JP2007011545A - キャッシュバッファ用データ管理システムおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ホスト装置への応答時間を短くすると共に処理能力の遅い安価なマイコンでもホスト装置への応答時間を短くすることができる。
【解決手段】 光ディスク装置用キャッシュバッファデータ管理システム１０は、所定情報が記録された光ディスク１ａから情報を再生する光ディスク装置１と、光ディスク装置１の動作を制御するホスト装置２と、ホスト装置２の制御により光ディスク１ａから読み出した記録情報を蓄積するキャッシュバッファ３との三者間に設けられ、これら三者間で取り扱われるデータの送受を管理する。該キャッシュバッファ用データ管理システム１０は、光ディスク装置１、ホスト装置２、キャッシュバッファ３の三者間で取り扱われるデータの送受を制御するための演算装置１１を備えると共に、ホスト装置２から読出し要求のあったデータの少なくともアドレス情報をキャッシュバッファ３に蓄積された記録情報に関する少なくともアドレス情報から検索するサーチ回路１２を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明はキャッシュバッファ用データ管理システムおよび方法に関し、特に、光ディスク装置より読み出した情報を蓄積するキャッシュバッファにおける記録情報の管理を簡略化するようにした、光ディスク装置用のキャッシュバッファ用データ管理システムおよび方法に関する。

光ディスク装置において、ホスト装置から要求されたデータに対して高速にデータを返送するために、キャッシュバッファに蓄えたデータがホスト装置から要求されたデータがあるかどうか、また一部でもあるかどうかを制御コントローラであるマイコンにより、キャッシュバッファに格納しているデータのアドレス，エラー情報，認証情報から演算処理を行ない、光ディスクからデータを読み出す必要があるか判断し、転送データの準備ができると、ホスト装置へデータを転送している。

この処理を行なうために、マイクロコンピュータ（マイコン）ではキャッシュバッファに格納しているデータの情報を格納するレジスタを設ける必要があり、多大な演算処理時間を要し、プログラムが複雑となってくる。また、ホスト装置へのデータを返送する時間に影響を与えるという問題がある。

しかしながら、従来の光ディスク装置には、上述したように、多大な演算処理時間を要すると共にプログラムが複雑となり、このためホスト装置へのデータ返送時間に多大な影響を与えるという問題がある。
特開平６−１５０５４１号公報 特開平１０−９１３５６号公報

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、ホスト装置への応答時間を短くすると共に処理能力の遅い安価なマイコンでもホスト装置への応答時間を短くすることができ、プログラムＲＯＭ（レジスタ）の使用量を減らすことができる光ディスク装置用キャッシュバッファデータ管理システムおよび方法を提供することを目的とする。

本発明の第１基本構成に係る光ディスク装置用キャッシュバッファデータ管理システムは、所定情報が記録された光ディスクから情報を再生する光ディスク装置と、該光ディスク装置の動作を制御するホスト装置と、該ホスト装置の制御により前記光ディスク装置から読み出した記録情報を蓄積するキャッシュバッファとの三者間に設けられ、これら三者間で取り扱われるデータの送受を管理するキャッシュバッファ用データ管理システムであって、前記光ディスク装置、前記ホスト装置、前記キャッシュバッファの三者間で取り扱われるデータの送受を制御するための演算装置を備えると共に、前記ホスト装置から読出し要求のあったデータの少なくともアドレス情報を前記キャッシュバッファに蓄積された記録情報に関する少なくともアドレス情報から検索するサーチ回路を備えることを特徴とする。

本発明の第２基本構成に係る光ディスク装置用キャッシュバッファデータ管理方法は、所定情報が記録された光ディスクから情報を再生する光ディスク装置と、該光ディスク装置の動作を制御するホスト装置と、該ホスト装置の制御により前記光ディスク装置から読み出した記録情報を蓄積するキャッシュバッファとの三者間に設けられ、これら三者間で取り扱われるデータの送受を管理するキャッシュバッファ用データ管理方法であって、演算装置により、前記光ディスク装置、前記ホスト装置、前記キャッシュバッファの三者間で取り扱われるデータの送受を制御し、サーチ回路により、前記ホスト装置から読出し要求のあったデータの少なくともアドレス情報を用いて前記キャッシュバッファに蓄積された記録情報を検索することを特徴とする。

上記光ディスク装置用キャッシュバッファデータ管理システムおよび方法によれば、ホスト装置から要求データに対して，マイコンの処理を減らすことができるため，ホスト装置への応答時間を短くすることができる。また，処理能力の遅い安価なマイコンでもホスト装置への応答時間を短くすることができる。さらに、マイコンのプログラムを簡単化することができるため，プログラムＲＯＭの使用量を減らすことができる。

