KR20040005409A - 플래시 메모리를 구비한 디지털 기기의 부팅 시간 단축 방법 - Google Patents

플래시 메모리를 구비한 디지털 기기의 부팅 시간 단축 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 기기에 있어서, 디지털 기기의 부팅 시간을 단축하는 방법을 제공한다. 이를 위한 본 발명은 사용자 데이터 영역과 예비 영역으로 구분된 플래시 메모리와 램을 구비한 디지털 기기의 부팅 시간을 단축하는 방법에 있어서, 상기 디지털 기기의 전원이 켜질 경우 상기 사용자 데이터 영역에 저장된 복수개의 파일 시스템 블록들의 각각의 헤더를 참조하여 상기 사용자 데이터의 파일 정보를 나타내는 마스터 파일 디렉토리와 상기 플래시 메모리의 섹터 상태를 나타내는 섹터 상태 테이블을 상기 램에 생성하는 제 1과정과, 상기 사용자 데이터 변화에 따라 상기 마스터 파일 디렉토리 및 상기 섹터 상태 테이블을 갱신하는 제 2과정과, 상기 디지털 기기의 전원이 꺼질 경우, 상기 갱신된 마스터 파일 디렉토리 및 섹터 상태 테이블을 상기 예비 영역에 저장하는 제 3과정과, 상기 디지털 기기의 전원이 다시 켜질 경우 상기 예비 영역에 저장된 마스터 파일 디렉토리 및 상기 섹터 상태 테이블을 상기 램에 적재시키는 제 4과정을 구비함을 특징으로 한다.

Description

플래시 메모리를 구비한 디지털 기기의 부팅 시간 단축 방법{METHOD FOR REDUCING BOOTING TIME OF A DIGITAL DEVICE HAVING A FLASH MEMORY}
본 발명은 디지털 기기에 관한 것으로, 특히 플래시 메모리를 구비한 디지털기기의 부팅 시간을 단축하는 방법에 관한 것이다.
디지털 기기 산업의 급속한 발달함에 따라 디지털 기기는 지속적으로 휴대 간편화, 소형화되고 있는 추세이다. 이러한 흐름에 맞추어 메모리 역시 마찬가지로 휴대 간편화, 소형화되고 있다.
일반적으로 디지털 기기에는 크기가 작고, 소비 전력이 낮은 플래시(Flash) 메모리가 사용된다. 이러한 플래시 메모리는 데이터의 저장 및 변경이 가능하고 전원이 차단되어도 저장된 데이터를 보존할 수 있는 램(Random Access Memory : RAM)과 롬(Read Only Memory : ROM)의 장점을 모두 가지고 있는 메모리로써, 높은 집적도에 의한 소형성, 데이터 접근 과정에서의 낮은 전력 소모와 짧은 접근 시간, 경량성과 충격에 대한 내성 등의 특성으로 이동 환경 하에서의 데이터 저장 매체로써 매우 적합한 특성을 갖는다. 현재 플래시 메모리는 디지털 카메라, 전자 수첩, MP3(MPEG Audio Layer-3) 플레이어, 휴대폰과 PDA(Personal Digital Assistants)를 포함한 이동 통신 단말기 등 대부분의 디지털 기기에 사용되고 있다.
디지털 기기에 사용되는 플래시 메모리의 구조를 이동 통신 단말기에 사용되는 플래시 메모리를 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
이동 통신 단말기에는 도 1에 도시된 바와 같이 두 개의 플래시 메모리 즉, 32*32 플래시 메모리(110)와 16*16 플래시 메모리(150)가 사용된다. 32*32 플래시 메모리(110)에는 이동 통신 단말기의 동작에 관한 데이터(예 : 구동 프로그램)가 저장되며, 16*16 플래시 메모리(150) 사용자가 입력한 사용자 데이터(예 : 전화번호, 문자 메시지)가 저장된다. 도 1을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 32*32플래시 메모리(110)는 부팅(Booting)에 관한 데이터가 저장되어 있는 부트 섹터(BOOT Sector) 영역(112), 구동 프로그램에 관한 데이터가 저장되어 있는 소스 바이너리(Source Binary) 영역(114), 소스 바이너리 영역을 검사하는 검사 블록(Check Block) 영역(116), 벨에 관한 데이터가 저장되어 있는 벨(Bell) 영역(118), 글자의 폰트에 관한 데이터가 저장되어 있는 폰트(Font) 영역(120) 등으로 구성되어 있다. 그리고 16*16 플래시 메모리(150)는 사용자가 입력한 데이터가 저장되는 사용자 데이터 영역(0섹터~22섹터)(122)과 사용자 데이터 영역의 용량이 부족할 경우 사용되는 예비 영역(23섹터~38섹터)(126)으로 구성되어 있다.
