JPH0973369A - ファイル記憶装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 書込み中に停電や主装置の障害が発生しても
不完全なファイルを作成することがなく小型、低コスト
のファイル記憶装置を提供することを目的とする。 【構成】 複数のバイトを１単位とするセクタから成る
読み書き可能な記憶媒体を有するファイル記憶装置であ
って、ファイル名と先頭セクタ番号とセクタ連結順番と
データサイズとを記憶する第１のファイル情報管理部１
０１と、第１のファイル情報管理部１０１と同一種類の
データを保持するキャッシュ部１０４と、キャッシュ部
１０４を制御するファイル制御部１０５とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁性体や半導体メモリ
を使用し、複数の可変長データの随時書込みおよび読出
しが可能なファイル記憶装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、コンピュータのプログラム保
存やデータ格納のために、大容量の読み書き可能な外部
記憶装置が使用されてきた。これらの外部記憶装置で
は、記憶媒体の特徴として、任意の記憶領域に１バイト
単位で読み書きが可能であっても、上記記憶媒体を数百
バイトから数キロバイトといった小容量の区分（以下、
「セクタ」という）に分割して読み書きの単位とし、複
数のセクタを連結使用することで、可変長のデータ記憶
を可能としている。また、可変長データにファイル名を
付与し、複数の可変長ファイルの記憶を可能とする構成
が一般に用いられている。このように、大容量の外部記
憶装置では、セクタ分割により複数の可変長データを記
憶する手法が確立されているが、上述したように、記憶
媒体がセクタ単位で随時読み書きが可能であることが必
要であり、その仕様を満たす大容量の記憶媒体としては
磁気ディスクが主流となっていた。ところが、近年の不
揮発性半導体メモリの集積度の向上により、フラッシュ
ロムと呼ばれる数十メガバイトの記憶容量を持つメモリ
カードの開発が進み、磁気ディスクに比べて小型、軽量
で機械的な衝撃に強いなどの特長を持つため、外部記憶
装置への利用も考えられるようになってきた。これらの
メモリカードは、上記特長を生かして、携帯型コンピュ
ータや動作条件の厳しい産業用機器の外部記憶装置とし
ての導入が進められている。

【０００３】以下、従来のファイル記憶装置について図
を用いて説明する。図６は従来のファイル記憶装置６０
０を示すブロック図である。図６において、６０１は後
述のデータ記憶部６０２のセクタの使用状況を管理する
と共に各データのサイズ、先頭セクタ番号、個々のデー
タの識別子であるファイル名を一括管理することにより
可変長データをファイルとして複数記憶できるようにし
たファイル情報管理部、６０２はデータを小区画のセク
タに分割して記憶するデータ記憶部、６０３は記憶媒体
であるデータ記憶部６０２への読み書きが遅い場合に後
述のアプリケーション部６０６からの読み書きへの応答
時間を速くするため、ファイル情報管理部６０１、デー
タ記憶部６０２の内容の複製を読み書きの応答時間が各
段に短い半導体メモリに一時的に記憶するキャッシュ
部、６０４は後述のアプリケーション部６０６からの指
示で新規ファイルを作成する場合に必要なセクタの獲
得、連結、データサイズ、ファイル名の記憶を行うファ
イル制御部、６０５は後述のアプリケーション部６０６
がファイル制御部６０４へ新規ファイル作成の指示を行
った後、実際に記憶するデータを転送して、データ記憶
部６０２へ書き込ませるデータ転送部、６０６は新規フ
ァイルの作成をファイル制御部６０４へ指示する主装置
上のアプリケーション部である。

