JP2002318733A - ブロック消去型記憶媒体の管理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】データの更新処理の期間中に電源の遮断が生じ
ても復帰後には異常の発生前の状態に復帰できるブロッ
ク消去型記憶媒体の管理装置を提供する。 【解決手段】フラッシュメモリ１は、ブロックＢ内の全
ビットを２値の一方の値に設定する消去がブロックＢ単
位でのみ可能であるとともにブロックＢ内の各ビットの
値を２値の他方の値に設定する書込がビット単位で可能
である。各ブロックＢは複数の小ブロックＰからなり、
各小ブロックＰにはデータの書込開始および書込終了を
それぞれ示す書込開始フラグおよび書込終了フラグと、
小ブロックＰのデータが別のブロックから転送された場
合にデータの転送が終了した元のブロックのデータの消
去終了を示す消去終了フラグとを備えるフラグエリアＦ
が設けられる。管理装置２は異常からの復帰時にフラグ
エリアＦの内容に応じて異常発生前の処理の進行状況を
把握し、適切な復帰処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フラッシュメモリ
に代表される不揮発性の記憶媒体であって、ブロック内
の全ビットを２値の一方の値にする「消去」がブロック
単位でのみ可能であり、ブロック内の各ビットの値を２
値の他方の値にする「書込」がビット単位で可能である
ブロック消去型記憶媒体の管理装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、記憶領域が複数のブロックに分割
された不揮発性メモリであって、記憶されたデータがブ
ロック単位でのみ消去可能であるフラッシュメモリが広
く用いられている。ブロックとは複数バイトを一括した
単位であって、たとえば５２８バイトを１ページとし、
１６ページを１ブロックとしたフラッシュメモリが提供
されている。この種のブロック消去型記憶媒体には、ブ
ロックの全ビットを２値の一方の値（たとえば、１）に
する「消去」についてはブロック単位でのみ処理可能で
あり、ブロック内の各ビットの値を２値の他方の値（た
とえば、０）にする「書込」についてはビット単位で処
理可能としたものが提供されている。つまり、ブロック
単位で「消去」を行うことによってブロック内の全ビッ
トを同じ値にしておき、所要のビットの値を反転させる
「書込」を行うことによって、ブロックにデータを書き
込むのである。

【０００３】このように、ブロック単位での消去とビッ
ト単位での書込とを可能としたフラッシュメモリでは、
ブロックにデータがすでに書き込まれているときに同じ
ブロックに別のデータを書き込もうとすれば、そのブロ
ックのデータを消去してからでなければ、新たなデータ
を書き込むことができない。そこで、すでに格納されて
いるデータの一部をブロックよりも小さい単位で書き換
える手順として以下の方法が考えられている。

【０００４】いま、データがすでに書き込まれているブ
ロックに含まれる１つの小ブロック（たとえば、ペー
ジ）のデータのみを変更する場合について考える。ここ
で、データが変更される小ブロックを小ブロックＡ、デ
ータが変更されない小ブロックを小ブロックＢとする。
上述のように、データがすでに存在しているブロックの
内容を変更するには、そのブロックのデータを消去する
必要があるが、小ブロックＢについてはデータを変更し
ないから、ブロックのデータを消去する前に小ブロック
Ｂのデータを他のブロックあるいは他の記憶媒体に一旦
退避させる。つまり、小ブロックＡのデータを変更する
には、まず小ブロックＢのデータを退避させ、次に元の
ブロックのデータを消去し、最後に小ブロックＡの新た
なデータと退避していた小ブロックＢのデータとを元の
ブロックに書き込むことになる。さらに、小ブロックＢ
のデータを同じフラッシュメモリの別のブロックに退避
している場合には、小ブロックＢのデータを元のブロッ
クに書き込んだ後に小ブロックＢを退避していたブロッ
クのデータを消去することも必要になる。

【０００５】また、小ブロックＡのデータを変更したブ
ロックが元のブロックとは異なるブロックでもよい場合
には、以下の手順を採用することも可能である。つま
り、小ブロックＢのデータを同じフラッシュメモリ内で
元のブロックとは異なるブロックに転送するようにし、
小ブロックＢのデータを転送するブロックに小ブロック
Ａの新たなデータも書き込み、最後に元のブロックのデ
ータを消去するようにしてもよい。この方法を採用すれ
ば、元のブロックに変更後のデータを書き込む場合に比
較して手順が少なくなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に前者の手順に比較して後者の手順は処理数が少なくな
るから、高速な処理が期待できる点で優れているもの
の、以下のような問題が生じる可能性がある。たとえ
ば、小ブロックＡの新たなデータをブロックに書き込ん
でいる期間、小ブロックＢのデータを別のブロックに転
送している期間、元のブロックのデータを消去している
期間のいずれかの期間において、フラッシュメモリにデ
ータの転送や消去を指示している管理装置の電源の遮断
のように処理が中断する異常が生じたとすると、フラッ
シュメモリに不要なデータが残されることになる。つま
り、小ブロックＡのデータの更新処理を開始してから、
元のブロックのデータを消去してしまうまでの間に処理
が停止すると、２つのブロックに何らかのデータが存在
することになり、両ブロックのどちらのデータが正しい
データであるかを判断することができなくなる可能性が
ある。

【０００７】一方、特開平１１−５３２４８号公報など
に記載されているように、従来からフラッシュメモリの
一部の領域にアロケーションテーブルとディレクトリと
をまとめて記憶させることによって（以下では、この領
域を「集中管理領域」と呼ぶ）、オペレーティングシス
テムの管理下においてディスク装置（フレキシブルディ
スクあるいはハードディスク）と等価に扱うことを可能
にする技術が提案されている。この種の技術を採用すれ
ば、ディレクトリには各ブロックのデータに対して行っ
ている処理内容に応じたフラグが書き込まれるから、電
源の遮断のような異常から復帰したときにフラグの情報
を用いて、異常が生じる前の状態から処理を再開させる
ことが可能になる。

