WO2003088043A1

WO2003088043A1 - Appareil de stockage de donnees

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Publication number: WO2003088043A1
Application number: PCT/JP2003/004708
Authority: WO
Inventors: Junko Sasaki
Original assignee: Sony Corporation
Priority date: 2002-04-15
Filing date: 2003-04-14
Publication date: 2003-10-23
Also published as: CN1297900C; EP1496437A4; WO2003088043B1; US20050036372A1; KR100980905B1; EP1496437A1; US7039754B2; KR20040100847A; JP2003308241A; CN1516834A; JP4206688B2

Description

明細書データ記憶装置技術分野本 ¾ 1リ Jは、内部に不揮究性の半導体メモリを備えたデータ記憶装 IIに関する。本出願は、日本国において 2 002年 4月 1 5日に出願された日木特許出願番号 2 002— 1 1 2 635を基礎として優先権を Ξ】Ξ張するものであり、この出願は参照することにより、本出願に援用される。 i 景技術従来、 NAND型のフラッシュメモリを用いたデ一夕記憶装置として、所謂メモリカードと称される I Cメモリ装置が用いられている。この I Cメモリ¾置は、記録再生装置に対し着脱可能として用いられる。この種のメモリカードは、静止画像データ、動画像データ、音声データ、音楽デ一夕等の各種デジタルデータを格納することができる。そのため、メモリカードは、例えば、情報携帯端末、デスクトップ型コンピュータ、ノート型コンピュータ、携带電話機、オーディオ装置、家電装置等々のホスト機器の外部記憶メディアとして用いられる。

メモリカードを外部記憶メディアとして利用するホスト機器は、ハ一ドデイスク等の内部記憶メディアが備えられる場合がある。ハードディスクは、一般的に MS -DO S (商標）と呼ばれるファイルシステムを媒介として、ホスト機器から論理フォーマットでアクセスがなされる。そのため、メモリカードも、このような他の記憶メディアとの互換性を図るため、 MS— DO Sといったような一般的なファイルシステムを適用できることが望ましい。

MS— DOSでは、ストレージメディアのュ一ザ領域に、ファイルの管理デ一夕として、 MBR (Master Boot Record) 、 PBR (Partion Boot Record) 、 F AT (Fail Allocation Table) 、ルートディレクトリエントリを記録する等の処理を行うことによって、初期化が行われる。このようなファイル管理データを記録して初期化することによって、ホスト機器側のオペレーションシステムからァクセスが可能となる。従って、メモリカードも、ホスト機器が h述のファイル管理デ一タをフラッシュメモリに書き込むことによって、初期化が行われる。ところで、同一規格のメモリカードであっても、フラッシュメモリの容量が異なる場合がある。データの録再主装置として機能するホスト機器は、容量が異なるメモリカードを外部メディアとして初期化する場合、各容量每に対応する M B R等の内容を示す初期化用のパラメ一夕や初期化制御処理プログラムをそれそれ Diiiえる必要がある。

このようにホスト機器側で初期化用のパラメ一夕を備えていたとしても、例えば、新たな容量のメモリ力一ドが提供された場合には対応することができない。発明の開示本発明の目的は、従来の I Cメモリ装置等のデ一夕記憶装置が冇する有する問題点を解消することができる新規なデータ記憶装置を提供することにある。本発明の他の目的は、ホスト機器が初期化用の制御プログラムやパラメ一夕を備えることなく、容易に初期化を行うことができるデ一夕記憶装置を提供することにある。

上述した目的を達成するために提案される本発明に係るデータ記憶装置は、ホスト機器に対して着脱自在に取り付けられるリムーバブルなデ一夕記憶装置であつて、記録されているデ一夕が所定のデータ量のプロック単位で一括消去される不揮発性の半導体メモリと、本装置の内部情報が記録されたシステム情報記憶部と、ホスト機器との間でデ一夕の入出力を行うインタフェースと、ホスト機器からイン夕フェースを介して与えられたコマンドに基づき、半導体メモリに対する制御を行う制御部とを備える。半導体メモリには、ユーザによってデータが記録される領域であるユーザ領域が設けられ、ユーザ領域には、ブロックのサイズの 1 / n倍（nは 2以上の整数）のサイズであるクラス夕単位でファイルの管理を行う論理フォーマッ卜に対応したファイル管理デ一夕が記録され、この論理フォ —マットに基づきホスト機器からアクセスがされ、システム情報記憶部には、フアイル管理デ一夕をユーザ領域上に記録するためのパラメ一タを格納する。制御部は、ホスト機器から初期化コマンドが与えられると、システム情報記憶部に格納されているパラメータに応じたファイル管理データを半導体メモリに記録するように制御する。

本発明の更に他の lil的、本発明によって得られる具体的な利点は、以下において図面を参照して説明される実施の形態の説明から一 '明らかにされるであろう ₍ 図而の簡単な説明図 1は、本発明が適用されたメモリカ一ド及びこのメモリカ一ドを用いるホスト機器を示す斜視図である。

図 2は、メモリカードを表面側から見た斜視図である。

図 3は、メモリカードを裏面側から見た斜視図である。

図 4は、メモリカードの内部ブロック構成を示すブロック図である。

図 5は、メモリカードとホスト機器との間のデータ伝送をするためのィンタフエース機能の構成図である。

図 6は、ァトリビュート情報ェリアに記録されるデ一夕構造を示す図である。図 7は、ホスト機器のデ一夕記録処理内容を示すフローチヤ一トである。

図 8は、第 1の具体例のフォーマヅトを適用した場合のメディアイメージを示す図である。

図 9は、第 1の具体例のフォーマツトを適用した場合の各パラメ一夕の値を示す図である。

図 1 0は、第 1の具体例のフォーマツトを適用した場合の M B Rの記述内容を示す図である。

図 1 1は、第 1の具体例のフォーマットを適用した場合の P B Rの記述内容を示す図である。

図 1 2は、第 2の具体例のフォーマツトを適用した場合のメディアィメ一ジを示す図である。図 1 3は、第 2の具体例のフォーマツトを適用した場合の各パラメータの値を示す図である。

図 1 4は、第 2の具体例のフォ一マットを適用した場合の M B Rの記述内容を示す図である。

図 1 5は、第 2の具体例のフォーマットを適用した場合の P B Rの記述内容を示す図である。

図 1 6は、第 1の具体例のフォ一マットを適用した場合の F A Tの状態を示す図である。

図 1 7は、第 2の具体例のフォーマヅトを適用した場合の F A Tの状態を示す図である。

図 1 8は、通常フォーマットのメディアイメージを示す図である。

図 1 9は、ブロックサイズよりクラス夕サイズの方が小さいメモリカードのメディアイメージを示す図である。

図 2 0は、プロックサイズとクラス夕サイズとが同一のメモリカードのメディァイメージを示す図である。発明を実施するための最良の形態以下、本究明をリムーバルな小型 I Cメモリ装置、並びに、この小型 I Cメモリ装置を外部記憶メディアとして用いるデータ処理装置に適用した例を挙げて説明する。

なお、以下の説明で、小型 I Cメモリ装置をメモリカードと称し、このメモリカードが接続されるデータ処理装置をホスト機器と称する。

まず、本発明を適用したホスト機器及びこのホスト機器に接続されるメモリ力一ドの概略を図 1 を参照して説明する。

本発明に係るメモリカード 1は、内部に不揮発性の半導体メモリ（ I Cメモリ）を有しており、静止画像デ一夕、動画像データ、音声データ、音楽データ等の各種デジタルデータを格納することができる。このメモリカード 1は、例えば、情報携帯端末、デスクトップ型コンピュータ、ノート型コンピュータ、携帯電話機、オーディオ装置、家電装置等々のホスト機器 2の外部記憶メディアとして機能する。