【０００４】以上のように構成されたファイル記憶装置
について、その使用方法を説明する。

【０００５】上記キャッシュ部６０３の使用方法として
は、書込みの場合には、キャッシュ部６０３へ書き込む
と共にデータ記憶部６０２にも即時書き込むライトスル
ー方式と、キャッシュ部６０３にのみ書き込み、書込み
データが一定時間更新されない場合にデータ記憶部６０
２へ書き込むライトバック方式とがある。読出しの場合
には、読出しが指定されたセクタのデータがキャッシュ
部６０３に記憶されている場合にデータ記憶部６０２の
内容ではなくキャッシュ部６０３の内容を読み出す方法
があり、これは上記両方式に共通の方法である。上述の
ライトスルー方式では読出し時間のみ短縮され、ライト
バック方式では読出し時間、書込み時間ともに短縮され
る。また、このようなファイル記憶装置に重要なデータ
を保管する場合には、ファイル記憶装置を２重化して２
台の装置に同時にデータを記憶することにより、一方の
装置が故障しても他方の装置を使用することによりデー
タの損失を防ぐ方法が利用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ファイル記憶装置では、データ書込み中に記憶媒体上の
ファイル情報管理部６０１へファイル名、データサイズ
が書き込まれ、セクタ状態も変更されるので、書込み中
に停電や主装置の障害が発生して書込み処理が継続でき
なくなった場合、書込みが完了していないデータもファ
イルとして作成されてしまうという問題点を有してい
た。しかも、これらのデータはチェックサムを取るなど
の手段を別途講じないと書込みが不完全か否かを区別で
きず、チェックサムを取る手段の場合、構成が複雑とな
り、高コスト、大型化を招いていた。また、装置単体で
はファイル情報管理部６０１は２重化されていないの
で、データ書込み完了後でファイル情報管理部６０１の
更新中に同様の障害が発生すると、セクタの連結状態の
不整合が発生し、書込み中のファイルだけでなく、その
他のファイルの管理情報も破壊されるという問題点を有
していた。さらに、上記ライトバック方式によるキャッ
シュ部を使用する場合、キャッシュ部からファイル情報
管理部６０１への書込みも遅延されるので、停電などに
よるファイル破壊の危険性が大きくなるという問題点を
有していた。さらに、装置自体を２重化する方法は装置
自体の障害に対しては有効であるが、高コストとなり、
大型化するという問題点を有していた。

【０００７】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、書込み中に停電や主装置の障害が発生しても不完全
なファイルを作成することがない小型、低コストのファ
イル記憶装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項１記載のファイル記憶装置は、複数の
バイトを１単位とするセクタから成る読み書き可能な記
憶媒体を有するファイル記憶装置であって、ファイル名
と先頭セクタ番号とセクタ連結順番とデータサイズとを
記憶するファイル情報管理部と、ファイル情報管理部と
同一種類のデータを保持するキャッシュ部と、キャッシ
ュ部を制御するファイル制御部とを備えた構成を有して
いる。

【０００９】請求項２記載のファイル記憶装置は、請求
項１記載のファイル記憶装置において、ファイル制御部
が、セクタに対するデータの書き込み完了時にキャッシ
ュ部のデータをファイル情報管理部に書き込む構成を有
している。

【００１０】請求項３記載のファイル記憶装置は、複数
のバイトを１単位とするセクタから成る読み書き可能な
記憶媒体を有するファイル記憶装置であって、ファイル
名と先頭セクタ番号とセクタ連結順番とデータサイズと
を記憶する第１と第２のファイル情報管理部と、第１の
ファイル情報管理部と同一種類のデータを保持し、デー
タ書込み完了時に第１、第２のファイル情報管理部のフ
ァイル内容を順次更新するキャッシュ部と、起動時に第
１および第２のファイル情報管理部のいずれか一方にフ
ァイル内容の誤りを検出した場合には誤りの無いファイ
ル情報管理部のデータを誤りを検出したファイル情報管
理部に複写して訂正する初期診断部とを備えた構成を有
している。

【００１１】

【作用】この構成によって、ファイル制御部により、デ
ータの書き込み完了時にキャッシュ部のデータをファイ
ル情報管理部に書き込むようにすることができるので、
データ書込み完了まではファイル情報管理部になんら変
更が加えられず、途中で停電や主装置の障害が発生して
も、不完全なファイルが作成されることはない。また、
装置自体は２重化されず、小形化、低コスト化が達成さ
れる。

