JPH11328982A - フラッシュメモリのデ―タ管理方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フラッシュメモリに対するデータの書込、更
新、読出等のデータ管理を行う場合に、他のメモリ資源
を使用することなく、データを確実に保護しながら効率
よい処理を行う。 【解決手段】 フラッシュメモリの１チップ内に複数の
データ管理部Ｍ１，Ｍ２とデータ格納部Ｄを形成し、デ
ータ管理部Ｍ１及びＭ２にデータ格納部Ｄに格納したデ
ータの有効、無効、未書込状態を表すステータス情報Ｉ
１、管理番号情報Ｉ２、格納先アドレス情報Ｉ３、サイ
ズ情報Ｉ４でなる管理情報を格納し、管理番号が同一の
データ更新時に、更新データを未書込状態のデータ格納
部に格納すると共に、ステータス情報Ｉ１を有効に設定
し、古いデータに対してはステータス情報を無効に設定
することにより、古いデータを残したまま更新データを
格納する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報処理装置等に
使用するフラッシュメモリのデータ管理方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、フラッシュメモリを使用した情報
処理装置等のシステムにおいては、データの書込み・更
新をオンボードで実現しようとする場合には、書込み
データ種別毎にメモリブロックを割当て、データを更新
する場合には、メモリブロック単位で消去、書込みを行
うブロック単位消去方法と、データ更新を行う度に、
更新対象データを除いた全てのデータを他のメモリに退
避し、フラッシュメモリを消去後、再度全てのデータ書
込みを行う全消去方法との２つの方法が考えられてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ブ
ロック単位消去方法にあっては、１つのメモリブロック
に対する書込データサイズが小さい場合、メモリの使用
効率が悪くなるばかりか、フラッシュメモリに格納する
書込データ種別が、１つのチップ内に有するメモリブロ
ック数に対して、多数存在する場合、適応が困難となる
という未解決の課題がある。

【０００４】また、全消去方法にあっては、データを退
避するため、フラッシュメモリの他に、それと同等の容
量を有するメモリを必要とするばかりか、１つのデータ
を更新するために、毎回全てのデータの退避、書込処理
を行わなければならないという未解決の課題がある。さ
らに、ブロック単位消去方法及び全消去方法の何れの場
合においても、古いデータを消去してから新しいデータ
を書込むため、データ更新中における電源喪失等の不慮
の事故によれデータ更新が失敗した場合には、更新前の
データまで消失してしまうおそれがあるという未解決の
課題もある。

【０００５】そこで、本発明は、上記従来例の未解決の
課題に着目してなされたものであり、メモリ使用効率が
よく、またデータサイズやデータ種別数にとらわれるこ
となく、データ書込み／更新，読出し処理を容易に行え
ると共に、電源喪失等の不慮の事故によりデータ書込処
理に失敗しても、古いデータをそのまま残すことがで
き、さらにデータの消去処理を自動的に行うことができ
るフラッシュメモリのデータ管理方法を提供することを
目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係るフラッシュメモリのデータ管理方法
は、１つのチップ内に複数個のメモリブロックを備え、
上記メモリブロック単位での消去を可能に構成されたフ
ラッシュメモリのデータ管理方式において、前記メモリ
ブロックを任意容量の記憶領域に分割し、各記憶領域毎
にデータ未書込状態、有効データ及び無効データを表す
ステータス情報を設定し、書込データの更新時に更新デ
ータをデータ未書込状態が設定されている記憶領域に格
納した後に、更新前のデータが格納されている記憶領域
に対応するステータス情報を無効データに設定すること
を特徴としている。

【０００７】この請求項１に係る発明においては、書込
データの更新時に、更新データをデータ未書込状態が設
定されている記憶領域に格納し、更新前のデータが格納
されている記憶領域に対応するステータス情報を無効デ
ータに設定することにより、更新前のデータがそのまま
残されることになり、更新データの書込みが失敗しても
古いデータを保持することできる。

【０００８】また、請求項２に係るフラッシュメモリの
データ管理方式は、請求項１に係る発明において、１つ
のチップ内のメモリブロックをデータ格納部及びデータ
管理部とに区分けし、前記データ管理部に前記ステータ
ス情報に加えて、書込データ識別用の管理番号、書込デ
ータの前記データ格納部に対する格納先を示すアドレス
情報及び書込データのサイズ情報を管理情報として格納
し、該管理情報に基づいてデータの検索を行うことを特
徴としている。

【０００９】この請求項２に係る発明においては、１つ
のチップ内にデータ格納部及びデータ管理部を設け、デ
ータ管理部にステータス情報の他、管理番号、アドレス
情報及び書込データのサイズ情報を管理情報として格納
するので、データ書込時、更新時の管理情報検索を容易
に行うことができる。さらに、請求項３に係るフラッシ
ュメモリのデータ管理方式は、請求項２に係る発明にお
いて、前記データ格納部及びデータ管理部を複数対設
け、１つのデータ格納部及びデータ管理部の無効データ
を消去する際に、有効データ及びその管理情報を他のデ
ータ格納部及びデータ管理部に退避すると共に、当該デ
ータ管理部の有効データを無効データに変更し、その後
元のデータ格納部及びデータ管理部の書込データ及び管
理情報を初期化するようにしたことを特徴としている。

【００１０】この請求項３に係る発明においては、デー
タ格納部及びデータ管理部が複数対設けられているの
で、一対のデータ格納部及びデータ管理部の無効データ
を消去する際に、先ず、有効データ及びその管理情報を
他のデータ格納部及びデータ管理部に退避すると共に、
元のデータ管理部の有効データを無効データに変更する
ので、データ退避に失敗しても元のデータ格納部に書込
データが保存されており、再度消去処理を行うことがで
きる。

【００１１】さらにまた、請求項４に係るフラッシュメ
モリのデータ管理方式は、請求項３に係る発明におい
て、前記無効データ削除処理を、データ書込処理時に自
動的に行うようにしたことを特徴としている。この請求
項４に係る発明においては、データ書込処理時に無効デ
ータの削除処理を行うので、別途無効データの削除処理
を行うことなくデータ書込及びデータ読出処理を行うの
みでフラッシュメモリを扱えることになる。

