JP2005258493A - External storage device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンピュータシステムに接続し、データを記憶するフラッシュメモリを備えた外部記憶装置に関するものである。 The present invention relates to an external storage device that is connected to a computer system and includes a flash memory that stores data.
従来から、不揮発性の半導体メモリであるフラッシュメモリをコンピュータシステムの外部記憶装置として扱いたいというニーズがある。例えば、特許文献1には、外部記憶装置としてフラッシュメモリを使用する場合の各ブロックのデータ消去回数を平準化し、特定のブロックのみの消去を防止する技術が開示されている。 Conventionally, there is a need to treat a flash memory, which is a nonvolatile semiconductor memory, as an external storage device of a computer system. For example, Patent Document 1 discloses a technique for leveling the number of data erases of each block when a flash memory is used as an external storage device and preventing the erase of only a specific block.
こうした外部記憶装置としてのフラッシュメモリをコンピュータシステムで扱う場合には、コンピュータシステム(オペレーションシステム(OS))側に、フラッシュメモリをハードディスク等と同じディスク装置として認識させる手法が行なわれていた。こうすることで、OS側は、ディスク装置に対するのと同様なリクエストでフラッシュメモリを扱うことができる。 When such a flash memory as an external storage device is handled by a computer system, a method of causing the computer system (operation system (OS)) to recognize the flash memory as the same disk device as a hard disk or the like has been performed. By doing so, the OS side can handle the flash memory with a request similar to that for the disk device.
しかしながら、こうしたディスク装置と認識された外部記憶装置では、OSの記憶容量の制約を受けるという問題があった。例えば、OSのディスク装置のクラスタを管理する能力により、認識できるディスク装置の記憶容量に制限が課されていた。 However, the external storage device recognized as such a disk device has a problem that it is restricted by the storage capacity of the OS. For example, due to the ability to manage a cluster of OS disk devices, the storage capacity of the recognizable disk device has been limited.
本発明は、こうした問題の少なくとも一部を解決し、OSの許容制限に拘束されないフラッシュメモリを備えた外部記憶装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve at least a part of these problems and to provide an external storage device including a flash memory that is not restricted by an allowable limit of an OS.
本発明の外部記憶装置は、上記課題の少なくとも一部を解決するため、以下の手法を採った。すなわち、コンピュータシステムに接続し、データを記憶する外部記憶装置であって、前記コンピュータシステムに接続する通信用インターフェイスと、前記データを記憶する不揮発性のフラッシュメモリと、前記フラッシュメモリに対する前記データの書込み、読み出しを制御するコントローラと、前記通信用インターフェイスの接続時に、前記コンピュータシステムに対して既知であるディスク装置が接続されたと認識させる信号を出力する出力手段と、前記ディスク装置の接続を認識した前記コンピュータシステムが実行する自動実行プログラムを格納する自動実行プログラム格納手段とを備え、前記自動実行プログラムは、当該外部記憶装置を仮想的なファイルレベルのデバイスとして認識させるドライバを前記コンピュータシステムに常駐させるプログラムであることを要旨としている。 The external storage device of the present invention employs the following method in order to solve at least a part of the above problems. That is, an external storage device connected to a computer system and storing data, a communication interface connected to the computer system, a non-volatile flash memory storing the data, and writing of the data to the flash memory A controller for controlling reading; an output means for outputting a signal for recognizing that a known disk device is connected to the computer system when the communication interface is connected; and the connection for recognizing the connection of the disk device. Automatic execution program storage means for storing an automatic execution program to be executed by the computer system, wherein the automatic execution program recognizes a driver for recognizing the external storage device as a virtual file level device. It is summarized in that a program to reside.
本発明の外部記憶装置によれば、コンピュータシステムにディスク装置の接続を認識させる信号と自動実行プログラムとの協働によって、コンピュータシステムに接続された外部記憶装置を仮想的なファイルレベルのデバイスとしてOSに認識させる。ファイルレベルに接続された外部記憶装置は、データをファイル単位で扱う。したがって、OSによる記憶容量の制限に拘束されない外部記憶装置を構築することができる。 According to the external storage device of the present invention, the external storage device connected to the computer system is used as a virtual file-level device as a virtual file level device in cooperation with a signal for causing the computer system to recognize the connection of the disk device and the automatic execution program. To recognize. An external storage device connected to the file level handles data in units of files. Therefore, it is possible to construct an external storage device that is not restricted by the storage capacity limitation by the OS.
