(57)【要約】【課題】ＨＤＤ等の磁気ディスク装置に対して、ストリームデータ等のリアルタイム性を損なうことなく書き込み、読み出しを行うこと。【解決手段】ディスクの全領域５００を、高信頼度が要求されるデータを格納する連続するブロックによる高信頼領域５１０と、低信頼度でよいデータを格納する連続するブロックによる低信頼領域５２０とに分ける。高信頼領域５１０は、各種の管理情報の格納領域５３０〜５６０、メタデータ領域５７０、及び、暗号鍵、プログラム等の高い信頼性が要求されるデータを格納する高信頼データ領域５８０の領域に分割される。低信頼領域５２０には、映像情報等のリアルタイム性が要求されるデータが格納される。【選択図】      図５
2005302233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記憶装置に対してデータの書き込み・読み出しを行うファイルシステムを格納した情報記憶装置であって、
前記ファイルシステムがロードされるメインメモリと、
前記ファイルシステムを実行する処理装置とを有し、
前記ファイルシステムは、
前記記憶装置の領域を高信頼性領域と低信頼性領域とに分けて管理し、
前記記憶装置にデータを格納する場合、管理データあるいは暗号化鍵データを前記高信頼性領域に格納し、コンテンツデータを前記低信頼性領域に格納することを特徴とする情報記憶装置。
【請求項２】
請求項１記載の情報記憶装置であって、
前記高信性領域に格納されたデータをアクセスする場合、リトライ処理あるいはセクタのリマッピング処理のうちの少なくとも１つを実行することを特徴とする情報記憶装置。
【請求項３】
請求項１記載の情報記憶装置であって、
前記低信頼領域に格納されたデータをアクセスする場合、リトライ処理あるいはセクタのリマッピング処理を行わないことを特徴とする情報記憶装置。
【請求項４】
請求項１記載の情報記憶装置であって、
前記低信頼領域に格納されたデータをアクセスする場合、データアクセスのリアルタイム性が損なわれない程度でリトライ処理あるいはセクタのリマッピング処理を行うことを特徴とする情報記憶装置。
【請求項５】
請求項１記載の情報記憶装置であって、
前記高信頼性領域と前記低信頼性領域とは、連続するブロック領域であることを特徴とする情報記憶濃置。
【請求項６】
請求項１記載の情報記憶装置であって、
前記高信頼領域は、前記記憶装置内で予め信頼性の検査を行った領域であることを特徴とする情報記憶装置。
【請求項７】
請求項１記載の情報記憶装置であって、
前記高信頼領域と低借頼領域との分割位置は、変更可能であることを特徴とする情報記憶装置。
【請求項８】
請求項１記載の情報記憶装置であって、
ファイル識別子と格納先領域との対応関係を示す情報を有し、
前記情報を参照して、データのファイル識別子に応じて高信頼領域あるいは低信頼領域にデータを格納することを特徴とする情報記憶装置。
【請求項９】
請求項１記載の情報記憶装置であって、
前記管理データ、暗号化鍵データは、前記低信頼領域に格納されるデータに対する管理データ、暗号化鍵データであることを特徴とする情報記憶装置。
【請求項１０】
記憶装置に対してデータの書き込み・読み出しを行うファイルシステムを格納した情報記憶装置における情報記憶方法であって、
前記ファイルシステムがメインメモリにロードされ、該メインメモリには、前記ファイルシステムを実行する処理装置を有し、
前記ファイルシステムは、
前記記憶装置の領域を高信頼性領域と低信頼性領域とに分けて管理し、
前記記憶装置にデータを格納する場合、管理データあるいは暗号化鍵データを前記高信頼性領域に格納し、コンテンツデータを前記低信頼性領域に格納することを特徴とする情報記憶方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の情報記憶方法であって、
前記高信性領域に格納されたデータをアクセスする場合、リトライ処理あるいはセクタのリマッピング処理のうちの少なくとも１つを実行することを特徴とする情報記憶方法。
【請求項１２】
請求項１０記載の情報記憶方法であって、
前記低信頼領域に格納されたデータをアクセスする場合、リトライ処理あるいはセクタのリマッピング処理を行わないことを特徴とする情報記憶方法。
【請求項１３】
請求項１０記載の情報記憶方法であって、
前記低信頼領域に格納されたデータをアクセスする場合、データアクセスのリアルタイム性が損なわれない程度でリトライ処理あるいはセクタのリマッピング処理を行うことを特徴とする情報記憶方法。
【請求項１４】
請求項１０記載の情報記憶方法であって、
前記高信頼性領域と前記低信頼性領域とは、連続するブロック領域であることを特徴とする情報記憶濃置。
【請求項１５】
請求項１０記載の情報記憶方法であって、
前記高信頼領域は、前記記憶方法内で予め信頼性の検査を行った領域であることを特徴とする情報記憶方法。
【請求項１６】
請求項１０記載の情報記憶方法であって、
前記高信頼領域と低借頼領域との分割位置は、変更可能であることを特徴とする情報記憶方法。
【請求項１７】
請求項１０記載の情報記憶方法であって、
ファイル識別子と格納先領域との対応関係を示す情報を有し、
前記情報を参照して、データのファイル識別子に応じて高信頼領域あるいは低信頼領域にデータを格納することを特徴とする情報記憶方法。
【請求項１８】
請求項１０記載の情報記憶方法であって、
前記管理データ、暗号化鍵データは、前記低信頼領域に格納されるデータに対する管理データ、暗号化鍵データであることを特徴とする情報記憶方法。
【請求項１９】
記憶装置に対してデータの書き込み・読み出しを行うファイルシステムを格納した情報記憶装置における情報記憶処理プログラムであって、
前記ファイルシステムがメインメモリにロードされ、
前記ファイルシステムは、
前記記憶装置の領域を高信頼性領域と低信頼性領域とに分けて管理する処理と、
前記記憶装置にデータを格納する場合、管理データあるいは暗号化鍵データを前記高信頼性領域に格納し、コンテンツデータを前記低信頼性領域に格納する処理とを実行させることを特徴とする情報記憶処理プログラム。
【請求項２０】
