УСТРОЙСТВО ПРИВОДА ОПТИЧЕСКОГО ДИСКА
OPTICAL DISC DRIVE

Область техники
Настоящее изобретение относится к устройству привода оптического диска, имеющему, по меньшей мере, функцию чтения данных, хранящихся на оптическом диске.
Предшествующий уровень техники
Дисковые носители данных, например CD (компакт-диски), DVD (цифровые универсальные диски) и BD (диски Blu-ray), допускают произвольный доступ, при котором возможен прямой доступ к позиции нужных данных.
Однако время доступа, необходимое для произвольного доступа, варьируется от устройства к устройству. В частности, устройство привода оптического диска для чтения и записи информации с/на оптический диск имеет более низкую скорость доступа, чем устройства магнитного диска, например приводы жесткого диска.
В последние годы, среда операционной системы (OS) компьютера часто обобществляется между разными компьютерами. Таким образом, разные компьютеры часто работают в одной и той же среде OS. При этом пользователь должен извлекать носитель, на котором хранятся данные OS, из устройства, чтобы переносить носитель с одного компьютера на другой. Таким образом, пользователь запускает OS с использованием устройства привода оптического диска, из которого носитель может быть извлечен. Однако, как описано выше, устройства привода оптического диска имеют тот недостаток, что их скорости доступа ниже, чем у приводов жесткого диска.
Время доступа определяется временем поиска, т.е. временем до того момента, как головка переместится в заранее определенную позицию на диске, или вращательной латентностью (задержкой) диска, т.е. временем до того момента, как заранее определенный сектор будет считан головкой. Таким образом, для сокращения времени доступа, необходимо сократить время поиска за счет усовершенствования активатора или снизить вращательную латентность за счет увеличения оборотов диска. Однако такое усовершенствование устройства привода оптического диска близко к достижению ограничения сокращения времени доступа. Таким образом, требуются другие меры для дальнейшего сокращения времени доступа.
В Патентном источнике 1 раскрыто устройство магнитного диска, которое имеет энергонезависимую память, что позволяет сократить время доступа. В частности, в устройстве магнитного диска, раскрытом в Патентном источнике 1, логические адреса назначаются энергонезависимой памяти таким образом, чтобы энергонезависимой памятью можно было оперировать как логическими секторами на магнитном диске. Таким образом, устройство магнитного диска оперирует магнитным диском и энергонезависимой памятью как единым виртуальным носителем данных. Это позволяет обеспечить более высокую скорость доступа в случае чтения и/или записи данных, хранящихся в энергонезависимой памяти, по сравнению с чтением и/или записью данных с/на магнитный диск.
Патентный источник 1
Опубликованная патентная заявка Японии, Tokukaihei, №06-314177 A, дата публикации: 8 ноября 1994 г.
Поскольку устройство магнитного диска, раскрытое в Патентном источнике 1, оперирует магнитным диском и энергонезависимой памятью как единым виртуальным носителем данных, скорость доступа нельзя увеличить для чтения и/или записи данных с/на магнитный диск. Для увеличения скорости доступа к данным, хранящимся на магнитном диске, необходимо обеспечить кэш-память для хранения так называемых данных кэша, данных, хранящихся на магнитном диске.
Однако в кэш-памяти не могут храниться данные за исключением данных кэша. В результате возникает проблема непроизводительного расходования емкости кэш-памяти в случае, когда объем данных, хранящихся на магнитном диске, меньше емкости кэш-памяти.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение призвано решить эту проблему.
Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить устройство привода оптического диска, имеющее энергонезависимую память, способную сократить время доступа при произвольном доступе и хранить данные за исключением данных кэша.
Для решения этой задачи устройство привода оптического диска согласно настоящему изобретению представляет собой устройство привода оптического диска, включающее в себя энергонезависимую память, содержащее средство управления кэшем, причем, если первый адрес, указывающий сектор оптического диска, принят через первый интерфейс, средство управления кэшем считывает, из энергонезависимой памяти, данные кэша, считанные из сектора и сохраненные в энергонезависимой памяти в корреляции с первым адресом, и, если данные кэша невозможно считать таким образом из энергонезависимой памяти, средство управления кэшем принимает данные, хранящиеся в секторе на оптическом диске, и записывает данные в энергонезависимой памяти в корреляции с первым адресом; и средство управления данными для (a) считывания данных из энергонезависимой памяти в соответствии со вторым адресом, принятым через второй интерфейс, или (b) записи, в энергонезависимой памяти, данных, принятых через второй интерфейс.
В устройстве привода оптического диска согласно настоящему изобретению энергонезависимую память можно использовать в качестве (i), так называемой, кэш-памяти для хранения данных кэша в соответствии с интерфейсом, через который принят адрес, и в качестве (ii) памяти данных для хранения данных за исключением данных кэша.
Таким образом, в случае когда энергонезависимая память используется в качестве кэш-памяти, данные, идентичные данным, хранящимся на оптическом диске, можно считывать из данных кэша, хранящихся в энергонезависимой памяти, что требует более короткого времени для чтения данных, чем устройство привода оптического диска. Это позволяет сократить время, необходимое для считывания данных с оптического диска. Энергонезависимую память можно использовать не только в качестве кэш-памяти, но также в качестве памяти данных. Это позволяет сохранять, в области памяти, где не хранятся данные кэша, данные за исключением данных кэша.
Это позволяет устройству привода оптического диска согласно настоящему изобретению сократить время доступа при произвольном доступе и эффективно использовать неиспользуемую область энергонезависимой памяти.
Поскольку энергонезависимая память, которая выступает в качестве памяти данных, обеспечена в устройстве привода оптического диска, устройство привода оптического диска может переносить данные, хранящиеся на оптическом диске, в энергонезависимую память, без использования шины между устройством привода оптического диска и хостом. Это позволяет исключить необходимость в шифровании и дешифровании данных, которые требуются при выводе данных через внешнюю шину. В результате, устройство привода оптического диска может переносить данные, хранящиеся на оптическом диске, в энергонезависимую память на высокой скорости, не нагружая хост, соединенный с устройством привода оптического диска.
Кроме того, устройство привода оптического диска согласно настоящему изобретению предпочтительно, имеет такую конфигурацию, что средство управления данными удаляет данные кэша для фиксации области, в которой требуется записывать данные, принятые через второй интерфейс.
Согласно конфигурации, в энергонезависимой памяти хранение данных за исключением данных кэша имеет более высокий приоритет, чем хранение данных кэша. Таким образом, в энергонезависимой памяти область памяти, подлежащая использованию в качестве кэш-памяти, надлежащим образом изменяется в размере в соответствии с размером области памяти, подлежащей использованию в качестве памяти данных.
В результате, устройство привода оптического диска может делить область памяти энергонезависимой памяти на (i) область, подлежащую использованию в качестве кэш-памяти, способную сохранять кэш-память, и (ii) область, подлежащую использованию в качестве памяти данных, способную сохранять данные за исключением данных кэша, не растрачивая область памяти энергонезависимой памяти.
Кроме того, устройство привода оптического диска согласно настоящему изобретению дополнительно, предпочтительно, включает в себя средство обнаружения диска для обнаружения загрузки оптического диска и, предпочтительно, имеет такую конфигурацию, что, когда средство обнаружения диска обнаруживает загрузку оптического диска, средство управления кэшем принимает данные, хранящиеся в секторе на оптическом диске, причем сектор задан адресом, и записывает данные в энергонезависимой памяти таким образом, чтобы данные коррелировали с адресом.
Согласно конфигурации, при загрузке оптического диска в устройство привода оптического диска, устройство привода оптического диска может автоматически сохранять, в энергонезависимой памяти в качестве данных кэша, данные, хранящиеся на оптическом диске, загруженном таким образом. В результате, устройство привода оптического диска может сохранять, в энергонезависимой памяти в качестве данных кэша, данные, хранящиеся на оптическом диске, не требуя хлопотной операции пользователя.
Кроме того, устройство привода оптического диска согласно настоящему изобретению, предпочтительно, имеет такую конфигурацию, что средство управления кэшем перезаписывает, посредством данных, принятых совместно с первым адресом через первый интерфейс, данные кэша, подлежащие считыванию из энергонезависимой памяти в соответствии с первым адресом.
Согласно конфигурации, данные кэша, хранящиеся в энергонезависимой памяти, перезаписываются посредством данных, подлежащих сохранению на оптическом диске. Это позволяет всегда хранить в энергонезависимой памяти обновленные данные кэша.
Устройство привода оптического диска согласно настоящему изобретению, предпочтительно, имеет такую конфигурацию, что средство управления кэшем записывает обратно, в сектор, заданный первым адресом, перезаписанные таким образом данные кэша.
