JP2004265506A

JP2004265506A - データ記録装置及び方法、プログラム

Info

Publication number: JP2004265506A
Application number: JP2003054313A
Authority: JP
Inventors: Ryogo Ito; 亮吾伊藤; Junichi Yokota; 淳一横田; Atsuo Okamoto; 敦雄岡本; Takaharu Yamada; 崇晴山田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2004-09-24

Abstract

【課題】少なくとも複数のゾーンに分割された記録媒体に対して、所定数のセクタからなるクラスタ単位でデータを記録する場合に、複数のゾーンを跨がないようにする。
【解決手段】ゾーンの境界におけるアドレスを識別し、データを記録する前に、識別したアドレスに基づき、複数のクラスタから構成されるデータ領域と複数のクラスタを管理するための管理領域とを有するパーティションを、ゾーンの境界に対してクラスタの境界が合致するように記録媒体に対して割り当てる。また、少なくともゾーンの境界におけるアドレスを予め識別し、記録するデータのサイズに応じて、未使用の連続したクラスタから構成されるクラスタ群を識別したアドレスに基づき選択し、選択したクラスタ群を構成するクラスタ単位でデータを記録媒体へ記録する。
【選択図】図９

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも複数のゾーンに分割された記録媒体に対して、所定数のセクタからなるクラスタ単位でデータを記録するためのデータ記録装置及び方法、並びにプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
パーソナルコンピュータやＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔｓ）等の情報処理装置では、ノンリニアアクセス可能なハードディスクを始めとして、光ディスク、光磁気ディスク、メモリカード等の各種データ記録媒体が装着され、これにデータが記録される。
【０００３】
このデータ記録媒体に記録されるデータを管理するためのファイルシステムが構築されるところ、その代表的なものとして例えば図１３に示すようなＦＡＴ（ＦｉｌｅＡｌｌｏｃａｔｉｏｎＴａｂｌｅ）システムが提案されている。
【０００４】
ＦＡＴシステム８０は、ＭＢＲ（ＭａｓｔｅｒＢｏｏｔＲｅｃｏｒｄ）８１と、空き領域８２と、ＢＰＢ（ＢＩＯＳＰａｒａｍｅｔｅｒＢｌｏｃｋ）８３１、ＦＡＴ領域８３２、ＦＡＴで扱う１データ単位としてのクラスタが配されるデータ領域８３４を備え、このＦＡＴシステム８０がパーティション８３内に載ることになる。
【０００５】
ＭＢＲ８１は、パーティション８３の先頭と終端のアドレスが少なくとも記述されている。またＢＰＢ８３１には、ＯＳ（ＯｐｅｒａｔｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）をロードするためのブートや、ＦＡＴ領域８３２やデータ領域８３４のサイズの情報等が少なくとも記述されてなる。
【０００６】
ＦＡＴ領域８３２は、ともにデータ領域８３４に対応して設けられ、それぞれにＦＡＴが記録される。このＦＡＴ領域８３２に記録されるＦＡＴは、主としてデータ領域８３４に記録されている所定ファイルのクラスタを検索するために使用され、係るデータ領域８３４を構成する複数のクラスタに対応した数のＦＡＴエントリからなる。
【０００７】
データ領域８３４は、ＦＡＴシステムにおける管理単位であるクラスタ毎にデータを記録するための領域である。クラスタのサイズは標準で４Ｋバイトとされるが、５１２バイト〜３２Ｋバイトの間で２のべき乗の大きさをとることができる。ちなみに、１クラスタはｎセクタで表される。
【０００８】
このようなＦＡＴシステムによりデータファイルが管理される記録媒体に対してデータを記録するための記録装置として、記録すべきファイルによってクラスタサイズを選択し得る記録装置等（例えば、特許文献１参照。）、記録媒体内に物理的に連続した連続記録空間を確保して、これを第１のＦＡＴで管理し、その連続記録空間内の管理を第２のファイルシステムにより実行する記録又は再生装置（例えば、特許文献２参照。）等が、特に近年において提案されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−４１３４１号公報
【特許文献２】
特開２００１−３２５１２８号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したデータ記録媒体は、例えば図１４（ａ）に示すように、ディスクを半径方向に複数のゾーンに分割するＺＣＡＶ（ＺｏｎｅＣｏｎｓｔａｎｔＡｎｇｕｌａｒＶｅｌｏｃｉｔｙ）方式により物理的にフォーマットされる。このＺＣＡＶ方式では、各ゾーンの１トラックあたりのセクタ数を内周から外周にかけて増加させる。スピンドル・モータの回転数は、ゾーン内では一定であるが、各ゾーン間で異なり、特に内周から外周にかけてデータの転送レートは高速から低速へ遷移していくことになる。
【００１１】
このようなＺＣＡＶ方式でフォーマットされた光ディスクにデータを記録する場合には、当該記録するデータのサイズを識別し、識別したデータサイズに応じて、未使用の連続したクラスタ（以下、この連続したクラスタをクラスタ群という。）を選択する。