メモリカード 1は、図 1に示すように、ホスト機器 2に設けられている挿脱口 3に挿入された状態で使用される。メモリ力一ド 1の揷脱ロ 3に対する挿入及び抜き取りは、ユーザが自在に行うことができる。そのため、あるホスト機器に挿入されていたメモリ力一ド 1を抜き ,屮,して、他のホスト機器に挿人することもできる。すなわち、本メモリカード 1は、異なるホスト機器間のデータのやり取りに用いることが可能である。

メモリカード 1及びホスト機器 2は、 4 ビヅトパラレルデータ、クロック信号、バスステ一ト信号の 6つの信号を転送する 6線式半 2重パラレルプロトコルを用いたパラレルイン夕フヱ一スでデ一夕の転送を行う。

本究明に係るメモリカード 1は、図 2に示すように、略長方形状の薄板状に形成され、長手方向の長さを 5 O m mとし、幅を 2 1 · 4 5 m mとし、厚さ D！を 2 . 8 m mとして形成されている。メモリカード 1は、一方の面を表面 1 a とし、他方の面を裏面 1 bとしている。メモリカード 1長手方向の一端側の裏面 1 b側には、図 3に示すように、 1 0個の平面電極である接続端子群 4が設けられている。接続端子群 4を構成する各電極は、メモリカード 1の幅方向に並列して設けられている。電極と電極との各問には、裏而 1 bから垂直に立ち上がった仕切片 5が設けられている。各仕切片 5は、各電極に接続される接続端子が他の電極に接触することを防止するようにしたものである。メモリカード 1の裏面 1 bの一端部側の中央部には、図 3に示すように、誤消去禁止用のスライドスイツチ 6が設けられている。

上述したメモリカード 1が装着されるホスト機器 2には、メモリカード 1 を挿脱するための挿脱口 3が設けられている。挿脱口 3は、図 1に示すように、ホスト機器 2の前面側にメモリカード 1の幅及び厚さ D！に対応する開口として形成されている。揷脱ロ 3を介してホスト機器 2に挿入されたメモリカード 1は、接続端子群 4を構成する各電極にホスト機器 2側の接続端子が接続されることにより、ホスト機器 2への保持が図られて脱落が防止される。なお、ホスト機器 2 側の接続端子は、装着されるメモリカード 1に設けられる接続端子群 4を構成する電極に対応して 1 0個の接点を有する。

本 ¾ Π月に係るメモリカード 1は、接続端子群 4が設けられた一端側を挿入端とし、図 2中矢印 X ,方向を挿入方向として揷脱ロ 3を介してホスト機器 2に装着される。ホスト機器 2に装着されたメモリカード 1は、接続端子群 4を構成する各電極とホスト機器 2側の接続端子の各接点とが接続され、信号の授受が可能な状態となる。

次に、本発明に係るメモリカード 1の内部構成を、 1 4を参照して説明する。本究明に係るメモリカード 1は、図 4に示すように、パラレルインタフェース回路（ I / F ) 1 2と、レジス夕回路 1 3と、データバッファ回路 1 4と、 E C C 回路 1 5と、メモリ I / Fコントローラ 1 6と、不揮発性半導体メモリ 1 7 と、発振制御回路 1 8とを備えている。

パラレル I / F回路 1 2は、 6線式半 2重パラレル方式のデータ転送プロトコルを用いて、ホスト機器 2との間でデ一夕の転送を行う回路である。

レジス夕回路 1 3は、例えば、ホスト機器から転送されるメモリ I / Fコント口 —ラ 1 6に対する動作制御コマンド（以下、この動作制御コマンドのことをコント口一ルコマンドと称する。）、メモリカード 1内の内部状態、コントロールコマンドを実行する際に必要な諸処のパラメ一夕、不揮究性半導体メモリ 1 7内のファイル管理情報等を記憶する回路である。このレジスタ回路 1 3は、ホスト機器 2及びメモリ I / Fコントローラ 1 6の両者からアクセスされる。なお、ホスト機器 2は、本メモリカードのデータ転送プロトコル上で規定される転送プロトコルコマンド（以下、 T P C (Transfer Protocol Command)という。）を用いて、レジス夕回路 1 3に対してアクセスを行う。すなわち、レジス夕回路 1 3に格納されるコント口一ルコマンドゃ各種パラメ一夕に対してホスト機器 2が書き込みや読み出しをする場合には、 T P Cを用いて行う。

デ一夕パッファ回路 1 4は、不揮究性半導体メモリ 1 7へ書き込まれるデ一夕、並びに、不揮発性半導体メモリ 1 7から読み出されたデータを、一時的に保存するメモリ回路である。すなわち、ホスト機器 2から不揮発性半導体メモリ 1 7へデータが書き込まれる場合には、書き込み対象デ一夕がホスト機器 2からデータバッファ回路 1 4へデータ転送プロトコルに従って転送され、その後、データバッファ回路 14に格納されている書き込み対象データをメモリ I/Fコントローラ 1 6が不揮発性半導体メモリ 1 7に書き込む。不揮発性半導体メモリ 1 7からホスト機器 2へデータが読み出される場合には、メモリ I /Fコントロ一ラ 1 6が不揮発性半導体メモリ 1 7から読み出し対象データを読み出して一旦データバッファ回路 14に格納し、その後、その読み出し対象データがデータ転送プロトコルに従ってデータバッファ回路 1 4からホスト機器 2へ転送される。

なお、データバッファ回路 1 4は、所定のデ一夕書き込み単位（例えば、フラヅシュメモリのページサイズと同一-の 5 1 2バイト）分のデータ容量を有している。なお、ホスト機器 2は、 T P Cを用いて、データバッファ回路 1 4に対してアクセスを行う。すなわち、デ一夕バッファ回路 1 4に格納されるデータに対して、ホスト機器 2が書き込みや読み出しをする場合には、 TP Cを用いて行う。

£〇〇回路1 5は、不揮究性半導体メモリ 1 7へ書き込まれるデータに対して誤り訂正コード（E C C) を付加する。また、 E C C回路 1 5は、不揮究性半導体メモリ 1 7から読み出したデ一夕に付加されている誤り訂正コードに基づき、この読み出したデータに対する誤り訂正処理を行う。例えば、誤り訂正コードは、 5 1 2バイトのデ一夕単位に対して 3バイト分付加される。

メモリ I /Fコントローラ 1 6は、レジスタ回路 1 3内に格納されているコントロールコマンドに従い、デ一夕バッファ回路 1 4と不揮発性半導体メモリ 1 7との間のデータのやり取りの制御、不揮究性半導体メモリ 1 7のデータのセキユリティ管理の制御、メモリカード 1のその他のファンクションの制御、並びに、レジス夕回路 1 3内に格納されているデータの更新処理等を行う。

不揮発性半導体メモリ 1 7は、例えば、 N AND型のフラッシュメモリ等の不揮発性の半導体メモリである。不揮発性半導体メモリ 1 7の容量は、例えば 1 6 Mバイト、 32 Mバイト、 64 Mバイト、 1 2 8 Mバイトである。不揮発性半導体メモリ 1 7は、消去ブロック単位が、例えば 1 6 Kバイトである。読み書き単位はページと称され、デ一夕バッファ回路 1 4と同一の 5 1 2バイトである。発振制御回路 1 8は、本メモリカ一ド 1内の動作クロックを発生する。

