CN1304954C - 存储器件控制系统 - Google Patents

Abstract

即使多个存取具有不同控制方法的多个数据区的任务并行操作，并且存取请求几乎同时产生，也可以避免同时存取存储器件，并且可以在保持实时特性的同时并行操作多个任务，这是因为包含在任务中的存取请求被存取请求仲裁部件划分为局部请求单元，以进行切换。

Description

存储器件控制系统

技术领域

本发明涉及一种存储器件控制系统，用于存取存储器件，所述存储器件具有多个数据区，而每个数据区具有不同的控制方法。

背景技术

在现有技术中，由于使用相同的控制方法对一个存储器件的所有数据区进行操作，所以只提供一个文件系统。在这样的存储器件中，即使在要执行存取处理的两个或者多个任务可以并行操作的环境中，因为只提供了一个文件系统，通常的方法是运用仲裁处理过程来通过这一文件系统并行实现存取一个存储器件。

这里，在诸如硬盘等的存储器件中，“文件系统”的意思是指对指示在存储器件的哪些位置存储了什么文件的信息进行管理的系统。在文件系统中决定了在存储器件中生成文件或者目录的方法、数据记录系统、管理数据区的位置、应用方法等。典型的文件系统有FAT、NTFS等。

在近几年，使用了具有多个控制方法各不相同的数据区的存储器件。例如，当在内置器件中使用诸如存储卡之类的存储器件时，为了得到存储卡的加强的安全性，为存储卡提供了受保护的数据区和未受保护的数据区，对于这些数据区，分别使用不同的控制方法。

由于对受保护的数据区和未受保护的数据区的控制方法不同，必须用两种类型的文件系统来实现施加给存储卡的存取处理。以这种方式，为了存取具有多个控制方法各不相同的数据区的存储器件，就必须为互不相同的文件系统各准备一个不同的数据区以执行存取处理。

作为用于从两种或者多种类型的文件系统存取一个存储器件的技术，已有能够吸收不同文件系统的差异的文件信息处理系统(见JP-A-9-128277)。根据这种系统，通过将具有多种OS的不同协议的文件存取切换到特定OS的协议中。

然而，例如，根据在专利文献1中提出的技术，当多个任务要存取一个存储器件，而在该存储器件中不能同时存取具有不同控制方法的多个数据区时，必须实现考虑了发送到多个文件系统的所有存取请求的仲裁。因此，这样的仲裁必须在任务级上实现。

当并行操作多个任务并且经由多个文件系统同时存取不同的数据区域时，基于任务级上的仲裁，在一个任务正在存取数据区期间，其它任务根本不能存取其它数据区。

实际上，当实现任务级别上的仲裁时，用于存取存储器件的处理单元依赖于文件系统，因此通过不同的文件系统来并行操作多个任务是不可行的。因而不可能使用在不同数据区域中存储的数据来同时操作多个任务。

例如在多任务系统中，当在存储卡的受保护的数据区中存储有媒体播放任务的音乐文件被偶尔读出以输出音乐时，音乐输出作为一个任务而实现。因此存在这样一个问题，在播放音乐期间，文件查看器不能显示存储在存储卡的未受保护的数据区中的文本文件。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，本发明的目的是提供一种存储器件控制系统，该存储器件控制系统能够使得在多任务系统中，当多个任务对具有多个数据区的存储器件的控制方法不同的各区进行存取时，在保持实时特性的同时，有效地并行操作多个任务。

为了克服上述问题，本发明的第一方面提供了一种存储器件控制器件，用于对具有要求不同控制方法的多个数据区的存储器件进行存取，包括：多个不同的文件系统，提供用来响应多个数据区中的每一个，以便控制包含对数据区中的文件的存取请求的任务；多个器件控制部件，提供用来响应多个数据区中的每一个，以便接受存取请求并且对存储器件进行存取；存取请求仲裁部件，当多个包含有存取请求的任务同时执行时，对存取请求进行仲裁。

根据上述设置，由于仲裁部件仲裁对要求不同控制方法的数据区的存取请求，即使多个含有发给多个数据区的存取请求的任务采用分别使用不同控制方法的文件系统，也能同时执行这些任务。

在本发明的一个优选实施例中，存取请求仲裁部件还将存取划分为局部请求并仲裁每个局部请求的存取。

根据上述设置，由于存取请求仲裁部件将任务中包含的存取请求划分为局部存取单元，并且将其发给器件控制部分，因此存取请求可以切换成另外一个任务中的存储器件存取，而不需要等待一个任务中的存储器件存取结束。结果，就可以并行执行包含发给多个不同数据区的存取请求的多个任务。

在本发明的又一个优选实施例中，当存取请求被划分为局部存取时，将存取操作划分为预先确定的划分尺寸(split size)。

根据上述设置，由于存取请求被划分为预定划分尺寸的局部请求，因此可以通过给局部请求分配合适的划分尺寸，来用简单的配置实现对存取请求的划分/仲裁。

在本发明的又一个优选实施例中，划分尺寸中的扇区数S由

Tmax/N＝C1×S+C2

计算，其中，N(N是大于或等于2的整数)是能同时操作的最大任务数，Tmax是预先确定的最大允许存取延迟时间，C1是存取一个扇区所需要的估计时间，C2是一次存取的辅助操作(overhead)所需要的估计时间。