以下、添付図面を参照しながら、キャッシュバッファ用データ管理システムの実施形態について詳細に説明する。

［第１実施形態］
まず、図１ないし図３を参照しながら、第１実施形態に係るキャッシュバッファ用データ管理システムについて説明する。図１において、キャッシュバッファ用データ管理システム１０は、所定情報が記録された光ディスク１ａから情報を再生する光ディスク装置１と、この光ディスク装置１の動作を制御するホスト装置２と、このホスト装置２の制御により光ディスク装置１から読み出した記録情報を蓄積するキャッシュバッファ３との三者間に設けられ、これら三者間で取り扱われるデータの送受を管理するものである。このキャッシュバッファ３用のデータ管理システム１０は、光ディスク装置１、ホスト装置２、キャッシュバッファ３の三者間で取り扱われるデータの送受を制御するために、例えばマイクロコンピュータ（以下、必要に応じてマイコンとする）等よりなる演算装置１１を備えると共に、ホスト装置２から読出し要求のあったデータの少なくともアドレス情報をキャッシュバッファ３に蓄積された記録情報に関する少なくともアドレス情報の中から検索するサーチ回路１２を演算装置１１とは別の構成により備えている。

データ管理システム１０は、光ディスク装置１から読み出されてキャッシュバッファ３に蓄積される記録情報に関する少なくともアドレス情報を予めリストとして作成して前記キャッシュバッファの記録情報の蓄積領域とは別の領域に蓄積するリスト作成回路１３をさらに備えていても良い。なお、サーチ回路１２とリスト回路１３とは、演算装置１１とは別個に構成される大規模集積回路（以下、ＬＳＩ―Large Scale Integrated circuit―とする）１４として形成されていても良い。その場合、図示されないインタフェースが設けられているが、その詳細な構成については第２実施形態以下で説明する。

次に、図２のフローチャートを参照しながら図１に示すデータ管理システム１０の動作について説明する。図２のステップＳ１でホスト装置２から読み出し要求が出されると、ステップＳ２でデータ管理システム１０がキャッシュバッファ３内に格納されているデータをサーチする。このとき、データ管理システム１０がサーチ回路１２のみで構成されている場合には、ＬＳＩ１４の特にサーチ回路１２がキャッシュバッファ３内の例えばアドレス情報等を検索して所望のデータがキャッシュバッファ３内に格納されているか否かを検索し、ＬＳＩ１４がリスト作成回路１３を備えている場合には、リスト作成回路１３により作成されたリストを検索することにより、所望のデータが格納されている場合にはそのデータを検索する。

次に、図２のステップＳ３の判断ブロックで、キャッシュバッファ３内にエラー情報フラグや認証情報も含むデータがあるか否かを判別する。このとき、ＬＳＩ１４はマインコン１１に対してキャッシュバッファ３内にデータがあるか否かを通知する。キャッシュバッファ３内に所望のデータがない場合には、ステップＳ４でマイコン１１の命令に基づいて光ディスク１ａから所望のデータを読み出すことになる。次いで、データ管理システム１０がリスト作成回路１３を備えている場合には、ステップＳ５で読み出してきたデータの少なくともアドレス情報を含むリストを作成する。次に、ステップＳ６でマイコン１１からの命令によりキャッシュバッファ３内にデータを格納する。また、ステップＳ５でリストを作成した場合には、作成されたリストをキャッシュバッファのデータが格納されている領域とは異なる領域に格納する。

その後、処理はステップＳ６からステップＳ２へ戻り、再びステップＳ３でキャッシュバッファ３内にデータがあるか否かが判断される。同一データの読み出しの場合、今度はデータがあるものと判断されて、ステップＳ７でマイコン１１の指示によりＬＳＩ１４がキャッシュバッファ３内のデータをホスト装置２へと転送して、データの読み出し動作が終了する。

なお、第１実施形態におけるデータ管理システム１０でリストを作成する場合、リスト作成回路１３は図３に示されるような構造の１つのデータセクタから少なくとも開始ＩＤ１６と付加データ１７を含むリストを作成して、メインデータとは異なる格納領域に格納する。付加データ１７はデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）インターフェース（Ｉ／Ｆ）によって上記の送られてくるデータからエラー情報と認証データとを纏めたものであり、１つのデータセクタの最後に付加されている。リストの項目には、開始ＩＤ１６とこの付加データ１７のみを含めるだけで良く、認証用データやメインデータ、パリティコードやエラー情報フラグ等は含める必要はない。リスト作成回路１３は、アドレスと付加データとを合わせてリスト化し、バーストリードすることによってバッファ内から早く読むことと、サーチ回路の構成を簡単にできることを目的として構成されている。

