JPWO2004075063A1 - 情報記録媒体及びその領域管理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
発明の背景
従来、半導体メモリや、磁気ディスク、光磁気ディスクなどの情報記録媒体の情報記録領域に格納されたデータの管理は、ファイルシステムにより実現されている。ファイルシステムでは、情報記録領域を最小アクセス単位であるセクタ、及びセクタの集合であるクラスタに分割して管理し、1つ以上のクラスタをファイルとして管理する。
従来使用されているファイルシステムとして、FATファイルシステムが一例に挙げられる(参考文献1参照)。FATファイルシステムはパソコンなどの情報機器で一般に用いられているファイルシステムであり、ファイルを構成するデータの物理的な格納位置をFAT(File Allocation Table)と呼ばれるテーブルにより一元管理するという特徴を持つ。FATファイルシステムのようなファイルシステムによりデータ管理された情報記録媒体は、同一のファイルシステムを解釈する異なる機器間でファイルを共有することができるため、機器間でデータを授受することが可能となる。
しかしながら、ファイルシステムにはFATファイルシステムの他に、FAT32ファイルシステムや、NTFS(NT File System)、UDF(Universal Disk Format)などが存在し、各機器が解釈するファイルシステムも機器により様々である。そのため、同じ情報記録媒体を複数の機器で共有した場合でも、データを記録するファイルシステムが異なれば機器間でデータを授受することができなくなる。
この問題を解決する方法として、情報記録媒体に複数のファイルシステム管理情報を格納する領域と、共通のファイルデータを格納する領域とを設ける方法が提案されている(例えば、参考文献2参照)。その従来の方法では、情報記録媒体が機器に挿入された後、使用するファイルシステムを選択し、該当するファイルシステム管理情報が格納された領域の先頭アドレスを0番地として、ファイルシステム管理情報にアクセスする。このように、複数のファイルシステム管理情報の内、いずれか1つを選択して使用することで、異なるファイルシステムを解釈する機器に対して共通の情報記録媒体を使用してデータの授受を行うことが可能となる。
参考文献1: ISO/IEC9293、“Information Technology−Volume and file structure of disk cartridges for information”、1994年
参考文献2: 特開平8−272541号公報
従来の領域管理方法では、ファイルシステム管理情報を各ファイルシステム種別に対応して複数格納し、ファイルデータは各ファイルシステムに対し共通な1式のみを格納している。これにより、同じデータを持つファイルを異なるファイルシステムで取り扱う場合に、データの実体を複数格納する必要がなく、情報記録領域を削減することが可能となる。しかしながら、この方法では1つのファイルを編集する際、複数のファイル管理情報を一度に変更する必要があり、全てのファイルシステム管理情報を解釈可能な機器でしかファイルを編集することができないという問題がある。
また、異なるファイルシステムを認識する複数の機器間で、情報記録媒体を共用する際に、あるファイルシステムでフォーマットされた情報記録媒体を別のファイルシステムしか認識できない機器で使用したときに情報記録媒体内の元の情報を破壊するおそれがある。
上記の問題は、異なる機器による同一の情報記録媒体の使用の場合によらず、同一の機器が一の情報記録媒体を使用する場合であっても、その機器が複数のファイルシステムを認識可能な場合には同様に問題となる。
本発明では上記問題点に鑑み、機器毎に解釈可能なファイルシステムの種別や数が異なる場合や同一の機器において複数のファイルシステムを認識可能な場合において、データの互換性を維持し又は誤動作を防止する情報記録媒体及びその領域管理方法を提供することを目的とする。
(その解決方法)
本発明に係る第1の領域管理方法は、データを格納する情報記録領域を有し、記録領域に格納されるデータがファイルシステムによりファイルとして管理される情報記録媒体の領域管理方法である。その領域管理方法においては、情報記録領域を、それぞれ異なるファイルシステムで管理される複数の記録領域に分割され、情報記録媒体の外部からコマンドを受信し、受信したコマンドにしたがい、情報記録媒体の外部からアクセス可能な領域として複数の記録領域の中の1つを選択する。
さらに、第1の領域管理方法では、情報記録媒体に、分割された複数の記録領域の中で現在有効となっている領域を示す有効フラグを設定しておき、情報記録媒体の情報記録領域へのアクセスに先立ち、有効フラグを参照してアクセス可能な1つの領域を選択するようにしてもよい。
また、第1の領域管理方法では、情報記録媒体の初期化時に、有効フラグを所定値に設定し、その後に、情報記録媒体の外部から入力されるコマンドにしたがい有効フラグを再設定するようにしてもよい。
また、第1の領域管理方法では、情報記録媒体に、分割された各領域の大きさの情報を格納しておき、分割された各記録領域の大きさを情報記録媒体の外部から入力されるコマンドにしたがい変更可能としてもよい。
また、第1の領域管理方法において、情報記録媒体は、分割された各記録領域において、その領域に構築されたファイルシステムにより管理され、情報記録媒体と接続している機器の正当性が確認された場合にのみ、当該機器によりアクセス可能なプロテクト領域と、機器の正当性が確認されるか否かに関わらず当該機器によるアクセスが可能なユーザデータ領域とを含んでもよい。
本発明に係る第2の領域管理方法は、データを格納する情報記録領域を有し、情報記録領域に格納されるデータがファイルシステムによりファイルとして管理される情報記録媒体の領域管理方法である。
第2の領域管理方法では、情報記録領域を、それぞれ異なるファイルシステムで管理される複数の記録領域に分割する。さらに、分割された各記録領域毎に設けられ分割された各記録領域のファイルシステムが使用する領域管理に関する情報であるパーティションテーブルを格納する固定長の格納ブロックを複数個、情報記録媒体の連続した情報記録領域に保持する。さらに、分割された記録領域の中の外部機器よりアクセス可能な領域に対するパーティションテーブルを含む格納ブロックを示す有効ブロック番号を保持する。情報記録媒体の外部から入力されるコマンドに基づいて、有効ブロック番号を参照して、パーティションテーブル格納部から1つの格納ブロックを選択し、外部機器がアクセス可能なパーティションテーブルを決定する。
第2の領域管理方法では、パーティションテーブルを、情報記録媒体の論理アドレス空間の先頭に配置してもよい。
第2の領域管理方法では、パーティションテーブルは、ファイルシステムが管理する領域の開始アドレスと、その領域の大きさとを含んでもよく、各パーティションテーブルが示す領域は互いに重なり合わないようにする。
情報記録領域は、分割された各記録領域において、その領域に構築されたファイルシステムにより管理され、情報記録媒体と接続している機器の正当性が確認された場合にのみ、当該機器によりアクセス可能なプロテクト領域と、機器の正当性が確認されるか否かに関わらず当該機器によるアクセスが可能なユーザデータ領域とを含んでもよい。その場合、パーティションテーブル情報をユーザデータ領域及びプロテクト領域のそれぞれに対して設け、分割された同一の記録領域に対するユーザデータ領域及びプロテクト領域それぞれのパーティションテーブルを一組として管理する。
本発明に係る第1の情報記録媒体は、データを記録するデータ記録領域を有する情報記録媒体である。第1の情報記録媒体において、データ記録領域は複数の領域に分割され、各分割されたデータ領域にはその領域に格納されるデータを管理するファイルシステムがそれぞれ構築されている。また、情報記録媒体は、複数のデータ領域の中の、外部機器よりアクセス可能な一の領域を示す有効フラグを格納する領域情報格納部と、有効フラグを参照して有効な一のデータ領域を選択し、その選択した一のデータ領域への外部機器からのアクセスを可能とするアクセス領域判定部とを含む。
本発明に係る第2の情報記録媒体は、データを格納する情報記録領域を有する情報記録媒体である。情報記録領域は異なるファイルシステムにより管理される複数の記録領域に分割される。情報記録媒体は、分割された各記録領域のファイルシステムが使用する領域管理に関する情報であるパーティションテーブルを格納する格納ブロックを複数個格納するパーティションテーブル格納部と、情報記録媒体の外部からコマンドを受信するコマンド受信部と、パーティションテーブル格納部内の複数個の格納ブロックの内、外部機器が参照可能なパーティションテーブルを含む格納ブロックを示す有効ブロック番号を格納する領域情報格納部と、情報記録媒体の外部から入力されるコマンドに基づいて、有効ブロック番号を参照して、パーティションテーブル格納部から1つの格納ブロックを選択し、外部機器がアクセス可能なパーティションテーブルを決定するアクセス領域判定部とを備える。
本発明に係る第3の領域管理方法は、データを格納する情報記録領域を有し、記録領域に格納されるデータがファイルシステムによりファイルとして管理される情報記録媒体の領域管理方法である。第3の領域管理方法は、情報記録媒体の外部からアクセス可能な情報記録領域の大きさを複数種類保持し、情報記録媒体の外部から入力されるコマンドにより、アクセス可能な領域の大きさを切替える。
第3の領域管理方法では、情報記録媒体の外部からアクセス可能な複数種類の情報記録領域の大きさの内、現在有効となっている大きさを示す情報である有効領域情報を格納し、情報記録媒体内の情報記録領域へのアクセスに先立ち、有効領域情報を参照して、アクセス可能な領域の大きさを認識し、アクセス可否を判定してもよい。
また、第3の領域管理方法において、有効領域情報を、情報記録媒体の初期化と同時に、保持している複数の大きさのうちの1つに設定し、情報記録媒体の外部から入力されるコマンドにより再設定してもよい。
また、第3の領域管理方法において、情報記録媒体の外部から入力されるコマンドにより、保持している各領域の大きさを変更可能としてもよい。
また、第3の領域管理方法において、情報記録媒体は、各記録領域において、情報記録媒体と接続している機器の正当性が確認された場合にのみ、当該機器によりアクセス可能なプロテクト領域と、機器の正当性が確認されるか否かに関わらず当該機器によるアクセスが可能なユーザデータ領域とを含んでもよい。
本発明に係る第3の情報記録媒体は、データを記録する情報記録領域を有する情報記録媒体であって、外部からアクセス可能な情報記録領域の大きさの情報を複数種類含み、さらに、それらの複数の大きさの内、現在有効となっている大きさを示す情報を格納する領域情報格納部と、情報記録媒体内の情報記録領域へのアクセスに先立ち、領域情報格納部を参照して、アクセス可能な領域の大きさを認識し、アクセス可否を判定するアクセス領域判定部とを備える。
情報記録媒体において、情報記録媒体の外部からアクセス可能な領域の大きさを情報記録媒体内に複数種類保持し、情報記録媒体の外部から入力されるコマンドにより領域の大きさを切替えることで、機器毎に解釈可能なファイルシステムの種別や数が異なる場合に、各機器間でのデータの互換性の維持、誤動作の防止を実現できる。
本発明に係る第4の領域管理方法は、データを格納する情報記録領域を有し、該記録領域に格納されるデータがファイルシステムによりファイルとして管理される情報記録媒体の領域管理方法である。第4の領域管理方法は、情報記録領域の大きさを与える情報を所定のレジスタに格納し、情報記録媒体の初期化と同時にレジスタ内の情報記録領域の大きさを与える情報を、実際の情報記録領域の大きさよりも小さい所定値を与えるように設定し、情報記録媒体の外部から入力されるコマンドにより、レジスタ内の情報記録領域の大きさを与える情報を、実際の情報記録領域の大きさを与えるように再設定する。
第4の領域管理方法において、レジスタ内の情報記録領域の大きさが0KBに設定されている状態では、情報記録媒体の外部から入力されるデータ読出しコマンド、及びデータ書き込みコマンドを情報記録媒体が受け付けないようにしてもよい。
また、第4の領域管理方法において、情報記録媒体は、それが接続する機器の正当性が確認された場合にのみ、当該機器によりアクセス可能なプロテクト領域と、機器の正当性が確認されるか否かに関わらず当該機器によるアクセスが可能なユーザデータ領域とを含んでもよい。このとき、レジスタ内の情報記録領域の大きさを与える情報は、ユーザデータ領域の大きさを与えるようにする。
本発明に係る第4の情報記録媒体は、データを記録する情報記録領域を有する情報記録媒体であって、情報記録領域の大きさを与える情報を格納するレジスタと、情報記録媒体の外部からコマンドを入力するコマンド受信部と、情報記録媒体の初期化と同時にレジスタ内の情報記録領域の大きさを与える情報を、実際の情報記録領域の大きさよりも小さい所定値を与えるように設定し、外部から入力されるコマンドにより、レジスタ内の情報記録領域の大きさを与える情報を、実際の情報記録領域の大きさを与えるように再設定するアクセス領域判定部とを備える。
