Способ записи, способ управления и устройство для записи

Способ записи, способ управления и устройство для записи

Реферат

 

Изобретение относится к способу записи, способу управления и устройству для записи. Техническим результатом является высокая скорость записи данных. Устройство записи содержит средство записи и стирания, предназначенное для записи и стирания информации директории, основных данных и управляющих данных в или из соответствующих областей носителя записи, средство поиска блоков, в которые может производиться запись на носитель записи и заранее заданном порядке, средство генерирования данных связи, средство управления средством записи и стирания. Способы описывают работу указанного устройства. 3 с. и 18 з.п. ф-лы, 32 ил.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к способу записи, способу управления и устройству для записи, которые обеспечивают запись данных с высокой скоростью, при которой во время процесса записи данных на носитель записи записываются только данные и производится обновление данных управления файлами совместно после окончания записи данных в устройство записи, с тем, чтобы записать данные, которые должны непрерывно вводиться в энергонезависимую память, которая управляется в соответствии с данными управления файлом, и запись выполняется дискретно в множество блоков.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Формируется носитель записи малых размеров, имеющий твердотельный элемент памяти, такой как флэш-память, он вставляется в управляющее устройство, которое используется исключительно для такого твердотельного элемента памяти, как встроенная память, или это управляющее устройство встроено в аудио/видеоустройство или информационное устройство в качестве встроенного управляющего устройства. Такое устройство, описанное выше, используемое для хранения компьютерных данных, данных неподвижного изображения, данных подвижного изображения и аудиоданных, было разработано в последнее время.

В системе записи, которая использует такой твердотельный элемент памяти, в связи с тем, что содержание данных подвижного изображения и аудиоданных, по существу, является временно непрерывным, когда так называемые данные потока, которые подаются непрерывно, записываются как данные записи, в некоторых случаях эти данные не записываются должным образом из-за несоответствия между количеством записываемых данных за единицу времени и битовой скоростью передачи информации в потоке данных.

Другими словами, в случае, когда битовая скорость передачи информации, количество данных за единицу времени, подаваемого потока данных постоянно превышает битовую скорость записываемых данных, происходит переполнение данных потока. Поэтому битовая скорость передачи информации записываемого потока данных ограничена. Другими словами, данные потока, имеющие битовую скорость передачи информации выше, чем заранее заданная величина, не могут записываться в реальном времени.

Процесс записи данных, выполняемый системой, которая управляет адресом записанных данных с помощью FAT (Таблицы размещения файлов (FAT)) на носителе записи, имеющем флэш-память и который использует таблицу преобразования адресов, изображен на фиг.22.

Хотя FAT и таблица преобразования адреса будут подробно описаны ниже, FAT представляет собой информацию, предназначенную для управления соединением кластеров в файл с помощью соединения адресов, когда данные записаны в заранее заданном отдельном блоке данных, кластере, который будет описан ниже.

Таблица преобразования адреса представляет собой информацию, необходимую для преобразования логических адресов, которые используются в FAT, в физические адреса, а именно в реальные адреса действительного расположения на носителе записи. Более подробно, данные одного файла обычно записываются на носитель записи, располагаясь в некотором множестве кластеров, при этом в FAT записывается взаимосвязь кластеров, что необходимо для записи информации в виде одного файла данных, адресов и последовательности кластеров. В FAT этот процесс выполняется с помощью адреса, соответствующего данным, который представлен логическим адресом, причем этот адрес преобразуется в физический адрес на основе таблицы преобразования адреса и, таким образом, выполняется доступ записи/воспроизведения к носителю записи.

В случае, когда записывается поток данных, контроллер записывающего устройства открывает файл для начала операции записи на этапе F301, изображенном на фиг.22.

Каждый раз, когда данные одного кластера поступают в виде подаваемого потока данных, данные одного кластера записываются на носитель записи на этапе F302, и таблица преобразования адреса и FAT постоянно обновляются по мере записи кластера на этапах F303 и F304. Другими словами, FAT и таблица преобразования адреса постоянно перезаписываются на носителе записи.

