(57)【要約】【課題】不揮発性メモリに記憶されたデータがビット破壊しているか否かを検出する不揮発性メモリのデータ破壊検出装置を提供する。【解決手段】不揮発性メモリ５は、アプリケーションの動作に使用するプログラムが書き込まれた使用アドレスとプログラムが書き込まれていない未使用アドレスとからなる。不揮発性メモリ５のデータ破壊検出装置６は、未使用アドレスに０／１の混合値と混合値の０／１が反転されたミラー値とを交互に書き込む書き込み部１１と、混合値とミラー値とを読み出してデータが破壊されているか否かを判定するデータ破壊判定部１２とを備えた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アプリケーションの動作に使用するプログラムが書き込まれた使用アドレスと当該プログラムが書き込まれていない未使用アドレスとからなる不揮発性メモリのデータ破壊検出装置において、
前記未使用アドレスに０／１の混合値と当該混合値の０／１が反転されたミラー値とを交互に書き込む検出データ書き込み手段と、
前記混合値と前記ミラー値とを読み出してデータが破壊されているか否かを判定するデータ破壊判定手段と、を備えた
ことを特徴とする不揮発性メモリのデータ破壊検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の不揮発性メモリのデータ破壊検出装置において、
前記検出データ書き込み手段は、全未使用アドレスに前記混合値と前記ミラー値とを書き込み、
前記データ破壊判定手段は、前記全未使用アドレスを読み出して、データが破壊されているか否かを判定する
ことを特徴とする不揮発性メモリのデータ破壊検出装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の不揮発性メモリのデータ破壊検出装置において、
前記検出データ書き込み手段は、前記不揮発性メモリの初期化時に全アドレスに前記混合値と前記ミラー値とを交互に書き込む
ことを特徴とする不揮発性メモリのデータ破壊検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、不揮発性メモリがデータ破壊したか否かを検出するデータ破壊検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンピュータのメモリとして、例えばＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリが広く使用されている。この不揮発性メモリには、アプリケーション用のプログラムやデータ等が記憶される。ところで、極稀にこの不揮発性メモリに故障が発生することがあり、故障が発生すると、アプリケーション等を正常に動作させることができない状況に陥る。ここでの故障は、例えば記憶されたデータの一部が異なる値に変わってしまうデータ破壊のことを言う。
【０００３】
そこで、不揮発性メモリにデータ破壊が発生しているか否かを検出するための方法として、例えば、チェックサムを付与して判定する「チェックサム付与」や、使用するデータと同一なデータを複数記憶して多数決判定を行う「複数記憶による多数決判定」等が考案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１３４３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、メモリの記憶領域の行をアドレス、列をビット列とした場合、データ破壊には、全アドレスのあるビット列が、「１」又は「０」に固定されてしまう現象、いわゆるビット破壊というものがある。チェックサム付与や複数記憶による多数決判定は、アドレスに対してのデータ破壊は検出することができるが、上記のビット破壊は全アドレスにおいて同じビット列が「０」又は「１」の一方に固定されてしまう故障であるので、ビット破壊を検出できない可能性があった。そこで、このようなビット破壊であってもデータ破壊を検出することが求められていた。