なお、図１における演算装置１１とサーチ回路１２と、データ管理システム１０として１つのＬＳＩ上に形成しても実現可能である。最近の技術の動向では、半導体集積技術の進展により、データ管理システムＬＳＩチップも実用化されている。なお、この第１実施形態に係るデータ管理システムは、この発明の基本概念に相当するものであるので、実際のシステム構成においてはさらに詳細な構成が用いられている。以下、詳細な構成について第２ないし第６実施形態に係るデータ管理システムを用いて説明する。

［第２実施形態］
以下、より詳細な構成を備える第２ないし第６実施形態について説明する。まず、図４を用いて第２実施形態に係るキャッシュバッファ用データ管理システムを説明する。図４に示すデータ管理システム１０は、光ディスク装置１から読み出したデジタル信号を処理するデジタル信号処理部（以下、ＤＳＰ―Digital Signal Processor―とする）４に接続されるＤＳＰインタフェース（以下、ＤＳＰＩ／Ｆとする）５と、ホスト装置２に接続されるホストＩ／Ｆ６と、キャッシュバッファ３と接続されるＤＲＡＭ Ｉ／Ｆ７と、演算装置（マイコン）と接続されるマイコンＩ／Ｆ８と、サーチ回路１２およびリスト作成回路１３を有し、これらの各構成部は内部バス１５を介して接続されている。サーチに関する構成部は、開始ＩＤ１６読込部と、付加データ１７読込部と、比較部１８，１９と、フラグ保持部２０より構成されている。

以上の構成に基づく動作を説明する。光ディスク１ａからデータを読み出すときにデータをキャッシュバッファ３に蓄えておくだけでなく、アドレス、エラー、認証情報のリストをキャッシュバッファ３のデータ格納領域とは別の領域にリスト作成回路１３により作成する。ホスト装置２からのデータ読み出し要求を受けると、その開始アドレス１６と転送長（または付加データ１７）をマイコン１１により書き込み、リストからサーチを行なう。サーチが終了すると、開始バッファアドレス、転送長、エラーの有無、認証情報をマイコン１１が読み出し、ホスト装置２へ転送できるデータがキャッシュバッファ３に蓄えられていれば、ホスト装置２へデータ転送を行なう。

そうでなければ、光ディスク１からデータを読み出して、新たに作られたリストから、サーチを行なう。この処理は、図２のフローチャートを用いて説明した第１実施形態の処理と同じであるので、重複説明を省略する。この処理を行なうことで，マイコン１１はキャッシュバッファ３に蓄えたデータの情報を記憶する必要がなくなり演算処理もなくなるので、マイコン１１の処理を簡便化できる。

［第３実施形態］
次に、図５を用いて第３実施形態によるデータ管理システムについて説明する。図５のデータ管理システムが図４のデータ管理システムと異なる点は、図４におけるリスト作成回路１３が設けられていない点である。その他の構成は図４と同様であるので、重複説明を省略する。次に、図５に基づくデータ管理システムの動作を説明する。

光ディスク１ａからデータを読み出すときに、読み出したデータをキャッシュバッファ３に蓄えておく。次に、ホスト装置２からのデータ読み出し要求を受けると，その開始アドレス１６と転送長（または付加データ１７）をマイコン１１により書き込み、キャッシュバッファ３に要求データがあるか否かサーチを行なう。サーチ方法は、キャッシュバッファに蓄えたデータ領域のアドレス情報、エラー情報、認証情報を同時にリードする。サーチが終了すると、開始バッファアドレス、転送長、エラーの有無、認証情報をマイコン１１が読み出して、ホスト装置２へ転送できるデータがキャッシュバッファ３に蓄えられていれば、ホスト装置２へデータ転送を行なう。そうでなければ、光ディスク１ａからデータを読み出してサーチを行なう。

この処理を行なうことにより、マイコン１１はキャッシュバッファ３に蓄えたデータのメインデータ情報を記憶する必要がなく、演算処理もなくなるので、マイコン１１の処理を簡便化できる。また、図４に示した第２実施形態に比較すると、リストを作成するキャッシュバッファ３の領域を節約することができる。

