JP2002108722A - 記憶装置 - Google Patents
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Abstract
判別できるようにしてデータを出力させ、故障が発生し
た領域以外の領域にデータを記憶させる。 【解決手段】 データの消去単位である複数のブロック
に分割され、ブロック単位で一括消去が行われるフラッ
シュメモリ21を備え、フラッシュメモリ21の各ブロ
ックは、既にデータが記憶された状態において、ビット
1からビット0への書き換えであるときには、ブロック
の一括消去による初期化を伴わずにオーバーライトによ
る書き込みを行うことが可能な第1の領域と、データの
書き換えの際に、ブロックの一括消去による初期化を伴
う第2の領域とを有する。第2の領域には、データとデ
ータのエラー訂正符号が記憶され、第1の領域には、ブ
ロックの状態を示す符号と所定量の冗長データが付加さ
れてなる領域管理フラグが記憶されている。
Description
このデータが記憶される領域の状態を管理するための領
域管理情報を記憶する記憶装置に関する。
られるデータを記憶させておく外部記憶装置として、フ
ラッシュメモリ(電気的消去可能型プログラマブルRO
M(Read-Only Memory))を記憶媒体として用いたカー
ド型の外部記憶装置(以下、メモリカードという。)が
提案されている。
モリに、任意のデータと、付属データである管理情報と
が記憶される。メモリカードは、これらデータや管理情
報をホスト側のコンピュータ等に供給する際は、エラー
訂正符号等を用いてエラー訂正をかけて、セルの故障等
に起因するデータのエラーを訂正して出力するようにし
ている。
データの順番を示す論理アドレス等のようにデータを管
理するためのデータに依存した情報であるデータ管理情
報の他に、例えばデータが記憶された領域が使用可能か
否かを示す情報のように、データが記憶される領域の状
態を管理するための情報である領域管理情報が記憶され
る場合がある。
立したメモリ内の領域に関する情報であるので、データ
が記憶された後に書き換える必要が生じる場合がある。
したがって、この領域管理情報は、通常、データを書き
換えることなく単独で書き換えることができるようにな
されている。
が生じた場合に通常のエラー訂正符号を用いてエラー訂
正を行うようにすると、情報を書き換えるたびにエラー
訂正符号を書き換えなければならない。そこで、このよ
うな領域管理情報に対しては、エラー訂正符号を用いた
エラー訂正を行わずに、同一の情報を複数ビットに分散
して複数のセルに記憶させておくことでエラー対策をす
ることが望ましい。
を複数ビットに分散して記憶させておくことで領域管理
情報のエラー対策とした場合、同一の情報が記憶された
複数のセルのうちいくつかに故障が生じると、領域管理
情報のエラー訂正を行うことができなくなってしまう場
合がある。したがって、一度エラー訂正を行った領域管
理情報については、この領域管理情報がエラー訂正を行
った情報であることを判別できるようにして、次にメモ
リカードに記憶させる場合に、故障が発生した領域以外
の領域に記憶させるようにすることが望ましい。
訂正を行ったかどうかを判別することができるようにし
てデータを出力する記憶装置を提供し、記憶装置が領域
管理情報にエラー訂正を行ったかどうかを判別すること
ができるようにしてデータ処理装置にデータを供給し、
データ処理装置が領域管理情報にエラー訂正が行われた
かどうかを判別して所定のデータ処理を行うことを可能
とする記憶装置を提供することを目的とする。
するために提案される本発明は、データの消去単位であ
る複数のブロックに分割され、ブロック単位で一括消去
が行われる書き換え可能な不揮発性の記憶手段を備える
記憶装置において、上記記憶手段を構成する各ブロック
は、該ブロックに既にデータが記憶された状態におい
て、ビット1からビット0への書き換えであるときに
は、上記ブロックの一括消去による初期化を伴わずにオ
ーバーライトによる書き込みを行うことが可能な第1の
領域と、データの書き換えの際に、上記ブロックの一括
消去による初期化を伴う第2の領域とを有し、上記第2
の領域には、データと該データのエラー訂正符号が記憶
され、上記第1の領域には、該ブロックの状態を示す符
号と所定量の冗長データが付加されてなる領域管理フラ
グが記憶されるようにしたものである。
記憶されるデータのエラーを訂正するエラー訂正手段
と、上記記憶手段の各ブロック内に、上記エラー訂正手
段によって回復不可能なエラーが発生した場合に、該ブ
ロックの第1領域に使用不可能なフラグを設定する制御
部とを有する・また、本発明は、データの消去単位であ
る複数のブロックに分割され、ブロック単位で一括消去
が行われる書き換え可能な不揮発性の記憶手段を備える
記憶装置において、上記記憶手段を構成する各ブロック
は、書き込み又は読み出し単位であるページに分割さ
れ、各ページは、該ページに既にデータが記憶された状
態において、ビット1からビット0への書き換えである
ときには、上記ページの所属するブロックの一括消去に
よる初期化を伴わずにオーバーライトによる書き込みを
行うことが可能な第1の領域と、データの書き換えの際
に、該ページの所属するブロックの一括消去による初期
化を伴う第2の領域とを有し、上記第2の領域には、デ
ータと該データのエラー訂正符号が記憶され、上記第1
の領域には、該ブロックの状態を示す符号と所定量の冗
長データが付加されてなる領域管理フラグが記憶するよ
うにしたものである。
を参照して説明する。
ホスト側の装置となるデータ処理装置10と、シリアル
インターフェースを介してこのデータ処理装置10に接
続される外部記憶装置であるメモリカード20とから構