【００１２】
しかしながら、図１４（ｂ）に示すように、クラスタ群が複数のゾーンを跨いで選択される場合がある。これは、論理的に存在するクラスタにおいて連続してデータを記録することができるが、互いに転送レートの異なる複数のゾーンにおいて、同一ファイルを構成するデータが記録されてしまう。その結果、ディスク回転速度を整定するための待ち時間が増大し、回転速度の調整に伴うモータへの消費電力が増加し、特に動画等のリアルタイム性の要求されるデータの読み出しが困難になるという問題点がある。
【００１３】
そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、少なくとも複数のゾーンに分割された記録媒体に対して、所定数のセクタからなるクラスタ単位でデータを記録する場合に、複数のゾーンを跨がないようにすることで、特にリアルタイム性の要求されるデータを容易に読み出すことができるデータ記録装置及び方法、プログラムを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るデータ記録装置は、上述の課題を解決するために、少なくとも複数のゾーンに分割された記録媒体に対して、データを記録するデータ記録装置において、ゾーンの境界におけるアドレスを識別する識別手段と、データを記録する前に、識別されたアドレスに基づき、複数のクラスタから構成されるデータ領域と複数のクラスタを管理するための管理領域とを有するパーティションを、記録媒体に対して割り当てる割当手段とを備え、割当手段は、ゾーンの境界に対してクラスタの境界が合致するように上記パーティションを割り当てる。
【００１５】
また本発明に係るデータ記録装置は、上述の課題を解決するために、少なくとも複数のゾーンに分割された記録媒体に対して、所定数のセクタからなるクラスタ単位でデータを記録するデータ記録装置において、少なくとも上記ゾーンの境界におけるアドレスを予め識別する識別手段と、記録するデータのサイズに応じて、未使用の連続したクラスタから構成されるクラスタ群を選択する選択手段と、選択したクラスタ群を構成するクラスタ単位でデータを記録媒体へ記録する記録手段とを備え、選択手段は、さらに識別されたアドレスに基づき、クラスタ群を選択する。
【００１６】
また本発明に係るデータ記録方法は、上述の課題を解決するために、少なくとも複数のゾーンに分割された記録媒体に対して、データを記録するデータ記録方法において、ゾーンの境界におけるアドレスを識別し、データを記録する前に、識別したアドレスに基づき、複数のクラスタから構成されるデータ領域と複数のクラスタを管理するための管理領域とを有するパーティションを、ゾーンの境界に対してクラスタの境界が合致するように記録媒体に対して割り当てる。
【００１７】
また本発明に係るデータ記録方法は、上述の課題を解決するために、少なくとも複数のゾーンに分割された記録媒体に対して、所定数のセクタからなるクラスタ単位でデータを記録するデータ記録方法において、少なくともゾーンの境界におけるアドレスを予め識別し、記録するデータのサイズに応じて、未使用の連続したクラスタから構成されるクラスタ群を識別したアドレスに基づき選択し、選択したクラスタ群を構成するクラスタ単位でデータを記録媒体へ記録する。
【００１８】
また本発明に係るプログラムは、上述の課題を解決するために、少なくとも複数のゾーンに分割された記録媒体に対して所定の処理を実行するためのプログラムにおいて、ゾーンの境界におけるアドレスを識別し、データを記録する前に、識別したアドレスに基づき、複数のクラスタから構成されるデータ領域と複数のクラスタを管理するための管理領域とを有するパーティションを、ゾーンの境界に対してクラスタの境界が合致するように記録媒体に対して割り当てることをコンピュータに実行させる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
本発明は、例えば図１に示すようなデータ記録装置１に適用される。このデータ記録装置１は、例えばノンリニアアクセス可能なハードディスクを始めとして、光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリカード等に代表される記録媒体にデータを記録するようにしたものであり、記録媒体１３が挿入されるディスクドライブ３と、各構成要素を制御するためのＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）５と、ＣＰＵ５にそれぞれ接続されてなり、データの蓄積や展開等に使用する作業領域としてのＲＡＭ８及び実行すべき制御プログラムを格納するＲＯＭ９と、ユーザによる操作入力に応じた動作制御信号を生成するための操作入力部１０と、他の電子機器との間で有線通信或いは有線通信により、各種情報を送受信するための通信部１１と、装置全体に電源を供給するための電源１２とを備えている。
【００２１】
ディスクドライブ３は、挿入された記録媒体１３に対してデータを記録し、或いは記録媒体１３に記録されたデータを検出する光ピックアップ、記録媒体１３を線速度一定（ＣＬＶ：ＣｏｎｓｔａｎｔＬｉｎｅａｒＶｅｌｏｃｉｔｙ）又は、角速度一定（ＣＡＶ：ＣｏｎｓｔａｎｔＡｎｇｕｌａｒＶｅｌｏｃｉｔｙ）で回転駆動させるスピンドルモータ等を備えている。
【００２２】
