區表(MBR·PT)111、分區引導扇區(PBS)112、FAT113、根目錄入口(RDE)114。
MBR·PT111存儲用於將信息記錄區域分割為多個被稱為分區(Partition)的區域並管理的信息。PBS112存儲一個分區內的管理信息。FAT113表示包含在文件中的數據的物理存儲位置。RDE114存儲存在於根目錄下的文件、目錄的信息。另外，FAT113是表示包含在文件中的數據的物理存儲位置的重要的區域，因此通常在信息記錄介質110內存在2個具有相同信息的FAT113，而二重化。
數據區域115被分割為多個簇而管理，各簇存儲包含在文件中的數據。存儲許多數據的文件等將多個簇作為數據存儲區域使用。通過存儲在FAT113中的連接信息來管理各簇間的連接。
使用圖2說明FAT文件系統的文件數據的讀入例子。在根目錄入口114和數據區域115的一部分中存儲有圖2(A)所示那樣的用於存儲文件名和文件大小等的目錄入口201。以簇為單位管理作為文件數據的存儲目的地的數據區域。對各簇附加能夠唯一識別的簇編號。為了確定存儲文件的數據的簇，在目錄入口201中存儲有存儲文件數據的先頭部分的簇的簇編號，即開始簇編號。圖2(A)的目錄入口201的例子表示了具有FILE1.TXT的名字的文件從簇編號10開始存儲數據。
在多個簇中存儲數據的文件的情況下，需要確定開始簇編號以後的簇編號，並查找存儲有數據的簇。因此，在FAT中存儲必需的簇的連接信息。圖2(B)表示FAT202的例子。在FAT202中設置有與各簇編號對應的欄位。在各個欄位中存儲有表示各簇的連接信息的FAT入口。FAT入口是表示下一個連接的簇的簇編號的數據。在圖2(B)的例子中，作為與簇編號10對應的FAT入口存儲有「11」。因此，簇編號10的簇與簇編號11的簇連接。同樣，在與簇編號11對應的FAT入口中存儲有「12」，在與簇編號12對應的FAT入口中存儲有「13」，以簇編號10、11、12、13的順序進行連接。在下一個與簇編號13對應的FAT入口中存儲有「0xFFF」。「0xFFF」表示連接的終端，因此以簇編號10開始的連接在10、11、12、13的4個簇後結束。另外，存儲在與簇編號14對應的FAT入口中的「0」表示沒有向文件分配該簇，是空區域。
根據圖2(A)、(B)，如果識別出分配給文件FILE1.TXT的數據區域是簇編號10、11、12、13，則在實際讀入FILE1.TXT的文件的數據的情況下，如圖2(C)所示，順序地讀入數據區域203的簇編號10、11、12、13的數據。
接著，使用圖3說明FAT文件系統中的文件數據的寫入例子。與圖2的例子一樣，設想在根目錄入口和數據區域的一部分中存儲有圖3(A)所示的目錄入口201的情況。目錄入口201所示的文件的文件名為FILE1.TXT，從簇編號10開始存儲文件的數據。另外，文件大小是16000位元組，在圖3的例子中，由於一個簇的大小是4096位元組，所以在4個簇中存儲文件的數據。
圖3(B)表示文件寫入前的FAT202的狀態。圖3(B)的FAT與圖2(B)的情況一樣，表示了連接了10、11、12、13的4個簇的狀態，表示了在FILE1.TXT中在10～13的4個簇中存儲文件的數據。
在此，設想向FLIE1.TXT進一步寫入1000位元組的數據的情況。文件大小從16000位元組變更為17000位元組，但為了原來的數據存儲用而確保的4個簇只能存儲16384位元組的數據，因此必須新分配空簇來存儲數據。