成されるシステム1に適用した例について説明する。
ード20との間でのデータのやり取りをシリアルインタ
ーフェースによって行うシステムを例に説明するが、本
発明はデータのやり取りをパラレルインターフェースに
よって行うシステムに対しても適用可能である。
置10は、所定のプログラムを実行するデータ処理部1
1と、外部装置であるメモリカード20との間でデータ
のやり取りをするためのシリアルインターフェース回路
12と、データ処理部11とシリアルインターフェース
回路12間に設けられ、データ処理装置11から供給さ
れたデータ等を一時的に記憶するレジスタ13と、デー
タ処理部11、シリアルインターフェース回路12、レ
ジスタ13のそれぞれに接続され、これらの処理動作を
制御する制御部14とを備えている。
処理部11が所定のプログラムを実行する際に、外部記
憶装置であるメモリカード20にデータを記憶させる必
要があると判断した場合は、データ処理部11が制御部
14の制御に基づいて、記憶させるべきデータやこのデ
ータを管理するために必要な情報である管理情報、制御
データである書き込み命令等をレジスタ13に書き込
む。
2が、制御部14の制御に基づいてレジスタ13からこ
れら記憶させるべきデータや管理情報、書き込み命令等
を読み出し、シリアルデータに変換して、クロック信号
やステータス信号とともにこれらの転送を行う。なお、
上記管理情報は、データを管理するための情報であるデ
ータ管理情報と、データが記憶される領域の状態を管理
するための領域管理情報を含む情報である。
処理部11が所定のプログラムを実行する際に、外部記
憶装置であるメモリカード20からデータを読み出す必
要があると判断した場合は、データ処理部11が制御部
14の制御に基づいて制御データである読み出し命令を
レジスタ13に書き込む。そして、シリアルインターフ
ェース回路12が、制御部14の制御に基づいてレジス
タ13から読み出し命令を読み出し、シリアルデータに
変換して、クロック信号やステータス信号とともにこれ
らの転送を行う。
0から転送されてきた所定のデータや管理情報は、シリ
アルインターフェース回路12によりパラレルデータに
変換され、レジスタ13に書き込まれる。そして、デー
タ処理部11が、制御部14の制御に基づいてレジスタ
13からこれらデータや管理情報を読み出して所定の処
理を行う。この際、制御部14は、メモリカード21か
ら転送されてきた領域管理情報に付加された後述するフ
ラグから領域管理情報の状態を判断して、所定のデータ
処理を行う。
られるデータ処理装置は、メモリカード20等の外部記
憶装置との間でデータのやり取りが可能なものであれば
特に限定されるものではなく、パーソナルコンピュー
タ、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の
種々のデータ処理装置が適用可能である。
10とメモリカード20とは、シリアルインターフェー
スによって接続されており、具体的には、少なくとも3
本のデータ線SCLK,State,DIOによって接
続される。すなわち、データ処理装置10とメモリカー
ド20とは、少なくとも、データ伝送時にクロック信号
を伝送するための第1のデータ線SCLKと、データ伝
送時に必要なステータス信号を伝送するための第2のデ
ータ線Stateと、メモリカード20に書き込むデー
タ又はメモリカード20から読み出すデータをシリアル
に伝送する第3のデータ線DIOとによって接続され、
これらを介して、データ処理装置10とメモリカード2
0との間でデータのやり取りを行う。
の間でのデータのやり取りは、通常、ヘッダーと実デー
タとから構成されるファイル単位で行われる。なお、フ
ァイルのヘッダーには、例えば、ファイルにアクセスす
るための情報や、データ処理装置10で実行されるプロ
グラムで必要とされる情報等が格納される。
所定のデータや管理情報を記憶するフラッシュメモリ2
1と、データ処理装置10との間でデータのやり取りを
するためのシリアル/パラレル・パラレル/シリアル・
インターフェース回路(以下、S/P・P/Sインター
フェース回路22という。)と、フラッシュメモリ21
とS/P・P/Sインターフェース回路22間に設けら
れ、S/P・P/Sインターフェース回路22から供給
されたデータや管理情報を一時的に記憶するレジスタ2
3と、このレジスタ23に接続され、レジスタ23に書
き込まれたデータやデータ管理情報にエラーがある場合
にエラー訂正符号に基づいてエラーを訂正するECC回
路24と、レジスタ23とフラッシュメモリ21間に設
けられ、レジスタ23から読み出された領域管理情報を
この領域管理情報に冗長データが付加されてなる情報
(本明細書においては、領域管理フラグと称する。)に
変換し、又はフラッシュメモリ21から読み出された領
域管理フラグを領域管理情報に変換する変換部25と、
この変換部25に接続され、フラッシュメモリ21から
読み出された領域管理フラグに所定のエラーがある場合
にこの領域管理フラグのエラーを訂正するエラー訂正処
理部26と、フラッシュメモリ21、S/P・P/Sイ
ンターフェース回路22、レジスタ23、変換部25の
それぞれに接続され、これらの処理動作を制御する制御
部27とを備えている。
は、少なくとも上述した3本のデータ線SCLK,St
ate,DIOを介して、データ処理装置10のシリア
ルインターフェース回路12に接続され、これらのデー
タ線SCLK,State,DIOを介して、データ処
理装置10との間でデータのやり取りを行う。S/P・
P/Sインターフェース回路22は、データ処理装置1
0のシリアルインターフェース回路12から送られてき
たシリアルデータをパラレルデータに変換して、レジス
タ23に書き込む。また、S/P・P/Sインターフェ
