JP4875148B2 - 情報処理装置および記憶メディアドライブ - Google Patents

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Description

本発明は、情報処理装置および記憶メディアドライブに関する。
従来の技術として、トレース書き込み回路およびトレーサメモリを有し、マスタ側とスレーブ側とで同じ構造で同じ動作を行う2つのプロセッサを備えた情報処理装置がある(例えば、特許文献1参照)。
この情報処理装置によると、通常動作時には各プロセッサで同じトレース情報をトレースして二重チェックを行う一方、デバック時ないしは障害発生時には2つのプロセッサで異なる態様でのトレースを実行する。
マスタであるトレーサ書き込み回路は、通常のマイクロプログラムで指示されたトレース情報をトレーサメモリに書き込む。一方、スレーブであるトレーサ書き込み回路は、例えば、トレーサ制御信号による分岐命令のみの書き込みが指示されると、トレーサ情報の中の分岐命令のみを抽出してトレーサメモリに書き込む。このことにより、障害解析等の目的内容に応じたトレース情報を得ることができるという効果を有する。
ところで、問題発生時にトレース情報を抽出する際にも、トレース情報の採取は行われる。そのため、従来の情報処理装置では、(トレース情報を抽出する際に採取されるトレース情報が上書きされてしまって)問題解析に欠かせない重要なトレース情報が残らないおそれがあった。
この発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、トレース情報を確実に残して問題解析を行うことを実現する情報処理装置および記憶メディアドライブを提供することを目的とする。
特開平9−114695号公報
一例によれば、この発明の情報処理装置は、情報処理装置本体と、情報処理装置本体に収容される記憶メディアドライブとを有する。情報処理装置本体は、電源操作部の電源投入操作に基づいて記憶メディアドライブの電源投入を制御する主制御手段を有する。記憶メディアドライブは、情報の書込みおよび情報の読出しが可能な複数の記憶領域を有する記憶メモリと、電源投入時にカウント値がインクリメントされるカウンタと、記憶メモリへのアクセス要求があった場合、カウンタの値に基づいて定まる記憶メモリ上の記憶領域に当該アクセス要求の内容を格納するメモリ制御手段とを有する。
図1は、本発明の実施形態に係る情報処理装置の外観を示す概略図である。 図2は、同実施形態に係る情報処理装置の概略構成を示すブロック図である。 図3は、同実施形態に係るSSD(Solid State Drive)の概略構成を示すブロック図である。 図4は、同実施形態に係るSSDの記憶容量および記憶領域を示す概略図である。 図5は、同実施形態に係るNANDメモリの概略構成図である。 図6は、同実施形態に係る情報処理装置におけるコマンドトレースを示すフローチャートである。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
(情報処理装置の構成)
図1は、本発明の実施の形態に係る情報処理装置1の外観を示す概略図である。この情報処理装置1は、図1に示すように、本体2と、本体2に取り付けられた表示ユニット3とから構成されている。
本体2は、箱状の筐体4を有し、その筐体4は、上壁4a、周壁4b、および下壁(図示せず)を備える。筐体4の上壁4aは、情報処理装置1を操作するユーザに近い側から順にフロント部40、中央部41およびバック部42を有する。下壁は、上壁4aの反対側に位置し、この情報処理装置1が置かれる設置面に対向する。周壁4bは、前壁4ba、後壁4bbおよび左右の側壁4bc、4bdを有する。
フロント部40は、ポインティングデバイスであるタッチパッド20と、パームレスト21と、情報処理装置1の各部の動作に連動して点灯するLED(Liquid Crystal Display)22とを備える。
中央部41は、文字情報等を入力可能なキーボード23aが取り付けられるキーボード載置部23を備える。
バック部42は、着脱可能に取り付けられたバッテリパック24と、バッテリパック24の右側に情報処理装置1の電源を投入するための電源スイッチ25と、バッテリパック24の左右に表示ユニット3を回転可能に支持する一対のヒンジ部26a、26bとを備える。