Согласно конфигурации, перезаписанные таким образом данные кэша записываются обратно в заранее определенный сектор на оптическом диске. Таким образом, данные, перезаписанные в энергонезависимой памяти, записываются на оптический диск.
Это позволяет сохранять обновленные данные на оптическом диске, даже если данные кэша удалены из энергонезависимой памяти.
Кроме того, устройство привода оптического диска согласно настоящему изобретению, дополнительно, предпочтительно включает в себя средство получения идентификационной информации для получения идентификационной информации, причем идентификационная информация сохраняется на оптическом диске, чтобы оптический диск можно было отличить от другого оптического диска, и, предпочтительно, имеет такую конфигурацию, что средство управления кэшем инициализирует данные кэша в случае, когда идентификационная информация, полученная средством получения идентификационной информации, не совпадает с идентификационной информацией оптического диска, на котором хранятся данные, идентичные данным, хранящимся, в качестве данных кэша, в энергонезависимой памяти.
Согласно конфигурации, средство управления кэшем определяет, на основании идентификационной информации, идентичен ли загруженный в данный момент оптический диск ранее загруженному оптическому диску, и только если нет, инициализирует данные кэша, хранящиеся в энергонезависимой памяти.
Таким образом, в случае когда идентичные оптические диски последовательно загружаются в устройство привода оптического диска, данные кэша остаются без изменения. Это позволяет исключить процесс сохранения, в качестве данных кэша, данных, хранящихся на оптическом диске. Например, в случае когда данные, хранящиеся на оптических дисках, являются данными OS, можно сократить время, необходимое для запуска OS.
Кроме того, устройство привода оптического диска согласно настоящему изобретению, предпочтительно, дополнительно включает в себя: средство генерации идентификационной информации для идентификации оптического диска, чтобы его можно было отличить от другого оптического диска; и средство записи данных для записи на оптический диск идентификационной информации, сгенерированной средством генерации идентификационной информации.
Согласно конфигурации, идентификационная информация, сгенерированная в устройстве привода оптического диска, может назначаться оптическому диску. Это позволяет назначать идентификационную информацию даже оптическому диску, который первоначально не имеет идентификационной информации.
Настоящее изобретение охватывает (i) программу, в соответствии с которой работает устройство привода оптического диска согласно настоящему изобретению, причем программа управляет компьютером как соответствующим средством, и (ii) компьютерно-считываемый носитель данных, на котором хранится программа.
Краткое описание чертежей
Для более полного понимания характера и преимуществ изобретения следует обратиться к подробному описанию, приведенному со ссылками на прилагаемые чертежи.
Фиг.1 - блок-схема, демонстрирующая конфигурацию основной части привода BD комбинированного типа, согласно изобретению;
Фиг.2 - схема, демонстрирующая область памяти для флэш-памяти;
Фиг.3 - блок-схема последовательности операций запуска системы привода BD комбинированного типа;
Фиг.4 - блок-схема последовательности операций обработки данных привода BD комбинированного типа;
Фиг.5 - схема, демонстрирующая область памяти данных флэш-памяти, Фиг.5(a) - область памяти данных, в которой данные 4 еще не записаны; Фиг.5(b) - область памяти данных, в которой данные 2 были удалены и данные 4 были записаны;
Фиг.6 - блок-схема последовательности операций автоматического сохранения во флэш-памяти в качестве данных кэша, данных, хранящихся на BD;
Фиг.7 - блок-схема последовательности операций способа, как привод BD комбинированного типа действует в ответ на запрос извлечения BD из привода BD комбинированного типа;
Фиг.8 - блок-схема последовательности операций способа, как привод BD комбинированного типа действует в ответ на загрузку BD в привод BD комбинированного типа;
Фиг.9 - блок-схема последовательности операций способа регулирования размера области памяти для данных кэша и области памяти данных;
Фиг.10 - блок-схема последовательности операций способа регулирования размера областей памяти флэш-памяти, Фиг.10(a) демонстрирует генерацию области памяти для данных кэша, Фиг.10(b) демонстрирует генерацию области памяти данных, Фиг.10(c) демонстрирует преобразование части области памяти для данных кэша в область памяти данных;
Фиг.11 - блок-схема последовательности операций способа как привод 1 BD комбинированного типа осуществляет распознавание
Описание вариантов осуществления изобретения
Первый вариант осуществления
Конфигурация привода 1 BD комбинированного типа
Ниже описан один вариант осуществления устройства привода оптического диска согласно настоящему изобретению, со ссылкой на Фиг.1-10. На Фиг.1 показана блок-схема, демонстрирующая конфигурацию основной части привода 1 BD комбинированного типа (устройства привода оптического диска).
Привод 1 (Фиг.1) BD комбинированного типа включает в себя блок 2 управления флэш-памятью, блок 3 управления интерфейсом, блок 4 управления диском (средство обнаружения оптического диска и средство записи данных), оптическую головку 5, блок 6 управления переключателем, флэш-память (энергонезависимую память) 7 и диск Blu-ray (BD; оптический диск) 8. Привод 1 BD комбинированного типа соединен с главным компьютером 100 через блок 3 управления интерфейсом. Хотя, строго говоря, BD 8 и главный компьютер 100 не входят в состав привода 1 BD комбинированного типа, BD 8 и главный компьютер 100 показаны на Фиг.1 для лучшего понимания настоящего изобретения.
"Привод BD комбинированного типа" в настоящем Описании и т.д. означает привод BD, имеющий флэш-память. Таким образом, "привод BD комбинированного типа" это устройство, в котором объединены устройство привода оптического диска и запоминающее устройство.
Хотя настоящий вариант осуществления описывает, в порядке примера, устройство привода оптического диска, в которое BD загружается как оптический диск, очевидно, что оптический диск не ограничивается BD. Устройство привода оптического диска, отвечающее настоящему изобретению, может представлять собой устройство привода оптического диска, которое сохраняет оптический диск кроме BD, например CD и DVD. В настоящем Описании и т.д., "загрузка" (монтаж) оптического диска означает установку оптического диска внутри устройства привода оптического диска, с возможностью чтения или записи с/на оптический диск. Ниже описаны соответствующие функции деталей привода 1 BD комбинированного типа.
Блок 3 управления интерфейсом
Блок 3 управления интерфейсом управляет интерфейсами привода 1 BD комбинированного типа, которые соединены с интерфейсами главного компьютера 10. Согласно Фиг.1, блок 3 управления интерфейсом включает в себя интерфейс 13 (первый интерфейс) и интерфейс 14 (второй интерфейс).
Согласно Фиг.1, линия (шина) данных, идущая от интерфейса 13, соединена с блоком 2 управления флэш-памятью и с блоком 4 управления диском. Кроме того, линия (шина) данных, идущая от интерфейса 14 соединена с блоком 2 управления флэш-памятью. Таким образом, данные, принятые через интерфейс 13, передаются на блок 2 управления флэш-памятью или на блок 4 управления диском, а данные, принятые через интерфейс 14, передаются на блок 2 управления флэш-памятью.
Примеры интерфейсов 13 и 14 включают в себя SATA (Serial AT attachment), USB (универсальная последовательная шина), IEEE 1394 и SCSI (интерфейс малых вычислительных систем). Среди этих интерфейсов, в качестве интерфейсов 13 и 14 предпочтительно выбирать SATA или USB, с точки зрения общей универсальности и скорости передачи данных. ATA (AT attachment) не ограничивается SATA, который представляет собой ATA, в котором применяется последовательный перенос данных. Альтернативно, можно использовать PATA, в котором применяется параллельный перенос данных. Интерфейсы 13 и 14 могут быть интерфейсами разных типов или одного и того же типа.
Блок 2 управления флэш-памятью
В соответствии с данными (например, адресом), принятыми через интерфейсы 13 или 14, блок 2 управления флэш-памятью записывает данные во флэш-памяти 7 или считывает данные из флэш-памяти 7. Кроме того, блок 2 управления флэш-памятью записывает данные, хранящиеся во флэш-памяти 7, на BD 8. Короче говоря, блок 2 управления флэш-памятью может изменять режим работы, в соответствии с тем, через какой из интерфейсов 13 и 14 приняты данные. Согласно Фиг.1, блок 2 управления флэш-памятью включает в себя блок 10 управления линией данных, блок 11 управления обработкой данных (средство управления кэшем и средство управления данными) и блок 12 управления адресами.
Блок 10 управления линией данных управляет потоком данных, принятых через интерфейс 13 или 14. В частности, блок 10 управления линией данных определяет, являются ли принятые данные данными, принятыми через интерфейс 13 (т.е. первым адресом), или данными, принятыми через интерфейс 14 (т.е. вторым адресом), выводит результат определения на блок 11 управления обработкой данных. Кроме того, согласно предписанию блока 6 управления переключателем, описанного позже, блок 10 управления линией данных распознает линии (шины) данных, соединенные соответственно с интерфейсами 13 и 14.