メモリカード 1の接続端子には、 VS S端子、 VCC端子、 DATA 0端子、 DATA 1端子、 DATA 2端子、 DATA 3端子、 B S端子、 C LK端子、 I N S端子が設けられている。なお、 V S S端子は 2つ設けられているので、メモリカード 1には、合計 1 0個の接続端子が設けられていることとなる。ホスト機器 2侧にも同様の接続端子が設けられている。

VS S端子は、 VS S (基準 0ボルト電圧）が接続される。この VS S端子は、ホスト機器側のグランドとメモリカード側のグランドとを接続し、ホスト機器とメモリカードとの 0ボルト基準電位を一致させる。 VC C端子は、電源電圧（V C C) がホスト機器から供給される。

DAT A 0端子は、メモリカード 1 とホスト機器 2との間に転送される 4ビットパラレルデータのうちの最下位ビットのデータ信号（DATA 0) が入出力される。 DATA 1端子は、メモリカード 1とホスト機器 2との間に転送される 4 ビットパラレルデ一夕のうちの下位から 2ビット目のデータ信号（DATA 1 ) が入出力される。 DATA 2端子は、メモリカード 1とホスト機器 2との間に転送される 4ビヅトパラレルデータのうちの下位から 3ビット目のデータ信号（D AT A 2 ) が入出力される。 DATA 3端子は、メモリカード 1 とホスト機器 2 との間に転送される 4ビットパラレルデータのうちの下位から 4ビット目のデ一夕信号（DATA 3) が入出力される。

B S端子は、バスステート信号がホスト機器からメモリ力一ドへ入力される。 C LK端子は、クロック信号がホスト機器 2から入力される。 I NS端子は、メモリカードがスロットに揷入されているか、或いは、挿入されていないかを、ホスト機器 2が判断するための挿入/抜出検出に用いられる。メモリカード 1の I N S端子はグランドに接続されており、ホスト機器 2の I N S端子は抵抗を介してブルアツプされている。

次に、メモリカード 1とホスト機器 2との間のデータ伝送をするためのインタフェースの機能構成を図 5を参照して説明する。

ホスト機器 2のインタフェース機能は、図 5に示すように、ファイルマネージャ 3 1と、 TP Cインタフェース 32と、パラレルインタフェース 33とから構成される。また、メモリカード 1のインタフェース機能は、パラレルインタフエ —ス 33と、レジス夕 35と、データバヅファ 36と、メモリコントローラ 3 7 と、メモリ 38とから構成される。ファイルマネージャ 3 1は、ホスト機器のオペレーションシステムであり、メモリカード 1内に格納されているファイル、並びに、ホスト機器の他のメディアに格納されているファイルの管理を行う。本実施の形態では、ファイルマネージャ 3 1は、ォペレ一ションシステムとして M S - D O S (Micorosoft D i sc Oper ation System) (登録商標）が用いられる。ファイルマネージャ 3 1は、 M S— D 0 Sによりホスト機器 2に接続されている他のストレ一ジメディァも管理している。ファイルマネージャ 3 1は、ホスト機器 2内のコン卜ローラ内に ¾現される機能である。

T P Cインタフェース 3 2は、ファイルマネージャ 3 1の下位レイャとなるィンタフエース機能である。 T P Cイン夕フエ一ス 3 2は、本インタフエ一スの特有のコマンド（T P C transfer Protocol Command) が規定されたデータ転送プ口トコルにより、メモリカード 1内のレジスタ 3 5及びデ一夕バヅファ 3 6ヘアクセスを行う。この T P Cイン夕フェース 3 2は、ホスト機器 2内のコント口一ラ等により実現される機能である。

パラレルインタフェース 3 3、 3 4は、 T P Cイン夕フエ一ス 3 2の下位レイャとなり、木イン夕フェースシステムの物理階層である。パラレルイン夕フエ一ス 3 3、 3 4は、 4ビットパラレルデ一夕、クロック、バスステート信号の 6つの信号を転送するデ一夕転送プロトコルである 6線式半 2重パラレルプロトコルに従い、データ転送を行う。パラレルイン夕フエ一ス 3 3、 3 4は、パラレルィン夕フヱ一ス回路 1 2により実現される機能である。

レジスタ 3 5は、ホストから転送されたコントロールコマンド、メモリカードの内部状態、メモリ 3 8にアクセスするデ一夕のアドレス、コントロールコマンドを実行する際に必要な諸処のパラメータ、メモリ内のファイル管理情報等を格納する。レジス夕 3 5は、メモリカード 1のレジスタ回路 1 3上に実現される機能である。

データバッファ 3 6は、メモリ 3 8へ書き込まれるデ一夕、並びに、メモリ 3 8から読み出されたデータを、一時的に保存するバッファ領域である。データバッファ 3 6は、メモリカード 1のデータバヅファ回路 1 4上に実現される機能である。メモリ I / Fコントローラ 3 7は、レジス夕 3 5内に格納されているコマンド並びに各種情報に従い、データバッファ 3 6とメモリ 3 8との間のデータの読み出し、書き込み、消去、並びに、レジスタ 3 5内の各種情報の更新等の制御を行う。メモリ I / Fコントロ一ラ 3 7は、ホスト機器 2上のメモリ I / Fコントロ一ラ 1 6により実現される機能である。

メモリ 3 8は、デ一夕のメモリ領域であり、メモリ I / Fコントローラ 3 7を通して独自のモデルとして仮想化されている。メモリ 3 8は、メモリカード 1上の不揮発性半導体メモリ 1 7により実現される機能である。

以上のような構成のホスト機器及びメモリ力一ドでは、ファイルマネージャ 3 1に管理されている他のメディアに格納されているデータを、パラレルインタフエース 3 3、 3 4を介してメモリ 3 8に転送することができる。ファイルマネ一ジャ 3 1は、本メモリカードと他のストレ一ジデバイスとを、オペレーションシステム（M S— D O S ) で共通に管理しているため、例えば、メモリ 3 8に格納されているデータを他のストレ一ジメディアに転送したり、他のストレ一ジメディァに格納されているデータをメモリ 3 8に転送したりすることができる。

次に、メモリカード 1のデ一夕格納領域（不揮発性半導休メモリ 1 7 ) の物理フォ一マツ卜について説明をする。

メモリカード 1は、ユーザに生成されたファイルが格納されるユーザエリアと、本メモリカード 1の内部情報等が格納されているシステムエリアとから構成されている。ユーザエリア及びシステムエリアは、ともにコントロールコマンドを用いてホスト機器 2からアクセスが可能である。但し、ユーザエリアとシステムェリアとは、互いに異なるアドレス空間に形成されており、異なるコントロールコマンドによりホスト機器 2からアクセスが行われる。

ユーザェリァは、例えば 6 4 Kバイト又は 1 2 8 Kバイトのブ口ックと呼ばれる単位で物理的に分割されている。このプロックが本メモリカード 1における一括消去の単位となる。すなわち、フラッシュメモリにおける消去ブロックが、本ブロックに対応する。

ブロックには、有効ブロック及び予備ブロックの 2種類がある。有効ブロックは、ファイルの実体デ一夕等が記録されるブロックである。予備ブロックは、後 %性の不良の代替データが記録される領域である。

