JP5350077B2 - 情報処理装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、未区画（パーティション未設定）補助記憶装置を使用した場合にＲＡＩＤ（Redundant Arrays of Independent Disks）パーティションを自動設定する情報処理装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。

ＲＡＩＤ技術によれば、複数台のハードディスクを組み合わせて恰も物理的に１台のハードディスクのように運用することにより、モードに応じ高速性又は耐障害性を向上させることができる。

本願発明者は、下記特許文献１に開示されているように、２台の補助記憶装置で複数のＲＡＩＤモードを共存させることが可能な情報処理装置を提案した。
特開２００９−１０４３２１号公報

しかしながら、２台の一方又は両方を、記憶容量が異なる他の未区画補助記憶装置と取り替えた場合、補助記憶装置の管理領域に格納される管理テーブルを、取替先の補助記憶装置の容量に応じて対話的に作成する必要があるので、使用可能状態にするまでに要する時間が長くなる。

一方、この取替後において、それまでの運用を継続させるとともに、未区画補助記憶装置の容量に応じて仮想ディスクの容量を変更するという場合が一般的と考えられる。

本発明は、このような点に着眼して案出されたものであり、その目的とするところは、２台の補助記憶装置で複数のＲＡＩＤモードを共存させ且つ該２台の一方又は両方を、記憶容量が異なる他の未区画補助記憶装置と取り替えても、より短時間で使用可能状態にすることが可能な情報処理装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。

本発明の第１態様では、２台の補助記憶装置と、該２台の補助記憶装置の少なくとも一方に格納された管理テーブルに基づいて複数のＲＡＩＤモードのうち選択されたモードで該２台の補助記憶装置を制御するディスクアレイ制御装置と、を備えた情報処理装置において、該管理テーブルは、該２台の補助記憶装置に構成されている各仮想ディスクについて、仮想ディスク識別コードと、ＲＡＩＤモードと、論理ブロックアドレスのオフセットＯＦＳiと、総セクタ数ＮＳｉとを含むレコードを有し、
不揮発性記憶装置と、
該管理テーブルの内容を設定した後に該管理テーブルを、該２台の補助記憶装置の少なくとも一方に格納させるとともに、該不揮発性記憶装置にも格納させる制御手段とをさらに有する。

本発明による情報処理装置の第２態様では、該制御手段は、
（ａ）該２台の補助記憶装置の少なくとも一方が未区画であることを示す情報を該補助記憶装置から取得した場合、該不揮発性記憶装置に格納されている該管理テーブルを読み出し、
（ｂ）該管理テーブルの内容と、該２台の補助記憶装置のそれぞれの記憶容量とに基づき該管理テーブルを書き換え、
（ｃ）該２台の補助記憶装置の少なくとも一方に、該書き換えた管理テーブルを格納させる。

本発明による情報処理装置の第３態様では、第２態様において、該制御手段は、処理（ｂ）で、
該２台の補助記憶装置からそれぞれの全体の総セクタ数ＴＳ１及びＴＳ２（ＴＳ１≦ＴＳ２）を取得し、
該管理テーブルの書き換えにおいて、論理ブロックアドレスのオフセットＯＦＳiが最大値の仮想ディスクを除き、オフセットＯＦＳiの小さいレコード順に、
ＯＦＳi＋ＮＳｉ≦ＴＳ１であればそのレコードをそのままとし、ＯＦＳi＋ＮＳｉ＞ＴＳ１であればその総セクタ数ＮＳｉを、ＴＳ１−ＯＦＳｉと書き換えてそれ以降のレコードを削除し、
全レコードについてこの削除が行われなかった場合、オフセットＯＦＳiが最大値のレコードについては、その総セクタ数を、ＴＳ１−ＯＦＳｉと書き換える。

上記第１態様の構成によれば、補助記憶装置の管理テーブルの内容を設定した後に該管理テーブルを、該補助記憶装置のみならず不揮発性記憶装置にも格納させるので、該補助記憶装置を未区画の補助記憶装置と取り替えた場合に、該管理テーブルを参照して、取替後の補助記憶装置に対する管理テーブルを自動作成することが可能となるという効果を奏する。

上記第２態様の構成によれば、該管理テーブルの内容のみならず２台の補助記憶装置のそれぞれの記憶容量にも基づいて管理テーブルを書き換えて、取替後の補助記憶装置に対する管理テーブルを自動作成するので、一般ユーザが望むと考えられるＲＡＩＤパーティションを自動作成することができるという効果を奏する。

上記第３態様の構成によれば、取替後の補助記憶装置の記憶容量が取替前より大きくても小さくてもＲＡＩＤパーティションを適切に自動作成することができるという効果を奏する。