Причина, в соответствии с которой требуется обновление FAT и таблицы преобразования адреса, состоит в том, что для записи данных кластеров назначается неиспользованный логический адрес FAT, при этом на носителе записи используется физический адрес, соответствующий этому логическому адресу. Другими словами, определенная неиспользованная область в FAT назначается с соответствии с записью одного кластера, и неиспользованный физический адрес сопоставляется с логическим адресом в таблице преобразования адреса.

Каждый раз, когда подаются данные потока в один кластер, повторяются этапы F302-F304, и, когда запись всех поступающих данных потока завершается, выполнение последовательности переходит на этапы F305-F306, файл закрывается, и процесс заканчивается.

В данном случае выполняется процесс, описанный выше, при этом требуется, чтобы обновленные данные FAT и обновленные данные таблицы преобразования адреса записывались каждый раз, когда записываются данные одного кластера. Другими словами, количество записываемых данных потока составляет приблизительно 1/3 от общего количества записываемых данных за единицу времени, поскольку требуется записывать данные в соотношении количества данных обновления управляющих данных к количеству данных потока, которое составляет 2 части к 1 части.

Ситуация, нельзя записать данные потока, имеющего битовую скорость, которая превышает количество данных, которые могут быть записаны за единицу времени, принимается с нежеланием, поскольку количество данных, записываемое за единицу времени на носитель записи, определено характеристиками оборудования, но вовсе нежелательно то, что устанавливается верхний предел гораздо ниже, чем верхний предел, определенный характеристиками оборудования, а именно приблизительно на уровне 1/3 максимально возможного количества записываемых данных за единицу времени.

Для решения вышеуказанной проблемы требуется устранить ситуацию, когда высокая битовая скорость данных потока передачи информации является приемлемой с точки зрения оборудования, но не может быть использована из-за ограничений, связанных с программным обеспечением. Другими словами, требуется, чтобы данные потока с высокой битовой скоростью передачи информации могли записываться со значением скорости, максимально приближающимся к уровню максимальной битовой скорости, которая определяется характеристиками оборудования.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение направлено на способ записи, предназначенный для записи основных данных на носитель записи, в котором носитель записи имеет разбитую на блоки область записи, в которой непрерывно подаваемые основные данные могут быть записаны дискретно, и управляющую область, предназначенную для данных управления записью, содержащих положение начала записи в области записи, предназначенной для соответствующих основных данных, данные связи, предназначенные для создания логической связи основных данных, записанных дискретно, и информацию директории, предназначенную для управления основными данными, содержащий следующие этапы:

записи имени временного файла в информации директории, когда записываются новые основные данные;

поиска блоков, в которые может быть произведена запись, которые имеются на носителе записи в заранее заданном порядке;

записи основных данных в блоки, в которые может произведена запись, которые были обнаружены на этапе поиска в определенном порядке;

генерирования данных связи;

записи сгенерированных данных связи и записи начального положения в управляющей области после окончания полной записи основных данных в область записи и

стирания имени временного файла.

Согласно предпочтительному варианту способа записи, среди блоков, в которые может производиться запись, проводят поиск в порядке возрастания идентификационных номеров, которые добавляются к блокам.

Согласно другому варианту способа записи, запись основных данных в блоки, в которые может производиться запись, выполняют после того, как идентификационные номера найденных блоков, в которые может производиться запись, будут преобразованы в физические адреса.

Согласно третьему предпочтительному варианту способа записи, содержимое следующих блоков, в которые может производиться запись, стирается перед выполнением записи основных данных в блоки, в которые может производиться запись.

Согласно еще одному варианту, способ записи дополнительно содержит этапы:

поиска блоков, в которые может производиться запись, в соответствии с управляющими данными записи;

обнаружения блоков, в которых основные данные были уже записаны, среди найденных блоков, в которые может производиться запись;

генерирования данных связи с помощью связи идентификационных номеров в заранее заданном порядке, когда блоки, в которые уже были записаны основные данные, обнаруживаются среди блоков, в которые может производиться запись; и

записи сгенерированных данных связи в управляющую область записи.

