JP5197800B2

JP5197800B2 - 情報処理装置及びそのデータ記録方法

Info

Publication number: JP5197800B2
Application number: JP2011116686A
Authority: JP
Inventors: 克樹上床
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2011-05-25
Filing date: 2011-05-25
Publication date: 2013-05-15
Anticipated expiration: 2027-05-28
Also published as: JP2011170887A

Description

本発明は、シリアルＥＥＰＲＯＭに加えて高速でデータの読み込み処理が行える不揮発性メモリを備えた情報処理装置及びそのデータ記録方法に係り、具体的には、電源ＯＦＦ時に、高速で読み込み処理を行える不揮発性メモリにキャッシュ内のデータを書き込むとともに、電源起動時に、この不揮発性メモリ内のデータをキャッシュに読み込むことで起動時間を短縮している情報処理装置及びデータ記録方法に関する。

近年、デジタルテレビやＤＶＤレコーダにおいて、最後に選択されたチャンネルのデータ等の電源ＯＦＦ時においても保存されていなければならないデータのストレージとして、１バイト単位での書き込み処理が可能なシリアルＥＥＰＲＯＭが多く用いられている。また、シリアルＥＥＰＲＯＭを用いる場合、このシリアルＥＥＰＲＯＭは読み込み処理に時間がかかるため、電源起動時にすべてのデータの読み出しを行い、ＲＡＭ上にキャッシュを作成する場合が多い。

しかしながら、電源起動時にキャッシュを作成する際には、上述のようにシリアルＥＥＰＲＯＭの読み込み処理に時間がかかるため、起動処理が完了して実際の処理が開始されるまでに、多くの時間を要するという問題があった。

この起動時間の短縮を図った装置として、例えば印字装置が提案されている（特許文献１参照）。この印字装置では、電源投入時に、この印字装置に装着されたメモリカートリッジに記憶されるプログラムと不揮発性記憶手段に記憶されたプログラムとが一致するかどうかを識別し、プログラムが不一致だった場合にだけ、メモリカートリッジから不揮発性記憶手段へ、メモリカートリッジに記憶されたプログラムをダウンロードすることにより、起動時間を短縮している。

特開平６−１４９５０８号公報

デジタルテレビやＤＶＤレコーダ等の情報処理装置において、電源起動時にＲＡＭ上にキャッシュを作成する際に、この起動時間をできるだけ短縮して、すばやく実際の処理を開始させることが望ましい。

本発明は、上記課題を鑑みなされたもので、電源起動時のデータの読み込み時間、すなわち電源起動時間が短縮された情報処理装置及びデータ記録方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る情報処理装置は、プロセッサと、データの読み込み処理または書き込み処理が行われる第１の不揮発性メモリと、データの読み込み処理または書き込み処理が行われ、データの読み込み処理が前記第１の不揮発性メモリよりも高速で行える第２の不揮発性メモリと、前記第１の不揮発性メモリ及び第２の不揮発性メモリよりも高速でデータの読み込み処理または書き込み処理が行われるキャッシュと、を備え、前記プロセッサがデータの書き込み処理を行う際に、前記第１の不揮発性メモリ及びキャッシュに対して書き込み処理が行われ、電源ＯＦＦ時に、前記キャッシュに記録されたデータおよび前記第１の不揮発性メモリのバージョン情報と同様のバージョン情報を前記第２の不揮発性メモリに書き込み、電源起動時に前記第１の不揮発性メモリのバージョン情報と前記第２の不揮発性メモリのバージョン情報とが一致しなかった場合、前記第１の不揮発性メモリに記録されているデータがキャッシュに書き込まれることを特徴とする。

また、本発明に係るデータ記録方法は、プロセッサがデータの書き込み処理を行う際に、第１の不揮発性メモリ及びキャッシュに対して書き込み処理を行う第１のステップと、電源ＯＦＦ時に、前記キャッシュに記録されたデータおよび前記第１の不揮発性メモリのバージョン情報と同様のバージョン情報を、読み込み処理を前記第１の不揮発性メモリより高速で行える第２の不揮発性メモリに書き込む第２のステップと、電源起動時に、前記第１の不揮発性メモリのバージョン情報と前記第２の不揮発性メモリのバージョン情報とが一致しなかった場合、前記プロセッサが前記第１の不揮発性メモリに記録されているデータをキャッシュに書き込む第３のステップと、を行うことを特徴とする。

