(57)【要約】  本発明は、記憶手段（８）を含む記憶装置（２）に関し、ここでこの記憶装置（２）は、  −  前記記憶手段（８）に記憶されるデータの編成を管理するファイルシステム管理手段（６）と、  −  ホスト（１）がこのファイルシステム手段（６）にリモートプロシージャコール（７）を送信することによって上記記憶手段（８）にアクセスできるようにするインタフェース手段（４，５）とを有することを特徴とする。  本発明は、マルチメディア端末装置、殊にディジタルテレビション受像器またはセットトップボックスに適用される。
2005513646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記憶手段（８）を含む記憶装置（２）において、
該記憶装置は、
−  前記記憶手段（８）に記憶されるデータの編成を管理するためのファイルシステム管理手段（６）と、
−  ホスト（１）が該ファイルシステム手段（６）にリモートプロシージャコール（７）を送信することによって前記記憶手段（８）にアクセスできるようにするインタフェース手段（４，５）とを有することを特徴とする、
記憶手段（８）を含む記憶装置（２）。
【請求項２】
前記の記憶手段（８）とホスト（１）との間で共有されるキャッシュメモリを含んでおり、
前記ファイルシステム管理手段（６）の制御に応じて該キャッシュメモリにローディングが行われる、
請求項１に記載の記憶装置。
【請求項３】
前記ファイルシステム管理手段（６）は、読み出しモードにおけるアクセス中、前記キャッシュメモリプリフェッチを制御する、
請求項２に記載の記憶装置。
【請求項４】
前記ファイルシステム管理手段（６）を構成して、該ファイルシステム管理手段（６）がキャッシュ書き込みコマンドをキャッシュメモリに送信して、書き込みモードにおけるアクセス中、前記記憶媒体（８）に記憶されるデータはまずキャッシュメモリに記憶され、キャッシュメモリ充填度があらかじめ定めたレベルに達した場合にキャッシュメモリから記憶媒体に転送されるようにした、
請求項２に記載の記憶装置。
【請求項５】
前記記憶手段に対する同時アクセス数にしたがって、前記キャッシュメモリを複数のセグメントに分割するセグメンテーション手段を含む、
請求項１から４までのいずれか１項に記載の記憶装置。
【請求項６】
前記ファイルシステム管理手段（６）は、オーディオおよび／またはビデオストリームを記憶するための第１タイプの記憶ユニットと、非ストリームデータを記憶するための第２タイプの記憶ユニットを備えており、
前記の第１記憶ユニットのサイズは、第２記憶ユニットのサイズの倍数であり、
さらに第１タイプのユニットをストリームの記憶に対して割り当てるか、または非ストリームデータを記憶するために当該の第１タイプのユニットを複数の第２タイプのユニットに分割する手段を有する、
請求項１から５までのいずれか１項に記載の記憶装置。
【請求項７】
前記のインタフェース手段（４，５）により、リモートプロシージャコール（７）がホスト記憶アプリケーション（３）からファイルシステム管理手段（６）に転送される、
請求項１から６までのいずれか１項に記載の記憶装置。
【請求項８】
前記インタフェース手段（４，５）はシリアルタイプのインタフェース手段である、
請求項１から７までのいずれか１項に記載の記憶装置。
【請求項９】
前記インタフェース手段（４，５）は、Serial Advanced Technology Attachment標準に準拠する、
請求項８に記載の記憶装置。
【請求項１０】
前記インタフェース手段（４，５）は、リモートプロシージャコール（７）をFrame Information Structureフィールドにカプセル化することによって、ホスト記憶アプリケーション（３）からファイルシステム管理手段（６）に当該リモートプロシージャコール（７）を転送する、
請求項９に記載の記憶装置。
【請求項１１】
マルチメディア端末装置において、
有利にはディジタルテレビジョンであり、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の記憶装置（２）を含むことを特徴とする、
マルチメディア端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記憶装置に関する。この記憶装置は、セットトップボックスまたはディジタルテレビジョンセットのようなマルチメディア端末装置に使用することができるが、これらに限定されるわけではない。
【０００２】
組み込み式端末装置の市場の拡大、殊にマルチメディア端末装置、例えばディジタルテレビジョンデコーダの発展により、重要になってきたのは、このようなマルチメディア端末装置には大記憶容量、高品質および高性能が低価格で必要であり、また高度な統合化が必要であるいう点である。
【０００３】
ハードディスクドライブ技術は、パーソナルコンピュータ市場の需要が主導的役割を果ており、着々と進化して来た。