Блок 11 управления обработкой данных управляет чтением данных из флэш-памяти 7 или записью данных во флэш-память 7. В частности, блок 11 управления обработкой данных осуществляет процесс записи и процесс чтения, в соответствии с которым одна из линий данных обнаруживается блоком 10 управления линией данных, т.е. в соответствии с тем, через какой из интерфейсов передаются данные. Блок 11 управления обработкой данных также управляет записью данных, хранящихся во флэш-памяти 7, на BD 8. Работа блока 11 управления обработкой данных более подробно описана ниже.
Блок 12 управления адресами осуществляет процесс (чтения или записи) согласно предписанию блока 11 управления обработкой данных. В частности, блок 12 управления адресами считывает, из блока 11 управления обработкой данных, данные, хранящиеся по адресу флэш-памяти 7, или записывает, во флэш-памяти 7, данные, указанные блоком 11 управления обработкой данных.
Блок 4 управления диском
Блок 4 управления диском управляет процессами, которые осуществляются в отношении BD 8, например управляет чтением данных с BD 8, управляет записью данных на BD 8 и обнаружением загрузки BD. В частности, блок 4 управления диском управляет записью данных на BD 8, в соответствии с данными, принятыми через интерфейс 13, и в соответствии с данными, принятыми через блок 2 управления флэш-памятью. Кроме того, блок 4 управления диском выводит данные, считанные с BD 8, на главный компьютер 100 через интерфейс 13 и на блок 2 управления флэш-памятью.
Оптическая головка 5
Оптическая головка 5 действует согласно предписанию блока 4 управления диском. Оптическая головка 5 включает в себя источник света и светоприемный блок, которые предназначены для считывания данных, хранящихся на BD 8, и записи данных на BD 8.
Блок 6 управления переключателем
Блок 6 управления переключателем управляет переключателем для выбора одной или обеих из линий данных, одна из которых соединяет главный компьютер 100 с блоком 2 управления флэш-памятью через интерфейс 13, а другая из которых соединяет главный компьютер 100 с блоком 2 управления флэш-памятью через интерфейс 14. Переключатель, управляемый блоком 6 управления переключателем, используется для указания (i) одной из линий данных или (ii) обеих линий данных, как (a) линии(й) данных, подлежащих использованию. Согласно предписанию блока 6 управления переключателем, блок 10 управления линией данных устанавливает линию(и) данных между блоком 10 управления линией данных и интерфейсом(ами) 13 и/или 14 в блоке 3 управления интерфейсом.
Переключатель, управляемый блоком 6 управления переключателем, может быть аппаратным переключателем или программным переключателем.
Флэш-память 7
Флэш-память 7 - это энергонезависимая память, в которой содержимое памяти не стирается при отключении питания. Флэш-память 7 выступает в качестве кэш-памяти, в которой временно сохраняются, в качестве данных кэша, данные, хранящиеся на BD 8. Кроме того, флэш-память 7 выступает в качестве памяти данных, где сохраняются данные за исключением данных кэша. Таким образом, флэш-память 7 может сохранять в области, где не хранятся данные кэша, данные за исключением данных кэша. Главный ПК 100 может иметь такую конфигурацию, в которой память данных распознается как привод жесткого диска или как другое устройство памяти.
На Фиг.2 схематически показана область памяти для флэш-памяти 7. Согласно Фиг.2, флэш-память 7 включает в себя (i) область памяти для данных кэша для хранения данных кэша и (ii) область памяти данных для хранения данных за исключением данных кэша. Другими словами, область памяти для данных кэша - это область памяти, подлежащая использованию в случае, когда флэш-память 7 выступает в качестве кэш-памяти, тогда как область памяти данных - это область памяти, подлежащая использованию в случае, когда флэш-память 7 выступает в качестве памяти данных.
Согласно Фиг.2, адреса 00 000 000-10 000 000 (единицы: K) назначаются флэш-памяти 7 как физические адреса. Кроме того, адреса 10 000 000-00 000 000 (единицы: K) назначаются флэш-памяти 7 как логические адреса (виртуальные адреса) таким образом, что физические адреса и логические адреса находятся друг с другом во взаимно-однозначном соответствии. Настоящий вариант осуществления предусматривает, в порядке примера, случай, когда фрагменты данных кэша последовательно сохраняются по физическим адресам, начиная с 00 000 000 в порядке возрастания физических адресов, тогда как фрагменты данных за исключением данных кэша последовательно сохраняются по физическим адресам, начиная с 10 000 000 (который соответствует логическому адресу 00 000 000) в порядке убывания физических адресов. Однако настоящий вариант осуществления этим не ограничивается, но может быть надлежащим образом модифицирован в зависимости от режима работы с физическими адресами.
На Фиг.2 показан случай, когда область, заданная физическими адресами 00 000 000-03 000 000, используется как область памяти для данных кэша, тогда как область, заданная физическими адресами 03 000 000-10 000 000 используется как область памяти данных. Однако настоящий вариант осуществления этим не ограничивается. Можно надлежащим образом задать, в какой пропорции флэш-память 7 делится на область памяти для данных кэша и область памяти данных. Рассмотрим подробнее, как флэш-память 7 делится на область памяти для данных кэша и область памяти данных. Область, где не хранятся ни данные кэша, ни данные за исключением данных кэша, называется свободной областью.
Флэш-память 7 может представлять собой флэш-память типа НЕ-И или флэш-память типа НЕ-ИЛИ.
В настоящем Описании и т.д. под "данными кэша" подразумеваются данные, хранящиеся во флэш-памяти 7, которые идентичны данным, хранящимся на BD 8. В настоящем Описании и т.д. "кэш-память" означает память (запоминающее устройство), имеющую функцию (i) временного сохранения данных, хранящихся на BD 8, и (ii) считывания, в случае когда осуществляется чтение данных на BD 8, данных не с BD 8, а из флэш-памяти 7.
Работа привода 1 BD комбинированного типа
Ниже описано, как привод 1 BD комбинированного типа действует, со ссылками на Фиг.3 и 4. Работу привода 1 BD комбинированного типа можно, в широком смысле, разделить на следующие две операции: операцию запуска системы и операцию обработки данных. Каждая из двух операций описана ниже.
Операция запуска системы
Прежде всего, ниже описана операция запуска системы привода 1 BD комбинированного типа со ссылкой на Фиг.3. В настоящем Описании и т.д. "операция запуска системы" означает операцию привода 1 BD комбинированного типа, которая осуществляется в случае, когда флэш-память 7 используется в качестве кэш-памяти. На Фиг.3 показана блок-схема последовательности операций запуска системы привода 1 BD комбинированного типа.
Нижеприведенный пример операции запуска системы, описанный согласно настоящему варианту осуществления, относится к случаю, когда OS запускается из привода 1 BD комбинированного типа.
Прежде всего, главный компьютер 100 запрашивает привод 1 BD комбинированного типа запустить OS (этап S1). В частности, главный компьютер 100 запрашивает привод 1 BD комбинированного типа считать с BD 8 данные, необходимые для запуска OS. В этом процессе, запрос (адрес на BD 8), принятый от главного компьютера 100, поступает на блок 2 управления флэш-памятью через интерфейс 13. Затем блок 2 управления флэш-памятью определяет, сохранены ли данные, запрашиваемые главным компьютером 100, во флэш-памяти 7 (этап S2).
Если данные, запрашиваемые главным компьютером 100, сохранены во флэш-памяти 7 («да» на этапе S2), блок 2 управления флэш-памятью считывает данные из флэш-памяти 7 (этап S3). Считанные таким образом данные выводятся на главный компьютер 100 через интерфейс 13 (этап S6).
Если данные, запрашиваемые главным компьютером 100, не сохранены во флэш-памяти 7 («нет» на этапе S2), блок 4 управления диском управляет оптической головкой 5 для считывания данных с BD 8 (этап S4). Считанные таким образом данные выводятся на главный компьютер 100 через интерфейс 13 (этап S6). Считанные таким образом данные также передаются на блок 2 управления флэш-памятью. Затем блок 2 управления флэш-памятью записывает считанные таким образом данные во флэш-памяти 7 (этап S5). Порядок осуществления этапов S5 и S6 этим не ограничивается и может быть заменен обратным.
Операция обработки данных
Ниже описана операция обработки данных привода 1 BD комбинированного типа, со ссылкой на Фиг.4. В настоящем Описании и т.д. "операция обработки данных" означает операцию привода 1 BD комбинированного типа, которая осуществляется в случае, когда флэш-память 7 используется в качестве памяти данных для хранения данных за исключением данных кэша. На Фиг.4 показана блок-схема операций обработки данных привода 1 BD комбинированного типа.
