JP2006285943A - 複合型記憶装置、データ書込方法及びプログラム - Google Patents

複合型記憶装置、データ書込方法及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】 データを途切れることなく確実に記録媒体に書き込む。
【解決手段】 第１のデータエリアを有する記録媒体と、第２のデータエリアと、第１のデータエリアと第２のデータエリアを統合的に管理するテーブルを有する不揮発性記憶媒体と、ホスト機器が接続されるインターフェース部と、インターフェース部を介してホスト機器から供給されたデータを記録媒体又は不揮発性記憶媒体に書き込む際に、識別情報テーブルに基づいて空きクラスタを検索し、検索された空きクラスタに相当する記録媒体又は不揮発性記憶媒体にデータを書き込む書込部と、書込部を制御する制御部と、環境情報を検出するセンサとを備え、制御部は、センサにより検出した環境情報に基づき、インターフェース部を介してホスト機器から供給されたデータの書き込み先を、記録媒体から不揮発性記憶媒体に、又は不揮発性記憶媒体から記録媒体に変更するように書込部を制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、記録媒体と、不揮発性記憶媒体とを備え、共通するファイルシステムに基づいて、データの書き込み及び読み出しが行われる複合型記憶装置と、当該複合型記憶装置にデータを書き込むデータ書込方法及びプログラムに関する。
ハードディスク装置（以下、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）という。）は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の外部ストレージとして用いられ、記録密度の向上にともない、大容量化が進められ、近年ＡＶホームサーバ、車載機器等の様々なコンシューマＡＶ機器への応用が実現及び期待されている。
また、ＨＤＤは、ディスクの小径化が進み、例えば、デジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）や、携帯音楽プレイヤー等のモバイル機器では、１．８ｉｎｃｈ及び１ｉｎｃｈオーダーのＨＤＤの活用が見込まれている。
一方、Ｆｌａｓｈメモリに代表される不揮発性半導体メモリは、低消費電力、高速起動、耐衝撃性等の利点があり、１ＧＢを超える大容量化が進んでおり、用途に応じて様々なアプリケーションに利用されている。
ところで、モバイル機器に応用する小型ストレージとしては、特に、低コスト、大容量、低消費電力、高速応答性等が要求される。
しかしながら、ＨＤＤは、データの記録再生が可能になる、いわゆる起動状態に達するまでに、電源の投入から数秒を要する。一方で、不揮発性半導体メモリでは、瞬時に起動状態におくことができ即応性に優れ、例えば、機器の電源を投入した瞬間からデータの記録再生が可能となる。
また、ＨＤＤを常にアイドル状態（記録再生の待機状態）にしておくと、無駄な消費電力が発生し、電源容量に限りのあるモバイル機器では電源効率が悪くなってしまう。さらに、トラック上に欠陥セクタが発生した場合には、ＨＤＤでは代替え処理によって転送速度が劣化する等の短所がある。
そこで、このようなＨＤＤの短所を不揮発性半導体メモリの利点で補うような、ＨＤＤと不揮発性半導体メモリを融合させたハイブリッドストレージの開発が期待される。本願の発明者らは、このようなハイブリッドストレージをひとつのファイルシステムで管理し、活用する構成ついて種々のものを提案している（例えば、特許文献１乃至４参照。）。
例えば、従来は、ＨＤＤコントローラを制御するソフトウェアやデータにアクセスするために必要なシステムデータは、ＨＤＤの所定エリアに格納されており、ＨＤＤが起動状態にならなければ読み出すことができなかった。したがって、ＨＤＤから該システムデータを読み出すまでは、機器の電源が投入された後もしばらく機器の使用が行えなかった。そこで、特許文献１では、システムデータを不揮発性半導体メモリに格納する構成とし、機器の電源が投入された直後から使用状態にすることができる発明が記載されている。
また、前述したようにＨＤＤでは、データの記録再生が行えるようになるまで、数秒間を要する。したがって、ＨＤＤが起動状態に達するまでデータの記録再生が行えなかった。そこで、特許文献２では、データの記録時においては、先頭から所定時間のデータを不揮発性半導体メモリに書き込み、その後のデータを起動後のＨＤＤに書き込み、また、データの再生時には、不揮発性半導体メモリから読み出し、その後のデータを起動後のＨＤＤから読み出す構成とし、機器の電源が投入された直後からデータの記録再生を行うことができる発明が記載されている。
また、引用文献３には、欠陥セクタに対しても不揮発性半導体メモリをスペアエリアとして利用することで転送速度の劣化を防ぐ発明が記載されている。
また、ＨＤＤをビデオカメラ等に利用した場合、記録中に落下や衝撃等で突然電源の遮断が発生し、ファイルシステムが登録されなかったときには、データの再生動作が不能となってしまう。これを防ぐためには、ＨＤＤの所定のエリアに定期的にファイルシステムを更新する必要があるが、ファイルシステムの更新により記録速度が著しく低下してしまう。そこで、引用文献４には、ファイルシステムを更新するエリアを不揮発性半導体メモリに割り当て、転送速度の劣化を生じさせることなく、データの保護をおこなう発明が記載されている。
このように、過渡的な状態のデータエリアとしてのみ不揮発性半導体メモリを利用し、定常状態においてはＨＤＤを利用すれば、小容量の不揮発性半導体メモリと大容量のＨＤＤを組み合わせることで、低コストでパフォーマンスの良いストレージを構成することができる。
また、これまでに本願の発明者以外から、センサを備える複合型記憶装置としては以下のようなものが提案されている（特許文献５乃至６）。
特許文献５においては、ＨＤＤの動作が行えないとき若しくは動作に障害があり得る状況では、不揮発性半導体メモリに書き込みが行われ、その後、ＨＤＤの動作が可能になると、不揮発性半導体メモリからＨＤＤへデータを書き戻すという特徴を有し、不揮発性半導体メモリは一時バッファとして扱われる旨の技術が提案されている。
一方、特許文献６では、ＨＤＤのＬＢＡ（論理アドレス）から不揮発性半導体メモリのＰＢＡ（物理アドレス）に変換をおこなうテーブルを有し、ユーザ及びセンサが判断する条件によって切り替えを行い、不揮発性半導体メモリかＨＤＤに書き込みを行う旨の技術が提案されている。
特開２００３−１２３３７９号公報 特開２００３−１２５３５８号公報 特開２００２−１５０６９９号公報 特開２０００−３２４４３５号公報 特開２０００−２５１３９６号公報 特開２００４−１６４１９３号公報
ところで、信頼性の観点から不揮発性半導体メモリとＨＤＤとを比較すると、動作保証温度は、不揮発性半導体メモリの方がＨＤＤよりも広い範囲をカバーしている。また、ＨＤＤは、データにアクセスする際において、機械的な動作を伴うため、振動や衝撃に対して弱い特性がある。
ここで、ＮＡＮＤフラッシュメモリを用いたメモリカード（不揮発性半導体メモリ）の保証範囲と、ＨＤＤとして１ｉｎｃｈ〜１．８ｉｎｃｈのＨＤＤの保証範囲を比較する。
動作保証温度は、ＮＡＮＤフラッシュメモリを用いたメモリカードでは０℃〜７０℃であるのに対して、ＨＤＤでは５℃〜６０℃である。また、動作時の保証振動限界は、ＮＡＮＤフラッシュメモリを用いたメモリカードでは１５Ｇ（＝１４７ｍ／ｓ２）であるのに対して、ＨＤＤでは２Ｇ（＝１９．６ｍ／ｓ２）である。さらに、動作中の許容衝撃は、ＮＡＮＤフラッシュメモリでは３，０００Ｇ（２９，４００ｍ／ｓ２）であるのに対し、ＨＤＤでは５００Ｇ（４，９００ｍ／ｓ２）である。いずれのパラメータにおいても、不揮発性半導体メモリのほうが、ＨＤＤよりも許容範囲が広いことが分かる。
また、ＨＤＤや不揮発性固体メモリに書き込んだデータを管理するための管理情報や、重要なデータに対して、簡易にバックアップするための技術が望まれている。
そこで、本発明では、データの書き込み時に、外界から振動等が与えられても、安定的にデータの書き込みを行うことができる複合型記憶装置と、当該複合型記憶装置にデータを書き込むデータ書込方法及びプログラムを提供することを目的とする。