【００１２】なおさらに、請求項５に係るフラッシュメ
モリのデータ管理方式は、請求項３又は４に係る発明に
おいて、前記無効データ削除処理を実行中に、電源喪失
状態となって処理が中断したときに、次回の電源投入時
に前記ステータス情報に基づいて当該無効データ削除処
理が中断されたデータ管理部を特定し、無効データ削除
処理を再開させるデータ確認手段を備えたことを特徴と
している。

【００１３】この請求項５に係る発明においては、無効
データ削除処理を実行している状態で、その処理が電源
喪失等によって中断したときに、データ確認手段によっ
て、複数のデータ管理部に格納されているステータス情
報に基づいて、無効データ削除処理が中断された有効デ
ータ退避中のデータ管理部を特定し、無効データ削除処
理を再開する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態
を示す概略構成図であって、演算処理装置１にバス２を
介してフラッシュメモリ３および外部インタフェース装
置４が接続され、演算処理装置１は、外部インタフェー
ス装置４から取込まれたデータをフラッシュメモリ３に
書込むと共に、フラッシュメモリ３に書込まれたデータ
を読出して外部インタフェース装置４から出力する制御
を行う。

【００１５】ここで、フラッシュメモリ３は、図２に示
すように、夫々１つのメモリブロックによって構成され
る第１データ管理部Ｍ１及び第２データ管理部Ｍ２と、
任意容量の複数個のメモリブロックで構成されるデータ
格納部Ｄを有する。データ管理部Ｍ１及びＭ２の夫々
は、図２に示すように、ステータス情報Ｉ１、管理番号
情報Ｉ２、格納先アドレス情報Ｉ３及びサイズ情報Ｉ４
で構成される管理情報が定義され、この管理情報の夫々
が複数個の書込データに対応できるだけの記憶領域に格
納されている。

【００１６】ここで、ステータス情報Ｉ１は、書込デー
タの有効性を表すものであり、２ビットで初期状態（デ
ータ未書込状態）を“１１”、データ書込み状態（デー
タ有効状態）を“１０”、データ更新状態（データ無効
状態）を“００”として定義されている。管理番号Ｉ２
は、書込データを識別するためのものであり、８ビット
２５６種類のデータを識別することが可能に設定されて
いる。

【００１７】格納先アドレス情報Ｉ３は、書込データが
データ格納部Ｄのどこに書込まれたかを示すものであ
り、データ格納部Ｄの先頭を０番地とするリニアなアド
レスで表現される。サイズ情報Ｉ４は、書込データの大
きさを示すものであり、格納先アドレス情報Ｉ３にサイ
ズ情報Ｉ４を加算することによって、次に書込むデータ
の格納先アドレスを算出することができる。

【００１８】同様に、データ格納部Ｄも第１データ管理
部Ｍ１によって管理されるメモリブロックｍｂ１と第２
データ管理部Ｍ２によって管理されるメモリブロックｍ
ｂ２とに区分けされている。次に、上記実施形態の動作
を演算処理装置で実行するデータ管理処理手順を示す図
３のフローチャートを伴って説明する。

【００１９】このデータ管理処理は、メインプログラム
に対する所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎のタイマ割
込処理として実行され、先ず、ステップＳ１で第１デー
タ管理部Ｍ１が現在管理情報を管理していて有効である
か否かを判定し、有効であるときには、ステップＳ２に
移行して、変数ｉを“１”に設定してからステップＳ４
に移行し、無効であるときには第２データ管理部Ｍ２が
有効であると判断してステップＳ３に移行して、変数を
“２”に設定してからステップＳ４に移行する。

【００２０】ステップＳ４では、フラッシュメモリ３に
対するデータ書込処理であるか否かを判定し、データ書
込処理であるときには、ステップＳ５に移行して、第ｉ
データ管理部の管理情報を参照して書込データの管理番
号と同一管理番号が存在するか否かを判定する。この判
定は、データ書込処理が、本来のデータ書込処理である
かデータ更新処理であるかを判断するものであり、同一
管理番号が存在しないときには、データ書込処理である
と判断して、ステップＳ６に移行する。

【００２１】このステップＳ６では、前回書込データの
格納先アドレス情報Ｉ３及びサイズ情報Ｉ４を加算する
ことにより、今回の書込データのデータ格納部Ｄにおけ
る格納先アドレスを算出する。次いで、ステップＳ７に
移行して、算出された格納先アドレスに書込データＤｊ
を書込み、次いでステップＳ８に移行して、第ｉデータ
管理部に書込データＤｊの管理情報を設定してからタイ
マ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰す
る。

【００２２】一方、前記ステップＳ５の判定結果が、第
ｉデータ管理部Ｍｉに同一管理番号が存在する場合に
は、データ更新処理であると判断してステップＳ９〜Ｓ
１１に移行して、前述したステップＳ６〜Ｓ８のデータ
書込処理と同一の書込処理を行ってからステップＳ１２
に移行して、既存の管理番号のステータス情報Ｉ１をデ
ータ有効を表す「０１」からデータ無効を表す「００」
に変更してからタイマ割込処理を終了して所定のメイン
プログラムに復帰する。

【００２３】こらに、前記ステップＳ４の判定結果が、
データ書込処理でないときには、ステップＳ１４に移行
して、データ読出処理であるか否かを判定し、データ読
出処理であるときには、ステップＳ１５に移行して、第
ｉデータ管理部に格納されている管理情報を参照して、
読出データの管理番号と同一の管理番号を検索し、検索
結果からステータス情報Ｉ１がデータ有効を示す「０
１」に設定されているデータＤｋを検出し、次いでステ
ップＳ１６に移行して、検出したデータＤｋを外部イン
タフェース装置４に出力してからタイマ割込処理を終了
して所定のメインプログラムに復帰する。

