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JP4340327B1 - Multifunction printer - Google Patents

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JP4340327B1
JP4340327B1 JP2009018425A JP2009018425A JP4340327B1 JP 4340327 B1 JP4340327 B1 JP 4340327B1 JP 2009018425 A JP2009018425 A JP 2009018425A JP 2009018425 A JP2009018425 A JP 2009018425A JP 4340327 B1 JP4340327 B1 JP 4340327B1
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partition
data
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erase
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哲夫 谷川
智 浅見
浩道 織部
晃揮 渡橋
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株式会社ハギワラシスコム
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Abstract

【課題】情報機器等においてファイルシステムでデータ管理されるNAND型フラッシュメモリのデータを、高速、かつ、完全に消去し、データの漏洩を防止することができるNAND型フラッシュメモリのデータ消去方法及び該方法を使用するNAND型フラッシュメモリデバイスの提供。
【解決手段】ホストからNAND型フラッシュメモリデバイスへ、消去対象となるパーティション番号を指定した消去コマンドを発行し、デバイスの制御部は、制御部用のパーティションマップを参照して、該パーティション番号で特定された消去対象領域のアドレスを解釈し、該解釈に基づき消去対象パーティションに記憶されている全データを消去する。
【選択図】 図3
A method for erasing data of a NAND flash memory capable of erasing data of a NAND flash memory managed by a file system in an information device or the like at high speed and completely and preventing leakage of the data, and the like Providing a NAND flash memory device using the method.
An erase command specifying a partition number to be erased is issued from a host to a NAND flash memory device, and a device control unit refers to a partition map for the control unit and specifies the partition number. The address of the erase target area thus interpreted is interpreted, and all data stored in the erase target partition is erased based on the interpretation.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、マルチファンクションプリンタに関し、特に印刷用のデータなどユーザの機密情報を高速に消去するマルチファンクションプリンタに関する。 The present invention relates to a multi-function printer, and more particularly to a multi-function printer that erases confidential user information such as printing data at high speed.

近年、パーソナルコンピュータや複写機などの情報機器の記憶装置として、従来から使用されているハードディスクドライブ(HDD)の代わりに、フラッシュメモリ、取り分け、NAND型フラッシュメモリを用いたソリッドステイトドライブ(SSD)が注目されている。 In recent years, as a storage device for information devices such as personal computers and copiers, a solid state drive (SSD) using a flash memory, in particular, a NAND flash memory, instead of a conventionally used hard disk drive (HDD). Attention has been paid.

ハードディスクドライブをパーソナルコンピュータなどに接続してファイルを管理する際にはファイルシステムが使われる。ハードディスクドライブに記録される情報は、記録したデータを管理するためのメタデータと、ユーザデータ本体の2つの領域に分けて記録されている。ユーザデータの有効/無効はこのメタデータの情報によって判断される。ハードディスクドライブを取り扱うオペレーティングシステム(OS)には、ユーザデータ本体を消去するためのコマンドが用意されていないため、ユーザデータの消去は、このメタデータの情報のデータ有効/無効の部分のみを、有効から無効に書き換えることにより行われる。この状態では、見かけ上はユーザデータが消去されたとしても、ユーザデータ本体はそのまま残っており、ユーザデータ本体は、新しい情報が上書きされた時に初めて消去される。それ故に、ハードディスクドライブを使用している情報機器は、譲渡や破棄の際に、情報機器内に残留しているデータが流出して悪用されトラブルに発展するという問題がある。斯かる事態を防止するために、情報機器を破壊したり、特殊な消去方法を用いてデータを解読不能にするなどの対策を行っている。 A file system is used to manage files by connecting a hard disk drive to a personal computer or the like. Information recorded on the hard disk drive is divided and recorded in two areas: metadata for managing the recorded data and a user data body. The validity / invalidity of the user data is determined based on the metadata information. Since the operating system (OS) that handles the hard disk drive does not have a command for erasing the user data itself, erasing user data is valid only for the data valid / invalid part of the metadata information. It is done by rewriting invalid from. In this state, even if the user data is apparently erased, the user data body remains as it is, and the user data body is erased only when new information is overwritten. Therefore, the information device using the hard disk drive has a problem that data remaining in the information device is leaked and misused and developed into a trouble at the time of transfer or destruction. In order to prevent such a situation, measures are taken such as destroying information equipment or making data unreadable by using a special erasing method.

特に、プリンタ、スキャナ、ファクシミリ、複写機、及びこれらを統合したマルチファンクションプリンタ(MFP)などの情報機器では、印刷後にデータを完全に消去するための特殊な処理を行って情報漏洩を防止している。例えば、ハードディスクドライブ消去用ソフトウェアを用いて、無意味なデータの書き込みを行う方法である。ところが、ハードディスクドライブはデータを記録する際に、ドライブの回転等による振動によって、磁気ヘッドと磁性体面とにずれが生じ、残留磁気が発生することがある。 In particular, in information devices such as printers, scanners, facsimiles, copiers, and multifunction printers (MFPs) that integrate these, special processing for completely erasing data after printing is performed to prevent information leakage. Yes. For example, there is a method of writing meaningless data using hard disk drive erasing software. However, when data is recorded on the hard disk drive, the magnetic head and the magnetic surface may be displaced due to vibration caused by the rotation of the drive or the like, and residual magnetism may occur.