【０００４】
公知のハードディスクドライブ記憶システムの設計は、パーソナルコンピュータアーキテクチャをベースにしており、またこのハードディスクのアクセスはコンピュータのオペレーティングシステムおよびそれに組み込まれたファイルシステムによって完全に制御されている。このようなアーキテクチャは広く知られている。
【０００５】
しかしながら、組み込み式領域において共通に使用されているのにもかかわらず、パーソナルコンピュータの現在のアーキテクチャは、マルチメディア装置の要求および期待される性能に適合していない。マルチメディア装置が扱うのは、アクセスという点から見て極めて広い帯域幅および高性能を要求する音声またはビデオなどのデータである。
【０００６】
殊に複数の装置または周辺装置の共通のアーキテクチャでは、各装置または周辺装置を、ホストシステムによって制御する必要がある。
【０００７】
本発明によって提案されるのは、記憶手段を含む記憶装置であり、その特徴は以下を含むことである。すなわち、
−  記憶手段に記憶されるデータの編成を管理するための自足形ファイルシステム手段を含むファイルシステム管理手段と、
−  ホストがリモートプロシージャコールを上記ファイルシステム手段に送信することによって上記記憶手段にアクセスすることができるようにするインタフェース手段とを含んでいる。
【０００８】
本発明により、ファイルシステムが提案され、ここでこのファイルシステムは、ホストの一部ではなく、外部装置により、例えばホストにより、簡単なコマンドでアクセス可能であり、これによってデータを記憶または読み出すことができる。
【０００９】
上記の記憶手段に対するすべてのアクセスは、上記のファイルシステム管理手段によって制御される。このファイルシステム管理手段には、簡単なコマンドコールでアクセス可能であり、これらのコマンドコールは、所定のファイルを書き込むまたは読み出すなどのハイレベルなコマンドに相応する。この記憶手段に対するアクセスはファイルシステムそれ自体によって管理され、この際にホストが介入することはない。
【００１０】
このファイルシステムは、記憶手段の近くに位置している。このため、この記憶手段と、ホスト装置との間のインタフェースは、公知のシステムにおいてそれが転送するコマンドと同じタイプのコマンドを転送しない。
【００１１】
記憶装置とホストとの間のこのインタフェースは、ホスト側のインテリジェンス（すなわちファイル管理部）と、このインタフェースの別の側にあるスレーブ装置との間を分けるものではない。インテリジェンスの一部がスレーブ装置に移動されるのである。
【００１２】
したがって記憶装置は、よりインテリジェンスのある装置であり、ホスト装置の負荷は低減される。それは、ホスト装置は自体でファイルシステムを扱わず、どのファイルにアクセスしなければならないかをファイルシステムに指示するプロシージャコールのような簡単なコマンドを送信するだけだからである。
【００１３】
システム設計者は、これらのハイレベルな関数またはプロシージャコールの生成をプログラムするだけでよい。この場合、これらはホストにより、インタフェース手段を介してファイルシステム管理手段に転送され、このファイルシステム管理手段により、ファイルシステムへのアクセスが管理されるのである。
【００１４】
有利な実施形態では、記憶手段とホストとの間で共有されるキャッシュメモリを含んでおり、このキャッシュメモリにはファイルシステム管理手段の制御に応じてローディングが行われる。
【００１５】
記憶手段は、記憶媒体と、キャッシュメモリと、これらのキャッシュメモリおよび記憶手段を制御するファームウェアと含むことができる。
【００１６】
公知のシステムでは、すべての記憶手段に含まれているキャッシュメモリが、記憶媒体を管理するファームウェアによって管理される。
【００１７】
しかしながら、キャッシュのヒットという点からはこれは効率的でない。それは記憶手段には、ホストによって行われるつぎのアクセスが分からないためである。これが分からないのはこの記憶手段には、記憶媒体上のデータの編成が分からないからである。分からない理由は、公知のシステムでは、ファイルシステムがホストにあるからである。公知のシステムにおけるキャッシュプリフェッチ処理は、ホストによって行われた最近の複数のアクセスについての統計に基づいている。したがってキャッシュヒットの良好な率を得る（例えば、ホストによって要求されるデータが、ホストによって要求される前にキャッシュに存在する）ためには、設計者は、比較的多くのキャッシュメモリを設けることを余儀なくされるのである。
【００１８】