【０００８】しかしながら、このような構成を採用した
としても、集中管理領域はフラッシュメモリに設けられ
ているから、アロケーションテーブルやディレクトリを
ブロック単位で消去することになり、アロケーションテ
ーブルやディレクトリを書き換える際にデータの変更時
と同様の問題が生じる。つまり、アロケーションテーブ
ルやディレクトリを変更する処理を行っている間に停電
によって電源が遮断されるような異常が生じると、フラ
ッシュメモリに残されたデータのどれが正しいデータか
を判別することができず、異常から復帰したときに異常
の発生前の状態に復帰できなくなる場合がある。

【０００９】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、データの更新処理の期間中に電源が
遮断されるような処理の中断する異常が生じても異常か
らの復帰後には異常の発生前の状態から処理を確実に再
開させることを可能にしたブロック消去型記憶媒体の管
理装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ブロ
ック内の全ビットを２値の一方の値に設定する消去がブ
ロック単位でのみ可能であるとともにブロック内の各ビ
ットの値を２値の他方の値に設定する書込がビット単位
で可能であり、かつ各ブロック内にそれぞれ複数個の小
ブロックが設定される不揮発性のブロック消去型記憶媒
体に接続され、ブロック消去型記憶媒体の各ブロックの
データを消去する消去処理および各ブロックにデータを
書き込む書込処理が可能な管理装置であって、前記小ブ
ロックごとに、当該小ブロックへのデータの書込開始お
よび書込終了をそれぞれ示す書込開始フラグおよび書込
終了フラグと、当該小ブロックのデータが別のブロック
から転送された場合にデータの転送が終了した元のブロ
ックのデータの消去終了を示す消去終了フラグとを備え
るフラグエリアが設けられ、ブロックのデータを変更す
る際にデータの変更が生じない小ブロックについては更
新元のブロックから更新先のブロックに小ブロックごと
にデータを転送し、データの変更が生じる小ブロックに
ついては更新先のブロックの小ブロックに変更されたデ
ータを書き込む書込処理部と、更新元のブロックにおけ
る所要の小ブロックのデータが更新先のブロックに転送
された後に更新元のブロックのデータを消去する消去処
理部と、更新先の各小ブロックへのデータの書込の開始
時および終了時と更新元のブロックのデータの消去の終
了時に更新先のブロックの各小ブロックにおける書込開
始フラグ、書込終了フラグ、消去終了フラグの値をそれ
ぞれ反転させるフラグ書込部と、異常による処理中断か
らの復帰時にフラグエリアの内容を監視しフラグエリア
の内容に応じた復帰処理を行う判定処理部とを備えるも
のである。この構成によれば、更新先へのデータの書込
中や更新元のデータの消去中において、電源の遮断のよ
うな異常が生じて処理が中断しても、判定処理部が書込
開始フラグ、書込終了フラグ、消去終了フラグの値を監
視することによって、異常から復帰したときには異常の
発生前における処理の進行状況を把握することができ、
適切な復帰処理が可能になる。

【００１１】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記フラグエリアが各小ブロックに個別に設定され
た識別番号が書込可能である番号領域を含み、前記フラ
グ書込部が、書込開始フラグの値を反転させる際に、更
新元のブロックがあれば更新元の小ブロックの識別番号
を番号領域に書き込み、更新元のブロックがなければ規
定値を番号領域に書き込む機能を有し、前記判定処理部
では異常による処理中断からの復帰時に書込開始フラグ
が設定され書込終了フラグが設定されていないときに、
番号領域を参照して抽出された更新元の小ブロックから
データの転送を再開させることを特徴とする。この構成
によれば、異常からの復帰時に判定処理部が番号領域を
確認することによって、更新元の小ブロックのうちデー
タの転送が未終了である小ブロックを容易に発見するこ
とができ、データの転送を容易に再開させることができ
る。

【００１２】請求項３の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、前記各ブロックに、当該ブロックの
消去の開始時に値が反転されるブロック消去開始フラグ
と、当該ブロックの消去の終了時に値が反転されるブロ
ック消去終了フラグとが小ブロックとは別に設けられ、
前記判定処理部では異常による処理中断からの復帰時に
ブロック消去開始フラグの値が反転しブロック消去終了
フラグの値が反転していないときに消去処理部に指示を
与えて当該ブロックのデータを消去させることを特徴と
する。この構成によれば、ブロックのデータを消去して
いる間に電源の遮断のような異常が生じたとしても、ブ
ロック消去開始フラグの値が反転しブロック消去終了フ
ラグの値が反転していなければ、消去処理の途中で異常
が生じたことを認識することができ、当該ブロックの消
去処理をあらためて行うことができる。

【００１３】請求項４の発明は、請求項１の発明におい
て、前記判定処理部では、異常による処理中断からの復
帰時にいずれかの小ブロックにおいて書込開始フラグの
値のみが反転しているときには、同じブロック内で書込
開始フラグおよび書込終了フラグがともに反転している
小ブロックが存在していれば、書込処理部に指示を与え
て書込開始フラグおよび書込終了フラグがともに反転し
ている小ブロックのデータを別のブロックに転送させた
後に、消去処理部に指示を与えて当該ブロックのデータ
を消去させることを特徴とする。この構成によれば、一
つのブロック内において書込が終了した小ブロックと書
込が終了しておらずデータに欠損がある小ブロックとが
混在しているときに、書込が終了した小ブロックのデー
タを別のブロックに転送することによって、欠損の生じ
ているデータを消去しながらも、書込が終了した小ブロ
ックについてはデータを活用することができ、データが
無駄にならない。