この場合、特殊な読み取り装置を使えば、この残留磁気を読み取って解読ができてしまう。このため、NAS規格の特殊なデータパターン(ランダムデータ2回、“00”パターン1回)の書き込み方法を採用し、判読できないようにしている事例もある。しかし、このような無意味なデータを書き込む方式は、記憶容量が大きければそれだけ多くの時間を要する。特にマルチファンクションプリンタのように、一度に多くのタスクを連続処理しなければならない場合は問題である。そのため、本出願人は、情報漏洩防止の必要がある情報機器に搭載されているハードディスクドライブを、NAND型フラッシュメモリを用いたソリッドステイトドライブ(SSD)に代替して使用することを提案している。 In this case, if a special reading device is used, the residual magnetism can be read and decoded. For this reason, there is a case where a special data pattern of NAS standard (2 times of random data, 1 time of “00” pattern) is employed to make it unreadable. However, such a method of writing meaningless data requires much time if the storage capacity is large. This is especially a problem when many tasks must be processed continuously at once, such as in a multifunction printer. Therefore, the present applicant has proposed to use a hard disk drive mounted on an information device that needs to prevent information leakage instead of a solid state drive (SSD) using a NAND flash memory. .

(従来技術の問題点)
NAND型フラッシュメモリを用いたソリッドステイトドライブでは、残留磁気という問題がないため、特殊なデータパターンを書き込む必要がない。しかしながら、上記のように、ハードディスクドライブを取り扱うオペレーティングシステムには、NAND型フラッシュメモリのようなブロック単位でデータを消去するための消去コマンド(eraseコマンド)が標準では用意されていない(消去”とは、セルに蓄積している電荷を除去することをいう)。したがって、ハードディスクをソリッドステイトドライブに置き換えた場合、実際にデータを判読できないようにするために、writeコマンドによってブロックデータを書き換えることはできるものの(上記の通り無意味なデータとかALL“0”の書き込み)、データの消去を実行することはできない。NAND型フラッシュメモリにおけるwriteコマンドによるブロックデータの書き換えは、消去コマンドによるブロックデータの消去に比して膨大な時間がかかる。
(Problems of conventional technology)
In a solid state drive using a NAND flash memory, there is no problem of residual magnetism, so that it is not necessary to write a special data pattern. However, as described above, in an operating system that handles hard disk drives, an erase command (erase command) for erasing data in units of blocks, such as a NAND flash memory, is not prepared as a standard (erase) Therefore, when the hard disk is replaced with a solid state drive, the block data can be rewritten by the write command so that the data cannot be actually read. However, the data cannot be erased (as described above, meaningless data or ALL “0” is written), and block data rewrite by the write command in the NAND flash memory is performed by the erase command. It takes an enormous amount of time compared to the erasing of Kudeta.

仮にホストから消去コマンドを発行できるようにしても、ファイルシステムの問題がある。すなわち、上記情報機器では、ハードディスクのデータをFAT(ファイルアロケーションテーブル)ファイルシステムやNTFSで管理している。このためハードディスクをソリッドステイトドライブに置き換えた場合でも、NAND型フラッシュメモリにおけるデータの記憶は、パーティションで管理される特定領域においてファイル単位で行われることになる。マルチファンクションプリンタなどの情報機器におけるユーザデータ、例えば、イメージリーダで撮像したプリントデータのように機密性の高いデータも同様である。斯かるファイルデータに対しては、ブロック単位でデータを消去する消去コマンドは発行できず、仮に判読不能にしようとする場合は、上記の通り、多くのブロックに対してデータの書き換えが必要になる。またその度にフラグメンテーションが発生し、デフラグメンテーションの必要が生じる。これはNAND型フラッシュメモリの寿命を短縮することになる。 Even if an erase command can be issued from the host, there is a problem with the file system. That is, in the information device, data on the hard disk is managed by a FAT (File Allocation Table) file system or NTFS. For this reason, even when the hard disk is replaced with a solid state drive, data storage in the NAND flash memory is performed in file units in a specific area managed by the partition. The same applies to highly confidential data such as user data in an information device such as a multifunction printer, for example, print data captured by an image reader. For such file data, it is not possible to issue an erasure command for erasing data in units of blocks, and if it is to be made unreadable, data must be rewritten for many blocks as described above. . In addition, fragmentation occurs each time, and defragmentation is required. This shortens the lifetime of the NAND flash memory.

特開2008−176606号公報JP 2008-176606 A

上記の問題鑑み、本願発明が解決すべき課題は、ユーザの機密データを高速かつ完全に消去することにより漏洩を防止することのできる、新規なマルチファンクションプリンタを提供することにあるIn view of the above problems , the problem to be solved by the present invention is to provide a novel multifunction printer capable of preventing leakage by erasing confidential data of a user at high speed and completely .

上記課題解決のため、本発明は、請求項記載の新規な特徴的構成を採用する。 In order to solve the above problems, the present invention adopts a novel characteristic configuration described in claims.