【０００６】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ビット破壊しているか否かを検出することができる不揮発性メモリのデータ破壊検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、アプリケーションの動作に使用するプログラムが書き込まれた使用アドレスと当該プログラムが書き込まれていない未使用アドレスとからなる不揮発性メモリのデータ破壊検出装置において、前記未使用アドレスに０／１の混合値と当該混合値の０／１が反転されたミラー値とを交互に書き込む検出データ書き込み手段と、前記混合値と前記ミラー値とを読み出してデータが破壊されているか否かを判定するデータ破壊判定手段と、を備えたことをその要旨としている。
【０００８】
同構成によれば、未使用アドレスに０／１の混合値と混合値の０／１が反転されたミラー値とが交互に書き込まれるので、不揮発性メモリのあるビット列において未使用アドレスの各アドレスは交互に異なる値が並ぶこととなる。このため、あるビット列が同じ値に固定されるビット破壊が発生した際には、混合値とミラー値とのミラー関係が崩れるので、このミラー不成立を検出することによって、ビット破壊を検出することが可能となる。なお、アドレスは、データの行を表している。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の不揮発性メモリのデータ破壊検出装置において、前記検出データ書き込み手段は、全未使用アドレスに前記混合値と前記ミラー値とを書き込み、前記データ破壊判定手段は、前記全未使用アドレスを読み出して、データが破壊されているか否かを判定することをその要旨としている。
【００１０】
同構成によれば、全未使用アドレスを読み出してデータ破壊しているか否かを判定するので、ビット破壊の有無を、より精度よく検出することが可能となる。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の不揮発性メモリのデータ破壊検出装置において、前記検出データ書き込み手段は、前記不揮発性メモリの初期化時に全アドレスに前記混合値と前記ミラー値とを交互に書き込むことをその要旨としている。
【００１１】
同構成によれば、初期化として全アドレスに混合値とミラー値とを交互に書き込むので、初期化作業と検出データ書き込み作業と統合して、二作業を一作業とすることができる。よって、データ破壊を検出するために書き込み作業を増やすことなく、データ破壊を検出することが可能である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、不揮発性メモリにおいて、ビット破壊しているか否かを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】コンピュータの構成を示すブロック図。
【図２】データ破壊検出装置の構成を示すブロック図。
【図３】（ａ）データ書き込みの処理を示すフローチャート、（ｂ）データ破壊検出の処理を示すフローチャート。
【図４】初期化として検出データ書き込み後の不揮発性メモリのデータを示す図。
【図５】アプリケーションデータ書き込み後の不揮発性メモリのデータを示す図。
【図６】データ破壊発生後の不揮発性メモリのデータを示す図。
【図７】初期化して、アプリケーションデータ書き込み後の不揮発性メモリのデータを示す図。
【図８】検出データ書き込み後の不揮発性メモリのデータを示す図。
【図９】データ破壊発生後の不揮発性メモリのデータを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した不揮発性メモリのデータ破壊検出装置の第１の実施形態について図１〜図６を参照して説明する。
【００１５】
図１に示すように、高速の電子計算機であるコンピュータ１には、コンピュータ１を統括制御するＣＰＵ２が設けられている。ＣＰＵ２は、ＲＯＭ３に書き込まれた各種プログラムを基に、ＲＡＭ４を作業領域として動作する。ＣＰＵ２には、動作時の一記憶領域として、電源を切ってもデータが保持可能な不揮発性メモリ５が接続されている。不揮発性メモリ５には、例えばＥＥＰＲＯＭ等が使用される。
【００１６】