本発明に係る情報処理装置及びデータ記録方法によると、通常キャッシュとシリアルＥＥＰＲＯＭに対してデータの書き込み処理及び読み込み処理を行うが、電源ＯＦＦ時に、このシリアルＥＥＰＲＯＭよりも読み込み速度の速い不揮発性メモリにデータを書き込んでおき、電源起動時にこの不揮発性メモリからデータを読み込むことにより、電源起動時にキャッシュにデータを読み込む際の読み込み時間を短縮し、電源起動時間を短縮することが可能となる。

本発明に係る情報処理装置のシステム構成図。高速不揮発性メモリ及びシリアルＥＥＰＲＯＭに記憶されるデータのデータ構成図。本発明に係る情報処理装置が読み込み時及び書き込み時にデータ記録処理を行う際の手順を示すフローチャート。本発明に係る情報処理装置が電源ＯＦＦ時にデータ記録処理を行う際の手順を示すフローチャート。本発明に係る情報処理装置が電源起動時にデータ記録処理を行う際の手順を示すフローチャート。

本発明に係る情報処理装置及びデータ記録方法の実施形態について、添付図面に基づいて説明する。

図１は、情報処理装置１のシステム構成図である。情報処理装置１は、例えばＤＶＤ（Digital Versatile Disk）の録画再生機等であり、図１に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０、ＲＡＭ（Random Access Memory）１１、第２の不揮発性メモリである高速不揮発性メモリ１２、第１の不揮発性メモリであるシリアルＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）１３を備えている。これらのＣＰＵ１０、ＲＡＭ１１、高速不揮発性メモリ１２、及びシリアルＥＥＰＲＯＭ１３はバス１４に接続され、相互にデータ通信を行う。

ＣＰＵ１０は、情報処理装置１の総括的な制御を行う。ＲＡＭ１１は、ＣＰＵ１０の作業領域としてデータを一時的に記憶する電気的な記憶装置であり、データを記憶するとともに高速でデータの読み込み処理及び書き込み処理を行うことができるＥＥＰＲＯＭキャッシュ１１ａを備えている。このＥＥＰＲＯＭキャッシュ１１ａは、一般的なメモリ（高速不揮発性メモリ１２やシリアルＥＥＰＲＯＭ１３も含む）よりも高速で読み込み処理及び書き込み処理を行う。

高速不揮発性メモリ１２は、高速でデータの読み込み処理を行える不揮発性メモリであり、例えばＮＯＲ（Not OR）型フラッシュメモリ等である。高速不揮発性メモリ１２は、信頼性が高く、ランダムアクセスが高速なため、携帯機器のプログラムの記憶などに利用されている。例えばＮＯＲ型フラッシュメモリは、読み出し速度が１００ｎｓ程度と高速で、高速ランダムアクセスが可能であり、また、ＮＡＮＤ（Not AND）型フラッシュメモリが対応していない１バイト単位での読み込み処理及び書き込み処理が行える。このため、ＮＯＲ型フラッシュメモリは、携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistants）等のハードディスクが使用できない環境でプログラム等を保存しておくのに使用される。

シリアルＥＥＰＲＯＭ１３は、ＩＩＣ（Inter Integrated Circuit）コントローラ１５を介してバスに接続される。ＩＩＣは、同一基板内などの近距離に配置されたデバイス間での高速通信を行うための方式である。シリアルＥＥＰＲＯＭ１３による読み込み処理は、高速不揮発性メモリ１２による読み込み処理よりも遅いものとする。

図２に、高速不揮発性メモリ１２に書き込まれるデータ２０、及びシリアルＥＥＰＲＯＭ１３に書き込まれるデータ３０のデータ構成図を示す。高速不揮発性メモリ１２に書き込まれるデータ２０は、データ本体２２に対して、先頭にバージョン情報２１、末尾にチェックサム２３が付加されて構成される。バージョン情報２１は、書き込み処理が行われる度に更新される情報である。チェックサム２３は、ブロック内のデータを数値とみなして合計したものであり、データを送受信する際の誤り検出方法の一つとして用いられる。