ＣＰＵ５は、例えばＲＯＭ９に格納されている基本動作プログラムや各種処理定数に基づき、ディスクドライブ３に挿入された記録媒体１３に対する記録、再生動作を制御し、また通信部１１による他の電子機器とのデータ通信を制御する。このＣＰＵ５は、例えば、接続された操作入力部１０から供給される信号に基づき、上述した各構成要素を制御してもよい。また、このＣＰＵ５に対して図示しないカメラ部が接続されている場合には、当該カメラ部から映像信号、音声信号が供給されることになる。
【００２３】
操作入力部１０は、例えばマウスやキーボード等のように、ユーザ自身が所定の入力処理を実行するためのデバイスである。
【００２４】
通信部１１は、他の電子機器との間で有線通信するための、イーサネット（登録商標）のケーブルやＵＳＢケーブル等であり、またその電子機器との間でＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等の無線通信方式に基づき各種情報を送受信するための無線ＬＡＮカード等である。また電源１２は、ユーザによる押圧操作に基づき、各構成要素に電流を供給する。
【００２５】
記録媒体１３は、例えば図２に示すように、ディスクを半径方向に複数のゾーンに分割するＺＣＡＶ（ＺｏｎｅＣｏｎｓｔａｎｔＡｎｇｕｌａｒＶｅｌｏｃｉｔｙ）方式により物理的にフォーマットされる。このＺＣＡＶ方式では、各ゾーンの１トラックあたりのセクタ数を内周から外周にかけて増加させてゆく。スピンドル・モータの回転数は、ゾーン内では一定であるが、各ゾーン間で異なり、特に内周から外周にかけてデータの転送レートは高速から低速へ遷移していくことになる。
【００２６】
次に、このような記録媒体１３に記録されるデータを管理するためのファイルシステムにつき説明をする。
【００２７】
図３は、記録媒体１３におけるファイルシステムの処理階層を示している。このファイルシステム処理階層は、アプリケーションアドレス層の下に、ファイル管理処理層、論理アドレス層、物理アドレス層、フラッシュメモリアクセスが配される。本発明では、ファイル管理処理層としてＦＡＴ（ＦｉｌｅＡｌｌｏｃａｔｉｏｎＴａｂｌｅ）システムを適用する。
【００２８】
ＦＡＴシステムは、記録媒体１３をクラスタと呼ばれる論理単位に分割し、データサイズに応じてこのクラスタを１つ乃至複数割り当てることによりファイルを作り出すシステムであり、図４に示すようにＭＢＲ（ＭａｓｔｅｒＢｏｏｔＲｅｃｏｒｄ）２１と、空き領域２２と、ＢＰＢ（ＢＩＯＳＰａｒａｍｅｔｅｒＢｌｏｃｋ）２３１、第１のＦＡＴ領域２３２、第２のＦＡＴ領域２３３、ＦＡＴで扱う１データ単位としてのクラスタが配されるデータ領域２３４とを備え、このＦＡＴシステムがパーティション２３に載ることになる。
【００２９】
ＭＢＲ２１は、パーティション２３の先頭と終端のアドレスが少なくとも記述されている。
【００３０】
空き領域２２は、ＭＢＲ２１と、パーティション２３との間に配され、少なくとも各ゾーンのアドレス情報が記録される。この空き領域２２は、通常数百Ｋバイトから数Ｍバイトのサイズからなるが、このサイズを必要に応じて変更することにより、パーティション２３のサイズや、開始位置を自在に制御することができる。
【００３１】
ＢＰＢ２３１には、ＯＳ（ＯｐｅｒａｔｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）をロードするためのブートや、ＦＡＴ領域２３２，２３３やデータ領域２３４のサイズの情報等が少なくとも記述されてなる。
【００３２】
第１のＦＡＴ領域２３２並びに第２のＦＡＴ領域２３３は、ともにデータ領域２３４に対応して設けられてなり、クラスタのリンク構造を示すテーブルとしてのＦＡＴが記録される。第２のＦＡＴ領域２３３は、あくまで第１のＦＡＴ領域２３２を補完するための設けられたものであり、第１のＦＡＴ領域２３２に記録されるＦＡＴのコピーが、第２のＦＡＴ領域２３３に記録されることになる。これらのＦＡＴ領域２３２，２３３に記録されるＦＡＴは、主としてデータ領域２３４に記録されている所定ファイルのクラスタを検索し、或いは管理するために使用され、係るデータ領域２３４を構成する複数のクラスタに対応した数のＦＡＴエントリからなる。
【００３３】
データ領域２３４は、ＦＡＴシステムにおける管理単位であるクラスタ毎にデータを記録するための領域である。クラスタのサイズは標準で４Ｋバイトとされるが、５１２バイト〜３２Ｋバイトの間で２のべき乗の大きさをとることができ、１クラスタはｎセクタで表される（ｎ＝１，２，４，８，１６，・・，１２８，・・）。なお、このデータ領域２３４の最先位置に配されるクラスタを先頭クラスタ３０１と称する。またこのデータ記録領域の最後尾に配されるクラスタを後端クラスタ３０２と称する。
【００３４】
このようなＦＡＴシステムでは、例えば図５に示すように、ＦＡＴのエントリ番号とクラスタのエントリ番号とが、１対１で対応している。ＦＡＴ管理領域には、次のクラスタ番号が記述される。ファイルは、上述のとおりクラスタを単位として構成されているが、クラスタの記録媒体１３上の物理的な位置は常に連続しているわけではない。このため、ＦＡＴにより、各クラスタがどのような順に連結してファイルを構成しているか管理する必要があるため、次のクラスタ番号が付されることになる。
【００３５】
またＦＡＴ管理領域には、対応するクラスタが未だ使用されてないため現在使用可能であることを示す値、対応するクラスタに欠陥があることを示す値等も記述される。
【００３６】