이러한 16*16 플래시 메모리를 도 2를 참조하여 보다 더 구체적으로 설명하면, 사용자 데이터 영역(124)은 ESN(Electronic Serial Number)이 저장되어 있는 시큐어드 실리콘 섹터(Secured Silicon Sector)(0섹터~7섹터)(128)와 실제 사용자 데이터가 저장되는 영역(8섹터~21섹터)(124)로 예비(Reserved) 섹터(22섹터)(130)로 구성되어 있다. 그리고 각 섹터의 용량(Size)은 64 KByte이며, 도 2에 도시된 바와 같이 256개의 블록(132)으로 이루어져 있다. 또한 하나의 블록의 용량은 256 Byte이며, 헤더 영역(Fixed-Format Block Header)(134), 데이터 영역(Variable-Format Data Portion)(136), 체크섬 영역(Block Checksum & Data Integrity Code)(138)으로 이루어져 있다. 10 Byte 용량의 헤더 영역(134)은 블록의 할당 상태 즉, 자유 블록(Free Block), 사용 블록(In-Use Block), 미사용 블록(Obsolete Block) 등을 나타내는 영역이다. 그리고 242 Byte 용량의 데이터 영역(136)은 실질적인 데이터가 저장되는 영역이며, 4 Byte 용량의 체크섬 영역(138)은 블록의 상태와 데이터 무결성(Integrity)을 검사하는 영역이다.
위와 같이 구성된 플래시 메모리의 사용자 데이터 영역에 저장되는 사용자 데이터는 임베디드 파일 시스템(Embeded File System : EFS)을 사용하여 관리하고 있다. 사용자 데이터를 파일 단위로 처리하는 임베디드 파일 시스템은 이동 통신 단말기가 매번 부팅될 때마다 사용자 데이터의 파일 정보를 나타내는 마스터 파일 디렉토리와 섹터 상태를 나타내는 섹터 상태 테이블을 램에 생성한다.
램에 생성되는 마스터 파일 디렉토리는 블록들의 각각의 헤더를 참조하여 생성된다. 이러한 마스터 파일 디렉토리는 도 3에 도시된 바와 같이 복수개의 파일 정보로 구성되는데 하나의 파일 정보(170)는 파일명(File ID : 16 Bits)(152), 예비 영역(Reserved : 8 Bits)(154), 파일 헤더 블록의 주소(Address of File Header Block : 16 Bits)(156), 파일의 용량(Total File Size in Byte : 32 Bits)(158), 사용된 블록 수(Total Number of File Block Used : 16 Bits)(160), 리모트 파일의 블록 정보 또는 주소(Saved File Blocks Information or Address of Remote File : 32 Bits)(162), 파일 블록 리스트의 포인터(Pointer to File Block List : 16 Bits)(164), 가비지 블록 리스트의 포인터(Pointer to Garbage Block List : 16 Bits)(166)로 구성된다. 위와 같이 구성된 파일 정보를 통해서 사용자 데이터 영역(122)에 저장되어 있는 데이터 파일을 접근함으로써, 사용자 데이터를 파일 단위로 생성, 삭제, 수정할 수 있게 된다.
한편 사용자 데이터 즉, 데이터 파일이 갱신될 때마다 마스터 파일 디렉토리의 각각의 파일 정보는 이에 대응하여 갱신되고, 섹터의 상태를 나타내는 섹터 상태 테이블 또한 갱신된다. 데이터 파일이 갱신될 때마다 마스터 파일 디렉토리와 동시에 갱신되는 섹터 상태 테이블을 자유 블록, 사용 블록, 미사용 블록의 구성에 대한 상태를 포함하여 사용자 데이터 영역의 모든 섹터의 현재 상태를 나타낸다. 도 4를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 섹터 상태 테이블의 개수는 도 4에 도시된 바와 같이 사용자 데이터 영역(122)의 섹터 개수에 의해 결정되는데, 하나의 섹터 상태 테이블(190)은 삭제된 블록 총 수(Sum of Block Volatility Value : 32 Bits)(172), 삭제된 블록 평균 수(Average of Block Volatility Value : 32 Bits)(174), 총 블록 수(Total Number of Blocks in This Sector : 16 Bits)(176), 할당된 블록 수(Number of Currently Allocated Blocks in This Sector : 16 Bits)(178), 가비지 블록 수(Number of Garbage Blocks in This Sector : 16 Bits)(180), 가비지 블록 비트(Garbage Blocks bit Array)(182), 가비지 콜렉션 비율(Garbage Collection Urgency Rating : 8 Bits)(184), 예비 영역(Reserved : 8 Bits)(186)으로 구성된다. 위와 같이 구성된 섹터 상태 테이블은 전술한 바와 같이 데이터 파일이 갱신에 대응하여 마스터 파일 디렉토리와 함께 갱신된다.