発明者が殊に興味深いと思ったのは、つぎのようなキャッシュプリフェッチ処理を実装することである。すなわち、記憶媒体を管理するファームウェアにより、与えられたアドレスにおいてキャッシュプリフェッチが行われるようにするキャッシュプリフェッチ処理を実装することである。読み出しモードでは、要求されたファイルがビデオデータからなる場合、このビデオデータはいくつかのセクタに記憶されることがある。このファイルシステムにはこの編成またはフラグメンテーションが分かっており、したがってこのファイルの続きが位置しているつぎのセクタのアドレスを供給することができる。このため、キャッシュヒットの確率を下げることなく、キャッシュメモリのサイズを低減することができる。
【００１９】
このキャッシュプリフェッチは、これまでのプリフェッチ処理によって使用されてきた統計的なプリフェッチとは全く異なる、認識に基づいた（cognitive）プリフェッチである。これまでのプリフェッチ処理は、ファイルシステムではなく記憶装置のファームウェアによって制御され、ディスクにおけるデータの実際の位置ではなく最近のアクセスに基づいている。
【００２０】
本発明の１実施形態では、ファイルシステム管理手段は、読み出しモードにおけるアクセス中、キャッシュメモリプリフェッチを制御する。
【００２１】
本発明の１実施形態では、ファイルシステム管理手段はつぎのように構成される。すなわち、このファイルシステム管理手段が書き込みキャッシュコマンドをキャッシュメモリに送信して、書き込みモードにおけるアクセス中、記憶媒体に記憶されるデータはまずキャッシュメモリに記憶され、このキャッシュメモリの充填度があらかじめ定めたレベルに到達した場合にキャッシュメモリから記憶媒体に転送されるように構成されるのである。
【００２２】
このような書き込みキャッシュコマンドによって指示されるのは、データを直ちに記憶媒体に転送せずにこれをキャッシュメモリに記憶することである。この書き込みコマンドは、ホストから記憶媒体に大量のデータを転送するのに効率的である。
【００２３】
公知のハードディスクドライブは，キャッシュ書き込みイネーブル機能を備えるように設計されている。しかしながらこの機能により、キャッシュメモリからハードディスクに転送が行われることはなく、データがキャッシュメモリに送信される場合にこれらはハードディスクドライブに直ちに転送されるのである。これはヘッドの動きの点から見て無駄が多い。したがってこのような公知のキャッシュ書き込み機能は大量のバースト転送には適用されないのである。それはドライブのヘッドが転送毎に移動しなければならないからである。
【００２４】
本発明によって提案されるキャッシュ書き込みコマンドによれば、キャッシュメモリへのデータの転送は、このキャッシュメモリを使用して行われ、キャッシュメモリ充填度があらかじめ定めたレベルに達した場合、これらのデータが記憶媒体に転送される。したがってディスクヘッドは、あらかじめ定めた量のデータがキャッシュメモリに記憶された場合にだけ移動するのである。
【００２５】
１実施形態によれば、上記記憶装置は、記憶手段に対する同時アクセス数にしたがってキャッシュを複数のセグメントに分割するセグメンテーション手段を含む。
【００２６】
相異なる複数のファイルについて記憶手段に要求する場合、キャッシュヒットのチャンスを向上させるため、キャッシュメモリを複数のセグメントに分けて、このキャッシュメモリに上記の要求された相異なるファイルをロードすると有利である。
【００２７】
１実施形態によれば、ファイルシステム手段は、オーディオおよび／またはビデオストリームを記憶するための第１タイプの記憶ユニットと、非ストリームデータを記憶するための第２タイプの記憶ユニットとを備えており、ここで上記の第１記憶ユニットのサイズは、第２記憶ユニットのサイズの倍数であり、さらに第１タイプのユニットをストリームの記憶に対して割り当てるか、または非ストリームデータを記憶するためにこの第１タイプのユニットを複数の第２タイプのユニットに分割する手段を有する。
【００２８】
ファイルシステムは、ハードディスクのような記憶媒体にデータを記憶して編成するために使用されるが、別のタイプの記憶媒体（例えば、光ディスク、光磁気ディスク、ソリッドステートメモリ…）も除外されない。公知のファイルシステムは、普通の情報データの制約に対して最適化されている。例えば、これらのファイルシステムでは、論理データブロック（ディスクスペース割り当てに対する基本単位）が使用されており、これらはディスクスペース使用効率を最適化するために極めて小さい（ディスクセクタサイズの大きさのオーダである）。
【００２９】
このようなファイルシステムではディジタルビデオストリームに対して満足な性能を提供することはできない。論理ブロックのサイズが小さいと、フラグメンテーションが発生してしまう。この結果、ディスクヘッドは、１論理ブロックから別の論理ブロックに頻繁に移動することにもなり、したがってこれに比例して直接的な読み出し操作に使用されることが少なくなる。これによって、グローバルに利用可能な帯域幅が狭まってしまう。言い換えると、ファイルシステムがハードディスクそのものの性能を低下させてしまうのである。