ユーザェリァは、ホスト機器 2からはセクタ単位で述続するエリアとして認識されるが、内部では有効なデータを記録するセクタ番号から導き出される論理ブ口ック番号と物理プロック番号とで管理されている。論理プロック番号と物理ブ口ック番号との対応情報は物理プロックの管理工リァである冗長部に記録するとともに、対応をデ一夕化した状態でホス卜機器 2からはアクセスできないシステムエリアに, i録している。

各ブロックには、ブロックの格納位置を特定する物理ブロック番号が設定されている。この物理ブロック番号は、有効ブロック及び予ブロックの区別に関わらずユニークに番号が設定されている。有効ブロックには、論理ブロック番号が記録される。論理ブロック番号は、各ブロック内の所定の領域に書き込まれる。論理ブロック番号は、本メモリカード 1の初期化時に記録される。ブロックに不良が生じた場合には、未記録の予備ブロックに対して、不良ブロックの論理プロック番号を書き込んで、論理ブロック番号の代替が行われる。各ブロック内は、ページと呼ばれる書き込み読み出し単位で分割されている。このページが、後述する論理フォーマットにおけるセク夕と一対一で対応する。

各ブロックに付けられる論理ブロック番号は、後述する論理フォーマットにおけるクラスタ番号及び L B Aセクタ番号と一義的に対応する。ホスト機器 2側からは、後述する論理フォーマツ卜でデータ格納領域に対して仮想的にアクセスがされるが、メモリ I / Fコントローラ 1 6が、論理プロヅク番号と物理ブロヅク番号との対応関係が記述された論理一物理変換テーブルを用いてアドレス変換を行う。そのため、ホスト機器 2側は、物理的にデータが記録されている位置を把握しなくても、論理的なアドレス（クラス夕番号や L B Aセクタ番号）を用いて不揮究性半導体メモリ 1 7に対してアクセスを行うことが可能となる。

次に、システムエリァの物理フォーマットを説明する。

システムエリアには、本メモリ力一ド 1 を制御するために必要となる情報が記録されるァトリビュート情報ェリアが設けられている。

ァトリビュート情報エリアに記録されるデータは、図 6に示すような構造を有する。アトリビュート情報エリアには、図 6に示すように、 "ATRB info area conf i nation" 、 "Devi ce- Informati on entry" 、 "System information" 、 "MBR V alues" 、 "PBR Values" が記録されている

"ATRB info area conf i rmation" には、当該ァトリビュート情報ェリァを識別するための識別コ一ドが含まれている。

"Devi ce-Information entry" は、以下の "Device - Informat ion ( System inf onation, MBR Values , PBR Values) " の各記録位 gを示す。記録位置は、アトリビュート情報ェリアのオフセット値で表される。 .

"System information" には、本メモリカード 1の内部情報が記録される。例えば、 "System information" には、バ一ジョンやクラス情報、 1 ブロヅクのバイト数、 1 ブロックに含まれるセクタ数、トータルブロック数、アセンブリ日時、シリアル番号、アセンブリメーカ番号、フラッシュメモリのメ一力番号、フラヅシュメモリのモデル番号、コントローラの番号、コントローラの機能、ブロック境界の鬨始セクタ番号、デバイスタイプ（リードライト可能、リードオンリ一等）等が記録される。

なお、 "System information" に記録されている「 1ブロックに含まれるセク夕数」及び「ブロック境界の閧始セクタ番号」は、ホスト機器 2が「リアルタイム記録モード」でデータを記録する際に参照されることとなる。「リアルタイム記録モード」の処理については、その詳細を後述する。

"MBR Values" には、 M S— D 0 S上で規定されている「M B R」（Master B oot Record) の推奨パラメ一夕が記録されている。例えば、 "MBR Values" には、 M B R内に記録されるブート識別、開始ヘッド番号、開始シリンダ番号、システム識別、最終ヘッド番号、最終セクタ番号、最終シリンダ番号、開始 L B Aセク夕番号、パーティションサイズが記録される。開始 L B Aセクタ番号に示されたセクタが、「P B R」（Parti tion Boot Record) の記録位置となる。つまり、 M S— D 0 S上で規定されている各パーティションの閧始位置となる。なお、 M S — D O Sでは、 1つのストレージメディア内に、複数のパーティションを形成することが可能とされているが、本例では不揮発性半導体メモリ 1 7に形成されるパーティションは 1つであるものとしている。本 ¾明は、 1つのみのパーティションを形成した場合のメモリカ一ドに限定して適用されるものではなく、複数のパ一テイションを形成した場合のメモリカ一ドに適用してもよい。

"PBR Values" には、 M S— D 0 S上で規定されている「P B R」の推奨パラメータが記録されている。例えば、 "PBR Values" には、 P B R内に記録されるジャンプコード、 O E M名とバージョン、 1セクタあたりのバイト数、 1クラス夕あたりのセクタ数、予約セクタ数、 F A T ( Fi le Al locat ion Tab le) 数、ルートディレクトリエントリのエントリ数、メディア内のセクタの数、メディア I D、 1 F A Tあたりのセクタ数、 1ヘッドあたりのセクタ数、ヘッド数、隠しセクタ数、論理セクタの合計数、物理ドライブ番号、拡張ブート識別、ボリュームのシリアル番号、ボリュームラベル、ファイルシステムタイプが記録される。本発明に係るメモリカード 1のデータ格納領域（不揮発性半導体メモリ 1 7 ) の物理フォーマツトは、以上のように構成されている。

なお、本発明に係るメモリカード 1 には、コント口一ルコマンドとして、ァトリビュート情報を読み出すコマンド（READ— ATRB) が設定されている。ホスト機器 2は、 "MBR Values" 及び "PBR Values" を、 READ_ATRBコマンドを用いて読み出すことにより、アセンブリメーカにより推奨される論理フォーマットで、メモリカード 1 を初期化することが可能となる。また、本メモリカード 1には、コントロールコマンドとして、不揮発性半導体メモリ 1 7を初期化するコマンド（FORM AT) が設定されている。ホスト機器 2は、メモリカード 1に対して FORMATコマンドを与えると、メモリ I / Fコントローラ 1 6がアトリビュート情報エリア内に記録されている "MBR Values" 及び "PBR Values" を参照し、この "MBR Values" 及び "PBR Values" の内容に従い不揮発性半導体メモリ 1 7を初期化する。メモリカ一ド 1の初期化については、その詳細を後述する。

次に、本発明に係るメモリカード 1に適用される論理フォーマツトについて説明をする。

本発明に係るメモリカードでは、データ格納領域に対する論理フォーマツ卜として、 M S—D 0 S互換フォーマットを採用している。 M S— D O S互換フォーマットは、階層ディレクトリ構造でメディア内に記録されているデータファイルを管理するファイルシステムである。 MS— D 0 S互換フォーマットでは、シリング、ヘッド、セクタと呼ばれる単位でメディアに対してデータのアクセスが行われる。メディァに対する実際のデータの読み出し/窗き込みの単位はセクタとなる。さらに、 MS— DO S互換フォーマットでは、記録されているデータを管理するにあたりクラスタという単位を定めている。クラス夕のサイズは、セクタのサイズの倍数となる。例えば、 64セクタで 1クラス夕が構成される。ホスト機器 2側のオペレーションシステム上からは、クラス夕単位でファイルの管理が行われる。