次に、本発明を適用したデータ記録装置１において、各ゾーンの境界位置をＬＢＡ（ＬｏｇｉｃａｌＢｌｏｃｋＡｄｄｒｅｓｓｉｎｇ）によるアドレス方法に基づき特定する手順につき、図６を用いて説明をする。
【００３７】
先ず、ステップＳ１１において、ＣＰＵ５は、記録媒体１３の総セクタ数を識別する。この識別では、記録媒体１３のインターフェースとしてＡＴＡ／ＡＴＡＰＩ（ＡＴＡｔｔａｃｈｍｅｎｔ／ＡＴＡＰａｃｋｅｔＩｎｔｅｒｆａｃｅ）を採用する場合に、規定されたコマンドの１つとして、”ＩＤＥＮＴＩＦＹＤＥＶＩＣＥ”がある。このコマンドを実行したときに取得することができる情報として、”Ｔｏｔａｌｎｕｍｂｅｒｏｆｕｓｅｒａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅｓｅｃｔｏｒｓ”があり、この値から総セクタ数を識別することができる。ちなみに、この識別した総セクタ数は、指定可能なＬＢＡの最大値である。
【００３８】
次にステップＳ１２へ移行し、ＣＰＵ５は、図７（ａ）に示すように、記録媒体１３からＬＢＡ毎にデータを読み出し、その読み出しに必要な時間を順次計測する。このとき、ＡＴＡ／ＡＴＡＰＩを採用する場合に、”ＲＥＡＤＳＥＣＴＯＲ”又は”ＲＥＡＤＤＭＡ”等のデータの読み出しコマンドを、読み出すデータ長を５１２バイトに指定することにより順次実行し、データ読み出しにおける所要時間を計測してもよい。一のＬＢＡにつき、上記所要時間の計測を終了した場合にはステップＳ１３へ移行する。
【００３９】
ステップＳ１３において、ＣＰＵ５は、全てのセクタに対してデータの読み出し時間の計測を終了したか否か判別する。その結果、全てのセクタにつき、データの読み出し時間が求められていた場合には、ステップＳ１５へ移行し、それ以外の場合には、ステップＳ１４へ移行する。
【００４０】
ステップＳ１４において、ＣＰＵ５は、ＬＢＡを１増加させる。ちなみに、このＬＢＡの増分は、１に限定されるものではなく、いかなる整数であってもよい。すなわち、このステップＳ１２〜ステップＳ１４の処理を繰り返し実行することにより、ＣＰＵ５は、全てのＬＢＡに対するデータ読み出しの所要時間を計測することができる。
【００４１】
次に、ステップＳ１５へ移行し、ＣＰＵ５は、計測した各ＬＢＡに対するデータ読み出し時間を集計し、ゾーン境界に位置するＬＢＡを特定する。すなわち、各ゾーンの転送レートは、互いに異なるため、データ読み出しの所要時間も各ゾーン間で異なる。このため、全てのＬＢＡに対するデータ読み出しの所要時間を計測すると、図７（ｂ）に示すように、記録媒体１３の内周から外周にかけてデータの読み出し所要時間が階段状に変化することになる。この図７（ｂ）において、所要時間の変化点にあるＬＢＡが、ゾーンの境界を示しており、換言すれば、各ゾーンの開始位置におけるＬＢＡを示している。以下、この所要時間の変化点にあるＬＢＡを開始ＬＢＡと称する。ちなみに、この開始ＬＢＡの数を識別することにより、この記録媒体１３において分割されたゾーン数を識別することが可能となる。ＣＰＵ５は、このステップＳ１５において、取得した開始ＬＢＡを空き領域２２に記録し、ゾーンの境界位置におけるアドレスの特定処理を終了させる。
【００４２】
このように、本発明を適用したデータ記録装置１では、記録媒体１３において分割された各ゾーンの境界位置を特定する際に、データの読み出し時間を計測するという比較的簡単な処理を実行するのみで実現することができ、装置全体の容量の削減による効率化を図ることができる。またこの記録媒体１３として、例えば着脱不可能な備え付けのハードディスクを適用する場合には、このアドレスの特定処理を、製造時に行われるディスク全面読み出し検査工程に組み込むことにより、予めゾーンの境界位置が識別された状態で、このデータ記録装置１を製品として出荷することも可能となる。
【００４３】
次に、ファイル管理処理層としてＦＡＴシステムを適用する本発明において、記録媒体１３上にパーティションを定義する方法につき説明をする。
【００４４】
記録媒体において分割された各ゾーンに対して、無作為的にパーティション２３を定義してしまうと、図８（ａ）に示すように、ゾーンの境界とクラスタの境界が合致しない場合が生じてしまう。ＦＡＴシステムにおいて、記録媒体１３に対し、クラスタ単位でデータが記録されるところ、当該記録されたデータが複数のゾーンに跨ることなり、特に動画等のリアルタイム性の要求されるデータの読み出しが困難となってしまう。
【００４５】
このため、本発明では、図８（ｂ）に示すように、パーティション２３を定義する際に、予めゾーンの境界に対してクラスタの境界が合致するようにパーティション２３を割り当てる。これにより、クラスタ単位で構成されるデータが、ゾーンを跨いで記録媒体１３上に記録されることがなくなり、ディスク回転速度を整定するための待ち時間を短縮させることができ、また回転速度の調整に伴うモータへの消費電力を軽減させることができ、ひいてはリアルタイム性の要求されるデータを容易に読み出すことが可能となる。
【００４６】
図９は、データ記録装置１において、パーティション２３を定義する手順を示している。
【００４７】
先ずステップＳ２１において、ＣＰＵ５は、上述の如く各ゾーンの開始ＬＢＡを特定する。後においてクラスタとの境界位置を合致させるために、予め記録媒体１３において分割されてなる各ゾーンの境界位置を識別しておく。
【００４８】
