KR100851118B1 - 반도체 플래시 메모리에서의 데이터 관리 및 제어 시스템, 반도체 플래시 메모리 수용 장치, 감시 카메라 장치, 및 반도체 플래시 메모리의 데이터 관리 방법 - Google Patents

반도체 플래시 메모리에서의 데이터 관리 및 제어 시스템, 반도체 플래시 메모리 수용 장치, 감시 카메라 장치, 및 반도체 플래시 메모리의 데이터 관리 방법

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KR100851118B1
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Abstract

반도체 플래시 메모리의 재기입 횟수를 평균화함으로써 장수명화를 도모함과 함께, 동기 처리에 관련된 시간의 불균일성을 해소한다. 파일 시스템으로서 UDF 파일 시스템을 이용한 반도체 플래시 메모리로서, 반도체 플래시 메모리에 기록되는 공간 비트맵이 3개의 소거 블록에 걸쳐 있는 경우, 각 블록의 공간 비트맵을 부분 SBM1∼3 및 이것에 대응하는 데이터 저장 영역을 부분 DSA1∼3으로 하면, Root 디렉토리를 부분 SBM1에 대응하는 부분 DSA1에 기록하고, 제1 파일 디렉토리군을 부분 SBM1과 부분 SBM2에 대응하는 부분 DSA1과 부분 DSA2에만 기록하고, 제2 파일 디렉토리군을 부분 SBM1과 부분 SBM3에 대응하는 부분 DSA1과 부분 DSA3에만 기록한다는 매핑 규칙을 제공한다.

Description

반도체 플래시 메모리에서의 데이터 관리 및 제어 시스템, 반도체 플래시 메모리 수용 장치, 감시 카메라 장치, 및 반도체 플래시 메모리의 데이터 관리 방법{DATA MANAGEMENT AND CONTROL SYSTEM IN SEMICONDUCTOR FLASH MEMORY, SEMICONDUCTOR FLASH MEMORY ACCOMMODATION APPARATUS, MONITOR CAMERA APPARATUS, AND DATA MANAGEMENT METHOD IN SEMICONDUCTOR FLASH MEMORY}
본 발명은, 블록 단위의 데이터 소거를 특징으로 하는 반도체 플래시 메모리에 있어서의 데이터 관리 및 제어 시스템과, 반도체 플래시 메모리를 적용한 감시 카메라 장치를 일례로 하는 반도체 플래시 메모리 수용 장치에 관한 것이다.
최근, 블록 단위의 데이터 소거를 특징으로 하는 반도체 플래시 메모리의 대용량화, 저가격화에 수반하여, 스토리지 디바이스로서의 이용이 확대되고 있다. 그리고 이와 같은 반도체 플래시 메모리를 스토리지 디바이스로서 이용하기 위해서는, 반도체 플래시 메모리가 갖는 몇가지 공지의 특징을 배려해야만 한다.
먼저 첫째로, 각 블록에는 일정한 재기입 보증 횟수가 있으며, 이것은 반도체 플래시 메모리의 신뢰성 즉 메모리로서의 수명과 관계된다는 특징이 있다. 이 때문에, 상기 재기입 보증 횟수를 초과하지 않도록 각 블록을 평균적으로 사용하기 위한 연구가 필요하다.
둘째로, 동일 블록에의 덮어쓰기 동작은, 당해 블록을 일단 소거할 필요가 있기 때문에, 덮어쓰기를 수반하지 않는 단순한 라이트 동작에 비하여 동작 완료까지의 시간이 길다는 특징이 있다. 이 때문에 덮어쓰기 동작과, 리드 동작이나 단순한 라이트 동작이 경합하지 않도록 조정하거나, 덮어쓰기 동작 자신을 감소시키거나 하는 연구가 필요하다.
이와 같은 제1 특징에 대하여, 반도체 플래시 메모리의 각 블록에 대한 재기입 횟수 카운터를 구비하고, 그리고 이 카운터 값에 기초하여 데이터를 기록하는 블록을 결정함으로써 재기입 횟수를 평균화한다는 장수명화 방식이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 또한 제2 특징에 대하여, 반도체 플래시 메모리 상에서 빈번하게 갱신할 필요가 있는 데이터는, 일단 시스템 메모리(주 기억 메모리) 상에 카피되고, 그 카피된 데이터에 대하여 변경을 행함과 함께, 상기 변경과는 상이한 타이밍을 계기로 시스템 메모리 상의 데이터를 반도체 플래시 메모리 상에 다시 기입하는 동기 처리를 행한다는 덮어쓰기 동작 삭감 방식이 알려져 있다. 또한 상기 동기 처리를 행할 때에, 변경이 생긴 개소 만을 블록 단위로 다시 기입함으로써, 동기 처리에 관련된 시간을 단축한다는 고속화 방식이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 2 참조).
그런데, 반도체 플래시 메모리뿐만 아니라, 광자기 디스크나 HDD(Hard Disk Drive)와 같은 각종 미디어 데이터를 기록하고 관리하기 위해서는, 파일 시스템이 필요하게 된다. 파일 시스템은, 그 미디어의 물리적 특징이나 이용 형태에 따라 여러 가지 방식이 있지만, 새롭게 생성된 데이터의 작성 일시나 이미 있는 데이터를 편집한 때의 갱신 일시, 또한 데이터의 종별이나 속성 등을 관리 정보로서 보유함과 함께, 데이터를 미디어에 기록하는 섹터나 페이지를 지정하는 기능을 제공한다. 그리고, 이 파일 시스템에 있어서의 관리 정보야말로, 빈번하게 갱신할 필요가 있는 데이터의 하나이다.
현재, 많은 미디어에서 사용되고 있는 파일 시스템에 FAT(File Allocation Table)가 있는데, 미디어의 대용량화나 가반화에 수반하는 호환성 확보를 위해서도, 광자기 디스크용으로 디 팩토 스탠다드로 되어 있는 UDF(Universal Disk Format) 파일 시스템이 주목받고 있다(비특허문헌 1 참조).
여기서, 도 2와 도 3을 이용하여, UDF 파일 시스템 사양에 있어서의 데이터 관리 방법에 대하여 설명한다. 또한, 도 2와 도 3에 대한 설명은, 본 발명의 실시 형태에 따른 데이터 관리 및 제어 시스템의 전제로 되는 기술이다. 도 2는 반도체 플래시 메모리 상에 기록하는 파일 데이터가 속하는 디렉토리 구조를 도시하고 있다. 도시하는 바와 같이, Root 디렉토리(21)의 바로 아래에 Dir1(22)과 Dir2(24)와 File3(23)이 있고, 상기 Dir1(22)의 아래에 File1(25)과 Dir3(26), 상기 Dir2(24)의 아래에 File2(27)가 있는 경우이다.
그리고 도 3은, 도 2에 도시한 디렉토리 구조를 UDF 파일 시스템 사양으로 표현한 예이다. 도시하는 바와 같이, RootFE(File Element)(31)는 헤더 정보와, Dir1FE(32)와 Dir2FE(33)과 File3FE(34)에의 FID(File Identifier Descriptor)를 소유하고, 상기 Dir1FE(32)는 헤더 정보와, Dir3FE(35)와 File1FE(36)와 RootFE(31)에의 FID를 소유하고, 상기 Dir2FE(33)는 헤더 정보와, File2FE(37)와 RootFE(31)에의 FID를 소유하고, 상기 File1FE(36)와 상기 File2FE(37)와 상기 File3FE(34)에서는 헤더 정보와 각 파일의 데이터를 소유하고 있다.
이와 같이 UDF 파일 시스템 사양에서는, 디렉토리나 파일을 FE(file Element)라 불리우는 데이터 구조에 따라 관리하고, 디렉토리라면 그 배하에 존재하는 파일이나 자 디렉토리로의 포인터 정보와, 그것에 부가하여 모 디렉토리에 대한 포인터를 관리하고 있다. 이를 위해, 예를 들면 File3FE(34)를 삭제하면, RootFE(31)에서는 상기 File3FE(34)에 대응하는 FID의 소정의 비트를 변경할 필요가 있다.
한편, 반도체 플래시 메모리의 이용처는, 텍스트 데이터를 중심으로 취급하는 PC(Personal Computer)나 정지 화상을 중심으로 취급하는 디지털 카메라 장치용 스토리지 디바이스로부터, 영상이나 음악과 같은 리얼 타임 데이터를 기록, 보존하는 미디어로서 주목받고 있으며, 금후에는 여러 가지 내장형 장치에 적용되어 가는 방향에 있다.