請求項１９載の情報記憶処理プログラムであって、
前記高信性領域に格納されたデータをアクセスする場合、リトライ処理あるいはセクタのリマッピング処理のうちの少なくとも１つの処理を実行させることを特徴とする情報記憶処理プログラム。
【請求項２１】
請求項１９記載の情報記憶処理プログラムであって、
前記低信頼領域に格納されたデータをアクセスする場合、リトライ処理あるいはセクタのリマッピング処理の実行を行わせないことを特徴とする情報記憶処理プログラム。
【請求項２２】
請求項１９記載の情報記憶処理プログラムであって、
前記低信頼領域に格納されたデータをアクセスする場合、データアクセスのリアルタイム性が損なわれない程度でリトライ処理あるいはセクタのリマッピング処理を行わせることを特徴とする情報記憶処理プログラム。
【請求項２３】
請求項１９記載の情報記憶処理プログラムであって、
前記高信頼領域と低借頼領域との分割位置の変更の処理を行わせることが可能であることを特徴とする情報記憶処理プログラム。
【請求項２４】
請求項１９記載の情報記憶処理プログラムであって、
ファイル識別子と格納先領域との対応関係を示す情報を有し、
前記情報を参照して、データのファイル識別子に応じて高信頼領域あるいは低信頼領域にデータを格納する処理を行わせることを特徴とする情報記憶処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報記憶装置、情報記憶方法及び情報記憶処理プログラムに係り、特に、ＡＶデータ等のストリーム系のデータの記録、再生のために使用して好適な情報記憶装置、情報記憶方法及び情報記憶処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、音楽、映像等のマルチメディア情報を家庭内機器を使用して視聴する機会がが多くなっており、これに伴って、これらの音楽、映像等のリアルタイム性が要求されるマルチメディア情報（ストリームデータともいう）を安価な機器で、高信頼に記録再生することができる機器の要求が高まっている。このような要求に答えるため、種々の技術が提案されている。例えば、アクセスされるデータの種類、内容、アクセス時の他のデータとの関係を考慮して、最適なデータアクセスを行うようにした技術が、特許文献１等に記載されて知られている。また、アクセスの信頼性、実時間性等の要求される性質の異なるデータのアクセスにおけるリトライ処理を最適化する技術が、特許文献２等に記載されて知られている。さらに、容量の小さいファイルデータの記憶と消去とを繰り返すことにより発生するフラグメンテーションを抑制しながら、容量の大きいリアルタイムファイルデータの記憶を効率的に行うことを可能にした技術が、特許文献３等に記載されて知られている。
【特許文献１】特開２００１−１３４４９５号公報
【特許文献１】特開２０００−１４８６０４号公報
【特許文献１】特開２００４−５２４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前述した特許文献１〜３に記載された従来技術は、ＨＤＤ等の磁気ディスク装置等に対して、音楽、映像等のリアルタイム性が要求されるマルチメディア情報とそれ以外のデータとを混在させて記録再生する場合使用して好適な技術である。
【０００４】
しかし、これらの従来技術は、家庭内機器に適用する場合の低価格化について配慮されておらず、また、マルチメディア情報を構成するリアルタイム性が要求されるストリームデータの書き込み、読み出しのための制御装置の負荷が大きく、リアルタイム性が損なわれる場合もあるという問題点を有している。
【０００５】
本発明の目的は、前述に鑑み、家庭内機器に適用する場合に低価格化を可能とし、ＨＤＤ等のディスク装置に対して、ストリームデータ等のリアルタイム性を損なうことなく書き込み、読み出しを行うことを可能とした情報記憶装置、情報記憶方法及び情報記憶処理プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば前記目的は、記憶装置に対してデータの書き込み・読み出しを行うファイルシステムを格納した情報記憶装置であって、前記ファイルシステムがロードされるメインメモリと、前記ファイルシステムを実行する処理装置とを有し、前記ファイルシステムが、前記記憶装置の領域を高信頼性領域と低信頼性領域とに分けて管理し、前記記憶装置にデータを格納する場合、管理データあるいは暗号化鍵データを前記高信頼性領域に格納し、コンテンツデータを前記低信頼性領域に格納することにより達成される。
【０００７】
また、前記目的は、記憶装置に対してデータの書き込み・読み出しを行うファイルシステムを格納した情報記憶装置における情報記憶方法であって、前記ファイルシステムがメインメモリにロードされ、該メインメモリには、前記ファイルシステムを実行する処理装置を有し、前記ファイルシステムが、前記記憶装置の領域を高信頼性領域と低信頼性領域とに分けて管理し、前記記憶装置にデータを格納する場合、管理データあるいは暗号化鍵データを前記高信頼性領域に格納し、コンテンツデータを前記低信頼性領域に格納することにより達成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、家庭内機器に適用して、家庭内機器の低価格化を図ることができ、また、ストリームデータのリアルタイム性を損なうことなく、高い信頼性をもってストリームデータの記録、再生を行うことができる機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明による記憶装置制御方法及びファイルシステムの実施形態を図面により詳細に説明する。
【００１０】
図１は本発明の一実施形態によるファイルシステムのハードウェア構成を示すブロック図である。図１において、１００はＣＰＵ、１１０はＲＡＭ、１２０はクロック源、１３０はマルチメディアコーデック、１４０はディスプレイアダプター、１５０はディスプレイ、１６０はＨＤＤインタフェースアダプター、１７０はＨＤＤ、１７１はディスクコントローラ、１７２はディスク、１８０はシステムバス、１９０はＩ／Ｏインタフェース、１９５は通信制御装置（ＮＩＣ）である。