通過從FAT取得空簇並進行FAT連接來實現空區域的分配。如下這樣進行連接的步驟。首先，第一從圖3(B)的FAT202取得存儲有表示空簇的「0」的入口。在圖3(B)的情況下，簇編號14是空簇。接著，在擴展文件大小的文件的連接終端上連接所取得的空簇。圖3(C)表示進行了連接後的FAT202A的狀態，將作為FILE1.TXT的終端的簇編號13的連接目標變更為「14」。然後，將簇編號14的連接目標變更為表示連接終端的「0xFFF」。通過該處理，如圖3(D)所示，作為文件的數據區域203A，FILE1.TXT被分配了「10」、「11」、「12」、「13」、「14」的5個簇，向簇編號13的區域寫入從第16001位元組到第16384位元組，向簇編號14的區域寫入從第16385位元組到第17000位元組，進行數據寫入處理。
這樣，數據寫入處理中的空區域檢索處理就是從FAT取得存儲有「0」的入口。但是，在信息記錄介質中存儲有許多文件的情況下，為了找到空區域，必須確認許多FAT入口。在最差的情況下，如果不確認FAT的全部入口，則無法找到空區域。因此，為了高速地檢索空區域，有以下的方法預先從信息記錄介質110將全部FAT讀入到信息處理裝置100上的存儲器中，通過在存儲器上檢索空區域，則不需要進行從信息記錄介質110的讀入處理。但是，FAT與信息記錄介質110的容量成正比地變大，因此在沒有為了保存全部FAT的充分的存儲器容量的情況下，也可以使用只將FAT的一部分保存在存儲器上進行緩存的方法。
在對FAT進行緩存的情況下，如果一次從信息記錄介質110讀入的大小很大，則在空區域檢索處理中讀入全部FAT時，能夠降低FAT讀入的消耗。但是，在讀入文件數據時查找連接目標的連接目標取得處理中，由於預先知道下一個應該參照的FAT的位置，所以FAT的讀入大小小的情況是高效的。
因此，本發明如上述那樣，著眼於基於與FAT的訪問對應的特性不同的空區域檢索處理或連接目標取得處理，變更對FAT的訪問方法，使處理高效。由此，即使在使用了大容量的信息記錄介質110的情況下，也能夠縮短空區域檢索中的最差處理時間，進而能夠不增加連接目標取得處理的處理時間。
在說明作為本發明的課題的數據區域管理方法的詳細之前，作為信息記錄用的元件，先說明使用了半導體存儲器的信息記錄介質的特徵。半導體存儲器可以構成小型、輕量的信息記錄介質，因此確立了作為各種技術領域中的信息記錄介質的鞏固的地位。半導體存儲器使用EEPROM或被稱為FlashROM的非易失性存儲器。特別在許多信息記錄介質中使用的NAND型存儲器具有以下特徵在寫入數據前必須先消去記錄在寫入目的地中的數據，在恢復為白紙狀態後進行數據寫入。
在此，將消去數據的單位稱為消去塊。作為集合了多個作為訪問最小單位的扇區的塊來管理消去塊。即，訪問可以以扇區(例如512位元組)為單位進行，但在寫入之前必須進行的數據的消去處理以消去塊(例如16kB)為單位進行。例如，設想一個扇區的寫入處理需要200μ秒、一個消去塊(16kB)的消去處理需要2m秒、指令發出的消耗為3m秒的FlashROM。該FlashROM的一個消去塊(16kB)的寫入時間為將2m秒、32×200μ秒、3m秒相加的合計11.4m秒。另外，一個扇區的寫入時間為將2m秒、1×200μ秒、3m秒相加的合計5.2m秒。即，相對於在以消去塊為單位對16kB的數據進行寫入的情況下每16kB需要11.4m秒的寫入時間，在以1扇區為單位對相同的16kB的數據進行寫入的情況下，每16kB需要166.4m秒的寫入時間。這樣，具有以下的特徵在以消去塊為單位進行寫入的情況下，寫入時間最短。
在這樣的一定大小的塊單位的情況下訪問性能最快的現象不只是使用了半導體存儲器的信息記錄介質，一部分硬碟和光碟也具有該特徵。在以這樣的特定大小的塊單位進行訪問的情況下，如果將本發明適用於訪問性能為最快的信息記錄介質，則其效果更大。
