JP2003338130A - 記憶装置、記録及び/又は再生装置、情報記憶システム、書込/読出方法、プログラム、記録媒体 - Google Patents

記憶装置、記録及び/又は再生装置、情報記憶システム、書込/読出方法、プログラム、記録媒体

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JP2003338130A
JP2003338130A JP2002142714A JP2002142714A JP2003338130A JP 2003338130 A JP2003338130 A JP 2003338130A JP 2002142714 A JP2002142714 A JP 2002142714A JP 2002142714 A JP2002142714 A JP 2002142714A JP 2003338130 A JP2003338130 A JP 2003338130A
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Shuji Horikawa
修司 堀川
Tomohiro Koda
朋弘 甲田
Motoyuki Takai
基行 高井
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスクに対する効率的な書込/読出動作
と、応答性の両立。 【解決手段】 キャッシュメモリに一時記憶した情報を
記録媒体(ディスク)に対して書き込む際、及び/又は
ディスクから読み出される情報をキャッシュメモリに記
憶させる際に、ディスクに対して継続的に情報の書込/
読出が可能な最小データ長及び周期で、キャッシュメモ
リに記憶された情報についてのディスク書込、又はキャ
ッシュメモリに記憶させる情報のディスク読出を指示
し、その指示に応じて、ディスクに対する情報の書込/
読出動作の実行が制御されるようにする。これによりデ
ィスク書込/読出動作としては、複数回の指示に対応し
て継続した連続動作、即ち、ディスクのトラックに対す
る書込/読出トレースがトラックアクセスにより中断さ
れることのない動作として実行できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、記憶装置と、該記
憶装置を備えた記録及び/又は再生装置と、上記記憶装
置を含む情報記憶システムと、書込/読出方法と、上記
記憶装置又は書込/読出方法を実現するプログラムと、
上記プログラムを格納した記録媒体に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】光ディスク、光磁気ディスクなどのメデ
ィアを用いるデータストレージ機器の開発が多様化して
おり、またデータストレージの目的たるデータも多様化
していることから、汎用的に各種データに対応できるデ
ータストレージ機器が各種提案されている。例えば光デ
ィスク、光磁気ディスクなどのメディアを用いる機器で
は、いわゆるAV(オーディオ・ビジュアル)機器と呼
ばれる、音楽データや映像データのストレージ(記録再
生)を行う機器や、パーソナルコンピュータ周辺機器と
してのストレージデバイスとしてパーソナルコンピュー
タで用いる各種データ(テキストデータ、オーディオデ
ータ、ビデオデータ、各種プログラムファイル、アプリ
ケーションデータ等)を保存する機器などが実用化され
ている。
【0003】ここで近年、AV機器とパーソナルコンピ
ュータ周辺機器の両方に対応できるディスクメディアも
開発されており、記録再生装置としては、例えば単体で
はAV機として機能すると共にパーソナルコンピュータ
やネットワーク等と接続することで、PC周辺機器と同
様のストレージデバイスとしても機能できるようにする
ものも開発されている。
【0004】なお説明上、音楽コンテンツ、映像コンテ
ンツ等の時間的連続性のあるデータを「AVデータ」と
呼び、ネットワークやパーソナルコンピュータ等で扱わ
れる制御データ、プログラムデータ、テキストデータ等
の各種データを「PCデータ」と呼ぶこととする。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ネットワー
クやパーソナルコンピュータに接続できるAV機器を考
えるときには、汎用性,高速性が求められる。従来、A
V用ストレージ機器では,時間的に連続するAVデータ
の記録/再生が途切れなければ問題なく,それ以上の高
速化の追求よりは,消費電力その他の利便性の追求が求
められていた。しかしながら、機器をネットワークに接
続してデータをダウンロードするような利用方法が求め
られるようになると、PCデータのような各種設定を読
み書きしつつ,AVデータを数十倍〜数千倍の速さで読
み書きするような、高速性、汎用性が求められるものと
なる。
【0006】ここで一般的なデータパスを考えると、デ
ィスク等の記録媒体に対して記録再生されるデータは、
多くの場合はキャッシュメモリを一時的に経由するよう
にされている。このキャッシュメモリについては、PC
データとAVデータでは利用目的が異なっていた。
【0007】PCデータ用途のストレージデバイスにお
けるキャッシュの一般的な考え方としては、過去にディ
スク等から読み込んだデータをキャッシュに保持してお
き、ディスクからのデータ読出要求が発生した場合に
は、キャッシュ内のデータにヒットすることでストレー
ジデバイスでのディスクの読み書きを不要とすることで
要求に対する応答性を高速化する役割が大きい。そして
キャッシュヒットした時は、高速に応答できるが、キャ
ッシュヒットしなかったときはキャッシュヒットした場
合に比べて大幅に遅くなるため、キャッシュヒットの確
率を高くすることが機器の応答性向上に重要である。こ
のためにはキャッシュに確保するデータをできるだけ理
想的にランダムに散らすことでコリジョン発生を最小化
し、検索を高速化するハッシュアルゴリズムが用いられ
る。このハッシュアルゴリズムでは、結果としてキャッ
シュメモリ上のデータの断片化を促進してしまうが、要
求されたデータに対して所定のアルゴリズムでキャッシ
ュ上のアドレスが特定できるため、検索性がよいもので
ある。
【0008】一方、AVデータ用途の記録再生機器にお
けるキャッシュの一般的な考え方としては、できるだけ
先読みしてデータを溜め込んでおくことによって,スト
レージデバイスでの処理の遅れを吸収すること、及び、
モーター等の電源を落とすことで省電力を図るためのバ
ッファとしての役割が大きい。時系列的に連続するAV
データは、先読み妥当性の極めて高いデータがあらかじ
め分っているため、キャッシュの大部分を先読み用エリ
アとして使うことになる。またAVデータはPCデータ
に比べてデータサイズがが巨大で連続性が高いため、キ
ャッシュ領域を確保し続けるためにリングバッファ方式
を採用する場合が多い。そしてこのようなAVデータ用
途の場合は、上記のようにキャッシュ上でデータの断片
化が進むハッシュアルゴリズムは最適とはいえない。
【0009】また特に、記録媒体としてディスクを用い
たストレージデバイスを考えると、複数の読み書き処理
について、できるだけアドレスを連続にし、これを1回
の読み書きで処理することができれば、高速化,省電力
化を図ることができる。つまり、例えばスパイラル状に
形成されるディスク上のトラックに対して、連続した走
査(光ビームのトレース)により記録再生ができるよう
にすれば、頻繁なトラックジャンプやアクセス、ディス
ク回転待ち時間等を解消できるためである。しかしなが
ら上記ハッシュアルゴリズムによりキャッシュ上でデー
タが断片化することは、このようにアドレスを連続にし
て記録再生を行うことが困難になり、従ってAVデータ
を対象としてディスクに記録再生するという用途の場
合、ハッシュアルゴリズムは最適とはいえない。
【0010】このようにPCデータとAVデータのキャ
ッシュ目的の違いから、PCデータとAVデータの両方
に対応するストレージ機器を考えた場合、キャッシュ処
理が最適化しにくいという問題が生ずる。即ち、AVデ
ータの高速記録再生機能を実現しつつ、PCデータも効
率よく読み書きできるようにして、高速応答性、低消費
電力を実現することは困難であった。
【0011】また、キャッシュメモリに一時記憶したデ
ータを、ディスクに書き込む場合や、ディスクからデー
タを読み出してキャッシュメモリに書き込む場合には、
ディスクに対する書込/読出動作として効率的な処理が
求められる。特にディスクに対する書込/読出動作は、
メモリ素子間の書込/読出やデータの転送に比べれば非
常に時間を要するものであるため、ディスクに対する書
込/読出動作の効率化はシステム性能を左右するものと
なる。その一方で、パーソナルコンピュータ等からの書
込/読出の要求にも迅速に応答できるものでなければな
らない。例えばディスクに対する書込/読出動作の効率
化には、できるだけ大きなデータサイズを連続して書込
/読出を行うことが好ましいが、そのようにすると他の
書込/読出の要求に迅速に対応できなくなるなどの事情
から、ディスクに対する書込/読出動作の効率化と迅速
な応答性の両立は困難である。
【0012】
【課題を解決するための手段】そこで本発明では、ネッ
トワーク/パーソナルコンピュータに適応したストレー
ジ機器となるとともにAV機器としても機能する機器を
考慮し、AVデータの高速記録再生機能、PCデータの
効率性を確保し、高速応答性、低消費電力、さらには低
コストを実現するキャッシュ制御方式を提案したうえ
で、ディスク等の記録媒体に対する書込/読出動作の効
率化と、迅速な応答性の両立を実現することを目的とす
る。
【0013】本発明の記憶装置は、記録媒体から読み出
される情報及び/又は記録媒体に対して書き込む情報を
一時記憶する一時記憶手段と、上記記録媒体に対する情
報の書込/読出動作の実行を制御する書込/読出制御手
段と、上記記録媒体に対して継続的に情報の書込/読出
が可能な最小データ長及び周期で、上記一時記憶手段に
記憶された情報についての上記記録媒体への書込、又は
上記一時記憶手段に記憶させる情報の上記記録媒体から
の読出を上記書込/読出制御手段に指示する一時記憶制
御手段とを備える。また、上記書込/読出制御手段は、
上記記録媒体に対する情報の書込/読出が実行されてい
る間に、上記一時記憶制御手段によって新たな書込/読
出が指示された場合、その新たな書込/読出の指示が、
上記実行中の書込/読出とアドレスが連続した書込/読
出を指示するものであるときに、実行中の書込/読出に
継続した連続動作として、上記新たな書込/読出の指示
に応じた書込/読出を実行させる。また上記記録媒体は
ディスク記録媒体であり、上記書込/読出制御手段は、
上記実行中の書込/読出に継続した連続動作としては、
ディスク記録媒体のトラックに対する書込/読出トレー
スがトラックアクセスにより中断されることのない動作
として実行されるように制御する。
【0014】本発明の記録及び/又は再生装置は、記録
媒体に対して情報の書込及び/又は読出を行う書込/読
出手段と、上記書込/読出手段によって上記記録媒体か
ら読み出される情報及び/又は上記書込/読出手段によ
って上記記録媒体に対して書き込む情報を一時記憶する
一時記憶手段と、上記書込/読出手段による上記記録媒
体に対する情報の書込/読出動作の実行を制御する書込
/読出制御手段と、上記記録媒体に対して継続的に情報
の書込/読出が可能な最小データ長及び周期で、上記一
時記憶手段に記憶された情報についての上記記録媒体へ
の書込、又は上記一時記憶手段に記憶させる情報の上記
記録媒体からの読出を上記書込/読出制御手段に指示す
る一時記憶制御手段とを備える。
【0015】本発明の、例えば記憶装置と情報処理装置
とから成るような情報記憶システムは、記録媒体から読
み出される情報及び/又は記録媒体に対して書き込む情
報を一時記憶する一時記憶手段と、上記記録媒体に対す
る情報の書込/読出動作の実行を制御する書込/読出制
御手段と、上記記録媒体に対して継続的に情報の書込/
読出が可能な最小データ長及び周期で、上記一時記憶手
段に記憶された情報についての上記記録媒体への書込、
又は上記一時記憶手段に記憶させる情報の上記記録媒体
からの読出を上記書込/読出制御手段に指示する一時記
憶制御手段と、上記記録媒体に対する情報の書込及び/
又は読出のために、上記記録媒体に対するアクセス位置
を示すアドレスを、上記一時記憶制御手段に通知する書
込/読出要求手段とを備える。
【0016】本発明の書込/読出方法は、一時記憶手段
に一時記憶した情報を記録媒体に対して書き込む際、及
び/又は記録媒体から読み出される情報を一時記憶手段
に一時記憶させる際に、上記記録媒体に対して継続的に
情報の書込/読出が可能な最小データ長及び周期で、上
記一時記憶手段に記憶された情報についての上記記録媒
体への書込、又は上記一時記憶手段に記憶させる情報の
上記記録媒体からの読出を指示する指示手順と、上記指
示手順による指示に応じて、上記記録媒体に対する情報
の書込/読出動作の実行を制御する書込/読出制御手順
とを有する。
【0017】本発明のプログラムは、一時記憶手段に一
時記憶した情報を記録媒体に対して書き込む際、及び/
又は記録媒体から読み出される情報を一時記憶手段に一
時記憶させる際に、上記記録媒体に対して継続的に情報
の書込/読出が可能な最小データ長及び周期で、上記一
時記憶手段に記憶された情報についての上記記録媒体へ
の書込、又は上記一時記憶手段に記憶させる情報の上記
記録媒体からの読出を指示する指示手順と、上記指示手
順による指示に応じて、上記記録媒体に対する情報の書
込/読出動作の実行を制御する書込/読出制御手順とを
実行させるプログラムである。
【0018】本発明の記録媒体は、一時記憶手段に一時
記憶した情報を記録媒体に対して書き込む際、及び/又
は記録媒体から読み出される情報を一時記憶手段に一時
記憶させる際に、上記記録媒体に対して継続的に情報の
書込/読出が可能な最小データ長及び周期で、上記一時
記憶手段に記憶された情報についての上記記録媒体への
書込、又は上記一時記憶手段に記憶させる情報の上記記
録媒体からの読出を指示する指示手順と、上記指示手順
による指示に応じて、上記記録媒体に対する情報の書込
/読出動作の実行を制御する書込/読出制御手順とを実
行させるプログラムを記録した記録媒体である。
【0019】即ち本発明では、一時記憶手段(キャッシ
ュメモリ)に一時記憶した情報を記録媒体(ディスク)
に対して書き込む際、及び/又は記録媒体から読み出さ
れる情報を一時記憶手段に一時記憶させる際に、上記記
録媒体に対して継続的に情報の書込/読出が可能な最小
データ長及び周期で、上記一時記憶手段に記憶された情
報についての上記記録媒体への書込、又は上記一時記憶
手段に記憶させる情報の上記記録媒体からの読出を指示
する。そしてその指示に応じて、上記記録媒体に対する
情報の書込/読出動作の実行が制御される。ディスク等
の記録媒体から継続的に書込/読出可能な最小データ
長、周期でディスクに対する書込/読出を指示すること
で、ディスク書込/読出動作としては、複数回の指示に
対応して継続した連続動作による書込/読出を実行でき
る。即ち、ディスク記録媒体のトラックに対する書込/
読出トレースがトラックアクセスにより中断されること
のない動作として実行できる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明していく。説明は次の順序で行う。 1.記録再生装置の構成 2.ディスク及びストレージ部の構成 3.基本的なキャッシュ制御方式 4.ライト/リード動作 5.キャッシュ検索処理 6.ディスクに対する書込/読出制御