【００１１】
図示したファイルシステムは、システム全体の制御を行うＣＰＵ１００と、ＣＰＵ１００が制御処理のために使用するアプリケーションプログラム等をダウンロードして記憶するメモリである主記憶装置としてのＲＡＭ１１０と、システム全体で使用するクロック信号を供給するクロック源１２０と、マルチメディア情報の符号化、復号化を行うマルチメディアコーデック１３０と、映像等の表示を行うディスプレイ１５０と、ディスプレイ１５０に対する表示制御を行うディスプレイアダプタ１４０と、ＣＰＵ１００が使用するアプリケーションプログラム、各種のデータ、マルチメディア情報を格納するＨＤＤ１７０と、ＨＤＤ１７０に対してデータの書き込み、読み出しの制御を行うＨＤＤインタフェースアダプタ１６０と、通信回線を介してマルチメディア情報の授受を行う通信制御装置１９５と、操作指示のための入力装置等が接続されるＩ／Ｏインタフェース１９０がシステムバス１８０を介して相互に接続されて構成されている。ＨＤＤ１７０は、データを記録する媒体である磁気ディスク１７２と、磁気ディスク１７２に対する書き込み、読み出しを制御するディスクコントローラ１７１とにより構成される。
【００１２】
前述のように構成されるファイルシステムは、マルチメディア情報提供サーバとして使用することができ、また、例えば、ＨＤＤ搭載型のビデオレコーダ等の家庭内機器として構成することができる。このようなビデオレコーダとして構成する場合、テレビチューナ、スピーカが接続されたオーディオアンプがインタフェース回路を介してシステムバス１８０に接続される。
【００１３】
図２は図１に示すＲＡＭ１１０内にＨＤＤ１７０からダウンロードされて構成される本発明の実施形態でのソフトウェア構成を示す図である。図２において、１１１はアプリケーション、１１２はＯＳ、１１３はファイル処理部、１１４はディスクドライバ、１１５はその他のドライバである。
【００１４】
図２において、ファイル処理部１１３は、本発明によるファイルシステムの処理動作を行うものであり、アプリケーション１１１と連携して処理を実行する。アプリケーション１１１は、各種のアプリケーションが備えられていてよいが、本発明のファイルシステムの処理を行うアプリケーションでは、ファイルを開いてそのファイルをＨＤＤ１７０に書き込むときに、そのファイルが高信頼性を要求されるデータを持ったファイルであるか、映像情報等のリアルタイム性が要求されて高い信頼性を要求されていないデータであるかを設定する等の処理を行う。ディスクドライバ１１４は、ＨＤＤ１７０のインタフェースアダプタ１６０に対して、ＨＤＤ１７０をアクセスするための各種の制御情報、データ等を提供する。また、その他のドライバ１１５は、他の各種の機器、例えば、ＦＤ、ＣＤ、入力装置、ディスプレイ１５０等に対してそれらを制御するために必要な各種の制御情報、データ等を提供する。さらに、ＯＳ１１２は、前述したソフトウェア機能の全体を統合して制御するものである。ＯＳとしては、各種のものが知られており、種々の機器に使用されているが、本発明の実施形態では、ＯＳ１１２は、どのような種類のものであってもよい。
【００１５】
図３はファイルフラグメンテーションと、ファイルフラグメンテーション時のＩ／Ｏフラグメンテーションとについて説明する図、図４はメモリバッファフラグメンテーション時のＩ／Ｏフラグメンテーションについて説明する図である。
【００１６】
図３（ａ）に示すように、一般に、ファイルシステムが持つファイル２００は、ディスクに格納される際、ディスク内の複数のブロック２２０に分散されて格納される。ファイルシステムは、１つのファイル２００がどのように分散されて複数のブロック２２０に配置されるかを管理しており、ディスクにアクセスする場合、１つのファイルをディスクのブロックの大きさに分けてアクセスすることになる。そして、ディスクへのアクセスは、そのブロックの場所にヘッドをシークした後にデータの伝送を行うことになり、ファイルが複数のブロックに分散されて配置されている場合、異なるブロックに対するアクセスの都度前述したシークの動作が必要となり、処理速度が遅くなり、システムのオーバヘッドも増加することになる。
【００１７】
また、通常、ディスクへのアクセスは、図３（ｂ）に示すようにＩ／Ｏメモリバッファ３５０を介して行われるが、この場合、ファイルシステムは、ファイルシステムが持つファイル３１０が、ディスク内のどの複数のブロック３２０、３３０、３４０に分散されて格納されるか、また、これらに対するアクセスに際して、Ｉ／Ｏメモリバッファ３５０のどの領域３５１〜３５３を使用するかを管理する必要が生じ、システムのオーバヘッドが増加することになる。
【００１８】
ファイルフラグメンテーション時における前述したような問題を解消するためには、ファイルシステムが持つ１つのファイルをディスク内の連続したブロックに格納し、かつ、１つのファイルの全てを扱うことができるＩ／Ｏメモリバッファを用意すればよい。しかし、この場合にも、Ｉ／Ｏフラグメンテーションを発生させてしまうことがある。これを説明するのが図４である。
【００１９】
図４に示す例は、ファイルシステムが持つファイル４００をディスクの連続するブロック４３０の領域に割り当てているが、この場合に、物理的なＩ／Ｏバッファが複数のメモリ領域４５０〜４５３に分割されてしまう場合があることを示している。例えば、仮想計算機システムにファイルシステムを構築した場合、仮想的なＩ／Ｏメモリバッファ４４０は、１つのＩ／Ｏサイズのファイル４１０全体を一連のものとして扱うことが可能に設定されていたとしても、物理的なＩ／Ｏバッファに割り付ける際に、複数に分割されてしまうことになる。このような場合にも、ファイルシステムは、物理的なＩ／Ｏメモリバッファのどの領域を使用するかを管理する必要が生じ、システムのオーバヘッドが増加することになる。
【００２０】