【００１４】請求項５の発明は、ブロック内の全ビット
を２値の一方の値に設定する消去がブロック単位でのみ
可能であるとともにブロック内の各ビットの値を２値の
他方の値に設定する書込がビット単位で可能であり、か
つ各ブロック内にそれぞれ複数個の小ブロックが設定さ
れる不揮発性のブロック消去型記憶媒体に接続され、ブ
ロック消去型記憶媒体の各ブロックのデータを消去する
消去処理および各ブロックにデータを書き込む書込処理
が可能な管理装置であって、前記各ブロックに、当該ブ
ロックの消去の開始時に値が反転されるブロック消去開
始フラグと、当該ブロックの消去の終了時に値が反転さ
れるブロック消去終了フラグとが小ブロックとは別に設
けられ、前記小ブロックごとに、当該小ブロックへのデ
ータの書込開始および書込終了をそれぞれ示す書込開始
フラグおよび書込終了フラグと、当該小ブロックのデー
タが別のブロックから転送された場合にデータの転送が
終了した元のブロックのデータの消去終了を示す消去終
了フラグと、各小ブロックに個別に設定された識別番号
が書込可能である番号領域とを備えるフラグエリアが設
けられ、ブロックのデータを変更する際にデータの変更
が生じない小ブロックについては更新元のブロックから
更新先のブロックに小ブロックごとにデータを転送し、
データの変更が生じる小ブロックについては更新先のブ
ロックの小ブロックに変更されたデータを書き込む書込
処理部と、更新元のブロックにおける所要の小ブロック
のデータが更新先のブロックに転送された後に更新元の
ブロックのデータを消去する消去処理部と、更新先の各
小ブロックへのデータの書込の開始時および終了時と更
新元のブロックのデータの消去の終了時に更新先のブロ
ックの各小ブロックにおける書込開始フラグ、書込終了
フラグ、消去終了フラグの値をそれぞれ反転させるフラ
グ書込部と、異常による処理中断からの復帰時にフラグ
エリアの内容を監視しフラグエリアの内容に応じた復帰
処理を行う判定処理部とを備え、前記フラグ書込部が、
書込開始フラグの値を反転させる際に、更新元のブロッ
クがあれば更新元の小ブロックの識別番号を番号領域に
書き込み、更新元のブロックがなければ規定値を番号領
域に書き込む機能を有し、前記判定処理部では異常によ
る処理中断からの復帰時に、ブロック消去開始フラグの
値が反転しブロック消去終了フラグの値が反転していな
ければ消去処理部に指示を与えて当該ブロックのデータ
を消去させ、いずれかの小ブロックにおいて書込開始フ
ラグの値のみが反転しているときには、同じブロック内
で書込開始フラグおよび書込終了フラグがともに反転し
ている小ブロックが存在していれば、書込処理部に指示
を与えて書込開始フラグおよび書込終了フラグがともに
反転している小ブロックのデータを別のブロックに転送
させた後に、消去処理部に指示を与えて当該ブロックの
データを消去させ、かつ番号領域を参照して抽出された
更新元の小ブロックから前記別のブロックにデータを転
送させることを特徴とする。この構成によれば、更新先
へのデータの書込中や更新元のデータの消去中におい
て、電源の遮断のような異常が生じて処理が中断して
も、判定処理部が書込開始フラグ、書込終了フラグ、消
去終了フラグの値を監視することによって、異常から復
帰したときには異常の発生前における処理の進行状況を
把握することができ、適切な復帰処理が可能になる。ま
た、ブロックのデータを消去している間に電源の遮断の
ような異常が生じたとしても、ブロック消去開始フラグ
の値が反転しブロック消去終了フラグの値が反転してい
なければ、消去処理の途中で異常が生じたことを認識す
ることができ、当該ブロックの消去処理をあらためて行
うことができる。しかも、ブロックのデータを消去して
いる間に電源の遮断のような異常が生じたとしても、ブ
ロック消去開始フラグの値が反転しブロック消去終了フ
ラグの値が反転していなければ、消去処理の途中で異常
が生じたことを認識することができ、当該ブロックの消
去処理をあらためて行うことができる。さらに、一つの
ブロック内において書込が終了した小ブロックと書込が
終了しておらずデータに欠損がある小ブロックとが混在
しているときに、書込が終了した小ブロックのデータを
別のブロックに転送することによって、欠損の生じてい
るデータを消去しながらも、書込が終了した小ブロック
についてはデータを活用することができ、データが無駄
にならない。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に説明する発明の実施の形態
では、説明を簡単にするために、ブロックのデータが消
去された状態でブロック内の全ビットが１になり、書込
に際してはビット単位でビット値を０に変更できるもの
とする。また、ブロック内には２個の小ブロックが存在
するものとする。ただし、ブロック内の小ブロックが３
個以上であっても本発明の技術思想は適用可能である。

【００１６】（第１の実施の形態）本実施形態では、図
３に示すように、フラッシュメモリ１（図１参照）の２
個のブロックＢ１，Ｂ２に着目し、各ブロックＢ１，Ｂ
２がそれぞれ２個ずつの．小ブロック（たとえば、ペー
ジ）Ｐ１１，Ｐ１２、Ｐ２１，Ｐ２２を備えるものとす
る。また、初期状態では図３（ａ）のようにブロックＢ
１における小ブロックＰ１１，Ｐ１２にそれぞれデータ
Ｄ１，データＤ２が格納されており、最終的には図３
（ｄ）のようにブロックＢ２における小ブロックＰ２
１，Ｐ２２にそれぞれデータＤ３，データＤ２を格納す
るものとする。要するに、小ブロックＰ１１のデータＤ
１をデータＤ３に変更するとともに、ブロックＢ１から
ブロックＢ２にデータを転送したことになる。以下で
は、ブロックＢ１を更新元と呼び、ブロックＢ２を更新
先と呼び、更新先のブロックＢ２にデータが書き込まれ
た後には更新元のブロックＢ１のデータは消去されるも
のとする。

【００１７】更新先のブロックＢ２において小ブロック
Ｐ２１に書き込まれるデータＤ３は、更新元のブロック
Ｂ１には存在しなかったデータであるから、ブロックＢ
２があらかじめ消去されていれば、ブロックＢ２に書き
込むことができる。一方、小ブロックＰ２２に書き込ま
れるデータＤ２は、更新元のブロックＢ１における小ブ
ロックＰ１２に格納されているデータであるから、ブロ
ックＢ１からブロックＢ２に転送されることになる。つ
まり、手順としては、図３（ａ）の状態から図３（ｂ）
のようにブロックＢ２の小ブロックＰ２１にデータＤ３
を書き込むとともに、図３（ｃ）のようにブロックＢ１
の小ブロックＰ１２からブロックＢ２の小ブロックＰ２
２にデータＤ２を転送し、最後に図３（ｄ）のようにブ
ロックＢ１のデータを消去することになる。この手順は
従来構成として説明した手順と同様である。