筐体4の左の側壁4bcには、筐体4内から外部に対して風Wを排出する排出口29(図示せず)が設けられている。また、右の側壁4bdには、例えば、DVD等の光記憶媒体にデータを読み書き可能なODD(Optical Disc Drive)27と、各種のカードが出し入れされるカードスロット28とが配置されている。
筐体4は、周壁4bの一部および上壁4aを含む筐体カバーと、周壁4bの一部および下壁を含む筐体ベースとにより形成されている。筐体カバーは、筐体ベースに対して着脱自在に組み合わされ、筐体ベースとの間に収容空間を形成する。この収容空間には、不揮発性半導体メモリドライブとしてのSSD(Solid State Drive)10等が収容される。なお、SSD10の詳細は後述する。
表示ユニット3は、開口部30aを有するディスプレイハウジング30と、表示画面31aに画像を表示可能なLCD等からなる表示部31とを備える。表示部31はディスプレイハウジング30に収容され、表示画面31aは開口部30aを通じてディスプレイハウジング30の外部に露出している。
筐体4内には、上述のSSD10、バッテリパック24、ODD27およびカードスロット28の他に、図示しないメイン回路基板、拡張モジュールおよびファン等が収容されている。
図2は、本発明の実施の形態に係る情報処理装置1の概略構成を示すブロック図である。
この情報処理装置1は、図2に示すように、上述のSSD10、拡張モジュール12、ファン13、タッチパッド20、LED22、キーボード23a、電源操作部としての電源スイッチ25、ODD27、カードスロット28および表示部31の他に、各部を制御する組込システムであるEC(Embedded Controller)111と、BIOS(Basic Input Output System)112aを格納するフラッシュメモリ112と、LSI(Large Scale Integration)チップであり各種バスコントローラおよびI/Oコントローラとして機能するサウスブリッジ113と、LSIチップであり後述するCPU(Central Processing Unit)115、GPU(Graphic Processing Unit)116、メインメモリ117および各種バスとの接続を制御するノースブリッジ114と、各種信号を演算処理する主制御部としてのCPU115と、映像信号を演算処理して表示制御するGPU116と、CPU115により読み書きされるメインメモリ117とを有する。
電源スイッチ25は、電源投入操作において、ユーザの押下操作に基づいて情報処理装置1および情報処理装置1に内蔵されたSSD10の電源を投入する。また、電源遮断操作を行うには、例えば、キーボード23aのキー操作に基づいて表示部3の表示画面31aに画面表示される終了画面をタッチパッド20等で操作することで情報処理装置1および情報処理装置1に内蔵されたSSD10の電源が遮断される。このような電源操作において、タッチパッド20、キーボード23a、および電源スイッチ25は電源操作部を構成する。
拡張モジュール12は、拡張回路基板と、拡張回路基板に設けられたカードソケットと、カードソケットに挿入された拡張モジュール基板とを備える。カードソケットは、例えば、Mini−PCI等の規格に基づいており、拡張モジュール基板は、例えば、3G(3rd Generation)モジュール、テレビチューナー、GPSモジュール、およびWimax(登録商標)モジュール等が挙げられる。
ファン13は、筐体4内を送風に基づいて冷却する冷却部であり、筐体4内の空気を排出口29(図示せず)を介して風Wとして外部に排出する。
なお、EC111、フラッシュメモリ112、サウスブリッジ113、ノースブリッジ114、CPU115、GPU116およびメインメモリ117は、メイン回路基板に実装された電子部品である。
(SSDの構成)
図3は、本発明の実施の形態に係るSSD10の概略構成を示すブロック図である。SSD10は、図3に示すように、温度センサ101と、コネクタ102と、制御部103と、NANDメモリ104A〜104Hと、DRAM105と、電源回路106と、を備えて概略構成されており、データやプログラムを記憶し、電源を供給しなくても記録が消えない外部記憶装置である。従来のハードディスクドライブのような磁気ディスクやヘッド等の駆動機構を持たないが、NANDメモリの記憶領域に、OS(Operating System)等のプログラム、ユーザやソフトウエアの実行に基づいて作成されたデータ等を従来のハードディスクドライブと同様に読み書き可能に長期的に保存でき、情報処理装置1の起動ドライブとして動作することのできる不揮発性半導体メモリからなるドライブである。
