Устройство доступа к полупроводниковой карте памяти, компьютерно-считываемый носитель записи, способ инициализации и полупроводниковая карта памяти

Устройство доступа к полупроводниковой карте памяти, компьютерно-считываемый носитель записи, способ инициализации и полупроводниковая карта памяти

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству доступа для осуществления доступа к полупроводниковой карте памяти, которая содержит внутреннюю энергонезависимую память, например, ЭППЗУ (электрически перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство), компьютерно-считываемому носителю записи для записи программы инициализации полупроводниковой карты памяти, способу инициализации и полупроводниковой карте памяти и, в частности, к усовершенствованию для повышения эффективности перезаписи данных в энергонезависимую память.

Уровень техники

Благодаря таким своим достоинствам, как малые размер и вес, полупроводниковые карты памяти заметно укрепляют свои позиции в качестве носителей записи в широкой области применения. Полупроводниковая карта памяти содержит встроенную энергонезависимую память, так называемое ЭППЗУ, доступ к которой осуществляют с помощью подключенного к ней устройства, что позволяет использовать полупроводниковую карту памяти в качестве носителя записи. Данные можно непосредственно записывать в пустые сектора ЭППЗУ таким же образом, как при записи на магнитные или оптические диски. Однако, если секторы ЭППЗУ уже содержат данные, то прежде чем записать в секторы новые данные, секторы необходимо возвратить в пустое состояние, удалив ранее записанные в них данные. В ЭППЗУ типа Не-И, используемом во многих полупроводниковых картах памяти, операцию возврата секторов в пустое состояние приходится осуществлять одновременно на 32 секторах (в такого типа энергонезависимой памяти группа из 32 секторов образует так называемый очищаемый блок). Поэтому полупроводниковая карта памяти содержит специализированную схему внутреннего управления, с помощью которой осуществляют управление памятью, используя очищаемые блоки в качестве элементарных областей доступа. Операции контроля статуса очищаемых блоков, считывания данных из очищаемых блоков и записи данных в очищаемые блоки осуществляются под управлением этой схемы управления.

Таким образом, полупроводниковая карта памяти имеет уникальную аппаратную структуру (физический уровень), которая коренным образом отличается от структуры, используемой в магнитных или оптических дисках. Однако модель уровней, показанная на фиг.1А, как и в случае магнитного или оптического диска, предусматривает наличие физического уровня, уровня файловой системы и уровня приложений. На фиг.1В изображена подробная схема физического уровня. Согласно чертежу, физический уровень содержит область тома, образованную совокупностью очищаемых блоков. Каждый очищаемый блок состоит из 32 секторов и имеет длину данных 16 КБ. На фиг.1С изображена схема уровня файловой системы, в качестве которой обычно выступает, так называемая, файловая система FAT (таблица размещения файлов). Файловая система FAT оперирует областью тома как совокупностью, так называемых, кластеров. В начале области тома располагается информация управления томом, а непосредственно после информации управления томом находится пользовательская область, предназначенная для записи пользовательских данных. Информация управления томом включает головную загрузочную запись, таблицу разделов, загрузочный сектор раздела, дублированную таблицу размещения файлов (FAT) и элемент корневого каталога. Дублированная FAT указывает связи между множеством кластеров, из которых состоит область тома. Благодаря наличию такого рода уровня файловой системы, можно сохранять данные на уровне приложений в виде иерархической структуры, образованной каталогами и файлами. Такая модель уровней дает возможность устройству доступа применять при обращении к полупроводниковой карте памяти ту же процедуру, что и при обращении к носителю записи типа магнитного или оптического диска, невзирая на различия, имеющие место на физическом уровне.