【0021】1.記録再生装置の構成 実施の形態としての記録再生装置は、一例として、磁界
変調方式でデータ記録が行われる光磁気ディスクである
ミニディスク(MD)方式のディスクに対する記録再生
装置とする。但し、既に普及している音楽用途のミニデ
ィスクのみではなく、より高密度記録を可能とし、コン
ピュータユースの各種データのストレージに利用できる
高密度ディスクについても対応可能な記録再生装置であ
る。
【0022】図1により本例の記録再生装置の構成を説
明する。図1においては、本例の記録再生装置1が、例
えばパーソナルコンピュータ(或いはネットワーク)1
00として外部の機器との間でデータ通信可能な機器と
して示している。例えば記録再生装置1は、パーソナル
コンピュータ100とUSBケーブル等の伝送路101
で接続されることで、パーソナルコンピュータ100に
対する外部ストレージ機器として機能できる。また、パ
ーソナルコンピュータ100を介したり、或いは直接ネ
ットワークと接続できる機能を備えるなどしてネットワ
ーク接続されることで、音楽や各種データをダウンロー
ドし、記録再生装置1においてストレージ部2に装填さ
れたディスクに保存できるものともなる。
【0023】一方、この記録再生装置1はパーソナルコ
ンピュータ100等に接続しなくとも、例えばオーディ
オ機器として機能する。例えば他のオーディオ機器等か
ら入力された音楽データをディスクに記録したり、ディ
スクに記録された音楽データ等を再生出力することがで
きる。即ち本例の記録再生装置1は、パーソナルコンピ
ュータ100等に接続されることで汎用的なデータスト
レージ機器として利用でき、かつ単体ではオーディオ記
録再生機器としても利用できる装置である。
【0024】記録再生装置1は、ストレージ部2、キャ
ッシュメモリ3、USBインターフェース4、入出力処
理部5、表示部6、操作部7、システムコントローラ
8、ROM9、RAM10、キャッシュ管理メモリ1
1、NV−RAM12を備える。
【0025】ストレージ部2は、装填されたディスクに
対する記録/再生を行う。本例で用いるいわゆるミニデ
ィスク方式のディスク及びそれに対応するストレージ部
2の構成については後述する。
【0026】キャッシュメモリ3は、ストレージ部2で
ディスクに記録するデータ、或いはストレージ部2によ
ってディスクから読み出されたデータについてのバッフ
ァリングを行うキャッシュメモリである。例えばD−R
AM2より構成される。キャッシュメモリへのデータの
書込/読出は、システムコントローラ(CPU)8にお
いて起動されるタスクによって制御される。
【0027】USBインターフェース4は、例えばパー
ソナルコンピュータ100とUSBケーブルとしての伝
送路101で接続された際の、データ伝送のための処理
を行う。入出力処理部5は、例えば記録再生装置1が単
体でオーディオ機器として機能する場合に記録再生デー
タの入出力のための処理を行う。
【0028】システムコントローラ8は、記録再生装置
1内の全体の制御を行うと共に、接続されたパーソナル
コンピュータ100との間の通信制御を行う。ROM9
にはシステムコントローラ8の動作プログラムや固定パ
ラメータ等が記憶される。RAM10はシステムコント
ローラ8によるワーク領域として用いられ、また各種必
要な情報の格納領域とされる。例えばストレージ部2に
よってディスクから読み出された各種管理情報や特殊情
報を記憶する。例えばP−TOCデータ、U−TOCデ
ータ、プレイリストデータ、FATデータ、ユニークI
D、ハッシュ値等を記憶する。P−TOCデータ、U−
TOCデータはミニディスクに記録されている音楽トラ
ック等の管理情報である。また後述もするが本例の記録
再生装置1が対応できるミニディスク方式に準拠した高
密度ディスクは、P−TOC、U−TOCによる管理形
式のうえに、FATファイルシステムを構築したもので
ある。またプレイリストは、高密度ディスクにおいてA
TRAC方式などによる音楽データ等のアドレス等を管
理する情報であって、FATシステム上の1つのファイ
ルとして記録されるものである。高密度ディスクが装填
された場合には、これらFATやプレイリストの情報も
読み込むことになる。ユニークID、ハッシュ値等はパ
ーソナルコンピュータ100等との間でのデータ伝送に
際しての認証処理や暗号化/復号に用いられる情報であ
る。
【0029】キャッシュ管理メモリ11は、例えばS−
RAMで構成され、キャッシュメモリ3の状態を管理す
る情報が格納される。システムコントローラ8はキャッ
シュ管理メモリ11を参照しながらデータキャッシュ処
理の制御を行う。キャッシュ管理メモリ11の情報につ
いては後述する。NV−RAM(不揮発性RAM)12
は、電源オフ時にも消失させないデータの格納領域とし
て用いられる。
【0030】表示部6は、システムコントローラ8の制
御に基づいて、ユーザーに対して提示すべき各種情報の
表示を行う。例えば動作状態、モード状態、楽曲等のデ
ータの名称情報、トラックナンバ、時間情報、その他の
情報表示を行う。操作部7には、ユーザーの操作のため
の各種操作子として、操作キーやジョグダイヤルなどが
形成される。ユーザーは記録・再生、データ通信のため
の所要の動作を操作部7を操作して指示する。システム
コントローラ8は操作部7によって入力された操作情報
に基づいて所定の制御処理を行う。
【0031】パーソナルコンピュータ100等が接続さ
れた際の、システムコントローラ8による制御は例えば
次のようになる。システムコントローラ8は、USBイ
ンターフェース4を介して接続されたパーソナルコンピ
ュータ100との間で通信可能とされ、書込要求、読出
要求等のコマンドの受信やステイタス情報その他の必要
情報の送信などを行う。システムコントローラ8は、例
えばディスクがストレージ部2に装填されることに応じ
て、ディスクからの管理情報等の読出をストレージ部2
に指示し、キャッシュメモリ3を介して取り込んでRA
M10に格納させる。P−TOC、U−TOCの管理情
報を読み込ませることで、システムコントローラ8はデ
ィスクのトラック記録状態を把握できる。またCATを
読み込ませることによりデータトラック内の高密度デー
タクラスタ構造を把握でき、パーソナルコンピュータ1
00からのデータトラックに対するアクセス要求に対応
できる状態となる。またユニークIDやハッシュ値によ
り、ディスク認証その他の処理を行ったり、或いはこれ
らの値をパーソナルコンピュータ100に送信して処理
させることができる。
【0032】パーソナルコンピュータ100からの或る
データの読出要求があった場合は、システムコントロー
ラ8はストレージ部2に、当該データの読出を実行させ
る。読み出されたデータはキャッシュメモリ3に書き込
まれる。但し、既に当該要求されたデータが既にキャッ
シュメモリ3に格納されていた場合は、ストレージ部2
による読出は必要ない。いわゆるキャッシュヒットであ
る。そしてシステムコントローラ8はキャッシュメモリ
3に書き込まれているデータを読み出させ、USBイン
ターフェース4を介してパーソナルコンピュータ100
に送信させる制御を行う。
【0033】パーソナルコンピュータ100からの或る
データの書込要求があった場合は、システムコントロー
ラ8は、伝送されてくるデータをキャッシュメモリ3に
格納させる。そして、キャッシュメモリ3に格納された
データをストレージ部2によってディスクに記録させ
る。なお、ディスクへのデータ記録は、クラスタという
単位が最小単位で行われるものとされる。例えばクラス
タは32FATセクターである。もし、パーソナルコン
ピュータ100等が記録要求したデータ量が数セクター
などであって1クラスタに満たない場合、ブロッキング
と呼ばれる処理が行われる。即ちシステムコントローラ
8は、ストレージ部2に、まず当該FATセクターを含
むクラスタの読出を実行させる。読み出されたクラスタ
データはキャッシュメモリ3に書き込まれる。そしてシ
ステムコントローラ8は、パーソナルコンピュータ10
0からのFATセクターのデータ(記録データ)をUS
Bインターフェース4を介してキャッシュメモリ3に供
給させ、格納されているクラスタデータに対して、該当
するFATセクターのデータの書換を実行させる。そし
てシステムコントローラ8は、必要なFATセクターが
書き換えられた状態でキャッシュメモリ3に記憶されて
いるクラスタデータを、記録データとしてストレージ部
2に転送させる。ストレージ部2では、当該クラスタ単
位のデータをディスクに書き込む。
【0034】なお、以上は例えばパーソナルコンピュー
タ100との伝送を伴うデータの記録再生のための制御
であり、例えばミニディスク方式のオーディオデータな
どのの記録再生時のデータ転送は、入出力処理部5を介
して行われる。入出力処理部5は、例えば入力系とし
て、ライン入力回路/マイクロホン入力回路等のアナロ
グ音声信号入力部、A/D変換器や、デジタルオーディ
オデータ入力部を備える。またATRAC圧縮エンコー
ダ/デコーダを備える。さらに出力系として、デジタル
オーディオデータ出力部や、D/A変換器及びライン出
力回路/ヘッドホン出力回路等のアナログ音声信号出力
部を備える。
【0035】入出力処理部5を介した処理としてディス
クにオーディオデータが記録されるのは、例えば入力T
INとして入出力処理部5にデジタルオーディオデータ
(又はアナログ音声信号)が入力される場合である。入
力されたリニアPCMデジタルオーディオデータ、或い
はアナログ音声信号で入力されA/D変換器で変換され
て得られたリニアPCMオーディオデータは、ATRA
C圧縮エンコードされてキャッシュメモリ3に蓄積され
る。そして所定タイミング(ADIPクラスタ相当のデ
ータ単位)でキャッシュメモリ3から読み出されてスト
レージ部2に転送される。ストレージ部2では、転送さ
れてくる圧縮データを所定の変調方式で変調してディス
クに記録する。
【0036】ディスクからミニディスク方式のオーディ
オデータが再生される場合は、ストレージ部2は再生デ
ータをATRAC圧縮データ状態に復調してキャッシュ
メモリ3に転送する。そしてキャッシュメモリ3から読
み出されて入出力処理部5に転送される。入出力処理部
5は、供給されてくる圧縮オーディオデータに対してA
TRAC圧縮デコードを行ってリニアPCMオーディオ
データとし、デジタルオーディオデータ出力部から出力
する。或いはD/A変換器によりアナログ音声信号とし
てライン出力/ヘッドホン出力を行う。
【0037】なお、この図1の記録再生装置1の構成は
一例であり、例えば入出力処理部5は、オーディオデー
タだけでなく、ビデオデータに対応する入出力処理系を
備えるようにしてもよい。また、パーソナルコンピュー
タ100との接続はUSBでなく、IEEE1394等
の他の外部インターフェイスが用いられても良い。
【0038】2.ディスク及びストレージ部の構成 本実施の形態の記録再生装置1で記録媒体とされるディ
スクは、例えばミニディスク方式のディスクである。特
に従前の音楽用のミニディスクだけではなく、コンピュ
ータユースの各種データを記録できる高密度ディスクに
も対応する。
【0039】ここで図2に、オーディオ用ミニディスク
(及びMD−DATA)と、高密度ディスクの規格を比
較して示す。ミニディスク(及びMD−DATA)のフ
ォーマットとしては、トラックピッチは1.6μm、ビ
ット長は0.59μm/bitとなる。また、レーザ波
長λ=780nmとされ、光学ヘッドの開口率NA=
0.45とされる。記録方式としては、グルーブ記録方
式を採っている。つまり、グルーブ(ディスク盤面上の
溝)をトラックとして記録再生に用いるようにしてい
る。アドレス方式としては、シングルスパイラルによる
グルーブ(トラック)を形成したうえで、このグルーブ
の両側に対してアドレス情報としてのウォブルを形成し
たウォブルドグルーブを利用する方式を採るようにされ
ている。なお、本明細書では、ウォブリングにより記録
される絶対アドレスをADIP(Address in Pregroov
e)とも呼ぶ。
【0040】記録データの変調方式としてはEFM(8
−14変換)方式を採用している。また、誤り訂正方式
としてはACIRC(Advanced Cross Interleave Reed-
Solomon Code) が採用され、データインターリーブには
畳み込み型を採用している。データの冗長度は46.3
%となる。
【0041】また、データの検出方式はビットバイビッ
ト方式である。ディスク駆動方式としてはCLV(Const
ant Linear Verocity)が採用されており、CLVの線速
度としては、1.2m/sとされる。そして、記録再生
時の標準のデータレートとしては、133kB/sとさ
れ、記録容量としては、164MB(MD−DATAで
は140MB)となる。またクラスタというデータ単位
がデータの最小書換単位とされるが、このクラスタは、
32個のメインセクターと4個のリンクセクターによる
36セクターで構成される。
【0042】一方、高密度ディスクは、トラックピッチ
は1.6μm、ビット長は0.44μm/bitとされ
る。また、レーザ波長λ=780nm、光学ヘッドの開
口率NA=0.45、記録方式はグルーブ記録方式、ア
ドレス方式はシングルスパイラルによるグルーブ(トラ
ック)を形成したうえで、このグルーブの両側に対して
アドレス情報としてのウォブルを形成したウォブルドグ
ルーブを利用する方式を採る。つまりこれらの点ではオ
ーディオ用ミニディスクと同様であり、ディスクドライ
ブ装置での光学系の構成やADIPアドレス読出方式、
サーボ処理については同様となることから互換性が維持
される。
【0043】記録データの変調方式としては、高密度記
録に適合するとされるRLL(1,7)PP方式(RL
L;Run Length Limited、PP:Parity preserve/Proh
ibitrmtr(repeated minimum transition runlength))
が採用され、誤り訂正方式としては、より訂正能力の高
いBIS(Burst Indicator Subcode)付きのRS−L
DC(Reed Solomon−Long Distance Code)方式を用い
ている。データインターリーブにはブロック完結型が採
用される。データの冗長度は20.50%とされる。ま
たデータの検出方式はパーシャルレスポンスPR(1,
2,1)MLを用いたビタビ復号方式とされる。なおR
LL(1−7)変調及びRS−LDC誤り訂正方式につ
いては、例えば「特開平11−346154号公報」
や、「国際特許公開公報WO 00/07300」など
に開示されている技術である。
【0044】またディスク駆動方式はCLV(Constant
Linear Verocity)又はZCAV(Zone Constant Angu
lar Verocity)で、その標準線速度としては2.7m/
sとされ、記録再生時の標準線速度でのデータレートと
しては4.9Mbit/sとされる。そして、記録容量
としては297MBを得ることができる。変調方式がE
FMからRLL(1,7)PP方式とされることでウイ
ンドウマージンが0.5から0.666となり、この点
で、1.33倍の高密度化が実現できる。また物理フォ
ーマットとしてCIRC方式から、BIS付きのRS−