예를 들면, 상기 내장형 장치의 예로서 감시 카메라 장치가 있다. 감시 카메라 장치는, 설치 장소에 있어서의 동화상이나 정지 화상과 같은 감시 정보를 날마다 정해진 시각에 취득하여 기록하는 것인데, 그 용도 및 목적으로부터 소형임과 함께 보수의 용이성이나 저전력성, 정음성, 내충격성과 같은 요건을 만족할 필요가 있다.
종래, 감시 정보를 저장하는 기록 수단으로서 HDD를 구비한 감시 카메라 장치가 있는데, 상기 요건에 비추어 보면 HDD 대신에 반도체 플래시 메모리를 사용하는 것도 충분히 가능하다. 그러나 지금까지 설명해 온 바와 같이, 리얼 타임성이 요구되는 감시 정보와 같은 데이터를 반도체 플래시 메모리에 기록하기 위해서는, 그 특징을 고려한 데이터 관리 및 제어 시스템이 필요하다.
특허문헌 1: 일본 특개 2004-310656호 공보
특허문헌 2: 일본 특개 2005-216119호 공보
비특허문헌 1: Universal Disk Format(OSTA)
그러나, 상기 특허문헌 1에 개시된 바와 같이, 반도체 플래시 메모리의 공지의 특징에 대한 상기 장수명화 방식에 따르면, 각 블록(소거 블록이라고도 칭함)에 대한 재기입 횟수를 나타내는 카운터 값도 비휘발성 미디어인 반도체 플래시 메모리 상에 기록해 두어야만 한다.
통상의 동작 시에는, 예를 들면 시스템 메모리(주 기억 메모리) 상에 카피한 상기 카운터 값을 카운트 업하게 되는데, 예상치 못한 전원 장애 등에 대응하기 위하여 상기 카운터 값을 동기 처리로 하여 반도체 플래시 메모리의 소정 블록에 다시 기입할 필요가 있다. 이 때문에, 동기 처리 시에 다시 기입해야만 하는 데이터량이나 블록 수가 증가하고, 결과적으로 동기 처리에 관련된 시간이 증대된다는 과제가 있다(시스템 메모리와 반도체 플래시 메모리에서 동기 처리할 대상으로서는, 재기입 횟수의 카운터 값과 재기입에 수반된 데이터가 있다).
또한, 상기 특허문헌 2에 개시된 바와 같이, 반도체 플래시 메모리의 공지의 특징에 대한 상기 고속화 방식에 따르면, 시스템 메모리 상에 있어서 변경되는 개소, 즉 동기 처리에 있어서 반도체 플래시 메모리에 다시 기입해야만 하는 블록 수는 반드시 일정하게 되지는 않는다. 이 때문에, 동기 처리에 관련된 시간이 불규칙하게 변동한다는 과제가 있다.
본 발명은, 전술한 과제를 해결하기 위하여, 반도체 플래시 메모리의 재기입를 평균화함으로써 장수명화를 도모함과 함께, 동기 처리에 관련된 시간의 불균일성을 해소함으로써 용이하게 리얼 타임 데이터의 기록과 판독을 가능하게 하는 데이터 관리 및 제어 시스템을 제공하는데 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 주로 다음과 같은 구성을 채용한다.
블록 단위로 데이터의 소거를 행하는 반도체 플래시 메모리에 있어서의 데이터 관리·제어 시스템으로서,
상기 반도체 플래시 메모리에는, UDF 파일 시스템 사양에 준거한 파일 데이터를 저장하는 데이터 저장 영역과, 상기 데이터 저장 영역의 사용 상황을 나타내고 상기 블록 단위의 복수의 부분 공간 비트맵으로 이루어지는 공간 비트맵이 형성되고,
상기 부분 공간 비트맵은, 상기 데이터 저장 영역에 있어서 구분된 부분 데이터 저장 영역에 대응하고 있으며,
상기 부분 공간 비트맵의 수에 대응하여 분류된 파일 디렉토리군과 상기 부분 데이터 저장 영역을 대응시키는 매핑 규칙임과 함께, 하나의 파일 디렉토리군이 걸쳐서 기록될 수 없는 부분 데이터 저장 영역을 형성하는 매핑 규칙을 설정하는 구성으로 한다.
또한, 상기 반도체 플래시 메모리의 데이터 관리·제어 시스템에 있어서, 상기 매핑 규칙은, 상기 부분 공간 비트맵이 N(N≥3)개인 경우, 상기 파일 데이터에 있어서의 루트 디렉토리를 포함하며 또한 상기 루트 디렉토리 이하의 파일 디렉토리를 서로 중복시키지 않고 N개의 파일 디렉토리군으로 분할하고, 상기 루트 디렉토리를 제1번째의 부분 공간 비트맵으로 관리함과 함께, 제M번째(1＜M＜N)의 파일 디렉토리군을, 제1번째와 제M번째의 부분 공간 비트맵으로 관리하고, 상기 제M번째의 파일 디렉토리군을, 제1번째와 제M번째의 부분 데이터 저장 영역에만 기록하는 구성으로 한다.
또한, 상기 데이터 관리·제어 시스템에 있어서, 상기 매핑 규칙은, 상기 부분 공간 비트맵이 N(N≥2)개인 경우, 상기 파일 데이터에 있어서의 루트 디렉토리를 1회만 포함하며 또한 상기 루트 디렉토리 이하의 파일 디렉토리를 서로 중복시키지 않고 N개의 파일 디렉토리군으로 분할하고, 상기 루트 디렉토리를 제1번째의 부분 공간 비트맵으로 관리함과 함께, 제M번째(1＜M＜N)의 파일 디렉토리군을, 제M번째의 부분 공간 비트맵으로 관리하고, 상기 제M번째의 파일 디렉토리군을, 제M번째의 부분 데이터 저장 영역에만 기록하는 구성으로 한다.
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>
[제1 실시 형태]
본 발명의 제1 실시 형태에 따른 데이터 관리 및 제어 시스템을 구비한 반도체 플래시 메모리 수용 장치에 대하여, 도 1과 도 4를 참조하면서 이하에 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 데이터 관리 및 제어 시스템에 적용하는 매핑 규칙을 설명하기 위한 파일 데이터가 속하는 디렉토리 구조를 도시한 도면이다. 도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 데이터 관리 및 제어 시스템을 구비한 반도체 플래시 메모리 수용 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 4에 있어서, 반도체 플래시 메모리 수용 장치(41)는, 데이터 관리 수단(42)과, 데이터 제어 수단(53)과, 시스템 메모리(47)와, 반도체 플래시 메모리(56)로 구성되고, 상기 반도체 플래시 메모리(56)는 블록 단위로 데이터 소거를 행하도록 되어 있다. 후술하지만, 도 4의 예에서는, 반도체 플래시 메모리의 부분 SBM1, SBM2 및 SBM3은 각각 데이터 소거의 블록 단위이고, 부분 DSA1, DSA2 및 DSA3은 각각 복수의 소거 블록 단위로 이루어진다.
또한, 상기 반도체 플래시 메모리(56)는, UDF 파일 시스템 사양에 준거하여 포맷되어 있으며, 도 4에서는 UDF 파티션(65)에 있어서 공간 비트맵(57)과 데이터 저장 영역(61)을 도시하고 있다.
공간 비트맵(57)은, 반도체 플래시 메모리(56)의 UDF 파티션(65)에 있어서의 사용 상황(빈 상황)을, 페이지 단위(예를 들면 512바이트 단위)로 관리하고 있는 UDF 파일 시스템에 의해 규정된 비트맵으로, 바꿔말하면 반도체 플래시 메모리(56)에 저장된 각종 데이터의 기록 장소를 나타내고 있다. 그리고 도 4에서는, 상기 공간 비트맵(56)의 배치 상황으로서 3개의 블록에 연속적으로 걸쳐서 배치되어 있는 예를 도시하고 있다. 이하, 복수의 블록에 걸쳐서 배치된 블록 단위의 각 공간 비트맵을, 각각 부분 SBM(Space Bit Map)1(58), 부분 SBM2(59), 부분 SBM3(60)이라고 부르기로 한다. 본 실시 형태에 나타낸 바와 같이, 공간 비트맵(57)이 복수의 블록에 걸쳐서 기록되는 것은, 반도체 플래시 메모리(56)의 페이지 사이즈나 블록 사이즈, 또한 UDF 파티션(65)의 사이즈에 의존하게 되는데, 최근의 대용량화에 수반하여 통상 발생할 수 있는 현상이다.
