JP5243250B2

JP5243250B2 - 不揮発性記憶装置、不揮発性記憶システム、及びホスト機器

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Publication number: JP5243250B2
Application number: JP2008526807A
Authority: JP
Inventors: 利行本多; 雅浩中西; 卓治前田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-07-26
Filing date: 2007-07-26
Publication date: 2013-07-24
Anticipated expiration: 2027-07-26
Also published as: US20100005225A1; WO2008013229A1; JPWO2008013229A1

Description

本発明は、メモリカード等の不揮発性のメモリを用いた記憶装置への書き込みにおけるファイルおよびファイルシステム構造の管理に特徴を有する不揮発性記憶装置、不揮発性記憶システム、及びホスト機器に関する。

近年、不揮発性メモリであるフラッシュメモリを搭載したメモリカードはデジタルカメラや携帯電話の記憶媒体としてその市場を拡大している。そしてメモリカード容量の増加に伴い、メモリカードに記録することのできるファイル数も増加している。そのためにホスト機器はメモリカードを取り扱うために必要なＦＡＴファイルシステム情報の容量が増加している。ＦＡＴファイルシステムの詳細については、特許文献１の従来の技術に記載されている。特許文献１ではＦＡＴファイルシステムを使用して大容量のメモリカード（記憶媒体）に対する書き込み・読み出しを管理する際に、メモリカードの大容量化に伴いテーブルサイズが膨大になり扱いにくいことを挙げて、ＦＡＴファイルシステム以外のファイルシステムを使用することで性能を向上させる提案をしている。

またＦＡＴファイルシステム情報の増加により、結果としてメモリカードとホスト機器間のＦＡＴファイルシステム情報のやり取りが増加し、データ（ＦＡＴファイルシステム情報は含まない）の読み書きの性能低下が発生することが特許文献２に課題として挙げられている。そこで特許文献２ではメモリカード内部にメモリコントローラを設け、メモリコントローラがＦＡＴファイルシステム情報に基づくファイルシステム構造を管理する。これにより、メモリカードとホスト機器間のＦＡＴファイルシステム情報のやり取りを削減し、データの読み書きの性能を低下させないメモリカードが提案されている。

特許文献２のようにメモリコントローラがファイルシステム構造を管理する場合の不揮発性記憶装置における書き込み方法について簡単に説明する。

図１に従来の不揮発性記憶装置であるメモリカードとホスト機器の構成を示す。メモリカード１０はホスト機器１１からデータの読み出し・書込みが可能な記憶システムである。メモリカード１０は、制御を行うメモリコントローラ１２と不揮発性メモリ１３からなる。メモリコントローラ１２は不揮発性メモリ１３に対してデータの書き込み・読み出しの制御を行うと共にホスト機器１１とのインターフェースを制御する。不揮発性メモリ１３はホスト機器１１が書き込み・読み出しを行うデータを記憶する不揮発性メモリであり、ＮＡＮＤフラッシュメモリで構成される。

メモリカード１０はホスト機器１１に着脱可能な構成をとる。メモリカード１０は不揮発性記憶装置であるので、ホスト機器１１から外されて電圧が印加されない状態においても、不揮発性メモリ１３に記録されたデータが失われることはない。またその状態においては電力を消費しないので、電圧供給源、例えばデータを保持するためのバックアップバッテリーを持たない。一方ホスト機器１１は時計機能を動作させるためのバックアップバッテリーを持ち、時間情報を管理している。

ここで、メモリコントローラ１２は不揮発性メモリ１３に記録されるデータのファイルシステム構造を管理し、さらにファイルシステム構造を構成するために必要な管理情報もメモリコントローラ１２が生成して、不揮発性メモリ１３に記録する。従って、ホスト機器１１はメモリカード１０に対してデータの読み出し、書き込みを行う際にはアドレスを指定してデータの読み書きを行うのではなく、ファイルを指定してメモリカード１０に対してデータの読み出し、書き込みを行う。

ホスト機器１１からのデータ書き込みのフローチャートを図２に示す。ホスト機器１１がメモリカード１０にデータを書き込む際に、まずステップＳ０１でメモリカード１０に対して書き込みを行うデータのファイル名とファイルサイズを通知する。そしてメモリカード１０から書き込み可能の回答を得ると、ステップＳ０２でホスト機器１１はファイルデータをメモリカード１０に転送することでデータの書き込みを行う。
特開２００４−１３２７６特開２００３−１８７２０３