【００３０】
上記の記憶装置は、情報データ（非ストリームデータ、例えば非同期のファイル、すなわち、電子プログラムガイドデータ、プログラムコード、データベース…）またはオーディオデータ／ビデオデータ（ストリームまたは等時性データ）を効率的に記憶することができ、この際に非同期のデータに対する固定エリアおよびオーディオ／ビデオストリームデータに対する固定エリアを定めることなしに記憶装置のフラグメンテーションが回避される。
【００３１】
１実施形態によれば、上記インタフェース手段により、ホスト記憶アプリケーションからファイルシステム管理手段にリモートプロシージャコールが転送される。
【００３２】
ホスト装置および記憶装置はインタフェースを介してリンクされ、ここでこのインタフェースにより、上記のホスト装置および記憶装置は通信してデータを交換することができる。また既存のインタフェースを使用してこれらの２つの装置間で上記のリモートプロシージャコールを送信することができる。
【００３３】
１実施形態では、上記インタフェース手段はシリアルタイプのインタフェース手段である。
【００３４】
１実施形態では、上記インタフェース手段は、Serial Advanced Technology Attachment標準に準拠する。
【００３５】
上記のSerial Advanced Technology Attachment（ＳＡＴＡ）標準インタフェースは、ハイレベルプロトコルであるため、殊にParallel Advanced Technology Attachment （ＰＡＴＡ）と比較して極めて有利である。
【００３６】
１実施形態によれば、上記インタフェース手段は、リモートプロシージャコールをFrame Information Structureフィールドにカプセル化することによって、ホスト記憶アプリケーションからファイルシステム管理手段にこのリモートプロシージャコールを転送する。
【００３７】
有利な実施形態では、Frame Information Structureは、ＳＡＴＡのコンテキストにおいて定められる。ＳＡＴＡ標準に準拠するため、発明者に殊に有利なことであることがわかったのは、ＡＰＩをトランスポートレイヤにおいてカプセル化し、したがってリモートプロシージャコールを送信するためにＦＩＳを使用することを提案することである。
【００３８】
本発明の別の課題は、マルチメディア端末装置、有利にはセットトップボックスであり、これは本発明の任意に実施形態による記憶装置を含むという特徴を有する。
【００３９】
本発明の他の特徴および利点は、添付の図面を用いて詳説される本発明の制限的でない実施形態の説明に記載されている。ここで、
図１は、本発明の実施形態によるホスト装置および記憶装置を含むシステムのブロック図であり、
図２は、ファイルシステムとホスト記憶アプリケーションとの間のインタフェースの１実施形態を表すブロック図であり、
図３は、ファイルシステムによるキャッシュプリフェッチの概要を示している。
【００４０】
この実施形態は、刊行物"serial ATA, revision 1.0, 29 August 2001"に定められたSerial Advanced Technology Attachment標準に準拠するインタフェース手段に基づいている。この実施形態は記憶媒体へのビデオデータの記憶にも関連しており、またこの実施形態において記憶媒体はハードディスクであるが、別の任意のタイプとすることが可能である。当然のことながら、本発明はビデオデータタイプまたは上で定めたコンテキストに制限されない。
【００４１】
図１には本発明の１実施形態によるホスト装置１および記憶装置２が図示されている。
【００４２】
図１が示しているのは、上記のホスト装置および記憶装置の機能的な説明である。このホスト装置は、記憶アプリケーション３と、インタフェース４、ビデオソース９と、ビデオ出力１０を含んでいる。
【００４３】
記憶装置２は、インタフェース５と、マルチメディアファイルシステム６と、ファームウェアプログラム７と、ハードディスクアセンブリ８とを含む。ハードディスクアセンブリ８は、この実施形態ではハードディスクである少なくとも１つの記憶媒体と、キャッシュメモリとを含む。
【００４４】
組み込み式システムの設計者にとっては、つぎのようなファイルシステムを含む記憶装置が設けられていると極めて便利である。すなわちそのインタフェースにより、このホストがファイルシステム手段にリモートプロシージャコールを送信することによって記憶手段にアクセスできるようにされている場合、このようなファイルシステムを含む記憶装置が設けられていると極めて便利である。この実施形態によれば、この記憶装置は自律的なエンティティとして機能しており、簡単なインタフェースを介し、プロシージャコールを転送することによって制御されるため、組み込みのために必要な作業が低減される。これにより、設計者は、その領域における知識がなくてもハードディスクドライブの最大の能力を得ることができる。