上記の構成を有する外部記憶装置の通信用インターフェイスは、ユニバーサルシリアルバスインターフェイスであるものとしても良い。また、上記の構成を有する外部記憶装置の前記自動実行プログラム格納手段は、リードオンリーメモリであるものとしても良い。 The communication interface of the external storage device having the above configuration may be a universal serial bus interface. Further, the automatic execution program storage means of the external storage device having the above configuration may be a read only memory.
上記の構成を有する外部記憶装置の仮想的なファイルレベルのデバイスは、ネットワークドライブに相当するデバイスとすることができる。かかる外部記憶装置によれば、コンピュータシステムに接続された外部記憶装置は、コンピュータシステムに、ネットワーク上に存在するドライブであると認識される。したがって、データをファイル単位で扱うことができる。 The virtual file level device of the external storage device having the above configuration can be a device corresponding to a network drive. According to such an external storage device, the external storage device connected to the computer system is recognized by the computer system as a drive existing on the network. Therefore, data can be handled in file units.
以下、本発明の外部記憶装置の一実施例について説明する。図1は、本発明の一実施例としての外部記憶装置10の構成を示す全体ブロック図である。図示するように、この外部記憶装置10は、パーソナルコンピュータ(PC)と接続するインターフェイスであるUSBデバイスI/F20,データの読み書きを制御するCPU30,所定のプログラムを備えたROM50,PCからのデータを不揮発的に保存するフラッシュメモリ60等から構成されている。
Hereinafter, an embodiment of the external storage device of the present invention will be described. FIG. 1 is an overall block diagram showing a configuration of an
USBデバイスI/F20は、シリアル規格であるユニバーサルシリアルバス(USB)を有し、PCとの接続が可能である。PCから外部記憶装置10へのデータの書込みや読み出し等のアクセスは、このUSBデバイスI/F20を介して行なわれる。以下、USBデバイスI/F20を介して、外部記憶装置10をPCに接続することをUSB接続と呼ぶ。
The USB device I / F 20 has a universal serial bus (USB) that is a serial standard, and can be connected to a PC. Access such as data writing and reading from the PC to the
CPU30は、フラッシュメモリ60に書き込むデータの管理を行なっている。例えば、PCのオペレーションシステム(OS)からデータの書換え要求を受けた場合には、CPU30は、OS側が所望するデータをフラッシュメモリ60内から読み出し、データの修正を行ない、再びフラッシュメモリ60にデータを書き込む。CPU30は、フラッシュメモリ60を構成する複数のブロックを管理し、書込み、読み出し、消去などを実行する。
The
ROM50は、OSに対して外部記憶装置10を、既知のディスク装置の一つであるCD―ROMとして認識させる擬似的な信号を出力する信号プログラムと、自動実行プログラムとを備えたマスクROMである。この信号プログラムからの擬似的な信号は、外部記憶装置10のUSB接続時にPC側からのデバイスの設定要求に対して出力される。PC側にCD―ROMとして認識された後に、自動実行プログラムが起動する。なお、ROM50はCPU30に内蔵されるものであっても良い。
The
フラッシュメモリ60は、上述のようにデータを書き込む領域である複数のブロックから構成され、各ブロックにデータを記憶するメモリである。図2は、本実施例で採用するフラッシュメモリ60の構造である。本実施例では、256Mbitの容量を有するNAND型のフラッシュメモリを使用している。図示するように、このフラッシュメモリ60は、CPU30からの指令を受けてデータを一時的に格納するレジスタRと、データの記憶領域である複数の物理的なブロックBとからなる。この1つのブロックBは、32ページPの領域に分割されている。このフラッシュメモリ60は、ブロックB単位でデータの消去が行なわれ、ページP単位でデータの読み出し、書込みが行なわれる。
The
こうした要素からなる外部記憶装置10のPCへのUSB接続および自動実行プログラムの処理について説明する。図3は、USB接続から自動実行プログラムの起動までに、OS側と外部記憶装置10側とでそれぞれ実行される処理内容を示したフローチャートである。
A description will be given of USB connection to the PC of the
まず、ユーザが起動中のPCのUSB接続ポートに外部記憶装置10のUSB接続ポートを挿入すると(ステップS100)、OSは、USB接続ポートにデバイスが接続されたことを認識する(ステップS110)。デバイスを認識したOSは、デバイスに対して種別を認識するための信号を要求する(ステップS120)。
First, when the user inserts the USB connection port of the
OS側からどのような種類のデバイスであるかは認識されていない外部記憶装置10は、OSからの要求に対して、CD−ROMに相当する信号を出力する(ステップS130)。
The
OSは、外部記憶装置10から受けた信号に基づいて、USB接続ポートに接続されたデバイスの種別を判定し、デバイスがCD−ROMであることを認識する(ステップS140)。具体的には、接続されたデバイスは読み出し専用のディスクであると認識し、CD−ROMイメージをマウントする。