特許文献２に示されているようにメモリカード側でファイルシステム構造を管理することでメモリカードとホスト機器間のファイルシステム情報の転送を不要とし、性能低下を防ぐことができる。しかし元来不揮発性記憶装置として使用されてきたメモリカードは、内部にバッテリーを含まず、ホスト機器と接続されて電圧が印加されているときを除き、全く電力を必要としない。そのため内部に時計機能を持たないので、「作成日付時間」や「更新日付・時間」などの時間に基づく管理情報を記録することができない。そのためファイルのメタデータのひとつである作成日等が不明であり、ファイルを取り扱う際にユーザの利便性が低いという課題があった。

本発明は不揮発性記憶装置がファイルシステムの管理情報として時間情報を書き込むことができ、ユーザにとって利便性の高い不揮発性記憶装置、ホスト機器、及びこれらを含む不揮発性記憶システムを提供することを目的とする。

この課題を解決するために、本発明の不揮発性記憶装置は、メモリコントローラと、不揮発性メモリとを具備し、外部のホスト機器から与えられるファイルを前記不揮発性メモリに書き込み、指示されたファイルを読み出す不揮発性記憶装置において、前記メモリコントローラは、電圧が印加された後、ファイルの書き込みが行われる前に時間情報の初期値が外部から提供され、電源が供給されている期間のみ時間を計測する時計部と、ファイルの書き込みの際に前記時計部で計測された時間情報を、ファイルシステムがファイルを管理する情報のひとつとして含むファイル管理情報を生成するファイルシステム管理部と、前記ファイルシステム管理部で生成されたファイル管理情報及びファイルを前記不揮発性メモリに書き込む制御部と、を具備するものである。

ここで前記メモリコントローラの時計部に設定する前記時間情報の初期値は、前記ホスト機器から提供されるようにしてもよい。

この課題を解決するために、本発明の不揮発性記憶システムは、ホスト機器と、前記ホスト機器から与えられるファイルを書き込み、指示されたファイルを読み出す不揮発性記憶装置とを具備する不揮発性記憶システムにおいて、前記不揮発性記憶装置は、メモリコントローラと、不揮発性メモリとを具備するものであり、前記メモリコントローラは、電圧が印加された後、ファイルの書き込みが行われる前に時間情報の初期値が外部から提供され、前記電圧が印加されている期間のみ時間を計測する時計部と、ファイルの書き込みの際に前記時計部で計測された時間情報を、ファイルシステムがファイルを管理する情報のひとつとして含むファイル管理情報を生成するファイルシステム管理部と、前記ファイルシステム管理部で生成された管理情報を含むファイル情報を前記不揮発性メモリに書き込む制御部と、を具備するものである。

本発明によれば、ファイルシステム構造を管理する不揮発性記憶装置が、不揮発性記憶装置外部から時間情報を取得することによりファイルシステムの管理情報として時間情報を書き込むことができる。従ってファイルの管理情報として時間情報を使用することができ、ユーザにとって利便性の高い不揮発性記憶装置、ホスト機器及びこれらを含む不揮発性記憶システムを提供することができる。

図１は従来の不揮発性記憶装置のメモリカードとホスト機器の構成を示す図である。図２は従来の不揮発性記憶装置のホスト機器からのデータ書き込みのフローチャートである。図３は本発明の第１の実施の形態における不揮発性記憶システムのメモリカードとホスト機器の構成を示す図である。図４は本実施の形態のファイルエントリテーブルの構成を示す図である。図５は本実施の形態のファイルエントリテーブルのレコードのフィールド構成を示す図である。図６は本発明の第１の実施の形態における不揮発性記憶システムのホスト機器からのデータ書き込みのフローチャートである。図７は本発明の第１の実施の形態における不揮発性記憶システムのホスト機器とメモリカード間のデータ書き込みにおけるシーケンス図である。図８は本発明の実施の形態における不揮発性記憶システムの変形例を示すホスト機器とメモリカード間のデータ書き込みにおけるシーケンス図である。図９は本発明の第２の実施の形態における不揮発性記憶システムのメモリカードとホスト機器の構成を示す図である。図１０は本発明の第２の実施の形態における不揮発性記憶システムのホスト機器からのメモリカードへの電圧印加時のフローチャートである。図１１は本発明の第２の実施の形態における不揮発性記憶システムのホスト機器からのデータ書き込みのフローチャートである。図１２は本発明の第２の実施の形態における不揮発性記憶システムのホスト機器とメモリカード間のデータ書き込みにおけるシーケンス図である。図１３Ａは本発明の第３の実施の形態による不揮発性記憶システムの構成を示す図である。図１３Ｂは本発明の第３の実施の形態による無線ホスト機器の構成を示すブロック図である。図１４は本発明の第４の実施の形態による不揮発性記憶システムの構成を示すブロック図である。図１５は本発明の第５の実施の形態による不揮発性記憶システムの構成を示すブロック図である。