LDC方式とセクター構造の差異とビタビ復号を用いる
方式とされることで、データ効率は53.7%から7
9.5%となり、この点で1.48倍の高密度化が実現
できる。これらにより総合的には1.97倍(約2倍)
のデータ容量が実現される。つまり記録容量は297M
Bという、オーディオ用ミニディスクの約2倍とでき
る。データの最小書換単位は、64KBとなる。
【0045】ディスク上のエリア構造を図3に模式的に
示す。図3に示すように、ディスクの最内周側はP−T
OC(プリマスタードTOC)領域とされ、ここは物理
的な構造としてはプリマスタードエリアとなる。即ち、
エンボスピットによる再生専用データが記録されるエリ
アであり、その再生専用データとして管理情報であるP
−TOCが記録される。
【0046】プリマスタードエリアより外周はレコーダ
ブルエリア(光磁気記録可能な領域)とされ、記録トラ
ックの案内溝としてのグルーブが形成された記録再生可
能領域となっている。このレコーダブルエリアの最内周
側はU−TOC領域とされる。なおU−TOC領域で
は、プリマスタードエリアとの緩衝エリアや、レーザー
光の出力パワー調整等のために用いられるパワーキャリ
ブレーションエリアが設けられ、またU−TOC領域内
の特定の3クラスタの区間にU−TOCデータが3回繰
り返し記録される。U−TOCの内容の詳細については
省略するが、プログラムエリアに記録されている各トラ
ックのアドレス、フリーエリアのアドレス等が記録さ
れ、また各トラックに付随するトラックネーム、記録日
時などの情報が記録できるようにU−TOCセクターが
規定されている。
【0047】レコーダブルエリアにおいてU−TOC領
域より外周側にアラートトラック及びデータエリアが形
成される。アラートトラックは、このディスクが高密度
ディスクであって、従前のミニディスクプレーヤでは再
生できないことを示す警告音が記録された警告トラック
である。データエリアは、オーディオデータやコンピュ
ータユースのデータなどの記録に用いられるエリアとな
る。即ち、通常の音楽用ミニディスクの場合であれば、
データエリアに1又は複数の音楽トラックが記録され
る。高密度ディスクの場合は、データエリアが各種デー
タのストレージ領域として用いられるものとなる。
【0048】図4によりディスクの管理構造を説明す
る。図4(b)は、音楽用ミニディスクシステムでの管
理構造を示している。この場合、管理情報としては、P
−TOC、U−TOCが記録される。P−TOCは書き
換え不能な情報としてピットにより記録される。このP
−TOCには、ディスクの基本的な管理情報として、デ
ィスクの総容量、U−TOC領域におけるU−TOC位
置、パワーキャリブレーションエリアの位置、データエ
リアの開始位置、データエリアの終了位置(リードアウ
ト位置)などが記録されている。
【0049】一方、レコーダブルエリアに記録されるU
−TOCは、トラック(オーディオトラック/データト
ラック)の記録、消去などに応じて書き換えられる管理
情報であり、各トラック(トラックを構成するパーツ)
について開始位置、終了位置、やモードを管理する。ま
た、データエリアにおいて未だトラックが記録されてい
ないフリーエリア、つまり書込可能領域としてのパーツ
も管理する。例えば図示するようにデータエリア内に、
ATRACデータとして3曲のオーディオトラックが記
録されている場合、U−TOCでは、3つのトラックを
それぞれスタートアドレス、エンドアドレス、モード情
報、さらには記録日時や名称情報を管理することにな
る。
【0050】高密度ディスクの場合は図4(a)のよう
になる。高密度ディスクの場合も、U−TOC及びP−
TOCは、従前のミニディスクシステムに準拠する方式
で記録される。そして図4(a)のデータエリアには、
1つの高密度データトラックを示しているが、U−TO
Cでは、この高密度データトラックを1つのトラックと
して管理する状態となっている。つまりU−TOCから
は、ディスク上における、データトラックの全体として
の1又は複数のパーツ位置を管理するものとなる。な
お、上述したアラートトラックの位置もU−TOCに管
理される。
【0051】高密度データトラックは、RS−LDC及
びRLL(1−7)PP方式で変調された高密度データ
によって形成されるトラックとされる。高密度データト
ラック内には、該データトラックに含まれる高密度デー
タクラスタを管理するクラスタアトリビュートテーブル
(CAT:Cluster AttributeTable)が記録される。C
ATでは、データトラックを構成する高密度データクラ
スタのそれぞれについての属性(公開可能/不可、正常
/不良等)を管理する。
【0052】このデータトラック内で公開不可とされる
高密度データクラスタを用いて、著作権保護等のために
用いられる、ディスクに固有のユニークID(UID)
や、データ改竄チェックのためのハッシュ値(hash)が
記録される。もちろんこれ以外にも、各種の非公開情報
が記録されても良い。この公開不可とされる領域には、
特別に許可された機器のみが限定的にアクセスすること
ができるものとする。
【0053】データトラック内で公開可能とされる高密
度データクラスタによる領域(エクスポータブルエリ
ア)は、例えばUSBやSCSIなどの汎用データイン
ターフェースを経由して、外部のコンピュータなどがア
クセスし、記録領域として利用できる領域とされる。例
えばこの図4(a)の場合、エクスポータブルエリアに
は、FAT及びFAT管理のデータファイルによる、F
ATファイルシステムが構築されている状態を示してい
る。つまり、エクスポータブルエリアに記録されるデー
タは、U−TOCによっては管理されず、FATなどの
汎用的な管理情報により管理される形態となり、ミニデ
ィスクシステムに準拠しない外部のコンピュータなどに
よって認識可能なデータとなる。
【0054】ATRAC方式等の音楽データ等がFAT
システム上で記録される場合は、その音楽データ等のフ
ァイルを管理する管理情報としてプレイリストが記録さ
れる。このプレイリストはFATシステム上の1つのフ
ァイルとしてきろくされるものであり、記録再生装置1
のシステムコントローラは、音楽データファイルの再生
時にはプレイリストからアドレス等を把握するものとな
る。
【0055】なお、このような構造のデータトラック
が、ディスク上に複数記録される場合もある。その場
合、各データトラックが、それぞれ1つのトラックとし
てU−TOCから管理され、それぞれのデータトラック
内のエクスポータブルエリア内のデータについては、F
AT等により管理される。例えば各データトラックがそ
れぞれ独自にFATファイルシステムを持つものとな
る。あるいは、複数のデータトラックに渡って一つのF
ATファイルシステムが記録されるようにしてもよい。
【0056】また、ユニークID等の情報は、データト
ラック内であって、FAT管理されないデータとする例
を述べたが、FAT管理されない情報とするなら、どの
ような論理形態で記録されてもよい。例えばU−TOC
から直接的に管理されるトラックとして、非公開情報用
のトラックを設けるようにしたり、あるいはU−TOC
/P−TOC内に記録してもよい。更に、U−TOC領
域内で、U−TOCに使用されていない部分を用いて、
非公開情報用の記録領域を設けてもよい。
【0057】なお、説明上、従前のミニディスクを「音
楽用ミニディスク」と呼ぶが、いわゆるMD−DATA
として知られているミニディスクも、この音楽用ミニデ
ィスクの範疇となる。また、高密度ディスクに対してデ
ータファイルとして音楽データが記録されることも当然
にあり得る。例えばネットワークやパーソナルコンピュ
ータからの音楽ファイルのダウンロードの場合などであ
る。
【0058】図1に示したストレージ部2は、以上のよ
うな音楽用ミニディスクと汎用データ記録媒体としての
高密度ディスクに対応できるディスクドライブ部とされ
る。このストレージ部2の構成例を図5に示す。
【0059】図示するディスク90は、上述した音楽用
ミニディスク或いは高密度ディスクである。ストレージ
部2においては、装填されたディスク90をスピンドル
モータ29によってCLV方式で回転駆動させる。この
ディスク90に対しては記録/再生時に光学ヘッド19
によってレーザ光が照射される。光学ヘッド19は、記
録時には記録トラックをキュリー温度まで加熱するため
の高レベルのレーザ出力を行ない、また再生時には磁気
カー効果により反射光からデータを検出するための比較
的低レベルのレーザ出力を行なう。このため、光学ヘッ
ド19には、ここでは詳しい図示は省略するがレーザ出
力手段としてのレーザダイオード、偏光ビームスプリッ
タや対物レンズ等からなる光学系、及び反射光を検出す
るためのディテクタが搭載されている。光学ヘッド19
に備えられる対物レンズとしては、例えば2軸機構によ
ってディスク半径方向及びディスクに接離する方向に変
位可能に保持されている。
【0060】また、ディスク90を挟んで光学ヘッド1
9と対向する位置には磁気ヘッド18が配置されてい
る。磁気ヘッド18は記録データによって変調された磁
界をディスク90に印加する動作を行なう。また、図示
しないが光学ヘッド19全体及び磁気ヘッド18をディ
スク半径方向に移動させためスレッドモータ及びスレッ
ド機構が備えられている。
【0061】このストレージ部2では、光学ヘッド1
9、磁気ヘッド18による記録再生ヘッド系、スピンド
ルモータ29によるディスク回転駆動系のほかに、記録
処理系、再生処理系、サーボ系等が設けられる。記録処
理系では、音楽用ミニディスクに対する記録時に第1の
変調方式の変調(EFM変調・ACIRCエンコード)
を行う部位と、高密度ディスクに対する記録時に第2の
変調方式(RLL(1−7)PP変調、RS−LDCエ
ンコード)の変調を行う部位が設けられる。再生処理系
では、音楽用ミニディスク(及び高密度ディスクのU−
TOC)の再生時に第1の変調方式に対する復調(EF
M復調・ACIRCデコード)を行う部位と、高密度デ
ィスクの再生時に第2の変調方式に対する復調(パーシ
ャルレスポンスPR(1,2,1)及びビタビ復号を用
いたデータ検出に基づくRLL(1−7)復調、RS−
LDCデコード)を行う部位が設けられる。
【0062】光学ヘッド19のディスク90に対するレ
ーザ照射によりその反射光として検出された情報(フォ
トディテクタによりレーザ反射光を検出して得られる光
電流)は、RFアンプ21に供給される。RFアンプ2
1では入力された検出情報に対して電流−電圧変換、増
幅、マトリクス演算等を行い、再生情報としての再生R
F信号、トラッキングエラー信号TE、フォーカスエラ
ー信号FE、グルーブ情報(ディスク90にトラックの
ウォブリングにより記録されているADIP情報)等を
抽出する。
【0063】音楽用ミニディスク再生時には、RFアン
プで得られた再生RF信号は、EFM復調部24及びA
CIRCデコーダ25で処理される。即ち再生RF信号
は、EFM復調部24で2値化されてEFM信号列とさ
れた後、EFM復調され、さらにACIRCデコーダ2
5で誤り訂正及びデインターリーブ処理される。即ちこ
の時点でATRAC圧縮データの状態となる。そして音
楽用ミニディスク再生時には、セレクタ26はB接点側
が選択されており、当該復調されたATRAC圧縮デー
タがディスク90からの再生データとして出力される。
この場合、図1のキャッシュメモリ3に圧縮データが供
給されることになる。
【0064】一方、高密度ディスク再生時には、RFア
ンプで得られた再生RF信号は、RLL(1−7)PP
復調部22及びRS−LDCデコーダ25で処理され
る。即ち再生RF信号は、RLL(1−7)PP復調部
22において、PR(1,2,1)及びビタビ復号を用
いたデータ検出によりRLL(1−7)符号列としての
再生データを得、このRLL(1−7)符号列に対して
RLL(1−7)復調処理が行われる。そして更にRS
−LDCデコーダ23で誤り訂正及びデインターリーブ
処理される。そして高密度ディスク再生時には、セレク
タ26はA接点側が選択されており、当該復調されたデ
ータがディスク90からの再生データとして出力され
る。この場合、図1のキャッシュメモリ3に復調データ
が供給されることになる。
【0065】RFアンプ21から出力されるトラッキン
グエラー信号TE、フォーカスエラー信号FEはサーボ
回路27に供給され、グルーブ情報はADIPデコーダ
30に供給される。
【0066】ADIPデコーダ30は、グルーブ情報に
対してバンドパスフィルタにより帯域制限してウォブル
成分を抽出した後、FM復調、バイフェーズ復調を行っ
てADIPアドレスを抽出する。抽出された、ディスク
上の絶対アドレス情報であるADIPアドレスは図1に
示したシステムコントローラ8に供給される。システム
コントローラ8ではADIPアドレスに基づいて、所要
の制御処理を実行する。またグルーブ情報はスピンドル
サーボ制御のためにサーボ回路27に供給される。
【0067】サーボ回路27は、例えばグルーブ情報に
対して再生クロック(デコード時のPLL系クロック)
との位相誤差を積分して得られる誤差信号に基づき、C
LVサーボ制御のためのスピンドルエラー信号を生成す
る。またサーボ回路27は、スピンドルエラー信号や、
上記のようにRFアンプ21から供給されたトラッキン
グエラー信号、フォーカスエラー信号、或いはシステム
コントローラ8からのトラックジャンプ指令、アクセス
指令等に基づいて各種サーボ制御信号(トラッキング制
御信号、フォーカス制御信号、スレッド制御信号、スピ
ンドル制御信号等)を生成し、モータドライバ28に対
して出力する。即ち上記サーボエラー信号や指令に対し
て位相補償処理、ゲイン処理、目標値設定処理等の必要
処理を行って各種サーボ制御信号を生成する。
【0068】モータドライバ28では、サーボ回路27
から供給されたサーボ制御信号に基づいて所要のサーボ
ドライブ信号を生成する。ここでのサーボドライブ信号
としては、二軸機構を駆動する二軸ドライブ信号(フォ
ーカス方向、トラッキング方向の2種)、スレッド機構
を駆動するスレッドモータ駆動信号、スピンドルモータ
29を駆動するスピンドルモータ駆動信号となる。この
ようなサーボドライブ信号により、ディスク90に対す
るフォーカス制御、トラッキング制御、及びスピンドル
モータ29に対するCLV制御が行われることになる。
【0069】ディスク90に対して記録動作が実行され
る際には、キャッシュメモリ3からデータが供給され
る。音楽用ミニディスク記録時には、セレクタ16がB
接点に接続され、従ってACIRCエンコーダ14及び
EFM変調部15が機能することになる。この場合、オ
ーディオ処理部10からの圧縮データはACIRCエン
コーダ14でインターリーブ及びエラー訂正コード付加
が行われた後、EFM変調部15でEFM変調が行われ
る。そしてEFM変調データがセレクタ16を介して磁
気ヘッドドライバ17に供給され、磁気ヘッド18がデ
ィスク90に対してEFM変調データに基づいた磁界印
加を行うことでデータ記録が行われる。
【0070】高密度ディスク記録時には、セレクタ16
がA接点に接続され、従ってRS−LDCエンコーダ1
2及びRLL(1−7)PP変調部13が機能すること
になる。この場合、メモリ転送コントローラ3からの高
密度データはRS−LDCエンコーダ12でインターリ
ーブ及びRS−LDC方式のエラー訂正コード付加が行
われた後、RLL(1−7)PP変調部13でRLL
