JP2009211245A - Flash memory control system and control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はフラシュメモリを有する情報処理装置に係り、特にフラッシュメモリの制御方法および制御システムに関する。 The present invention relates to an information processing apparatus having a flash memory, and more particularly to a flash memory control method and control system.
一般に、フラッシュメモリは1つ以上のフラッシュメモリデバイスで構成され、フラッシュメモリデバイスは、内部の管理単位として、ブロック、 ページ、 セクタ等の単位を有する。1つのブロックの中に複数のページが含まれ、1つのページに複数のセクタが含まれる。セクタは情報処理装置が扱う単位であり、ブロックおよびページはフラッシュメモリのイレ−ス単位である。 Generally, a flash memory is composed of one or more flash memory devices, and the flash memory device has units such as blocks, pages, and sectors as internal management units. A plurality of pages are included in one block, and a plurality of sectors are included in one page. A sector is a unit handled by the information processing apparatus, and a block and a page are flash memory erase units.
図8は、フラッシュメモリの一般的な論理的構造を示す模式図である。ここでは、中央処理装置CPU801がフラッシュメモリ802を制御するものとする。フラッシュメモリ802は、図示するようにデータ領域803とスペア領域804とに論理的に分けられている。後述するように、1つのブロック(またはページ)は、そのときの状態に応じて、スペア領域804かデータ領域803のどちらかに属する。CPU801のアプリケーションは、データ領域803に属するブロックを読み込むことはできるが、スペア領域に属するブロックを読み取ることはできない。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a general logical structure of a flash memory. Here, it is assumed that the central
データ領域803とスペア領域804との間ではブロック(またはページ)の移動がある。この移動は、フラッシュメモリのイレ−ス可能な回数が少ないので、フラッシュメモリ全体を順繰りに使って特定の部分が壊れないようにする仕組みである。この仕組みはフラッシュメモリの使用できる容量を減らさない書き込み仕様として一般的なものである。
There is a block (or page) movement between the
ブロック(またはページ)の移動はセクタ内容の更新をするときに発生する。以下、図8に示すように、CPU801がブロックaのセクタi+1の内容を更新する際、データ領域803とスペア領域804との間で発生するブロックの移動について簡単に説明をする。
Block (or page) movement occurs when updating the sector contents. Hereinafter, as shown in FIG. 8, when the
図9はセクタ内容の更新およびブロック移動の通常の手順を説明するための説明図である。最初にスペア領域804のブロックbのデータを削除し、全て消えたことを確認する(ステップ9−1)。 続いて、データ領域803にあるブロックa内の更新しないセクタi, i+2, …, i+mのデータをブロックbにコピ−し(ステップ9−2)、更新するデータのセクタi+1’をブロックbに書込む(ステップ9−3)。
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining normal procedures for updating sector contents and moving blocks. First, the data of block b in the
次に、いままで使用していたブロックaを未使用に変更してスペア領域804のブロックとして扱うとともに(ステップ9−4)、スペア領域804にあって書込が行われたブロックbをデータ領域803のブロックとして扱う(ステップ9−5)。こうしてCPU801のアプリケーションは、セクタi+1’が更新されたブロックbをデータ領域803のデータとして読み取ることが可能となる。
Next, the block a used so far is changed to unused and handled as a block in the spare area 804 (step 9-4), and the block b in the
ところで、このようなデータの書込み中に情報処理装置の電源がOFFになると、データ書込み処理は、通常、装置内に残った電力によって実行されるが、その際、ステップ9−4まで実行されて停止する可能性がある。ステップ9−4は、いままで使用していたブロックaを未使用に変更した直後に電源が切れた状態であるから、データ領域803には有効なデータの入ったブロックがなくなっている。この状態では、有効なデータが入ったブロックがブロックaなのかブロックbなのか、あるいはそれ以外なのかを判別することができない。そこで、このような電源断発生時のデータの消失あるいは破壊を防止しようとする技術がいくつか提案されている。
By the way, when the power of the information processing apparatus is turned off during such data writing, the data writing process is normally executed by the power remaining in the apparatus, but at that time, it is executed until step 9-4. May stop. Step 9-4 is a state in which the power is turned off immediately after the block “a” used so far is changed to “unused”, so that there is no block containing valid data in the
特許文献1に開示されたフラッシュメモリの管理方法では、スペア領域に論理アドレスを記録しておくことで、フラッシュメモリの更新中に電源断されてもスペア領域に存在する論理アドレスによりアドレス変換テ−ブルを容易に復元することができる。これによって上述したデータ化けやデータロストを回避することが可能となる。 In the flash memory management method disclosed in Patent Document 1, a logical address is recorded in the spare area, so that even if the power is cut off during the flash memory update, the address conversion test is performed by the logical address existing in the spare area. Bull can be restored easily. This makes it possible to avoid the above-mentioned data corruption and data loss.
特許文献2に開示されたメモリシステムでは、簡易のライトバックキャッシュと補助電源とを設け、電源の供給がなくなったときにキャッシュからフラッシュメモリに対して確実にデータを書込みができるようにする。
In the memory system disclosed in
しかしながら、特許文献1に開示された方法では、論理アドレスを記憶する領域などが必要となってフラッシュメモリ内部のメモリ消費量が多くなり、コストも高くなる。また、未使用になったデータ領域やスペア領域の回収・再利用に工夫が必須となるので、更新するデータ量に依って性能が低下する可能性がある。 However, the method disclosed in Patent Document 1 requires an area for storing a logical address, which increases the memory consumption in the flash memory and increases the cost. In addition, since it is essential to collect and reuse unused data areas and spare areas, there is a possibility that the performance may deteriorate depending on the amount of data to be updated.
