JP2005513645A - 記憶装置キャッシュメモリマネージメント - Google Patents

Abstract

本発明は、記憶媒体（８,１２,２５）および当該記憶媒体に対応付けされたキャッシュメモリ（１３,２６）を含む装置（２,１１）に関し、記憶媒体（８,１２,２５）は、キャッシュメモリ（１３,２６）を通じて、ファイルシステムマネージメント手段（６）に対応付けされているホスト装置（１,１５,２１）によって、読取りモードまたは書込みモードでアクセスされるように構成されている形式のものにおいて、キャッシュメモリ（１３,２６）は、ファイルシステムマネージメント手段（６）のコントロールに基づいてロードされる、ことを特徴とする。マルチメディアターミナル、殊にデジタルテレビジョン受信機またはセットトップボックスに対するアプリケーション。

Description

本発明は、記憶媒体と記憶媒体に対応付けされたキャッシュメモリを含む装置に関する。前記記憶媒体は、キャッシュメモリを通じて、ファイルシステムマネージメント手段に対応付けされたホスト装置によって、読取りモードまたは書込みモードにおいてアクセスされるように構成されている。

多くの記憶装置には、駆動性能を高めるためにキャッシュメモリが備えられている。

記憶装置内のキャッシュメモリのマネージメントは、殊に持続するビットレートが保たれなければいけない場合は、システムの性能を高める大きな課題である。このことは殊に、記憶装置がビデオデータの記憶に使用される場合に当てはまる。

公知のシステムでは、全ての記憶装置内に含まれているキャッシュメモリは、記憶媒体自体に対応付けされているコントローラまたはファームウェアによって管理されている。この種のファームウェアは、キャッシュメモリアクセスおよび記憶媒体アクセスをコントロールし、キャッシュ先取り（cache prefetch）はホスト装置によって行われた最後のアクセスに基づいている。

ホスト装置によって行われた最後のアクセスに基づくキャッシュ先取りを用いることによって、キャッシュヒットのチャンスが格段に減少する。なぜなら記憶媒体は、記憶媒体上のデータ編成を認識していないからである。すなわち公知のシステムでのキャッシュ先取りは、ホストによって行われた最後のアクセスの統計を用いて行われる。従って設計者は、統計に合わせるために多数のキャッシュメモリを提供しなければならない。キャッシュヒット確率を高めるために、キャッシュメモリのサイズを増やすことは、高価であり、殊に、組み込まれた装置においては適していない。

さらに記憶媒体への書込みアクセスの間、殊に記憶されるべきデータが連続的なビットストリーム（例えば等時性データ）である場合、高いビットレートを維持するために、記憶媒体の入力側でしばしば高い容量のバッファメモリを提供することが必要とされる。このようなバッファメモリの使用は、デバイスのコストを著しく上昇させてしまう。

本発明は、記憶媒体と記憶媒体に対応付けされたキャッシュメモリとを含む装置を提案する。ここで記憶媒体は、キャッシュメモリを通じて、ファイルシステムマネージメント手段と対応付けされているホスト装置によって、読取りモードまたは書込みモードでアクセスされるようにされている。

本発明に相応して、キャッシュメモリはファイルシステムマネージメント手段のコントロールに基づいてロードされる。

発明者は殊に、所与のアドレスでキャッシュ先取りを実現するために、記憶媒体の管理をファームウェアに指示するキャッシュ先取り命令を実行することを興味深いと考える。読取りモードにおいて、要求されたファイルがビデオデータを含んでいる場合、このビデオデータは幾つかのセクタ上に記憶される。ファイルシステムは、この編成または断片化を知っているので、ファイルの残りが位置する次のセクタのアドレスを提供することができる。従ってキャッシュメモリのサイズは、キャッシュヒットの確率を減らすことなく減少される。

このキャッシュ先取りは、認知先取りの一種である。この認知先取りは、従来の先取りによって行われる統計先取りの反対である。従来の先取りは、ファイルシステムではなく、記憶媒体によってコントロールされ、ディスク上のデータの実際の位置ではなく最近のアクセスに基づく。