【００１２】また、第１および第２のファイル情報管理
部のいずれか一方にファイル内容の誤りを検出した場合
には誤りの無いファイル情報管理部のデータを誤りを検
出したファイル情報管理部に複写して訂正するようにし
たので、ファイル作成以前または以後の完全なファイル
を使用して誤りを検出したファイル内容を訂正でき、中
途半端なファイルを作成することがない。さらに、一方
のファイル情報管理部が破壊されても、破壊されていな
い方のファイル内容で複写することにより、同様に訂正
可能である。さらに、装置自体は２重化されず、小形
化、低コスト化が達成される。

【００１３】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の一実施例に係るファイル記
憶装置について図を用いて説明する。

【００１４】図１は本発明の一実施例に係るファイル記
憶装置１００を示すブロック図である。

【００１５】図１において、１０１はデータ記憶部１０
３上のデータを管理する第１のファイル情報管理部、１
０２は第１のファイル情報管理部１０１と同一種類のデ
ータを保持する第２のファイル情報管理部、１０４は読
み書き速度が速い半導体メモリで構成され、第１のファ
イル情報管理部１０１の全内容を保持するキャッシュ
部、１０５は主装置上のアプリケーション部１０８から
ファイルの読み書きを要求された場合の処理を行うファ
イル制御部、１０６はアプリケーション部１０８から指
定されたデータの読み書きをデータ記憶部１０３との間
で行うデータ転送部、１０７はファイル記憶装置１００
の立上げ時にファイル内容の誤りを検出、訂正する初期
診断部である。上記第１のファイル情報管理部１０１、
第２のファイル情報管理部１０２およびデータ記憶部１
０３は記憶媒体上に配置される。

【００１６】以上のように構成されたファイル記憶装置
において可変長データを複数記憶する方法について説明
する。図２は第１のファイル情報管理部１０１、第２の
ファイル情報管理部１０２およびデータ記憶部１０３を
示すデータ状態図である。データ記憶部１０３は、従来
例と同様、記憶媒体を小区画のセクタに分割して割り当
てたものである。本実施例では、データ記憶部１０３は
１セクタ５１２バイトの１２個のセクタで構成されると
し、データサイズが２００バイト、６００バイトの２つ
のデータにそれぞれファイル１ｂ、ファイル２ｂという
ファイル名を付与してデータ記憶部１０３に記憶する場
合について説明する。図２に示すように第１のファイル
情報管理部１０１はディレクトリ１およびファイルアロ
ケーションテーブル（ＦＡＴ）１ａを有し、ディレクト
リ１は、領域１１０１、２０１のファイル１ｂ、２ｂ、
領域１１０２、２０２のデータサイズ２００、６００、
領域１１０３の先頭セクタ番号２１１、２１２から構成
される。第２のファイル情報管理部１０２はディレクト
リ２およびファイルアロケーションテーブル（ＦＡＴ）
２ａを有する。第２のファイル情報管理部１０２につい
ては第２の実施例で説明する。ファイル１ｂはデータサ
イズが２００バイトであり、１セクタ（５１２バイト）
以内に収まるので、ＦＡＴ１ａ上ではセクタ番号２１１
のように記憶されるが、ファイル２ｂはデータサイズが
６００バイトなので、５１２バイトのセクタが２個必要
となり、ＦＡＴ１ａ上ではセクタ２１２に次のセクタ番
号２１３が書き込まれ、最終セクタ２１３にはその印と
してＦＦが書込まれている。