데이터 저장 영역(61)은, 시스템 메모리(47) 상의 파일 데이터(52) 등을 기록하는 곳이고, 이하, 공간 비트맵(57)의 부분 SBM1(58), 부분 SBM2(59), 부분 SBM3(60)에 대응하는 데이터 저장 영역(61)을, 각각 부분 DSA(Data Sub Area)1(62), 부분 DSA2(63), 부분 DSA3(64)라고 부르기로 한다.
시스템 메모리(47)는, 데이터 관리 수단(42)이 고속으로 반도체 플래시 메모리(56)의 공간 비트맵(57)을 참조하거나 변경하는 것을 목적으로, 상기 공간 비트맵(57)의 카피인 공간 비트맵(48)을 저장하거나, 또한 사용자가 편집하거나 애플리케이션 프로그램이 생성하거나 하는 각종의 파일 데이터(52)를 일시적으로 저장하는 장소이다. 상기 시스템 메모리(47)의 공간 비트맵(48)은, 반도체 플래시 메모리 수용 장치(41)의 기동 시에 기동 시퀀스에 따라 반도체 플래시 메모리(56)로부터 판독되고, 또한 종료 시에 소정의 종료 시퀀스에 따라 반도체 플래시 메모리(56)에 다시 기입된다.
또한 상세는 후술하지만, 운용 중에는 데이터 관리 수단(42)의 이벤트 관리부(44)의 지시에 따라 축차로 반도체 플래시 메모리(56)에 다시 기입되고, 시스템 메모리(47)의 공간 비트맵(48)과 반도체 플래시 메모리(56)의 공간 비트맵(57) 사이에서 동기 처리가 실시된다. 또한, 플래시 메모리(47)와 반도체 플래시 메모리(56) 사이의 동기 처리는, 공간 비트맵(48과 57) 이외에, 파일 데이터(52)와 데이터 저장 영역(61)에 있어서의 각 DSA의 데이터가 대상으로 된다.
데이터 관리 수단(42)은, UDF 파일 시스템부(43)와, 이벤트 관리부(44)와, SBM 관리부(45)와, 데이터 배치 관리부(46)로 구성된다. UDF 파일 시스템부(43)는, UDF 파일 시스템 사양에 준거하여 반도체 플래시 메모리(56)를 포맷하거나, 파일 데이터(52)의 작성·갱신 일시, 종별, 속성 등을 관리, 변경, 참조하거나, 또한 시스템 메모리(47) 상의 공간 비트맵(48)을 이용하여, 반도체 플래시 메모리(56)에 있어서의 UDF 파티션(65)의 사용 상황(빈 상황)을 관리하는 곳이다. 또한 UDF 파일 시스템부(43)는, 데이터 배치 관리부(46)에 대하여 포맷 시에 결정되는 공간 비트맵(57)의 배치 상황을 통지한다.
SBM 관리부(45)는, 시스템 메모리(47)의 공간 비트맵(48)과 반도체 플래시 메모리(56)의 공간 비트맵(57)의 동기 처리를 실시할 때에 필요한 정보를 제공하는 곳이다. 또한, 이벤트 관리부(44)는, 데이터 관리 수단(42)이나 데이터 제어 수단(53)을 구성하는 각 기능부나, 도 4에는 기재하고 있지 않지만 반도체 플래시 메모리 수용 장치(41)가 구비하는 타이머부 등으로부터의 통지를 수신하고, 상기 통지에 대응하는 지시를 상기 각 기능부에 발행하는 곳이다. 또한 상기 이벤트 관리부(44)는, 상기 동기 처리의 실시에 관련된 스케쥴링을 행하는 곳이기도 하다.
데이터 배치 관리부(46)는, UDF 파일 시스템부(43)로부터 취득한 반도체 플래시 메모리(56)에 있어서의 공간 비트맵(57)의 배치 상황에 따라, 시스템 메모리(47) 상의 파일 데이터(52)를 상기 반도체 플래시 메모리(56)의 어느 부분 SBM에 대응하는 부분 DSA에 기록할 것인가, 즉 상기 파일 데이터(52)의 디렉토리 구조와, 상기 공간 비트맵(57)의 부분 DSA1(62), 부분 DSA2(63), 부분 DSA3(64)를 대응시키기 위한 매핑 규칙을 제공하는 곳이다.
상기 데이터 관리 수단(42)은, 예를 들면 반도체 플래시 메모리 수용 장치(41)를 제어하거나 관리하거나 하는 OS(Operating System)나 UDF 파일 시스템부(43)의 확장 기능으로서, 소프트웨어로 실현할 수 있다.
데이터 제어 수단(53)은, SBM 제어부(54)와 데이터 제어부(55)로 구성된다. SBM 제어부(54) 및 데이터 제어부(55)는, 시스템 메모리(47)와 반도체 플래시 메모리(56) 사이에 있어서의, 여러 가지 데이터 플로우(66)를 제어하는 곳이다. 상기 데이터 제어 수단(53)은, 반도체 플래시 메모리(56)에 물리적인 인터페이스를 제공하는 하드웨어에 있어서의 제어 소프트웨어로서 실현할 수 있다.
다음으로, 데이터 관리 수단(42)의 데이터 배치 관리부(46)에 대하여, 도 4와 도 1을 이용하여 설명한다. 도 1은, 도 4에 도시한 바와 같이 반도체 플래시 메모리(56)에 있어서의 공간 비트맵(57)이 3개의 블록에 걸쳐서 배치되는 경우로서, 반도체 플래시 메모리(56)의 데이터 저장 영역(61)에 기록되는 시스템 메모리(47) 상의 파일 데이터(52)가 속하는 디렉토리 구조를 도시하고 있다.
그리고, 본 발명의 제1 실시 형태에서는, 도 1에 도시한 Root 디렉토리(11)를 도 4에 도시한 부분 SBM1(58)에 대응하는 데이터 저장 영역(61)의 부분 DSA1(62)에 기록하고, 상기 Root 디렉토리(11) 이하에 배치되는 제1 파일 디렉토리군(12)을, 도 4에 도시한 부분 SBM1(58)과 부분 SBM2(59)에 대응하는 부분 DSA1(62)과 부분 DSA2(63)에 기록하고, 또한 상기 루트 디렉토리(11) 이하에 배치되는 제2 파일 디렉토리군(13)을, 도 4에 도시한 부분 SBM1(58)과 부분 SBM3(60)에 대응하는 부분 DSA1(62)와 부분 DSA3(64)에 기록하고, 또한, 제1 파일 디렉토리군(12)과 제2 파일 디렉토리군(13)은, 도 4에 도시한 부분 SBM2(59)과 부분 SBM3(60)에 대응하는 부분 DSA2(63)과 부분 DSA3(64)에 걸쳐서 기록할 수 없다라는 매핑 규칙을 제공하고, 이 매핑 규칙이 본 발명의 제1 실시 형태의 특징의 하나이다.
또한, 데이터 갱신의 빈도를 고려하여, 예를 들면, 깊은 계층의 파일 디렉토리군을 DSA2로 하고, 얕은 계층의 쪽의 것을 DSA1로 해도 되고, 사용 상황을 보아 변경해도 되며, 요는 반도체 플래시 메모리의 블록(소거 단위로 되는 소거 블록)을 균등하게 사용하는 것이 주지이다. 또한, 도 1의 예에서 말하자면, 제1 파일 디렉토리군의 File1을 재기입하는 경우에는, 당연하지만 루트 디렉토리는 변경 없음이다.
UDF 파일 시스템 사양에서는, 도 3에서도 기술한 바와 같이, 디렉토리나 파일을 관리하는 데이터 구조(FE)에 있어서, 그 배하에 존재하는 파일이나 자 디렉토리에의 포인터 정보와, 그것에 더하여, 모 디렉토리에 대한 포인터도 소유하고 있다. 이 때문에, 도 1에 도시한 제1 파일 디렉토리군(12)을, 도 4에 있어서의 부분 SBM1(58)과 부분 SBM2(59)에 대응하는 부분 DSA1(62)와 부분 DSA2(63)의 2개에 걸쳐서 기록한다는 상기 매핑 규칙은, 제1 파일 디렉토리군(12)에 있어서의 Root 디렉토리(11) 바로 아래의 파일 및 디렉토리 구조에 자유도를 제공하기 위해서이다.
마찬가지로, 제2 파일 디렉토리군(13)을, 도 4에 도시한 부분 SBM1(58)과 부분 SBM3(60)에 대응하는 부분 DSA1(62)과 부분 DSA3(64) 2개에 걸쳐서 기록해도 되도록 하는 상기 매핑 규칙은, 제2 파일 디렉토리군(13)에 있어서의 루트 디렉토리(11) 바로 아래의 파일 및 디렉토리 구성에 자유도를 제공하기 위해서이다.