ース回路22は、レジスタ23から読み出されたパラレ
ルデータをシリアルデータに変換して、データ処理装置
10のシリアルインターフェース回路12へ送出する。
22とデータ処理装置10との間でのシリアルデータの
伝送は、第1のデータ線SCLKによってデータ処理装
置10から送られてくるクロック信号によって同期を取
りながら、第3のデータ線DIOによって行われる。こ
のとき、第3のデータ線DIOによってやり取りされる
シリアルデータのデータ種別は、第2のデータ線Sta
teによって伝送されるステータス信号によって判別さ
れる。ここで、シリアルデータの種別には、例えば、フ
ラッシュメモリ21に記憶させるべきデータ、フラッシ
ュメモリ21から読み出されたデータ、又はこのメモリ
カード20の動作を制御するための制御データ等があ
る。
路22は、データ処理装置10から送られてきたデータ
が書き込み命令や読み出し命令等の制御データである場
合には、当該制御データを制御部27に供給する。
S/P・P/Sインターフェース回路22間でやり取り
されるデータを一時的に記憶する。
ーフェース回路22によりレジスタ23に書き込まれた
データにエラー訂正符号を付加する。また、ECC回路
24は、フラッシュメモリから読み出されレジスタ23
に書き込まれたデータにエラー訂正処理を施す。
れた管理情報のうち領域管理情報をこの領域管理情報に
冗長データが付加されてなる領域管理フラグに変換す
る。また、変換部25は、フラッシュメモリ21から読
み出された領域管理フラグを領域管理情報に変換する。
リ21から読み出され、変換部25に供給された領域管
理フラグに、例えば1ビットのエラーが生じていた場合
に、この領域管理フラグのエラーを訂正する。このよう
に、エラー訂正処理部26は、例えば1ビットのエラー
については訂正処理を行うといったように、エラー訂正
可能な範囲が予め設定されている。したがって、エラー
が生じた領域管理フラグには、このエラー訂正処理部2
6によってエラー訂正が可能なものと、エラー訂正が不
可能なものとがある。このため、変換部25により領域
管理フラグから変換された領域管理情報は、エラーが生
じていない領域管理情報と、エラー訂正をした領域管理
情報と、エラーが生じているが訂正が不可能な領域管理
情報の3種類の領域管理情報に分けられることになる。
ーフェース回路22から供給された制御データに基づい
てメモリカード20の動作を制御する。すなわち、この
制御部27は、S/P・P/Sインターフェース回路2
2から供給された書き込み命令に基づいて、レジスタ2
3に一時的に書き込まれたデータや管理情報をレジスタ
23から読み出して、フラッシュメモリ21に記憶させ
る。この際、制御部27は、管理情報のうち領域管理情
報については、先ず変換部25に供給し、この変換部2
5にて領域管理フラグに変換させてからフラッシュメモ
リ21に記憶させる。
ターフェース回路22から供給された読み出し命令に基
づいて、フラッシュメモリ21からデータや管理情報を
読み出してレジスタ23に書き込む。この際、制御部2
7は、フラッシュメモリ21から読み出した管理情報の
うち領域管理フラグについては、先ず変換部25に供給
し、この変換部25にて領域管理情報に変換させてから
レジスタ23に書き込む。このとき、制御部27は、変
換部25にて変換された領域管理情報が、上述したエラ
ーが生じていない領域管理情報であるか、エラー訂正を
した領域管理情報であるか、エラーが生じているが訂正
が不可能な領域管理情報であるかを判別するためのフラ
グをこの領域管理情報に付加してレジスタ23に書き込
む。
イッチ28が接続されている。そして、この誤消去防止
スイッチ28がオンになっているときには、フラッシュ
メモリ21に記憶されているデータを消去するように指
示する制御データがデータ処理装置10から送られてき
たとしても、制御部27は、フラッシュメモリ21に記
憶されているデータを消去するような制御を行わない。
すなわち、このメモリカード20は、誤消去防止スイッ
チ28によって、フラッシュメモリ21に記憶されてい
るデータの消去が行えない状態と、フラッシュメモリ2
1に記憶されているデータの消去が行える状態とを切り
換えることが可能となっている。
データ処理装置10から記憶させるべきデータや管理情
報、書き込み命令等がシリアルデータとして送られてく
ると、先ず、S/P・P/Sインターフェース回路22
がこれらのデータをパラレルデータに変換して、書き込
み命令を制御部27に供給するとともに、制御部27の
制御に基づいて、所定のデータや管理情報をレジスタ2
3に書き込む。
のデータや管理情報には、ECC回路24により、領域
管理情報以外を対象としたエラー訂正符号が付加され
る。
ンターフェース回路22から供給された書き込み命令に
基づいて、レジスタ23から所定のデータや管理情報を
読み出して、フラッシュメモリ21に書き込む処理を行
う。この際、制御部27は、レジスタ23から読み出し
た管理情報のうち領域管理情報を先ず変換部25に供給
する。変換部25に供給された領域管理情報は、この変
換部25により領域管理フラグに変換される。そして、
制御部27は、この変換部25により変換された領域管
理フラグをフラッシュメモリ21に書き込む。
理装置10から読み出し命令が送られてくると、S/P
・P/Sインターフェース回路22が、この読み出し命
令を制御部27に供給する。
ンターフェース回路22から供給された読み出し命令に
基づいて、フラッシュメモリ21からデータや管理情報
を読み出して、レジスタ23に書き込む。この際、制御
部27は、フラッシュメモリ21から読み出した領域管
理フラグを先ず変換部25に供給する。変換部25に供
給された領域管理フラグは、この変換部25により領域
管理情報に変換される。このとき、制御部27は、領域