本発明に係る複合型記憶装置は、上述の課題を解決するために、所定サイズのクラスタごとに第１のアドレスが付されてなる第１のデータエリアを有する記録媒体と、所定サイズのクラスタごとに第２のアドレスが付されてなる第２のデータエリアを有する不揮発性記憶媒体と、ホスト機器が接続されるインターフェース部と、上記インターフェース部を介して上記ホスト機器から供給されたデータを上記記録媒体又は上記不揮発性記憶媒体に書き込む際に、上記第１のアドレスと上記第２のアドレスを管理する論理アドレスで構成され、上記論理アドレスごとに所定の識別情報が書き込まれている識別情報テーブルに基づき、空きクラスタを検索し、検索された空きクラスタに相当する上記記録媒体又は／及び上記不揮発性記憶媒体にデータを書き込む書込部と、上記書込部を制御する制御部と、環境情報を検出するセンサとを備え、上記制御部は、上記センサにより検出した環境情報に基づき、上記インターフェース部を介して上記ホスト機器から供給されたデータの書き込み先を、上記記録媒体から上記不揮発性記憶媒体に、又は上記不揮発性記憶媒体から上記記録媒体に変更するように上記書込部を制御する。
また、本発明に係るデータ書込方法は、上述の課題を解決するために、所定サイズのクラスタごとに第１のアドレスが付されてなる第１のデータエリアを有する記録媒体と、所定サイズのクラスタごとに第２のアドレスが付されてなる第２のデータエリアを有する不揮発性記憶媒体と、ホスト機器が接続されるインターフェース部を有する複合型記憶装置にデータを書き込むデータ書込方法において、上記インターフェース部を介して上記ホスト機器から供給されたデータを上記記録媒体又は上記不揮発性記憶媒体に書き込む際に、上記第１のアドレスと上記第２のアドレスを管理する論理アドレスで構成され、上記論理アドレスごとに所定の識別情報が書き込まれている識別情報テーブルに基づき、空きクラスタを検索し、検索された空きクラスタに相当する上記記録媒体又は／及び上記不揮発性記憶媒体にデータを書き込む書込工程と、上記書込工程により上記記録媒体又は上記不揮発性記憶媒体にデータを書き込んでいるときに、センサにより環境情報を検出する検出工程を備え、上記書込工程は、上記検出工程により検出された環境情報に基づき、上記インターフェース部を介して上記ホスト機器から供給されたデータの書き込み先を、上記記録媒体から上記不揮発性記憶媒体に、又は上記不揮発性記憶媒体から上記記録媒体に変更する。
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、所定サイズのクラスタごとに第１のアドレスが付されてなる第１のデータエリアを有する記録媒体と、所定サイズのクラスタごとに第２のアドレスが付されてなる第２のデータエリアとを有する不揮発性記憶媒体と、ホスト機器が接続されるインターフェース部を有する複合型記憶装置にデータを書き込むことをコンピュータに実行させるためのプログラムにおいて、上記第１のアドレスと上記第２のアドレスを管理する論理アドレスで構成され、上記論理アドレスごとに所定の識別情報が書き込まれている識別情報テーブルに基づき、空きクラスタを検索し、検索された空きクラスタに相当する上記記録媒体又は／及び上記不揮発性記憶媒体にデータを書き込んでいるときに、センサにより環境情報を検出し、当該検出された環境情報に基づき、上記インターフェース部を介して上記ホスト機器から供給されているデータの書き込み先を、上記記録媒体から上記不揮発性記憶媒体に、又は上記不揮発性記憶媒体から上記記録媒体に変更する書込先変更工程をコンピュータに実行させるためのものである。
本願発明は、複合型記憶装置に備えられているセンサにより、複合型記憶装置内部の温度が記録媒体の動作保証温度の上限を上回るか、又は下限を下回るかを検出し、当該検出に応じてデータの書き込み先を記録媒体又は不揮発性固体メモリに決定するので、不揮発性固体メモリの保証温度範囲内において、データの書き込み動作を途切れることなく確実に行うことができる。
また、本願発明は、複合型記憶装置に備えられているセンサにより、複合型記憶装置自身に加わる（印加される）振動を測定し、記録媒体の許容範囲を超えるかどうかを検出し、当該検出に応じてデータの書き込み先を記録媒体又は不揮発性固体メモリに決定するので、不揮発性固体メモリの保証振動範囲内において、データの書き込み動作を途切れることなく確実に行うことができる。
また、本願発明は、複合型記憶装置に備えられているセンサにより、複合型記憶装置自身に加わる（印可される）衝撃強度を測定し、記録媒体の衝撃に対する許容範囲を超えるかどうかを判断し、当該判断に応じてデータの書き込み先を記録媒体又は不揮発性固体メモリに決定するので、不揮発性固体メモリの保証衝撃範囲内において、データの書き込み動作を途切れることなく確実に行うことができる。
さらに、本願発明は、複合型記憶装置自身に加わる（印加される）衝撃強度を測定し、加速度が１Ｇ（9.8m/s2）近傍を所定時間継続して発生しているかどうかを検出するので、例えば、自由落下によって装置が地面に衝突する前に記録媒体に内蔵されている記録／再生ヘッドをディスク上から待避させ、記録媒体の保護を図ることができる。
本発明は、ディスク状記録媒体を搭載したハードディスク記憶装置（Hard Disc Drive、ＨＤＤ）とＦＬＡＳＨメモリ等の不揮発性記憶媒体を有し、所定のファイルシステムに基づき、ＨＤＤのデータエリアと不揮発性記憶媒体のデータエリアを一体的、又は部分的に一体的なデータエリアとして扱う複合型記憶装置に係るものである。なお、以下では、ファイルシステムとしてＭＳ−ＤＯＳ互換ＦＡＴファイルシステムを採用した例についての説明を行う。
データアクセスシステム１は、図１に示すように、記録媒体と不揮発性記憶媒体が複合型的に構成されてなる複合型記憶装置（ハイブリッドハードディスクドライブ）２がＩＤＥ、ＳＣＳＩ、ＦＣ又はＵＳＢ等の規格を採用するインターフェース部３を介して、ホスト機器４が接続されて構成される。
ホスト機器４は、所定の演算処理を行うＣＰＵ１０と、ＣＰＵ１０による演算等に用いられるメモリ１１と、複合型記憶装置とデータ及び制御情報等の送受信を行うインターフェース制御部１２とを備える。
ホスト機器４は、具体的には、複合型記憶装置２の長所を生かして効率良く記録再生処理を行うビデオカメラ、デジタルカメラ、音楽プレイヤー等のアプリケーション機器であり、例えば、起動時にＩｄｅｎｔｉｆｙ Ｄｅｖｉｃｅ Ｃｏｍｍａｎｄ（ＡＴＡ規格）を接続されている複合型記憶装置２に発行し、該複合型記憶装置２に関するパラメータ情報を取得して、該複合型記憶装置２が記録媒体と不揮発性固体メモリ２６の複合型の記憶装置であることを容易に認識することができる機器である。また、ホスト機器４は、固有のファイルシステムにしたがってデータの記録再生を行うパーソナルコンピュータ等の機器であっても良い。
複合型記憶装置２は、図１に示すように、記録媒体２０にデータを書き込み、書き込まれているデータを読み出すヘッド部２１と、記録媒体２０を所定方向に所定の回転数で駆動する駆動部２２と、ヘッド部２１と駆動部２２を制御するサーボ制御部２３と、ヘッド部２１と接続されており、供給されるデータに対して所定の処理を行うリードライトチャンネル部２４と、一時的にデータがバッファリングされるバッファメモリ２５と、データが格納される不揮発性固体メモリ２６と、サーボ制御部２３とリードライトチャンネル部２４を制御するＨＤＤ制御部２７と、所定の演算を行い、サーボ制御部２３及びリードライトチャンネル部２４等に必要なコマンド及びパラメータを設定して動作させる演算処理部（ＣＰＵ）２８と、ＣＰＵ２８による演算等に用いられるメモリ２９と、ホスト機器４とデータ及び制御情報等の送受信を行うインターフェース制御部３０と、環境情報を検出するセンサ３１とを備える。
ここで、記録媒体２０と不揮発性固体メモリ２６の関係について図２を用いて説明する。なお、図２は、ＬＢＡ（論理ブロックアドレス）空間と論理セクタ空間の模式図を示す。
記録媒体２０は、後述するＦＡＴ(File Allocation Table)ファイルシステムによって管理されており、少なくとも所定のデータサイズ（クラスタ）ごとにアドレス（以下、物理アドレスという。）が付されてなるデータエリアＤＡ１からなるＨＤ（ハードディスク）等のディスク状記録媒体により構成されている。