本発明によれば、ホスト1からNAND型フラッシュメモリデバイス2へ消去対象パーティション番号を指定するコマンドを発行し、デバイスのプロセッサ23は、該プロセッサ23専用に用意されたパーティションマップを参照して、該パーティション番号で特定される領域のアドレスを解釈し、該解釈に基づき消去対象パーティションに記憶されている全データを消去するので、ファイルシステムを採用するマルチファンクションプリンタにおける機密性の高い大量のデータを、高速かつ完全に消去し、その漏洩防止することができる。また、ユーザが必要に応じて消去コマンドを発行できるので、NAND型フラッシュメモリの寿命を短縮させることがなく、マルチファンクションプリンタを譲渡、廃棄する際に、残留データの漏洩を有効に防止することができる。 According to the present invention, the host 1 issues a command designating the partition number to be erased to the NAND flash memory device 2, and the processor 23 of the device refers to the partition map prepared exclusively for the processor 23, and interprets the address region specified by partition number, so to erase all data stored in the erased target partition on the basis of the interpretation, a large amount of data sensitive in a multi-function printer that employs the file system It can erase quickly and completely and prevent its leakage. In addition, since the user can issue an erase command as necessary, the life of the NAND flash memory is not shortened, and leakage of residual data can be effectively prevented when the multifunction printer is transferred or discarded. it can.

本発明の実施形態に係るフラッシュメモリシステムの基本構成例である。1 is a basic configuration example of a flash memory system according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るNAND型フラッシュメモリの論理領域構成例である。1 is a configuration example of a logical area of a NAND flash memory according to an embodiment of the present invention. (a)パーティションマップの構成例である。(b)パーティションマップの他の構成例である。(A) It is a structural example of a partition map. (B) It is another structural example of a partition map.

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明するが、本発明は特許請求の範囲内において種々の形態を採ることができ、下記実施形態に限定されないことはいうまでもない。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the present invention can take various forms within the scope of the claims, and is not limited to the following embodiments. Absent.

(システム基本構成)
図1は、本発明の実施形態に係るフラッシュメモリシステムの基本構成例である。図1に示すように、本発明のシステム(請求項のフラッシュメモリデバイスシステムに相当)は、ホスト1と、該ホスト1のメディアアクセス対象であるNAND型フラッシュメモリデバイス2とからなる。NAND型フラッシュメモリデバイス2は、データを格納するNAND型フラッシュメモリ30と、ホスト1からの命令に基づき、NAND型フラッシュメモリ30にデータの書き込みや読み出しを実行する制御部20を有する。
(Basic system configuration)
FIG. 1 is a basic configuration example of a flash memory system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the system of the present invention (corresponding to the flash memory device system in the claims) includes a host 1 and a NAND flash memory device 2 that is a medium access target of the host 1. The NAND flash memory device 2 includes a NAND flash memory 30 that stores data, and a control unit 20 that executes writing and reading of data to and from the NAND flash memory 30 based on an instruction from the host 1.

制御部20は、ホスト1からコマンドを受け取るデバイスインターフェース21と、NAND型フラッシュメモリ30に対して所定のコマンドプロトコルに従ってコマンドを発行するフラッシュメモリインターフェース22と、プロセッサ23と、デバイスインターフェース21とフラッシュメモリインターフェース22とプロセッサ23とに接続されるバッファ24と、プロセッサ23がアクセス可能なRAM25とを有する。プロセッサ23は、その制御プログラムであるファームウエア231を有する。プロセッサ23は、ホスト1から消去コマンドが発行されると、ファームウエア231によって本発明のデータ消去を実行する。 The control unit 20 includes a device interface 21 that receives commands from the host 1, a flash memory interface 22 that issues commands to the NAND flash memory 30 according to a predetermined command protocol, a processor 23, a device interface 21, and a flash memory interface. 22 and a buffer 24 connected to the processor 23, and a RAM 25 accessible by the processor 23. The processor 23 has firmware 231 as its control program. When an erasure command is issued from the host 1, the processor 23 executes data erasure according to the present invention by the firmware 231.

本発明のNAND型フラッシュメモリデバイス2は、例えば、パーソナルコンピュータ、又は、プリンタやスキャナ、複写機などを統合したマルチファンクションプリンタに搭載されているハードディスクドライブ(HDD)の代替として使用され得る。この場合、ホスト1との間のデバイスインターフェース21は、IDEインターフェースやシリアルATAインターフェースで構成される。またNAND型フラッシュメモリデバイス2は、ホスト1に装着して使用されるUSBメモリで構成してもよい。尚、NAND型フラッシュメモリ30は、後述するパーティションマップ310を記憶している。 The NAND flash memory device 2 of the present invention can be used, for example, as an alternative to a hard disk drive (HDD) installed in a personal computer or a multifunction printer integrated with a printer, scanner, copier, or the like. In this case, the device interface 21 with the host 1 is composed of an IDE interface or a serial ATA interface. The NAND flash memory device 2 may be configured with a USB memory used by being mounted on the host 1. The NAND flash memory 30 stores a partition map 310 described later.