以下，說明本實施例1的數據區域管理方法。圖4是表示在信息記錄介質上構築的文件系統的一個例子的說明圖。在圖4的例子中，設想了作為信息記錄介質使用了半導體存儲器的情況，將最小訪問單位設為1扇區(512位元組)，將前面說明了的消去塊設為32扇區(16kB)。FAT具有與信息記錄介質的容量成正比的大小。通常FAT不注意消去塊而配置，因此如圖4所示，在消去塊的中途配置作為二重化了的FAT的第一個的FAT1的先頭。另外，FAT1具有123扇區的大小，被配置跨過了從消去塊8到12的5個消去塊。在本實施例的數據區域管理方法中，通過以該消去塊為單位進行空區域檢索處理時的FAT的緩存，從而高速地進行對FAT的訪問。
接著，說明FAT緩存器。圖5是表示存在於緩衝存儲器103A上的FAT緩存器501的一個例子的圖。FAT緩存器501使用緩衝存儲器103A的一部分區域，由FAT緩存控制部件108管理。FAT緩存控制部件108在為了FAT緩存器501用而分配的緩衝存儲器103A內，循環進行多個緩存塊的生成和釋放，從FAT檢索空區域。另外，FAT緩存控制部件108向文件系統控制部件107提供取得連接目標的功能。
在圖5(A)的例子中，在FAT緩存器501內存在4個緩存塊，從信息記錄介質110讀入FAT。緩存塊的塊大小是作為消去塊大小的32扇區或作為最小訪問單位的1扇區的任意一個。在圖5(A)的例子中，緩存塊1和4的塊大小是32扇區，緩存塊2和3的塊大小是1扇區。剩下的區域被作為空區域管理，在緩存失誤(miss hit)時作為新生成緩存塊的區域使用。
另外，圖5(B)是表示存儲FAT存儲器501的管理信息的FAT緩存管理信息502的一個例子的圖。圖5(B)與圖5(A)的FAT緩存器501對應。FAT緩存管理信息502包含塊開始地址、FAT地址、FAT大小、更新標誌。
塊開始地址表示緩存塊的FAT緩存器501上的開始位置。FAT地址表示讀入到緩存塊內的FAT是FAT內的哪個部分。FAT大小表示讀入到緩存塊內的FAT的大小。更新標誌是表示緩存塊內的FAT是否被更新的標誌。
在圖5(B)的例子中，表示了緩存塊1從FAT緩存器501的先頭位置開始存在，從信息記錄介質的FAT先頭開始讀入22扇區的FAT，並且緩存塊1內的FAT的一部分被更新了。在本實施例中，先頭位置並不是「0」，而表示為「1」。另外，還表示了緩存塊2從FAT存儲器501上的第33扇區開始存在，從信息記錄介質的FAT的第60扇區開始讀入1扇區的FAT，並且緩存塊2內的FAT沒有被更新。進而，在與緩存塊5對應的FAT緩存管理信息502中，向地址和大小的信息設置「0xFFFF」，表示不存在緩存塊5。在此，與「0xFFFF」對應的十進位數的65535是在本實施例中不作為有效的地址或大小使用的值。
接著，以信息記錄介質和FAT緩存器是圖4、圖5的狀態的情況為例，說明本實施例的空區域檢索處理。圖6是表示本實施例的空區域檢索處理的流程的流程圖。針對從圖1的應用程式106向文件系統控制部件107發出的文件訪問請求，執行空區域檢索處理。這時，從文件系統控制部件107向FAT緩存控制部件108發出空區域檢索的請求，在FAT緩存控制部件108中，執行空區域檢索。FAT緩存控制部件108適當地讀入FAT緩存器內的FAT，在檢索了空區域的基礎上，向文件系統控制部件107返回所取得了的空區域的簇編號。
在空區域檢索處理中，首先取得開始空區域檢索的簇編號SCN(S601)。在SCN中保存前次結束了空區域檢索的位置的簇編號，並在下次的空區域檢索處理中使用。