根据上述设置，因为事先从必须在多任务系统中操作的任务中选择具有最短允许存取中断时间的任务，然后通过假定存取中断时间作为最大允许存取延迟时间Tmax，根据计算公式事先计算划分尺寸S，因而可以并行操作所有任务，而不会干扰需要实时特性的处理，例如媒体(media)处理等。

在本发明的又一个优选实施例中，当存取请求被划分为局部存取请求时，通过查找每个任务设置的允许存取延迟时间，将存取请求划分为所计算的划分尺寸大小。

根据上述设置，由于通过查找正在操作的每个任务的允许存取延迟时间，就可以动态计算出划分尺寸，因此划分尺寸可以改变以适应正在操作的任务，并且也可以更加有效地并行操作多个任务。

在本发明的又一个优选实施例中，在划分尺寸中的扇区数S由：

L/M＝C1×S+C2计算。M(M是大于或等于2的整数)是同时操作的任务数，L是M个任务中每一个设置的允许存取延迟时间的最小值，C1是存取一个扇区所需要的估计时间，C2是一次存取的辅助操作所需要的估计时间。

根据上述设置，因为基于计算公式用当前正在操作的M个任务中每一个设置的允许存取延迟时间的最小值L来计算划分尺寸S，所以可以确定划分尺寸以维持任务的实时特性，因此就可以有效地并行操作多个任务。

在本发明的又一个优选实施例中，当存取请求被划分为局部请求时，存取请求仲裁部件获取每个数据区中存取一个扇区所需要的估计时间C1的值，然后使用所获取的C1值计算划分尺寸。

根据上述设置，由于可以在每个数据区中这样的存取速度变得不同时，计算划分尺寸以适应存取速度，因此可以执行更好的存取控制，以便适应存储器件的特性。

在本发明的又一个优选实施例中，当存取请求被划分为局部请求时，以预定时间单元划分存取请求。

根据上述设置，由于通过使用计时器，以预定时间单元切换存取请求，所以可以准确无误地以固定时间进行任务的切换。

在本发明的又一个优选实施例中，当存取请求被划分为局部请求时，将存取请求划分为每个任务设置的存取尺寸。

根据上述设置，因为能为每个任务指派划分尺寸，所以能更有效地存取存储器件。同样，也可以根据任务的应用来指派划分尺寸，这样就可以实现实现具有较大余量(margin)的任务设计。

在本发明的又一个优选实施例中，存取请求仲裁部件按照分配给各任务的优先级的顺序对存储器件进行存取。

根据上述设置，由于为接收存取请求的任务赋予了优先级，因此可以响应各任务的特性优先处理存储器件存取。例如，如果出现了绝对优先存取的任务，该任务的存取就可以一直优先处理。

附图说明

图1是展示根据本发明实施例的具有多个数据区的存储器件以及存储器件控制系统的整体结构的方框图。

图2是展示根据本发明第一个实施例的存取请求仲裁部件的结构的方框图。

图3展示了本发明第一个实施例中的存取请求附带信息的结构。

图4展示了本发明第一个实施例中的存取信息表的结构。

图5展示了本发明各实施例中的存取指针表的结构。

图6是本发明第一个实施例中的存取扇区单元计算公式的概念图。

图7说明了本发明第一个实施例中的存取信息表和存取指针表的状态变化。

图8是展示根据本发明第二个实施例的存取请求仲裁部件的结构。

图9展示了本发明第二个实施例中的存取请求附带信息的结构。

图10展示了本发明第二个实施例中的存取信息表的结构。

图11说明了本发明第二个实施例中的存取信息表和存取指针表的状态变化。

图12是本发明第二个实施例中的存取扇区单元计算公式的概念图。

图13是展示根据本发明第三个实施例的存取请求仲裁部件的结构的方框图。

图14展示了本发明第三个实施例中的存取请求附带信息的结构。

图15展示了本发明第三个实施例中的存取信息表的结构。

图16说明了本发明第三个实施例中的存取信息表和存取指针表的状态变化。

图17是展示根据本发明第四个实施例的存取请求仲裁部件的结构的方框图。

图18是展示根据本发明第五个实施例的存取请求仲裁部件的结构的方框图。

图19展示了本发明第五个实施例中的存取请求附带信息的结构。

图20展示了本发明第五个实施例中的存取信息表的结构。

具体实施方式

下面将参考附图说明本发明的实施例。首先，参考图1到图7对本发明第一个实施例中的具有多个区的存储器件控制系统进行说明。

图1是展示根据本发明实施例的具有多个数据区的存储器件以及存储器件控制系统的整体结构的方框图。在图1中，110表示存储器件，该存储器件有两个数据区109和107，这两个数据区的控制方法不相同。101和102分别表示任务，其同时分别对两个不同的数据区109和107进行存取。