Однако пользователь имеет много возможностей определять размер данных области тома, при сохранении данных в области тома файловой системы. При изменении размера области тома по запросу пользователя, количество кластеров, входящих в область тома, соответственно увеличивается или уменьшается. При увеличении или уменьшении количества кластеров, FAT, образованная элементами, соответствующими этим кластерам, также, соответственно, увеличивается или уменьшается равно, как и размер информации управления томом, в состав которой входит FAT. При увеличении или уменьшении размера информации управления томом, начальный адрес пользовательской области, следующей за информацией управления томом, также изменяется. Начальный адрес пользовательской области изменяется соответственно размеру области тома. Поэтому, начальные адреса каждого кластера также изменяются в соответствии с размером пользовательской области.

При изменении начального адреса каждого кластера в соответствии с размером пользовательской области, кластеры могут перекрывать границы между двумя очищаемыми блоками, и концевой участок информации управления томом может размещаться в том же очищаемом блоке что и кластер, расположенный в начале пользовательской области. На схеме области тома, изображенной фиг.1D, показано, что концевой участок информации управления объемом и кластер, находящийся в начале пользовательской области, располагаются в одном и том же очищаемом блоке. Когда кластеры расположены в соответствии с чертежом, и пользователь желает изменить данные, хранящиеся в том или ином кластере, то два очищаемых блока, в которых размещается кластер, нужно считать, а затем возвратить в пустое состояние. Однако энергонезависимая память состоит из компонентов памяти, каждый из которых содержит плавающий затвор, погруженный в изолирующий слой. Этот компонент памяти можно очищать лишь несколько десятков раз на несколько тысяч обращений, поэтому, если часто случается так, что для изменения одного кластера приходится очищать два очищаемых блока, то срок службы энергонезависимой памяти заметно снижается.

В общем случае, когда 32 секторами управляют как одним кластером, запись данных в кластер можно осуществить за 32× 200 мкс (200 мкс это время, необходимое для записи каждого сектора), если место под запись уже очищено. Если же место под запись нужно сначала очистить, то добавляется период очистки в 2 мс. Если кластер перекрывает границу между двумя очищаемыми блоками, то нужно очищать оба блока, и очистка места под запись занимает 4 мс. В результате, время, затрачиваемое на запись данных, заметно возрастает.

Сущность изобретения

Задачей настоящего изобретения является устройство доступа, которое позволяет снизить время обработки, необходимое для изменения очищаемых блоков, а также формирование формата хранения данных в полупроводниковой карте памяти, который позволяет увеличить срок службы энергонезависимой памяти.

Полупроводниковые карты памяти типа SD (цифровой защиты) позволяют достичь больших успехов в решении вышеупомянутых задач снижения времени обработки и повышения срока службы энергонезависимой памяти по следующим причинам. В карте памяти типа SD предусмотрена так называемая защищенная область, которую обычный пользователь не может использовать. Эта защищенная область предназначена для хранения секретной информации, например, шифровального ключа, используемого для шифрования данных, информации по счетам, используемой для предоставления пользователю счета за воспроизведение материала, охраняемого авторским правом, и т.п. Объем данных, подлежащих засекречиванию, варьируется в зависимости от типа используемой прикладной программы, так что размер защищенной области должен изменяться в соответствии с типом прикладной программы. Если размер защищенной области изменяется, это значит, что схема области тома также изменяется в соответствии с типом прикладной программы. При подобном изменении схемы области тома, нередко случается так, что кластеры перекрывают границы между очищаемыми блоками, из-за чего решение вышеупомянутой задачи становится крайне необходимым. Для решения этой задачи можно предложить следующую структуру устройства доступа к полупроводниковой карте памяти. Устройство доступа осуществляет доступ к файлам, хранящимся на полупроводниковой карте памяти, которая содержит область памяти, состоящую из множества секторов, оперируя данными в каждой группе из 2^j секторов (j - равно 0 или положительному целому числу) как кластером, и оперируя одним или несколькими кластерами как файлом. В данном случае, каждая группа из 2ⁱ последовательных секторов области памяти образует блок (i равно 0 или положительному целому числу), который является наименьшей областью памяти, на которой можно осуществлять операцию стирания данных. Устройство доступа содержит вычислительный модуль, резервирующий модуль и записывающий модуль. Вычислительный модуль вычисляет размер информации управления томом на основании количества кластеров в области памяти, которыми нужно оперировать. В данном случае, информация управления томом содержит таблицу размещения файлов, которая указывает для каждого файла связи между кластерами, соответствующими файлу. Резервирующий модуль резервирует первую область для записи информации управления томом и вторую область для записи пользовательских данных. Первая область характеризуется размером данных, превышающим вычисленный размер информации управления томом, и состоит из mх2ⁱ секторов (m - положительное целое число), тогда как вторая область состоит из блоков, следующих за первой областью. Записывающий модуль записывает информацию управления томом в первую область, пользовательские данные - во вторую область и оперирует информацией управления томом и пользовательскими данными как совокупностью кластеров. Устройство доступа резервирует в области тома область размером в m кластеров (m - положительное целое число) для записи информации управления томом, что не дает возможности, при сохранении кластера, перекрывать границу между двумя очищаемыми блоками. Границы кластеров можно выравнивать по границам очищаемых блоков, и границы информации управления томом можно выравнивать по границам очищаемых блоков. Поэтому при перезаписи кластера требуется очищать только один очищаемый блок, что позволяет снизить количество операций очистки очищаемого блока. Снижение количества операций очистки блока дает возможность сократить время записи данных в полупроводниковую карту памяти, и увеличить срок службы энергонезависимой памяти.