위와 같이 이동 통신 단말기의 부팅 시, 램에 생성되는 마스터 파일 디렉토리 및 섹터 상태 테이블은 고정된 형태의 엔트리(Fixed-Format Entry)의 배열(Array)로 구성된다.
한편 이동 통신 단말기의 부팅 시, 램에 생성되는 마스터 파일 디렉토리 및 섹터 상태 테이블은 사용자 데이터 영역을 4번의 스캔(Scan)을 해야만 생성되어 진다. 이러한 스캔 과정을 도 5를 참조하여 구체적으로 설명하면, 2단계인 첫 번째스캔 과정에서는 가비지 콜렉션(Garbage Collection) 중이던 섹터를 삭제시킨다. 즉, 가비지 콜렉션 중 이동 통신 단말기의 전원이 꺼졌을 경우, 부팅 시 이를 검사하여 가비지 콜렉션 중이던 섹터를 삭제시킨다. 그리고 4단계인 두 번째 스캔 과정에서는 무효 블록(Invalid Block)을 검사한다. 즉, 각 블록의 헤더 정보와 블록에 포함된 데이터의 무결성를 검사하여 무효 블록을 검사한다. 또한 6단계인 세 번째 스캔 과정에서는 마스터 파일 디렉토리에 파일 헤더 블록들을 추가시킨다. 이 후, 8단계인 네 번째 스캔 과정에서는 마스터 파일 디렉토리에 데이터 블록들을 추가시키는데, 이 때에는 파일 위치 정보를 나타내는 파일 블록 리스트를 생성하며, 불필요한 블록들은 가비지로 처리한다. 위와 같이 4번의 스캔 과정이 끝나면 10단계에서 전술한 마스터 파일 디렉토리와 섹터 상태 테이블이 램에 생성되고, 비로소 12단계에서 부팅이 된다.
이동 통신 단말기를 비롯한 플래시 메모리를 구비한 디지털 기기들은 위와 같은 방법으로 부팅이 된다.
그런데 위와 같은 방법으로 디지털 기기의 부팅을 실시하는 것은 상당한 시간이 소요되는 문제점이 있다. 특히 4번의 스캔 과정에서의 마스터 파일 디렉토리에 데이터 블록들을 추가시키는 과정 즉, 파일 위치 정보를 나타내는 파일 블록 리스트를 생성하고, 불필요한 블록들은 가비지로 처리하는 과정은 사용자 데이터 영역에 저장된 사용자 데이터가 많을 경우, 상당한 시간이 소요되기 때문에 부팅 시간이 지연되는 문제점이 발생한다.
따라서 본 발명의 목적은 플래시 메모리를 구비한 디지털 기기의 부팅 시간을 단축하는 방법을 제공함에 있다.