【００１８】ところで、本実施形態は、各小ブロックＰ
１１，Ｐ１２、Ｐ２１，Ｐ２２ごとにそれぞれフラグエ
リアＦを設定した点が従来構成と相違する。各フラグエ
リアＦは３ビットであって、図４に示すように、書込開
始フラグｆ１、書込終了フラグｆ２、消去終了フラグｆ
３を備える。いずれもビット値が０である状態がフラグ
の設定された状態であって、ビット値が０であるフラグ
についてはその処理が行われたことを意味する。書込開
始フラグｆ１はデータの更新先のブロックＢ２における
小ブロックＰ２１，Ｐ２２においてデータの書込開始前
に設定され、各小ブロックＰ２１，Ｐ２２においてデー
タの書込が終了した時点で、その小ブロックＰ２１，Ｐ
２２に対して書込終了フラグｆ２が設定される。消去終
了フラグｆ３の機能については後述する。また、フラグ
エリアＦは小ブロックＰ１１，Ｐ１２、Ｐ２１，Ｐ２２
の適宜箇所に設けることができるが、通常は小ブロック
Ｐ１１，Ｐ１２、Ｐ２１，Ｐ２２の先頭アドレスからフ
ラグエリアＦが設定される。

【００１９】図３の処理を例にして具体的に説明する。
初期状態ではブロックＢ２は消去されているから、図３
（ａ）の状態では、書込開始フラグｆ１＝１、書込終了
フラグｆ２＝１、消去終了フラグｆ３＝１である。デー
タＤ３の書込が開始される前には書込開始フラグｆ１が
０に設定されるから、書込開始フラグｆ１＝０、書込終
了フラグｆ２＝１、消去終了フラグｆ３＝１になり、そ
の後、図３（ｂ）のようにデータＤ３が小ブロックＰ２
１に書き込まれることになる。また、小ブロックＰ２１
へのデータＤ３の書込が終了すると書込終了フラグｆ２
が０に設定されるから、書込開始フラグｆ１＝０、書込
終了フラグｆ２＝０、消去終了フラグｆ３＝１になる。
要するに、小ブロックＰ２１のフラグエリアＦの内容
は、図３（ｂ）の前後において、「ｆ１＝０、ｆ２＝
１、ｆ３＝１」から、「ｆ１＝０、ｆ２＝０、ｆ３＝
１」になる。

【００２０】同様にして、図３（ｃ）のようにデータＤ
２をブロックＢ２の小ブロックＰ２２に書き込む際に、
小ブロックＰ２２のフラグエリアＦの内容は、当初は
「ｆ１＝１、ｆ２＝１、ｆ３＝１」であるが、データＤ
２の転送を開始する前に「ｆ１＝０、ｆ２＝１、ｆ３＝
１」に設定され、データＤ２の転送が終了すれば「ｆ１
＝０、ｆ２＝０、ｆ３＝１」に設定される。つまり、図
３（ｃ）の前後においては、小ブロックＰ２２のフラグ
エリアＦの内容が、「ｆ１＝０、ｆ２＝１、ｆ３＝１」
から、「ｆ１＝０、ｆ２＝０、ｆ３＝１」になる。

【００２１】上述のようにしてブロックＢ２に所要のデ
ータＤ２，Ｄ３が書き込まれた後には、図３（ｄ）のよ
うに、ブロックＢ１のデータＤ１，Ｄ２が消去されるの
であって、更新元のブロックＢ１のデータＤ１，Ｄ２の
消去後には、更新先のブロックＢ２の小ブロックＰ２
１，Ｐ２２における消去終了フラグｆ３がともに０にさ
れる。ここに、更新元のブロックＢ１の小ブロックＰ１
１，Ｐ１２においては、消去によってフラグエリアＦの
すべてのフラグが１になるから、再書込が可能な状態を
示すことになる。

【００２２】上述した処理手順を図２にまとめる。すな
わち、データの更新処理を開始すると、まず書込対象で
ある更新先のブロックＢ２の小ブロックＰ２１，Ｐ２２
のフラグエリアＦに書込開始フラグｆ１が設定され（Ｓ
１）、データが書き込まれる（Ｓ２）。１つの小ブロッ
クＰ２１，Ｐ２２へのデータの書込が終了すれば（Ｓ
３）、その小ブロックＰ２１，Ｐ２２に書込終了フラグ
ｆ２が設定され（Ｓ４）、所要の小ブロックＰ２１，Ｐ
２２へのデータの書込が終了すれば（Ｓ５）、次には更
新元のブロックＢ１のデータの消去が開始され（Ｓ
６）、更新元のブロックＢ１のデータが消去されると
（Ｓ７）、更新先のブロックＢ１のすべての小ブロック
Ｐ２１，Ｐ２２に消去終了フラグｆ３が設定される。

【００２３】上述の動作は、図１に示すように、フラッ
シュメモリ１に接続した管理装置２が行っている。管理
装置２は、マイクロプロセッサあるいは専用のハードウ
ェアにより構成され、小ブロック間でのデータの転送を
行うとともに各小ブロックへのデータの書込を行う書込
処理部２１と、ブロック単位でデータを消去する消去処
理部２２とを備えるほか、フラグエリアＦへのフラグの
書込を行うフラグ処理部２３と、処理の進行状況を監視
するとともにデータの更新処理を行うための指示を与え
る判定処理部２０とを備える。判定処理部２０では、デ
ータの更新処理の指示を外部から受けると、書込処理部
２１、消去処理部２２、フラグ書込部２３に指示を与え
て図２に示した手順で小ブロックのデータを操作する。
また、判定処理部２０は、異常からの復帰時にフラグエ
リアＦの内容に基づいて以下に説明する処理を行う機能
も備える。

