JPH0728700A - 記憶装置 - Google Patents

記憶装置

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JPH0728700A
JPH0728700A JP17396593A JP17396593A JPH0728700A JP H0728700 A JPH0728700 A JP H0728700A JP 17396593 A JP17396593 A JP 17396593A JP 17396593 A JP17396593 A JP 17396593A JP H0728700 A JPH0728700 A JP H0728700A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
storage device
cpu
interface
access
hdd
Prior art date
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Pending
Application number
JP17396593A
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English (en)
Inventor
Makoto Sano
真 佐野
Yasuhiro Hida
庸博 飛田
Jun Kitahara
潤 北原
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0728700A publication Critical patent/JPH0728700A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】CPU,RAM,ROM,EEPROMで構成
する二次記憶装置を、HDDインタフェース経由でシス
テムのバスに接続する構成の情報処理システムにおい
て、実行速度の遅い、CPUのI/O命令をできるだけ
使用することなく、同等の結果を得る手段を提供するこ
とで、二次記憶装置へのアクセス処理時間を短縮するこ
と。 【構成】EEPROMで構成する記憶装置を二次記憶装
置として、従来のHDD用インタフェースに接続する方
式に加え、情報処理システムのバスに直接接続するため
のインタフェースを設け、CPUのメモリ空間に配置す
ることで直接CPUがアクセスすることを可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、記憶装置のアクセス時
間短縮に関するものである。
【0002】
【従来の技術】小型情報機器等に用いられる記憶装置と
しEEPROMがある。EEPROMを記憶装置として
使う時には、(1)可動部分がないのでHDD(ハード
ディスクドライブ)よりもはるかに衝撃に強い、(2)
メモリなので読み出しアクセスが速い、(3)基本的に
はROMであるのでSRAMよりも安く作れる、という
利点と、(4)書き込むときは、事前にメモリ全体また
はあるブロック単位で一度消去してやらなければならな
い、(5)(4)の理由もあり書き込みにかなり時間を
要する、(6)書き換え回数に寿命がある、などの欠点
がある。
【0003】利点のうち、対衝撃性に優れる面の応用と
して従来のハードディスク(HDD)の置き換えがあ
る。システムと接続するとき、従来のHDDと互換性が
あるインタフェースとすることで、特別な制御ソフトウ
ェアを新たに開発することなしにこの記憶装置を扱え
る。また欠点のうち、ブロック単位での消去はHDD互
換として使う場合はアクセス単位をブロック単位と一致
させることができるので問題にはならないことが多い。
また、書き換え回数についてはあらかじめ代替メモリブ
ロックを用意し、不良ブロックが発生したときには順次
置き換えていくことで、通常の使用環境においても実用
上問題ない寿命を持つことができる。
【0004】EEPROMで構成する記憶装置をこのH
DD互換でシステムに接続した場合の構成を図1に示
す。図1において1はCPU、2はRAM、3はRO
M、4はバス、5はHDDインタフェースである。CP
U1,RAM2,ROM3,HDDインタフェース5は
バス4を介して接続している。10は記憶ユニットであ
り、この中にHDDインタフェース5と接続するための
インタフェースである6のHDD用インタフェース、H
DD用インタフェースとEEPROMで構成する8の記
憶装置の間に入り、制御を行う7の制御回路を含んでい
る。この場合、CPU1は入出力命令(I/O命令)を
用いて、バス4を介し、HDDインタフェース5を経由
して、記憶装置8にアクセスする。しかしI/O命令は
その性質上、パイプライン処理などに向かないので、一
般に高性能といわれるCPUでも性能が向上していな
い。図2は、図1の構成の場合のCPU1で実行される
読み出し処理アルゴリズムの例を示している。このアル
ゴリズムを、よく用いられるセクタ長512バイトのと
きを例にとって考えてみる。図2において、目的のトラ
ックにヘッドを移動するためのSEEKコマンドとトラ
ック番号をHDDインタフェース5に対して発行する処
理102で2回、処理102が正常に実行できたかを判
定する処理103で最低1回、読み出しのきっかけとな
るREADコマンドと、目的のセクタ番号を指定する処
理104で2回、処理104が正常に実行できたかを判
定する処理105で1回、実際にデータを読み出すこと
ができるかどうかの確認を行う処理106の判定と1バ
イトのデータを読み出す処理107で各1回がセクタ長
分繰り返されることになるので、I/Oアクセス回数は
最低(3+1027*セクタ数)回となる。処理106
の判定が必要ない場合でも(3+515*セクタ長)回
も発生する。このようにHDD互換として使用する場合