(NAND型フラッシュメモリ30の論理領域)
図2は、本発明の実施形態に係るNAND型フラッシュメモリ30の領域例である。この領域は、ホスト1からアクセスすることのできるNAND型フラッシュメモリデバイス2の領域である。これはアドレス空間であり、NAND型フラッシュメモリ30が複数で構成されていても、ホスト1からは1つのアドレス空間として見ることができる。図示するように、NAND型フラッシュメモリ30には、システムに電源が投入されたとき、ホスト1から最初に読み出されるMBR(マスターブートレコード)が、論理ブロック番号“0”に記憶されている。その他、パーティションが、パーティション番号“0”から“3”まで設定されている。この領域は基本領域である。
(Logical area of NAND flash memory 30)
FIG. 2 is a region example of the NAND flash memory 30 according to the embodiment of the present invention. This area is an area of the NAND flash memory device 2 that can be accessed from the host 1. This is an address space, and even if a plurality of NAND flash memories 30 are configured, they can be viewed from the host 1 as one address space. As shown in the figure, in the NAND flash memory 30, the MBR (master boot record) that is first read from the host 1 when the system is powered on is stored in the logical block number “0”. In addition, partition numbers “0” to “3” are set. This area is a basic area.

MBRには、ホスト1がNAND型フラッシュメモリデバイス2にアクセスするために必要なデータが記録されているパーティションテーブル411と、ブートローダ412が記録されている。MBRは、Windows(登録商標)のオペレーティングシステムなどで一般的に使用されているものである。パーティションテーブル411には、設定されているパーティションの数や、各パーティションの開始位置・終了位置(セクタアドレス)、パーティションのID、アクティブパーティションか否かを示す“ブート識別子”、ファイルシステムの種類を示す“システムID”、ディスク先頭からのパーティションまでの距離を表す“オフセット”、パーティション容量を表す″総セクタ数”の情報などが記録される。なおパーティションとは、ホスト1側から見えるNAND型フラッシュメモリデバイス2のアドレス空間を分割したものであり、ハードディスクドライブで用いられるパーティションの概念と同じで、ホスト1から論理ドライブとして認識され得るものである。 In the MBR, a partition table 411 in which data necessary for the host 1 to access the NAND flash memory device 2 is recorded, and a boot loader 412 are recorded. The MBR is generally used in a Windows (registered trademark) operating system or the like. The partition table 411 indicates the number of partitions set, the start position / end position (sector address) of each partition, the partition ID, “boot identifier” indicating whether the partition is an active partition, and the type of file system. Information such as “system ID”, “offset” indicating the distance from the head of the disk to the partition, and “total number of sectors” indicating the partition capacity are recorded. The partition is a partition of the address space of the NAND flash memory device 2 that can be seen from the host 1, and is the same as the concept of the partition used in the hard disk drive, and can be recognized as a logical drive by the host 1. .

システムに電源が投入されると、ホスト1側に用意されている不図示のブートストラップが、ホスト1側にMBR(パーティションテーブル411の情報及びブートローダ412)を読み込み、これによりブートローダ412はパーティションテーブル411に書き込まれている情報に基づき、パーティション“1”に格納されているオペレーティングシステム42を、不図示のシステムメモリにロードし、システムを起動する。システムメモリは、ホスト1がアクセス可能なDRAMで構成することができる。 When the system is turned on, a bootstrap (not shown) prepared on the host 1 side reads the MBR (information on the partition table 411 and the boot loader 412) on the host 1 side, and the boot loader 412 thereby reads the partition table 411. The operating system 42 stored in the partition “1” is loaded into a system memory (not shown) based on the information written in “1”, and the system is started. The system memory can be composed of DRAM accessible by the host 1.

ところで、周知の通り、NAND型フラッシュメモリでは、各論理ブロックは物理ブロックと対応付けされており、その関係は、論理ブロック−物理ブロック変換テーブル(本願では「ブロック変換テーブル」という)で管理される。本実施形態例では、1論理ブロックに対し、一つの物理ブロックが対応つけされており、1物理ブロックは64ページで構成され、1ページが4セクタで構成されている。 As is well known, in the NAND flash memory, each logical block is associated with a physical block, and the relationship is managed by a logical block-physical block conversion table (referred to as “block conversion table” in this application). . In this embodiment, one physical block is associated with one logical block, one physical block is composed of 64 pages, and one page is composed of 4 sectors.

また、パーティション“0”は、論理ブロック番号“1”から“99”で構成されている。図示しないが、パーティション“0”と同様に、パーティション“1”乃至パーティション“3”(拡張領域)もその必要な容量に応じて、複数の論理ブロックで構成される。各パーティションの境界は、必ずしも各ブロック境界に一致する必要はなく、ブロックの途中のページ、あるいはページの途中のセクタで区切ってもよい。最小、セクタ単位で区切ることができる。 The partition “0” is composed of logical block numbers “1” to “99”. Although not shown, like the partition “0”, the partition “1” to the partition “3” (extended area) are also configured by a plurality of logical blocks according to the required capacity. The boundary of each partition does not necessarily coincide with each block boundary, and may be divided by a page in the block or a sector in the page. At minimum, it can be divided into sectors.

