JP2015153443A

JP2015153443A - 情報処理装置、その制御方法及びプログラム

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Publication number: JP2015153443A
Application number: JP2014027861A
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Inventors: 中下　綱人; Tsunahito Nakashita; 綱人中下; 穣赤澤; Minoru Akazawa
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Priority date: 2014-02-17
Filing date: 2014-02-17
Publication date: 2015-08-24
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Abstract

【課題】瓦記録方式で磁気記憶媒体に記録する方式では、消去対象データの領域に対してダミーデータを複数回上書きすることにより、その消去対象データを完全に消去することができない。【解決手段】瓦記録方式で磁気記憶媒体にデータを記録する情報処理装置とその制御方法であって、磁気記憶媒体のデータの書換えが指示されると、書換え対象のデータが記憶されているゾーンの、書換え対象のデータ以外のデータを磁気記憶媒体の空きゾーンにコピーし、そのコピーした前記空きゾーンに、書き換えるデータを記憶し、書換え対象のデータが記憶されているゾーン全体を所定のデータで上書きして消去し、その上書きしたゾーンを未使用領域として登録する。【選択図】図５

Description

本発明は、情報処理装置、その制御方法及びプログラムに関するものである。

従来より、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）を搭載した画像形成装置等では、そのＨＤＤにプログラムを格納すると共に、画像データの保存、編集などを行うストレージ機能を備えている。現状の３．５インチＨＤＤでは、記憶容量が１ディスク当たり１テラバイトのものも流通しているが、現在主流の記録方式であるＰＭＲ（垂直磁気記録）方式では間もなく記録密度の限界に達してしまう。

昨今の電子機器で扱う情報量の急激な増加により、大容量の記憶装置を搭載する要求が高まってきているため、ＰＭＲ方式の限界を超える記録方式としてＳＭＲ（瓦記録：Shingled Magnetic Recording）方式が提案されている。このＳＭＲ方式は、瓦を敷くように隣接するトラックの一部を重ね書きして信号トラックを記録する方式である。このＳＭＲ方式では、複数の隣接する記録トラックからなるトラック群（以下：ゾーン）が記録単位として定義されている。従って、情報の記録はＰＭＲ方式のようにランダムに行えず、シーケンシャルでしか書き込むことができない。つまり、ゾーン内に記録されたデータの一部を消去或いは更新する際は、新規データは空きセクタに追記され、消去対象データが記憶されていた領域は未使用領域として、そのアドレス情報を管理情報に登録するだけで、実データはそのまま残る。従って、このような領域を含むゾーンが増えていくと、未使用ゾーン及び追記可能なゾーンが無くなる。このため、磁気ディスク上には空き領域（未使用領域）があるにも拘らず追記不可能となるため、定期的なクリーニング処理が必要となる。

また、ＳＭＲ方式における論理アドレスと物理アドレスとの関係は、従来方式と異なり１対１の関係ではなく、ディスクの使用状況によってリンク先が動的に変わり、アドレスのリンク状況はＨＤＤ内の管理情報によって管理される。

一方、セキュリティの確保やプライバシの保護に対する要求は非常に高く、画像形成装置においても、ストレージに記録されたスプールデータや保存データを完全に消去可能することが求められる。ＨＤＤに保存したデータを消去する際、残留磁気を除去するため、消去対象データが記録された領域に対してダミーデータを複数回上書きすることによってデータの完全消去を行っている（特許文献１，２参照）。

特開２００４−２３４４７３号公報特開２００９−０９３２４２号公報

しかしながら、ＳＭＲ方式のＨＤＤでは、データを重ね書きをしているため、消去したいデータ領域のみに上書きすることができず、物理アドレスと論理アドレスの関係も固定ではない。従って、従来方式のＨＤＤで行ってきた、消去対象データの領域に対してダミーデータを複数回上書きすることにより、その消去対象データを完全に消去するという処理を行うことができないという問題がある。

また、上述したクリーニング処理を、連続したリード／ライト等の処理の間に実施すると、その分リード／ライト処理が待たされるためパフォーマンスが低下するおそれがある。また、十分なキャッシュ領域が確保できていない場合も同様に、クリーニング処理に要する時間が長くなり、パフォーマンスが低下することになる。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決することにある。

本発明の特徴は、ＳＭＲ方式の磁気記憶媒体で、空き領域を確保する技術を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明の一態様に係る情報処理装置は以下のような構成を備える。即ち、
瓦記録方式で磁気記憶媒体にデータを記録する情報処理装置であって、
前記磁気記憶媒体のデータの書換えが指示されると、書換え対象のデータが記憶されているゾーンの前記書換え対象のデータ以外のデータを前記磁気記憶媒体の空きゾーンにコピーするコピー手段と、
前記コピー手段がコピーした前記空きゾーンに、書き換えるデータを記憶する書き込み手段と、
前記書換え対象のデータが記憶されているゾーン全体を所定のデータで上書きする上書き手段と、
前記ゾーンを未使用領域として登録する登録手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、ＳＭＲ方式の磁気記憶媒体においても、磁気記憶媒体に残存している不要なデータを完全に消去できるという効果がある。

本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。

添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
本発明の実施形態に係る画像形成装置のコントローラ部の構成を説明するブロック図。実施形態に係るＨＤＤの内部構成を説明するブロック図。実施形態１に係る処理を実行するコントローラ部の処理を説明するフローチャート。実施形態１に係るＨＤＤの制御部の処理を説明するフローチャート。実施形態１において、ＨＤＤのデータの書き換え時に、書き換え対象データの完全消去を行う場合の処理を説明する概念図。本発明の実施形態２に係るＨＤＤの制御部の処理を説明するフローチャート。実施形態２において、ＨＤＤのデータの書き換え時に、書き換え対象データの完全消去を行う場合の処理を説明する概念図。本発明の実施形態３に係るコントローラ部の処理を説明するフローチャート。実施形態３に係るＨＤＤの制御部の処理を説明するフローチャート。実施形態３において、ＨＤＤのデータを消去する場合の処理を説明する概念図。本発明の実施形態４に係る制御部の処理を説明するフローチャート。実施形態４における完全消去対応時のデータ消去を説明する図。ＳＭＲ方式でのデータの書き込みを説明する図（Ａ）と、ゾーン内の消去対象データを説明する図（Ｂ）。ゾーン内のデータの更新を説明する図。クリーニング処理を説明する図。空きゾーンがない場合のクリーニング処理を説明する図。本発明の実施形態５に係る制御部の処理を説明するフローチャート。実施形態５において、データの消去時に、消去対象データの完全消去を行う処理を説明する概念図。実施形態５において、データの消去時に、消去対象データの完全消去を行う処理を説明する概念図。実施形態５において、データの消去時に、消去対象データの完全消去を行う処理を説明する概念図。本発明の実施形態６に係る制御部の処理を説明するフローチャート。図２１のＳ２１１１のクリーニング処理を説明するフローチャート。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものでなく、また本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。尚、本実施形態では、本発明の情報処理装置を、例えば複合機等の画像形成装置を例に説明するが、本発明はこのような画像形成装置に限定されないことは言うまでもない。