次にステップＳ２２に移行し、ＣＰＵ５は、ＭＢＲ２１に記述されているパーティションテーブルを参照し、パーティション２３のサイズを識別する。また、ＣＰＵ５は、先頭クラスタ３０１における最先に位置するセクタを識別し、当該セクタのＬＢＡを取得する。
【００４９】
またＣＰＵ５は、ステップＳ２２において、記録媒体１３の総セクタ数を識別する。ＡＴＡ／ＡＴＡＰＩを採用する場合において、ＣＰＵ５は、”ＩＤＥＮＴＩＦＹＤＥＶＩＣＥ”コマンドを実行することにより、総セクタ数、ひいては指定可能なＬＢＡの最大値を取得するようにしてもよい。
【００５０】
次にステップＳ２３へ移行し、ＣＰＵ５は、記録媒体１３において、最内周或いは最外周のいずれからパーティション２３を定義し直すか選択を行う。ちなみに、このステップＳ２３における選択は、例えば操作入力部１０からの入力に応じて、ＣＰＵ５が実行するようにしてもよい。
【００５１】
次にステップＳ２４へ移行し、ＣＰＵ５は、記録媒体１３に対してパーティション２３の割り当てを実行する。以下、この記録媒体１３に対するパーティションの割り当てを最適化と称する。この最適化の具体例については、後に詳述する。
【００５２】
次にステップＳ２５へ移行し、最適化処理された記録媒体１３に対して通常の物理フォーマットを実行する。このステップＳ２５における物理フォーマットの中に、ステップＳ２４の最適化処理を組み込んでもよい。かかる場合には、上述したステップＳ２３における選択に応じて、記録媒体１３の最内周或いは最外周のいずれかより物理フォーマットを実行していくことになる。その結果、記録媒体１３の最内周に位置するゾーンの開始位置がクラスタの開始位置となり、或いは、記録媒体１３の最外周に位置するゾーンの終端位置がクラスタの終端位置となるようにパーティションが割り当てられることになる。
【００５３】
図１０は、最適化処理の具体的な例を示すフローチャートを示している。
【００５４】
先ずステップＳ３１において、ＣＰＵ５６は、上述したステップＳ２３において、記録媒体１３の内周或いは外周のいずれから最適化することにつき、選択されたかを識別する。その結果、記録媒体１３の最内周から最適化することにつき選択されていた場合には、ステップＳ３２へ移行する。一方、ステップＳ２３において記録媒体１３の最外周から最適化することにつき選択されていた場合には、ステップＳ３３へ移行する。
【００５５】
ステップＳ３２では、記録媒体１３の最内周に位置するゾーンのサイズが、上記クラスタのサイズの整数倍となっているか判別する。このステップＳ３２において、例えば図１１（ａ）に示すように、記録媒体１３の最内周のゾーン４００が、クラスタ４０１の整数倍となる場合には、ゾーン４００と、そのゾーン４００の次に続くゾーン５００との境界が、クラスタの境界と合致することを意味する。かかる場合において、クラスタ単位でデータを記録しても、同一ファイルがゾーンの境界を跨いて記録されることがなくなるため、記録媒体１３の最内周からそのまま最適化処理を実行することになる。一方、図１１（ｂ）に示すように、ゾーン４００のサイズが、上記クラスタ４０１のサイズの整数倍となっていない場合には、そのままクラスタ単位でデータを記録しても、同一ファイルがゾーンを跨いで記録されることになるため、次のステップＳ３４に移行して所定の処理を実行することになる。
【００５６】
ちなみに、このステップＳ３２における判別は、以下の式（１）に基づいて実行してもよい。
（ゾーン５００の開始ＬＢＡ−ゾーン４００の開始ＬＢＡ）／クラスタ４０１のサイズ・・・・・（１）
この式（１）において、剰余が出なければ、ゾーン４００のサイズが、クラスタサイズの整数倍となることを示唆しており、そのまま記録媒体１３へデータを記録する。一方、式（１）において剰余が出た場合には、ゾーン４００のサイズがクラスタサイズの整数倍とならないことを示唆しているため、ステップＳ３４へ移行する。
【００５７】
ステップＳ３３では、記録媒体１３の最外周に位置するゾーンのサイズが、クラスタのサイズの整数倍となっているか判別する。このステップＳ３３において、例えば図１１（ｃ）に示すように、記録媒体１３の最外周のゾーン７００が、クラスタ７０１の整数倍となる場合には、ゾーン７００と、そのゾーン７００の前に配されるゾーン６００との境界が、クラスタの境界と合致することを意味する。かかる場合において、クラスタ単位でデータを記録しても、同一ファイルがゾーンの境界を跨いて記録されることがなくなるため、記録媒体１３の最外周からそのまま最適化処理を実行することになる。一方、図１１（ｄ）に示すように、ゾーン７００のサイズが、上記クラスタのサイズの整数倍となっていない場合には、そのままクラスタ単位でデータを記録しても、同一ファイルがゾーンを跨いで記録されることになるため、次のステップＳ３４に移行して所定の処理を実行することになる。
【００５８】
ちなみに、このステップＳ３３における判別は、以下の式（２）に基づいて実行してもよい。
（パーティション２３の終端ＬＢＡ−ゾーン７００の開始ＬＢＡ）／クラスタ７０１のサイズ・・・・・（２）
この式（２）において、剰余が出なければ、ゾーン７００のサイズが、クラスタサイズの整数倍となることを示唆しており、そのまま記録媒体１３へデータを記録する。一方、式（２）において剰余が出た場合には、ゾーン７００のサイズがクラスタサイズの整数倍とならないことを示唆しているため、ステップＳ３４へ移行する。
【００５９】