管理フラグにエラー訂正処理部26で訂正が可能なエラ
ーがある場合は、この領域管理フラグをエラー訂正処理
部26に供給する。そして、制御部27は、エラー訂正
処理部26にてエラー訂正が行われた領域管理情報に、
エラー訂正を行ったことを示すフラグを付加して、レジ
スタ23に書き込む。
情報のうちのデータ管理情報にエラーがある場合は、こ
のレジスタ23に接続されたECC回路24にてエラー
訂正符号に基づいてエラー訂正が行われる。
回路22が、制御部27の制御に基づいてレジスタ23
からこれら所定のデータや管理情報等を読み出してシリ
アルデータに変換し、データ処理装置10に送出する。
行った場合に、この領域管理情報にエラー訂正を行った
ことを示すフラグを付加する例について説明したが、デ
ータやデータ管理情報にエラー訂正を行った場合にも、
これらにエラー訂正を行ったことを示すフラグを付加す
るようにしてもよい。
路24が設けられ、メモリカード20内でデータやデー
タ管理情報のエラー訂正を行うシステムについて説明し
たが、本発明はデータ処理装置がエラー訂正回路を備
え、データ処理装置側でデータやデータ管理情報のエラ
ー訂正を行うシステムに対しても適用可能である。この
場合、データにエラー訂正符号が付加された状態で、デ
ータ処理装置10とメモリカード20との間のデータの
やり取りが行われる。
されるフラッシュメモリ21の記憶領域の構造について
説明する。
記憶単位である多数のセルから構成され、図3(a)に
示すように、データの消去単位となる複数のブロックに
分割されている。なお、これらのブロックには、このメ
モリカード20が起動されたときにデータ処理装置10
によって最初に読み込まれるデータであるブートデータ
が格納されるブートブロックと、任意のデータが書き込
まれるデータブロックとがある。そして、これらの各ブ
ロックには、それぞれ固有の物理アドレスが付けられて
いる。
あると同時に、ファイル管理上の最小単位でもある。す
なわち、ファイルは1つ又は複数のブロックに格納さ
れ、1つのブロックを複数のファイルで利用することは
できないようになされている。
これら各セルに「1」又は「0」を示す2つの状態を取
り得る情報、すなわち1ビットの情報が記憶される。
てのビットが「1」とされており、ビット単位での変更
は「1」から「0」への変更のみが可能とされている。
したがって、フラッシュメモリ21に「1」及び「0」
からなるデータを書き込む際は、「1」については該当
するビットをそのまま保持し、「0」については該当す
るビットを「1」から「0」に変更してデータの書き込
みを行う。
メモリ21から消去する際は、ブロック単位で一括して
初期化処理を行い、当該ブロックの全ビットを「1」と
する。これにより、当該ブロックに書き込まれたデータ
は一括消去され、このブロックは再びデータ書き込みが
可能な状態とされる。
は、図3(b)に示すように、データの書き込みや読み
出しの単位となる複数のページから構成される。このペ
ージは、例えば512バイトの記憶容量を有する記憶単
位であり、フラッシュメモリ21にデータを書き込む際
は、このページ単位でレジスタ23から読み出されたデ
ータが、制御部25によりページ単位でフラッシュメモ
リ21に書き込まれる。また、このフラッシュメモリ2
1からデータを読み出す際は、制御部25によりフラッ
シュメモリ21からデータがページ毎に読み出され、レ
ジスタ23に供給される。
ページは、データ記憶領域と管理情報記憶領域とを有し
ている。ここで、データ記憶領域とは、任意のデータが
書き込まれる領域をいい、管理情報記憶領域とは、デー
タ記憶領域に書き込まれるデータの管理に必要な情報
(管理情報)が格納される領域をいう。
有し、このうち最初の3バイトが、ブロック単位で一括
して初期化処理を行うことなく情報を書き換えることが
できるオーバーライト領域に設定されている。そして、
管理情報記憶領域は、残りの13バイトが、情報を書き
換える際はブロック単位で一括して初期化処理を行う通
常領域に設定されている。
理情報記憶領域に、管理情報が格納される。具体的に
は、図3(c)に示すように、各ブロックの先頭ページ
の管理情報記憶領域には、このブロックを管理するため
に必要な情報として、いわゆる分散管理情報が格納され
る。また、各ブロックの2ページ目以降の各ページの管
理情報記憶領域にも、予備の分散管理情報として、先頭
ページの管理情報記憶領域に格納された分散管理情報と
同じ管理情報が記憶される。ただし、各ブロックの最終
ページの管理情報記憶領域には、分散管理情報だけでは
不足する情報を補う、いわゆる追加管理情報が格納され
る。
るフラッシュメモリ21では、各ブロック内の管理情報
記憶領域に、それぞれのブロックを管理するための分散
管理情報が格納され、この分散管理情報により、例えば
当該ブロックがファイルの先頭となるブロックであるか
否かについての情報や、複数のブロックからファイルが
構成される場合にはそれらのブロックの繋がりを示す情
報等を得ることができる。
ックの分散管理情報を集めることにより、フラッシュメ
モリ21全体を管理するための情報として、いわゆる集
合管理情報を作成して、この集合管理情報を一つのファ
イルとしてフラッシュメモリ21に格納するようにして
いる。
ド20間でデータのやり取りを行う場合、データ処理装
置10は、通常、フラッシュメモリ21からこの集合管
理情報を読み出して、各ブロックにアクセスするために
必要な情報を得るようにしている。これにより、データ
アクセスのたびに個々のブロックに格納された分散管理
情報にアクセスする必要がなくなり、より高速なデータ
アクセスが可能となる。
管理情報について、更に詳細に説明する。
16バイトの管理情報記憶領域に格納された、ブロック
を管理するための管理情報である。そして、この分散管