尚、NAND型フラッシュメモリ30には、管理領域を構成する物理ブロック、予備ブロックを構成する物理ブロックがあるが、これら物理ブロックは論理ブロックと対応付けされないため、ホスト1からは不可視である。したがって、ホスト1から見たアドレス空間には存在しない。またMBR記憶領域41には、上記説明した内容の他、システムを起動するときに必要となる他のデータを記憶することができるが、本発明の説明上、特に必要がないので図2では便宜上割愛している。 The NAND flash memory 30 has a physical block that constitutes a management area and a physical block that constitutes a spare block, but these physical blocks are not associated with logical blocks and are therefore invisible to the host 1. Therefore, it does not exist in the address space viewed from the host 1. In addition to the contents described above, the MBR storage area 41 can store other data required when starting the system. However, in the explanation of the present invention, there is no particular need, so FIG. I'm omitted.

(パーティションマップ)
次に、本発明が採用する特徴的構成の一つであるパーティションマップ310について説明する。上記分割されたパーティションはそれぞれ使用目的が割り当てられており、使用目的に応じたデータが格納されている。パーティション“0”は、オペレーティングシステム(OS)420を格納するための領域である。パーティション“1”は、本システムを搭載している情報機器が各種制御を実行するためのアプリケーションプログラム430を格納している。例えば、マルチファンクションプリンタを例に挙げると、この領域にはマルチファンクションプリンタが使用するアプリケーションプログラムが格納される。パーティション“2”は、データ漏洩防止のために消去が必要なユーザデータ440を格納するための領域であり、例えば、マルチファンクションプリンタにおいて、プリントする際に撮像されたイメージデータ(ファイルデータ)はこの領域に格納される。パーティション“3”は、オペレーティングシステム420のバックアップデータ450などを格納するための領域である。各パーティションの容量は使用目的に応じて割り当てることができ、パーティションの数も情報機器の使用目的に応じて決めることができる。また、オペレーティングシステム420やアプリケーションプログラム430、秘匿性のあるユーザデータ440をどのパーティションに格納するかは、ユーザやシステム提供者が自由に決めることができる。
(Partition map)
Next, the partition map 310 which is one of the characteristic configurations adopted by the present invention will be described. Each of the divided partitions is assigned a purpose of use, and stores data according to the purpose of use. The partition “0” is an area for storing an operating system (OS) 420. The partition “1” stores an application program 430 for executing various controls by the information device equipped with the present system. For example, taking a multifunction printer as an example, an application program used by the multifunction printer is stored in this area. The partition “2” is an area for storing user data 440 that needs to be erased to prevent data leakage. For example, image data (file data) captured when printing is performed in a multi-function printer. Stored in the area. The partition “3” is an area for storing backup data 450 of the operating system 420 and the like. The capacity of each partition can be allocated according to the purpose of use, and the number of partitions can also be determined according to the purpose of use of the information equipment. In addition, the user or system provider can freely determine in which partition the operating system 420, the application program 430, and the confidential user data 440 are stored.

このように、各パーティションはその使用目的により、ユーザにとって書き込みされたくないパーティションや消去されたくないパーティションなどがある。例えば、オペレーティングシステム420が格納されたパーティション“0”は、格納されているデータが消去されたくないパーティションであり、ユーザデータ440を格納するためのパーティション“2”は、データの書き込みと消去が必要なパーティションである。しかし、通常、パーティションテーブル411の情報のみでは、どのパーティションが消去されたくなく、どのパーティションが消去されていいのか、ホスト1は認識することはできない。 Thus, each partition includes a partition that the user does not want to write or a partition that does not want to be erased, depending on the purpose of use. For example, the partition “0” in which the operating system 420 is stored is a partition in which stored data is not desired to be erased, and the partition “2” for storing user data 440 needs to be written and erased. Partition. However, normally, only the information in the partition table 411 does not want to erase which partition, and the host 1 cannot recognize which partition can be erased.

そこで本発明では、ホスト1が使用するMBRのパーティションテーブル411とは別に、NAND型フラッシュメモリデバイス2のプロセッサ23が使用するパーティションマップ310をNAND型フラッシュメモリ30の管理領域若しくは記憶領域に不揮発的に用意する。 Therefore, in the present invention, the partition map 310 used by the processor 23 of the NAND flash memory device 2 is nonvolatilely stored in the management area or storage area of the NAND flash memory 30 separately from the MBR partition table 411 used by the host 1. prepare.

パーティションマップ31は、パーティションテーブル411と関連付けられたものであり、NAND型フラッシュメモリデバイス2のプロセッサ23が、NAND型フラッシュメモリ30のパーティション“0”乃至パーティション“3”を把握するために必要な情報が記録されており、本発明では、ユーザが各パーティションに書き込み禁止や消去禁止などの属性を設定できるようにしている。例えば、オペレーティングシステム420が格納されているパーティション“0”は消去禁止であり、ユーザデータ440を格納するためのパーティション“2”は書き込みと消去が許されるべきものである。 The partition map 31 is associated with the partition table 411, and information necessary for the processor 23 of the NAND flash memory device 2 to grasp the partitions “0” to “3” of the NAND flash memory 30. In the present invention, the user can set attributes such as write prohibition and erase prohibition for each partition. For example, the partition “0” storing the operating system 420 is prohibited from being erased, and the partition “2” for storing the user data 440 should be allowed to be written and erased.