図２に示されるように、コンピュータ１には、不揮発性メモリ５の故障有無を検出するデータ破壊検出装置６が設けられている。本例のデータ破壊検出装置６は、不揮発性メモリ５の未使用領域に「０」及び「１」を不規則に羅列した混合値を記憶し、同じ未使用領域の次のアドレスにそのミラー値を記憶し、混合値及びミラー値がミラー関係を維持するか否かを見ることで、不揮発性メモリ５のビット破壊を検出する。ビット破壊は、不揮発性メモリ５の全アドレスにおいて特定のビット列が「０」又は「１」に固定してしまう故障のことを言う。
【００１７】
この場合、ＲＯＭ３には、データ破壊検出動作をＣＰＵ２に実行させるためのデータ破壊検出プログラム３ａが設けられている。ＣＰＵ２は、このデータ破壊検出プログラム３ａを実行することにより、不揮発性メモリ５にビット破壊が発生したか否かを判定する。
【００１８】
データ破壊検出装置６には、データ破壊検出装置６を統括管理する制御部１０が設けられている。制御部１０は、ＲＯＭ３に記憶されたデータ破壊検出プログラム３ａを基に、ＣＰＵ２が動作することによって機能的に生成されるものである。制御部１０は、不揮発性メモリ５へのデータ書き込みやデータ破壊を検出する制御を実行する。
【００１９】
また、ＲＯＭ３には、ＣＰＵ２が通常の制御として実行するアプリケーション７と、データ破壊検出プログラム３ａの一データとして検出データ８とが記憶されている。アプリケーション７は、ソフトウェアの一種である。また、検出データ８は、１アドレスに０／１の順で交互に並んだ混合値と、１アドレスにこの混合値とは逆の１／０の順で交互に並んだミラー値とからなるデータ群である。なお、混合値とミラー値とが検出データに相当する。
【００２０】
制御部１０には、ＲＯＭ３からアプリケーション７及び検出データ８を取得して、不揮発性メモリ５にこれらデータを書き込む書き込み部１１と、不揮発性メモリ５に書き込まれた検出データを読み出してデータ破壊の有無を判定するデータ破壊判定部１２とが設けられている。なお、書き込み部１１が検出データ書き込み手段に相当するとともに、データ破壊判定部１２がデータ破壊判定手段に相当する。
【００２１】
書き込み部１１は、本実施形態では、ＲＯＭ３から検出データを取得して、初期化として混合値とミラー値とからなる検出データを不揮発性メモリ５の全アドレスに書き込む。また、書き込み部１１は、アプリケーション７からアプリケーションのプログラムデータを取得して、不揮発性メモリ５の各アドレス、言い換えればデータの各行にアプリケーションデータを書き込む。このデータ書き込み以降、不揮発性メモリ５の記憶領域は、アプリケーションデータが書き込まれたアドレスが使用アドレスとして、アプリケーションデータが書き込まれていないアドレスが未使用アドレスとしてそれぞれ把握される。
【００２２】
データ破壊判定部１２は、例えば不揮発性メモリ５の使用アドレスからアプリケーションデータを読み出す際、未使用アドレスから検出データも同時に読み出す。そして、データ破壊判定部１２は、例えば未使用アドレスに記憶された検出データのあるビット列が１／０の組み合わせになっていれば、つまり混合値とミラー値とのミラー関係が維持されていれば、不揮発性メモリ５にビット破壊が発生していないと判定する。一方、データ破壊判定部１２は、１／０の組み合わせになっていなければ、つまり混合値とミラー値とのミラー関係が維持されていなければ、不揮発性メモリ５にビット破壊が発生していると判定する。
【００２３】
次に、前述のように構成された不揮発性メモリのデータ破壊検出装置の動作について図３〜図６を参照して説明する。
まず、不揮発性メモリ５にデータを書き込む際について、図３（ａ）を参照して説明する。ＣＰＵ２が初期化動作をとる際、書き込み部１１は、ＲＯＭ３から検出データ８を取得して、不揮発性メモリ５の未使用領域に検出データ８を書き込む（ステップＳ１１）。なお、ここでは、初期化時の書き込み例を挙げているので、不揮発性メモリ５の全記憶領域が未使用領域であって、この全記憶領域に亘って検出データ８が書き込まれる。
【００２４】
本例の場合、書き込み部１１は、図４に示されるように、不揮発性メモリ５の未使用アドレスに、ビット列１５から「１」及び「０」の２値が交互に配列された混合値と、混合値の「１」及び「０」が反転されたデータ列、つまりミラー値とを、交互に書き込む動作を実行する。これにより、Ｎ番目のアドレスとＮ＋偶数番目のアドレスとには、混合値が書き込まれるとともに、Ｎ＋奇数番目のアドレスには、ミラー値が書き込まれる。よって、不揮発性メモリ５の各未使用アドレスには、アドレス単位で上から順番に混合値及びミラー値が交互に記憶される。