情報記録媒体において、情報記録領域の大きさを与える情報を所定のレジスタに格納し、情報記録媒体の初期化と同時に領域情報格納レジスタ内の情報記録領域の大きさを所定値に設定し、情報記録媒体の外部から入力されるコマンドにより、領域情報格納レジスタ内の情報記録領域の大きさを実際の情報記録領域の大きさに再設定することで、機器毎に解釈可能なファイルシステムの種別や数が異なる場合に各機器の誤動作を防止することができる。
(従来技術より有利な効果)
本発明によれば、情報記録媒体内の情報記録領域を異なるファイルシステムにより管理される複数の領域に分割し、情報記録媒体に各領域の開始位置や大きさなどの情報を複数格納し、情報記録媒体の外部から入力されるコマンドにより、アクセス可能な1つの領域を選択することで、1つの情報記録媒体内に独立した複数のファイルシステムの構築を可能とし、機器毎に解釈可能なファイルシステムの種別や数が異なる場合に、各機器間でのデータの互換性、誤動作の防止を実現できる。
また、情報記録媒体において、ファイルシステムが使用する領域管理に関する情報であるパーティションテーブル情報を格納する格納ブロックを複数個、情報記録媒体内に保持し、情報記録媒体の外部から入力されるコマンドにより、1つの格納ブロックを選択し、それを情報記録領域の先頭に配置することで、1つの情報記録媒体内に独立した複数のファイルシステムを構築でき、機器毎に解釈可能なファイルシステムの種別や数が異なる場合に、各機器間でのデータの互換性、誤動作の防止を実現できる。
図2は、FATファイルシステムの構成を示す図である。
図3A〜図3Cは、FATファイルシステムのデータ格納例を示す図である。
図4は、本発明の実施の形態1における領域情報格納部の一例を示す図である。
図5Aは、本発明の実施の形態1における初期化処理を示すフローチャートである。
図5Bは、本発明の実施の形態1における領域情報格納部の一例を示す図である(初期化後の状態)。
図6Aは、本発明の実施の形態1における領域切替処理を示すフローチャートである。
図6Bは、本発明の実施の形態1における領域情報格納部の一例を示す図である(領域切替処理後の状態)。
図7は、本発明の実施の形態1におけるデータ読出処理を示すフローチャートである。
図8は、本発明の実施の形態1における領域長設定処理を示すフローチャートである。
図9は、本発明の実施の形態1における領域削除処理を示すフローチャートである。
図10A〜10Fは、本発明の実施の形態1における情報記録領域の領域長の設定変更処理を説明するための図である。
図11は、本発明の実施の形態1における領域割当変更処理を示すフローチャートである。
図12Aは、本発明の実施の形態1における、ユーザデータ領域とプロテクト領域が設けられた情報記録領域の一例を示す図である。
図12Bは、本発明の実施の形態1における、情報記録領域においてユーザデータ領域とプロテクト領域が設けられた場合の領域情報格納部の一例を示す図である。
図13は、本発明の実施の形態2における情報処理装置及び情報記録媒体からなる情報処理システムの構成を示す図である。
図14は、マスターブートレコード・パーティションテーブルの構成を示す図である。
図15Aは領域情報格納部の一例を示す図、図15Bはパーティションテーブル格納部の一例を示す図、及び図15Cはデータ格納部の一例を示す図である。
図16は、本発明の実施の形態2における、情報記録媒体の論理アドレス空間におけるデータ配置の一例を示す図である(有効ブロック番号=1の場合)。
図17は、本発明の実施の形態2における、情報記録媒体の論理アドレス空間におけるデータ配置の一例を示す図である(有効ブロック番号=2の場合)。
図18は、本発明の実施の形態2における初期化処理を示すフローチャートである。
図19は、本発明の実施の形態2における領域切替処理を示すフローチャートである。
図20は、本発明の実施の形態2におけるデータ読出処理を示すフローチャートである。
図21Aは、本発明の実施の形態2における、情報記録領域においてユーザデータ領域とプロテクト領域を設けた場合の領域情報格納部の一例を示す図である。
図21Bは、その場合のパーティションテーブル格納部の一例を示す図である。
図22は、本発明の実施の形態3における情報処理装置及び情報記録媒体からなる情報処理システムの構成を示す図である。
図23は、本発明の実施の形態3における領域情報格納部の一例を示す図
図24は、本発明の実施の形態3における初期化処理を示すフローチャートである。
図25は、本発明の実施の形態3におけるカレントステータス切替処理を示すフローチャートである。
図26は、本発明の実施の形態3におけるホスト要求ステータス切替処理を示すフローチャートである。
図27は本発明の実施の形態3におけるデータ読出処理を示すフローチャートである。
図28は、本発明の実施の形態3における領域長設定処理を示すフローチャートである。
図29は、本発明の実施の形態3における、情報記録領域にユーザデータ領域とプロテクト領域を設けた場合の領域情報格納部の一例を示す図である。
図30は、本発明の実施の形態4における情報処理装置及び情報記録媒体からなる情報処理システムの構成を示す図である。
図31は、本発明の実施の形態4におけるユーザデータ領域とプロテクト領域が存在する場合の領域情報格納部の一例を示す図である。
図32は、本発明の実施の形態4における初期化処理を示すフローチャートである。
図33は、本発明の実施の形態4における領域長設定処理を示すフローチャートである。
発明の好ましい実施形態
以下、本発明の情報記録媒体における領域管理方法について、添付の図面を用いて説明する。なお、以下の説明では、本発明の領域管理方法を実施する具体的な例として、情報処理装置及び情報記録媒体を示し説明する。
<実施の形態1>
図1は本発明の実施の形態1における情報処理装置及び情報記録媒体からなる情報処理システムの構成図である。図1において、情報処理装置100は、CPU101、情報処理装置上で動作するプログラムなどを格納するROM102、一時的にデータを保持するワークメモリなどに使用するRAM103、及び情報記録媒体110に対する各種コマンドの送信とデータの送受信を行うコマンド送信部104から構成される。
情報記録媒体110は、情報処理装置100から送信されてきたコマンドの受信とデータの送受信を行うコマンド受信部111、ファイルシステムの管理下でデータをファイルとして格納する情報記録部114、領域の開始位置や大きさなどの情報記録部114に関する情報を格納する領域情報格納部112、及びコマンド受信部111からのアクセス要求に対し領域情報格納部112に格納されている情報を元に情報記録部114上のアクセスする領域を決定するアクセス領域判定部113から構成される。アクセス領域判定部113は領域の決定処理以外に情報記録媒体110の動作に関わる種々の処理を実行する。
情報記録部114の情報記録領域は複数の領域114−1、…114−nに分割され、各領域114−1、…114−nには、それぞれの情報記録領域に対応するファイルシステムが構築されている。本実施形態では、ファイルシステムはFATファイルシステムを用いる。
(FATファイルシステム)
図2に、分割された一つの情報記録領域に格納されるFATファイルシステムの構成を示す。一つの情報記録領域114−nにおいては、その先頭にその情報記録領域を管理するための管理情報領域200が存在し、引き続いてファイル内のデータなどを格納するデータ領域210が存在する。
管理情報領域200は、一の情報記録領域114−nを複数のパーティションと呼ばれる領域に分割して管理するための情報を格納するマスターブートレコード・パーティションテーブル201、1つのパーティション内の管理情報を格納するパーティションブートセクタ202、ファイルに含まれるデータの物理的な格納位置を示すFATテーブル203、204、及びルートディレクトリ直下に存在するファイル及びディレクトリの情報を格納するルートディレクトリエントリ205から構成される。FATテーブルはファイルに含まれるデータの物理的な格納位置を示す重要な領域であることから、通常、情報記録媒体内には2つの同じ情報を持つFATテーブル203、204が存在し、二重化されている。
データ領域210は複数のクラスタに分割されて管理されており、各クラスタにはファイルに含まれるデータが格納されている。多くのデータを格納するファイルなどは複数のクラスタをデータ格納領域として使用しており、各クラスタ間のつながりは、FATテーブル203、204に格納されたリンク情報により管理されている。
ここで、図3Aから図3Cを用いて上記のFATファイルシステムにおけるファイルデータの読み出し例を説明する。
ルートディレクトリエントリ205やデータ領域210の一部には、図3Aに示すような、ファイル名やファイルサイズなどを格納するディレクトリエントリ301が格納される。ファイルデータの格納先であるデータ領域210はクラスタ単位で管理されており、各クラスタには一意に識別可能なクラスタ番号が付与されている。ファイルのデータが格納されているクラスタを特定するために、ディレクトリエントリ301には、ファイルデータの先頭部分が格納されているクラスタのクラスタ番号(開始クラスタ番号)が格納されている。図3Aのディレクトリエントリ301の例は、FILE1.TXTという名前を持つファイルがクラスタ番号10からデータを格納していることを示している。
複数のクラスタにデータが格納されているファイルの場合、開始クラスタ番号以降に続くクラスタ番号を特定し、データが格納されているクラスタを辿る必要がある。そのために必要なクラスタのリンク情報はFATテーブルに格納されている。図3BにFATテーブル302の例を示す。FATテーブル302には、各クラスタ番号に対応したフィールドが設けられており、それぞれのフィールドには、各クラスタのリンク情報を示すFATエントリが格納される。FATエントリは、次にリンクされるクラスタのクラスタ番号が格納されている。図3Bの例では、クラスタ番号10に対応するFATエントリとして11が格納されているため、クラスタ番号10のクラスタは、クラスタ番号11のクラスタにリンクしていることになる。同様にクラスタ番号11に対応するFATエントリには12、クラスタ番号12に対応するFATエントリには13が格納されており、クラスタ番号10,11,12,13の順でリンクされていることになる。次にクラスタ番号13に対応するFATエントリにはFFFが格納されているが、FFFはリンクの終端を意味していることから、クラスタ番号10で始まるリンクは、10,11,12,13の4クラスタで終端することになる。また、クラスタ番号14に対応するFATエントリに格納されている0は、そのクラスタがファイルに割り当てられておらず、空き領域であることを意味している。
図3A及び図3Bより、ファイル”FILE1.TXT”に割り当てられたデータ領域がクラスタ番号10,11,12,13であることが認識され、実際に”FILE1.TXT”のファイルのデータを読み込む場合には、図3Cに示すように、データ領域303のクラスタ番号10,11,12,13のデータを順次読み込むことになる。
(領域管理動作)
以上のように構成される情報記録媒体に対する領域管理方法を以下に説明する。
本実施形態では、情報記録媒体110内の情報記録部114の記録領域を、異なるファイルシステムにより独立して管理される複数の領域に分割して管理し、情報処理装置100から入力されるコマンドにより、情報処理装置100からアクセス可能な領域を切替える。これにより、情報記録媒体110内に複数のファイルシステムを共存させ、解釈できるファイルシステムが異なる機器間で共通の情報記録媒体を使用することを可能とする。
図4は、本実施の形態における領域情報格納部112の一例を示す図である。
領域情報格納部112には、領域を一意に識別するための番号である領域識別番号401、領域の開始アドレスを示す領域開始アドレス402、領域の大きさを示す領域長403、及び現在有効となっている領域を示す有効フラグ404が格納されている。なお、領域情報格納部112に格納されるアドレスは物理アドレスである。
これら4つの情報401〜404を1組とした情報が情報記録格納部114の分割された各領域114−1〜114−nに対応付けられており、情報記録部114の分割数だけ存在している。図4の例では、情報記録格納部114はN個の領域に分割されており、1番目の領域は情報記録部114の先頭アドレスから100MBの大きさの領域となる。同様に2番目の領域は情報記録部114の先頭から100MBずれた位置から開始される大きさ30MBの領域、3番目の領域は情報記録部114の先頭から130MBずれた位置から開始される大きさ100MBの領域、N番目の領域は情報記録部114の先頭から1000MBずれた位置から開始される大きさ24MBの領域となる。
有効フラグ404は、1番目〜N番目までの領域の内、どの領域が現在アクセス可能かを示しており、図4の例では、1番目の領域が現在アクセス可能と設定されている。
(初期化処理)
次に、本実施の形態における情報記録媒体110の初期化処理について説明する。情報処理装置100に情報記録媒体110が接続されると、情報処理装置は情報記録媒体に初期化コマンドを送信し、情報記録媒体の初期化を行う。図5Aは、情報記録媒体110内の初期化処理の流れを示すフローチャートである。