在存储器件控制系统中，103和105是两个不同的文件系统，分别对对应的数据区109和107中的文件进行存取。106是存取请求仲裁部件，当要存取不同数据区109和107时，存取请求仲裁部件106使用从文件系统103或文件系统105发出的存取请求的附带信息在存取间进行仲裁。而且，108和104分别是器件控制部件，实际对存储器件进行存取以对器件进行控制。

图2是在图1的存储器件控制系统整体结构中详细展示根据本发明第一个实施例的存取请求仲裁部件的结构。下面将通过给与图1中相同的构成部件附加相同的标记来进行说明。

在图2中，文件系统103和文件系统105分别发送存取请求206和207到存取请求仲裁部件106。同样，209和210是从存取请求仲裁部件106分别发送到器件控制部件108和104的器件存取请求。208是处理结束信号，并在器件控制部件108或者104中的处理结束时被传递到存取请求仲裁部件106。

根据这样的结构，当两个任务101和102要同时分别存取一个存储器件110中具有不同控制方法的两个区中的数据区109和数据区107时，在器件控制部件108和104之前提供的存取请求仲裁部件106切换器件存取请求209和210，以防止同时对器件进行存取，这使得两个任务的并行操作成为可能。

存取请求仲裁部件106由存取信息部件201和存取处理部件202组成。另外，存取信息部件201由存取信息表203、任务计数器204和存取指针表205组成。

存取信息表是管理来自文件系统103和文件系统105的信息的表。存取请求仲裁部件106具有任意细分受到存取请求的大量数据的功能，最小为一个扇区，然后，切换器件存储请求209和210，以发到器件控制系统108或者104。

根据这项功能，不同任务101和102的操作与改善实时性能变得兼容。换言之，如果存取请求仲裁部件106并不等待任务的存储器件存取结束，而等待任务中存储器件存取的一个细分单元的结束，这样的部件就可以将存取切换到不同的文件系统。因此，存取请求仲裁部件106好像是实时接收从两个文件系统中发出的存取请求。在后面将会描述确定细分存取扇区单元数的方式。

图3展示了本发明第一个实施例中存取请求206或207的附带信息的结构。301是存取起始扇区号，302是存取扇区数。存取起始扇区号301是存储器件101上存取请求206和207想要存取的扇区块的头扇区号。存取扇区数302是在存取请求206和207想要存取的扇区块中的扇区数。

图4展示了本发明第一个实施例中存取信息表203的结构。在图4中，404是存取要求信息，它保存发出存取请求206或207的文件系统信息。

402是存取起始扇区号。当产生了存取请求206或207时，存取起始扇区号301就设定为存取起始扇区号402之一作为初始值。然后，每当从任务中将器件存取请求209或210发送到器件控制部件108和104时，给该号加上存取扇区单元数，这将在下文中描述。

403是剩余存取扇区数。当产生了存取请求206或207时，存取扇区数302就设为数403之一作为初始值。然后，每当从任务中将器件存取请求209或210发送到器件控制部件108和104时，从该数中减去存取扇区单元数，这将在下文中描述。在启动系统时，这个值被初始化为0。

在图2中的存取信息部件中，任务计数器204管理当前接受的存取请求的任务数。在启动系统时，这个值被初始化为0。每当新任务的存取请求被接受时，计数器便会递增该值，而当存取信息表203中的剩余存取扇区数403之一变为零时便会递减该值。

存取指针表205管理指向存取信息表203的已接收到其存取请求的各个任务的指针。图5展示了本发明第一个实施例中的存取请求仲裁部件中的存取指针表205的结构。在此，501是用来管理处理顺序的任务号，502是指向存取信息表的指针。

当存取信息部件201接收到新的存取请求206或207时，其将新接受的任务的存取请求206或207中包含的存取起始扇区号301存储在存取信息表203中第一个空位置(剩余存取扇区数403为0的位置)的存取起始扇区号402中，然后把存取扇区数302存储在剩余存取扇区数403中，再把文件系统类型作为存取要求存储在存取要求信息404中。

另外，存取信息部件201递增任务计数器204，并把任务计数器204的当前值存入存取指针表205的空位置的任务号501中，然后把指向存储在存取信息表203中的任务信息的指针存储在指向存取信息表的指针502中。这样，任务计数器的值就与任务号501的最大值相一致，而任务号501的列由存取指针表205占据。

存取处理部件202具有向器件控制部件108或104发出器件存取请求209、210的功能，器件存取请求209、210含有存取起始扇区号402和存取扇区单元信息。存取扇区单元是通过器件控制部件108或104在存储器件中实际存取的扇区数。存取处理部件202事先根据图6所示的计算公式计算这个值。

图6说明存取扇区单元计算公式的概念图。假设在保持实时性能的同时在多任务系统上可以操作的最大任务数为N，系统中允许的最大存取中断时间为Tmax，存取一个预先确定的扇区需要的时间为C1，一次存取要求的其它诸如预处理、后处理等辅助操作的时间为C2，用下列公式计算存取扇区单元。在此t是对存取扇区单元进行实际存取所需要的时间。