В данном случае, информация управления томом может содержать, помимо таблицы размещения файлов, головную загрузочную запись, таблицу разделов, информацию загрузочного сектора раздела и элемент корневого каталога. Кроме того, записывающий модуль записывает головную загрузочную запись и таблицу разделов в первый сектор первой области, пропускает определенное количество секторов и записывает информацию загрузочного сектора раздела, таблицу размещения файлов и элемент корневого каталога в последующие секторы. Это дает возможность выравнивать конец первой области с концом элемента корневого каталога. Количество секторов между головной загрузочной записью, указывающей начало накопителя, и загрузочного сектора раздела, указывающего начало области раздела, можно отрегулировать таким образом, чтобы ограничить размещение информации управления томом первой областью, состоящей из m кластеров, и сохранить совместимость с устройствами, которые используют файловую систему FAT.

В данном случае, вычислительный модуль может вычислять сумму SUM, суммируя количество секторов, используемых для записи информации загрузочного сектора раздела, таблицы размещения файлов и элементов корневого каталога. Резервирующий модуль резервирует первую область, вычисляя значение m на основании уравнения (1): NOM+SUM=2^j×m. В данном случае, NOM это количество секторов. Записывающий модуль вычисляет определенное количество секторов, вычитая 1 из количества секторов NOM. Даже если размер таблицы размещения файлов изменяется, первая область, размер которой превышает размер информации управления томом, кратна размеру очищаемого блока, остается постоянной. Таким образом, для первой области резервируют необходимый минимальный размер, не зависящий от вычисленного размера таблицы размещения файлов.

В данном случае, записывающий модуль может задавать предварительно определенное количество секторов в таблице разделов, записывая информацию управления томом. При такой структуре, даже в случае изменения размера первой области, влекущего за собой изменение начального адреса второй области, количество секторов, получаемое вычитанием 1 из количества секторов NOM, можно получить из таблицы разделов, благодаря чему, устройство доступа может точно осуществлять доступ к пользовательской области, обращаясь к таблице разделов.