には一度のデータブロック転送に、データ転送量にほぼ
比例して、数多くの入出力命令を実行する必要があり、
そのためCPUの性能を十分に生かすことができないこ
とになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】性能向上には実行速度
の遅いI/O命令をできる限り使用しないことが重要で
ある。これを実現するにはEEPROMで構成する記憶
装置を直接バスに接続しCPUから直接アクセスできる
ことが望ましい。その上で、従来インタフェースで開発
されていたソフトウェアに対して互換性を保つ必要があ
る。ところがメモリとしてシステムに接続する場合、シ
ステムのメモリ空間はRAM,ROMなどで使用されて
いるので、EEPROMで構成する記憶装置をこれらと
重複しない空間に配置することが問題となる。
【0006】本発明の目的は、EEPROMをHDDと
互換接続が可能な記憶装置に対して、新たに直接バスに
接続するインタフェースを提供することにより、アクセ
スを高速にしながらも従来と互換性を維持した記憶装置
を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、図3に示すようにEEPROMで構成される記憶装
置8、CPU1,RAM2,ROM3がバス4に接続し
て構成するシステムを提供する。CPU1は記憶装置8
にアクセスするとき、バス4に直接接続するCPU用イ
ンタフェース9を経由してアクセスする。従来の方法で
あるバス4に接続しているHDDインタフェース5から
HDD用インタフェース6を経由してアクセスすること
もできる。制御回路7はHDD用インタフェース5とC
PU用インタフェース9の両方で生成される、EEPR
OMに対するアドレス、データなどの信号を調停、切り
替えることで、アクセスを制御する役割を持つ。さらに
書込み時には事前にEEPROMの目的のブロックの消
去も行う。
【0008】図4にこのシステムにおけるメモリ配置を
示す。記憶装置はシステムのRAM1,ROM2などと
重ならないよう、メモリ空間の空き領域に配置する。C
PU1が管理できるメモリ空間に対して記憶装置の記憶
容量が小さい場合には、記憶装置をメモリ空間に連続し
て配置するリニアマッピング方式を採用し、システムの
都合により十分なメモリ空間が確保できない場合は、一
定の大きさの複数のメモリブロックに分割し同じアドレ
スを共有するバンクメモリ方式を採用する。
【0009】図3の構成において、複数セクタの読み出
し処理を、先に述べたHDD互換接続の場合と比較す
る。図5はこの時のアルゴリズムの例である。アプリケ
ーションインタフェース部200で論理レコード番号と
レコード数は、記憶装置内のオフセット、転送バイト数
に変換される。その後CPU1が処理203において、
メモリブロックを転送することにより一度に読み出す。
この結果、記憶装置8の全てがリニアにメモリ空間に配
置される場合には、実行速度の遅いI/O命令を一度も
使用することなく図1の構成の場合と同等の結果を得る
ことができる。バンク方式を採用していたとしても、処
理202において論理レコードからバンク番号を求め、
メモリバンクを切り替える処理のみでよいので、せいぜ
い1回のI/O命令で良い。このように、HDD互換で
の接続に比べて、その多くのI/O命令を省略すること
ができる。
【0010】図2のアプリケーションインタフェース部
100と、図5のアプリケーションインタフェース部2
00の、アプリケーションに対するインタフェースを完
全に互換性のあるものとすることにより、すでに存在す
るアプリケーションソフトウェアをそのまま動作させる
ことができる。
【0011】
【作用】上記システムでは、EEPROMで構成される
記憶装置に対するアクセスは、従来のHDDインタフェ
ースに接続するHDD用インタフェースを経由する方法
に加え、CPUが直接アクセスできるよう設けた、バス
に接続するCPU用インタフェースを経由する方法の両
方で行える。CPU用インタフェースを経由するアクセ
スではI/O命令をほとんど使う必要がないため、従来
に比べて処理時間を短縮できるのと同時に、CPUの性
能向上がこの処理時間を短縮するのに貢献できる。シス
テムに対する接続方式が変更されたことによる互換性へ
の問題は、CPUが実行する制御ソフトウェアのアプリ
ケーションインタフェース部の仕様を完全に互換性を保
つことにより従来の制御ソフトウェアを対象にしたアプ
リケーションを変更なくそのまま実行できる。
【0012】
【実施例】図6に本発明を用いた第1の実施例を示す。
このシステムが起動したとき、CPU1は従来のインタ
フェースであるHDDインタフェース5を経由してアク
セスする。この時はまだCPU用インタフェース9は無
効状態であり、CPU1は利用できない。その後CPU
用インタフェース9を有効にするため、特定のパラメー
タ設定、例えば物理的に存在しないトラック番号、セク
タ番号もしくはその組み合わせを一連の手順で行う。こ
れにより制御回路7はCPU用インタフェース制御信号
74を発生し、CPU用インタフェース9はこれ以後C
PU1が利用できる。
【0013】CPU1が記憶装置8をアクセスすると
き、CPU用インタフェース9を使用した場合はCPU
アクセス信号91が、HDD用インタフェース6を使用
した場合にはI/Oアクセス信号61が発生し制御回路
7に入力される。制御回路7ではこの2つのアクセス信
号を調停し、アクセス切り替え信号72を発生しアクセ
ス切り替え回路71に入力することで記憶装置8に対し
てアクセスに必要なアドレス信号、データ信号を切り替
える。
【0014】制御回路7はCPUアクセス信号91とI
/Oアクセス信号61を調停した後、記憶装置8に対し
て読み出し、書き込みの制御を行い、書き込みならば事
前に目的のメモリブロックを消去して、以後に続く書き
込み処理に備える。
