JP2004164193A - ハイブリッドストレージ、および、それを用いた情報処理装置 - Google Patents
ハイブリッドストレージ、および、それを用いた情報処理装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】ディスク装置と、不揮発性半導体メモリとを有する情報処理装置において、その切り替えを、ユーザの指定、あるいは、環境条件にしたがっておこない、その切り替え時に、データの一貫性と処理の継続を保証する制御をおこなえるようにする。
【解決手段】ディスク装置と、不揮発性半導体メモリとを有するハイブリッドストレージを設け、ユーザの指定、または、温度、振動・衝撃、騒音などの稼動状態にしたがい、このハイブリッドストレージの読み書きの対象とする記憶媒体を、前記ディスク装置と前記不揮発性半導体メモリのいずれにするか選択して切り替えるようにする。そして、記憶媒体を、切り替えたときに、読み書きの対象となるデータの一貫性を保持し、この情報処理装置が実行していた処理を継続して、切り替えた方の記憶媒体にアクセスすることを可能とするファイル管理手段を設ける。
【選択図】 図１
【解決手段】ディスク装置と、不揮発性半導体メモリとを有するハイブリッドストレージを設け、ユーザの指定、または、温度、振動・衝撃、騒音などの稼動状態にしたがい、このハイブリッドストレージの読み書きの対象とする記憶媒体を、前記ディスク装置と前記不揮発性半導体メモリのいずれにするか選択して切り替えるようにする。そして、記憶媒体を、切り替えたときに、読み書きの対象となるデータの一貫性を保持し、この情報処理装置が実行していた処理を継続して、切り替えた方の記憶媒体にアクセスすることを可能とするファイル管理手段を設ける。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッドストレージ、および、それを用いた情報処理装置に係り、特に、モバイル端末などに好適であって、使用時の環境条件やユーザの指定によって、記憶手段としてディスク装置と不揮発性半導体メモリを切り替えることにより、その両者の特徴を使い分けることが可能なハイブリッドストレージ、および、それを用いた情報処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク装置（以下、「ＨＤＤ」と記す）は、もともとは大型・重量装置であり、計算機室に固定され、振動のない空調の行き届いた場所で使用されていた。その後、技術革新が進み、小型化され、パソコンに搭載される様になったが、振動、温度、気圧等の使用環境においては、ＨＤＤは安定動作が可能であった。
【０００３】
しかしながら、ＨＤＤの小型化が進み、あらゆる情報処理機器に採用されるようになってきた。特に、サイズが２．５ｉｎｃｈ型になって、ノートＰＣ、モバイルＰＣ、カーナビゲーション等の携帯用機器、移動機器で使用される様になると、振動・衝撃により正常なアクセスができない、あるいは、多数のリトライ動作による性能低下を発生させる等の障害が発生する様になってきた。
【０００４】
さらに、ＨＤＤの使用範囲が拡大するに連れ、メカ動作という制約に対し、低温／高温多湿、低気圧状態、振動・衝撃等、ＨＤＤの不得意な環境で使用することが多くなってきている。一方では、これに高記録密度化に伴って、トラック幅が狭くなって、さらに、ヘッドの浮上高さも極めて小さなものになるなど、シビアな動作環境が求められており、障害が発生する割合が高くなりつつある。ＨＤＤでは、以上のような環境でも記録されたデータの保証（保護）と安定したアクセスを実現するため、例えば、ＨＤＤを防振ケースに入れたり防振シートで包む、ＨＤＤを断熱材で囲う等の対策が取られている。
【０００５】
一方、情報処理機器の補助記憶装置には、フラッシュメモリなどの不揮発性半導体メモリも用いられている。不揮発性半導体メモリは、ＨＤＤに比べて、記憶容量は比較的少ないが、機構部を持たないためはるかに高速にアクセスができ、稼働環境に対しても影響を受けにくい。
【０００６】
特許文献１には、このようなフラッシュメモリの特性を活かして、使用頻度の高いファイル、プログラム起動時に使用される実行ファイルをフラッシュメモリに格納し、その他のファイルをＨＤＤに格納する技術が開示されている。
【０００７】
また、特許文献２では、車載情報処理装置において、何らかの障害、低温、結露等でＨＤＤにデータを書き込めない状態が発生した場合に、それを検知して、不揮発性半導体メモリに、本来「ＨＤＤに書込むべきデータ」を一時的に不揮発メモリに待避し、ＨＤＤにデータを書き込めない状態が解除されると、ＨＤＤに書き戻す対策が取られている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平９−２９７６５９号公報
【特許文献２】
特開２０００−２５１３９６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにＨＤＤは、高記録密度化に伴って、シビアな動作環境が求められいる。一方では、低価格化と小型化に伴って、あらゆる情報処理機器の主力的な記憶手段となっている。
【００１０】
したがって、特に、モバイル・ノートＰＣ・カーナビ等の携帯したり、移動を伴うような過酷な環境下（温度、振動・衝撃、気圧）での使用、ＰＣの高速立上げ／終了要求、データの高速アクセス、深夜等の静寂な環境下での使用、バッテリーしか使えない環境等で、ＨＤＤを用いた情報処理装置を使用するのに、ＨＤＤがメカ動作をするため解決できていない課題は、多数残されている。
【００１１】
しかしながら、これらの課題を解決するために、コスト高の特殊なケース内等にＨＤＤを設置したり、回転数・記録密度を下げ性能をさげた状態で使用するのも受け入れがたい面がある。
【００１２】
フラッシュメモリも低価格化してきており、特に、ノートＰＣのメモリカードなどの形態で普及してきている。このフラッシュメモリは、上記のように過酷な環境下の使用にも耐えることができ、ＨＤＤの代替として使用することが考えられる。
【００１３】
上記の特許文献１は、フラッシュメモリの高速アクセスを利用するために、よく使用するファイルなどをフラッシュメモリに格納して、フラッシュメモリとＨＤＤを切り分けてしようするものである。この特許文献１には、環境にしたがって、使用する記憶手段を切り替えようとする発想はない。
【００１４】
上記の特許文献２は、環境にしたがって、使用する記憶手段を切り替えようとするものであって、何らかの障害、例えば、低温、結露等でＨＤＤにデータを書き込めない状態が発生した場合、情報処理装置が不揮発性メモリに、「ＨＤＤに書込むべきデータ」を一時的に待避する。
【００１５】
しかしながら、特許文献２の技術では、データの保護は図られるものの、フラッシュメモリとＨＤＤを如何なる場合に切替えても、情報処理装置（例えば、ノートＰＣ等）が継続して処理を実行するといったことはできない。
【００１６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、その目的は、ディスク装置と、不揮発性半導体メモリとを有する情報処理装置において、その切り替えを、ユーザの指定、あるいは、環境条件にしたがっておこない、その切り替え時に、データの一貫性と処理の継続を保証する制御をおこなうような情報処理装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、複数の記憶媒体で情報を記憶して、読み書きをおこなうハイブリッドストレージにおいて、ディスク装置と、不揮発性半導体メモリとを有し、ユーザの指定、または、稼動状態にしたがって、このハイブリッドストレージの読み書きの対象とする記憶媒体を、前記ディスク装置と前記不揮発性半導体メモリのいずれにするか選択して切り替えるようにする。
【００１８】
不揮発性半導体メモリは、固定して設置されていてもよいし、不揮発性半導体メモリを抜き差しできるソケットを設け、不揮発性半導体メモリが前記ソケットに挿入するようにしてもよい。
【００１９】
前記稼動状態の判定条件としては、温度、振動・衝撃、気圧、バッテリィの残量、音圧もしくは暗騒音に対する回転型記憶装置の相対発生音、または、ディスク装置の発生音、装置が電源投入時・切断時であるなどの条件である。
【００２０】
そして、ディスク装置および不揮発性半導体メモリには、オペレーティングシステム、アプリケーションプログラムと、ユーザデータが格納可能であり、前記書きの対象とする記憶媒体を、切り替えたときに、読み書きの対象となるデータの一貫性を保持し、この情報処理装置が実行していた処理を継続して、切り替えた方の記憶媒体にアクセスすることを可能にする。
【００２１】
しかも、この情報処理装置が、シャットダウンするときに読み書きの対象としていた記憶媒体と、起動時に読み書きの対象とする記憶媒体とが違っていても切り替えた方の記憶媒体にアクセスすることが可能にする。
【００２２】
このために、この情報処理装置は、どちらか一方の記憶手段のアクセスを有効にするため、ディスク装置および不揮発性半導体メモリの何れにも、少なくともオペレーションシステムとデータ処理が可能なプログラムと、必要に応じ前記プログラムの生成したデータを登録しておく。そして、記憶手段が切り替わっても継続して他方の記憶手段にアクセスする制御手段を設けるようにする。
【００２３】
この際に、▲１▼記憶手段が切り替わった状態で、情報処理装置の全ての処理を終了できるようにし、▲２▼情報処理装置の起動時、ユーザの指定、または、稼動状態にしたがって、記憶手段の一方を選択する制御手段を持たせる。
【００２４】
さらに、これを実現するため、必要に応じディスク装置および不揮発性半導体メモリの間でデータコピーをおこなう。そして、情報処理装置の立上げ／シャットダウン前後、あるいは、使用中に、稼動状態やユーザの指定により、ディスク装置および不揮発性半導体メモリが切り替わっても、ユーザが何ら対処することなく、切り替わった方の記憶媒体にそのまま継続してアクセスが可能な状態するための、ファイル管理手段を用いる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る各実施形態を、図１ないし図１５を用いて説明する。
【００２６】
〔実施形態１〕
以下、本発明に係る第一の実施形態を、図１ないし図１１を用いて説明する。
（Ｉ） 情報処理装置の構成
先ず、図１を用いて本発明の第一の実施形態に係る情報処理装置の構成について説明する。
図１は、本発明の第一の実施形態のハイブリッドストレージを組み込んだ情報処理装置の構成図である。
【００２７】
この情報処理装置は、ＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１からなるハイブリッドストレージ３０を組み込んだものである。
【００２８】
情報処理装置の基本構成は、ＣＰＵ１、揮発性メモリ２（ＤＲＡＭ，ＳＤＲＡＭ等）、ディスプレイ５、初期起動のプログラムを組み込んだＲＯＭ６、内部バス３、および、電源系と記憶装置系である。
【００２９】
電源系の構成は、入力が交流の場合直流に変換、各パーツに必要な電圧を供給する電源９０、バッテリィ９１、外部電源とバッテリィ９を切り替えるパワー供給チェンジャー９２、バッテリィの残量を計測するバッテリィチェッカー９３、電源スイッチ９４である。
【００３０】
本発明の記憶装置系は、ＨＤＤコントローラ１２を介して、ハイブリッドストレージ３０に接続されている。
【００３１】
ハイブリッドストレージ３０は、記憶媒体として、ＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１を持ち、各種のセンサとセンサ情報を取り込むセンサ情報収集器２０を有しており、ハイブリッドコントローラ１６により制御されている。
【００３２】
センサとしては、温度センサ２１、気圧センサ２２、振動・衝撃を計測する加速度センサ２３、マイク２４を備えている。このマイク２４には、必用に応じバウンドパスフィルタが設けられる。また、バッテリィチェッカー９３のセンサの情報を取り込むため、センサアンプ、アナログ／デジタル変換器を有している。
【００３３】
上記のセンサからデータラッチをおこなうのがセンサ情報収集器２０である。
【００３４】
ハイブリッドストレージコントローラ１６は、ＨＤＤ１０、フラッシュメモリ１１、センサ情報収集器２０を制御し、内部バス３に接続されるＨＤＤコントローラ１２からのコマンド受信、ファイルデータの受送信等のインターフェイスをつかさどっている。
【００３５】
ハイブリッドストレージ中継器１５は、ＨＤＤ１０、フラッシュメモリ１１とハイブリッドストレージコントローラ１６との情報の中継をおこなう。
【００３６】
なお、電源スイッチ９４の“ＯＮ”は、ハイブリッドストレージコントローラ１６のソフトウェアにより検出する。また、ハイブリッドストレージ３０は、ＨＤＤ１０の筐体に一体型として構成される場合、情報処理装置内に分散して構成される場合等あるが、特に構成が限定されるものではない。
【００３７】
以上の構成で、ハイブリッドストレージ中継器１５内にＤＭＡやバッファを持たせることで、隣接するパーツとのデータ送信の効率化を図ってもよい。また、回転型記憶装置としてＨＤＤ１０の代わりに、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ／Ｒ、ＭＯ等の各種光ディスクを用いてもよい。また、フラッシュメモリは、他の不揮発性の半導体メモリ、例えば、バッテリィ内蔵半導体メモリ（ＲＡＭ）であってもよい。
（ＩＩ） 情報処理装置の動作モード
次に、図２ないし図６を用いて本発明のハイブリッドストレージを組み込んだ情報処理装置の動作モードについて説明する。
図２は、各動作モードの状態遷移図である。
図３は、使用環境モード下でアクセスモードの様子を説明する図である。
図４は、ＨＤＤ音と暗騒音の音圧レベルを状況により対比した図である。
図５は、音圧レベルの測定範囲を示した図である。
【００３８】
（ＩＩ−１） 動作モードの概要とその遷移
先ず、図２を用いて本発明のハイブリッドストレージを組み込んだ情報処理装置の動作モードの概念とモード遷移の概要について説明する。
【００３９】
本発明のハイブリッドストレージを組み込んだ情報処理装置の動作モードとしては、大別して、使用環境対応モードとユーザ設定モードがある。
【００４０】
使用環境対応モードは、その情報処理装置の使用する環境にしたがって、動作するモードであり、ユーザ指定モードは、ユーザの指定にしたがって、動作するモードである。
【００４１】
この二つのモードを有していることにより、環境にしたがった適切なストレージのアクセスと、ユーザの要請によったストレージのアクセスを使い分けることができる。
【００４２】
この二つの動作モードは、ユーザ設定モード＝“有効”と設定されているときには、ユーザ設定モードになり、ユーザ設定モード＝“無効”と設定されているときには、使用環境対応モードになる。
【００４３】
使用環境対応モードにあるときには、ストレージのアクセスモードとしては、「ＨＤＤモード」と、「フラッシュメモリモード」がある。
【００４４】
ＨＤＤモードは、ＨＤＤが使用可能な状態にあるときのアクセスモードであり、フラッシュメモリモードは、ＨＤＤが使用不可能な状態にあるときのアクセスモードである。これは、ＨＤＤが過酷な使用環境に対しては、脆弱であったり、騒音が大きいために、ＨＤＤの使用の弊害が大きいときには、フラッシュメモリを使用することにより、そのような弊害を防止しようとする発想によるものである。
【００４５】
ユーザ設定モードは、図２に示されるように、ユーザの設定にしたがって、「電源投入／切断」モード、「フラッシュメモリ優先」モード、「記憶媒体指定」モードの三種のモードがある。
【００４６】
電源投入／切断モードは、情報処理装置の立上げ／シャットダウン時にのみ特殊なストレージアクセスをするモードである。したがって、それ以外の通常のアクセス時には、使用環境対応モードにしたがった動作をすることになる。
【００４７】
フラッシュメモリ優先モードは、可能な限り、ストレージとして、フラッシュメモリを使うモードである。
【００４８】
記憶媒体指定モードは、ユーザが明示的に、記憶媒体を指定するモードである。
【００４９】
（ＩＩ−２） 使用環境対応モードの詳細
次に、使用環境対応モード下でのアクセスモードの切替え条件について説明する。使用環境対応モードの判断のための切替え要因としては、温度、衝撃、気圧、バッテリ、騒音などがある。また、説明しなかったが、これら以外の切替え要因としては、湿度等を加えてもよい。
【００５０】
これらの切替え要因による切替え条件としては、例えば、以下の表１に示されるようにする。
【００５１】
【表１】
なお、このような温度、振動・衝撃、気圧、バッテリィ、暗騒音に対するＨＤＤの相対発生音の判定のために用いる、初期設定値は、情報処理装置（ＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１）に登録しておき、ユーザが後で必要に応じて、変更できるようにすればよい。
【００５２】
この表１にしたがって、各々のケースごとに以下のように対応する。
（ケース１）温度・気圧・振動・衝撃に対する対応