初期化処理では、第1に情報記録媒体110のコマンド受信部111が情報処理装置100からの初期化コマンドを受け取る(S501)。
次に、情報記録媒体110内の情報記録部114や他の処理部、レジスタなどを初期化し、情報記録媒体110を外部からアクセス可能な状態にする(S502)。
次に、領域情報格納部112に含まれる複数の領域情報の内、1番目の領域情報に含まれる有効フラグを“1”(有効)に設定する(S503)。
次に、1番目の領域情報以外の領域情報に含まれる有効フラグを全て“0”(無効)に設定する(S504)。
最後に、初期化処理が完了したことを情報記録媒体のコマンド受信部経由で情報処理装置に通知する(S505)。
上記初期化処理を完了した時点で、情報記録媒体110内の領域情報格納部112は図5Bのように1番目の領域にのみ有効フラグが設定される。この状態では、情報処理装置は1番目の領域のみにアクセスできる。
(領域切替え処理)
本実施の形態における領域切替え処理について説明する。領域切替え処理は、有効な領域を切り換える処理である。本処理は、情報処理装置から情報記録媒体へ、有効にしたい領域の領域識別番号を指定して領域切替えコマンドを送信することにより実行される。
図6Aは、情報記録媒体内の領域切替え処理の流れを示すフローチャートである。
領域切替え処理において、最初に、情報記録媒体110のコマンド受信部111が情報処理装置100から領域切替えコマンドを受け取る(S601)。領域切替えコマンドは例えば、Area_Change(Num)のように表され、引数”Num”により領域識別番号を設定して切替えたい領域の領域識別番号を指定する形式となっている。
次に、情報記録媒体110が初期化済みであるか判定する(S602)。初期化されていない場合は、情報記録媒体110のコマンド受信部111経由でエラーレスポンスを情報処理装置100に送信し、処理を終了する(S606)。
初期化済みである場合は、領域切替えコマンドで指定された領域識別番号を参照し、領域情報格納部112内の該当する領域に対する有効フラグを“1”(有効)に設定する(S603)。
次に、S603で有効フラグを設定した領域以外の領域情報に含まれる有効フラグを全て“0”(無効)に設定する(S604)。
最後に、領域切替え処理が完了したことを情報記録媒体110のコマンド受信部111経由で情報処理装置100に通知する(S605)。
図6Bに、上記領域切替え処理後の、情報記録媒体110内の領域情報格納部112の一例を示す。同図では、切替先の領域識別番号を示す引数Numに“2”が指定された場合の例を示している。有効フラグは2番目の領域に対してのみ有効(”1”)に設定されており、情報処理装置100は2番目の領域のみをアクセスできる。
(データアクセス処理)
本実施の形態における情報記録媒体110へのアクセス手順について、データ読出し処理を例として説明する。
情報記録媒体110からのデータ読出し/書き込みは、情報記録媒体110に対しデータ読出し/書き込みコマンドを送信し実行する。図7は、情報記録媒体110内のデータ読出し処理の流れを示すフローチャートである。
データ読出し処理では、最初に、情報記録媒体110のコマンド受信部111が情報処理装置100からデータ読出しコマンドを受け取る(S701)。データ読出しコマンドは例えばRead(Offs、Size)で表される。第1引数”Offs”で読出し開始アドレスを指定し、第2引数”Size”で読出しサイズを指定する形式となっている。ここで、引数Offsは、情報処理装置から見た場合の情報記録媒体110の論理アドレス空間におけるアドレス(すなわち、論理アドレス空間の先頭からのオフセット値)を示す。
次に、情報記録媒体110が初期化済みであるか判定する(S702)。初期化されていない場合は、情報記録媒体110のコマンド受信部111経由でエラーレスポンスを情報処理装置100に送信し(S710)、処理を終了する。
初期化済みである場合は、領域情報格納部112内の領域情報で、有効フラグが“1”(有効)である領域を探索する(S703)。
次に、その探索した領域に基づき、その領域の領域長ASを取得する(S704)。
次に、引数Offsの値に引数Sizeの値を加算したものと、領域長ASとを比較し、読出し領域が全てアクセス可能な領域内に含まれているか確認する(S705)。領域長ASの方が小さい場合は、読出し領域がアクセス可能な領域を越えているため、情報記録媒体110のコマンド受信部111経由でエラーレスポンスを情報処理装置100に送信し(S710)、処理を終了する。
領域長ASが、引数Offsの値に引数Sizeの値を加算した値以上の場合、探索した領域の開始アドレスAOを、領域情報格納部112の領域開始アドレス402から取得する(S706)。
次に、情報記録部114の読出し開始位置の物理アドレスOffs’を求める(S707)。読出し開始位置Offs’は、引数Offsに開始アドレスAOを加算して算出する。
そして、読出し開始位置Offs’の位置から引数Sizeの値分のデータを読出し、情報記録媒体110のコマンド受信部111経由でデータを情報処理装置100に送信する(S708)。
最後に、データ読出し処理が完了したことを情報記録媒体110のコマンド受信部111経由で情報処理装置100に通知する(S709)。
このように情報記録媒体110内で、現在有効となっている領域の情報を管理し、情報処理装置100から指定されたアクセス位置を現在有効となっている領域の物理的なアドレスに変換することで、複数に分割された情報記録部114の記録領域の特定の領域に対するアクセスを可能とする。
なお、書込み処理についても、書込みアドレスと書込みデータを指定することにより、読出し処理と同様に実行され得る。
(領域長変更処理)
本実施の形態における複数に分割された各領域の領域長を変更(設定)する手順について説明する。
領域長変更処理は、情報処理装置100から情報記録媒体110へ、設定したい領域の領域識別番号と、領域開始位置、大きさを指定して領域長設定コマンドを送信することにより実行される。図8に、情報記録媒体110内の領域長変更処理の流れを示す。
領域長変更処理において、最初に、情報記録媒体100のコマンド受信部111が情報処理装置100からの領域長設定コマンドを受け取る(S801)。領域長設定コマンドは、Set_Area_Size(Num、Offs、Size)のように表され、第1引数”Num”で領域長を設定したい領域の領域識別番号を指定し、第2引数”Offs”で領域開始アドレスを指定し、第3引数”Size”で領域長を指定する形式となっている。
次に、情報記録媒体が初期化済みであるか判定する(S802)。初期化されていない場合は、情報記録媒体110のコマンド受信部111経由でエラーレスポンスを情報処理装置100に送信し、処理を終了する(S807)。
初期化済みである場合は、引数Offs、Sizeで指定された領域がNum番目の領域以外の領域に含まれるか確認する(S803)。領域が含まれていた場合、領域長設定後のNum番目の領域が他の領域と重なるため、情報記録媒体のコマンド受信部経由でエラーレスポンスを情報処理装置100に送信し、処理を終了する(S807)。
領域が含まれていない場合、領域情報格納部112からNum番目の領域に関する領域情報を探索する(S804)。
そして、領域情報格納部112において、探索したNum番目の領域に関する領域情報の領域開始アドレス、領域長を、引数Offs、Sizeの値に変更する(S805)。
最後に、領域長設定処理が完了したことを情報記録媒体110のコマンド受信部111経由で情報処理装置100に通知する(S806)。
領域長設定処理において、設定後の領域が他の領域に重ならない場合は上記の手順により領域長の設定が可能である。2つの領域を1つの領域に併合するなどの場合、設定後の領域が他の領域に重なるため、一旦2つの領域を削除した上で、上記の領域長設定処理を行う必要がある。次にこの領域の削除処理について説明する。
(領域削除処理)
図9は、情報記録媒体111内の領域削除処理の流れを示すフローチャートである。
領域削除処理では、最初に、情報記録媒体110のコマンド受信部111が情報処理装置100からの領域削除コマンドを受け取る(S901)。領域削除コマンドは、Delete(Num)のように表され、引数Numで削除対象領域の領域識別番号を指定する形式となっている。
次に、情報記録媒体110が初期化済みであるか判定する(S902)。初期化されていない場合は、情報記録媒体110のコマンド受信部111経由でエラーレスポンスを情報処理装置100に送信し、処理を終了する(S906)。
初期化済みである場合は、領域情報格納部112からNum番目の領域に関する領域情報を探索する(S903)。
そして、探索したNum番目の領域に関する領域情報の領域開始アドレス、領域長を共に0に変更する(S904)。
最後に、領域削除処理が完了したことを情報記録媒体110のコマンド受信部111経由で情報処理装置100に通知する(S905)。
以上の処理により、本実施の形態では、情報記録媒体110内のデータにアクセスする前に領域切替えコマンドを発行することにより所望の領域に切替えることを可能とする。そのため、情報記録媒体110内の情報記録部の記録領域を複数に分割し、それぞれの領域に異なるファイルシステムを構築した場合において、自己の情報処理装置が解釈可能なファイルシステムが構築されている領域を選択し、アクセスすることが可能となる。
以上の領域長変更処理及び領域削除処理が行われる具体的な例について図10A〜図10F、図11を用いて説明する。
今、図10Aに示されるように、情報記録部114が2GBの情報記録領域1と、6GBの情報記録領域2とに分割されている場合に、それらの領域サイズをそれぞれ128MBと、7.8GBとに変更する場合の処理を考える。
図11において、情報記録媒体110のコマンド受信部111がユーザからの領域割当ての変更指示を受信する(S1101)。次に、割当ての変更において領域の削除が必要か否かを判断する(S1102)。削除が必要であると判断されると、領域削除コマンドを発行し(S1103)、その領域を削除する。例えば、図10Aに示す例では、情報記録領域2を拡張するためには、情報記録領域1を削除する必要があるため、領域記録情報1を削除する(図10B参照)。次に、領域長設定コマンドを発行し(S1104)、領域長の変更を行う。図10A〜図10Fの例では、情報記録領域2を7.8GBに拡張する(図10C参照)。次に、フォーマット処理を行う(S1105)(図10D参照)。そして、他の領域の領域長の設定が必要か否かを判断する(S1106)。必要であれば、領域長設定コマンドを発行し(S1107)、続いてその領域のフォーマットを行う(S1108)。すなわち、情報記録領域2のフォーマット後、図10Eに示すように情報記録領域1の領域長が128MBに設定され、その後、図10Fに示すように情報記録領域1がフォーマットされる。
(プロテクト領域)
複数のファイルシステムに対応しつつ、音楽データなどのデジタルコンテンツの著作権保護をより強化に実現するための情報記録媒体の構成を説明する。
著作権保護をより強化に実現するため、図12Aに示すように、情報記録媒体110内の分割された各記録領域を、一般ユーザがアクセスすることができる領域(ユーザデータ領域)と、一般ユーザによるアクセスに制限を課し、データを安全確実に格納することができる領域(プロテクト領域)とに分離する。
プロテクト領域は情報処理装置100と情報記録媒体110が互いの識別情報を交換する相互認証処理により、互いに正当な機器であると確認が取れた場合のみアクセスが可能な領域である。そのため、音楽データを暗号化した上でユーザデータ領域に格納し、その暗号化に用いた鍵はプロテクト領域に格納することで音楽データなどのデジタルコンテンツの著作権保護に使用することが可能である。
この場合、ユーザデータ領域に格納された暗号化データを復号する鍵をプロテクト領域に格納しているため、ユーザデータ領域をさらに複数の領域に分割して管理した場合、対応するプロテクト領域も同数の領域に分割し管理する必要がある。
図12Bに、情報記録部114の記録領域がユーザデータ領域とプロテクト領域に分離されている場合における領域情報格納部112bの一例を示す。
図4で示した例と異なる点は、領域開始アドレスと領域長について、それぞれユーザデータ領域用とプロテクト領域用の2組の情報(402a、402b)、(403a、403b)が設けられている点である。領域識別番号401、有効フラグ403は2つの領域に共通する。領域切替え処理において、2つの領域の情報は同時に切替えられる。すなわち、図12Bの例において現在有効フラグが設定されている領域識別番号が“1”で識別される領域は、ユーザデータ領域の先頭から100MBの大きさの領域と、プロテクト領域の先頭から1MBの大きさの領域であり、領域切替え処理により、識別番号が“2”の領域に切替えられると、ユーザデータ領域の先頭から100MBの位置から始まる30MBの大きさの領域と、プロテクト領域の先頭から1MBの位置から始まる5MBの大きさの領域が、情報処理装置からアクセス可能な領域となる。