本発明の実施例に相応して、ホスト装置に対応付けされたファイルシステムマネージメント手段は、読取りモードでのアクセス中にキャッシュメモリ先取りをコントロールする。

公知のシステムではキャッシュ先取りは、記憶媒体と対応したファームウェアによって管理され、外部アクションは定められていない。本実施例によってファイルシステムマネージャは、キャッシュの行動を修正するために、キャッシュローディングに作用を及ぼすことができる。

本発明の実施例と相応に、読取りアクセス中に、ファイルシステムマネージメント手段は、ホスト装置によって要求されているデータを記憶媒体からキャッシュメモリにダウンロードするためにキャッシュメモリに先取り命令を送る手段を含む。

本発明の実施例では、先取り命令はキャッシュメモリ内に先取りされる次のデータの、記憶媒体上のアドレスを示す手段を含む。

本発明の実施例では記憶装置は、Ｓｅｒｉａｌ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ規格またはＰａｒａｌｌｅｌ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ規格に適しているインターフェースを含む。

Ｓｅｒｉａｌ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ規格（ＳＡＴＡ）インターフェースは、重要な利点をもたらす。なぜなら殊に、Ｐａｒａｌｌｅｌ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ（ＰＡＴＡ）インターフェースと比べて高いレベルのプロトコルだからである。

本発明の実施例では記憶装置は、Ｓｅｒｉａｌ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔインターフェースにおいて規定されたＦｒａｍｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅにおける先取り命令のカプセル化のためのカプセル化手段を含む。

Ｆｒａｍｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅは、ＳＡＴＡのコンテキストにおいて定められている。ＳＡＴＡ規格に適応するようにするために、発明者はトランスポートレイヤにおいてＡＰＩをカプセル化することが殊に適していると考え、従ってリモートプロシージャコールを送るためにＦＩＳを用いることを提案する。

本発明の実施例では、書込みモードでのアクセスの間に、ファイルシステムマネージメント手段は、書込みキャッシュ命令を記憶媒体へ送る手段を含み、これによって記憶媒体上に記憶されるデータは最初にキャッシュメモリ上に記憶され、キャッシュメモリ充填が所定のレベルに達すると、キャッシュメモリから記憶媒体へ転送される。

本発明は、本発明のいずれかの実施例に相応する記憶装置を含むことを特徴とする、有利にはデジタルテレビジョンデコーダである、マルチメディア装置にも関する。

通常は統計に基づいたキャッシュ先取りを使用するのにもかかわらず、発明者はキャッシュ先取りを、行われた実際のアクセスに基づかせることを有利であると考える。

本発明の他の特徴および利点を、限定するものではない本発明の実施例の記述によって示す。実施例は、添付図面に図示されている。

図１には、本発明の実施例をあらわすシステムのブロックダイヤグラムが示されており、
図２には、ファイルシステムによるキャッシュ先取りの実施例が示されており、
図３には、記憶媒体からキャッシュメモリへのデータ転送の実施例が示されており、
図４には、キャッシュメモリからホスト装置のデータ転送の実施例が示されており、
図５には、本発明の他の実施例をあらわすシステムのブロックダイヤグラムが示されており、
図６には、ホスト装置によるキャッシュ書込みの実施例が示されており、
図７には、書込みキャッシュ命令中に実行されるデータフローの実施例が示されている。

この実施例は、文献「serial ATA, revision 1. 0, 29 August 2001」において規定されたＳｅｒｉａｌ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ（ＳＡＴＡ）規格に適応したインターフェース手段に基づいている。ＳＡＴＡはＡＴＡプロトコルを搬送する。これは記録媒体上のビデオデータの記憶にも関連している。この実施例では記憶媒体はハードディスクであるが、他のあらゆるタイプのものでもあり得る。当然ながら本発明はビデオデータタイプに限定されるものではないが、オーディーまたはあらゆる情報データ（informative data）に限定されるものでもない。ビデオデータタイプは実施例として用いられている。なぜなら、ビデオデータは、高い帯域幅と維持されたビットレートを要求するからである。

図１には、本発明を実行するシステムが示されている。

記憶アプリケーション１６を含むホスト装置１５は、ＳＡＴＡインターフェース１４とリンクしている。ＳＡＴＡインターフェースは、記憶装置１１およびバッファ１７とリンクしている。このバッファにはコントローラ１８が対応付けされている。ＳＡＴＡインターフェースをパラレルＡＴＡインターフェース、または、記憶装置にアクセスするのに適した他のあらゆるインターフェースによって置き換えることも可能である。バッファ１７はビデオ出力側１９にリンクしている。ビデオ出力側１９は、ＴＶセットへの外部接続またはビデオデータタイプを受け取る、または処理することができるあらゆる他の手段であってもよい。