Кроме того, перед этапом генерирования данных связи блоки, в которых основные данные окончательно записываются, обнаруживают на этапах:

поиска идентификационных номеров блоков, в которые может производиться запись, в заранее заданном порядке;

принятия решения, были ли уже основные данные записаны в найденные блоки, в которые может производиться запись, или нет; и

определения блоков с окончанием записи данных, как блоков, расположенных непосредственно перед теми найденными блоками, для которых было принято решение о том, что в эти блоки, в которые может производиться запись, основные данные еще не были записаны, как результат этапа принятия решения.

А также способ записи может дополнительно содержать этапы: записи идентификационного номера, который добавляется в блок, в который было записано окончание основных данных, на этапе записи основных данных в блоки, в которые может быть произведена запись, в порядке, при этом блок, в который было записано окончание основных данных, определяется во время генерирования данных связи, как записанный идентификационный номер.

Кроме того, способ записи может дополнительно содержать этап: записи идентификационного номера, который добавляется к блоку, в котором были записаны первые новые основные данные, в котором идентификационный номер определяется как первый блок, в котором записываются новые основные данные, во время генерирования данных связи.

Согласно одному из предпочтительных вариантов способа, записывают идентификационное название, предназначенное для идентификации вновь записанных основных данных, в управляющую область, когда стирают идентификационную информацию.

Другой целью настоящего изобретения является способ управления данными, предназначенными для управления записью на носителе записи, который имеет разделенную на блоки область записи, в которую непрерывно подаваемые основные данные могут быть записаны дискретно; и управляющую область, предназначенную для данных управления записью, содержащих положение начала записи соответствующих основных данных в области записи, данные связи, предназначенные для логической связи дискретно записанных основных данных, и информацию директории, предназначенную для управления основными данными, содержащий этапы:

определения, было ли уже записано в директорию имя временного файла в виде информации директории;

поиска блоков, в которые может быть произведена запись, в заранее заданном порядке в соответствии с данными управления записью, в случае если определяется, что имя временного файла было уже записано в директорию как информация директории в соответствии с результатом этапа определения;

обнаружения, были ли основные данные уже записаны в блоки, в которые может производиться запись, которые были найдены в соответствии с указанными данными управления записью;

генерирования положения начала записи, в случае если обнаружено, что основные данные были уже записаны в блоки, в которые может быть произведена запись, которые были найдены в соответствии с данными управления записью;

генерирования данных связи для образования логической связи основных данных, которые дискретно записаны на носитель записи, в случае если обнаружено, что основные данные уже были записаны в блоки, в которые может производиться запись, которые были найдены в соответствии с данными управления записью;

записи сгенерированного места начала записи и данных связи как управляющих данных в управляющей области и

стирания временного имени файла после записи сгенерированного положения начала записи и сгенерированных данных связи.

Согласно предпочтительному варианту способа, поиск в заранее определенном порядке выполняют в порядке возрастания идентификационных номеров.

Согласно другому предпочтительному варианту способа, для генерирования данных связи находят в заранее определенном порядке идентификационные номера блоков, в которые может быть произведена запись, затем определяют блок, в который было записано окончание основных данных, как блок, который расположен непосредственно перед найденным блоком, в который основные данные еще не были записаны.

Третьей целью настоящего изобретения является устройство для записи основных данных на носителе записи, имеющее разбитую на блоки область записи, в которой непрерывно подаваемые основные данные могут быть записаны дискретно; и управляющую область, предназначенную для данных управления записью, содержащих положение начала записи соответствующих основных данных в области записи, данные связи, предназначенные для создания логической связи основных данных, записанных дискретно, и информацию директории, предназначенную для управления основными данными, содержащее:

средство записи и стирания, предназначенное для записи или стирания информации директории, основных данных и управляющих данных в или из соответствующих областей носителя записи;

средство поиска, предназначенное для поиска блоков, в которые может производиться запись на носитель записи в заранее заданном порядке;

средство генерирования данных связи, предназначенное для генерирования данных связи; и

средство управления, предназначенное для управления средством записи и стирания для записи названия временного файла в директорию носителя записи, когда записываются новые основные данные, записи основных данных, которые вводятся в блоки, в которые может производиться запись, найденные с помощью средства поиска, на носитель записи в определенном порядке, записи данных связи, сгенерированных с помощью средства генерирования данных связи, и записи начального положения в области управления носителя записи после завершения записи всех основных данных в область записи, и стирания названия временного файла.