また、不揮発性固体メモリ２６は、ＦＡＴファイルシステムが採用されているＮＡＮＤ型ＦＬＡＳＨメモリカード（Memory Stick、Compact Flash、SD Card等）であり、所定のデータサイズ（クラスタ）ごとに、記録媒体２０のデータエリアＤＡ１の先頭アドレスから一連のアドレス（以下、メモリアドレスという。）が付されてなるデータエリアＤＡ２と、システム情報が格納されてなるシステムエントリーエリアＳＡとからなる。また、システムエントリーエリアＳＡは、ブート情報が格納されてなるブートデータエリアＢＡと、所定のアドレス（以下、論理アドレスという。）ごとに所定の識別情報が書き込まれてなる識別情報テーブル（ＦＡＴ）が格納されてなるＦＡＴエリアＦＡと、ディレクトリ情報が格納されてなるディレクトリエリアＤｉｒＡとからなる。
本願発明では、記録媒体２０のデータエリアＤＡ１と、不揮発性固体メモリ２６のデータエリアＤＡ２とがＦＡＴファイルシステムによって統合され、データエリア（以下、統合データエリアＤＡという。）として管理されている。
ここで、ＦＡＴファイルシステムについて説明する。ＦＡＴとは、ファイルが複数のクラスタに分割されて記録されている場合に、各クラスタの連結情報が記されているテーブルのことであり、該テーブルによりホスト機器４を管理しているフォーマットシステムで採用されているテーブルのことである。また、フォーマットは、データの記憶エリアを所定サイズのエリアごとに区画整理して番号（物理アドレス）を付す作業のことであり、記録媒体２０に形成されているトラックをセクタというエリアに分割する、いわゆる物理フォーマットと、複数のセクタをクラスタという単位にまとめ、システムエントリーエリアＳＡ、データエリアＤＡ１及びデータエリアＤＡ２を作成する、いわゆる論理フォーマットにより完了する。
また、１セクタは、記録媒体２０においてデータを記録する最小の単位（通常５１２ｂｙｔｅ）であり、本発明においてもこれを最小単位とする。ホスト機器４は、記録媒体２０に対して論理ブロックアドレス（ＬＢＡ）を用いてアクセスを行う。また、ファイルを管理するＦＡＴファイルシステムでは、複数のセクタ（Ｎ個）を１クラスタとし、これをデータの読み書きの最小単位としている。
フォーマットにより生成されたシステムエントリーエリアＳＡは、ブートデータエリアＢＡと、ＦＡＴが書き込まれるＦＡＴエリアＦＡと、ディレクトリエリアＤｉｒＡからなる。ブートデータエリアＢＡは、ホスト機器４から見てＬＢＡ「００００」のセクタであり、ブートストラップ・コードやパーティション・テーブルが記録されている。
ＦＡＴには、図３に示すように、データエリアの空き情報等の所定の情報が各識別情報で示されている。例えば、識別情報「００００ｈ」は、対応するクラスタは「空き」の状態であることを示しており、また、識別情報「０００２ｈ〜ＦＦＦ６ｈ」は、対応するクラスタは「割り当て済み」の状態であり、かつ、対応する値は、次へ続くクラスタ番号であることを示しており、また、識別番号「ＦＦＦ７ｈ」は、対応するクラスタは「欠陥クラスタ」であることを示しており、また、識別番号「ＦＦＦ８ｈ〜ＦＦＦＦｈ」は、対応するクラスタは「割り当て済」の状態であるファイルエンド（EOF、End Of File）を示している。
また、データエリアは、ファイルの情報を管理するディレクトリエリアと、実際のデータが書き込まれるデータエリアからなる。ディレクトリエリアには、図４に示すように、各ディレクトリ（各ファイル）に関して、ファイル名、拡張子、属性、予約エリア（ＲＥＳ）、記録時刻、記録日時、先頭（開始）クラスタ番号（アドレス）、及びファイルサイズ（ファイル長）の情報等により構成されている。
本願発明では、複合型記憶装置１の電源が投入された際、最初に読み出されるシステムエントリーエリアＳＡを、電源投入後、データのアクセスが可能になるまで所定時間を要する記録媒体２０ではなく、瞬時にデータのアクセスが可能な不揮発性固体メモリ２６に設ける。したがって、記録媒体２０は、所定のデータサイズごとに物理アドレスが付されてなるデータエリアＤＡ１を有してなり、不揮発性固体メモリ２６は、所定のデータサイズごとにメモリアドレスが付されてなるデータエリアＤＡ２と、データエリアＤＡ１の物理アドレスとデータエリアＤＡ２のメモリアドレスと対応付けられている論理アドレスで構成されているＦＡＴを含むシステムエントリーエリアＳＡとを有してなる。
ゆえに、複合型記録装置１にホスト機器４が接続され、電源を投入した直後に、システムエントリーエリアＳＡを読み出すことが可能な構成となっている。
サーボ制御部２３は、記録媒体２０を所定方向に所定速度で回転駆動させるように駆動部２２を制御し、また、記録媒体２０上の所定の場所にアクセスするためにヘッド部２１の駆動を制御する。
リードライトチャンネル部２４は、データの書き込み動作時に、供給されたデータを符号化（変調）し、記録再生系の特性に適したデジタルビット系列に変換した後、変換後のデータをヘッド部２１に供給する。また、リードライトチャンネル部２４は、データの読み出し動作時に、ヘッド部２１から供給された再生信号から高域ノイズを除去した後でアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）によりデジタル化し、最尤復号法等を用いて所定の処理を行った後、復調を行う。
バッファメモリ２５は、データの書き込み時において、ＨＤＤ制御部２７の制御により、ホスト機器４から供給されるデータが一時的にバッファリングされ、データが所定量に達したときに、データが読み出され、読み出されたデータがリードライトチャンネル部２４に供給される。また、バッファメモリ２５は、データの読み出し時において、ＨＤＤ制御部２７の制御により、リードライトチャンネル部２４から供給されるデータが一時的にバッファリングされ、データが所定量に達したときに、データが読み出され、読み出されたデータがインターフェース制御部３０を介してホスト機器４に供給される。また、バッファメモリ２５は、データの読み出し時及び書き込み時に、一時的にデータのバッファリングを行い転送速度の違いによる性能の低下を抑えるために用いられている。
ＨＤＤ制御部２７は、バッファメモリ２５とリードライトチャネル部２３との間のデータの送受信を、後述するＦＡＴファイルシステムにより管理し、データのフォーマットにかかわる処理を行う。また、ＨＤＤ制御部２７は、当該処理を行う際に、誤り訂正符号による符号化、誤り検出及び誤り訂正にかかわる処理もあわせて行う。
また、センサ３１は、複合型記憶装置２の内部温度を測定する温度センサ３１ａと、複合型記憶装置２に加わる加速度又は速度変化を検出する加速度センサ３１ｂとから構成される。温度センサ３１ａは、測定した内部温度が所定の温度範囲を下回ったとき及び上回ったときに、内部温度が所定の範囲外となった旨の信号Ｓ１を生成し、生成した信号をＨＤＤ制御部２７へ供給する。ＨＤＤ制御部２７は、データが記録媒体２０に書き込まれているときに、温度センサ３１ａから信号Ｓ１が供給された場合には、書き込み動作を中止し、記録媒体２０に書き込んでいたクラスタのデータを不揮発性固体メモリ２６に書き込むように制御する。
また、温度センサ３１ａは、内部温度が所定範囲に戻ったときに、その旨を通知する信号Ｓ２を生成し、生成した信号Ｓ２をＨＤＤ制御部２７へ供給する。ＨＤＤ制御部２７は、温度センサ３１ａから信号Ｓ２が供給された場合には、不揮発性固体メモリ２６への書き込み動作を終止し、不揮発性固体メモリ２６に書き込んでいたクラスタのデータを記録媒体２０に書き込むように制御する。
加速度センサ３１ｂは、複合型記憶装置２に加わる加速度又は速度変化を検出し、検出した加速度又は速度変化から衝撃度を算出し、算出された衝撃度が所定範囲外であった場合には、その旨を通知する信号Ｓ３を生成し、生成した信号Ｓ３をＨＤＤ制御部２７に供給する。ＨＤＤ制御部２７は、データが記録媒体２０に書き込まれているときに、加速度センサ３１ｂから信号Ｓ３が供給された場合には、書き込み動作を中止し、記録媒体２０に書き込んでいたクラスタのデータを不揮発性固体メモリ２６に書き込むように制御する。
また、加速度センサ３１ｂは、衝撃度が所定範囲に戻ったときに、その旨を通知する信号Ｓ４を生成し、生成した信号Ｓ４をＨＤＤ制御部２７へ供給する。ＨＤＤ制御部２７は、加速度センサ３１ｂから信号Ｓ４が供給された場合には、不揮発性固体メモリ２６への書き込み動作を終止し、不揮発性固体メモリ２６に書き込んでいたクラスタのデータを記録媒体２０に書き込むように制御する。
また、加速度センサ３１ｂは、複合型記憶装置２に加わる加速度及び周波数を検出し、検出した加速度及び周波数から振動度を算出し、算出された振動度が所定範囲外であった場合には、その旨を通知する信号Ｓ５を生成し、生成した信号Ｓ５をＨＤＤ制御部２７に供給する。ＨＤＤ制御部２７は、データが記録媒体２０に書き込まれているときに、加速度センサ３１ｂから信号Ｓ５が供給された場合には、書き込み動作を中止し、記録媒体２０に書き込んでいたクラスタのデータを不揮発性固体メモリ２６に書き込むように制御する。