또한, 도 4에 도시한 반도체 플래시 메모리(106)의 공간 비트맵과 데이터 저장 영역은, 전술한 바와 같이 블록 단위로 데이터 소거되는 것이며, 공간 비트맵의 각 부분 SBM은 소거할 블록 단위에 대응하고 있으며, 각 부분 DSA는 복수의 소거 블록 단위로 형성되어 있으며 파일 데이터(52)를 기록하는 개소이다. 그리고, 공간 비트맵에 있어서의 부분 SBM의 수는, 반도체 플래시 메모리의 사이즈나 속성에 따라 결정되는 것이며, 반도체 플래시 메모리의 부분 SBM과 부분 DSA는 각각 대응하고 있다. 본 실시 형태에서는, 이 부분 SBM의 수에 대응하여, 도 1에 도시한 바와 같은 디렉토리 구조를 파일 디렉토리군으로서 구분하는 것이다. 여기서, 도 1에 도시한 바와 같이 구분된 파일 디렉토리군을, 도 4에 도시한 부분 DSA(62, 63, 64)의 어디에 어떻게 기록할 것인가를 결정한 것이 매핑 규칙이다. 그리고, 본 실시 형태에서는, 하나의 파일 디렉토리군이 특정의 부분 DSA 사이에는(예를 들면, DSA2와 DSA3의 사이에는) 걸쳐서 기록할 수 없다는 매핑 규칙을 작성하는 것이다.
전술한 바와 같이, 파일 데이터(52)의 디렉토리 구조와 데이터 저장 영역(61)의 각 부분 DSA을 대응시키는 매핑 규칙을 채택함으로써, 이하와 같은 효과가 얻어진다. 먼저, 반도체 플래시 메모리(56)에 대하여, 도 1에 도시한 제1 파일 디렉토리군(12)과 제2 파일 디렉토리군(13)을 단기적 또는 장기적 시점에 입각하여 번갈아(경시적으로) 데이터를 기록한다는 방책을 마련함으로써, 동기 처리에 대한 공간 비트맵의 각 부분 SBM의 재기입 횟수를 평균화할 수 있다. 또한, 이것에 대응하여, 실제로 파일 데이터를 기록하는 부분 DSA의 재기입 횟수도 평균화할 수 있다(부분 DSA는 부분 SBM에 각각 대응하고 있으며, 파일 데이터(52)를 기록하는 개소이다). 따라서, 반도체 플래시 메모리의 장수명화에 공헌할 수 있다. 또한, 부분 SBM은 소거 블록 단위에 대응하고 있지만, 부분 DSA는 다수개의 소거 블록으로 성립되어 있다.
또한, 제1 파일 디렉토리군(12) 또는 제2 파일 디렉토리군(13)에 존재하는, 1개의 파일이나 디렉토리에 대한 변경이나 삭제, 추가와 같은 동작에 대하여 3개 모두의 부분 SBM에 변경이 생기지 않고, 최대 2개의 부분 SBM으로 변경 개소를 억제할 수 있다. 이 때문에, 공간 비트맵의 동기 처리를 조기에 완료할 수 있으며(3개 모두의 부분 SBM에 변경이 생기는 경우에 비하여, 최대 2개의 부분 SBM의 변경으로 되게 할 수 있기 때문), 동기 처리에 수반되는 파일 데이터의 리드 동작이나 라이트 동작의 지연을 단축하는 것이 가능해진다. 또한, 동기 처리에 관련된 최대 시간을 견적할 수 있어, 리얼 타임성이 높은 파일 데이터의 반도체 플래시 메모리에의 기록이나 상기 반도체 플래시 메모리로부터의 판독을 용이하게 설계하는 것이 가능해진다.
또한, 제1 파일 디렉토리군(12) 또는 제2 파일 디렉토리군(13)이 특정의 부분 SBM 사이, 즉 부분 DSA 사이에 걸쳐서 기록하는 것을 허가하지 않기 때문에(예시적으로 말하자면, DSA2와 DSA3에 걸쳐서 기록되지 않는다라는 매핑 규칙), 반도체 플래시 메모리에 있어서의 파일 데이터나 디렉토리 구조가 복잡하게 배치되거나, 프래그먼트되는 것을 막을 수 있다. 이 때문에, 원하는 파일 데이터에 대한 액세스 성능이 향상되어, 검색 시간을 단축하는 것이 가능해진다.
그런데, 도 1은, 도 4에 도시한 바와 같이 공간 비트맵(57)이 3개의 블록에 걸쳐서 기록되는 경우를 이용하여 매핑 규칙을 설명하였으나, 4개 이상의 블록에 걸친 경우에도, 상기 매핑 규칙을 적용하는 것이 가능하여, 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 예를 들면, 반도체 플래시 메모리에 있어서의 공간 비트맵이 4개의 블록에 걸쳐서 배치되는 경우, 이 때 부분 SBM은 4개(부분 SBM1∼4)에 존재하고, 그것에 대응한 부분 DSA도 4개(부분 DSA1∼4) 존재하게 된다.
그리고 매핑 규칙으로서 Root 디렉토리를 부분 SBM1에 대응하는 부분 DSA1에, Root 디렉토리 이하에 배치되는 제1 파일 디렉토리군을 부분 SBM1과 부분 SBM2에 대응하는 부분 DSA1과 부분 DSA2에, Root 디렉토리 이하에 배치되는 제2 파일 디렉토리군을 부분 SBM1과 부분 SBM3에 대응하는 부분 DSA1과 부분 DSA3에, Root 디렉토리 이하에 배치되는 제3 파일 디렉토리군을 부분 SBM1과 부분 SBM4에 대응하는 부분 DSA1과 부분 DSA4에 기록함과 함께, 제1 파일 디렉토리와, 제2 파일 디렉토리군과, 제3 파일 디렉토리군 각각이, 다른 부분 SBM에 대응하는 부분 DSA에 걸쳐서 기록하는 것을 인정하지 않음으로써, 4개 모두의 부분 SBM 및 부분 DSA에 변경이 생기지 않고, 최대 2개의 부분 SBM 및 부분 DSA으로 변경 개소를 억제하는 것이 가능해진다.
다음으로, 도 5를 참조하여, UDF 파일 시스템부(43)와 SBM 관리부(45)와 이벤트 관리부(44)와 SBM 제어부(54)와 데이터 제어부(55)의 동작에 대하여, 시스템 메모리(47)의 공간 비트맵(48)과 반도체 플래시 메모리(56)의 공간 비트맵(57) 사이의 동기 처리와, 시스템 메모리(47)의 파일 데이터(52)를 반도체 플래시 메모리(56)의 데이터 저장 영역(61)에 저장하는 저장 처리를 예로 하여, 이하 설명한다. 또한, 도 5는 도 4에 도시한 반도체 플래시 메모리 수용 장치(41)에 있어서, 설명에 필요한 부분만을 추출함과 함께, 일부를 상세화하여 도시하고 있다.
시스템 메모리(47) 상의 파일 데이터(52)를 반도체 플래시 메모리(56)의 데이터 저장 영역(61)에 저장하는 경우, 먼저 UDF 파일 시스템부(43)는, 시스템 메모리(47)의 공간 비트맵(48)을 참조하고, 데이터 배치 관리부(46)로부터 제공되는 매핑 규칙에 따라, 파일 데이터(52)의 반도체 플래시 메모리(56)에 있어서의 기록 장소를 검색한다. 그리고, 상기 기록 장소가 결정되면, 대응하는 공간 비트맵(48)의 부분 SBM1(49) 또는 부분 SBM2(50) 또는 부분 SBM3(51) 또는 부분 SBM1(49)와 부분 SBM2(50), 또는 부분 SBM1(49)와 부분 SBM3(51) 중의 어느 하나의 비트를 기록 상태로 변경한다는, 공간 비트맵 변경 처리(72)를 실시한다. 그리고 상기 공간 비트맵 변경 처리(72)가 완료되면, SBM 관리부(45)에 대하여 변경한 부분 SBM의 번호를 포함하는 공간 비트맵 갱신 완료 통지(71)를 발행한다.
다음으로, SBM 관리부(45)는, 부분 SBM 번호(73)와, 이것에 대응하는 재기입 플래그(74)를 갖는 SBM 관리 테이블(86)을 소유하고 있으며, 상기 공간 비트맵 갱신 완료 통지(71)를 수신하면, 대응하는 SBM 관리 테이블(86)의 재기입 플래그(74)를 1로 세트한다. 도 5에서는, 공간 비트맵(48)의 부분 SBM1(49)과 부분 SBM2(50)가 변경된 경우를 도시하고 있다. 그리고 세트가 완료되면, 이벤트 관리부(44)에 대하여 플래그 세트 완료 통지(75)를 발행한다.