［第４実施形態］
次に、図６を参照しながら第４実施形態に係るデータ管理システムについて説明する。図６は第２実施形態を示す図４に比較すると、ホストＩ／Ｆ６からサーチ回路１２に信号経路が形成されている点で第２実施形態と相違している。それ以外の構成は、図４と同じなので重複説明を省略する。

図６において、光ディスク１ａからデータを読み出すときに，データをキャッシュバッファ３に蓄えておくだけでなく、アドレス、エラー、認証情報等のリストをキャッシュバッファ３のメインデータの格納領域とは別の領域に作成する。ホスト装置２からのデータ読み出し要求を受けると、パケットコマンドの内容を判別し、その開始アドレス１６と転送長（または付加データ１７）に基づいて、リストから自動でサーチを行なう。サーチが終了すると開始バッファアドレス、転送長、エラーの有無、認証情報等をマイコン１１へ通知する。ホスト装置２へ転送できるデータがキャッシュバッファ３に蓄えられていれば、ホスト装置２へ自動でデータ転送を開始する。

そうでなければ、マイコン１１の処理によって、光ディスク１ａからデータを読み出すようにしている。新たに作られたリストからサーチを行なう。この処理フローは図２の第１実施形態のフローチャートに示されている。この処理を行なうことにより、マイコン１１はキャッシュバッファ３に蓄えたデータの情報を記憶する必要がなく、演算処理もなくなるので、マイコン１１の処理を簡便化できる。

［第５実施形態］
図７に示す第５実施形態は、図５に示した第３実施形態のホストＩ／サーチ回路１２との間に信号経路が形成されているものであり、第２実施形態に対する第４実施形態のような関係の構成となっている。図７の構成に基づく動作について説明する。

光ディスク１ａからデータを読み出すときに、データをキャッシュバッファ３に蓄えておく。ホスト装置２からのデータ読み出し要求を受けると、パケットコマンドの内容を判別し、その開始アドレス１６と転送長（または付加データ１７）をもとに，キャッシュバッファに蓄えたデータ領域からアドレス情報、エラー情報、認証情報をリードして自動でサーチを行なう。サーチが終了すると、開始バッファアドレス、転送長、エラーの有無や認証情報をマイコンへ通知する。ホスト装置２へ転送できるデータがキャッシュバッファ３に蓄えられていれば、ホスト装置へ自動でデータ転送を開始する。

そうでなければ、光ディスク１ａからデータを読み出してサーチを行なう。この処理を行なうことにより、マイコン１１はキャッシュバッファ３に蓄えたデータの情報を記憶する必要がなく、演算処理もなくなるので、マイコン１１の処理を簡便化できる。また、第３実施形態と比較すると、第３実施形態のようにリストを作成するキャッシュバッファ３の領域を節約することができる。

［第６実施形態］
上述した第２ないし第５実施形態は何れも、開始アドレス１６と転送長（または付加データ１７）をもとに，キャッシュバッファに蓄えたデータ領域からアドレス情報、エラー情報、認証情報を読み出して自動でサーチを行なうようにしていたが、本発明はこれに限定されず、例えばキャッシュバッファ３に蓄積した範囲とホストの要求範囲とを比較して、ホストが必要としているデータがあるか否かを判定するようにしても良い。その具体例について、図８を参照しながら第６実施形態として説明する。

図８には、キャッシュバッファ３に蓄積したデータと、ホストが読み出しを要求してきた要求範囲とを具体的に示している、サーチ回路１２がホストの要求範囲に対してどのように判定するかが図８の下側に記載されている。図８において、まず、光ディスク１ａからデータを読み出すときに、データをキャッシュバッファ３に蓄積しておくと共に付加データ１７（転送長）を保持する。この保持した転送長をホスト装置２より読み出し要求があったＩＤと転送長と比較して、キャッシュバッファ３に蓄積したデータであるか否かをマイコン１１に通知する。その判別は、図８に示されている。

図８においては、要求の種類により以下の３つの方法がある。第１の方法は、ＩＤ_３とＬ_３が要求された場合に、ホスト装置２へデータを転送して終了する。第２の方法は、ＩＤ_４とＬ_４が要求された場合に、一部のデータが存在するので存在するデータをホスト装置２へ転送しながら光ディスク１ａよりその続きのデータを読み出して、続きのデータが揃ったら続きの部分のデータをホスト装置２へ転送して終了する。第３の方法は、その他の要求の場合に、すぐにホスト装置２へ転送できるデータがないので光ディスク１ａよりデータを読み出して、要求データが揃ったらホスト装置２へデータを転送して終了する。要求の種類によりこれら３つの方法により、処理が行なわれている。