【００４５】
有利には上記のインタフェースはApplication Programming Interface（ＡＰＩ）を含む。
【００４６】
記憶装置２は、スタンドアロンかつ高度に統合化された記憶装置として提供されており、ここにはファイルおよびハードディスクアセンブリコントローラを管理するすべてのソフトウェアが組み込まれている。
【００４７】
ハードディスクアセンブリ８は、ビデオソース９からのビデオデータ（オーディオデータも含む）、または記憶アプリケーション３に供給される、非ビデオデータまたは情報データ（informative data）と称される別の任意のデータの記憶用である。ビデオソース９は、例えば、放送プログラムなどのように任意のタイプとすることができ、またＭＰＥＧ２またはＭＰＥＧ４標準にしたがって符号化されたストリームとすることができる。ハードディスクアセンブリ８も同様に記憶アプリケーション３によって読み出されて、ビデオ出力１０にデータを供給することが意図されている。ビデオ出力１０は、外部接続とすることが可能であり、これは、例えばＴＶディスプレイ、またはビデオタイプのデータを受信ないしは処理することの可能な別の任意の手段への外部接続部である。
【００４８】
ホスト装置１は、ハードディスクアセンブリ８のデータ（情報データまたはビデオデータ）を読み出すか、または記憶することができる。この装置は、ビデオ出力に宛てられるハードディスクアセンブリ８上のデータを読み出し、または多かれ少なかれ処理されビデオソース９から到来するデータをハードディスクアセンブリ８に送信することができる。
【００４９】
ホスト装置１がハードディスクアセンブリ８にデータを記憶しようとする場合、記憶アプリケーション３は、ホスト装置１のインタフェース４と、記憶装置２のインタフェース５とを介して、記憶装置２のマルチメディアファイルシステム６にコマンドコールを送信する。
【００５０】
記憶アプリケーション３は、ビデオソース９からこのビデオストリームを受信する。記憶アプリケーション３が、このビデオストリームをハードディスクアセンブリ８に記憶しなければならない。
【００５１】
インタフェース４およびインタフェース５は、ホスト装置１と記憶装置２との間の通信を可能にするため、同じタイプのインタフェースである。上記のようにこの実施形態では、これらのインタフェースは、Serial Advanced Technology Attachment（ＳＡＴＡ）標準に準拠している。
【００５２】
ＳＡＴＡプロトコルは３つの層、すなわち、物理層、リンク層およびトランスポート層を定めている。
【００５３】
ＳＡＴＡプロトコルは、消費者市場に対して比較的高度な統合化および十分に高速なインタフェースを提供している。例えばParallel Advanced Technology Attachment（ＰＡＴＡ）などのような別のインタフェースタイプも高速なインタフェースを提供し得るが、ＳＡＴＡインタフェースよりも劣った統合化機能しか提供しない。ＳＡＴＡインタフェースは、ＰＡＴＡインタフェースと互換性を有するように設計されている。
【００５４】
本発明の別の実施形態では、記憶装置にいくつかのタイプのインタフェースが実装され、有利にはＰＡＴＡおよびＳＡＴＡの両方が実装される。それはＳＡＴＡはソフトウェアトランスペアレントであり、またＳＡＴＡドライバはＰＡＴＡと互換性を有するからである。
【００５５】
リンク層は、トランスポート層から受け取ったフレームをカプセル化して、このカプセル化したフレームを転送する。
【００５６】
このリンク層はまた、トランスポート層からの制御信号に基づいてプリミティブを転送し、また物理層からのプリミティブを受け取る。ここでこれらのプリミティブはトランスポート層への制御信号に変換される。リンク層は、フレームの内容を認識する必要はない。
【００５７】
トランスポート層は、転送に対してFrame Information Structure（ＦＩＳ）を組み立て、受信したＦＩＳを分解する。ホストおよび記憶装置のトランスポート層は、ＦＩＳコンテンツのソースが異なる点が相違している。
【００５８】
この実施形態では、ホスト装置１および記憶装置２は物理的に独立している。これらは、分離していることが可能である。
【００５９】
この実施形態の変形形態では、記憶装置２およびホスト装置１は、例えば、同じプリント基板に取り付けられ、コネクタによって単に物理的に分かれていることも可能である。
【００６０】
インタフェース４およびインタフェース５は、ホスト装置１から記憶装置２へのリモートプロシージャコールの転送を可能にするインタフェース手段である。
【００６１】
インタフェース４はＡＰＩを含む。このＡＰＩにより、ホスト装置１と記憶装置２との間のプロシージャコール７が可能になる。
【００６２】
発明者に判明したのは、このＡＰＡをトランスポート層でカプセル化すると殊に有利でことである。