また、加速度センサ３１ｂは、振動度が所定範囲に戻ったときに、その旨を通知する信号Ｓ６を生成し、生成した信号Ｓ６をＨＤＤ制御部２７へ供給する。ＨＤＤ制御部２７は、加速度センサ３１ｂから信号Ｓ６が供給された場合には、不揮発性固体メモリ２６への書き込み動作を終止し、不揮発性固体メモリ２６に書き込んでいたクラスタのデータを記録媒体２０に書き込むように制御する。
また、センサ３１は、複合型記憶装置２の落下速度を検出する落下速度検出センサを備えていても良い。落下速度検出センサは、複合型記憶装置２が所定時間以上連続した落下速度を検出した場合には、その旨を通知する信号Ｓ７を生成し、生成した信号Ｓ７をＨＤＤ制御部２７に供給する。ＨＤＤ制御部２７は、データが記録媒体２０に書き込まれているときに、落下速度検出センサから信号Ｓ７が供給された場合には、書き込み動作を中止し、記録媒体２０に書き込んでいたクラスタのデータを不揮発性固体メモリ２６に書き込むように制御する。
ここで、データアクセスシステム１のホスト機器４をＰＣとし、複合型記録装置２を通常のＨＤＤ同様の機器として使用する場合について、図３を参照して説明する。但、複合型記憶装置２には、通常のＨＤＤと異なり、不揮発性固体メモリ２６が備えられている。
ホスト機器４は、所定の手順により起動された後、複合型記憶装置１の不揮発性固体メモリ２６に格納されているシステムエントリーエリアＳＡからディレクトリエリアに書き込まれている情報（以下、ディレクトリ情報という。）及びＦＡＴを読み出し、読み出したディレクトリ情報とＦＡＴをメモリ１１に展開する。また、ホスト機器４は、ファイルの作成、消去及び修正を行う度に、メモリ１１内部のディレクトリ情報及びＦＡＴをメンテナンス（更新又は変更）すると同時に、そのメンテナンスされた内容を複合型記憶装置１の不揮発性固体メモリ２６のシステムエントリーエリアＳＡに反映させる。
つぎに、複合型記憶装置２の記録媒体２０及び不揮発性固体メモリ２６よりなる統合データエリアＤＡにデータを書き込むときに、ディレクトリ情報の管理をホスト機器４が行い、ＦＡＴの管理を複合型記憶装置１が行う際に、ホスト機器４から供給されるデータを統合データエリアＤＡに書き込む手順について、図５Ａ、図５Ｂ及び図５Ｃのフローチャートを参照して説明する。
なお、不揮発性固体メモリ２６には、ＦＡＴが格納されているＦＡＴエリアＦＡとディレクトリ情報が格納されているディレクトリエリアＤｉｒＡからなるシステムエントリーエリアＳＡが形成されており、残りのエリアが統合データエリアＤＡのデータエリアＤＡ２を形成している。
また、本実施例では、ＦＡＴは、記録媒体２０のデータエリアＤＡ１と不揮発性固体メモリ２６のデータエリアＤＡ２からなる統合データエリアＤＡを一体的に扱うために、データエリアＤＡ１に対応する論理アドレスとして００００ｈから７ＦＦＦｈが付され、一方、データエリアＤＡ１と連続するように、データエリアＤＡ２に対応する論理アドレスとして８０００ｈから８ＦＦＦｈが付されてなる。したがって、ＦＡＴにしたがって、データの書き込み作業を行う場合には、データエリアＤＡ１がすべて「割り当て済」となったときにデータエリアＤＡ２にデータが書き込まれることになる。なお、後述するように、記録媒体２０のデータエリアＤＡ１と不揮発性固体メモリ２６のデータエリアＤＡ２からなる統合データエリアＤＡは、データエリアＤＡ１の一部とデータエリアＤＡ２の一部がＬＢＡの観点から重複的に扱われる構成であっても良い。
また、フォーマットにより形成される１セクタの容量を５１２Ｂｙｔｅとし、６４セクタで１クラスタを構成すると、１クラスタの容量は、
６４×５１２Ｂ≒３２ＫＢ
となり、記録媒体２０のデータエリアＤＡ２のデータ容量は、３２７６７（７ＦＦＦ）クラスタに相当するので、
３２ＫＢ×３２７６７≒１ＧＢ
となる。また、不揮発性固体メモリ２６のデータエリアＤＡ２の容量は、４０９６クラスタに相当するので、
３２ＫＢ×４０９６≒１２８ＭＢ
となる。
また、データアクセスシステム１は、図６に示すように、起動されたときに、不揮発性固体メモリ２６のディレクトリエリアＤｉｒＡからディレクトリ情報を読み出し、読み出したディレクトリ情報をホスト機器４のメモリ１１に展開し、また、ＦＡＴエリアＦＡからＦＡＴを読み出し、読み出したＦＡＴをメモリ２９に展開する。こうすることにより、ホスト機器４は、ディレクトリ決定権を有し、一方、複合型記憶装置２は、ＦＡＴ決定権を有することになる。したがって、複合型記憶装置２は、統合データエリアＤＡの使用可能な空きエリア（空きクラスタ）の決定を自身で行い、かつ、ＦＡＴチェーン（１ファイルを構成するクラスタ同士の連結情報）を自身で決定する。一方、ホスト機器４は、ＦＡＴチェーンの開始点（先頭クラスタ番号）の指定のみを行い、それ以降の空きクラスタの指定は複合型記憶装置２自身で行う。
ステップＳＴ１において、ＨＤＤ制御部２７は、図５Ａに示すように、センサ３１が異常を検出したかどうかを判断する。センサ３１は、上述したように、異常を検出した場合には、信号Ｓ１，信号Ｓ３，信号Ｓ５又は信号Ｓ７を生成し、ＨＤＤ制御部２７に供給する。センサ３１が異常を検出しなかった、すなわち正常な場合には、ステップＳＴ２に進み、センサ３１が異常を検出した場合には、ステップＳＴ１１（図５Ｃ参照）に進む。
ステップＳＴ２において、ＨＤＤ制御部２７は、記録媒体２０の状態がアクティブ、すなわちデータの書き込みが可能な状態かどうかを判断する。本工程では、例えば、記録媒体２０に内蔵されているディスクの回転数が規定の回転数に達したかどうか等により判断される。そして、記録媒体２０の状態がアクティブな状態の場合には、ステップＳＴ３（図５Ｂ参照）に進み、停止又は停止過程中の場合には、ステップＳＴ１８に進み、起動中、すなわちまだデータの書き込み状態ではない場合には、ステップＳＴ１９に進む。
ステップＳＴ３において、ＨＤＤ制御部２７は、空きクラスタを記録媒体２０のデータエリアＤＡ１から検索する。ＨＤＤ制御部２７は、記録媒体２０がアクティブなので、統合データエリアＤＡにおいて、記録媒体２０に対応するデータエリアＤＡ１から空きクラスタを検索する。
ステップＳＴ４において、ＨＤＤ制御部２７は、ステップＳＴ３の工程によって検出された空きクラスタに記録するデータが最初のものかどうか、すなわち第１のクラスタとなるかどうかを判断する。第１のクラスタとなる場合には、ステップＳＴ６に進み、第１のクラスタにならない場合には、ステップＳＴ５に進む。
ステップＳＴ５において、ＨＤＤ制御部２７は、ＦＡＴチェーンをデータの書き込み対象となる空きクラスタに連結するための処理を行う。ＨＤＤ制御部２７は、メモリ２９に展開されているＦＡＴにおいて、ステップＳＴ３の工程で検索されたクラスタのアドレス「００００ｈ」を書き込み対象となるクラスタのアドレスに変更し、ＦＡＴチェーンを更新する。
一方、ステップＳＴ６において、ＨＤＤ制御部２７は、データの書き込み対象となる空きクラスタを「割り当て済み」にする。ＨＤＤ制御部２７は、メモリ２９に展開されているＦＡＴ上の書き込み対象となる空きクラスタのアドレスに割り当て済みを示す情報を書き込む（図３）。
ステップＳＴ７において、ＨＤＤ制御部２７は、ステップＳＴ３の工程により検出された空きクラスタに対応するデータエリアＤＡ１にデータを書き込む。
ステップＳＴ８において、ＨＤＤ制御部２７は、センサ３１が異常を検出したかどうかを判断する。センサ３１が異常を検出しない、すなわち正常な場合には、ステップＳＴ１７に進み、センサ３１が異常を検出した場合には、ステップＳＴ９に進む。
ステップＳＴ９において、ＨＤＤ制御部２７は、ステップＳＴ５又はステップＳＴ６の工程で更新した、ＦＡＴチェーンを削除し、データエリアＤＡ２を対象にして空きクラスタの検索を行い、ＦＡＴチェーンを連結し直す。
ステップＳＴ１０において、ＨＤＤ制御部２７は、ステップＳＴ９の工程により検出された空きクラスタに対応するデータエリアＤＡ２にデータを書き込む。その後、ステップＳＴ２４の工程に進む。
ここで、ステップＳＴ９乃至ステップＳＴ１０の工程と、その関連事項について詳述する。
＜具体例１＞