接著，計算出包含存儲有與SCN對應的FAT上的入口的FAT的消去塊編號EBN(S602)。在圖4、圖5的例子中，設想了SCN為「2」，將對應的FAT上的入口存儲在FAT的先頭扇區中的情況。這時，如圖4所示，具有123扇區的大小的FAT1的先頭扇區被包含在消去塊8中。因此，計算出EBN為「8」。同樣，在SCN的值大，對應的FAT上的入口存在於FAT的第100扇區中的情況下，FAT1的第100扇區被包含在圖4所示的FAT1-4的區域中。因此，計算出EBN為「11」。
接著，確認在EBN所示的消去塊中是否包含FAT1以外的數據(S603)。例如，在EBN為「8」的情況下，如圖4所示，在消去塊8中除了FAT1以外，還包含MBR、PT的一部分、PBS，因此S603的判斷處理為Yes，前進到S605的處理。另外，在EBN為「11」的情況下，如圖4所示，消去塊11隻包含FAT1的數據，因此S603的判斷處理為No，前進到S604的處理。
在S603的判斷為No的情況下，作為FAT讀入大小RS設置消去塊大小的32個扇區(S604)。在S603的判斷為Yes的情況下，作為FAT讀入大小RS計算出消去塊內的FAT的數據長度(S605)。在圖4、圖5的例子中，在EBN為「8」或「12」的情況下，實施該處理。在EBN為「8」的情況下，作為RS設置22個扇區，在EBN為「12」的情況下，作為RS設置5個扇區。另外，在FAT的先頭是讀入對象的情況下，作為讀入開始位置，設置消去塊的中間的位置。即，在EBN為「8」的情況下，作為讀入開始位置設置消去塊8內的第11扇區。通過到此為止的處理，決定信息記錄介質上的FAT的讀入位置和讀入大小。
接著，確認讀入對象區域的FAT是否已經存在於FAT緩存器上(S606)。在存在FAT的情況下，確認該緩存塊的大小是否是1個扇區(S607)。在不是1個扇區的情況下，由於對象FAT已經存在於FAT緩存器上，所以前進到作為緩存塊取得後處理的S610的處理。
在S606中讀入對象區域的FAT不存在於FAT緩存器上的情況下，或者在S607中緩存塊的大小是1個扇區的情況下，需要進行FAT的再讀入。在進行FAT的再讀入之前，進行FAT緩存器的回寫處理(S608)。在回寫處理中，在讀入對象區域的FAT已經存在於FAT緩存器上的情況下，如果在FAT緩存器上進行了更新，則在向信息記錄介質寫入FAT後，釋放FAT緩存器上的對象緩存塊。另外，如果FAT緩存器上的空區域未滿消去塊大小(32個扇區)，則為了確保FAT再讀入所必需的空區域，而通過與前面的釋放步驟一樣的步驟釋放任意的緩存塊。
接著，從信息記錄介質向FAT緩存器讀入FAT，更新FAT緩存管理信息(S609)。通過到此為止的處理，使得包含空區域檢索開始位置的入口的FAT存在於FAT緩存器上。
接著，在FAT緩存器上的緩存塊內檢索空區域(S610)。空區域的檢索從檢索開始簇編號SCN開始順序地參照入口，確認值是否是表示空區域的「0」。在不是「0」的情況下，參照下一個入口，直到找到是「0」的入口為止循環進行處理。在找到了是「0」的入口的時刻，將檢索開始簇編號變更為現在的參照位置。另外，在現在參照的緩存塊內沒有找到空區域的情況下，將檢索開始簇編號變更為現在參照的緩存塊的終端位置。
在S601的處理中取得了空區域的情況下，向文件系統控制部件107通知所取得的空區域的簇編號，結束處理(S611)。在無法取得空區域的情況下，如果還沒有檢索完FAT的全部區域，則返回到S602的處理，繼續從在S610中變更了的檢索開始簇編號開始進行空區域檢索處理(S612)。如果已經檢索完FAT的全部區域，則判斷為不存在空區域，向文件系統控制部件107通知沒有空區域，結束處理。
在上述處理中，空區域的檢索處理從S601的檢索開始簇編號開始進行檢索，在即使檢索到FAT終端也沒有找到空區域的情況下，從FAT先頭開始繼續進行檢索，並進行到S601的檢索開始簇編號。即，在對FAT的全部區域進行了空區域的檢索的時刻，結束檢索處理。