Для решения вышеизложенной задачи изобретения предоставляется устройство доступа для осуществления доступа к файлам, хранящимся в полупроводниковой карте памяти, которая содержит область памяти, состоящую из множества секторов, причем устройство доступа оперирует данными в каждой группе из 2^j секторов (j равно 0 или положительному целому числу) как кластером и оперирует одним или несколькими кластерами как файлом, причем каждая группа из 2ⁱ последовательных секторов области памяти образует блок (i равно 0 или положительному целому числу), который является наименьшей областью памяти, на которой можно осуществлять операцию стирания данных. Это устройство доступа включает в себя вычислительный модуль, выполненный с возможностью вычислять размер информации управления томом на основании количества кластеров в области памяти, которыми нужно оперировать, причем информация управления томом содержит головную загрузочную запись, таблицу разделов, информацию загрузочного сектора раздела, таблицу размещения файлов и элемент корневого каталога, при этом таблица размещения файлов указывает для каждого файла связи между кластерами, соответствующими этому файлу. Устройство доступа также включает в себя резервирующий модуль, выполненный с возможностью резервировать первую область, используемую для записи информации управления томом, и вторую область, используемую для записи пользовательских данных. Первая область характеризуется размером данных, превышающим вычисленный размер информации управления томом, и включает два или более блоков, а вторая область состоит из блоков, следующих за первой областью. Кроме того, устройство доступа включает в себя записывающий модуль, выполненный с возможностью записывать информацию управления томом в первую область, а пользовательские данные - во вторую область, и записывать головную загрузочную запись и таблицу разделов в первый сектор первого блока первой области, пропускать предварительно определенное количество секторов и затем записывать информацию загрузочного сектора раздела, таблицу размещения файлов и элемент корневого каталога в последующие секторы для выравнивания конца первой области с концом элемента корневого каталога. При этом информация загрузочного сектора раздела, таблица размещения файлов и элемент корневого каталога записываются в по меньшей мере один блок, который отличается от первого блока.

Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления упомянутого устройства доступа, вычислительный модуль выполнен с возможностью вычислять сумму SUM, суммируя количество секторов, используемых для записи информации загрузочного сектора раздела, таблицы размещения файлов и элемента корневого каталога, при этом первая область состоит из m× 2^j секторов (m - положительное целое), резервирующий модуль выполнен с возможностью резервировать первую область посредством вычисления значения m на основании уравнения NOM + SUM=m× 2^j, где NOM - количество секторов, а записывающий модуль выполнен с возможностью вычислять предварительно определенное количество секторов вычитанием 1 из количества секторов NOM. Предпочтительно, количество секторов, используемых для записи таблицы размещения файлов, вычисляется на основании количества кластеров в области памяти, которыми нужно оперировать.

Помимо этого, согласно этому предпочтительному варианту осуществления, таблица размещения файлов содержит множество элементов, причем количество элементов равно количеству кластеров, подлежащих записи во вторую область, и каждый элемент из множества элементов указывает связь с другим кластером того же файла. При этом устройство доступа включает в себя приемный модуль, выполненный с возможностью принимать установочные значения суммарного количества секторов и суммарного количества кластеров в области памяти. Вычислительный модуль включает в себя модуль первого вычисления, выполненный с возможностью вычислять суммарное количество кластеров путем деления суммарного количества секторов в области памяти на количество секторов 2^j и вычислять размер таблицы размещения файлов путем умножения суммарного количества кластеров на длину элемента в битах, а резервирующий модуль включает в себя модуль второго вычисления, выполненный с возможностью вычислять сумму SUM путем суммирования размера таблицы размещения файлов с количествами секторов, образующих, соответственно, информацию загрузочного сектора раздела и элемент корневого каталога, и вычислять значение m путем подстановки значения суммы SUM в уравнение NOM + SUM=m× 2^j.

Для решения вышеизложенной задачи изобретения предоставляется полупроводниковая карта памяти, которая содержит область памяти, состоящую из множества секторов, и оперирует данными в каждой группе из 2^j секторов (j равно 0 или положительному целому числу) как кластером и одним или несколькими кластерами как файлом, причем каждая группа из 2ⁱ последовательных секторов области памяти образует блок (i равно 0 или положительному целому числу), который является наименьшей областью памяти, на которой можно осуществлять операцию стирания данных. Эта полупроводниковая карта памяти включает в себя первую область, содержащую два или более блока, используемую для записи информации управления томом, и вторую область, состоящую из блоков, следующих за первой областью, и используемую для записи пользовательских данных. При этом информация управления томом включает в себя головную загрузочную запись, таблицу разделов, информацию загрузочного сектора раздела, таблицу размещения файлов и элемент корневого каталога, причем таблица размещения файлов указывает для каждого файла связи между кластерами, соответствующими этому файлу, причем головная загрузочная запись и таблица разделов записаны в первый сектор первого блока первой области с пропуском предварительно определенного количества секторов, информация загрузочного сектора раздела, таблица размещения файлов и элемент корневого каталога записаны в последующие секторы для выравнивания конца первой области с концом элемента корневого каталога. При этом информация загрузочного сектора раздела, таблица размещения файлов и элемент корневого каталога записываются в по меньшей мере один блок, который отличается от первого блока.

Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления упомянутой полупроводниковой карты памяти, первая область состоит из m× 2^j секторов (m - положительное целое), предварительно определенное количество секторов вычисляется вычитанием 1 из количества секторов NOM, которое удовлетворяет уравнению NOM + SUM=m× 2^j, при этом сумма SUM вычисляется суммированием количества секторов, используемых для записи информации загрузочного сектора раздела, таблицы размещения файлов и элемента корневого каталога. Предпочтительно, количество секторов, используемых для записи таблицы размещения файлов, вычисляется на основании количества кластеров в области памяти, которыми нужно оперировать.

Помимо этого, согласно этому предпочтительному варианту осуществления, таблица размещения файлов содержит множество элементов, причем количество элементов равно количеству кластеров, и каждый элемент из множества элементов указывает связь с другим кластером того же файла. При этом размер таблицы размещения файлов вычисляется посредством вычисления суммарного количества кластеров путем деления суммарного количества секторов в области памяти на количество секторов 2^j и умножения суммарного количества кластеров на длину элемента в битах, а значение m вычисляется посредством вычисления суммы SUM суммированием размера таблицы размещения файлов с количествами секторов, образующих, соответственно, информацию загрузочного сектора раздела и элемент корневого каталога, и подстановкой значения суммы SUM в уравнение NOM + SUM=m× 2^j.

Для решения вышеизложенной задачи изобретения предоставляется способ инициализации компьютера, позволяющий компьютеру осуществлять доступ к файлам, хранящимся в полупроводниковой карте памяти, которая содержит область памяти, состоящую из множества секторов, оперируя данными в каждой группе из 2^j секторов (j равно 0 или положительному целому числу) как кластером, и оперируя одним или несколькими кластерами как файлом, причем каждая группа из 2ⁱ последовательных секторов области памяти образует блок (i равно 0 или положительному целому числу), который является наименьшей областью памяти, на которой можно осуществлять операцию стирания данных. Согласно данному способу вычисляют размер информации управления томом на основании количества кластеров в области памяти, которыми нужно оперировать, причем информация управления томом включает головную загрузочную запись, таблицу разделов, информацию загрузочного сектора раздела, таблицу размещения файлов, элемент корневого каталога, причем таблица размещения файлов указывает для каждого файла связи между кластерами, соответствующими файлу. Также согласно данному способу резервируют первую область, используемую для записи информации управления томом, и вторую область, используемую для записи пользовательских данных, причем первая область характеризуется размером данных, превышающим вычисленный размер информации управления томом, и включает два или более блоков, а вторая область состоит из блоков, следующих за первой областью. Кроме того, согласно данному способу записывают информацию управления томом в первую область, а пользовательские данные - во вторую область, и записывают головную загрузочную запись и таблицу разделов в первый сектор первого блока первой области, пропускают предварительно определенное количество секторов и затем записывают информацию загрузочного сектора раздела, таблицу размещения файлов и элемент корневого каталога в последующие секторы для выравнивания конца первой области с концом элемента корневого каталога, при этом информацию загрузочного сектора раздела, таблицу размещения файлов и элемент корневого каталога записывают в по меньшей мере один блок, который отличается от первого блока.