本発明は、前述したようなファイルのフラグメンテーションの発生を抑制し、ディスクに対するアクセスを効率的に行うことを可能にするものである。そのため、本発明では、ディスク装置の全体の領域を、記録するデータの性質に従って高信頼度が要求されるデータを格納する領域と、低信頼度でよいデータを格納する領域とに分けて使用するようにし、各領域に格納されるデータに対するアクセスにおけるリトライ処理等の最適化を図ることができるようにしている。
【００２１】
図５は本発明の実施形態でのディスク上の領域に割り当てるデータの配置を説明する図であり、次に、これについて説明する。
【００２２】
ディスクの全領域５００は、高信頼度が要求されるデータを格納する連続するブロックによる高信頼領域５１０と、低信頼度でよいデータを格納する連続するブロックによる低信頼領域５２０とに分けられる。この領域の分割は、システム設計者がシステムの設計時に定めてもよく、また、ＨＤＤ等の製造後に通常行われているディスク面の全面に対するチェックを、低信頼領域５２０については行わずに、ディスク面のチェックを行った領域を高信頼領域５１０に設定し、ディスク面のチェックを行っていない領域を低信頼領域５２０として定めるようにしてもよい。一般に、ＨＤＤ等の製造後に通常行われるディスク面の全面に対するチェックには、多大な時間を要するためそれだけでＨＤＤのコストの増大を招くことになるが、ディスク面のチェックを行わない領域を設け、その領域を低信頼領域として使用するようにすることにより、ＨＤＤの製造コストの低減を図ることができる。また、高信頼領域５１０と低信頼領域５２０との分割位置、すなわち、高信頼領域５１０と低信頼領域５２０との大きさは、ファイルシステムの運用中において、ファイル処理部１１３の指示により変更することも可能である。
【００２３】
高信頼領域５１０は、ファイルシステム管理情報の格納領域５３０、メタデータブロック割当管理情報の格納領域５４０、高信頼領域のデータブロック割当管理情報の格納領域５５０、低信頼領域のデータブロック割当管理情報の格納領域５６０、複数のブロック５７１からなるメタデータ領域５７０、及び、複数のブロック５８１からなる高信頼データ領域５８０の領域に分割され、それぞれの領域が連続する領域とされて構成される。高信頼データ領域５８０には、暗号鍵、プログラム等の高い信頼性画要求されるデータが格納され、これらのデータは、リトライ処理、セクタのリマッピング処理等のデータの高信頼化のための処理が行われる。
【００２４】
また、低信頼領域５２０は、連続する複数のブロック５９１からなる低信頼データ領域５９０により構成される。前述の低信頼データ領域５９０には、例えば、映像情報等のリアルタイム性が要求されるデータ、ストリーミングコンテンツ等のシーケンシャルなデータ、その他の通常のデータ等が格納される。そして、本発明の実施形態は、低信頼データ領域５９０に格納されるデータについては、リトライ等のデータの高信頼化のための処理を行わず、行う場合にも、データのリアルタイム性が損なわれない程度に、すなわち、映像、音声の再生の大幅な遅れ、映像に対する音声の非同期等が生じることのないように行うこととする。これにより、低信頼データ領域５９０に格納されるデータを高速にアクセスすることが可能となる。また、低信頼データ領域５９０に格納されるデータが映像情報等であって、特定の利用者にのみ視聴可能とする等のために暗号化を行う場合の暗号鍵は、高信頼データ領域５８０に格納して使用する。
【００２５】
前述で説明したように、本発明の実施形態は、ディスク領域を、ディスク上で連続する高信頼領域と、ディスク上で連続する低信頼領域とに分けて使用することとし、また、高信頼領域におけるメタデータ等の管理データの格納領域と、暗号鍵、プログラム等のデータの格納領域とを、同様にディスク上で連続する領域に分けているので、管理データとそれ以外のデータとが混在して格納されることがなくなり、この結果、高信頼領域及び低信頼領域に格納される管理データ以外のデータを大きな一連のデータとして扱うことが可能となり、これらのデータに対するアクセス及びその処理を高速に行うことが可能となる。
【００２６】
図６はファイルシステム管理情報の格納領域５３０に格納されるファイルシステム管理情報６００の構成を示す図である。この図から判るように、ファイルシステム管理情報６００は、ディスクサイズ６１０、高信頼領域サイズ６２０、低信頼領域サイズ６３０、メタデータ領域サイズ６４０、メタデータが格納される複数のブロック５７１によるメタデータ領域５７０の大きさを示すメタデータブロック割当管理情報サイズ６５０、高信頼データが格納される複数のブロック５８１からなる高信頼データ領域５８０の大きさを示す高信頼データブロック割当管理情報サイズ６６０、低信頼データが格納される複数のブロック５９１からなる低信頼データ領域５９０の大きさを示す低信頼データブロック割当管理情報サイズ６７０、ファイル数６８０、その他６９０により構成されている。
【００２７】
図７はメタデータ領域５７０に格納されるファイル管理情報としてのメタデータの構成を示す図である。メタデータ７００は、データをディスク上のどこに記録したかを示すデータ配置情報であり、複数のメタデータブロック番号７０１と次のメタデータブロック番号７０２とが１つのメタデータブロックとして構成され、次のメタデータブロック番号により次のメタデータブロックにリンクして複数のメタデータブロックにより構成される。メタデータブロック番号７０１のそれぞれ１つは、１つのファイル管理情報メタデータブロック７２０を構成し、このファイル管理情報メタデータブロック７２０は、ファイル名７２１、ファイルサイズ７２２、データ領域タイプ（高信頼領域あるいは低信頼領域を示す）７２３、ファイルが格納される複数のデータブロック番号７２４、次のメタデータブロック番号７２５により構成され、次のメタデータブロック番号によりファイル管理情報としての次のメタデータブロックにリンクさせられている。
【００２８】
図８はファイルシステムがファイルの処理のためにメモリ上に展開したメタデータのフォーマットを示す図である。図８（ａ）に示すように、メタデータブロックのキャッシュ８００には、図７により説明したディスク上のメタデータ領域５７０から読み出した管理情報としてのメタデータブロックのメタデータブロック番号８１１と、そのメタデータブロックのコピー８１２とにより構成されるレコード８１０の複数が格納される。また、メモリ上にファイルテーブル８２０が構成され、このテーブルには、図８（ｂ）に示すように、ファイル名８３１と、参照カウンタの情報８３２と、ファイルの最初のメタデータブロック番号８３３とにより構成されるレコードの複数が格納される。