【００１７】このような構成のファイル記憶装置１００
において、主装置のアプリケーション部からファイル記
憶装置へ図２のファイル２ｂを新たに書き込む場合の動
作を図３を用いて説明する。図３はファイル記憶装置１
００の動作を説明するための動作手順図である。図３に
おいて、１０１は第１のファイル情報管理部、１０３は
データ記憶部、１０４はキャッシュ部、１０５はファイ
ル制御部、１０６はデータ転送部、１０８はアプリケー
ション部であり、これらは図１と同様のものなので、同
一符号を付して説明は省略する。まず、アプリケーショ
ン部１０８から新規ファイル作成を指示するオープン要
求を受信したファイル制御部１０５は、キャッシュ部１
０４上のディレクトリ領域に新規ファイルを記憶する領
域があるか検索し（Ｓ１、Ｓ２）、空領域があればアプ
リケーション部１０８から指定されたファイル名を図２
に示したような領域２０１に登録し、データサイズの初
期値として“０”を領域２０２に登録し、アプリケーシ
ョン部１０８へ肯定応答であるオープン確認を返す（Ｓ
３）。アプリケーション部１０８は、オープン確認受信
後、２００バイトの書込み要求をデータ転送部１０６へ
行う（Ｓ４、Ｓ５）。データ転送部１０６は記憶に必要
な空セクタ２１２（図２参照）を探して、ディレクトリ
１の先頭セクタ番号領域２０３に書き込み（Ｓ６）、デ
ータサイズ領域２０２にファイル長２００を加算し、書
込み要求されたデータ２００バイトを保持する（Ｓ
７）。

【００１８】次に再度、アプリケーション部１０８が２
００バイトの書込み要求を行う（Ｓ８）。これで合計し
て４００バイトの書込み要求（蓄積サイズ）であるが、
この蓄積サイズは１セクタ分５１２バイトを超過しない
ので、データ転送部１０６に蓄積される（Ｓ９、Ｓ１
０）。次に、３回目の２００バイトの書込み要求を受信
した段階で、１セクタ分５１２バイトを記憶媒体上のデ
ータ記憶部１０３へ書き込む（Ｓ１１）。また、２００
バイトのうちの残りの８８バイトはデータ転送部１０６
に保持されるが（Ｓ１２）、この８８バイトの保持のた
めに新たな空セクタ２１３（図２参照）を探し、空セク
タ２１２にそのセクタ番号２１３を書き込む（Ｓ１
３）。最後に、書込み完了を知らせるクローズ通知をア
プリケーション部１０８からファイル制御部１０５が受
信すると、データ転送部１０６に残された８８バイトの
データをデータ記憶部１０３に書き込む（Ｓ１５）と共
に、第１のファイル情報管理部１０１には、キャッシュ
部１０４に保持されている内容のデータが書き込まれる
（Ｓ１６）。

【００１９】以上のように本実施例によれば、セクタに
対するデータの書き込み完了時にファイル名、ファイル
長等の管理情報であるキャッシュ部１０４のデータを第
１のファイル情報管理部１０１に書き込むようにしたの
で、データ書込み完了までは第１のファイル情報管理部
１０１の内容にはなんら変更が加えられず、途中で停電
や主装置の障害が発生しても、第１のファイル情報管理
部１０１にはなんら影響は及ばず、従って第１のファイ
ル情報管理部１０１において不完全なファイルが作成さ
れることはない。途中で停電や主装置の障害が発生した
場合にはファイル作成は再度やり直すことになる。

【００２０】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
に係るファイル記憶装置について説明する。本実施例に
係るファイル記憶装置は図１と同様の構成である。第１
の実施例では第２のファイル情報管理部１０２を使用し
なかったが（図３参照）、本実施例では第２のファイル
情報管理部１０２を使用する。つまり、ファイル情報管
理部が第１のファイル情報管理部１０１と第２のファイ
ル情報管理部１０２とに２重化される事になる。

【００２１】まず、図３のステップ１５、１６のファイ
ル書込み完了処理中に停電が発生した場合に生じるデー
タ破壊について図４を用いて説明する。図４（ａ）は第
１のファイル情報管理部１０１のデータ状態図、図４
（ｂ）は第２のファイル情報管理部１０２のデータ状態
図である。図４（ａ）、（ｂ）において、４００、４０
１はディレクトリ、４０２〜４０４はファイルアロケー
ションテーブル、４０５〜４１４はセクタである。