【００２４】また、ステップＳ１４の判定結果が、デー
タ読出処理でないときには、ステップＳ１７に移行し
て、無効データ削除処理であるか否かを判定し、無効デ
ータ削除処理でないときには、そのままタイマ割込処理
を終了して、所定のメインプログラムに復帰し、無効デ
ータ削除処理であるときには、ステップＳ１８に移行し
て、無効データ削除処理を実行してからタイマ割込処理
を終了してメインプログラムに復帰する。

【００２５】この無効データ削除処理は、図４に示すよ
うに、先ずステップＳ１９で、第ｉデータ管理部Ｍｉの
ステータス情報Ｉ１がデータ有効を表す「０１」に設定
されている管理情報を検索し、次いでステップＳ２０に
移行して、検索結果の第１番目の管理情報に対応するデ
ータ格納部Ｄのデータを新たな先頭アドレスを指定して
退避させる。

【００２６】次いで、ステップＳ２１に移行して、退避
した第１番目のデータが有効であるか否かを両データを
比較することにより判定し、両者が不一致であるときに
は無効であると判断して前記ステップＳ２０に戻り、両
者が一致して有効であるときには、ステップＳ２２に移
行して、第１番目のデータに該当する管理情報を他のデ
ータ管理部の第１番目に設定する。

【００２７】次いで、ステップＳ２３に移行して、第ｉ
データ管理部の該当管理情報におけるステータス情報Ｉ
１をデータ無効を表す「００」に変更し、次いでステッ
プＳ２４に移行して、ステップＳ１９の検索結果から残
りの有効データが有るか否かを判定し、有効データが残
っている場合には、ステップＳ２５に移行して、変数ｍ
を“１”に設定し、次いでステップＳ２６に移行して、
変数ｍに“１”を加算した値を新たな変数ｍに設定して
からステップＳ２７に移行する。

【００２８】このステップＳ２７では、ステップＳ１９
の検索結果における第ｍ番目の管理情報に対応するデー
タ格納部のデータを前述したデータ書込処理と同様に算
出される新たな格納先アドレスに退避させ、次いでステ
ップＳ２８に移行して、退避データが有効であるか否か
を判定し、無効であるときにはステップＳ２７に戻り、
有効であるときにはステップＳ２９に移行して、第ｍ番
目の管理情報を他のデータ管理部に設定する。

【００２９】次いで、ステップＳ３０に移行して、第ｉ
データ管理部の該当管理情報のステータス情報Ｉ１をデ
ータ無効を表す「００」に変更してからステップＳ３１
に移行して、検索結果で残りの有効データがあるか否か
を判定し、残りの有効データがある場合には、前記ステ
ップＳ２６に戻り、有効データがないときには、データ
退避が完了したものと判断してステップＳ３２に移行
し、第ｉデータ管理部のデータ無効に設定されている管
理情報に対応するデータ格納部のデータを消去すると共
に、第ｉデータ管理部の管理情報を初期化即ちステータ
ス情報Ｉ１を「１１」に、管理番号情報Ｉ２を「ＦＦ
ｈ」に、格納先アドレス情報Ｉ３を「ＦＦＦｈ」に、サ
イズ情報Ｉ４を「ＦＦＦｈ」に夫々設定し、他のデータ
管理部を有効としてから所定のメインプログラムに復帰
する。

【００３０】したがって、今、図５に示すように、フラ
ッシュメモリ３のデータ格納部Ｄに管理番号「００ｈ」
の書込データＤ１、管理番号「０１ｈ」の書込データＤ
２及び管理番号「００ｈ」の更新データＤ３がその順に
格納されており、これに応じて第１データ管理部Ｍ１が
有効とされて、これに各データＤ１〜Ｄ３に対する管理
情報が格納されているものとする。

【００３１】ここで、第１データ管理部Ｍ１の管理情報
は、データＤ１については、ステータス情報Ｉ１が無効
データを表す“００”に、管理番号情報Ｉ２が「００
ｈ」に、格納先アドレス情報Ｉ３が「００００ｈ」に、
サイズ情報Ｉ４が「０１４０ｈ」に夫々設定され、同様
にデータＤ２については、ステータス情報Ｉ１が有効デ
ータを表す“０１”に、管理番号情報Ｉ２が「０１ｈ」
に、格納先アドレス情報Ｉ３が「０１４０ｈ」に、サイ
ズ情報Ｉ４が「０１２０ｈ」に夫々設定され、さらにデ
ータＤ３については、ステータス情報Ｉ１が有効データ
を表す“０１”に、管理番号情報Ｉ２が「００ｈ」に、
格納先アドレス情報Ｉ３が「０２６０ｈ」に、サイズ情
報Ｉ４が「０１００ｈ」に夫々設定され、他の領域はデ
ータが未書込状態である初期状態を維持するステータス
情報Ｉ１がデータ未書込状態を表す“１１”に、管理番
号情報Ｉ２が「ＦＦｈ」に、格納先アドレス情報Ｉ３が
「ＦＦＦＦｈ」に、サイズ情報Ｉ４が「ＦＦＦＦｈ」に
夫々設定されている。

【００３２】この状態で、今、演算処理装置１でフラッ
シュメモリ３に外部インタフェース装置４から取込みん
だ管理番号情報Ｉ２が「０２ｈ」の新たな書込データを
書込むデータ書込処理を実行する場合には、先ず、第１
データ管理部Ｍ１を参照して同一の管理番号情報Ｉ２の
書込データが存在するか否かを判定し、この場合には、
書込データが存在しないので、前回の格納先アドレス情
報Ｉ３「０２６０ｈ」とサイズ情報Ｉ４「０１００ｈ」
とを加算して、今回の格納先アドレス情報Ｉ３「０３６
０ｈ」を算出し、データ格納部Ｄの該当アドレス「０３
６０ｈ」から書込データＤ４のデータ書込みを行うと共
に、第１データ管理部Ｍ１の第４番目の管理情報に新た
な書込データの管理情報を書込んで、データの書込処理
を終了する。