Нижеприведенный пример операции обработки данных, описанный согласно настоящему варианту осуществления, относится к случаю, когда главный компьютер 100 считывает данные из флэш-памяти 7.
Прежде всего, главный компьютер 100 запрашивает привод 1 BD комбинированного типа считать данные из флэш-памяти 7 (этап S10). В частности, главный компьютер 100 выводит на привод 1 BD комбинированного типа логический адрес флэш-памяти 7, по которому сохранен логический адрес запрашиваемых таким образом данных. В этом процессе, логический адрес флэш-памяти 7, принятый приводом 1 BD комбинированного типа от главного компьютера 100, передается на блок 2 управления флэш-памятью через интерфейс 14.
Блок 2 управления флэш-памятью преобразует логический адрес флэш-памяти 7, принятый от главного компьютера 100, в физический адрес флэш-памяти 7 (этап S11). В соответствии с физическим адресом, преобразованным таким образом, блок 2 управления флэш-памятью считывает данные из флэш-памяти 7 (этап S12). В частности, блок 2 управления флэш-памятью считывает данные, хранящиеся в области, заданной физическим адресом, преобразованной таким образом. Считанные таким образом данные выводятся на главный компьютер 100 через интерфейс 14 (этап S13).
Хотя выше описан, в порядке примера, случай, когда данные считываются из флэш-памяти 7, привод 1 BD комбинированного типа, в широком смысле, действует таким же образом, даже если данные записаны во флэш-памяти 7. Например, в случае когда данные записаны во флэш-памяти 7, блок 2 управления флэш-памятью записывает, в порядке увеличения логических адресов в области флэш-памяти 7, где нет сохраненных данных, т.е. в свободной области, данные, которые, согласно запросу главного компьютера 100, подлежат записи во флэш-память 7. Очевидно, способ записи этим не ограничивается. Например, предположим, что данные 2 удалены из и данные 4 записаны в область памяти данных, где хранятся данные 1, 2 и 3, как показано на Фиг.5(a). В этом случае, данные 4 перераспределяются посредством сцепления файлов, как показано на Фиг.5(b). Это обуславливает произвольный доступ. Таким образом, наподобие флэш-памяти типа USB и приводу жесткого диска, можно применять традиционную файловую систему как есть в области памяти данных, подлежащей использованию в качестве памяти данных. На Фиг.5 (a) и (b) каждая стрелка указывает направление увеличения логических адресов.
Подробное описание операции запуска системы
Ниже более подробно описана операция запуска системы на конкретном примере. Ниже, в порядке примера, рассмотрен случай, когда главный компьютер 100 запрашивает привод 1 BD комбинированного типа, через интерфейс 13, считать однобайтовое значение данных "55" из области, заданной физическим адресом 1234 на BD 8.
Если блок 10 управления линией данных обнаруживает запрос на считывание данных с BD 8, передаваемый через интерфейс 13, блок 10 управления линией данных извещает блок 11 управления обработкой данных о том, что блок 10 управления линией данных принял, через интерфейс 13, запрос на считывание данных, хранящихся в области, заданной физическим адресом 1234, с BD 8. Если блок 11 управления обработкой данных принимает такое извещение от блока 10 управления линией данных, блок 11 управления обработкой данных осуществляет процесс, в случае когда флэш-память 7 используется в качестве кэш-памяти. Таким образом, блок 11 управления обработкой данных предписывает блоку 12 управления адресами определить, сохранены ли во флэш-памяти 7 данные, хранящиеся в области, заданной физическим адресом 1234 на BD 8.
Во флэш-памяти 7 данные кэша хранятся таким образом, что данные кэша коррелируют с физическим адресом на BD 8. Таким образом, если значение данных, хранящееся в области, заданной физическим адресом 1234, равно "55," во флэш-памяти 7 хранятся соответствующие данные "123455." Другими словами, данные, хранящиеся на BD 8, сохраняются во флэш-памяти 7 таким образом, чтобы иметь, в качестве тега, физический адрес "1234" на BD 8, и таким образом, чтобы иметь значение данных "55" в качестве поля данных.
Блок 12 управления адресами ищет данные кэша, имеющие, в качестве тега, физический адрес 1234, принятый от главного компьютера 100. Если блок 12 управления адресами находит данные кэша, имеющие физический адрес "1234" в качестве тега, блок 12 управления адресами извлекает значение данных "55" из поля данных, которое сохранено таким образом, чтобы коррелировать с физическим адресом 1234. Затем блок 10 управления линией данных выводит извлеченное таким образом значение данных "55" на главный компьютер 100 через интерфейс 13, через который принят физический адрес.
Если данные кэша, имеющие физический адрес "1234" в качестве тега, не найдены в результате поиска, блок 11 управления обработкой данных предписывает блоку 4 управления диском считывать данные, хранящиеся по физическому адресу 1234. Блок 4 управления диском, получив такую команду от блока 11 управления обработкой данных, управляет оптической головкой 5 для считывания значения данных "55" из области, заданной физическим адресом 1234 на BD 8. Блок 4 управления диском выводит считанное таким образом значение данных "55" на главный компьютер 100 через интерфейс 13.
Кроме того, блок 4 управления диском также выводит считанное таким образом значение данных "55" на блок 10 управления линией данных. Блок 10 управления линией данных извещает блок 11 управления обработкой данных о том, что блок 10 управления линией данных принял запрос на запись значения данных "55", считанного из области, заданной физическим адресом 1234 на BD 8, во флэш-память 7 в качестве данных кэша. Блок 11 управления обработкой данных предписывает блоку 12 управления адресами сохранять физический адрес 1234 и значение данных "55" во флэш-памяти 7 таким образом, чтобы физический адрес 1234 и значение данных "55" коррелировали друг с другом. Согласно предписанию блока управления обработкой данных 11, блок 12 управления адресами сохраняет во флэш-памяти 7 данные "123455", в которых физический адрес 1234 и значение данных "55" коррелируют друг с другом. В этом процессе, данные "123455" сохраняются во флэш-памяти 7 в порядке возрастания адресов флэш-памяти 7.
Данные кэша, хранящиеся во флэш-памяти 7, инициализируются (стираются) при замене BD 8. Ниже подробно описана инициализация данных кэша, которая осуществляется при смене BD 8.
Подробное описание операции обработки данных
Ниже подробно описана операция обработки данных. Нижеследующее относится к случаю, когда главный компьютер 100 запрашивает, через интерфейс 14, привод 1 BD комбинированного типа считывать значение данных "445566778899" из области, заданной логическим адресом 00 000 000 флэш-памяти 7.
Если блок 10 управления линией данных обнаруживает запрос, передаваемый через интерфейс 14, на считывание данных из флэш-памяти 7, блок 10 управления линией данных извещает блок 11 управления обработкой данных о том, что блок 10 управления линией данных принял, через интерфейс 14, запрос на считывание данных из области, заданной логическим адресом 00 000 000 флэш-памяти 7. Если блок 11 управления обработкой данных принимает такое извещение от блока 10 управления линией данных, блок 11 управления обработкой данных осуществляет процесс, в случае когда флэш-память 7 используется в качестве запоминающего устройства. Таким образом, блок 11 управления обработкой данных преобразует логический адрес 00 000 000, принятый от главного компьютера 100, в соответствующий физический адрес 10 000 000 флэш-памяти 7. Затем блок 11 управления обработкой данных предписывает блоку 12 управления адресами считывать данные из области, заданной физическим адресом 10 000 000. Логический адрес, предпочтительно, преобразуется в физический адрес согласно заранее определенному алгоритму. Например, логический адрес преобразуется в физический адрес с использованием заранее сохраненной таблицы преобразования адресов.
Согласно предписанию блока 11 управления обработкой данных, блок 12 управления адресами считывает значение данных "445566778899" из области, заданной физическим адресом 10 000 000. Затем блок 10 управления линией данных выводит считанное таким образом значение данных "445566778899" на главный компьютер 100 через интерфейс 14.
Ниже описан случай, когда главный компьютер 100 запрашивает через интерфейс 14 записать значение данных "445566778899" во флэш-память 7.
Если блок 10 управления линией данных обнаруживает запрос, передаваемый через интерфейс 14, на запись данных во флэш-памяти 7, блок 10 управления линией данных извещает блок 11 управления обработкой данных о том, что блок 10 управления линией данных принял через интерфейс 14 запрос на запись значения данных "445566778899" во флэш-памяти 7. Если блок 11 управления обработкой данных принимает такое извещение от блока 10 управления линией данных, блок 11 управления обработкой данных осуществляет процесс, в случае когда флэш-память 7 используется в качестве запоминающего устройства. Таким образом, блок 11 управления обработкой данных предписывает блоку 12 управления адресами записывать значение данных "445566778899" в свободной области флэш-памяти 7.