理情報は、例えば図4に示すように、1バイトの可/不
可フラグと、1バイトのブロックフラグと、4ビットの
最終フラグと、4ビットの参照フラグと、1バイトの管
理フラグと、2バイトの論理アドレスと、2バイトの連
結アドレスと、2バイトの分散管理情報用エラー訂正符
号と、3バイトのデータ用エラー訂正符号とからなり、
これらの情報のうち、可/不可フラグ、ブロックフラ
グ、最終フラグ、参照フラグが、管理情報記憶領域の最
初の3バイトのオーバーライト領域に格納される。
常領域に、管理フラグと論理アドレスと連結アドレスと
リザーブ領域と分散管理情報用エラー訂正符号とデータ
用エラー訂正符号とが格納される。そして、通常領域の
残りの3バイトは、リザーブ領域とされる。
状態か使用不可能な状態かを示すフラグである。すなわ
ち、ブロック内に回復不可能なエラーが生じたようなと
きは、この可/不可フラグによって、当該ブロックが使
用不可能な状態であることが示される。
示すフラグであり、具体的には、「未使用」、「先頭使
用」、「使用」、「未消去」の4つの状態を示すフラグ
である。「未使用」は、当該ブロックが未使用又は消去
済みで初期状態(全ビットが「1」の状態)とされてお
り、すぐにデータの書き込みが可能な状態を示す。「先
頭使用」は、当該ブロックがファイルの先頭で使用され
ている状態を示す。「使用」は、当該ブロックがファイ
ルの先頭以外で使用されている状態を示す。したがっ
て、ブロックフラグが「使用」のとき、当該ブロックは
他のブロックから連結されていることとなる。「未消
去」は、当該ブロックに書かれていたデータが不要とな
った状態を示す。なお、ブートデータが格納されたブー
トブロックにおいて、ブロックフラグは「先頭使用」と
される。
ク内に記憶された不要なデータを消去する場合に、まず
ブロックフラグを「未消去」の状態にしておき、処理時
間に余裕があるときに、ブロックフラグが「未消去」に
なっているブロックを消去するようにしている。これに
より、メモリカード20は、データの消去の処理をより
効率よく行うことが可能となる。
終わっているか否かを示すフラグであり、具体的には、
「ブロック連続」、「ブロック最終」の2つの状態を示
すフラグである。「ブロック連続」は、当該ブロックに
記憶されたファイルにはまだ続きがあり、他のブロック
に続いていることを示す。「ブロック最終」は、当該ブ
ロックに記憶されたファイルは、このブロックで終了し
ていることを示す。
するためのフラグであり、具体的には、「参照情報な
し」、「参照情報あり」の2つの状態を示すフラグであ
る。「参照情報なし」は、ブロックの最終ページの管理
情報記憶領域に有効な追加管理情報が存在しないことを
示す。「参照情報あり」は、ブロックの最終ページの管
理情報記憶領域に有効な追加管理情報が存在することを
示す。
ラグであり、例えば当該ブロックが読み出し専用のブロ
ックか、あるいは書き込みも可能なブロックか等の属性
を示す。また、例えば、この管理フラグによって、当該
ブロックがブートブロックであるか、或いはデータブロ
ックであるかが示される。
レスを示す。この論理アドレスの値は、データの書換を
行うとき等に必要に応じて更新される。なお、この論理
アドレスの値は、同じ論理アドレスの値を同時に複数の
ブロックが持つことがないように設定されている。
他のブロックの論理アドレスを示す。すなわち、当該ブ
ロックに記憶されたファイルが他のブロックに続いてい
る場合に、連結アドレスは、そのファイルの続きが記憶
されたブロックの論理アドレスの値を示す。
理情報のうち、管理フラグ、論理アドレス、連結アドレ
ス及びリザーブ領域に書き込まれたデータを対象とした
エラー訂正符号である。
エラー訂正符号が書き込まれたページのデータ記憶領域
に記憶されたデータを対象としたエラー訂正符号であ
る。
可/不可フラグ、ブロックフラグ、最終フラグ、参照フ
ラグは、データ記憶領域の状態を管理するための情報
(領域管理情報)であり、データから独立して書き換え
る必要が生じる場合があるので、上述した分散管理情報
用エラー訂正符号の対象から外し、それぞれの情報を示
す符号と同一符号の所定量の冗長データが付加されてな
るフラグ(領域管理フラグ)として管理情報記憶領域に
格納されることにより、エラー対策がなされている。
換部25により、冗長データが付加された領域管理フラ
グに変換されて、例えば図5に示すように、1ビットの
情報については4ビットの情報として、2ビットの情報
については8ビットの情報として管理情報記憶領域のオ
バーライト領域に格納される。
使用可能な状態である場合は1ビットの情報「1」で示
され、ブロックが使用不可能な状態である場合は1ビッ
トの情報「0」で示される。そして、この可/不可フラ
グは、管理情報記憶領域に格納されるときは、冗長デー
タが付加されて、例えば1バイトの情報「111111
11」又は「0000 0000」に変換されて格納さ
れる。
使用」の場合には2ビットの情報「11」で示され、ブ
ロックが「先頭使用」の場合には2ビットの情報「1
0」で示され、ブロックが「使用」の場合には2ビット
の情報「01」で示され、ブロックが「未消去」の場合
には2ビットの情報「00」で示される。そして、この
ブロックフラグは、管理情報記憶領域に格納されるとき
は、冗長データが付加されて、例えば1バイトの情報
「1111 1111」又は「1111 0000」又
は「0000 1111」又は「0000 0000」
に変換されて格納される。
場合は1ビットの情報「1」で示され、「ブロック最
終」の場合には1ビットの情報「0」で示される。そし
て、この最終フラグは、管理情報記憶領域に格納される
ときは、冗長データが付加されて、例えば4ビットの情
報「1111」又は「0000」に変換されて格納され
る。