【００２２】図４（ａ）において、セクタ４０５、４０
６、４０７、４０８を使用するファイルのデータ書込み
が完了し、図３のステップ１６のクローズ通知のキャッ
シュ掃き出し通知で、第１のファイル情報管理部１０１
に対するディレクトリ４００、４０１とＦＡＴ４０２と
の書込みが完了した時点で停電が発生すると、セクタ４
０６が指すセクタ４０７は以前の空状態のままになり、
このファイルはセクタの連結が４０６で切れたままにな
る。この状態で、この後に停電が復旧して別途新たなフ
ァイルが作成され、セクタ４０７が使用されると、セク
タ４０６が示すファイルと新たに作成されるファイルと
が同時にセクタ４０７を使用するリンク交差状態が発生
する。また、図４（ｂ）に示すように、新規作成される
ファイルのセクタの連結の順番がセクタ４１１、４１２
の後、セクタ４１３、４１４のように配置されていて、
セクタ４１３まで更新された状態で停電が発生すると、
セクタ４１０が空セクタを指すことにより、上述のリン
ク交差状態が発生する可能性が生まれるとともに、２つ
のセクタ４１３、４１４はどのファイルにも使用され
ず、ディレクトリに登録されている全てのファイルを削
除しても使用中のまま残るので、利用できるデータ記憶
部１０３のサイズが小さくなるという問題が発生する。
これらの問題を解消するのが本実施例である。

【００２３】次に、本実施例に係るファイル記憶装置の
動作を図５を用いて説明する。図５（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）は第１、第２のファイル情報管理部１０１、１０
２のデータ状態図である。本実施例ではファイル情報管
理部が第１のファイル情報管理部１０１、第２のファイ
ル情報管理部１０２というように２重化され、図３のス
テップ１６のファイルクローズのキャッシュ掃き出し通
知の処理の際に、第１のファイル情報管理部１０１のデ
ィレクトリ５００、ＦＡＴ５０１、第２のファイル情報
管理部１０２のディレクトリ５０２、ＦＡＴ５０３のよ
うに、順次に書込みを行う。このため、書込み中に停電
が発生しても、障害発生個所は図５（ｂ）のＦＡＴ５０
４のように１か所に限定されることになる。この場合、
停電復旧後、初期診断部１０７で、第１のファイル情報
管理部１０１、第２のファイル情報管理部１０２の全フ
ァイルのセクタ連結状態の検査と、ファイルに使用され
ていないセクタが空であるかどうかを検査して、空のセ
クタ５０４を発見し、第２のファイル情報管理部１０２
の内容を第１のファイル情報管理部１０１のファイル一
面に複写することにより、ファイル作成前の状態に戻す
ことができる。逆に、図５（ｃ）に示すように、障害個
所が第２のファイル情報管理部１０２のＦＡＴ５０６に
発見された場合は、更新が完了している第１のファイル
情報管理部１０１の内容（対応するＦＡＴ５０６の内
容）を第２のファイル情報管理部１０２に複写すること
により、新規作成されたファイルが正しく連結された状
態で再現することができる。

【００２４】以上のように本実施例によれば、第１のフ
ァイル情報管理部１０１、第２のファイル情報管理部１
０２のいずれか一方にファイル内容の誤りを検出した場
合には誤りの無いファイル情報管理部のデータを誤りを
検出したファイル情報管理部に複写して訂正するように
したので、ファイル作成以前または以後の完全なファイ
ルを使用して誤りを検出したファイル内容を訂正でき、
中途半端なファイルを作成することがない。さらに、一
方のファイル情報管理部が破壊されても、破壊されてい
ない方のファイル内容で複写することにより、同様に訂
正可能である。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明は、ファイル名と先
頭セクタ番号とセクタ連結順番とデータサイズとを記憶
するファイル情報管理部と、ファイル情報管理部と同一
種類のデータを保持するキャッシュ部と、キャッシュ部
を制御するファイル制御部とを備えたことにより、デー
タの書き込み完了時にキャッシュ部のデータをファイル
情報管理部に書き込むようにすることができるので、デ
ータ書込み完了まではファイル情報管理部の内容にはな
んら変更が加えられず、途中で停電や主装置の障害が発
生しても、ファイル情報管理部にはなんら影響は及ば
ず、従ってファイル情報管理部において不完全なファイ
ルが作成されることのないファイル記憶装置を実現する
ことができる。また、装置自体は２重化されないので、
小型化、低コスト化が可能なファイル記憶装置を実現す
ることができる。