【００３３】また、フラッシュメモリ３に外部インタフ
ェース装置４から取込んだ管理番号情報Ｉ２が「０２
ｈ」のデータを再度書込むデータ更新処理を実行する場
合には、上記と同様に第１データ管理部Ｍ１の管理情報
を参照することにより、管理番号情報Ｉ２が「９２ｈ」
の書込データが既にデータ格納部に存在することが判断
される。

【００３４】このため、先ず、前述したデータ書込処理
と同様の書込処理を行って、データ格納部Ｄの第５番目
のメモリブロックに書込データＤ５を書込むと共に、第
１データ管理部Ｍ１の第５番目の管理情報にステータス
情報Ｉ１を有効データを表す「０１ｈ」、管理番号情報
Ｉ２として「０２ｈ」、格納先アドレス情報Ｉ３として
「０４Ｅ０ｈ」、サイズ情報Ｉ４として「００８０ｈ」
を設定した後、既に存在していた管理番号情報Ｉ２が
「０２ｈ」の管理情報中のステータス情報Ｉ１をデータ
有効を表す「０１ｈ」からデータ無効を表す「００ｈ」
に変更してからデータ更新処理を終了する。

【００３５】さらに、演算処理装置１でフラッシュメモ
リ３から例えば管理番号「００ｈ」のデータを読出して
外部インタフェース装置４から出力するデータ読出処理
を行う場合には、第１データ管理部Ｍ１の管理情報を参
照したときに、管理番号情報Ｉ２が「００ｈ」であるデ
ータが第１番目及び第３番目の２個存在するが、第３番
目の格納先アドレス情報Ｉ３が「０２６０ｈ」の書込デ
ータＤ３のステータス情報Ｉ１が有効データを表す「０
１」に設定されているので、この第３番目の書込データ
Ｄ３が有効データであると認識することができ、この炊
き込みデータＤ３を読出して外部インタフェース装置４
に出力してからデータ読出処理を終了する。

【００３６】次に、演算処理装置１で、フラッシュメモ
リ３に格納されている無効データのみを削除する無効デ
ータの削除処理を行う場合を図６を伴って説明する。こ
の場合も、第１データ管理部Ｍ１が有効であるので、第
１データ管理部Ｍ１の管理情報を検索して、ステータス
情報Ｉ１がデータ有効を表す「０１」に設定された管理
情報を検索し、次いで該当する検索された最初の管理情
報の格納先アドレス情報Ｉ３として新たな所定アドレス
例えば「０６００ｈ」を設定し、データ格納部Ｄの該当
データを新たな格納先アドレスに退避させる。

【００３７】次いで、退避したデータが有効であるか否
かを判定し、有効であるときには、該当する第１データ
管理部の第２番目の管理情報中のステータス情報Ｉ１を
データ無効を表す「００」に変更する。以後、順次第１
データ管理部Ｍ１の３番目及び５番目の管理情報に対応
するデータが新たな格納先アドレスに退避され、全ての
有効データの退避が完了すると、第１データ管理部Ｍ１
でステータス情報がデータ無効を表す「００」に設定さ
れている管理情報に対応するデータ格納部Ｄのデータを
全て消去すると共に、第１データ管理部Ｍ１を初期化し
て、無効データの削除処理を終了する。

【００３８】データの退避中に退避データが無効となっ
たときには、再度データの退避処理を繰り返すことによ
り、確実にデータ退避を行うことができる。このよう
に、無効データの削除処理でも、データ格納部のデータ
を新たな格納先アドレスに退避した後に無効データの消
去が行われるので、無効データ削除処理中に、退避デー
タが無効となったときには、その直前のデータがデータ
管理部に残されているので、これが喪失することを確実
に防止することができる。

【００３９】次に、本発明の第２の実施形態を図７及び
図８について説明する。この第２の実施形態では、無効
データ削除処理をデータ書込処理中に自動的に行うよう
にしたものである。すなわち、第２の実施形態では、演
算処理装置１で実行するデータ管理処理が図７に示すよ
うに前述した第１の実施形態における図３のデータ管理
処理において、ステップＳ４及びステップＳ５間に無効
データ削除処理を行うか否かの判定処理が介挿されてい
ることを除いては図３と同様の処理を行い、図３との対
応処理には同一ステップ番号を付し、その詳細説明はこ
れを省略する。

【００４０】ここで、判定処理は、ステップＳ４の判定
結果がデータ書込処理であるときには、ステップＳ４１
に移行して、第ｉデータ管理部Ｍｉに書込まれているス
テータス情報Ｉ₁ が有効データを表す「０１」及び無効
データを表す「００」に設定されている書込データ数Ｎ
_W を算出する。次いで、ステップＳ４２に移行して、算
出した書込データ数Ｎ_W が予め設定したデータ管理部Ｍ
ｉに格納可能な許容データ数Ｎ_SET に一致したか否かを
判定し、Ｎ_W ＝Ｎ_SET であるときには、データ管理部Ｍ
ｉに空き領域がないものと判断して、ステップＳ４３に
移行し、前述した図３におけるステップＳ１８と同様に
図４の無効データ削除処理を実行してからステップＳ４
４に移行し、変数ｉが“１”であるか否かを判定し、こ
れが“１”であるときにはステップＳ４５に移行して変
数ｉを“２”に設定してから前記ステップＳ５に移行
し、“２”であるときにはステップＳ４６に移行して変
数ｉを“１”に設定してからステップＳ５に移行する。

【００４１】一方、ステップＳ４２の判定結果が、Ｎ_W
＜Ｎ_SET であるときには、一応データ管理部Ｍｉに空き
領域があるものと判断してステップＳ４７に移行し、デ
ータ格納部Ｄにおける図８に示す空き領域のサイズ即ち
書込可能容量Ｅを算出し、次いでステップＳ４８に移行
して、書込データのサイズ情報Ｉ₄ に設定されているサ
イズデータＳ_D が書込可能容量Ｅ以下であるか否かを判
定し、Ｓ_D ≦Ｅであるときには、書込可能と判断して前
記ステップＳ５に移行し、Ｓ_D ＞Ｅであるときには容量
不足で書込不能と判断して前記ステップＳ４３に移行す
る。