図１は、実施形態に係る画像形成装置のコントローラ部１００の構成を説明するブロック図である。

コントローラ部１００は、操作部や外部コンピュータ（いずれも不図示）からの指示に基づいて原稿の搬送を制御する原稿搬送装置（不図示）やイメージリーダ部（不図示）と通信し、イメージリーダ部から原稿の画像データを取得する。またプリンタ部（不図示）を制御するプリンタ制御部（不図示）と通信してプリンタ部により画像データをシートに印刷する。また折り装置（不図示）や、フィニッシャを制御するフィニッシャ制御部（不図示）と通信して、印刷されたシートにステイプルやパンチ穴といった所望の後処理を行う。

外部Ｉ／Ｆ１５１は、ネットワーク等を介して外部のコンピュータと接続するインターフェースである。外部Ｉ／Ｆ１５１は、例えばネットワークやＵＳＢなどの外部バスを介して外部コンピュータからプリントデータを受信して画像データに展開して印刷する。また後述するハードディスクドライブ１１０（以下、ＨＤＤ）の画像データを外部コンピュータに送信する。ＣＰＵ１０１は、バスブリッジ１０４を介して、ＣＰＵ１０１の初期起動プログラムを格納しているＲＯＭ１０２からその起動プログラムを読み出して実行し、ＨＤＤ１１０に格納されているＯＳやプログラムをＲＡＭ１０３に展開する。ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１のプログラムの展開領域や、制御に伴う演算の作業領域として用いられる。ＨＤＤ１１０等のストレージ機器を制御するストレージ制御部１１２もまたバスブリッジ１０４と接続されている。

ＨＤＤ１１０は、ＯＳを含むＣＰＵ１０１のメインプログラムの格納と、イメージリーダや外部Ｉ／Ｆ１５１より取得した画像データや、操作部で画像を編集した時の保存用やアプリケーションプログラムの格納先として使用される。また、アプリケーションプログラムやユーザプリファレンスデータの格納先としても使用される。ＨＤＤ１１０は、バスブリッジ１０４、ストレージ制御部１１２を介してＣＰＵ１０１からアクセスされる。またバスブリッジ１０４には、ネットワークやＵＳＢインターフェースを制御する外部Ｉ／Ｆ制御部１０５、操作部を制御する操作部制御部１０６が接続されている。デバイス制御部１１１には、原稿搬送装置、イメージリーダ部、プリンタ制御部、折り装置、フィニッシャ制御部等が接続されて、ＣＰＵ１０１により制御される。

次に本実施形態に係るＨＤＤ１１０の動作について、以下に詳しく説明する。

図２は、実施形態に係るＨＤＤ１１０の内部構成を説明するブロック図である。

ＨＤＤ１１０は、制御部２０１、ホストＩ／Ｆ２０２、ＲＡＭ２０３、ＮＶＲＡＭ２０４、ディスク駆動部２０５、ヘッド駆動部２０６、リード／ライト信号処理部２０７、アーム２０８、磁気ヘッド２０９、磁気ディスク（磁気記憶媒体）２１０を有している。制御部２０１は、ＨＤＤ１１０の全体の動作制御と入出力信号の処理及び制御を行う。ホストＩ／Ｆ２０２は、ＨＤＤ１１０とコントローラ部１００との接続及び通信するためのモジュールである。本実施形態では、シリアルＡＴＡ（以下、ＳＡＴＡ）インターフェースを想定している。ＲＡＭ２０３は、主に制御部２０１のワーク領域及びリード／ライトデータの一次格納領域として使用される揮発性のメモリデバイスである。ＮＶＲＡＭ２０４は、制御部２０１のファームウェアの格納及びＨＤＤ１１０の固有データや設定値及びログデータ等を記録する不揮発性のメモリデバイスである。ディスク駆動部２０５は、磁気ディスク２１０を回転させるスピンドルモータ（不図示）に駆動信号を供給して磁気ディスク２１０を回転させる。ヘッド駆動部２０６は、アーム２０８を介して磁気ヘッド２０９を磁気ディスク２１０の記録面に移動させるボイスコイルモータ（不図示）に駆動信号を供給する。リード／ライト信号処理部２０７は、磁気ディスク２１０から読み取ったリード信号をデジタル信号に転換して制御部２０１に出力する。またホストインターフェース２０２を介して受信したデータを、制御部２０１を介してアナログ信号に変換し、アンプ（不図示）を介して磁気ヘッド２０９に出力して磁気ディスク２１０に書き込む。

ここでＨＤＤ１１０の制御部２０１は、ＨＤＤ１１０の内部情報を記録するＨＤＤ管理情報を管理している。このＨＤＤ管理情報は、ＨＤＤ１１０の記憶媒体であるＲＡＭ２０３、ＮＶＲＡＭ２０４、磁気ディスク２１０の何れか、もしくは複数の記憶媒体に記憶及び保管される。但し、ＲＡＭ２０３に保管された情報は、電源が遮断されると消えてしまうため、不揮発性の記憶媒体であるＮＶＲＡＭ２０４か磁気ディスク２１０にも同時に記憶しておく必要がある。

また、ＨＤＤ管理情報の他に、ＨＤＤ１１０が接続されるコントローラ部１００のＯＳのファイルシステムが管理するＦＳ管理情報が有り、これらは磁気ディスク２１０に記憶及び保管される。