【００２４】上述した構成では、フラッシュメモリ１に
おいてビット単位での書込が可能なことを利用して、フ
ラグエリアＦに処理の進行状況を表すビット単位のフラ
グを処理の各段階ごとに書き込むから、いずれかの段階
において電源が遮断されるような処理の中断する異常が
生じたとしても、フラグエリアＦの内容を参照すること
によって、異常の発生前の状態に復帰させる復帰処理が
可能になる。復帰処理は、フラグエリアＦの内容に応じ
て選択される。つまり、フラグエリアＦの内容を参照す
ることによって、データの更新処理を行っている期間に
おけるどの段階で電源の遮断などの異常が生じたかを判
断することができるから、各段階に対応した復帰処理を
行うことになる。

【００２５】つまり、異常から復帰した時点で、各小ブ
ロックのフラグエリアの内容を参照したときに、フラグ
エリアＦのすべてのフラグが０であれば、データの変更
に関する処理がすべて終了したことを意味し、フラグエ
リアｆのすべてのフラグが１であれば、その小ブロック
はデータが消去され書込が可能であることを意味するこ
とになる。一方、３個のフラグのうちのいずれかが他の
フラグと異なっていれば、電源の遮断のような異常の発
生時にデータの更新処理が途中であったことが把握でき
る。したがって、判定処理部２０ではフラグの内容を監
視することによって、データの転送先が書込可能である
ことを把握したり、異常からの復帰時に異常の発生前の
処理を継続させたりすることが可能になる。

【００２６】ところで、小ブロックＰへの書込が開始さ
れ、書込が終了するまでに異常が生じたときには、その
小ブロックＰのフラグエリアＦは「ｆ１＝０、ｆ２＝
１、ｆ３＝１」になっている。つまり、フラグエリアＦ
の内容が「ｆ１＝０、ｆ２＝１、ｆ３＝１」である小ブ
ロックＰは、データの書込の途中で異常が生じたことが
わかる。言い換えると、この小ブロックＰのデータは一
部が欠損していることになる。ただし、欠損したデータ
を含むブロックＢ内の他の小ブロックＰについては、デ
ータに欠損がない可能性がある。

【００２７】そこで、図５に示すように、異常から復帰
したときには、まずフラッシュメモリ１のすべての小ブ
ロックＰにおけるフラグエリアＦを参照し、フラグエリ
アＦの内容が「ｆ１＝０、ｆ２＝１、ｆ３＝１」である
小ブロックＰをすべて抽出する（Ｓ１〜Ｓ３）。次に、
抽出された小ブロックＰを含むブロックＢ内でフラグエ
リアＦの内容が「ｆ１＝１、ｆ２＝１、ｆ３＝１」であ
る小ブロックＰが存在するか否かを検出し（Ｓ４）、一
つのブロックＢにデータが正常である小ブロックＰと異
常である小ブロックＰとが混在するときには、データが
正常である小ブロックＰのデータを別のブロックに転送
する（Ｓ５）。データの転送後に当該ブロックＢのデー
タを消去すれば（Ｓ６）、欠損のあるデータのみが消去
され、欠損のあったデータを適宜の小ブロックＰに書き
込む処理から再開させることができる。このような処理
を行えば、消去するデータ量を少なくすることができ、
比較的短時間で復帰させることが可能になる。

【００２８】（第２の実施の形態）本実施形態は、図６
に示すように、フラグエリアＦに番号領域ｆ４を追加し
たものである。本実施形態では、各小ブロックに識別番
号が付与されていることを前提にしている。しかして、
小ブロック間でのデータの転送時に転送先の番号領域ｆ
４に転送元の小ブロックの識別番号が書き込まれる。番
号領域ｆ４への識別番号の書込は、書込開始フラグｆ１
の設定時と同じタイミングになっている。したがって、
小ブロックへのデータの書込が開始されるときには、小
ブロック間でのデータの転送であれば転送元が番号領域
ｆ４に書き込まれる。その結果、データの転送中の期間
に電源が遮断されるような異常が生じても、番号領域ｆ
４によって転送元を知ることができ、正常なデータの所
在を知ることによってデータの転送を再開させることが
できる。

【００２９】図３に示した例で説明すれば、図３（ｂ）
（ｃ）のようにブロックＢ１の小ブロックＰ１２からブ
ロックＢ２の小ブロックＰ２２にデータを転送するにあ
たって、小ブロックＰ１２の識別番号が０２であるとす
れば、フラグエリアＦの内容が、「ｆ１＝１、ｆ２＝
１、ｆ３＝１、ｆ４＝ＦＦ」の状態から「ｆ１＝０、ｆ
２＝１、ｆ３＝１、ｆ４＝０２」に変更される。したが
って、データの転送中に電源が遮断されるような異常が
生じたとしても番号領域ｆ４の値である０２を見ること
によって、小ブロックＰ１２には元のデータが残ってい
ることを知ることができる。なお、小ブロックに書き込
まれるデータが他の小ブロックから転送されるものでな
いときには、小ブロックの識別番号に用いられていない
規定値（たとえば、０）を番号領域ｆ４に設定する。

【００３０】（第３の実施の形態）上述した実施形態で
は、更新先のブロックＢ２にデータを書き込んだ後に更
新元のブロックＢ１のデータを消去する例を示してお
り、書込終了フラグｆ２の設定から消去終了フラグｆ３
の設定までの期間を消去処理の期間とみなしている。し
かしながら、データが格納されているブロックについて
データの消去のみを行う場合には、データの消去処理を
開始した時点を知ることができない。したがって、消去
処理の期間において電源が遮断されるような異常が生じ
た場合には、消去終了フラグｆ３が０に保たれているこ
とがあり、一部が消去されたデータか正常なデータかの
判別ができなくなる可能性が生じる。