Согласно предписанию блока 11 управления обработкой данных, блок 12 управления адресами сохраняет значение данных "445566778899" по физическому адресу 10 000 000 в случае, когда, например, область, заданная физическим адресом 10 000 000, является свободной областью. Ниже описана операция, подлежащая осуществлению в случае, когда во флэш-памяти 7 нет свободной области.
Запись кэша записи
Ниже описано, как привод 1 BD комбинированного типа действует в случае, когда привод 1 BD комбинированного типа принимает от главного компьютера 100, через интерфейс 13, запрос на перезапись данных, хранящихся на BD 8, с помощью привода 1 BD комбинированного типа.
В случае когда BD 8 является перезаписываемым BD, например основанным на записи методом фазового перехода, существует возможность, что главный компьютер 100 запрашивает, через интерфейс 13, запись данных на BD 8. Настоящий вариант осуществления предусматривает, в порядке примера, случай, когда главный компьютер 100 запрашивает привод 1 BD комбинированного типа записывать значение данных "66" по физическому адресу 1234 на BD 8.
Если блок 10 управления линией данных обнаруживает запрос, передаваемый через интерфейс 13, на запись данных на BD 8 с помощью привода 1 BD комбинированного типа, блок 10 управления линией данных извещает блок 11 управления обработкой данных о том, что блок 10 управления линией данных принял, через интерфейс 13, запрос на запись данных "66" в области, заданной физическим адресом 1234 на BD 8. Если блок 11 управления обработкой данных принимает информацию от блока 10 управления линией данных, блок 11 управления обработкой данных осуществляет процесс, в случае когда флэш-память 7 используется в качестве кэш-памяти. Таким образом, блок 11 управления обработкой данных предписывает блоку 12 управления адресами определить, идентичны ли данные, хранящиеся во флэш-памяти 7, данным, хранящимся в области, заданной физическим адресом 1234 на BD 8.
Согласно предписанию блока 11 управления обработкой данных, блок 12 управления адресами ищет, среди фрагментов данных, хранящихся во флэш-памяти 7, данные кэша, имеющие "1234" в качестве тега. Если блок 12 управления адресами находит данные кэша, имеющие "1234" в качестве тега, блок 12 управления адресами меняет, путем перезаписи, значение в поле данных для данных кэша, найденных таким образом, на "66" (путем переписывания значения на "66"). Затем, такие данные кэша, в которых значение данных в поле данных было перезаписано в кэш-памяти, называется "кэшем записи".
Если блок 12 управления адресами не может найти данные кэша, имеющие "1234" в качестве тега, блок 11 управления обработкой данных предписывает блоку 4 управления диском перезаписать значение данных, хранящееся в области, заданной физическим адресом 1234 на BD 8, значением данных "66". Соответственно, блок 4 управления диском перезаписывает данные, хранящиеся в области, заданной физическим адресом 1234 на BD 8.
Функция автоматического кэширования
Привод 1 BD комбинированного типа может иметь такую конфигурацию, в которой в случае, когда BD 8 загружается в привод 1 BD комбинированного типа, привод 1 BD комбинированного типа автоматически выгружает данные, хранящиеся на BD 8, во флэш-память 7 в качестве данных кэша. Ниже описано, как привод 1 BD комбинированного типа автоматически сохраняет данные из BD 8 в кэш-памяти, со ссылкой на Фиг.6. На Фиг.6 показана блок-схема последовательности операций способа, как привод 1 BD комбинированного типа автоматически выгружает данные, хранящиеся на BD 8, во флэш-память 7.
Прежде всего, если блок 4 управления диском обнаруживает загрузку BD 8 (этап S20), блок 4 управления диском определяет, включена ли функция автоматического сохранения, во флэш-памяти 7, данных BD 8, загруженного в привод 1 BD комбинированного типа (ниже именуемая функцией автоматического кэширования) (этап S21). Если функция автоматического кэширования включена («да» на этапе S21), блок 4 управления диском управляет оптической головкой 5 с тем, чтобы оптическая головка 5 последовательно считывала данные, хранящиеся на BD 8 (этап S22).
Данные, считанные таким образом с BD 8, коррелируют с адресом, задающим область на BD 8, в каковой области хранятся данные, и передаваемым на блок 2 управления флэш-памятью. Блок 10 управления линией данных в блоке 2 управления флэш-памятью извещает блок 11 управления обработкой данных о том, что блок 10 управления линией данных принял запрос на запись данных, считанных с BD 8, во флэш-память 7 в качестве данных кэша. Блок 11 управления обработкой данных предписывает блоку 12 управления адресами сохранять во флэш-памяти 7 данные и адрес таким образом, чтобы данные и адрес коррелировали друг с другом. Согласно предписанию блока управления обработкой данных 11, блок 12 управления адресами сохраняет, во флэш-памяти 7, данные и адрес таким образом, что данные и адрес коррелируют друг с другом (этап S23).
Этап S23 повторяется до тех пор, пока не останется данных, подлежащих считыванию с BD 8, т.е. пока все данные, хранящиеся на BD 8, не будут сохранены во флэш-памяти в качестве данных кэша.
Средство 4 управления диска может обнаруживать, традиционным общеизвестным способом, загружен ли BD 8 в привод 1 BD комбинированного типа. Например, в случае когда привод 1 BD комбинированного типа является устройством привода диска щелевого типа, блок 4 управления диском определяет исходя из того, что BD 8 вставлен в щель, что BD 8 загружен в привод 1 BD комбинированного типа. В случае когда привод 1 BD комбинированного типа является приводом диска лоточного типа, блок 4 управления диском определяет исходя из того, что лоток для диска был выдвинут и вновь задвинут, что BD 8 загружен в привод 1 BD комбинированного типа.
Оперирование данными кэша при загрузке BD 8
Ниже описано, как осуществляется оперирование данными кэша при извлечении BD 8 из привода 1 BD комбинированного типа, со ссылкой на Фиг.7. На Фиг.7 показана блок-схема последовательности операций способа, как привод 1 BD комбинированного типа действует при извлечении BD 8 из привода 1 BD комбинированного типа.
Если привод 1 BD комбинированного типа обнаруживает запрос пользователя на извлечение BD 8 из привода 1 BD комбинированного типа (этап S30), привод 1 BD комбинированного типа определяет, имеет ли BD 8, загруженный в привод 1 BD комбинированного типа, идентификационную информацию (этап S31). Если BD 8 имеет идентификационную информацию («да» на этапе S31), блок 4 управления диском управляет оптической головкой 5 с тем, чтобы оптическая головка 5 получила идентификационную информацию с BD 8 (этап S32). Полученная таким образом идентификационная информация временно сохраняется в блоке управления флэш-памятью 2. Если BD 8, загруженный в привод 1 BD комбинированного типа, не имеет идентификационной информации («нет» на этапе S31), блок 2 управления флэш-памятью генерирует идентификационную информацию BD 8, загруженного в привод 1 BD комбинированного типа (этап S33). Сгенерированная таким образом идентификационная информация передается на блок 4 управления диском, будучи временно сохранена в блоке управления флэш-памятью 2. Затем блок 4 управления диском управляет оптической головкой 5 с тем, чтобы оптическая головка 5 записывала идентификационную информацию на BD 8 (этап S34).
После получения идентификационной информации или записи идентификационной информации на BD 8, блок 11 управления обработкой данных считывает кэш записи из фрагментов данных кэша, хранящихся во флэш-памяти 7, и предписывает блоку 4 управления диском записывать, на BD 8, считанный таким образом кэш записи. Согласно предписанию блока управления обработкой данных 11, блок 4 управления диском управляет оптической головкой 5 с тем, чтобы оптическая головка 5 сохраняла на BD 8 значение данных считанного таким образом кэша записи (этап S35). После того как все кэши записи, сохраненные во флэш-памяти 7, записаны обратно на BD 8, привод 1 BD комбинированного типа выдвигает лоток для диска, на который загружается BD 8 (этап S36). В случае когда привод 1 BD комбинированного типа является приводом щелевого типа, привод 1 BD комбинированного типа выбрасывает BD 8.
Затем осуществляется процесс завершения OS в случае, когда BD 8 является диском, на котором хранятся данные OS.