ステップＳ３４では、実際に、記録媒体１３の最内周に位置するゾーン４００、最外周に位置するゾーン７００のサイズが、上記クラスタのサイズの整数倍となるように調整を行う。この調整では、例えばパーティション２３の開始ＬＢＡ或いは終端ＬＢＡの位置を、上述の式（１）、（２）において求められた剰余分に基づき変更する。また、このステップＳ３４では、パーティション２３のサイズを変更することにより上述した調整を実行してもよい。ちなみに、このステップＳ３４における各調整は、空き領域２２のサイズを変えることにより実現する。このようなステップＳ３４における調整を実行することにより、最終的に、ゾーンの境界に対してクラスタの境界が合致するようにパーティション２３が割り当てられることになる。
【００６０】
すなわち、この図１０に示す最適化処理を実行することにより、少なくともゾーン４００とゾーン５００の境界位置、或いはゾーン６００とゾーン７００の境界位置に対してクラスタの境界を合致させることができる。他のゾーンのサイズ如何により、全てのゾーンの境界に対してクラスタの境界が合致するように、パーティション３４が割り当てられる場合もある。
【００６１】
次に、本発明を適用したデータ記録装置１において、実際にデータを記録する手順につき図１２を用いて説明をする。
【００６２】
先ずステップＳ４１において、ＣＰＵ５は、通信部１１を介して外部から供給されるデータのサイズを識別する。このときＣＰＵ５は、識別したデータのサイズから記録するために必要なクラスタサイズを演算し、さらには記録媒体１３へ記録する際に必要なクラスタ数を演算する。
【００６３】
このステップＳ４１において、記録するデータサイズが未知の場合には、先ず、当該記録するデータの種別（例えば静止画であるか、動画であるか、更には音楽データであるか等）につき確認を行う。このデータ種別の確認は、例えば、データ記録装置１における現在のモード等から容易に実行することができる。
【００６４】
次にステップＳ４２へ移行し、ＣＰＵ５は、未使用の連続したクラスタから構成される一のクラスタ群を選択する。そして当該選択したクラスタ群を構成するクラスタ数が、ステップＳ４１において演算したクラスタ数以上であれば、そのクラスタ群の先頭クラスタにおけるクラスタ番号を取得する。一方、当該選択したクラスタ群を構成するクラスタ数が、ステップＳ４１において演算したクラスタ数に満たない場合には、よりクラスタ数の多い他のクラスタ群を順次選択してゆく。
【００６５】
次にステップＳ４３へ移行し、選択したクラスタ群における先頭のセクタ並びに後端のセクタにつきＬＢＡを算出する。このステップＳ４３において、クラスタ番号ｙ１と物理的に対応するＬＢＡの算出は、例えばＦＡＴ３２システムの場合において、ＭＢＲ２１に存在するパーティションテーブル中の開始セクタ、ＢＰＢ２３１に記述されている１セクタあたりのクラスタ数”ＢＰＢ＿ＢｙｔｅｓＰｅｒＳｅｃ”、ＦＡＴの数”ＢＰＢ＿ＮｕｍＦＡＴｓ”、１つのＦＡＴあたりのセクタ数”ＢＰＢ＿ＦＡＴＳｚ３２”、ルートディレクトリの開始クラスタ番号”ＢＰＢ＿ＲｏｏｔＣｌｕｓ”としたとき、以下の式（３）より実行される。
開始セクタ＋（ＢＰＢ＿ＦＡＴＳｚ３２×ＢＰＢ＿ＮｕｍＦＡＴｓ）＋ＢＰＢ＿ＢｙｔｅｓＰｅｒＳｅｃ×（ｙ１−ＢＰＢ＿ＲｏｏｔＣｌｕｓ）・・・・・（３）
例えば、パーティションテーブル中の開始セクタが３Ｆであり、ＢＰＢ＿ＢｙｔｅｓＰｅｒＳｅｃ＝４０、ＢＰＢ＿ＮｕｍＦＡＴｓ＝２、ＢＰＢ＿ＦＡＴＳｚ３２＝９０００、ＢＰＢ＿ＲｏｏｔＣｌｕｓ＝２としたとき、クラスタ番号１００と物理的に対応するＬＢＡは、
３Ｆ＋（９０００×２）＋４０×（１００−２）＝１５ＦＢＦ
となる。ちなみに、この算出されるＬＢＡの値は、全て１６進数で表現されることになる。
【００６６】
次にステップＳ４４へ移行し、ＣＰＵ５は、クラスタ群の先頭、後端につきそれぞれ演算したＬＢＡと、各ゾーンの境界位置におけるＬＢＡとを照合することにより、選択したクラスタ群がゾーンの境界を跨いでいるか否か判別する。その結果、ゾーンの境界を跨いでいるものと判別された場合には、ステップＳ４５へ移行する。一方、選択したクラスタ群がゾーンの境界を跨いでいない場合には、ステップＳ４６へ移行する。なお、ゾーンの境界位置におけるＬＢＡにつき、取得されていない場合に、ＣＰＵ５は、図６に示す方法により係るＬＢＡを求めるようにしてもよい。
【００６７】
ステップＳ４５において、ＣＰＵ５は、クラスタ群の変更が可能か判断する。その結果、クラスタ群の変更が可能な場合には、再びステップＳ４２へ移行し、他の一のクラスタ群を順次選択してＬＢＡを算出してゆく。一方、クラスタ群の変更が不可能な場合には、ステップＳ４６へ移行する。ちなみに、このステップＳ４５においてＣＰＵ５は、クラスタ群の変更が可能か否か判別する場合のみならず、選択したクラスタ群の先頭並びに後端のセクタのＬＢＡの変更が可能である場合には、当該ＬＢＡを変更することにより、上述したステップＳ４２の処理を代替してもよい。
【００６８】
またステップＳ４６へ移行した場合に、ＣＰＵ５は、通信部１１を介して供給されたデータにつき、選択したクラスタ群に記録する。すなわち、選択したクラスタ群は、ゾーンの境界を跨いでいないため、互いに転送レートの異なる複数のゾーンにおいて、同一ファイルを構成するデータが記録されることはなくなり、特にリアルタイム性の要求されるデータを転送レートが等しい位置に記録することができる。その結果、記録されたデータを読み出してリアルタイムな再生を容易に実現することができる。
【００６９】