N×t＝Tmax

t＝C1×存取扇区单元+C2

当存取处理部件202从任务中接收存取请求202、207时，这个部件从存取指针表205获取指向存取信息表的指针，然后从对存取信息表203进行存取，以获得存取起始扇区号402、剩余存取扇区数403和相关任务的存取要求信息404。

相应地，存取处理部件202将含有存取起始扇区号402和所确定的存取扇区单元信息的器件存取请求209或210发到对应于存取要求信息404的器件控制部件108或器件控制部件104。

当器件控制部件108或104实际存取存储器件110时，在存取处理结束时将处理结束信号208发送给存取请求仲裁部件106。当收到处理结束信号208时，存取请求仲裁部件106重复发出下一个器件存取请求209或210的处理。

这里假定，从对应于任务号501的最小值的指针开始，依次获取存取处理部件202从存取指针表205获得的指向存取信息表的指针502。当其中存储了将被获得的指针的任务号501达到最大值时，再次将其恢复为最小值。

同样，如果所获取的剩余存取扇区数403小于存取扇区单元，将存取扇区单元设置为剩余存取扇区数403。当存取信息表203中的剩余存取扇区数变为0，递减任务计数器204，然后执行依次填充死区(dead space)的处理，这样在存取指针表205中就不会出现死亡任务号(dead task number)。

图7说明了在这一处理中存取信息表203和存取指针表205的状态变化。在图7中，假定正在执行任务A和任务B这两个任务。而且，符号类似于图4和图5。

当存取信息表203中任务A的剩余存取扇区数403变为0时，清除存取指针表205中的任务号501的1号位置中存储的、任务A的指向存取信息表的指针701。然后，存取指针表205中的任务号501的2号位置中存储的、任务B的指向存取信息表的指针702转移到任务号501的1号位置。以这种方式，在存取指针表205中的任务号501中不会产生死区。然后顺序处理剩余任务的存取请求。

在这种情况下，本发明并不将管理对任务的存取请求的方法限制为上述使用存取指针表的方法。也可以使用能进行类似管理的其它方法。

如前所述，一个任务对存储器件的存取被划分为存取扇区单元，然后进行处理。因此，即使在存取具有由相互冲突的不同文件系统操作的多个数据区的存储器件的不同区时，也可以切换任务，而不等待一个任务的存取操作结束，这样就可以并行执行需要多个文件系统分别处理的多个数据处理。同样，诸如媒体处理之类需要实时特性的任务也就可以共存。

在本实施例中，如果事先从必须在多任务系统中操作的任务中选择具有最短允许存取中断时间的任务，然后将任务的允许存取中断时间设为Tmax，则所有任务可以并行操作而不会干扰所有任务，比如媒体处理等的操作。

在这种情况下，在上文阐述的本实施例中，叙述了任务数为2并且存储器件控制方法中不同区的数量为2的情况。但是本发明并不将任务数量和数据区个数限制为如上述。这对下面的实施例的描述也为真。

接下来，将参考图8到图12对本发明第二个实施例的具有多个数据区的存储器件控制系统进行说明。同样，下面的描述中，将与图1至图5中相似操作的构成元件附加相同的标记。

图8是在图1所示存储器件控制系统的整体结构中详细展示本发明第二个实施例的存取请求仲裁部件106的结构。在图8中，存取请求仲裁部件106由存取信息部件801和存取处理部件802组成。另外，存取信息部件801由存取信息表803、任务计数器204、存取指针表205和最小延迟缓冲器805组成。同样，存取处理部件802还有用来存储当前存取扇区单元的存取单元缓冲器806。

存取信息表803是用来管理存取请求206或207的附带信息的表。图9展示了本发明第二个实施例中存取请求206或207的附带信息的结构。除存取起始扇区号301和存取扇区数302之外，还新提供了允许延迟量903。允许延迟量903表示存储器件110的最大允许存取中断时间。

在最小延迟缓冲器805中存储了发出当前存取请求的任务的允许延迟量903的最小值。在启动系统的时候设置预先确定的初始值。

图10展示了本发明第二个实施例中存取信息表803的结构。存取信息表803包括存取起始扇区号402、剩余存取扇区数403、存取要求信息404和保存每个任务的允许延迟量903的允许延迟量1005。

当发出存取请求206或207时，存取起始扇区号301被设置到存取起始扇区号402中作为初值。每当来自该任务的器件存取请求209或210被发送到控制器件部件108或104时，就以存取扇区单元数加这个数。

当发出存取请求206或207时，存取扇区数302被设置到剩余存取扇区数403中作为初值。每当来自该任务的器件存取请求209或210被发送到控制器件部件108或104时，就从这个数中减去存取扇区单元数。在启动系统的时候这个值初始化为0。

当存取信息部件801收到存取请求206或207时，这个部件把存取起始扇区号301存储在存取信息表803的存取起始扇区号402中；把存取扇区数302存储在剩余存取扇区数403中；把允许延迟量903存储在允许延迟量1005中；并把存取要求的文件系统类型存储在存取要求信息404中，其中，存取起始扇区号301是添加到新接受的任务的存取请求206或207中的信息。