本実施形態に係るＨＤＤ１１０では、磁気ディスク２１０の記録面への情報の記録にはＳＭＲ方式（瓦記録方式）が採用される。

まず、ＳＭＲ方式のデータの記録方法について簡単に説明する。

図１３（Ａ）は、ＳＭＲ方式でのデータの書き込みを説明する図である。

ＳＭＲ方式では、図１３（Ａ）に示すようにゾーン単位で隣接するトラックの一部を重ねてシーケンシャルに記録する。従って、ゾーン内の途中のトラックに対してオーバーライトする場合でも、途中のトラックのみのオーバーライトは行えず、オーバーライトはゾーン単位でのみ可能である。ゾーン間には、隣接するゾーン間におけるトラック同士の干渉防止のためにガード・バンドが設けられている。

ＳＭＲ方式では、従来のＰＭＲ方式とは異なり、物理アドレスと論理アドレスは１対１の関係ではなく、磁気ディスク２１０の使用状況により動的に変化する。従って、物理アドレスと論理アドレスのリンク情報は、制御部２０１が管理するＨＤＤ管理情報に記録及び保管される。

次に、ＳＭＲ方式におけるデータの通常の消去及び更新の方法について説明する。

図１３（Ｂ）は、ゾーン内の消去対象データを説明する図である。

図１３（Ｂ）の様なゾーン内の消去対象データを消去する際には、消去対象データが記憶されているアドレス情報を、未使用領域のアドレスとしてＨＤＤ管理情報とＦＳ管理情報にそれぞれ登録する。

図１４は、ゾーン内のデータの更新を説明する図である。

ゾーン１４０１の更新対象データ１４００を書き換える場合は、図１４の様に、更新対象データ１４００を空きゾーン１４０２に書き込む。そして更新対象データ１４００は消去時と同様に、その更新対象データが記憶されていたアドレス情報を未使用領域としてそれぞれの管理情報に登録する。従って、消去と更新の何れの場合においても、それぞれの管理情報だけが更新されて、ゾーン１４０１内の消去対象データ及び更新前のデータはそのままそのゾーン１４０１に残ることになる。

こうしてゾーン内のデータの一部の消去や更新を繰り返していくと、図１３（Ｂ）及び図１４に示すような、未使用領域を含んだゾーンが蓄積される。このような未使用領域を含んだゾーンは、ＳＭＲ方式の特性上、未使用領域のトラックのみへのオーバーライトが行うことができないため、書込み不可能な空き領域となる。このような書込み不可能な未使用領域を含んだゾーンをなくすために、定期的に図１５や図１６に示すようなクリーニング処理（デフラグ）を行う必要がある。

図１５は、クリーニング処理を説明する図である。

図１５のＡで示す様に、ゴミデータを含んだゾーン１５００に対して、図１５のＢのように、そのゾーン１５００の残したいデータを未使用ゾーン１５０１にコピーする。そして、このコピー終了後、図１５のＣに示すように、残すデータの新しい保管先であるゾーン１５０１のアドレス情報をＨＤＤ管理情報に登録し、ゴミデータを含むゾーン１５００を未使用ゾーンとしてＨＤＤ管理情報に登録する。この場合においても、未使用ゾーンとされたゾーン１５００のデータは、そのゾーン１５００へのデータの書き込みが行われるまで全てそのまま残ることになる。

また図１６は、空きゾーンがない場合のクリーニング処理を説明する図である。

図１６のＡの様に、ゴミデータを含んだゾーン１６００に対して、未使用ゾーンが他に無い場合を説明する。この場合は、図１６のＢのように、ゾーン１６００の残したいデータの内、ゴミデータ１６０１に重ねて書かれているトラックにあるデータから、そのゾーンの残りのデータ１６０２を読み出す。そして、その読み出したデータ１６０２を、同じゾーン１６００のゴミデータ１６０１の先頭から上書きする。こうして図１６のＣの様に、残したいデータ１６０２の上書きが終了すると、上書きした残したいデータ１６０２の新しい保管先のアドレス情報をＨＤＤ管理情報に登録する。そして図１６のＤに示すように、新たにゴミデータとなった部分１６０３を未使用領域としてＨＤＤ管理情報に登録する。

次に実施形態に係るＨＤＤ１１０において、データを完全に消去する完全消去モードでのデータ消去の動作について、以下、実施形態１〜６で詳しく説明する。一般的なストレージデバイスのインターフェースであるＡＴＡやＳＡＴＡにおいては、データの消去や削除といった機能に該当するコマンドは存在しない。従って、本実施形態における完全消去処理は、ライトコマンド（書き込みコマンド）を拡張する形で行うものとする。また、本実施形態に係るたＨＤＤ１１０において、適切なタイミングでクリーニング処理を行う動作は、実施形態６で詳しく説明する。

［実施形態１］
図５は、実施形態１において、ＨＤＤ１１０のデータの書き換え時に、書き換え対象データの完全消去を行う場合の処理を説明する概念図である。

図３は、実施形態１に係る処理を実行するコントローラ部１００の処理を説明するフローチャートである。尚、図３のフローチャートで示す処理は、ＣＰＵ１０１がＨＤＤ１１０からＲＡＭ１０３に展開したプログラムを実行することにより達成される。

ここではまず、図５のＡで示すように、図３のＳ３０１で、ＯＳによりＨＤＤ１１０の書き換え対象データ５００に対してデータの書き換え要求（書き込み要求）が発行される。これによりＳ３０２に進みＣＰＵ１０１は、画像形成装置が不要データの完全消去モードに設定されているかどうかを判定する。ここで完全消去モードが設定されている場合はＳ３０３に進みＣＰＵ１０１は、書き込み先の領域を確認して新規の書き込みか、既存データの書き換えかを判定する。尚、Ｓ３０２でＣＰＵ１０１は、完全消去モードでないと判定した場合、或いはＳ３０３で既存データの書換えでないと判定するとＳ３０５に進む。Ｓ３０５でＣＰＵ１０１は、通常の書き込みコマンドをセットしてＳ３０６に進む。