(1−7)変調が行われる。そしてRLL(1−7)符
号列としての記録データがセレクタ16を介して磁気ヘ
ッドドライバ17に供給され、磁気ヘッド18がディス
ク90に対して変調データに基づいた磁界印加を行うこ
とでデータ記録が行われる。
【0071】レーザドライバ/APC20は、上記のよ
うな再生時及び記録時においてレーザダイオードにレー
ザ発光動作を実行させるが、いわゆるAPC(Automati
c Lazer Power Control)動作も行う。即ち、図示して
いないが、光学ヘッド19内にはレーザパワーモニタ用
のディテクタが設けられ、そのモニタ信号がレーザドラ
イバ/APC20にフィードバックされる。レーザドラ
イバ/APC20は、モニタ信号として得られる現在の
レーザパワーを、設定されているレーザパワーと比較し
て、その誤差分をレーザ駆動信号に反映させることで、
レーザダイオードから出力されるレーザパワーが、設定
値で安定するように制御している。なお、レーザパワー
としては、再生レーザパワー、記録レーザパワーとして
の値がシステムコントローラ8によって、レーザドライ
バ/APC20内部のレジスタにセットされる。
【0072】以上の各動作(アクセス、各種サーボ、デ
ータ書込、データ読出の各動作)は、システムコントロ
ーラ8からの指示に基づいて実行される。
【0073】3.基本的なキャッシュ制御方式 上記図1により説明したように記録再生装置1はAV機
器としてディスク90に対してオーディオデータ(AV
データ)の記録再生を行うとともに、パーソナルコンピ
ュータ(又はネットワーク)100に接続されてPCデ
ータやAVデータの記録再生を行うことができる機器と
される。そしてディスク90に読み書きされるデータは
キャッシュメモリ3を経由するものとなる。
【0074】本例では、キャッシュメモリ3は、キャッ
シュ領域が所定単位Nで分割されて制御される。図6
は、キャッシュ領域がNクラスタ×Mブロックに分割設
定された状態を示している。図6に一枡で示す1つの領
域(セル)は1クラスタ(32KByte)の領域と
し、全体としてはN×Mクラスタの領域としている。そ
して説明の便宜のために縦一列にNクラスタを示し、こ
のNクラスタが1つの分割単位(ブロック)としてMブ
ロックが設定されているとする。このように、キャッシ
ュメモリ3におけるキャッシュ領域は、論理的に、Nク
ラスタ×Mブロックに分割設定される。
【0075】キャッシュメモリ3上のアドレス(キャッ
シュアドレス)は、キャッシュID(Cid)として連
続する。図7には、N=8とした場合の、各セルのアド
レスCidを示している。即ちアドレスCidとして
は、物理的には各セルについてCid=0〜Cid=8
(M−1)+7までが連続して付与されているが、これ
がN=8として設定されることで、Cid=0〜7、8
〜15、16〜23・・・8(M−1)〜8(M−1)
+7まで、8個のセル毎に1ブロックとして分割し、こ
れが連続する状態で管理される。
【0076】このようなキャッシュ領域に対して、デー
タを書き込む場合は、データ属性(具体的にはデータの
ディスク90上のアドレス等)をNで割った余り値を起
点として順番にセルを割り当てる。図7のようにN=8
とした場合、各ブロックにおいては余り「0」〜余り
「7」に相当するセルが存在するものとなるが、ポイン
タcntの値で指定されたブロックにおいて余り値が対
応するセルが、そのデータに対応するセルとなる。起点
となるセルを含むブロックは、単純にカウントアップさ
れるポインタcntの値で指定される。このポインタc
ntは、カウントアップされていくことで各ブロックを
順次指定していくポインタである。なお、ポインタcn
tは、最後のブロック「(M−1)N」に達したら、次
に最初のブロック「0N」を指定する値にリセットされ
ることで、キャッシュ領域を長大なデータに対応できる
リングバッファのように用いることもできるようにして
いる。
【0077】つまり基本的に、ディスク90上でのアド
レス(adrs)が連続していたならば、図中の左上のセル
から縦方向にキャッシュを埋めていき、一番下に達した
らポインタcntを1進める。これを繰り返してポイン
タcntが一番右端(最終ブロック)に達したらポイン
タcntを左端(先頭ブロック)に戻す。
【0078】以上のことを具体的にのべると、ディスク
90に対して読み書き要求されたデータのディスク上の
アドレス(adrs)に対して、以下の式によりキャッシュ
ID(Cid)を割り当てるものとなる。 Cid= (N× cnt) + remainer(adrs ÷ N)
【0079】このようなキャッシュアドレスCidの割
当の具体例を図8〜図11に示す。図8〜図11におい
てはキャッシュ領域の各セルのアドレスCidは示して
いないが図7に示したとおりとする。今、ディスク90
上でのアドレス(adrs)=25、26、27としての3
クラスタ分のデータの書込又は読出要求が発生したとす
る。
【0080】なお、上述した高密度ディスクでの「クラ
スタ」単位と、キャッシュ領域でいう「クラスタ」単位
は、ディスクフォーマットや機器の設計などの都合で、
必ずしも一致しないが、ここでは説明の簡略化のために
一致している場合で述べ、ディスク上での1クラスタの
データが、キャッシュ領域の1つセルに格納されるもの
とする。もちろん一致していなくても、所要のアドレス
換算演算が行われることで、本例のキャッシュ制御方式
は実現できるものである。
【0081】まずキャッシュ領域に書き込むデータのア
ドレス(adrs)=25であり、キャッシュ領域はN=8
で分割設定され、また現在ポインタcnt=0でブロッ
ク「0N」を指定しているとすると、上記式は Cid= (8×0) + remainer(25÷8) となり、remainer(25÷8)として余り値「1」が導か
れる。つまりキャッシュ領域でのアドレスCid=
「1」が割り当てられ、図8に示すようにアドレスadrs
=25のデータが、キャッシュアドレスCid「1」の
セルに書き込まれる。続く、アドレス(adrs)=26、
27の各データも、それぞれ余り値「2」「3」とな
り、キャッシュアドレスCid「2」「3」のセルに連
続的に書き込まれる。
【0082】次に、アドレス(adrs)=32、33、3
4としての3クラスタ分のデータの書込又は読出要求が
発生したとする。すると、アドレス(adrs)=32のN
で除した余り値は「0」であるが、この場合、ブロック
「0N」の残りのセルはCid=4,5,6,7であ
り、Cid=0のセルをすぎているため、ポインタcn
tがインクリメントされてcnt=1となる。従って上
記式は、 Cid= (8×1) + remainer(32÷8) となり、アドレスCid=8とされて、図9に示すよう
にアドレスadrs=32のデータが、キャッシュアドレス
Cid「8」のセルに書き込まれる。続く、アドレス
(adrs)=33、34の各データも、それぞれCid=
9、10が算出され、キャッシュアドレスCid「9」
「10」のセルに書き込まれる。この場合、Cid=
4,5,6,7のセルは、無効セルとされる。
【0083】更に次にアドレス(adrs)=14、15、
16としての3クラスタ分のデータの書込又は読出要求
が発生したとすると、これらのデータは、同様にしてC
id=14,15,16のセルが割り当てられ、図9に
示すように書き込まれる。以下、同様に、アドレス(ad
rs)=50、51、52、53としての4クラスタ分の
データの書込又は読出要求、アドレス(adrs)=45、
46、47、48としての4クラスタ分のデータの書込
又は読出要求が発生し、それぞれCidが割り当てられ
てキャッシュ領域に書き込まれた状態を図10に示して
いる。
【0084】以上の例は、例えば3クラスタ程度など、
比較的短いデータサイズのデータの書込又は読出要求発
生時の例であるが、AVデータのように長大なデータの
場合も同様となる。例えばポインタcnt=5であった
際に、アドレス(adrs)=100、101、102・・
・・として長大なデータの書込又は読出要求が発生した
場合には、図11に示すように、まずアドレス(adrs)
=100のデータについて上記式によりCid=44が
割り当てられ、このCid=44のセルから図示するよ
うに順次連続して割り当てて書き込まれていくことにな
る。
【0085】なお、AVデータの場合のように大きいサ
イズの連続データの書込/読出要求は、実際には複数回
に分けられて発生するが、アドレス(adrs)が連続する
データが順次書込/読出要求されるものであるため、結
果的に図11のように書き込まれていくことになる。
【0086】このようなキャッシュ制御方式では、次の
ような利点が得られるものとなる。まず連続したアドレ
ス(adrs)に対して,キャッシュメモリ上でも連続性が確
保される。ただし図8〜図10の場合でわかるように、
アドレス(adrs)が連続していない場合には,最大N−
1クラスタ(セル)の隙間が生じる。
【0087】また、キャッシュを検索する時には、要求
されたアドレス(adrs)からキャッシュアドレスCid
を求め,そこを起点に左方向に1周するよう検索すれば
よく、キャッシュ検索の際に検索回数(検索対象のセル
数)が,全てのセルを検索する場合の1/N回で済み、
検索処理が高速化できる。このキャッシュ検索処理につ
いては後述する。
【0088】また、キャッシュアドレスCidの割当処
理は、上述の式で示す単純な演算処理で可能である。特
に従来のハッシュアルゴリズムによる割当処理と比較す
れば著しく簡単な演算である。これは演算プログラムの
簡略化、処理負担の軽減、及び演算の迅速化を実現でき
るものとなる。特にNの値を上記「8」のように2のべ
き乗の値とすることにより、CPU(システムコントロ
ーラ8)によるキャッシュアドレスCid算出の高速化
を図ることができる。
【0089】そしてこのようなキャッシュ制御方式で
は、PCデータのようになるべくキャッシュヒットの可
能性を高くし、更に検索性を向上させることで応答性を
向上させるというキャッシュの目的と、ディスク90上
で連続して書き込む(又は読み出す)データをキャッシ
ュメモリ3上でも連続させることでディスク90への書
込/読出動作を効率化させ、さらにAVデータのように
大きなデータサイズの連続的なバッファリングという目
的にも適したものとなる。
【0090】ところで、キャッシュアドレスCidの割
り当てがN×Mのキャッシュ領域で1周したら、2周目
では、無効セルとして残った隙間にキャッシュアドレス
Cid割り当てるようにすることも考えられる。ただ
し、このようにすると、キャッシュデータの断片化を促
進するため,一周したらキャッシュ満タンと判断し登録
抹消を始める、という使い方をするのであってもよい。
【0091】なお、登録抹消とは、データが書き込まれ
たセル(データが存在し、書込に使用できないセルとし
て登録されたセル)を、データ書込可能な空のセルに戻
すことである。キャッシュメモリ3に書き込まれたデー
タは、少なくともディスク90への書込を行うまでは必
要なデータである。キャッシュメモリ3のデータをディ
スク90に書き込むことを「フラッシュ」と呼ぶが、フ
ラッシュされていないデータを有するセルは、書き込み
できないセルとして「登録」される状態となる。そし
て、少なくともフラッシュされたセルについて、登録抹
消が行われる。但し、フラッシュが登録抹消の条件では
ない。例えばキャッシュヒットを考慮すれば、登録され
たセルはできるだけ長く登録抹消せずにデータを確保し
ておくことが好ましい。その一方でキャッシュ領域は有
限であるため、いつまでも登録状態にしておくことはで
きない。このような事情から、キャッシュの状態、容
量、要求発生状況、書込要求されるデータサイズなどに
応じて、登録抹消は随時行われるものとなっている。
【0092】キャッシュメモリ3におけるデータ書込状
態や書き込まれたデータの属性は、キャッシュ管理メモ
リ11にキャッシュ管理データによって管理される。キ
ャッシュ管理データにおいては、図12(a)に示すよ
うに、各キャッシュアドレスCid(つまり各セル)に
対応して管理情報を有するものとされる。そして各キャ
ッシュアドレスCidに対応して、図12(b)に示す
ようにアドレスCid、FATクラスタ番号(adrs)、
フラッシュ情報、キャッシュセクター情報を管理する。
【0093】FATクラスタ番号(adrs)とは、そのキ
ャッシュアドレスCidに書き込まれたデータの属性と
して、ディスク90上でのアドレスを示すものとされ
る。上述したようにディスク90としての高密度ディス
クはFATシステムによって管理されたデータを記録す
るものであるため、それに対応してFATクラスタ番号
として(adrs)値を記憶するようにされる。つまり本実
施の形態の例では、FATクラスタ番号がディスクから
の書込又は読出要求の際のアドレスとして指定されるも
のとしている。例えば上記図8のようにCid「1」の
セルに、FATクラスタ番号としてのアドレス(adrs)
=「25」が書き込まれた場合は、Cid「1」の管理
情報として、FATクラスタ番号(adrs)=「25」と
登録される。
【0094】フラッシュ情報とは、そのキャッシュアド
レスCidのデータがフラッシュされたか否かを示す情
報である。そのキャッシュアドレスCidにデータが書
き込まれることに応じて「未書込」を示す値とされ、フ
ラッシュされることに応じて「ディスク書込済」を示す
値に更新される。
【0095】キャッシュセクター情報とは、キャッシュ
アドレスCidの各セクターについてデータの書込の有
無を示す情報とされる。1つのキャッシュアドレスCi
dは1クラスタの領域のセルに付与されており、1クラ
スタは32セクターで構成されるとすると、例えばキャ
ッシュセクター情報は、32セクターにそれぞれ1ビッ
トが対応する32ビットのフラグ情報とされて、各セク
ターについてのデータ有無を示すようにされる。
【0096】例えばこのようにキャッシュ管理データが
構成されることで、システムコントローラ8はキャッシ
ュ管理メモリ11におけるキャッシュ管理データを参照
することで、キャッシュ領域の各セルの状態を把握し、
フラッシュ処理、登録抹消処理、ポインタcntのカウ
ント処理等の必要なキャッシュ制御を行うことができ
る。また後述するキャッシュ検索は、実際にはこのキャ
ッシュ管理データを検索するものである。
【0097】4.ライト/リード動作 ここで、上記のように制御されるキャッシュメモリ3を
介して行われる記録再生時の動作の流れを説明してお
く。図13はディスク90へのデータ書込要求発生時
(ディスクライト時)、図14、図15はディスク90
からのデータ読出要求発生時(ディスクリード時)の流
れを示している。なお図14はキャッシュヒットしなか
った場合、図15はキャッシュヒットした場合である。
【0098】各図においては、録再管理タスク又はP
C、ファイルタスク又はUSBタスク、キャッシュタス
ク、ドライブタスクの処理を示している。録再管理タス
ク、ファイルタスク、USBタスク、キャッシュタス
ク、ドライブタスクは、それぞれシステムコントローラ
8(CPU)において起動されるタスクである。PCと
は図1にパーソナルコンピュータ(又はネットワーク)
100として示した外部処理である。
【0099】ドライブタスクは、ストレージ部2におけ
る記録再生動作やキャッシュメモリ3とストレージ部2
の間のデータ転送の制御を行う機能を有する。キャッシ
ュタスクは、キャッシュメモリ3に対する制御、即ち、