本発明の他の目的、構成及び効果は以下の説明から明らかになる。

図９は、画像形成装置１０のハードウェア構成を示す概略ブロック図である。

この画像形成装置１０では、ＣＰＵ１１がインターフェイス１２を介してＥＥＰＲＯＭ１３、ＤＲＡＭ１４、ＲＡＩＤコントローラ１５、操作パネル１６、印刷部１７及びネットワークインターフェイス１８に結合されている。図９では、簡単化の為に、複数種のインターフェイスを１つのブロック１２で表している。

ＲＡＩＤコントローラ１５には、ＲＡＩＤを構成するＨＤＤ（Hard Disk Drive）１９１及びＨＤＤ１９２が接続され、ＲＡＩＤコントローラ１５とＲＡＩＤドライバとにより、ＯＳ（Operating System）からは恰も物理的に１台のハードディスクとして取り扱うことができる。この擬似的に１台のハードディスクは、管理テーブルを用いて、仮想的な複数のディスクに論理分割することができる。

不揮発性記憶装置としてのＥＥＰＲＯＭ１３は、例えばフラッシュメモリであり、これには、ＯＳ、ＲＡＩＤドライバ及びＥＥＰＲＯＭドライバを含む各種ドライバ、パーティション作成プログラムを含むユーティリティ、及び、画像形成アプリケーション、並びに、管理テーブルを含む各種データが格納される。ＤＲＡＭ１４は、主記憶装置として用いられる。

操作パネル１６は、キー及び表示パネルを供えている。印刷部１７は、プリントエンジン並びに用紙の給紙部、搬送部及び排紙部を備え、ＤＲＡＭ１４に生成されたビットマップデータが供給され、このデータに基づいて感光ドラムに静電潜像を形成し、この像をトナーで現像し、トナー像を用紙に転写し定着させ、排紙する。ネットワークインターフェイス１８は、不図示のＬＡＮに結合される。

図７は、ＲＡＩＤドライバ２１に関係した構成を示す概略ブロック図である。図７において、ＨＤＤ１９１、ＨＤＤ１９２及びＲＡＩＤコントローラ１５はハードウェア構成であり、その他は、ソフトウェア構成であって、実行時にはＤＲＡＭ１４内に構成される。

ＨＤＤ１９１及びＨＤＤ１９２には、上述の論理分割により、第１仮想ディスクＬＤ１、第２仮想ディスクＬＤ２及び第３仮想ディスクＬＤ３が構成されている。仮想ディスクＬＤ１〜ＬＤ３はいずれも、アドレス上、ＨＤＤ１９１とＨＤＤ１９２との互いに対応する領域に作成され、それぞれＲＡＩＤ０モード、ＲＡＩＤ０モード及びＲＡＩＤ１モードで両物理ディスクが同時にアクセスされる。

ＲＡＩＤドライバ２１は、オペレーティングシステム２２とＲＡＩＤコントローラ１５との間のインターフェイスとして機能する。

次に、ファイルアクセスにおける図３に示すような管理テーブル２１２の必要性について説明する。

オペレーティングシステム２２は、カーネル２２０と、ファイルシステム２２１とを備えている。プロセス２４がファイルをアクセスする場合、まず、プロセス２４からカーネル２２０に対しファイルのパスとリード又はライト等のアクセスモードとを指定したファイルオープンのシステムコールが行われる。カーネル２２０は、これに応答して、カーネル用メモリ領域にストリームバッファ領域２２２を確保し、その識別子をプロセス２４に返す。プロセス２４はこの後、この識別子及びバイト数を指定してカーネル２２０を介しこのストリームバッファ領域２２２をアクセスすることにより、間接的にファイルをアクセスすることができる。

これを可能にするために、カーネル２２０は、ファイルシステム２２１を参照して、上記パスで指定されるファイルの先頭ＬＢＡ（論理ブロックアドレス）の値を取得し、パスに含まれる仮想ディスク名と、このＬＢＡと、必要なブロック数と、ストリームバッファ領域２２２内のアクセス先頭アドレス（ストリームバッファアドレス）とを含む、図８（Ａ）に示すようなアクセス制御ブロック２１３を指定して、ＲＡＩＤドライバ２１に対し、ファイルアクセスを要求する。１ブロックサイズは、例えば１セクタサイズに等しく、例えば５１２バイトである。