【００４２】この第２の実施形態によると、フラッシュ
メモリ３に対してデータ書込処理を行うと、ステップＳ
４でデータ書込処理であると判断して、現在使用してい
るデータ管理部Ｍｉの有効データ及び無効データの書込
数Ｎ_W を算出し（ステップＳ４１）、これが許容データ
数Ｎ_SET 以下であるときには、データ格納部Ｄに書込デ
ータを格納することが一応可能であると判断して（ステ
ップＳ４２）、データ格納部Ｄの書込可能容量Ｅを算出
し（ステップＳ４７）、これが書込データのサイズＳ_D
以下であるときには書込可能と判断して（ステップＳ４
８）、ステップＳ５以降のデータ書込処理を実行するこ
とにより、前述した第１の実施形態と同様に新規の書込
データであるときにはデータ格納部に書込データを格納
すると共に、データ管理部に管理情報を設定し、更新デ
ータであるときには、上記書込処理に加えて既存管理番
号のステータス情報を無効データを表す「００」に変更
する。

【００４３】ところが、データ書込時に、書込数Ｎ_W が
許容データ数Ｎ_SET 以下であるが、データ格納部Ｄの書
込可能容量Ｅが書込データのサイズＳ_D を越えていると
きには、該当するデータ格納部Ｄに書込不能であるの
で、ステップＳ４３に移行して、図４の無効データ削除
処理を実行し、無効データを削除して、書込可能容量Ｅ
を増加させ、次いでステップＳ４４〜Ｓ４６でデータ管
理部を指定する変数ｉを変更してから、ステップＳ５以
降のデータ書込処理を実行することにより、データの書
込又は更新を行う。

【００４４】同様に、データ書込時に、現在使用してい
るデータ管理部Ｍｉの書込データ数を表す書込数Ｎ_W が
許容データ数Ｎ_SET に一致したときには、データ管理部
Ｍｉが満杯であるものと判断して、ステップＳ４３に移
行して、図４の無効データ削除処理を実行し、上記と同
様無効データを削除して、他方のデータ管理部の書込数
Ｎ_W を減少させ、次いでステップＳ４４〜Ｓ４６でデー
タ管理部を指定する変数ｉを変更してから、ステップＳ
５以降のデータ書込処理を実行することにより、データ
の書込又は更新を行う。

【００４５】このように、第２の実施形態によると、デ
ータ書込時に、使用中のデータ管理部Ｍｉが満杯である
か、データ管理部Ｍｉが満杯でなくとも書込データのサ
イズがデータ格納部Ｄの書込可能容量Ｅを越えていると
きには、図４の無効データ削除処理を自動的に実行する
ので、別途無効データ削除処理を行う必要がないので、
フラッシュメモリの使用者がデータ格納部の状態を意識
することなく、データ書込み及びデータ読出しの２つの
処理で扱えることになり、フラッシュメモリを通常のメ
モリと同様に扱うことができる。

【００４６】次に、本発明の第３の実施形態を図９〜図
１１について説明する。この第３の実施形態は、図４の
無効データ削除処理を実行中に、停電等による電源喪失
状態となったときに、電源投入時に、無効データ削除処
理を継続するようにしたものである。すなわち、第３の
実施形態では、電源投入時に、図９に示すデータ確認処
理を実行し、先ず、ステップＳ５１で、第１データ管理
部Ｍ１の最初の管理データのステータス情報を読込み、
これがデータ有効を表す「０１」に設定されているか否
かを判定し、これが「０１」であるときには、ステップ
Ｓ５２に移行して、第２のデータ管理部Ｍ２のステータ
ス情報を読込み、これがデータ無効を表す「００」に設
定されているか否かを判定し、これが「００」に設定さ
れているときには、無効データ削除処理が中断してお
り、第１データ管理部Ｍ１が新しいデータ管理部であ
り、第２データ管理部Ｍ２の有効データを退避中である
と判断してステップＳ５３に移行して変数ｉを“１”
に、変数ｊを“２”に設定してから後述するステップＳ
６２に移行する。

【００４７】一方、前記ステップＳ５１の判定結果が、
第１データ管理部Ｍ１の最初のステータス情報が「０
１」ではないときには、ステップＳ５４に移行して、前
述したステップＳ５１と同様に第１データ管理部Ｍ１の
最初のステータス情報が「００」であるか否かを判定
し、これが「００」であるときにはステップＳ５５に移
行して、第２データ管理部Ｍ２の最初のステータス情報
が「０１」であるか否かを判定し、これが「０１」であ
るときには、無効データ削除処理が中断しており、第２
データ管理部Ｍ２が新しいデータ管理部であり、第１デ
ータ管理部Ｍ１の有効データを退避中であると判断して
ステップＳ５６に移行して変数ｉを“２”に、変数ｊを
“１”に設定してから後述するステップＳ６２に移行す
る。

【００４８】また、前記ステップＳ５２の判定結果が、
第２のデータ管理部の最初のステータス情報が「００」
でないときには、ステップＳ５７に移行して、第２デー
タ管理部Ｍ２の最初のステータス情報が「０１」である
か否かを判定し、これが「０１」であるときには、無効
データ削除処理の開始直後に中断したものと判断して、
ステップＳ５８に移行し、第１データ管理部の第２番目
のステータス情報を読込み、これがデータ未書込状態を
表す「１１」であるか否かを判定し、これが「１１」で
あるときには、第１データ管理部Ｍ１が新しいデータ管
理部であり、第２データ管理部Ｍ２の有効データを退避
中であると判断してステップＳ５９に移行して変数ｉを
“１”に、変数ｊを“２”に設定してから後述するステ
ップＳ６１に移行する。

【００４９】さらに、ステップＳ５８の判定結果が、第
１データ管理部の２番目のステータス情報が「１１」で
ないときには、第２データ管理部Ｍ２が新しいデータ管
理部であり、第１データ管理部Ｍ１の有効データを退避
中であると判断してステップＳ６０に移行して変数ｉを
“２”に、変数ｊを“１”に設定してから後述するステ
ップＳ６１に移行する。