キャッシュアドレスCidの計算を始めとするキャッシ
ュ制御を行う機能を持つ。USBタスクは、USBイン
ターフェース4とパーソナルコンピュータ100との間
のデータ通信及びそのためのキャッシュメモリ3に対す
る書込/読出を制御する機能を有する。ファイルタスク
は、入出力処理部5を介して入出力されるデータについ
てのFATクラスタによる管理/変換や、FATやプレ
イリストに基づくアドレス検出等を行う機能を有する。
録再管理タスクは、入出力処理部5を介してのオーディ
オデータの入出力、即ち記録再生装置1の単体でのディ
スク90への記録再生をユーザー操作に基づいて指示す
る機能を有する。
【0100】上述したように、ディスク90へのデータ
の記録再生としては、記録再生装置1が単体でAV機器
として用いられる場合と、パーソナルコンピュータ(又
はネットワーク)100に接続されて、それらに対する
ストレージ機器として用いられる場合の2通りがある。
パーソナルコンピュータ100に接続される場合は、例
えばパーソナルコンピュータ100がディスク90に対
するデータの書込要求、読出要求を発生させる。この場
合は、USBタスク、キャッシュタスク、ドライブタス
クが機能して、データの書込又は読出が行われる。
【0101】一方、記録再生装置1はAV機器として機
能でき、例えばユーザ操作に応じてオーディオデータ等
の記録再生が実行できるが、その場合は、操作部7から
のユーザーの記録操作、再生操作に応じて、システムコ
ントローラ8上で起動されている録再管理タスクがディ
スク90に対するデータの書込要求、読出要求を発生さ
せる。この場合は、ファイルタスク、キャッシュタス
ク、ドライブタスクが機能して、データの書込又は読出
が行われる。
【0102】あくまでここで説明する範囲としてのデー
タキャッシュに関する動作や伝送する情報は、録再管理
タスクとパーソナルコンピュータ100で同様であり、
またファイルタスクとUSBタスクは同様となるため、
これらを共通に説明する。なお、パーソナルコンピュー
タ100等ではディスク90上のアドレス(adrs)を論
理アドレスで扱い、ドライブタスクではディスク90上
のアドレス(adrs)を物理アドレスとして扱う。このた
め実際には論理/物理アドレス変換タスクが、例えばU
SBタスクとキャッシュタスクの間に介在され、キャッ
シュタスク、ドライブタスクでは物理アドレスによりア
ドレス(adrs)を、USBタスクやパーソナルコンピュ
ータ100側では論理アドレスによりアドレス(adrs)
を、それぞれ扱うことになるが、説明の簡略化のため、
論理/物理アドレス変換については省略する。
【0103】まず図13でディスクライト時を説明す
る。手順W1では、録再管理タスク(又はPC)が書込
要求(ライト要求)を発生させると共に書込データを転
送する。ライト要求としては、ディスク90での書込の
起点となるアドレス(adrs)及びデータ長(length)の
情報を含む。そして書込データ(Wdata)を転送する。
ファイルタスク(又はUSBタスク)は、ライト要求が
発生し、入出力処理部5(又はUSBインターフェース
4)に書込データ(Wdata)が供給されてくると、手順
W11として、キャッシュタスクに対してキャッシュ書
込要求を行う。このキャッシュ書込要求ではアドレス
(adrs)及びデータ長(length)の情報をキャッシュタ
スクに伝える。キャッシュタスクは、手順W21におい
て、アドレス(adrs)に基づいて上述した式「Cid=
(N× cnt) + remainer(adrs ÷ N)」によりキャッ
シュアドレスCidを算出し、手順W22として算出し
たキャッシュアドレスCidをファイルタスク(又はU
SBタスク)に伝える。即ちキャッシュメモリ3におい
て書込データ(Wdata)を書き込むべきキャッシュアド
レスを伝える。
【0104】これに応じてファイルタスク(又はUSB
タスク)は、手順W12として、書込データ(Wdata)
を指定されたキャッシュアドレスCidを起点としてキ
ャッシュメモリ3に書き込んでいく処理を行う。そして
キャッシュ書込が完了したら、手順W13として、キャ
ッシュタスクに対してキャッシュ書込完了を通知する。
またこのとき、キャッシュ書込完了の時点で、録再管理
タスク(又はPC)に対しては書込完了を通知する。例
えばパーソナルコンピュータ100や録再管理タスク
は、一度ライト要求を送信した後は、そのライト要求に
対するライト完了がコマンドOKの通知とされ、そのコ
マンドOKとされた後に、次のライト要求が可能とな
る。従って、パーソナルコンピュータ100や録再管理
タスクは、連続的にライト要求を行う場合は、この時点
で次のライト要求を発生させることが可能となる。
【0105】ファイルタスク(又はUSBタスク)から
のキャッシュ書込完了の通知があると、キャッシュタス
クは手順W23として、ドライブタスクに対してディス
ク90への書込要求を行う。ドライブタスクは手順W3
1として、キャッシュタスクからの書込要求に応じて、
キャッシュメモリ3に保持された書込データ(Wdata)
を読み出してストレージ部2に転送し、指定されたアド
レス(adrs)から記録するように制御することになる。
そしてストレージ部2においてディスク90へのデータ
書込が完了したら、手順W32としてキャッシュタスク
に対してディスク書込完了を通知する。ここまでの処理
により、書込データ(Wdata)のディスク90への書込
が完了する。
【0106】なお、このようにキャッシュメモリ3に格
納されたデータをディスク90に書き込むフラッシュ動
作は、ライト要求毎に実行する必要はなく、所定のフラ
ッシュタイミングにおいて実行されればよい。例えばキ
ャッシュメモリ3に書き込まれたデータを或る程度の時
間フラッシュさせないでおき、所要の時点でまとめてフ
ラッシュすることで、フラッシュ動作を効率化できる。
特にディスク90に対する書込動作を効率化できる。
【0107】ところで、キャッシュメモリ3の状態は上
述したようにキャッシュ管理データで管理されるが、上
記手順W12で書込データ(Wdata)のキャッシュメモ
リ3への書込が行われることに応じて、キャッシュ管理
データでは、該当キャッシュアドレスCidについて図
12に示したFATクラスタ番号(adrs)が書き込ま
れ、またキャッシュセクター情報が更新される。またキ
ャッシュメモリ3に格納された書込データ(Wdata)
が、手順W31でディスク90へ書き込まれる(即ちフ
ラッシュされる)ことに応じて、その書込データ(Wdat
a)が格納されていたキャッシュアドレスCidはフラ
ッシュ済みとなるようにキャッシュ管理データのフラッ
シュ情報が更新される。
【0108】次に図14でディスクリード時の動作を説
明する。これはキャッシュヒットしなかった場合であ
る。手順R1で、録再管理タスク(又はPC)は読出要
求(リード要求)を発生させる。リード要求としては、
ディスク90での読出の起点となるアドレス(adrs)及
びデータ長(length)の情報を含む。ファイルタスク
(又はUSBタスク)は、リード要求が発生すると、手
順R11として、キャッシュタスクに対してキャッシュ
読出要求を行う。このキャッシュ読出要求ではアドレス
(adrs)及びデータ長(length)の情報をキャッシュタ
スクに伝える。キャッシュタスクは、手順R21におい
て、アドレス(adrs)に基づいて上述した式「Cid=
(N× cnt) + remainer(adrs ÷ N)」によりキャッ
シュアドレスCidを算出し、そのキャッシュアドレス
Cidを起点として、上述したN×Mのマトリクス設定
されたキャッシュ領域における余り値が同一の行での検
索を行う。この検索処理は後述する。ここで、キャッシ
ュ検索を行っても、要求されたアドレス(adrs)のデー
タが発見されなかったとする。即ちキャッシュヒットし
なかったため、キャッシュタスクは続いて手順R22
で、ドライブタスクに対してディスク90からの読出要
求を行う。このとき、ディスクから読み出すべきアドレ
ス(adrs)、データ長(length)、及び読み出したデー
タを書き込ませるキャッシュメモリ3のキャッシュアド
レスCidを通知する。ドライブタスクは手順R31と
して、キャッシュタスクからの書込要求に応じて、スト
レージ部2が指定されたアドレス(adrs)から指定され
たデータ長(length)のデータ再生を行うように制御す
る。そして読み出されたデータは、指定されたキャッシ
ュアドレスCidに基づいて、キャッシュメモリ3に書
き込んでいく。そしてドライブタスクは、ストレージ部
2におけるディスク90からのデータ読出、及びキャッ
シュメモリ3への書込が完了したら、手順R32として
キャッシュタスクに対してディスク読出完了を通知す
る。
【0109】するとキャッシュタスクは手順R23で、
上記手順R11でのキャッシュ読出要求に対応したレス
ポンスとして、読出を行うべきキャッシュアドレスCi
dを通知する。即ちドライブタスクによって読出データ
(Rdata)が書き込まれたキャッシュアドレスCidを
通知するものとなる。
【0110】これに応じてファイルタスク(又はUSB
タスク)は、手順R12として、指定されたキャッシュ
アドレスCidから読出データ(Rdata)を読み出し、
入出力処理部5又はパーソナルコンピュータ100側に
転送していく。そしてキャッシュ読出及び転送が完了し
たら、手順R13として、録再管理タスク(又はPC)
に対して読出完了を通知する。なお実際には、手順R1
3の読出完了の通知は手順R12のデータの転送と同時
に行われる場合もある。
【0111】例えばパーソナルコンピュータ100や録
再管理タスクは、読出完了の通知に応じて次のリード要
求が可能となる。ところで、オーディオデータのように
連続した長大なデータであって、また入出力処理部5か
らの出力として時間的な連続性を保たなければならない
場合、読出完了の通知を待って新たに続きのデータを要
求するのでは間に合わないおそれもあり、またストレー
ジ部2での再生動作としては、ディスク90上で連続し
ているデータであるにもかかわらず、一旦読出を停止し
てリード要求を待って再度読出を開始するということ
は、非常に非効率的な動作となり、余分な電力消費も多
くなる。そこで通常、ドライブタスク側では例えばキャ
ッシュタスクの指示に基づいて、ストレージ部2の読出
動作として先読み動作を行わせ、まだ要求されていない
データについてもキャッシュメモリ3へバッファリング
していくようにしている。
【0112】例えば手順R31で要求されたデータをデ
ィスク90から読み出してキャッシュメモリ3へ書き込
んだ際には、引き続きディスク90から連続的に読出を
実行させ、それぞれキャッシュメモリ3へ連続して書き
込んでいく。もちろんディスク90上でのアドレス(ad
rs)は連続したものであるため、キャッシュメモリ3上
でのキャッシュアドレスCidとしても連続したアドレ
スに書き込んで行くようにされることになる。このよう
な先読み動作により、図11に示したようなバッファリ
ングが行われていく。そして特にオーディオデータの場
合、次に要求されるデータが、先に要求されたデータに
連続する続きのデータとされる蓋然性は非常に高い。従
って先読みバッファリングを行っておけば、次のリード
要求の際には、次に説明するキャッシュヒットによりデ
ータを非常に迅速に転送することができる。これによ
り、入出力処理部5が時間的に連続してデータ出力する
ような場合でも、それに間に合うように入出力処理部5
に対して読出データを供給できる。
【0113】なお、キャッシュメモリ3の状態を管理す
るキャッシュ管理データでは、上記手順W32で読出デ
ータ(Rdata)のキャッシュメモリ3への書込が行われ
ることに応じて、該当キャッシュアドレスCidについ
て図12に示したFATクラスタ番号(adrs)が書き込
まれ、またキャッシュセクター情報が更新される。
【0114】次に図15でディスクリード時の動作とし
て、キャッシュヒットした場合の動作を説明する。手順
R1で、録再管理タスク(又はPC)がリード要求を発
生させ、手順R11でファイルタスク(又はUSBタス
ク)がキャッシュタスクに対してキャッシュ読出要求を
行うことは図14の場合と同様である。キャッシュタス
クは、手順R21において、アドレス(adrs)に基づい
て上述した式「Cid= (N× cnt) + remainer(adrs
÷ N)」によりキャッシュアドレスCidを算出し、
そのキャッシュアドレスCidを起点として、上述した
N×Mのマトリクス設定されたキャッシュ領域における
余り値が同一の行での検索を行う。ここで、キャッシュ
検索結果として、要求されたアドレス(adrs)のデータ
がキャッシュメモリ3内に存在したとすると、キャッシ
ュタスクは手順R23で、上記手順R11でのキャッシ
ュ読出要求に対応したレスポンスとして、読出を行うべ
きキャッシュアドレスCidを通知する。即ち過去の或
る時点においてドライブタスクによって読出データ(Rd
ata)が書き込まれたキャッシュアドレスCidを通知
するものとなる。
【0115】これに応じてファイルタスク(又はUSB
タスク)は、手順R12として、指定されたキャッシュ
アドレスCidから読出データ(Rdata)を読み出し、
入出力処理部5又はパーソナルコンピュータ100側に
転送していく。そしてキャッシュ読出及び転送が完了し
たら、手順R13として、録再管理タスク(又はPC)
に対して読出完了を通知する。
【0116】このように、リード要求にかかる読出デー
タ(Rdata)が、既にキャッシュメモリ3内に格納され
ている場合は、ストレージ部2における読出動作を必要
とせずに、入出力処理部5又はパーソナルコンピュータ
100側に要求された読出データ(Rdata)を供給する
ことが可能となり、上述したキャッシュヒットしなかっ
た場合に比べて、応答性は非常によいものとなる。
【0117】5.キャッシュ検索処理 上記のようにキャッシュタスクが実行するキャッシュ検
索処理について説明する。即ち要求されたデータがキャ
ッシュメモリ3内に存在するか否かを判別する処理であ
る。
【0118】上述したようにキャッシュ領域をN×Mの
マトリクス管理する本例の場合、キャッシュ領域におい
てデータが記録されるセル(キャッシュアドレスCi
d)は、ディスク90上でのアドレス(adrs)が指定さ
れた際に「Cid= (N× cnt) + remainer(adrs ÷
N)」の演算で求められる。ここで、ポインタcntの
値は、データをキャッシュメモリ3に書き込む時点での
カウント値であり、検索時の値とは必ずしも一致せず、
検索時に(N× cnt)の値は特定できないが、或るアドレ
ス(adrs)のデータを記憶するキャッシュアドレスCi
dは、remainer(adrs ÷ N)としての余り値を求める項
で規定されることになる。
【0119】例えば上記図7に示したように、N=8と
すると、N×Mのマトリクスにおいては、余り値0の行
〜余り値7の行が存在する。従って、或るアドレス(ad
rs)のデータが要求された際には、そのアドレス(adr
s)を用いたremainer(adrs ÷ N)の演算で得られる余
り値の行を検索すればよいものとなる。
【0120】具体例で説明する。例えばキャッシュメモ
リ3には上記図10のようにデータが記憶されている場
合を考える。この時点でポインタcnt=4であるとす
る。ここで、アドレス(adrs)=「25」のデータが要
求されたとする。キャッシュタスクは、このとき、Ci