Для решения вышеизложенной задачи изобретения предоставляется носитель записи, в котором в машиночитаемом формате хранится программа инициализации компьютера, позволяющая ему осуществлять доступ к полупроводниковой карте памяти, которая содержит область памяти, состоящую из множества секторов, оперируя данными в каждой группе из 2^j секторов (j равно 0 или положительному целому числу) как кластером, и оперируя одним или несколькими кластерами как файлом, причем каждая группа из 2ⁱ последовательных секторов области памяти образует блок (i равно 0 или положительному целому числу), который является наименьшей областью памяти, на которой можно осуществлять операцию стирания данных. Программа на данном носителе записи позволяет компьютеру вычислять размер информации управления томом на основании количества кластеров в области памяти, которыми нужно оперировать, причем информация управления томом содержит головную загрузочную запись, таблицу разделов, информацию загрузочного сектора раздела, таблицу размещения файлов, элемент корневого каталога. Таблица размещения файлов указывает для каждого файла связи между кластерами, соответствующими файлу. Помимо этого, программа на упомянутом носителе записи позволяет компьютеру резервировать первую область, используемую для записи информации управления томом, и вторую область, используемую для записи пользовательских данных, причем первая область характеризуется размером данных, превышающим вычисленный размер информации управления томом, и включает в себя два или более блоков, а вторая область состоит из блоков, следующих за первой областью. Кроме того, программа на упомянутом носителе записи позволяет компьютеру записывать информацию управления томом в первую область, а пользовательские данные - во вторую область, и записывать головную загрузочную запись и таблицу разделов в первый сектор первого блока первой области, пропускать предварительно определенное количество секторов и затем записывать информацию загрузочного сектора раздела, таблицу размещения файлов и элемент корневого каталога в последующие секторы для выравнивания конца первой области с концом элемента корневого каталога. При этом информация загрузочного сектора раздела, таблица размещения файлов и элемент корневого каталога записываются в по меньшей мере один блок, который отличается от первого блока.

Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления упомянутого носителя записи, при упомянутом вычислении вычисляется сумма SUM посредством суммирования количества секторов, используемых для записи информации загрузочного сектора раздела, таблицы размещения файлов и элемента корневого каталога; при упомянутом резервировании резервируется первая область посредством вычисления значения m на основании уравнения NOM + SUM=m× 2^j, где NOM - количество секторов; и при упомянутой записи вычисляется предварительно определенное количество секторов посредством вычитания 1 из количества секторов NOM. Предпочтительно, количество секторов, используемых для записи таблицы размещения файлов, вычисляется на основании количества кластеров в области памяти, которыми нужно оперировать.

Помимо этого, согласно этому предпочтительному варианту осуществления, таблица размещения файлов содержит множество элементов, причем количество элементов равно количеству кластеров, подлежащих записи во вторую область, и каждый элемент из множества элементов указывает связь с другим кластером того же файла. При этом программа на носителе записи дополнительно позволяет компьютеру принимать установочные значения суммарного количества секторов и суммарного количества кластеров в области памяти. Предпочтительно, упомянутое вычисление включает в себя первое вычисление для вычисления суммарного количества кластеров путем деления суммарного количества секторов в области памяти на количество секторов 2^j и вычисления размера таблицы размещения файлов путем умножения суммарного количества кластеров на длину элемента в битах, а упомянутое резервирование включает в себя второе вычисление для вычисления суммы SUM путем суммирования размера таблицы размещения файлов с количествами секторов, образующих, соответственно, информацию загрузочного сектора раздела и элемент корневого каталога, и вычисления значения m путем подстановки значения суммы SUM в уравнение NOM + SUM=m× 2^j.