【００５０】ステップＳ６１では、第ｊデータ管理部Ｍ
ｊの最初のステータス情報を「００」に変更してから後
述するステップＳ６２に移行する。ステップＳ６２で
は、第ｊデータ管理部Ｍｊのステータス情報Ｉ１がデー
タ有効を表す「０１」に設定されている管理情報を検索
し、次いでステップＳ６３に移行して、検索結果が有効
データ有りであるか否かを判定し、これが無いときに
は、第ｊデータ管理部Ｍｊから第ｉデータ管理部Ｍｉに
データの退避が完了しているものと判断してステップＳ
６４に移行し、第ｊデータ管理部Ｍｊのデータ無効に設
定されている管理情報に対応するデータ格納部のデータ
を消去する共に、第ｊデータ管理部の管理情報を初期化
即ちステータス情報Ｉ１を「１１」に、管理番号情報Ｉ
２を「ＦＦｈ」に、格納先アドレス情報Ｉ３を「ＦＦＦ
Ｆｈ」に、サイズ情報Ｉ４を「ＦＦＦＦｈ」に夫々設定
し、他方の第ｉデータ管理部Ｍｉを有効としてからステ
ップＳ６５に移行し、図３のデータ管理処理を起動して
から処理を終了する。

【００５１】一方、ステップＳ６３の判定結果が、有効
データが有るときには、ステップＳ６６に移行し、変数
ｍを“１”に設定し、次いでステップＳ６７に移行し
て、ステップＳ６２における検索結果における第ｍ番目
の管理情報に対応するデータ格納部のデータを前述した
データ書込処理と同様に算出される新たな格納先アドレ
スに退避させ、次いでステップＳ６８に移行して、退避
データが有効であるか否かを判定し、無効であるときに
は、ステップＳ６７に戻り、有効であるときにはステッ
プＳ６９に移行する。

【００５２】このステップＳ６９では、第ｍ番目の管理
情報を第ｉデータ管理部Ｍｉに設定し、次いでステップ
Ｓ７０に移行して、第ｊデータ管理部Ｍｊの該当管理情
報のステータス情報をデータ無効を表す「００」に変更
してからステップＳ７１に移行する。このステップＳ７
１では、残りの有効データがあるか否かを判定し、残り
の有効データが有る場合には、ステップＳ７２に移行し
て、現在の変数ｍに“１”を加算した値を新たな変数ｍ
に設定してから前記ステップＳ６７に戻り、有効データ
がないときには前記ステップＳ６４に移行する。

【００５３】また、ステップＳ５４の判定結果が第１デ
ータ管理部Ｍ１の最初のステータス情報が「１１」であ
るとき、ステップＳ５５の判定結果が第２データ管理部
Ｍ２の最初のステータス情報が「０１」でないとき、ス
テップＳ５７の判定結果が、第２データ管理部の最初の
ステータス情報が「１１」であるときには、無効データ
削除処理が終了しているか又は無効データ削除処理の開
始前であって、無効データ削除処理が中断されていない
ものと判断して直接前記ステップＳ６５に移行して図３
のデータ管理処理を起動してから処理を終了する。

【００５４】ここで、図９のデータ確認処理がデータ確
認手段に対応している。この第３の実施形態によると、
今、図１０（ａ）に示すように、第１データ管理部Ｍ１
の管理情報が満杯となり、第２データ管理部Ｍ２の管理
情報が初期化されている状態で、データ書込処理を行う
場合には、前述した第２の実施形態と同様に、図４の無
効データ削除処理が実行されることになり、先ず、図１
０（ｂ）に示すように、第１データ管理部Ｍ１の最初の
有効データである管理番号「ｘ００ｈ」のデータが新た
な格納先アドレスに格納された後に、その管理情報が第
２データ管理部Ｍ２の先頭位置に設定される。

【００５５】次いで、図１０（ｃ）に示すように、第１
データ管理部Ｍ１の該当する管理番号「ｘ００ｈ」のス
テータス情報がデータ無効を表す「００」に変更され、
その後、順次有効データを表す管理番号「ｘ０１ｈ」
「ｘ０２ｈ」のデータを新たな格納先アドレスに格納す
ると共に、該当する管理情報を第２データ管理部Ｍ２に
設定し、第１データ管理部Ｍ１の管理情報のステータス
情報を「００」に変更する。

【００５６】最終的に、第１データ管理部Ｍ１の有効デ
ータの全てを新たな格納先に格納し、管理情報を第２デ
ータ管理部Ｍ２に設定して、データの退避が完了する
と、図１０（ｄ）に示すように、第１データ管理部Ｍ１
の管理情報が初期化されて、無効データ削除処理が終了
する。ところで、この無効データ削除処理が実行されて
いる最中に、電源喪失等の異常が発生することにより、
無効データ削除処理が中断され、この状態で、再度電源
が投入されて演算処理装置１で処理が開始される。

【００５７】このとき、先ず、図９のデータ確認処理が
起動され、これによって、例えば図１０（ａ）の状態即
ち無効データ削除処理が実行開始される前であるときに
は、第１データ管理部Ｍ１の最初のステータス情報が
「０１」であるので、ステップＳ５２に移行し、第２デ
ータ管理部Ｍ２の最初のステータス情報が「１１」であ
るので、無効データ削除処理が開始されていないものと
判断して、ステップＳ５７を経てステップＳ６５に移行
し、直ちに図３のデータ管理処理を起動してデータ確認
処理を終了する。

【００５８】また、図１０（ｃ）の状態即ち無効データ
削除処理が実行されて、少なくとも第１番目の有効デー
タの退避が終了して、第２データ形部の第１番目のステ
ータス情報が「０１」に設定され、且つ第１データ管理
部の第１番目のステータス情報が「００」に設定されて
いるときには、ステップＳ５１からステップＳ５４及び
Ｓ５５を経てステップＳ５６に移行し、変数ｉが“２”
に、変数ｊが“１”に夫々設定される。