Ｓ３０３で既存データの書き換えと判定した場合はＳ３０４に進みＣＰＵ１０１は、ＨＤＤ１１０へ送信するデータ書き込み命令（ライトコマンド）の、特定の対応デバイス以外は無視する領域に、完全消去フラグデータである予め設定された値をセットする。尚、この領域は、ＳＡＴＡやＡＴＡ規格のストレージ・インターフェースの場合、フィーチャーズ・レジスタに相当する。このフィーチャーズ・レジスタに設定するフラグデータは、完全消去モードの有効／無効の他、後述の書き込み命令の選択（書き換え／消去）、上書きデータの選択及び上書き回数の設定等も含むことができる。実施形態１では、少なくとも完全消去モードが有効で、かつ、書き込み命令の選択は、書き換えとしてフラグが設定される。

そしてＳ３０６に進みＣＰＵ１０１は、Ｓ３０４又はＳ３０５でセットしたデータ書き込み命令をＨＤＤ１１０へ送信する。そしてＳ３０７に進みＣＰＵ１０１は、実際に書き込むデータをＨＤＤ１１０へ送信する。次にＳ３０８に進みＣＰＵ１０１は、ＨＤＤ１１０へファイルシステムを更新するために、通常のライトコマンドを送信する。そしてＳ３０９に進みＣＰＵ１０１は、書き換え対象データの論理アドレス情報等のＦＳ管理情報の更新データをＨＤＤ１１０に送信して、この処理を終了する。

図４は、実施形態１に係るＨＤＤ１１０の制御部２０１の処理を説明するフローチャートである。

先ずＳ４０１で制御部２０１は、図３のＳ３０６でコントローラ部１００から送信されたデータ書き込み命令をＨＤＤ１１０のホストＩ／Ｆ２０２で受信する。そしてＳ４０２に進み制御部２０１は、その書き込み命令内に、完全消去モードのフラグデータがセットされているかどうか判定する。そのフラグデータがセットされているときはＳ４０３に進み制御部２０１は、そのフラグデータに対応したライトコマンドを選択する。ここでは、完全消去モードに対応する書き換えモードのライトコマンドが選択される。一方、Ｓ４０２でこのフラグデータが検出されない場合はＳ４０９に進み、通常の書き込み処理でデータの書き込みを行ってＳ２１０に進む。

Ｓ４０４で制御部２０１は、図５のＢで示すように、コントローラ部１００のストレージ制御部１１２から受信した書き換えデータ５０５を、ＨＤＤ１１０の磁気ディスク２１０の任意の空きゾーン５０３に書き込む。この空きゾーン５０３は、新規の未使用ゾーンでも追記可能な使用済みゾーンでも良い。図５では、新規の未使用ゾーンを使用する場合を例にして示している。

次にＳ４０５に進み制御部２０１は、図５のＢの様に、磁気ディスク２１０の書き換え対象データ５００を含むゾーン５０２の書き換え対象でないデータ５０４を、磁気ディスク２１０の任意の空きゾーン５０３にコピーする。この空きゾーンは、新規の未使用ゾーンでも追記可能な使用済みゾーンでも良い。そしてＳ４０６に進み制御部２０１は、ＨＤＤ管理情報に対して、その書き換えデータ５０５の保管先アドレスの更新と、コピーした書き換え対象でないデータ５０２の保管先アドレス情報の更新を行う。

次にＳ４０７に進み制御部２０１は、図５のＣで示すように、書き換え対象データ５００が含まれていたゾーン５０２の全領域に対して上書き処理を行う。この上書き処理では、上書きを行うための書き込みデータ及び上書き回数等は、図３のＳ３０４で設定されたフラグ情報に従って実行される。次にＳ４０８に進み制御部２０１は、図５のＤのように、上書き処理を行ったゾーン５０２を未使用ゾーンとしてＨＤＤ管理情報に登録する。そしてＳ４１０，Ｓ４１１で制御部２０１は、コントローラ部１００から送信された通常のライトコマンドと書き換え対象データの論理アドレス情報を含むＦＳ管理情報を受信すると、磁気ディスク２１０のＦＳ管理情報を更新する。

以上の処理により、書き換え対象データが書き換えられると、その書き換え対象データが記憶されていたゾーン５０２のデータは全て消去されて未使用ゾーンとして登録される。これにより、書換えられたデータがそのままゾーン内に残ることがなくなり、未使用ゾーンを確保できるようになる。

［実施形態２］
次に本発明の実施形態２を説明する。実施形態２では、図７で、ゾーン７００内のデータ７０２を書換える際、そのゾーン７００の書換え対象データ以外（データ７０２以外）のデータを他の空きゾーン７０１にコピーするとともに、書換えデータをそのコピーしたゾーン７０１に書き込む。そして、ゾーン７００内の書換え対象データ７０２が記憶されていたトラックをダミーデータで上書きすることにより、ゾーン７００を未使用領域として登録する。尚、実施形態２に係るコントローラ部１００、ＨＤＤ１１０の構成は前述の実施形態１と同じであるため、その説明を省略する。

図６は、本発明の実施形態２に係る制御部２０１の処理を説明するフローチャートで、前述の図４と共通する部分は同じ記号で示している。

図７は、実施形態２において、ＨＤＤのデータの書き換え時に、書き換え対象データの完全消去を行う場合の処理を説明する概念図である。

図６のＳ６０１で制御部２０１は、図７のＣに示すように、書き換え対象データ７０２が記憶されているゾーン７００のトラックに対してのみ上書き処理を行う。この上書き処理では、上書きを行うための書き込みデータ及び上書き回数等は任意に設定が可能とする。

この実施形態２によれば、実施形態１の処理と比べて、完全消去対象データがゾーン内の一部のデータである場合、データを上書きする範囲を少なくできるため、処理の高速化が実現できる。

［実施形態３］
次に本発明の実施形態３を説明する。実施形態３では、あるゾーン内のデータの消去が指示されると、そのゾーンの消去対象でないデータを他のゾーンにコピーする。そして、その後で、そのゾーン全体にダミーデータを上書きして、そのゾーン全体を未使用領域として登録する。尚、実施形態３に係るコントローラ部１００、ＨＤＤ１１０の構成は前述の実施形態１と同じであるため、その説明を省略する。