Ниже представлен конкретный пример, описывающий, как кэш записи записывается обратно на BD 8. В частности, ниже описан, в порядке примера, случай, когда значение данных, первоначально сохраненное по физическому адресу 1234 на BD 8, равно "55"; тег кэша записи равен "1234"; и значение в поле данных равно "66". Блок 4 управления диском получает команду от блока управления обработкой данных 11 записать данные "123466" на BD 8. Согласно предписанию блока управления обработкой данных 11, блок 4 управления диском сохраняет значение данных "66" в области, заданной физическим адресом 1234 на BD 8, каковой физический адрес соответствует тегу "1234". Это также можно описать как: значение данных "55" перезаписывается значением данных "66", поскольку значение данных "55" первоначально хранится по физическому адресу 1234 на BD 8. В результате, обновленное таким образом значение данных "66" в данных кэша записывается обратно на BD 8 при извлечении BD 8 из привода 1 BD комбинированного типа. Таким образом, при следующей загрузке BD 8 в привод 1 BD комбинированного типа, значение данных "66", хранящееся в области, заданной физическим адресом 1234, сохраняется во флэш-памяти 7 в качестве данных кэша.
Примеры идентификационной информации, получаемой из BD 8, включают в себя серийный номер данного BD 8. Аналогично, сгенерированная идентификационная информация, назначаемая для BD 8, предпочтительно, представляет собой информацию, уникальную для каждого оптического диска. Примеры идентификационной информации, сгенерированной приводом 1 BD комбинированного типа, включают в себя время начала генерации идентификационной информации. Например, в случае когда время начала генерации идентификационной информации 14:08 27 февраля 2008 г., идентификационная информация будет выглядеть как "200802271408".
Работа привода 1 BD комбинированного типа, подлежащая осуществлению при перезагрузке BD 8
Ниже описано, как привод 1 (Фиг.8) BD комбинированного типа действует в случае, когда BD 8 извлекается из привода 1 BD комбинированного типа, как описано выше, и затем BD 8 вновь возвращается в привод 1 BD комбинированного типа. Работа привода 1 BD комбинированного типа, которая описана ниже, аналогична работе функции автоматического кэширования, описанной со ссылкой на Фиг.6. Таким образом, этапам, описанным при объяснении функции автоматического кэширования, даны такие же условные обозначения, и подробное описание этапов опущено. На Фиг.8 показана блок-схема последовательности операций способа, как привод 1 BD комбинированного типа действует в случае, когда BD 8 загружен в привод 1 BD комбинированного типа.
Если привод 1 BD комбинированного типа распознает, что BD 8 загружен в привод 1 BD комбинированного типа («да» на этапе S20), привод 1 BD комбинированного типа определяет, идентичен ли BD 8, загруженный в привод 1 BD комбинированного типа, ранее загруженному в привод 1 BD комбинированного типа (этап S20a). Ниже подробно описан этап S20a, который не описан в объяснении (см. Фиг.6) функции автоматического кэширования.
Прежде всего, привод 1 BD комбинированного типа определяет, имеет ли BD 8, загруженный в привод 1 BD комбинированного типа, идентификационную информацию (этап S40). Если BD 8 имеет идентификационную информацию («да» на этапе S40), блок 4 управления диском управляет оптической головкой 5 с тем, чтобы оптическая головка 5 получила идентификационную информацию с BD 8 (этап S41).
Полученная таким образом идентификационная информация передается на блок 2 управления флэш-памятью. Блок 2 управления флэш-памятью определяет, совпадает ли идентификационная информация, полученная из BD 8, с идентификационной информацией, хранящейся в блоке управления флэш-памятью 2 (этап S42). Если идентификационная информация, хранящаяся в блоке управления флэш-памятью 2, не совпадает с идентификационной информацией, полученной из BD 8 («нет» на этапе S43), привод 1 BD комбинированного типа распознает, что BD 8 отличается от ранее загруженного в привод 1 BD комбинированного типа. Затем блок 2 управления флэш-памятью инициализирует данные кэша, хранящиеся во флэш-памяти 7 (этап S43). Затем блок 4 управления диском определяет, включена ли функция автоматического кэширования (этап S21). Если функция автоматического кэширования включена («да» на этапе S21), блок 4 управления диском управляет оптической головкой 5 с тем, чтобы оптическая головка 5 последовательно считывала значения данных, хранящиеся на BD 8 (этап S22). Затем блок 2 управления флэш-памятью сохраняет во флэш-памяти 7, в качестве данных кэша, значения данных, считанные таким образом с BD 8 (этап S23).
Если идентификационная информация, хранящаяся в блоке 2 управления флэш-памятью, совпадает с идентификационной информацией, полученной из BD 8 («да» на этапе S42), привод 1 BD комбинированного типа распознает, что BD 8 идентичен ранее загруженному в привод 1 BD комбинированного типа. Таким образом, блок 2 управления флэш-памятью не инициализирует данные кэша, хранящиеся во флэш-памяти 7, поскольку данные кэша можно использовать как есть.
Даже если блок 2 управления флэш-памятью инициализирует данные кэша, хранящиеся во флэш-памяти 7, данные, хранящиеся во флэш-памяти 7, не инициализируются, за исключением данных кэша, но остаются в неизменном виде.
Управление областью памяти для данных кэша и областью памяти данных
Как описано выше, можно надлежащим образом изменять размер области памяти для данных кэша и области памяти данных флэш-памяти 7. Ниже описано, как регулируется размер области памяти для данных кэша и области памяти данных, со ссылкой на Фиг.9 и Фиг.10 (a)-(c). На Фиг.9 показана блок-схема последовательности операций способа регулирования размера области памяти для данных кэша и области памяти данных, на Фиг.10 (a)-(c) схематически показаны изменения областей памяти флэш-памяти 7. На Фиг.10(a) показана генерация области памяти для данных кэша, на Фиг.10(b) показана генерация области памяти данных, и на Фиг.10(c) показано, как часть области памяти для данных кэша преобразуется в область памяти данных.
Прежде всего, привод 1 BD комбинированного типа сохраняет в области памяти для данных кэша флэш-памяти 7 в качестве данных кэша, данные, хранящиеся на BD 8 (этап S50). В этом процессе, согласно Фиг.10(a), данные кэша сохраняются по физическим адресам в порядке возрастания физических адресов. Поскольку операция, подлежащая осуществлению на этапе S50, подробно описана выше со ссылкой на Фиг.3, ниже мы не будем повторять одно и то же объяснение.
Затем блок 10 управления линией данных обнаруживает запрос, передаваемый от главного компьютера 100, на запись приводом 1 BD комбинированного типа данных в область памяти данных флэш-памяти 7 (этап S51). В этом процессе, запрос поступает через интерфейс 14. Соответственно, блок 11 управления обработкой данных осуществляет процесс в случае, когда флэш-память 7 используется в качестве запоминающего устройства. В этом процессе, блок 11 управления обработкой данных определяет, имеет ли флэш-память 7 область, где не хранятся данные, включая данные кэша, т.е. определяет, имеется ли свободная область (этап S52). В случае когда флэш-память 7 имеет свободную область («да» на этапе S52), блок 11 управления обработкой данных записывает во флэш-память 7 данные, подлежащие записи во флэш-память 7 согласно запросу главного компьютера 100 (этап S56). В этом процессе, как показано на Фиг.10(b), данные сохраняют в свободной области флэш-памяти 7. Поскольку операция, подлежащая осуществлению на этапе S56, подробно описана выше со ссылкой на Фиг.4, здесь мы не будем повторять одно и то же объяснение.
Если флэш-память 7 не имеет свободной области («нет» на этапе S52), блок 11 управления обработкой данных удаляет данные кэша, хранящиеся во флэш-памяти 7 (этап S53). Таким образом, для фиксации области, в которой записаны данные, подлежащие записи во флэш-памяти 7 согласно запросу, блок 11 управления обработкой данных удаляет данные кэша. В этом процессе, если данные кэша, подлежащие удалению, являются кэшем записи («да» на этапе S54), блок 11 управления обработкой данных записывает обратно кэш записи на BD 8 (этап S55). Поскольку операция, подлежащая осуществлению на этапе S55, подробно описана выше со ссылкой на Фиг.7, здесь мы не будем повторять одно и то же объяснение.
После того, как свободная область зафиксирована путем удаления данных кэша, устройство 11 обработки данных записывает в свободной области данные, подлежащие записи во флэш-память 7 согласно запросу главного компьютера 100 (этап S56). Соответственно, как показано на Фиг.10(c), область памяти для данных кэша уменьшается, тогда как область памяти данных увеличивается настолько, насколько уменьшается область памяти для данных кэша. В частности, область памяти для данных кэша уменьшается от области, ограниченной пунктирной линией на Фиг.10(c), к области, ограниченной сплошной линией на Фиг.10(c). С другой стороны, область памяти данных увеличивается от области, ограниченной пунктирной линией, к области, ограниченной сплошной линией. Таким образом, область между пунктирной линией и сплошной линией представляет собой область памяти данных, в которую преобразуется часть области памяти для данных кэша.