Кроме того, согласно этому предпочтительному варианту осуществления, область памяти включает в себя защищенную область, доступную устройству, подключенному к полупроводниковой карте памяти, только после подтверждения подлинности подключенного устройства, и область пользовательских данных, доступную устройству, подключенному к полупроводниковой карте, вне зависимости от результата проверки подлинности подключенного устройства. При этом принимаются от источника, внешнего по отношению к устройству доступа, установочные значения количества секторов, подлежащих выделению защищенной области и области пользовательских данных. При первом вычислении, на основании принятых установочных значений, вычисляется размер таблицы размещения файлов для защищенной области и размер таблицы размещения файлов для области пользовательских данных. При втором вычислении вычисляются две суммы SUM для каждой из защищенной области и области пользовательских данных, соответственно, путем суммирования размера таблицы размещения файлов защищенной области и размера таблицы размещения файлов области пользовательских данных с количеством секторов, образующих информацию загрузочного сектора раздела соответствующей области, и количеством секторов, образующих элемент корневого каталога соответствующей области, и вычисляется значение m, соответственно, для каждой из защищенной области и области пользовательских данных путем подстановки соответствующего значения суммы SUM в уравнение

NOM + SUM=m× 2^j.

Краткое описание чертежей

Фиг.1А - модель уровней, предусматривающая наличие физического уровня, уровня файловой системы, отвечающей стандарту ISO/IEC9293, и уровня приложений.

Фиг.1В и 1С - формат физического уровня и уровня файловой системы.

Фиг.1D - область тома, когда концевой участок информации управления томом и кластер, расположенный в начале пользовательской области, занимают один и тот же очищаемый блок.

Фиг.2А - внешний вид полупроводниковой карты памяти.

Фиг.2В и 2С - внешние виды устройств доступа.

Фиг.3А - внутренняя структура полупроводниковой карты памяти и устройства доступа.

Фиг.3В - модель уровней для программного обеспечения, используемого устройством доступа.

Фиг.4 - формат хранения данных, отвечающий стандарту ISO/IEC9293, используемому энергонезависимой памятью 1.

Фиг.5 - структура области управления разделом, системной области и пользовательской области, входящих в область тома.

Фиг.6А - структура сектора головной загрузочной записи и таблицы разделов.

Фиг.6В - структура загрузочного сектора раздела.

Фиг.7А - структура дублированной FAT.

Фиг.7В - структура элемента корневого каталога.

Фиг.7С - структура пользовательской области.

Фиг.8 - пример способа сохранения файлов.

Фиг.9 - пример задания элемента корневого каталога и FAT при сохранении файла AOB001.SA1 во множестве кластеров.

Фиг.10А - соотношение между очищаемыми блоками и кластерами.

Фиг.10В - кластеры, когда n=1.

Фиг.10С - кластеры, когда n=16.

Фиг.11А - случай, когда для записи информации управления томом выделены m кластеров из s очищаемых блоков.

Фиг.11В - количество кластеров, выделенных для записи информации управления томом, когда n=1.

Фиг.11С - количество кластеров, выделенных для записи информации управления томом, когда n=16.

Фиг.12 - чертеж, полученный построением области управления разделом, системной области и кластеров, размеры которых вычислены с использованием уравнений (11) и (12).

Фиг.13 - блок-схема процедуры инициализации для области тома.

Фиг.14 - структура устройства доступа к полупроводниковой карте памяти согласно второму варианту осуществления.

Фиг.15 - внутренняя структура модуля 11 безопасной обработки.

Фиг.16 - подробная схема структуры области тома, снабженной защищенной областью.

Фиг.17 - иллюстративная схема области пользовательских данных.

Фиг.18 - иллюстративная схема защищенной области.

Фиг.19 - внутренняя структура модуля 2 управления доступом согласно третьему варианту осуществления.

Фиг.20А и 20В - последовательность обработки, осуществляемая при перезаписи очищаемого блока.

Фиг.21 - внутренняя структура модуля 9 операций файловой системы согласно третьему варианту осуществления.

Фиг.22 - подробная блок-схема обработки, осуществляемой модулем 9 операций файловой системы согласно третьему варианту осуществления.

Фиг.23А и 23В - процесс очистки, осуществляемый на очищаемом блоке согласно третьему варианту осуществления.

Фиг.24 - внутренняя структура модуля 2 управления доступом согласно четвертому варианту осуществления.