ＲＡＩＤドライバ２１において、論理／物理アクセス情報変換部２１１は、カーネル２２０からのアクセス要求に応答して、図３に示すような管理テーブル２１２を参照して、この要求に係る上記アクセス制御ブロックのうち論理アクセス情報である仮想ディスク名及びＬＢＡをそれぞれ物理アクセス情報である物理ディスク名及び物理ブロックアドレス（ＰＢＡ）に変換して、図８（Ａ）に示すアクセス制御ブロック２１３に書き込む。ＬＢＡとＰＢＡとの差は、図８（Ｂ）に示すように仮想ディスク毎に定まる定数である。

管理テーブル２１２は、システムの立上げ時に、ＨＤＤ１９１の管理領域ＭＡに格納されているものをメモリ上に読出したものである。図３に示す管理テーブル２１２において、第１仮想ディスクＬＤ１は、マイナー番号（仮想ディスク識別番号）５０が１、ディスク制御モード５１がＲＡＩＤ１（ミラーリング）、使用物理ディスクチャンネル番号５２が０（ＨＤＤ１９１）及び１（ＨＤＤ１９２）、総セクタ数５３が１６進数で0x010000、ＬＢＡオフセット５４が１６進数で0x001000であることを示している。第２仮想ディスクＬＤ２は、マイナー番号５０が２、ディスク制御モード５１がＲＡＩＤ１、使用物理ディスク５２がＨＤＤ１９１及びＨＤＤ１９２、総セクタ数５３が１６進数で0x019000、ＬＢＡオフセット５４が１６進数で0x029000であることを示している。第３仮想ディスクＬＤ３は、マイナー番号５０が３、ディスク制御モード５１がＲＡＩＤ０（ストライピング）、使用物理ディスク５２がＨＤＤ１９１及びＨＤＤ１９２、総セクタ数５３が１６進数で0x018000、ＬＢＡオフセット５４が１６進数で0x011000であることを示している。

論理／物理アクセス情報変換部２１１は、アクセス制御ブロック２１３の先頭アドレスを指定して、転送部２１４にデータ転送要求（サブルーチンコール）する。転送部２１４はこれに応答して、このアクセス制御ブロック２１３に含まれる物理ディスク名、ＰＢＡ、モード、ブロック数及びストリームバッファ領域２２２内のアクセス先頭アドレスを、物理アクセス情報としてＲＡＩＤコントローラ１５に転送する。

ＲＡＩＤコントローラ１５はこれに応答して、この物理アクセス情報に基づきそのモードを実行するように、ＨＤＤ１９１及びＨＤＤ１９２に対し、アクセス要求する。

ＲＡＩＤコントローラ１５は、ＤＭＡ（Direct Memory Access）コントローラ１５０を備えており、リードの場合には、ＨＤＤ１９１及びＨＤＤ１９２から読み出されたデータを、ＤＭＡによりストリームバッファ領域２２２内へ、そのアクセス先頭アドレスから（ブロック数）＊５１２バイトだけ転送し、ライトの場合には、このストリームバッファ領域２２２からＤＭＡによりデータをＨＤＤ１９１及び１９２へ同様に転送する。ＨＤＤ１９１及び１９２はいずれも、内部にハードディスクコントローラ及びバッファメモリを備えており、ＲＡＩＤコントローラ１５とのデータ転送は、このハードディスクコントローラを介しこのバッファメモリとの間で行われる。

次に、ＨＤＤを未区画ＨＤＤに取り替えた場合の管理テーブル自動作成に関係した処理について説明する。

図１（Ａ）は、管理テーブル設定プログラムによる処理を示す概略フローチャートである。

（Ｓ０）操作パネル１６の操作に応じて対話的に、ＨＤＤ１９１及びＨＤＤ１９２に対し管理テーブルを設定する。

（Ｓ１）設定された管理テーブル２１２を、ＨＤＤ１９１の管理領域ＭＡに格納させる。

（Ｓ２）更に、この管理テーブル２１２を所定のファイル名で、ＥＥＰＲＯＭドライバ２５を介しＥＥＰＲＯＭ１３内に格納する。

既にＥＥＰＲＯＭ１３内にこのファイルが存在する場合には、その内容がステップＳ２の処理で上書きされる。

図１(Ｂ)は、画像形成装置１０に電源を投入した際に実行される初期化処理の一部を示すフローチャートである。

（Ｓ１０）ＨＤＤ１９１の管理領域ＭＡ内の所定アドレスの内容をメモリ上に読み出す。この所定アドレスには、未区画ハードディスクであるか否かを示す情報が格納されている。なお、管理領域ＭＡ内に管理テーブルが存在するか否かにより、未区画ハードディスクであるか否かを判定してもよい。

