JP2012168722A - 調停装置、記憶装置、情報処理装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】キャッシュインコンシステンシの発生を回避する。
【解決手段】実施形態の調停装置は、データを一時記憶するキャッシュメモリを備える第１装置と、第２装置とによる、第１メモリおよび第２メモリに対するアクセスを調停する。調停装置は、第１書込部と通知部とを備える。第１書込部は、第２装置から書き込みが要求されたデータを、第２メモリに書き込む。通知部は、第２メモリに対するデータの書き込みの完了を第１装置に通知する。
【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、調停装置、記憶装置、情報処理装置およびプログラムに関する。

Ｅｙｅ−Ｆｉ（登録商標）カードと呼ばれるメモリカードが知られている。Ｅｙｅ−Ｆｉ（登録商標）カードは、ホスト（ＰＣやデジタルカメラ）とのインタフェース（ホストインタフェース）と、無線ＬＡＮ（Local Area Network）などによる通信インタフェースと、メモリとを備えている。現状では、ホストからのメモリの読み書き、通信インタフェースからの読み出しは可能であるが、通信インタフェースからの書き込みは行っておらず、ユースケースとして制限している。

特開２００６−２０９７９７号公報

通信インタフェースからの書き込みを許可し、通信インタフェースからの書き込みが発生した後に、ホストインタフェースからの書き込みが発生する場合を考える。ホスト側には一般的にキャッシュ領域が存在する。ホストは、ファイル管理テーブル（以下、ＦＡＴという。）の情報をキャッシュから読み出し、読み出した情報に基づいて書き込みデータアドレスを決定する。このとき、通信インタフェースからの書き込みが発生すると、キャッシュ領域の状態と、実際のメモリの状態が異なる状態、すなわち、いわゆるキャッシュインコンシステンシな状態となる。この状態でホストからのデータの書き込みを実行すると、ファイルの破壊が起きるばかりか、ＦＡＴ領域の破壊も発生することも考えられる。

実施形態の調停装置は、データを一時記憶するキャッシュメモリを備える第１装置と、第２装置とによる、第１メモリおよび第２メモリに対するアクセスを調停する。調停装置は、第１書込部と通知部とを備える。第１書込部は、第２装置から書き込みが要求されたデータを、第２メモリに書き込む。通知部は、第２メモリに対するデータの書き込みの完了を第１装置に通知する。

第１の実施形態の情報処理装置のブロック図。 第１の実施形態の調停部のブロック図。 第１の実施形態の調停処理のシーケンス図。 第２の実施形態の調停部のブロック図。 第２の実施形態の調停処理のシーケンス図。 第３の実施形態の記憶装置のブロック図。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる調停装置、記憶装置、情報処理装置およびプログラムの好適な実施形態を詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態にかかる情報処理装置１００の構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、情報処理装置１００は、ホスト１０４と、通信制御部１０５と、メモリ１０６と、メモリ１０７と、調停装置１０３と、を備えている。情報処理装置１００は、通信制御部１０５を介して、端末３００と通信可能である。

ホスト１０４は、調停装置１０３がアクセスを調停する記憶部（メモリ１０６、メモリ１０７）に対してアクセスする装置である。本実施形態では、ホスト１０４は、例えば、メインプロセッサであり、情報処理装置１００の全体を制御する。ホスト１０４は、データを一時的に記憶するキャッシュメモリ１０２を備えている。なお、ホスト１０４はメインプロセッサに限られるものではなく、記憶部に記憶されるデータを一時的に記憶するキャッシュ機能を備えるものであればあらゆる装置を適用できる。

通信制御部１０５は、予め定められた通信プロトコルに従って、端末３００との通信を制御する。通信プロトコルは、例えば、セルラ無線、無線ＬＡＮ、ＷｉＭＡＸ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、および、赤外線通信などの無線通信でもよいし、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）およびＬＡＮなどの有線通信でもよい。

メモリ１０６およびメモリ１０７は、データを記憶する記憶部である。メモリ１０６およびメモリ１０７は、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）およびＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発メモリでもよいし、ＮＡＮＤ Ｆｌａｓｈ、ＮＯＲ Ｆｌａｓｈ、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）、および、光ディスクなどの不揮発メモリでもよい。