複合型記憶装置２は、温度センサ３１ａにより複合型記憶装置２の内部の温度測定を行う構成となっている。温度センサ３１ａとしては、熱伝対やサーミスタなどの素子が使用される。ＨＤＤ制御部２７は、温度センサ３１ａから供給された信号に基づいて、内部の温度が記録媒体２０の動作保証温度の上限及び下限を超えるかどうかを判断し、記録媒体２０にデータを書き続けるか、又は、書き込み対象を記録媒体２０から不揮発性固体メモリ２６に切り換えるかを判断する。ここで、記録媒体２０の動作保証温度について図７を用いて説明する。
図７は、実測により得られた記録媒体２０の温度依存性を示す図である。図７より、記録媒体２０の動作保証範囲は、５℃〜５０℃付近である。なお、三角のプロットは、実測データであり、曲線は、実測データの近似ラインである。また、横軸は、温度（℃）を示しており、縦軸は、連続するエリアにデータを書き続けたとき、すなわちシーケンシャルライトによるデータ転送レート(Mbit/s)である。また、影が付されている領域（０℃以下及び７０℃以上）は、不揮発性固体メモリ２６の動作保証がされない温度範囲を示している。
複合型記憶装置２は、図７のデータに基づいて、適宜、記録媒体２０と不揮発性固体メモリ２６を使い分けることにより、全体として、データの書き込み動作の保証温度範囲を０℃〜７０℃付近とすることができる。
したがって、温度センサ３１ａは、内部の温度が０℃以下又は７０℃以上となった場合に、異常を通知する信号Ｓ１を生成し、当該信号Ｓ１をＨＤＤ制御部２７に送信し、一方、内部の温度が０℃〜７０℃に戻った場合に、正常を通知する信号Ｓ２を生成し、当該信号Ｓ２をＨＤＤ制御部２７に送信する。
例えば、データエリアＤＡ１の「１２３４ｈ」及び「１２３５ｈ」にＦｉｌｅ１の第１のクラスタデータ及び第２のクラスタデータの書き込みが終了し、「１２３６ｈ」にＦｉｌｅ１の第３のクラスタデータを書き込んでいるときに（図８）、内部の温度が７０℃付近に達した場合には、ＨＤＤ制御部２７は、温度センサ３１ａから信号Ｓ１が送信される。ＨＤＤ制御部２７は、第３のクラスタデータが転送終了された時点で、ホスト機器４に「書き込み終了」コマンドを返す前に、記録媒体２０に異常が発生したとみなして、記録媒体２０の動作を停止する。そして、ＨＤＤ制御部２７は、記録媒体２０に書き込んでいたデータ（第３のクラスタデータ）が正しく書き終わっていないと判断し、ＦＡＴチェーンの最後にあるクラスタ指定を削除し、不揮発性固体メモリ２６上の空きクラスタを検索し、検索された空きクラスタのアドレス「８７６５ｈ」に基づいてＦＡＴチェーンを更新し、データエリアＤＡ２の「８７６５ｈ」にデータ（第３のクラスタデータ）を再書き込みする。そして、ＨＤＤ制御部２７は、再書き込みが終了してからホスト機器４に「書き込み終了」コマンドを通知する。
また、図９には、一旦、温度センサ３１ａが動作保証範囲の上限温度（７０℃付近）を超えた後、Ｆｉｌｅ１の第３のクラスタデータ以降すべてのデータをデータエリアＤＡ２に書き込んだ場合の最終的な記憶エリアの構成を示す。なお、図９では、Ｆｉｌｅ１のデータがＦＡＴチェーン「１２３４ｈ→１２３５ｈ→８７６５ｈ→８７６６ｈ・・・８７７０ｈ（ＥＯＦ）」で連結されていることを示している。
また、図１０には、データエリアＤＡ１の「１２３４ｈ」及び「１２３５ｈ」にＦｉｌｅ１の第１のクラスタデータ及び第２のクラスタデータの書き込みが終了し、「１２３６ｈ」にＦｉｌｅ１の第３のクラスタデータを書き込んでいるときに、内部の温度が動作保証範囲の上限温度（７０℃付近）を超え、データエリアＤＡ２の「８７６５ｈ」及び「８７６６ｈ」にＦｉｌｅ１の第３のクラスタデータ及び第４のクラスタデータを書き込み、続く第５のクラスタデータを「８７６７ｈ」に書き込んでいるときに、内部の温度が動作保証範囲（０℃〜７０℃）に復帰した場合の統合データエリアＤＡの構成状況を示す。ここで、図１０に示すような場合におけるＨＤＤ制御部２７の動作を説明する。
ＨＤＤ制御部２７は、第５のクラスタデータを「８７６７ｈ」に書き込んでいるときに、温度センサ３１ａから内部の温度が動作保証範囲に戻った旨の信号Ｓ２を受信した場合、記録媒体２０の起動処理を実行する。ＨＤＤ制御部２７は、記録媒体２０が完全に起動されて、アクティブ状態になるまでは、引き続きデータエリアＤＡ２にデータの書き込みを続ける。したがって、本実施例では、ＨＤＤ制御部２７は、第５のクラスタデータ及び第６のクラスタデータをデータエリアＤＡ２の「８７６７ｈ」及び「８７６８ｈ」に書き込むように制御し、記録媒体２０が完全に立ち上がったことを確認して、データエリアＤＡ２への書き込み動作を停止し、第７のクラスタデータ以降をデータエリアＤＡ１に書き込むように制御する（図１１）。
図１１では、Ｆｉｌｅ１のデータがＦＡＴチェーン「１２３４ｈ→１２３５ｈ→８７６５ｈ→８７６６ｈ→８７６７ｈ→８７６８ｈ→１２３６ｈ→１２３７ｈ→１２３８ｈ・・・１２３Ｃｈ（ＥＯＦ）」で連結されていることを示している。
また、上述では、内部の温度が動作保証範囲の上限温度を上回った場合を想定して説明したが、内部の温度が動作保証範囲の下限温度（０℃付近）を下回った場合も同様の処理を行えばよい。
＜具体例２＞
また、複合型記憶装置２は、加速度センサ３１ｂにより、複合型記憶装置２自身に加わる（印加される）振動測定を行う構成となっている。また、加速度センサ３１ｂとしては、１次元方向、２次元方向又は３次元方向の各方向の測定が可能な素子を適宜選択可能である。また、加速度センサ３１ｂは、入力される振動の周期と強度から、振動の周波数と強度を得る（算出する）ことができ、その値が記録媒体２０の許容範囲を逸脱するか否かを判断し、記録媒体２０にデータを書き続けるか、又は、書き込み対象を記録媒体２０から不揮発性固体メモリ２６に切り換えるかを判断する。ここで、記録媒体２０の動作振動の許容範囲について図１２を用いて説明する。
図１２は、実測により得られた記録媒体２０の振動依存性を示す図である。図１２より、記録媒体２０の動作振動の許容範囲は、０Ｇ〜２Ｇである。なお、三角のプロットは、実測データであり、曲線は、実測データの近似ラインである。また、横軸は、振動強度（G）を示しており、縦軸は、連続するエリアにデータを書き続けたとき、すなわちシーケンシャルライトによるデータ転送レート(Mbit/s)である。また、影が付されている領域（１５Ｇ以上）は、不揮発性固体メモリ２６の動作保証がされない振動範囲を示している。
複合型記憶装置２は、図１２に基づいて、適宜、記録媒体２０と不揮発性固体メモリ２６を使い分けることにより、全体として、データの書き込み動作の保証振動範囲を０Ｇ〜１５Ｇとすることができる。また、振動については下限は存在せず、上限だけでその判断を行う点以外は、上述した温度の場合と同等の処理が可能である。
したがって、加速度センサ３１ｂは、内部の振動が１５Ｇ以上となった場合に、異常を通知する信号Ｓ３を生成し、当該信号Ｓ３をＨＤＤ制御部２７に送信し、一方、内部の振動が１５Ｇ以下に戻った場合に、正常を通知する信号Ｓ４を生成し、当該信号Ｓ４をＨＤＤ制御部２７に送信する。
また、通常、記録媒体２０では、１０Ｈｚ程度から１５０Ｈｚ程度の周波数帯域における振動強度を動作振動保証範囲として規定している。この帯域は、約５００Ｈｚから約１，５００Ｈｚのサーボ帯域より十分に周波数が低く、サーボゲインが十分な領域である。サーボ帯域周辺やそれ以上の周波数帯域では、サーボによるエラー圧縮は期待できず、振動がそのままヘッド部２１に伝わると考えられる。このよう高い周波数の振動は、音（空気振動）などで機器に与えられるものである。このような比較的高い周波数の振動に対しても複合型記憶装置２の特性を生かしたデータエリアの選択処理が可能である。
＜具体例３＞
また、複合型記憶装置２は、加速度センサ３１ｂにより、複合型記憶装置２自身に加わる（印加される）衝撃強度測定を行う構成となっている。また、加速度センサ３１ｂとしては、１次元方向、２次元方向又は３次元方向の各方向の測定が可能な素子を適宜選択可能である。また、衝撃は、振動や温度と違って定常的ではなく、離散的かつ過渡的な現象である。従来の記録媒体２０では、内部に加速度センサを持っている場合、一定の加速度以上の加速度が検出されると、ヘッド部２１を記録媒体２０上から退避して、ディスクを保護する機構を持つものが存在する。また、サーボロックやＰＬＬロックを監視し、それらが異常を示した場合に、衝撃等の異常現象（原因は特定しない）が記録媒体２０に加わったとして、ヘッド部２１を記録媒体２０上から退避する機構を備えているものもある。これらのようにヘッド部２１を記録媒体２０上から退避する機構をすでに組み込んだ記録媒体２０に対しても、本願発明は有効であり、ヘッド部２１が記録媒体２０上から退避されている間は、不揮発性固定メモリ２６にデータを書き込み、継続する衝撃が無い場合は、改めて記録媒体２０を起動して記録媒体２０への記録を行う。