（Ｓ１１）未区画ハードディスクであれば、ステップＳ１２へ進んでＲＡＩＤパーティションを自動設定し、存在すれば、その他の初期化処理へ移る。

図２は、ステップＳ１２の詳細フローチャートである。

（Ｓ２０）ＨＤＤ１９１の総セクタ数を取得し、これを変数ＴＳ１に代入する。

（Ｓ２２）ＨＤＤ１９２の総セクタ数を取得し、これを変数ＴＳ２に代入する。

（Ｓ２３）ＴＳ１＜ＴＳ２であればステップＳ２４へ進み、そうでなければステップＳ２５へ進む。

（Ｓ２４）変数ＴＳに総セクタ数ＴＳ１を代入し、ステップＳ２６へ進む。

（Ｓ２５）変数ＴＳに総セクタ数ＴＳ２を代入する。

（Ｓ２６）ＥＥＰＲＯＭ１３から管理テーブル２１２をメモリ上に読み出す。

（Ｓ２７）管理テーブル２１２内の全レコードを、オフセットの昇順にソートする。

（Ｓ２７Ａ）ソートされたレコードのｉ番目を意味する変数ｉに、初期値１を代入する。

（Ｓ２８）ｉの値がレコード総数ｎに等しくなければステップＳ２９へ進み、等しければステップＳ３１へ進む。

（Ｓ２９）ｉ番目のレコードのＬＢＡオフセットＯＦＳｉと総セクタ数ＮＳｉとの和が、ＴＳよりも小さければステップＳ３０へ進み、大きければステップＳ３１へ進み、等しければステップＳ３２へ進む。

（Ｓ３０）ｉ＜ｎであればｉの値を１だけインクリメントしてステップＳ２８へ戻る。即ち、ＯＦＳｉ＋ＮＳｉ＜ＴＳであれば、このレコードを変更しない。

（Ｓ３１）総セクタ数ＮＳｉをＴＳ−ＯＦＳｉの値で更新する。即ち、ｉ番目の仮想ディスクに、ＴＳ中の残りの全セクタを割当てる。

（Ｓ３２）ｉ＜ｎであれば、ｉ＋１〜ｎ番目のレコードを全て削除する。すなわち、これらに対応する仮想ディスクにパーティションを割当てない。

（Ｓ３３）ＨＤＤ１９１とＨＤＤ１９２のうち、論理フォーマットがされていないものを、ＯＳを介し論理フォーマットする。

図４は、ＨＤＤ１９１及び１９２をサイズのより大きい未区画ＨＤＤに取り替えた場合に、図２の処理により、図３の管理テーブルを参照して自動作成された管理テーブルを示す図である。図６（Ａ）は、この図４に対応した仮想ディスクの領域説明図である。

図５は、ＨＤＤ１９１及び１９２をサイズのより小さい未区画ＨＤＤに取り替えた場合に、図２の処理により、図３の管理テーブルを参照して自動作成された他の管理テーブルを示す図である。図６（Ｂ）は、この図５に対応した仮想ディスクの領域説明図である。

本実施例１によれば、ＨＤＤ１９１用の管理テーブル２１２の内容を設定した後に管理テーブル２１２を、ＨＤＤ１９１のみならずＥＥＰＲＯＭ１３にも格納させるので、ＨＤＤ１９１及び１９２を未区画のものと取り替えた場合に、管理テーブル２１２を参照して、取替後のＨＤＤに対する管理テーブルを自動作成することが可能となるという効果を奏する。

また、管理テーブル２１２の内容のみならず取替後の２台のＨＤＤのそれぞれの記憶容量にも基づいて管理テーブル２１２を書き換えて、取替後のＨＤＤに対する管理テーブルを自動作成するので、一般ユーザが望むと考えられるＲＡＩＤパーティションを自動作成することができるという効果を奏する。

さらに、取替後のＨＤＤの記憶容量が取替前より大きくても小さくてもＲＡＩＤパーティションを適切に自動作成することができるという効果を奏する。

本発明の好適な実施例を説明したが、本発明には他にも種々の変形例が含まれ、上記複数の実施例で述べた構成要素の他の組み合わせ、各構成要素の機能を実現する他の構成を用いたもの、当業者であればこれらの構成又は機能から想到するであろう他の構成も、本発明に含まれる。