d= (N× cnt) + remainer(adrs ÷N)の演算を行う
ことで、図16に示すキャッシュアドレスCid=33
を得ることになる。ここで、remainer(adrs ÷ N)=2
であり、Cid=33は、余り値「2」の行のキャッシ
ュアドレスである。キャッシュタスクは、Cid=33
を起点として、図16に太枠で示した余り値2の行の各
キャッシュアドレスCidを検索していけばよい。
【0121】この場合、Cid=33にはデータが格納
されていない。次にCid=25もデータが格納されて
いない。次にCid=17もデータが格納されていな
い。Cid=9にはadrs=33のデータが格納されてい
る。そしてCid=1を確認した時点でadrs=25のデ
ータを発見し、キャッシュヒットと判断できる。
【0122】なお、Cid=1も該当しなかった場合
は、次に検索対象を最終ブロック(M−1)Nの余り値
2のキャッシュアドレス(Cid=8(M−1)+1)
に進めていく。最終的に余り値2のキャッシュアドレス
の全てを検索しても該当データが存在しなかった場合は
キャッシュヒットしなかったと判断することになる。
【0123】この具体例からわかるように、キャッシュ
検索処理は、その対象となるキャッシュアドレスCid
(セル)は、全てのセルの1/Nの数とすることができ
る。即ち、通常、キャッシュ検索の場合にキャッシュ領
域の全てのキャッシュアドレスCidについて、要求さ
れたデータの有無を確認しなければならないが、その処
理を1/Nとすることができ、キャッシュ検索処理を著
しく迅速化できるものとなる。これによりデータ要求時
の応答性の向上を実現できる。なお、実際の検索はキャ
ッシュ管理データに対して行われる。即ち上記例の場
合、Cid=33、25、17・・・についての各キャ
ッシュ管理データのFATクラスタ番号を確認して行く
処理となる。
【0124】キャッシュタスクにおいて、このような検
索処理を実現するフローチャートを図17に示す。ステ
ップF101では、要求されたアドレス(adrs)に基づ
いてCid= (N× cnt) + remainer(adrs ÷ N)の
演算を行ってキャッシュアドレスCidを得る。上記例
の場合、この処理でキャッシュアドレスCid=33を
得ることになる。そしてステップF102を介してF1
03に進み、当該キャッシュアドレスCid(Cid=
33)についてのキャッシュ管理データを参照して、要
求されたデータ(上記例の場合adrs=25)が記憶され
ているか否かを確認する。要求データが存在しなければ
ステップF104に進んで、検索すべきキャッシュアド
レスCidの値を、Cid−Nとする。上記例の場合、
新たなキャッシュアドレスCidは、33−8=25に
より、Cid=25となり、ステップF102→F10
3と進んで、当該キャッシュアドレスCid(Cid=
25)についてのキャッシュ管理データを参照して、要
求されたデータ(上記例の場合adrs=25)が記憶され
ているか否かを確認する。このループにより、例えばad
rs=25のデータが要求された場合は、余り値「1」の
行の各セルが順次前方に検索されていくことになる。な
おステップF104では、キャッシュアドレスCidが
最初のブロック(0N)の値となったら、最後のブロッ
クの同じ余り値の行のキャッシュアドレスの値とする。
【0125】ステップF103で要求データが発見され
た場合は、ステップF105に進み、キャッシュヒット
としてそのキャッシュアドレスCidを通知することに
なる。即ち図15の手順R23として、キャッシュアド
レスCidをファイルタスク(又はUSBタスク)に通
知する。
【0126】一方、ステップF103で要求データが発
見されないまま検索が続けられ、当該余り値の行を一周
した場合は、ステップF102からF106に進み、キ
ャッシュヒットしなかったとする。この場合図14に示
した処理が行われることになる。
【0127】ところで、このようなキャッシュ検索処理
によりからわかるように、N×Mのマトリクス状に扱っ
てキャッシュ制御を行う場合において、Nの値が大きい
ほど、キャッシュ検索処理は効率化できる。一方、図8
〜図10で説明したキャッシュ書込動作からわかるよう
に、本例のキャッシュ制御方式でキャッシュアドレスC
idが決定されると、Nの値が大きいほど、無効セルが
多く残される可能性が高くなる。つまり本例のキャッシ
ュ制御方式では、検索速度とメモリ利用効率(断片化抑
制率)がトレードオフの関係になっている。
【0128】例えば図18に模式的に示すが、図18
(a)をN=8とした場合のマトリクスであるとした場
合に、図18(b)に示すようにN値を8より小さくし
た場合は、メモリ利用効率は向上できる。即ち平均的に
見て、書込時に空き状態で残されるセルが比較的少なく
なる。その一方で、横方向のセル数、即ちブロック数M
bが多くなり、同一の余り値となるアドレスの数が多く
なるため、検索時により多数のキャッシュアドレスCi
dの検索が必要となり、検索速度は低下する。一方、図
18(c)に示すようにN値を8より大きくした場合
は、横方向のセル数、即ちブロック数Mbが少なくな
り、同一の余り値となるアドレスの数が少なくなるた
め、検索時に検索するキャッシュアドレスCidの数が
減少され、検索速度は向上する。一方、平均的に見て、
書込時に空き状態で残されるセルが多くなり、メモリ利
用効率が低下してしまう。
【0129】このような事情から、本例のキャッシュ制
御方式においてN値の設定は、その機器の使用態様、記
録媒体、扱うデータの種別などに応じて適切な値に設定
されるとよい。また、例えば使用状態やユーザー設定に
応じて、N値の設定が変化されるようにしてもよい。ま
た、動作状況に応じてN値が自動的に最適化制御される
ようにすれば、最も好ましいキャッシュ制御を実行でき
るものとなる。
【0130】6.ディスクに対する書込/読出制御 本例ではキャッシュメモリ3については上述してきたよ
うにキャッシュアドレスCidの設定や検索が行われる
が、これ自体でAVデータ、PCデータの両方に対応す
るキャッシュ制御方式として好適なものとなる。即ち、
ネットワークやパーソナルコンピュータからAVデータ
をダウンロードしたり、AV機器としてAVデータを記
録再生する場合において、データの連続性を確保したバ
ッファリングを行うことができ、高速性能を実現でき
る。また、ディスク上のアドレスをN(所定値)で除し
たときの余りに対応する位置によりキャッシュメモリ検
索を行うことができるため効率的で迅速な検索が実現さ
れる。従ってPCデータの読み書きの場合の高速応答性
も確保できる。さらにハッシュアルゴリズムのような複
雑な演算を必要としないことからキャッシュ上のアドレ
ス割当の簡易性も実現でき、処理負担の軽減、ひいては
機器の低コスト化も促進できる。また、連続なアドレス
のデータに対して,キャッシュメモリ上でも連続性が確
保されるため、ディスクへの記録再生効率も向上でき、
アクセス回数が減ることで省電効果も見込まれる。
【0131】そして本例では、このような効果に加え
て、さらにディスク90に対する書込や読出の動作制御
を工夫することで、ストレージ部2での効率的な動作を
実現すると共に、パーソナルコンピュータ100等から
のリード要求/ライト要求に対するキャッシュメモリ3
の良好な応答性を実現することで、上記効果を、より一
層向上させるものである。
【0132】図13で説明したように、ディスク90へ
の書込のためにキャッシュメモリ3に格納されたデータ
については、所要の時点でストレージ部2に受け渡され
てディスク90に書き込まれるフラッシュ処理が行われ
る。上記図13の説明において述べたが、フラッシュ処
理は必ずしもライト要求の度に実行する必要はなく、或
る程度キャッシュメモリ3に書込データをため込んでか
らフラッシュすることができる。特に、ディスク90上
でのアドレス(adrs)が連続する複数クラスタのデータ
については、まとめてフラッシュすることで、ストレー
ジ部2におけるディスク90への書込動作が効率化され
る。
【0133】また、図14の説明の際に付言したよう
に、或るリード要求に対して単に要求されたデータのみ
をディスク90から読み出すだけはなく、後続するデー
タを先読みする場合がある。特に連続性の高いAVデー
タについては、先読み動作はキャッシュヒットの可能性
が高いため好適なものとなる。この先読みを行う場合
も、或る程度長いデータ長をまとめてディスク90から
読み出させるようにすれば、ストレージ部2におけるデ
ィスク90からの読出動作が効率化される。
【0134】このように例えばフラッシュや先読みの際
に、ストレージ部2(ドライブタスク)に対して、比較
的長いデータ長での書込要求、読出要求を行うとストレ
ージ部2の動作が効率化されるのは、光学ヘッド19
(及び磁気ヘッド18)がディスク90上のトラックに
対して1回の連続した走査により各クラスタデータを書
き込んでいけるためである。つまり複数のクラスタの書
込の間に光学ヘッド19及び磁気ヘッド18がアクセス
を行う必要はなく、最も効率よく、しかも短時間で複数
のクラスタの書込が可能となる。しかしながら、長いデ
ータ長で書込要求、読出要求を行った場合、ストレージ
部2の動作が、その要求に対応するディスク書込/読出
動作に長い時間占有され新たなリード要求/ライト要求
に対する応答性が低下するものとなる。このような事情
を図19で説明する。
【0135】図19(a)はフラッシュ動作を例に挙げ
て、ストレージ部2の動作を模式的に示している。今、
キャッシュタスクがキャッシュメモリ3に格納されてい
るデータとして100クラスタ分の連続するデータをま
とめてフラッシュするとする。例えばキャッシュタスク
は、図13の手順W23に相当する処理として、アドレ
ス(adrs)=100、データ長(length)=100とし
てドライブタスクに対してディスク書込要求を行う。即
ちアドレス(adrs)=100〜199の100クラスタ
のディスク書込を要求する。ドライブタスクはこれに応
じてキャッシュメモリ3に格納されたデータを読み出し
てディスク90に記録を行うようにストレージ部2を制
御する。従って図19(a)に示すように、アドレス
(adrs)=100、101、102・・・199のデー
タのディスク90への書込が実行されるものとなる。そ
してこのような100クラスタ分のデータはアドレス
(adrs)が連続するものであるため、ストレージ部2に
おいてはディスク90上のトラックに対する1回の連続
した走査により書込を行っていくことができる。つまり
各クラスタの書込の際にアクセス動作は不要である。従
って、ストレージ部2の動作としては非常に効率よく、
しかも1クラスタあたりの書込時間は短くなる。これに
よる省電効果もある。
【0136】ところが、もしディスク書込動作中のタイ
ミングで、パーソナルコンピュータ100等から例えば
リード要求があり、ディスク読出が必要となっても、デ
ィスク書込動作中であるためそれに対応できない。即ち
この場合、フラッシュ処理としての100クラスタ分の
ディスク書込が完了するまで、要求されたディスク読出
を待機しなければならない。これは、リード要求に対す
る応答性を悪化させるものとなる。
【0137】一方、パーソナルコンピュータ100等か
らのリード要求/ライト要求に対する応答性を向上させ
るには、例えばフラッシュ処理を短いデータ長で行って
いくとよい。例えば図19(b)には、1クラスタづつ
フラッシュ処理を行う場合を示している。例えばキャッ
シュタスクは、図13の手順W23に相当する処理とし
て、アドレス(adrs)=100、データ長(length)=
1としてドライブタスクに対してアドレス(adrs)=1
00の1クラスタのデータのディスク書込を要求する。
ドライブタスクはこれに応じてキャッシュメモリ3に格
納されたデータを読み出してディスク90に記録を行う
ようにストレージ部2を制御する。従って図示するよう
にアドレス(adrs)=100のデータのディスク書込が
行われる。また続いて、キャッシュタスクはアドレス
(adrs)=101、データ長(length)=1としてドラ
イブタスクにディスク書込を要求する。ドライブタスク
はこれに応じて、ストレージ部2を制御し、図示するよ
うにアドレス(adrs)=101のデータのディスク書込
が行われる。
【0138】例えばこのように1クラスタづつフラッシ
ュ処理を行っていけば、パーソナルコンピュータ100
等からのリード要求/ライト要求が発生したときに、迅
速に対応できる。例えば図示するようにアドレス(adr
s)=101のデータのディスク書込直後などにパーソ
ナルコンピュータ100等から例えばリード要求があ
り、ディスク読出が必要となった場合、その時点でディ
スク90に対する動作は何らかの処理に占有されていな
いため、図示するようにディスク読出処理が実行でき
る。例えばアドレス(adrs)=50のクラスタデータの
読出が必要になったとすると、キャッシュタスクはドラ
イブタスクに対してアドレス(adrs)=50、データ長
(length)=1でディスク読出要求を行うことができ、
ドライブタスクはストレージ部2を制御して当該データ
の読出を実行させることができる。従って、リード要求
/ライト要求に対する応答性が向上される。しかしなが
ら、フラッシュ処理に関して例えば全部で100クラス
タ実行したい場合、1クラスタ単位でディスク書込を要
求していくことで、各クラスタデータをディスク90の
トラックに対する1回の走査で連続して書き込んでいく
ことはできず、毎回、該当アドレスにアクセスして1ク
ラスタのディスク書込を行うものとなる。きわめて効率
が悪い。
【0139】この図19の例はフラッシュ処理(ディス
ク書込)の際で述べたが、先読み処理(ディスク読出)
の際についても同様である。そしてこのように、ストレ
ージ部2での効率と、リード要求/ライト要求に対する
応答性は、両立させることが困難である。そこで本例で
は、アドレス(adrs)が連続するデータの書込(フラッ
シュ)又は読出(例えば先読み時の読出)についてはス
トレージ部2で、連続的に書込又は読出ができるように
するとともに、パーソナルコンピュータ100(或いは
録再管理タスク)からのリード要求/ライト要求に迅速
に応答できるように、次のように制御を行う。即ちキャ
ッシュタスクが、ディスク91に対してストレージ部2
が継続的にデータの読出又は書込を実行可能となる最小
データ長及び周期で、ディスク読出要求/ディスク書込
要求を行うようにする。
【0140】まず、この制御を図20で模式的に説明す
る。ドライブタスクは、キャッシュタスクからのディス
ク書込/読出要求に応じてのストレージ部2にディスク
90への書込/読出を実行させている際に、続いてキャ
ッシュタスクから連続するアドレス(adrs)へのディス
ク書込/読出要求があった場合は、最初の要求に続けて
今回の要求のディスク書込/読出動作をストレージ部2
に連続して実行させることができる。
【0141】例えばキャッシュタスクがある時点で、ア
ドレス(adrs)=100、データ長(length)=2とし
てドライブタスクに対してディスク書込を要求する。す
るとドライブタスクはストレージ部2を制御して、図2
0(a)に示しているように、ディスク90に対してア
ドレス(adrs)=100、101において2クラスタの
データ書込を実行させる。ここで、この2クラスタのデ
ィスク書込が完了する時点よりも所要時間だけ前の時点
において、キャッシュタスクがアドレス(adrs)=10