シリアルＥＥＰＲＯＭ１３に書き込まれるデータ３０は、データ本体３２に対して、先頭にバージョン情報３１が付加されて構成される。またシリアルＥＥＯＲＯＭ１３に書き込まれるデータ３０は、高速不揮発性メモリ１２に書き込まれるデータ２０と異なり、チェックサムが付加されない。

バージョン情報２１及び３１は、高速不揮発性メモリ１２及びシリアルＥＥＰＲＯＭ１３のデータ本体２２及び２３の内容が同一であるか否かを判断するために使用される。高速不揮発性メモリ１２のチェックサム２３は、高速不揮発性メモリ１２に記憶されているデータが正しいか否か判断するために使用される。情報処理装置１においては、電源起動時に、高速不揮発性メモリ１２のバージョン情報２１とシリアルＥＥＰＲＯＭ１３のバージョン情報３１とが一致するか否か、高速不揮発性メモリ１２のチェックサム２３が正しいか否か、の２つの条件により、高速不揮発性メモリ１２とシリアルＥＥＰＲＯＭ１３との内容が同一であるか否かが判断される。

ところで、デジタルテレビやＤＶＤレコーダにおいて、現在選択されているチャンネル等のデータや、最後に選択されたチャンネルのデータ等の電源ＯＦＦ時においても保存されなければならないデータのストレージとして、シリアルＥＥＰＲＯＭ１３が多く用いられている。シリアルＥＥＰＲＯＭ１３は、１バイト単位での書き込み処理が可能であるが、読み込み処理及び書き込み処理に要する時間が長いという特徴がある。シリアルＥＥＰＲＯＭ１３は読み込み処理に時間がかかるため、多くのシステムでは、起動時にすべてのデータの読み出しを行い、ＲＡＭ１１上にキャッシュを行う。

一方、高速不揮発性メモリ１２は、書き込み処理が頻繁に行われないプログラムやデータのストレージとして多く用いられている。高速不揮発性メモリは、読み込み処理は速いが書き込み処理が遅く、また、読み込み処理及び書き込み処理をブロック単位（数ＫＢ〜数十ＫＢ）でしか行うことができない。

また、高速不揮発性メモリ１２、シリアルＥＥＰＲＯＭ１３ともに、書き込み回数及び消去回数に制限があるため、読み込み処理及び書き込み処理の回数をなるべく制限する必要がある。よって情報処理装置１では、通常はシリアルＥＥＰＲＯＭ１３に対してデータの書き込み処理を行い、電源起動時及び電源ＯＦＦ時には、高速不揮発性メモリ１２に書き込み処理を行う。

ここで、本発明に係る情報処理装置１の作用について、図３乃至図５に基づいて説明する。図３は、情報処理装置１の読み込み時または書き込み時におけるデータ記録処理の手順を示すフローチャートである。また、図４は、情報処理装置１の電源ＯＦＦ時におけるデータ記録処理の手順を示すフローチャート、図５は、情報処理装置１の電源起動時におけるデータ記録処理の手順を示すフローチャートである。

始めに、情報処理装置１において読み込み処理、書き込み処理を行う際の手順について、図３に示すフローチャートに基づいて説明する。以下、例えば「ステップＳ１０１」を「Ｓ１０１」のように「ステップ」の語句を省略して説明する。

まずＣＰＵ１０は、シリアルＥＥＰＲＯＭ１３への読み込み指示または書き込み指示があったか否かを判断する（Ｓ１０１）。シリアルＥＥＰＲＯＭ１３への読み込み指示、書き込み指示がない場合（Ｓ１０１のＮｏ）は、ＣＰＵ１０はそのまま待機する。