다음으로 이벤트 관리부(44)는, 상기 플래그 세트 완료 통지(75)를 수신하면, SBM 제어부(54)에 대하여 공간 비트맵(48)의 동기 처리 개시 지시(77)를 발행한다. 단, 상기 이벤트 관리부(44)는, 도 5에서는 도시하고 있지 않지만 타이머 장치로부터 시간 정보를 취득하고, 어느 일정 기간은 부분 SBM1(49)과 부분 SBM2(50) 밖에 변경이 생기지 않는 것을 별도 소정의 수단에 의해 기지이라면, 상기 타이머 장치로부터의 시간 정보에 기초하여 동기 처리 개시 지시(77)를 발행한다는 스케쥴링을 행하는 것도 가능하다.
SBM 제어부(54)는, 상기 동기 처리 개시 지시(77)를 수신하면 SBM 관리부(45)의 SBM 관리 테이블(86)을 참조하고, 반도체 플래시 메모리(56)에 다시 기입하는 대상의 부분 SBM을 취득한다. 그리고, 부분 SBM1(49)의 공간 비트맵 데이터(83)와 부분 SBM2(50)의 공간 비트맵 데이터(84)를 반도체 플래시 메모리(56)의 공간 비트맵(57)의 부분 SBM1(58)와 부분 SBM2(59)에의 다시 기입과, 그것이 완료되었음을 검출하는 일련의 다시 기입 처리(81)를 실시한다.
여기서, 도 5에는 기재하고 있지 않지만, 상기 다시 기입 처리(81)는, 시스템 메모리(47)와 반도체 플래시 메모리(56)의 물리적 인터페이스를 제공하는 하드웨어에 대하여 부분 SBM1(49)와 부분 SBM2(50)의 다시 기입을 의뢰하고, 소정의 방법에 의해 실시된다. 상기 하드웨어는, SBM 제어부(54)에 대하여 다시 기입이 완료되었음을 통지하고, SBM 제어부(54)는 그것을 취득하게 된다. SBM 제어부(54)는 상기 다시 기입 처리(81)가 완료되면, 이벤트 관리부(44)에 대하여 동기 처리 완료 통지(78)를 발행한다.
이벤트 관리부(44)는, 상기 동기 처리 완료 통지(78)를 수신하면, 데이터 제어부(79)에 대하여 반도체 플래시 메모리(56)에의 파일 데이터(52)의 기록을 행하는 데이터 저장 지시(79)를 발행한다. 그것과 동시에 SBM 관리부(54)에 대하여 SBM 관리 테이블(86)의 재기입 플래그(74)를 클리어하기 위한 플래그 클리어 지시(76)를 발행한다. SBM 관리부(45)는, 상기 플래그 클리어 지시(76)를 수신하면, SBM 관리 테이블(86)의 재기입 플래그(74)를 모두 0으로 클리어한다.
데이터 제어부(55)는 상기 데이터 저장 지시(79)를 수신하면, 반도체 플래시 메모리(56)의 데이터 저장 영역(61)에 있어서의 부분 DSA1(62)과 부분 DSA2(63)에 파일 데이터(52)를 저장하고, 그것이 완료되었음을 검출한다는 일련의 데이터 저장 처리(82)를 실시한다.
상기 데이터 저장 처리(82)의 실제는, SBM 제어부(54)에 있어서의 다시 기입 처리(81)와 마찬가지의 기구에 의해 이루어지고, 즉 시스템 메모리(47)와 반도체 플래시 메모리(56)의 물리적인 인터페이스를 제공하는 하드웨어에 대하여 파일 데이터(52)의 기록을 의뢰하고, 소정의 방법에 의해 라이트 데이터(85)가 데이터 저장 영역(61)에 기록된다. 상기 하드웨어는, 데이터 제어부(55)에 대하여 데이터의 기록이 완료되었음을 통지하고, 데이터 제어부(55)는 그것을 취득하게 된다. 데이터 제어부(55)는 상기 데이터 저장 처리(82)가 완료되면, 이벤트 관리부(44)에 대하여 데이터 저장 완료 통지(80)를 발행한다.
다음으로, 도 6을 이용하여, 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 데이터 관리 및 제어 시스템을 적용한 구체적인 반도체 플래시 메모리 수용 장치를 설명한다. 도 6은 도 4에 있어서의 반도체 플래시 메모리 수용 장치(41)의 구체예이고, 블록 단위의 데이터 소실을 특징으로 하고, UDF 파일 시스템 사양으로 포맷된 반도체 플래시 메모리(106)와, 도 4에 있어서의 데이터 관리 수단(42)과 데이터 제어 수단(53)을 구성하는 CPU(102)와, ROM(103)과, 시스템 메모리(47)를 구성하는 RAM(104)를 구비하고, 또한, 영상 처리부(105)와, 네트워크 I/F(Interface)(107)를 구비한 감시 카메라 장치(101)를 도시하고 있다.
CPU(102)는 마이크로프로세서를 주체로 구성되어 있으며, ROM(103)이나 RAM(104)에 저장하고 있는 OS나 소프트웨어 프로그램에 따라 각종의 처리를 실행하거나, 상기 반도체 플래시 메모리(106)의 물리적인 인터페이스를 제공한다.
ROM(103)이나 RAM(104)는, CPU(102)에 의해 처리되는 소프트웨어 프로그램이나, 본 발명에 관한 데이터 관리 및 제어 시스템을 제공하는 소프트웨어 프로그램을 기억하거나, 반도체 플래시 메모리(106)에 배치된 공간 비트맵(109)이나, 영상 처리부(105)로부터 출력된 감시 정보를 일시적으로 기억해 두기 위한 메모리로서 사용된다. 영상 처리부(105)는, 아날로그의 영상 신호나 음성 신호를 취득하고, 이것을 디지털로 변환하고, 필요하다면 압축 처리를 행하는 곳이며, 버스(108)에 대하여 디지털화된 감시 정보를 출력한다.
반도체 플래시 메모리(106)는 UDF 파일 시스템 사양에 따라 포맷되어 있으며, 공간 비트맵(109)이나 데이터 저장 영역(113)에 디지털화된 상기 감시 정보를 저장하는 곳이다. 도 6에 도시한 감시 카메라 장치(101)는, 예를 들면 날마다 일정한 시간 간격으로 동화상이나 정지 화상을 취득하고, 적어도 1주일분의 상기 감시 정보는 보유하도록 상기 반도체 플래시 메모리(106)에 기록해 둔다.
네트워크 I/F(107)는, 상기 반도체 플래시 메모리(106)에 기록된 디지털 데이터를 감시 카메라 장치(101)의 외부에 송신하기 위하여, 유선이나 무선 네트워크 등과의 접속을 가능하게 하는 곳이다. 또한, CPU(102)와 ROM(103)과 RAM(104)과 영상 처리부(105)와 반도체 플래시 메모리(106)와 네트워크 I/F(107)는, 버스(108)로 상호 접속되고, 필요한 제어 정보나 데이터의 송수신을 행할 수 있도록 되어 있다.
다음으로, 도 6에 도시한 감시 카메라 장치(101)가 취득한 동화상이나 정지 화상을 관리하기 위한 디렉토리 구조와 반도체 플래시 메모리(106)에의 기록 방법에 대하여, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 매핑 규칙에 따라, 도 6과 도 7을 참조하면서 설명한다. 또한, 상기 감시 카메라 장치(101)의 반도체 플래시 메모리(106)에 배치된 공간 비트맵(109)은, 3개의 블록에 걸쳐서 배치되어 있는 경우를 도시하고 있다.
도 7에 도시한 바와 같이, 디렉토리 구조는, Root 디렉토리(12) 이하에 제1 파일 디렉토리군(131)으로서 각 요일의 디렉토리인 Mon 디렉토리(122), Tue 디렉토리(123), Wed 디렉토리(124), Thu 디렉토리(125)를 형성하고, 또한 제2 파일 디렉토리군(132)으로서 나머지 각 요일의 디렉토리인 Fri 디렉토리(126), Sat 디렉토리(127), Sun 디렉토리(128)를 형성하고 있다. 당해 날이 월요일이라면 Mon 디렉토리(122) 이하에, 취득한 동화상이나 정지 화상(Ima1(129)나 ImgN(130))을 순차로 저장하고 있다.