ここで、記録媒体２０の衝撃に対する許容範囲について図１３を用いて説明する。図１３は、実測により得られた記録媒体２０の衝撃依存性を示す図である。図１３より、記録媒体２０の衝撃の許容範囲は、速度変化で３．１m/s（例えば500G,1ms-falf-sineのとき）である。なお、三角のプロットは、実測データであり、曲線は、実測データの近似ラインであ。また、横軸は、速度変化(m/s)を示しており、縦軸は、連続するエリアにデータを書き続けたとき、すなわちシーケンシャルライトによるデータ転送レート(Mbit/s)である。また、影が付されている領域（１８．７m/s以上）は、不揮発性固体メモリ２６の動作保証がされない衝撃範囲を示している。
複合型記憶装置２は、図１３に基づいて、適宜、記録媒体２０と不揮発性固体メモリ２６を使い分けることにより、全体として、データの書き込み動作の保証衝撃範囲を速度変化で１８．７ｍ／ｓ（例えば、3000G,1ms-half-sineのとき)とすることができる。
なお、加速度の強度はＧ(9.8m/s2)などであらわすことが多いが、加速度波形を時間軸で積分し、加速度の継続時間を加味した速度変化(m/s)を用いることもある。この速度変化を指標にする際にも同じ処理が使用できる。１００Ｇで１０msecのハーフサインの衝撃は、速度変化に直すと次式のようになる。
速度変化＝１００×９．８(m/s2)×１０ｅ−３(sec)×２／３．１４１５９＝６．２(m/s)である。
＜具体例４＞
また、複合型記憶装置２は、加速度センサ３１ｂにより、複合型記憶装置２自身に加わる（印加される）衝撃強度の測定を行う構成となっている。また、加速度センサ３１ｂとしては、１次元方向、２次元方向又は３次元方向の測定が可能な素子を適宜選択可能である。また、物体を静置状態から重力にしたがった自由落下をさせた場合、物体には１Ｇ(9.8m/s2)の加速度が連続的に発生することになる。また、落下方向が一定でない場合には、１次元方向の測定しかできない加速度センサ３１ｂでは、一定の加速度を測定することは困難となる。特に、回転しながらの自由落下では、３次元方向の測定が可能な加速度センサ３１ｂによって、３次元ベクトルの強度で評価する必要がある。したがって、加速度センサ３１ｂとしては、３次元方向の測定が可能な素子を選択すべきである。
加速度センサ３１ｂは、加速度が１Ｇ（9.8m/s2）近傍を所定時間継続して発生していると判断した場合には、その旨を通知する信号Ｓ７を生成し、生成した信号Ｓ７をＨＤＤ制御部２７に供給する。したがって、複合型記憶装置２は、地面に衝突する前に記録媒体２０の保護ができ、ヘッド部２１が記録媒体２０に衝突する前に退避させることができる。
また、ステップＳＴ１１において、ＨＤＤ制御部２７は、記録媒体２０がアクティブ、すなわちデータの書き込みが可能な状態かどうかを判断する。本工程では、例えば、記録媒体２０に内蔵されているディスクの回転数が規定の回転数に達したかどうか等により判断される。そして、記録媒体２０の状態がアクティブな状態及び起動中の場合には、ステップＳＴ１２に進み、停止又は停止過程中の場合には、ステップＳＴ１３に進む。
ステップＳＴ１２において、ＨＤＤ制御部２７は、記録媒体２０を停止するための信号（ステータス）を生成し、生成した信号を記録媒体２０に送信する。記録媒体２０は、ＨＤＤ制御部２７から停止を促す信号を受信した場合には、内蔵されているディスクの回転を停止させる。
ステップＳＴ１３において、ＨＤＤ制御部２７は、統合データエリアＤＡにおいて、不揮発性固体メモリ２６に対応するデータエリアＤＡ２から空きクラスタを検索する。
ステップＳＴ１４において、ＨＤＤ制御部２７は、ステップＳＴ１３の工程によって検出された空きクラスタに記録するデータが最初のものかどうか、すなわち第１のクラスタとなるかどうかを判断する。第１のクラスタとなる場合には、ステップＳＴ１６に進み、第１のクラスタとならない場合には、ステップＳＴ１５に進む。
ステップＳＴ１５において、ＨＤＤ制御部２７は、ＦＡＴチェーンをデータの書き込み対象となる空きクラスタに連結するための処理を行う。ＨＤＤ制御部２７は、メモリ２９に展開されているＦＡＴにおいて、ステップＳＴ１３の工程で検索されたクラスタのアドレス「００００ｈ」を書き込み対象となる空きクラスタのアドレスに変更し、ＦＡＴチェーンを更新する。
一方、ステップＳＴ１６において、ＨＤＤ制御部２７は、データの書き込み対象となる空きクラスタを「割り当て済み」にする。ＨＤＤ制御部２７は、メモリ２９に展開されているＦＡＴ上の書き込み対象となる空きクラスタのアドレスに割り当て済みを示す情報を書き込む（図４）。
ステップＳＴ１７において、ＨＤＤ制御部２７は、ＨＤＤ制御部２７は、ステップＳＴ１９の工程により検出された空きクラスタに対応するデータエリアＤＡ２にデータを書き込む。その後、ステップＳＴ２４の工程に進む。
また、ステップＳＴ１８において、ＨＤＤ制御部２７は、記録媒体２０を起動するための所定の信号（ステータス）を生成し、生成した信号を記録媒体２０に送信する。記録媒体２０は、ＨＤＤ制御部２７から起動を促す信号を受信した場合には、内蔵されているディスクを回転させてデータの記録が行える状態（アクティブ）にする。
ステップＳＴ１９において、ＨＤＤ制御部２７は、空きクラスタを不揮発性固体メモリ２６のデータエリアＤＡ２から検索する。ＨＤＤ制御部２７は、記録媒体２０がまだアクティブな状態でないので、統合データエリアＤＡにおいて、不揮発性固体メモリ２６に対応するデータエリアＤＡ２から空きクラスタを検索する。
ステップＳＴ２０において、ＨＤＤ制御部２７は、ステップＳＴ１９の工程によって検出された空きクラスタに記録するデータが最初のものかどうか、すなわち第１のクラスタとなるかどうかを判断する。第１のクラスタとなる場合には、ステップＳＴ２２に進み、第１のクラスタとならない場合には、ステップＳＴ２１に進む。
ステップＳＴ２１において、ＨＤＤ制御部２７は、ＦＡＴチェーンをデータの書き込み対象となる空きクラスタに連結するための処理を行う。ＨＤＤ制御部２７は、メモリ２９に展開されているＦＡＴにおいて、ステップＳＴ１９の工程で検索されたクラスタのアドレス「００００ｈ」を書き込み対象となる空きクラスタのアドレスに変更し、ＦＡＴチェーンを更新する。
一方、ステップＳＴ２２において、ＨＤＤ制御部２７は、データの書き込み対象となる空きクラスタを「割り当て済み」にする。ＨＤＤ制御部２７は、メモリ２９に展開されているＦＡＴ上の書き込み対象となる空きクラスタのアドレスに割り当て済みを示す情報を書き込む（図４）。
ステップＳＴ２３において、ＨＤＤ制御部２７は、ステップＳＴ１９の工程により検出された空きクラスタに対応するデータエリアＤＡ２にデータを書き込む。
ステップＳＴ２４において、ＨＤＤ制御部２７は、ステップＳＴ１０の工程、ステップＳＴ１７の工程及びステップＳＴ２３の工程により統合データエリアＤＡに書き込まれたデータが、最終クラスタ、つまり１ファイルを構成する最後のデータかどうかを判断する。最終クラスタの場合には、ステップＳＴ２５に進み、最終クラスタではない場合には、ステップＳＴ２６に進む。
ステップＳＴ２５において、ＨＤＤ制御部２７は、ＦＡＴチェーンをデータのＥＯＦで終結するための処理を行う。ＨＤＤ制御部２７は、メモリ２９に展開されているＦＡＴにおいて、最終クラスタに対応するアドレスにＥＯＦを示す情報に変更し、ＦＡＴチェーンを更新する。
ステップＳＴ２６において、ＨＤＤ制御部２７は、統合データエリアＤＡにおいて、不揮発性固体メモリ２６に対応するデータエリアＤＡ２に空きエリアがあるかどうかを確認する。ＨＤＤ制御部２７は、メモリ２９に展開されているＦＡＴを参照してデータエリアＤＡ２に空きエリアがあるかどうかを確認する。データエリアＤＡ２に空きエリアがない場合には、ステップＳＴ２７に進み、データエリアＤＡ２に空きエリアがある場合には、ステップＳＴ１の工程に戻る。
ステップＳＴ２７において、ＨＤＤ制御部２７は、データエリアＤＡ２に空きエリアがない旨の信号（ステータス）を生成し、生成した信号をホスト機器４に送信する。その後、ステップＳＴ１の工程に戻る。ＨＤＤ制御部２７は、データエリアＤＡ２の残量が所定値に達しているかどうかを判断し、所定値に達している場合に、ステータスを生成する。
