JPH07210468A - 半導体補助記憶装置 - Google Patents

半導体補助記憶装置

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JPH07210468A
JPH07210468A JP339994A JP339994A JPH07210468A JP H07210468 A JPH07210468 A JP H07210468A JP 339994 A JP339994 A JP 339994A JP 339994 A JP339994 A JP 339994A JP H07210468 A JPH07210468 A JP H07210468A
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JP
Japan
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data
block
data block
address
semiconductor
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JP339994A
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English (en)
Inventor
Atsuo Kawaguchi
敦生 川口
Hiroshi Motoda
浩 元田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH07210468A publication Critical patent/JPH07210468A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 どのような書き込みが行われても特定の記憶
セルのみに書き込みが集中することがないようにして、
書き込み回数に制限のある半導体記憶装置を半導体補助
記憶装置に用いることができるようにすること。 【構成】 装置内の記憶部101で、記憶セルの環を論理
的に構成し、データの書き込みに対しては環上の記憶セ
ルを順番に使用していく。装置内にブロック番号と環上
の記憶セルの位置を対応付ける表を保持するアドレス変
換部103を設け、後の読み出しにおいてブロック番号か
ら環状の記憶セルの位置を得て正しいデータの読み出し
を行えるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば、コンピュー
タ等のデータ処理システムに接続して用いられる半導体
補助記憶装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図6は半導体記憶装置を記憶媒体に用い
た半導体補助記憶装置の従来の構成を示したもので、デ
ータを格納する記憶部605、外部から指定されたブロ
ック番号から半導体記憶装置に与えるアドレスを一意に
計算するアドレス計算部604、記憶部−外部入出力部
間で読み/書きデータ転送を行なうデータ転送部60
6、外部機器とのデータ転送ならびに制御情報の授受を
行なう外部入出力部602および全体を制御する制御部
603からなる装置である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体補助記憶
装置は以上のように構成されているので、ブロック番号
が定まるとそのブロック番号に対応するデータが格納さ
れる半導体記憶装置のアドレスも一意に決定される。こ
のため、特定のブロック番号を指定してデータの書き込
みを繰り返し行うと、半導体記憶装置の特定の記憶セル
に対して繰り返し書き込みを行うことになる。
【0004】このため書き込み回数が制限されるある種
の半導体記憶装置(例えばフラッシュEEPROMまたはフラ
ッシュメモリと呼ばれる消去型不揮発性メモリ)を記憶
媒体に用いると、特定の記憶セルのみが書き込み制限回
数を超過してしまい、半導体補助記憶装置の正常な動作
が見込めなくなってしまう。
【0005】本発明はどのような書き込みが行われても
特定の記憶セルのみに書き込みが集中することがないよ
うにして、書き込み回数に制限のある半導体記憶装置を
半導体補助記憶装置に用いることができるようにするこ
とを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、特定のブロッ
ク番号で指定されたデータの書き込みに対して、論理的
に環を構成する記憶セルを順番に割り当てることによっ
て特定の記憶セルへの書き込みの集中を回避し、上記の
課題を達成する。
【0007】
【作用】本発明の半導体補助記憶装置では、記憶セルで
論理的に環を構成し、データの書き込みに対しては環上
の記憶セルを順番に使用していく。同時にブロック番号
と環上の記憶セルの位置を対応付ける表を維持し、後の
読み出しにおいてブロック番号から環状の記憶セルの位
置を得て正しいデータの読み出しを行えるようにする。
特定のブロック番号によって繰り返し書き込みを実施し
ても環上の記憶セルが順に使用されるだけで、特定の記
憶セルへ書き込みが繰り返し行われることにはならず、
書き込み回数に制限のある半導体記憶装置の使用を可能
にする。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。
【0009】図1は本発明の一実施例である半導体補助
記憶装置のブロック構成図を示したものである。本実施
例はコンピュータシステムにおいて、磁気ディスク装置
の代わりに補助記憶装置として用いられるもので、外部
入出力部101を通してコンピュータシステムに接続さ