The OS determines the type of the device connected to the USB connection port based on the signal received from the
続いて、CD−ROMイメージをマウントしたOSは、CD−ROMイメージ内に自動実行プログラムが存在するか否かを問い合わせる(ステップS150)。問い合わせを受けた外部記憶装置10は、ROM50内に自動実行プログラムの存在を示す信号をOSに送信する(ステップS160)。
Subsequently, the OS mounting the CD-ROM image inquires whether or not the automatic execution program exists in the CD-ROM image (step S150). Receiving the inquiry, the
外部記憶装置10からのデータを受信したOSは、自動実行プログラムの有無を判断する(ステップS165)。ここで、自動実行プログラムが無い場合には、デバイスを認識した状態で処理を終了するが、本実施例では、自動実行プログラムの存在する旨の信号が送信されているため、OSは、ROM50内からこのプログラムをロードし、これを起動する(ステップS170)。自動実行プログラムの起動と共に、外部記憶装置10側での処理は終了する。
The OS that has received the data from the
自動実行プログラムが起動すると、OSは、先に認識したCD−ROMイメージをアンマウントすると共に、ファイルシステムデバイスに相当するプログラムをROM50から読み出し、OS内に組み込む処理を行なう(ステップS180)。このファイルシステムデバイスは、USB接続された外部記憶装置10の論理的な位置に仮想的なネットワークドライブに相当するデバイスを構成するものである。OSは、この仮想的なネットワークドライブを認識して(ステップS190)、一連の処理を終了する。
When the automatic execution program is activated, the OS unmounts the previously recognized CD-ROM image and reads the program corresponding to the file system device from the
こうしてOSに仮想的なネットワークドライブとして認識された外部記憶装置10の概念図を図4に示す。一般的にOSは、上位層であるアプリケーションプログラムと下位層であるハードウェアとの仲介をし、図示するように、OSカーネル,ファイルシステム,デバイス(デバイスドライバ)等により階層状に構成されている。通常、USB接続の外部記憶装置をPCに接続することは、デバイス層レベル(USBデバイスドライバ)に接続することに相当する。こうしたデバイス層レベルに接続する外部記憶装置は、複数バイトからなるデータブロックを1つの単位としてデータの入出力を行なうデバイス(ハードディスクと同様)と認識され、外部記憶装置の入出力は、ブロックデバイスインターフェイスとして扱われる。
FIG. 4 shows a conceptual diagram of the
本実施例では、自動実行プログラムの起動により、OSのファイルシステム層レベルにファイルシステムデバイスを挿入し、OSが起動している間、外部記憶装置10専用のファイルシステムデバイスを常駐させる。よって、本実施例のUSB接続の外部記憶装置10をPCに接続することは、ファイルシステム層レベルに接続することに相当する。この外部記憶装置10は、OSからはネットワークに接続されたデバイスであると認識され、外部記憶装置10の実質的な入出力は、通常のネットワークデバイスに対するのと同様に、ファイルシステムのAPI(Application Program Interface)レベルのインターフェイスとして扱われる。
In this embodiment, a file system device is inserted at the OS file system layer level by the activation of the automatic execution program, and the file system device dedicated to the
具体的には、OSがネットワークに接続したドライブであると認識した外部記憶装置10に対して出力する指令は、例えば、ディレクトリカタログ,ファイルオープン・クローズ・リード/ライトなどファイルレベルの指令である。
Specifically, the command output to the
こうしたファイルレベルの指令(コマンド)は、OSから外部記憶装置10へ受け渡される際に、ファイルシステムディスパッチャを経由している。このファイルシステムディスパッチャは、OSからのコマンドが外部記憶装置10へのものか否かを判断している。例えば、ファイルシステムディスパッチャが、OSからのコマンドが外部記憶装置10へのものであると判断した場合には、コマンドを外部記憶装置10へ渡し、レスポンスを待つ。他方、OSからのコマンドが外部記憶装置10へのものではないと判断した場合には、ファイルシステムディスパッチャはコマンドをフックしてOSに返す。なお、ネットワークスタックにドライブレターを追加し、ネットワークデバイスの一つに見せることで、ネットワークディスパチャを経由して、同様なコマンドのやり取りをするものとしても良い。
Such file level commands (commands) pass through the file system dispatcher when delivered from the OS to the
ファイルシステムデバイスの物理層インターフェイスは、外部記憶装置10のUSBデバイスI/F20を介して、CPU30と接続している。OSからファイルシステムデバイスを介して、ファイルレベルの指令コマンドを受けた外部記憶装置10は、CPU30の制御の下、フラッシュメモリ60に対してデータの読み出し、書込み等を行なう。フラッシュメモリ60自体へのアクセスは、USBメモリとしてのフラッシュメモリの内部で実現されている。
The physical layer interface of the file system device is connected to the
本実施例の外部記憶装置10では、ROM50に備えた擬似的な信号および自動実行プログラムによって、外部記憶装置10を仮想的なネットワークドライブとしてOSに認識させ、ファイルシステム層レベルに接続することで、データをファイル単位で扱う。したがって、OSによる記憶容量の制限に拘束されない外部記憶装置を構築することができる。
In the