このように、情報記録部114の記録領域がユーザデータ領域とプロテクト領域に分離されている場合においては、ユーザデータ領域とプロテクト領域を組として領域を切替えることで、暗号化コンテンツと鍵の対応関係の管理を容易にする。
なお、ユーザデータ領域とプロテクト領域に対する、初期化処理、データアクセス処理等は前述したものと同様である。
本発明の実施の形態では、領域情報格納部112が領域識別番号、領域開始アドレス、領域長、有効フラグの4つの情報を1組として管理する例を記載したが、各領域の位置と大きさ、現在有効となっている領域が識別可能であれば他の形式としても良い。例えば、各領域は必ず連続しているという制限を設けることで領域開始アドレスの情報を削除できる。また、Area_ChangeやReadなどのコマンドは、本実施の形態で記載した引数以外の情報を引数として与えても良い。また、初期化処理時に1番目の領域の有効フラグを”有効”に設定する場合について説明したが、別の特殊コマンドを設け、初期化処理時に最初に設定される領域を情報処理装置100から指定可能としても良い。また、データ読出し処理において、有効な領域を越える領域にアクセスを行った場合はエラーとしたが、有効な領域を越えた場合でも、その領域のデータが読出し可能であれば、データを読み出すよう設計しても良い。
<実施の形態2>
図13は本発明の実施の形態2における情報処理装置及び情報記録媒体からなる情報記録システムの構成図である。実施の形態1における構成(図1参照)と異なる点は、情報記録媒体110bにおいて情報記録部114bにパーティションテーブル格納部1300と、データ格納部1310とが含まれている点である。
パーティションテーブル格納部1300は、情報記録部114bの情報記録領域を複数のパーティションと呼ばれる領域に分割して管理するための複数のマスターブートレコード・パーティションテーブル201−1、…201−Nからなる。
各マスターブートレコード・パーティションテーブル201−1、…201−Nは、図2に示す情報記録部114の先頭アドレスに格納されているマスターブートレコード・パーティションテーブル201と同一である。すなわち、パーティションテーブル格納部1300は、図1、2に示す各ファイルシステムにおいて、管理情報領域200からマスターブートレコード・パーティションテーブル201のみを抽出し、1箇所に集めて管理するものである。データ格納部1310は、図1に示す情報記録部114に格納される情報を全て格納してもよいし、または、その全ての情報からマスターブートレコード・パーティションテーブル201のみを除いたものを格納してもよい。
各マスターブートレコード・パーティションテーブル201−i(i=1、2、…N)は通常512バイトの固定長の情報記録領域に格納されており、ファイルシステムが使用する領域管理に関する情報であるパーティションテーブルを格納する。図14にマスターブートレコード・パーティションテーブルの構成を示す。同図に示すようにマスターブートレコード・パーティションテーブル201−iは、マスターブートレコード251、4つのパーティションテーブル252、シグネチャワード253を含む。
マスターブートレコード251は、情報記録領域の先頭に存在し、情報記録媒体内に格納されているOSが起動するためのブートストラップコードを格納する領域である。
パーティションテーブル252は、情報記録領域に存在する各パーティションの開始位置や大きさなどの情報を格納する領域であり、4つのパーティション情報を格納することが可能である。
シグネチャワード253は、マスターブートレコード・パーティションテーブル201−i(i=1、2、…N)を格納している領域の終端を示す記号を格納する領域であり、通常0x55AAの2バイトが格納されている。
パーティションテーブル252は、そのパーティションをブート用に使用するか否かを判定するフラグを格納するブートインジケーター、パーティションの開始位置を示す開始ヘッド/開始セクタ/開始シリンダ、容量あるいはファイルシステム種別により決定されるフラグを格納するシステムID、パーティションの終了位置を示す終了ヘッド/終了セクタ/終了シリンダ、パーティション開始位置を情報記録領域の先頭位置からのセクタ数で示す相対セクタ、パーティションの大きさをセクタ数で示す総セクタから構成されている。
このようにパーティションテーブル252には、パーティションの開始位置や大きさに関する情報が格納されており、各パーティションが割り当てられている領域の位置を認識することが可能である。
本実施の形態では、パーティションテーブル格納部1300においてマスターブートレコード・パーティションテーブルを集中的に管理し、データアクセスの際に参照するマスターブートレコード・パーティションテーブルを切替えることによって情報処理装置100からのアクセス領域を切替えるようにする。
(領域管理動作)
以下、本実施の形態における領域管理方法を説明する。
図15A〜図15Cは、本実施の形態におけるパーティションテーブル格納部1300、データ格納部1310、及び領域情報格納部112bのデータ構成例を示した図である。
パーティションテーブル格納部1300はN個の格納ブロックから構成されており、各格納ブロックは16KBの固定長となっている。各格納ブロックには、それぞれ異なる領域に存在するパーティションに関する情報を記載したマスターブートレコード・パーティションテーブルが格納されている。
データ格納部1310は、その領域が複数のパーティションに分割されており、それぞれのパーティションには異なるファイルシステムが構築されている。パーティションテーブル格納部1300に格納された各マスターブートレコード・パーティションテーブルは、データ格納部1310内の各パーティションに1対1に対応している。
領域情報格納部112bは次に示す6つの情報から構成されている。
1)パーティションテーブル格納部開始アドレス
パーティションテーブル格納部1300の先頭位置のアドレス(物理アドレス)が格納されている。図15Aの例では、パーティションテーブル格納部1300はアドレス1024MBから始まる。
2)パーティションテーブル格納部ブロックサイズ
パーティションテーブル格納部1300に存在する1つの格納ブロックの大きさが格納されている。図15Aの例では、格納ブロックの大きさは16KBである。各格納ブロックには、各マスターブートレコード・パーティションテーブルの情報が格納される。
3)パーティションテーブル格納部ブロック数
パーティションテーブル格納部1300に存在する格納ブロックの数が格納されている。図15Aの例では、格納ブロックはN個存在している。
4)データ格納部開始アドレス
データ格納部1310の先頭位置のアドレス(物理アドレス)が格納されている。図15Aの例では、データ格納部1310はアドレス0から始まっている。
5)データ格納部サイズ
データ格納部1310の大きさが格納されている。図15Aの例では、データ格納部1310の大きさは1024MBである。
6)有効ブロック番号
パーティションテーブル格納部1300に存在する複数の格納ブロックの内、現在有効となっている格納ブロックの番号が格納されている。図15Aの例では、パーティションテーブル格納部1300の1番目の格納ブロックが有効となっている。
次に、図16を用いて情報処理装置からアクセス可能な情報記録媒体のアドレス配置について説明する。情報処理装置は、図15B、図15Cに示すパーティションテーブル格納部1300及びデータ格納部1310のデータを図16に示すように配置する。図16は、情報処理装置100が認識する情報記録媒体110bの論理的なアドレス空間を示している。
図15Aにおいて有効ブロック番号が“1”であるため、図16に示すように、マスターブートレコード・パーティションテーブル1を格納する、パーティションテーブル格納部1300の1番目の格納ブロックが、論理アドレス空間の先頭、すなわち、論理アドレス0から16KBの領域Aに配置される。データ領域は1番目の格納ブロックに連続して、アドレス16KBの位置を先頭として、領域B、領域C、領域D、領域Eに配置される。情報処理装置100は図16に示すような論理アドレス空間における論理アドレスを用いて情報記録媒体に対する種々の処理を行う。
情報処理装置100は、論理アドレス0に存在するパーティションテーブルの情報を読み出し、ファイルシステムが構築されている領域を認識する。図16の例では、マスターブートレコード・パーティションテーブル1が論理アドレス空間の先頭に配置されており、情報処理装置100は、マスターブートレコード・パーティションテーブル1が領域Bを示す情報を格納していることから、領域Bに格納されているファイルシステム1にアクセスし、データの読み書きを実行する。すなわち、図16の例では、情報処理装置100は領域Aと領域Bにアクセスする。
図17は、有効ブロック番号に“2”が格納されている場合の、情報処理装置100から見た論理アドレス空間における配置例を示した図である。図17では、マスタブートレコード・パーティションテーブル2が論理アドレス空間の先頭に配置されており、マスタブートレコード・パーティションテーブル2は領域Cを示す情報を格納していることから、情報処理装置100は領域Cに格納されているファイルシステム2にアクセスし、データの読み書きを実行する。すなわち、図17の例では情報処理装置は領域A及び領域Cにアクセスする。
このように有効ブロック番号を用いてパーティションテーブルが格納された格納ブロックを切替えることにより、データ領域に存在するそれぞれ異なるファイルシステムが構築されている複数のパーティションの内、特定の1パーティションのみを使用することが可能となる。これにより、情報処理装置100が解釈するファイルシステムが格納された領域を選択して情報記録媒体110bを使用することが可能となる。
(初期化処理)
本実施形態における情報記録媒体110bの初期化処理について説明する。情報処理装置100に情報記録媒体110bが接続されると、情報処理装置100は情報記録媒体110bに初期化コマンドを送信し、情報記録媒体の初期化を行う。図18は情報記録媒体の初期化処理の流れを示すフローチャートである。
本初期化処理では、最初に情報記録媒体110bのコマンド受信部111が情報処理装置100からの初期化コマンドを受け取る(S1601)。
次に、情報記録媒体110bの情報記録部114bの記録領域や各処理部、レジスタなどを初期化し、情報記録媒体外部からアクセス可能な状態にする(S1602)。
次に、領域情報格納部112bに含まれる有効ブロック番号を“1”に設定する(S1603)。
最後に、初期化処理が完了したことを情報記録媒体110bのコマンド受信部111経由で情報処理装置100に通知する(S1604)。
上記初期化処理を完了した時点で、領域情報格納部112b内の有効ブロック番号は“1”に設定され、情報処理装置100からパーティションテーブル参照時にアクセスされる領域は、パーティションテーブル格納部1300の1番目の格納ブロックとなる。
(領域切替え処理)
本実施の形態の情報記録媒体110bに対する領域切替え処理について説明する。領域切替え処理は、情報処理装置100から情報記録媒体110bへ、有効にしたいパーティションテーブル格納部1300の格納ブロックの番号を指定して領域切替えコマンドを送信することにより実行される。図19は、情報記録媒体110bの領域切替え処理を示すフローチャートである。
本領域切替え処理では、最初に、情報記録媒体110bのコマンド受信部111が情報処理装置100から領域切替えコマンドを受け取る(S1701)。領域切替えコマンドは、例えばArea_Change(Num)のように表され、引数”Num”で格納ブロック番号を設定し、切替えたい領域の格納ブロック番号を指定する形式となっている。
次に、情報記録媒体110bが初期化済みであるか判定する(S1702)。初期化されていない場合は、情報記録媒体のコマンド受信部111経由でエラーレスポンスを情報処理装置100に送信し(S1705)、処理を終了する。
初期化済みである場合は、領域切替えコマンドで指定された格納ブロック番号を、領域情報格納部112bの有効ブロック番号に設定する(S1703)。
最後に、領域切替え処理が完了したことを情報記録媒体のコマンド受信部111経由で情報処理装置100に通知する(S1704)。
上記領域切替え処理後は、領域切替えコマンドで指定されたパーティションテーブル格納ブロックが、前述のアドレス空間の先頭に配置され、情報処理装置100から、指定されたパーティションテーブル格納ブロックに格納されているパーティションテーブルの情報にアクセスすることが可能となる。
(データアクセス処理)
本実施の形態における情報記録媒体110bへのアクセス手順について、データ読出し処理を例として説明する。情報記録媒体110bからのデータ読出し/書き込みは、情報記録媒体110bに対しデータ読出し/書き込みコマンドを送信し実行する。図20は、情報記録媒体内のデータ読出し処理の流れを示すフローチャートである。