符号の説明

１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅメモリカード
２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃホスト機器
１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃ，１１０Ｄ，１１０Ｅメモリコントローラ
１１１メモリカードプロセッサ
１１２ホストＩＦ
１１３記憶装置ＩＦ
１１４バッファメモリ
１１５論物変換テーブル
１１６ファイルシステム管理部
１１７時間情報保持部
１１８時計部
１１９時間管理部
１２０無線ホストＩＦ
１２１標準電波受信部
１２２ＮＰＴＩＦ
１３０不揮発性メモリ
２１０ホストプロセッサ
２２０時計部
２２１バッテリー
２３０メモリカードＩＦ
２３１ファイル情報アクセス部
２３２ファイルデータアクセス部
２３３，２３６，２３７時間指示部
２３４カード初期化部
２３５カード状態検出部
３００無線ホスト機器
３１０無線ＩＦ

（第１の実施の形態）
以下、添付の図面を参照し、本発明の第１の実施の形態について説明する。図３に本発明の不揮発性記憶装置の一実施の形態であるメモリカードとホスト機器の構成を示す。メモリカード１００Ａはホスト機器２００Ａからデータの読み出し・書込みが可能な不揮発性記憶装置である。メモリカード１００Ａは、制御を行うメモリコントローラ１１０Ａと不揮発性メモリ１３０を有している。メモリコントローラ１１０Ａは不揮発性メモリ１３０に対してデータの書き込み・読み出しの制御を行うと共にホスト機器２００Ａとのインターフェイスを制御する。

メモリコントローラ１１０Ａ内には、メモリカードプロセッサ１１１、ホストインターフェイス（ＩＦ）１１２、記憶装置ＩＦ１１３、バッファメモリ１１４、論物変換テーブル１１５、ファイルシステム管理部１１６及び時間情報保持部１１７が設けられる。メモリカードプロセッサ部１１１はメモリカード全体を制御するものである。又ホストＩＦ１１２はホスト機器２００Ａとのインターフェイスを制御するものであり、記憶装置ＩＦは不揮発性メモリ１３０とのインターフェイスを制御するものである。又バッファメモリ１１４はホスト機器がメモリカードを書き込むデータを一時的に格納すると共に、不揮発性メモリ１３０から読み出したデータを一時的に保持するものである。論物変換テーブル１１５は、ファイルシステム管理部１１６がメモリカードプロセッサ部１１１に指示する論理アドレスと不揮発性メモリ１３０の物理アドレスとの対応を管理するテーブルである。ファイルシステム管理部１１６はホスト機器２００が書き込み・読み出しを行うデータをファイル単位で管理し、ファイルシステム構造を構成するために必要なファイル管理情報を生成するものである。時間情報保持部１１７はホスト機器から与えられる時間情報を保持するものである。ここでメモリカードプロセッサ１１１、記憶装置ＩＦ１１３、バッファメモリ１１４及び論物変換テーブル１１５は、ファイルデータの書き込みの際にファイルシステム管理部１１６で生成されたファイル管理情報とファイルデータを不揮発性メモリに書き込む制御部を構成している。

不揮発性メモリ１３０は、ホスト機器２００Ａから書き込まれたデータを記憶する不揮発性メモリであり、例えばＮＡＮＤフラッシュメモリで構成される。

メモリカード１００Ａはホスト機器２００Ａに着脱可能な構成をとる。メモリカード１００Ａは不揮発記憶装置であるのでホスト機器２００Ａから外されて、全くメモリカード１００Ａに対して電圧が印加されない状態においても、不揮発性メモリ１３０に記録されたデータが失われることはない。またその状態においては電力を消費しない構成をとるので、電圧供給源、例えばデータを保持するためのバックアップバッテリーを持たない。

次にホスト機器２００Ａについて説明する。ホスト機器２００Ａはホストプロセッサ２１０、時計部２２０、及びメモリカードＩＦ２３０を含んでいる。ホストプロセッサ２１０はホスト機器全体の制御及びメモリカード１００Ａに対してファイルの書き込み及び読み出しを制御するものである。時計部２２０は内部にバッテリー２２１を含み、バッテリー２２１から常時電圧が供給され時計機能を動作させており、時間情報を管理している。メモリカードＩＦ２３０はホストプロセッサ２１０の指示に従いメモリカード１００Ａとのインターフェイスを制御するものであり、ファイル情報アクセス部２３１、ファイルデータアクセス部２３２、時間指示部２３３、カード初期化部２３４及びカード状態検出部２３５を有している。