Согласно варианту выполнения устройства, средство поиска производит поиск идентификационных номеров, которые добавляются к блокам в порядке возрастания.

Согласно другому варианту выполнения, устройство дополнительно содержит средство преобразования, предназначенное для преобразования идентификационных номеров найденных блоков, в которые может производиться запись, в физические адреса, по которым записываются основные данные в блоки, в которые может производиться запись, в соответствии с результатом преобразования адресов.

Согласно еще одному варианту выполнения устройства, средство управления управляет средством записи и стирания так, что оно стирает записанное содержание последующих блоков, в которые может производиться запись, перед завершением записи основных данных в указанные блоки, в которые может производиться запись.

Кроме того, согласно одному из вариантов выполнения устройства, средство управления управляет средством поиска так, что оно производит поиск блоков, в которые может производиться запись, и соединяет идентификационные номера блоков, в которые записаны данные, среди найденных блоков, в которые может производиться запись, в заранее определенном порядке идентификационных номеров, с тем, чтобы сгенерировать данные связи.

Согласно варианту выполнения, устройство может быть выполнено с возможностью обозначения последнего блока, в котором были записаны основные данные, среди блоков, в которые может производиться запись, которые были найдены с помощью средства поиска в заранее определенном порядке, как последнего блока для непрерывной записи основных данных.

Согласно другому варианту выполнения, устройство может быть выполнено с возможностью стирания идентификационного файла и, в то же самое время, идентификационного названия файла, которое предназначено для идентификации вновь записанных основных данных, в управляющую область.

Носитель записи, в одном из вариантов, может быть выполнен с возможностью отсоединения от устройства записи.

Кроме того, носитель записи может содержать флэш-память.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1А изображает вид спереди запоминающего устройства стержневого типа в соответствии с одним из вариантов воплощения настоящего изобретения;

фиг.1В - вид сбоку запоминающего устройства стержневого типа в соответствии с одним из вариантов воплощения настоящего изобретения;

фиг.1С - вид сверху запоминающего устройства стержневого типа в соответствии с одним из вариантов воплощения настоящего изобретения;

фиг.1D - вид снизу запоминающего устройства стержневого типа в соответствии с одним из вариантов воплощения настоящего изобретения;

фиг.2 - многослойную структуру обработки файловой системы в соответствии с данным вариантом воплощения настоящего изобретения;

фиг.3А - сегмент физической структуры данных запоминающего устройства стержневого типа в соответствии с данным вариантом воплощения настоящего изобретения;

фиг.3В - загрузочный блок в физической структуре данных запоминающего устройства стержневого типа в соответствии с данным вариантом воплощения настоящего изобретения;

фиг.3С - резервную копию загрузочного блока в физической структуре данных в запоминающем устройстве стержневого типа в соответствии с данным вариантом воплощения настоящего изобретения;

Фиг.3D - блок пользователя в физической структуре данных запоминающего устройства стержневого типа в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.3Е - страницу в физической структуре данных запоминающего устройства стержневого типа в соответствии с данным вариантом воплощения настоящего изобретения;

фиг.3F - резервную область в физической структуре данных запоминающего устройства стержневого типа в соответствии с данным вариантом воплощения настоящего изобретения;

фиг.4 - содержание управляющего флага запоминающего устройства стержневого типа в соответствии с данным вариантом воплощения настоящего изобретения;