図3は、パーティションマップ310を模式的に表したものである。パーティションマップ310は、パーティション番号と、該パーティション番号で特定されるパーティションの先頭セクタアドレスと終了セクタアドレス、又はパーティションを構成するセクタ数とで構成されている。 FIG. 3 schematically shows the partition map 310. The partition map 310 includes a partition number, and a start sector address and an end sector address of the partition specified by the partition number, or the number of sectors constituting the partition.

また上述のように、各パーティションは書き込み禁止や消去禁止など属性が設定されており、例えば、消去したくないデータを格納しているパーティションに対して、消去禁止の属性情報を、そのパーティションを構成するセクタ情報とともにパーティションマップ310に記録しておく。これにより、何らかの理由により、ホスト1から、データの消去を許容できないパーティションに対して消去コマンドが発行されても、プロセッサ23のファームウエア231が消去実行の前に、消去命令を受けたパーティション番号に関する属性情報をパーティションマップ310で確認することにより、誤った消去命令があった場合はエラーを返し、パーティションデータを有効にプロテクトすることができる。 In addition, as described above, each partition has attributes such as write prohibition and erase prohibition. For example, for partitions storing data that you do not want to erase, configure the partition with erase prohibition attribute information. It is recorded in the partition map 310 together with the sector information to be recorded. As a result, even if an erase command is issued from the host 1 to a partition where data erasure cannot be permitted for some reason, the firmware 231 of the processor 23 relates to the partition number that received the erase command before executing the erase. By checking the attribute information with the partition map 310, if there is an erroneous erase command, an error is returned and the partition data can be protected effectively.

また、パーティションマップ310を、NAND型フラッシュメモリ30とは別の、不揮発に記憶ができるEEPROMに格納する構成としてもよい。以上のように本発明では、プロセッサ23が使用するパーティションマップ310を、ホスト1が使用するパーティションテーブル411とは別個に設けることを特徴の一つとしている。 The partition map 310 may be stored in an EEPROM that can be stored in a nonvolatile manner, which is different from the NAND flash memory 30. As described above, the present invention is characterized in that the partition map 310 used by the processor 23 is provided separately from the partition table 411 used by the host 1.

パーティションマップ310の第1の例について、図3(a)を用いて説明する。パーティションマップ310には、前述したように、パーティション番号と、該パーティション番号に対応するパーティションの先頭セクタアドレスと終了セクタアドレスとが記録されている。そして、パーティションの属性がパーティション番号に関連付けられて記録されている。これにより、パーティション“0”,“1”,“3”は消去禁止に設定され、パーティション“2”は消去可に設定される。 A first example of the partition map 310 will be described with reference to FIG. In the partition map 310, as described above, the partition number and the head sector address and end sector address of the partition corresponding to the partition number are recorded. The partition attribute is recorded in association with the partition number. As a result, the partitions “0”, “1”, and “3” are set to the erasure prohibition, and the partition “2” is set to the erasable.

図3(b)は、パーティションマップの第2の例である。パーティションマップ310には、パーティション番号と、該パーティション番号に対応するパーティションの先頭セクタアドレスと、該パーティションを構成するセクタ数が記録されている。そして、パーティションの属性がパーティション番号に関連付けられて記録されている。これにより、パーティション“0”,“1”,“3”は消去禁止に設定され、パーティション“2”は消去可に設定される。 FIG. 3B is a second example of the partition map. In the partition map 310, a partition number, a head sector address of a partition corresponding to the partition number, and the number of sectors constituting the partition are recorded. The partition attribute is recorded in association with the partition number. As a result, the partitions “0”, “1”, and “3” are set to the erasure prohibition, and the partition “2” is set to the erasable.

プロセッサ23はNAND型フラッシュメモリ30に対して、消去対象ブロックを指定する消去コマンドを発行し、NAND型フラッシュメモリ30内部では、指定されたブロックのセルに蓄積されていた電荷を除去し、データを消去する。 The processor 23 issues an erase command for designating a block to be erased to the NAND flash memory 30, and within the NAND flash memory 30, the charge accumulated in the cells of the designated block is removed, and the data is stored. to erase.

(パーティションの消去方法例1)
本発明の実施形態に係るパーティションの消去方法例1について説明する。プロセッサ23は、システムに電源が投入された際、予めNAND型フラッシュメモリ30の管理領域に格納されている図3(a)に示す構成のパーティションマップ31をRAM25に読み出してプロセッサ23の管理下におく。図示されているように、パーティションマップ310は、パーティションごとの先頭セクタアドレス(論理アドレス)と終了セクタアドレス(論理アドレス)が記載されている。ユーザがユーザデータの消去を指定すると、ホスト1は、該ホスト1が持つデバイスインターフェース(図示せず)とNAND型フラッシュメモリデバイス2のデバイスインターフェース21を介して、NAND型フラッシュメモリデバイス2に対し、消去対象のパーティション番号を指定した消去コマンドを発行する。この消去コマンドはベンダーコマンドであり、したがって、ホスト1とプロセッサ23が了解し合うことのできるユニークなコマンドコードを有する。
(Partition erase method example 1)
A partition erasing method example 1 according to the embodiment of the present invention will be described. When the system is powered on, the processor 23 reads the partition map 31 having the configuration shown in FIG. 3A stored in advance in the management area of the NAND flash memory 30 into the RAM 25 and manages it under the control of the processor 23. deep. As shown in the figure, the partition map 310 describes the start sector address (logical address) and the end sector address (logical address) for each partition. When the user designates erasure of user data, the host 1 sends the NAND flash memory device 2 to the NAND flash memory device 2 via the device interface (not shown) of the host 1 and the device interface 21 of the NAND flash memory device 2. Issue the erase command specifying the partition number to be erased. This erase command is a vendor command and therefore has a unique command code that the host 1 and the processor 23 can understand.