【００２６】また、ファイル制御部により、セクタに対
するデータの書き込み完了時にキャッシュ部のデータを
ファイル情報管理部に書き込むことにより、データ書込
みが完了するまでに停電や主装置の障害が発生しても、
ファイル情報管理部にはなんら影響が及ばないようにす
ることができ、ファイル情報管理部において不完全なフ
ァイルが作成されることのないファイル記憶装置を実現
することができる。

【００２７】さらに、ファイル名と先頭セクタ番号とセ
クタ連結順番とデータサイズとを記憶する第１と第２の
ファイル情報管理部と、第１のファイル情報管理部と同
一種類のデータを保持し、データ書込み完了時に第１、
第２のファイル情報管理部の内容を順次更新するキャッ
シュ部と、起動時に第１および第２のファイル情報管理
部のいずれか一方にファイル内容の誤りを検出した場合
には誤りの無いファイル情報管理部のデータを誤りを検
出したファイル情報管理部に複写して訂正する初期診断
部とを備えたことにより、ファイル作成以前つまりファ
イル更新以前またはファイル作成以後つまりファイル更
新以後の完全なファイルを使用して誤りを検出したファ
イル内容を訂正できるので、中途半端なファイルを作成
することのないファイル記憶装置を実現することができ
る。また、装置自体は２重化されないので、小型化、低
コスト化が可能なファイル記憶装置を実現することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るファイル記憶装置を示
すブロック図

【図２】第１のファイル情報管理部、第２のファイル情
報管理部およびデータ記憶部を示すデータ状態図

【図３】ファイル記憶装置の動作を説明するための動作
手順図

【図４】（ａ）は第１のファイル情報管理部のデータ状
態図 （ｂ）は第２のファイル情報管理部のデータ状態図

【図５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は第１、第２のファイ
ル情報管理部のデータ状態図

【図６】従来のファイル記憶装置を示すブロック図

【符号の説明】 １００ ファイル記憶装置 １０１ 第１のファイル情報管理部 １０２ 第２のファイル情報管理部 １０３ データ記憶部 １０４ キャッシュ部 １０５ ファイル制御部 １０６ データ転送部 １０７ 初期診断部 １０８ アプリケーション部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のバイトを１単位とするセクタから成
   る読み書き可能な記憶媒体を有するファイル記憶装置で
   あって、ファイル名と先頭セクタ番号とセクタ連結順番
   とデータサイズとを記憶するファイル情報管理部と、前
   記ファイル情報管理部と同一種類のデータを保持するキ
   ャッシュ部と、前記キャッシュ部を制御するファイル制
   御部とを備えたことを特徴とするファイル記憶装置。
2. 【請求項２】前記ファイル制御部は、セクタに対するデ
   ータの書き込み完了時に前記キャッシュ部のデータを前
   記ファイル情報管理部に書き込むことを特徴とする請求
   項１記載のファイル記憶装置。
3. 【請求項３】複数のバイトを１単位とするセクタから成
   る読み書き可能な記憶媒体を有するファイル記憶装置で
   あって、ファイル名と先頭セクタ番号とセクタ連結順番
   とデータサイズとを記憶する第１と第２のファイル情報
   管理部と、第１のファイル情報管理部と同一種類のデー
   タを保持し、データ書込み完了時に第１、第２のファイ
   ル情報管理部のファイル内容を順次更新するキャッシュ
   部と、起動時に第１および第２のファイル情報管理部の
   いずれか一方にファイル内容の誤りを検出した場合には
   誤りの無いファイル情報管理部のデータを誤りを検出し
   たファイル情報管理部に複写して訂正する初期診断部と
   を備えたことを特徴とするファイル制御装置。