ＨＤＤ１０はアクセス時、メカ駆動を伴うため、低・高温、低気圧、振動・衝撃時等の使用環境では、正常な動作がおこなえないことがある。したがって、そのような事態に対処するため、ＨＤＤ１０が正常な動作をおこなえる許容範囲を設定しておき、図１に示した温度センサ２１、気圧センサ、加速度センサ２３を用いて監視し、許容範囲を越えた場合、情報処理装置がアクセスする記憶媒体をＨＤＤ１０からフラッシュメモリ１１に切り替えるようにする。なお、電源投入時は、センサ情報を取得してどちらの記憶媒体を使用するかを決定する。
【００５３】
具体的には、▲１▼温度、気圧の場合、ハイブリッドストレージコントローラ１６は定期的にセンサ情報収集器２０の該当するデータラッチをチェックし、センサ出力が、許容範囲を越えている場合、フラッシュメモリモードに設定（または継続）し、そうでない場合は、ＨＤＤモード設定（または継続）する。
【００５４】
次に、▲２▼振動・衝撃の場合、急激な変化があるため、加速度センサ２３と対応するセンサ情報収集器２０のデータラッチが設定以上の振動・衝撃を検出し、ハイブリッドストレージコントローラ１６に割り込みをかけた場合、直ちにフラッシュメモリモードに設定し、割り込みを一時的に禁止するとともに、以降は、定期的にセンサ情報収集器２０の該当するデータラッチをチェックし、設定以上の振動・衝撃が継続しているか否か判定し、継続していなければＨＤＤモードに切替え、前記割り込みを解除する。なお、フラッシュメモリモードへの切替えは上記三つのセンサ出力のうち少なくとも一つ以上のセンサ出力が許容範囲を越えている場合とする。なお、上記三つのセンサは、使用環境に応じ必要なセンサのみ使用するのが経済的である。
（ケース２）騒音に対する対応
ＨＤＤを組み込んだ情報処理装置を深夜の室内等の環境下で使用する場合、特にディスクの回転音やヘッドのシーク音等が耳ざわりになる。かといって、モータの回転数を下げたり、シーク速度を落とすと、ＨＤＤのアクセス性能の低下を招く。一方、人の耳は音のエネルギーに対し非常に感度が高く（１０ｄｂ（Ａ）〜１２０ｄｂ（Ａ）超）、同じ音圧レベルの音でも周囲の暗騒音と同等であればほとんど気にならないが、周囲の暗騒音の音圧レベルが低いと非常に気になることが多い。
【００５５】
ここで、暗騒音とは、ある場所において、特定の音を対象として考える場合に、対象の音がないときのその場所における騒音をいう環境工学上の用語である。
【００５６】
そこで、本発明では、ハイブリッドストレージコントローラ１６が定期的にマイク２３と対応するセンサ情報収集器２０のデータラッチをチェックし、図４に示したように、ＨＤＤの発生音の音圧レベルが周囲の暗騒音に対し設定したレベル（以下、暗騒音相対許容音圧レベルと称す）を超える場合、フラッシュメモリモードに切り替える。暗騒音の測定に関しては、ハイブリッドストレージコントローラ１６が定期的（長時間サイクル）に、フラッシュメモリモードに設定し、ＨＤＤを止めた状態で暗騒音を測定すればよい。なお、暗騒音相対許容音圧レベルは、ケースバイケースによって情報処理装置のディスプレイ５を使って自由に変更することができるようにする。
【００５７】
なお、音圧レベルはマイク出力電圧を用いるが、人の耳は音の周波数によって感度が異なるため、図５に示されるように、一定の範囲外にある高周波、および、低周波の音は（デジタル）ＢＰフィルターによってカットして、人が気にする音質の音で音圧レベルを測定してもよい。
【００５８】
ただし、ここで、騒音に対する記憶手段の切替えにあたって、ＨＤＤの暗騒音相対許容音圧レベルを基準とする場合を説明したが、切替えの基準を単に絶対音圧としてもよい。
（ケース３）バッテリィの残量対応
携帯用の情報処理装置の場合、その情報処理装置を使用できるか否かのファクターとして、バッテリィ９１の供給電力能力が極めて大きなものになる。
【００５９】
本発明の情報処理装置は、このようなできるだけ長時間使用したい、重要なデータは確実に記憶媒体に記録したいという要望に対し、ハイブリッドストレージコントローラ１６は定期的にバッテリィチェッカー９３と対応するセンサ情報収集器２０のデータラッチをチェックし、バッテリィ残量が設定値以下になっているとフラッシュメモリモードに切り替える。なお、上記設定値もケースバイケースによって情報処理装置のディスプレイ５を使って自由に変更することができるようにすればよい。
【００６０】
（ＩＩ−３） ユーザ設定モードの詳細
次に、ユーザ設定モードの詳細について説明する。
【００６１】
ユーザ設定モードは、ユーザが明示的に情報処理装置の動作を指定するモードであり、以下の表２に示されるように、「電源投入／切断」、「フラッシュメモリ優先」、「記憶媒体指定」の一つを、ディスプレイ５を見ながら、キーボード、マウス等を用いて設定できる。
【００６２】
この設定をしないときには、ユーザ設定モード＝“無効”であり、この設定をしたときには、ユーザ設定モード＝“有効”として、設定した内容にしたがったストレージのアクセス動作をする。
【００６３】
【表２】
（表２―▲１▼）「電源投入／切断」モード（情報処理装置の立上げ／シャットダウン）
情報処理装置の電源投入／切断時に、特に、フラッシュメモリのみをアクセスするようにしたモードである。すなわち、情報処理装置が（ｉ）電源投入・切断時、（ｉｉ）電源投入時、（ｉｉｉ）電源切断時のいずれかの一つの状態でフラッシュメモリ１１のみをアクセスする様に設定する。
【００６４】
それ以外のときには、図２に示されるようにストレージのアクセスとして使用環境対応モードに準じた動作をする。
（表２―▲２▼）「フラッシュメモリ優先」モード
可能な限りフラッシュメモリ優先して使うモードである。しかしながら、ＨＤＤ１０のアクセスを全くおこなわないのではなく、必要に応じてＨＤＤ１０のアクセスをおこなう。
【００６５】
（１）フラッシュメモリにアクセスが可能、すなわち、ＲＥＡＤ要求データがフラッシュメモリ１１に存在する、または、ＷＲＩＴＥ要求に対しデータの書込みエリアが存在する場合には、フラッシュメモリ１１にアクセスし、フラッシュメモリ１１上で更新・新規作成されたファイルは、ＨＤＤ１０がアクセス可能であればＨＤＤ１０にコピー転送される。
【００６６】
（２）ＨＤＤ１０がアクセス可能で、かつ（ｉ）ＲＥＡＤ要求データがフラッシュメモリに存在しない、または、ＷＲＩＴＥ要求に対しフラッシュメモリにデータの書込みエリアが存在しない、（ｉｉ）フラッシュメモリ１１からＨＤＤ１０にデータのバックアップ・追出し、または、フラッシュメモリ１１に存在しないデータをフラッシュメモリ１１に転送する場合、必要に応じフラッシュメモリ１１、または、ＨＤＤ１１をアクセスする様に制御する。
【００６７】
以上において、情報処理装置の起動・終了・データの処理に関するデータの読み書きは、上記の（２）の場合以外は、基本的にフラッシュメモリ１１でおこなう。
（表２―▲３▼）「記憶媒体指定」モード
ユーザが明示的に、記憶媒体のアクセスを指定するモードである。
【００６８】
ユーザは、記憶媒体をフラッシュメモリ１１もしくはＨＤＤ１０いずれかに設定し、解除されるまで指定された記憶媒体のみをアクセスする。
【００６９】
（ＩＩ−４） 使用環境対応モード下でのアクセスモードの動作
次に、使用環境対応モードでのアクセスモードの動作の詳細について説明する。
【００７０】
本発明のハイブリッドストレージを組み込んだ情報処理装置は、使用環境に応じて、ＨＤＤ１０のアクセスと、フラッシュメモリ１１のアクセスを切替えて、使い分けをおこなうことを特徴とする。
【００７１】
本発明のストレージアクセスの基本的な考え方として、原則として、ＯＳ、アプリケーションファイル、管理ファイル、ユーザファイル等、情報処理装置の扱う全てのファイルが、ＨＤＤ１０に格納され、一方、フラッシュメモリ１１には、ＯＳ、管理ファイルと、ファイルの中で情報処理装置のユーザが指定するか、または、使用頻度の高いアプリケーションファイル、ユーザファイル、ＯＳの使用頻度が高いファイル等が格納されることがある。
【００７２】
また、フラッシュメモリ１１にあって、ＨＤＤ１０にないファイルは、なるべく早いタイミングでＨＤＤ１０にコピー転送するようにする。
【００７３】
このような仕様を実現するために、本発明の情報処理装置は、使用環境モードでは、ＨＤＤモードとフラッシュメモリモードの二種類のアクセスモードを持っている。
【００７４】
ＨＤＤモードでは、基本的に、ＨＤＤ１０へのアクセスとなる。ただし、▲１▼ＯＳからのＷＲＩＴＥデータをフラッシュメモリ１１に書き込む場合、▲２▼ＨＤＤ１０にないファイルをフラッシュメモリ１１から揮発性メモリ２、または、ＨＤＤ１０にコピー転送する場合には、フラッシュメモリ１１のアクセスが生じる。
このときに、図３に示すようにＨＤＤ１０へのアクセスは、優先アクセス、フラッシュメモリ１１のアクセスは、補助アクセスという位置付けになる。
【００７５】
フラッシュメモリモードでは、記憶媒体に対するアクセスは、フラッシュメモリ１１のみとなる。
【００７６】
なお、フラッシュメモリ１１に記録されＨＤＤ１０に記録されていない未記録データについては、ＨＤＤモード時に移行したときに、ＨＤＤ１０に転送する。
（ＩＩＩ） 情報処理装置のファイル管理制御動作
次に、図６を用いて本発明の第一の実施形態に係るハイブリッドストレージを組み込んだ情報処理装置のファイル管理制御動作について説明する。
図６は、本発明の第一の実施形態に係るハイブリッドストレージを組み込んだ情報処理装置のファイル管理制御動作の説明図である。
【００７７】
本発明のハイブリッドストレージを組み込んだ情報処理装置は、使用環境の条件、または、ユーザの指定にしたがって、ストレージのアクセスをＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１で切替えることを特徴とする。
【００７８】
そのために、本発明の情報処理装置は、▲１▼使用環境、または、ユーザの指定にしたがって、データを読み書きする記憶媒体をＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１で切替える制御手段と、▲２▼記憶媒体の切替え後も、ＨＤＤ制御モジュール５１（ソフトウェア）が継続してアクセス可能なファイル管理手段を有する。 ＨＤＤ制御モジュール５１は、ＯＳから呼び出されて、ＨＤＤを制御するために、ＨＤＤコントローラ１２に指示を与えるためのモジュールである。
【００７９】
すなわち、ＨＤＤ制御モジュール５１は、ＨＤＤ１０の使用環境、または、ユーザの指定に応じて、ＨＤＤ１０、または、フラッシュメモリ１１のいずれ一方をアクセスし、アクセス媒体がどちらに切り替わっても、ＨＤＤ制御モジュール５１は継続して有効な媒体をアクセスする。
【００８０】
このためには、原則として、▲１▼フラッシュメモリ１１に存在するファイルは、ＨＤＤ１０にも存在する様に制御する、▲２▼ＨＤＤ１０でアクセスされているファイルはフラッシュメモリ１１に存在する様に制御する、▲３▼ＨＤＤ１０およびフラッシュメモリ１１の両方に存在するファイル（見掛け上も含む）には、上位から同一の論理アドレスでアクセスできる様に制御する“ファイル管理制御”が必要になる。
【００８１】
以下では、このファイル管理制御を実現するためのハイブリッドストレージ３０を組み込んだ情報処理装置の各制御モジュール（ハードウェア、ソフトウェアで構成）の役割分担と連携動作を、図６により説明する。
【００８２】
本発明に関係するＯＳ５０、アプリケーション５２、ＨＤＤ制御モジュール５１は、図１に示したＣＰＵ１および揮発性メモリ２上で動作する。
（１）ＯＳ５０は、ＨＤＤ１０／揮発性メモリ２上のファイルに関し、階層管理と入出力管理を制御するとともに、アプリケーション５２が要求するファイルに関しＨＤＤ制御モジュール５１に対して、ＲＤ（ＲｅａＤ）／ＷＲ（ＷＲｉｔｅ）を要求する。
（２）ＨＤＤ制御モジュール５１の機能（タスク）は以下の通りである。
▲１▼ＨＤＤ制御モジュール５１は、ＯＳ５１からのファイルのＲＤ／ＷＲ要求に対し、ＨＤＤコントローラ１２を介したハイブリッドストレージコントローラ１６とインターフェイス制御をおこなって、ＲＤ／ＷＲコマンドを発行する。
【００８３】
さらに、ＯＳ５０からユーザファイルのＷＲ要求時には、ファイル管理情報テーブル１０１、ファイル管理情報テーブル１０２の更新情報を作成し、上記同様、ハイブリッドストレージコントローラ１６に、ＷＲコマンドを発行して、その更新情報を書き込む。
【００８４】
ファイル管理情報テーブル１０１、ファイル管理情報テーブル１０２は、後述するが、ファイル管理情報テーブル１０１がＨＤＤ１０用に設けられたファイルシステム用の管理テーブルであり、ファイル管理情報テーブル１０２がフラッシュメモリ１１用に設けられたファイルシステム用の管理テーブルである。
▲２▼ユーザ設定モードが有効になったときには、ＨＤＤ制御モジュール５１は、設定情報をＨＤＤコントローラ１２を介しハイブリッドストレージコントローラ１６に通知する。
【００８５】
特に、（ｉ）「電源投入・切断」の指定については、情報処理装置の立上げ／シャットダウンを検出し、電源投入・切断のイベントを、（ｉｉ）「記憶媒体指定」の指定については、情報処理装置のユーザ使用者が指定した記憶媒体の種類をＨＤＤコントローラ１２を介して、ハイブリッドストレージコントローラ１６に通知する。
▲３▼後に説明するが、本発明の情報処理装置では、ユーザがフラッシュメモリに置くファイルを明示的に指定する機能がある。指定には、ＨＤＤのファイルをフラッシュメモリにコピーする指定、フラッシュメモリのファイルを削除する指定の二種類があるが、この指定をされたときには、ＨＤＤ制御モジュール５１は、ハイブリッドストレージコントローラ１６にＨＤＤコントローラ１２を介して、（ｉ）ＨＤＤ１０からフラッシュメモリ１１へコピー転送すべきファイル、（ｉｉ）フラッシュメモリ１１上の削除すべきファイルを通知する。
（３）ハイブリッドストレージコントローラ１６は、例えば、必要に応じソフトウェアの組み込まれたＬＳＩで構成され、機能（タスク）は以下の通りである。
▲１▼ハイブリッドストレージコントローラ１６は、ＨＤＤコントローラ１２を介し、ＨＤＤ制御モジュール５１とのインターフェイス制御をおこない、ＲＤ／ＷＲコマンド、ユーザ設定コマンドを実行する。
▲２▼使用環境対応モードに関しては、ハイブリッドストレージコントローラ１６は、以下の様に動作する。
（ｉ）ＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１上の同一ファイルには、ＨＤＤ１０の論理アドレスをそのままフラッシュメモリ１１に割当てる。
（ｉｉ）センサ情報収集器２０を制御してセンサ情報を収集し、使用環境対応モードの設定範囲と比較することでハイブリッドストレージの有効な記憶媒体を確定させ、必要に応じＨＤＤ／フラッシュメモリモードを切替える。
（ｉｉｉ）使用環境対応モードでは、フラッシュメモリ１１上のファイルは、必ずＨＤＤ１０上に存在し、上位であるＯＳ０５、および、ＨＤＤ制御モジュール５１にとって、ＨＤＤ１０、フラッシュメモリ１１上の同一ファイルは、常に同じ状態で更新、新規作成されている様に見せることが必要である。そのために、ハイブリッドストレージコントローラ１６は、以下の制御をおこなう。
Ａ）ＨＤＤ制御モジュール５１のＷＲ指示ファイルを、フラッシュメモリ１１にＷＲした後、ハイブリッドストレージ中継器１５を介してＨＤＤ１０にａｆｔｅｒ＿ＷＲするか、または、ＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１に同時ＷＲする。
Ｂ）フラッシュメモリ１１上の更新・新規作成ファイルを、ハイブリッドストレージ中継器１５を介してＨＤＤ１０にａｆｔｅｒ＿ＷＲする。
Ｃ）フラッシュメモリ１１のファイル指定処理（指定ファイルのＨＤＤ１０からフラッシュメモリ１１へのハイブリッドストレージ中継器１５を介したコピー転送、フラッシュメモリ１１上の指定ファイルの削除）を実行する。
【００８６】
以上のようにして、ＨＤＤ制御モジュール５１からのＷＲコマンドが発行されたときには、ＨＤＤ１０内のファイル管理情報テーブル１０１、ファイル管理情報テーブル１０２の更新情報等に関して、ＨＤＤ１０、フラッシュメモリ１１にＷＲすると共に、ＨＤＤ−フラッシュメモリ−アドレス変換テーブル１０３を更新する。なお、ＨＤＤ−フラッシュメモリ−アドレス変換テーブル１０３については、後述する。
▲３▼ユーザ設定モードに関しては、ハイブリッドストレージコントローラ１６は、以下の様に動作する。
（ｉ）「電源投入・切断」の指定については、ＨＤＤ制御モジュール５１より電源投入・切断のイベント通知があると、フラッシュメモリで動作するようにする。
（ｉｉ）「フラッシュメモリ優先」の指定については、ハイブリッドストレージ３０内での閉じた処理（ハイブリッドストレージコントローラ１６は、フラッシュメモリ１１のファイルの有無、空き容量等を判断しＲＤ／ＷＲ可能であればフラッシュメモリ１１をアクセスし、そうでない場合、ＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１をアクセスする）であり、上位のＨＤＤ制御モジュール５１には動きをみせない。