【００２９】
図９はファイルシステムの初期設定の処理動作を説明するフローチャートであり、次に、これについて説明する。ここでの処理は、図２に示すファイル処理部１１３により行われる処理であり、図５により説明したディスク上の領域へのデータの配置を設定する処理である。
【００３０】
（１）まず、ディスクコントローラ１７１からディスクのサイズを取得すると共に、図５により説明した各種の管理情報の領域５３０〜５６０、メタデータ領域５７０、高信頼データ領域５８０の情報を含む高信頼領域５１０の情報を取得する（ステップ９００、９１０）。
【００３１】
（２）次に、ファイルシステム管理情報の領域５３０を初期化すると共に、この領域５３０に、ファイルシステム管理情報を書き込む（ステップ９２０、９３０）。
【００３２】
（３）メタデータブロック割当管理情報の領域５４０を初期化すると共に、この領域５４０に、メタデータブロック割当管理情報を書き込む（ステップ９４０、９５０）。
【００３３】
（４）高信頼領域のデータブロック割当管理情報の領域５５０を初期化すると共に、この領域５５０に、高信頼領域のデータブロック割当管理情報を書き込む（ステップ９６０、９７０）。
【００３４】
（５）低信頼領域のデータブロック割当管理情報の領域５６０を初期化すると共に、この領域５６０に、低信頼領域のデータブロック割当管理情報を書き込む（ステップ９８０、９９０）。
【００３５】
前述した処理を行うことにより、図５により説明したような領域の割り当てをディスク上に行うことができる。
【００３６】
図１０はファイルシステムの初期化の処理動作を説明するフローチャートであり、次に、これについて説明する。ここでの処理は、図２に示すファイル処理部１１３により行われる処理である。
【００３７】
（１）ファイルシステム管理情報をディスクのファイルシステム管理情報の領域５３０から読み込み、メタデータブロック割当管理情報をディスクのメタデータブロック割当管理情報の領域５４０から読み込む（ステップ１０００、１０１０）。
【００３８】
（２）高信頼領域のデータブロック割当管理情をディスクの高信頼領域のデータブロック割当管理情報の領域５５０から読み込、低信頼領域のデータブロック割当管理情をディスクの低信頼領域のデータブロック割当管理情報の領域５６０から読み込む（ステップ１０２０、１０３０）。
【００３９】
（３）ファイルテーブルのメタデータブロックをディスクのメタデータ領域５７０から読み込む（ステップ１０４０）。
【００４０】
（４）メモリ上のファイルテーブルを、前述のでの処理でディスクから読み出した情報に基づいて初期化し、最後に、ファイルシステムの初期化を行って処理を終了する（ステップ１０５０、１０６０）。
【００４１】
図１１はファイルのデータが高信頼領域５１０に格納するべきデータであるか、低信頼領域５２０に格納するべきデータであるかを決定する方法を説明する図である。
【００４２】
一般に、ファイルには、そのファイルの種類を表すためにファイル拡張子が付与されている。そこで、本発明の実施形態では、ファイルのデータを高信頼領域に格納するか、低信頼領域に格納するかを決定する１つの方法として、前述したファイル識別子を利用する方法を用いることとする。すなわち、本発明の実施形態は、図１１（ａ）に示すように、ディレクトリ１１３０かファイル１１４０かを示すファイルタイプ１１００のディレクトリ１１３０、ファイル１１４０と、各ファイルに付与されるであろうファイル拡張子１１１０とに従って、そのディレクトリ、ファイルをディスク上の高信頼領域に格納するか、低信頼領域に格納するかを示すデータ領域の情報１１２０を、高信頼データ領域５８０の１または複数のブロック５８１内に設けたテーブル等に予め設定しておき、ファイルをデスク領域に格納する場合に、前述したような設定情報に従って、そのファイルを格納する領域を決定する。
【００４３】
図１１（ａ）に示す例では、ディレクトリの情報１１３０は、１１３１として示すようにディスクの高信頼領域に格納すると設定されており、ファイル拡張子が、.mpg、.avi、.m2p等である場合には、そのファイルが映像データ等のストリームデータのファイルで実時間性が要求されるものであり、１１４１〜１１４４として示すようにディスクの低信頼領域に格納すると設定されている。また、ファイル拡張子が、前述した拡張子以外の拡張子、例えば、.txt等である場合、１１４５として示すようにディスクの高信頼領域に格納すると設定されている。
【００４４】
前述では、ファイルを格納する領域を決定する方法として、ファイル識別子を利用する方法について説明したが、ＯＳの種類によっては、ファイルにファイル識別子を付与せずにファイルの処理を行うものがある。そのための別の方法として、本発明の実施形態は、ファイルパスの情報を使用してファイルを格納する領域を決定するようにすることもできる。この場合、図１１（ｂ）に示すように、ディレクトリ１１８０かファイル１１９０かを示すファイルタイプ１１５０のディレクトリ１１８０、ファイル１１９０と、ディレクトリ、各ファイルに付与されるファイルパス１１６０の情報とに従って、そのファイルをディスク上の高信頼領域に格納するか、低信頼領域に格納するかを示すデータ領域の情報１１７０を、テーブル等に予め設定しておき、ファイルをデスク領域に格納する場合に、前述したような設定情報に従って、そのファイルを格納する領域を決定する。
【００４５】
図１１（ｂ）に示す例では、ディレクトリの情報１１８０は、１１８１として示すようにディスクの高信頼領域に格納すると設定されており、ファイルパスの情報１１６０に、low_reliableが設定されている場合、そのファイルが映像データ等のストリームファイルで実時間性が要求されるものであるとして、１１９１として示すようにディスクの低信頼領域に格納すると設定されている。また、ファイルパスの情報の情報がlow_reliable以外に設定されていた場合、１１９２として示すように、ディスクの高信頼領域に格納すると設定されている。