図１では、メモリ１０６およびメモリ１０７を別ブロックとして記載しているが、物理的に１つまたは複数のメモリ装置を論理アドレスにより分割してメモリ１０６およびメモリ１０７としてもよい。また、物理的に１つまたは複数のメモリ装置を、ファイルシステム上のパーティションにより分割してメモリ１０６およびメモリ１０７としてもよい。また、相互に特性の異なる別の種類のメモリ装置を、それぞれメモリ１０６およびメモリ１０７としてもよい。

調停装置１０３は、ホストインタフェース１０８と、通信インタフェース１０９と、メモリインタフェース１１０と、調停部１２０とを備えている。

ホストインタフェース１０８は、ホスト１０４からのメモリアクセスを受け付けるインタフェースである。ホストインタフェース１０８は、例えば、ＵＳＢ、ＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect）、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｒｅｓ、ＳＤ Ｍｅｍｏｒｙ、ＳＤＩＯ、ＩＥＥＥ１３９４、および、汎用メモリＩＦ（インタフェース）などを適用できる。

通信インタフェース１０９は、通信制御部１０５が用いる通信プロトコルに従ったインタフェースである。通信プロトコルがＵＳＢであれば、通信インタフェース１０９としてＵＴＭＩ（USB Transceiver Macrocell Interface）を適用できる。通信プロトコルがＬＡＮ系であれば、通信インタフェース１０９としてＭＩＩ（Media Independent Interface）／ＧＭＩＩ（Gigabit Media Independent Interface）などの汎用インタフェースを適用できる。通信インタフェース１０９は、通信制御部１０５に特有の独自インタフェースでもよい。

メモリインタフェース１１０は、メモリ１０６およびメモリ１０７に対するインタフェースである。メモリインタフェース１１０は、例えば、汎用のＳＲＡＭ／ＤＲＡＭ／ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ（Double-Data-Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory）等に対するメモリインタフェースが適用できる。また、メモリインタフェース１１０は、例えば、ｅＭＭＣおよびｅＳＤなどのＮＡＮＤメモリインタフェースを適用できる。

調停部１２０は、ホスト１０４からのメモリ１０６およびメモリ１０７へのアクセスと、端末３００からのメモリ１０６およびメモリ１０７へのアクセスを調停する。例えば、調停部１２０は、メモリ１０６およびメモリ１０７へのアクセスの排他制御等を行う。また、調停部１２０は、ファイルシステムの矛盾等を防ぐための制御を行う（詳細は後述）。

図２は、第１の実施形態の調停部１２０の機能構成例を示すブロック図である。図２に示すように、調停部１２０は、第１書込部１２１と、通知部１２２と、受付部１２３と、削除部１２４と、を備えている。

第１書込部１２１は、端末３００から書き込みが要求されたデータを、メモリ１０７に書き込む。通知部１２２は、メモリ１０７に対するデータの書き込みの完了をホスト１０４に通知する。受付部１２３は、メモリ１０７からメモリ１０６へのデータの書き込みの完了をホスト１０４から受け付ける。削除部１２４は、メモリ１０７からメモリ１０６へのデータの書き込みの完了を受け付けた場合に、該当データをメモリ１０７から削除する。

次に、このように構成された第１の実施形態にかかる情報処理装置１００による調停処理について図３を用いて説明する。図３は、第１の実施形態における調停処理の全体の流れを示すシーケンス図である。

ホスト１０４は、通常のメモリアクセスを行う場合は、メモリ１０６に対してデータライト（ステップＳ２０１）、および、メモリ１０６からのデータリード（ステップＳ２０２）を行う。ホスト１０４にはキャッシュ領域（キャッシュメモリ１０２）が存在する。ホスト１０４は、メモリ１０６からＦＡＴ情報などを予め読み出し、キャッシュメモリ１０２に記憶して、メモリ１０６に対するアクセスに使用する。

このとき、端末３００からデータの書き込みアクセスが発生したとする。例えば、端末３００が、情報処理装置１００に対して書き込むデータのファイルを転送する（ステップＳ２０３）。通信制御部１０５は、調停部１２０にファイルが転送されたことを通知する（ステップＳ２０４）。調停部１２０の第１書込部１２１は、転送されたファイルをメモリ１０７に書き込む（ステップＳ２０５）。