同样，存取信息部件801递增任务计数器204，并且把任务计数器204的当前值存储在存取指针表205中任务号501的第一个空位置中，把存取信息表803中存储的指向任务信息的指针存储在指向存取信息表的指针502中。

另外，存取信息部件801将包含在存取请求206或207的附带信息中的允许延迟量与最小延迟缓冲器805中的值进行比较，然后，如果前者比后者小，就用允许延迟量903更新最小延迟缓冲器805中的这个值。

在接收到存取请求以后，存取处理部件802把存取起始扇区号402和含有存取扇区单元信息的器件存取请求209或210发到控制器件部件108或104。存取扇区单元是经由器件控制部件108或104在存储器件中实际存取的扇区数。存取处理部件802根据图12所示的计算公式计算存取扇区单元，并且如果最小延迟缓冲器805中的值已被更新，则也对存取扇区单元进行更新。

图12是说明存取扇区单元的计算公式的概念图。假定现在正在操作的任务数为M，最小延迟缓冲器805中的值是L，存取一个预定扇区需要的时间是C1，其它一次存取所需要的诸如预处理、后处理等所辅助操作的时间为C2，用下列公式计算存取扇区单元：

M×t＝L

t＝C1×存取扇区单元+C2

当从任务接收存取请求206或207时，存取处理部件802从存取指针表205取得指向存取信息表的指针502，并且对存取信息表803进行存取，以取得存取起始扇区号402、剩余存取扇区数403以及对应任务的存取要求信息404。

因此，存取处理部件802把含有存取起始扇区号402和存取扇区单元信息的器件存取请求209或210发送到对应于存取要求信息404的器件控制部件108或104。在此，如果所得剩余存取扇区数403小于图12中计算的存取扇区单元，则存取扇区单元就变为剩余存取扇区数403。

当器件控制部件108或104实际执行对存储器件110的存取时，在存取处理结束时将处理结束信号208发送给存取请求仲裁部件106。当接收到处理结束信号208时，存取请求仲裁部件106重复发出下一个器件存取请求209或210的处理。

当存取信息表803中的剩余存取扇区数403中的一个变为0，递减任务计数器204，然后依次填充死区(dead space)，这样在存取指针表205中就不会出现死亡任务号(dead task number)。

图11说明了在这个处理中存取信息表803和存取指针表205的状态变化。在图11中，假定有两个任务A和B正在执行。同样，符号与图10和图5中的类似。

当在存取信息表803中任务A的剩余存取扇区数403变为0时，存取指针表205中任务号501的1号位置存储的、任务A的指向存取信息表的指针1101被清除。然后，任务号501的2号位置存储的、任务B的指向存取信息表的指针1102转移到任务号501的1号位置。以这种方式，在存取指针表205中的任务号501中不会产生死区。

这时，如果任务结束存取处理的允许延迟量1005等于最小延迟缓冲器805中的值，就新从存取信息表803中取出来自剩余任务的最小允许延迟量1005，然后将其存入最小延迟缓冲器805中。然后，依次处理剩余任务的存取请求。在所有任务的存取处理结束以后，如果在存取信息表803中没有有效信息，则将最小延迟缓冲器805更新为初值。

根据上面的叙述，第二个实施例可以实现与第一个实施例相同的优点。同样，如果从所有正在操作的任务的允许延迟量1005中动态计算存取扇区单元，那么存取扇区单元可以改变以适应正在操作的任务，同样，可以更有效地并行操作两个任务。

在这种情况下，分别在第一和第二个实施例中，当计算出存取扇区单元时，也可以获得存储器件110的数据区的每扇区存取时间C1，然后，根据各自的计算公式，在计算过程中使用所得到的C1，就可以导出存取扇区单元。当存储器件110的数据区改变时，可以重新得到各数据区的每扇区存取时间C1，然后根据计算公式可以导出存取扇区单元。

换言之，没有事先提供每扇区存取时间C1，每当要存取的数据区改变时，从存储器件中获取这个存取时间。根据这一方案，即使每扇区存取时间C1因存储器件或者存储器件的数据区而异，通过计算存取扇区单元以适合存取速度就可以无损地、更有效地控制存储器件。

接下来，参考下面的图13到图16对本发明第三个实施例中的具有多个区的存储器件控制系统进行叙述。同样，在叙述过程中，给与图1到图5中相似操作的构成元件附加相同的标记。

图13是在图1所示的存储器件控制系统整体结构中详细展示本发明第三个实施例的存取请求仲裁部件106的结构。在图13中，存取请求仲裁部件106由存取信息部件1301和存取处理部件1302组成。另外，存取信息部件1301由存取信息表1303、存取指针表205、任务计数器204和优先级缓冲器1304组成。

存取信息表1303是管理存取请求206或207的附带信息的表。图14展示了本发明第三个实施例中的存取请求206或207的附带信息。在存取起始扇区号301和存取扇区数302之外新提供了优先级信息1403。