ファイル情報アクセス部２３１はメモリカード１００Ａに対して書き込みを行うファイル名やファイルサイズを指示すると共に、メモリカード１００Ａからファイル名のリストやファイルの属性、作成時間やファイルサイズ等のファイル情報を取得したり、メモリカードのファイルシステム構造におけるディレクトリ場所を指定するものである。ファイルデータアクセス部２３２はメモリカード１００Ａに対して書き込み、読み出しを行うファイルデータの制御を行うものであり、時間指示部２３３はファイルデータの書き込み時に時計部２２０より時間情報を取得し、時間情報をメモリカード１００Ａに与えるものである。カード初期化部２３４はホストプロセッサ２１０の指示に従いメモリカード１００Ａを初期化するものである。初期化には動作電圧の設定、動作周波数の設定やインターフェイスのバス幅の設定等が含まれる。又カード状態検出部２３５はメモリカード１００Ａが着脱可能なホスト機器２００Ａに装着されたこと、もしくは抜かれたことを検出し、ホストプロセッサ２１０に通知するものである。

メモリコントローラ１１０Ａは不揮発性メモリ１３０に記録すデータのファイルシステム構造を管理している。従って、ホスト機器２００Ａがメモリカード１００Ａに対してデータの読み出し・書き込みを行う際には、アドレスを指定してデータの読み書きを行うのではなく、ファイルを指定してデータの読み出し・書き込みを行う。

ファイルシステム構造を構成するために必要なデータのひとつとして、図４に示すようなファイルエントリテーブルがある。ファイルエントリテーブルはＦＡＴファイルシステムにおけるルートディレクトリエントリやサブディレクトリエントリに相当する。ファイルエントリテーブルとは、ある管理単位に帰属するファイルのリストを１ファイル＝１レコードとして表したテーブルである。ひとつのレコードには一つのファイルの管理情報が格納されている。

図５は各レコードの内部情報の一例を示すものである。内部情報には、「ファイル名」・「開始クラスタアドレス」「作成日付・時間」「更新日付・時間」「ファイルサイズ」等のフィールドを含んでいる。

メモリコントローラ１１０Ａのファイルシステム管理部１１６はファイルを構成するために必要な管理情報を生成し不揮発性メモリ１３０に記録するので、図５に示すレコード構成の情報はホスト機器２００Ａから直接与えられるものではない。メモリコントローラ１１０Ａ自身が不揮発性メモリ１３０を制御するために揮発性ＲＡＭに記憶している情報を基に生成して不揮発性メモリ１３０に書き込む。

次にホスト機器２００Ａでのデータ書き込みのフローチャートを図６に示す。ホスト機器２００Ａがメモリカード１００Ａにデータを書き込む際には、まずステップＳ１０１でホスト機器２００Ａはメモリカード１００Ａのメモリコントローラ１１０Ａに対して書き込みを行うデータのファイル名とファイルサイズを通知する。次にステップＳ１０２でホスト機器２００Ａの時間指示部２３３はメモリカード１００Ａに対して時計部２２０の時間情報を通知する。最後にステップＳ１０３でホスト機器２００Ａのファイルデータアクセス部２３２がファイルデータをメモリカード１００Ａに転送する。

このデータ書き込みに対応するホスト機器２００Ａとメモリカード１００Ａ間のシーケンス図を図７に示す。ホスト機器２００Ａがメモリカード１００Ａにデータを書き込む際にはまずステップＳ１０１でホスト機器２００Ａはメモリカード１００Ａに対して書き込みを行うデータのファイル名とファイルサイズを通知する。一方メモリコントローラ１１０ＡはホストＩＦ１１２を介してこれを受信し、ステップＳ２０１で自らが管理しているファイルシステム構造を解析し、ホスト機器２００Ａから要求のあったファイルの書き込みが行えるかどうかを判定する。この判定では、解析したファイルシステム構造から得られる空き領域の容量と、ステップＳ１０１で提示される書き込みファイルサイズの容量を比較して、空き領域がファイルサイズ以上の容量であれば書き込み可能と判定し、逆に小さければ書き込み不可と判定する。その後書き込みの可否の判定結果をホスト機器２００Ａに回答する（Ｓ２０２）。ここではファイルの書き込みが可能であるとして、続きの処理を説明する。

ホスト機器２００Ａはメモリカード１００Ａから書き込み可能であるとの回答を得ると、ホスト機器２００Ａ内で動作している時計部２２０の時間情報を時間指示部２３３を介してメモリカード１００Ａに通知する（Ｓ１０２）。通知された時間情報は時間情報保持部１１７に一時保持される。