メモリコントローラとしての制御部103は、コネクタ102、8個のNANDメモリ104A〜104H、DRAM105、および電源回路106にそれぞれ接続されている。
また、制御部103は、コネクタ102を介してホスト装置8に接続され、必要に応じて外部装置9に接続される。また、制御部103には、SSD10の電源投入回数をカウントするPower Cycle Counter(以下「PCC」という。)103Aが設けられている。
電源7は、バッテリパック24または図示しないACアダプタであり、例えば、DC3.3Vがコネクタ102を介して電源回路106に供給される。また、電源7は、情報処理装置1全体に対して電力を供給する。
ホスト装置8は、本実施の形態ではメイン回路基板であり、メイン回路基板に実装されたサウスブリッジ113と制御部103との間が接続されている。サウスブリッジ113と制御部103との間は、例えば、シリアルATA等の規格に基づいてデータの送受信が行われる。
外部装置9は、情報処理装置1とは異なる他の情報処理装置である。外部装置9は、情報処理装置1から取り外されたSSD10に対して、例えば、RS−232C等の規格に基づいて制御部103に接続され、NANDメモリ104A〜104Hに記憶されたデータを読み出す機能を有する。
SSD10が実装される基板は、例えば、1.8インチタイプまたは2.5インチタイプのHDD(Hard disk drive)と同等の外形サイズを有する。なお、本実施の形態では、1.8インチタイプと同等である。
制御部103は、NANDメモリ104A〜104Hに対する動作を制御する。具体的には、制御部103は、ホスト装置8からの要求に応じて、NANDメモリ104A〜104Hに対するデータの読出しおよびデータの書込みを制御する。データの転送速度は、例えば、データ読出し時で100MB/Sec、書込み時で40MB/Secである。
NANDメモリ104A〜104Hは、1つの記憶容量が、例えば、16GBの不揮発性の半導体メモリであって、例えば、1つのメモリセルに2ビットを記録可能なMLC(Multi Level Cell)−NANDメモリ(多値NANDメモリ)である。MLC−NANDメモリは、SLC(Single Level Cell)−NANDメモリに比較して、一般に書き換え可能回数は劣るが、記憶容量の大容量化は容易である。
DRAM105は、制御部103の制御によりNANDメモリ104A〜104Hに対するデータの読出しおよびデータの書込みが行われる際に一時的にデータが格納されるバッファである。
コネクタ102は、シリアルATA等の規格に基づいた形状を有する。なお、制御部103および電源回路106は、別々のコネクタによりホスト装置8および電源7にそれぞれ接続されていてもよい。
電源回路106は、電源7から供給されたDC3.3Vを、例えば、DC1.8V、1.2V等に変換するとともに、それら3種類の電圧をSSD10の各部の駆動電圧に合わせて各部に供給する。
(SSDの記憶容量について)
図4は、本発明の実施の形態に係るSSD10の記憶容量および記憶領域を示す概略図である。SSD10の記憶容量は、図4に示すように、記憶容量104a〜104gで構成される。
記憶容量104aは、NAND Capacityであり、すべてのNANDメモリ104A〜104Hの記憶領域を用いた最大の記憶容量である。例えば、NANDメモリ104A〜104Hの記憶容量がそれぞれ16GBであるとき、記憶容量104aは、128GBである。また、記憶容量104aは、UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)の製造情報書込みコマンドのNAND構成情報で与えられる。
記憶容量104bは、Max Logical Capacityであり、LBA(Logical Block Addressing)でアクセスできる最大の記憶容量である。
記憶容量104cは、S.M.A.R.T(Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology)ログ領域開始LBAであり、記憶容量104bと以下に説明する記憶容量104dとを分割するために設けられる。詳細は後述する。