ホスト1から消去コマンドを受けると、プロセッサ23は、RAM25に展開されているパーティションマップ310の内容を参照し、消去対象のパーティション番号の属性が“消去可”であるかをまず確認し、“消去不可”であれば、ホスト1にエラーを返す。“消去可”であれば、パーティションマップ310に記載されている消去対象のパーティションの先頭セクタアドレスが、その先頭セクタアドレス(論理ブロック)に対応する物理ブロックの先頭セクタであるか判断する。yesであれば、次に、記載されている終了セクタアドレスが、その終了セクタアドレス(論理ブロック番号)に対応する物理ブロックの最終セクタであるか判断する。yesであれば,当該パーティションは、複数の物理ブロックの集合で構成されていることが分かる。この場合プロセッサ23は、段落0032で述べた消去コマンドを、NANDメモリインターフェース22を介してNAND型フラッシュメモリ30に、消去対象となる全物理ブロック分発行することにより,NAND型フラッシュメモリ30内部で、指定された物理ブロックのセルに蓄積されていた電荷の除去が実行され、書き込まれていたデータが完全に消去される。消去対象となる物理ブロック番号が連続している場合は、一の消去コマンドで纏めて消去指定することができる。 When receiving an erase command from the host 1, the processor 23 refers to the contents of the partition map 310 expanded in the RAM 25 and first checks whether the attribute of the partition number to be erased is “erasable”. If “impossible”, an error is returned to the host 1. If “erasable”, it is determined whether the first sector address of the partition to be erased described in the partition map 310 is the first sector of the physical block corresponding to the first sector address (logical block). If yes, it is next determined whether the described end sector address is the last sector of the physical block corresponding to the end sector address (logical block number). If yes, it can be seen that the partition is composed of a set of a plurality of physical blocks. In this case, the processor 23 issues the erase command described in the paragraph 0032 to the NAND flash memory 30 through the NAND memory interface 22 for all physical blocks to be erased. The charge accumulated in the cell of the designated physical block is removed, and the written data is completely erased. When physical block numbers to be erased are consecutive, erasure can be specified collectively with one erase command.

前述したように、NAND型フラッシュメモリ30の消去はブロック単位で行われる。そのため、パーティションの最初/及び又は最後の境界がブロックの途中に存在する場合は、そのパーティションの境界となっているブロックには消去コマンドを発行することはできない。消去対象となっていないパーティションのデータを消去してしまうからである。この点、パーティションはブロックのセクタ単位で区切ることができるため、当該ブロックのどの範囲が消去範囲でどの範囲が消去範囲でないかは、指定されたセクタアドレスにより判断することができる。このような場合は、消去対象となるブロック内の消去対象でないデータ(別のパーテションのデータ)を空きブロック(データが何も書き込まれていない更のブロック)に書き換えて、元のブロックを消去するといった2段階の動作を行うことで、ブロック内の指定されたパーティションデータのみを有効に消去することができる。   As described above, the NAND flash memory 30 is erased in units of blocks. Therefore, when the first / and / or last boundary of a partition exists in the middle of the block, the erase command cannot be issued to the block that is the boundary of the partition. This is because the data of the partition that is not to be erased is erased. In this regard, since the partition can be divided in units of blocks, it is possible to determine which range of the block is the erase range and which is not the erase range based on the designated sector address. In such a case, the original block is erased by rewriting the non-erasable data (data of another partition) in the block to be erased to an empty block (an additional block in which no data is written). By performing such a two-stage operation, it is possible to effectively erase only the specified partition data in the block.

具体的に説明すると、消去対象パーティションが物理ブロックの途中で開始されている場合は、その最初のブロックの、消去してはいけないデータを一旦NANDメモリの外に読み出し、そのデータを空きブロックに書き込む。そして元のブロックのデータを消去コマンドで消去して空きブロックとするとともに、新たにデータを書き込んだ物理ブロック番号と元の論理ブロックを関連付けて、ブロック変換テーブルの内容を書き換える。消去対象パーティションの終了セクタが物理ブロックの途中に存在する場合も上記同様の処理を行う。そして、消去対象パーティションの最初のブロックと最終のブロックの中間に存在するブロックに対して消去コマンドを発行してデータを消去する。 Specifically, if the partition to be erased starts in the middle of a physical block, the data of the first block that must not be erased is once read out of the NAND memory, and the data is written to an empty block. . Then, the original block data is erased by an erase command to make a free block, and the contents of the block conversion table are rewritten by associating the physical block number to which the data has been newly written with the original logical block. The same process as described above is also performed when the end sector of the erasure target partition exists in the middle of the physical block. Then, an erase command is issued to the block existing between the first block and the last block of the erase target partition to erase the data.