фиг.5А - состояние блоков запоминающего устройства стержневого типа перед началом процессов обновления данных совместно с чертежами, иллюстрирующими концепцию процессов обновления, а также физические и логические адреса в запоминающем устройстве стержневого типа в соответствии с данным вариантом воплощения настоящего изобретения;

фиг.5В - состояние блоков запоминающего устройства стержневого типа после выполнения процессов обновления данных совместно с чертежами, иллюстрирующими концепцию процессов обновления, а также физические и логические адреса в запоминающем устройстве стержневого типа в соответствии с данным вариантом воплощения настоящего изобретения;

фиг.6 - управляющий формат таблицы преобразования логического-физического адреса в соответствии с данным вариантом воплощения настоящего изобретения;

фиг.7А - структуру таблицы преобразования логического-физического адреса в соответствии с данным вариантом воплощения настоящего изобретения;

фиг.7В - сегмент структуры таблицы преобразования логического-физического адреса в соответствии с данным вариантом воплощения настоящего изобретения;

фиг.8А - управляющий формат неиспользованного блока в таблице преобразования логического-физического адреса в соответствии с данным вариантом воплощения настоящего изобретения;

фиг.8В - управляющий формат неиспользованного блока в таблице преобразования логического-физического адреса в известном уровне техники;

фиг.9 – таблицу, изображающую взаимосвязь между емкостью флэш-памяти, количеством блоков, емкостью одного блока, емкостью одной страницы, размером таблицы преобразования логического-физического адреса в запоминающем устройстве стержневого типа в соответствии с данным вариантом воплощения настоящего изобретения;

фиг.10 - блок-схему управляющего устройства в соответствии с данным вариантом воплощения настоящего изобретения;

фиг.11 - интерфейс между микрокомпьютером главной части установки и запоминающим устройством стержневого типа в соответствии с данным вариантом воплощения настоящего изобретения;

фиг.12 - структуру FAT;

фиг.13 - форму управления кластером с помощью FAT;

фиг.14 - содержание директории;

фиг.15 - формат поддиректории и хранения файла;

фиг.16 - блок-схему высокоскоростного процесса записи в соответствии с данным вариантом воплощения настоящего изобретения;

фиг.17 - блок-схему записи данных кластеров в процессе высокоскоростной записи в соответствии с данным вариантом воплощения настоящего изобретения;

фиг.18A - первую схему, иллюстрирующую пример операции высокоскоростной записи в соответствии с данным вариантом воплощения настоящего изобретения;

фиг.18В - вторую схему, иллюстрирующую пример операции высокоскоростной записи в соответствии с данным вариантом воплощения настоящего изобретения;

фиг.19 - FAT перед выполнением высокоскоростной записи в соответствии с данным вариантом воплощения настоящего изобретения;

фиг.20 - FAT после выполнения высокоскоростной записи в соответствии с данным вариантом воплощения настоящего изобретения;

фиг.21 - алгоритм процесса поиска в соответствии с данным вариантом воплощения настоящего изобретения;

фиг.22 - алгоритм процесса записи известного уровня техники;

фиг.23 - структуру директории;

фиг.24 - первую схему, иллюстрирующую изменение директории в высокоскоростном процессе в соответствии с данным вариантом воплощения настоящего изобретения;

фиг.25 - вторую схему, иллюстрирующую изменение директории в высокоскоростном процессе в соответствии с данным вариантом воплощения настоящего изобретения;

фиг.26 - третью схему, иллюстрирующую изменение директории в высокоскоростном процессе в соответствии с данным вариантом воплощения настоящего изобретения;

фиг.27 - первую схему, иллюстрирующую изменение структуры директории в высокоскоростном процессе в соответствии с данным вариантом воплощения настоящего изобретения;

фиг.28 - вторую схему, иллюстрирующую изменение структуры директории в высокоскоростном процессе в соответствии с данным вариантом воплощения настоящего изобретения;

фиг.29 - третью схему, иллюстрирующую изменение структуры директории в высокоскоростном процессе в соответствии с данным вариантом воплощения настоящего изобретения;