（ｉｉｉ）「記憶媒体指定」の指定については、ＨＤＤ制御モジュール５１からの指定情報（ＨＤＤ／フラッシュメモリ）に従う。
（ＩＶ） ファイル管理制御のストレージアクセスの切り替え
本発明のハイブリッドストレージを組み込んだ情報処理装置では、ＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１の切り替えをおこなうことを特徴とする。
【００８７】
切り替えの契機としては、使用環境対応モードで切り替える場合と、ユーザ設定モードの指定による切り替える場合がある。
【００８８】
使用環境対応モードでのアクセスの切り替えは、ＨＤＤモードとフラッシュメモリモードの切り替えは、ハイブリッドストレージコントローラ１６がセンサ情報を監視し、表１に示した切り替え条件を満たしたときに自動的に切り替える。また、ユーザ設定モードでは、情報処理装置のユーザがキー、マウス、音声、携帯電話等で情報処理装置を操作して、指示を与える。
【００８９】
情報処理装置では、これらの状態に至ったときには、ＨＤＤ制御モジュール５１はハイブリッドストレージコントローラ１６にアクセス切り替えコマンドを発行し、記憶媒体のアクセスを切り替える。
【００９０】
ＨＤＤ制御モジュール５１は、いずれの場合でも、ＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１を意識することなく、あたかもＨＤＤ１０だけが存在するかの様に、ＲＥＡＤ／ＷＲＩＴＥコマンドを使ってハイブリッドストレージ３０をアクセスすることができる。
（Ｖ） ファイル管理制御のストレージアクセスのための論理アドレスの取り扱い
次に、図７ないし図９を用いて本発明の情報処理装置におけるファイル制御のストレージアクセスの切り替えと、そのアクセスのための論理アドレスの取り扱いについて説明する。
図７は、ＨＤＤとフラッシュメモリのファイル構成を説明する模式図である。
図８は、ＨＤＤとフラッシュメモリのファイル管理情報テーブルと、ファイルを格納している様子を示す模式図である。
図９は、ＨＤＤ−フラッシュメモリアドレス変換テーブルの具体例を示す模式図である。
【００９１】
上記のように、本発明の情報処理装置は、ＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１の切替えを制御しており、情報処理装置のＣＰＵは、ＨＤＤの使用環境、または、ユーザの指定にしたがって、ＨＤＤまたはフラッシュメモリの何れか一方をアクセスし、アクセス媒体がどちらに切り替わっても、ＣＰＵは継続して有効な媒体をアクセスする。このためには、原則として、フラッシュメモリに存在するファイルは、ＨＤＤにも存在する様に、または、ＨＤＤでアクセスされているファイルは、不揮発性メモリに存在する様に制御する必要がある。それと同時に、ＨＤＤおよびフラッシュメモリの両方に存在するファイルには、ＯＳから同一の論理アドレスでアクセスできるようにする。
【００９２】
このため、図７に示すように、情報処理装置によってＨＤＤ１０に割り当てられる任意のファイルの論理アドレスに対し、フラッシュメモリ１１にも同一の論理アドレス空間を備えるようにして、同一のファイルに関して、ＨＤＤ１０と同じ論理アドレスを割り当てる。すなわち、情報処理装置配下のＯＳ、アプリケーションファイル、管理ファイル、ユーザファイル等を全て、ＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１とで、同一のファイルに対して、同一の論理アドレス空間上の同一の論理アドレスの場所に置くように制御する。
【００９３】
また、ファイル管理情報としては、図８に示すようにＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１には、それぞれ、同一フォーマットで構成され、ファイル名称、拡張子、日付時刻、ファイルサイズ、論理アドレス空間への格納情報（格納先の先頭アドレス、ブロック数等）からなるファイル管理情報テーブル１０１、ファイル管理情報テーブル１０２を設ける。なお、図中、ＬＢＡは、論理アドレス（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｂｌｏｃｋ Ａｄｄｒｅｓｓ）、ＰＢＡは、物理アドレス（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｌｏｃｋ Ａｄｄｒｅｓｓ）である。
【００９４】
さらに、図９に示されるようにフラッシュメモリ１１にはファイル管理情報テーブル１０２をベースに、ＨＤＤ１０の論理アドレスとフラッシュメモリ１１の物理アドレスの変換をおこなうＨＤＤ−フラッシュメモリアドレス変換テーブル１０３を設けるようにする。
【００９５】
ストレージのアクセスがフラッシュメモリのとき、ハイブリッドストレージコントローラ１６は、ＨＤＤ−フラッシュメモリアドレス変換テーブル１０３によって、ＨＤＤ１０上でＲＥＡＤ／ＷＲＩＴＥするファイルの論理アドレスをフラッシュメモリ１１上の物理アドレスでアクセスすることができる。すなわち、ＲＥＡＤ時、ハイブリッドストレージコントローラ１６は、このＨＤＤ−フラッシュメモリアドレス変換テーブル１０３を用いて、ＨＤＤ制御モジュール５１が指定したによってＨＤＤ１０にあるべき、あるいは、これからＲＥＡＤしようとするファイルの論理アドレスをフラッシュメモリ１１の物理アドレスに置き換えた情報を取得する。
【００９６】
また、ＷＲＩＴＥ時は、ＨＤＤ制御モジュール５１が指定した論理アドレス空間に対し、ハイブリッドストレージコントローラ１６は、ＲＥＡＤ時と同様にＨＤＤ−フラッシュメモリアドレス変換テーブル１０３よりこれからＷＲＩＴＥするファイルの論理アドレスをフラッシュメモリ１１の物理アドレス空間に置き換えた情報を取得する。また、ＨＤＤ−フラッシュメモリアドレス変換テーブル１０３にないアドレス空間、すなわち、新たなアドレス空間を追加する場合、ある一定の法則、例えば、フラッシュメモリ１１で空いている最小の物理アドレスから順にアドレス空間を割当て、この結果をＨＤＤ−フラッシュメモリアドレス変換テーブル１０３に反映させる。
（ＶＩ） ファイル管理制御によるファイルの取扱い
次に、図１０および図１１を用いて本発明の情報処理装置のファイル管理制御によるファイルの取扱いについて説明する。
図１０および図１１は、各状態におけるファイルの状況を説明するための図である。
【００９７】
なお、ここでは、説明を簡単にするため、使用環境対応モードでのファイル管理制御のファイルの取扱いのみ説明することにする。
（１）フラッシュメモリへのファイル割り当て
フラッシュメモリ１１は、ＨＤＤ１０に比べ容量が少ないため、ＨＤＤ１０に格納されるファイルの中で、▲１▼情報処理装置のユーザが明示的に指定したファイル、▲２▼情報処理装置が学習した使用頻度が高いファイル、または、最近アクセスしたファイル、▲３▼情報処理装置が学習した使用頻度が高い、または、最近アクセスしたアプリケーションがアクセスする可能性のあるファイル等を、優先的にフラッシュメモリ１１に常駐させる。
【００９８】
なお、フラッシュメモリ１１の空き容量が一定値以下になった場合には、ユーザが指定したファイル、または、アクセス頻度の低いファイルを▲１▼ＨＤＤ１０にアクセス可能なタイミングで移動したり、▲２▼ＨＤＤ１０に同一のファイルが存在する場合、削除することで、フラッシュメモリ１１に一定容量の空きエリアを確保できる様にする。
（２）情報処理装置立上げ時（図１０参照）
ハイブリッドストレージコントローラ１６は、情報処理装置の立上げ直前、センサ情報収集器２０を制御して必要なセンサ情報を取得し、表１の使用環境対応モードの判定条件にしたがって、ＨＤＤモード、または、フラッシュメモリモードいずれかを決定し、該当するＨＤＤ１０、または、フラッシュメモリ１１よりＯＳ、管理ファイル等を読み出し、ＲＯＭ搭載プログラムが、ＨＤＤコントローラ１２を通して揮発性メモリ２に転送する（ＲＤ処理１−１）。
（３）ＨＤＤモードでの動作（図１０参照）
ハイブリッドストレージコントローラ１６は、アクセスモードがＨＤＤモードであると確定した時点で、ＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１のファイル管理情報テーブル１０１，１０２より、フラッシュメモリ１１に存在し、ＨＤＤ１０に存在しないファイルを、フラッシュメモリ１１からＨＤＤ１０にコピー転送する（図１０右下：ＷＲ処理１−２）。
【００９９】
ＨＤＤ制御モジュール５１は、必要に応じ、ハイブリッドストレージコントローラ１６にアプリケーションファイルやユーザファイル等を読み出すためＲＥＡＤコマンドを発行し、ハイブリッドストレージコントローラ１６は、それらのファイルをＨＤＤ１０から読み出し、ＨＤＤ制御モジュール５１はＨＤＤコントローラ１２を通して揮発性メモリ２に転送する（ＲＤ処理１−３）。
【０１００】
また、ハイブリッドストレージ３０がフラッシュメモリモードで終了、またはＨＤＤ１０に書き込まれない状態でフラッシュメモリモードに移行し、更新、新規作成されたファイルが、ＨＤＤ１０に存在しない場合（ａｆｔｅｒ＿ＷＲが終了していない状態）、ハイブリッドストレージコントローラ１６は、それらのファイルをフラッシュメモリ１１から読み出して、ＨＤＤ制御モジュール５１は、ＨＤＤコントローラ１２を介して揮発性メモリ２に転送する（ＲＤ処理１−４）。
【０１０１】
ユーザファイルは必要に応じ、揮発性メモリ２上で更新されたり、新規に作成され（更新・新規作成処理１−５）、必要に応じ、ＨＤＤ制御モジュール５１はＨＤＤコントローラ１２を介してハイブリッドストレージコントローラ１６にＷＲＩＴＥコマンドを発行し、ハイブリッドストレージコントローラ１６は、フラッシュメモリ１１にそれらのファイルを書き込む（ＷＲ処理１−６）。
【０１０２】
その後、適切なタイミングで、フラッシュメモリ１１から前記ファイルをＨＤＤ１０にコピー転送する（ＷＲ処理１−７）。ここで、ＨＤＤモードであるにも関わらず、フラッシュメモリ１１への書き込みを優先するのは、ＨＤＤモードからフラッシュメモリモードに移行した後、前記書き込みファイルがフラッシュメモリ１１にない事態を避けるためである。なお、代案として、ハイブリッドストレージコントローラ１６は情報処理装置の揮発性メモリ２上の更新、または、新規作成ファイルをフラッシュメモリ１１、ＨＤＤ１０へ同時に書き込んでも構わない（ＷＲ処理１−８）。ただし、場合によっては、ＨＤＤ制御モジュール５１からのＷＲＩＴＥコマンドに対し、ハイブリッドストレージコントローラ１６は、ＨＤＤ１０に書き込み、その後、フラッシュメモリ１１に転送してもよい。
（４）ＨＤＤモードからフラッシュメモリモードに移行する場合（図１０参照）
ハイブリッドストレージ３０がＨＤＤモードからフラッシュメモリモードに移行した場合、情報処理装置では、揮発性メモリ２は保持された状態（引継ぎ処理１−９）で、ハイブリッドストレージコントローラ１６がアクセスの対象をフラッシュメモリ１１に切替え、アプリケーションとＯＳによる処理が引き続き実行される。
【０１０３】
ＨＤＤ制御モジュール５１は、必要に応じ、ＨＤＤコントローラ１２を介しハイブリッドストレージコントローラ１６にＲＥＡＤコマンドを発行し、ハイブリッドストレージコントローラ１６は、新たなアプリケーションファイルやユーザファイル等をフラッシュメモリ１１から読み出し、ＨＤＤ制御モジュール５１はＨＤＤコントローラ１２を経由し揮発性メモリ２に転送する（ＲＤ処理１−１０）。
【０１０４】
ＨＤＤ制御モジュール５１は、揮発性メモリ２上で更新、または、新規に作成されたユーザファイルに対し、必要に応じＨＤＤコントローラ１２を介しハイブリッドストレージコントローラ１６にＷＲＩＴＥコマンドを発行し、ハイブリッドストレージコントローラ１６は、フラッシュメモリ１１にそれらのファイルを書き込む（ＷＲ処理１−１１）。
【０１０５】
また、ＨＤＤモードで新規作成、または、更新された未登録のユーザファイルも必要に応じＨＤＤ制御モジュール５１の指示で前記同様にハイブリッドストレージコントローラ１６を通してフラッシュメモリ１１に書き込まれる（ＷＲ処理１−１２）。以上の処理でフラッシュメモリ１１に書き込まれたユーザファイルを、ハイブリッドストレージコントローラ１６は、ＨＤＤモードに移行した際、適切なタイミングで、フラッシュメモリ１１からＨＤＤ１０にコピー転送する（ＷＲ処理１−２）。ここで、フラッシュメモリモード時にＨＤＤ１０をアクセスできないのは、例えば、ＨＤＤ１０が振動・衝撃が激しい、低温状態、低気圧状態等で、正常にアクセスできない状態に置かれている場合などが考えられる。
（５）フラッシュメモリモードでの動作（図１１参照）
ＨＤＤ制御モジュール５１は、必要に応じ、ハイブリッドストレージコントローラ１６にＲＥＡＤコマンドを発行し、ハイブリッドストレージコントローラ１６はアプリケーションファイルやユーザファイルをフラッシュメモリ１１から読み出し、ＨＤＤ制御モジュール５１は、ＨＤＤコントローラ１２を経由し揮発性メモリ２に転送する（ＲＤ処理２−１）。ただし、ハイブリッドストレージコントローラ１６は、ＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１のファイル管理情報テーブル１０１，１０２を参照して、ＨＤＤ１０に存在し、フラッシュメモリ１１に存在しないファイルで、フラッシュメモリモードでアクセスする可能性のあるファイルは、ＨＤＤモード時にＨＤＤ１０からフラッシュメモリ１１にコピー転送しておく。
【０１０６】
ユーザファイルは、必要に応じ、揮発性メモリ２上で更新されたり、新規に作成され（更新・新規作成処理２−２）、ＨＤＤ制御モジュール５１は、このときＨＤＤコントローラ１２を介しハイブリッドストレージコントローラ１６にＷＲＩＴＥコマンドを発行し、ハイブリッドストレージコントローラ１６は、フラッシュメモリ１１にそれらのファイルを書き込む（ＷＲ処理２−３）。その後、ＨＤＤモード時に移行した際、適切なタイミングで、それらのファイルをフラッシュメモリ１１からＨＤＤ１０に転送する（ＷＲ処理２−４）。
（６）フラッシュメモリモードからＨＤＤモードに移行する場合（図１１参照）
ハイブリッドストレージ３０がフラッシュメモリモードからＨＤＤモードに移行した場合、情報処理装置では、揮発性メモリ２は保持された状態（引継ぎ処理２−５）で、ハイブリッドストレージコントローラ１６がアクセスの優先対象をＨＤＤ１０に切替え、アプリケーションとＯＳによる処理が引き続き実行される。
【０１０７】
ＨＤＤ制御モジュール５１は、必要に応じ、ＨＤＤコントローラ１２を介しＲＥＡＤコマンドをハイブリッドストレージコントローラ１６に発行する。ハイブリッドストレージコントローラ１６は、このとき新たなアプリケーションファイルやユーザファイル等をＨＤＤ１０から読み出し、ＨＤＤ制御モジュール５１は、ＨＤＤコントローラ１２を経由して揮発性メモリ２に転送する（ＲＤ処理２−６）。ＨＤＤ制御モジュール５１は、揮発性メモリ２上で更新、あるいは、新規に作成されたユーザファイルに対して、ハイブリッドストレージコントローラ１６にＷＲＩＴＥコマンドを発行し、ハイブリッドストレージコントローラ１６は、それらのファイルをフラッシュメモリ１１書き込む（ＷＲ処理２−７）。また、フラッシュメモリモードで新規作成、あるいは、更新された未登録のユーザファイルも必要に応じＨＤＤ制御モジュール５１の指示で前記同様にフラッシュメモリ１１に書き込まれる（ＷＲ処理２−８）。
【０１０８】
以上の処理の後に、ハイブリッドストレージコントローラ１６は、フラッシュメモリ１１に書き込まれたユーザファイルを適切なタイミングで、フラッシュメモリ１１からＨＤＤ１０に転送する（ＷＲ処理２−９）。なお、代案として、ハイブリッドストレージコントローラ１６は情報処理装置の揮発性メモリ２上の更新、あるいは、新規作成ファイルをフラッシュメモリ１１、ＨＤＤ１０へ同時に書き込んでもよい（ＷＲ処理１−１０）。ただし、場合によっては、ＨＤＤ制御モジュール５１からのＷＲＩＴＥコマンドに対し、ハイブリッドストレージコントローラ１６はＨＤＤ１０に書き込み、その後、フラッシュメモリ１１に転送してもよい。
（７）情報処理装置シャットダウン時（図１１参照）
ハイブリッドストレージ３０がＨＤＤモードもしくは、フラッシュメモリモードの何れかのモードで、情報処理装置のシャットダウン契機が発生した場合、ハイブリッドストレージコントローラ１６は、ＨＤＤ制御モジュール５１からのＷＲＩＴＥコマンドに対し、フラッシュメモリモードであればフラッシュメモリ１１に対し、ＨＤＤモードであれば、ＨＤＤ１０、フラッシュメモリ１１の両方に管理ファイル等の更新ファイル、新規ユーザファイルを所定のアドレス空間に書き込む（ＷＲ処理２−１１）。
（ＶＩＩ） フラッシュメモリに関するファイル操作
次に、図１２ないし図１４を用いてフラッシュメモリへのファイル操作について説明する。
図１２は、フラッシュメモリへのファイル操作画面を示す模式図である。
図１３は、図１１の画面に加えて、エクスプローラ画面を示す模式図である。
図１４は、コピー完了後の確認画面を示す模式図である。
【０１０９】
本発明の情報処理装置で、ストレージのアクセスでフラッシュメモリを使う場合に、使用頻度が高いファイルなど必要なファイルをユーザに指定させて、予めコピー転送しておいたり、それを削除するユーティリティ機能を提供する。