上述した手順を行う上で、記録するデータサイズが未知の場合には、先ずステップＳ４１において、当該記録するデータの種別（例えば静止画であるか、動画であるか、更には音楽データであるか等）につき確認を行う。このデータ種別の確認は、例えば、データ記録装置１において設定されている現在のモード等から容易に行うことができる。
【００７０】
次にステップＳ４２へ移行し、ステップＳ４１において確認したデータの種別に基づき、クラスタ群を選択する。このクラスタ群の選択では、記録するデータが静止画や音楽データである場合には、数メガバイト、動画である場合には、数百メガバイトから数ギガバイトのクラスタサイズを確保できるようにする。更にこのステップＳ４２では、操作入力部１０を介したユーザによる入力動作に基づく行動特性や、記録媒体１３への物理フォーマットの種類により、クラスタ群の選択において自由度を持たせてもよい。
【００７１】
なお、上述したデータを記録する手順において、選択したいかなるクラスタ群がゾーンの境界を跨ぐ場合には、任意のクラスタ群を選択するようにしてもよい。
【００７２】
また、本発明は上述した実施の形態に限定されることはない。例えば、上述したデータ記録方法をコンピュータに実行させるプログラムとして適用してもよい。かかるプログラムを記録した記録媒体として適用してもよい。
【００７３】
また本実施の形態では、主としてハードディスク等に適用されるＺＣＡＶ方式を例にとり説明をしたが、かかる場合に限定されるものではなく、ＭＯ（ＭａｇｎｅｔｏＯｐｔｏｃａｌｄｉｓｋ）、ＰＤ（ＰｈａｓｅｃｈａｎｇｅｒｅｗｉｔｅｒａｂｌｅＤｉｓｋ）、Ｚｉｐ、ＳｕｐｅｒＤｉｓｋ等のＺＣＡＶ方式を適用する他の記録媒体に対しても適用可能である。
【００７４】
また本実施の形態では、単一のパーティションを定義する場合を例に取り説明をしたが、かかる場合に限定されるものではなく、複数のパーティション（最大４エントリ）を定義する場合においても同様の手順を踏むことにより実行することができる。
【００７５】
また、本実施の形態では、基本パーティションを記録媒体１３へ割り当てる場合につき説明をしたが、かかる場合に限定されるものではなく、拡張パーティションの場合についても同様の手順により割り当てることができる。かかる場合には、ＭＢＲ２１の代替として、ＥＢＲ（ＥｘｔｅｎｄｅｄＢｏｏｔＲｅｃｏｒｄ）を用いるようにしてもよい。
【００７６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係るデータ記録装置及び方法、プログラムは、ゾーンの境界におけるアドレスを識別し、データを記録する前に、識別したアドレスに基づき、複数のクラスタから構成されるデータ領域と複数のクラスタを管理するための管理領域とを有するパーティションを、ゾーンの境界に対してクラスタの境界が合致するように記録媒体に対して割り当てる。
【００７７】
これにより、本発明では、クラスタ単位で構成されるデータが、ゾーンを跨いで記録媒体上に記録されることがなくなり、ディスク回転速度を整定するための待ち時間の短縮、回転速度の調整に伴うモータへの消費電力を軽減を図ることができ、さらには動画等のリアルタイム性の要求されるデータを容易に読み出すことが可能となる。
【００７８】
以上詳細に説明したように、本発明に係るデータ記録装置及び方法、プログラムは、少なくともゾーンの境界におけるアドレスを予め識別し、記録するデータのサイズに応じて、未使用の連続したクラスタから構成されるクラスタ群を識別したアドレスに基づき選択し、選択したクラスタ群を構成するクラスタ単位でデータを記録媒体へ記録する。
【００７９】
これにより、本発明では、選択したクラスタ群が、ゾーンの境界を跨ぐことを極力防止することができるため、互いに転送レートの異なる複数のゾーンにおいて、同一ファイルを構成するデータが記録されることはなくなり、特にリアルタイム性の要求されるデータを、転送レートが等しい位置に記録することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したデータ記録装置のブロック構成を示す図である。
【図２】ＺＣＡＶ方式による物理的にフォーマットについて説明するための図である。
【図３】記録媒体におけるファイルシステムの処理階層を示す図である。
【図４】ＦＡＴシステムについて説明するための図である。
【図５】ＦＡＴのエントリ番号、ＦＡＴ管理領域につき説明するための図である。
【図６】各ゾーンの境界位置をＬＢＡによるアドレス方法に基づき特定する手順を示すフローチャートである。
【図７】”ＲＥＡＤＳＥＣＴＯＲ”コマンドを実行した場合につき説明するための図である。
【図８】ゾーンの境界に対してクラスタの境界が合致するようにパーティションを割り当てる場合につき説明するための図である。
【図９】データ記録装置において、パーティションを定義する手順を示すフローチャートである。
【図１０】最適化処理の具体的な手順を示すフローチャートである。
【図１１】ゾーンのサイズがクラスタのサイズの整数倍となっているか判別する場合につき説明するための図である。
【図１２】本発明を適用したデータ記録装置において、実際にデータを記録する手順をフローチャートである。
【図１３】ＦＡＴシステムにつき説明するための図である。
【図１４】ディスクを半径方向に複数のゾーンに分割するＺＣＡＶ方式により物理的にフォーマットする場合につき説明するための図である。
【符号の説明】
１データ記録装置、５ＣＰＵ、８ＲＡＭ、９ＲＯＭ、１０操作入力部、１１通信部、１２電源