それを受けてメモリコントローラ１１０ＡはステップＳ２０３で不揮発性メモリ１３０に対してファイル管理情報、即ちＦＡＴファイルシステムにおけるディレクトリエントリの登録を行う。具体的には図４にあるファイルエントリテーブルのレコードの一つを新しい情報に更新して書き込む。「ファイル名」フィールドはステップＳ１０１でホスト機器２００Ａから提示されたファイル名を書き込み、「開始クラスタアドレス」フィールドにはデータを書き込み始める予定のクラスタアドレスの先頭のアドレスを書き込む。「ファイルサイズ」フィールドにはデータを書き込みする前なので容量０を書き込む。「作成日付・時間」フィールドにはステップＳ１０２でホスト機器２００Ａから通知された時間情報を書き込む。

ホスト機器２００Ａは時間を通知した後はステップＳ１０３でファイルのデータをメモリカード１００Ａに転送する。メモリコントローラ１１０Ａは、転送されたデータを不揮発性メモリ１３０に書き込む（Ｓ２０４）。このステップＳ１０３とステップＳ２０４の処理は、ファイルサイズ分のデータをホスト機器２００Ａがメモリカード１００Ａに転送し終わるまで複数回行われる。またこの際に、必要に応じてメモリコントローラ１１０Ａはファイル管理情報の更新やＦＡＴファイルシステムにおけるＦＡＴの更新を行う。

ファイルサイズ分のデータの転送が終わり、全て不揮発性メモリ１３０に書き込まれた後に、ステップＳ２０５でファイルシステム管理部１１６はファイル管理情報を更新する。この更新では、「ファイルサイズ」フィールドに今回書き込みを行ったファイルデータのサイズを書き込む。このサイズはステップＳ１０１でホスト機器２００Ａから通知されたサイズと同じとなる。そしてメモリコントローラ１１０Ａは不揮発性メモリ１３０への書き込みを全て終えた後、ステップＳ２０６で終了ステータスをホスト機器２００Ａに回答することで一連の書き込み処理を終了する。

又この実施の形態では、図７にステップＳ１０１，１０２に示すように、ファイル名及びファイルサイズと、時間とを独立して通知するようにしているが、図８に示すようにステップＳ１０１でこれらを同時にメモリカード１００Ａ側に通知するようにしてもよい。

以上のようにしてホスト機器２００Ａから、書き込みを行うファイルに対する時間情報を通知することにより、メモリカード１００Ａが時計機能を持たなくてもファイル管理情報に時間情報を記録することができる。従ってファイルの管理情報として時間情報を使用することができ、ユーザにとって利便性の高い不揮発性記憶装置、ホスト機器及びこれらを含む不揮発性記憶システムを提供することができる。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図９に本発明の不揮発性記憶装置の一実施の形態であるメモリカードとホスト機器の構成を示す。この実施の形態において第１の実施の形態と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。メモリカード１００Ｂはホスト機器２００Ｂからデータの読み出し・書込みが可能な不揮発性記憶装置である。メモリカード１００Ｂのメモリコントローラ１１０Ｂは、時間情報保持部１１７に代えて時計部１１８及び時間管理部１１９を有している。時計部１１８は外部から設定された時間情報を元に電源が供給されている間にのみ時間を計測するものである。又時間管理部１１９は時計部１１８に対して時間の設定を行い、時計部１１８に保持している時間情報を読み出すものである。その他の構成は前述した第１の実施の形態と同様である。

ホスト機器２００Ｂは前述した第１の実施の形態と同様にホストプロセッサ２１０、及びメモリＩＦ２３０を有している。このメモリＩＦ２３０の時間指示部２３６はメモリカード１００Ｂに電圧を供給したときに時間情報をメモリカード側に指示するものである。その他の構成は前述した実施の形態と同様である。

ファイルシステム構造を構成するために必要なデータについても第1の実施の形態で説明したものと同じであるので、ここでは省略する。

第１の実施の形態と同じく、メモリコントローラ１１０Ｂはファイルシステム構造を構成するために必要な管理情報を生成し不揮発性メモリ１３０に記録する。図５に示すレコード構成の情報はホスト機器２００Ｂから直接与えられるものではなく、メモリコントローラ１１０Ｂ自身が不揮発性メモリ１３０を制御するために揮発性ＲＡＭに記憶している情報を基に生成し、不揮発性メモリ１３０に書き込む。