這樣，本實施例的空區域檢索處理以消去塊為單位對FAT進行訪問，並讀入到FAT緩存器中。在空區域檢索處理後，如果向所取得的空區域寫入數據，則更新FAT緩存器。這樣，由於向信息記錄介質回寫FAT也同樣地以消去塊為單位進行訪問，所以能夠高速地訪問FAT。
接著，以信息記錄介質110處於圖4的狀態，FAT緩存器為圖5的狀態的情況為例子，說明本實施例的連接目標取得處理。圖7是表示本實施例的連接目標取得處理的流程的流程圖。連接目標取得處理針對從應用程式106向文件系統控制部件107發出的文件訪問請求，從文件系統控制部件107向FAT緩存控制部件108發出連接目標取得請求。然後，在FAT緩存控制部件108中執行連接目標取得處理。FAT緩存控制部件108適當地讀入FAT緩存器內的FAT，在取得連接目標的基礎上，將所取得的連接目標的簇編號返回文件系統控制部件107。
在連接目標取得處理中，由於FAT的讀入大小是固定的1個扇區，所以通過到此為止的處理，決定信息記錄介質110上的FAT的讀入位置和讀入大小。接著，確認讀入對象區域的FAT是否已經存在於FAT上(S703)。在存在的情況下，前進到作為緩存塊取得後處理的S706的處理。在S703中讀入對象區域的FAT不存在於FAT緩存器上的情況下，需要進行FAT的讀入。在讀入FAT之前，在不存在FAT緩存器上的空區域的情況下，為了確保FAT讀入所必需的空區域，而釋放任意的緩存塊。這時，如果進行釋放的緩存塊在FAT緩存器上被更新，則在向信息記錄介質110寫入FAT後，釋放緩存塊。
接著，從信息記錄介質110向FAT緩存器讀入FAT，更新FAT緩存管理信息(S705)。通過到此為止的處理，使得包含連接目標簇編號的入口存在於FAT緩存器上。接著，在FAT緩存器上的緩存塊內，取得連接目標簇編號，在向文件系統控制部件107通知所取得的簇編號後，結束處理(S706)。
這樣，在本實施例的連接目標取得處理中，訪問控制部件104以扇區為單位訪問FAT，並讀入到FAT緩存器中。在連接目標取得處理中，如果只參照FAT上的特定的一個入口，則能夠取得連接目標，因此以作為最小訪問單位的扇區單位訪問信息記錄介質，能夠高速地取得連接目標。
如上所述，在本實施例中，通過與處理對應地變更FAT的訪問大小，能夠使FAT訪問高效。即，在空區域檢索處理中，通過以消去塊為單位進行訪問，削減與FAT讀入對應的消耗，能夠縮短空區域檢索處理的最差時間。另外，在連接目標取得處理中，通過以扇區為單位進行訪問，能夠縮短一次連接目標取得處理的時間。
另外，在本發明的實施例中，如圖5(B)所示，作為FAT緩存管理信息502，記載了將塊開始地址、FAT地址、FAT大小、更新標誌的4個信息作為一組進行管理的例子。但是，如果能夠根據同樣的信息進行FAT緩存器的管理，則也可以是其他形式。另外，說明了在空區域檢索處理中，在開始空區域檢索的簇編號SCN中保存前次結束了空區域檢索的位置的簇編號，並在下次空區域檢索處理中使用的例子。但是，也可以使用隨機數的方法，或每次使用設置FAT先頭等的其他值。
另外，在本發明的實施例中，設想以消去塊為單位的訪問是最快的信息記錄介質進行了說明，但也可以適用於訪問性能不依存於訪問開始位置的信息記錄介質。在該情況下，在本實施例中，進行了注意到消去塊邊界的FAT的緩存，但也可以單純地從FAT先頭開始以固定長度的塊為單位進行緩存。
(實施例2)接著，說明本發明的實施例2的數據區域管理方法。圖8是實施例2的信息處理裝置和信息記錄介質的結構圖。本實施例的信息處理裝置100B與實施例1的信息處理裝置100A的結構不同點在於緩衝存儲器103B包含FAT_Read緩存器、FAT_Write緩存器的2個FAT用緩存器。