記憶容量104dは、Vendor Native Capacityであり、ユーザ使用領域として与えられる最大の記憶容量である。ATA特殊コマンドの初期Identify Deviceデータで与えられる。また、記憶容量104dは、IDEMA(The International Disk Drive Equipment and Materials Association)標準に基づき、製造元(Vender)においてSSD10の設計段階で決定され、以下の数1で表される。
LBA = 97,696,368 + (1,953,504 × ((Capacity in GB) - 50)) … 数1
記憶容量104eは、OEM Native Capacityであり、OEM(Original Equipment Manufacturer)の要求により製造時に決定する記憶容量である。ATA特殊コマンドの固有情報書込みで与えられる。また、記憶容量104eは、Device Configuration Overlay Feature Setがサポートされたとき、Device Configuration Identifyコマンドで返される値である。
記憶容量104fは、Native Capacityであり、初期値は記憶容量104eと同値である。Feature Setがサポートされたときは、Device Configuration Setコマンドで変更することができる値である。また、記憶容量104fは、Read Native Max Address(EXT)コマンドで返される値である。
記憶容量104gは、Current Capacityであり、ユーザの使用中における記憶容量で、初期値は記憶容量104fと同値である。Set Max Addressコマンドで変更することができる。Identify DeviceコマンドのWord61:60、Word103:100で返される値である。
また、SSD10の記憶領域は、各記憶容量104a〜104gの間にそれぞれ存在する。
記憶容量104aと104bとの間の記憶領域には、SSD10を動作させるための管理データ(管理情報)107aと、LBAから変換されたデータの論理アドレスをNANDメモリ104A〜104Hの記憶単位であるセクタに対応する物理アドレスに変換するための論理/物理テーブル108aとが格納される。また、管理データ107aおよび論理/物理テーブル108aは、LBAをキーとしてアクセスできず、固定アクセスパスによって、NANDメモリ104A〜104H内の固定領域に記録されるデータである。
記憶容量104bと104cとの間の記憶領域には、上述した温度情報等の統計情報であるS.M.A.R.T.ログデータ107bが格納される。また、S.M.A.R.T.ログデータ107bは、ファームウエア内部で記録される際、LBAをキーにしてアクセスされるものであり、ホスト装置8から通常のReadコマンドまたはWriteコマンドでアクセスされることはない。
S.M.A.R.T.ログデータ107bのログ管理領域ヘッダ107cには、PCC103Aでカウントされた電源投入に基づくカウント値と、コマンドトレース時にトレース結果を記憶する記憶領域を示すコマンドトレースポインタ0およびコマンドトレースポインタ1とが設けられている。
記憶容量104cと104dとの間の記憶領域には、例えば、記憶容量2MBの未使用の記憶領域が設定される。これは、LBAの最小記憶単位が8セクタであり、4KBに相当する記憶単位(大きな記憶単位は1MB)であるのに対して、実際のデータの最小記録単位は当然1セクタであるため、1MB以上の記憶容量の空き記憶領域を設けることで、S.M.A.R.T.ログデータ107bと、記憶容量104d以下に記録されるデータとをそれぞれ独立して扱うためである。
記憶容量104dと104eとの間の記憶領域は、未使用であり、特別な場合を除いて記憶容量104dと104eは同値である。
記憶容量104eと104fとの間の記憶領域は、OEMに使用される記憶領域であり、上述したようにOEMの要求で決定される固有情報107eが書き込まれる。
記憶容量104fと104gとの間の記憶領域は、OEMまたはユーザに使用される記憶領域であり、OEMまたはユーザの設定によりデータの書込みが行われる。
記憶容量104gの記憶領域は、ユーザに使用される記憶領域であり、ユーザの設定によりデータの書込みが行われる。
なお、記憶容量104a〜104gは、以下の数2で表される関係を満たす。
記憶容量104a>記憶容量104b>記憶容量104c>記憶容量104d
≧記憶容量104e≧記憶容量104f≧記憶容量104g … 数2
製造元(Vender)からの出荷時、記憶容量104d〜104gは同値となる。