また特許文献2に開示されたメモリシステムでは、キャッシュおよび補助電源というハ−ドウエア回路を追加するために、一般的なフラッシュメモリよりも部品が多くなり、コストも高いものとなる。
Further, in the memory system disclosed in
また、特許文献1および2に開示された方法では、ライト(書込)不可のリード専用データを考慮した管理を行っていないために、セキュリティの面で十分でない。たとえば、図9に示すステップ9−4の場合、更新されたセクタi+1に続くセクタi+2のデータがリード専用のデータであった場合、アプリケーションからは、データ更新に全く関係のないリード専用ファイルの一部がロストしたように見える。
In addition, the methods disclosed in
リード専用に使われるデータはソフトウエアやシステムデータ等の重要なデータであることも多いため、このデータが化けたりロストしたりすることは、情報処理装置が動かなくなる、ソフトウエアが正常に動作できなくなる、あるいはソフトウエアが起動できなくなる等の問題を引き起こす可能性が高くなる。 Since data used exclusively for reading is often important data such as software and system data, if this data is garbled or lost, the information processing device will not work, and the software can operate normally. There is a high possibility of causing problems such as disappearance or inability to start software.
そこで、本発明の目的は、フラッシュメモリのメモリ容量を消費することなくリード専用のデータを有効に保護することができるフラッシュメモリ制御システムおよび制御方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a flash memory control system and a control method capable of effectively protecting read-only data without consuming the memory capacity of the flash memory.
本発明によるフラッシュメモリ制御システムは、フラッシュメモリのデータ領域に仮想機能としてのリードライト部と仮想機能としてのリード専用部とが設けられ、前記リードライト部にアクセスするための第1仮想ドライバと、前記リード専用部にアクセスするための第2仮想ドライバと、データのリードあるいはライト指示を前記第1および第2仮想ドライバのいずれか一方へ送る切替手段と、を有し、前記第2仮想ドライバはリード指示に対してのみ前記リード専用部へのアクセスを実現することを特徴とする。 The flash memory control system according to the present invention is provided with a read / write unit as a virtual function and a read-only unit as a virtual function in a data area of the flash memory, and a first virtual driver for accessing the read / write unit, A second virtual driver for accessing the read-only unit; and a switching means for sending a data read or write instruction to one of the first and second virtual drivers. The second virtual driver Access to the read dedicated part is realized only for a read instruction.
本発明によりフラッシュメモリのメモリ容量を消費することなくリード専用のデータを有効に保護することができる。 According to the present invention, read-only data can be effectively protected without consuming the memory capacity of the flash memory.
1.一実施形態
1.1)構成
図1は本発明の一実施形態によるフラッシュメモリ制御システムを適用した情報処理装置の概略的構成を示すブロック図である。情報処理装置101はCPU102および外部メモリ103を有する。CPU102は、アプリケーション、ドライバおよびOS(Operating System)を実行するプログラム制御プロセッサであり、外部メモリ103はCPU102と外部バスで接続された外部記憶装置であり、アプリケーションやOS等のプログラム、アプリケーションが使用するデータやシステムデータなどを格納する。
1. 1. Embodiment 1.1) Configuration FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an information processing apparatus to which a flash memory control system according to an embodiment of the present invention is applied. The
CPU102は内部メモリ104を含み、内部メモリ104は、アプリケーション105、エイリアス部106、ファイルシステム107、リードライト部ドライバ108、リード専用部ドライバ109、バスドライバ110、およびローダ111を含み、ローダ111はローダ・リード専用部アクセスデータ部112を含む。
The
外部メモリ103は、制御ソフト113およびフラッシュメモリ114を含み、フラッシュメモリ114はデータ部115およびスペア部116を含む。データ部115はリードライト部117とリード専用部118とを含み、互いに影響を与えないようにレイアウトされている。すなわち、リードライト部117とリード専用部118とはフラッシュメモリの消去単位であるブロックまたはページ単位で区切られていて、リードライト部117とリード専用部118とに跨ったブロックあるいはページが存在しない構造を有している。
The
内部メモリ104におけるアプリケーション105は、情報処理装置101の目的および用途に従って設けられたモジュールである。
The
エイリアス部106は、アプリケーション105からリード(読込み)あるいはライト(書込み)を指示されたファイルのファイル名を変換することによって、リードライト部ドライバ108あるいはリード専用部ドライバ109のいずれを経由してファイルをアクセスすべきかをファイルシステム107に対して指示をするパス切替機能を有する。ファイルシステム107は、アプリケーション105の扱うファイルをセクタに分解したり、逆にセクタを1つのファイルにまとめたりする機能を有する。
The
ファイルシステム107、リードライト部ドライバ108およびリード専用部ドライバ109により、リードライト部117とリード専用部118とを別々の仮想外部メモリとしてアプリケーション105に提供することができる。また、CPU102から見える論理構造としては、リードライト部117はファイルシステム107で管理され、リード専用部118はファイルシステム107の管理外に存在する。
The
リードライト部ドライバ108は、ファイルシステム107からの指示をバスドライバ110に渡す機能を有する。
The read / write
リード専用部ドライバ109は、ファイルシステム107からのリード指示のアドレスを変換する機能と、ファイルシステム107からのライト指示に対してエラーを返す機能と、リード専用部118からの読み取り情報を返す機能とを有する。
The read-
バスドライバ110は外部メモリ103とCPU102との間のバス制御を実行し、リードライト部ドライバ108やリード専用部ドライバ109からのリード/ライトの指示を外部メモリ103に伝える機能を有する。
The
ローダ111は、情報処理装置101が起動したときに動作し、ローダ・リード専用部アクセスデータ部112からリード専用部118にアクセスするための情報を読み出し、リード専用部118から読み出したOSやアプリケーションを内部メモリ104に展開し、制御を渡す機能を有する。
The