記憶装置１１は少なくともハードディスク１２とキャッシュメモリ１３を含む。ホストＣＰＵは、ＳＡＴＡインターフェース１４を通じてハードディスク１２にアクセスする。

ホスト装置１５はプロセッサベースの装置であり、すなわち記憶アプリケーション１６を駆動させることができる。記憶アプリケーション１６はソフトウェアプログラムであって、例えばプロセッサに対応付けされているメモリ内にロードされている。

ホスト装置、またはより正確にはホストプロセッサ上で実行されるファイルシステムは、ハードディスク１２上のデータロケーションを認識している。ファイルシステムマネージメント手段は、キャッシュメモリ１３をコントロールするために、ＡＴＡインターフェースを介して命令を送信する。

キャッシュ先取りおよびキャッシュ書込み命令は、以下に規定されている。

命令は、ＡＴＡ命令「特徴をセットする（Ｓｅｔ Ｆｅａｔｕｒｅ）」のサブ命令を用いて実行される。このコードはＥＦである（１６進で）。

このサブ命令コードは８３Ｈであり、以下の表に従って規定されている。

セクターカウントレジスタ
キャッシュセグメントサイズ：ここで規定されているキャッシュセグメントのサイズ
セクターナンバーレジスタ
キャッシュセグメントナンバー：キャッシュセグメントのオーダーナンバー
シリンダローレジスタ−ビット（０）
Ｗ／Ｒ：書込みキャッシュセグメント、読取りキャッシュセグメントに対して０をセットする
装置／ヘッドレジスタ−ビット（４）
ＤＥＶは選択された装置を示す
図２には本発明の実施例に相応するキャッシュ先取りが示されている。

キャッシュ先取りは、ファイルシステムによって管理されている。

ファイルシステムは通常、ホスト装置の近傍に配置されている。すなわち図１に示されたＳＡＴＡインターフェースの前である。しかし図３に示されているようにＳＡＴＡインターフェースの後に配置することも可能である。

ファイルシステムは、ハードディスク上のファイルの編成の管理を担当しており、従ってハードディスク上のデータの位置を知っている。

本発明のある実施例では、このファイルシステムは、殊にビデオデータおよび情報データの通常の記憶に適しているマルチメディアファイルシステムである。

同じ記録媒体上へビデオデータおよび情報データを記憶するために用いられるこの種のマルチメディアファイルシステムは、オーディオおよび／またはビデオストリームを記憶するための第１のタイプの記憶ユニットと、非ストリームデータを記憶するための第２のタイプの記憶ユニットの特徴を有する。ここで第１の記憶ユニットのサイズは、第２の記憶ユニットのサイズの倍数である。第１のタイプのユニットは、ストリームストレージに割り当てられているか、または非ストリームデータのストレージのために、第２のタイプの複数のユニットに分けられている。

このファイルシステムのある実施例では、２つのタイプの記憶ユニットおよび２つのタイプのファイルに対して、ディレクトリツリーが１つしかない。

記憶装置１１は、情報データ（非ストリームデータ）またはオーディオ／ビデオデータ（ストリームデータ）を、ハードディスク１２の断片化を避けて、効率的に記憶することができる。しかも情報データに対する固定された領域およびオーディオ／ビデオデータに対する固定された領域を定めることはない。

有利には、第２のタイプの複数のユニットに分けられた第１のタイプのユニットは、第２のタイプの全てのこれらのユニットのアベイラビリティに基づき、かつ記憶されるデータのタイプに従って、第２のタイプの複数のユニットにこれ以上分割されない。

帯域幅は、データバースト転送のサイズの関数であり、帯域幅が高いほど、ハードディスクドライブセクタを検索するために使用される時間はより少なくなる。従って、マルチメディアファイルシステムは、記憶されるデータのタイプに従ってハードディスク１２を管理することによって、セクタの検索を制限し、従ってアクセス時間を低減して、持続されたビットレートを上昇させる。