(NANDメモリの構成)
図5は、本発明の実施の形態に係るNANDメモリの概略構成図である。NANDメモリ104A〜104Hは、同じ機能および構成を有しているのでNANDメモリ104Aについて説明する。なお、一例として、セクタ1042の左に付された0〜7の番号は、セクタ番号を示すものとする。
NANDメモリ104Aは、複数のブロック1040から構成されている。また、ブロック1040は、1024個のクラスタ1041から構成されており、クラスタ1041は、さらに8個のセクタ1042から構成されている。
(動作)
図6は、本発明の実施の形態に係る情報処理装置1におけるコマンドトレースを示すフローチャートである。以下に、図1から図5の図面を参照しつつ、情報処理装置1の動作について説明する。
まず、ユーザが情報処理装置1の電源スイッチ25を操作することによって電源をONすることにより(S1)、サウスブリッジ113からSSD10に対して起動の指示が与えられ(S2)、SSD10のNANDメモリ104A〜104Hに記憶されているOSが情報処理装置1に読込まれて起動する。SSD10では、まず、制御部103でPCC103Aがインクリメントされ(S3)、温度センサ101、NANDメモリ104A〜104H、DRAM105に通電される。次に、制御部103では、SSD10の管理データ107aに含まれるブートローダがNANDメモリ104A〜104Hに記憶されているファームウエア(FW)をDRAM105に読込んで展開する。DRAM105に展開されたファームウエアは、更にNANDメモリ104A〜104Hに記憶されている記
憶状態を読込む。この後、SSD10は通常動作を行う(S4)。
SSD10の制御部103は、情報処理装置1において、例えば、ユーザによるキーボード23aからの入力操作に基づいてNANDメモリ104A〜104Hへのアクセス要求としてのコマンドを受信すると、ログ管理領域ヘッダ107cに含まれるPCC103Aのカウント値が偶数であるか、あるいは奇数であるかを確認する(S6)。ここで、PCC103Aのカウント値が偶数であるとき(S6のYes)、第1の記憶領域としてNANDメモリ104A〜104Hに予め定義された記憶領域にトレースされたコマンドを記憶する。このコマンドトレースでは、読込み以外のコマンドおよびリセットをトレースする。1レコードは32バイトで、コマンドトレース実行に際し、直近の256コマンドを記憶領域に記憶する。
また、PCC103Aのカウント値が奇数であるとき(S6のNo)、第2の記憶領域としてNANDメモリ104A〜104Hに予め定義された記憶領域にトレースされたコマンドを記憶する。
SSD10は、コマンドトレースが終了した後、例えば、ユーザによるキーボード23aからの入力操作に基づいて情報処理装置1の動作を終了するコマンド(例えば、standbyコマンド)を受信すると、表示部31の表示画面31aに情報処理装置1の終了画面を表示するとともに、現在の状態をNANDメモリ104A〜104Hに保存する(S9)。ここで「状態」とは、SSD10の動作に伴ってNANDメモリ104A〜104Hに記憶される情報の記憶状態をいう。
次に、ユーザが表示画面31aに表示された終了画面に基づいて、例えば、キーボード23aによる電源遮断操作を行うと、サウスブリッジ113を介してCPU115に電源遮断要求信号が出力される。CPU115は、電源遮断要求信号に基づいて情報処理装置1の各部の動作を終了させるとともに、SSD10への電力の供給を遮断し、動作終了する。
このように、コマンドトレースの結果をNANDメモリ104A〜104Hに記憶する際にPCC103Aのカウント値を参照し、カウント値が偶数のときはNANDメモリ104A〜104Hの第1の記憶領域に記憶し、カウント値が奇数のときはNANDメモリ104A〜104Hの第2の記憶領域に記憶することで、前回起動時に実行したコマンドトレースの結果を保存することができる。
つまり、コマンドトレースの結果を前回起動時におけるコマンドトレースの結果を記憶した記憶領域とは異なる別の記憶領域に記憶させることで、障害解析を確実に行えるようにする。
なお、上述したコマンドトレースにおいては、PCC103Aのカウント値が偶数であるか奇数であるかに基づいて第1の記憶領域または第2の記憶領域にコマンドトレースのトレース結果を記憶させるようにしたが、記憶領域については上述した内容に限定されず、例えば、第1から第nの複数の記憶領域に所定の順序で記憶させるものとしてもよい。