次に時間情報をホスト機器２００Ｂからメモリカード１００Ｂに通知する処理について、図１０のフローチャートを用いて説明する。まずステップＳ３０１はメモリカード１００に電圧を印加することにより動作を開始するステップである。ホスト機器２００Ｂにメモリカード１００Ｂが接続されると共にホスト機器２００Ｂがメモリカード１００Ｂに電圧を印加する場合に、動作を開始する。またメモリカード１００Ｂがホスト機器２００Ｂに接続されても、例えば消費電力を削減するためなど、ホスト機器２００Ｂの都合で接続中のメモリカード１００Ｂには電圧を印加していない場合がある。このような状態でホスト機器２００Ｂがメモリカード１００Ｂに改めて電圧を印加する場合に動作を開始し、次のステップＳ３０２に遷移する。メモリカード１００Ｂに電圧が印加されていない間は動作を開始しない。

ステップＳ３０２ではホスト機器２００Ｂのカード初期化部２３４はメモリカード１００Ｂを初期化する。次にステップＳ３０３でホスト機器２００Ｂは時計部２２０より時間情報を得て、時間指示部２３６を介してメモリカード１００Ｂに時間情報を通知する。

メモリカード１００Ｂでは、時間管理部１１９がステップＳ３０３で通知される時間情報を時計部１１８に設定する。時計部１１８はこれ以降、ホスト機器２００Ｂからメモリカード１００Ｂが電圧印加されている限り時間を計測し続け、メモリカードプロセッサ１１１が不揮発性メモリ１３０に管理情報を書き込む度に、時計部１１８は時間情報を提供する。

なお、ここではメモリカード１００Ｂの初期化後に１回だけ時間情報を通知する場合について説明しているが、ホスト機器２００Ｂは時間情報のずれを防ぐなど、必要に応じて時間情報を再度メモリカード１００Ｂに通知しても構わない。それは例えば前回の通知から一定時間経過後には改めて通知するなどの方法が考えられる。

図１１はホスト機器２００Ｂがデータを書き込むときのフローチャートである。ホスト機器２００Ｂがメモリカード１００Ｂにデータを書き込む際には、まずホスト機器２００ＢはステップＳ４０１でメモリカード１００Ｂのメモリコントローラ１１０Ｂに対して書き込みを行うデータのファイル名とファイルサイズを通知する。次にホスト機器２００ＢはステップＳ４０２で、ファイルデータをメモリカード１００Ｂに転送することでデータの書き込みを行う。

図１２はホスト機器２００Ｂ側がデータを書き込むときのホスト機器２００Ｂとメモリカード１００Ｂ間のシーケンス図である。ホスト機器２００Ｂがメモリカード１００Ｂにデータを書き込む際には、まずステップＳ４０１でホスト機器２００Ｂはメモリカード１００Ｂに対して書き込みを行うデータのファイル名とファイルサイズを通知する。

次にメモリコントローラ１１０ＢはステップＳ５０１で自らが管理しているファイルシステム構造を解析し、ステップＳ４０１でホスト機器２００Ｂから要求されたファイルの書き込みが行えるかどうかを判定する。このとき解析したファイルシステム構造から得られる空き領域の容量と提示された書き込みファイルサイズの容量を比較して、空き領域がファイルサイズ以上の容量であれば書き込み可能と判定し、逆に小さければ書き込み不可と判定する（Ｓ５０１）。その後、Ｓ５０２において書き込み可否の判定結果をホスト機器２００Ｂに回答する。ここではファイルの書き込みが可能であるとして、続きの処理を説明する。

ステップＳ５０３でメモリコントローラ１１０Ｂは不揮発性メモリ１３０に対してファイル管理情報、例えばＦＡＴファイルシステムにおけるディレクトリエントリの登録を行う。具体的には図４にあるファイルエントリテーブルのレコードの一つを新しい情報に更新して書き込む。「ファイル名」フィールドにはホスト機器２００Ｂから提示されたファイル名を書き込み、「開始クラスタアドレス」フィールドにはデータを書き込み始める予定のクラスタアドレスの先頭のアドレスを書き込む。「ファイルサイズ」フィールドにはデータを書き込みする前なので容量０を書き込む。「作成日付・時間」フィールドには時計部１１８で計測中の時間を書き込む。

ホスト機器２０２はステップＳ４０２でファイルのデータをメモリカード１００Ｂに転送する。ステップＳ５０４ではメモリコントローラ１１０Ｂは、転送されたデータを不揮発性メモリ１３０に書き込む。このステップＳ４０２とステップＳ５０４の処理は、ファイルサイズ分のデータをホスト機器２００Ｂがメモリカード１００Ｂに転送し終わるまで複数回行われる。またこの際に、必要に応じてメモリコントローラ１１０Ｂはファイル管理情報の更新やＦＡＴファイルシステムにおけるＦＡＴの更新を行う。