ハードディスクは記憶されるデータのタイプに従い、自身の占領は最適化される。これによって、記憶する大きいサイズのファイルのみが存在する場合に、ハードディスク１２の断片化が改善される。これらの１つ１つは、大きいブロック内に記憶される。ここでは記憶する多数の小さいサイズのファイルがある場合に、必要がある限り、大きいサイズのブロックは小さいサイズのブロックに分割される。

マルチメディアファイルシステム等のファイルシステムを使用することによって、データへのアクセス時間が格段に改善される。なぜならファイル断片化が著しく低減されるからである。

有利には少なくとも１つの第１のデータ構造が、少なくとも各第１タイプのユニットに対して、このユニットがフリーであるか否か、およびこのユニットが複数の第２タイプ記憶ユニットに分けられているか否かを示す。

ホストがハードディスク１２からデータを読取ることを希望する場合には、先取り命令をハードディスク１２へ送信する。先取り命令は、ＡＴＡプロトコルによってサポートされている新しい命令として規定される。

先取り命令は、記憶装置１１に、記憶アプリケーション１６によって次に読取られるべきデータをキャッシュメモリ１３内にロードするように指示を与える。すなわち記憶アプリケーションがビデオデータを記憶する場合、これらのビデオデータは、記憶される幾つかのディスクセクタを要求する。なぜならこれは通常、膨大な量のデータであるからである。図２に示されているように、これらのデータはそれぞれ、セクタＡ, Ｃ, Ｄ, ＥおよびＦ上に記憶される。統計に基づく従来の先取り（予見先取り）では、キャッシュメモリはセクタＡ, Ｂ, Ｃ, Ｄ, Ｅをロードし、従って１００パーセントのキャッシュヒットは提供しない。本発明の実施例は、１００％のキャッシュヒットを提供することができる。なぜならキャッシュ先取り命令がキャッシュメモリ１３に、ハードディスクから、実際に読取られる次のデータをロードするように指示するからである。

さらに、上述したようなマルチメディアファイルシステムを使用することによって、キャッシュ先取りの効率が上昇する。なぜならこれはハードディスクの使用を最適化するからである。

図３には記憶媒体からキャッシュメモリへのデータ転送の実施例が示されている。

ステップＦ１では、セクターナンバーが初期化される。これはハードディスク媒体上のデータの位置を与える。ステップＦ２では、セクターナンバーレジスタおよびセクターカウントレジスタがホストによってセットされる。セクターカウント値は、ターゲットキャッシュセグメントサイズと同じ値を有している。ステップＦ３では、キャッシュ先取りまたはロードキャッシュ命令がホストによって発せられ、装置にデータを記憶媒体からキャッシュメモリへ転送するように依頼する。ステップＦ４では、データはハードディスク媒体からキャッシュメモリへ転送される。

図４にはキャッシュメモリからホスト装置へのデータ転送の実施例が示されている。

ステップＧ１では、セクターナンバーが初期化される。値は、ソースキャッシュセグメントの第１のセクターナンバーと同じである。この条件は、認知データ先取りによって予測されたキャッシュヒットを保証する。ステップＧ２ではセクターナンバーレジスタおよびセクターカウントレジスタがセットされる。セクターカウント値は、ソースキャッシュセグメントサイズと同じ値を有している。

ステップＧ３では、規格ＡＴＡ命令「Ｒｅａｄ ＵＤＭＡ」がホストによって発せられる。アクセスは瞬間的である。なぜならデータは既にキャッシュメモリ内に存在しているからである。ステップＧ４ではＡＴＡ命令が実行され、データは記憶装置からホスト装置へＡＴＡインターフェースを介して転送される。

図５には、本発明の実施例が実行される別のシステムが示されている。

図５には、本発明の実施例に従ったホスト装置１および記憶装置２が示されており、ホスト装置および記憶装置の機能が記述されている。ホスト装置は記憶アプリケーション３、インターフェース４、ビデオソース９およびビデオ出力側１０を含む。

記憶装置２はインターフェース５、マルチメディアファイルシステム６、ファームウェアプログラム７およびハードディスクアセンブリ８を含む。ハードディスクアセンブリ８は少なくとも記憶媒体およびキャッシュメモリを含む。記憶媒体は、この実施例ではハードディスクである。