【００３１】本実施形態では、図７に示すように、ブロ
ックＢごとに小ブロックＰとは別の領域にそれぞれ１ビ
ットであるブロック消去開始フラグｆ５とブロック消去
終了フラグｆ６とを設けることにより、ブロック単位で
の消去の開始と終了とを示すようにしたものである。ブ
ロック消去開始フラグｆ５はブロックＢについて消去処
理を開始する直前に０に設定され、ブロック消去終了フ
ラグｆ６は消去処理が終了すると０に設定される。

【００３２】したがって、データが格納されているか否
かにかかわらず正常なブロックＢでは「ｆ５＝１、ｆ６
＝０」であり、消去処理が開始されると「ｆ５＝０、ｆ
６＝０」になる。その後、ブロックＢのデータがすべて
消去されると「ｆ５＝１、ｆ６＝１」になり、消去処理
が終了すればブロック消去終了フラグｆ６が設定され
て、「ｆ５＝１、ｆ６＝０」になる。

【００３３】このように、消去処理が正常に行われたブ
ロックＢ（フラッシュメモリ１の使用開始時の初期化に
よる消去処理でも同様）では「ｆ５＝１、ｆ６＝０」で
あるから、ブロック消去開始フラグｆ５とブロック消去
終了フラグｆ６との値が上述の関係以外のときには消去
処理中に異常が生じたと判断することができる。本実施
形態では、異常からの復帰時に、ブロック消去開始フラ
グｆ５およびブロック消去終了フラグｆ６の値を判定処
理部２０において監視し、「ｆ５＝１、ｆ６＝０」では
ないブロックＢについては消去処理部２２に対して消去
処理を指示する。他の構成および動作は第１ないし第２
の実施の形態と同様である。

【００３４】本実施形態における消去処理を図８にまと
める。すなわち、消去処理が指示されると、まず消去対
象であるブロックＢのブロック消去開始フラグｆ５が設
定され（Ｓ１）、ブロックＢの消去が開始される（Ｓ
２）。ブロックＢの消去が終了すれば（Ｓ３）、消去対
象であるブロックＢにブロック消去終了フラグｆ６が設
定されるのである。

【００３５】本実施形態のように各ブロックＢにブロッ
ク消去開始フラグｆ５およびブロック消去終了フラグｆ
６を用いる構成を、第２の実施の形態のように各小ブロ
ックＰにそれぞれ番号領域ｆ４を付与する構成と併用す
れば、異常からの復帰時において消去すべきデータが残
っているか否かを判断することができ、そのようなデー
タが残っているブロックに対して消去処理を施すことが
可能になる。

【００３６】たとえば、ブロックＢの消去処理の期間に
おいて異常が生じたとすると、異常からの復帰時にはブ
ロックＢの消去が完了していないから、不完全なデータ
が残されることになる。また、第１の実施の形態のよう
にデータの更新処理の際に、更新先のブロックＢ２の一
部の小ブロックＰ２１，Ｐ２２へのデータの書込が終了
したものの、他の小ブロックＰ２１，Ｐ２２へのデータ
の書込が終了する前に異常が生じることがある。つま
り、ブロックＢ１の消去処理が予定されている状態で消
去処理の前に異常が生じることがある。ここで、書込の
終了したデータが更新元から更新先に転送されたもので
あるときには、更新元のブロックＢ１と更新先のブロッ
クＢ２とに同じデータの２つの小ブロックが存在するこ
とになる。また、この場合には書込が終了していない小
ブロックＰ２１，Ｐ２２のデータには欠損が生じている
ことになる。

【００３７】このように消去処理中や消去処理が予定さ
れている状態での異常により欠損の生じたデータは異常
からの復帰時に消去することが必要であり、消去処理中
あるいは消去処理が予定されていたブロックは異常から
の復帰後にデータを消去しなければならない。

【００３８】図９を用いて動作を簡単に説明する。上述
したように、ブロックＢの消去処理の期間において異常
が生じたときには、「ｆ５＝０、ｆ６＝０」であるか
ら、異常からの復帰時に各ブロックＢのブロック消去開
始フラグｆ５とブロック消去終了フラグｆ６との組を検
索して「ｆ５＝０、ｆ６＝０」であれば、ブロックＢの
消去処理が正常に終了していないものと判断し、判定処
理部２０から消去処理部２２に対して当該ブロックＢの
データを消去するように指示する（Ｓ１）。

【００３９】一方、データの更新処理に際して、更新先
のブロックＢ２の一部の小ブロックＰ２１へのデータの
書込後で、他の小ブロックＰ２２へのデータの書込中に
異常が生じたときには、更新先のブロックＢ２における
小ブロックＰ２１のフラグエリアＦの内容は「ｆ１＝
０、ｆ２＝０、ｆ３＝１、ｆ４＝３」であり、小ブロッ
クＰ２２のフラグエリアＦの内容は「ｆ１＝０、ｆ２＝
１、ｆ３＝１、ｆ４＝４」になっている。そこで、異常
からの復帰時に各小ブロックＰ１１，Ｐ１２，Ｐ２１，
Ｐ２２のフラグエリアＦの内容を検索して「ｆ１＝０、
ｆ２＝１、ｆ３＝１」である小ブロックが抽出されたと
きには（Ｓ２〜Ｓ４）、同じブロックＢ２内に「ｆ１＝
０、ｆ２＝０、ｆ３＝１」である小ブロックＰ２１が含
まれるか否かを検証する（Ｓ５）。ここでは、ブロック
Ｂ２において、書込が終了した小ブロックＰ２１と書込
中の小ブロックＰ２２とが混在していると想定してお
り、このような場合には、異常からの復帰時の復帰処理
において、すでに書込が終了した小ブロックＰ２１を活
用するために、書込が終了した小ブロックＰ２１のデー
タについては別のブロックＢに転送する（Ｓ６）。つま
り、書込が終了した小ブロックＰ２１のデータを退避し
たことになり、データの退避が終了した後にブロックＢ
２の消去処理を行えば、欠損の生じているデータを消去
することができる（Ｓ７）。このとき、番号領域ｆ４を
利用することによって、欠損の生じているデータを保有
していた小ブロックＰ２２を特定することができるか
ら、ブロックＢ２のデータを消去した後、小ブロックＰ
２２への書込を予定していたデータを、小ブロックＰ２
１のデータを転送したブロックにおける小ブロックに書
き込むようにすればよい（Ｓ８）。その後、すべての小
ブロックへのデータの書込が終了すれば、更新元のブロ
ックＢ１のデータを消去する（Ｓ９）。この処理によっ
て、更新元と更新先との２つの小ブロックが同じデータ
を持つことを回避することができる。