在本實施例中，在FAT緩存器中準備塊大小不同的2個緩存區域，並根據用途分開使用。在空區域檢索時和對信息記錄介質110的FAT更新時，使用決大小大的FAT_Write緩存器。另外，在不伴隨連接更新的連接目標取得時，使用塊大小小的FAT_Read緩存器。通過這樣根據用途分開使用2種緩存區域，而使對FAT的訪問高效。
接著，說明本實施例的FAT_Read緩存器、FAT_Write緩存器。圖9是表示存在於緩衝存儲器上的FAT_Read緩存器901、FAT_Write緩存器902的一個例子的說明圖。FAT_Read緩存器901由M個扇區構成，並由圖8的FAT緩存控制部件107以扇區為單位進行管理。該FAT_Read緩存器901隻在FAT的讀入處理中使用，在文件數據的追加等更新FAT上的入口的情況下，使用FAT_Write緩存器902。
FAT_Write緩存器902由N個固定長度塊構成，並由FAT緩存控制部件108以固定長度塊為單位進行管理。在信息記錄介質110是半導體存儲器的情況下，作為固定長度塊的大小使用消去塊大小。在圖9的例子中，固定長度塊的大小是32個扇區。該FAT_Write緩存器902在進行空區域檢索處理、或對信息記錄介質110的FAT更新時使用。
另外，圖9(B)是表示存儲管理FAT_Read緩存器901、FAT_Write緩存器902的信息的FAT緩存管理信息903的一個例子的說明圖。圖9(B)與圖9(A)的狀態的FAT_Read緩存器901、FAT_Write緩存器902對應。在FAT緩存管理信息903中包含FAT地址、FAT大小、更新標誌。FAT地址表示讀入到緩存塊內的FAT是FAT的哪個部分。FAT大小表示讀入到緩存塊內的FAT的大小。更新標誌表示緩存塊內的FAT是否被更新。FAT緩存管理信息903將該3個信息作為一組而包含FAT_Read緩存器901用的M組信息、FAT_Write緩存器902用的N組信息。
FAT_Read緩存器901以扇區為單位被管理，在各緩存塊內存儲1個扇區的信息，因此讀入了FAT信息的緩存塊的FAT大小一定是「1」。FAT_Read緩存器901隻在讀入處理中使用。因此，緩存塊上的FAT不被更新，更新標誌始終被設置為「沒有更新」的狀態。進而，在現在不使用的緩存塊中，向地址和大小的信息設置表示未使用狀態的「0xFFFF」。在此，與「0xFFFF」對應的十進位數的65535是在本實施例中不作為有效的地址或大小使用的值。
接著，說明本實施例的空區域檢索處理。圖10是表示本實施例的空區域檢索處理的流程的流程圖。與實施例1的空區域檢索處理的不同點在於作為FAT用的緩存器只使用FAT_Write緩存器；在S1006中存在讀入對象區域的FAT_Write緩存器後，不進行判斷緩存塊的大小的處理。
不進行緩存塊的大小判斷處理的理由是所使用的緩存器只是FAT_Write緩存器，在存在讀入對象區域的FAT_Write緩存器的情況下，緩存塊的大小一定為預先確定的固定長度(例如32個扇區)。
說明本實施例的連接目標取得處理。圖11是表示本實施例的連接目標取得處理的流程的流程圖。本實施例的連接目標取得處理與實施例1的連接目標取得處理的不同點在於作為FAT用的緩存器只使用FAT_Read緩存器。
在此，說明了在空區域檢索處理中使用FAT_Write緩存器的步驟、在連接目標取得處理中使用FAT_Read緩存器的步驟。在進行文件數據的追加、文件的刪除等更新FAT的處理的情況下，與空區域檢索處理一樣，進行對FAT_Write緩存器的操作。