【００４６】
図１２はファイルを開く場合の処理動作を説明するフローチャートであり、次に、これについて説明する。
【００４７】
（１）まず、メモリ上のファイルテーブルを検索して、ファイルを発見することができたか否かを判定し、ファイルを発見することができた場合、ファイルのメタデータブロックがすでにキャッシュに存在しているか否かを判定する（ステップ１２００、１２１０、１２２０）。
【００４８】
（２）ステップ１２２０の判定で、ファイルのメタデータブロックがすでにキャッシュに存在していた場合、ファイルの参照カウンタを“１”増加させてここでの処理を終了する（ステップ１２８０）。
【００４９】
（３）ステップ１２２０の判定で、ファイルのメタデータブロックがキャッシュに存在していなかった場合、ディスクからファイル管理情報のメタデータブロックの全てを読み込んだ後、ファイルの参照カウンタを“１”増加させてここでの処理を終了する（ステップ１２４０、１２８０）。
【００５０】
（４）ステップ１２１０の判定で、ファイルを発見することができなかった場合、ファイルに対する処理のモードが書き込みモードとなっているか否かを判定し、書き込みモードでなかった場合、エラーとしてここでの処理を終了する（ステップ１２３０）。
【００５１】
（５）ステップ１２３０の判定で、ファイルに対する処理のモードが書き込みモードであった場合、ファイルにメタデータブロックを割り当て、さらに、ファイル管理情報を初期化する（ステップ１２５０、１２６０）。
【００５２】
（６）その後、ファイルのデータブロック領域を決定する。このファイルのデータブロック領域の決定は、ファイルをディスクの高信頼領域に格納するのか、低信頼領域に格納するのかを決定するものであり、図１１により説明した方法により決定することができる。そして、ファイルの参照カウンタを“１”増加させてここでの処理を終了する（ステップ１２７０、１２８０）。
【００５３】
前述したステップ１２４０の処理において、ディスクからファイル管理情報のメタデータブロックの全てを読み込むことにより、連続する複数のデータブロックに格納される大きなファイルをも扱うことが可能になり、特に、低信頼データ領域に格納されるストリームデータ等のリアルタイム性が要求されるファイルの処理を高速に行うことが可能となる。
【００５４】
図１３はファイルを閉じる場合の処理動作を説明するフローチャートであり、次に、これについて説明する。
【００５５】
（１）まず、ファイルの参照カウンタの値が“１”であるかそれ以上であるかを判定し、ファイルの参照カウンタの値が“１”以上であった場合、他のユーザがそのファイルを開いていることを意味するので、ファイルの参照カウンタの値を“１”減少させて、ここでの処理を終了する（ステップ１３００、１３１０）。
【００５６】
（２）ステップ１３００の判定で、ファイルの参照カウンタの値が“１”であった場合、他のユーザが使用していないことを意味し、また、メタデータが変更されている可能性があるので、変更されたファイルのメタデータブロックをディスクに書き込む（ステップ１３２０）。
【００５７】
（３）その後、ファイルのメタデータブロックのキャッシュを開放して、ここでの処理を終了する（ステップ１３３０）。
【００５８】
前述した処理において、ユーザが、ファイルをディスクの高信頼領域に格納するのか、低信頼領域に格納するのかを変更したい場合、そのファイルのコピーを作成して、コピーしたファイルについてファイルのデータブロック領域を決められるようにしておけばよい。
【００５９】
図１４はディスクにファイルを書き込む場合の処理動作を説明するフローチャートであり、次に、これについて説明する。
【００６０】
（１）書き込むべきデータブロックの番号を計算する。この計算は、ファイルの大きさからデータブロックの数を算出し、何番目のデータブロックから何番目のデータブロックまでにファイルを書き込むかを算出するものである（ステップ１４００）。
【００６１】
（２）次に、ステップ１４００で算出したデータブロックの全てがそのファイルを書き込むために割り当てられているか否かを判定し、割り当てられていた場合、ディスクにデータのブロックを書き込んで、ここでの処理を終了する（ステップ１４１０、１４６０）。
【００６２】
（３）ステップ１４１０の判定で、書き込むべきデータブロックの全てがファイルを書き込むために割り当てられていなかった場合、すなわち、ファイルが大きくなっていて、データブロックが不足する場合、ファイルに割り当てられるべきデータブロックの番号を管理するためのファイルのメタデータブロックが足りるか否かを判定する（ステップ１４２０）。
【００６３】
（４）ステップ１４２０の判定で、ファイルのメタデータブロックが足りなかった場合、ファイルにメタデータのブロックを割り当てる。この処理の後、または、ステップ１４２０の判定で、ファイルのメタデータブロックが足りていた場合、ファイルのデータ領域によってファイルにデータブロックを割り当てて、ディスクにデータのブロックを書き込んで、ここでの処理を終了する（ステップ１４３０、１４５０、１４６０）。
【００６４】
前述した本発明の実施形態における各処理は、処理プログラムとして構成することができ、この処理プログラムは、ＨＤ、ＤＡＴ、ＦＤ、ＭＯ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に格納して提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態によるファイルシステムのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すＲＡＭ内にＨＤＤからダウンロードされて構成される本発明の実施形態でのソフトウェア構成を示す図である。
【図３】ファイルフラグメンテーションと、ファイルフラグメンテーション時のＩ／Ｏフラグメンテーションとについて説明する図である。