ここで、ホスト装置２へデータを転送する前に、転送するデータにエラーが含まれていないか否か、或いは著作権保護が掛けられていないか否かを判定する必要がある。これらの判定に当たっては、以下の２つの方法が考えられる。

第１方法は、ホスト装置２から要求があったアドレスから何セクタ連続でデータを蓄積しているか、さらにエラーまたは著作権保護のデータであるかをマイコン１１に通知し、その判定結果にしたがってマイコン１１はホスト装置２へデータを転送する。

第２方法は、ホスト装置へデータ転送を開始してそのデータ転送で問題がなければそのままデータ転送を続ける。エラーまたは著作権保護のデータが見つかった場合にはホスト装置２への転送を中断してマイコンに通知するか、またはＬＳＩ１４（図１参照）に自動で判定させる。

第１実施形態に係るキャッシュバッファ用データ管理システムの構成を示すブロック図である。 第１実施形態の管理システムの動作を説明するフローチャートである。 データセクタの具体的な構成の一例を示す説明図である。 第２実施形態のデータ管理システムの構成を示すブロック図である。 第３実施形態のデータ管理システムの構成を示すブロック図である。 第４実施形態のデータ管理システムの構成を示すブロック図である。 第５実施形態のデータ管理システムの構成を示すブロック図である。 第６実施形態に係るデータ管理システムの動作を説明する説明図である。

符号の説明

１ａ 光ディスク
１ 光ディスク装置
２ ホスト装置
３ キャッシュバッファ
１０ データ管理システム
１１ 演算装置（マイクロコンピュータ）
１２ サーチ回路
１３ リスト作成回路
１４ ＬＳＩ
１６ 開始アドレス（ＩＤ）
１７ 付加データ

Claims (5)

1. 所定情報が記録された光ディスクから情報を再生する光ディスク装置と、該光ディスク装置の動作を制御するホスト装置と、該ホスト装置の制御により前記光ディスク装置から読み出した記録情報を蓄積するキャッシュバッファとの三者間に設けられ、これら三者間で取り扱われるデータの送受を管理するキャッシュバッファ用データ管理システムであって、
   前記光ディスク装置、前記ホスト装置、前記キャッシュバッファの三者間で取り扱われるデータの送受を制御するための演算装置を備えると共に、
   前記ホスト装置から読出し要求のあったデータの少なくともアドレス情報を前記キャッシュバッファに蓄積された記録情報に関する少なくともアドレス情報の中から検索するサーチ回路を備えることを特徴とするキャッシュバッファ用データ管理システム。
2. 前記光ディスク装置から読み出されて前記キャッシュバッファに蓄積される前記記録情報に関する前記少なくともアドレス情報を予めリストとして作成して前記キャッシュバッファの前記記録情報の蓄積領域とは別の領域に蓄積するリスト作成回路をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のキャッシュバッファ用データ管理システム。
3. 前記ホスト装置と前記キャッシュバッファとの間に設けられ、前記演算装置との間で前記ホスト装置からの要求に基づく前記光ディスク装置からの情報の読み出しを仲介すると共に、前記キャッシュバッファに蓄積された前記少なくともアドレス情報の読出しを制御する前記サーチ回路と前記ホスト装置との間の読み出しをも仲介するホストインタフェースをさらに備える請求項１または２の何れかに記載のキャッシュバッファ用データ管理システム。
4. 所定情報が記録された光ディスクから情報を再生する光ディスク装置と、該光ディスク装置の動作を制御するホスト装置と、該ホスト装置の制御により前記光ディスク装置から読み出した記録情報を蓄積するキャッシュバッファとの三者間に設けられ、これら三者間で取り扱われるデータの送受を管理するキャッシュバッファ用データ管理方法であって、
   演算装置により、前記光ディスク装置、前記ホスト装置、前記キャッシュバッファの三者間で取り扱われるデータの送受を制御し、
   サーチ回路により、前記ホスト装置から読出し要求のあったデータの少なくともアドレス情報を用いて前記キャッシュバッファに蓄積された記録情報を検索する
   ことを特徴とするキャッシュバッファ用データ管理方法。
5. リスト作成回路により、前記光ディスク装置から読み出されて前記キャッシュバッファに蓄積される前記記録情報に関する前記少なくともアドレス情報を予めリストとして作成し、
   前記リストを前記キャッシュバッファの前記記録情報の蓄積領域とは別の領域に蓄積する、
   ことをさらに備えることを特徴とする請求項４に記載のキャッシュバッファ用データ管理方法。

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