本発明に係るメモリ力一ド 1に適用される論理フォーマヅ卜では、ブロックのサイズよりもクラスタのサイズが小さく、さらに、クラスタのサイズの n倍（n は 2以上の整数）が 1つのブロックのサイズとなる。例えば、 1ブロックのデ一夕サイズが 1 28 Kバイトである場合、 1クラス夕のデータサイズが 3 2 Kバイト、つまり、 1つのブロック内に 4クラスタが記録される。

本発明に係るメモリカード 1に適用される論理フォ一マットは、プロックの境界位置が、必ずクラスタの境界位置と一致するように、設定がされる。つまり、 1つのクラスタが、 2つのプロックに跨らないように設定がされる。

論理フォーマツトを以上のような条件に設定するには、 MS— DO Sのフアイル管理データ（MBR、 PBR、 FAT、ルートディレクトリ）の記録位 gや、各ファイル管理データ内に記録されるパラメータを調整すればよい。このような条件で論理フォーマットを行うためのパラメ一夕は、アトリビュート情報内の "MBR Values"及び "PBR Values" に記録されている。

MS -D 0 Sのファイル管理デ一夕の内容は以下のとおりである。

MBRは、ユーザ領域の先頭に配置される。 MB R内に記述される内容は、ァトリビュート情報内の "MBR Values" に記述される内容と同様である。

PBRは、各パーティションの先頭セクタに配置される。 PBRが記録されているセクタは、 MBR内の開始 LB Aセクタ番号に記述されている。なお、 LB Aセクタ番号とは、有効ブロック内、或いは有効ブロックから代替された代替ブロックの各セクタにユニークに付けられた番号である。 LBAセクタ番号は、論理ブロック番号が 0のプロックの先頭セクタから、昇順に付けられている。 FATは、 PBRに続く次のセクタから、複数のセクタに亘つて記録される。 F A Tは、ユーザ領域で扱われるファィルの連結状態をクラスタ立で表している。

メディア上に記録されているデータは、クラスタ単位で管理されているが、 1 つのファイルの木体が複数のクラスタに直る場合には、 1つのクラスタを最後まで読み出した後に、次のクラス夕を読み出さなければならない。しかしながら、つぎのクラスタは、必ずしも物理的に迚続する位置に記録されているとは限らない。そのため、ホスト機器 2は、メディア上に記録されているデータに対してァクセスを行う場合、ある 1つのクラス夕に続くクラス夕が、どのクラスタであるかを示す情報が必要となる。このような情報が記録されているのが、 FATである。

FATには、メディア上に存在するクラス夕数と同じだけの、格納領域が設けられて構成されている。メディア上に存茌する全てのクラスタには、 0 2 ( 1 6 進数）から始まるクラス夕番号が付けられている。 FAT内の各格納領域には、クラスタ番号が一義的に割り当てられる。各格納領域には、自己が割り当てられているクラスタに接続した次のクラス夕の番号が格納される。このため、あるクラスタに接続される次のクラス夕を見つけ出したい場合には、そのクラスタが割り当てられている格納領域に格納されている番号を参照すればよい。

なお、本メモリ力一ド 1では、ノヅクアツプのために 2つの FAT (FAT 1 , FAT 2) を記録している。また、 1つの FATの物理的なデータサイズは、メディァ内のクラスタ数が変化しないため、データ内容が更新したとしても必ず一定となる。

ルートディレクトリェントリは、ルートディレクトリに配置される各ファイル及びサブディレクトリのェントリ情報が記述される。ルートディレクトリェントリは、 FATが記録された最終セクタに続く次のセクタから記録される。 1つのェントリ情報のバイト数は規定値であり、且つ、ルートディレクトリに配置されるェントリ数も規定値となる。そのため、ルートディレクトリエントリのデ一夕サイズは、必ず一定となる。なお、 MS— DO S互換フォーマットの拡張型である FAT32ファイルシステムではル一トディレクトリェントリの特別扱いは廃止され、ルートディレクトリエントリもクラス夕の管理化におかれる。

M S— D 0 S互換フォーマツトでは、以上のファイル管理データに続く次のセクタから、最初のクラス夕（クラス夕番号 " 0 2 " ) が閧始される。すなわち、ルートディレクトリェントリが記録された最終セクタの次のセクタ以降が、ユーザにより生成された実際のファイルが記録される領域となる。従って、本メモリカード 1では、このクラスタ番号 0 2の最初のセクタが、必ず、ブロックの先頭セクタとなるように、上記のファイル管理データが記録される。本メモリカード 1では、ュ一ザ領域内のいずれかのプロックの闢始セク夕の L B Aセクタ番号が、アトリビュート情報内の「ブロック境界の開始セクタ番号」に記述される。

なお、本発明に係るメモリカード 1には、いわゆるスーパ一フロッピー方式と称されるフォーマットを適用してもよい。スーパ一フロヅビー方式では、上述した M B Rにあたる管理データが存在せず、 P B Rがユーザ領域の先頭に記録される。本発明は、 M S— D 0 S互換フォーマットに限らず、スーパーフロッピ一方式のような M B Rが存在しないフォーマツトにも適用することができる。

次に、ホスト機器 2によるメモリカード 1の初期化処理、並びに、データ記録処理について説明する。

本発明に係るメモリカード 1 をホスト機器 2のオペレーションシステムから参照可能とするには、メモリカード 1を M S—D 0 Sのファイルシステムで初期化する必要がある。初期化処理は、少なくともファイル管理データ（M B R、 P B R、 F A T , ルートディレクトリエントリ）の記録を行えばよい。初期化処理は、通常、メモリカード 1の工場出荷時に行われているが、必要に応じてユーザが行うこともできる。

本メモリカード 1に対して初期化処理を行うには、 2つの方法がある。第 1の方法は、書き込み用のコントロールコマンドを用いて必要なデータを所定のセク夕に書き込んでいく方法である。第 2の方法は、初期化用のコントロールコマンドを用いる方法である。

上記第 1の方法及び第 2の方法を説明するにあたり、まず、コントロールコマンドについて説明をする。 '

メモリカード 1では、メモリ I / Fコントローラ 1 6に対して、ホスト機器 2から動作制御コマンドが転送されることが、インタフェースプロトコル上で定められている。コントロールコマンドは、ホスト機器 2から T P Cの中のコマンドセット命令によりレジスタ回路 1 3内のコマンドレジスタに格納される。メモリ I / Fコントローラ 1 6は、コマンドレジス夕内にコントロールコマンドが格納されると、そのコントロールコマンドに対応した動作制御を実行する。

コントロールコマンドには、例えば、不揮発性半 ¾休メモリ 1 7からデ一タパッファ回路 1 4へデータを読み出すコマンド、デ一夕バッファ回路 1 4から不揮発性半導体メモリ 1 7へデータを書き込むコマンド、不揮発性半導体メモリ 1 7 上のデータを消去するコマンド、本メモリ力一ド 1 を工場出荷状態に戻すフォーマットコマンド、メモリカード 1の発振器 1 8の動作を停止させるスリーブコマンド等がある。