リモートコールプロシージャをファイルシステム手段に送信することによって、インターフェースがホストに、記憶手段にアクセスすることを可能にする場合に、ファイルシステムを含む記憶装置が設けられるのは組み込みシステムの設計者にとって非常に便利である。従って記憶装置は、プロシージャコールの通過によってシンプルなインターフェースを通じてコントロールされる自立的なエンティティーとして供給され、設計者は付加的な作業を行う必要がない。これによって設計者は、この領域での専門技術なしに最高のハードディスクドライブを得ることができる。

有利には、インターフェースはアプリケーションプログラミングインターフェースを含む。これは記憶装置のコントロールを容易にする。

記憶装置２は独立型および高集積記憶装置として提供されている。ここにはファイルを管理する全てのソフトウェアおよびハードディスクコントローラが組み込まれている。

ハードディスク媒体８は、ビデオソース９からビデオデータを記憶するまたは、記憶アプリケーション３へ提供される、非ビデオデータまたは情報データと称されるあらゆる他のデータを記憶するために用いられる。ビデオソース９は、例えば放送番組等のあらゆる種類のものであり、ＭＰＥＧ−２またはＭＰＥＧ−４規格に従って符号化されたストリームであり得る。ハードディスクも、ビデオ出力側１０へデータを提供するために、記憶アプリケーションによって読取られるようにされている。ビデオ出力側１０は、ＴＶセットへの外部接続、またはビデオデータタイプを受け取る、または処理することができる他のあらゆる手段である。

ホスト装置１は、ハードディスクドライブ８上のデータ（情報データまたはビデオデータ）を読取るまたは記憶することができる。これはビデオ出力側１０によって要求されたハードディスクドライブ８上のデータを読取ること、またはハードディスクドライブ８へ、ビデオソース９から来たデータを送信することができる。

ホスト装置１がハードディスクドライブ８上にデータを記憶することを望む場合には、記憶アプリケーション３が呼出し命令を、記憶装置２のマルチメディアファイルシステム６へ、ホスト装置１上のインターフェース４および記憶装置２のインターフェース５を介して送信する。

記憶アプリケーション３は、このビデオストリームをビデオソース９から受けとる。記憶アプリケーションはこのビデオストリームをハードディスクドライブ８上に記憶しなければならない。

インターフェース４およびインターフェース５は、ホスト装置と記憶装置との間のコミュニケーションを可能にするために、同じタイプである。上述したようにこの実施例では、これらのインターフェースは Ｓｅｒｉａｌ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ（ＳＡＴＡ）規格に適合している。

ＳＡＴＡインターフェースは、３つのレイヤを規定している。すなわち：物理レイヤ、リンクレイヤおよびトランスポートレイヤである。

物理レイヤは、シリアルタイプインターフェースである。ＳＡＴＡインターフェースは、カスタマー市場用の高集積および高速インターフェースを提供することができる。例えばインターフェースＰａｒａｌｌｅｌ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ（ＰＡＴＡ）のような他のインターフェースタイプも高速インターフェースを提供することができるが、ＳＡＴＡインターフェースに比べて集積機能がより低いインターフェースを提供する。ＳＡＴＡインターフェースは、ＰＡＴＡインターフェースと透過的であるように設計されている。

本発明の他の実施例では、記憶装置上に幾つかのタイプのインターフェース（殊にＰＡＴＡとＳＡＴＡの両方）を実装することが可能である。なぜならＳＡＴＡはＰＡＴＡへの透過ソフトウェアだからである。

リンクレイヤはカプセル化し、フレームを伝送することができる。

リンクレイヤは伝送し、フレームを受け取る。伝送プリミティブはトランスポートレイヤからのコントロール信号に基づいており、受信プリミティブは物理レイヤからのコントロール信号に基づいており、これらはトランスポートレイヤへのコントロール信号に変換される。リンクレイヤはフレームの内容を認識している必要はない。

トランスポートレイヤは、伝送のためにＦｒａｍｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ（ＦＩＳ）を構造化し、受信されたＦＩＳを圧縮する。ホストおよび記憶装置のトランスポートレイヤは、ＦＩＳ内容のソースが異なっている点において異なっている。