фиг.30 - четвертую схему, иллюстрирующую изменение структуры директории в высокоскоростном процессе в соответствии с данным вариантом воплощения настоящего изобретения;

фиг.31 - пятую схему, иллюстрирующую изменение структуры директории в высокоскоростном процессе в соответствии с данным вариантом воплощения настоящего изобретения;

фиг.32 - открытый высокоскоростной файл в соответствии с данным вариантом воплощения настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ НАИЛУЧШИХ ВАРИАНТОВ ВОПЛОЩЕНИЯ

Ниже будет описан один из вариантов воплощения настоящего изобретения. В данном варианте воплощения описаны управляющее устройство и способ записи, который использует данное управляющее устройство, которые используются для записи/воспроизведения данных в запоминающем устройстве стержневого типа, которое имеет вид пластины, используемом в качестве примера носителя записи.

Данный вариант воплощения будет описан в порядке, представленном ниже.

1. Внешняя конфигурация запоминающего устройства стержневого типа

2. Формат запоминающего устройства стержневого типа

2-1. Разделенная на слои структура обработки файловой системы памяти

2-2. Физическая структура данных

2-3. Концепция физического адреса и логического адреса

2-4. Таблица преобразования логического-физического адреса

3. Структура управляющего устройства

4. Структура FAT

5. Процесс записи данных потока

6. Возобновление процесса

1. Внешняя конфигурация запоминающего устройства стержневого типа

Во-первых, внешняя конфигурация запоминающего устройства 1 стержневого типа, а именно носителя записи, используемого в настоящем изобретении, описана со ссылкой на фиг.1А-1D. Запоминающее устройство 1 стержневого типа имеет элемент памяти, имеющий, например, заранее заданную емкость, выполненный в форме пластины, как изображено на фиг.1А-1D. В данном примере в качестве запоминающего элемента используется флэш-память.

Изображен вид сверху (фиг.1С), вид спереди (фиг.1А), вид сбоку (фиг.1В) и вид снизу (фиг.ID) пластины, и пластина сформирована, например, из пластика способом литья, причем конкретные ее размеры в данном примере представляют размеры W11, W12, W13, которые изображены на фиг.1С, составляют W11=60 мм, W12=20 мм и W13=2,8 мм соответственно.

Контактный разъем 2, имеющий, например, девять электродов, сформирован так, что он проходит от нижней передней части к донной поверхности, причем данные считываются из или записываются на внутренний элемент памяти через контактный разъем 2. Верхняя левая часть запоминающего устройства имеет срез 3. Срез 3 служит для предотвращения ошибочного присоединения запоминающего устройства 1 стержневого типа, например, когда запоминающее устройство 1 стержневого типа вводится в механизм монтажа/демонтажа со стороны главной части управляющего устройства.

Неровная часть 4 служит для предотвращения скольжения, что необходимо для улучшения удобства использования устройства, сформирована на донной стороне запоминающего устройства.

Кроме того, в устройстве сформирован ползунковый переключатель 5, который служит для предотвращения случайного стирания содержимого запоминающего устройства.

2. Формат запоминающего устройства стержневого типа

2-1. Разделенная на слои структура обработки файловой системы памяти

Ниже описан формат в системе, использующей запоминающее устройство 1 стержневого типа в качестве носителя записи.

На фиг.2 изображена структура обработки файловой системы, которая использует запоминающее устройство 1 стержневого типа в качестве носителя записи.

Как изображено на фиг.2, в многослойной структуре обработки системы файлов слой управления файлами, слой логического адреса, слой физического адреса и доступ к флэш-памяти последовательно структурно сформированы под слоем работы приложения.

В этой многослойной структуре слой обработки управления файлами соответствует так называемой FAT (Таблица размещения файлов).

Как видно из фиг.2, в файловой системе в представленном примере вводится концепция логического адреса и физического адреса, и эта концепция будет описана ниже.

2-2. Физическая структура данных

На фиг.3А-3F изображена физическая структура данных флэш-памяти, а именно элемента памяти в запоминающем устройстве 1 стержневого типа.