【図４】メモリバッファフラグメンテーション時のＩ／Ｏフラグメンテーションとについて説明する図である。
【図５】本発明の実施形態でのディスク上の領域に割り当てるデータの配置を説明する図である。
【図６】ファイルシステム管理情報の格納領域に格納されるファイルシステム管理情報の構成を示す図である。
【図７】メタデータ領域に格納されるファイル管理情報としてのメタデータの構成を示す図である。
【図８】ファイルシステムがファイルの処理のためにメモリ上に展開したメタデータのフォーマットを示す図である。
【図９】ファイルシステムの初期設定の処理動作を説明するフローチャートである。
【図１０】ファイルシステムの初期化の処理動作を説明するフローチャートである。
【図１１】ファイルのデータを高信頼領域に格納するべきデータであるか、低信頼領域に格納するべきデータであるかを決定する方法を説明する図である。
【図１２】ファイルを開く場合の処理動作を説明するフローチャートである。
【図１３】ファイルを閉じる場合の処理動作を説明するフローチャートである。
【図１４】ディスクにファイルを書き込む場合の処理動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００６６】
１００  ＣＰＵ
１１０  ＲＡＭ
１１１  アプリケーション
１１２  ＯＳ
１１３  ファイル処理部
１１４  ディスクドライバ
１１５  その他のドライバ
１２０  クロック源
１３０  マルチメディアコーデック
１４０  ディスプレイアダプター
１５０  ディスプレイ
１６０  ＨＤＤインタフェースアダプター
１７０  ＨＤＤ
１７１  ディスクコントローラ
１７２  ディスク
１８０  システムバス
１９０  Ｉ／Ｏインタフェース
１９５  通信制御装置（ＮＩＣ）
【図１】
2005302233.tif 000003
【図２】
2005302233.tif 000004
【図３】
2005302233.tif 000005
【図４】
2005302233.tif 000006
【図５】
2005302233.tif 000007
【図６】
2005302233.tif 000008
【図７】
2005302233.tif 000009
【図８】
2005302233.tif 000010
【図９】
2005302233.tif 000011
【図１０】
2005302233.tif 000012
【図１１】
2005302233.tif 000013
【図１２】
2005302233.tif 000014
【図１３】
2005302233.tif 000015
【図１４】
2005302233.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成16年7月27日(2004.7.27)
【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】
記憶装置に対してデータの書き込み・読み出しを行うファイルシステムを格納した情報記憶装置であって、
前記ファイルシステムがロードされるメインメモリと、
前記ファイルシステムを実行する処理装置とを有し、
前記ファイルシステムは、
前記記憶装置の領域を高信頼性領域と低信頼性領域とに分けて管理し、
前記記憶装置にデータを格納する場合、管理データあるいは暗号化鍵データを前記高信頼性領域に格納し、コンテンツデータを前記低信頼性領域に格納することを特徴とする情報記憶装置。
【請求項２】
請求項１記載の情報記憶装置であって、
前記高信性領域に格納されたデータをアクセスする場合、リトライ処理あるいはセクタのリマッピング処理のうちの少なくとも１つを実行することを特徴とする情報記憶装置。
【請求項３】
請求項１記載の情報記憶装置であって、
前記低信頼領域に格納されたデータをアクセスする場合、リトライ処理あるいはセクタのリマッピング処理を行わないことを特徴とする情報記憶装置。
【請求項４】
請求項１記載の情報記憶装置であって、
前記低信頼領域に格納されたデータをアクセスする場合、データアクセスのリアルタイム性が損なわれない程度でリトライ処理あるいはセクタのリマッピング処理を行うことを特徴とする情報記憶装置。
【請求項５】
請求項１記載の情報記憶装置であって、
前記高信頼性領域と前記低信頼性領域とは、連続するブロック領域であることを特徴とする情報記憶装置。
【請求項６】
請求項１記載の情報記憶装置であって、
前記高信頼領域は、前記記憶装置内で予め信頼性の検査を行った領域であることを特徴とする情報記憶装置。
【請求項７】
請求項１記載の情報記憶装置であって、
前記高信頼領域と低借頼領域との分割位置は、変更可能であることを特徴とする情報記憶装置。
【請求項８】
請求項１記載の情報記憶装置であって、
ファイル識別子と格納先領域との対応関係を示す情報を有し、
前記情報を参照して、データのファイル識別子に応じて高信頼領域あるいは低信頼領域にデータを格納することを特徴とする情報記憶装置。
【請求項９】
請求項１記載の情報記憶装置であって、
前記管理データ、暗号化鍵データは、前記低信頼領域に格納されるデータに対する管理データ、暗号化鍵データであることを特徴とする情報記憶装置。
【請求項１０】
記憶装置に対してデータの書き込み・読み出しを行うファイルシステムを格納した情報記憶装置における情報格納方法であって、
前記ファイルシステムがメインメモリにロードされ、該メインメモリには、前記ファイルシステムを実行する処理装置を有し、
前記ファイルシステムは、
前記記憶装置の領域を高信頼性領域と低信頼性領域とに分けて管理し、
前記記憶装置にデータを格納する場合、管理データあるいは暗号化鍵データを前記高信頼性領域に格納し、コンテンツデータを前記低信頼性領域に格納することを特徴とする情報格納方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の情報格納方法であって、
前記高信性領域に格納されたデータをアクセスする場合、リトライ処理あるいはセクタのリマッピング処理のうちの少なくとも１つを実行することを特徴とする情報格納方法。
【請求項１２】
請求項１０記載の情報格納方法であって、