В случае когда данные кэша, подлежащие удалению, не являются кэшем записи («нет» на этапе S54), устройство 11 обработки данных не выполняет этап S55, но записывает в область памяти данных данные, подлежащие записи во флэш-память 7 согласно запросу главного компьютера 100 (этап S56).
Ниже представлен конкретный пример, более подробно описывающий, как часть области памяти для данных кэша преобразуется в область памяти данных. Например, предположим следующее. Флэш-память 7 не имеет свободной области, и область памяти для данных кэша доходит до физического адреса 03 000 000. Данные "123566" сохраняются по физическому адресу 03 000 000. Предположим, что главный компьютер 100 запрашивает привод 1 BD комбинированного типа записать значение данных "998855" по физическому адресу 03 000 000 флэш-памяти 7. Поскольку флэш-память 7 не имеет свободной области, блок 11 управления обработкой данных удаляет данные "123566", хранящиеся в области, заданной физическим адресом 03 000 000, причем этот адрес указывает конец области памяти для данных кэша. Соответственно, область, где хранились данные "123566", фиксируется как свободная область. Затем блок 11 управления обработкой данных записывает значение данных "998855" в зафиксированной таким образом свободной области.
Таким образом, в случае когда флэш-память 7 не имеет свободной области, данные кэша удаляются таким образом, что часть области памяти для данных кэша преобразуется в область памяти данных. Однако, например, в случае когда данные кэша, хранящиеся в кэш-памяти, являются данными OS, удаление всех данных кэша может препятствовать запуску системы. Таким образом, предпочтительно фиксировать минимально необходимую область памяти для данных кэша.
Например, в случае когда флэш-память 7 имеет емкость памяти 10 ГБ, и 1 ГБ зафиксировано на минимуме в качестве области памяти для данных кэша, главный компьютер 100 распознает, что емкость памяти флэш-памяти 7 равна 9 ГБ. Таким образом, главный компьютер 100 не может распознать, от начала, 1 ГБ, зафиксированные для емкости кэш-памяти.
Согласно настоящему варианту осуществления сначала удаляются данные кэша, которые хранятся в области, заданной адресом конца области, где сохраняются данные кэша. Однако настоящий вариант осуществления этим не ограничивается. Данные кэша, подлежащие удалению, можно определять случайным образом. Альтернативно, данные кэша, подлежащие удалению, можно определять в соответствии с заранее определенным алгоритмом. Удаление данных кэша позволяет высвободить емкость области памяти для данных кэша ровно настолько, насколько это необходимо для записи, во флэш-памяти 7, данных, подлежащих записи во флэш-памяти 7 согласно запросу. Альтернативно, удаление данных кэша позволяет поэтапно высвобождать заранее определенную величину емкости области памяти для данных кэша, чтобы фиксировать емкость, необходимую для записи данных, подлежащих записи во флэш-памяти 7 согласно запросу.
Преимущество привода 1 BD комбинированного типа
Как описано выше, привод 1 BD комбинированного типа включает в себя флэш-память 7, которую можно использовать в качестве (i) кэш-памяти, где хранятся данные кэша в соответствии с обнаруженным адресом, и в качестве (ii) памяти данных, где сохраняются данные за исключением данных кэша. В случае когда флэш-память 7 используется в качестве кэш-памяти, привод 1 BD комбинированного типа считывает из флэш-памяти 7 данные, идентичные данным, хранящимся на BD 8. Это позволяет сократить время доступа, необходимое для считывания нужных данных. Флэш-память 7 также можно использовать в качестве памяти данных. Это позволяет эффективно использовать область памяти, где не хранятся данные кэша.
Таким образом, привод 1 BD комбинированного типа позволяет сократить время доступа при произвольном доступе и эффективно использовать неиспользуемую область памяти флэш-памяти 7.
Во флэш-памяти 7, предусмотренной в приводе 1 BD комбинированного типа, область памяти, подлежащая использованию в качестве кэш-памяти, надлежащим образом изменяется в размере в соответствии с размером области памяти, подлежащей использованию в качестве памяти данных.
Это позволяет делить область памяти флэш-памяти 7 на область, подлежащую использованию в качестве кэш-памяти, и область, подлежащую использованию в качестве памяти данных, в соответствии с тем, как пользователь использует флэш-память 7, не растрачивая область памяти.
Кроме того, когда BD 8 загружается в привод 1 BD комбинированного типа, привод 1 BD комбинированного типа может автоматически сохранять во флэш-памяти 7, в качестве данных кэша, данные, хранящиеся на оптическом BD 8, загруженном таким образом в привод 1 BD комбинированного типа. Это позволяет сохранять во флэш-памяти 7, в качестве данных кэша, данные, хранящиеся на BD 8, не требуя хлопотной операции пользователя.
В приводе 1 BD комбинированного типа, данные кэша, хранящиеся во флэш-памяти 7, перезаписываются данными, подлежащими сохранению на BD 8. Это позволяет постоянно обновлять данные кэша, хранящиеся во флэш-памяти 7. Перезаписанные таким образом данные кэша записываются обратно на BD 8 при извлечении BD 8 из привода 1 BD комбинированного типа. Это позволяет отражать обновление данных на BD 8. Это позволяет BD 8 сохранять обновленные данные, для которых отражается обновление данных, даже если данные кэша удалены из флэш-памяти 7.
Кроме того, привод 1 BD комбинированного типа может определять, идентичен ли загруженный в данный момент BD ранее загруженному BD, на основании идентификационной информации, полученной из BD. Согласно конфигурации, в случае когда два идентичных BD последовательно загружаются в привод 1 BD комбинированного типа, привод 1 BD комбинированного типа может отказаться от операции сохранения во флэш-памяти 7 в качестве данных кэша, данных, хранящихся на вторично сохраненном из двух идентичных BD. Таким образом, например, в случае когда данные, хранящиеся на BD, являются данными OS, можно сократить время, необходимое для запуска OS.
Кроме того, привод 1 BD комбинированного типа может назначать BD 8 сгенерированную идентификационную информацию в приводе 1 BD комбинированного типа. Это позволяет назначать идентификационную информацию даже BD 8, который первоначально не имеет идентификационной информации. Таким образом, привод 1 BD комбинированного типа может определять, идентичен ли загруженный в данный момент BD ранее загруженному BD, даже в случае, когда BD первоначально не имеют идентификационной информации.
Распознавание линии данных
Со ссылкой на Фиг.11, ниже описана операция распознавания линии данных, идущей от интерфейса 13 и линии данных, идущей от интерфейса 14. На Фиг.11 показана блок-схема последовательности операций способа, как привод 1 BD комбинированного типа осуществляет распознавание линии данных.
Здесь, переключатель, действующий под управлением блока 6 управления переключателем с тем, чтобы флэш-память 7 действовала только в качестве кэш-памяти, обозначается как "SW0"; переключатель, действующий под управлением блока 6 управления переключателем с тем, чтобы флэш-память 7 действовала только в качестве памяти данных, обозначается как "SW1"; и переключатель, действующий под управлением блока 6 управления переключателем с тем, чтобы флэш-память 7 действовала в качестве кэш-памяти и памяти данных, обозначается как "SW0+1". Другими словами, "SW0" - это переключатель, который передает на блок 10 управления линией данных предписание блоку 10 управления линией данных распознавать только линию данных через интерфейс 13 (ниже именуемую линией данных BD); "SW1" - это переключатель, который передает на блок 10 управления линией данных предписание блоку 10 управления линией данных распознавать только линию данных через интерфейс 14 (ниже именуемую линией данных памяти); и "SW0+1" - это переключатель, который передает на блок 10 управления линией данных предписание блоку 10 управления линией данных распознавать линию данных BD и линию данных памяти.
Когда блок питания главного компьютера 100 переключается из состояния «выключен» в состояние «включен», блок питания привода 1 BD комбинированного типа также переключается в состояние «включен» соответственно. Когда блок питания привода 1 BD комбинированного типа переключается в состояние «включен», блок 2 управления флэш-памятью инициализируется (этап S60). С другой стороны, блок 4 управления диском также инициализируется.
После инициализации блока 2 управления флэш-памятью, блок 10 управления линией данных определяет, является ли переключатель, управляемый в данный момент блоком 6 управления переключателем, "SW0+1" (этап S61). Если переключатель, управляемый в данный момент блоком 6 управления переключателем, является "SW0+1" («да» на этапе S61), блок 2 управления флэш-памятью осуществляет повторную регулировку области флэш-памяти 7 (этап S62). Затем блок 10 управления линией данных распознает линию данных BD (этап S63) и затем распознает линию данных памяти (этап S64). В этом случае, блок 10 управления линией данных может обнаруживать данные, принятые через интерфейс 13, и данные, принятые через интерфейс 14. Таким образом, флэш-память 7 можно использовать в качестве кэш-памяти и памяти данных.