Область памяти, в качестве которой используется флэш-память, разделена на блок данных фиксированной длины, которые ниже обозначаются как сегмент. Сегмент имеет размер 4 МБ (мегабайта) или 8 МБ, и количество сегментов во флэш-памяти отличается в зависимости от емкости флэш-памяти.

Как изображено на фиг.3А, один сегмент разделен на блоки данных фиксированной длины, которые называются блоками. Блок данных равен 8 кБ или 16 кБ. Как правило, 1 сегмент разделен на 512 блоков, следовательно, для блока n, изображенного на фиг.3А, n=511. Однако в случае применения флэш-памяти из-за того, что некоторое количество блоков является дефектным (область, в которой запрещена запись) в пределах заданного количества, в случае, когда интерес представляет количество имеющихся действительных блоков, в которых размещаются записываемые данные, вышеуказанное число n будет меньше 511.

Два первых блока 0 и 1 из блоков от 0 до n, сформированных как изображено на фиг.3А, называются загрузочным блоком, и загрузочный блок не обязательно должен состоять из блоков 0 и 1.

Остальные блоки представляют собой блок пользователя, в которых записываются данные пользователя. Один блок разделен на страницы от 0 до m, как изображено на фиг.3D. Емкость одной страницы имеет фиксированный размер, равный 528 (512+16) байт, она содержит область данных размером 512 байт и резервную область размером 16 байт, как изображено на фиг.3Е. Структура резервной области будет описана ниже со ссылкой на фиг.3F.

Количество страниц в 1 блоке равно 16, в случае емкости одного блока - 8 кБ и 32 страницы, в случае емкости одного блока - 16 кБ.

Структура страницы в блоке, изображенном на фиг.3D и 3Е, как описано выше, является общей для вышеуказанного загрузочного блока и блока пользователя.

В флэш-памяти данные считываются и записываются постранично и стираются поблочно. Данные записываются только в стертой странице. В соответствии с этим фактическое считывание/запись данных выполняется поблочно.

Как изображено на фиг.3В, заголовок записывается в страницу 0, и информация о месте, указанном адресом первоначальных дефектных данных, записывается в страницу 1. Кроме того, информация, обозначенная как S1S/IDS, записывается в страницу 2.

Второй загрузочный блок представляет собой область, куда записывается резервная копия загрузочного блока, как изображено на фиг.3С.

Резервная область размером 16 байт, изображенная на фиг.3Е, имеют структуру, показанную на фиг.3F. В резервной области заголовок размером 3 байта с 0-го байта по второй байт представляет собой область перезаписи, которая перезаписывается в соответствии с обновлением содержания данных в области данных. Кроме области перезаписи в 0-м байте хранится статус блока, и данные флага блока (статус данных) хранятся в первом байте. Статус 1 данных страницы, как флаг таблицы преобразования хранится с использованием верхнего заранее определенного бита второго байта.

Как правило, байты с третьего байта по 15-й байт определены как область, где записана информация, имеющая фиксированное содержание, в зависимости от содержания данных текущей страницы, и которая не перезаписывается. Информация в отношении данного блока в виде управляющего флага хранится в третьем байте, и логический адрес, описанный ниже, хранится в области размером 2 байта, которая состоит из четвертого байта и пятого байта.

Область, состоящая из 5 байтов с шестого байта по 10-й байт, определена как область резервного формата, и область, состоящая из последовательных 2 байт, содержащих 11-й байт и 12-й байт, определена как область, где записана распределенная информация КИО (ЕСС), предназначенная для исправления ошибки вышеуказанного резервного формата.

В остальных байтах с 13-го байта по 15-й байт записываются данные, КИО, предназначенные для исправления ошибки данных из области данных, изображенных на фиг.3Е.

Содержимое управляющего флага, хранящегося в третьем байте резервной области, изображенной на фиг.3F, определено в битах с 7 бита по 0 бит, как изображено на фиг.4.