前記低信頼領域に格納されたデータをアクセスする場合、リトライ処理あるいはセクタのリマッピング処理を行わないことを特徴とする情報格納方法。
【請求項１３】
請求項１０記載の情報格納方法であって、
前記低信頼領域に格納されたデータをアクセスする場合、データアクセスのリアルタイム性が損なわれない程度でリトライ処理あるいはセクタのリマッピング処理を行うことを特徴とする情報格納方法。
【請求項１４】
請求項１０記載の情報格納方法であって、
前記高信頼性領域と前記低信頼性領域とは、連続するブロック領域であることを特徴とする情報格納方法。
【請求項１５】
請求項１０記載の情報格納方法であって、
前記高信頼領域は、前記記憶方法内で予め信頼性の検査を行った領域であることを特徴とする情報格納方法。
【請求項１６】
請求項１０記載の情報格納方法であって、
前記高信頼領域と低借頼領域との分割位置は、変更可能であることを特徴とする情報格納方法。
【請求項１７】
請求項１０記載の情報格納方法であって、
ファイル識別子と格納先領域との対応関係を示す情報を有し、
前記情報を参照して、データのファイル識別子に応じて高信頼領域あるいは低信頼領域にデータを格納することを特徴とする情報格納方法。
【請求項１８】
請求項１０記載の情報格納方法であって、
前記管理データ、暗号化鍵データは、前記低信頼領域に格納されるデータに対する管理データ、暗号化鍵データであることを特徴とする情報格納方法。
【請求項１９】
記憶装置に対してデータの書き込み・読み出しを行うファイルシステムを格納した情報記憶装置における情報記憶処理プログラムであって、
前記ファイルシステムがメインメモリにロードされ、
前記ファイルシステムは、
前記記憶装置の領域を高信頼性領域と低信頼性領域とに分けて管理する処理と、
前記記憶装置にデータを格納する場合、管理データあるいは暗号化鍵データを前記高信頼性領域に格納し、コンテンツデータを前記低信頼性領域に格納する処理とを実行させることを特徴とする情報記憶処理プログラム。
【請求項２０】
請求項１９載の情報記憶処理プログラムであって、
前記高信性領域に格納されたデータをアクセスする場合、リトライ処理あるいはセクタのリマッピング処理のうちの少なくとも１つの処理を実行させることを特徴とする情報記憶処理プログラム。
【請求項２１】
請求項１９記載の情報記憶処理プログラムであって、
前記低信頼領域に格納されたデータをアクセスする場合、リトライ処理あるいはセクタのリマッピング処理の実行を行わせないことを特徴とする情報記憶処理プログラム。
【請求項２２】
請求項１９記載の情報記憶処理プログラムであって、
前記低信頼領域に格納されたデータをアクセスする場合、データアクセスのリアルタイム性が損なわれない程度でリトライ処理あるいはセクタのリマッピング処理を行わせることを特徴とする情報記憶処理プログラム。
【請求項２３】
請求項１９記載の情報記憶処理プログラムであって、
前記高信頼領域と低借頼領域との分割位置の変更の処理を行わせることが可能であることを特徴とする情報記憶処理プログラム。
【請求項２４】
請求項１９記載の情報記憶処理プログラムであって、
ファイル識別子と格納先領域との対応関係を示す情報を有し、
前記情報を参照して、データのファイル識別子に応じて高信頼領域あるいは低信頼領域にデータを格納する処理を行わせることを特徴とする情報記憶処理プログラム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、情報記憶装置、情報格納方法及び情報記憶処理プログラムに係り、特に、ＡＶデータ等のストリーム系のデータの記録、再生のために使用して好適な情報記憶装置、情報格納方法及び情報記憶処理プログラムに関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
近年、音楽、映像等のマルチメディア情報を家庭内機器を使用して視聴する機会が多くなっており、これに伴って、これらの音楽、映像等のリアルタイム性が要求されるマルチメディア情報（ストリームデータともいう）を安価な機器で、高信頼に記録再生することができる機器の要求が高まっている。このような要求に答えるため、種々の技術が提案されている。例えば、アクセスされるデータの種類、内容、アクセス時の他のデータとの関係を考慮して、最適なデータアクセスを行うようにした技術が、特許文献１等に記載されて知られている。また、アクセスの信頼性、実時間性等の要求される性質の異なるデータのアクセスにおけるリトライ処理を最適化する技術が、特許文献２等に記載されて知られている。さらに、容量の小さいファイルデータの記憶と消去とを繰り返すことにより発生するフラグメンテーションを抑制しながら、容量の大きいリアルタイムファイルデータの記憶を効率的に行うことを可能にした技術が、特許文献３等に記載されて知られている。
【特許文献１】特開２００１−１３４４９５号公報
【特許文献２】特開２０００−１４８６０４号公報
【特許文献３】特開２００４−５２４３号公報
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明の目的は、前述に鑑み、家庭内機器に適用する場合に低価格化を可能とし、ＨＤＤ等のディスク装置に対して、ストリームデータ等のリアルタイム性を損なうことなく書き込み、読み出しを行うことを可能とした情報記憶装置、情報格納方法及び情報記憶処理プログラムを提供することにある。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
また、前記目的は、記憶装置に対してデータの書き込み・読み出しを行うファイルシステムを格納した情報記憶装置における情報格納方法であって、前記ファイルシステムがメインメモリにロードされ、該メインメモリには、前記ファイルシステムを実行する処理装置を有し、前記ファイルシステムが、前記記憶装置の領域を高信頼性領域と低信頼性領域とに分けて管理し、前記記憶装置にデータを格納する場合、管理データあるいは暗号化鍵データを前記高信頼性領域に格納し、コンテンツデータを前記低信頼性領域に格納することにより達成される。