外部メモリ103は、CPU102の内部メモリ104に存在するローダ111以外のソフトウエア、すなわちアプリケーション105、エイリアス部106、ファイルシステム107、リードライト部ドライバ108、リード専用部109、およびバスドライバ110のソフトウエアを格納し、各ソフトウエアが使用するデータも格納されている。
The
外部メモリ103に含まれる制御ソフト113は、バスドライバ110が外部メモリ103に通知したデータのアドレスをフラッシュメモリ114内部のアドレスに変換し、フラッシュメモリ114に対するデータのリード/ライトを行う機能を有する。具体的には、図9で説明したように、スペア部116のブロック初期化、スペア部116のブロックへの更新データの書込み、データ部115にあった元ブロックのスペア部116への移動、および新たに書込みしたスペア部116のブロックのデータ部115への移動などの制御を行う。
The
なお、データ部115に存在するリードライト部117とリード専用部118とは、仮想モジュ−ルであり、データを保持する機能と、制御ソフト113の指示により書込みされたデータを保持する機能を有す。
Note that the read /
なお、図1において、通常のフラッシュメモリ制御システムとは異なる構成要素は、エイリアス部106、リード専用部ドライバ109、ローダ・リード専用部アクセスデータ部112およびリード専用部118である。
In FIG. 1, components different from the normal flash memory control system are an
図2は本実施形態で用いられるフラッシュメモリの内容を模式的に示す図である。図2において、フラッシュメモリ114の内容201は、データ部115の内容202とスペア部116の内容203とを含み、データ部内容202はリードライト部117の内容204とリード専用部118の内容205とを含む。
FIG. 2 is a diagram schematically showing the contents of the flash memory used in this embodiment. In FIG. 2, the content 201 of the
リードライト部内容204は、マスタブートレコード206、ファイルシステム管理エリア内容207およびスペアセクタ208を含み、ファイルシステム管理エリア内容207はパーティション情報209、FAT210およびファイルシステムデータ部211を含む。リード専用部内容205はOSファイル212、アプリケーションファイル213およびシステムデータファイル214を含む。
The read / write portion content 204 includes a master boot record 206, a file system management area content 207, and a spare sector 208, and the file system management area content 207 includes partition information 209,
OSファイル212は、エイリアス部106、ファイルシステム107、リードライト部ドライバ108、リード専用ドライバ109、バスドライバ110等のドライバを含むOSが格納されるエリアである。アプリケーションファイル213は、アプリケーション105およびアプリケーションのリード専用データが格納されるエリアである。システムデータファイル214は、情報処理装置全体のシステム情報が格納されているエリアである。
The OS file 212 is an area in which an OS including drivers such as the
なお、マスタブートレコード206、ファイルシステム管理エリア内容207、スペアセクタ208、パーティション情報209、FAT210およびファイルシステムデータ部211については、本発明に直接関係しない上に周知でもあるので詳細は省略する。
The master boot record 206, the file system management area contents 207, the spare sector 208, the partition information 209, the
1.2)動作
上述したように、本実施形態によるシステムでは、フラッシュメモリ114におけるデータ部115のリードライト部117とリード専用部118とは、フラッシュメモリの消去単位であるブロックまたはページ単位で区切られており、互いに影響を与えないようにレイアウトされている。このようにレイアウトされたリードライト部117とリード専用部118とは、次のように制御される。
1.2) Operation As described above, in the system according to the present embodiment, the read /
まず、アプリケーション105がデータの読込みをする場合、エイリアス部106は読み込みするデータがフラッシュメモリ115のリードライト部117に存在するのかリード専用部118に存在するのか判定し、その判定結果にしたがってファイルシステム107に対してリード指示を行う。ファイルシステム107は指示されたドライバに対してリード指示を送る。
First, when the
リードライト部ドライバ108がリード指示を受け取れば、バスドライバ110を通して制御ソフト113にリード指示を出力し、制御ソフト113は指示に該当する内容をリードライト部117から読み出してCPU側へ返す。
When the read /
リード専用部118がリード指示を受け取れば、読み出しするアドレスを変換し、バスドライバ110を通して制御ソフト113へリード指示を送る。制御ソフト113は、指示に該当する内容をリード専用部118から読み出ししてCPU側へ返す。
When the read
アプリケーションが書込みをする場合、エイリアス部106で書込むデータを元データがリードライト部117に存在するのかリード専用部118に存在するのかを判定し、ファイルシステム107に対してどちらの領域にライトするのか指示をする。ファイルシステム107は指示されたドライバにライト指示を行う。
When the application writes, it is determined whether the data to be written by the
リードライト部ドライバ108がライト指示を受け取ると、制御ソフト113にライト指示をし、制御ソフト113はスペア部116を使ってリードライト部117に当該データの書込みを行い、その結果(正常/異常)を上位へ返す。
When the read /
これに対して、リード専用部118がライト指示を受け取れば、書込みできない旨を上位に返す。
On the other hand, when the read-
したがって、アプリケーション105がリードライト部117に対してデータのリード/ライトをする場合には、リードライト部ドライバ108を通してフラッシュメモリ114のリードライト部117にアクセスし、アプリケーション105がリード専用データの読み込みを行う場合には、リード専用部ドライバ109を通してフラッシュメモリ114のリード専用部118にアクセスすることができる。しかしながら、アプリケーション105がリード専用データに書込みをしようとすると、リード専用部ドライバ109からエラーを受け取る。したがって、リードライト部117にデータを書込み中に電源断になっても、フラッシュメモリ114のリード専用部118のデータが化けたりロストしたりする事態を確実に回避することができる。
Therefore, when the
1.3)効果
上述したように、本実施形態によれば、読み書きするデータが使用するエリア(リードライト部117)と、読み込み専用のデータが使用するエリア(リード専用部118)とを互いに影響を与えないようにレイアウトして分割しているので、読み書きするデータの書き込み中の電源断により、読み込み専用のデータも一緒に化けたり消失したりすることがない。
1.3) Effects As described above, according to the present embodiment, the area used by read / write data (read / write unit 117) and the area used by read-only data (read-only unit 118) influence each other. Therefore, the read-only data is not garbled or lost when the power is turned off while writing the data to be read or written.