【００６３】
このＡＰＩは、新たなＦＩＳカテゴリとして定められる。このＦＩＳにより、このＡＰＩがプロシージャコールであることを示す構造記述が得られる。
【００６４】
記憶装置２のインタフェース５は、受信したＦＩＳを分解する。
【００６５】
すなわち、これは、ＡＰＩ ＦＩＳからＡＰＩコマンドコールを抽出して、このＡＰＩコマンドコールをマルチメディアファイルシステムに転送するのである。
【００６６】
マルチメディアファイルシステム６は、ビデオデータおよび情報データを共通に記憶するのに殊に有利である。
【００６７】
同じ記憶媒体にビデオデータおよび情報データを記憶するためのこの専用のファイルシステムは、オーディオおよび／またはビデオストリームを記憶するための第１タイプの記憶ユニットと、非ストリームデータを記憶するための第２タイプの記憶ユニットとを備えており、ここで第１記憶ユニットのサイズは、第２記憶ユニットのサイズの倍数である。第１タイプのユニットは、ストリームの記憶に対して割り当てられるか、非ストリームデータの記憶に対して複数の第２タイプのユニットに分けられるかのいずれかである。
【００６８】
このファイルシステムの１実施形態では、両方のタイプの記憶ユニットおよび両方のタイプのファイルに対して１つのディレクトリツリーしか存在しない。
【００６９】
記憶装置２は、情報データ（非ストリームデータ）またはオーディオ／ビデオデータ（ストリームデータ）を効率的に記憶することができ、この際に情報データに対する固定エリアおよびオーディオ／ビデオデータに対する固定エリアを定めることなしにハードディスクのフラグメンテーションが回避される。
【００７０】
有利には、複数の第２タイプのユニットに分けられる第１タイプのユニットを、これらのすべての第２タイプのユニットが利用される度合および記憶するデータのタイプに応じて、もはや複数の第２タイプのユニットに分割しないことも可能である。
【００７１】
帯域幅はデータバースト転送のサイズの関数であり、ハードディスクドライブのセクタをシークするために使用される時間は少なく、帯域幅は広くなる。したがってマルチメディアファイルシステム６は、記憶するデータのタイプにしたがってハードディスクアセンブリ８を管理することにより、セクタサーチを限定し、したがってアクセス時間を低減させ、持続的なビットレートを増大させる。
【００７２】
この場合、この記憶装置は、記憶するデータのタイプにしたがって構成することができ、またハードディスクドライブの占有度を改善することができる。このようにすることにより、サイズの大きなファイルだけしか記憶しない場合、このディスクのフラグメンテーションを改善することができる。これらのファイルは大きなブロックに記憶され、これに対してサイズの小さなファイルを多数記憶する場合、サイズの大きなブロックは必要なだけ、サイズの小さなブロックに分けられるのである。
【００７３】
マルチメディアファイルシステム６のようなファイルシステムを使用することによって、データへのアクセスタイムを改善することができる。それはファイルのフラグメンテーションが低減されているからである。
【００７４】
有利には少なくとも１つの第１データ構造により、少なくとも第１タイプのユニット毎に、このユニットが空きであるか否かと、このユニットが複数の第２タイプのユニットに分けられているか否かとが示される。
【００７５】
マルチメディアファイルシステム６はＡＰＩを介して制御され、ここでこのＡＰＩは主にホスト装置１と記憶装置２との間でプロシージャコール７の転送を可能にする。後に図２においていくつかのプロシージャコール７を示す。
【００７６】
マルチメディアファイルシステム６は、ファームウェアモジュール７を介してハードディスクドライブにアクセスする。ファームウェアモジュール７は、ハードディスクおよびキャッシュメモリに対するローレベルアクセスを制御する。
【００７７】
ファームウェアモジュール７，マルチメディアファイルシステム６およびハードディスクアセンブリ８は極めて接近しており、また対話することができる。
【００７８】
ハードディスクアセンブリ８には、標準的なハードディスクドライブと、キャッシュメモリメモリ（図１では独立して示していない）とが含まれる。キャッシュメモリを使用するのは、主に相異なるファイルにアクセス中に、ハードディスクドライブが持続的な帯域幅を有しないことに対処するためである。
【００７９】
マルチメディアファイルシステム６によるキャッシュメモリの使用の仕方は、後に図３で説明する。
【００８０】
図２には、マルチメディアファイルシステム６とホスト記憶アプリケーション３との間で交換されるプロシージャコールの１実施形態が示されている。
【００８１】
プロシージャコール７はここでもＡＰＩとして定義されており、ＳＡＴＡプロトコルのFramie Information Structureに埋め込まれている。