この実施例では、ホスト装置１および記憶装置２は物理的に独立している。

実施例のある形態では、記憶装置２およびホスト装置１は、例えば同じプリント回路ボード上で、コネクタによってただ物理的にだけ別個にされている。

インターフェース４およびインターフェース５は、リモートコールプロシージャをホスト装置１から記憶装置２へ転送することを可能にするインターフェース手段である。

インターフェース４はＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅに対するＡＰＩを含む。ＡＰＩは、ホスト装置１と記憶装置２の間のプロシージャ呼出しを可能にする。

ＳＡＴＡ規格に適応させるのに、ＡＰＩをトランスポートレイヤ内でカプセル化することは殊に適していると発明者は考える。

ＡＰＩは、新たなＦＩＳカテゴリとして規定されている。このＦＩＳは、ＡＰＩプロシージャコールに対する構造記述を提供する。

記憶装置１上のインターフェース５は、受信されたＦＩＳを圧縮する。すなわちＡＰＩをマルチメディアファイルシステム６に伝送するために、ＡＰＩをＡＰＩ ＦＩＳから抜き出す。

マルチメディアファイルシステム６は、ＡＰＩを通じてコントロールされる。これは主にホスト装置１と記憶装置２との間のプロシージャコールの転送を可能にする。

マルチメディアファイルシステム６は、ファームウェアモジュール７を通じてハードディスクドライブにアクセスする。ファームウェアモジュール７は、ハードディスク８へのローレベルアクセスを管理する。

ファームウェアモジュール７、マルチメディアファイルシステム６およびハードディスクドライブ８は非常に近くに位置し、対話可能である。

ハードディスクドライブ８は、標準のハードディスクドライブのように、キャッシュメモリを含む。キャッシュメモリの使用は、主にマルチプルアクセスの間の維持された帯域幅の不足に対して、ハードディスクドライブ８をつり合わせするための手段である。

図６には、書込みキャッシュ命令をあらわす本発明の実施例が示されている。

デジタルＴＶソース２０は、リンク２８を介してバッファ２２へ接続されている。バッファ２２は、ＳＡＴＡインターフェース２３を介して記憶装置２４へ接続されている。
記憶装置２４は、ハードディスク２６およびキャッシュメモリ２５を含む。リンク２７は、ホスト装置２１とバッファメモリ２２を接続するデータバスである。

この実施例では転送モードは、１００ＭＢ／ｓでＳＡＴＡ ＵＤＭＡ（「ultra direct mode access」のために存在する）モード５である。従ってＡＶアプリケーションを支援することができる。

デジタルＴＶソースはビデオデータを提供する。このビデオデータは、ビットレート０. ２５ＭＢ／ｓ（メガバイトパーセカンド）〜４ＭＢ／ｓで各１８８バイトを含むパケットを有する。

ホスト装置は、例えば図１で示されたように、命令を送信することでＳＡＴＡインターフェースをコントロールする。

デジタルＴＶソース２０からビデオデータが高いビットレートで到来する場合、ビデオデータはバッファ２２を通じてＳＡＴＡインターフェースへ転送される。

小さいバッファ２２（５１２バイト）は、到来フローと、キャッシュ書込みとの間のビットレートを調整するのに必要である。

書込みキャッシュ命令によって、ホスト装置はビデオデータをデジタルＴＶソース２０からハードディスク２６へ直接転送することができる。

ホストは、セクターナンバー、セクターカウントをセットし、ＳＡＴＡプロシージャに適応させる。

ホストは、キャッシュメモリに１つの５１２バイトのブロックを一度に、書込みキャッシュ命令を用いて書込む。２５６ブロックが書き込まれると、１２８ＫＢのデータがハードディスク上に、ホスト装置２１によって事前にセットされた箇所に書込まれる。キャッシュメモリ２５からハードディスク２６への転送は自動的であり、キャッシュメモリ２５のレベルが満たされることによってトリガされる。

図７には、書込みキャッシュ命令中に実行されるデータフローの実施例が示されている。

ステップＥ１では、ハードディスク上にデータが記憶されるべきセクターナンバーが、ファイルシステムマネージメント手段によって初期化される。

その後ステップＥ２でファームウェアに命令が送られ、データを記憶するセクターナンバーがファームウェアに示される。セクターカウントと称されるカウンタもセットされる。これによって、各転送でセクターナンバーを示すことが回避される。以降のデータブロックに対するセクターナンバーは、セクターカウントの値が加えられる第１のセクタのナンバーである。