【００２５】
続いて、図３（ａ）に示されるように、書き込み部１１は、外部からアプリケーション書き込み要求を受けてＲＯＭ３からアプリケーション７を取得すると、このアプリケーション７を不揮発性メモリ５に書き込む（ステップＳ１２）。本例の場合、図５に示されるように、アプリケーションデータは、ミラー関係を有する連続した２つのアドレスの組を１つの単位として、これら組を１つ飛ばしにしたそれぞれの組に書き込まれる。具体的には、不揮発性メモリ５において、「Ｎ＋２」、「Ｎ＋３」、「Ｎ＋６」、「Ｎ＋７」、…の各アドレスにアプリケーション７が記憶され、これらが使用アドレスとして認識される。
【００２６】
また、不揮発性メモリ５においてアプリケーションデータが書き込まれていない領域、つまり「Ｎ」、「Ｎ＋１」、「Ｎ＋４」、「Ｎ＋５」、…の各アドレスが未使用アドレスとなる。よって、未使用アドレスは、ミラー関係を有する連続する２アドレスからなり、これら組単位でそれぞれ「０」「１」が反転されている。以上により、書き込み処理を終了する。なお、未使用アドレスは、不揮発性メモリ５においてアプリケーション７の書き込みに使用しない記憶領域のことを言い、何のアプリケーションを書き込むかによって領域が都度異なる。
【００２７】
次に、不揮発性メモリ５に書き込まれたデータの破壊を検出する際について、図３（ｂ）を参照して説明する。データ破壊判定部１２は、ＣＰＵ２の動作時にアプリケーション７が読み出される際、アプリケーションデータの読込終了の後に、データ破壊の検出動作を実行する。データ破壊判定部１２は、アプリケーションデータの読み出しが終了すると、不揮発性メモリ５から書き込みデータのうち未使用アドレスのデータを読み出す（ステップＳ２１）。
【００２８】
データ破壊判定部１２は、未使用アドレスから読み出した検出データ８を基に、データ破壊有無を判定する（ステップＳ２２）。ここでは、図６に示されるように、不揮発性メモリ５のビット列１２に、出力が「１」に貼り付くビット破壊（Ｈｉ固定故障）が発生したとする。この場合、ビット列１２の未使用アドレスの連続する２アドレスは、本来ならばミラーの関係をとって「０」「１」の組み合わせとなるはずであるが、ビット破壊によって、ともに「１」をとってしまう。つまり、図中の丸で囲んだビットが、本来ならば「０」であるはずが「１」となって、ミラー関係が崩れる。よって、データ破壊判定部１２は、未使用アドレスがミラー関係を維持していないことを理由に、不揮発性メモリ５にビット破壊が生じたと判定する。
【００２９】
一方、不揮発性メモリ５にビット破壊が発生していなければ、連続する２つの未使用アドレスはミラー関係を維持する。よって、データ破壊判定部１２は、連続する２つの未使用アドレスがミラー関係を維持していることを確認すると、不揮発性メモリ５にビット破壊が発生していないと判定する。
【００３０】
なお、データ破壊判定部１２は、ビット破壊を検出するに際し、各組のデータがミラー関係をとっているか否かにより判定する方式をとることに限定されない。例えば、検出データ８を読み出して、書き込みデータとこの検出データとを比較することでデータ破壊の有無を判定して、データ破壊を検出することも可能である。これで、データ破壊検出処理を終了する。
【００３１】
以上により、本実施形態においては、未使用アドレスに混合値とミラー値とを交互に書き込んだので、不揮発性メモリ５にビット破壊が発生した際には、未使用アドレスのミラー関係が崩れることになる。よって、これら混合値及びミラー値がミラー関係を維持しているか否かを見ることによって、不揮発性メモリ５にビット破壊が発生したか否かを検出することが可能となる。また、初期化としてまず全アドレスに混合値とミラー値とを交互に書き込むので、検出データの書き込み処理を増やさずにビット破壊検出のためのデータ群を不揮発性メモリ５に書き込むことが可能となる。
【００３２】