シリアルＥＥＰＲＯＭ１３ヘの読み込み指示または書き込み指示があった場合（Ｓ１０１のＹｅｓ）は、ＣＰＵ１０は、この指示がシリアルＥＥＰＲＯＭ１３への書き込み指示であるか否かを判断する（Ｓ１０３）。シリアルＥＥＰＲＯＭ１３への書き込み指示があった場合（Ｓ１０３のＹｅｓ）は、ＣＰＵ１０は、この書き込み指示されたデータをシリアルＥＥＰＲＯＭ１３へ書き込み処理を行うとともに、ＲＡＭ１１のＥＥＰＲＯＭキャッシュ１１ａにも同様に書き込み処理を行う（Ｓ１０５）。

また、ＣＰＵ１０は、Ｓ１０１における指示がシリアルＥＥＰＲＯＭ１３への読み込み指示であるか否かを判断する（Ｓ１０７）。シリアルＥＥＰＲＯＭ１３からの読み込み指示であった場合（Ｓ１０７のＹｅｓ）は、この読み込み指示されたデータをＲＡＭ１１のＥＥＰＲＯＭキャッシュ１１ａから読み込み処理を行う（Ｓ１０９）。

このように、シリアルＥＥＰＲＯＭ１３への書き込み処理があった場合には、シリアルＥＥＰＲＯＭ１３とともにＥＥＰＲＯＭキャッシュ１１ａに対して書き込み処理を行い、シリアルＥＥＰＲＯＭ１３からの読み込み処理があった場合には、ＥＥＰＲＯＭキャッシュ１１ａに対して読み込み処理を行う。

次に、情報処理装置１における電源ＯＦＦ時のデータ記録処理について、図４に示すフローチャートに基づいて説明する。電源ＯＦＦ時には、Ｓ１０５にてＥＥＰＲＯＭキャッシュに書き込まれたデータに基づいて、高速不揮発性メモリ１２に対するデータの書き込み処理が行われる。

ＣＰＵ１０は、電源ＯＦＦの指示があったか否かを判断する（Ｓ２０１）。電源ＯＦＦの指示がない場合（Ｓ２０１のＮｏ）は、ＣＰＵ１０はそのまま待機する。

電源ＯＦＦの指示があった場合（Ｓ２０１のＹｅｓ）は、ＣＰＵ１０は、高速不揮発性メモリ１２内のデータの所定位置（先頭）にシリアルＥＥＰＲＯＭ１３に記憶されているバージョン情報３１と同様の情報をバージョン情報２１として書き込む（Ｓ２０３）。

ＣＰＵ１０は、シリアルＥＥＰＲＯＭ１３に記憶されているデータと同様の内容のデータを高速不揮発性メモリ１２に書き込む（Ｓ２０５）。またＣＰＵ１０は、ＲＡＭ１１のＥＥＰＲＯＭキャッシュ１１ａに記憶されているデータのチェックサムを計算し、このチェックサムをチェックサム２３の情報として高速不揮発性メモリ１２の所定位置（末尾）に書き込む（Ｓ２０７）。そしてＣＰＵ１０は、電源をＯＦＦにする（Ｓ２０９）。

このように、情報処理装置１において、電源ＯＦＦ時に、ＲＡＭ１１のＥＥＰＲＯＭキャッシュ１１ａに記憶されているデータと同様のデータが高速不揮発性メモリ１２に書き込まれる。

最後に、情報処理装置１における電源起動時のデータ記録処理について、図５に示すフローチャートに基づいて説明する。電源起動時には、Ｓ２０５にて高速不揮発性メモリ１２に書き込まれたデータに基づいて、ＲＡＭ１１のＥＥＰＲＯＭキャッシュ１１ａに対するデータの書き込み処理が行われる。

まずＣＰＵ１０は、情報処理装置１の電源が起動されたか（ＯＮにされたか）否かを判断する（Ｓ３０１）。電源がＯＮにされていない場合（Ｓ３０１のＮｏ）は、電源がＯＮにされるまで待機する。

電源がＯＮにされた場合（Ｓ３０１のＹｅｓ）は、高速不揮発性メモリ１２に記憶されているバージョン情報２１が、シリアルＥＥＰＲＯＭ１３に記憶されているバージョン情報３１と同じであるか否かを判断する（Ｓ３０３）。すなわち、ここでは、Ｓ２０３にて高速不揮発性メモリ１２にシリアルＥＥＰＲＯＭ１３のバージョン情報３１と同様のバージョン情報が書き込まれているか否かが判断される。