また、記憶方法についても、PCC103Aのカウント値が偶数であるときは第1の記憶領域として設けられる複数の記憶領域にコマンドトレースのトレース結果をそれぞれ記憶し、PCC103Aのカウント値が奇数であるときは第2の記憶領域として設けられる複数の記憶領域にコマンドトレースのトレース結果をそれぞれ記憶させるというように、同一のトレース結果を複数の記憶領域に記憶させるようにしても良い。このようにすることで、コマンドトレースのトレース結果をより確実に保存することができる。
また、上述したPCC103Aのカウント値に基づく記憶領域の選択については、コマンドトレースのトレース結果を記憶するものに限定されず、イベントログの記憶等の他の情報の記憶方法に適用することも可能である。
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
この発明によれば、ウェアレベリングを行っている記憶領域のデバッグや障害解析を確実かつ容易に行うことができる。

Claims (8)

  1. 情報処理装置であって、
    情報処理装置本体と、
    前記情報処理装置本体に収容される記憶メディアドライブと、
    を具備し、
    前記情報処理装置本体は、電源操作部の電源投入操作に基づいて前記記憶メディアドライブの電源投入を制御する主制御手段を有し、
    前記記憶メディアドライブは、
    情報の書込みおよび前記情報の読出しが可能な複数の記憶領域を有する記憶メモリと、
    電源投入時にカウント値がインクリメントされるカウンタと、
    前記記憶メモリへのアクセス要求があった場合、前記カウンタの値に基づいて定まる前記記憶メモリの記憶領域に当該アクセス要求の内容を格納するメモリ制御手段と、
    を有する、
    情報処理装置。
  2. 前記記憶メディアドライブは、不揮発性半導体メモリドライブである請求項1記載の情報処理装置。
  3. 前記記憶メディアドライブの前記メモリ制御手段は、前記記憶メモリへのアクセス要求を受けた際の前記カウンタの値が偶数である場合、前記アクセス要求の内容を前記記憶メモリの第1の記憶領域に記憶し、前記記憶メモリへのアクセス要求を受けた際の前記カウンタの値が奇数である場合、前記アクセス要求の内容を前記記憶メモリの第2の記憶領域に記憶させる請求項1記載の情報処理装置。
  4. 前記記憶メディアドライブの前記メモリ制御手段は、前記記憶メモリへのアクセス要求を受けた際の前記カウンタの値が偶数である場合、前記アクセス要求の内容を前記記憶メモリの第1の記憶領域として設けられる複数の記憶領域にぞれぞれ記憶し、前記記憶メモリへのアクセス要求を受けた際の前記カウンタの値が奇数である場合、前記アクセス要求の内容を前記記憶メモリの第2の記憶領域として設けられる複数の記憶領域にそれぞれ記憶させる請求項1記載の情報処理装置。
  5. 情報処理装置本体に収容される記憶メディアドライブであって、
    情報の書込みおよび情報の読出しが可能な複数の記憶領域を有する記憶メモリと、
    電源投入時にカウント値がインクリメントされるカウンタと、
    前記記憶メモリへのアクセス要求があった場合、前記カウントの値に基づいて定まる前記記憶メモリの記憶領域に前記アクセス要求の内容を格納するメモリ制御手段と、
    を具備する記憶メディアドライブ。
  6. 前記記憶メディアドライブは、不揮発性半導体メモリドライブである請求項5記載の記憶メディアドライブ。
  7. 前記メモリ制御手段は、前記記憶メモリへのアクセス要求を受けた際の前記カウンタの値が偶数である場合、前記アクセス要求の内容を前記記憶メモリの第1の記憶領域に記憶し、前記記憶メモリへのアクセス要求を受けた際の前記カウンタの値が奇数である場合、前記アクセス要求の内容を前記記憶メモリの第2の記憶領域に記憶させる請求項5記載の記憶メディアドライブ。
  8. 前記メモリ制御手段は、前記記憶メモリへのアクセス要求を受けた際の前記カウンタの値が偶数である場合、前記アクセス要求の内容を前記記憶メモリの第1の記憶領域として設けられる複数の記憶領域にぞれぞれ記憶し、前記記憶メモリへのアクセス要求を受けた際の前記カウント値が奇数である場合、前記アクセス要求の内容を前記記憶メモリの第2の記憶領域として設けられる複数の記憶領域にそれぞれ記憶させる請求項5記載の記憶メディアドライブ。
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