以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）不揮発性メモリ５の未使用アドレスに、０／１の混合値と混合値の０／１が反転したミラー値とを交互に書き込んでおき、混合値とミラー値とのミラー関係が維持されているか否かを監視する。よって、不揮発性メモリ５にビット破壊が発生した際には、混合値とミラー値とのミラー関係の崩れによって、不揮発性メモリ５にビット破壊が発生したことを検出することができる。
【００３３】
（２）混合値とミラー値とを比較する際、全未使用アドレスから検出データ８を読み出してミラーの成立有無を判定するので、ビット破壊の有無をより精度よく検出することができる。
【００３４】
（３）初期化時に、初期化動作として全アドレスに混合値とミラー値とを交互に書き込むので、混合値及びミラー値の書き込みが初期化書き込みを兼ねることになる。よって、本例のビット破壊検出機能を新たに加えても、検出データ８の書き込み作業を別途増やしてしまうことがない。
【００３５】
（４）不揮発性メモリ５には、アプリケーション７と検出データ８とが、２つの連続するアドレスごとに交互に割り振られて書き込まれる。よって、２つずつのアドレスという規則性を以て不揮発性メモリ５にアプリケーション７及び検出データ８が書き込まれるので、ビット破壊検出時には、毎回特定のアドレスを読みにいけばよい。このため、ビット破壊検出の処理を簡素化することができる。
【００３６】
（第２の実施形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施形態について、図７〜図９を参照して説明する。この実施形態のデータ破壊検出装置は、検出データの書き込みを、初期化やアプリケーションデータの書き込みとは別途行う点が上記第１の実施形態と異なっている。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、この実施形態は、図２に示す第１の実施形態と同様の構成を備えている。
【００３７】
本実施形態の不揮発性メモリ５には、全ビットが１とされた初期化が実行されている。そして、書き込み部１１は、アプリケーション７を不揮発性メモリ５に書き込む際、この初期化済みの不揮発性メモリ５にアプリケーション７を書き込む。すなわち、図７に示されるように、制御に使用するアドレスとして指定された「Ｎ＋１」、「Ｎ＋２」、「Ｎ＋３」、「Ｎ＋７」、「Ｎ＋８」等の所定アドレスにアプリケーション７が書き込まれる。これらのアドレスが使用アドレスである。なお、このときのアプリケーション７の書き込み先のアドレスは、各アプリケーション７に応じて予め設定されている。
【００３８】
続いて、図８に示されるように、書き込み部１１は、検出データ８を不揮発性メモリ５に書き込む際、アプリケーション７が書き込まれていない不揮発性メモリ５のアドレス、言い換えれば未使用アドレスに、混合値とミラー値とを交互に書き込む。図８の例では、「Ｎ」、「Ｎ＋４」、「Ｎ＋５」、「Ｎ＋６」、「Ｎ＋９」等のアドレスに、混合値及びミラー値が交互に記憶される。
【００３９】
ここで、図９に示されるように、不揮発性メモリ５においてビット列１２が「１」にビット破壊していたとする。このとき、データ破壊判定部１２は、ミラー関係をなす２つのアドレスにおいて、ビット列１２のアドレスがともに「１」をとることを認識するので、これら組のアドレスでミラー関係が崩れていると認識し、不揮発性メモリ５にビット破壊が発生していると判定する。一方、データ破壊判定部１２は、ミラー関係をなす２つのアドレスがミラー構造を維持していれば、不揮発性メモリ５にビット破壊が発生していないと判定する。
【００４０】
以上、説明した実施形態によれば、第１の実施形態の（１）及び（２）の作用効果に加え、以下の作用効果を奏することができる。
（５）不揮発性メモリ５にアプリケーション７が書き込まれた後、不揮発性メモリ５の残った領域に混合値及びミラー値を書き込む。よって、アプリケーション７の書き込み後の不揮発性メモリ５の余り領域に混合値及びミラー値を書き込むので、アプリケーション７の書込領域が、混合値及びミラー値に依存せずに済む。
【００４１】
（６）初期化が済んだ不揮発性メモリ５にアプリケーション７を書き込んだ後、ビット破壊検出のための検出データ８の書き込みを行うので、初期化済みの不揮発性メモリ５においてもデータ破壊を検出することができる。
