JP2006285669A - ホスト機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ホスト機器1は、プログラムに従って所定の動作を行い、書き込み関数呼び出しを発行するアプリケーション2を含む。管理システム3は、メモリ領域上で区画された単位領域を書き込みデータが記憶される書き込み領域として順次割り当てる機能を有し、単位領域の自然数倍の大きさからなる管理単位を割り当て位置の決定単位として用い、書き込み関数呼び出しを受けて管理単位ごとの実現可能な書き込み速度順に従って管理単位を前記書き込み領域として割り当てる。コントローラ4は、管理システムが割り当てた単位領域に書き込みデータを書き込む旨の指示をメモリカードに出す。
【選択図】図1
Description
[1−1]構成
図1は、本発明の第1実施形態に係るホスト機器の主要部の構成を示す図である。ホスト機器(以下、ホストと称する)1は、接続されるメモリカード11に対してアクセスを行うためのハードウエアおよびソフトウエア(システム)を備えている。より具体的には、ホストは、少なくとも、図1に示すように、アプリケーション2、ファイルシステム(管理システム)3、ホストコントローラ4を有する。メモリカード11は、カードコントローラ12、NAND型フラッシュメモリ(以下、フラッシュメモリ)13を有する。メモリカード11の構成については、後に詳述する。
フラッシュメモリ13のユーザデータ領域34のBPB(BIOS parameter block)に記憶媒体の物理的なパラメータ(属性)が書き込まれている。このパラメータは、ファイルシステムで使用される。ホスト1は、フラッシュメモリ13をフォーマットする時、後述のように、このパラメータ(属性)を書き込む。ファイルシステムは、起動時にBPBを読み込むことにより、フラッシュメモリ13のパラメータを認識する。
データの書き込み動作について、図7、図8を参照して説明する。図7は、本発明の第1実施形態に係るホスト機器の書き込み動作を示すフローチャートである。図8は、第1実施形態に係るホスト機器によって書き込まれるクラスタの順序を示す図である。
第2実施形態では、アプリケーションとファイルシステムとの間のAPIが、ファイルシステムの更新を効率的に行うことを目的とした関数を含んでいる。構成は、APIが異なることを除いて、第1実施形態と同じである。
本発明の第2実施形態に係るホストによるデータの書き込み動作について、図9を参照して説明する。図9は、第2実施形態に係るホストの書き込み動作を示すフローチャートである。アプリケーション2とファイルシステム3との間のAPIは、以下に示される書き込み動作を実現可能な関数を含んでいる。
第3実施形態では、アプリケーションとファイルシステムとの間のAPIが、メモリカードに対するデータの書き込み速度を管理するための関数を含んでいる。
構成は、以下に述べる点を除いて、第1実施形態と同じである。まず、第3実施形態に係るホストに用いられるメモリカード11のBPBには、図6に示すように、消去ブロックサイズ(EBS)、書き込みページサイズのパラメータ、書き込みパフォーマンス(図示せぬ)、移動パフォーマンス(図示せぬ)が書き込まれている。
第3実施形態に係るホストによるデータの書き込み動作について、図10を参照して説明する。図10は、第3実施形態に係るホストの書き込み動作を示すフローチャートである。アプリケーション2とファイルシステム3との間のAPIは、以下に示される書き込み動作を実現可能な書き込み関数呼び出しを含んでいる。
次に、図11(a)および図11(b)乃至図14を参照して、データ書き込み速度を算出する方法について説明する。ファイルシステム3は、以下の、書き込み速度(パフォーマンス)と、ファイルシステムの書き込み(典型的にはFATの書き込み)時間、領域問い合わせ関数内の入力パラメータであるファイルシステムの更新頻度を用いて、AU42での書き込み速度を算出する。
ホスト1によりクラスタ単位のデータがメモリ領域内のAの場所からBの場所まで順次記入される場合を例にとって、図11(a)および図11(b)を用いて説明する。
平均パフォーマンス:P(Nu)
=[Sc×(Nt−Nu)]/[Sc×(Nt−Nu)/Pw+Sc×Nu/Pm]
=[(Nt−Nu)×Pm×Pw]/[(Nt−Nu)×Pm+Nu×Pw]
ここで、
Sc:クラスタの寸法(通常ファイルシステムの書き込み単位として用いるクラスタの寸法とは異なる)
Nt:AとBとの間に順次書き込むクラスタ数の合計
Nu:AとBとの間の使用済みクラスタ数
Pw:書き込みパフォーマンス(全て未記入クラスタの場合のパフォーマンス)
Pm:移動パフォーマンス(MB/sec)
である。
r=Nu/Nt
と記載できる。これは
Nu=r×Nt
とも記載できる。
平均パフォーマンスカーブ:P(r)
=[(1−r)×Pw×Pm]/[r×Pw+(1−r)×Pm]
ただし、0≦r≦1である。
L(r)−P(r)=Pw×(Pw−Pm)×(r−r2)≧0
である。
ファイルシステムの書き込み(典型的には、FATの書き込み)はリアルタイム記録中の任意のクラスタ41間あるいはAU42間に挿入可能である。図14はリアルタイム記録中のファイルシステムの更新の典型的なシーケンスを示している。ファイルシステムの更新はどのクラスタ41の間にも起こり得る。ファイルシステムの更新は定期的に行われるが、あるファイルシステムの更新と次のファイルシステムの更新との間に書き込まれるクラスタ41の数はファイルシステム更新間隔TFUによって規定される。ファイルシステム更新間隔TFUは、領域問い合わせ関数内の入力パラメータであるファイルシステムの更新頻度から求められる。
ホスト1はパフォーマンスを平均値として計算する必要がある。[数式3]は平均ファイルシステム書き込み時間TFW(ave.)を規定する式であり、任意の8回のファイルシステム書き込み時間の平均値の最悪値として測定できる。
平均ファイルシステム書き込み時間:TFW(ave.)