【００８２】
様々なプロシージャが定義され、これには例えば、
Inttmmfs-create：ファイルの創成
Inttmmfs-open ：ファイルのオープン
Inttmmfs-close ：ファイルのクローズ
Inttmmfs-read  ：ファイルの読み出し
Inttmmfs-write  ：ファイルの書き込み
がある。
【００８３】
この実施形態によれば、いくつかのパラメタがこれらの関数に関連する。すなわち、ファイルに記憶するデータのタイプ、ファイルサイズまたはアドレスが関連する。
【００８４】
マルチメディアファイルシステム６はこれらのプロシージャコールを受け取って、ハードディスクアセンブリ８に相応の操作を実行する。ホストによる制御なしにファイルシステムの直接的な制御によってプロシージャコール７を実行することにより、システム全体の性能を改善することができる。それはマルチメディアファイルシステム６には、ホスト装置１よりもハードディスクドライブの編成がよく分かっているからである。
【００８５】
図３には、本発明にしたがい、ファイルシステムによって使用されるハードディスクドライブキャッシュプリフェッチの概要が示されている。
【００８６】
マルチメディアファイルシステム６には、ディスクのパーティショニングが分かっている。データは、マルチメディアファイルシステム６によって定められるストラテジーにしたがってハードディスクに記憶される。すなわちハードディスクドライブ８は、上に述べたように、そこに記憶されるデータのタイプにしたがってダイナミックにパーティショニングされるのである。
【００８７】
したがってホスト装置１がビデオ出力１０用のデータを要求した場合、マルチメディアファイルシステム６には、それがハードディスクから出力すべきつぎのデータのアドレスが分かるのである。これはこのファイルシステムにはデータの編成が分かっているからである。この場合、キャッシュメモリにこのデータがロードされる。それはキャッシュメモリに記憶されるこのデータがホスト装置１に送信すべきつぎのデータだからである。マルチメディアファイルシステム６はそれ自体でデータのプリフェッチを制御し、可能な限り大きなデータのブロックをキャッシュメモリに記憶する。このキャッシュプリフェッチ処理は、公知の統計的なプリフェッチ処理とは全く異なる、認識に基づいたプリフェッチである。これらの公知の統計的なプリフェッチ処理は、本発明のようにファイルシステムによってではなく記憶手段のファームウェア７によって制御され、またディスク上のデータに対してなされた要求にではなく最近のアクセスに基づいているのである。ここで上記の要求にはディスクにおけるデータの位置が含まれている。
【００８８】
読み出しアクセス中、ホスト装置１がハードディスクドライブに記憶されているファイルを要求した場合、マルチメディアファイルシステム６は、ホスト装置１によって要求されたこのファイルがセクタＡ，Ｃ，Ｄ，ＥおよびＦに記憶されていることを知っている。したがって、マルチメディアファイルシステム６は、キャッシュメモリにこれらのブロックを１つずつ順次にロードする。したがって不要なデータがキャッシュメモリにロードされることがない。これとは異なり、慣用のプリフェッチは、ホストによって要求されたセクタの先のセクタの内容をキャッシュメモリにロードするため、セクタＢもキャッシュメモリにロードしてしまっているはずである。
【００８９】
このようなキャッシュメモリ管理は、多くの場合、アクセス時間を低減し、ハードディスクドライブのデータに対するリアルタイムアクセスを提供することができる。またビデオ記憶装置の場合には大きな関心を呼ぶことができる。
【００９０】
この実施形態ではキャッシュはリングバッファとして管理されているが、別のメモリ管理法も同様に使用可能である。
【００９１】
多重アクセス中、記憶装置に対する同時アクセス数にしたがってキャッシュメモリがセグメンティングされる。
【００９２】
ハードディスクドライブに対する書き込みアクセス中、ファイルシステム管理手段６は、ファームウェア７にキャッシュ書き込みコマンドを送信する。このファームウェアは、この命令をキャッシュメモリに送信して、記憶すべきデータがまずキャッシュメモリに送信される。バーストサイズに達した場合（例えば１２８Ｋバイト）またはあらかじめ定めた充填度のレベルに達した場合、データはハードディスクドライブに書き込まれる。キャッシュ書き込みコマンドは、ハードディスクアセンブリキャッシュメモリを制御する新たなコマンドとして定義され、したがって極めて便利であり、また普通に行われているように記憶媒体の入力側に大容量バッファリング手段を設けなくてもよい。到来するフローとキャッシュ書き込みとの間のビットレートを適合させるために、小さなバッファ（５１２バイト）が必要になり得る。
【００９３】
書き込みおよび読み出しの２つのアクセスに対して、ハードディスクドライブのヘッドは適切なシリンダにあらかじめポジショニングされてつぎの転送の準備が行われ、これによってアクセス時間が短縮される。