优先级信息1403表示任务的存取请求206或207的优先级。可以设置0至255级作为优先级，假设0表示最高优先级。优先级缓冲器1304是用来存储正在对存储器件110进行存取处理的当前任务的优先级信息的缓冲器。在启动系统的时候设置初值。

图15展示了本发明第三个实施例的存取信息表1303的结构。存取信息表1303包括存取起始扇区号402、剩余存取扇区数403、存取要求信息404和保存每个任务的优先级信息1403的优先级信息1505。

当存取信息部件1301接收到存取请求206或207时，这个部件把存取起始扇区号301存储在存取信息表1303的存取起始扇区号402中；把存取扇区数302存储在剩余存取扇区数403中、把优先级信息1403存储在优先级信息1505中；把存取要求的文件系统类型存储在存取要求信息404，其中，存取起始扇区号301是添加到新接收的任务的存取请求206或207中的信息。

同样，存取信息部件1301递增任务计数器204，并且把任务计数器204的当前值存储在存取指针表205中任务号501的第一个死亡位置中，把存取信息表1303中存储的指向任务信息的指针存储在指向存取信息表的指针502中。

另外，当从文件系统103或105接收到存取请求206或207时，存取信息部件1301将包含在存取请求206或207的附带信息中的优先级信息1403与优先级缓冲器1304中的值进行比较，然后，如果前者比后者小，就用将优先级缓冲器1304中的这个值更新为优先级信息1403。

存取处理部件1302将包含有存取扇区单元信息中的器件存取请求209和210发到器件控制部件108或104。存取处理部件1302从存取信息表中选择优先级信息1505与优先级缓冲器1304中的值相同的任务，然后把器件存取请求发到器件控制部件108或104。如果存取信息表1303中存在优先级相同的任务，则选择存取指针表205中具有较小任务号501的任务。

存取扇区单元是存储器件110中经由器件控制部件108或104实际存取的扇区数。发出器件存取请求209或210，其使用所选择的任务的存取请求的剩余存取扇区数403的值作为存取扇区单元。在发出存取请求后，将对应的任务的剩余存取扇区数403设置为0。

当器件控制部件108或104实际存取存储器件110时，在存取处理结束时将处理结束信号208发送给存取请求仲裁部件106。当接收到处理结束信号208时，存取请求仲裁部件106重复发出下一个器件存取请求209或210的处理。

当存取信息表803中的剩余取存取扇区数变为0时，递减任务计数器204，并且依次填充死区，这样在存取指针表205中就不会出现死亡任务号(dead task number)。

图16说明了这一处理中存取信息表1303和存取指针表205的状态变化。在图16中，假定有任务A和任务B这两个任务正在执行。同样，符号类似于图15和图5。

当在存取信息表1303中的任务A的剩余存取扇区数403变为0时，存取指针表205中的任务号501的1号位置存储的、任务A的指向存取信息表的指针1601会被清除。然后，任务号501的2号位置存储的、任务B的指向存取信息表的指针1602转移到任务号501的1号位置。以这种方式，在存取指针表205中的任务号501中不会产生死区。

这时，从可用的存取信息表1303中新取出下一较高优先级，然后将此值存入优先级缓冲器1304中。然后，按顺序处理剩余任务的存取请求。在所有任务的存取处理结束之后，如果在存取信息表1303中没有有效信息则将优先级缓冲器1304更新为初值。

综上所述，在第一、二个实施例中通过任务细分获得的效果不能在第三个实施例中获得。然而，由于向接收存取请求的任务指定了优先级，所以如果出现了绝对优先存取的任务，该任务的存取操作就可以一直优先处理。如果第三个实施例与第一、二个实施例相结合，当然就能在实现任务细分效果的同时，优先处理具有较高优先级的任务。

接下来，参考下面的图17对本发明第四个实施例中的具有多个数据区的存储器件控制系统进行叙述。同样，在下面的说明中，给与图1和图2中相似操作的构成元件赋予相同的标记。

图17是在图1所示存储器件控制系统的整体结构中详细展示本发明第四个实施例的存取请求仲裁部件106的方框图。在图17中，存取请求仲裁部件106由存取信息部件201、存取处理部件1702、计时处理部件1704以及存取指派标志1705组成。存取信息部件201与第一个实施例中的一致，由存取信息表203、存取指针表205、任务计数器204组成。

当存取信息部件201接收存取请求206或207时，它将新接收到的任务的存取请求中包含的存取起始扇区号301存储在存取信息表203中的存取起始扇区号402中，然后把存取扇区数302存储在剩余存取扇区数403中，再把存取要求的文件系统类型存储在存取要求信息404中。

计时处理部件1704是在事先指派的时间片段值的每t时间启动的处理部件。存取指派标志1705存储进行下一次存取的任务的任务号501。在每t时间启动计时处理部件1704时，这个部件从存取指针表205中获取任务号501，然后把该任务号501存储在存取指派标志1705中。

这里假定，从对应于任务号501的最小值的指针开始，依次获取从存取指针表205获得的指向存取信息表的指针502，当其中存储了要被获取的指针的任务号501达到最大值时，再次将其恢复为最小值。