図８は、本発明の実施形態３に係るコントローラ部１０１の処理を説明するフローチャートである。尚、図８のフローチャートで示す処理は、ＣＰＵ１０１がＨＤＤ１１０からＲＡＭ１０３に展開したプログラムを実行することにより達成される。

図１０は、実施形態３において、ＨＤＤのデータを消去する場合の処理を説明する概念図である。

図８のＳ８０１でＣＰＵ１０１が、ＯＳによりＨＤＤ１１０の消去対象データの消去要求を受け取るとＳ８０２に進みＣＰＵ１０１は、画像形成装置が不要データの完全消去モードに設定されているか否かを判定する。完全消去モードでないと判定するとＳ８０５に進むが、完全消去モードが設定されていると判定するとＳ８０３に進む。Ｓ８０３でＣＰＵ１０１は、ＨＤＤ１１０へ送信するデータ書き込み命令の、特定の対応デバイス以外は無視する領域に完全消去フラグデータである、予め設定された値をセットする。実施形態３では、少なくとも完全消去モードが有効で、かつ、書き込み命令の選択は、消去モードとしてフラグが設定される。次にＳ８０４に進みＣＰＵ１０１は、Ｓ８０３でセットした書き込み命令をＨＤＤ１１０へ送信してＳ８０５に進む。Ｓ８０５でＣＰＵ１０１は、ＨＤＤ１１０のファイルシステムを更新するために、通常のライトコマンドを送信する。次にＳ８０６に進みＣＰＵ１０１は、その消去対象データの論理アドレス情報等のＦＳ管理情報の更新データをＨＤＤ１１０に送信して、この処理を終了する。

図９は、実施形態３に係るＨＤＤ１１０の制御部２０１の処理を説明するフローチャートである。尚、図９で前述の図４と共通する処理は同じ記号で示して、その説明を省略する。

Ｓ９０１で制御部２０１は、図８のＳ８０４でコントローラ部１００から送信されたデータの書き込み命令を受信する。次にＳ９０２に進み制御部２０１は、その書き込み命令内に完全消去用のフラグデータがあるか否かを判定する。完全消去用のフラグデータがないときは、通常のライトコマンドのためＳ９０７へ移行する。この場合、通常のライトコマンドの書込み対象はＦＳ管理情報である。一方、Ｓ９０２で制御部２０１は、完全消去用のフラグデータがあると判定するとＳ９０３に進む。Ｓ９０３で制御部２０１は、そのフラグデータに対応したライトコマンドを選択する。ここでは完全消去対応の消去モードのライトコマンドが選択される。

ライトコマンドが実行されるとＳ９０４でＣＰＵ１０１は、データの書き込みは行わずに、そのゾーンの消去対象でないデータを空きゾーンにコピーする。ここでは図１０のＢで示すように、磁気ディスク２１０の消去対象データ１０１０が含まれているゾーン１０００の消去対象でないデータ１０１１を、磁気ディスク２１０の空きゾーン１００１にコピーする。尚、この空きゾーンは、新規の未使用ゾーンでも、追記可能な使用済みゾーンでも良い。次にＳ９０５に進み制御部２０１は、ＨＤＤ管理情報に、そのコピーした消去対象でないデータ１０１１の保管先アドレス情報を更新する。そしてＳ４０７に進み制御部２０１は、ゾーン１０００をダミーデータで上書きして消去し（図１０のＣ）、次にＳ４０８で、そのゾーン１０００を未使用領域として登録する（図１０のＤ）。

Ｓ９０６で制御部２０１は、Ｓ８０４でコントローラ部１００から送信されたゾーン消去対象のライトコマンドを受信する。そしてＳ９０７で制御部２０１は、Ｓ８０５でコントローラ部１００から送信された消去対象データの論理アドレス情報を含むＦＳ管理情報を受信する。そしてＳ９０８に進み制御部２０１は、その受信したＦＳ管理情報を用いて磁気ディスク２１０のＦＳ管理情報を更新する。

以上の処理により、消去対象データを含むゾーンのデータを、その消去対象のデータと共に完全に消去することができる。

［実施形態４］
次に本発明の実施形態４を説明する。実施形態４では、図１２で、ゾーン１２００内のデータ１２０２を消去する際、そのゾーン１２００の消去対象データ１０２以外のデータ１２０３を他の空きゾーン１２０１にコピーする（図１２のＢ）。そして、ゾーン１２００の消去対象データ１２０２が記憶されているトラック１２０４をダミーデータで上書きすることにより消去対象データを消去する（図１２のＣ）。そしてゾーン１２００を未使用領域として登録する（図１２のＤ）。尚、実施形態４に係るコントローラ部１００、ＨＤＤ１１０の構成は前述の実施形態１と同じであるため、その説明を省略する。

図１１は、本発明の実施形態４に係る制御部２０１の処理を説明するフローチャートで、前述の図４、図６及び図９と共通する部分は同じ記号で示している。

図１２は、実施形態４において、ＨＤＤのデータの消去時に、消去対象データの完全消去を行う場合の処理を説明する概念図である。

実施形態４によれば、完全消去対象のデータがゾーンの一部に記憶されている場合は、そのゾーンのトラック単位で消去するため、実施形態３の処理と比較して、データを上書きする範囲を小さくできるため、消去処理の高速化が実現できる。

［実施形態５］
次に本発明の実施形態５を説明する。尚、実施形態５に係るコントローラ部１００、ＨＤＤ１１０の構成は前述の実施形態１と同じであるため、その説明を省略する。

図１８及び図１９は、実施形態５において、データの消去時に、消去対象データの完全消去を行う処理を説明する概念図である。前述の実施形態３，４と異なるのは、同じゾーン内で消去対象でないデータで、消去対象データを上書きする点である。

図１８のＡで、ゾーン１８００のデータ１８０１の消去が指示されると、図１８のＢに示すように、消去対象でないデータの内、消去対象データ１８０１に重ねて書かれているトラックのデータ１８０２を全て読み出す。そして、そのデータ１８０２を消去対象データ１８０１が保存されている先頭アドレスから上書きする。これにより図１８のＣで示すように、消去対象データ１８０１はデータ１８０２で上書きされて消去される。そして、これらデータ１８０１，１８０２のＨＤＤ管理情報を更新する。更に図１８のＤに示すように、データ１８０２をデータ１８０１の先頭から上書きしたことにより生じたゾーン１８００内の上書きしたデータ以降の不要データエリア１８０３を未使用領域として登録する。