【０１１０】
本発明では、情報処理装置で、「ファイル操作」を起動すると、例えば、図１２の様に、ディスプレイ５上に、ファイル操作画面が表示される。
【０１１１】
そこで、情報処理装置のユーザは、「ファイル操作」の「コピーボタン」をクリックすると、図１３の様にエクスプローラ画面が追加表示される。そこで、ユーザは、フラッシュメモリ１１にコピーするアプリケーションファイルやユーザファイル等をマウスなどを用いて選択する。
【０１１２】
そして、「開始ボタン」をクリックすると、コピーが始まり、図１３に示す様に、ディスプレイ５上の確認画面に、「ＨＤＤ→フラッシュメモリ：コピー完了？」と表示され、「ＯＫボタン」をクリックすると、操作が完了する。
【０１１３】
このようにして、コピー作業がおこなわれると、フラッシュメモリ１１の使用が最初（フォーマット終了状態）の場合には、情報処理装置は、ＨＤＤ１０からフラッシュメモリ１１に使用者の指定したファイルと，それ以外にＯＳ，管理情報ファイル等をコピーする。また、フラッシュメモリ１１上にファイル管理情報テーブル１０２とＨＤＤ−フラッシュメモリアドレス変換テーブル１０３を生成する。
【０１１４】
二回目以降の処理では、ＨＤＤ１０からフラッシュメモリに追加コピーした場合、ＨＤＤ１０からフラッシュメモリ１１に使用者の指定したファイルのみをコピーし、ファイル管理情報テーブル１０２とＨＤＤ−フラッシュメモリアドレス変換テーブル１０３の内容を更新する。
【０１１５】
次に、フラッシュメモリ１１上の不要なファイルを削除する場合には、情報処理装置で、「ファイル操作」を起動した後、情報処理装置のユーザは、「ファイル操作」画面の「削除ボタン」をクリックすると、図１３と同様にエクスプローラ画面が追加表示される。そこで、ユーザは、不要なアプリケーションファイルやユーザファイル等をマウスなどで選択して、「開始ボタン」をクリックすると、削除処理が始まり、終わると図示しなかったが、ディスプレイ５上の確認画面に「ＨＤＤ→フラッシュメモリ：削除完了？」と表示される。そして、ユーザが「ＯＫボタン」をクリックし、操作は完了する。
【０１１６】
このようにして、削除作業がおこなわれると、情報処理装置は、フラッシュメモリ１１からユーザの指定したファイルを削除し、フラッシュメモリ１１上にファイル管理情報テーブル１０２とＨＤＤ−フラッシュメモリアドレス変換テーブル１０３を更新（指定ファイルの削除）する。
【０１１７】
なお、以上の処理は、情報処理装置の使用目的やユーザの判断により、アクセスしたいアプリケーションファイルやユーザファイル等を対象にして、適切なタイミングで実施することができる。
【０１１８】
〔実施形態２〕
以下、本発明に係る第二の実施形態を、図１５および図１６を用いて説明する。
（Ｉ） 情報処理装置の構成
先ず、図１５を用いて本発明の第二の実施形態に係る情報処理装置の構成について説明する。
図１５は、本発明の第二の実施形態の情報処理装置の構成図である。
【０１１９】
第一の実施形態の情報処理装置は、記憶媒体としてＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１を内蔵するハイブリッドストレージ３０が、ＨＤＤコントローラ１２を介して内部バス３に接続される構成となっている。
【０１２０】
本実施形態では、それぞれ別個にＨＤＤ１０がＨＤＤコントローラ１２を介して、フラッシュメモリ１１はフラッシュメモリコントローラ１３を介して内部バス３に接続される構成である。
【０１２１】
情報処理装置の基本構成は、第一の実施形態と同様にＣＰＵ１、揮発性メモリ２（ＤＲＡＭ，ＳＤＲＡＭ等）、ディスプレイ５、初期起動のプログラムを組み込んだＲＯＭ６、内部バス３、および、電源系と記憶装置系である。
【０１２２】
本発明の記憶装置系は、図１５に示されるように、ＨＤＤ１０は、ＨＤＤコントローラ１２を介し、フラッシュメモリ１１は、フラッシュメモリコントローラ１３を介し、それぞれ情報処理装置の内部バス３に接続されており、後に説明するＨＤＤ１０を制御する制御ソフトウェアであるＨＤＤ制御モジュール５１によって制御される。また、ＨＤＤ１０、フラッシュメモリ１１間のデータ転送は、ＨＤＤ制御モジュール５１が、ＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ）１４や図示しないバッファを使って高速に転送することができる。なお、ＤＭＡは、ＣＰＵ１を介さずに直接メモリからデータを転送する機能である。
（ＩＩ） 情報処理装置のファイル管理制御動作
次に、図１６を用いて本発明の第二の実施形態に係る情報処理装置のファイル管理制御動作について説明する。
図１６は、本発明の第二の実施形態に係る情報処理装置のファイル管理制御動作の説明図である。
【０１２３】
本発明の第一の実施形態に係るハイブリッドストレージを組み込んだ情報処理装置は、使用環境の条件、または、ユーザの指定にしたがって、ストレージのアクセスをＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１で切替えることを特徴とする。
【０１２４】
本実施形態も、第一の実施形態と同様の機能を提供するものであるが、図１５に示したように、ＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１３が個別に内部バス３に接続される構成になっていることのみが異なっている。
【０１２５】
以下、このときのファイル管理制御について説明する。
【０１２６】
第一の実施形態のファイル管理制御では、ＨＤＤ１０、フラッシュメモリ１１へのＲＤ／ＷＲ、使用環境対応モードでのフラッシュメモリ１１、ＨＤＤ１０へのアクセスの切替えは、ハイブリッドストレージコントローラ１６がおこない、ＨＤＤ制御モジュール５１は、ＲＤ／ＷＲコマンドをＨＤＤコントローラ１２を介しハイブリッドストレージコントローラ１６に発行するだけであった。
【０１２７】
本実施形態の特徴は、ＨＤＤ制御モジュール５１が第一の実施形態のハイブリッドストレージコントローラ１６とＨＤＤ制御モジュール５１の処理を一元化しておこなうことにある。
【０１２８】
なお、ＯＳ５０の機能は第一の実施形態と同様なので、ここではＨＤＤ制御モジュール５１のタスク（機能）についてのみ説明する。
（１）ＯＳ５０対応ファイル入出力制御
ＨＤＤ制御モジュール５１は、ＯＳ５０からのファイルのＲＤ／ＷＲ要求に対し、ＨＤＤコントローラ１２を介したＨＤＤ１０とのインターフェイス制御をおこなない、ＨＤＤ１０に対しＲＤ／ＷＲコマンドを実行する。同様に、フラッシュメモリコントローラ１３を介したフラッシュメモリ１３とのインターフェイス制御をおこない、フラッシュメモリ１１に対しＲＤ／ＷＲコマンドを実行する。
【０１２９】
さらに、ＯＳ５０からユーザファイルのＷＲ要求時、図８に示したファイル管理情報テーブル１０１，１０２の更新情報を作成して、ＨＤＤ１０、または、フラッシュメモリ１１にＷＲコマンドを発行し、それらの更新情報を書き込む。
（２）使用環境対応モードに関しては、ＨＤＤ制御モジュール５１は以下の様に動作する。
▲１▼ＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１上の同一ファイルには、ＨＤＤ１０の論理アドレスを、そのままフラッシュメモリ１１に割当てる。
▲２▼センサ情報収集器２０を制御してセンサ情報を収集し、使用環境対応モードの設定範囲と比較することでハイブリッドストレージの有効な記憶媒体を確定させ、必要に応じ、ＨＤＤ／フラッシュメモリモードを切替える。
▲３▼本モードでは、フラッシュメモリ１１上のファイルは必ずＨＤＤ１０上に存在し、上位であるＯＳ０５、および、ＨＤＤ制御モジュール５１（記憶媒体のアクセスとファイル管理を受け持つ）にとって、ＨＤＤ１０、および、フラッシュメモリ１１上の同一ファイルは常に同じ状態で更新、新規作成されている様にしておくことが必要であり、そのために、 ＨＤＤ制御モジュール５１は、以下の様に動作する。
Ａ）ＨＤＤ制御モジュール５１は、ＯＳ５０のＷＲ要求に対し、指示ファイルを▲１▼フラッシュメモリコントローラ１３を介しフラッシュメモリ１１にＷＲした後、ＨＤＤコントローラ１２を制御してＨＤＤ１０にａｆｔｅｒ＿ＷＲする。または、▲２▼ＨＤＤコントローラ１２、フラッシュメモリコントローラ１３を制御してＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１に同時ＷＲする。
Ｂ）フラッシュメモリ１１上の更新・新規作成ファイルは、フラッシュメモリコントローラ１３、ＨＤＤコントローラ１２を制御してＨＤＤ１０にａｆｔｅｒ＿ＷＲする。
Ｃ）フラッシュメモリ１１のファイル指定処理（指定ファイルのＨＤＤ１０からフラッシュメモリへのＨＤＤコントローラ１２、フラッシュメモリコントローラ１３を介してのコピー転送の実行、フラッシュメモリ１１上の指定ファイルの削除）を実行する。
【０１３０】
以上のようにして、ＯＳ５０からのＷＲ要求があったときには、 ＨＤＤ制御モジュール５１は、図８に示すＨＤＤ１０内のファイル管理情報テーブル１０１，１０２の更新情報に関しては、ＨＤＤ１０、および、フラッシュメモリ１１にＷＲすると共に、図８に示すＨＤＤ−フラッシュメモリ−アドレス変換テーブル１０３を更新する。
（３）ユーザ設定モードに関しては、ＨＤＤ制御モジュール５１は、以下の様に動作する。
▲１▼「電源投入・切断」の指定については、これがユーザより指定されると、情報処理装置の立上げ／シャットダウンが検出されて、電源投入・切断のイベントが発生すると、 ＨＤＤ制御モジュール５１は、ストレージのアクセスをフラッシュメモリモードに切り替える。
▲２▼「フラッシュメモリ優先」の指定については、これがユーザより指定されると、ＨＤＤ制御モジュール５１は、フラッシュメモリ１１のファイルの有無、空き容量等を判断しＲＤ／ＷＲ可能であれば、フラッシュメモリコントローラ１３を介しフラッシュメモリ１１をアクセスし、そうでない場合、ＨＤＤコントローラ１２、フラッシュメモリコントローラ１３を介しＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１をアクセスする。
▲３▼「記憶媒体指定」の指定については、情報処理装置のユーザが記憶媒体の情報に基き、 ＨＤＤ制御モジュール５１は、アクセスする記憶媒体を確定させ、その記憶媒体をアクセスする。
【０１３１】
以上の説明に係り、実施形態１で記載した（ＩＩ）情報処理装置の動作モード、（ＩＶ）ファイル管理制御のストレージアクセスの切り替え、（Ｖ）ファイル管理制御のストレージアクセスのための論理アドレスの取り扱い、および、（ＶＩ）フラッシュメモリに関するファイル操作に関し、第一の実施形態では、ＨＤＤ制御モジュール５１とハイブリッドストレージコントローラ１６が共同でおこなっていた処理を第二の実施形態では、ＨＤＤ制御モジュール５１が一元化して処理する。そのため、（Ａ）図１０および図１１におけるＨＤＤ１０、フラッシュメモリ１１、揮発性メモリ２の間でのデータ移動、（Ｂ）図７ないし図９におけるＨＤＤ１０、フラッシュメモリ１１上でのファイル管理、（Ｃ）図２ないし図４、図１２ないし図１４、表１における使用環境対応モード、設定モードの扱い等は、本質的に同一で説明がかなり重複するため、実施形態の説明は省略する。
【０１３２】
〔実施形態３〕
以下、本発明に係る第三の実施形態を、図１７を用いて説明する。
図１７は、本発明の第三の実施形態の情報処理装置の構成図である。
【０１３３】
本実施形態の情報処理装置の構成は、ほぼ第二の実施形態の構成と同様であるが、フラッシュメモリの実装方法に関してのみ異なっている。
【０１３４】
すなわち、本発明の第二の実施形態では、フラッシュメモリは、固定して実装されていたが、本実施形態では、フラッシュメモリ１１とフラッシュメモリコントローラ１３の間にフラッシュメモリソケット１７を設け、フラッシュメモリ１１を抜き差しできる様にしたものである。なお、フラッシュメモリソケット１７にフラッシュメモリ１１が差し込まれているか否かは、ＨＤＤ制御モジュール５１が前記センサ情報収集器２０を定期的にサーチして検出するか、もしくは、前記センサ情報収集器２０に、図示はしなかったが、フラッシュメモリ１１の差し込み／抜きを検出し、ＣＰＵ１に割り込みをかける回路を設け、この割込み信号によって検出してもよい。
【０１３５】
本実施形態の記憶媒体切り替えのロジックと、ファイル管理制御の動作については、第二の実施形態と同様であるが、フラッシュメモリを装着していないときには、ストレージのアクセスは、ＨＤＤのみであることに注意する。
【０１３６】
すなわち、以下の表３に示すように、▲１▼フラッシュメモリ１１を装着しないときは、記憶媒体はＨＤＤ１０のみであって単独ＨＤＤとして機能し、▲２▼フラッシュメモリ１１を装着することによって、使用環境条件やユーザの指定に応じ、ＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１の切替えを可能にし、第二の実施形態の情報処理装置と同様の動作をする。
【０１３７】
【表３】
なお、第一の実施形態に記載したハイブリッドストレージ３０にも、本実施形態と同様にフラッシュメモリソケット１７を搭載して、フラッシュメモリの装着・取外しを可能な構成にしてもよい。
【０１３８】
【発明の効果】
本発明によれば、ディスク装置と、不揮発性半導体メモリとを有する情報処理装置において、その切り替えを、ユーザの指定、あるいは、環境条件にしたがっておこない、その切り替え時に、データの一貫性と処理の継続を保証する制御をおこなうような情報処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態のハイブリッドストレージを組み込んだ情報処理装置の構成図である。
【図２】各動作モードの状態遷移図である。
【図３】使用環境モード下でアクセスモードの様子を説明する図である。
【図４】ＨＤＤ音と暗騒音の音圧レベルを状況により対比した図である。
【図５】音圧レベルの測定範囲を示した図である。
【図６】本発明の第一の実施形態に係るハイブリッドストレージを組み込んだ情報処理装置のファイル管理制御動作の説明図である。
【図７】ＨＤＤとフラッシュメモリのファイル構成を説明する模式図である。
【図８】ＨＤＤとフラッシュメモリのファイル管理情報テーブルと、ファイルを格納している様子を示す模式図である。
【図９】ＨＤＤ−フラッシュメモリアドレス変換テーブルの具体例を示す模式図である。
【図１０】各状態におけるファイルの状況を説明するための図である（その一）。
【図１１】各状態におけるファイルの状況を説明するための図である（その二）。
【図１２】フラッシュメモリへのファイル操作画面を示す模式図である。
【図１３】図１１の画面に加えて、エクスプローラ画面を示す模式図である。
【図１４】コピー完了後の確認画面を示す模式図である。
【図１５】本発明の第二の実施形態の情報処理装置の構成図である。
【図１６】本発明の第二の実施形態に係る情報処理装置のファイル管理制御動作の説明図である。
【図１７】本発明の第三の実施形態の情報処理装置の構成図である。
【符号の説明】
１…ＣＰＵ
２…揮発性メモリ
３…内部バス
４…信号バス
５…ディスプレイ
６…ＲＯＭ
１０…ＨＤＤ（磁気ディスク装置）
１１…フラッシュメモリ
１２…ＨＤＤコントローラ
１３…フラッシュメモリコントローラ
１４…ＤＭＡ
１５…ハイブリッドストレージ中継器
１６…ハイブリッドコントローラ
１７フラッシュメモリソケット
２０…センサ情報収集器
２１…温度センサ
２２…気圧センサ
２３…加速度センサ
２４…マイク
３０…ハイブリッドストレージ
９０…電源
９１…バッテリィ
９２…パワー供給チェンジャー
９３…バッテリィチェッカー
９４…スイッチ
９５…電源線
１０１…ファイル管理情報テーブル（ＨＤＤ用）
１０２…ファイル管理情報テーブル（フラッシュメモリ用）
１０３…ＨＤＤ−フラッシュメモリアドレス変換テーブル
５０…ＯＳ
５１…ＨＤＤ制御モジュール
５２…ＡＰ（アプリケーション）
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッドストレージ、および、それを用いた情報処理装置に係り、特に、モバイル端末などに好適であって、使用時の環境条件やユーザの指定によって、記憶手段としてディスク装置と不揮発性半導体メモリを切り替えることにより、その両者の特徴を使い分けることが可能なハイブリッドストレージ、および、それを用いた情報処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク装置（以下、「ＨＤＤ」と記す）は、もともとは大型・重量装置であり、計算機室に固定され、振動のない空調の行き届いた場所で使用されていた。その後、技術革新が進み、小型化され、パソコンに搭載される様になったが、振動、温度、気圧等の使用環境においては、ＨＤＤは安定動作が可能であった。
【０００３】