存取处理部件1702从对应于存取指定标志1705中存储的任务号501的存取指针表205中获取指向存取信息表的指针502，并且从存取信息表203中获取存取起始扇区号402、剩余存取扇区数403以及存取要求信息404。

存取扇区单元是经由器件控制部件108或104对存储器件进行实际存取的存取扇区数。为每个扇区准备存取扇区单元。当在经过t时间后存取指派标志改变时，一接收到处理结束信号208就立即启动下一个任务的存取。

然后，存取信息部件1702发出存取起始扇区号402以及含有存取扇区单元的器件存取请求209或210发送到对应于存取要求信息404的器件控制部件108或104。

当器件控制部件108或104实际存取存储器件110时，在存取处理结束时将处理结束信号208发送给存取请求仲裁部件106。当接收到处理结束信号208时，存取请求仲裁部件106检查存取指派标志1705，并重复发出对应于存取指派标志1705中存储的任务号501的存取请求209或210的处理。

如上所述，通过在切换任务时利用计时器，可以准确无误地以固定时间进行任务的切换。比如，即使因为CPU被分配到其它处理过程等原因导致的影响，在该任务对存取器件进行存取期间对存储器件的存取的暂时中断，在经过预定的时间后，处理也将强制转换到下一个任务。

接下来，将参考图18到图20对本发明第五个实施例的具有多个数据区的存储器件控制系统进行说明。同样，在叙述过程中，给与图1到图5中操作相似的构成元件赋予相同的标记。

图18是在图1所示的存储器件控制系统的整体结构中详细展示本发明第五个实施例的存取请求仲裁部件106的方框图。在图18中，存取请求仲裁部件106由存取信息部件2001和存取处理部件2002组成。另外，存取信息部件2001由存取信息表2003、任务计数器204、存取指针表205组成。

存取信息表2003是管理存取请求206或207的附带信息的表。图19展示了本发明第五个实施例中的存取请求206或207的附带信息。在存取起始扇区号301和存取扇区数302之外新提供了存取扇区单元数2103。存取扇区单元数2103表示由任务指派的存取扇区单元。

图20展示了本发明第五个实施例中存取信息表2003的结构。存取信息表2003包括存取起始扇区号402、剩余存取扇区数403、存取要求信息404和保存每个任务指派的存取扇区单元数2103的存取扇区单元数2204。

当发出存取请求206或207时，将存取起始扇区号301设置到存取起始扇区号402中作为初值。每当从任务向控制器件部件108或104发出器件存取请求209或210时，就给这个数加上存取扇区单元数。

当发出存取请求206或207时，将存取扇区数302设置到剩余存取扇区数403中作为初值。每当从任务向控制器件部件108或104发出器件存取请求209或210时，就从这个数中减去存取扇区单元数。在启动系统的时候将这个值初始化为0。

当存取信息部件2001接收到存取请求206或207时，这个部件把存取起始扇区号301存储在存取信息表2003的存取起始扇区号402中；把存取扇区数302存储在剩余存取扇区数403中；把存取扇区单元数2103存储在存取扇区单元数2204中；把存取要求的文件系统类型存储在存取要求信息404，其中，存取起始扇区号301是新接收的任务的存取请求中包含的信息。

同样，存取信息部件2001递增任务计数器204，并且把任务计数器204的当前值存储在存取指针表205中任务号501的第一个死亡位置，把存取信息表203中存储的、指向任务信息的指针存储在指向存取信息表的指针502中。

当存取处理部件2002从任务中接收存取请求206或207时，这个部件从存取指针表205获取指向存取信息表的指针502，然后对存取信息表2003进行存取以取得存取起始扇区号402、剩余存取扇区数403、存取要求信息404以及所关心的存取请求的存取扇区单元数2204。如果所得剩余存取扇区数403小于存取扇区单元数2204，则存取扇区单元成为剩余存取扇区数403。

这里，从对应于任务号501的最小值的指针开始，依次获取由存取处理部件2002从存取指针表205中获得的、指向存取信息表的指针502，当其中存储了要获取的指针的任务号501达到最大值时，将指向存取信息表的指针再次恢复到最小值。

相应地，存取处理部件2002把存取起始扇区号402以及含有存取扇区单元信息的器件存取请求209或210发到对应于存取要求信息404的器件控制部件108或104。

当器件控制部件108或104实际存取存储器件110时，在存取处理结束时将处理结束信号208发送给存取请求仲裁部件106。当接收到处理结束信号208时，存取请求仲裁部件106重复发出存取请求209或210的处理。

如上所述，因为存取任务单元被指派给每一个任务，所以可以根据任务的应用来指派存取任务单元，从而可以实现具有较大余量的任务设计。

在多个数据区中的至少一个区受保护，且至少一个区未受保护时，本发明可以展示特别的效果。这是因为在受保护的数据区以及未受保护的数据区中控制方法变得不同，既需要对应于受保护的数据区的文件系统，又需要对应于未受保护的数据区的文件系统，作为文件系统。