그리고, Root 디렉토리(121)를, 도 6에 도시한 SBM1(110)에 대응하는 부분 DSA1(114)에, 제1 파일 디렉토리군(131)을, 도 6에 도시한 부분 SBM1(110)과 부분 SBM2(111)에 대응하는 부분 DSA1(114), 부분 DSA2(115)에 기록하고, 제2 파일 디렉토리군(132)을, 도 6에 도시한 SBM1(110)과 부분 SBM3(112)에 대응하는 부분 DSA1(114)와 부분 DSA3(116)에 기록한다. 또한 제1 파일 디렉토리군(131)과 제2 파일 디렉토리군(132)은, 도 6에 도시한 부분 SBM2(111)와 부분 SBM3(112)에 대응하는 부분 DSA2(115)와 부분 DSA3(116)에 걸쳐서 기록하지 않도록 한다. 이와 같이, 도 7에 도시한 디렉토리 구조를, 도 6에 도시한 반도체 플래시 메모리(106)의 공간 비트맵과 데이터 저장 영역에 전술한 바와 같이 하여 기록하는 것이, 본 발명의 제1 실시 형태에서 말하는 매핑 규칙이다.
이상과 같이, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 데이터 관리 및 제어 시스템을 적용한 도 6에 도시한 감시 카메라 장치(101)에 따르면, 취득한 감시 정보를 월 단위나 년 단위로 보면 반도체 플래시 메모리(106)에 분산하여 기록하는 것이 가능해지기 때문에, 공간 비트맵이 배치된 블록을 평균적으로 사용하는 것이 가능해진다. 따라서 상기 반도체 플래시 메모리(106)의 장수명화를 도모할 수 있어, 감시 카메라 장치(101)의 보수를 생력화할 수 있다.
또한, 공간 비트맵(109)에 있어서의 블록의 변경 개소를 최대 2개의 부분 SBM으로 억제할 수 있으므로, 공간 비트맵(109)에 관련된 동기 처리를 조기에 완료할 수 있음과 아울러, 동기 처리에 관련된 최대 시간을 견적할 수 있다. 이 때문에, 반도체 플래시 메모리(103)에 대하여, 취득한 감시 정보를 일정한 비트 레이트로 기입하는 것이 가능해짐과 아울러, 네트워크 I/F(107)로부터의 요구에 따라서도 일정한 비트 레이트로 판독하는 것이 가능해진다. 또한 RAM(104)의 용량 및 상기 RAM(104)에 확보해야 하는 일시적인 저장 용량을 견적하는 것이 가능해져서, 감시 카메라 장치(101)의 설계가 용이해진다.
또한, 월요일에서부터 목요일에 취득한 감시 정보는, 부분 SBM1(110)과 부분 SBM2(111)에 대응하는 부분 DSA1(114), 부분 DSA2(115)에 기록되고, 금요일에서부터 일요일에 취득한 동화상, 정지 화상 데이터는, 부분 SBM1(110)과 부분 SBM3(112)에 대응하는 부분 DSA1(114), 부분 DSA3(116)에 기록되어 있기 때문에, 원하는 감시 정보에의 액세스를 고속으로 행할 수 있다. 이상, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 데이터 관리 및 제어 시스템을 적용한 반도체 플래시 메모리 수용 장치의 구체예로서의 감시 카메라 장치를 설명하였다.
[제2 실시 형태]
본 발명의 제2 실시 형태에 따른 데이터 관리 방법 및 제어 시스템에 대하여, 도 8과 도 9를 참조하면서 이하에 설명한다.
도 8은, 도 4에 도시한 바와 같이 반도체 플래시 메모리(56)에 있어서의 공간 비트맵(57)이 3개의 블록에 걸쳐서 배치되는 경우로서, 반도체 플래시 메모리(56)의 데이터 저장 영역(61)에 기록되는 시스템 메모리(47) 상의 파일 데이터(52)가 속하는 디렉토리 구조를 도시하고 있다.
그리고 도 4에 도시한 반도체 플래시 메모리 수용 장치(41)에 있어서, 데이터 관리 수단(42)의 데이터 배치 관리부(46)가 제공하는 본 발명의 제2 실시 형태에서는, 도 8에 도시한 바와 같이, Root 디렉토리(141)를 포함하는 제1 파일 디렉토리군(144)을, 도 4에 도시한 부분 SBM1(58)에 대응하는 부분 DSA1(62)에 기록하고, 또한 상기 루트 디렉토리(141) 이하에 배치되는, 임의의 하나의 Dir1(142)을 포함하는 제2 디렉토리군(145)을, 도 4에 도시한 부분 SBM2(59)에 대응하는 부분 DSA2(63)에 기록하고, 또한 상기 Dir1(142) 이하에 배치되는, 임의의 하나의 Dir2(143)을 포함하는 제3 파일 디렉토리군(146)을, 도 4에 도시한 부분 SBM3(60)에 대응하는 부분 DSA3(64)에 기록한다.
부가적으로, 제1 파일 디렉토리군(144)은, 도 4에 도시한 부분 SBM2(59)와 부분 SBM3(60)에 대응하는 부분 DSA2(63)과 부분 DSA3(64)에 기록하는 것을 인정하지 않고, 또한 제2 파일 디렉토리군(145)은, 도 4에 도시한 부분 SBM1(58)과 부분 SBM3(60)에 대응하는 부분 DSA1(62)와 부분 DSA3(64)에 기록하는 것을 인정하지 않고, 또한 제3 파일 디렉토리군(146)은, 도 4에 도시한 부분 SBM1(58)과 부분 SBM2(59)에 대응하는 부분 DSA1(62)와 부분 DSA2(63)에 기록하는 것을 인정하지 않는다라는 매핑 규칙을 제공한다.
단, UDF 파일 시스템 사양에 준거하여 상기 매핑 규칙을 달성하기 위하여, 제2 파일 디렉토리군(145)에 있는 Dir1(142) 및 제3 파일 디렉토리군(146)에 있는 Dir2(143)은 삭제할 수 없다.
본 발명의 제2 실시 형태에 따른 전술한 매핑 규칙을 채택함으로써 이하와 같은 효과가 얻어진다. 먼저, 반도체 플래시 메모리에 대하여, 도 8에 도시한 제1 파일 디렉토리군(144)과 제2 파일 디렉토리군(145)과 제3 파일 디렉토리군(146)을 단기적 또는 장기적 시점에 입각하여 소정의 순서에 따라 데이터를 기록한다는 방책을 마련함으로써, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 매핑 규칙보다도 동기 처리에 대한 공간 비트맵의 각 부분 SBM의 재기입 횟수를 더욱 평균화할 수 있다. 또한, 이것에 대응하여, 실제로 파일 데이터를 기록하는 부분 DSA의 재기입 횟수도 평균화할 수 있다. 따라서, 반도체 플래시 메모리의 장수명화에 공헌할 수 있다.
또한, 제1 파일 디렉토리군(144) 또는 제2 파일 디렉토리군(145) 또는 제3 파일 디렉토리군(146)에 존재하는, 하나의 파일이나 디렉토리에 대한 변경이나 삭제, 추가와 같은 동작에 대하여, 3개 모두의 부분 SBM에 변경이 생기지 않고, 반드시 하나의 부분 SBM으로 변경 개소를 억제할 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 매핑 규칙보다도 공간 비트맵의 동기 처리를 조기에 완료할 수 있어, 동기 처리에 수반되는 파일 데이터의 리드 동작이나 라이트 동작의 지연을 더욱 단축하는 것이 가능해진다. 또한, 동기 처리에 관련된 시간을 고정화할 수 있어, 리얼 타임성이 높은 파일 데이터의 반도체 플래시 메모리에의 기록이나 상기 반도체 플래시 메모리로부터의 판독을 용이하게 설계하는 것이 가능해진다.
또한, 제1 파일 디렉토리군(144), 제2 파일 디렉토리군(145), 제3 파일 디렉토리군(146)은 각각 하나의 부분 SBM과 그것에 대응하는 부분 DSA에만 기록하기 때문에, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 매핑 규칙보다도, 더욱 반도체 플래시 메모리 상에 있어서의 파일 데이터나 디렉토리 구조가 복잡하게 배치되거나, 프래그먼트되는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 원하는 파일 데이터에 대한 액세스 성능이 향상되어, 검색 시간을 단축하는 것이 가능해진다.
부가적으로, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 매핑 규칙에 따르면, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 매핑 규칙은 공간 비트맵이 적어도 3개의 블록에 배치되는 경우로부터 적용 가능한데 비하여, 2개의 블록에 배치되는 경우로부터라도 되기 때문에 적용 가능한 범위가 높다.