しかしながら、ＨＤＤの小型化が進み、あらゆる情報処理機器に採用されるようになってきた。特に、サイズが２．５ｉｎｃｈ型になって、ノートＰＣ、モバイルＰＣ、カーナビゲーション等の携帯用機器、移動機器で使用される様になると、振動・衝撃により正常なアクセスができない、あるいは、多数のリトライ動作による性能低下を発生させる等の障害が発生する様になってきた。
【０００４】
さらに、ＨＤＤの使用範囲が拡大するに連れ、メカ動作という制約に対し、低温／高温多湿、低気圧状態、振動・衝撃等、ＨＤＤの不得意な環境で使用することが多くなってきている。一方では、これに高記録密度化に伴って、トラック幅が狭くなって、さらに、ヘッドの浮上高さも極めて小さなものになるなど、シビアな動作環境が求められており、障害が発生する割合が高くなりつつある。ＨＤＤでは、以上のような環境でも記録されたデータの保証（保護）と安定したアクセスを実現するため、例えば、ＨＤＤを防振ケースに入れたり防振シートで包む、ＨＤＤを断熱材で囲う等の対策が取られている。
【０００５】
一方、情報処理機器の補助記憶装置には、フラッシュメモリなどの不揮発性半導体メモリも用いられている。不揮発性半導体メモリは、ＨＤＤに比べて、記憶容量は比較的少ないが、機構部を持たないためはるかに高速にアクセスができ、稼働環境に対しても影響を受けにくい。
【０００６】
特許文献１には、このようなフラッシュメモリの特性を活かして、使用頻度の高いファイル、プログラム起動時に使用される実行ファイルをフラッシュメモリに格納し、その他のファイルをＨＤＤに格納する技術が開示されている。
【０００７】
また、特許文献２では、車載情報処理装置において、何らかの障害、低温、結露等でＨＤＤにデータを書き込めない状態が発生した場合に、それを検知して、不揮発性半導体メモリに、本来「ＨＤＤに書込むべきデータ」を一時的に不揮発メモリに待避し、ＨＤＤにデータを書き込めない状態が解除されると、ＨＤＤに書き戻す対策が取られている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平９−２９７６５９号公報
【特許文献２】
特開２０００−２５１３９６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにＨＤＤは、高記録密度化に伴って、シビアな動作環境が求められいる。一方では、低価格化と小型化に伴って、あらゆる情報処理機器の主力的な記憶手段となっている。
【００１０】
したがって、特に、モバイル・ノートＰＣ・カーナビ等の携帯したり、移動を伴うような過酷な環境下（温度、振動・衝撃、気圧）での使用、ＰＣの高速立上げ／終了要求、データの高速アクセス、深夜等の静寂な環境下での使用、バッテリーしか使えない環境等で、ＨＤＤを用いた情報処理装置を使用するのに、ＨＤＤがメカ動作をするため解決できていない課題は、多数残されている。
【００１１】
しかしながら、これらの課題を解決するために、コスト高の特殊なケース内等にＨＤＤを設置したり、回転数・記録密度を下げ性能をさげた状態で使用するのも受け入れがたい面がある。
【００１２】
フラッシュメモリも低価格化してきており、特に、ノートＰＣのメモリカードなどの形態で普及してきている。このフラッシュメモリは、上記のように過酷な環境下の使用にも耐えることができ、ＨＤＤの代替として使用することが考えられる。
【００１３】
上記の特許文献１は、フラッシュメモリの高速アクセスを利用するために、よく使用するファイルなどをフラッシュメモリに格納して、フラッシュメモリとＨＤＤを切り分けてしようするものである。この特許文献１には、環境にしたがって、使用する記憶手段を切り替えようとする発想はない。
【００１４】
上記の特許文献２は、環境にしたがって、使用する記憶手段を切り替えようとするものであって、何らかの障害、例えば、低温、結露等でＨＤＤにデータを書き込めない状態が発生した場合、情報処理装置が不揮発性メモリに、「ＨＤＤに書込むべきデータ」を一時的に待避する。
【００１５】
しかしながら、特許文献２の技術では、データの保護は図られるものの、フラッシュメモリとＨＤＤを如何なる場合に切替えても、情報処理装置（例えば、ノートＰＣ等）が継続して処理を実行するといったことはできない。
【００１６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、その目的は、ディスク装置と、不揮発性半導体メモリとを有する情報処理装置において、その切り替えを、ユーザの指定、あるいは、環境条件にしたがっておこない、その切り替え時に、データの一貫性と処理の継続を保証する制御をおこなうような情報処理装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、複数の記憶媒体で情報を記憶して、読み書きをおこなうハイブリッドストレージにおいて、ディスク装置と、不揮発性半導体メモリとを有し、ユーザの指定、または、稼動状態にしたがって、このハイブリッドストレージの読み書きの対象とする記憶媒体を、前記ディスク装置と前記不揮発性半導体メモリのいずれにするか選択して切り替えるようにする。
【００１８】
不揮発性半導体メモリは、固定して設置されていてもよいし、不揮発性半導体メモリを抜き差しできるソケットを設け、不揮発性半導体メモリが前記ソケットに挿入するようにしてもよい。
【００１９】
前記稼動状態の判定条件としては、温度、振動・衝撃、気圧、バッテリィの残量、音圧もしくは暗騒音に対する回転型記憶装置の相対発生音、または、ディスク装置の発生音、装置が電源投入時・切断時であるなどの条件である。
【００２０】
そして、ディスク装置および不揮発性半導体メモリには、オペレーティングシステム、アプリケーションプログラムと、ユーザデータが格納可能であり、前記書きの対象とする記憶媒体を、切り替えたときに、読み書きの対象となるデータの一貫性を保持し、この情報処理装置が実行していた処理を継続して、切り替えた方の記憶媒体にアクセスすることを可能にする。
【００２１】
しかも、この情報処理装置が、シャットダウンするときに読み書きの対象としていた記憶媒体と、起動時に読み書きの対象とする記憶媒体とが違っていても切り替えた方の記憶媒体にアクセスすることが可能にする。
【００２２】
このために、この情報処理装置は、どちらか一方の記憶手段のアクセスを有効にするため、ディスク装置および不揮発性半導体メモリの何れにも、少なくともオペレーションシステムとデータ処理が可能なプログラムと、必要に応じ前記プログラムの生成したデータを登録しておく。そして、記憶手段が切り替わっても継続して他方の記憶手段にアクセスする制御手段を設けるようにする。
【００２３】
この際に、▲１▼記憶手段が切り替わった状態で、情報処理装置の全ての処理を終了できるようにし、▲２▼情報処理装置の起動時、ユーザの指定、または、稼動状態にしたがって、記憶手段の一方を選択する制御手段を持たせる。
【００２４】
さらに、これを実現するため、必要に応じディスク装置および不揮発性半導体メモリの間でデータコピーをおこなう。そして、情報処理装置の立上げ／シャットダウン前後、あるいは、使用中に、稼動状態やユーザの指定により、ディスク装置および不揮発性半導体メモリが切り替わっても、ユーザが何ら対処することなく、切り替わった方の記憶媒体にそのまま継続してアクセスが可能な状態するための、ファイル管理手段を用いる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る各実施形態を、図１ないし図１５を用いて説明する。
【００２６】
〔実施形態１〕
以下、本発明に係る第一の実施形態を、図１ないし図１１を用いて説明する。
（Ｉ） 情報処理装置の構成
先ず、図１を用いて本発明の第一の実施形態に係る情報処理装置の構成について説明する。
図１は、本発明の第一の実施形態のハイブリッドストレージを組み込んだ情報処理装置の構成図である。
【００２７】
この情報処理装置は、ＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１からなるハイブリッドストレージ３０を組み込んだものである。
【００２８】
情報処理装置の基本構成は、ＣＰＵ１、揮発性メモリ２（ＤＲＡＭ，ＳＤＲＡＭ等）、ディスプレイ５、初期起動のプログラムを組み込んだＲＯＭ６、内部バス３、および、電源系と記憶装置系である。
【００２９】
電源系の構成は、入力が交流の場合直流に変換、各パーツに必要な電圧を供給する電源９０、バッテリィ９１、外部電源とバッテリィ９を切り替えるパワー供給チェンジャー９２、バッテリィの残量を計測するバッテリィチェッカー９３、電源スイッチ９４である。
【００３０】
本発明の記憶装置系は、ＨＤＤコントローラ１２を介して、ハイブリッドストレージ３０に接続されている。
【００３１】
ハイブリッドストレージ３０は、記憶媒体として、ＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１を持ち、各種のセンサとセンサ情報を取り込むセンサ情報収集器２０を有しており、ハイブリッドコントローラ１６により制御されている。
【００３２】
センサとしては、温度センサ２１、気圧センサ２２、振動・衝撃を計測する加速度センサ２３、マイク２４を備えている。このマイク２４には、必用に応じバウンドパスフィルタが設けられる。また、バッテリィチェッカー９３のセンサの情報を取り込むため、センサアンプ、アナログ／デジタル変換器を有している。
【００３３】
上記のセンサからデータラッチをおこなうのがセンサ情報収集器２０である。
【００３４】
ハイブリッドストレージコントローラ１６は、ＨＤＤ１０、フラッシュメモリ１１、センサ情報収集器２０を制御し、内部バス３に接続されるＨＤＤコントローラ１２からのコマンド受信、ファイルデータの受送信等のインターフェイスをつかさどっている。
【００３５】
ハイブリッドストレージ中継器１５は、ＨＤＤ１０、フラッシュメモリ１１とハイブリッドストレージコントローラ１６との情報の中継をおこなう。
【００３６】
なお、電源スイッチ９４の“ＯＮ”は、ハイブリッドストレージコントローラ１６のソフトウェアにより検出する。また、ハイブリッドストレージ３０は、ＨＤＤ１０の筐体に一体型として構成される場合、情報処理装置内に分散して構成される場合等あるが、特に構成が限定されるものではない。
【００３７】
以上の構成で、ハイブリッドストレージ中継器１５内にＤＭＡやバッファを持たせることで、隣接するパーツとのデータ送信の効率化を図ってもよい。また、回転型記憶装置としてＨＤＤ１０の代わりに、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ／Ｒ、ＭＯ等の各種光ディスクを用いてもよい。また、フラッシュメモリは、他の不揮発性の半導体メモリ、例えば、バッテリィ内蔵半導体メモリ（ＲＡＭ）であってもよい。
（ＩＩ） 情報処理装置の動作モード
次に、図２ないし図６を用いて本発明のハイブリッドストレージを組み込んだ情報処理装置の動作モードについて説明する。
図２は、各動作モードの状態遷移図である。
図３は、使用環境モード下でアクセスモードの様子を説明する図である。
図４は、ＨＤＤ音と暗騒音の音圧レベルを状況により対比した図である。
図５は、音圧レベルの測定範囲を示した図である。
【００３８】
（ＩＩ−１） 動作モードの概要とその遷移
先ず、図２を用いて本発明のハイブリッドストレージを組み込んだ情報処理装置の動作モードの概念とモード遷移の概要について説明する。
【００３９】
本発明のハイブリッドストレージを組み込んだ情報処理装置の動作モードとしては、大別して、使用環境対応モードとユーザ設定モードがある。
【００４０】
使用環境対応モードは、その情報処理装置の使用する環境にしたがって、動作するモードであり、ユーザ指定モードは、ユーザの指定にしたがって、動作するモードである。
【００４１】
この二つのモードを有していることにより、環境にしたがった適切なストレージのアクセスと、ユーザの要請によったストレージのアクセスを使い分けることができる。
【００４２】
この二つの動作モードは、ユーザ設定モード＝“有効”と設定されているときには、ユーザ設定モードになり、ユーザ設定モード＝“無効”と設定されているときには、使用環境対応モードになる。
【００４３】
使用環境対応モードにあるときには、ストレージのアクセスモードとしては、「ＨＤＤモード」と、「フラッシュメモリモード」がある。
【００４４】
ＨＤＤモードは、ＨＤＤが使用可能な状態にあるときのアクセスモードであり、フラッシュメモリモードは、ＨＤＤが使用不可能な状態にあるときのアクセスモードである。これは、ＨＤＤが過酷な使用環境に対しては、脆弱であったり、騒音が大きいために、ＨＤＤの使用の弊害が大きいときには、フラッシュメモリを使用することにより、そのような弊害を防止しようとする発想によるものである。
【００４５】
ユーザ設定モードは、図２に示されるように、ユーザの設定にしたがって、「電源投入／切断」モード、「フラッシュメモリ優先」モード、「記憶媒体指定」モードの三種のモードがある。
【００４６】
電源投入／切断モードは、情報処理装置の立上げ／シャットダウン時にのみ特殊なストレージアクセスをするモードである。したがって、それ以外の通常のアクセス時には、使用環境対応モードにしたがった動作をすることになる。
【００４７】
フラッシュメモリ優先モードは、可能な限り、ストレージとして、フラッシュメモリを使うモードである。
【００４８】
記憶媒体指定モードは、ユーザが明示的に、記憶媒体を指定するモードである。
【００４９】
（ＩＩ−２） 使用環境対応モードの詳細
次に、使用環境対応モード下でのアクセスモードの切替え条件について説明する。使用環境対応モードの判断のための切替え要因としては、温度、衝撃、気圧、バッテリ、騒音などがある。また、説明しなかったが、これら以外の切替え要因としては、湿度等を加えてもよい。
【００５０】
これらの切替え要因による切替え条件としては、例えば、以下の表１に示されるようにする。
【００５１】
【表１】
【００５２】
この表１にしたがって、各々のケースごとに以下のように対応する。
（ケース１）温度・気圧・振動・衝撃に対する対応
ＨＤＤ１０はアクセス時、メカ駆動を伴うため、低・高温、低気圧、振動・衝撃時等の使用環境では、正常な動作がおこなえないことがある。したがって、そのような事態に対処するため、ＨＤＤ１０が正常な動作をおこなえる許容範囲を設定しておき、図１に示した温度センサ２１、気圧センサ、加速度センサ２３を用いて監視し、許容範囲を越えた場合、情報処理装置がアクセスする記憶媒体をＨＤＤ１０からフラッシュメモリ１１に切り替えるようにする。なお、電源投入時は、センサ情報を取得してどちらの記憶媒体を使用するかを決定する。
【００５３】
具体的には、▲１▼温度、気圧の場合、ハイブリッドストレージコントローラ１６は定期的にセンサ情報収集器２０の該当するデータラッチをチェックし、センサ出力が、許容範囲を越えている場合、フラッシュメモリモードに設定（または継続）し、そうでない場合は、ＨＤＤモード設定（または継続）する。
【００５４】
次に、▲２▼振動・衝撃の場合、急激な変化があるため、加速度センサ２３と対応するセンサ情報収集器２０のデータラッチが設定以上の振動・衝撃を検出し、ハイブリッドストレージコントローラ１６に割り込みをかけた場合、直ちにフラッシュメモリモードに設定し、割り込みを一時的に禁止するとともに、以降は、定期的にセンサ情報収集器２０の該当するデータラッチをチェックし、設定以上の振動・衝撃が継続しているか否か判定し、継続していなければＨＤＤモードに切替え、前記割り込みを解除する。なお、フラッシュメモリモードへの切替えは上記三つのセンサ出力のうち少なくとも一つ以上のセンサ出力が許容範囲を越えている場合とする。なお、上記三つのセンサは、使用環境に応じ必要なセンサのみ使用するのが経済的である。
（ケース２）騒音に対する対応
ＨＤＤを組み込んだ情報処理装置を深夜の室内等の環境下で使用する場合、特にディスクの回転音やヘッドのシーク音等が耳ざわりになる。かといって、モータの回転数を下げたり、シーク速度を落とすと、ＨＤＤのアクセス性能の低下を招く。一方、人の耳は音のエネルギーに対し非常に感度が高く（１０ｄｂ（Ａ）〜１２０ｄｂ（Ａ）超）、同じ音圧レベルの音でも周囲の暗騒音と同等であればほとんど気にならないが、周囲の暗騒音の音圧レベルが低いと非常に気になることが多い。
【００５５】
ここで、暗騒音とは、ある場所において、特定の音を対象として考える場合に、対象の音がないときのその場所における騒音をいう環境工学上の用語である。
【００５６】
そこで、本発明では、ハイブリッドストレージコントローラ１６が定期的にマイク２３と対応するセンサ情報収集器２０のデータラッチをチェックし、図４に示したように、ＨＤＤの発生音の音圧レベルが周囲の暗騒音に対し設定したレベル（以下、暗騒音相対許容音圧レベルと称す）を超える場合、フラッシュメモリモードに切り替える。暗騒音の測定に関しては、ハイブリッドストレージコントローラ１６が定期的（長時間サイクル）に、フラッシュメモリモードに設定し、ＨＤＤを止めた状態で暗騒音を測定すればよい。なお、暗騒音相対許容音圧レベルは、ケースバイケースによって情報処理装置のディスプレイ５を使って自由に変更することができるようにする。
【００５７】