これにより前述の実施形態３，４のように、消去対象データをダミーデータで上書きする手間が省けると共に、同じゾーン内で上書き可能な空き領域を確保できるため、次回の書き込む処理を即座に実行できる。また、他に空きゾーンが無い場合でも、同じゾーンの中で処理を完結できるという効果が得られる。

また図１９の例では、図１８のＡ，Ｂと同様に、消去対象データを消去対象でないデータで上書きする。しかし、消去対象データの方がデータ量が多いために、消去対象でないデータで消去対象データを全て上書きできなかった場合が生じる。この場合は、図１９のＣで示すように、上書きできなかった分のトラック１９０１のデータをダミーデータで上書きする。そして図１９のＤで示すように、そのトラック１９０１を未使用領域として登録する。そうすることで、同じゾーン内でデータの完全消去を実現できる。

また、図２０の例では、図２０のＡの様に消去対象データ２００がある場合、消去対象データ２０００に重ねて書かれているトラックがない。この場合は、図２０のＢで示すように、その消去対象データ２０００をダミーデータで上書きする。そして図２０のＣで示すように、その消去対象データが保存されていた領域を未使用領域としてＨＤＤ管理情報を更新することで、データの完全消去を実現できる。

上記の処理を図１７のフローチャートを参照して説明する。

図１７は、本発明の実施形態５に係る制御部２０１の処理を説明するフローチャートで、前述の図９と共通する部分は同じ記号で示している。

Ｓ９０３で制御部２０１は、そのフラグデータに対応したライトコマンドを選択した後Ｓ１７０１に進み、制御部２０１は、ゾーン内の消去対象データが書かれているトラック位置を検出する。そしてＳ１７０２で、Ｓ１７０１で検出した消去対象データが書かれているトラックに順に重ね書きされるトラック群に消去対象でないデータがあるかどうかを確認して、その消去対象データをダミーデータで書き換え可能かどうかを判定する。書き換え可能、即ち、消去対象データが書かれているトラックに消去対象でないデータがないと判定するとＳ１７０７に進み制御部２０１は、図２０に示すように、その消去対象データをダミーデータで上書きしてＳ９０５に進む。

一方、Ｓ１７０２で、消去対象データが書かれているトラックに消去対象でないデータがあると判定するとＳ１７０３に進む。Ｓ１７０３で制御部２０１は、消去対象データが書かれているトラックに順に重ね書きされるトラック群に書き込まれている消去対象でないデータを読み出す（図１８のＢ、図１９のＢ）。次にＳ１７０４に進み制御部２０１は、消去対象データが書かれているトラックの先頭アドレスから、同じゾーンから読み出した消去対象でないデータを上書きする（図１８のＢ，図１９のＢ）。

次にＳ１７０５に進み制御部２０１は、消去対象でないデータによって消去対象データを完全に上書きできたか否かを判定する。この処理は、予め両者のデータ容量を比較しても良いし、消去対象データの最後尾のアドレスと、消去対象でないデータを書き終えたアドレスとを比較することで判定しても良い。Ｓ１７０５で完全に上書きできなかったと判定した場合はＳ１７０６に進み、残りの消去対象データをダミーデータで上書きして（図１９のＣ）Ｓ９０５に進む。またＳ１７０５で完全に上書きできたと判定した場合はＳ９０５に進み、ＨＤＤ管理情報を更新する。Ｓ９０５の処理は、上書きした消去対象でないデータ、及び新たに未使用となった領域のアドレス情報を更新する。

以上説明したように実施形態５によれば、前述の実施形態３，４の処理に対して、消去対象でないデータのコピーと、ダミーデータを上書きすることによるデータの消去とを一度にできるため処理の高速化が実現できる。同時に、ゾーンの端部を未使用領域にできるため、後続の書き込み処理はデータの上書きを気にすることなく即座に実行できる。また、同一ゾーン内で処理を完結できるため、空きゾーンを使わなくてもデータの完全消去が実行できる。

［実施形態６］
次に本発明の実施形態６を説明する。尚、実施形態６に係るコントローラ部１００、ＨＤＤ１１０の構成は前述の実施形態１と同じであるため、その説明を省略する。この実施形態６では、ＨＤＤ１１０が、図１５や図１６を参照して説明したクリーニング処理を適切なタイミングで行うための動作を説明する。

図２１は、本発明の実施形態６に係る制御部２０１の処理を説明するフローチャートである。

まずＳ２１０１で制御部２０１は、ＨＤＤ１１０内のタイマ（不図示）に所定時間をセットして計時を開始させる。この所定時間の詳細は後述する。次にＳ２１０２に進み制御部２０１は、コントローラ部１００からのコマンドを受信したか否かを判断し、受信した場合はＳ２１０３に進み、そのコマンドは読み取り要求かどうかを判定する。尚、このコマンドの種類は、本実施形態の内容に限ったものではなく、例えば前述の実施形態１〜５で示した完全消去等、ＡＴＡまたはＳＡＴＡ規格に適合可能であれば制限はない。Ｓ２１０３で読み取り要求であると判定するとＳ２１０４に進み、制御部２０１は磁気ディスク２１０からデータを読出すリード処理を実行してＳ２１０１に進む。具体的には、リードコマンドが記載されたデータに含まれる論理アドレスに相当する磁気ディスク２１０に記録されたデータを読み出し、読み取り要求を発行した要求先に対して送信する。

Ｓ２１０３で読み取り要求でないときはＳ２１０５に進み制御部２０１は、そのコマンドが書き込み要求かどうかを判定する。書き込み要求であればＳ２１０６に進み、制御部２０１は磁気ディスク２１０にデータを書き込む書き込み処理を実行してＳ２１０１に進む。具体的には、ライトコマンドが記載されたデータに含まれる論理アドレスに相当する磁気ディスク２１０に、後続の書き込みデータを記録する。また、ライトコマンドでもデータの書き換えであった場合は、その書き込みデータを記録すると共に、書き換えたデータが記録されていた磁気ディスク２１０上に相当するＨＤＤ管理情報及びＦＳ管理情報の論理アドレスを、未使用領域として管理し直す。