また、リード専用部ドライバ109やリード専用部118などは、仮想機能により実現するために、追加回路が不要であり、フラッシュメモリ114の制御についても変更は不要である。
Further, since the read-
2.一実施例
2.1)構成
図3は本発明の一実施例によるフラッシュメモリ制御システムを適用した情報処理装置のブロック図である。情報処理装置401は、CPU402と、図1における外部メモリ103に該当するコンパクトフラッシュ(登録商標、以下同様)403とを含む。CPU402は内部メモリ404を含み、内部メモリ404はアプリケーション405と、エイリアス部106に該当するラッパー406と、ファイルシステム107に該当するFATファイルシステム407と、リードライト部ドライバ108に該当するハードディスクドライバ408と、リード専用部ドライバ109に該当する仮想フロッピィディスクドライバ409と、バスドライバ110に該当するIDEドライバ410と、ローダ411と、を含む。またローダ411はローダ・リード専用部アクセスデータ部412を含む。
2. 2. Embodiment 2.1) Configuration FIG. 3 is a block diagram of an information processing apparatus to which a flash memory control system according to an embodiment of the present invention is applied. The
ラッパー406には仮想フロッピィディスクに存在するファイルの一覧が保持されている。仮想フロッピィディスクドライバ409はリード専用部ドライバ109と同様の機能を有し、フロッピィディスクにアクセスするようにアプリケーションに見せかけてコンパクトフラッシュ403にアクセスする。
The
コンパクトフラッシュ403は制御ソフト413とフラッシュメモリ414とを含む。フラッシュメモリ414は、データ部415とスペア部416を含み、データ部415はリードライト部417とリード専用部418とを含む。リードライト部417は、アプリケーションが扱うリード/ライトするデータ419を含む。リード専用部418は、アプリケーション405が使用するパラメータ420と、OSおよびアプリケーションのプログラムを格納したファイルであるOS/アプリ421とを含む。
The
本実施例に特徴的な機能は、ラッパー406、仮想フロッピィディスクドライバ409、ローダ・リード専用部アクセスデータ部412およびリード専用部418である。なお、図3における矢印の実線は、アプリケーション405がフラッシュメモリ414に存在するファイルをアクセスするための経路を示していて、矢印線のかかったブロックは、経路上に機能するブロックである。
Functions unique to the present embodiment are a
図4は、図2におけるデータ部内容202の具体例を示す図である。ただし、比較が容易なように、図4の用語を図2にあわせている。 FIG. 4 is a diagram showing a specific example of the data portion content 202 in FIG. However, the terminology in FIG. 4 is matched with that in FIG. 2 for easy comparison.
本実施例によれば、図4に示すように、リードライト部内容204は、ファイルシステム管理エリア内容207に属するが、リード専用部内容205はファイルシステム管理エリア内容207の外側におかれている。 According to this embodiment, as shown in FIG. 4, the read / write portion content 204 belongs to the file system management area content 207, but the read dedicated portion content 205 is placed outside the file system management area content 207. .
セクタ番号のHDおよびFDは、それぞれハードディスクのセクタ番号、仮想フロッピィディスクのセクタ番号を示す。ハードディスクのセクタ番号0にマスタブートレコード206が割り当てられ、フラッシュメモリ414内のブロック番号は#0に該当し、かつ、ブロック#0はリードライト部内容204に属する。具体的には次の通りである。
The sector numbers HD and FD indicate the sector number of the hard disk and the sector number of the virtual floppy disk, respectively. The master boot record 206 is assigned to the
ハードディスクのセクタ番号10−23および仮想フロッピィディスクのセクタ番号0−13にOSファイル212が割り当てられ、フラッシュメモリ414内のブロック番号は#1〜#2に該当し、ブロック#1〜#2はリード専用部内容205に属する。
The OS file 212 is assigned to the sector numbers 10-23 of the hard disk and the sector numbers 0-13 of the virtual floppy disk, the block numbers in the
ハードディスクのセクタ番号25−37および仮想フロッピィディスクのセクタ番号15−27にアプリケーションファイル213が割り当てられ、フラッシュメモリ414内のブロック番号は#2〜#3に該当し、ブロック#2〜#3はリード専用部内容205に属する。
The application file 213 is assigned to the sector numbers 25-37 of the hard disk and the sector numbers 15-27 of the virtual floppy disk, the block numbers in the
ハードディスクのセクタ番号40−42および仮想フロッピィディスクのセクタ番号30−32にシステムデータファイル214が割り当てられ、フラッシュメモリ414内のブロック番号は#4に該当し、ブロック#4はリード専用部内容205に属する。
The system data file 214 is allocated to the sector number 40-42 of the hard disk and the sector number 30-32 of the virtual floppy disk, the block number in the
ハードディスクのセクタ番号50、51−54、55−989は、ファイルシステム管理エリア内容207に属する通常のシステムにてアクセスできるエリアである。このエリア内のハードディスクのセクタ番号50はパーティション情報209が割り当てられ、フラッシュメモリ414内のブロック番号は#5に該当し、ブロック#5はリードライト部内容204に属する。
The hard
ハードディスクのセクタ番号51〜54はFAT210が割り当てられ、フラッシュメモリ414内のブロック番号は#5に該当し、ブロック#5はリードライト部内容204に属する。