【００４０】フラグエリアＦの内容を検索したときに、
「ｆ１＝０、ｆ２＝１、ｆ３＝１」である小ブロックが
抽出されなければ、データに欠損の生じている小ブロッ
クは存在しないから、異常が生じる前の処理から継続す
ることによって、データの更新処理を正常に終了させる
ことが可能になる。他の構成および動作は第１の実施の
形態と同様である。

【００４１】

【発明の効果】請求項１の発明では、更新先へのデータ
の書込中や更新元のデータの消去中において電源の遮断
のような異常が生じて処理が中断しても、判定処理部が
書込開始フラグ、書込終了フラグ、消去終了フラグの値
を監視することによって、異常から復帰したときには異
常の発生前における処理の進行状況を把握することがで
き、適切な復帰処理が可能になる。

【００４２】請求項２の発明では、請求項１の発明の効
果に加えて、異常からの復帰時に判定処理部が番号領域
を確認することによって、更新元の小ブロックのうちデ
ータの転送が未終了である小ブロックを容易に発見する
ことができ、データの転送を容易に再開させることがで
きる。

【００４３】請求項３の発明では、請求項１または請求
項２の発明の効果に加えて、ブロックのデータを消去し
ている間に電源の遮断のような異常が生じたとしても、
ブロック消去開始フラグの値が反転しブロック消去終了
フラグの値が反転していなければ、消去処理の途中で異
常が生じたことを認識することができ、当該ブロックの
消去処理をあらためて行うことができる。

【００４４】請求項４の発明では、請求項１の発明の効
果に加えて、一つのブロック内において書込が終了した
小ブロックと書込が終了しておらずデータに欠損がある
小ブロックとが混在しているときに、書込が終了した小
ブロックのデータを別のブロックに転送することによっ
て、欠損の生じているデータを消去しながらも、書込が
終了した小ブロックについてはデータを活用することが
でき、データが無駄にならない。

【００４５】請求項５の発明では、更新先へのデータの
書込中や更新元のデータの消去中において、電源の遮断
のような異常が生じて処理が中断しても、判定処理部が
書込開始フラグ、書込終了フラグ、消去終了フラグの値
を監視することによって、異常から復帰したときには異
常の発生前における処理の進行状況を把握することがで
き、適切な復帰処理が可能になる。また、ブロックのデ
ータを消去している間に電源の遮断のような異常が生じ
たとしても、ブロック消去開始フラグの値が反転しブロ
ック消去終了フラグの値が反転していなければ、消去処
理の途中で異常が生じたことを認識することができ、当
該ブロックの消去処理をあらためて行うことができる。
しかも、ブロックのデータを消去している間に電源の遮
断のような異常が生じたとしても、ブロック消去開始フ
ラグの値が反転しブロック消去終了フラグの値が反転し
ていなければ、消去処理の途中で異常が生じたことを認
識することができ、当該ブロックの消去処理をあらため
て行うことができる。さらに、一つのブロック内におい
て書込が終了した小ブロックと書込が終了しておらずデ
ータに欠損がある小ブロックとが混在しているときに、
書込が終了した小ブロックのデータを別のブロックに転
送することによって、欠損の生じているデータを消去し
ながらも、書込が終了した小ブロックについてはデータ
を活用することができ、データが無駄にならない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態を示す動作説明図で
ある。

【図３】同上の動作説明図である。

【図４】同上におけるフラグエリアの説明図である。

【図５】同上の復帰処理を示す動作説明図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態におけるフラグエリ
アの説明図である。

【図７】本発明の第３の実施の形態におけるブロックの
説明図である。

【図８】同上の動作説明図である。

【図９】同上の復帰処理を示す動作説明図である。

【符号の説明】

１ フラッシュメモリ ２ 管理装置 ２０ 判定処理部 ２１ 書込処理部 ２２ 消去処理部 ２３ フラグ書込部 Ｂ ブロック Ｂ１，Ｂ２ ブロック Ｆ フラグ ｆ１ 書込開始フラグ ｆ２ 書込終了フラグ ｆ３ 消去終了フラグ ｆ４ 番号領域 ｆ５ ブロック消去開始フラグ ｆ６ ブロック消去終了フラグ Ｐ 小ブロック Ｐ１１，Ｐ１２ 小ブロック Ｐ２１，Ｐ２２ 小ブロック

フロントページの続き (72)発明者 室井 義則 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 5B018 GA04 KA03 NA06 QA05 QA15 5B025 AE08 AF01 AF02