【００９４】
キャッシュメモリは、マルチメディアファイルシステム６の制御を介してホストによって使用されるため、上記のホスト装置は、慣用のアーキテクチャの場合のようにビデオデータをバッファリングするための余分なメモリ、例えばダイナミックＲＡＭを必要としない。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の実施形態によるホスト装置および記憶装置を含むシステムのブロック図である。
【図２】ファイルシステムとホスト記憶アプリケーションとの間のインタフェースの１実施形態を表すブロック図である。
【図３】ファイルシステムによるキャッシュプリフェッチの概要を示す図である。
【図１】
2005513646.tif 000003
【図２】
2005513646.tif 000004
【図３】
2005513646.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成16年2月23日(2004.2.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記憶手段（８）を含む記憶装置（２）において、
該記憶装置は、
−  前記記憶手段（８）に記憶されるデータの編成を管理するための自足形ファイルシステム手段を含むファイルシステム管理手段（６）と、
−  ホスト（１）が該ファイルシステム手段（６）にリモートプロシージャコール（７）を送信することによって前記記憶手段（８）にアクセスできるようにするインタフェース手段（４，５）とを有することを特徴とする、
記憶手段（８）を含む記憶装置（２）。
【請求項２】
前記の記憶手段（８）とホスト（１）との間で共有されるキャッシュメモリを含んでおり、
前記ファイルシステム管理手段（６）の制御に応じて該キャッシュメモリにローディングが行われる、
請求項１に記載の記憶装置。
【請求項３】
前記ファイルシステム管理手段（６）は、読み出しモードにおけるアクセス中、前記キャッシュメモリプリフェッチを制御する、
請求項２に記載の記憶装置。
【請求項４】
前記ファイルシステム管理手段（６）を構成して、該ファイルシステム管理手段（６）がキャッシュ書き込みコマンドをキャッシュメモリに送信して、書き込みモードにおけるアクセス中、前記記憶媒体（８）に記憶されるデータはまずキャッシュメモリに記憶され、キャッシュメモリ充填度があらかじめ定めたレベルに達した場合にキャッシュメモリから記憶媒体に転送されるようにした、
請求項２に記載の記憶装置。
【請求項５】
前記記憶手段に対する同時アクセス数にしたがって、前記キャッシュメモリを複数のセグメントに分割するセグメンテーション手段を含む、
請求項１から４までのいずれか１項に記載の記憶装置。
【請求項６】
前記ファイルシステム管理手段（６）は、オーディオおよび／またはビデオストリームを記憶するための第１タイプの記憶ユニットと、非ストリームデータを記憶するための第２タイプの記憶ユニットを備えており、
前記の第１記憶ユニットのサイズは、第２記憶ユニットのサイズの倍数であり、
さらに第１タイプのユニットをストリームの記憶に対して割り当てるか、または非ストリームデータを記憶するために当該の第１タイプのユニットを複数の第２タイプのユニットに分割する手段を有する、
請求項１から５までのいずれか１項に記載の記憶装置。
【請求項７】
前記のインタフェース手段（４，５）により、リモートプロシージャコール（７）がホスト記憶アプリケーション（３）からファイルシステム管理手段（６）に転送される、
請求項１から６までのいずれか１項に記載の記憶装置。
【請求項８】
前記インタフェース手段（４，５）はシリアルタイプのインタフェース手段である、
請求項１から７までのいずれか１項に記載の記憶装置。
【請求項９】
前記インタフェース手段（４，５）は、Serial Advanced Technology Attachment標準に準拠する、
請求項８に記載の記憶装置。
【請求項１０】
前記インタフェース手段（４，５）は、リモートプロシージャコール（７）をFrame Information Structureフィールドにカプセル化することによって、ホスト記憶アプリケーション（３）からファイルシステム管理手段（６）に当該リモートプロシージャコール（７）を転送する、
請求項９に記載の記憶装置。
【請求項１１】
マルチメディア端末装置において、
有利にはディジタルテレビジョンであり、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の記憶装置（２）を含むことを特徴とする、
マルチメディア端末装置。
【国際調査報告】
2005513646.tif 000006
2005513646.tif 000007
2005513646.tif 000008