以下に、コント口一ルコマンドの具体例を示す。

READ— DATAコマンドは、不揮発性半導体メモリ 1 7のュ一ザェリァの指定ァドレスからデ一夕を連続的に、読み出していく命令である。メモリ I / Fコントローラ. 1 6は、この READ_DATAコマンドが与えられると、レジスタ回路 1 3内のアドレスレジスタに格納されているアドレスを参照し、不揮発性半導体メモリ 1 7上のァドレスに対してアクセスを行い、このアドレスからデ一夕を読み出していく。読み出したデ一夕は、一旦データバッファ回路 1 4へ転送する。メモリ I / Fコントローラ 1 6は、データバッファ回路 1 4がー杯となると、すなわち、 5 1 2バイト分デ一夕を読み出すと、ホスト機器 2に対して転送要求の割り込みを発行する。そして、ホスト機器 2によってデータバッファ回路 1 4内のデータが読み出されると、続くデータを不揮発性半導体メモリ 1 7からデータバッファ回路 1 4へ転送していく。メモリ I / Fコントローラ 1 6は、レジスタ回路 1 3内のデータカウントレジスタに格納されているデータ数分データを読み出すまで、以上の処理を繰り返す。

WRITE_DATAコマンドは、デ一夕バッファ回路 1 4に格納されているデ一夕を、不揮究性半導体メモリ 1 7のユーザェリァの指定ァドレスからデ一夕を連続的に記録していく命令である。メモリ I / Fコントローラ 1 6は、 WRITE—DATAコマンドが与えられると、レジスタ回路 1 3内のデ一夕アドレスレジス夕に格納されているァドレスを参照し、不揮発性半導体メモリ 1 7上のアドレスに対してアクセスを行い、このアドレスからデータを書き込んでいく。書き込むデータは、デ一夕ノソファ回路 1 4に格納されているデータである。メモリ I/Fコントロ一ラ 1 6 は、データバッファ回路 1 4内が空となると、すなわち、 5 1 2バイト分データを書き込むと、ホスト機器 2に対して転送要求の割り込みを発行する。そして、ホスト機器 2によってデータバッファ回路 14内にデ一夕が書き込まれると、続くデータをデータバッファ回路 1 4から不揮発性- 導休メモリ 1 7へ書き込んでいく。メモリ I /Fコントローラ 1 6は、レジス夕回路 1 3内のデ一タカゥントレジス夕に格納されているデータ数分データを書き込むまで、以上の処理を繰り返す。

READ— ATRBコマンドは、不揮発性半導体メモリ 1 7からアトリビュート情報を読み出す命令である。メモリ I /Fコントローラ 1 6は、この READ_ATRBが与えられると、不揮発性半導体メモリ 1 7内のアトリビュート情報を読み出して、データノ、'ッファ回路 1 4に転送する。

FORMATコマンドは、不揮発性半導体メモリ 1 7からアトリビュート情報を読み出し、このァトリビュート情報内の "MBR Values"及び "PBR Values" を読み出し、その値に従い、不揮発性半導体メモリ 1 7内に MB R、 PBR、 FAT、ル —トディレクトリエントリを書き込んでいく。

以上がコントロールコマンドの説明である。

メモリカード 1を第 1の方法で初期化する場合には、ホスト機器 2は、 READ_A TRBコマンドを用いて、ァトリビュート情報内の "MBR Values" 及び "PBR Value s" を読み出す。そして、読み出した "MBR Values"及び "PBR Values" に記述されている値を参照し、 MBR、 PBR、 FAT, ルートディレクトリを生成する。そして、さらに、 "MBR Values" 及び "PBR Values" に記述されている所定のセク夕に対して、 WRITE— DATAコマンドを用いて、生成した MB R、 PBR、 FAT、ルートディレクトリエントリを書き込んでいく。このような処理を行うことによつて、メモリカード 1が初期化され、ホスト機器 2により参照可能となる。

なお、 MBR、 PBR、 FAT、ルートディレクトリエントリの値は、ァトリビュート情報内の "MBR Values"及び "PBR Values" に従わず、ホスト機器 2が独自に生成してもよい。

メモリカード 1を第 2の方法で初期化する場合には、ホスト機器 2は、 FORMAT コマンドをホスト機器 2のメモリ I / Fコントローラ 1 6に与える。メモリ I / F コントローラ 1 6は、 FORMATコマンドが与えられると、アトリビュート情報内の "MBR Values" 及び " PBR Values" を読み出す。そして、メモリ I / Fコントローラ 1 6は、読み出した "MBR Values" 及び "PBR Values" に記述されている値に基づき、 "MBR Values" 及び "PBR Va lues" に記述されている所定のセクタに対して、不揮発性半導体メモリ 1 7に対して M B R、 P B R、 F A T、ルートディレクトリエントリを書き込んでいく。このような処理を行うことによって、メモリカ一ド 1が初期化され、ホスト機器 2により参照可能となる。

以上のように、本発明に係るメモリカード 1では、ホスト機器 2が書き込み用のコマンド（WRITE_MTAコマンド）を用いて、ホスト機器 2自身が生成したパラメ一夕を書き込んでいって初期化を行う方法と、ホスト機器 2が初期化用のコマンド（FORMATコマンド）を用いて、メモリカード 1が自動的に初期化を行う方法との 2種類の初期化を選択的に行うことが可能となる。ホスト機器 2では、メモリカード 1に対して初期化を行う場合に、初期化用のコマンド（FORMATコマンド）を用いることができるので、各バ一ジョンや規格毎に対応した専用のパラメ一夕や初期化処理プログラムを内蔵する必要がなくなり、容易に初期化を行うこ · とができる。

続いて、ホスト機器 2からメモリカード 1に対してデータを記録する場合の動作について、図 7を参照して説明をする。

ホスト機器 2は、メモリカード 1がスロットに装着されると、アトリビュート情報を読み出すコマンド（READ_ATRBコマンド）を用いて、アトリビュート情報内の "System information" から、「 1 ブロックに含まれるセクタ数」及び「ブロック境界の開始セクタ番号」を読み出す（ステップ S 1 1 ) 。

続いて、ホスト機器 2は、ユーザにより記録動作が開始されるまで、処理を待機する（ステップ S 1 2 ) 。

ユーザにより記録動作が開始されると、現在の記録モードが、リアルタイム記録モードであるか、通常記録モードであるかを判断する（ステップ S 1 3 ) 。記録モードが通常記録モードである場合にはステップ S 1 4に進み、リアル夕ィム記録モードである場合にはステツプ S 1 5に進む。

ここで、リアルタイム記録モードとは、例えば、動画像信号の実時間記録を行う場合等の記録データの生成処理に対してデータ記録処理が追従しなければならないような記録処理や、大容量データの記録処理などの高速記録が要求される記録処理の場合に、適 fflされるモードである。それに対して、通常記録モードとは、例えば、静止画像信号の記鉍を行う場合等の高速記録が ^:求されない場合の記録モードでである。リアルタイム記録と通常記録のモード選択は、ュ一ザが手動で設定してもよいし、ホスト機器 2が記録するデータに合わせて自動選択してもよい。

ステップ S 1 4では、 1 クラス夕単位での記録処理を行う。すなわち、 F A T を参照してクラスタ単位で空き領域を検索し、見つけ出した空き領域に順次データを記録していく。

ステップ S 1 5では、 F A Tを参照して、 1 ブロック分連続した空き領域を見つけ出し、 1ブロック分連続して空き領域があれば、そのブロックに対して連続してデ一夕を記録する。すなわち、空きクラスタがあつたとしても、その空きクラス夕が含まれているプロックの他のクラス夕に、既にデータが記録されていれば、その空きクラスタに対してはデータを記録しない。例えば、 1ブロックが 4 クラス夕で構成されていれば、 4クラスタ単位で空きプロヅクに対してデ一夕を記録していく。