도 1은 종래 이동 통신 단말기의 플래시 메모리 나타낸 구성도,
도 2는 도 1에 도시된 16*16 플래시 메모리의 사용자 데이터 영역을 나타낸 구성도,
도 3은 종래 이동 통신 단말기의 마스터 파일 디렉토리를 나타낸 구성도,
도 4는 종래 이동 통신 단말기의 섹터 상태 테이블을 나타낸 구성도,
도 5는 종래 이동 통신 단말기의 부팅 과정을 나타낸 흐름도,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 단말기의 블록 구성도,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 단말기의 부팅 시간 단축 방법을 나타낸 흐름도.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 사용자 데이터 영역과 예비 영역으로 구분된 플래시 메모리와 램을 구비한 디지털 기기의 부팅 시간을 단축하는 방법에 있어서, 상기 디지털 기기의 전원이 켜질 경우 상기 사용자 데이터 영역에 저장된 복수개의 파일 시스템 블록들의 각각의 헤더를 참조하여 상기 사용자 데이터의 파일 정보를 나타내는 마스터 파일 디렉토리와 상기 플래시 메모리의 섹터 상태를 나타내는 섹터 상태 테이블을 상기 램에 생성하는 제 1과정과, 상기 사용자 데이터 변화에 따라 상기 마스터 파일 디렉토리 및 상기 섹터 상태 테이블을 갱신하는 제 2과정과, 상기 디지털 기기의 전원이 꺼질 경우, 상기 갱신된 마스터 파일 디렉토리 및 섹터 상태 테이블을 상기 예비 영역에 저장하는 제 3과정과, 상기 디지털 기기의 전원이 다시 켜질 경우 상기 예비 영역에 저장된 마스터 파일 디렉토리 및 상기 섹터 상태 테이블을 상기 램에 적재시키는 제 4과정을 구비함을 특징으로 한다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되고, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 하며, 본 발명에서는 이동 통신 단말기를 예를 들어 구체적으로 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 단말기의 블록 구성도이다. 도 6을 참조하면 이동 통신 단말기는 플래시 메모리(100), 램(200), 제어부(300)로 구성된다.
플래시 메모리(100)는 전술한 바와 같이 이동 통신 단말기의 동작에 관한 데이터가 저장되는 32*32 플래시 메모리(110)와 사용자가 입력한 사용자 데이터가 저장되는 16*16 플래시 메모리(150)로 구성된다. 그리고 플래시 메모리(100)는 본 발명의 실시 예에 따라 이동 통신 단말기의 전원이 꺼질 경우, 제어부(300)의 제어에 의해 마스터 파일 디렉토리와 섹터 상태 테이블을 예비 영역(126)에 저장한다.
램(200)은 이동 통신 단말기의 전원이 켜질 경우, 제어부(300)의 제어에 의해 마스터 파일 디렉토리와 섹터 상태 테이블을 적재한다.
제어부(300)는 이동 통신 단말기의 제반 동작을 제어하며, 사용자 데이터 변화에 따라 마스터 파일 디렉토리와 섹터 상태 테이블을 갱신한다. 그리고 제어부(300)는 본 발명의 실시 예에 따라 이동 통신 단말기의 전원이 꺼질 경우, 마스터 파일 디렉토리와 섹터 상태 테이블을 플래시 메모리(100)의 예비 영역(126)에 저장시키며, 이동 통신 단말기의 전원이 다시 켜질 경우, 플래시 메모리(100)의 예비 영역(126)에 저장된 마스터 파일 디렉토리와 섹터 상태 테이블을 램(200)에 적재(Load)시킨다. 또한 제어부(300)는 이동 통신 단말기의 배터리 이탈로 인해 전원이 꺼진 후에 다시 전원이 켜질 경우, 마스터 파일 디렉토리와 섹터 상태 테이블을 램(200)에 생성시킨다.
위와 같이 구성된 이동 통신 단말기에서 부팅 시간을 단축하는 방법을 도 7을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 먼저 22단계에서 이동 통신 단말기의 전원이 켜지면 이동 통신 단말기의 제어부(300)는 24단계에서 사용자 데이터 영역(122)에 저장된 복수개의 파일 시스템 블록들의 각각의 헤더를 참조하여 마스터 파일 디렉토리 및 섹터 상태 테이블을 램(200)에 생성한다. 이 때, 제어부(300)는 마스터 파일 디렉토리 및 섹터 상태 테이블 생성을 전술한 4번의 스캔 과정을 거쳐 실시한다. 이 후, 제어부(300)는 26단계에서 사용자 데이터의 변화에 따라 즉, 사용자가 데이터를 생성, 삭제, 수정할 경우에 이에 대응하여 마스터 파일 디렉토리 및 섹터 상태 테이블을 갱신한다. 그리고 28단계에서 이동 통신 단말기의 전원이 꺼지면, 제어부(300)는 32단계에서 마스터 파일 디렉토리 및 섹터 상태 테이블을 플래시 메모리(100)의 예비 영역(126)에 저장한다.