在多个任务同时执行，并且任务要求高实时特性的情况下，本发明可以展示特别的效果。这是因为高实时特性的任务必须无中断的执行这一点很重要。更具体地说，本发明在播放音频数据时特别有效。

而且，从版权保护的观点来看，希望音频数据要存储于受保护的数据区中。在这种情况下，例如浏览器等，存储在未受保护的数据区中。

而且，从处理受版权保护并要求高实时特性的数据的观点来看，就更加需要本发明对应于作为存储器件的SD卡。

上面说明了本发明的优选实施例和其它实施例。本发明并不局限于这些实施例，还包含本领域技术人员能想出的各种变体和修改。也就是说，本发明不限于上述实施例的细节，而是只由权利要求中所述内容限制。

如上所述，根据本发明，即使在并行操作对具有不同控制方法的多个数据区域进行存取的多个任务，并且几乎同时产生存取请求时，可以避免同时存取存储器件，而且可以在保持实时特性的同时并行操作多个任务，这是因为存取请求仲裁部件将包含在任务中的存取请求划分为局部请求单元，以便切换存取请求。

Claims (18)

1.一种存储器件控制器件，用于对具有要求不同控制方法的多个数据区的存储器件进行存取，包括：

多个不同的文件系统，提供用来响应多个数据区中的每一个，以便控制包含对数据区中的文件的存取请求的任务；

多个器件控制部件，提供用来响应多个数据区中的每一个，以便接受存取请求并且对存储器件进行存取；

存取请求仲裁部件，当多个包含有存取请求的任务同时执行时，对存取请求进行仲裁，该仲裁包括将所述存取请求划分成局部请求，并且仲裁每个局部请求的存取。

2.根据权利要求1的存储器件控制器件，其中，当存取请求被划分为局部请求时，将存取请求划分为预先确定的划分尺寸。

3.根据权利要求2的存储器件控制器件，其中，在划分尺寸中的扇区数S由

Tmax/N＝C1×S+C2

计算，其中，N是大于或等于2的整数，其表示能同时操作的最大任务数，Tmax是预先确定的最大允许存取延迟时间，C1是存取一个扇区所需要的估计时间，C2是一次存取的辅助操作所需要的估计时间。

4.根据权利要求1的存储器件控制器件，其中，当存取请求被划分为局部请求时，通过查找每个任务设置的允许存取延迟时间，将存取请求划分为计算好的划分尺寸。

5.根据权利要求4的存储器件控制器件，其中，划分尺寸中的扇区数S由：

L/M＝C1×S+C2

计算，其中，M是大于或等于2的整数，其表示同时操作的任务数，L是M个任务中每一个设置的允许存取延迟时间的最小值，C1是存取一个扇区所需要的估计时间，C2是一次存取的辅助操作所需要的估计时间。

6.根据权利要求3的存储器件控制器件，其中，当存取请求被划分为局部请求时，存取请求仲裁部件获取每个数据区中存取一个扇区所需要的估计时间C1的值，然后使用所获取的C1值计算划分尺寸。

7.根据权利要求5的存储器件控制器件，其中，当存取请求被划分为局部请求时，存取请求仲裁部件获取每个数据区中存取一个扇区所需要的估计时间C1的值，然后使用所获取的C1值计算划分尺寸。

8.根据权利要求1的存储器件控制器件，其中，当存取请求被划分为局部请求时，以预定的时间单元划分存取请求。

9.根据权利要求1的存储器件控制器件，其中，当存取请求被划分为局部请求时，将存取请求划分为每个任务设定的存取尺寸。

10.根据权利要求1的存储器件控制器件，其中，存取请求仲裁部件按照分配给各任务的优先级的顺序存取存储器件。

11.根据权利要求1的存储器件控制器件，其中，至少一个文件系统对应于受保护的数据区，至少一个文件系统对应于未受保护的数据区。

12.根据权利要求1的存储器件控制器件，其中，处理音频数据的播放。

13.根据权利要求1的存储器件控制器件，其中，可以存取作为存储器件的SD卡。

14.一种存储器件控制方法，用于对具有要求不同控制方法的多个数据区的存储器件进行存取，包括下列步骤：

控制包含对数据区中的文件的存取请求的任务；

接受存取请求；

存取存储器件；

当多个含有存取请求的任务同时执行时，对存取请求进行仲裁，所述仲裁包括将所述存取请求划分为局部请求，并对每个局部请求的存取进行仲裁。

15.根据权利要求14的存储器件控制方法，其中，将存取请求划分为局部请求包括以下步骤：

将存取请求划分为预先确定的划分尺寸。

16.根据权利要求14的存储器件控制方法，其中，将存取请求划分为局部请求包括以下步骤：

通过查找每一个任务设置的允许存取延迟时间，将存取请求划分为所计算的划分尺寸。

17.根据权利要求14的存储器件控制方法，其中，将存取请求划分为局部请求包括以下步骤：

以预定时间单元划分存取请求。

18.根据权利要求14的存储器件控制方法，其中，将存取请求划分为局部请求包括以下步骤：

将存取请求划分为每个任务设置的存取尺寸。

Images