ホスト機器 2は、通常であれば、物理フォーマット上のブロックの認識をすることができないが、本メモリカード 1では、ブロックの境界位置が必ずクラス夕の境界位置となるように論理フォーマットが形成されている。そのため、 1 プロヅク内のクラスタ数（或いはセクタ数）とブロックの境界のクラスタ番号（或いは L B Aセクタ番号）がわかれば、論理フォーマット上からブロックを認識することができる。従って、ホスト機器 2は、 1ブロック内のクラスタ数並びにプロックの先頭クラス夕の位置を、ステップ S 1 1で参照した「 1ブロックに含まれるセクタ数」及び「プロヅク境界の閧始セクタ番号」から判断することができる。このようなリアルタイム記録モードを適用すれば、クラス夕のサイズょり消去ブロックのサイズの方が大きいメディアに対しても、特殊なファイルシステムを用いることなく、ブロック単位でデータを記録することが可能となる。このため、このリアルタイム記録モードでは、記録済みデータを保護するために必要となるガべッジコレクションが発生することなく、データが記録される。従って、通常にクラス夕単位で記録をするよりも、高速に記録することが可能となる。

なお、通常のファイルシステムでは、データの記録 i i或いは記録中に、メディァ内の空き容量を確認することが可能である。ホスト機器 2は、通常記録モードが選択されている場合には、 F A Tから単純に空きクラス夕数を検出して、空き容量を算出する。一方、リアルタイム記録モードが選択されている場合には、 F A Tから全てのクラス夕が未記録であるブロックを検出して、そのブロック数から空き容量を算出する。

次に、メモリカード 1の具体的なフォーマット例を示す。以下に説明するフォ —マツト例は、全容量が 6 4 Mバイト、セクタサイズが 5 1 2バイト、クラスタサイズが 3 2 Kバイト、 1 ブロックのサイズが 1 2 8 Kバイト、 1つの F A Tを記録するために必要とするセクタ数が 8個であるメモリカード 1に対するものである。従って、 1 クラス夕が 6 4セクタから構成され、 1 ブロックが 4クラス夕から構成されている。なお、本例では、 M S— D O Sのタイプとして、総クラスタ数が 4 0 8 5を超える場合に用いられる F A T 1 6を適用した場合について説明をする。 F A T 1 6では、 F A T内の各クラスタに割り当てられるバイト数が、 2バイト（ 1 6ビヅト）である。

図 8に、第 1の具体例のメディアイメージを示す。図 9に、第 1の具体例の各パラメ一夕の値を示す。図 1 0に第 1の具体例の M B Rの記述内容を示す。図 1 1に第 1の具体例の P B Rの記述内容を示す。

L B Aセクタ番号は、パーティションやブート領域に関わらず、メディア内の全有効プロヅクに対してユニークに付けられた番号である。 L B Aセクタ番号は、先頭セクタが 0とされ、以後、 1ずつインクリメントされている。ブロック番号は、各有効ブロックに付けられた論理ブロック番号である。ブロック番号は、先頭ブロックが 0とされ、以後、 1ずつインクリメントされている。なお、有効ブロックが代替された場合には、代替されたブロックに対して、 L B Aセクタ番号及びプロック番号が付けられる。

第 1の具体例では、 MBRは、ブロック番号 0の先頭セクタ（LBAセクタ番号 0 ) に記録される。 PBRは、ブロック ¾号 1の L B Aセクタ番号 4 62のセクタに記録される。 FAT 1及び FAT 2は、ブロック悉号 1の L B Aセクタ番号 464〜479のセクタに記録される。ルートディレクトリェントリは、プロック番号 1の LB Aセクタ番号 4 80〜5 1 1のセクタに記録される。

以上のように M B R、 P B R、 FAT, ルートディレクトリエントリが記録されることによって、ユーザにより生成されたファイルが記録される先頭のセクタ (クラス夕 2の先頭セクタ）は、ブロック 2の先頭セクタ（LB Aセクタ番号 5 1 2 ) から記録されることとなる。この結果、ブロックの境界位隱が、クラス夕の境界位 Kに一致した論理フォーマットとされることになる。

次に、メモリ力一ド 1の具体的なフォーマヅ卜の第 2の具体例を説明する。図 1 2に、第 2の具体例のメディアイメージを示す。図 1 3に、第 2の具体例の各パラメ一夕の値を示す。図 1 4に第 2の具体例の MB Rの記述内容を示し、図 1 5に第 2の具体例の P BRの記述内容を示す。

LBAセクタ番号は、パーティションやブート領域に関わらず、メディア内の全有効ブロックに対してユニークに付けられた番号である。 L B Aセクタ番号は、先頭セクタが 0とされ、以後、 1ずつインクリメントされている。ブロック番号は、各有効ブロックに付けられた論理ブロック番号である。ブロック番号は、先頭ブロックが 0とされ、以後、 1ずつインクリメントされている。なお、有効ブロックが代替された場合には、代替されたプロヅクに対して、 LB Aセクタ番号及びプロック番号が付けられる。

第 2の具体例では、 MBRは、ブロック番号 0の先頭セクタ（LBAセクタ番号 0) に記録される。 PBRは、ブロック番号 1の LBAセクタ番号 3 35のセクタに記録される。 FAT 1及び FAT 2は、ブロック番号 1の L B Aセクタ番号 3 3 6〜 35 1のセクタに記録される。ルートディレクトリエントリは、プロック番号 1の LBAセクタ番号 3 52〜 383のセクタに記録される。

以上のように MB R、 PBR, FAT、ルートディレクトリエントリが記録されることによって、ュ一ザにより生成されたファイルが記録される先頭のセクタ (クラスタ 2の先頭セクタ）は、プロック 1の LB Aセクタ番号 384から記録されることとなる。この結果、ブロックの境界位置が、クラス夕の境界位置に一致した論理フォーマットとされることになる。

以上のように、第 1の具体例と、第 2の具体例は、ブロック境界位置がクラス夕境界位置となっており、ともにホスト機器 2側から、ブロック単位の一括記録ができる、つまり、 4クラス夕単位で記録ができる。

ところで、 FAT 1 6のフォーマツトでは、先頭の 8バイトカ； "F 8 FF F F F F" の規定値となっている。また、 FAT 1 6のフォーマットでは、 9バイト目から 4バイトずつ各クラス夕の領域が定められている。最初のクラスタのクラスタ番号は、 "2" である。なお、本例では、 1セクタあたりのバイト数が 5 1 2バイトである。このため、 FATの第 1セクタには、クラスタ番号 2〜クラスタ番号 1 27までのクラスタの領域が形成されることとなる。

第 1の具体例のフォーマットの場合、図 1 6に示すように、クラスタ番号 02 03、 04、 05でプロヅク 2が構成され、クラスタ番号 06、 07、 08、 0 9でブロック 3が構成され、クラス夕番号 0 a、 0 b、 0 c、 0 dでブロック 4 が構成され、以後、 4クラス夕ごとに 1つのブロックが構成される。また、第 1 の具体例のフォーマットの場合、 FATの先頭セクタは、ブロック 33の 2番目のクラスタ（クラスタ 7 f ) で終了している。そして、 FATの 2番目のセクタは、ブロック 33の 3番目のクラスタ（クラスタ 80) から閧始されている。つまり、第 1の具体例のフォーマットでは、 FAT内で表されているブロックの境界位置と、 FATの実際のセクタ位置とがー致していない。