ハードディスクのセクタ番号55〜989はファイルシステムデータ部211が割り当てられ、フラッシュメモリ414内のブロック番号は#5〜#98に該当し、ブロック#5〜#98はリードライト部内容204に属する。
The file system data part 211 is assigned to the sector numbers 55 to 989 of the hard disk, the block numbers in the
ハードディスクのセクタ番号990〜999はスペアセクタ208が割り当てられ、フラッシュメモリ114内のブロック番号は#99に該当し、ブロック#99はリードライト部内容204に属する。
Spare sectors 208 are assigned to the sector numbers 990 to 999 of the hard disk, the block number in the
次に、情報処理装置401に電源が入ったときの動作について説明をする。
Next, an operation when the
2.2)起動時の動作
情報処理装置401に電源が入ると、内部メモリ404に見えるローダ411が動作を開始する。ローダ411は、OS/アプリ421をアクセスするためのセクタ番号をローダ・リードライト専用部アクセスデータ部412から取り出す。図4の例では、OSファイル212はハードディスクセクタ番号で10〜23セクタ、 アプリケーションファイル213はハードディスクセクタ番号で25〜37セクタである。ローダ411は、CPU402とコンパクトフラッシュ403を接続するインタフェースを直接制御し、コンパクトフラッシュ403に対して、OS/アプリ421のハードディスクセクタ番号を入力してリード指示を順番に送る。つまり、最初にOS、次にアプリケーションの順番で、ハードディスクセクタ番号の小さい順に、セクタを読み出しする指示とハードディスクセクタ番号を送る。
2.2) Operation at startup When the
コンパクトフラッシュ403内の制御ソフト413は、入力された指示とハードディスクセクタ番号を解析し、入力されたハードディスクセクタ番号を、フラッシュメモリ414のブロック番号とブロック内のセクタ番号とに分解する。例えば入力されたハードディスクセクタ番号が12である場合には、ブロック番号は“1”、ブロック内のセクタ番号は“2”である。この情報を使って、フラッシュメモリ414の中の該当するブロックの該当するセクタを読み出し、IDEインタフェースでローダ411にOS/アプリ421の内容を返す。ローダ411は読み出したデータを、内部メモリ404に貼り付ける。OS/アプリ421を全て内部メモリ404に貼り付け終わると、ローダは終了し、OSを介してアプリケーション405に制御が渡る。
The
2.3)リード専用データの読み出し動作
図5はアプリケーションがリード専用データを読み込む時の本実施例のリード動作を示すシーケンス図である。ここでは、アプリケーション405が自身を初期化するために、リード専用部418のパラメータ420を読み出す動作について説明をする。ローダ411が終了してOSを介してアプリケーション405に制御が渡ると、アプリケーション405は、アプリケーションとして動作するためにアプリケーション自身を初期化する必要がある。この初期化のために、アプリケーション設定情報が格納されているパラメータ420が読み出される。以下、このパラメータ読み出し動作を詳細に説明する。
2.3) Read operation of read-only data FIG. 5 is a sequence diagram showing the read operation of this embodiment when the application reads the read-only data. Here, an operation of reading the
アプリケーション405から見ると、パラメータ420は、仮想フロッピィディスクドライバ409を経由してアクセスするので仮想フロッピィディスクに存在するデータとして認識される。
When viewed from the
まず、アプリケーション405は、パラメータ420を読み込む場合、ラッパー406に対してパラメータ420のリード指示を送る(ステップ5−1)。ラッパー406は入力されたファイル名と内部に保持する仮想フロッピィディスクに存在するファイルの一覧とを比較してパラメータのドライブ判定を行う(ステップ5−2)。ここでは、パラメータ420は仮想フロッピィディスクに存在するファイルであると判定される。そして、ラッパー406は、FATファイルシステム407に対して仮想フロッピィディスクのパラメータ420のリード指示を行う(ステップ5−3)。
First, when reading the
なお、パラメータ420のファイル名の記述は、仮想フロッピィディスクに存在する情報が含まれている。また、ハードディスクドライブに存在する情報が含まれている別名のファイルパラメータ420’として見える場合には、このパラメータ420’のファイル名を、ラッパー406によってパラメータ420のファイル名に変換することも可能である。
Note that the description of the file name of the
FATファイルシステム407は、仮想フロッピィディスクドライバ409にファイルのエントリ情報を読み出す指示をする(ステップ5−4)。エントリ情報の読み込みは、FATファイルシステム407から仮想フロッピィディスクドライバ409にエントリ情報の入ったセクタ番号のリード指示で行われる。
The
仮想フロッピィディスクドライバ409はパラメータ420がどこのセクタに存在するか識別するエントリ情報をFATファイルシステム407に返す(ステップ5−5)。エントリ情報は、コンパクトフラッシュ403の中にあるリード専用部418の内容、つまり、OSファイル212、アプリケーションファイル213およびシステムデータファイル214の情報であり、仮想フロッピィディスクドライバ409の中で固定値として保持している。固定値として使えるのは、情報処理装置401の設計時に、コンパクトフラッシュ403の中にあるリード専用部418の情報マップが決められているからである。その際、既存のシステムのようにリード指示をIDEドライバ410へ送ることはない。
The virtual
更にFATファイルシステム407は、ファイルがどのようにマップされているか知るために、マップ情報(FAT情報)のリード指示を仮想フロッピィディスクドライバ409へ送る(ステップ5−6)。このリード指示も、仮想フロッピィディスクドライバ409にFAT情報の入ったセクタ番号のリード指示で行われる。仮想フロッピィディスクドライバは、FAT情報を返すが、この情報も仮想フロッピィディスクドライバが固定で保持する値である(ステップ5−7)。その際、既存のシステムのようにリード指示をIDEドライバ410へ送ることはない。
Further, the
FATファイルシステム407は受け取ったエントリ情報とFAT情報からセクタ番号を計算し(ステップ5−8)、当該セクタ番号のリード指示を仮想フロッピィディスクドライバ409へ送る(ステップ5−9)。仮想フロッピィディスクドライバ409は、受け取ったセクタ番号を、コンパクトフラッシュ403をアクセスするためのセクタ番号に変換する(ステップ5−10)。例えば、図4におけるシステムデータファイル214 (=パラメータ420)の仮想フロッピィディスクのセクタ番号30を、ハードディスクのセクタ番号40に変換をする。仮想フロッピィディスクドライバ409は、変換後のセクタ番号と入力された指示をIDEドライバ410に送る(5−11)。