データ読出し処理では、第1に、情報記録媒体110bのコマンド受信部111が情報処理装置100からデータ読出しコマンドを受け取る(S1801)。データ読出しコマンドは、Read(Offs、Size)のように表され、第1引数”Offs”で読出し開始アドレスを指定し、第2引数”Size”で読出しサイズを指定する形式となっている。ここで、情報処理装置100が指定するOffsの値は、論理アドレス空間におけるアドレス(論理アドレス空間の先頭からのオフセット値)を示す。
次に、情報記録媒体110bが初期化済みであるか判定する(S1802)。初期化されていない場合は、情報記録媒体110bのコマンド受信部111経由でエラーレスポンスを情報処理装置100に送信し(S1814)、処理を終了する。
初期化済みである場合は、領域情報格納部112bから、パーティションテーブル格納部ブロックサイズ(BS)とデータ格納部サイズ(DS)を取得する(S1803)。
次に、OffsにSizeを加算したものと、BSにDSを加算したものとを比較して、データの読出し領域が全てアクセス可能な領域内に含まれているか否か確認する(S1804)。データの読出し領域が全てアクセス可能な領域内に含まれていない場合、すなわち、Offs+Size>BS+DSの場合、情報記録媒体のコマンド受信部111経由でエラーレスポンスを情報処理装置に送信し(S1814)、処理を終了する。
データの読出し領域が全てアクセス可能な領域内に含まれる場合、すなわち、Offs+Size≦BS+DSの場合は、続いて、読出し開始位置がパーティションテーブル格納ブロック内に存在するか否か確認する(S1805)。具体的には、BSとOffsを比較することにより行う。OffsがBSよりも大きい場合、パーティションテーブル格納ブロックへのアクセスは発生しない。この場合、残りサイズSize’にSizeの値を設定して、ステップS1809の処理に進む。
BSがOffs以上である場合、パーティションテーブル格納ブロックへのアクセスが発生する。この場合は、領域情報格納部112bから有効ブロック番号、パーティションテーブル格納部ブロックサイズ及びパーティションテーブル格納部開始アドレスを取得し、有効ブロック番号に基づいて、その有効ブロック番号に対応するマスターブートレコード・パーティションテーブルの開始アドレス(PA)を算出する(S1806)。マスターブートレコード・パーティションテーブルの開始アドレス(PA)は次式で求められる。
PA=パーティションテーブル格納部開始アドレス+
(有効ブロック番号−1)×パーティションテーブル格納部ブロックサイズ
次に、マスターブートレコード・パーティションテーブルの開始アドレスPAに、情報処理装置により指定された開始位置Offsを加算し、データの読出し開始位置Offs’を算出する(S1807)。すなわち、本ステップでは、情報処理装置100により指定された論理アドレス(Offs)を物理アドレス(Offs’)に変換している。
算出したOffs’の位置からSize分のデータを読出し、情報記録媒体110bのコマンド受信部111経由でデータを情報処理装置100に送信する(S1808)。このとき、パーティションテーブル格納ブロックの終端を越える読出しが発生する場合、パーティションテーブル格納ブロックの終端までのデータを情報処理装置100に送信するとともに、残りのデータサイズを、残りサイズSize’の値に設定し、ステップS1809の処理に進む。パーティションテーブル格納ブロックの終端を越える読出しが発生しない場合は、残りサイズSize’の値を0に設定する。なお、マスターブートレコード・パーティションテーブルの開始アドレスPAを基準にして、オフセットOffsの位置からデータを読み出すことは、図16、図17に示すように、情報処理装置100が認識する情報記録媒体110bのアドレス空間において、その先頭にマスターブートレコード・パーティションテーブルが配置されているためである。
ステップS1809において、残りサイズSize’の有無を確認する(S1809)。Size’が0の場合、全てのデータ読出しが完了しているため、ステップS1813の処理に進む。
Size’が0でない場合、領域情報格納部112bからデータ領域格納部1310の開始アドレス(DA)を取得する(S1810)。
次に、データの読出し位置の物理アドレスOffs’を算出する(S1811)。ここで求まるOffs’は情報記録媒体110bの物理アドレスである。具体的には、OffsがBSより小さい場合は、Offs’としてDAを設定する。OffsがBS以上の場合、Offs’として、OffsからBSを減算した値にDAを加算した値を設定する。図16、図17に示すように論理アドレス空間の先頭にはマスターブートレコード・パーティションテーブルが配置されているため、OffsがBS以上の場合、データ領域の読出し開始位置の物理アドレスを算出するためには、論理アドレスで表された読出し開始位置(Offs)からパーティションテーブル格納部ブロックサイズ(BS)を減算してデータ領域先頭からのオフセット値を求め、データ領域開始位置の物理アドレス(DA)にそのオフセット値を加算する必要がある。
次に、Offs’の位置からSize’分のデータを読出し、情報記録媒体のコマンド受信部経由でデータを情報処理装置に送信する(S1812)。
最後に、データ読出し処理が完了したことを情報記録媒体のコマンド受信部経由で情報処理装置に通知する(S1813)。
以上の処理により、本実施の形態では、情報記録媒体内のデータにアクセスする前に領域切替えコマンドを発行することにより所望のパーティションテーブルが格納された格納ブロックを情報記録領域の先頭に配置することを可能とする。そのため、データ格納部を複数のパーティションに分割し、それぞれの領域に異なるファイルシステムが構築されている場合に、自己の情報処理装置が解釈可能なファイルシステムが構築されている領域に対応するパーティションテーブルを選択することで、データ格納部内の特定パーティションにアクセスすることが可能となる。
(プロテクト領域)
情報記録媒体110bの情報記録部114bの記録領域が、一般のユーザがアクセスすることができる領域(ユーザデータ領域)と、一般ユーザによるアクセスに制限を課し、データを安全確実に格納することができる領域(プロテクト領域)とに分離した場合について説明する。
プロテクト領域は、情報処理装置100と情報記録媒体110bが互いの識別情報を交換する相互認証処理により、互いに正当な機器であると確認が取れた場合のみアクセスが可能な領域である。例えば、音楽データ等を暗号化した上でユーザデータ領域に格納し、その暗号化に用いた鍵をプロテクト領域に格納することで音楽データ等のデジタルコンテンツの著作権保護に使用することが可能となる。
この場合、各ユーザデータ領域に格納された暗号化データを復号する鍵をプロテクト領域に格納しているため、ユーザデータ領域をさらに複数の領域に分割して管理した場合、対応するプロテクト領域も同数の領域に分割し管理する必要がある。
図21Aに、情報記録部114bの記録領域をユーザデータ領域とプロテクト領域に分離した場合における領域情報格納部の一例を示す。また、図21Bに、その場合にユーザデータ領域とプロテクト領域のそれぞれに対して設けられた格納ブロックを含むパーティションテーブル格納部の一例を示す。図21Bに示すように、ユーザデータ領域の1つのパーティションに対し、プロテクト領域の1つのパーティションが1対1に対応付けられている。
図15Aに示す例と異なる点は、図21Aに示す領域情報格納部112cにおいて、有効ブロック番号以外の情報について、それぞれユーザデータ領域用とプロテクト領域用の2組2001、2002を設けている点である。この場合、パーティションテーブル格納部1300、データ格納部1310もそれぞれユーザデータ領域用とプロテクト領域用の2組設ける。有効ブロック番号は、ユーザデータ領域用のパーティションテーブル格納ブロックと、プロテクト領域用のパーティションテーブル格納ブロックの2つに共通に使用される情報である。よって、領域切替え処理により格納ブロックが切替えられる際には、同じ情報記録領域に対するユーザデータ領域及びプロテクト領域のそれぞれに対する格納ブロックがセットとして同時に切替えられることになる。
このように、情報記録部114bの記録領域においてユーザデータ領域とプロテクト領域とを分けた場合においては、ユーザデータ領域とプロテクト領域を組にして領域を切替えることで、暗号化コンテンツと鍵の対応関係の管理を容易にする。
なお、本発明の実施の形態では、領域情報格納部としてパーティションテーブル格納部開始アドレス、パーティションテーブル格納部ブロックサイズ、パーティションテーブル格納部ブロック数、データ格納部開始アドレス、データ格納部サイズ、有効ブロック番号を用いて管理する例を記載したが、各領域の位置と大きさ、現在有効となっている領域が識別可能であれば他の形式としても良い。また、Area_ChangeやReadなどのコマンドは、本実施の形態で記載した引数以外の情報を引数として与えても良い。また、初期化処理時に1番目のパーティションテーブル格納ブロックを有効ブロックに設定する場合について説明したが、別の特殊コマンドを設け、初期化処理時に最初に設定される格納ブロックを情報処理装置から指定可能な仕様としても良い。また、データ読出し処理の説明において、有効な領域を越えるアクセスを行った場合はエラーとしたが、読出し可能なデータを読み込む仕様としても良い。
また、図19に示す領域切替え処理ではアクセスする領域を切替える際は、領域切替えコマンドを発行していたが、同時に複数の領域を切替えながらデータアクセスを行う場合は、次のような処理を行うのが好ましい。例えば、情報処理装置100は、パーティションテーブル格納部1300から、アクセスしようとするいくつかの領域の格納ブロック内の情報を読出し、その情報をキャッシュしておく。情報処理装置100は、その後、複数の領域を切替えながらアクセスする際に、キャッシュした情報を参照し、アクセスする領域の情報(開始位置、サイズ)を取得して領域切替え処理を実行する。これにより、領域切り替え時において、図19に示したような領域切替えコマンドを発行する必要がなくなり、領域切り替え時のオーバーヘッドを低減できる。本実施形態のように、領域に関する情報がパーティションテーブル格納部1300にて一括管理されていることから、パーティションテーブル格納部1300の情報のみをキャッシュするだけでよく、現実的に実施可能となる。しかし、実施の形態1のように、記録領域を複数に分割し、各領域毎にファイルシステムを構築した例では、キャッシュすべき情報量が多くなるため、上記の処理を実行させることは現実的ではない。
<実施の形態3>
情報記録媒体が所定の領域長のアクセス可能領域を有し、情報処理装置がその情報記録媒体の領域長に対応していないファイルシステムを使用する場合(例えば、情報記録媒体がFAT32でフォーマットされ、情報処理装置がFAT12/16しか認識できない場合)、その情報処理装置がその情報記録媒体にアクセスすると、情報記録媒体内の情報の破壊や、情報処理装置の誤動作を行う場合がある。本実施形態では、このような不具合を防止する情報記録媒体の領域管理方法を説明する。
図22は本発明の実施の形態3における情報処理装置及び情報記録媒体からなる情報記録システムの構成図である。本実施の形態では、情報記録媒体110c内の情報記録部114cの記録領域はアクセス可能領域を含み、アクセス可能領域は、その領域長が種々に設定可能であり、その際、各領域長に対応したファイルシステムが構築される。アクセス可能領域以外の領域はアクセス不可領域となる。アクセス可能領域は、アクセス可能領域の領域長及びファイルシステムの組合せと、フォーマットとを一対一に対応させて、複数種類のフォーマットが可能である。
すなわち、本実施形態の情報記録媒体110cにおいてアクセス可能領域は、N種類のフォーマットのうちのいずれかでフォーマットされて生成される。フォーマットの状態(これは、フォーマットされたアクセス可能領域の領域長とファイルシステムを示す)は「ステータス」により指定される。例えば、ステータス1は、領域長が2048MBで、ファイルシステム1でのフォーマットを意味し、ステータス2は、領域長が4096MBで、ファイルシステム2でのフォーマットを意味する。
図23は本実施の形態の情報記録媒体110cにおける領域情報格納部112dのデータ構成例を示す図である。
領域情報格納部112dは、N個のステータス2101、カレントステータス番号2102、及びホスト要求ステータス番号2103を含む。各ステータス2101は、領域長とフォーマットする際に用いるファイルシステムとを規定する。本実施形態では、各ステータス間では、異なる領域と、異なるファイルシステムが規定されるが、領域長とファイルシステムの組合せは特にこれに限定されない。カレントステータス番号2102は、情報記録媒体110cの現在のステータス(フォーマットの状態)を示す。ホスト要求ステータス番号2103は、情報処理装置100が要求する情報記録媒体110cのステータス(フォーマットの状態)を示す。