場合は1ビットの情報「1」で示され、「参照情報あ
り」の場合は1ビットの情報「0」で示される。そし
て、この参照フラグは、管理情報記憶領域に格納される
ときは、例えば4ビットの情報「1111」又は「00
00」に変換されて格納される。
データが付加された領域管理フラグとして管理情報記憶
領域に格納されることにより、例えば当該フラグが格納
されたセルが故障して1ビットのエラーが生じた場合で
あっても、例えば領域管理フラグの「1」と「0」の数
を比較することにより元の領域管理情報が認識される。
16バイトの管理情報記憶領域に格納される情報であ
り、分散管理情報だけでは不足する情報を補う追加情報
を含んでいる。
図6に示すように、1バイトの可/不可フラグと、1バ
イトのブロックフラグと、4ビットの最終フラグと、4
ビットの参照フラグと、1バイトの識別番号と、2バイ
トの有効データサイズと、2バイトの追加管理情報用エ
ラー訂正符号と、3バイトのデータ用エラー訂正符号と
からなる。
ラグ、ブロックフラグ、最終フラグ、参照フラグとデー
タ用エラー訂正符号については、分散管理情報の場合と
同様である。また、追加情報用エラー訂正符号は、分散
管理情報における分散管理情報用エラー訂正符号に相当
するものであり、追加管理情報のうち領域管理フラグを
除いた識別番号、有効データサイズ及びリザーブ領域に
書き込まれたデータを対象としたエラー訂正符号であ
る。
が、分散管理情報の不足分を補う追加情報として、追加
管理情報に含まれている。
様に、領域管理情報である可/不可フラグ、ブロックフ
ラグ、最終フラグ、参照フラグが、冗長データが付加さ
れた領域管理フラグとして、管理情報記憶領域の最初の
3バイトのオーバーライト領域に格納される。
常領域に、識別番号と有効データサイズと追加管理情報
用エラー訂正符号とデータ用エラー訂正符号とが格納さ
れる。そして、通常領域の残りの5バイトは、リザーブ
領域とされる。
ブロックのデータを書き換えるたびに、識別番号の値が
インクリメントされる。この識別番号は、何らかのエラ
ーが発生して、同じ論理アドレスを持つブロックが複数
存在するようになってしまった場合に、それらのブロッ
クに書き込まれたデータの新旧を識別するために使用さ
れる。なお、識別番号には1バイトの領域が使用され、
その値の範囲は「0」から「255」まであり、その初
期値(すなわち、新しい論理アドレスを使用するときに
最初に設定される識別番号の値)は、「0」とされる。
なお、識別番号が「255」を越えたときには「0」に
戻るものとする。そして、同じ論理番号を持つブロック
が複数存在する場合には、この識別番号の値が小さい方
のブロックを有効とする。ただし、ブートブロックにつ
いては、バックアップと同じ識別番号の場合を正常と
し、異なる場合には大きい方を採用する。
データのサイズを示す。すなわち、当該ブロックのデー
タ記憶領域に空きがある場合、有効データサイズは、当
該データ記憶領域に書き込まれたデータのサイズの値を
示す。このとき、参照フラグは「参照情報あり」に設定
される。なお、ブロックのデータ記憶領域に空きがない
場合、有効データサイズは当該ブロックのデータ領域に
空きがないことを示す情報として「0xffff」に設
定される。
管理情報は、ブロック内のデータが更新される毎に、常
に最新情報となるように更新される。
ックの分散管理情報を集めて作成される情報であり、フ
ァイルとしてフラッシュメモリ21に格納される。すな
わち、図7に示すように、各ブロックの分散管理情報か
ら、全ブロックをまとめて管理するための情報である集
合管理情報のファイルが作成され、この集合管理情報が
所定のブロックのデータ記憶領域に格納される。なお、
集合管理情報は、1つのブロックに格納されるものであ
っても、複数のブロックにわたって格納されるものであ
ってもよい。そして、データ処理装置10は、通常は、
この集合管理情報によって、各ブロックにアクセスする
ために必要な情報を得るようにする。
管理情報がファイルとして格納されている場合、データ
処理装置10は、その集合管理情報のファイルを読み出
して、メモリカード20を管理するための管理テーブル
を作成する。なお、集合管理情報のファイルの先頭が格
納されているブロックの物理アドレスは、ブートデータ
に含まれており、データ処理装置10は、この物理アド
レスに基づいて集合管理情報のファイルにアクセスす
る。
を備えたメモリカード20について、フラッシュメモリ
21から読み出した管理情報をデータ処理装置10に伝
送する処理の一例について、図8を参照して説明する。
なお、この図8に示すデータ処理は、領域管理情報を4
ビット単位の領域管理フラグに変換してフラッシュメモ
リ21に記憶させた場合の例であり、本発明を適用した
メモリカードにおけるデータ処理はこの例に限定される
ものではない。また、この図8に示すデータ処理は、領
域管理情報に対してエラー訂正を行った場合に、この領
域管理情報にエラー訂正を行ったことを示すフラグを付
加して伝送する例であり、本発明を適用したメモリカー
ドにおけるデータ処理は、さらにデータ管理情報に対し
てエラー訂正を行った場合に、このデータ管理情報にエ
ラー訂正を行ったことを示すフラグを付加して伝送する
ようにしてもよい。
ュメモリ21から読み出してデータ処理装置10に伝送
する場合は、まず、ステップS11において、制御部2
7により、フラッシュメモリ21から領域管理フラグが
読み出される。
27により、すべての領域管理フラグが4ビット単位で
チェックされ、この領域管理フラグが1111又は00
00になっているかが判断される。
0となっている場合は、ステップS13に進む。そし
て、ステップS13において、変換部25により、領域
管理フラグが領域管理情報に変換され、ステップS16
に進む。