The
このように、仮想フロッピィディスクドライバ409は、リード指示をIDEドライバ410を送ることなく、固定値のエントリ情報およびFAT情報を戻し(ステップ5−5、5−7)、FATファイルシステム407から受け取ったセクタ番号を変換してIDEドライバ410へ送る(ステップ5−10、5−11)というシーケンスにより、読み出し専用のセクタに対して読み込みだけのアクセス経路を実現することができる。これにより当該セクタの内容が化けたりロストしたりしない仕組みの一部が実現される。
In this manner, the virtual
IDEドライバ410は、仮想フロッピィディスクドライバ409から入力した指示とセクタ番号とをIDEインタフェ−スを通してコンパクトフラッシュ403に送る(ステップ5−12)。
The
コンパクトフラッシュ403内の制御ソフト413は、入力された指示とセクタ番号を解析し、入力されたセクタ番号をフラッシュメモリ414のブロック番号とブロック内のセクタ番号に分解する(ステップ5−13)。例えば、入力されたセクタ番号が“40”であれば、ブロック番号が“4”で、ブロック内のセクタ番号が“0”である。分解されたブロック番号およびセクタ番号を使って、フラッシュメモリ414の中の該当するブロックの該当するセクタを読み出し(ステップ5−14)、そのセクタ内容をIDEインタフェ−スを通してIDEドライバ410に返す(ステップ5−15)。
The
このセクタ内容は、IDEドライバ410によって仮想フロッピィディスクドライバ409に返され(ステップ5−16)、さらに仮想フロッピィディスクドライバ409によってFATファイルシステム407へ返される(ステップ5−17)。
The sector contents are returned to the virtual
FATファイルシステム407は、仮想フロッピィディスクのファイルのエントリ情報を更新し、仮想フロッピィディスクドライバ409にファイル更新したエントリ情報のライト指示を送る(ステップ5−18)。
The
さらに、FATファイルシステム407はラッパー406にセクタ内容を返し(ステップ5−19)、ラッパー406はアプリケーション405に返す(ステップ5−20)。こうして、アプリケーション405は、初期化に必要なデータ=パラメータを読み取ることに成功する。アプリケーション405は読み取ったパラメータを解析してアプリケーション自身を初期化する。
Further, the
2.4)リード専用データへのライト指示
次に、アプリケーション405がOS/アプリ421のセクタに誤って書込み指示した場合、つまりアプリケーション405がパラメータ420にデータのライト指示をした場合について本実施例の動作を説明する。
2.4) Write instruction to read-only data Next, the case where the
図6はアプリケーションがリード専用データに対して誤ってライト指示を発した場合の本実施例の応答処理を示すシーケンス図である。アプリケーション405がラッパー406に対してパラメータ420’へのデータのライト指示を行ったとする(ステップ6−1)。この場合、ラッパー406は入力されたパラメータ420’のファイル名をパラメータ420のファイル名に変換し、変換したファイル名と内部に保持する仮想フロッピィディスクに存在するファイルの一覧と比較して、仮想フロッピィディスクに存在するファイルであることを判定すると(ステップ6−2)、パラメータ420’のファイル名をパラメータ420のファイル名に変換して、FATファイルシステム407に対して、仮想フロッピィディスクのパラメータ420のライト指示を送る(ステップ603)。FATファイルシステム407は、仮想フロッピィディスクドライバ409にファイルのエントリ情報のリード指示を送る(ステップ6−4)。
FIG. 6 is a sequence diagram showing a response process according to the present embodiment when an application erroneously issues a write instruction to read-only data. Assume that the
仮想フロッピィディスクドライバ409は、上述したように(図5のステップ505)、パラメータ420がどこのセクタに存在するか識別するエントリ情報を固定値としてFATファイルシステム407に返す(ステップ6−5)。その際、既存のシステムのようにリード指示をIDEドライバ410へ送ることはない。
As described above (step 505 in FIG. 5), the virtual
更に、FATファイルシステム407は、ファイルがどのようにマップされているか知るために、マップ情報(FAT情報)のリード指示を仮想フロッピィディスクドライバ409へ送り(ステップ6−6)、仮想フロッピィディスクドライバ409はその応答としてFAT情報を固定値で返す(ステップ6−7)。その際、既存のシステムのようにリード指示をIDEドライバ410へ送ることはない。
Furthermore, the
FATファイルシステム407は受け取ったエントリ情報とFAT情報からパラメータのセクタ番号を計算し(ステップ6−8)、当該パラメータのライト指示を仮想フロッピィディスクドライバ409へ送る(ステップ6−9)。これに応答して、仮想フロッピィディスクドライバ409は、FATファイルシステム407に、仮想フロッピィディスクがノッチされている情報(書込不可)を返す(ステップ6−10)。
The
FATファイルシステム407は、仮想フロッピィディスクドライバ409からノッチ情報を受け取ると、ラッパー406にエラーを返し(ステップ6−11)、ラッパー406はアプリケーション405にエラーを返す(ステップ6−12)。いずれにしても仮想フロッピィディスクドライバ409がライト指示をIDEドライバ410へ送ることはない。
When the
以上のようにして、仮想フロッピィディスクドライバ409は、上位からのライト指示に対して、ライト不可(仮想フロッピィディスクがノッチされている情報)によるエラーを上位に返すことで、書込みをさせない機能を実現する。これに対して、上述したように上位からのリード指示に対しては、下位にリード指示を送ることによって、フラッシュメモリ414のリード専用部418にアクセスしてデータの読み取りを可能にする。
As described above, the virtual
2.5)リードライト部へのデータ書き込み動作
次に、アプリケーション405によって、コンパクトフラッシュ403内のデータ419にデータ書き込みする場合について説明をする。ただし、このデータ書き込み動作は、ラッパー406を経由すること以外、通常の書き込み方法と同様である。
2.5) Data Write Operation to Read / Write Unit Next, a case where data is written to the
図7は、アプリケーションがリードライト部へのデータ書き込み時の本実施例のライト動作を示すシーケンス図である。上述したように、アプリケーション405から見て、データ419は、ハードディスクドライバを経由してアクセスするので、ハードディスクに存在するデータとして認識される。