【００４２】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施形態では、データ破壊検出時にデータ破壊判定部１２が不揮発性メモリ５の全未使用アドレスを取得してビット破壊の有無を判定したが、一部の未使用アドレスのみを取得してビット破壊の有無を判定してもよい。このようにすれば、不揮発性メモリ５から読み出し時間を短くできるとともに、判定時間を短くすることができる。
【００４３】
・上記実施形態では、不揮発性メモリ５の全未使用アドレスに検出データ８を書き込んで、データ破壊を検出したが、不揮発性メモリ５の一部の未使用アドレスにのみ検出データを書き込んで、データ破壊を検出してもよい。
【００４４】
・上記第１の実施形態では、初期化として全未使用アドレスに検出データ８を書き込んだ後に、ミラー関係を有する連続した２つのアドレスの組を１つの単位として、これら組を１つ飛ばしにしたそれぞれの組にアプリケーションデータを書き込んだ。しかしながら、ミラー関係を有する連続した２つのアドレスの組に関係なくアプリケーション７を書き込んでもよい。このようにした場合、データ破壊検出時には、未使用アドレスと検出データ８とを比較することでデータ破壊を検出する。
【００４５】
・上記実施形態では、アプリケーションデータが読み出される際、アプリケーション７の読込終了の後に、データ破壊の検出動作を実行したが、アプリケーション７の読み込みとは関係なく別途データ破壊の検出動作を実行してもよい。
【００４６】
・前記実施形態において、不揮発性メモリ５のアプリケーション７が書き換えられた際、アプリケーション７が以前とは異なるアドレスに書き込まれ、その書込箇所の変更に応じて、検出データ８も都度入れ替わる態様をとってもよい。
【００４７】
・不揮発性メモリ５は、ＥＥＰＲＯＭに限定されず、例えば磁気抵抗メモリ等の他のメモリを使用してもよい。
次に、上記実施形態から把握できる技術的思想をその効果と共に記載する。
【００４８】
（イ）請求項３に記載の不揮発性メモリのデータ破壊検出装置において、前記混合値と前記ミラー値とを書き込む初期化後に、前記使用アドレスと前記未使用アドレスとは偶数ずつに割り振られることを特徴とする不揮発性メモリのデータ破壊検出装置。
【００４９】
同構成によれば、混合値とミラー値とを書き込むことで初期化されたデータに使用アドレスと未使用アドレスとが偶数ずつに割り振られるので、あるビット列において未使用アドレスの混合値とミラー値とが必ず並んでいる状態となり、データ破壊の検出がより容易となる。
【００５０】
（ロ）請求項１又は２に記載の不揮発性メモリのデータ破壊検出装置において、前記混合値と前記ミラー値とは、前記プログラムが前記使用アドレスに書き込まれた後に、前記プログラムが書き込まれていない前記未使用アドレスに書き込まれることを特徴とする不揮発性メモリのデータ破壊検出装置。
【００５１】
同構成によれば、プログラムが書き込まれていない空アドレスである未使用アドレスに混合値とミラー値とが書き込まれるため、データ破壊の検出のためにプログラムを書き込むアドレスを変える必要がない。
【００５２】
（ハ）請求項１、２、及び前記技術的思想（イ）、（ロ）のいずれかの不揮発性メモリのデータ破壊検出装置において、前記データ書き込み手段は、前記不揮発性メモリのアプリケーションが書き換えられた際、当該書き換え後の前記不揮発性メモリの前記未使用アドレスに、新たな前記検出データを書き込むことを特徴とする不揮発性メモリのデータ破壊検出装置。
【００５３】
同構成によれば、アプリケーションの書き換え後の不揮発性メモリの未使用アドレスに新たな検出データを書き込むので、不揮発性メモリのアプリケーションが書き換えられたとしても、データ破壊の検出が可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１…コンピュータ、２…ＣＰＵ、３…ＲＯＭ、３ａ…データ破壊検出プログラム、４…ＲＡＭ、５…不揮発性メモリ、６…データ破壊検出装置、７…アプリケーション、８…検出データ、１０…制御部、１１…書き込み部、１２…データ破壊判定部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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