Биты 7 и 6 и биты 1 и 0 определены как резервные (не определены).

Флаг указания разрешения (1: Свободно) или запрещения (0: Считывание Запрещено) доступа к текущему блоку хранится в бите 5. Флаг указания запрещения копирования (1: РАЗРЕШЕНО, 0: НЕ РАЗРЕШЕНО) текущего блока хранится в бите 4.

Бит 3 определен как флаг таблицы преобразования. Флаг таблицы преобразования представляет собой идентификатор, который указывает, является ли текущий блок таблицей преобразования логического-физического адреса, описанной ниже, или нет, если значение бита 3=1, то текущий блок идентифицируется как таблица преобразования логического-физического адреса, с другой стороны, если значение бита 3=0, то текущий блок идентифицируется как не действительный. В частности, данный блок идентифицируется как не являющийся таблицей преобразования логического-физического адреса.

В бите 2 хранится флаг системы, причем 1 указывает, что текущий блок представляет собой блок пользователя, и 0 указывает на то, что текущий блок представляет собой загрузочный блок.

Взаимосвязь между сегментом, блоком и емкостью флэш-памяти описана со ссылкой на фиг.9. Емкость флэш-памяти запоминающего устройства 1 стержневого типа определяется как одна из величин 4 МБ, 8 МБ, 16 МБ, 32 МБ, 64 МБ и 128 МБ.

В случае 4 МБ, что представляет собой наименьшую емкость, 1 блок определяется равным 8 кБ, и количество блоков равно 512. Другими словами, величина 4 МБ представляет собой всего лишь емкость 1 сегмента. В случае емкости 8 МБ 1 блок определяется аналогично равным 8 кБ, и количество блоков равно 2 сегментам=1024. Как описано выше, если 1 блок=8 кБ, то количество страниц в блоке равно 16. В случае емкости 16 МБ величины 8 кБ и 16 кБ могут смешиваться. В соответствии с этим возможны два типа, а именно 2048 блоков=4 сегмента (1 блок=8 кБ) и 1024 блока=2 сегмента (1 блок=16 кБ). В случае, когда 1 блок=16 кБ, количество страниц в 1 блоке равно 32.

В случае емкости 32 МБ, 64 МБ и 128 МБ емкость 1 блока определяется только как величина 16 кБ. В соответствии с этим в случае емкости 32 МБ 1 блок определяется как 2048 блоков=4 сегмента, в случае емкости 64 МБ 1 блок определяется как 4096 блоков=8 сегментов и в случае емкости 128 МБ 1 блок определяется как 8192 блока=16 сегментов.

2-3. Концепция физического адреса и логического адреса

Далее, на основе физической структуры данных флэш-амяти, описанной выше, описывается концепция физического адреса и логического адреса в файловой системе в соответствии с данным вариантом воплощения настоящего изобретения, в отношении операции перезаписи данных, изображенной на фиг.5А и 5В.

На фиг.5А изображена принципиальная схема четырех блоков, выбранных среди некоторых сегментов.

Каждому блоку назначается физический адрес. Физический адрес определяется в соответствии с физическим порядком положения блоков в памяти, и взаимосвязь между определенным блоком и соответствующим физическим адресом является постоянной. Здесь физические адреса 105, 106, 107 и 108 присвоены четырем блокам, изображенным на фиг.5А сверху вниз. Реальные физические адреса представлены 2 байтами.

Как изображено на фиг.5А, предполагается, что блоки с физическими адресами 105 и 106 являются используемыми блоками, в которых хранятся данные, и блоки с физическими адресами 107 и 108 представляют собой неиспользованные блоки, в которых данные стерты, другими словами, область без записи.

Логический адрес представляет собой адрес, размещенный так, что он сопровождает данные, записанные в блоке. Логический адрес представляет собой адрес, который используется в файловой системе FAT, описанной ниже.

На фиг.5А логические адреса 102, 103, 104 и 105 назначены четырем блокам сверху вниз. Логический адрес также представлен 2 байтами.

Предп