データはその後、バッファが満たされるまで、バッファ（例えば図４におけるバッファ２２）に転送される。バッファが完全に満たされると、ファイルシステムはファームウェアに書込みキャッシュ命令を送る（ステップＥ４）。書込みキャッシュ命令は、キャッシュメモリへのデータ転送を指示する。キャッシュセグメントが完全に満たされた場合、または所定のレベルに達した場合、データはステップＥ７で記憶媒体に転送される。例えば２５６ブロックが書込まれた場合には、ファイルシステムによって事前に設定された箇所に１２８ＫＢのデータが記憶媒体上に書込まれる。このオペレーションは自動的であっても、キャッシュメモリのレベルが満たされることによってトリガされてもよい。

キャッシュ内にロードされたデータの量がセクタのサイズより大きい場合には、セクターナンバーも上昇される（ステップＥ６）。

書込みキャッシュ命令によって、データを記憶媒体自体に書き込むことなく、ホストはデータをキャッシュメモリ内に書き込むことができる。

ＡＴＡプロトコルは高速なので、ホストとハードディスクドライとの間のデータ転送は非常に短時間に行われる。

本発明の実施例をあらわすシステムのブロックダイヤグラムである。

ファイルシステムによるキャッシュ先取りの実施例を示す図である。

記憶媒体からキャッシュメモリへのデータ転送の実施例を示す図である。

キャッシュメモリからホスト装置へのデータ転送の実施例を示す図である。

本発明の他の実施例をあらわすシステムのブロックダイヤグラムである。

ホスト装置によるキャッシュ書込みの実施例を示す図である。

書込みキャッシュ命令中に実行されるデータフローの実施例を示す図である。

Claims (8)

1. 記憶媒体（８, １２, ２５）および当該記憶媒体に対応付けされたキャッシュメモリ（１３, ２６）を含む装置（２, １１）であって、
   前記記憶媒体（８, １２, ２５）は、キャッシュメモリ（１３, ２６）を通じて、ファイルシステムマネージメント手段（６）と対応付けされているホスト装置（１, １５, ２１）によって、読取りモードまたは書込みモードでアクセスされるように構成されている形式のものにおいて、
   前記キャッシュメモリ（１３, ２６）は、前記ファイルシステムマネージメント手段（６）のコントロールに基づいてロードされる、
   ことを特徴とする装置。
2. 前記ホスト装置（１, １５, ２１）と対応付けされている前記ファイルシステムマネージメント手段（６）は、読取りモードにおけるアクセスの間、キャッシュメモリ先取りをコントロールする、請求項１記載の装置。
3. 読取りアクセスの間に、前記ファイルシステムマネージメント手段（６）は、前記ホスト装置（１, １５, ２１）によって要求されたデータを記憶媒体（８, １２, ２５）からキャッシュメモリ（１３, ２６）へダウンロードするために、先取り命令をキャッシュメモリ（１３, ２６）へ送る手段を含む、請求項２記載の装置。
4. 前記先取り命令は、キャッシュメモリ（１３, ２６）内に先取りされる次のデータの、記憶媒体（８, １２, ２５）上のアドレスを示す手段を含む、請求項２または３記載の装置。
5. Ｓｅｒｉａｌ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ規格またはＰａｒａｌｌｅｌ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ規格に適応しているインターフェース（４, ５, １４, ２３）を含む、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
6. Ｓｅｒｉａｌ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔインターフェースにおいて規定されたＦｒａｍｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅフィールドにおける先取り命令のカプセル化のためのカプセル化手段を含む、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
7. 書込みモードでのアクセスの間に、前記ファイルシステムマネージメント手段（６）は、書込みキャッシュ命令を前記記憶媒体（８, １２, ２５）へ送る手段を含み、記憶媒体（８, １２, ２５）上に記憶されるデータは最初にキャッシュメモリ（１３, ２６）上に記憶され、当該キャッシュメモリ（１３, ２６）充填が所定のレベルに達すると、キャッシュメモリ（１３, ２６）から記憶媒体（８, １２, ２５）へ転送される、請求項２記載の装置。
8. 請求項１から７までのいずれか１項記載の装置（２, １１）を含む、有利にはデジタルテレビジョンデコーダである、マルチメディア装置。

Images