なっていない場合は、ステップS14に進む。そして、
ステップS14において、制御部27により、領域管理
フラグが1110、1101、1011、0111のい
ずれかとなっているか又は0001、0010、010
0、1000のいずれかとなっているかがチェックされ
る。
011、0111又は0001、0010、0100、
1000のいずれでもないと判断された場合は、エラー
処理がなされる。
011、0111のいずれか又は0001、0010、
0100、1000のいずれかとなっていると判断され
た場合は、ステップS15に進み、ステップS15にお
いて、変換部25により、領域管理フラグが領域管理情
報に変換され、制御部27により、この領域管理情報に
エラー訂正をしたことを示すフラグが付加され、ステッ
プS16に進む。
報がチェックされ、エラーがあるか否かが判断される。
た場合は、ステップS18に進む。
た場合は、そのエラーが訂正可能なものかどうかが判断
され、訂正不可能なものであると判断された場合は、エ
ラー処理がなされる。また、データ管理情報のエラーが
訂正可能なものであると判断された場合は、ステップS
17に進み、ステップS17において、ECC回路24
により、エラー訂正処理がなされ、ステップS18に進
む。
Sインターフェース回路22により、領域管理情報及び
データ管理情報がステータス信号とともにデータ処理装
置10に伝送される。
20より伝送されたデータ及び管理情報を読み込んで、
これらに所定の処理を行う動作の一例について、図9を
参照して説明する。なお、この図9に示すデータ処理装
置によるデータ処理は、メモリカード10より伝送され
た領域管理情報にエラー訂正を行ったことを示すフラグ
が付加されていた場合に、このフラグに基づいて所定の
処理を行う例であり、本発明を適用したデータ処理装置
におけるデータ処理は、さらにデータ管理情報にエラー
訂正を行ったことを示すフラグが付加されていた場合
に、このフラグに基づいて所定のデータ処理を行うよう
にしてもよい。
るデータ処理は、読み込んだブロックの領域管理情報に
エラー訂正を行ったことを示すフラグが付加されていた
場合に、このブロックを他のブロックに書き換える処理
を行うようにした例であり、本発明を適用したデータ処
理装置におけるデータ処理は、この例に限定されるもの
ではなく、領域管理情報にエラー訂正を行ったことを示
すフラグが付加されていた場合に、この情報に基づいて
所定の処理を行うようにすればよい。
から伝送されたデータ及び管理情報に対して所定のデー
タ処理を行う際は、まずステップS21において、シリ
アルインターフェース回路12により指定ブロックの読
み込み処理が行われる。そして、指定したブロックが正
しく読み込めるかどうかの判断がなされる。指定したブ
ロックが正しく読み込めないときは、ステップS22に
進み、ステップS22において、制御部14により、ブ
ロック読み込みエラー処理がなされる。
は、更に読み込んだブロックの領域管理情報にエラー訂
正を行ったことを示すフラグが付加されているかどうか
の判断がなされる。そして、領域管理情報にエラー訂正
を行ったことを示すフラグが付加されていないと判断さ
れれば、ステップS28に進み、ブロック読み込み正常
処理がなされる。
示すフラグが付加されていると判断されれば、ステップ
S23に進み、ステップS23において、制御部14に
よりブロック書き換えの条件及びブロック書き換えの状
態のチェックが行われる。そして、ブロックの書き換え
を行わないと判断されれば、ステップS28に進み、ブ
ロック読み込み正常処理がなされ、ブロックの書き換え
を行うと判断されれば、ステップS24に進み、ステッ
プS24において、制御部14により、読み込んだブロ
ックを他のブロックに書き換える処理がなされ、ステッ
プS25に進む。
4により、元のブロックの再利用の可能性がチェックさ
れる。そして、元のブロックの再利用が不可能であると
判断されると、ステップS26に進み、ステップS26
において、制御部14により、元のブロックに対し使用
付加設定がなされ、ステップS27に進む。
れると、そのままステップS27に進み、ステップS2
7において、制御部14により、集合管理情報の更新が
行われる。
プS28に進み、ステップS28において、制御部14
により、ブロック読み込み正常処理がなされ、データ読
み込み処理が終了する。
ステム1は、メモリカード20が、記憶した領域管理情
報にエラー訂正を行った場合は、この領域管理情報にエ
ラー訂正を行ったことを示すフラグを付加してデータを
データ処理装置10に伝送し、データ処理装置10が、
メモリカード20から伝送された領域管理情報にエラー
訂正を行ったことを示すフラグが付加されているとき
は、このフラグに基づいて所定のデータ処理を行うよう
にしているので、例えば、エラー訂正を行った領域管理
情報を有するブロックを他のブロックに書き換える等の
処理を行い、データの信頼性を向上させることができ
る。
憶手段から読み出した領域管理情報にエラー訂正処理部
でエラー訂正が可能なエラーがある場合は、この領域管
理情報を上記エラー訂正処理部に供給し、エラー訂正処
理を行った領域管理情報にエラー訂正処理を行ったこと
を示すフラグを付加して出力するようにしているので、
この記憶装置から出力された領域管理情報がエラー訂正
を行った情報であるかを容易に判断することができる。
る。
図である。
処理の一例を説明するフローチャートである。
明するフローチャートである。
部、 20 メモリカード、 21 フラッシュメモ
リ、 25 変換部、 26 エラー訂正処理部、 2
7 制御部
Claims (4)
- 【請求項1】 データの消去単位である複数のブロック
に分割され、ブロック単位で一括消去が行われる書き換
え可能な不揮発性の記憶手段を備える記憶装置におい