FIG. 7 is a sequence diagram showing the write operation of this embodiment when the application writes data to the read / write unit. As described above, when viewed from the
まず、アプリケーション405がデータ419を書込みする場合はラッパー406にデータ419のライト指示をする(ステップ7−1)。ラッパー406は入力されたファイル名と内部に保持する仮想フロッピィディスクに存在するファイルの一覧と比較してドライブ判定を行う(ステップ7−2)。ここでは、データ419は仮想フロッピィディスクに存在しないファイルであると判定される。ラッパー406は、FATファイルシステム407に対して、ハードディスクのデータ419に対して書き込みを行うライト指示を送る(ステップ7−3)。
First, when the
FATファイルシステム407はデータのセクタ番号を計算し(ステップ7−4)、当該セクタ番号のデータとライト指示をハードディスクドライバ408へ送る(ステップ7−5)。ハードディスクドライバ408は入力したセクタ番号、ライト指示およびデータをIDEドライバ410へ送る(ステップ7−6)。IDEドライバ410は、入力したライト指示、セクタ番号およびデータをIDEインタフェ−スを通してコンパクトフラッシュ403へ送る(ステップ7−7)。
The
コンパクトフラッシュ403内の制御ソフト413は、入力されたライト指示とセクタ番号を解析し、入力されたセクタ番号をフラッシュメモリ414のブロック番号とブロック内のセクタ番号に分解する(ステップ7−8)。例えば入力されたセクタ番号が#71であればブロック番号は“7”、ブロック内のセクタ番号は“1”である。この情報を使って、フラッシュメモリ414の中の該当するブロックの該当するセクタを特定する。
The
次に、制御ソフト413は、スペア部416から未使用のブロックを検索し、図9で説明したようにデータの書き込み処理を実施する(ステップ7−9)。続いて、制御ソフト413は、IDEインタフェ−スを通してIDEドライバ410に対して、書き込みが成功したことを通知する(ステップ7−10)。
Next, the
書き込み正常完了通知を受け取ると、IDEドライバ410は、ハードディスクドライバ408に正常終了した通知を送り(ステップ7−11)、ハードディスクドライバ408はFATファイルシステム407に正常終了したことを通知する(ステップ7−12)。FATファイルシステム407は、ハードディスクのファイルのエントリ情報とFAT情報を更新し、ハードディスクドライバ408にファイルの更新したエントリ情報とFAT情報のライト指示をする(ステップ7−13)。続いて、FATファイルシステム407はラッパー406に正常終了を通知し(ステップ7−14)、さらにラッパー406はアプリケーション405に正常終了を通知する(ステップ7−15)。
Upon receiving the write normal completion notification, the
なお、アプリケーション405によって、コンパクトフラッシュ403内のデータ419からデータを読み込みする場合は、ラッパー406を経由すること以外、通常の読み込み方法と同様であるから説明は省略する。
Note that reading data from the
2.6)効果
上述したように、図4におけるリード専用部418をファイルシステム管理エリア内容207の外側におくことと、図5における仮想フロッピィディスクドライバ409によって実現されるステップ5−5〜5−11のシーケンスと、図6におけるステップ6−5〜6−10のライト不可シーケンスとによって、リード専用のセクタに対して読み込みだけのアクセス経路を実現することができる。すなわち、書き込みするときにアクセスするブロックは、リードライト部417とスペア部416に限定することができ、リード専用部418のブロックをアクセスすることがないようにできる。つまり、図9で述べたデータ更新シーケンスは、リードライト部417にデータを書き込みするときには発生するが、リード専用部418はデータ書き込みが発生しないため、図9のシーケンスが発生しない。これによってリード専用部418を有効に保護することができ、リード専用のデータの破壊を回避できる。こうしてフラッシュメモリへの書き込み時にリード専用のデータが化けたりロストしたりすることを防ぐことができる。
2.6) Effects As described above, placing the read-
このように制御することで、読み書きするデータが使用するエリアと、読み込み専用のデータが使用するエリアとを分割することができ、読み書きするデータの書き込み中の電源断により読み込み専用のデータも一緒に化けたりロストしたりすることがない。さらに、CPU視点の仮想フロッピィディスクドライブやリード専用部等の仮想機能部を使うため、既存の装置環境を利用することができ、追加の回路は不要でありフラッシュメモリの制御についても変更は不要である。 By controlling in this way, it is possible to divide the area used by read / write data and the area used by read-only data. It won't be garbled or lost. In addition, since a virtual functional part such as a virtual floppy disk drive or read-only part from the CPU viewpoint is used, the existing device environment can be used, no additional circuit is required, and no change is required in the control of the flash memory. is there.
なお、上記実施例では、マスタブートレコード206からパーティション情報209の間に、OS/アプリ421およびパラメータ420を入れたが、下記の場所にOS/アプリ421および パラメータ420を入れてもよい。すなわち、スペアセクタ208をリード専用部に割り当て、OS/アプリ421および パラメータ420を入れてもよい。また、パーティション情報209とFAT210との間をリード専用部にして、OS/アプリ421および パラメータ420を入れてもよい。
In the above embodiment, the OS /
また、ファイルシステムの中の1ファイルに、ブロックが別のファイルと共有しないようにダミーのエリアを含んだ、OS/アプリ421および パラメータ420をまとめた統合ファイルを用意し、この統合ファイルをリード専用部として使用してもよい。 Also, a single file in the file system is prepared as an integrated file that includes a dummy area so that the block is not shared with another file. It may be used as a part.
また、ファイルシステムは、FAT12/16を具体例としたが、他のファイルシステムを採用してもよい。 The file system is FAT12 / 16 as a specific example, but other file systems may be adopted.