Claims

少なくとも複数のゾーンに分割された記録媒体に対して、データを記録するデータ記録装置において、
上記ゾーンの境界におけるアドレスを識別する識別手段と、
上記データを記録する前に、上記識別されたアドレスに基づき、複数のクラスタから構成されるデータ領域と上記複数のクラスタを管理するための管理領域とを有するパーティションを、上記記録媒体に対して割り当てる割当手段とを備え、
上記割当手段は、上記ゾーンの境界に対して上記クラスタの境界が合致するように上記パーティションを割り当てること
を特徴とするデータ記録装置。
上記割当手段は、上記記録媒体の最内周に位置するゾーンの開始位置を上記クラスタの開始位置として、或いは上記記録媒体の最外周に位置するゾーンの終端位置を上記クラスタの終端位置として、上記パーティションを割り当てること
を特徴とする請求項１記載のデータ記録装置。
上記割当手段は、
上記記録媒体の最内周に位置するゾーンの開始位置を上記クラスタの開始位置とするときには、上記最内周に位置するゾーンのサイズが、上記クラスタのサイズの整数倍になる場合に上記パーティションを割り当て、
また、上記記録媒体の最外周に位置するゾーンの終端位置を上記クラスタの終端位置とするときには、上記最外周に位置するゾーンのサイズが、上記クラスタのサイズの整数倍となる場合に上記パーティションを割り当てること
を特徴とする請求項２記載のデータ記録装置。
少なくとも複数のゾーンに分割された記録媒体に対して、所定数のセクタからなるクラスタ単位でデータを記録するデータ記録装置において、
少なくとも上記ゾーンの境界におけるアドレスを予め識別する識別手段と、
記録するデータのサイズに応じて、未使用の連続したクラスタから構成されるクラスタ群を選択する選択手段と、
上記選択したクラスタ群を構成するクラスタ単位で上記データを上記記録媒体へ記録する記録手段とを備え、
上記選択手段は、さらに上記識別されたアドレスに基づき、上記クラスタ群を選択すること
を特徴とするデータ記録装置。
上記選択手段は、上記ゾーンの境界を含まないクラスタ群を優先的に選択すること
を特徴とする請求項４記載のデータ記録装置。
上記選択手段は、選択したクラスタ群が、ゾーンの境界を含む場合には、他のクラスタ群を選択すること
を特徴とする請求項４記載のデータ記録装置。
少なくとも複数のゾーンに分割された記録媒体に対して、データを記録するデータ記録方法において、
上記ゾーンの境界におけるアドレスを識別し、
上記データを記録する前に、上記識別したアドレスに基づき、複数のクラスタから構成されるデータ領域と上記複数のクラスタを管理するための管理領域とを有するパーティションを、上記ゾーンの境界に対して上記クラスタの境界が合致するように上記記録媒体に対して割り当てること
を特徴とするデータ記録方法。
上記記録媒体の最内周に位置するゾーンの開始位置を上記クラスタの開始位置として、或いは上記記録媒体の最外周に位置するゾーンの終端位置を上記クラスタの終端位置として、上記パーティションを割り当てること
を特徴とする請求項７記載のデータ記録方法。
上記記録媒体の最内周に位置するゾーンの開始位置を上記クラスタの開始位置とするときには、上記最内周に位置するゾーンのサイズが、上記クラスタのサイズの整数倍になる場合に上記パーティションを割り当て、
また、上記記録媒体の最外周に位置するゾーンの終端位置を上記クラスタの終端位置とするときには、上記最外周に位置するゾーンのサイズが、上記クラスタのサイズの整数倍となる場合に上記パーティションを割り当てること
を特徴とする請求項８記載のデータ記録方法。
少なくとも複数のゾーンに分割された記録媒体に対して、所定数のセクタからなるクラスタ単位でデータを記録するデータ記録方法において、
少なくとも上記ゾーンの境界におけるアドレスを予め識別し、
記録するデータのサイズに応じて、未使用の連続したクラスタから構成されるクラスタ群を上記識別したアドレスに基づき選択し、
上記選択したクラスタ群を構成するクラスタ単位で上記データを上記記録媒体へ記録すること
を特徴とするデータ記録方法。
上記ゾーンの境界を含まないクラスタ群を優先的に選択すること
を特徴とする請求項１０記載のデータ記録方法。
上記選択手段は、選択したクラスタ群が、ゾーンの境界を含む場合には、他のクラスタ群を選択すること
を特徴とする請求項１０記載のデータ記録方法。
少なくとも複数のゾーンに分割された記録媒体に対して所定の処理を実行するためのプログラムにおいて、
上記ゾーンの境界におけるアドレスを識別し、
上記データを記録する前に、上記識別したアドレスに基づき、複数のクラスタから構成されるデータ領域と上記複数のクラスタを管理するための管理領域とを有するパーティションを、上記ゾーンの境界に対して上記クラスタの境界が合致するように上記記録媒体に対して割り当てることをコンピュータに実行させるためのプログラム。
少なくとも複数のゾーンに分割された記録媒体に対して、所定数のセクタからなるクラスタ単位でデータを記録することをコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
少なくとも上記ゾーンの境界におけるアドレスを予め識別し、
記録するデータのサイズに応じて、未使用の連続したクラスタから構成されるクラスタ群を上記識別したアドレスに基づき選択し、
上記選択したクラスタ群を構成するクラスタ単位で上記データを上記記録媒体へ記録することをコンピュータに実行させるためのプログラム。