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブロック内の全ビットを２値の一方の値
   に設定する消去がブロック単位でのみ可能であるととも
   にブロック内の各ビットの値を２値の他方の値に設定す
   る書込がビット単位で可能であり、かつ各ブロック内に
   それぞれ複数個の小ブロックが設定される不揮発性のブ
   ロック消去型記憶媒体に接続され、ブロック消去型記憶
   媒体の各ブロックのデータを消去する消去処理および各
   ブロックにデータを書き込む書込処理が可能な管理装置
   であって、前記小ブロックごとに、当該小ブロックへの
   データの書込開始および書込終了をそれぞれ示す書込開
   始フラグおよび書込終了フラグと、当該小ブロックのデ
   ータが別のブロックから転送された場合にデータの転送
   が終了した元のブロックのデータの消去終了を示す消去
   終了フラグとを備えるフラグエリアが設けられ、ブロッ
   クのデータを変更する際にデータの変更が生じない小ブ
   ロックについては更新元のブロックから更新先のブロッ
   クに小ブロックごとにデータを転送し、データの変更が
   生じる小ブロックについては更新先のブロックの小ブロ
   ックに変更されたデータを書き込む書込処理部と、更新
   元のブロックにおける所要の小ブロックのデータが更新
   先のブロックに転送された後に更新元のブロックのデー
   タを消去する消去処理部と、更新先の各小ブロックへの
   データの書込の開始時および終了時と更新元のブロック
   のデータの消去の終了時に更新先のブロックの各小ブロ
   ックにおける書込開始フラグ、書込終了フラグ、消去終
   了フラグの値をそれぞれ反転させるフラグ書込部と、異
   常による処理中断からの復帰時にフラグエリアの内容を
   監視しフラグエリアの内容に応じた復帰処理を行う判定
   処理部とを備えることを特徴とするブロック消去型記憶
   媒体の管理装置。
2. 【請求項２】 前記フラグエリアが各小ブロックに個別
   に設定された識別番号が書込可能である番号領域を含
   み、前記フラグ書込部が、書込開始フラグの値を反転さ
   せる際に、更新元のブロックがあれば更新元の小ブロッ
   クの識別番号を番号領域に書き込み、更新元のブロック
   がなければ規定値を番号領域に書き込む機能を有し、前
   記判定処理部では異常による処理中断からの復帰時に書
   込開始フラグが設定され書込終了フラグが設定されてい
   ないときに、番号領域を参照して抽出された更新元の小
   ブロックからデータの転送を再開させることを特徴とす
   る請求項１記載のブロック消去型記憶媒体の管理装置。
3. 【請求項３】 前記各ブロックに、当該ブロックの消去
   の開始時に値が反転されるブロック消去開始フラグと、
   当該ブロックの消去の終了時に値が反転されるブロック
   消去終了フラグとが小ブロックとは別に設けられ、前記
   判定処理部では異常による処理中断からの復帰時にブロ
   ック消去開始フラグの値が反転しブロック消去終了フラ
   グの値が反転していないときに消去処理部に指示を与え
   て当該ブロックのデータを消去させることを特徴とする
   請求項１または請求項２記載のブロック消去型記憶媒体
   の管理装置。
4. 【請求項４】 前記判定処理部では、異常による処理中
   断からの復帰時にいずれかの小ブロックにおいて書込開
   始フラグの値のみが反転しているときには、同じブロッ
   ク内で書込開始フラグおよび書込終了フラグがともに反
   転している小ブロックが存在していれば、書込処理部に
   指示を与えて書込開始フラグおよび書込終了フラグがと
   もに反転している小ブロックのデータを別のブロックに
   転送させた後に、消去処理部に指示を与えて当該ブロッ
   クのデータを消去させることを特徴とする請求項１記載
   のブロック消去型記憶媒体の管理装置。
5. 【請求項５】 ブロック内の全ビットを２値の一方の値
   に設定する消去がブロック単位でのみ可能であるととも
   にブロック内の各ビットの値を２値の他方の値に設定す
   る書込がビット単位で可能であり、かつ各ブロック内に
   それぞれ複数個の小ブロックが設定される不揮発性のブ
   ロック消去型記憶媒体に接続され、ブロック消去型記憶
   媒体の各ブロックのデータを消去する消去処理および各
   ブロックにデータを書き込む書込処理が可能な管理装置
   であって、前記各ブロックに、当該ブロックの消去の開
   始時に値が反転されるブロック消去開始フラグと、当該
   ブロックの消去の終了時に値が反転されるブロック消去
   終了フラグとが小ブロックとは別に設けられ、前記小ブ
   ロックごとに、当該小ブロックへのデータの書込開始お
   よび書込終了をそれぞれ示す書込開始フラグおよび書込
   終了フラグと、当該小ブロックのデータが別のブロック
   から転送された場合にデータの転送が終了した元のブロ
   ックのデータの消去終了を示す消去終了フラグと、各小
   ブロックに個別に設定された識別番号が書込可能である
   番号領域とを備えるフラグエリアが設けられ、ブロック
   のデータを変更する際にデータの変更が生じない小ブロ
   ックについては更新元のブロックから更新先のブロック
   に小ブロックごとにデータを転送し、データの変更が生
   じる小ブロックについては更新先のブロックの小ブロッ
   クに変更されたデータを書き込む書込処理部と、更新元
   のブロックにおける所要の小ブロックのデータが更新先
   のブロックに転送された後に更新元のブロックのデータ
   を消去する消去処理部と、更新先の各小ブロックへのデ
   ータの書込の開始時および終了時と更新元のブロックの
   データの消去の終了時に更新先のブロックの各小ブロッ
   クにおける書込開始フラグ、書込終了フラグ、消去終了
   フラグの値をそれぞれ反転させるフラグ書込部と、異常
   による処理中断からの復帰時にフラグエリアの内容を監
   視しフラグエリアの内容に応じた復帰処理を行う判定処
   理部とを備え、前記フラグ書込部が、書込開始フラグの
   値を反転させる際に、更新元のブロックがあれば更新元
   の小ブロックの識別番号を番号領域に書き込み、更新元
   のブロックがなければ規定値を番号領域に書き込む機能
   を有し、前記判定処理部では異常による処理中断からの
   復帰時に、ブロック消去開始フラグの値が反転しブロッ
   ク消去終了フラグの値が反転していなければ消去処理部
   に指示を与えて当該ブロックのデータを消去させ、いず
   れかの小ブロックにおいて書込開始フラグの値のみが反
   転しているときには、同じブロック内で書込開始フラグ
   および書込終了フラグがともに反転している小ブロック
   が存在していれば、書込処理部に指示を与えて書込開始
   フラグおよび書込終了フラグがともに反転している小ブ
   ロックのデータを別のブロックに転送させた後に、消去
   処理部に指示を与えて当該ブロックのデータを消去さ
   せ、かつ番号領域を参照して抽出された更新元の小ブロ
   ックから前記別のブロックにデータを転送させることを
   特徴とするブロック消去型記憶媒体の管理装置。