例えば、ＲＡＩＤモード以外にシングルモードを含む構成にも本発明を適用することができる。

また、管理テーブルを２台の補助記憶装置のそれぞれに格納してミラーリングした構成であってもよい。

（Ａ）は管理テーブル設定プログラムによる処理を示す概略フローチャートであり、（Ｂ）は画像形成装置に電源を投入した際に実行される初期化処理の一部を示すフローチャートである。 図１（Ｂ）中のステップＳ１２の詳細フローチャートである。 管理テーブル説明図である。 ２台のハードディスクをサイズのより大きい未区画ハードディスクに取り替えた場合に、図２の処理により、図３の管理テーブルを参照して自動作成された管理テーブルを示す図である。 ２台のハードディスクをサイズのより小さい未区画ハードディスクに取り替えた場合に、図２の処理により、図３の管理テーブルを参照して自動作成された他の管理テーブルを示す図である。 （Ａ）は図４に対応した仮想ディスクの領域説明図、（Ｂ）は図４に対応した仮想ディスクの領域説明図である。 ＲＡＩＤドライバに関係した構成を示す概略ブロック図である。 （Ａ）はアクセス制御ブロック説明図、（Ｂ）は仮想ディスクの論理ブロックアドレスと物理ブロックアドレスとの対応関係を示す概略説明図である。 画像形成装置のハードウェア構成を示す概略ブロック図である。

１０ 画像形成装置
１１ ＣＰＵ
１２ インターフェイス
１３ ＥＥＰＲＯＭ
１４ ＤＲＡＭ
１５ ＲＡＩＤコントローラ
１５０ ＤＭＡコントローラ
１７ 印刷部
１８ ネットワークインターフェイス
１９１、１９２ ＨＤＤ
２１ ＲＡＩＤドライバ
２１１ 論理／物理アクセス情報変換部
２１２ 管理テーブル
２１３ アクセス制御ブロック
２１４ 転送部
２２ オペレーティングシステム
２２０ カーネル
２２１ ファイルシステム
２２２ ストリームバッファ領域
２４ プロセス
２５ ＥＥＰＲＯＭドライバ
５０ マイナー番号
５１ ディスク制御モード
５２ 使用物理ディスク
５３ 総セクタ数
５４ ＬＢＡオフセット
ＬＤ１ 第１仮想ディスク
ＬＤ２ 第２仮想ディスク
ＬＤ３ 第３仮想ディスク
ＭＡ 管理領域
ＯＦＳｉ ＬＢＡオフセット
ＮＳｉ、ＴＳ１、ＴＳ２ 総セクタ数
ＴＳ 変数

Claims (4)

1. ２台の補助記憶装置と、該２台の補助記憶装置の少なくとも一方に格納された管理テーブルに基づいて複数のＲＡＩＤモードのうち選択されたモードで該２台の補助記憶装置を制御するディスクアレイ制御装置と、を備えた情報処理装置において、該管理テーブルは、該２台の補助記憶装置に構成されている各仮想ディスクについて、仮想ディスク識別コードと、ＲＡＩＤモードと、論理ブロックアドレスのオフセットＯＦＳiと、総セクタ数ＮＳｉとを含むレコードを有し、
   不揮発性記憶装置と、
   該管理テーブルの内容を設定した後に該管理テーブルを、該２台の補助記憶装置の少なくとも一方に格納させるとともに、該不揮発性記憶装置にも格納させる制御手段と、
   をさらに有し、該制御手段はさらに、
   （ａ）該２台の補助記憶装置の少なくとも一方が未区画であることを示す情報を該補助記憶装置から取得した場合、該不揮発性記憶装置に格納されている該管理テーブルを読み出し、
   （ｂ）該管理テーブルの内容と、該２台の補助記憶装置のそれぞれの記憶容量とに基づき該管理テーブルを書き換え、
   （ｃ）該２台の補助記憶装置の少なくとも一方に、該書き換えた管理テーブルを格納させる、
   ことを特徴とする情報処理装置。
2. 該制御手段は、処理（ｂ）において、
   該２台の補助記憶装置からそれぞれの全体の総セクタ数ＴＳ１及びＴＳ２（ＴＳ１≦ＴＳ２）を取得し、
   該管理テーブルの書き換えにおいて、論理ブロックアドレスのオフセットＯＦＳiが最大値の仮想ディスクを除き、オフセットＯＦＳiの小さいレコード順に、
   ＯＦＳi＋ＮＳｉ≦ＴＳ１であればそのレコードをそのままとし、ＯＦＳi＋ＮＳｉ＞ＴＳ１であればその総セクタ数ＮＳｉを、ＴＳ１−ＯＦＳｉと書き換えてそれ以降のレコードを削除し、
   全レコードについてこの削除が行われなかった場合、オフセットＯＦＳiが最大値のレコードについては、その総セクタ数を、ＴＳ１−ＯＦＳｉと書き換える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
3. 該制御手段は、電源投入時の初期化処理において、処理（ａ）を実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の情報処理装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１つに記載の情報処理装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。