不揮発性メモリ１２のバージョン情報２１と、シリアルＥＥＰＲＯＭ１３のバージョン情報３１とが同じである場合（Ｓ３０３のＹｅｓ）は、ＣＰＵ１０は、高速不揮発性メモリ１２に記憶されているチェックサム２３が、高速不揮発性メモリ１２のデータ領域のチェックサムに対して正しいか否かを判断する（Ｓ３０５）。ここでは、Ｓ２０５にて高速不揮発性メモリ１２にデータが正しく書き込まれるとともに、Ｓ２０７にて高速不揮発性メモリ１２にチェックサム２３が正しく書き込まれているか否かが判断される。

高速不揮発性メモリ１２上に記憶されているチェックサム２３が正しい場合（Ｓ３０５のＹｅｓ）は、ＣＰＵ１０は、高速不揮発性メモリ１２に記憶されているデータを取得する（Ｓ３０７）。またＣＰＵ１０は、Ｓ３０７にて取得した高速不揮発性メモリ１２のデータを、ＲＡＭ１１のＥＥＰＲＯＭキャッシュ１１ａに書き込み、キャッシュを作成する（Ｓ３０９）。

一方、不揮発性メモリ１２のバージョン情報２１と、シリアルＥＥＰＲＯＭ１３のバージョン情報３１とが同じでない場合（Ｓ３０３のＮｏ）、及び、高速不揮発性メモリ１２に記憶されているチェックサム２３が正しくない場合（Ｓ３０５のＮｏ）は、高速不揮発性メモリ１２に記憶されているデータの信頼性が乏しいので、シリアルＥＥＰＲＯＭ１３に記憶されているデータを取得する（Ｓ３１１）。そしてＣＰＵ１０は、Ｓ３１１にて取得したシリアルＥＥＰＲＯＭ１３のデータを、ＲＡＭ１１のＥＥＰＲＯＭキャッシュ１１ａに書き込み、キャッシュを作成する（Ｓ３１３）。

ＣＰＵ１０は、Ｓ３０９またはＳ３１３にてＥＥＰＲＯＭキャッシュ１１ａにデータを書き込んだ後、シリアルＥＥＰＲＯＭ１３のバージョン情報３１を更新する（Ｓ３１５）。

このように、情報処理装置１は、電源起動時に、バージョン情報及びチェックサムに基づいて、高速不揮発性メモリ１２に記憶されたデータが正しい場合には高速不揮発性メモリ１２に書き込まれたデータをＥＥＰＲＯＭキャッシュ１１ａに書き込み、高速不揮発性メモリ１２に書き込まれたデータが正しくない場合には、シリアルＥＥＯＲＯＭ１３に書き込まれたデータをＥＥＰＲＯＭキャッシュ１１ａに書き込む。電源起動時に、読み込み処理が高速で行える高速不揮発性メモリ１２からデータを読み込み、ＲＡＭ１１上にキャッシュを作成することにより、電源起動時間が短縮される。

本発明に係る情報処理装置１及びそのデータ記録方法によると、不揮発性メモリとしてシリアルＥＥＰＲＯＭ１３に加えて高速不揮発性メモリ１２を使用し、電源ＯＦＦ時に、読み込み処理が高速に行える高速不揮発性メモリ１２上にシリアルＥＥＰＲＯＭ１３に記憶されているデータの内容を記録し、電源起動時に、シリアルＥＥＰＲＯＭ１３からの読み込みは行わず、高速不揮発性メモリ１２から読み込みを行うことで、電源起動時間を短縮することが可能となる。

また、本発明に係る情報処理装置１及びそのデータ記録方法によると、高速不揮発性メモリ１２への書き込み処理が電源ＯＦＦ時のみに行われることにより、高速不揮発性メモリ１２への書き込み処理の回数を減らし、高速不揮発性メモリ１２の寿命を延ばすが可能となる。