다음으로, 도 6에 도시한 감시 카메라 장치(101)가 취득한 동화상이나 정지 화상을 관리하기 위한 디렉토리 구조와, 반도체 플래시 메모리(106)에의 기록 방법에 대하여, 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서의 매핑 규칙에 따라 도 6과 도 9를 참조하면서 설명한다. 또한, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 감시 카메라 장치(101)의 반도체 플래시 메모리(106)에 있어서의 공간 비트맵(109)은 3개의 블록에 걸쳐서 배치되어 있는 경우를 도시하고 있다.
도 9에 도시한 바와 같이, 디렉토리 구조는, 제1 파일 디렉토리군(163)으로서 Root 디렉토리(151)와 각 요일의 디렉토리인 Mon 디렉토리(154), Tue 디렉토리(155)를 형성하고, 또한 제2 파일 디렉토리군(164)으로서, Dir1(152)와 각 요일의 디렉토리인 Wed 디렉토리(156), Thu 디렉토리(157)을 형성하고, 제3 파일 디렉토리군(165)으로서, Dir2(153)을 포함하는 나머지 요일의 디렉토리인 Fri 디렉토리(158), Sat 디렉토리(159), Sun 디렉토리(160)을 형성하고 있다. 당해 날이 월요일이라면 Mon 디렉토리(154) 이하에, 취득한 동화상이나 정지 화상(Ima1(161)나 ImgN(162))을 순차로 저장하고 있다.
그리고, Root 디렉토리(151)을 포함하는 제1 파일 디렉토리군(163)을, 도 6에 도시한 부분 SBM1(110)에 대응하는 부분 DSA1(114)에만 기록하고, 제2 파일 디렉토리군(164)을, 도 6에 도시한 부분 SBM2(111)에 대응하는 부분 DSA2(115)에만 기록하고, 제3 파일 디렉토리군(165)을, 도 6에 도시한 SBM3(112)에 대응하는 부분 DSA3(116)에만 기록한다.
이와 같이, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 데이터 관리 및 제어 시스템을 적용한 도 6에 도시한 감시 카메라 장치(101)에 따르면, 월 단위나 년 단위로 보면 반도체 플래시 메모리(106)에 분산하여 기록하는 것이 가능해지기 때문에, 공간 비트맵이 배치된 블록을 평균적으로 사용하는 것이 가능해진다. 따라서 상기 반도체 플래시 메모리(106)의 장수명화를 도모할 수 있어, 감시 카메라 장치(101)의 보수를 생력화할 수 있다.
또한, 공간 비트맵(109)에 있어서의 블록의 변경 개소를 항상 하나의 부분 SBM으로 변경 개소를 억제할 수 있기 때문에, 공간 비트맵(109)의 동기 처리를 조기에 완료할 수 있음과 아울러, 동기 처리에 관련된 시간을 고정화할 수 있기 때문에, 반도체 플래시 메모리(103)에 대하여 취득한 감시 정보의 일정한 비트 레이트로 기입과 판독이 가능해진다.
또한, 월요일에서부터 화요일에 취득한 감시 정보는, 부분 SBM1(110)에 대응하는 부분 DSA1(114), 수요일에서부터 목요일에 취득한 감시 정보는, 부분 SBM2(111)에 대응하는 부분 DSA2(115), 금요일에서부터 일요일에 취득한 감시 정보는, 부분 SBM3(112)에 대응하는 부분 DSA3(116)에 기록되어 있기 때문에, 원하는 감시 정보에의 참조를 고속으로 행할 수 있다. 이상, 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서의 데이터 관리 및 제어 시스템을 적용한 반도체 플래시 메모리 수용 장치의 구체예로서의 감시 카메라 장치를 설명하였다.
본 발명에 대해서는, 블록 단위의 데이터 소거를 이루는 반도체 플래시 메모리를 스토리지 디바이스로서 사용하는 여러 가지 장치에 이용이 가능하고, 그와 같은 반도체 플래시 메모리의 장수명화를 도모하고, 리얼 타임성이 높은 데이터의 기록과 판독을 용이하게 행하기 위한 기술로서 유효하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 형태는 다음과 같은 구성을 구비하는 것을 구체적인 일례로서 나타낸 것이다. 즉, 파일 시스템으로서 UDF 파일 시스템을 이용한 반도체 플래시 메모리로서, 반도체 플래시 메모리에 기록되는 공간 비트맵이 3개의 블록에 걸쳐서 배치되는 경우, 각 블록의 공간 비트맵을 부분 SBM1∼3 및 이것에 대응하는 데이터 저장 영역을 부분 DSA1∼3이라고 하면, Root 디렉토리(11)를 부분 SBM1에 대응하는 부분 DSA1에 기록하고, 제1 파일 디렉토리군(12)을, 부분 SBM1과 부분 SBM2에 대응하는 부분 DSA1과 부분 DSA2에만 기록하고, 제2 파일 디렉토리군(13)을, 부분 SBM1과 부분 SBM3에 대응하는 부분 DSA1과 부분 DSA3에만 기록한다는 매핑 규칙을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 기록 대상의 데이터가 속하는 디렉토리 구조와 상기 데이터를 기록하는 데이터 저장 영역을 대응시키는 매핑 규칙을 마련함으로써, 이 매핑 규칙에 따른 대응짓기를 위하여, 상기 디렉토리 구조를 의식함으로써 명시적으로 데이터 저장 영역을 분산할 수 있다. 이에 따라 동기 처리에 대한 공간 비트맵의 재기입 횟수를 평균화하는 것이 가능함과 함께, 상기 공간 비트맵에 대응하는 데이터를 기록하는 데이터 저장 영역의 재기입 횟수도 평균화하는 것이 가능하다. 따라서, 반도체 플래시 메모리의 장수명화에 공헌할 수 있다.
또한, 반도체 플래시 메모리의 공간 비트맵 전체에 생기는 변경을 국소화할 수 있다. 이에 따라 공간 비트맵의 동기 처리에 관련된 시간의 단축화와 균일화, 또한 동기 처리에 관련된 최대 시간의 보증을 행하는 것이 가능하다. 따라서, 동기 처리에 수반하는 데이터의 리드 동작이나 단순한 라이트 동작의 지연을 억제할 수 있어, 리얼타임 특성이 높은 데이터의 반도체 플래시 메모리에의 기록과 판독을 용이하게 실현할 수 있다.
또한, 데이터의 데이터 저장 영역에 있어서의 기록 장소를 한정할 수 있다. 이 때문에, 상기 데이터가 불필요하게 프래그먼트되는 것을 억제하는 것이 가능하다. 따라서, 원하는 파일 데이터에 대한 액세스 성능을 향상하여, 검색 시간을 단축하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 데이터 관리 및 제어 시스템에 적용하는 매핑 규칙을 설명하기 위한 디렉토리 구조를 도시한 도면.
도 2는 반도체 플래시 메모리 상에 기록하는 파일 데이터가 속하는 디렉토리 구조를 도시한 도면.
도 3은 도 2에 도시한 디렉토리 구조를 UDF 파일 시스템 사양으로 표현한 파일 관리 방법을 설명하는 도면.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 데이터 관리 및 제어 시스템을 이용한 반도체 플래시 메모리 수용 장치의 구성을 도시한 블록도.
도 5는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 반도체 플래시 메모리 수용 장치에 있어서의 동작을 설명하는 도면.
도 6은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 반도체 플래시 메모리 수용 장치의 적용예인 감시 카메라 장치를 설명하는 도면.
도 7은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 매핑 규칙을 감시 카메라 장치에 적용한 경우의 디렉토리 구조를 설명하는 도면.