如上所述，在本實施例2中，在對FAT進行訪問時，通過分開使用塊大小不同的2個緩存器，能夠使對FAT的訪問高效。即，在空區域檢索處理或FAT更新處理等，以比較大的單位對FAT進行訪問是高效的情況下，使用塊大小大的緩存器。在連接目標取得處理等，以比較小的單位對FAT進行訪問是高效的情況下，使用塊大小小的緩存器。由此，能夠降低訪問FAT時的消耗，能夠高效地對FAT進行訪問。
另外，在本發明的實施例中，記載了作為FAT緩存管理信息，將FAT地址、FAT大小、更新標誌的3個信息作為一組進行管理的例子，但如果是根據同樣的信息進行FAT緩存器的管理，則也可以是其他形式。另外，在本發明的實施例中，設想了以消去塊為單位的訪問是最快的信息記錄介質進行了說明，但也可以適用於訪問性能不依存於訪問開始位置的信息記錄介質。在該情況下，在本實施例中，進行了注意到消去塊邊界的FAT的緩存，但也可以變更為單純地從FAT先頭開始以固定長度的塊為單位進行緩存。另外，本發明的數據區域管理方法並不只限於扇區大小和消去塊大小。
本發明的數據區域管理方法在使用FAT從信息記錄介質讀出或記錄數據時，不對FAT有關的信息處理裝置的存儲器資源產生負擔，能夠高速地進行數據的訪問。因此，能夠廣泛地靈活運用於存儲器容量有限的便攜終端裝置、具有緩衝存儲器的信息處理裝置等用途。另外，本發明還適合於具有信息記錄介質中的非易失性半導體存儲器、硬碟、光碟等的信息處理裝置。
權利要求
1.一種數據區域管理方法，被用於通過文件系統作為文件而管理存儲在信息記錄介質內的信息記錄區域中的數據的信息處理裝置，是上述信息記錄介質中的數據區域管理方法，其特徵在於在上述信息處理裝置對管理上述信息記錄介質的信息記錄區域的空狀態和連接狀態的區域管理信息進行訪問時，與上述信息處理裝置內的處理內容對應地變更訪問大小。
2.根據權利要求1記載的數據區域管理方法，其特徵在於上述信息處理裝置內的處理內容是從上述區域管理信息檢索空區域的空區域檢索處理；從上述區域管理信息取得連接目標的連接目標取得處理。
3.根據權利要求2記載的數據區域管理方法，其特徵在於對於對上述區域管理信息的訪問大小，如果上述信息處理裝置內的處理內容是上述空區域檢索處理，則使用小於等於由上述信息記錄介質的物理特性決定的第一訪問大小的大小，如果上述信息處理裝置內的處理內容是上述連接目標取得處理，則使用作為上述信息記錄介質的最小訪問單位的第二訪問大小。
4.根據權利要求3記載的數據區域管理方法，其特徵在於對於上述空區域檢索處理中的對上述區域管理信息的訪問大小，在對上述區域管理信息的先頭和終端以外的位置進行訪問的情況下，使用由上述信息記錄介質的物理特性決定的物理的管理塊大小，在對上述區域管理信息的先頭和終端進行訪問的情況下，使用小於等於上述物理的管理塊大小的大小。
5.根據權利要求4記載的數據區域管理方法，其特徵在於對上述區域管理信息的先頭和終端進行訪問的情況下的訪問大小是由上述信息記錄介質的物理特性決定的物理的管理塊內的上述區域管理信息的大小。
6.根據權利要求1記載的數據區域管理方法，其特徵在於作為上述信息處理裝置內的區域管理信息緩存器，設置管理塊大小不同的2個緩存器，通過分開使用上述2個緩存器，而與上述信息處理裝置內的處理內容對應地變更上述訪問大小。
7.根據權利要求6記載的數據區域管理方法，其特徵在於上述信息處理裝置內的處理內容是從上述區域管理信息檢索空區域的空區域檢索處理；從上述區域管理信息取得連接目標的連接目標取得處理。
8.根據權利要求7記載的數據區域管理方法，其特徵在於對於上述2個區域管理信息緩存器的分開使用，如果上述信息處理裝置內的處理內容是上述空區域檢索處理，則使用具有小於等於由上述信息記錄介質的物理特性決定的物理的管理塊大小的大小的第一區域管理信息緩存器，如果上述信息處理裝置內的處理內容是上述連接目標取得處理，則使用作為上述信息記錄介質的最小訪問單位的第二區域管理信息緩存器。