また、本実施例では、ファイルシステムデバイスは、ファイル単位でデータを扱うため、ファイル単位の暗号化を実施することが容易となる。この場合、暗号の復号化機能を外部記憶装置10のCPU30に実装すればPC側の負担になることもない。例えば、CPUのシリアルナンバや機能、メーカなどの情報を取得できるCPUIDコマンドを用いて、CUPIDを暗号化、復号化のキーとして使用することで、特定のPC以外では復号化ができない外部記憶装置を構築することができる。
In this embodiment, since the file system device handles data in file units, it becomes easy to perform encryption in file units. In this case, if the decryption function of the encryption is mounted on the
さらに、外部記憶装置10側でも全ての入出力がファイルレベルで行なわれるため、データを圧縮して書き込む場合に、OSの上位層との矛盾を生じることがない。また、外部記憶装置10側は、PCからのアクセスの形式を認識することができるので、アクセス形式に応じ、適切な圧縮メソッドを自動的に選択実行することができる。
Further, since all input / output is also performed at the file level on the
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることはもちろんである。本実施例では、外部記憶装置10内にROM50を独立の構成としたが、このROM50をフラッシュメモリで代替して外部記憶装置を構成するものとしても良い。さらに、本実施例では、自動実行プログラムの起動により先に認識したCD−ROMイメージをアンマウントするものとしたが、必ずしもアンマウントする必要はない。CD−ROMイメージをマウントしたままの状態とし、外部記憶装置10のUSB接続ポートからの取り外しの際に利用するものとしても良い。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to such embodiment at all, Of course, it can implement with various forms within the range which does not deviate from the meaning of this invention. is there. In this embodiment, the
10...外部記憶装置
20...USBデバイスI/F
30...CPU
50...ROM
60...フラッシュメモリ
10 ...
30 ... CPU
50 ... ROM
60 ... Flash memory
Claims (4)
前記コンピュータシステムに接続する通信用インターフェイスと、
前記データを記憶する不揮発性のフラッシュメモリと、
前記フラッシュメモリに対する前記データの書込み、読み出しを制御するコントローラと、
前記通信用インターフェイスの接続時に、前記コンピュータシステムに対して既知であるディスク装置が接続されたと認識させる信号を出力する出力手段と、
前記ディスク装置の接続を認識した前記コンピュータシステムが実行する自動実行プログラムを格納する自動実行プログラム格納手段とを備え、
前記自動実行プログラムは、当該外部記憶装置を仮想的なファイルレベルのデバイスとして認識させるドライバを前記コンピュータシステムに常駐させるプログラムである
外部記憶装置。 An external storage device connected to a computer system and storing data,
A communication interface connected to the computer system;
A non-volatile flash memory for storing the data;
A controller that controls writing and reading of the data to and from the flash memory;
An output means for outputting a signal for recognizing that a known disk device is connected to the computer system when the communication interface is connected;
Automatic execution program storage means for storing an automatic execution program executed by the computer system that recognizes the connection of the disk device;
The automatic execution program is a program that causes a driver that recognizes the external storage device as a virtual file level device to reside in the computer system.
前記通信用インターフェイスは、ユニバーサルシリアルバスインターフェイスである外部記憶装置。 The external storage device according to claim 1,
The communication interface is an external storage device that is a universal serial bus interface.
前記自動実行プログラム格納手段は、リードオンリーメモリである外部記憶装置。 The external storage device according to claim 1 or 2,
The automatic execution program storage means is an external storage device that is a read-only memory.
前記仮想的なファイルレベルのデバイスは、ネットワークドライブに相当するデバイスである外部記憶装置。 The external storage device according to claim 1,
The virtual file level device is an external storage device corresponding to a network drive.
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