=[max(TFW(1)+TFW(2)+・・・+TFW(7)+TFW(8))]/8
[3−3−4]パフォーマンスの算出
ファイルシステム更新による時間的ロスを考慮すると、アプリケーション2が要求するパフォーマンスPaを満足するためには、実際には、これより高いパフォーマンスPcを得られることが求められる。アプリケーション2が、必要とされるパフォーマンスPaを求める方法は、[数式4]によって算出できる。
アプリケーションが必要とするパフォーマンス:Pa
=[Sc×Nd]/[Sc×Nd/Pc+TFW]
ただし、Nd=ファイルシステム更新の間に書き込まれるクラスタ数
パフォーマンスPaを満足するためのパフォーマンスPcは、[数式6]によって算出できる。
パフォーマンスPaを満足するためのパフォーマンス:Pc
=[Sc×Nd×Pa]/[Sc×Nd−Pa×TFW]
本発明の第3実施形態に係るホストは、アプリケーション2とファイルシステム3との間で授受される、ある書き込み速度を達成可能なメモリ領域の大きさを調べるための関数を含んでいる。ファイルシステム3は、この関数を受けると、ある書き込み速度を達成可能なAU42の大きさをアプリケーション3に通知する。このため、アプリケーション2が、メモリカード11での書き込み速度の管理を容易に行うことができる。そして、アプリケーション3は、通知されたメモリ領域の大きさに応じて、再度、書き込み速度を指定して、この書き込み速度を達成可能なAU42のみにデータを書き込む旨を、ファイルシステム3に指示する等、することができる。
Claims (6)
- プログラムに従って所定の動作を行い、書き込み関数呼び出しを発行するアプリケーションと、
メモリ領域上で区画された単位領域を書き込みデータが記憶される書き込み領域として順次割り当てる機能を有し、且つ前記単位領域の自然数倍の大きさからなる管理単位を割り当て位置の決定単位として用い、且つ前記書き込み関数呼び出しを受けて前記管理単位ごとの実現可能な書き込み速度順に従って前記管理単位を前記書き込み領域として割り当てる管理システムと、
前記管理システムが割り当てた前記単位領域に前記書き込みデータを書き込む旨の指示をメモリカードに出すコントローラと、
を具備することを特徴とするホスト機器。 - 前記管理システムが、
前記管理単位内の最後に書き込みされた前記単位領域以降の単位領域群が使用されていない第1条件を満たす場合に、前記単位領域群の先頭の前記単位領域から順に前記書き込み領域として割り当て、
前記第1条件を満たさない時点から、使用されていない前記単位領域からなる前記管理単位から順に書き込みデータを割り当てる、
ことを特徴とする請求項1に記載のホスト機器。 - プログラムに従って所定の動作を行い、領域確保関数を発行するアプリケーションと、
メモリ領域上で区画された単位領域を書き込みデータが記憶される書き込み領域として順次割り当てる機能を有する管理システムと、
前記管理システムが割り当てた前記単位領域に前記書き込みデータを書き込む旨の指示をメモリカードに出すコントローラと、
を具備し、
前記管理システムは、領域確保関数を受けると、前記書き込みデータの大きさに応じた大きさ分の前記単位領域からなる予約領域を予約し、前記予約領域に対する暫定的な管理用データを書き込む指示を出し、前記予約領域を前記書き込み領域として割り当てた後に、管理用データを書き込むこと無く前記書き込みデータを書き込む指示を出し、前記書き込みデータの書き込み終了後に最終的な管理用データを書き込む指示を出す、
ことを特徴とするホスト機器。 - プログラムに従って所定の動作を行い、要求書き込み速度の情報を含んだ領域問い合わせ関数を発行するアプリケーションと、
メモリ領域上で区画された単位領域を書き込みデータが記憶される書き込み領域として順次割り当てる機能を有し、且つ前記領域問い合わせ関数を受けると、前記要求書き込み速度以上の速度での書き込みが可能な前記単位領域の数を前記アプリケーションに通知する管理システムと、
前記管理システムが割り当てた前記単位領域に前記書き込みデータを書き込む旨の指示をメモリカードに出すコントローラと、
を具備することを特徴とするホスト機器。 - 前記アプリケーションが、書き込みが可能な前記単位領域の数を考慮して、指定書き込み速度を得られる前記単位領域からなる指定書き込み領域のみに前記書き込みデータを書き込むためのファイルを開くファイルオープン関数を発行する機能、および前記指定書き込み領域のみに前記書き込みデータを書き込む旨の指示の書き込み関数呼び出しを発行する機能をさらに有することを特徴とする請求項4に記載のホスト機器。
- 前記管理システムが、前記メモリカードへの電源供給の開始の際に前記メモリカードから読み出される前記メモリカードの性能予測パラメータを用いて前記要求書き込み速度以上の速度での書き込みが可能な前記単位領域の数を算出することを特徴とすることを特徴とする請求項4に記載のホスト機器。
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