さらに、本発明に係る情報処理装置１及びそのデータ記録方法によると、電源の瞬断など、電源オフシーケンスが実行されない場合においても、通常時はシリアルＥＥＰＲＯＭ１３へ書き込みを行い、電源起動時に、シリアルＥＥＰＲＯＭ１３と高速不揮発性メモリ１２との内容が同一であるかチェックを行っているため、電源断時のシリアルＥＥＰＲＯＭ１３の状態を維持することが可能である。

本発明に係る情報処理装置１の実施形態として、ＤＶＤの録音再生機を例として説明したが、これに限らず、携帯電話機、ＰＤＡ、デジタルテレビ等、様々な情報処理装置に適用することができる。

１情報処理装置
１０ＣＰＵ
１１ＲＡＭ
１１ａＥＥＰＲＯＭキャッシュ
１２高速不揮発性メモリ
１３シリアルＥＥＰＲＯＭ
１４バス
１５ＩＩＣコントローラ
２０高速不揮発性メモリ内のデータ
３０シリアルＥＥＰＲＯＭ内のデータ

Claims

プロセッサと、
データの読み込み処理または書き込み処理が行われる第１の不揮発性メモリと、
データの読み込み処理または書き込み処理が行われ、データの読み込み処理が前記第１の不揮発性メモリよりも高速で行える第２の不揮発性メモリと、
前記第１の不揮発性メモリ及び第２の不揮発性メモリよりも高速でデータの読み込み処理または書き込み処理が行われるキャッシュと、を備え、
前記プロセッサがデータの書き込み処理を行う際に、前記第１の不揮発性メモリ及びキャッシュに対して書き込み処理が行われ、電源ＯＦＦ時に、前記キャッシュに記録されたデータおよび前記第１の不揮発性メモリのバージョン情報と同様のバージョン情報を前記第２の不揮発性メモリに書き込み、電源起動時に前記第１の不揮発性メモリのバージョン情報と前記第２の不揮発性メモリのバージョン情報とが一致しなかった場合、前記第１の不揮発性メモリに記録されているデータがキャッシュに書き込まれる情報処理装置。
前記プロセッサは、電源起動時に前記第１の不揮発性メモリのバージョン情報と前記第２の不揮発性メモリのバージョン情報とが一致した場合、前記第２の不揮発性メモリに書き込まれたデータを再びキャッシュに書き込む請求項１記載の情報処理装置。
電源ＯＦＦ時に前記キャッシュに記録されたデータが前記第２の不揮発性メモリに書き込まれる際に、前記キャッシュに記憶されたデータのチェックサムが併せて書き込まれ、
電源起動時に前記第２の不揮発性メモリに記録されたデータのチェックサムが正しくなかった場合、前記第１の不揮発性メモリに記録されているデータがキャッシュに書き込まれる請求項１または２記載の情報処理装置。
プロセッサがデータの書き込み処理を行う際に、第１の不揮発性メモリ及びキャッシュに対して書き込み処理を行う第１のステップと、
電源ＯＦＦ時に、前記キャッシュに記録されたデータおよび前記第１の不揮発性メモリのバージョン情報と同様のバージョン情報を、読み込み処理を前記第１の不揮発性メモリより高速で行える第２の不揮発性メモリに書き込む第２のステップと、
電源起動時に、前記第１の不揮発性メモリのバージョン情報と前記第２の不揮発性メモリのバージョン情報とが一致しなかった場合、前記プロセッサが前記第１の不揮発性メモリに記録されているデータをキャッシュに書き込む第３のステップと、
を行うことを特徴とする情報処理装置のデータ記録方法。
前記第３のステップにて、前記第１の不揮発性メモリのバージョン情報と前記第２の不揮発性メモリのバージョン情報とが一致した場合、前記プロセッサが前記第２の不揮発性メモリに書き込まれたデータを再びキャッシュに書き込む請求項４記載の情報処理装置のデータ記録方法。
前記第２のステップにて、前記キャッシュに記憶されたデータのチェックサムを前記第２の不揮発性メモリに書き込むとともに、
前記第３のステップにて、前記第２の不揮発性メモリに記録されたデータのチェックサムが正しくなかった場合、前記第１の不揮発性メモリに記録されているデータをキャッシュに書き込む請求項４または５記載の情報処理装置のデータ記録方法。