도 8은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 매핑 규칙을 설명하기 위한 디렉토리 구조를 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 매핑 규칙을 감시 카메라 장치에 적용한 경우의 디렉토리 구조를 설명하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
41 : 반도체 플래시 메모리 수용 장치
42 : 데이터 관리 수단
43 : UDF 파일 시스템부
44 : 이벤트 관리부
45 : SBM 관리부
46 : 데이터 배치 관리부
53 : 데이터 제어 수단
54 : SBM 제어부
55 : 데이터 제어부
47 : 시스템 메모리
48 : 공간 비트맵
49 : 부분 SBM1
50 : 부분 SBM2
51 : 부분 SBM3
52 : 파일 데이터
56 : 반도체 플래시 메모리
57 : 공간 비트맵
58 : 부분 SBM1
59 : 부분 SBM2
60 : 부분 SBM3
61 : 데이터 저장 영역
62 : 부분 DSA1
63 : 부분 DSA2
64 : 부분 DSA3
65 : UDF 파티션

Claims (8)

  1. 블록 단위로 데이터의 소거를 행하는 반도체 플래시 메모리에서의 데이터 관리·제어 시스템으로서,
    상기 반도체 플래시 메모리에는, 파일 시스템에 의해 규정된 파일 데이터를 저장하는 데이터 저장 영역과, 상기 데이터 저장 영역의 사용 상황을 나타내고 상기 블록 단위의 복수의 부분 공간 비트맵으로 이루어지는 공간 비트맵이 형성되고,
    상기 부분 공간 비트맵은, 상기 데이터 저장 영역에서 구분된 부분 데이터 저장 영역에 대응하고 있으며,
    상기 부분 공간 비트맵의 수에 대응하여 분류된 파일 디렉토리군과 상기 부분 데이터 저장 영역을 대응시키는 매핑 규칙임과 함께, 하나의 파일 디렉토리군이 복수의 상기 부분 데이터 저장 영역에 걸쳐서 기록 불가능한 부분 데이터 저장 영역을 형성하는 매핑 규칙을 설정하는 반도체 플래시 메모리의 데이터 관리·제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 파일 시스템은, UDF 파일 시스템 사양에 준거하는 데이터 관리·제어 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 매핑 규칙은, 상기 부분 공간 비트맵이 N(N≥3)개인 경우, 상기 파일 데이터에서의 루트 디렉토리를 포함하며 또한 상기 루트 디렉토리 이하의 파일 디렉토리를 서로 중복시키지 않고 N개의 파일 디렉토리군으로 분할하고, 상기 루트 디렉토리를 제1번째의 부분 공간 비트맵으로 관리함과 함께, 제M번째(1＜M＜N)의 파일 디렉토리군을, 제1번째와 제M번째의 부분 공간 비트맵으로 관리하고, 상기 제M번째의 파일 디렉토리군을, 제1번째와 제M번째의 부분 데이터 저장 영역에만 기록하는 데이터 관리·제어 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 매핑 규칙은, 상기 부분 공간 비트맵이 N(N≥2)개인 경우, 상기 파일 데이터에서의 루트 디렉토리를 1회만 포함하며 또한 상기 루트 디렉토리 이하의 파일 디렉토리를 서로 중복시키지 않고 N개의 파일 디렉토리군으로 분할하고, 상기 루트 디렉토리를 제1번째의 부분 공간 비트맵으로 관리함과 함께, 제M번째(1＜M＜N)의 파일 디렉토리군을, 제M번째의 부분 공간 비트맵으로 관리하고, 상기 제M번째의 파일 디렉토리군을, 제M번째의 부분 데이터 저장 영역에만 기록하는 데이터 관리·제어 시스템.
  5. 파일 시스템에 의해 규정된 파일 데이터를 저장하는 데이터 저장 영역과, 상기 데이터 저장 영역의 사용 상황을 나타내고 상기 블록 단위의 복수의 부분 공간 비트맵으로 이루어지는 공간 비트맵을 형성한 반도체 플래시 메모리와,
    상기 공간 비트맵을 참조 또는 변경하기 위하여 상기 공간 비트맵과의 동기 처리의 정보를 저장함과 함께, 파일 데이터를 일시적으로 저장하는 시스템 메모리와,
    상기 부분 공간 비트맵의 수에 대응하여 분류된 파일 디렉토리군과 부분 데이터 저장 영역을 대응시킴과 함께, 하나의 파일 디렉토리군이 복수의 상기 부분 데이터 저장 영역에 걸쳐서 기록 불가능한 부분 데이터 저장 영역을 형성하는 매핑 규칙을 제공하는 데이터 배치 관리부를 포함하고, UDF 파일 시스템과 공간 비트맵을 관리하는 데이터 관리 수단과,
    상기 시스템 메모리와 상기 반도체 플래시 메모리 간에서의 데이터 플로우를 제어하는 데이터 제어 수단
    을 포함한 반도체 플래시 메모리 수용 장치.
  6. 파일 시스템에 의해 규정된 파일 데이터를 저장하는 데이터 저장 영역과, 상기 데이터 저장 영역의 사용 상황을 나타내고 상기 블록 단위의 복수의 부분 공간 비트맵으로 이루어지는 공간 비트맵을 형성한 반도체 플래시 메모리와,
    상기 공간 비트맵을 참조 또는 변경하기 위하여 상기 공간 비트맵과의 동기 처리의 정보를 저장함과 함께, 파일 데이터를 일시적으로 저장하는 시스템 메모리와,
    상기 부분 공간 비트맵의 수에 대응하여 분류된 파일 디렉토리군과 부분 데이터 저장 영역을 대응시킴과 함께, 하나의 파일 디렉토리군이 복수의 상기 부분 데이터 저장 영역에 걸쳐서 기록 불가능한 부분 데이터 저장 영역을 형성하는 매핑 규칙을 제공하는 데이터 배치 관리부를 포함하고, UDF 파일 시스템과 공간 비트맵을 관리하는 데이터 관리 수단과,
    상기 시스템 메모리와 상기 반도체 플래시 메모리 간에서의 데이터 플로우를 제어하는 데이터 제어 수단과,
    영상 또는 음성을 취득하는 영상 처리 수단과,
    네트워크와의 접속을 행하는 네트워크 접속 수단을 포함한 감시 카메라 장치로서,
    상기 파일 디렉토리군은, 복수의 요일로 분류되는 이미지 정보를 갖는 감시 카메라 장치.
  7. 블록 단위로 데이터의 소거를 행하는 반도체 플래시 메모리에서의 데이터 관리 방법으로서,
    상기 반도체 플래시 메모리에 대하여, 파일 시스템에 의해 규정된 파일 데이터를 저장하는 데이터 저장 영역과, 상기 데이터 저장 영역의 사용 상황을 나타내고 상기 블록 단위의 복수의 부분 공간 비트맵으로 이루어지는 공간 비트맵을 형성하고,
    상기 파일 데이터의 디렉토리 구조와, 상기 데이터 저장 영역으로 구분된 부분 데이터 저장 영역의 대응짓기를 규정하는 매핑 규칙을 설정하고,
    상기 매핑 규칙은,
    상기 부분 공간 비트맵이 N(N≥3)개인 경우, 상기 디렉토리 구조의 루트 디렉토리를 포함하며 또한 상기 루트 디렉토리 이하의 파일 디렉토리를 서로 중복시키지 않고 N개의 파일 디렉토리군으로 분할하고,
    상기 루트 디렉토리를 제1번째의 부분 공간 비트맵으로 관리함과 함께 그 부분 공간 비트맵에 대응하는 제1번째의 부분 데이터 저장 영역에만 기록하고,
    제M번째(1＜M＜N)의 파일 디렉토리군을, 제1번째와 제M번째의 부분 공간 비트맵으로 관리함과 함께 그 부분 공간 비트맵에 대응하는 제1번째와 제M번째의 부분 데이터 저장 영역에만 기록하고,
    제M번째의 파일 디렉토리군은, 제M번째와 제L번째(L은 1과 M을 제외한 N보다 작은 정수값)의 부분 데이터 저장 영역에 걸쳐서는 기록 불가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 반도체 플래시 메모리의 데이터 관리 방법.
  8. 블록 단위로 데이터의 소거를 행하는 반도체 플래시 메모리에서의 데이터 관리 방법으로서,
    상기 반도체 플래시 메모리에 대하여, 파일 시스템에 의해 규정된 파일 데이터를 저장하는 데이터 저장 영역과, 상기 데이터 저장 영역의 사용 상황을 나타내고 상기 블록 단위의 복수의 부분 공간 비트맵으로 이루어지는 공간 비트맵을 형성하고,
    상기 파일 데이터의 디렉토리 구조와, 상기 데이터 저장 영역으로 구분된 부분 데이터 저장 영역의 대응짓기를 규정하는 매핑 규칙을 설정하고,
    상기 매핑 규칙은,
    상기 부분 공간 비트맵이 N(N≥2)개인 경우, 상기 디렉토리 구조의 루트 디렉토리를 1회만 포함하며 또한 상기 루트 디렉토리 이하의 파일 디렉토리를 서로 중복시키지 않고 N개의 파일 디렉토리군으로 분할하고,
    상기 루트 디렉토리를 제1번째의 부분 공간 비트맵으로 관리함과 함께 그 부분 공간 비트맵에 대응하는 제1번째의 부분 데이터 저장 영역에만 기록하고,
    제M번째(1＜M＜N)의 파일 디렉토리군을 제M번째의 부분 공간 비트맵으로 관리함과 함께 그 부분 공간 비트맵에 대응하는 제M번째의 부분 데이터 저장 영역에만 기록하고,
    제M번째의 파일 디렉토리군은, 제M번째 이외의 다른 부분 데이터 저장 영역에 걸쳐서는 기록 불가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 반도체 플래시 메모리의 데이터 관리 방법.
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