2、データ長(length)=2としてドライブタスクに対
してディスク書込を要求すると、ドライブタスクは、現
在書き込んでいるデータに連続するデータの書込要求で
あることから、ストレージ部2に継続してアドレス(ad
rs)=102、103の2クラスタの書込の実行を指示
できる。即ち、ディスク90上のアドレス(adrs)=1
00、101に対する書込トレースが完了した後、その
ままトラックのトレースを継続させてアドレス(adrs)
=102、103の書込トレースを実行させる。このよ
うな処理を「コンティニュー」と呼ぶこととするが、こ
のコンティニュー制御が可能な最小データ長及び周期で
キャッシュタスクがディスク書込要求を行っていけば、
図20(a)に示すように、ストレージ部2の書込動作
は連続的に1回のトレースで(トレースの中断及びアク
セスの必要が発生しないで)、長いデータ長のディスク
書込が可能となる。つまりストレージ部2の動作として
は図19(a)の場合と同様に効率的なものとなる。
【0142】なお、コンティニュー制御可能な最小デー
タ長及び周期は、機器の処理性能によって決まるもので
あるが、ここでは最小データ長=2クラスタ、周期=1
0msecとする。最小データ長=2クラスタとは、1
クラスタの書込/読出要求を発行したとすると、それに
対応するディスク書込/読出動作期間中に次のディスク
書込/読出要求を発行しても、コンティニュー制御に間
に合わないが、2クラスタ単位でディスク書込/読出要
求を発行すると、対応する書込/読出動作期間中に次の
ディスク書込/読出要求を発行したときにコンティニュ
ー制御に間に合うという意味である。そして10mse
cとは、必ずしも同期しないが、ほぼ2クラスタ分のデ
ィスク書込時間となる。また、コンティニュー制御のた
めには、ドライブタスクが、ディスク書込/読出要求を
受けてストレージ部2を制御し、その動作が完了する前
に、次のディスク書込/読出要求を受けることができな
ければならない。このためドライブタスクでは、少なく
とも2つのディスク書込/読出要求を保存することがで
きるように、ディスク書込/読出要求に対するレジスタ
処理が行われる。
【0143】図20(a)で説明したように、キャッシ
ュタスクが2クラスタ単位で、10msec周期のディ
スク書込要求を繰り返し発行するようにした場合、コン
ティニュー制御が可能となりディスク90上で連続的な
トレースによりデータ書込が行われる。そしてこの場
合、パーソナルコンピュータ100等からのリード要求
/ライト要求が発生したとしても、即座に対応できる。
図20(b)にはキャッシュタスクがアドレス(adrs)
=100、データ長(length)=2としてドライブタス
クに対してディスク書込を要求し、ストレージ部2で、
ディスク90に対してアドレス(adrs)=100、10
1のデータ書込を実行している間に、パーソナルコンピ
ュータ100等からのリード要求があり、ディスク90
のアドレス(adrs)=50のデータ読出が必要になった
場合を示している。
【0144】このときキャッシュタスクは、次の要求と
して、アドレス(adrs)=50、データ長(length)=
1としてドライブタスクに対してディスク読出を要求す
ればよい。これに応じてドライブタスクは、図示するよ
うにストレージ部2でアドレス(adrs)=50のデータ
読出を実行させるものとなる。つまりこのような制御に
よれば、長大な連続データのディスク書込/読出を行う
場合でも、2クラスタ単位で10msec周期で要求を
発行することで、ストレージ部2側においてはコンティ
ニュー制御によって連続的な1回のトレースによる書込
/読出が可能となると共に、リード要求/ライト要求に
よって他のディスク読出又は書込が必要となった場合に
は、キャッシュタスクは即座に対応して当該必要なディ
スク読出又は書込を要求し、実行させることができる。
即ち迅速な応答性が確保できる。
【0145】このようなディスク書込動作を実現するた
めのキャッシュタスクとドライブタスクの処理を図2
1,図22に示す。図21は、キャッシュタスクがドラ
イブタスクに対してディスク書込要求又はディスク読出
要求を行う際の処理であり、例えば図13の手順W23
においてフラッシュを行う場合、或いは図14の手順R
22で例えば先読み分を含むディスク読出要求を行う場
合の処理に相当する。
【0146】キャッシュタスクは、ドライブタスクに対
してフラッシュや先読みのためにディスク書込/読出要
求を行う場合には、ステップF201で10msec待
機を行った上で、ステップF202でパーソナルコンピ
ュータ100や録再管理タスクからの新たなリード要求
/ライト要求を監視している。そして、リード要求/ラ
イト要求が発生していなければ、ステップF203で、
ドライブタスクに対してフラッシュのためのディスク書
込要求(或いは先読み等のためのディスク読出要求)を
行う。このときアドレス(adrs)及びデータ長(lengt
h)により、ディスク90上での書き込む(又は読み出
す)領域を指定する。またキャッシュアドレスCidを
通知して、キャッシュメモリ3において読み出すキャッ
シュアドレス(又は書き込むキャッシュアドレス)を指
定する。この場合、フラッシュ或いは先読みしようとす
る範囲としてのデータ長(length)は、上記コンティニ
ュー制御が可能な最小データ長としての2クラスタとす
る。
【0147】このようにディスク書込/読出要求を発行
した後、ステップF204で、まだ継続的にフラッシュ
或いは先読みを行うと判断した場合は、ステップF20
1に戻って10msec待機し、ステップF202,F
203の処理を行う。例えば、今回、100クラスタ分
のように長いデータ長(少なくとも2クラスタを越える
データ長)についてフラッシュ又は先読みを行おうとし
たものであった場合、ステップF203のディスク書込
/読出要求では必要とするディスク書込又は読出が実行
されない。このため、10msec周期でステップF2
03のディスク書込/読出要求を繰り返していき、所要
のデータ長のディスク書込/読出を実行させるものであ
る。
【0148】また、このようにフラッシュ又は先読みの
ために図21の処理を行っている際に、ステップF20
2で新たなリード要求/ライト要求が発生し、それに対
応するためにディスク書込又は読出が必要となった場合
は、図21の処理を抜け、当該リード要求/ライト要求
に応じた処理を行う。即ち要求されたデータを対象とし
てのディスク書込/読出要求をドライブタスク側に発行
するものとなる。
【0149】なお、キャッシュタスクがこの図21の処
理で10msec毎に繰り返しディスク書込/読出要求
を発行するのは、フラッシュや先読みのために2クラス
タ以上の比較的長いアドレス(adrs)の連続データをデ
ィスク90に書き込んだり読み出したりしたい場合であ
って、あくまで即時性が要求されていない処理において
実行すればよい。例えばパーソナルコンピュータ100
や録再管理タスクからのリード要求/ライト要求に対応
して即座にその要求されたデータ(例えば2クラスタ以
内のデータ)をディスク90から読み出したり書き込む
場合は、必ずしもこの図21の処理によらず、つまり1
0msec待機を行わずにディスク書込/読出要求を発
行すればよい。
【0150】図22は、キャッシュタスクからのディス
ク書込/読出要求に対してドライブタスクが実行する処
理を示している。例えば図13の手順W31や図14の
手順R31において実行する処理である。
【0151】ドライブタスクは、ステップF301でキ
ャッシュタスクからのディスク書込/読出要求を検出す
ると、ステップF302に進んで、当該ディスク書込/
読出要求に対応するディスク書込動作又は読出動作をス
トレージ部2において実行するように制御する。即ちデ
ィスク書込要求の場合は、ドライブタスクはキャッシュ
タスクから指定されたキャッシュアドレスCidからデ
ータ長(length)の範囲のデータをストレージ部2に転
送し、ディスク90上のアドレス(adrs)に書き込んで
いく動作を開始させる。またディスク読出要求の場合
は、ドライブタスクはキャッシュタスクから指定された
アドレス(adrs)からデータ長(length)の範囲のデー
タをストレージ部2においてディスク90から再生さ
せ、キャッシュメモリ3において指定されたキャッシュ
アドレスCidに書き込んでいく動作を開始させる。
【0152】そしてドライブタスクは、ステップF30
3で当該要求されたディスク書込/読出動作が完了した
か否かを監視し、完了した場合は、ステップF304に
進んでキャッシュタスクに対して完了通知を発行し、処
理を終える。例えば図13の手順W32又は図14の手
順R32の処理である。ところが、キャッシュタスク側
が上記図21のように10msec周期で2クラスタの
ディスク書込/読出要求を発行してくる場合は、ストレ
ージ部2における最初のディスク書込/読出要求に対す
る書込/読出動作が完了する前に、次のディスク書込/
読出要求が検出されることになる。ステップF305で
は、このような書込/読出動作中の次のディスク書込/
読出要求を監視している。
【0153】もしステップF305で次の書込/読出要
求が検出されたら、ドライブタスクはステップF306
で、検出された新たな書込/読出要求が、現在書込/読
出実行中の先の書込/読出要求に継続する要求であるか
否かを判別する。例えば先の要求がディスク書込要求で
あった場合、新たな要求が同じくディスク書込要求であ
り、しかもアドレス(adrs)が先の要求から継続するア
ドレスであるか否かを判別する。新たなディスク書込要
求にかかるアドレス(adrs)を「adrsNEW」とした場
合、現在実行中の先の要求にかかるアドレス(adrs)、
データ長(length)を用いて、 adrsNEW=adrs+length が成立すれば、新たなディスク書込要求は、現在実行中
の書込動作に継続されるものであると判断できる。同様
に、先の要求がディスク読出要求であった場合、新たな
要求が同じくディスク読出要求であり、かつ上記同様に
adrsNEW=adrs+lengthが成立すれば、新たなディスク
読出要求は、現在実行中の読出動作に継続されるもので
あると判断できる。
【0154】このように継続する要求であると判断され
た場合は、ステップF307に進み、コンティニュー制
御に間に合うか否かを確認する。コンティニュー制御は
ストレージ部2における動作を制御するパラメータを変
更するものであるため、当該変更にストレージ部2が対
応できるタイミングであるか否かを判断するものであ
る。間に合うのであれば、ステップF308に進んで、
コンティニュー制御を行う。具体的には、ストレージ部
2においてディスク書込又は読出を行うべき残りのクラ
スタ数を更新する。つまりその時点でストレージ部2に
書込/読出を指示している残りのクラスタ数に、新たな
要求にかかるデータ長(length)を加算する。例えば2
クラスタを加算する。つまり、ストレージ部2に対して
は、現在実行中のディスク書込/読出動作の終了ポイン
トを延長させる制御を行うものとなる。
【0155】このようなコンティニュー制御によって、
図20(a)で説明したように、例えば2クラスタ毎の
データについての複数回のディスク書込/読出要求に対
応するディスク書込/読出動作を、ストレージ部2にお
いてはディスク90に対するトレースを継続したまま実
行できる。つまり、ディスク90のトラックに対する書
込/読出トレースがトラックアクセスにより中断される
ことのない動作として継続される。
【0156】一方、ステップF305で検出されたディ
スク書込/読出要求が、現在実行中の動作に継続するも
のではない場合はステップF309に進む。例えば現在
ストレージ部2においてディスク書込を実行中であった
場合に、ディスク読出要求が検出された場合(或いはそ
の逆)や、現在実行中の動作とはアドレス(adrs)が連
続していないディスク書込/読出要求であった場合であ
る。この場合は、継続しない新規な要求であるため、ス
テップF309で現在実行中のディスク書込/読出動作
の完了を待機する。そしてストレージ部2において実行
していたディスク書込/読出動作が完了したら、ドライ
ブタスクはステップF310でキャッシュタスクに対し
て完了通知を発行した後、ステップF302に戻って新
たに発行されたディスク書込/読出要求に対応する制御
を実行することになる。
【0157】例えば図20(b)で説明したように、フ
ラッシュ中にパーソナルコンピュータ100等からのリ
ード要求に応じたディスク読出要求が発行された場合
は、このようなドライブタスクの処理により、2クラス
タ分のフラッシュの直後にディスク読出が行われること
になる。つまり、100クラスタなどの長大なデータの
フラッシュを目的とした動作中であったとしても、あく
までも2クラスタ単位で実行されているため、即座に新
規な要求の対応に切り換えることができる。
【0158】なお、ステップF307でコンティニュー
制御に間に合わないタイミングであると判断された場合
は、ストレージ部2において継続した書込/読出動作を
実行させることはできないため、上記の新規の要求の場
合と同様にステップF307に進んで実行中の動作の完
了を待機し、ステップF310→F302と進んで処理
することになる。
【0159】以上の処理によって、本例では、アドレス
(adrs)の連続するデータをディスク書込/読出する場
合に、ストレージ部2におけるディスク書込/読出動作
の効率を最大限向上させることができるとともに、パー
ソナルコンピュータ100や録再管理タスクからのリー
ド要求/ライト要求に即座に対応できるため、応答性を
向上させることができるものとなる。
【0160】以上、記録再生装置1及びパーソナルコン
ピュータ100等による構成によって、本発明の記憶装
置、記録及び/又は再生装置、情報記憶システム、書込
/読出方法としての実施の形態を説明してきたが、本発
明の記憶装置、記録及び/又は再生装置、情報記憶シス
テム、書込/読出方法の具体的な処理手順等は上記例に
限定されず、各種の変形例が考えられる。
【0161】また本発明のプログラムは、記憶装置、記
録及び/又は再生装置、情報記憶システムにおいて上記
してきた記憶方法の動作を実行させるためのプログラム
であり、該プログラムにより本発明の記憶装置、記録及
び/又は再生装置、情報記憶システムを実現できるもの
である。さらに、そのような本発明のプログラムが記録
された本発明の記録媒体によれば、本発明を実現するプ
ログラムの提供が容易となり、装置設計やシステム構築
に好適である。該プログラムを記録する記録媒体は、C
D方式、DVD方式、MD方式の光ディスク、光磁気デ
ィスクや、フレキシブルディスクのような磁気ディス
ク、さらにはHDD(ハードディスクドライブ)や、固
体メモリを用いたメモリカードなどにより実現できる。
【0162】
【発明の効果】以上の説明から理解されるように本発明
によれば、一時記憶手段(キャッシュメモリ)に一時記
憶した情報を記録媒体(ディスク)に対して書き込む
際、及び/又は記録媒体から読み出される情報を一時記
憶手段に一時記憶させる際に、上記記録媒体に対して継
続的に情報の書込/読出が可能な最小データ長及び周期
で、上記一時記憶手段に記憶された情報についての上記
記録媒体への書込、又は上記一時記憶手段に記憶させる
情報の上記記録媒体からの読出を指示し、その指示に応
じて、上記記録媒体に対する情報の書込/読出動作の実
行が制御されるようにしている。このようにディスク等