ファイルサイズ分のデータの転送が終わり、全て不揮発性メモリ１３０に書き込まれた後に、ステップＳ５０５でファイルシステム管理部１１６はファイル管理情報の更新を行い、「ファイルサイズ」フィールドに今回書き込みを行ったファイルデータのサイズを書き込む。これはホスト機器２００Ｂから通知されたサイズと同じとなる。そしてメモリコントローラ１１０Ｂは不揮発性メモリ１３０への書き込みを全て終えた後、ステップＳ５０６で終了ステータスをホスト機器２００Ｂに回答することで一連の書き込み処理を終了する。

以上のようにしてホスト機器２００Ｂから、電圧印加後に時間情報を通知することにより、メモリカード１００Ｂは内部の時計部１１８で時間を計測することができ、メモリカード１００Ｂがファイル管理情報に時間情報を記録することができる。従ってファイルの管理情報として時間情報を使用することができ、ユーザにとって利便性の高い不揮発性記憶装置、ホスト機器及びこれらを含む不揮発性記憶システムを提供することができる。

（第３の実施の形態）
第１および第２の実施の形態においては、いずれもホスト機器からメモリカードに対して時間情報が通知される構成であり、メモリカードは時間情報の取得に関しては受動的であった。しかしメモリカードが外部から時間情報を取得する構成であれば、メモリカードが能動的に外部に時間情報を問い合わせるようにしても本発明の効果を得ることができる。図１３Ａは第３の実施の形態による不揮発性記憶システムを示す図であり、前述した実施の形態と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。

この実施の形態では、ホスト機器２００Ｃ、メモリカード１００Ｃに加えて無線ホスト機器３００を有しており、メモリカード１００Ｃは無線ホスト機器３００から時間情報を入手するものとする。メモリカード１００Ｃのメモリコントローラ１１０Ｃは第２の実施の形態によるメモリコントローラの構成に加えて無線ホストＩＦ１２０を有している。無線ホストＩＦ１２０は無線ホスト機器３００とのインターフェイスを制御する無線通信部である。

次に図１３Ｂは無線ホスト機器３００の構成を示す。無線ホスト機器３００はほぼ前述したホスト機器２００Ｂと同様であり、メモリカードＩＦ２３０Ａ内に無線ＩＦ３１０が加えられる。この無線ＩＦ３１０を介してメモリカード１００Ｃに時間情報を出力したりファイルアクセスを行う。また時間指示部２３７はメモリカード１００Ｃから要求があったときに時計部２２０から時間情報を読み出してメモリカード１００Ｃに提供するものである。

一方ホスト機器２００Ｃは第１の実施の形態のように、ファイルの書き込み毎に時間情報を出力したり初期化時に時間情報を出力するものでなく、単にファイルデータの書き込み及びファイルの読み出しを行うものとする。

これによりメモリカード１００Ｃの初期化時に無線ホスト機器３００に対して現在の時間情報を問い合わせ、時計部１１８に時間を設定することができる。以後の動作は前述した第２の実施の形態と同様である。又第１の実施の形態のように、ファイルデータの書き込み毎に無線ホスト機器３００より時間情報を得るようにしてもよい。

（第４の実施の形態）
図１４は本発明の第４の実施の形態による不揮発性記憶システムを示す図であり、前述した各実施の形態と同一部分は同一符号を付している。この実施の形態ではメモリコントローラ１１０Ｄは第２の実施の形態の各ブロックに加えて標準電波受信部１２１を有しており、時間情報の乗せてある標準電波を受信することで内部の時計部１１８に時間情報を設定する。以後の動作は前述した第２の実施の形態と同様である。又第１の実施の形態のように、ファイルデータの書き込み毎に標準電波を受信し時間情報を得るようにしてもよい。又標準電波受信部１２１に代えて、時間情報を保持しているＧＰＳ電波を受信する電波受信部を設け、これによって時間情報を設定するようにしてもよい。

（第５の実施の形態）
次に図１５は第５の実施の形態による不揮発性記憶システムを示す図であり、前述した実施の形態と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。この実施の形態ではメモリカード１００Ｅではメモリコントローラ１１０Ｅ内にＮＴＰＩＦ（ネットワークタイムプロトコルインターフェイス）１２２を有している。ＮＴＰＩＦ１２２はサーバーの時間情報を取得してメモリコントローラ１１０Ｅの時計部１１８に時間情報を設定する受信部である。これによってメモリカード１００Ｅがホスト機器以外の外部のインターネットなどのネットワークに無線で接続して、タイムサーバーに時間を問い合わせることができる。以後の動作は前述した第２の実施の形態と同様である。又第１の実施の形態のように、ファイルデータの書き込み毎にネットワークより時間情報を得るようにしてもよい。