Фиг.25 - подробная блок-схема обработки, осуществляемой модулем 9 операций файловой системы согласно четвертому варианту осуществления.

Фиг.26А и 26В - процесс очистки, осуществляемой на очищаемом блоке согласно четвертому варианту осуществления.

Фиг.27А и 27В - причинно-следственная связь между фрагментацией и непроизводительными затратами при выдаче команды.

Фиг.28 - подробная блок-схема последовательности обработки для устранения фрагментации, осуществляемой по логическому адресу.

Фиг.29А-29D - модели, рассмотренные для каждой из переменных s, t, u, v и y, показанных на блок-схеме, изображенной на фиг.28.

Фиг.30А-30С показывают, как устраняют фрагментацию согласно пятому варианту осуществления.

Фиг.31 - новые расширенные атрибуты, заданные с использованием расширенного атрибута использования реализации в UDF.

Фиг.32 - внутренняя структура полупроводниковой карты памяти, снабженной дублирующей областью.

Фиг.33 - внутренняя структура полупроводниковой карты памяти согласно шестому варианту осуществления.

Фиг.34А-34С - содержание обработки, осуществляемой модулем 9 операций файловой системы согласно седьмому варианту осуществления.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения

Ниже приведено описание вариантов осуществления полупроводниковой карты памяти и системы, содержащей полупроводниковую карту памяти и устройство доступа, со ссылкой на чертежи.

На фиг.2А показан внешний вид полупроводниковой карты 100 памяти, а на фиг.2В и 2С показаны внешние виды устройств доступа. На фиг.3А показана внутренняя структура полупроводниковой карты 100 памяти и устройства 200 доступа.

Полупроводниковая карта 100 памяти, изображенная на фиг.2А, имеет длину 32.0 мм, ширину 24.0 мм и толщину 2.1 мм: т.е. размерами сравнима с почтовой маркой и настолько мала, что пользователь может удерживать ее на кончике пальца. Полупроводниковая карта 100 памяти имеет девять разъемов для подключения к устройству 200 доступа, с одной стороны на ней установлен переключатель защиты записи, с помощью которого пользователь может разрешать или запрещать запись поверх записанных данных. Как показано в нижней части фиг.3А, полупроводниковая карта 100 памяти содержит энергонезависимую память 1, представляющую собой ЭППЗУ типа Не_И, модуль 2 управления доступом и оперативную память 3. Модуль 2 управления доступом записывает данные в энергонезависимую память 1, считывает данные из энергонезависимой памяти 1 и стирает данные в соответствии с командами, поступающими от устройства 200 доступа. Оперативная память 3 предназначена для временного хранения данных, считываемых из энергонезависимой памяти, перед повторной записью данных в энергонезависимую память.

Теперь опишем устройство 200 доступа, в качестве которого может выступать бытовая аудиосистема, изображенная на фиг.2В, или устройство обработки информации типа персонального компьютера, изображенного на фиг.2С. Такое устройство 200 доступа содержит разъем 4 под карту, вторичную память 5, ЦП 6 и первичную память 7. Разъем 4 под карту предназначен для подключения полупроводниковой карты 100 памяти. Вторичная память 5 предназначена для хранения разнообразного программного обеспечения, необходимого для обеспечения доступа к полупроводниковой карте 100 памяти. ЦП 6 осуществляет общее управление устройством 200 доступа. Первичная память 7 предназначена для временного хранения FAT и элемента корневого каталога при обращении к полупроводниковой карте 100 памяти. На фиг.3В изображена модель уровней для программного обеспечения, используемого в устройстве 200 доступа. Согласно чертежу, программное обеспечение устройства доступа содержит прикладную программу 8, модуль 9 операций файловой системы и драйвер 10 устройства. Прикладная программа 8 осуществляет обработку, например воспроизведение аудио- и видеоматериала, соответствующую назначению устройства 200 доступа. Модуль 9 операций файловой системы осуществляет операции считывания файлов, записи файлов, стирания файло