Ｓ２１０５で書き込み要求でないときはＳ２１０７に進み制御部２０１は、そのコマンドがデータの消去要求かどうかを判定する。消去要求であればＳ２１０８に進み、制御部２０１は磁気ディスク２１０の指示されたデータを消去する消去処理を実行してＳ２１０１に進む。具体的には図１３（Ｂ）のように、消去コマンドに記載されたデータに含まれる論理アドレス先に記録されたデータの領域を、未使用領域として管理し直す。そのために論理アドレスが管理されているＨＤＤ管理情報及びＦＳ管理情報を更新する。

Ｓ２１０７で消去要求でないときはＳ２１０９に進み制御部２０１は、タイマによりＳ２１０１でセットした所定時間が計時されたかどうかを判定し、そうでないときはＳ２１０２に進むが、所定時間が計時されたときはＳ２１１０に進む。この所定時間は、図１５や図１６で説明した、後続のＳ２１１１で実行するクリーニング処理を実施するタイミングを決めるものである。クリーニング処理に要する時間は、未使用領域の数や場所、残すデータの容量に依存するが、リード／ライト／消去コマンド処理と比較して長い時間を要する。そのため、これらのコマンドの処理を終了してから所定時間が経過するのを待つことで、これらのコマンドが連続している状況ではないと判定して、その空き時間でクリーニング処理を実行させる。そうすることで、システムのＨＤＤ１１０へのアクセス処理のパフォーマンスの低下を防ぐことができる。Ｓ２１０９で所定時間が経過していないと判定するとＳ２１０２のコマンドを受信したかどうかの判定処理に戻る。

一方、Ｓ２１０９で所定時間が経過していると判定するとＳ２１１０に進み制御部２０１は、ＲＡＭ２０３に、クリーニング処理に必要な容量が確保できるか否かを判定する。例えば図１５や図１６で説明したクリーニング処理では、１つのゾーンの全データを格納できる容量が確保できれば、１つのゾーンの処理が一度のデータ読み出しで対応できるため、処理パフォーマンスを低下させない。そのためＲＡＭ２０３に、例えば最低限、１ゾーンの容量分が確保できるか否かを判定する。もしＲＡＭ２０３に、少なくとも１ゾーンの容量分に相当する空き容量が確保できていなければＳ２１０２の処理に進む。

Ｓ２１１０でＲＡＭ２０３に十分な空き容量が確保できると判定するとＳ２１１１に進み、例えば図１５或いは図１６で説明したクリーニング処理を実行する。こうしてクリーニング処理が終了するとＳ２１０１に戻り、タイマのセットからの処理を開始する。

このようにして、磁気ディスク２１０に対するアクセス要求が連続して所定時間発生しないときにクリーニング処理が実行される。

図２２は、図２１のＳ２１１１のクリーニング処理を説明するフローチャートである。ここで図１５、図１６を参照して説明したクリーニング処理を説明する。

Ｓ２２０１で制御部２０１は、磁気ディスク２１０の未使用領域となっているトラック位置を全て検出する。具体的には、ＨＤＤ管理情報で管理されている全ての未使用領域の物理アドレスを抽出してＲＡＭ２０３に保存する。次にＳ２２０２に進み制御部２０１は、Ｓ２２０１で検出した未使用領域を含むゾーンの内の１つを選択し、その選択したゾーン内で未使用領域に対してさらに重ね書きされるトラック（即ち、有効データが記録されているトラック）が有るか否かを判定する。そのようなトラックが有る場合はクリーニング処理が必要であると判定してＳ２２０３に進み、無い場合は、そのゾーンはクリーニング処理が不要であると判定してＳ２２０９の処理に進む。Ｓ２２０９で制御部２０１は、Ｓ２２０１でキャッシュされた未使用領域を含む全てのゾーンが、Ｓ２２０２にてクリーニング処理が必要かどうか判定されたかを判定し、そうであればこの処理を終了する。全てのゾーンの判定が終了していない場合はＳ２２０２に戻り、クリーニング処理を続ける。

Ｓ２２０３で制御部２０１は、磁気ディスク２１０に、処理対象のゾーンのデータを退避できる未使用ゾーン（空きゾーン）があるか否かを判定する。未使用ゾーンがある場合はＳ２２０４に進み、図１５で説明したクリーニング処理を行う。一方、このような未使用ゾーンが無い場合はＳ２２０６に進み、図１６で説明したクリーニング処理を行う。

Ｓ２２０４では、Ｓ２２０２で選択したゾーン内の全ての有効データを読み出してＲＡＭ２０３に保持する。そしてＳ２２０５に進み制御部２０１は、ＲＡＭ２０３に保持した有効データを、Ｓ２２０３で検出した未使用ゾーンにコピーしてＳ２２０８に進む。

一方、Ｓ２２０６では、Ｓ２２０２で選択したゾーン内で、未使用領域に対してさらに順次重ね書きされるトラックの全ての有効データを読み出してＲＡＭ２０３に保持する。次にＳ２２０７に進み制御部２０１は、同じゾーンの未使用領域の内、先頭にある領域の頭から、ＲＡＭ２０３に読み出した有効データをシーケンシャルに上書きする。そしてＳ２２０８に進む。

Ｓ２２０８で制御部２０１は、移動した有効データの移動先の物理アドレス、新たに未使用となった領域の物理アドレスを、ＨＤＤ管理情報の各々の論理アドレスとして更新する。そしてＳ２２０２に戻って他のゾーンに対してクリーニング処理が必要であるかを判定する。

このようにして、ゾーン毎にクリーニング処理を繰り返し、磁気ディスク２１０全体としてのクリーニング処理を実行していく。実施形態６では、磁気ディスク２１０全体をクリーニング処理するまで、このクリーニング処理を終了しない場合で説明したが、例えばクリーニング処理中にリード／ライト／消去コマンドを割込み処理できるようにしてもよい。そうすることで、更に、ＨＤＤ１１０へのアクセス処理を待たせることがなくなるため、システムのパフォーマンスの低下を防げる。