【００５９】このため、ステップＳ６２で第１データ管
理部Ｍ１の有効データとなる管理番号「０３」及び「０
４」が抽出され、先ず、第１番目の管理番号「０３」に
ついて該当するデータをデータ格納部Ｄの新たな格納先
アドレス「０９Ｅ０ｈ」に格納した後、この管理番号
「０３」の管理情報を第２データ管理部Ｍ２の第４番目
の管理情報に設定し、その後第１データ管理部Ｍ１の管
理番号「０３」のステータス情報を「００」に変更し、
次いで同様に第２番目の管理番号「０４」について該当
するデータをデータ格納部Ｄの新たな格納先アドレス
「０Ｂ００ｈ」に格納した後、この管理番号「０４」の
管理情報を第２データ管理部Ｍ２の管理情報に設定し、
その後第１データ管理部Ｍ１の管理番号「０４」のステ
ータス情報を「００」に変更する。

【００６０】その後、残りの有効データがないので、ス
テップＳ６４に移行して、第１データ管理部Ｍ１のデー
タ無効に設定されている管理情報に対応するデータ格納
部のデータを消去する共に、第１データ管理部の管理情
報を初期化即ちステータス情報Ｉ１を「１１」に、管理
番号情報Ｉ２を「ＦＦｈ」に、格納先アドレス情報Ｉ３
を「ＦＦＦＦｈ」に、サイズ情報Ｉ４を「ＦＦＦＦｈ」
に夫々設定し、他方の第ｉデータ管理部Ｍｉを有効と
し、次いで図３のデータ管理処理を起動してからデータ
確認処理を終了する。

【００６１】さらに、図１０（ｂ）の状態即ち無効デー
タ削除処理が開始されているが、第１データ管理部Ｍ１
から第１番目の有効データの退避が終了して、第２デー
タ管理部Ｍ２の管理情報が設定されているが、第１デー
タ管理部Ｍ１の第１番目の有効データのステータス情報
が「００」に変更される前に電源喪失等の異常が発生し
て無効データ削除処理が中断されたときには、第１デー
タ管理部Ｍ１及び第２データ管理部Ｍ２の最初のステー
タス情報が共に「０１」となっているので、何れのデー
タ管理部が新しいかを判断することができない。

【００６２】しかしながら、再度電源が投入されて、演
算処理装置１で図９のデータ確認処理が実行開始される
と、ステップＳ５１からステップＳ５２を経てステップ
Ｓ５７に移行し、第２データ管理部Ｍ２の最初のステー
タス情報が「０１」であるので、ステップＳ５８に移行
し、第１データ管理部Ｍ１の２番目のステータス情報が
「１１」であるか否かを判定し、図１０（ｂ）では、第
２データ管理部Ｍ２の２番目のステータス情報が「１
１」であるので、第２データ管理部Ｍ２が新しいものと
判断されてステップＳ６０に移行して、変数ｉが“２”
に、変数ｊが“１”に夫々設定される。

【００６３】このため、ステップＳ６１で、第１データ
管理部Ｍ１の最初のステータス情報を「００」に変更し
てからステップＳ６２に移行するので、上記無効データ
中断時の処理と同様に、第１データ管理部Ｍ１の有効デ
ータについて順次データの退避が行われると共に、管理
情報が第２のデータ管理部Ｍ２に設定された後、第１デ
ータ管理部Ｍ１のステータス情報が「００」に変更さ
れ、最終的に第１データ管理部Ｍ１の無効データが削除
されると共に、管理情報が初期化される。

【００６４】さらにまた、図１０（ｄ）の状態即ち無効
データ削除処理が完了した状態で電源喪失等の異常が生
じたときには、第１データ管理部Ｍ１の最初のステータ
ス情報が「１１」であるので、そのままステップＳ６５
に移行して、図３のデータ管理処理が起動される。この
ように、上記第３の実施形態によれば、図４の無効デー
タ削除処理を開始した後に電源喪失等によって無効デー
タ削除処理が中断されたときには、電源が投入されて、
図９のデータ確認処理が実行されたときに、図１１に示
すように、第１及び第２データ管理部Ｍ１及びＭ２の最
初のステータス情報又は２番目のステータス情報に基づ
いて無効データ削除処理が中断中であるか否かを判断す
ることができ、無効データ削除処理が中断している場合
にはこの処理を継続して行い、無効データ削除処理が完
了してからデータ管理処理に移行するので、第１及び第
２データ管理部の双方に有効データが存在することを確
実に阻止することができる。

【００６５】なお、上記第３の実施形態においては、図
１０（ｂ）に示すように、無効データ削除処理を開始し
た直後であって、第１及び第２データ管理部Ｍ１及びＭ
２の最初のステータス情報が共に「０１」であるとき
に、ステップＳ６１に移行して、古い第ｊデータ管理部
Ｍｊの最初のステータス情報を「００」に変更する場合
について説明したが、これに限定されるものではなく、
一旦新しい第ｉデータ管理部Ｍｉの有効データを削除す
ると共に、新しい第ｉデータ管理部Ｍｉを初期化してか
ら、ステップＳ６２に移行して、無効データ削除処理を
最初から行うようにしてもよい。

【００６６】また、上記第１〜第３の実施形態において
は、無効データ削除処理を行う場合に、１つのデータを
退避する毎に退避データが有効であるか否かを判定する
場合につい説明したが、これに限定されるものではな
く、全てのデータ退避が完了した後に退避データが有効
であるか否かを判定するようにしてもよい。さらに、上
記第１〜第３の実施形態においては、退避データが有効
であるか否かを元データと比較することにより判定する
場合について説明したが、これに限定されるものではな
く、書込データにパリティチェック用のパリティデータ
を付加するか又はパリティビットをデータ毎に格納する
ことにより、パリティチェックを行ったり、他のデータ
チェック方法によって有効であるか否かを判断するよう
にしてもよい。