以上のような構造を有する情報記録媒体110cに対して情報処理装置100がアクセスを行う場合、情報処理装置100は、自己が解釈可能なファイルシステムが構築されるステータスの番号を指定してアクセスを行う。情報記録媒体110cは、アクセスに先立ち、情報処理装置100から指定されたステータスを示すホスト要求ステータス番号と、現在設定されているステータスを示すカレントステータス番号とを比較し、両者が一致した場合のみアクセスを許可する。このような領域管理により、情報処理装置100が正しく解釈可能なファイルシステムが情報記録部114dの記録領域に構築されている場合のみ、情報記録媒体110cによりアクセスが許可される。これにより、情報記録媒体110cに構築されたファイルシステムと情報処理装置100が正しく解釈可能なファイルシステムが異なる場合でも、ファイルシステムの破壊または情報処理装置100の誤動作を防止することができる。以下、本実施の形態における情報記録媒体110cに対する処理を説明する。
(初期化処理)
本実施の形態における情報記録媒体110cの初期化処理について説明する。情報処理装置100に情報記録媒体110cが接続されると、情報処理装置100は情報記録媒体110cに初期化コマンドを送信し、情報記録媒体110cの初期化を行う。図24は情報記録媒体110cの初期化処理を示すフローチャートである。
本初期化処理では、最初に、情報記録媒体110cのコマンド受信部111が情報処理装置100から初期化コマンドを受け取る(S2201)。
次に、情報記録媒体110c内の情報記録部114cの記録領域、各処理部、レジスタ等を初期化し、情報記録媒体110cの外部からアクセス可能な状態にする(S2202)。
そして、領域情報格納部112dに含まれるホスト要求ステータス番号を“1”に設定する(S2203)。
最後に、初期化処理が完了したことを情報記録媒体のコマンド受信部111経由で情報処理装置100に通知する(S2204)。
上記初期化処理を完了した時点で、領域情報格納部112d内のホスト要求ステータス番号は“1”に設定される。なお、カレントステータス番号は初期化処理以前に設定されていた値がそのまま保持される。以前のカレントステータス番号が“1”の場合には、初期化後、ホスト要求ステータス番号とカレントステータス番号が一致するので、情報記録媒体110cにおいて、ステータス1が示す領域長(2048MB)に格納された大きさの情報記録領域にアクセスすることが可能となる。
(ステータス切替え処理)
本実施の形態の情報記録媒体におけるステータス領域切替え処理について説明する。ステータス切替え処理は、情報記録媒体110cの情報記録領域のフォーマット時に、フォーマットに先立って情報処理装置100により実行される。
ステータス切替え処理では、情報記録媒体110cの領域情報格納部112dのカレントステータス番号2102が書き換えられる。本処理は、情報処理装置100から情報記録媒体110cへ、対象とするステータスの番号を指定してステータス切替えコマンドを送信することにより実行される。ここで指定されるステータスの番号は、フォーマットする際に用いるステータスの種類を示す番号である。例えば、情報記録媒体110cの情報記録領域をステータス3でフォーマットするときは、番号「3」を指定する。
図25は、情報記録媒体110cのステータス切替え処理を示すフローチャートである。
ステータス切替え処理では、最初に、情報記録媒体110cのコマンド受信部111が情報処理装置100からステータス切替えコマンドを受け取る(S2301)。ステータス切替えコマンドは、Status_Change(Num)のように表され、引数”Num”でステータスの番号が指定される。
次に、情報記録媒体110cが初期化済みであるか否かを判定する(S2302)。初期化されていない場合は、情報記録媒体110cのコマンド受信部111経由でエラーレスポンスを情報処理装置100に送信し(S2306)、処理を終了する。
初期化済みである場合は、ステータス切替えコマンドで指定された番号を、領域情報格納部112d内のカレントステータス番号2102に設定する(S2303)。
次に、同じ番号をホスト要求ステータス番号2103にも設定する(S2304)。
最後に、ステータス切替え処理が完了したことを情報記録媒体のコマンド受信部経由で情報処理装置に通知する(S2305)。
上記ステータス切替え処理後、情報処理装置100は情報記録媒体110cをフォーマットする。以後、再フォーマットするまで、情報処理装置100はステータス切替え処理時に指定したステータスでフォーマットされた領域に対してのみアクセスすることが可能となる。
(ホスト要求ステータス切替え処理)
本実施の形態の情報記録媒体におけるホスト要求ステータス切替え処理について説明する。ホスト要求ステータス切替え処理では、情報記録媒体110cの領域情報格納部112dのホスト要求ステータス番号2103が書き換えられる。本処理は、情報処理装置100から情報記録媒体110cへ、要求するステータスの番号を指定してホスト要求切替えコマンドを送信することにより実行される。本処理は、情報処理装置100に情報記録媒体110cが接続された後、アクセス前に一度だけ行われてもよいし、アクセス毎にアクセスに先立って行われてもよい。
図26は、情報記録媒体110c内のホスト要求ステータス切替え処理を示すフローチャートである。
本処理では、最初に、情報記録媒体110cのコマンド受信部111が情報処理装置100からのホスト要求切替えコマンドを受け取る(S2401)。ホスト要求切替えコマンドは、Host_Req_Status_Change(Num)のように表され、引数”Num”で、要求するステータスの番号が指定される。
次に、情報記録媒体100が初期化済みであるか否か判定する(S2402)。初期化されていない場合は、情報記録媒体のコマンド受信部経由でエラーレスポンスを情報処理装置に送信し(S2405)、処理を終了する。
初期化済みである場合は、ホスト要求切替えコマンドで指定された番号をホスト要求ステータス番号2103に設定する(S2403)。
最後に、ホスト要求切替え処理が完了したことを情報記録媒体110cのコマンド受信部111経由で情報処理装置100に通知する(S2404)。
情報処理装置100は、情報記録媒体110cにアクセスする前に少なくとも1度上記ホスト要求切替え処理を行い、アクセスしようとする領域のステータスを、カレントステータス番号2102が示すステータスに一致させた場合のみ情報記録媒体110cへのアクセスが可能となる。
(データアクセス処理)
本実施の形態における情報記録媒体110cへのアクセス手順について、データ読出し処理を例として説明する。情報記録媒体110cに対するデータ読出し/書き込みは、情報記録媒体110cに対し、データ読出し/書き込みコマンドを送信することにより実行される。
図27は、情報記録媒体110c内のデータ読出し処理を示すフローチャートである。
データ読出し処理では、最初に、情報記録媒体110cのコマンド受信部111が情報処理装置100からのデータ読出しコマンド(例えばRead(Offs、Size))を受け取る(S2501)。
次に、情報記録媒体110cが初期化済みであるか否か判定する(S2502)。初期化されていない場合は、情報記録媒体100のコマンド受信部111経由でエラーレスポンスを情報処理装置100に送信し(S2509)、処理を終了する。
初期化済みである場合は、領域情報格納部112dからカレントステータス番号CN及びホスト要求ステータス番号HNを取得する(S2503)。
次に、取得したカレントステータス番号CNとホスト要求ステータス番号HNが一致するか否か確認する(S2504)。一致しない場合、つまり、情報記録媒体110cのステータス(フォーマットの状態)と情報処理装置100が要求する情報記録媒体110cのステータス(フォーマットの状態)が一致しない場合は、情報記録媒体110cのコマンド受信部111経由でエラーレスポンスを情報処理装置100に送信し(S2504)、処理を終了する。
次に、領域情報格納部112dからホスト要求ステータス番号HNに対応するステータスの領域長ASを取得する(S2505)。
次に、OffsにSizeを加算した値とASの値を比較し、データの読出し領域が全てアクセス可能な領域内に含まれているか否か確認する(S2506)。ASの値の方が小さい場合、読出し領域がアクセス可能な領域を越えているため、情報記録媒体110cのコマンド受信部111経由でエラーレスポンスを情報処理装置100に送信し(S2509)、処理を終了する。
ASの値の方が大きいか等しい場合、Offsの位置からSize分のデータを読出し、情報記録媒体110cのコマンド受信部111経由でデータを情報処理装置100に送信する(S2507)。
最後に、データ読出し処理が完了したことを情報記録媒体110cのコマンド受信部111経由で情報処理装置100に通知する(S2508)。
(領域長変更処理)
本実施の形態における各領域の領域長を変更(設定)する手順について説明する。領域長設定処理では、領域情報格納部112dの領域長2101の値が変更(設定)される。本処理は、情報処理装置100から情報記録媒体110cへ、設定したい領域長を含むステータスの番号と、その大きさを指定して領域長設定コマンドを送信することにより実行される。
図28は、情報記録媒体110cの領域長設定処理を示すフローチャートである。
領域長設定処理では、最初に、情報記録媒体110cのコマンド受信部111が情報処理装置100からの領域長設定コマンドを受け取る(S2601)。領域長設定コマンドは、Set_Area_Size(Num、Size)のように表され、第1引数”Num”で領域長を設定したい領域の領域番号を指定し、第2引数”Size”で領域長を指定する。
次に、情報記録媒体110cが初期化済みであるか否かを判定する(S2602)。初期化されていない場合は、情報記録媒体110cのコマンド受信部111経由でエラーレスポンスを情報処理装置100に送信し(S2605)、処理を終了する。
初期化済みである場合は、領域情報格納部112dのNum番目のステータス(ステータスNum)の領域長をSizeに設定する(S2603)。
最後に、領域長設定処理が完了したことを情報記録媒体110cのコマンド受信部111経由で情報処理装置100に通知する(S2604)。
以上説明したように、本実施の形態では、情報記録媒体の現在のステータスと、情報処理装置が要求する情報記録媒体のステータスとを比較し、それらが一致する場合にのみ情報処理装置による情報記録媒体へのアクセスを可能とする。これにより、情報記録媒体上に構築されたファイルシステムを正しく解釈できる情報処理装置のみによる情報記録媒体へのアクセスを可能とし、ファイルシステム管理情報の破壊や情報処理装置の誤動作を防止することが可能となる。
(プロテクト領域)
情報記録媒体110cの情報記録領域が、一般のユーザがアクセスすることができる領域(ユーザデータ領域)と、一般ユーザによるアクセスに制限を課し、データを安全確実に格納することができる領域(プロテクト領域)とに分離した場合について説明する。
プロテクト領域は前述のとおりである。プロテクト領域には暗号化鍵などの比較的サイズの小さなデータのみを格納する場合、容量の小さな情報記録領域を管理する単一のファイルシステムを使用することが考えられる。この場合、ステータスを切替えて情報記録媒体のアクセス可能領域のファイルシステム及び領域長を切替える前述の領域管理方法は、ユーザデータ領域に対してのみ適用するのが好ましい。
しかし、プロテクト領域も用途に応じて複数のファイルシステムを構築する必要がある場合、ユーザデータ領域と同様にプロテクト領域も前述の領域管理方法を適用してもよい。以下、ユーザデータ領域とプロテクト領域の2領域を領域管理する場合について説明する。
図29に、情報記録領域がユーザデータ領域とプロテクト領域に分離されている場合における領域情報格納部112eの一例を示す。
図23で示した例と異なる点は、ユーザデータ領域用のステータスの組2701と、プロテクト領域用のステータスの組2702の2組存在する点である。ユーザデータ領域用の各ステータス2701と、プロテクト領域用の各ステータス2702はそれぞれ1対1に対応付けられている。カレントステータス番号2703、ホスト要求ステータス番号2704が切り替わると、それに対応するユーザデータ領域とプロテクト領域のステータスが同時に切り替わり、これにより、それぞれの領域の領域長が切り替わる。例えば、カレントステータス番号2703及びホスト要求ステータス番号2704が“1”の場合は、ステータス1の値が参照され、ユーザデータ領域の領域長は2048MBに、プロテクト領域の領域長は20MBに設定される。また、カレントステータス番号2703及びホスト要求ステータス番号2704が“2”に切り替わると、ステータス2の値が参照され、ユーザデータ領域の領域長は4096MB、プロテクト領域の領域長は40MBに切り替わる。
このように、情報記録媒体110cの情報記録領域がユーザデータ領域とプロテクト領域に分離されている場合に、ユーザデータ領域とプロテクト領域を組として領域長を切替えることで、ユーザデータ領域とプロテクト領域の両方をそれぞれ複数種類のファイルシステムで管理することが可能となる。