В случае когда переключатель, управляемый в данный момент блоком 6 управления переключателем, не является "SW0+1" («нет» на этапе S61), блок 10 управления линией данных определяет, является ли переключатель, управляемый в данный момент блоком 6 управления переключателем, "SW0" (этап S65). В случае когда переключатель, управляемый в данный момент блоком 6 управления переключателем, является "SW0" («да» на этапе S65), блок 10 управления линией данных распознает только линию данных BD. В этом случае, блок 10 управления линией данных может обнаруживать только данные, принятые через интерфейс 13. Таким образом, флэш-память 7 можно использовать только в качестве кэш-памяти.
В случае когда переключатель, управляемый в данный момент блоком 6 управления переключателем, не является "SW0" («нет» на этапе S65), отсюда следует, что переключатель является SW1. Таким образом, блок 10 управления линией данных распознает только линию данных памяти (этап S67). В этом случае, блок 10 управления линией данных может обнаруживать только данные, принятые через интерфейс 14. Таким образом, флэш-память 7 можно использовать только в качестве памяти данных.
Согласно логической блок-схеме на Фиг.11, блок 10 управления линией данных сначала устанавливает линию данных BD, а затем устанавливает линию данных памяти. Однако настоящий вариант осуществления этим не ограничивается, но может иметь такую конфигурацию, в которой блок 10 управления линией данных сначала устанавливает линию данных памяти, а затем устанавливает линию данных BD.
В случае когда переключатель, управляемый в данный момент блоком 6 управления переключателем, переключается на другой переключатель во время работы главного компьютера 100, этап S61, и последующие этапы осуществляются таким образом, чтобы линию данных, в данный момент распознанную блоком 10 управления линией данных, можно было заменить другой линией данных.
Программа и носитель данных
Наконец, модули блока 2 управления флэш-памятью привода 1 BD комбинированного типа можно реализовать в виде оборудования или можно реализовать в виде программного обеспечения, выполняемого ЦП (центральным процессором), например MPU, следующим образом.
Блок 2 управления флэш-памятью включает в себя ЦП, например MPU, и устройства памяти (запоминающие устройства). ЦП выполняет инструкции программ, реализующие функции. Устройства памяти включают в себя ПЗУ (постоянную память), где содержатся программы, ОЗУ (оперативную память), в которую программы загружаются, чтобы иметь исполнимую форму, и память, содержащую программы и различные данные.
Задача настоящего изобретения достигается не только в случае, когда программы сохраняются в памяти программ блока 2 управления флэш-памятью фиксированным образом, но также в случае, когда носитель данных, содержащий программный код (выполнимую программу, программу в виде промежуточного кода или исходный код программы) программ, установлен в приводе 1 BD комбинированного типа, что позволяет приводу 1 BD комбинированного типа извлекать и выполнять программный код, содержащийся на носителе данных.
Носитель данных не ограничивается носителем, имеющим конкретную структуру, или носителем конкретного типа. Носителем данных может быть, например, лента, например магнитная лента или кассетная лента; магнитный диск, например флоппи-диск или жесткий диск, или оптический диск, например CD-ROM/MO/MD/DVD/CD-R; карта, например карта на основе ИС (в том числе карта памяти) или оптическая карта; или полупроводниковая память, например маска ПЗУ/ЭППЗУ/ЭСППЗУ/флэш.
Задача настоящего изобретения также достигается путем конфигурирования блока 2 управления флэш-памятью (или привода 1 BD комбинированного типа) таким образом, что блок 2 управления флэш-памятью способен подключаться к сети связи. В этом случае, программный код поступает на блок 2 управления флэш-памятью через сеть связи. Сеть связи не ограничивается сетью конкретного типа или конкретной формы, но может быть любой сетью связи, при условии, что программный код может поступать на блок 2 управления флэш-памятью. Сеть связи может представлять собой, например, интернет, интрасеть, экстрасеть, L, ISDN, V, сеть связи CATV, виртуальную выделенную сеть (виртуальную частную сеть), телефонную сеть, сеть мобильной связи или сеть спутниковой связи.
Среда передачи данных, которая образует сеть связи, не ограничивается конкретной конфигурацией или конкретным типом, но может быть любой средой передачи данных, позволяющей передавать программный код. Например, средой передачи данных может быть проводная линия, например IEEE 1394, USB, линия электросети, линия кабельного телевидения, телефонная линия или линия ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line); или беспроводная среда, например инфракрасное излучение (IrDA, дистанционное управление), Bluetooth, беспроводная среда 802.11, HDR, мобильная телефонная сеть, линия спутниковой связи или наземная цифровая сеть. Настоящее изобретение также можно реализовать посредством программного кода в форме сигнала компьютерных данных, передаваемого на несущей волне, которая воплощается посредством электронной передачи.
Дополнительные замечания
В случае когда флэш-память 7 имеет функцию памяти данных, т.е. переключатель, управляемый блоком 6 управления переключателем, является "SW1" или "SW0+1", данные, хранящиеся на BD 8, можно копировать в область памяти данных флэш-памяти 7. Например, в случае когда на BD 8 хранятся данные OS, данные копируются в область памяти данных. При использовании, данные считываются из области памяти данных. Соответственно, BD 8, где хранятся данные OS, можно извлечь из привода 1 BD комбинированного типа. Это позволяет использовать привод 1 BD комбинированного типа как обычный привод BD.
Чтобы скопировать данные, хранящиеся на BD 8, на носитель данных, например жесткий диск, предусмотренный на главном компьютере 100, необходимо осуществлять обмен данными через внешнюю шину. Для осуществления такого обмена данными через внешнюю шину необходимо шифрование и дешифрование данных, подлежащих обмену, с точки зрения, например, предотвращения незаконного копирования. Шифрование и дешифрование очень сильно нагружают ЦП главного компьютера 100 и снижают скорость копирования.
Напротив, копирование данных, хранящихся на BD 8, в область памяти данных флэш-памяти 7 - это процесс, осуществляемый внутри (устройства) привода 1 BD комбинированного типа. Таким образом, процесс является весьма безопасным и не требует шифрования и дешифрования копируемых данных. Таким образом, это позволяет копировать данные с высокой скоростью, без увеличения нагрузки на внешние устройства, например главный компьютер 100. Кроме того, это позволяет исключить процесс согласования со стандартом, например стандартом для защиты контента. В результате, можно сократить количество этапов разработки устройства.
Хотя настоящее изобретение конкретно описано выше на примере варианта осуществления, настоящее изобретение не ограничивается вышеприведенным описанием вариантов осуществления, но специалисты в данной области техники могут вносить в него изменения в пределах объема формулы изобретения. Вариант осуществления, основанный на правильной комбинации технических средств, раскрытых в разных вариантах осуществления, входит в технический объем настоящего изобретения.
Как описано выше, устройство привода оптического диска, отвечающее настоящему изобретению, может использовать энергонезависимую память в качестве так называемой кэш-памяти для хранения данных кэша и также в качестве памяти данных для хранения данных за исключением данных кэша.
Это позволяет устройству привода оптического диска согласно настоящему изобретению сократить время доступа при произвольном доступе и эффективно использовать неиспользуемую область энергонезависимой памяти, в каковой неиспользуемой области памяти не хранятся данные кэша.
Вариант осуществления и конкретные примеры реализации, рассмотренные в вышеприведенном подробном объяснении, служат исключительно для иллюстрации технических деталей настоящего изобретения, которые не следует узко интерпретировать в границах такого варианта осуществления и конкретных примеров, но, напротив, можно применять во многих вариациях в пределах объема настоящего изобретения, при условии, что такие вариации не выходят за рамки объема нижеприведенной формулы изобретения.
Промышленная применимость
Устройство привода оптического диска согласно настоящему изобретению может широко применяться в устройствах привода диска, подлежащих использованию совместно с оптическим диском. В частности, устройства привода диска включают в себя приводы CD, приводы DVD и приводы BD.
Перечень условных обозначений
1 Привод BD комбинированного типа (устройство привода оптического диска)
2 Блок управления флэш-памятью
3 Блок управления интерфейсом
4 Блок управления диском (средство обнаружения диска и средство записи данных)
5 Оптическая головка
6 Блок управления переключателем
7 Флэш-память (энергонезависимая память)
8 Диск Blu-ray (оптический диск)
10 Блок управления линией данных
11 Блок обработки данных (средство управления кэшем и средство управления данными)
12 Блок управления адресами
13 Интерфейс (первый интерфейс)
14 Интерфейс (второй интерфейс)
100 Главный компьютер