これに対して、第 2の具体例のフォーマットの場合、図 1 7に示すように、クラス夕番号 02、 03でブロック 1が構成され、クラスタ番号 04、 0 5、 06、 0 7でプロヅク 2が構成され、クラスタ番号 08、 09、 0 a、 O bでブロック 3が構成され、クラスタ番号 0 c、 0 d、 0 e、 0 f でブロック 4が構成され、以後、 4クラスタごとに 1つのブロックが構成される。また、第 2の具体例のフォーマヅトの場合、 FATの先頭セクタは、ブロック 32の 4番目のクラス夕、即ち、ブロック内の最後のクラスタ（クラスタ 7 f ) で終了している。そして、 FATの 2番目のセクタは、ブロック 33の最初のクラスタから開始されている。つまり、第 2の具体例のフォーマットでは、 F A T内で表されているブロックの境界位置と、 F A Tの実際のセクタ位置とがー致している。

FATの実際のセクタ境界と、 FATで表されたプロックの境界とがー致していない場合、例えば、セクタ境界にあるブロックのクラスタ情報を読み出す場合、 2つのセクタを読まなければならない。それに対して、 FATの実際のセクタ境界と、 FATで表されたブロックの境界とがー致している場合、セクタ境界にあるプロックのクラスタ情報を読み出す場合であっても、 1つのセクタのみを読み出せばよい。

従って、第 1の具体例のフォーマットよりも、第 2の具体例のフォーマヅ卜の方が、ホスト機器 2側でのファイル管理が容易となる。

第 1の具体例と第 2の具体例とは両者とも、 MBRが、単独のブロックに記録されている。つまり、 MBRが、 PBR、 FAT, ル一トディレクトリエントリとは異なるブロックに記録されている。このように、 MBRを単独のブロックに記録することによって、フラッシュメモリのような一括消去単位が定められたメディアの場合、ファイルの安全性が確保される。つまり、書き換えの可能性がある PBR、 FAT, ルートディレクトリエントリや、実データとは異なるブロックに記録されているため、 MB Rを書き換える必要がなくなり、ファイルの安全性が確保される。

このような MBRと、 PBR、 FAT、ル一トディレクトリとを異なるブロヅクに記録することは、本メモリカード 1のような、ブロックサイズがクラスタサィズよりも大きい場合でなくても適用することができる。

通常、図 1 8に示すように、 MBR、 PBR、 FAT, ルートディレクトリエントリは、ブロック位置に関わらず、セクタ単位で連続して記録される。つまり、 MB Rがセクタ 0、 PBRがセクタ 1のセクタに記録される。

それに対して、クラス夕サイズが 32 Kバイト、ブロックサイズが 1 6 Kバイ卜といったような、ブロックサイズよりクラス夕サイズの方が小さいメモリ力一ドである場合には、図 1 9に示すように、 MBRをセクタ番号 0のセクタに記録し、 PBRをセクタ番号 47のセクタに記録すればよい。

また、クラス夕サイズが 32 Kバイト、ブロックサイズが 1 6 Kバイトといつたような、ブロックサイズとクラスタサイズとが一致するメモリカードである場合には、図 2 0に示すように、 M B Rをセクタ番号 0のセクタに記録し、 P B R をセクタ番号 7 9のセクタに記録すればよい。

なお、本究明は、図面を参照して説明した上述の例に限定されるものではなく、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な変更、 ffi換又はその同等のものを行うことができることは当業者にとって明らかである。産業上の利用可能性本究明に係るデータ記憶装置では、ホスト機器から初期化コマンドが与えられると、内部に格納されているパラメータに応じて、論理フォーマット用のフアイル管理デ一夕を半導体メモリに記録するようにしているので、ホスト機器が初期化用の制御プログラムやパラメ一夕を備えることなく、容易に初期化を行うことができる。

Claims

請求の範囲

1 . ホスト機器に対して着脱自在に取り付けられるリム一バブルなデータ記憶装 IIにおいて、

記録されているデータが所定のデータ量のブロック単位で一括消去される不揮発性の半導体メモリと、

本装置の内部情報が記録されたシステム情報記憶部と、

上記ホスト機器との問でデータの入出力を行うィンタフエースと、

上記ホスト機器から上記ィンタフェースを介して与えられたコマンドに基づき、上記半導体メモリに対する制御を行う制御部とを備え、

上記半導体メモリには、ユーザによってデータが記録される領域であるュ一ザ領域が設けられ、

上記ユーザ領域には、上記ブロックのサイズの 1 / n倍（nは 2以上の整数）のサイズであるクラスタ単位でファイルの管理を行う論理フォーマットに対応したファイル管理データが記録され、この論理フォーマツ卜に基づきホスト機器からアクセスがされ、

上記システム情報記憶部には、上記ファイル管理データを上記ユーザ領域上に記録するためのパラメ一夕を格納し、

上記制御部は、上記ホスト機器から初期化コマンドが与えられると、上記システム情報記憶部に格納されているパラメ一夕に応じたファイル管理データを上記半導体メモリに記録するデータ記憶装置。

2 . 上記制御部は、上記ホスト機器からパラメ一夕読み出しコマンドが与えられると、上記システム情報記憶部に格納されているパラメ一夕を上記ィンタフエ一スを介してホスト機器に送信する請求の範囲第 1項記載のデータ記憶装置。

3 . 上記システム情報記憶部は、上記半導体メモリ上に形成されている請求の範囲第 1項記載のデ一夕記憶装置。

4 . 上記ファイル管理データは、データ読み書き単位であるセクタ毎に論理アドレスを設定して記録データを管理するとともに、上記クラス夕が所定の数のセク夕から構成されている論理フォ一マットに対応している請求の範囲第 2項記載のデータ記憶装置。

5 . 上記論理フォーマットは、上記ユーザ領域内の各ブロックの先頭のセクタを、上記クラスタの先頭のセク夕と一致させている請求の範囲第 4瑣記, I のデータ記憶装置。

6 . 上記ファイル管理データは、当該ユーザ領域の先頭の論理アドレスのセクタに記録されるマスタブ一トレコード（MBR) と、当該ユーザ領域に形成される各パ —ティションの先頭の論现ァドレスのセクタに記録されるパーティションブートレコード（PBR) と、各 PBRの次の論理アドレスのセクタから複数のセクタに直り記録されるファイルアロケーションテーブル（FAT) と、各 FATの次の論理アドレスのセクタから複数のセクタに亘り記録されるルートディレクトリェントリとから構成され、

上記 MBRには、 PBRが記録されたセクタの論理ァドレスが記述されており、上記 PBRには、当該 PBRが記録されているパーティシヨンに関する情報が記述されており、

上記 FATには、当該クラスタの次に接続されるクラス夕を特定する連結情報が格納される領域が、パーティション内の全クラスタに対応して設けられており、上記ルートディレクトリエントリには、最上位のディレクトリに配置されるフアイル及びサブディレクトリのェントリ情報が記述され、

各パーティションに記録される上記実体データは、上記ルートディレクトリエントリの次のセクタから記録される請求の範囲第 5項記載のデータ記憶装置。

7 . 上記論理フォーマットは、 1つのブロックに記録される連続した n個のクラスタに対する連結情報の記録領域が、 1つのセクタ内に完結して形成されるように、設定されている請求の範囲第 6項記載のデ一夕記憶装置。