9.根據權利要求8記載的數據區域管理方法，其特徵在於對於使用上述第一區域管理信息緩存器的對上述區域管理信息的訪問大小，在對上述區域管理信息的先頭和終端以外的位置進行訪問的情況下，使用由上述信息記錄介質的物理特性決定的物理的管理塊大小，在對上述區域管理信息的先頭和終端進行訪問的情況下，使用小於等於上述物理的管理塊大小的大小。
10.根據權利要求9記載的數據區域管理方法，其特徵在於使用上述第一區域管理信息緩存器對區域管理信息的先頭和終端進行訪問的情況下的訪問大小是由上述信息記錄介質的物理特性決定的物理的管理塊內的上述區域管理信息的大小。
11.根據權利要求8記載的數據區域管理方法，其特徵在於上述第二區域管理信息緩存器只在讀入專用處理中使用，上述第一區域管理信息緩存器在進行存儲在上述區域管理信息內的信息的變更時使用。
12.一種信息處理裝置，對通過文件系統管理存儲在信息記錄區域中的數據的信息記錄介質進行訪問，其特徵在於包括從上述信息記錄介質讀出管理上述信息記錄區域的空狀態和連接狀態的區域管理信息並存儲的FAT緩存器；作為用於將上述FAT緩存器分割為多個塊進行管理的FAT緩存管理信息，而保存各塊的開始地址、存儲在各塊中的區域管理信息的信息記錄介質上的位置、各塊的大小、更新的有無等信息的易失性存儲器；參照並更新上述FAT緩存管理信息，控制對上述FAT緩存器的區域管理信息的重讀的FAT緩存控制部件；經由上述FAT緩存控制部件對區域管理信息進行訪問，將數據作為文件存儲在信息記錄介質中的文件系統控制部件。
13.根據權利要求12所述的信息處理裝置，其特徵在於上述FAT緩存器分別具備一個或一個以上的具有第一訪問大小的大小的塊、具有第二訪問大小的大小的塊的2種塊，上述第一訪問大小是由上述信息記錄介質的物理特性決定的物理的管理塊大小，上述第二訪問大小是上述信息記錄介質的最小的訪問單位。
14.根據權利要求13所述的信息處理裝置，其特徵在於在具有上述第一訪問大小的大小的塊中，在將存儲在上述區域管理信息的先頭和終端以外的位置的區域管理信息保存到上述塊中的情況下，從信息記錄介質讀出由上述信息記錄介質的物理特性決定的物理的管理塊大小的數據並保存，在將存儲在上述區域管理信息的先頭和終端的位置的區域管理信息保存到上述塊中的情況下，從信息記錄介質讀出小於等於上述物理的管理塊大小的大小的數據並保存。
15.根據權利要求13所述的信息處理裝置，其特徵在於上述文件系統控制部件在實施從上述區域管理信息檢索空區域的空區域檢索處理時，經由上述FAT緩存控制部件對包含在上述FAT緩存器中的具有第一訪問大小的大小的塊進行訪問，在實施從上述區域管理信息取得連接目標的連接目標取得處理時，經由上述FAT緩存控制部件對包含在上述FAT緩存器中的具有第二訪問大小的大小的塊進行訪問。
全文摘要
在信息處理裝置對信息記錄介質內的區域管理信息進行訪問時，控制訪問大小，並將區域管理信息緩存到緩衝存儲器中。例如在信息處理裝置的處理內容是從區域管理信息檢索空區域的情況下，設置為由信息記錄介質的物理特性決定的物理的管理塊大小。在處理內容是從區域管理信息取得連接目標的連接目標取得處理的情況下，設置為信息記錄介質的最小的訪問單位。這樣，能夠減輕區域管理信息的訪問時的消耗。
文檔編號G06F12/08GK1823327SQ20048002035
公開日2006年8月23日 申請日期2004年7月13日 優先權日2003年7月16日
發明者前田卓治, 須藤正人, 宗廣和, 越智誠, 井上信治 申請人:松下電器產業株式會社