このように、調停部１２０は、端末３００から書き込みが要求されたデータをメモリ１０７に対してのみ書き込み、メモリ１０６に対しては、書き込まない。これにより、ホスト１０４から、過去にキャッシュされたＦＡＴ情報を用いて、メモリ１０６に対してアクセスをされても、ファイルやＦＡＴ情報が破壊されることはない。

端末３００からのファイル転送が完了すると、通信制御部１０５は、調停部１２０にファイル転送完了を通知する（ステップＳ２０６）。これを受けて、調停部１２０の通知部１２２は、ファイル転送の完了をホスト１０４に通知する（ステップＳ２０７）。このとき、端末３００から転送されたファイルの情報（フォルダ名およびファイル名等）も通知する。ホスト１０４は、メモリアクセスの空き時間を利用して、通知された情報を基に、メモリ１０７からファイルを読み出し（ステップＳ２０８）、読み出したファイルをメモリ１０６にコピーする（ステップＳ２０９）。

ファイルのコピー処理をホスト１０４が行うことにより、キャッシュメモリ１０２の状態を、メモリ１０６のＦＡＴ情報を最新に更新できる。従って、再びホスト１０４からメモリ１０６にファイルアクセス処理が発生しても、ＦＡＴ情報の不一致によるファイルの破壊は発生しない。

ホスト１０４は、ファイルのコピーが終了したことを調停部１２０に通知する（ステップＳ２１０）。調停部１２０の受付部１２３が、この通知を受け付ける。この通知を受けた場合、調停部１２０の削除部１２４は、端末３００から転送されたファイルをメモリ１０７から消去する（ステップＳ２１１）。これにより、次に端末３００からファイルが転送されてきた時に、ファイルの保存領域を確保することができる。

なお、調停部１２０が、ホスト１０４からコピー完了の通知を受けるまで、ホスト１０４からのメモリ１０６への書き込みアクセスを禁止するように構成してもよい。

また、端末３００からのデータ転送と、メモリ１０７からメモリ１０６へのデータのコピーとでは、使用するアプリケーションの種類等に依存し、要求される転送速度が異なることも考えられる。このような場合は、メモリ１０６とメモリ１０７の特性をアプリケーションに合わせて選定してもよい。例えば、端末３００から高速にファイルを転送し、後からオフラインでファイルをホスト１０４で利用する場合は、メモリ１０７は高速にデータを書き込めるメモリとし、メモリ１０６は低速でも大容量のメモリを搭載するとよい。

このように、第１の実施形態では、複数のメモリ領域（メモリ１０６、メモリ１０７）を設け、通信相手の端末３００からのデータは一方のメモリ領域（メモリ１０７）に書き込み、書き込みが完了したことをホスト１０４に通知する。これにより、ホスト１０４は所望のタイミングで他方のメモリ領域（メモリ１０６）へデータをコピーすることができる。したがって、通信インタフェースからの書き込みを可能にした場合であっても、キャッシュインコンシステンシの発生を回避できる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、ホスト１０４が、メモリ１０７からメモリ１０６にデータをコピーした。第２の実施形態では、調停装置がメモリ１０７からメモリ１０６にデータをコピーする。

図４は、第２の実施形態の調停部１２０−２の機能構成例を示すブロック図である。図４に示すように、調停部１２０−２は、第１書込部１２１と、通知部１２２−２と、受付部１２３−２と、削除部１２４と、第２書込部１２５と、を備えている。

第２の実施形態では、通知部１２２−２および受付部１２３−２の機能と、第２書込部１２５を追加したことが第１の実施形態と異なっている。その他の構成および機能は、第１の実施形態にかかる調停部１２０−２のブロック図である図２と同様であるので、同一符号を付し、ここでの説明は省略する。

また、第２の実施形態のホスト１０４−２は、ファイル転送完了の通知を受けた後に、メモリ１０７に書き込まれたデータ（ファイル）をメモリ１０６に書き込む要求を調停装置に送信する点が、第１の実施形態のホスト１０４と異なっている。