なお、音圧レベルはマイク出力電圧を用いるが、人の耳は音の周波数によって感度が異なるため、図５に示されるように、一定の範囲外にある高周波、および、低周波の音は（デジタル）ＢＰフィルターによってカットして、人が気にする音質の音で音圧レベルを測定してもよい。
【００５８】
ただし、ここで、騒音に対する記憶手段の切替えにあたって、ＨＤＤの暗騒音相対許容音圧レベルを基準とする場合を説明したが、切替えの基準を単に絶対音圧としてもよい。
（ケース３）バッテリィの残量対応
携帯用の情報処理装置の場合、その情報処理装置を使用できるか否かのファクターとして、バッテリィ９１の供給電力能力が極めて大きなものになる。
【００５９】
本発明の情報処理装置は、このようなできるだけ長時間使用したい、重要なデータは確実に記憶媒体に記録したいという要望に対し、ハイブリッドストレージコントローラ１６は定期的にバッテリィチェッカー９３と対応するセンサ情報収集器２０のデータラッチをチェックし、バッテリィ残量が設定値以下になっているとフラッシュメモリモードに切り替える。なお、上記設定値もケースバイケースによって情報処理装置のディスプレイ５を使って自由に変更することができるようにすればよい。
【００６０】
（ＩＩ−３） ユーザ設定モードの詳細
次に、ユーザ設定モードの詳細について説明する。
【００６１】
ユーザ設定モードは、ユーザが明示的に情報処理装置の動作を指定するモードであり、以下の表２に示されるように、「電源投入／切断」、「フラッシュメモリ優先」、「記憶媒体指定」の一つを、ディスプレイ５を見ながら、キーボード、マウス等を用いて設定できる。
【００６２】
この設定をしないときには、ユーザ設定モード＝“無効”であり、この設定をしたときには、ユーザ設定モード＝“有効”として、設定した内容にしたがったストレージのアクセス動作をする。
【００６３】
【表２】
情報処理装置の電源投入／切断時に、特に、フラッシュメモリのみをアクセスするようにしたモードである。すなわち、情報処理装置が（ｉ）電源投入・切断時、（ｉｉ）電源投入時、（ｉｉｉ）電源切断時のいずれかの一つの状態でフラッシュメモリ１１のみをアクセスする様に設定する。
【００６４】
それ以外のときには、図２に示されるようにストレージのアクセスとして使用環境対応モードに準じた動作をする。
（表２―▲２▼）「フラッシュメモリ優先」モード
可能な限りフラッシュメモリ優先して使うモードである。しかしながら、ＨＤＤ１０のアクセスを全くおこなわないのではなく、必要に応じてＨＤＤ１０のアクセスをおこなう。
【００６５】
（１）フラッシュメモリにアクセスが可能、すなわち、ＲＥＡＤ要求データがフラッシュメモリ１１に存在する、または、ＷＲＩＴＥ要求に対しデータの書込みエリアが存在する場合には、フラッシュメモリ１１にアクセスし、フラッシュメモリ１１上で更新・新規作成されたファイルは、ＨＤＤ１０がアクセス可能であればＨＤＤ１０にコピー転送される。
【００６６】
（２）ＨＤＤ１０がアクセス可能で、かつ（ｉ）ＲＥＡＤ要求データがフラッシュメモリに存在しない、または、ＷＲＩＴＥ要求に対しフラッシュメモリにデータの書込みエリアが存在しない、（ｉｉ）フラッシュメモリ１１からＨＤＤ１０にデータのバックアップ・追出し、または、フラッシュメモリ１１に存在しないデータをフラッシュメモリ１１に転送する場合、必要に応じフラッシュメモリ１１、または、ＨＤＤ１１をアクセスする様に制御する。
【００６７】
以上において、情報処理装置の起動・終了・データの処理に関するデータの読み書きは、上記の（２）の場合以外は、基本的にフラッシュメモリ１１でおこなう。
（表２―▲３▼）「記憶媒体指定」モード
ユーザが明示的に、記憶媒体のアクセスを指定するモードである。
【００６８】
ユーザは、記憶媒体をフラッシュメモリ１１もしくはＨＤＤ１０いずれかに設定し、解除されるまで指定された記憶媒体のみをアクセスする。
【００６９】
（ＩＩ−４） 使用環境対応モード下でのアクセスモードの動作
次に、使用環境対応モードでのアクセスモードの動作の詳細について説明する。
【００７０】
本発明のハイブリッドストレージを組み込んだ情報処理装置は、使用環境に応じて、ＨＤＤ１０のアクセスと、フラッシュメモリ１１のアクセスを切替えて、使い分けをおこなうことを特徴とする。
【００７１】
本発明のストレージアクセスの基本的な考え方として、原則として、ＯＳ、アプリケーションファイル、管理ファイル、ユーザファイル等、情報処理装置の扱う全てのファイルが、ＨＤＤ１０に格納され、一方、フラッシュメモリ１１には、ＯＳ、管理ファイルと、ファイルの中で情報処理装置のユーザが指定するか、または、使用頻度の高いアプリケーションファイル、ユーザファイル、ＯＳの使用頻度が高いファイル等が格納されることがある。
【００７２】
また、フラッシュメモリ１１にあって、ＨＤＤ１０にないファイルは、なるべく早いタイミングでＨＤＤ１０にコピー転送するようにする。
【００７３】
このような仕様を実現するために、本発明の情報処理装置は、使用環境モードでは、ＨＤＤモードとフラッシュメモリモードの二種類のアクセスモードを持っている。
【００７４】
ＨＤＤモードでは、基本的に、ＨＤＤ１０へのアクセスとなる。ただし、▲１▼ＯＳからのＷＲＩＴＥデータをフラッシュメモリ１１に書き込む場合、▲２▼ＨＤＤ１０にないファイルをフラッシュメモリ１１から揮発性メモリ２、または、ＨＤＤ１０にコピー転送する場合には、フラッシュメモリ１１のアクセスが生じる。
このときに、図３に示すようにＨＤＤ１０へのアクセスは、優先アクセス、フラッシュメモリ１１のアクセスは、補助アクセスという位置付けになる。
【００７５】
フラッシュメモリモードでは、記憶媒体に対するアクセスは、フラッシュメモリ１１のみとなる。
【００７６】
なお、フラッシュメモリ１１に記録されＨＤＤ１０に記録されていない未記録データについては、ＨＤＤモード時に移行したときに、ＨＤＤ１０に転送する。
（ＩＩＩ） 情報処理装置のファイル管理制御動作
次に、図６を用いて本発明の第一の実施形態に係るハイブリッドストレージを組み込んだ情報処理装置のファイル管理制御動作について説明する。
図６は、本発明の第一の実施形態に係るハイブリッドストレージを組み込んだ情報処理装置のファイル管理制御動作の説明図である。
【００７７】
本発明のハイブリッドストレージを組み込んだ情報処理装置は、使用環境の条件、または、ユーザの指定にしたがって、ストレージのアクセスをＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１で切替えることを特徴とする。
【００７８】
そのために、本発明の情報処理装置は、▲１▼使用環境、または、ユーザの指定にしたがって、データを読み書きする記憶媒体をＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１で切替える制御手段と、▲２▼記憶媒体の切替え後も、ＨＤＤ制御モジュール５１（ソフトウェア）が継続してアクセス可能なファイル管理手段を有する。 ＨＤＤ制御モジュール５１は、ＯＳから呼び出されて、ＨＤＤを制御するために、ＨＤＤコントローラ１２に指示を与えるためのモジュールである。
【００７９】
すなわち、ＨＤＤ制御モジュール５１は、ＨＤＤ１０の使用環境、または、ユーザの指定に応じて、ＨＤＤ１０、または、フラッシュメモリ１１のいずれ一方をアクセスし、アクセス媒体がどちらに切り替わっても、ＨＤＤ制御モジュール５１は継続して有効な媒体をアクセスする。
【００８０】
このためには、原則として、▲１▼フラッシュメモリ１１に存在するファイルは、ＨＤＤ１０にも存在する様に制御する、▲２▼ＨＤＤ１０でアクセスされているファイルはフラッシュメモリ１１に存在する様に制御する、▲３▼ＨＤＤ１０およびフラッシュメモリ１１の両方に存在するファイル（見掛け上も含む）には、上位から同一の論理アドレスでアクセスできる様に制御する“ファイル管理制御”が必要になる。
【００８１】
以下では、このファイル管理制御を実現するためのハイブリッドストレージ３０を組み込んだ情報処理装置の各制御モジュール（ハードウェア、ソフトウェアで構成）の役割分担と連携動作を、図６により説明する。
【００８２】
本発明に関係するＯＳ５０、アプリケーション５２、ＨＤＤ制御モジュール５１は、図１に示したＣＰＵ１および揮発性メモリ２上で動作する。
（１）ＯＳ５０は、ＨＤＤ１０／揮発性メモリ２上のファイルに関し、階層管理と入出力管理を制御するとともに、アプリケーション５２が要求するファイルに関しＨＤＤ制御モジュール５１に対して、ＲＤ（ＲｅａＤ）／ＷＲ（ＷＲｉｔｅ）を要求する。
（２）ＨＤＤ制御モジュール５１の機能（タスク）は以下の通りである。
▲１▼ＨＤＤ制御モジュール５１は、ＯＳ５１からのファイルのＲＤ／ＷＲ要求に対し、ＨＤＤコントローラ１２を介したハイブリッドストレージコントローラ１６とインターフェイス制御をおこなって、ＲＤ／ＷＲコマンドを発行する。
【００８３】
さらに、ＯＳ５０からユーザファイルのＷＲ要求時には、ファイル管理情報テーブル１０１、ファイル管理情報テーブル１０２の更新情報を作成し、上記同様、ハイブリッドストレージコントローラ１６に、ＷＲコマンドを発行して、その更新情報を書き込む。
【００８４】
ファイル管理情報テーブル１０１、ファイル管理情報テーブル１０２は、後述するが、ファイル管理情報テーブル１０１がＨＤＤ１０用に設けられたファイルシステム用の管理テーブルであり、ファイル管理情報テーブル１０２がフラッシュメモリ１１用に設けられたファイルシステム用の管理テーブルである。
▲２▼ユーザ設定モードが有効になったときには、ＨＤＤ制御モジュール５１は、設定情報をＨＤＤコントローラ１２を介しハイブリッドストレージコントローラ１６に通知する。
【００８５】
特に、（ｉ）「電源投入・切断」の指定については、情報処理装置の立上げ／シャットダウンを検出し、電源投入・切断のイベントを、（ｉｉ）「記憶媒体指定」の指定については、情報処理装置のユーザ使用者が指定した記憶媒体の種類をＨＤＤコントローラ１２を介して、ハイブリッドストレージコントローラ１６に通知する。
▲３▼後に説明するが、本発明の情報処理装置では、ユーザがフラッシュメモリに置くファイルを明示的に指定する機能がある。指定には、ＨＤＤのファイルをフラッシュメモリにコピーする指定、フラッシュメモリのファイルを削除する指定の二種類があるが、この指定をされたときには、ＨＤＤ制御モジュール５１は、ハイブリッドストレージコントローラ１６にＨＤＤコントローラ１２を介して、（ｉ）ＨＤＤ１０からフラッシュメモリ１１へコピー転送すべきファイル、（ｉｉ）フラッシュメモリ１１上の削除すべきファイルを通知する。
（３）ハイブリッドストレージコントローラ１６は、例えば、必要に応じソフトウェアの組み込まれたＬＳＩで構成され、機能（タスク）は以下の通りである。
▲１▼ハイブリッドストレージコントローラ１６は、ＨＤＤコントローラ１２を介し、ＨＤＤ制御モジュール５１とのインターフェイス制御をおこない、ＲＤ／ＷＲコマンド、ユーザ設定コマンドを実行する。
▲２▼使用環境対応モードに関しては、ハイブリッドストレージコントローラ１６は、以下の様に動作する。
（ｉ）ＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１上の同一ファイルには、ＨＤＤ１０の論理アドレスをそのままフラッシュメモリ１１に割当てる。
（ｉｉ）センサ情報収集器２０を制御してセンサ情報を収集し、使用環境対応モードの設定範囲と比較することでハイブリッドストレージの有効な記憶媒体を確定させ、必要に応じＨＤＤ／フラッシュメモリモードを切替える。
（ｉｉｉ）使用環境対応モードでは、フラッシュメモリ１１上のファイルは、必ずＨＤＤ１０上に存在し、上位であるＯＳ０５、および、ＨＤＤ制御モジュール５１にとって、ＨＤＤ１０、フラッシュメモリ１１上の同一ファイルは、常に同じ状態で更新、新規作成されている様に見せることが必要である。そのために、ハイブリッドストレージコントローラ１６は、以下の制御をおこなう。
Ａ）ＨＤＤ制御モジュール５１のＷＲ指示ファイルを、フラッシュメモリ１１にＷＲした後、ハイブリッドストレージ中継器１５を介してＨＤＤ１０にａｆｔｅｒ＿ＷＲするか、または、ＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１に同時ＷＲする。
Ｂ）フラッシュメモリ１１上の更新・新規作成ファイルを、ハイブリッドストレージ中継器１５を介してＨＤＤ１０にａｆｔｅｒ＿ＷＲする。
Ｃ）フラッシュメモリ１１のファイル指定処理（指定ファイルのＨＤＤ１０からフラッシュメモリ１１へのハイブリッドストレージ中継器１５を介したコピー転送、フラッシュメモリ１１上の指定ファイルの削除）を実行する。
【００８６】
以上のようにして、ＨＤＤ制御モジュール５１からのＷＲコマンドが発行されたときには、ＨＤＤ１０内のファイル管理情報テーブル１０１、ファイル管理情報テーブル１０２の更新情報等に関して、ＨＤＤ１０、フラッシュメモリ１１にＷＲすると共に、ＨＤＤ−フラッシュメモリ−アドレス変換テーブル１０３を更新する。なお、ＨＤＤ−フラッシュメモリ−アドレス変換テーブル１０３については、後述する。
▲３▼ユーザ設定モードに関しては、ハイブリッドストレージコントローラ１６は、以下の様に動作する。
（ｉ）「電源投入・切断」の指定については、ＨＤＤ制御モジュール５１より電源投入・切断のイベント通知があると、フラッシュメモリで動作するようにする。
（ｉｉ）「フラッシュメモリ優先」の指定については、ハイブリッドストレージ３０内での閉じた処理（ハイブリッドストレージコントローラ１６は、フラッシュメモリ１１のファイルの有無、空き容量等を判断しＲＤ／ＷＲ可能であればフラッシュメモリ１１をアクセスし、そうでない場合、ＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１をアクセスする）であり、上位のＨＤＤ制御モジュール５１には動きをみせない。
（ｉｉｉ）「記憶媒体指定」の指定については、ＨＤＤ制御モジュール５１からの指定情報（ＨＤＤ／フラッシュメモリ）に従う。
（ＩＶ） ファイル管理制御のストレージアクセスの切り替え
本発明のハイブリッドストレージを組み込んだ情報処理装置では、ＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１の切り替えをおこなうことを特徴とする。
【００８７】
切り替えの契機としては、使用環境対応モードで切り替える場合と、ユーザ設定モードの指定による切り替える場合がある。
【００８８】
使用環境対応モードでのアクセスの切り替えは、ＨＤＤモードとフラッシュメモリモードの切り替えは、ハイブリッドストレージコントローラ１６がセンサ情報を監視し、表１に示した切り替え条件を満たしたときに自動的に切り替える。また、ユーザ設定モードでは、情報処理装置のユーザがキー、マウス、音声、携帯電話等で情報処理装置を操作して、指示を与える。
【００８９】
情報処理装置では、これらの状態に至ったときには、ＨＤＤ制御モジュール５１はハイブリッドストレージコントローラ１６にアクセス切り替えコマンドを発行し、記憶媒体のアクセスを切り替える。
【００９０】
ＨＤＤ制御モジュール５１は、いずれの場合でも、ＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１を意識することなく、あたかもＨＤＤ１０だけが存在するかの様に、ＲＥＡＤ／ＷＲＩＴＥコマンドを使ってハイブリッドストレージ３０をアクセスすることができる。
（Ｖ） ファイル管理制御のストレージアクセスのための論理アドレスの取り扱い
次に、図７ないし図９を用いて本発明の情報処理装置におけるファイル制御のストレージアクセスの切り替えと、そのアクセスのための論理アドレスの取り扱いについて説明する。
図７は、ＨＤＤとフラッシュメモリのファイル構成を説明する模式図である。
図８は、ＨＤＤとフラッシュメモリのファイル管理情報テーブルと、ファイルを格納している様子を示す模式図である。
図９は、ＨＤＤ−フラッシュメモリアドレス変換テーブルの具体例を示す模式図である。
【００９１】
上記のように、本発明の情報処理装置は、ＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１の切替えを制御しており、情報処理装置のＣＰＵは、ＨＤＤの使用環境、または、ユーザの指定にしたがって、ＨＤＤまたはフラッシュメモリの何れか一方をアクセスし、アクセス媒体がどちらに切り替わっても、ＣＰＵは継続して有効な媒体をアクセスする。このためには、原則として、フラッシュメモリに存在するファイルは、ＨＤＤにも存在する様に、または、ＨＤＤでアクセスされているファイルは、不揮発性メモリに存在する様に制御する必要がある。それと同時に、ＨＤＤおよびフラッシュメモリの両方に存在するファイルには、ＯＳから同一の論理アドレスでアクセスできるようにする。
【００９２】
このため、図７に示すように、情報処理装置によってＨＤＤ１０に割り当てられる任意のファイルの論理アドレスに対し、フラッシュメモリ１１にも同一の論理アドレス空間を備えるようにして、同一のファイルに関して、ＨＤＤ１０と同じ論理アドレスを割り当てる。すなわち、情報処理装置配下のＯＳ、アプリケーションファイル、管理ファイル、ユーザファイル等を全て、ＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１とで、同一のファイルに対して、同一の論理アドレス空間上の同一の論理アドレスの場所に置くように制御する。