このように構成されるデータアクセスシステム１は、不揮発性固体メモリ２６と記録媒体２０とを備え、所定のファイルシステムにより、データエリアが統合されてなる複合型記憶装置２と、複合型記憶装置２に対して、データの書き込み及び読み出しを行うホスト機器４とで構成されており、複合型記憶装置２に内蔵されたセンサ３１（温度センサ３１ａ）により、複合型記憶装置２の内部の温度が記録媒体２０の動作保証温度の上限を上回るか、又は下限を下回るかを検出し、当該検出に応じてデータの書き込み先を記録媒体２０（データエリアＤＡ１）又は不揮発性固体メモリ２６（データエリアＤＡ２）に決定するので、データの書き込み動作の保証温度範囲内（０℃〜７０℃付近）において、途切れることなく確実にデータの書き込みを行うことができる。
また、データアクセスシステム１は、複合型記憶装置２に内蔵されたセンサ３１（加速度センサ３１ｂ）により、複合型記憶装置２自身に加わる（印加される）振動を測定し、記録媒体２０の許容範囲を超えるかどうかを検出し、当該検出に応じてデータの書き込み先を記録媒体２０（データエリアＤＡ１）又は不揮発性固体メモリ２６（データエリアＤＡ２）に決定するので、データの書き込み動作の保証振動範囲内（０Ｇ〜１５Ｇ）において、途切れることなく確実にデータの書き込みを行うことができる。
また、データアクセスシステム１は、複合型記憶装置２に内蔵されたセンサ３１（加速度センサ３１ｂ）により、複合型記憶装置２自身に加わる（印可される）衝撃強度を測定し、記録媒体２０の衝撃に対する許容範囲を超えるかどうかを判断し、当該判断に応じてデータの書き込み先を記録媒体２０（データエリアＤＡ１）又は不揮発性固体メモリ２６（データエリアＤＡ２）に決定するので、データの書き込み動作の保証衝撃範囲内（１８．７ｍ／ｓ（例えば、3000G,1ms-half-sineのとき））において、途切れることなく確実にデータの書き込みを行うことができる。
さらに、データアクセスシステム１は、複合型記憶装置２自身に加わる（印加される）衝撃強度を測定し、加速度が１Ｇ（9.8m/s2）近傍を所定時間継続して発生しているかどうかを検出し、当該検出に応じて所定の信号Ｓ７をＨＤＤ制御部２７に送信するので、例えば、自由落下によって装置が地面に衝突する前にヘッド部２１を記録媒体２０上から待避させ、記録媒体２０の保護を図ることができる。
なお、センサ３１は、温度センサ３１ａ又は加速度センサ３１ｂの何れか一方が備えられている構成であっても良い。
また、上述したように、ホスト装置４は、複合型記憶装置１に対して、論理セクタ番号（ＬＳＮ）ではなく、論理ブロックアドレス（ＬＢＡ）を使用してのアクセスを行う。本発明では、図１４に示す概念図のように、記録媒体２０の一部の領域と、不揮発性固体メモリ２６の一部の領域にＬＢＡが重複して付されている領域Ｘが形成されていても良い。なお、図１４では、データエリアＤＡ１の一部と、データエリアＤＡ２の一部に同一のＬＢＡが付され、領域Ｘが形成されている様子を示しているが、これに限られない。
ＨＤＤ制御部２７は、例えば、ＦＡＴ領域及びディレクトリ領域に書き込まれる情報や、重要なデータについて、領域Ｘに記録するように処理を行う。
このようにして本発明に係る複合型記憶装置１は、例えば、領域Ｘが形成されている場合、ＦＡＴ等が記録媒体２０と、不揮発性固体メモリ２６の双方に記録されることになり、強固なシステムの構築が可能となる。
また、本実施例では、記録媒体２０としてハードディスクを想定して説明を行ったが、ランダムアクセス可能な記憶媒体であれば本発明と同様の処理が可能であるため、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスクであっても良い。
また、複合型記憶媒体２のデータエリアを管理するファイルシステムとしてＦＡＴファイルシステムを用いたが、データをファイルとして管理するシステムであればどのようなものを適用しても良い。
また、本発明では、上述で説明した複合型記憶装置２による一連の処理は、ソフトウェアにより行うこともできる。一連の処理をソフトウェアによって行う場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、汎用のコンピュータ等にインストールされる。また、当該プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭのようなリムーバブルメディアに記録されてユーザに配布されても良いし、ネットワークを介してユーザのコンピュータにダウンロードされることにより配布されても良い。
本願発明に係るデータアクセスシステムの構成を示すブロック図である。 複合型記憶装置に備えられている記録媒体と不揮発性固体メモリを所定のファイルフォーマットで管理する場合におけるＬＢＡ空間と論理セクタ空間の模式図である。 各識別情報の意味を示す図である。 ディレクトリエリアの構成を示す図である。 データアクセスシステムにおいて、複合型記憶装置にデータを書き込む手順について説明する第１のフローチャートである。 データアクセスシステムにおいて、複合型記憶装置にデータを書き込む手順について説明する第２のフローチャートである。 データアクセスシステムにおいて、複合型記憶装置にデータを書き込む手順について説明する第３のフローチャートである。 ディレクトリエリアに格納されているディレクトリ情報をホスト機器で管理し、ファイルシステムのＦＡＴを複合型記憶装置で管理する旨の説明に供する図である。 複合型記憶装置の温度依存性についての説明に供する図である。 記録媒体のデータエリアにデータを書き込み中に、温度センサにより異常を検出した場合についての説明に供する図である。 記録媒体の内部温度が動作保証範囲の上限温度を超えた後、残りのデータをすべて不揮発性固体メモリのデータエリアに書き込む場合についての説明に供する図である。 記録媒体の内部温度が動作保証範囲の上限温度を超え、その後、再び動作保証範囲に戻った場合におけるデータの書き込み動作についての説明に供する第１の図である。 記録媒体の内部温度が動作保証範囲の上限温度を超え、その後、再び動作保証範囲に戻った場合におけるデータの書き込み動作についての説明に供する第２の図である。 複合型記憶装置の動作振動依存性についての説明に供する図である。 複合型記憶装置の動作衝撃依存性についての説明に供する図である。 記録媒体の一部の領域と、不揮発性記憶媒体の一部の領域にＬＢＡが重複して付されている領域Ｘが形成されている様子を示す図である。
符号の説明
１ データアクセスシステム、２ 複合型記憶装置、３ インターフェース部、４ ホスト機器、１０ ＣＰＵ、１１ メモリ、１２，３０ インターフェース制御部、２０ 記録媒体、２１ ヘッド部、２２ 駆動部、２３ サーボ制御部、２４ リードライトチャンネル部、２５ バッファメモリ、２６ 不揮発性固体メモリ、２７ ＨＤＤ制御部、２８ 演算処理部（ＣＰＵ）、２９ メモリ、３１ センサ、３１ａ 温度センサ、３１ｂ 加速度センサ

Claims (14)

  1. 所定サイズのクラスタごとに第１のアドレスが付されてなる第１のデータエリアを有する記録媒体と、
    所定サイズのクラスタごとに第２のアドレスが付されてなる第２のデータエリアを有する不揮発性記憶媒体と、
    ホスト機器が接続されるインターフェース部と、
    上記インターフェース部を介して上記ホスト機器から供給されたデータを上記記録媒体又は上記不揮発性記憶媒体に書き込む際に、上記第１のアドレスと上記第２のアドレスを管理する論理アドレスで構成され、上記論理アドレスごとに所定の識別情報が書き込まれている識別情報テーブルに基づき、空きクラスタを検索し、検索された空きクラスタに相当する上記記録媒体又は／及び上記不揮発性記憶媒体にデータを書き込む書込部と、
    上記書込部を制御する制御部と、
    環境情報を検出するセンサとを備え、
    上記制御部は、上記センサにより検出した環境情報に基づき、上記インターフェース部を介して上記ホスト機器から供給されたデータの書き込み先を、上記記録媒体から上記不揮発性記憶媒体に、又は上記不揮発性記憶媒体から上記記録媒体に変更するように上記書込部を制御することを特徴とする複合型記憶装置。
  2. 上記書込部は、上記インターフェース部を介して上記ホスト機器から供給されたデータを上記記録媒体又は上記不揮発性記憶媒体に書き込む際に、上記第１のアドレスと上記第２のアドレスを管理する論理アドレスで構成され、上記第１のアドレスの一部と上記第２のアドレスの一部が同一の論理アドレスにより構成されており、上記論理アドレスごとに所定の識別情報が書き込まれている識別情報テーブルに基づき、空きクラスタを検索し、検索された空きクラスタに相当する上記記録媒体又は／及び上記不揮発性記憶媒体にデータを書き込むことを特徴とする請求項１記載の複合型記憶装置。