て、 上記記憶手段を構成する各ブロックは、該ブロックに既
にデータが記憶された状態において、ビット1からビッ
ト0への書き換えであるときには、上記ブロックの一括
消去による初期化を伴わずにオーバーライトによる書き
込みを行うことが可能な第1の領域と、データの書き換
えの際に、上記ブロックの一括消去による初期化を伴う
第2の領域とを有し、 上記第2の領域には、データと該データのエラー訂正符
号が記憶され、上記第1の領域には、該ブロックの状態
を示す符号と所定量の冗長データが付加されてなる領域
管理フラグが記憶されていることを特徴とする記憶装
置。 - 【請求項2】 上記記憶装置は、上記記憶手段に記憶さ
れるデータのエラーを訂正するエラー訂正手段と、 上記記憶手段の各ブロック内に、上記エラー訂正手段に
よって回復不可能なエラーが発生した場合に、該ブロッ
クの第1領域に使用不可能なフラグを設定する制御部と
を有することを特徴とする請求項1記載の記憶装置。 - 【請求項3】 データの消去単位である複数のブロック
に分割され、ブロック単位で一括消去が行われる書き換
え可能な不揮発性の記憶手段を備える記憶装置におい
て、 上記記憶手段を構成する各ブロックは、書き込み又は読
み出し単位であるページに分割され、各ページは、該ペ
ージに既にデータが記憶された状態において、ビット1
からビット0への書き換えであるときには、上記ページ
の所属するブロックの一括消去による初期化を伴わずに
オーバーライトによる書き込みを行うことが可能な第1
の領域と、データの書き換えの際に、該ページの所属す
るブロックの一括消去による初期化を伴う第2の領域と
を有し、 上記第2の領域には、データと該データのエラー訂正符
号が記憶され、上記第1の領域には、該ブロックの状態
を示す符号と所定量の冗長データが付加されてなる領域
管理フラグが記憶されていることを特徴とする記憶装
置。 - 【請求項4】 上記記憶装置は、上記記憶手段に記憶さ
れるデータのエラーを訂正するエラー訂正手段と、 上記記憶手段の各ブロック内に、上記エラー訂正手段に
よって回復不可能なエラーが発生した場合に、該ブロッ
クの第1領域に使用不可能なフラグを設定する制御部と
を有することを特徴とする請求項1記載の記憶装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001230426A JP3620478B2 (ja) | 2001-07-30 | 2001-07-30 | 記憶装置、この記憶装置を用いたデータ処理システム及びデータ読み出し方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001230426A JP3620478B2 (ja) | 2001-07-30 | 2001-07-30 | 記憶装置、この記憶装置を用いたデータ処理システム及びデータ読み出し方法 |
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JP3620478B2 JP3620478B2 (ja) | 2005-02-16 |
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ID=19062641
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2005190288A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-14 | Tdk Corp | メモリコントローラ及びメモリコントローラを備えるフラッシュメモリシステム、並びに、フラッシュメモリの制御方法 |
JP2006107380A (ja) * | 2004-10-08 | 2006-04-20 | Sony Corp | 情報処理装置及び情報処理方法、メモリ装置、並びにコンピュータ・プログラム |
JP2007516493A (ja) * | 2003-07-11 | 2007-06-21 | アクサルト・エス・アー | ミックス型可搬型物品のためのメモリ管理方法 |
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US9377960B2 (en) | 2009-07-29 | 2016-06-28 | Hgst Technologies Santa Ana, Inc. | System and method of using stripes for recovering data in a flash storage system |
-
2001
- 2001-07-30 JP JP2001230426A patent/JP3620478B2/ja not_active Expired - Lifetime
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US8635397B2 (en) | 2010-04-19 | 2014-01-21 | Spansion Llc | Data writing method and system |
US9142301B2 (en) | 2010-04-19 | 2015-09-22 | Cypress Semiconductor Corporation | Data writing method and system |
US9721665B2 (en) | 2010-04-19 | 2017-08-01 | Cypress Semiconductor Corporation | Data writing method and system |
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