【0015】図7に本発明を用いた第2の実施例を示
す。この例は、第1の実施例において、CPU用インタ
フェース9を有効/無効にするためのCPU用インタフ
ェース制御信号発生回路75を制御回路7から分離し、
記憶ユニット10の外部に設けている。この場合、I/
O空間の適当な場所にHDDインタフェース5とは別に
レジスタを設け、CPU1がこのレジスタの特定のビッ
トをオン/オフすることでこの制御信号を発生できる。
【0016】
【発明の効果】本発明では、従来多くのI/O命令が必
要だったEEPROMを用いた記憶装置へのアクセスが
せいぜい一度でよい。記憶装置へのアクセス方法が非常
に単純になるので、CPUの命令実行ステップも減らせ
る効果がある。従って、HDD互換アクセスに比べて実
行時間を大幅に短縮できる。また、CPUの性能向上に
比例して、アクセスの高速化が期待できる。図5のアプ
リケーションインタフェース部200のインタフェース
仕様を、従来のアプリケーションインタフェース部10
0と互換性を保つことができるので、過去に開発された
アプリケーションに何ら手を加えることなく動作させる
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】HDD互換接続時のシステムの構成図である。
【図2】図1の構成において複数のレコードを読み出す
アルゴリズムを示す図である。
【図3】本発明を実現するシステムの構成図である。
【図4】図3の構成におけるCPU側から見たメモリ配
置と記憶ユニットとの関係を示す図である。
【図5】図3の構成において図1の場合と同等の処理を
行うアルゴリズムを示す図である。
【図6】本発明の第一の実施例を示す図である。
【図7】本発明の第二の実施例を示す図である。
【符号の説明】
1…CPU、 2…RAM、 3…ROM、 4…バス、 5…インタフェース、 6…インタフェース、 7…制御回路、 8…記憶装置、 9…インタフェース、 10…記憶ユニット、 61…HDDアクセス要求信号、 71…アクセス切り替え回路、 72…CPUアクセス要求信号、 73…ブロック消去を行う要求信号、 74…インタフェース制御信号、 75…インタフェース制御回路、 91…アクセス要求信号、 100…アプリケーションインタフェース部、 101…有効性を判定する処理、 102…ヘッドを移動する処理、 103…判定を行う処理、 104…セクタを指定する処理、 105…判定を行う処理、 106…判定を行う処理、 107…データを読み出す処理、 108…判定する処理、 109…判定する処理、 110…エラー処理、 200…アプリケーションインタフェース部、 201…判定する処理、 202…切り替え処理、 203…メモリブロック転送を行う処理、 204…エラー処理。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北原 潤 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所マイクロエレクトロニクス 機器開発研究所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】CPUと、一次記憶装置と、データを書き
    込む際に、一旦該当する領域を消去する必要があるが、
    電源が切れてもその内容を保持し続ける記憶装置を二次
    記憶装置として採用し、構成する情報処理システムに、
    従来と互換性を有する方式で接続しているメモリシステ
    ムを、情報処理システムのCPUが、直接アクセスする
    手段を設けたことを特徴とする記憶装置。
  2. 【請求項2】請求項1の情報処理システムにおいて、二
    次記憶装置へのアクセス手段が従来の方法とCPUから
    直接行う方法の両方を同時に使用できることを特徴とす
    る記憶装置。
  3. 【請求項3】請求項1の情報処理システムにおいて、二
    次記憶装置をCPUのメモリ空間に割り当てることによ
    り、直接CPUがアクセスできることを特徴とする記憶
    装置。
  4. 【請求項4】請求項1の情報処理システムにおいて、二
    次記憶装置へのアクセスを一次記憶装置と同じCPU命
    令で行うことを特徴とした記憶装置制御方式。
JP17396593A 1993-07-14 1993-07-14 記憶装置 Pending JPH0728700A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001512258A (ja) * 1997-07-28 2001-08-21 メラー ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 小型制御部におけるメモリ占有面積マネージメント及びユーザプログラムの処理のための回路装置
US6795915B2 (en) 2000-10-19 2004-09-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Computer system and method for setting up information on an operating system thereof
US7606993B2 (en) 2003-06-10 2009-10-20 Tdk Corporation Flash memory controller, memory control circuit, flash memory system, and method for controlling data exchange between host computer and flash memory

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