  3. 上記センサは、当該複合型記憶装置の内部温度を測定する温度センサであり、測定した内部温度が所定の範囲を下回ったとき及び上回ったときに、内部温度が範囲外となった旨の第１の信号を生成し、生成した上記第１の信号を上記制御部に供給し、
    上記制御部は、上記書込部によって上記インターフェース部を介して供給されるデータを上記記録媒体に書き込んでいるときに、上記センサから上記第１の信号が供給された場合、上記記録媒体への書き込みを中止し、上記記録媒体に書き込んでいたクラスタのデータを上記不揮発性記憶媒体に書き込むように上記書込部を制御することを特徴とする請求項１記載の複合型記憶装置。
  4. 上記センサは、上記内部温度が所定の範囲内に戻ったときに、その旨を通知する第２の信号を生成し、生成した上記第２の信号を上記制御部に供給し、
    上記制御部は、上記センサから上記第２の信号が供給された場合、上記不揮発性記憶媒体への書き込みを中止し、上記不揮発性記憶媒体に書き込んでいたクラスタのデータを上記記録媒体に書き込むように上記書込部を制御することを特徴とする請求項３記載の複合型記憶装置。
  5. 上記センサは、当該複合型記憶装置に加わる加速度又は速度変化から衝撃度を検出する衝撃度検出センサであり、所定範囲外の衝撃度を検出した場合、その旨を通知する第１の信号を生成し、生成した上記第１の信号を上記制御部に供給し、
    上記制御部は、上記書込部によって上記インターフェース部を介して供給されるデータを上記記録媒体に書き込んでいるときに、上記センサから上記第１の信号が供給された場合、上記記録媒体への書き込みを中止し、上記記録媒体に書き込んでいたクラスタのデータを上記不揮発性記憶媒体に書き込むように上記書込部を制御することを特徴とする請求項１記載の複合型記憶装置。
  6. 上記センサは、上記衝撃度が所定範囲内に戻ったときに、その旨を通知する第２の信号を生成し、生成した上記第２の信号を上記制御部に供給し、
    上記制御部は、上記センサから上記第２の信号が供給された場合、上記不揮発性記憶媒体への書き込みを中止し、上記不揮発性記憶媒体に書き込んでいたクラスタのデータを上記記録媒体に書き込むように上記書込部を制御することを特徴とする請求項５記載の複合型記憶装置。
  7. 上記センサは、当該複合型記憶装置に加わる加速度及び周波数から振動度を検出する振動度検出センサであり、所定範囲外の振動度を検出した場合、その旨を通知する第１の信号を生成し、生成した上記第１の信号を上記制御部に供給し、
    上記制御部は、上記書込部によって上記インターフェース部を介して供給されるデータを上記記録媒体に書き込んでいるときに、上記センサから上記第１の信号が供給された場合、上記記録媒体への書き込みを中止し、上記記録媒体に書き込んでいたクラスタのデータを上記不揮発性記憶媒体に書き込むように上記書込部を制御することを特徴とする請求項１記載の複合型記憶装置。
  8. 上記センサは、上記振動度が所定範囲内に戻ったときに、その旨を通知する第２の信号を生成し、生成した上記第２の信号を上記制御部に供給し、
    上記制御部は、上記センサから上記第２の信号が供給された場合、上記不揮発性記憶媒体への書き込みを中止し、上記不揮発性記憶媒体に書き込んでいたクラスタのデータを上記記録媒体に書き込むように上記書込部を制御することを特徴とする請求項７記載の複合型記憶装置。
  9. 上記センサは、当該複合型記憶装置の落下速度を検出する落下速度検出センサであり、所定時間以上連続した落下速度を検出した場合、その旨を通知する第１の信号を生成し、生成した上記第１の信号を上記制御部に供給し、
    上記制御部は、上記書込部によって上記インターフェース部を介して供給されるデータを上記記録媒体に書き込んでいるときに、上記センサから上記第１の信号が供給された場合、上記記録媒体への書き込みを中止し、上記記録媒体に書き込んでいたクラスタのデータを上記不揮発性記憶媒体に書き込むように上記書込部を制御することを特徴とする請求項１記載の複合型記憶装置。
  10. 上記不揮発性記憶媒体に格納されている上記識別情報テーブルを参照し、当該不揮発性記憶媒体の残量を検出する残量検出部を備え、
    上記残量検出部は、上記不揮発性記憶媒体の残量が所定値に達した場合に、その旨を通知する第１の信号を生成し、上記制御部に供給することを特徴とする請求項１記載の複合型記憶装置。
  11. 所定サイズのクラスタごとに第１のアドレスが付されてなる第１のデータエリアを有する記録媒体と、所定サイズのクラスタごとに第２のアドレスが付されてなる第２のデータエリアを有する不揮発性記憶媒体と、ホスト機器が接続されるインターフェース部を有する複合型記憶装置にデータを書き込むデータ書込方法において、
    上記インターフェース部を介して上記ホスト機器から供給されたデータを上記記録媒体又は上記不揮発性記憶媒体に書き込む際に、上記第１のアドレスと上記第２のアドレスを管理する論理アドレスで構成され、上記論理アドレスごとに所定の識別情報が書き込まれている識別情報テーブルに基づき、空きクラスタを検索し、検索された空きクラスタに相当する上記記録媒体又は／及び上記不揮発性記憶媒体にデータを書き込む書込工程と、
    上記書込工程により上記記録媒体又は上記不揮発性記憶媒体にデータを書き込んでいるときに、センサにより環境情報を検出する検出工程を備え、
    上記書込工程は、上記検出工程により検出された環境情報に基づき、上記インターフェース部を介して上記ホスト機器から供給されたデータの書き込み先を、上記記録媒体から上記不揮発性記憶媒体に、又は上記不揮発性記憶媒体から上記記録媒体に変更することを特徴とするデータ書込方法。
  12. 上記書込工程は、上記インターフェース部を介して上記ホスト機器から供給されたデータを上記記録媒体又は上記不揮発性記憶媒体に書き込む際に、上記第１のアドレスと上記第２のアドレスを管理する論理アドレスで構成され、上記第１のアドレスの一部と上記第２のアドレスの一部が同一の論理アドレスにより構成されており、上記論理アドレスごとに所定の識別情報が書き込まれている識別情報テーブルに基づき、空きクラスタを検索し、検索された空きクラスタに相当する上記記録媒体又は／及び上記不揮発性記憶媒体にデータを書き込むことを特徴とする請求項１１記載のデータ書込方法。
  13. 所定サイズのクラスタごとに第１のアドレスが付されてなる第１のデータエリアを有する記録媒体と、所定サイズのクラスタごとに第２のアドレスが付されてなる第２のデータエリアとを有する不揮発性記憶媒体と、ホスト機器が接続されるインターフェース部を有する複合型記憶装置にデータを書き込むことをコンピュータに実行させるためのプログラムにおいて、
    上記第１のアドレスと上記第２のアドレスを管理する論理アドレスで構成され、上記論理アドレスごとに所定の識別情報が書き込まれている識別情報テーブルに基づき、空きクラスタを検索し、検索された空きクラスタに相当する上記記録媒体又は／及び上記不揮発性記憶媒体にデータを書き込んでいるときに、センサにより環境情報を検出し、当該検出された環境情報に基づき、上記インターフェース部を介して上記ホスト機器から供給されているデータの書き込み先を、上記記録媒体から上記不揮発性記憶媒体に、又は上記不揮発性記憶媒体から上記記録媒体に変更する書込先変更工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
  14. 上記書込先変更工程は、上記第１のアドレスと上記第２のアドレスを管理する論理アドレスで構成され、上記第１のアドレスの一部と上記第２のアドレスの一部が同一の論理アドレスにより構成されており、上記論理アドレスごとに所定の識別情報が書き込まれている識別情報テーブルに基づき、空きクラスタを検索し、検索された空きクラスタに相当する上記記録媒体又は／及び上記不揮発性記憶媒体にデータを書き込んでいるときに、センサにより環境情報を検出し、当該検出された環境情報に基づき、上記インターフェース部を介して上記ホスト機器から供給されているデータの書き込み先を、上記記録媒体から上記不揮発性記憶媒体に、又は上記不揮発性記憶媒体から上記記録媒体に変更することを特徴とする請求項１３記載のプログラム。
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