上記実施例では、仮想フロッピィディスクをリード専用部ドライバの具体例としたが、CD−ROMドライバなどのストレ−ジ系のドライバにより置き換える構成としてもよい。更に、リード部専用ドライバ(仮想フロッピィディスクドライバ)をアプリケーション105に静的リンク等により取り込む構成にしてもよい。
In the above embodiment, the virtual floppy disk is a specific example of the read-only driver, but it may be replaced with a storage type driver such as a CD-ROM driver. Further, a dedicated read section driver (virtual floppy disk driver) may be incorporated into the
また、上記実施例では、エイリアス部106をラッパー406として、FATファイルシステム406をラップした具体例としたが、ラッパー406の機能は、アプリケーション405あるいはFATファイルシステム407に組み込みすることにより実現してもよいし、シェルの機能により実現してもよい。
In the above embodiment, the
本発明は、組み込み系のフラッシュメモリを使用する情報処理装置に適用可能である。 The present invention can be applied to an information processing apparatus using an embedded flash memory.
101 情報処理装置
102 CPU
103 外部メモリ
104 内部メモリ
105 アプリケーション
106 エイリアス部
107 ファイルシステム
108 リードライト部ドライバ
109 リード専用部ドライバ
110 バスドライバ
111 ローダ
112 ローダ・リード専用アクセスデータ部
113 制御ソフト
114 フラッシュメモリ
115 データ部
116 スペア部
117 リードライト部
118 リード専用部
201 フラッシュメモリ内容
202 データ部内容
203 スペア部内容
204 リードライト部内容
205 リード専用部の内容
206 マスタブートレコード
207 ファイルシステム管理エリア内容
208 スペアセクタ
209 パーティション情報
210 FAT
211 ファイルシステムデータ部
212 OSファイル
213 アプリケーションファイル
214 システムデータファイル
401 情報処理装置
402 CPU
403 コンパクトフラッシュ
404 内部メモリ
405 アプリケーション
406 ラッパー
407 FATファイルシステム
408 ハードディスクドライバ
409 仮想フロッピィディスクドライバ
410 IDEドライバ
411 ローダ
412 ローダ・リード専用アクセスデータ部
413 制御ソフト
414 フラッシュメモリ
415 データ部
416 スペア部
417 リードライト部
418 リード専用部
419 データ
420 パラメータ
421 OS/アプリ
101
103
211 File system data section 212 OS file 213 Application file 214 System data file 401
403
Claims (10)
前記フラッシュメモリのデータ領域に、仮想機能としてのリードライト部と仮想機能としてのリード専用部とが設けられ、
前記リードライト部にアクセスするための第1仮想ドライバと、
前記リード専用部にアクセスするための第2仮想ドライバと、
データのリードあるいはライト指示を前記第1および第2仮想ドライバのいずれか一方へ送る切替手段と、
を有し、前記第2仮想ドライバはリード指示に対してのみ前記リード専用部へのアクセスを実現することを特徴とするフラッシュメモリ制御システム。 In the flash memory control system,
In the data area of the flash memory, a read / write unit as a virtual function and a read-only unit as a virtual function are provided,
A first virtual driver for accessing the read / write unit;
A second virtual driver for accessing the read-only part;
Switching means for sending a data read or write instruction to one of the first and second virtual drivers;
And the second virtual driver realizes access to the read-only unit only in response to a read instruction.
前記フラッシュメモリのデータ領域に設けられた仮想機能としてのリードライト部にアクセスするための第1仮想ドライバと、
前記データ領域に設けられた仮想機能としてのリード専用部にアクセスするための第2仮想ドライバと、
データのリードあるいはライト指示を前記第1および第2仮想ドライバのいずれか一方へ送る切替手段と、
を有し、前記第2仮想ドライバはリード指示に対してのみ前記リード専用部へのアクセスを実現することを特徴とする情報処理装置。 In an information processing apparatus having a flash memory,
A first virtual driver for accessing a read / write unit as a virtual function provided in a data area of the flash memory;
A second virtual driver for accessing a read-only part as a virtual function provided in the data area;
Switching means for sending a data read or write instruction to one of the first and second virtual drivers;
And the second virtual driver realizes access to the read dedicated unit only in response to a read instruction.
前記フラッシュメモリのデータ領域に設けられた仮想機能としてのリードライト部にアクセスするための第1仮想ドライバを生成し、
前記データ領域に設けられた仮想機能としてのリード専用部にアクセスするための第2仮想ドライバを生成し、
データのリードあるいはライト指示を前記第1および第2仮想ドライバのいずれか一方へ送り、
前記第2仮想ドライバがリード指示に対してのみ前記リード専用部へのアクセスを提供する、
ことを特徴とするフラッシュメモリ制御方法。 In a flash memory control method for an information processing apparatus having a flash memory,
Generating a first virtual driver for accessing the read / write unit as a virtual function provided in the data area of the flash memory;
Generating a second virtual driver for accessing the read-only part as a virtual function provided in the data area;
Sending a data read or write instruction to one of the first and second virtual drivers,
The second virtual driver provides access to the read-only unit only for a read instruction;
And a flash memory control method.
前記フラッシュメモリのデータ領域に設けられた仮想機能としてのリードライト部にアクセスするための第1仮想ドライバと、
前記データ領域に設けられた仮想機能としてのリード専用部にアクセスするための第2仮想ドライバと、
データのリードあるいはライト指示を前記第1および第2仮想ドライバのいずれか一方へ送る切替手段と、
を有し、前記第2仮想ドライバがリード指示に対してのみ前記リード専用部へのアクセスを実現するように前記コンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。 In a program for causing a computer to function as an information processing apparatus having a flash memory,
A first virtual driver for accessing a read / write unit as a virtual function provided in a data area of the flash memory;
A second virtual driver for accessing a read-only part as a virtual function provided in the data area;
Switching means for sending a data read or write instruction to one of the first and second virtual drivers;
And the second virtual driver causes the computer to function so as to realize access to the read dedicated unit only in response to a read instruction.
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