なお、本発明の実施の形態では、領域情報格納部として領域長、カレントステータス番号、ホスト要求ステータス番号を用いて管理する例を記載したが、各領域の大きさ、現在有効となっている領域が識別可能であれば他の形式としても良い。また、Status_ChangeやReadなどのコマンドは、本実施の形態で記載した引数以外の情報を引数として与えても良い。また、初期化処理時にホスト要求ステータス番号を“1”に設定する場合について説明したが、別の特殊コマンドを設け、初期化処理時に最初に設定されるステータス番号を情報処理装置から指定可能としても良い。また、データ読出し処理の説明において、有効な領域を越えるアクセスを行った場合はエラーとしたが、読出し可能なデータを読み込むようにしても良い。
<実施の形態4>
情報記録媒体へ2GBまでの領域に対してRead/Writeコマンドを発行可能な情報処理装置がある場合、この情報処理装置は2GBまでの情報記録媒体には正常にアクセスが可能であり、情報記録媒体上のファイルシステムにアクセスすることが可能である。しかしながら、その後の情報記録媒体の拡張により、情報記録媒体の容量が4GBに拡張された場合、情報記録媒体上のファイルシステムは4GBの領域に対して構築されている一方、情報処理装置は従来どおり2GBまでの領域しかアクセスできない。
このように、情報処理装置が認識する情報記録媒体のアクセス可能な領域長(上例では2GB)と、情報記録媒体上に構築されたファイルシステムの管理領域長(上例では4GB)とが一致しない現象が生じた場合、情報処理装置がファイルシステムの管理情報を破壊したり、誤った記録再生動作を行ったりする可能性が生じる。
例えば、情報処理装置が認識できる記録領域が2GBであり、情報記録媒体が8GBの領域管理が可能な新しいファイルシステムでフォーマットされている場合を考える。この場合、情報処理装置は情報記録媒体の記録領域において本来2GBまでしか認識できないはずであるが、場合によっては、8GBの領域を論理的に認識できてしまうことがある。この場合、情報処理装置は2GBを超えた領域について論理的に認識することはできるが、実際に物理的にアクセスをすることはできない。つまり、情報処理装置が誤って2GBを超えた領域に対して物理的にアクセスを行ったときに、そのアクセスした領域のデータを読み出せず、エラーになったり、また、2GBを超えた領域のデータを破壊したりするおそれがある。
本実施の形態は、かかる課題を解決するため、情報記録媒体へ特定のコマンドを発行した場合のみ情報記録領域へのアクセスを許可することにより、特定コマンドを知らない情報処理装置からのアクセスを遮断し、ファイルシステムの管理情報の破壊や情報処理装置の誤動作を防止する。
以下、本実施の形態の情報処理装置及び情報記録媒体について図30から図33を用いて説明する。
図30は本実施形態における情報処理装置及び情報記録媒体からなる情報記録システムの構成図である。実施の形態1における構成(図1参照)と異なる点は、情報記録媒体110dの情報記録部114dの記録領域が1つの領域として管理され、ファイルシステムが構築されている点と、情報記録領域の容量などの情報を格納するCSDレジスタ180を設けている点である。
情報記録媒体110dには、情報処理装置100が情報記録部114dの記録領域の大きさを認識するための手段としてCSDレジスタ180が実装されている。情報処理装置100はこのCSDレジスタ180を参照することにより、情報記録部114dの記録領域の大きさを取得できる。例えば、半導体メモリを使用したSD(Secure Digital)メモリーカード(登録商標)では、情報記録領域の大きさに関する情報等をCSD(Card−Specific Data)レジスタに格納し、情報処理装置から読み出せるようにしている。情報記録領域の大きさなどに関する情報の例として、C_SIZE、C_SIZE_MULT及びREAD_BL_LENがある。C_SIZE、C_SIZE_MULT及びREAD_BL_LENは領域長を定めるための所定のパラメータであり、その値を用いて以下の式(1)により記録領域の大きさTotal(バイト)が算出される。
すなわち、本実施形態において、C_SIZE、C_SIZE_MULT及びREAD_BL_LENの値がCSDレジスタ180に格納され、情報処理装置100は情報記録媒体110dのCSDレジスタ180を読出し、上式を用いて情報記録領域の大きさTotalを算出し、情報記録媒体110dへのアクセスサイズを決定する。
本実施の形態における領域情報格納部112fについて説明する。
図31は、本実施の形態における領域情報格納部112fの一例を示す図である。同図に示すように、領域情報格納部112fは、C_SIZE、C_SIZE_MULT、READ_BL_LENをそれぞれ2組ずつ保持している。一つの組(C_SIZE1、C_SIZE_MULT1、READ_BL_LEN1)は、情報記録媒体110dの初期化時にCSDレジスタ180に設定され、仮の情報記録媒体110dの情報記録領域長を与えるパラメータ値を含み、他方の組(C_SIZE2、C_SIZE_MULT2、READ_BL_LEN2)は、初期化後に設定され、正しい情報記録領域長を与えるパラメータ値を含む。初期化時に設定される仮の記録領域長は、情報記録媒体110dの実際の記録領域長よりも小さい値に設定される。これら2組のうちのいずれかの組の値が、情報処理装置100からのコマンドに応じてCSDレジスタ180内の所定フィールドに格納され、情報処理装置100から読み出し可能な状態となる。以下、本実施の形態の情報記録媒体110dに対する処理について説明する。
(初期化処理)
最初に本実施の形態における情報記録媒体110dの初期化処理について説明する。情報処理装置100に情報記録媒体110dが接続されると、情報処理装置100は情報記録媒体110dに初期化コマンドを送信し、情報記録媒体110dの初期化を行う。図32は、情報記録媒体110d内の初期化処理を示すフローチャートである。
初期化処理では、最初に情報記録媒体110dのコマンド受信部111が情報処理装置100からの初期化コマンドを受け取る(S3001)。
次に、情報記録媒体110d内の情報記録領域や各処理部、CSDレジスタ180以外のレジスタなどを初期化し、情報記録媒体110dの外部からアクセス可能な状態にする(S3002)。
次に、領域情報格納部112fに含まれるC_SIZE1、C_SIZE_MULT1、READ_BL_LEN1をCSDレジスタ180内の所定フィールドに格納する(S3003)。
最後に、初期化処理が完了したことを情報記録媒体110dのコマンド受信部111経由で情報処理装置100に通知する(S3004)。
上記初期化処理の完了後は、CSDレジスタ180のC_SIZE、C_SIZE_MULT、READ_BL_LENのフィールドには、それぞれ0、0、9が設定され、情報記録領域長は式(1)を用いて“2K”と算出される。すなわち、情報処理装置100は初期化完了時点では情報記録媒体110dの容量を“2K”バイトと認識する。また、情報記録媒体110dも同様に“2K”バイトと認識し、先頭“2K”バイト以外の領域へのRead/Writeアクセスを拒否する。しかし、この“2K”バイトは情報記録媒体110dの本来の領域長ではない。本実施形態では、情報記録媒体110dの領域長を本来の値に正しく設定し、情報記録媒体110dをアクセス可能にするために、領域長設定コマンドを用いる。以下、領域長設定コマンドを用いた領域長設定処理を説明する。
(領域長設定処理)
図33は、情報記録媒体110d内の領域長設定処理を示すフローチャートである。本領域長設定処理では、領域長設定コマンドを受信したときに、情報記録媒体110dの領域長を真の値に設定する。
領域長設定処理において、最初に、情報記録媒体110dのコマンド受信部111が情報処理装置100から領域長設定コマンドを受け取る(S3101)。
次に、情報記録媒体110dが初期化済みであるか否かを判定する(S3102)。初期化されていない場合は、情報記録媒体のコマンド受信部経由でエラーレスポンスを情報処理装置100に送信し(S3105)、処理を終了する。
初期化済みである場合は、情報記録媒体110dの記録領域の領域長の真の値を与える、領域情報格納部112fに含まれるC_SIZE2、C_SIZE_MULT2、READ_BL_LEN2の値を、CSDレジスタ180内の対応するフィールドに設定する(S3103)。
最後に、領域長設定処理が完了したことを情報記録媒体のコマンド受信部経由で情報処理装置に通知する(S3104)。
上記領域長設定処理を完了した時点で、CSDレジスタのC_SIZE、C_SIZE_MULT、READ_BL_LENには情報記録領域の正しい領域長を示す値が設定される。例えば、図31に示すC_SIZE2=2000、C_SIZE_MULT2=3、READ_BL_LEN2=9の値を式(1)に代入すると、領域長として32MBが得られる。すなわち、情報処理装置100は領域長設定処理完了時点で情報記録媒体110dの容量を正しく認識することが可能となり、情報記録媒体110dも同様に正しい容量を認識し、容量内のRead/Writeアクセスを許可する。
以上のように、本実施の形態では、情報記録媒体110dの初期化時にCSDレジスタ180内の領域長に関する情報に実際の記録領域長よりも小さい値を設定し、領域長設定コマンド発行時に正しい容量を示す情報を再設定する。そのため、情報記録媒体110dの初期化後に領域長設定コマンドを発行することで始めて情報記録媒体110dへのアクセスが可能となり、領域長設定コマンドを知らない情報処理装置100が誤動作することを防止する。
例えば、情報記録媒体に対して2種類のファイルシステムA、Bが設定可能であり、ファイルシステムAがファイルシステムBよりも大きい領域を管理可能である場合において、ファイルシステムAが構築された情報記録媒体に対してはアクセス前に特定コマンドを用いて真の記録領域長を設定するように規格を定めておく。これにより、ファイルシステムBしか認識できない情報処理装置から、ファイルシステムAが構築された情報記録媒体にアクセスを行う場合、その情報処理装置はファイルシステムAに対する特定コマンドを知らないため、その情報記録媒体の領域長として、情報記録媒体の初期化時に設定された値(最小値)を認識する。よって、情報処理装置はファイルシステムBにより認識できない情報記録媒体の領域へ誤ってアクセスすることがないため、ファイルシステムBの管理情報の破壊や、読出し、書込み動作における誤動作を防止できる。
なお、本発明の実施の形態では、領域情報格納部112fに2組の領域情報を格納する例を記載したが、情報記録媒体110dの初期化時に、所定値の領域情報を与える構成であれば、領域情報を領域情報格納部112fに格納しなくても良い。また、情報記録媒体110dの初期化時に設定する領域の大きさは2KBに制限されず、0や16KBなどのファイルシステムが構築できない程度の小さな値であれば、他の値に設定しても良い。また、領域長設定コマンドを、初期化コマンドと別に設ける例を記載したが、初期化コマンドに領域長設定を行うか否かの引数を付加し、領域長設定処理を初期化処理に含めても良い。
また、本実施形態においても、情報記録媒体110dにおいて、情報記録媒体110dと接続している機器の正当性が確認された場合にのみ、その機器によりアクセス可能なプロテクト領域と、機器の正当性が確認されるか否かに関わらずその機器によるアクセスが可能なユーザデータ領域とを設けてもよい。この場合は、CSDレジスタ内の情報記録領域の大きさを与える情報は、ユーザデータ領域の大きさを与えるように設定される。
本発明は、特定の実施例について説明されてきたが、当業者にとっては他の多くの変形例、修正、他の利用が明らかである。それゆえ、本発明は、ここでの特定の開示に限定されず、添付の請求の範囲によってのみ限定され得る。なお、本出願は日本国特許出願、特願2003−042859号(2003年2月20日提出)に関連し、それらの内容は参照することにより本文中に組み入れられる。
図1は本発明の実施の形態1における情報処理装置及び情報記録媒体からなる情報処理システムの構成図である。図1において、情報処理装置100は、CPU101、情報処理装置上で動作するプログラムなどを格納するROM102、一時的にデータを保持するワークメモリなどに使用するRAM103、及び情報記録媒体110に対する各種コマンドの送信とデータの送受信を行うコマンド送信部104から構成される。
図2に、分割された一つの情報記録領域に格納されるFATファイルシステムの構成を示す。一つの情報記録領域114−nにおいては、その先頭にその情報記録領域を管理するための管理情報領域200が存在し、引き続いてファイル内のデータなどを格納するデータ領域210が存在する。
以上のように構成される情報記録媒体に対する領域管理方法を以下に説明する。
次に、本実施の形態における情報記録媒体110の初期化処理について説明する。情報処理装置100に情報記録媒体110が接続されると、情報処理装置は情報記録媒体に初期化コマンドを送信し、情報記録媒体の初期化を行う。図5Aは、情報記録媒体110内の初期化処理の流れを示すフローチャートである。
本実施の形態における領域切替え処理について説明する。領域切替え処理は、有効な領域を切り換える処理である。本処理は、情報処理装置から情報記録媒体へ、有効にしたい領域の領域識別番号を指定して領域切替えコマンドを送信することにより実行される。
本実施の形態における情報記録媒体110へのアクセス手順について、データ読出し処理を例として説明する。