【００６７】さらにまた、上記第１〜第３の実施形態に
おいては、第１及び第２のデータ管理部を設けた場合に
ついて説明したが、これに限定されるものではなく、３
つ以上のデータ管理部を設けるようにしてもよい。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係るフ
ラッシュメモリのデータ管理方式によれば、書込データ
の更新時に、更新データをデータ未書込状態が設定され
ている記憶領域に格納し、更新前のデータが格納されて
いる記憶領域に対応するステータス情報を無効データに
設定することにより、更新前のデータがそのまま残され
ることになり、更新データの書込みが失敗しても古いデ
ータを保持することでき、他のメモリ資源を用いること
なく、より安全なデータ更新が可能となると共に、記憶
領域が書込データに応じて任意に設定できるので、デー
タサイズにとらわれることなくデータ書込／更新及び読
出処理を行うことができ、メモリ使用効率を向上させる
ことができるという効果が得られる。

【００６９】また、請求項２に係るフラッシュメモリの
データ管理方式によれば、１つのチップ内にデータ格納
部及びデータ管理部を設け、データ管理部にステータス
情報の他、管理番号、アドレス情報及び書込データおサ
イズ情報を管理情報として格納するので、データ書込
時、更新時の管理情報検索を容易に行うことができると
共に、データサイズやデータ種別数にとらわれることな
く、データの書込／更新及び読出処理を行うことかでき
るという効果が得られる。

【００７０】さらに、請求項３に係るフラッシュメモリ
のデータ管理方式によれば、データ格納部及びデータ管
理部が複数対設けられているので、一対のデータ格納部
及びデータ管理部の無効データを消去する際に、先ず、
有効データ及びその管理情報を他のデータ格納部及びデ
ータ管理部に退避すると共に、元のデータ管理部の有効
データを無効データに変更するので、データ退避に失敗
しても元のデータ格納部に書込データが保存されてお
り、再度退避処理を行うことができ、電源喪失等の不慮
の事故が発生した場合でも、確実な退避処理を行うこと
ができるという効果が得られる。

【００７１】さらにまた、請求項４に係るフラッシュメ
モリのデータ管理方式によれば、データ書込処理時に無
効データの削除処理を行うので、別途無効データの削除
処理を行うことなくデータ書込及びデータ読出処理を行
うのみでフラッシュメモリを扱えることになるという効
果が得られる。なおさらに、請求項５に係るフラッシュ
メモリのデータ管理方式によれば、無効データ削除処理
を実行している状態で、その処理が電源喪失等によって
中断したときに、データ確認手段によって、複数のデー
タ管理部に格納されているステータス情報に基づいて、
無効データ削除処理が中断された有効データ退避中のデ
ータ管理部を特定し、無効データ削除処理を再開するこ
とができ、電源喪失時もバックアップ可能な記憶装置な
どに無効データ削除処理の進行状況などを記憶すること
無しに、フラッシュメモリの情報のみで中断された無効
データ削除処理を完了することができるという効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るフラッシュメモリのデータ管理方
式の概略構成を示すブロック図である。

【図２】図１のフラッシュメモリの構成例を示す説明図
である。

【図３】図１の演算処理装置におけるデータ管理処理の
一例を示すフローチャートである。

【図４】図２の無効データ削除処理の一例を示すフロー
チャートである。

【図５】データ書込／更新処理の動作説明に供する説明
図である。

【図６】無効データ削除処理の動作説明に供する説明図
である。

【図７】本発明の第２の実施形態におけるデータ管理処
理の一例を示すフローチャートである。

【図８】フラッシュメモリの構成例を示す説明図であ
る。

【図９】本発明の第３の実施形態におけるデータ確認処
理の一例を示すフローチャートである。

【図１０】第３の実施形態における無効データ削除処理
の動作状態を示す説明図である。

【図１１】第３の実施形態におけるデータ確認処理結果
を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 演算処理装置 ２ バス ３ フラッシュメモリ ４ 外部インタフェース装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １つのチップ内に複数個のメモリブロッ
   クを備え、上記メモリブロック単位での消去を可能に構
   成されたフラッシュメモリのデータ管理方式において、
   前記メモリブロックを任意容量の記憶領域に分割し、各
   記憶領域毎にデータ未書込状態、有効データ及び無効デ
   ータを表すステータス情報を設定し、書込データの更新
   時に更新データをデータ未書込状態が設定されている記
   憶領域に格納した後に、更新前のデータが格納されてい
   る記憶領域に対応するステータス情報を無効データに設
   定することを特徴とするフラッシュメモリのデータ管理
   方式。
2. 【請求項２】 １つのチップ内のメモリブロックをデー
   タ格納部及びデータ管理部とに区分けし、前記データ管
   理部に前記ステータス情報に加えて、書込データ識別用
   の管理番号、書込データの前記データ格納部に対する格
   納先を示すアドレス情報及び書込データのサイズ情報を
   管理情報として格納し、該管理情報に基づいてデータの
   検索を行うことを特徴とする請求項１記載のフラッシュ
   メモリのデータ管理方式。
3. 【請求項３】 前記データ格納部及びデータ管理部を複
   数対設け、１つのデータ格納部及びデータ管理部の無効
   データを消去する際に、有効データ及びその管理情報を
   他のデータ格納部及びデータ管理部に退避すると共に、
   当該データ管理部の有効データを無効データに変更した
   後元のデータ格納部及びデータ管理部の書込データ及び
   管理情報を初期化する無効データ削除処理を行うように
   したことを特徴とする請求項２記載のフラッシュメモリ
   のデータ管理方式。
4. 【請求項４】 前記無効データ削除処理を、データ書込
   処理時に自動的に行うようにしたことを特徴とする請求
   項３記載のフラッシュメモリのデータ管理方式。
5. 【請求項５】 前記無効データ削除処理を実行中に、電
   源喪失状態となって処理が中断したときに、次回の電源
   投入時に前記ステータス情報に基づいて当該無効データ
   削除処理が中断されたデータ管理部を特定し、無効デー
   タ削除処理を再開させるデータ確認手段を備えたことを
   特徴とする請求項３又は４に記載のフラッシュメモリの
   データ管理方式。