れ、コンピュータ側からはブロック番号を指定して一定
長(本実施例では512バイト)の連続したデータである
データブロックを読み書きする。すなわち本実施例は磁
気ディスク装置と置き換え可能な半導体ディスク装置と
一般に呼ばれる装置である。
【0010】実施例はデータを格納する記憶部104、
外部から指定されたブロック番号から半導体記憶装置に
与えるアドレスを計算するアドレス変換部103、記憶
部−外部入出力部間で読み/書きデータ転送を行なうデ
ータ転送部105、外部機器とのデータ転送ならびに制
御情報の授受を行なう外部入出力部101および全体を
制御する制御部102からなる装置である。記憶部10
4の半導体記憶装置106として、本実施例ではフラッ
シュメモリを用いている。
【0011】図2はアドレス変換部103で用いられる
変換表のデータ構造を摸式的に表したものであり、本実
施例では二つの変換表を用いている。ブロック番号−ア
ドレス変換表201は、ブロック番号から半導体記憶装
置上の対応するデータブロックのアドレスを得るための
表である。一方、アドレス−ブロック番号変換表202
は逆にアドレスから対応するデータブロックのブロック
番号を得るための表である。
【0012】アドレス−ブロック番号変換表202に
は、さらに補助情報として有効203および自由204
と呼ばれる項目が用意されている。いずれもT(真)と
F(偽)の二つの値を取り得る項目で、項目有効203
がTのときはそのアドレスが指すデータブロックが現在
有効なデータを保持しており、Fの時は保持していない
ことを意味している。一方、項目自由204がTのとき
はそのアドレスが指すデータブロックが使用中でないと
いうことを示し、Fの時は使用中であることを示してい
る。
【0013】項目有効および自由がそれぞれTおよびF
の時、メモリー上の該当するデータブロックは有効なデ
ータを保持しており、かつ現在使用中である。このよう
なデータブロックを使用中と呼ぶ。項目有効および自由
がそれぞれFおよびTの時は、該当するデータブロック
のデータは有効でなく自由である、すなわち消去済みで
次に使用可能であることを示す。このようなデータブロ
ックを使用可と呼ぶ。さらに項目有効および自由がそれ
ぞれFおよびFの時は、該当するデータブロックのデー
タは有効でなくまた自由ではない、すなわち消去が済ん
でいないため使用できないということを示す。このよう
なデータブロックを未消去と呼び、消去が済み次第項目
使用可になる。なお、本実施例では項目有効および自由
がどちらもTになることはない。
【0014】図3は本発明で半導体記憶装置を管理する
のに用いた環状データブロック301の摸式図である。
一般に半導体記憶装置はアドレス302によってその記
憶セルが指定される。アドレスは通常メモリー空間と呼
ばれるアドレス最小値(通常0)に始まりアドレス最大
値(記憶容量に依存する)で終る記憶セルの連鎖を構成
する。本発明では、アドレス最大値の次のアドレスはア
ドレス最小値であると解釈することによって、図に示す
ような環状のメモリー空間を概念的に構成している。一
定数の連続する記憶セルをデータブロック(例えば30
3)として用いる。 本実施例では先にも述べたように
データブロックの長さは512バイトである。
【0015】環状データブロックでは二つのポインタ、
NextFree(304)とEraseNext(305)を用いる。N
extFreeは次に使用する使用可データブロックすなわち
項目有効および自由がそれぞれFおよびTのデータブロ
ックを指す。EraseNextは次に消去するデータブロック
を指す。後述するがこれには、使用中および未消去の二
種類のデータブロックが含まれる。どちらのポインタ
も、データブロックの大きさを単位として、反時計回り
に進む。
【0016】さて、あるブロック番号へのデータ書き込
みは次のように処理される。まずNextFreeポインタから
使用可データブロックのアドレスを得る。次にブロック
番号−アドレス変換表201およびアドレス−ブロック
番号変換表202にブロック番号と得られたアドレスを
使用中データブロックとして登録する。そしてNextFree
ポインタを1データブロック分だけ進める。例えば、ま
ったくデータが格納されていない状態から始めて、第3
0,18,23ブロックに順にデータを書き込んだとき
の状態を摸式的に表すと、図4となる。
【0017】逆にブロック番号を指定してデータを読み
出す時は、ブロック番号−アドレス変換表201から該
当するデータブロックのアドレスを得る。そしてアドレ
ス−ブロック番号変換表202からそのアドレスのデー
タブロックの使用状況を得る。データブロックが使用中
であれば、そのデータブロックに対応するアドレスから
データを読み出し、外部入出力部101を通して送り出
す。一方、データブロックが使用中でなければ、データ
としてすべて0からなるデータブロックを送り出す。こ
の場合、存在しないデータブロックとしてエラーを返す
ことも可能である。例えば、図4でブロック番号18の読
み出し要求があると、メモリー上の二番目のデータブロ
ック401が対応するので、そのデータを読み出し、送
り返す。またブロック番号28が指定された場合、それに
対応するデータはないので、すべて0からなるデータブ
ロックを送り返す。
【0018】ここで、図4の状態でさらにブロック番号
18に対する書き込みを行う場合を説明する。ブロック
番号18に対する書き込み要求があると、まずブロック
番号−アドレス変換表201から該当するデータブロッ
クのアドレス501を得る。そしてアドレス−ブロック
番号変換表8からそのアドレスのデータブロック401