上述した各実施の形態では、不揮発性記憶装置に記録するファイルの管理情報に時間情報を含ませることが実現できる。ここでメモリカードに電圧を印加する機器と、メモリカードに書き込みデータを転送するホスト機器と、メモリカードに時間情報を提供する機器とが互いに異なっていても構わない。例えば単に有線で電圧を印加するホスト機器に接続されたメモリカードに対して、無線でデータを書き込みするホスト機器があり、メモリカードは電圧印加後に能動的に標準電波を基に時間情報を取得し、内部の時計部で計測すると共に、無線で書き込みを行うデータの管理情報として時間情報を付加することは容易に実現できる。

なお、本発明の実施の形態においてはメモリカードの記憶装置としてＮＡＮＤ型のフラッシュメモリを挙げているが、不揮発性の記憶装置であればどのような種類のものであっても本発明の効果を得ることができる。例えば磁気記録を行うハードディスクドライブでもよく、光学ディスクでもよく、バッテリーバックアップされるＳＲＡＭであっってもよい。また複数種類の不揮発性の記憶装置で構成されていてもよい。例えばＮＡＮＤ型のフラッシュメモリ等の半導体メモリとハードディスクとを組み合わせたものでもよい。

さらにコントローラとメモリカード記憶装置も、その機能さえ備わっていれば一つの半導体チップで構成することも可能である。

本発明はファイルシステムを備えた不揮発性記憶装置におけるファイルの書き込みに適用でき、特にファイルを取り扱う際のユーザ利便性に寄与するものである。

Claims

メモリコントローラと、不揮発性メモリとを具備し、外部のホスト機器から与えられるファイルを前記不揮発性メモリに書き込み、指示されたファイルを読み出す不揮発性記憶装置において、
前記メモリコントローラは、
電圧が印加された後、ファイルの書き込みが行われる前に時間情報の初期値が外部から提供され、電源が供給されている期間のみ時間を計測する時計部と、
ファイルの書き込みの際に前記時計部で計測された時間情報を、ファイルシステムがファイルを管理する情報のひとつとして含むファイル管理情報を生成するファイルシステム管理部と、
前記ファイルシステム管理部で生成されたファイル管理情報及びファイルを前記不揮発性メモリに書き込む制御部と、を具備する不揮発性記憶装置。
前記メモリコントローラの時計部に設定する前記時間情報の初期値は、前記ホスト機器から提供される請求項１に記載の不揮発性記憶装置。
前記メモリコントローラは、
無線通信を使用して前記時間情報を取得する無線通信部を有し、
前記時計部は、前記無線通信部が取得した時間情報を設定する請求項１に記載の不揮発性記憶装置。
前記メモリコントローラは、
標準電波を受信することで前記時間情報を取得する受信部を有し、
前記時計部は、前記受信部が取得した時間情報を設定する請求項１に記載の不揮発性記憶装置。
前記不揮発性メモリは、フラッシュメモリで構成されている請求項１に記載の不揮発性記憶装置。
前記不揮発性メモリは、ハードディスクドライブで構成されている請求項１に記載の不揮発性記憶装置。
ホスト機器と、前記ホスト機器から与えられるファイルを書き込み、指示されたファイルを読み出す不揮発性記憶装置とを具備する不揮発性記憶システムにおいて、
前記不揮発性記憶装置は、
メモリコントローラと、不揮発性メモリとを具備するものであり、
前記メモリコントローラは、
電圧が印加された後、ファイルの書き込みが行われる前に時間情報の初期値が外部から提供され、前記電圧が印加されている期間のみ時間を計測する時計部と、
ファイルの書き込みの際に前記時計部で計測された時間情報を、ファイルシステムがファイルを管理する情報のひとつとして含むファイル管理情報を生成するファイルシステム管理部と、
前記ファイルシステム管理部で生成された管理情報を含むファイル情報を前記不揮発性メモリに書き込む制御部と、を具備する不揮発性記憶システム。
前記メモリコントローラの時計部に設定する前記時間情報の初期値は、前記ホスト機器から提供される請求項７に記載の不揮発性記憶システム。
前記メモリコントローラは、
無線通信を使用して前記時間情報を取得する無線通信部を有し、
前記時計部は、前記無線通信部が取得した時間情報を設定する請求項７に記載の不揮発性記憶システム。
前記メモリコントローラは、
標準電波を受信することで前記時間情報を取得する受信部を有し、
前記時計部は、前記受信部が取得した時間情報を設定する請求項７に記載の不揮発性記憶システム。