本実施の形態における複数に分割された各領域の領域長を変更(設定)する手順について説明する。
図9は、情報記録媒体111内の領域削除処理の流れを示すフローチャートである。
複数のファイルシステムに対応しつつ、音楽データなどのデジタルコンテンツの著作権保護をより強化に実現するための情報記録媒体の構成を説明する。
図13は本発明の実施の形態2における情報処理装置及び情報記録媒体からなる情報記録システムの構成図である。実施の形態1における構成(図1参照)と異なる点は、情報記録媒体110bにおいて情報記録部114bにパーティションテーブル格納部1300と、データ格納部1310とが含まれている点である。
以下、本実施の形態における領域管理方法を説明する。
パーティションテーブル格納部1300の先頭位置のアドレス(物理アドレス)が格納されている。図15(a)の例では、パーティションテーブル格納部1300はアドレス1024MBから始まる。
パーティションテーブル格納部1300に存在する1つの格納ブロックの大きさが格納されている。図15(a)の例では、格納ブロックの大きさは16KBである。各格納ブロックには、各マスターブートレコード・パーティションテーブルの情報が格納される。
パーティションテーブル格納部1300に存在する格納ブロックの数が格納されている。図15(a)の例では、格納ブロックはN個存在している。
データ格納部1310の先頭位置のアドレス(物理アドレス)が格納されている。図15(a)の例では、データ格納部1310はアドレス0から始まっている。
データ格納部1310の大きさが格納されている。図15(a)の例では、データ格納部1310の大きさは1024MBである。
パーティションテーブル格納部1300に存在する複数の格納ブロックの内、現在有効となっている格納ブロックの番号が格納されている。図15(a)の例では、パーティションテーブル格納部1300の1番目の格納ブロックが有効となっている。
本実施形態における情報記録媒体110bの初期化処理について説明する。情報処理装置100に情報記録媒体110bが接続されると、情報処理装置100は情報記録媒体110bに初期化コマンドを送信し、情報記録媒体の初期化を行う。図18は情報記録媒体の初期化処理の流れを示すフローチャートである。
本実施の形態の情報記録媒体110bに対する領域切替え処理について説明する。領域切替え処理は、情報処理装置100から情報記録媒体110bへ、有効にしたいパーティションテーブル格納部1300の格納ブロックの番号を指定して領域切替えコマンドを送信することにより実行される。図19は、情報記録媒体110bの領域切替え処理を示すフローチャートである。
本実施の形態における情報記録媒体110bへのアクセス手順について、データ読出し処理を例として説明する。情報記録媒体110bからのデータ読出し/書き込みは、情報記録媒体110bに対しデータ読出し/書き込みコマンドを送信し実行する。図20は、情報記録媒体内のデータ読出し処理の流れを示すフローチャートである。
(有効ブロック番号−1)×パーティションテーブル格納部ブロックサイズ
次に、マスターブートレコード・パーティションテーブルの開始アドレスPAに、情報処理装置により指定された開始位置Offsを加算し、データの読出し開始位置Offs’を算出する(S1807)。すなわち、本ステップでは、情報処理装置100により指定された論理アドレス(Offs)を物理アドレス(Offs’)に変換している。
情報記録媒体110bの情報記録部114bの記録領域が、一般のユーザがアクセスすることができる領域(ユーザデータ領域)と、一般ユーザによるアクセスに制限を課し、データを安全確実に格納することができる領域(プロテクト領域)とに分離した場合について説明する。
情報記録媒体が所定の領域長のアクセス可能領域を有し、情報処理装置がその情報記録媒体の領域長に対応していないファイルシステムを使用する場合(例えば、情報記録媒体がFAT32でフォーマットされ、情報処理装置がFAT12/16しか認識できない場合)、その情報処理装置がその情報記録媒体にアクセスすると、情報記録媒体内の情報の破壊や、情報処理装置の誤動作を行う場合がある。本実施形態では、このような不具合を防止する情報記録媒体の領域管理方法を説明する。
本実施の形態における情報記録媒体110cの初期化処理について説明する。情報処理装置100に情報記録媒体110cが接続されると、情報処理装置100は情報記録媒体110cに初期化コマンドを送信し、情報記録媒体110cの初期化を行う。図24は情報記録媒体110cの初期化処理を示すフローチャートである。
本実施の形態の情報記録媒体におけるステータス領域切替え処理について説明する。ステータス切替え処理は、情報記録媒体110cの情報記録領域のフォーマット時に、フォーマットに先立って情報処理装置100により実行される。
本実施の形態の情報記録媒体におけるホスト要求ステータス切替え処理について説明する。ホスト要求ステータス切替え処理では、情報記録媒体110cの領域情報格納部112dのホスト要求ステータス番号2103が書き換えられる。本処理は、情報処理装置100から情報記録媒体110cへ、要求するステータスの番号を指定してホスト要求切替えコマンドを送信することにより実行される。本処理は、情報処理装置100に情報記録媒体110cが接続された後、アクセス前に一度だけ行われてもよいし、アクセス毎にアクセスに先立って行われてもよい。
本実施の形態における情報記録媒体110cへのアクセス手順について、データ読出し処理を例として説明する。情報記録媒体110cに対するデータ読出し/書き込みは、情報記録媒体110cに対し、データ読出し/書き込みコマンドを送信することにより実行される。
本実施の形態における各領域の領域長を変更(設定)する手順について説明する。領域長設定処理では、領域情報格納部112dの領域長2101の値が変更(設定)される。本処理は、情報処理装置100から情報記録媒体110cへ、設定したい領域長を含むステータスの番号と、その大きさを指定して領域長設定コマンドを送信することにより実行される。
情報記録媒体110cの情報記録領域が、一般のユーザがアクセスすることができる領域(ユーザデータ領域)と、一般ユーザによるアクセスに制限を課し、データを安全確実に格納することができる領域(プロテクト領域)とに分離した場合について説明する。
情報記録媒体へ2GBまでの領域に対してRead/Writeコマンドを発行可能な情報処理装置がある場合、この情報処理装置は2GBまでの情報記録媒体には正常にアクセスが可能であり、情報記録媒体上のファイルシステムにアクセスすることが可能である。しかしながら、その後の情報記録媒体の拡張により、情報記録媒体の容量が4GBに拡張された場合、情報記録媒体上のファイルシステムは4GBの領域に対して構築されている一方、情報処理装置は従来どおり2GBまでの領域しかアクセスできない。
最初に本実施の形態における情報記録媒体110dの初期化処理について説明する。情報処理装置100に情報記録媒体110dが接続されると、情報処理装置100は情報記録媒体110dに初期化コマンドを送信し、情報記録媒体110dの初期化を行う。図32は、情報記録媒体110d内の初期化処理を示すフローチャートである。
図33は、情報記録媒体110d内の領域長設定処理を示すフローチャートである。本領域長設定処理では、領域長設定コマンドを受信したときに、情報記録媒体110dの領域長を真の値に設定する。
104 コマンド送信
110、110b、110c、110d 情報記録媒体
111 コマンド受信部
112、112b、112f 領域情報格納部
113 アクセス領域判定部
114 情報記録部
180 CSDレジスタ
1300 パーティションテーブル格納部
1310 データ格納部
Claims (11)
- データを格納する情報記録領域を有し、該記録領域に格納されるデータがファイルシステムによりファイルとして管理される情報記録媒体の領域管理方法において、
前記情報記録領域を、それぞれ異なるファイルシステムで管理される複数の記録領域に分割し、
前記情報記録媒体の外部からコマンドを受信し、
受信したコマンドにしたがい、前記情報記録媒体の外部からアクセス可能な領域として前記複数の記録領域の中の1つを選択する、
ことを特徴とする領域管理方法。 - 前記情報記録媒体に、前記分割された複数の記録領域の中で現在有効となっている領域を示す有効フラグを設定しておき、
前記情報記録媒体の情報記録領域へのアクセスに先立ち、前記有効フラグを参照してアクセス可能な1つの領域を選択する、ことを特徴とする請求項1記載の領域管理方法。 - 前記情報記録媒体の初期化時に、前記有効フラグを所定値に設定し、
その後に、前記情報記録媒体の外部から入力されるコマンドにしたがい前記有効フラグを再設定する、ことを特徴とする請求項2記載の領域管理方法。 - 前記情報記録媒体に前記分割された各領域の大きさを格納しておき、前記分割された各記録領域の大きさを前記情報記録媒体の外部から入力されるコマンドにしたがい変更する、ことを特徴とする請求項1記載の領域管理方法。
- 前記情報記録媒体は、前記分割された各記録領域において、その領域に構築されたファイルシステムにより管理され、情報記録媒体と接続している機器の正当性が確認された場合にのみ、当該機器によりアクセス可能なプロテクト領域と、機器の正当性が確認されるか否かに関わらず当該機器によるアクセスが可能なユーザデータ領域とを含む、
ことを特徴とする請求項1記載の領域管理方法。 - データを格納する情報記録領域を有し、該情報記録領域に格納されるデータがファイルシステムによりファイルとして管理される情報記録媒体の領域管理方法であって、
前記情報記録領域を、それぞれ異なるファイルシステムで管理される複数の記録領域に分割し、さらに、
前記分割された各記録領域毎に設けられ、前記分割された各記録領域のファイルシステムが使用する領域管理に関する情報であるパーティションテーブルを格納する固定長の格納ブロックを複数個、前記情報記録媒体の連続した情報記録領域に保持し、
前記分割された記録領域の中の外部機器よりアクセス可能な領域に対するパーティションテーブルを含む格納ブロックを示す有効ブロック番号を保持し、
前記情報記録媒体の外部からコマンドを受信し、
前記情報記録媒体の外部から受信したコマンドに基づいて、前記有効ブロック番号を参照して、前記パーティションテーブル格納部から1つの格納ブロックを選択し、外部機器がアクセス可能なパーティションテーブルを決定する、ことを特徴とする領域管理方法。 - 前記選択した格納ブロックに含まれるパーティションテーブルを、前記情報記録媒体の論理アドレス空間の先頭に配置する、ことを特徴とする請求項6記載の領域管理方法。
- 前記パーティションテーブルは、ファイルシステムが管理する領域の開始アドレスと該領域の大きさとを含み、前記各領域管理に関する情報で特定される領域は互いに重なり合わない、ことを特徴とする請求項6記載の領域管理方法。
- 前記情報記録領域は、前記分割された各記録領域において、その領域に構築されたファイルシステムにより管理され、情報記録媒体と接続している機器の正当性が確認された場合にのみ、当該機器によりアクセス可能なプロテクト領域と、機器の正当性が確認されるか否かに関わらず当該機器によるアクセスが可能なユーザデータ領域とを含み、
前記領域管理に関する情報を前記ユーザデータ領域及び前記プロテクト領域のそれぞれに対して設け、分割された同一の記録領域に対するユーザデータ領域及びプロテクト領域それぞれのパーティションテーブルを一組として管理する、ことを特徴とする請求項6記載の領域管理方法。 - データを記録するデータ記録領域を有する情報記録媒体であって、
a)前記データ記録領域は複数の領域に分割され、各分割されたデータ領域にはその領域に格納されるデータを管理するファイルシステムがそれぞれ構築されており、
b)前記情報記録媒体は、前記複数のデータ領域の中の、外部機器よりアクセス可能な一の領域を示す有効フラグを格納する領域情報格納部と、該有効フラグを参照して有効な一のデータ領域を選択し、その選択した一のデータ領域への外部機器からのアクセスを可能とするアクセス領域判定部とを備える、ことを特徴とする情報記録媒体。 - データを格納する情報記録領域を有する情報記録媒体であって、
a)前記情報記録領域は異なるファイルシステムにより管理される複数の記録領域に分割され、
b)前記情報記録媒体は、
前記分割された各記録領域のファイルシステムが使用する領域管理に関する情報であるパーティションテーブルを格納する格納ブロックを複数格納するパーティションテーブル格納部と、
前記情報記録媒体の外部からコマンドを受信するコマンド受信部と、
パーティションテーブル格納部内の複数個の格納ブロックの内、外部機器が参照可能なパーティションテーブルを含む格納ブロックを示す有効ブロック番号を格納する領域情報格納部と、
前記情報記録媒体の外部から入力されるコマンドに基づいて、前記有効ブロック番号を参照して、前記パーティションテーブル格納部から1つの格納ブロックを選択し、外部機器がアクセス可能なパーティションテーブルを決定するアクセス領域判定部とを備える、ことを特徴とする情報記録媒体。
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