受付部１２３−２は、第１書込部１２１によりメモリ１０７に書き込まれたデータをメモリ１０６に書き込む要求をホスト１０４−２から受け付ける。

第２書込部１２５は、メモリ１０６への書き込み要求が受け付けられたデータをメモリ１０７から読み出してメモリ１０６に書き込む。

通知部１２２−２は、第２書込部１２５によるデータの書き込みの完了をホスト１０４−２に通知する機能をさらに備える点が、第１の実施形態の通知部１２２と異なっている。

次に、このように構成された第２の実施形態にかかる情報処理装置による調停処理について図５を用いて説明する。図５は、第２の実施形態における調停処理の全体の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ３０１からステップＳ３０７までは、第１の実施形態の調停処理（図３）のステップＳ２０１からステップＳ２０７までと同様の処理なので、その説明を省略する。

ステップＳ３０７でファイル転送の完了が通知されると、ホスト１０４−２は、メモリアクセスの空き時間を利用して、ファイルのコピー命令を調停部１２０に通知する（ステップＳ３０８）。調停部１２０−２の受付部１２３−２は、ファイルコピー命令を受け付ける。ファイルコピー命令が受け付けられると、調停部１２０−２の第２書込部１２５は、メモリ１０６へのアクセス権を受け取ったと判断し、端末３００から送信されたファイルのデータをメモリ１０７から読み出し（ステップＳ３０９）、読み出したデータをメモリ１０６に書き込む（ステップＳ３１０）。ファイルのコピーが完了すると、調停部１２０−２の通知部１２２−２は、ファイルコピーの完了をホスト１０４−２に通知する（ステップＳ３１１）。調停部１２０−２の削除部１２４は、端末３００から転送されたファイルをメモリ１０７から消去する（ステップＳ３１２）。これにより、次に端末３００からファイルが転送されてきた時に、ファイルの保存領域を確保することができる。

ホスト１０４−２は、ファイルコピー命令を発行してから、コピーの完了を通知されるまで、ホスト１０４−２自信によるメモリ１０６への書き込みアクセスを禁止する。なお、調停部１２０−２が、コピーが完了するまで、ホスト１０４−２からのメモリ１０６への書き込みアクセスを禁止するように構成してもよい。

ファイルコピーの完了を通知された場合、ホスト１０４−２は、ファイルコピーによって更新されたＦＡＴ情報を読み出す（ステップＳ３１３）。これにより、ホスト１０４−２のキャッシュ（キャッシュメモリ１０２）に残ったＦＡＴ情報と、メモリ１０６のＦＡＴ情報の不一致（インコンシステンシ状態）を解消できる。すなわち、上記処理により、ホスト１０４−２のキャッシュの状態を、メモリ１０６の最新のＦＡＴ情報に更新できる。したがって、再びホスト１０４−２からメモリ１０６にファイルアクセス処理が発生しても、ＦＡＴ情報の不一致によるファイルの破壊は発生しない。

（第３の実施形態）
これまでは、調停装置を情報処理装置内に備える構成例について説明した。適用可能な構成はこれに限られるものではない。例えば、上記調停装置に含まれる各構成部とメモリとを含む記憶装置として構成してもよい。図６は、このように構成した第３の実施形態にかかる記憶装置２００の一例を示すブロック図である。

図６に示すように、記憶装置２００は、ホストインタフェース１０８と、通信インタフェース１０９と、メモリインタフェース１１０と、調停部１２０と、メモリ１０６と、メモリ１０７と、通信制御部１０５と、を備えている。記憶装置２００に含まれる各構成部は、図１と同様の機能を備えるため説明を省略する。

このような構成では、ホスト１０４は、例えばメインプロセッサおよびキャッシュメモリ１０２を備えるＰＣ、携帯端末、および携帯電話として構成できる。そして、記憶装置２００は、例えば、無線通信機能（通信制御部１０５）を備えるＵＳＢメモリにより構成できる。

以上説明したとおり、第１〜第３の実施形態によれば、キャッシュインコンシステンシ状態の発生、および、ファイルの破壊等を回避することができる。

なお、調停部の機能は、ハードウェア回路により実現してもよいし、例えば調停装置内に備えられるＣＰＵ（プロセッサ）が、調停部の機能を含むプログラムを実行することによりソフトウェアにより実現してもよい。