【００９３】
また、ファイル管理情報としては、図８に示すようにＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１には、それぞれ、同一フォーマットで構成され、ファイル名称、拡張子、日付時刻、ファイルサイズ、論理アドレス空間への格納情報（格納先の先頭アドレス、ブロック数等）からなるファイル管理情報テーブル１０１、ファイル管理情報テーブル１０２を設ける。なお、図中、ＬＢＡは、論理アドレス（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｂｌｏｃｋ Ａｄｄｒｅｓｓ）、ＰＢＡは、物理アドレス（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｌｏｃｋ Ａｄｄｒｅｓｓ）である。
【００９４】
さらに、図９に示されるようにフラッシュメモリ１１にはファイル管理情報テーブル１０２をベースに、ＨＤＤ１０の論理アドレスとフラッシュメモリ１１の物理アドレスの変換をおこなうＨＤＤ−フラッシュメモリアドレス変換テーブル１０３を設けるようにする。
【００９５】
ストレージのアクセスがフラッシュメモリのとき、ハイブリッドストレージコントローラ１６は、ＨＤＤ−フラッシュメモリアドレス変換テーブル１０３によって、ＨＤＤ１０上でＲＥＡＤ／ＷＲＩＴＥするファイルの論理アドレスをフラッシュメモリ１１上の物理アドレスでアクセスすることができる。すなわち、ＲＥＡＤ時、ハイブリッドストレージコントローラ１６は、このＨＤＤ−フラッシュメモリアドレス変換テーブル１０３を用いて、ＨＤＤ制御モジュール５１が指定したによってＨＤＤ１０にあるべき、あるいは、これからＲＥＡＤしようとするファイルの論理アドレスをフラッシュメモリ１１の物理アドレスに置き換えた情報を取得する。
【００９６】
また、ＷＲＩＴＥ時は、ＨＤＤ制御モジュール５１が指定した論理アドレス空間に対し、ハイブリッドストレージコントローラ１６は、ＲＥＡＤ時と同様にＨＤＤ−フラッシュメモリアドレス変換テーブル１０３よりこれからＷＲＩＴＥするファイルの論理アドレスをフラッシュメモリ１１の物理アドレス空間に置き換えた情報を取得する。また、ＨＤＤ−フラッシュメモリアドレス変換テーブル１０３にないアドレス空間、すなわち、新たなアドレス空間を追加する場合、ある一定の法則、例えば、フラッシュメモリ１１で空いている最小の物理アドレスから順にアドレス空間を割当て、この結果をＨＤＤ−フラッシュメモリアドレス変換テーブル１０３に反映させる。
（ＶＩ） ファイル管理制御によるファイルの取扱い
次に、図１０および図１１を用いて本発明の情報処理装置のファイル管理制御によるファイルの取扱いについて説明する。
図１０および図１１は、各状態におけるファイルの状況を説明するための図である。
【００９７】
なお、ここでは、説明を簡単にするため、使用環境対応モードでのファイル管理制御のファイルの取扱いのみ説明することにする。
（１）フラッシュメモリへのファイル割り当て
フラッシュメモリ１１は、ＨＤＤ１０に比べ容量が少ないため、ＨＤＤ１０に格納されるファイルの中で、▲１▼情報処理装置のユーザが明示的に指定したファイル、▲２▼情報処理装置が学習した使用頻度が高いファイル、または、最近アクセスしたファイル、▲３▼情報処理装置が学習した使用頻度が高い、または、最近アクセスしたアプリケーションがアクセスする可能性のあるファイル等を、優先的にフラッシュメモリ１１に常駐させる。
【００９８】
なお、フラッシュメモリ１１の空き容量が一定値以下になった場合には、ユーザが指定したファイル、または、アクセス頻度の低いファイルを▲１▼ＨＤＤ１０にアクセス可能なタイミングで移動したり、▲２▼ＨＤＤ１０に同一のファイルが存在する場合、削除することで、フラッシュメモリ１１に一定容量の空きエリアを確保できる様にする。
（２）情報処理装置立上げ時（図１０参照）
ハイブリッドストレージコントローラ１６は、情報処理装置の立上げ直前、センサ情報収集器２０を制御して必要なセンサ情報を取得し、表１の使用環境対応モードの判定条件にしたがって、ＨＤＤモード、または、フラッシュメモリモードいずれかを決定し、該当するＨＤＤ１０、または、フラッシュメモリ１１よりＯＳ、管理ファイル等を読み出し、ＲＯＭ搭載プログラムが、ＨＤＤコントローラ１２を通して揮発性メモリ２に転送する（ＲＤ処理１−１）。
（３）ＨＤＤモードでの動作（図１０参照）
ハイブリッドストレージコントローラ１６は、アクセスモードがＨＤＤモードであると確定した時点で、ＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１のファイル管理情報テーブル１０１，１０２より、フラッシュメモリ１１に存在し、ＨＤＤ１０に存在しないファイルを、フラッシュメモリ１１からＨＤＤ１０にコピー転送する（図１０右下：ＷＲ処理１−２）。
【００９９】
ＨＤＤ制御モジュール５１は、必要に応じ、ハイブリッドストレージコントローラ１６にアプリケーションファイルやユーザファイル等を読み出すためＲＥＡＤコマンドを発行し、ハイブリッドストレージコントローラ１６は、それらのファイルをＨＤＤ１０から読み出し、ＨＤＤ制御モジュール５１はＨＤＤコントローラ１２を通して揮発性メモリ２に転送する（ＲＤ処理１−３）。
【０１００】
また、ハイブリッドストレージ３０がフラッシュメモリモードで終了、またはＨＤＤ１０に書き込まれない状態でフラッシュメモリモードに移行し、更新、新規作成されたファイルが、ＨＤＤ１０に存在しない場合（ａｆｔｅｒ＿ＷＲが終了していない状態）、ハイブリッドストレージコントローラ１６は、それらのファイルをフラッシュメモリ１１から読み出して、ＨＤＤ制御モジュール５１は、ＨＤＤコントローラ１２を介して揮発性メモリ２に転送する（ＲＤ処理１−４）。
【０１０１】
ユーザファイルは必要に応じ、揮発性メモリ２上で更新されたり、新規に作成され（更新・新規作成処理１−５）、必要に応じ、ＨＤＤ制御モジュール５１はＨＤＤコントローラ１２を介してハイブリッドストレージコントローラ１６にＷＲＩＴＥコマンドを発行し、ハイブリッドストレージコントローラ１６は、フラッシュメモリ１１にそれらのファイルを書き込む（ＷＲ処理１−６）。
【０１０２】
その後、適切なタイミングで、フラッシュメモリ１１から前記ファイルをＨＤＤ１０にコピー転送する（ＷＲ処理１−７）。ここで、ＨＤＤモードであるにも関わらず、フラッシュメモリ１１への書き込みを優先するのは、ＨＤＤモードからフラッシュメモリモードに移行した後、前記書き込みファイルがフラッシュメモリ１１にない事態を避けるためである。なお、代案として、ハイブリッドストレージコントローラ１６は情報処理装置の揮発性メモリ２上の更新、または、新規作成ファイルをフラッシュメモリ１１、ＨＤＤ１０へ同時に書き込んでも構わない（ＷＲ処理１−８）。ただし、場合によっては、ＨＤＤ制御モジュール５１からのＷＲＩＴＥコマンドに対し、ハイブリッドストレージコントローラ１６は、ＨＤＤ１０に書き込み、その後、フラッシュメモリ１１に転送してもよい。
（４）ＨＤＤモードからフラッシュメモリモードに移行する場合（図１０参照）
ハイブリッドストレージ３０がＨＤＤモードからフラッシュメモリモードに移行した場合、情報処理装置では、揮発性メモリ２は保持された状態（引継ぎ処理１−９）で、ハイブリッドストレージコントローラ１６がアクセスの対象をフラッシュメモリ１１に切替え、アプリケーションとＯＳによる処理が引き続き実行される。
【０１０３】
ＨＤＤ制御モジュール５１は、必要に応じ、ＨＤＤコントローラ１２を介しハイブリッドストレージコントローラ１６にＲＥＡＤコマンドを発行し、ハイブリッドストレージコントローラ１６は、新たなアプリケーションファイルやユーザファイル等をフラッシュメモリ１１から読み出し、ＨＤＤ制御モジュール５１はＨＤＤコントローラ１２を経由し揮発性メモリ２に転送する（ＲＤ処理１−１０）。
【０１０４】
ＨＤＤ制御モジュール５１は、揮発性メモリ２上で更新、または、新規に作成されたユーザファイルに対し、必要に応じＨＤＤコントローラ１２を介しハイブリッドストレージコントローラ１６にＷＲＩＴＥコマンドを発行し、ハイブリッドストレージコントローラ１６は、フラッシュメモリ１１にそれらのファイルを書き込む（ＷＲ処理１−１１）。
【０１０５】
また、ＨＤＤモードで新規作成、または、更新された未登録のユーザファイルも必要に応じＨＤＤ制御モジュール５１の指示で前記同様にハイブリッドストレージコントローラ１６を通してフラッシュメモリ１１に書き込まれる（ＷＲ処理１−１２）。以上の処理でフラッシュメモリ１１に書き込まれたユーザファイルを、ハイブリッドストレージコントローラ１６は、ＨＤＤモードに移行した際、適切なタイミングで、フラッシュメモリ１１からＨＤＤ１０にコピー転送する（ＷＲ処理１−２）。ここで、フラッシュメモリモード時にＨＤＤ１０をアクセスできないのは、例えば、ＨＤＤ１０が振動・衝撃が激しい、低温状態、低気圧状態等で、正常にアクセスできない状態に置かれている場合などが考えられる。
（５）フラッシュメモリモードでの動作（図１１参照）
ＨＤＤ制御モジュール５１は、必要に応じ、ハイブリッドストレージコントローラ１６にＲＥＡＤコマンドを発行し、ハイブリッドストレージコントローラ１６はアプリケーションファイルやユーザファイルをフラッシュメモリ１１から読み出し、ＨＤＤ制御モジュール５１は、ＨＤＤコントローラ１２を経由し揮発性メモリ２に転送する（ＲＤ処理２−１）。ただし、ハイブリッドストレージコントローラ１６は、ＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１のファイル管理情報テーブル１０１，１０２を参照して、ＨＤＤ１０に存在し、フラッシュメモリ１１に存在しないファイルで、フラッシュメモリモードでアクセスする可能性のあるファイルは、ＨＤＤモード時にＨＤＤ１０からフラッシュメモリ１１にコピー転送しておく。
【０１０６】
ユーザファイルは、必要に応じ、揮発性メモリ２上で更新されたり、新規に作成され（更新・新規作成処理２−２）、ＨＤＤ制御モジュール５１は、このときＨＤＤコントローラ１２を介しハイブリッドストレージコントローラ１６にＷＲＩＴＥコマンドを発行し、ハイブリッドストレージコントローラ１６は、フラッシュメモリ１１にそれらのファイルを書き込む（ＷＲ処理２−３）。その後、ＨＤＤモード時に移行した際、適切なタイミングで、それらのファイルをフラッシュメモリ１１からＨＤＤ１０に転送する（ＷＲ処理２−４）。
（６）フラッシュメモリモードからＨＤＤモードに移行する場合（図１１参照）
ハイブリッドストレージ３０がフラッシュメモリモードからＨＤＤモードに移行した場合、情報処理装置では、揮発性メモリ２は保持された状態（引継ぎ処理２−５）で、ハイブリッドストレージコントローラ１６がアクセスの優先対象をＨＤＤ１０に切替え、アプリケーションとＯＳによる処理が引き続き実行される。
【０１０７】
ＨＤＤ制御モジュール５１は、必要に応じ、ＨＤＤコントローラ１２を介しＲＥＡＤコマンドをハイブリッドストレージコントローラ１６に発行する。ハイブリッドストレージコントローラ１６は、このとき新たなアプリケーションファイルやユーザファイル等をＨＤＤ１０から読み出し、ＨＤＤ制御モジュール５１は、ＨＤＤコントローラ１２を経由して揮発性メモリ２に転送する（ＲＤ処理２−６）。ＨＤＤ制御モジュール５１は、揮発性メモリ２上で更新、あるいは、新規に作成されたユーザファイルに対して、ハイブリッドストレージコントローラ１６にＷＲＩＴＥコマンドを発行し、ハイブリッドストレージコントローラ１６は、それらのファイルをフラッシュメモリ１１書き込む（ＷＲ処理２−７）。また、フラッシュメモリモードで新規作成、あるいは、更新された未登録のユーザファイルも必要に応じＨＤＤ制御モジュール５１の指示で前記同様にフラッシュメモリ１１に書き込まれる（ＷＲ処理２−８）。
【０１０８】
以上の処理の後に、ハイブリッドストレージコントローラ１６は、フラッシュメモリ１１に書き込まれたユーザファイルを適切なタイミングで、フラッシュメモリ１１からＨＤＤ１０に転送する（ＷＲ処理２−９）。なお、代案として、ハイブリッドストレージコントローラ１６は情報処理装置の揮発性メモリ２上の更新、あるいは、新規作成ファイルをフラッシュメモリ１１、ＨＤＤ１０へ同時に書き込んでもよい（ＷＲ処理１−１０）。ただし、場合によっては、ＨＤＤ制御モジュール５１からのＷＲＩＴＥコマンドに対し、ハイブリッドストレージコントローラ１６はＨＤＤ１０に書き込み、その後、フラッシュメモリ１１に転送してもよい。
（７）情報処理装置シャットダウン時（図１１参照）
ハイブリッドストレージ３０がＨＤＤモードもしくは、フラッシュメモリモードの何れかのモードで、情報処理装置のシャットダウン契機が発生した場合、ハイブリッドストレージコントローラ１６は、ＨＤＤ制御モジュール５１からのＷＲＩＴＥコマンドに対し、フラッシュメモリモードであればフラッシュメモリ１１に対し、ＨＤＤモードであれば、ＨＤＤ１０、フラッシュメモリ１１の両方に管理ファイル等の更新ファイル、新規ユーザファイルを所定のアドレス空間に書き込む（ＷＲ処理２−１１）。
（ＶＩＩ） フラッシュメモリに関するファイル操作
次に、図１２ないし図１４を用いてフラッシュメモリへのファイル操作について説明する。
図１２は、フラッシュメモリへのファイル操作画面を示す模式図である。
図１３は、図１１の画面に加えて、エクスプローラ画面を示す模式図である。
図１４は、コピー完了後の確認画面を示す模式図である。
【０１０９】
本発明の情報処理装置で、ストレージのアクセスでフラッシュメモリを使う場合に、使用頻度が高いファイルなど必要なファイルをユーザに指定させて、予めコピー転送しておいたり、それを削除するユーティリティ機能を提供する。
【０１１０】
本発明では、情報処理装置で、「ファイル操作」を起動すると、例えば、図１２の様に、ディスプレイ５上に、ファイル操作画面が表示される。
【０１１１】
そこで、情報処理装置のユーザは、「ファイル操作」の「コピーボタン」をクリックすると、図１３の様にエクスプローラ画面が追加表示される。そこで、ユーザは、フラッシュメモリ１１にコピーするアプリケーションファイルやユーザファイル等をマウスなどを用いて選択する。
【０１１２】
そして、「開始ボタン」をクリックすると、コピーが始まり、図１３に示す様に、ディスプレイ５上の確認画面に、「ＨＤＤ→フラッシュメモリ：コピー完了？」と表示され、「ＯＫボタン」をクリックすると、操作が完了する。
【０１１３】
このようにして、コピー作業がおこなわれると、フラッシュメモリ１１の使用が最初（フォーマット終了状態）の場合には、情報処理装置は、ＨＤＤ１０からフラッシュメモリ１１に使用者の指定したファイルと，それ以外にＯＳ，管理情報ファイル等をコピーする。また、フラッシュメモリ１１上にファイル管理情報テーブル１０２とＨＤＤ−フラッシュメモリアドレス変換テーブル１０３を生成する。
【０１１４】
二回目以降の処理では、ＨＤＤ１０からフラッシュメモリに追加コピーした場合、ＨＤＤ１０からフラッシュメモリ１１に使用者の指定したファイルのみをコピーし、ファイル管理情報テーブル１０２とＨＤＤ−フラッシュメモリアドレス変換テーブル１０３の内容を更新する。
【０１１５】
次に、フラッシュメモリ１１上の不要なファイルを削除する場合には、情報処理装置で、「ファイル操作」を起動した後、情報処理装置のユーザは、「ファイル操作」画面の「削除ボタン」をクリックすると、図１３と同様にエクスプローラ画面が追加表示される。そこで、ユーザは、不要なアプリケーションファイルやユーザファイル等をマウスなどで選択して、「開始ボタン」をクリックすると、削除処理が始まり、終わると図示しなかったが、ディスプレイ５上の確認画面に「ＨＤＤ→フラッシュメモリ：削除完了？」と表示される。そして、ユーザが「ＯＫボタン」をクリックし、操作は完了する。
【０１１６】
このようにして、削除作業がおこなわれると、情報処理装置は、フラッシュメモリ１１からユーザの指定したファイルを削除し、フラッシュメモリ１１上にファイル管理情報テーブル１０２とＨＤＤ−フラッシュメモリアドレス変換テーブル１０３を更新（指定ファイルの削除）する。
【０１１７】
なお、以上の処理は、情報処理装置の使用目的やユーザの判断により、アクセスしたいアプリケーションファイルやユーザファイル等を対象にして、適切なタイミングで実施することができる。
【０１１８】
〔実施形態２〕
以下、本発明に係る第二の実施形態を、図１５および図１６を用いて説明する。
（Ｉ） 情報処理装置の構成
先ず、図１５を用いて本発明の第二の実施形態に係る情報処理装置の構成について説明する。
図１５は、本発明の第二の実施形態の情報処理装置の構成図である。
【０１１９】
第一の実施形態の情報処理装置は、記憶媒体としてＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１を内蔵するハイブリッドストレージ３０が、ＨＤＤコントローラ１２を介して内部バス３に接続される構成となっている。