の使用状況を得る。今の例の場合、このデータブロック
は使用中になっているので、これを未消去に書き換え
る。この後、先に述べたデータの書き込みの手順にした
がって、NextFreeポインタの指す使用可データブロック
503に要求があったデータを書き込む。図5に書き込
み後のメモリーの状態を示す。斜線部401は未消去に
されたデータブロックである。ブロック番号18のデー
タはブロック番号23のデータブロック502の次のデ
ータブロック503に書き込まれている。
【0019】データの書き込みが行われる度に、NextFr
eeポインタは進む。NextFreeポインタがEraseNextポイ
ンタに近付くと、使用可データブロックの残りが少なく
なっていることに相当する。本実施例では、使用可デー
タブロックの残りが全データブロック数の5%を切る
と、消去処理を開始する。
【0020】消去はEraseNextポインタが指すデータブ
ロックで行う。EraseNextが指すデータブロックが未消
去データブロックのときは、直ちに消去し、アドレス−
ブロック番号変換表202に使用可になったことを記録
するとともに、EraseNextポインタを進める。
【0021】一方、EraseNextが指すデータブロックが
使用中のときは、まずそのデータブロックの内容をNext
Freeポインタが指すデータブロックにコピーして、ブロ
ック番号−アドレス変換表201およびアドレス−ブロ
ック番号変換表202の内容を更新する。そしてEraseN
extが指すデータブロックを消去して、アドレス−ブロ
ック番号変換表202に使用可になったことを記録する
とともに、EraseNextポインタを進める。
【0022】このようにして、使用中のデータブロック
の内容をNextFreeが指す前方のデータブロックにコピー
しながら、消去を順に進めることによって、結果的にNe
xtFreeポインタの前には常に使用可のデータブロックが
連続して準備されることになる。さらに、NextFreeが指
すデータブロックに順に書き込み処理を行うため、すべ
てのデータブロックについて、常に同じ回数だけの書き
込み処理が行われることが保証される。また同様に、Er
aseNextポインタが指すデータブロックを順に消去する
ことによって、すべてのデータブロックについて、常に
同じ回数だけの消去処理が行われることが保証される。
【0023】なお、EraseNextとNextFreeポインタの間
に未消去データブロックがないと、消去処理を行っても
使用可データブロックは増えない。このことは、アドレ
ス−ブロック番号変換表8において、EraseNextとNextF
reeポインタ間の補助情報を調べることによって容易に
検出できる。また、EraseNextとNextFreeポインタ間の
未消去データブロックの数を保持するカウンタを設ける
ことによっても可能である。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、記憶媒体に用いる半導
体記憶装置をデータブロックに分割して、常に順番にデ
ータブロックへの書き込み、消去処理を行うため、記憶
媒体である半導体記憶装置への書き込み回数をすべての
記憶セルに渡って平均化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である半導体補助記憶装置の
ブロック図。
【図2】実施例で用いられた変換表を表した図。
【図3】実施例で用いられた環状データブロックを摸式
的に表した図。
【図4】実施例においてデータブロックにデータを書き
込んだ際の環状データブロックの様子を摸式的に表した
図。
【図5】実施例における既存のデータブロックに対する
書き込みを行った際の環状データブロックの様子を摸式
的に表した図。
【図6】従来の半導体補助記憶装置のブロック図。
【符号の説明】
101…外部入出力部、102…制御部、103…アド
レス変換部、104…記憶部、105…データ転送部、
106…半導体記憶装置、201…ブロック番号−アド
レス変換表、202…アドレス−ブロック番号変換表、
203…項目有効、204…項目自由、301…環状デ
ータブロック、302…アドレス、303…データブロ
ック、304…NextFree ポインタ、305…EraseNext
ポインタ、401…ブロック番号18に対応するデータ
ブロック、501…ブロック番号18に対応するデータブ
ロックのアドレス、502…ブロック番号23に対応する
データブロック、503…NextFreeが指していたデータ
ブロック。601…半導体記憶装置、602…外部入出
力部、603…制御部、604…アドレス計算部、60
5…記憶部、606…データ転送部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一定量の連続するデータブロックにブロッ
    ク番号を付して格納場所を指定する半導体記憶装置を記
    憶媒体とする半導体補助記憶装置において、記憶媒体で
    ある半導体記憶装置を一連のデータブロックの環と論理
    的に捉え、新しいデータブロックの書き込みに対して環
    上のデータブロックを順次割り当てることによって行
    い、指定された番号と環上のデータブロック番号を対応
    付ける表に記録することによって、後の指定されたデー
    タの読み出しを可能にすることを特徴とする半導体補助
    記憶装置。
JP339994A 1994-01-18 1994-01-18 半導体補助記憶装置 Pending JPH07210468A (ja)

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