の記録媒体から継続的に書込/読出可能な最小データ
長、周期でディスクに対する書込/読出を指示すること
で、ディスク書込/読出動作としては、複数回の指示に
対応して継続した連続動作による書込/読出を実行でき
る。即ち、ディスク記録媒体のトラックに対する書込/
読出トレースがトラックアクセスにより中断されること
のない動作として実行できる。従って、ディスク等の記
録媒体に対して効率的な書込動作/読出動作が実現でき
るという効果があり、またそれによってディスク上での
トラックアクセス回数も減るため、同時間の短縮及び省
電効果が得られる。そしてさらに、最小データ長及び周
期での書込/読出指示を繰り返すことで比較的長い連続
データの書込/読出を効率化するものであることは、他
のリード要求/ライト要求に対しての書込/読出の指示
を迅速に発生させられることを意味する。つまり新たな
要求の発生に対して十分に迅速な応答性を得ることがで
きる。従って本発明によれば、ディスク等の記録媒体へ
の書込/読出動作の効率向上と、応答性の確保を両立で
きるものとなる。またこのような効果は、PCデータと
AVデータの混在するキャッシュメモリに関する制御と
して好適なものとできる。例えば連続性の高いAVデー
タに対応して効率的なディスク書込/読出動作が実現で
き、さらにPCデータについての応答性も確保できる。
【0163】また本発明のプログラム、又はそのプログ
ラムを記録した記録媒体によれば、上記の効果を実現す
るキャッシュ制御を行う記憶装置、情報記憶システム、
記録及び/又は再生装置を容易に実現することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の記録再生装置のブロック
図である。
【図2】実施の形態のディスクのフォーマットの説明図
である。
【図3】実施の形態のディスクのエリア構造の説明図で
ある。
【図4】実施の形態のディスクの管理構造の説明図であ
る。
【図5】実施の形態の記録再生装置のストレージ部のブ
ロック図である。
【図6】実施の形態のキャッシュ制御方式の説明図であ
る。
【図7】実施の形態のキャッシュIDの説明図である。
【図8】実施の形態のキャッシュへのデータ書込動作の
説明図である。
【図9】実施の形態のキャッシュへのデータ書込動作の
説明図である。
【図10】実施の形態のキャッシュへのデータ書込動作
の説明図である。
【図11】実施の形態のキャッシュへのデータ書込動作
の説明図である。
【図12】実施の形態のキャッシュ管理データの説明図
である。
【図13】実施の形態のディスクライト時の動作の説明
図である。
【図14】実施の形態のディスクリード時の動作の説明
図である。
【図15】実施の形態のディスクリード時のキャッシュ
ヒットの場合の動作の説明図である。
【図16】実施の形態のキャッシュ検索処理の説明図で
ある。
【図17】実施の形態のキャッシュ検索処理のフローチ
ャートである。
【図18】実施の形態のキャッシュ制御の分割単位の説
明図である。
【図19】ディスクへのデータ書込動作の説明図であ
る。
【図20】実施の形態のディスクへのデータ書込動作の
説明図である。
【図21】実施の形態のキャッシュタスクの処理のフロ
ーチャートである。
【図22】実施の形態のドライブタスクの処理のフロー
チャートである。
【符号の説明】
1 記録再生装置、2 ストレージ部、3 キャッシュ
メモリ、4 USBインターフェース、5 入出力処理
部、6 表示部、7 操作部、8 システムコントロー
ラ、9 ROM、10 RAM、11 キャッシュ管理
メモリ、12NV−RAM、100 パーソナルコンピ
ュータ/ネットワーク
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G06F 12/12 557 G06F 12/12 557B (72)発明者 高井 基行 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 5B005 KK05 MM11 NN64 QQ03 5D044 AB01 BC04 BC06 CC06 DE34 DE91 EF03 EF05 FG10 FG19 GK12 HH07

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 記録媒体から読み出される情報及び/又
    は記録媒体に対して書き込む情報を一時記憶する一時記
    憶手段と、 上記記録媒体に対する情報の書込/読出動作の実行を制
    御する書込/読出制御手段と、 上記記録媒体に対して継続的に情報の書込/読出が可能
    な最小データ長及び周期で、上記一時記憶手段に記憶さ
    れた情報についての上記記録媒体への書込、又は上記一
    時記憶手段に記憶させる情報の上記記録媒体からの読出
    を上記書込/読出制御手段に指示する一時記憶制御手段
    と、 を備えることを特徴とする記憶装置。
  2. 【請求項2】 上記書込/読出制御手段は、上記記録媒
    体に対する情報の書込/読出が実行されている間に、上
    記一時記憶制御手段によって新たな書込/読出が指示さ
    れた場合、その新たな書込/読出の指示が、上記実行中
    の書込/読出とアドレスが連続した書込/読出を指示す
    るものであるときに、実行中の書込/読出に継続した連
    続動作として、上記新たな書込/読出の指示に応じた書
    込/読出を実行させることを特徴とする請求項1に記載
    の記憶装置。
  3. 【請求項3】 上記記録媒体はディスク記録媒体であ
    り、 上記書込/読出制御手段は、上記実行中の書込/読出に
    継続した連続動作としては、ディスク記録媒体のトラッ
    クに対する書込/読出トレースがトラックアクセスによ
    り中断されることのない動作として実行されるように制
    御することを特徴とする請求項2に記載の記憶装置。
  4. 【請求項4】 記録媒体に対して情報の書込及び/又は
    読出を行う書込/読出手段と、 上記書込/読出手段によって上記記録媒体から読み出さ
    れる情報及び/又は上記書込/読出手段によって上記記
    録媒体に対して書き込む情報を一時記憶する一時記憶手
    段と、 上記書込/読出手段による上記記録媒体に対する情報の
    書込/読出動作の実行を制御する書込/読出制御手段
    と、 上記記録媒体に対して継続的に情報の書込/読出が可能
    な最小データ長及び周期で、上記一時記憶手段に記憶さ
    れた情報についての上記記録媒体への書込、又は上記一
    時記憶手段に記憶させる情報の上記記録媒体からの読出
    を上記書込/読出制御手段に指示する一時記憶制御手段
    と、 を備えることを特徴とする記録及び/又は再生装置。
  5. 【請求項5】 上記書込/読出制御手段は、上記書込/
    読出手段によって上記記録媒体に対する情報の書込/読
    出が実行されている間に、上記一時記憶制御手段によっ
    て新たな書込/読出が指示された場合、その新たな書込
    /読出の指示が、上記書込/読出手段で実行中の書込/
    読出とアドレスが連続した書込/読出を指示するもので
    あるときに、実行中の書込/読出に継続した連続動作と
    して、上記新たな書込/読出の指示に応じた書込/読出
    を実行させるように上記書込/読出手段を制御すること
    を特徴とする請求項4に記載の記録及び/又は再生装
    置。
  6. 【請求項6】 上記記録媒体はディスク記録媒体であ
    り、 上記書込/読出制御手段は、上記実行中の書込/読出に
    継続した連続動作としては、上記書込/読出手段による
    ディスク記録媒体のトラックに対する書込/読出トレー
    スがトラックアクセスにより中断されることのない動作
    として実行されるように制御することを特徴とする請求
    項5に記載の記録及び/又は再生装置。
  7. 【請求項7】 記録媒体から読み出される情報及び/又
    は記録媒体に対して書き込む情報を一時記憶する一時記
    憶手段と、 上記記録媒体に対する情報の書込/読出動作の実行を制
    御する書込/読出制御手段と、 上記記録媒体に対して継続的に情報の書込/読出が可能
    な最小データ長及び周期で、上記一時記憶手段に記憶さ
    れた情報についての上記記録媒体への書込、又は上記一
    時記憶手段に記憶させる情報の上記記録媒体からの読出
    を上記書込/読出制御手段に指示する一時記憶制御手段
    と、 上記記録媒体に対する情報の書込及び/又は読出のため
    に、上記記録媒体に対するアクセス位置を示すアドレス
    を、上記一時記憶制御手段に通知する書込/読出要求手
    段と、 を備えることを特徴とする情報記憶システム。
  8. 【請求項8】 上記書込/読出制御手段は、上記記録媒
    体に対する情報の書込/読出が実行されている間に、上
    記一時記憶制御手段によって新たな書込/読出が指示さ
    れた場合、その新たな書込/読出の指示が、上記実行中
    の書込/読出とアドレスが連続した書込/読出を指示す
    るものであるときに、実行中の書込/読出に継続した連
    続動作として、上記新たな書込/読出の指示に応じた書
    込/読出を実行させることを特徴とする請求項7に記載
    の情報記憶システム。
  9. 【請求項9】 上記記録媒体はディスク記録媒体であ
    り、 上記書込/読出制御手段は、上記実行中の書込/読出に
    継続した連続動作としては、ディスク記録媒体のトラッ
    クに対する書込/読出トレースがトラックアクセスによ
    り中断されることのない動作として実行されるように制
    御することを特徴とする請求項8に記載の情報記憶シス
    テム。
  10. 【請求項10】 一時記憶手段に一時記憶した情報を記
    録媒体に対して書き込む際、及び/又は記録媒体から読
    み出される情報を一時記憶手段に一時記憶させる際に、
    上記記録媒体に対して継続的に情報の書込/読出が可能
    な最小データ長及び周期で、上記一時記憶手段に記憶さ
    れた情報についての上記記録媒体への書込、又は上記一
    時記憶手段に記憶させる情報の上記記録媒体からの読出
    を指示する指示手順と、 上記指示手順による指示に応じて、上記記録媒体に対す
    る情報の書込/読出動作の実行を制御する書込/読出制
    御手順と、 を有することを特徴とする書込/読出方法。
  11. 【請求項11】 上記書込/読出制御手順では、上記記
    録媒体に対する情報の書込/読出が実行されている間
    に、上記指示手順によって新たな書込/読出が指示され
    た場合、その新たな書込/読出の指示が、上記実行中の
    書込/読出とアドレスが連続した書込/読出を指示する
    ものであるときに、実行中の書込/読出に継続した連続
    動作として、上記新たな書込/読出の指示に応じた書込
    /読出を実行させることを特徴とする請求項10に記載
    の書込/読出方法。
  12. 【請求項12】 上記記録媒体はディスク記録媒体であ
    り、 上記書込/読出制御手順では、上記実行中の書込/読出
    に継続した連続動作としては、ディスク記録媒体のトラ
    ックに対する書込/読出トレースがトラックアクセスに
    より中断されることのない動作として実行されるように
    制御することを特徴とする請求項11に記載の書込/読
    出方法。
  13. 【請求項13】 一時記憶手段に一時記憶した情報を記
    録媒体に対して書き込む際、及び/又は記録媒体から読
    み出される情報を一時記憶手段に一時記憶させる際に、
    上記記録媒体に対して継続的に情報の書込/読出が可能
    な最小データ長及び周期で、上記一時記憶手段に記憶さ
    れた情報についての上記記録媒体への書込、又は上記一
    時記憶手段に記憶させる情報の上記記録媒体からの読出
    を指示する指示手順と、 上記指示手順による指示に応じて、上記記録媒体に対す
    る情報の書込/読出動作の実行を制御する書込/読出制
    御手順と、 を実行させるプログラム。
  14. 【請求項14】 上記書込/読出制御手順では、上記記
    録媒体に対する情報の書込/読出が実行されている間
    に、上記指示手順によって新たな書込/読出が指示され
    た場合、その新たな書込/読出の指示が、上記実行中の
    書込/読出とアドレスが連続した書込/読出を指示する
    ものであるときに、実行中の書込/読出に継続した連続
    動作として、上記新たな書込/読出の指示に応じた書込
    /読出を実行させることを特徴とする請求項13に記載
    のプログラム。
  15. 【請求項15】 上記記録媒体はディスク記録媒体であ
    り、 上記書込/読出制御手順では、上記実行中の書込/読出
    に継続した連続動作としては、ディスク記録媒体のトラ
    ックに対する書込/読出トレースがトラックアクセスに
    より中断されることのない動作として実行されるように
    制御することを特徴とする請求項14に記載のプログラ
    ム。
  16. 【請求項16】 一時記憶手段に一時記憶した情報を記
    録媒体に対して書き込む際、及び/又は記録媒体から読
    み出される情報を一時記憶手段に一時記憶させる際に、
    上記記録媒体に対して継続的に情報の書込/読出が可能
    な最小データ長及び周期で、上記一時記憶手段に記憶さ
    れた情報についての上記記録媒体への書込、又は上記一
    時記憶手段に記憶させる情報の上記記録媒体からの読出
    を指示する指示手順と、 上記指示手順による指示に応じて、上記記録媒体に対す
    る情報の書込/読出動作の実行を制御する書込/読出制
    御手順と、 を実行させるプログラムを記録した記録媒体。
  17. 【請求項17】 上記プログラムにおいて、上記書込/
    読出制御手順では、上記記録媒体に対する情報の書込/
    読出が実行されている間に、上記指示手順によって新た
    な書込/読出が指示された場合、その新たな書込/読出
    の指示が、上記実行中の書込/読出とアドレスが連続し
    た書込/読出を指示するものであるときに、実行中の書
    込/読出に継続した連続動作として、上記新たな書込/
    読出の指示に応じた書込/読出を実行させるものである
    ことを特徴とする請求項16に記載の記録媒体。
  18. 【請求項18】 上記記録媒体はディスク記録媒体であ
    り、 上記プログラムにおいて、上記書込/読出制御手順で
    は、上記実行中の書込/読出に継続した連続動作として
    は、ディスク記録媒体のトラックに対する書込/読出ト
    レースがトラックアクセスにより中断されることのない
    動作として実行されるように制御するものであることを
    特徴とする請求項17に記載の記録媒体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009065528A (ja) * 2007-09-07 2009-03-26 Hitachi Ltd ストレージ装置及び暗号鍵変更方法

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