【０１２０】
本実施形態では、それぞれ別個にＨＤＤ１０がＨＤＤコントローラ１２を介して、フラッシュメモリ１１はフラッシュメモリコントローラ１３を介して内部バス３に接続される構成である。
【０１２１】
情報処理装置の基本構成は、第一の実施形態と同様にＣＰＵ１、揮発性メモリ２（ＤＲＡＭ，ＳＤＲＡＭ等）、ディスプレイ５、初期起動のプログラムを組み込んだＲＯＭ６、内部バス３、および、電源系と記憶装置系である。
【０１２２】
本発明の記憶装置系は、図１５に示されるように、ＨＤＤ１０は、ＨＤＤコントローラ１２を介し、フラッシュメモリ１１は、フラッシュメモリコントローラ１３を介し、それぞれ情報処理装置の内部バス３に接続されており、後に説明するＨＤＤ１０を制御する制御ソフトウェアであるＨＤＤ制御モジュール５１によって制御される。また、ＨＤＤ１０、フラッシュメモリ１１間のデータ転送は、ＨＤＤ制御モジュール５１が、ＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ）１４や図示しないバッファを使って高速に転送することができる。なお、ＤＭＡは、ＣＰＵ１を介さずに直接メモリからデータを転送する機能である。
（ＩＩ） 情報処理装置のファイル管理制御動作
次に、図１６を用いて本発明の第二の実施形態に係る情報処理装置のファイル管理制御動作について説明する。
図１６は、本発明の第二の実施形態に係る情報処理装置のファイル管理制御動作の説明図である。
【０１２３】
本発明の第一の実施形態に係るハイブリッドストレージを組み込んだ情報処理装置は、使用環境の条件、または、ユーザの指定にしたがって、ストレージのアクセスをＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１で切替えることを特徴とする。
【０１２４】
本実施形態も、第一の実施形態と同様の機能を提供するものであるが、図１５に示したように、ＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１３が個別に内部バス３に接続される構成になっていることのみが異なっている。
【０１２５】
以下、このときのファイル管理制御について説明する。
【０１２６】
第一の実施形態のファイル管理制御では、ＨＤＤ１０、フラッシュメモリ１１へのＲＤ／ＷＲ、使用環境対応モードでのフラッシュメモリ１１、ＨＤＤ１０へのアクセスの切替えは、ハイブリッドストレージコントローラ１６がおこない、ＨＤＤ制御モジュール５１は、ＲＤ／ＷＲコマンドをＨＤＤコントローラ１２を介しハイブリッドストレージコントローラ１６に発行するだけであった。
【０１２７】
本実施形態の特徴は、ＨＤＤ制御モジュール５１が第一の実施形態のハイブリッドストレージコントローラ１６とＨＤＤ制御モジュール５１の処理を一元化しておこなうことにある。
【０１２８】
なお、ＯＳ５０の機能は第一の実施形態と同様なので、ここではＨＤＤ制御モジュール５１のタスク（機能）についてのみ説明する。
（１）ＯＳ５０対応ファイル入出力制御
ＨＤＤ制御モジュール５１は、ＯＳ５０からのファイルのＲＤ／ＷＲ要求に対し、ＨＤＤコントローラ１２を介したＨＤＤ１０とのインターフェイス制御をおこなない、ＨＤＤ１０に対しＲＤ／ＷＲコマンドを実行する。同様に、フラッシュメモリコントローラ１３を介したフラッシュメモリ１３とのインターフェイス制御をおこない、フラッシュメモリ１１に対しＲＤ／ＷＲコマンドを実行する。
【０１２９】
さらに、ＯＳ５０からユーザファイルのＷＲ要求時、図８に示したファイル管理情報テーブル１０１，１０２の更新情報を作成して、ＨＤＤ１０、または、フラッシュメモリ１１にＷＲコマンドを発行し、それらの更新情報を書き込む。
（２）使用環境対応モードに関しては、ＨＤＤ制御モジュール５１は以下の様に動作する。
▲１▼ＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１上の同一ファイルには、ＨＤＤ１０の論理アドレスを、そのままフラッシュメモリ１１に割当てる。
▲２▼センサ情報収集器２０を制御してセンサ情報を収集し、使用環境対応モードの設定範囲と比較することでハイブリッドストレージの有効な記憶媒体を確定させ、必要に応じ、ＨＤＤ／フラッシュメモリモードを切替える。
▲３▼本モードでは、フラッシュメモリ１１上のファイルは必ずＨＤＤ１０上に存在し、上位であるＯＳ０５、および、ＨＤＤ制御モジュール５１（記憶媒体のアクセスとファイル管理を受け持つ）にとって、ＨＤＤ１０、および、フラッシュメモリ１１上の同一ファイルは常に同じ状態で更新、新規作成されている様にしておくことが必要であり、そのために、 ＨＤＤ制御モジュール５１は、以下の様に動作する。
Ａ）ＨＤＤ制御モジュール５１は、ＯＳ５０のＷＲ要求に対し、指示ファイルを▲１▼フラッシュメモリコントローラ１３を介しフラッシュメモリ１１にＷＲした後、ＨＤＤコントローラ１２を制御してＨＤＤ１０にａｆｔｅｒ＿ＷＲする。または、▲２▼ＨＤＤコントローラ１２、フラッシュメモリコントローラ１３を制御してＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１に同時ＷＲする。
Ｂ）フラッシュメモリ１１上の更新・新規作成ファイルは、フラッシュメモリコントローラ１３、ＨＤＤコントローラ１２を制御してＨＤＤ１０にａｆｔｅｒ＿ＷＲする。
Ｃ）フラッシュメモリ１１のファイル指定処理（指定ファイルのＨＤＤ１０からフラッシュメモリへのＨＤＤコントローラ１２、フラッシュメモリコントローラ１３を介してのコピー転送の実行、フラッシュメモリ１１上の指定ファイルの削除）を実行する。
【０１３０】
以上のようにして、ＯＳ５０からのＷＲ要求があったときには、 ＨＤＤ制御モジュール５１は、図８に示すＨＤＤ１０内のファイル管理情報テーブル１０１，１０２の更新情報に関しては、ＨＤＤ１０、および、フラッシュメモリ１１にＷＲすると共に、図８に示すＨＤＤ−フラッシュメモリ−アドレス変換テーブル１０３を更新する。
（３）ユーザ設定モードに関しては、ＨＤＤ制御モジュール５１は、以下の様に動作する。
▲１▼「電源投入・切断」の指定については、これがユーザより指定されると、情報処理装置の立上げ／シャットダウンが検出されて、電源投入・切断のイベントが発生すると、 ＨＤＤ制御モジュール５１は、ストレージのアクセスをフラッシュメモリモードに切り替える。
▲２▼「フラッシュメモリ優先」の指定については、これがユーザより指定されると、ＨＤＤ制御モジュール５１は、フラッシュメモリ１１のファイルの有無、空き容量等を判断しＲＤ／ＷＲ可能であれば、フラッシュメモリコントローラ１３を介しフラッシュメモリ１１をアクセスし、そうでない場合、ＨＤＤコントローラ１２、フラッシュメモリコントローラ１３を介しＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１をアクセスする。
▲３▼「記憶媒体指定」の指定については、情報処理装置のユーザが記憶媒体の情報に基き、 ＨＤＤ制御モジュール５１は、アクセスする記憶媒体を確定させ、その記憶媒体をアクセスする。
【０１３１】
以上の説明に係り、実施形態１で記載した（ＩＩ）情報処理装置の動作モード、（ＩＶ）ファイル管理制御のストレージアクセスの切り替え、（Ｖ）ファイル管理制御のストレージアクセスのための論理アドレスの取り扱い、および、（ＶＩ）フラッシュメモリに関するファイル操作に関し、第一の実施形態では、ＨＤＤ制御モジュール５１とハイブリッドストレージコントローラ１６が共同でおこなっていた処理を第二の実施形態では、ＨＤＤ制御モジュール５１が一元化して処理する。そのため、（Ａ）図１０および図１１におけるＨＤＤ１０、フラッシュメモリ１１、揮発性メモリ２の間でのデータ移動、（Ｂ）図７ないし図９におけるＨＤＤ１０、フラッシュメモリ１１上でのファイル管理、（Ｃ）図２ないし図４、図１２ないし図１４、表１における使用環境対応モード、設定モードの扱い等は、本質的に同一で説明がかなり重複するため、実施形態の説明は省略する。
【０１３２】
〔実施形態３〕
以下、本発明に係る第三の実施形態を、図１７を用いて説明する。
図１７は、本発明の第三の実施形態の情報処理装置の構成図である。
【０１３３】
本実施形態の情報処理装置の構成は、ほぼ第二の実施形態の構成と同様であるが、フラッシュメモリの実装方法に関してのみ異なっている。
【０１３４】
すなわち、本発明の第二の実施形態では、フラッシュメモリは、固定して実装されていたが、本実施形態では、フラッシュメモリ１１とフラッシュメモリコントローラ１３の間にフラッシュメモリソケット１７を設け、フラッシュメモリ１１を抜き差しできる様にしたものである。なお、フラッシュメモリソケット１７にフラッシュメモリ１１が差し込まれているか否かは、ＨＤＤ制御モジュール５１が前記センサ情報収集器２０を定期的にサーチして検出するか、もしくは、前記センサ情報収集器２０に、図示はしなかったが、フラッシュメモリ１１の差し込み／抜きを検出し、ＣＰＵ１に割り込みをかける回路を設け、この割込み信号によって検出してもよい。
【０１３５】
本実施形態の記憶媒体切り替えのロジックと、ファイル管理制御の動作については、第二の実施形態と同様であるが、フラッシュメモリを装着していないときには、ストレージのアクセスは、ＨＤＤのみであることに注意する。
【０１３６】
すなわち、以下の表３に示すように、▲１▼フラッシュメモリ１１を装着しないときは、記憶媒体はＨＤＤ１０のみであって単独ＨＤＤとして機能し、▲２▼フラッシュメモリ１１を装着することによって、使用環境条件やユーザの指定に応じ、ＨＤＤ１０とフラッシュメモリ１１の切替えを可能にし、第二の実施形態の情報処理装置と同様の動作をする。
【０１３７】
【表３】
【０１３８】
【発明の効果】
本発明によれば、ディスク装置と、不揮発性半導体メモリとを有する情報処理装置において、その切り替えを、ユーザの指定、あるいは、環境条件にしたがっておこない、その切り替え時に、データの一貫性と処理の継続を保証する制御をおこなうような情報処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態のハイブリッドストレージを組み込んだ情報処理装置の構成図である。
【図２】各動作モードの状態遷移図である。
【図３】使用環境モード下でアクセスモードの様子を説明する図である。
【図４】ＨＤＤ音と暗騒音の音圧レベルを状況により対比した図である。
【図５】音圧レベルの測定範囲を示した図である。
【図６】本発明の第一の実施形態に係るハイブリッドストレージを組み込んだ情報処理装置のファイル管理制御動作の説明図である。
【図７】ＨＤＤとフラッシュメモリのファイル構成を説明する模式図である。
【図８】ＨＤＤとフラッシュメモリのファイル管理情報テーブルと、ファイルを格納している様子を示す模式図である。
【図９】ＨＤＤ−フラッシュメモリアドレス変換テーブルの具体例を示す模式図である。
【図１０】各状態におけるファイルの状況を説明するための図である（その一）。
【図１１】各状態におけるファイルの状況を説明するための図である（その二）。
【図１２】フラッシュメモリへのファイル操作画面を示す模式図である。
【図１３】図１１の画面に加えて、エクスプローラ画面を示す模式図である。
【図１４】コピー完了後の確認画面を示す模式図である。
【図１５】本発明の第二の実施形態の情報処理装置の構成図である。
【図１６】本発明の第二の実施形態に係る情報処理装置のファイル管理制御動作の説明図である。
【図１７】本発明の第三の実施形態の情報処理装置の構成図である。
【符号の説明】
１…ＣＰＵ
２…揮発性メモリ
３…内部バス
４…信号バス
５…ディスプレイ
６…ＲＯＭ
１０…ＨＤＤ（磁気ディスク装置）
１１…フラッシュメモリ
１２…ＨＤＤコントローラ
１３…フラッシュメモリコントローラ
１４…ＤＭＡ
１５…ハイブリッドストレージ中継器
１６…ハイブリッドコントローラ
１７フラッシュメモリソケット
２０…センサ情報収集器
２１…温度センサ
２２…気圧センサ
２３…加速度センサ
２４…マイク
３０…ハイブリッドストレージ
９０…電源
９１…バッテリィ
９２…パワー供給チェンジャー
９３…バッテリィチェッカー
９４…スイッチ
９５…電源線
１０１…ファイル管理情報テーブル（ＨＤＤ用）
１０２…ファイル管理情報テーブル（フラッシュメモリ用）
１０３…ＨＤＤ−フラッシュメモリアドレス変換テーブル
５０…ＯＳ
５１…ＨＤＤ制御モジュール
５２…ＡＰ（アプリケーション）
Claims (12)
- 複数の記憶媒体で情報を記憶して、読み書きをおこなうハイブリッドストレージにおいて、
ディスク装置と、不揮発性半導体メモリとを有し、
ユーザの指定、または、稼動状態にしたがって、
前記ハイブリッドストレージの読み書きの対象とする記憶媒体を、前記ディスク装置と前記不揮発性半導体メモリのうち、少なくとも一つ以上選択して、前記記憶媒体の選択の状態に関係なく、外部に継続してアクセスすることが可能なインターフェースを提供することを特徴とするハイブリッドストレージ。 - 前記稼動状態の情報を集める手段と、
前記ディスク装置と前記不揮発性半導体メモリの選択の条件を設定する手段とを有し、
前記稼動状態の情報と選択の条件とを比較することにより、このハイブリッドストレージの読み書きの対象とする記憶媒体を、前記ディスク装置と前記不揮発性半導体メモリのうち、少なくとも一つ以上選択することを特徴とする請求項１記載のハイブリッドストレージ。 - 不揮発性半導体メモリを抜き差しできるソケットを設け、不揮発性半導体メモリが前記ソケットに挿入されたときに、
ユーザの指定、または、稼動状態にしたがって、
このハイブリッドストレージの読み書きの対象とする記憶媒体を、前記ディスク装置と前記不揮発性半導体メモリのうち、少なくとも一つ以上選択することを特徴とする請求項１および請求項２記載のいずれかのハイブリッドストレージ。 - 前記稼動状態の判定条件として、
少なくとも、温度、振動・衝撃、気圧、バッテリィの残量、音圧もしくは暗騒音に対する回転型記憶装置の相対発生音、または、ディスク装置の発生音、装置が電源投入時・切断時であることの一つ以上を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項３記載のいずれかのハイブリッドストレージ。 - 記憶装置にプログラムとデータを格納し、それらを読み書きすることによって処理をおこなう情報処理装置において、
前記記憶装置の記憶媒体として、ディスク装置と、不揮発性半導体メモリとを有し、
ユーザの指定、または、稼動状態にしたがって、
前記情報処理手段の読み書きの対象とする記憶媒体を、前記ディスク装置と前記不揮発性半導体メモリのうち、少なくとも一つ以上選択して、前記記憶媒体の選択の状態に関係なく、前記情報処理装置が実行していた処理を継続して、前記記憶媒体にアクセスすることが可能なことを特徴とする情報処理装置。 - 前記稼動状態の情報を集める手段と、
前記記憶装置の選択の条件を設定する手段とを有し、
前記稼動状態の情報と選択の条件とを比較することにより、このハイブリッドストレージの読み書きの対象とする記憶媒体を、前記ディスク装置と前記不揮発性半導体メモリのうち、少なくとも一つ以上選択することを特徴とする請求項５記載の情報処理装置。 - 不揮発性半導体メモリを抜き差しできるソケットを設け、不揮発性半導体メモリが前記ソケットに挿入されたときに、
ユーザの指定、または、稼動状態にしたがって、
このハイブリッドストレージの読み書きの対象とする記憶媒体を、前記ディスク装置と前記不揮発性半導体メモリのうち、少なくとも一つ以上選択することを特徴とする請求項５および請求項６記載のいずれかの情報処理装置。 - 前記稼動状態の判定条件として、
少なくとも、温度、振動・衝撃、気圧、バッテリィの残量、音圧もしくは暗騒音に対する回転型記憶装置の相対発生音、または、ディスク装置の発生音、装置が電源投入時・切断時であることの一つ以上を含むことを特徴とする請求項５ないし請求項７記載のいずれかの情報処理装置。 - 前記ディスク装置および前記不揮発性半導体メモリに、オペレーティングシステム、アプリケーションプログラムと、ユーザデータが格納可能なことを特徴とする請求項５ないし請求項８記載のいずれかの情報処理装置。
- この情報処理装置が、シャットダウンするときに読み書きの対象としていた記憶媒体と、起動時に読み書きの対象とする記憶媒体とが違っていても選択した方の記憶媒体にアクセスすることが可能な請求項５ないし請求項９記載のいずれかの情報処理装置。
- この情報処理手段の読み書きの対象とする記憶媒体として、前記不揮発性半導体メモリが選択されているときに、
前記不揮発性半導体メモリに存在しないデータのみ前記ディスク記憶装置から読み出すことを特徴とする請求項５ないし請求項９記載のいずれかの情報処理装置。 - 前記不揮発性半導体メモリに存在して、前記ディスク装置に存在しないデータを前記不揮発性半導体メモリから前記ディスク装置へ転送することを特徴とする請求項５ないし請求項１１記載のいずれかの情報処理装置。
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