第１〜第３の実施形態にかかる装置で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ（Compact Disk Recordable）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されてコンピュータプログラムプロダクトとして提供される。

また、第１〜第３の実施形態にかかる装置で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、第１〜第３の実施形態にかかる装置で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。

また、第１〜第３の実施形態のプログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。

第１〜第３の実施形態にかかる装置で実行されるプログラムは、上述した各部（第１書込部、通知部、受付部、削除部）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記記憶媒体からプログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、上述した各部が主記憶装置上に生成されるようになっている。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１００ 情報処理装置
１０２ キャッシュメモリ
１０３ 調停装置
１０４ ホスト
１０５ 通信制御部
１０６、１０７ メモリ
１０８ ホストインタフェース
１０９ 通信インタフェース
１１０ メモリインタフェース
１２０ 調停部
１２１ 書込部
１２２ 通知部
１２３ 受付部
１２４ 削除部
１２５ 書込部
２００ 記憶装置
３００ 端末

Claims (9)

1. データを一時記憶するキャッシュメモリを備える第１装置と、第２装置とによる、第１メモリおよび第２メモリに対するアクセスを調停する調停装置であって、
   前記第２装置から書き込みが要求されたデータを、前記第２メモリに書き込む第１書込部と、
   前記第２メモリに対する前記データの書き込みの完了を前記第１装置に通知する通知部と、
   を備えることを特徴とする調停装置。
2. 前記第１書込部により前記第２メモリに書き込まれた前記データを前記第１メモリに書き込む要求を前記第１装置から受け付ける受付部と、
   前記要求を受け付けた前記データを、前記第２メモリから読み出し、読み出した前記データを前記第１メモリに書き込む第２書込部と、をさらに備えること、
   を特徴とする請求項１に記載の調停装置。
3. 前記通知部は、さらに、前記第２書込部による前記第１メモリに対する前記データの書き込みの完了を前記第１装置に通知し、
   前記第２書込部による前記第１メモリに対する書き込みが完了した前記データを前記第２メモリから削除する削除部をさらに備えること、
   を特徴とする請求項２に記載の調停装置。
4. 前記第１書込部により前記第２メモリに書き込まれた前記データの前記第１メモリに対する書き込みの完了を前記第１装置から受け付ける受付部と、
   前記書き込みの完了を受け付けた前記データを前記第２メモリから削除する削除部と、をさらに備えること、
   を特徴とする請求項１に記載の調停装置。
5. データを一時記憶するキャッシュメモリを備える第１装置と、第２装置とに接続される記憶装置であって、
   第１メモリと、
   第２メモリと、
   前記第２装置から書き込みが要求されたデータを、前記第２メモリに書き込む第１書込部と、
   前記第２メモリに対する前記データの書き込みの完了を前記第１装置に通知する通知部と、
   を備えることを特徴とする記憶装置。
6. 前記第１メモリおよび前記第２メモリは、１以上の物理メモリを論理アドレスにより分割したメモリであること、
   を特徴とする請求項５に記載の記憶装置。
7. 前記第１メモリおよび前記第２メモリは、１以上の物理メモリをファイルシステムのパーティションにより分割したメモリであること、
   を特徴とする請求項５に記載の記憶装置。
8. 外部装置に接続される情報処理装置であって、
   第１メモリと、
   第２メモリと、
   データを一時記憶するキャッシュメモリを備える第１装置と、
   前記外部装置から書き込みが要求されたデータを、前記第２メモリに書き込む第１書込部と、
   前記第２メモリに対する前記データの書き込みの完了を前記第１装置に通知する通知部と、
   を備えることを特徴とする情報処理装置。
9. データを一時記憶するキャッシュメモリを備える第１装置と、第２装置とによる、第１メモリおよび第２メモリに対するアクセスを調停する調停装置を、
   前記第２装置から書き込みが要求されたデータを、前記第２メモリに書き込む第１書込部と、
   前記第２メモリに対する前記データの書き込みの完了を前記第１装置に通知する通知部、
   として機能させるためのプログラム。
   

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