（その他の実施形態）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。

Claims

瓦記録方式で磁気記憶媒体にデータを記録する情報処理装置であって、
前記磁気記憶媒体のデータの書換えが指示されると、書換え対象のデータが記憶されているゾーンの前記書換え対象のデータ以外のデータを前記磁気記憶媒体の空きゾーンにコピーするコピー手段と、
前記コピー手段がコピーした前記空きゾーンに、書き換えるデータを記憶する書き込み手段と、
前記書換え対象のデータが記憶されているゾーン全体を所定のデータで上書きする上書き手段と、
前記ゾーンを未使用領域として登録する登録手段と、
を有することを特徴とする情報処理装置。
瓦記録方式で磁気記憶媒体にデータを記録する情報処理装置であって、
前記磁気記憶媒体のデータの書換えが指示されると、書換え対象のデータが記憶されているゾーンの前記書換え対象のデータ以外のデータを前記磁気記憶媒体の空きゾーンにコピーするコピー手段と、
前記コピー手段がコピーした前記空きゾーンに、書き換えるデータを記憶する書き込み手段と、
前記書換え対象のデータが記憶されているゾーンのトラックを所定のデータで上書きして消去する上書き手段と、
前記トラックを未使用領域として登録する登録手段と、
を有することを特徴とする情報処理装置。
瓦記録方式で磁気記憶媒体にデータを記録する情報処理装置であって、
前記磁気記憶媒体のデータの消去が指示されると、消去対象のデータが記憶されているゾーンの前記消去対象のデータ以外のデータを前記磁気記憶媒体の空きゾーンにコピーするコピー手段と、
前記消去対象のデータが記憶されているゾーン全体を所定のデータで上書きして消去する上書き手段と、
前記ゾーンを未使用領域として登録する登録手段と、
を有することを特徴とする情報処理装置。
瓦記録方式で磁気記憶媒体にデータを記録する情報処理装置であって、
前記磁気記憶媒体のデータの消去が指示されると、消去対象のデータが記憶されているゾーンの前記消去対象のデータ以外のデータを前記磁気記憶媒体の空きゾーンにコピーするコピー手段と、
前記消去対象のデータが記憶されているゾーンのトラックを所定のデータで上書きして消去する上書き手段と、
前記トラックを未使用領域として登録する登録手段と、
を有することを特徴とする情報処理装置。
瓦記録方式で磁気記憶媒体にデータを記録する情報処理装置であって、
前記磁気記憶媒体のデータの消去が指示されると、消去対象のデータが記憶されているゾーン内で、当該消去対象のデータの後に記憶されている前記消去対象のデータ以外のデータを読み出す読出し手段と、
前記読出し手段により読み出した前記データで前記消去対象のデータの先頭から上書きする上書き手段と、
前記ゾーン内で、前記上書き手段により上書きしたデータ以降の領域を未使用領域として登録する登録手段と、
を有することを特徴とする情報処理装置。
瓦記録方式で磁気記憶媒体にデータを記録する情報処理装置であって、
前記磁気記憶媒体のデータの消去が指示されると、消去対象のデータが記憶されているゾーン内で、当該消去対象のデータの後に記憶されている前記消去対象のデータ以外のデータを読み出す読出し手段と、
前記読出し手段により読み出した前記データで前記消去対象のデータの先頭から上書きする上書き手段と、
前記ゾーン内で、前記上書き手段により上書きしたデータ以降の領域を未使用領域として登録する登録手段と、
を有することを特徴とする情報処理装置。
前記読出し手段により読み出した前記データの量が、前記消去対象のデータの量よりも少ない場合に、前記上書き手段で上書きされなかった前記消去対象のデータをダミーデータで上書きして消去する消去手段を更に有することを特徴とする請求項６に記載の情報処理装置。
前記消去対象のデータが記憶されているゾーン内で、当該消去対象のデータの後に記憶されている前記消去対象のデータ以外のデータが存在しない場合、前記消去対象のデータをダミーデータで上書きして消去する消去手段を更に有することを特徴とする請求項６に記載の情報処理装置。
前記上書き手段は、データを完全に消去する完全消去モードのときに上書きを行うことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の情報処理装置。
前記登録手段により登録された内容に基づいて、有効データと未使用領域とが含まれているゾーンがあるかどうかを判定する判定手段と、
前記判定手段により有効データと未使用領域とが含まれているゾーンと判定されたゾーンのデフラグを行うクリーニング手段とを、更に有することを特徴とする請求項２，４，５，６，７，８のいずれか１項に記載の情報処理装置。
前記クリーニング手段は、
有効データと未使用領域とが含まれている前記ゾーンのデータを空きゾーンにコピーした後、当該ゾーンを未使用領域として登録するか、
有効データと未使用領域とが含まれている前記ゾーンの前記未使用領域の先頭から、当該未使用領域の後に位置している有効データで上書きし、前記ゾーンの当該上書きしたデータ以降の領域を未使用領域として登録することによりクリーニングを行うことを特徴とする請求項１０に記載の情報処理装置。
前記磁気記憶媒体へのアクセス要求が連続して発生しない時間を計時する計時手段を更に有し、
前記判定手段及び前記クリーニング手段は、前記計時手段が所定時間を計時したときに起動されることを特徴とする請求項１０に記載の情報処理装置。
前記上書き手段は、所定の回数の上書きを行うことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の情報処理装置。
前記完全消去モードは、ＳＡＴＡ又はＡＴＡ規格におけるフィーチャーズ・レジスタに設定されることを特徴とする請求項９に記載の情報処理装置。
瓦記録方式で磁気記憶媒体にデータを記録する情報処理装置を制御する制御方法であって、
前記磁気記憶媒体のデータの書換えが指示されると、書換え対象のデータが記憶されているゾーンの前記書換え対象のデータ以外のデータを前記磁気記憶媒体の空きゾーンにコピーするコピー工程と、
前記コピー工程でコピーした前記空きゾーンに、書き換えるデータを記憶する書き込み工程と、
前記書換え対象のデータが記憶されているゾーン全体を所定のデータで上書きする上書き工程と、
前記ゾーンを未使用領域として登録する登録工程と、
を有することを特徴とする情報処理装置の制御方法。
コンピュータを、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の情報処理装置として機能させるためのプログラム。