이 후, 34단계에서 이동 통신 단말기의 전원이 다시 켜지면 제어부(300)는 36단계에서 예비 영역(126)에 저장한 마스터 파일 디렉토리 및 섹터 상태 테이블을 램(200)에 적재한다. 즉, 제어부(300)는 36단계에서 4번의 스캔 과정을 통하여 마스터 파일 디렉토리 및 섹터 상태 테이블을 램(200)에 생성하는 것이 아니라, 예비 영역(126)에 저장했던 마스터 파일 디렉토리 및 섹터 상태 테이블을 램(200)에 복사(Copy)하여 이동 통신 단말기의 부팅을 실시한다. 이로써 이동 통신 단말기의 부팅을 용이하게 실시할 수 있다.
한편 30단계에서 이동 통신 단말기의 배터리가 이탈로 인해 배터리 전원이 꺼진 후에 이동 통신 단말기의 전원이 다시 켜졌을 경우에, 제어부(300)는 상기에서 설명한 4번의 스캔 과정을 통하여 마스터 파일 디렉토리와 섹터 상태 테이블을 램(200)에 생성한다. 이는 제어부(300)가 마스터 파일 디렉토리와 섹터 상태 테이블을 예비 영역(126)에 저장하기 전에 전원이 꺼졌기 때문이다.
위와 같은 방법으로 부팅을 실시하면, 표 1에 기재된 바와 같이 종래의 방법보다 부팅 시간이 단축됨을 알 수 있다.
표 1에서 부팅 시간의 기준은 초기(Initial) 화면이 표시된 후 애니메이션(Animation)이 표시되기 직전까지의 시간이다. 그리고 기본 데이터는 사용자 데이터 영역에 사용자 데이터가 저장되어 있지 않은 것을 의미하고, 사용자 데이터 50%는 사용자 데이터 영역에 사용자 데이터가 50% 저장된 것을 의미한다.그리고 정상은 전원 키를 이용하여 이동 통신 단말기의 전원이 꺼진 경우를 말하며, 비정상은 배터리 이탈로 인해 이동 통신 단말기의 전원이 꺼진 경우를 말한다.
위와 같이 마스터 파일 디렉토리와 섹터 상태 테이블을 예비 영역에 저장하고, 부팅 시 마스터 파일 디렉토리와 섹터 상태 테이블을 램에 생성하지 않고 적재함으로써 용이하게 부팅을 실시할 수 있다.
상술한 본 발명에서는 이동 통신 단말기를 구체적인 실시 예로 하여 설명하였으나, 디지털 카메라, 전자 수첩, MP3 플레이어 등을 포함한 플래시 메모리를 구비한 디지털 기기에서 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허 청구 범위와 특허 청구 범위의 균등한 것에 의해 정하여져야 한다.
상기한 바와 같이 부팅 시, 마스터 파일 디렉토리와 섹터 상태 테이블을 램에 적재함으로써, 플래시 메모리를 구비한 디지털 기기의 부팅 시간을 단축시키는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 사용자 데이터 영역과 예비 영역으로 구분된 플래시 메모리와 램을 구비한 디지털 기기의 부팅 시간을 단축하는 방법에 있어서,
    상기 디지털 기기의 전원이 켜질 경우, 상기 사용자 데이터 영역에 저장된 복수개의 파일 시스템 블록들의 각각의 헤더를 참조하여 상기 사용자 데이터의 파일 정보를 나타내는 마스터 파일 디렉토리와 상기 플래시 메모리의 섹터 상태를 나타내는 섹터 상태 테이블을 상기 램에 생성하는 제 1과정과,
    상기 사용자 데이터 변화에 따라 상기 마스터 파일 디렉토리 및 상기 섹터 상태 테이블을 갱신하는 제 2과정과,
    상기 디지털 기기의 전원이 꺼질 경우, 상기 갱신된 마스터 파일 디렉토리 및 섹터 상태 테이블을 상기 예비 영역에 저장하는 제 3과정과,
    상기 디지털 기기의 전원이 다시 켜질 경우, 상기 예비 영역에 저장된 마스터 파일 디렉토리 및 상기 섹터 상태 테이블을 상기 램에 적재시키는 제 4과정을 구비함을 특징으로 하는 플래시 메모리를 구비한 디지털 기기의 부팅 시간 단축 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 디지털 기기의 배터리 이탈로 인해 전원이 꺼진 후에 다시 전원이 켜질경우, 상기 제 1과정을 수행하는 제 5과정을 더 가짐을 특징으로 하는 플래시 메모리를 구비한 디지털 기기의 부팅 시간 단축 방법.
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