例えば、パーティション“2”に記録されている全ユーザデータ44を消去するとする。ホスト1は、ユーザからの消去命令を受けると、NAND型フラッシュメモリデバイス2に対して、消去対象のパーティション番号“2”を指定する消去コマンドを発行する。次に、プロセッサ23は、RAM25に展開されているパーティションマップ310に基づいて、消去対象のパーティションの属性が“消去可”であることを確認後、パーティション番号“2”に対応する先頭セクタアドレス7680256(論理アドレス)と終了セクタアドレス10240255(論理アドレス)を認識し、上述した例にならって、指定されたパーティションに記憶されている全データを完全に消去する。 For example, it is assumed that all user data 44 recorded in the partition “2” is deleted. When receiving an erase command from the user, the host 1 issues an erase command for designating the partition number “2” to be erased to the NAND flash memory device 2. Next, the processor 23 confirms that the attribute of the partition to be erased is “erasable” based on the partition map 310 expanded in the RAM 25, and then starts the head sector address 7680256 corresponding to the partition number “2”. (Logical address) and end sector address 10240255 (logical address) are recognized, and all data stored in the designated partition are completely erased in accordance with the example described above.

(パーティションの消去方法例2)
パーティションマップ310は、上述した例のほか、パーティションの先頭セクタアドレスとセクタ数で定義してもよい(図3(b)参照)。即ち、最終セクタアドレス(論理アドレス)を、セクタ数から求めることができ、これにより、上記消去方法例1と同様に、ホスト1から指定されたパーティションの全ユーザデータを完全に消去することができる。
(Partition erase method example 2)
In addition to the example described above, the partition map 310 may be defined by the start sector address and the number of sectors of the partition (see FIG. 3B). That is, the last sector address (logical address) can be obtained from the number of sectors, and as a result, all user data in the partition designated by the host 1 can be completely erased as in the case of the erase method example 1. .

上記のとおり、本発明の消去方法は、ホスト1が消去対象パーティションの先頭セクタアドレスと終了アドレス、若しくは先頭セクタアドレスとセクタ数をデバイスに送出することなく、単に消去対象パーティション番号を指定しさえすればよく、したがってパーティション消去コマンドを発行するホスト1側のアプリケーションソフトを簡易に構成できる利点がある。 As described above, according to the erasing method of the present invention, the host 1 simply designates the erasing target partition number without sending the starting sector address and ending address of the erasing target partition or the starting sector address and the number of sectors to the device. Therefore, there is an advantage that application software on the host 1 side that issues the partition erase command can be easily configured.

1 ホスト
2 NAND型フラッシュメモリデバイス
4 NAND型フラッシュメモリデバイスのアドレス空間例(基本領域と拡張領域)
20 制御部
21 デバイスインターフェース
22 フラッシュメモリインターフェース
23 プロセッサ
24 バッファ
25 RAM
41 MBR(マスターブートレコード)
42 オペレーティングシステム(OS)
43 アプリケーションプログラム
44 ユーザデータ
45 バックアップデータ
231 ファームアエア
310 パーティションマップ
411 パーティションテーブル
412 ブートローダ







1 Host 2 NAND Flash Memory Device 4 NAND Flash Memory Device Address Space Example (Basic Area and Extended Area)
20 Control Unit 21 Device Interface 22 Flash Memory Interface 23 Processor 24 Buffer 25 RAM
41 MBR (Master Boot Record)
42 Operating System (OS)
43 Application program 44 User data 45 Backup data 231 Firmware 310 Partition map 411 Partition table 412 Boot loader







Claims (4)

オペレーティングシステムを記録したパーティションとアプリケーションプログラムを記憶したパーティションと印刷用データを記憶するパーティションを備えたNAND型フラッシュメモリと該NAND型フラッシュメモリを制御する制御部からなるソリッドステートドライブを主記憶装置として備えるマルチファンクションプリンタであって、
前記制御部のプロセッサは、
当該ソリッドステートドライブにメディアアクセスするホストからコマンドコードと消去対象パーティション番号からなる消去コマンドが発行された際、
マスターブートレコードのパーティションテーブルに関連付けて作成された、前記パーティション番号と該パーティションを構成する論理セクタアドレスとの対応関係を定義したパーティションマップを参照して前記消去対象パーティションの消去領域を解釈し、NAND型フラッシュメモリに対して前記消去対象領域を構成している物理ブロックに記憶されているデータを消去するコマンドを発行して当該物理ブロックのセルに蓄積されている電荷を除去することにより当該物理ブロックに記憶されているデータの完全消去を実行することを特徴とするマルチファンクションプリンタ
A solid state drive comprising a NAND flash memory having a partition that records an operating system, a partition that stores an application program, and a partition that stores print data, and a control unit that controls the NAND flash memory is provided as a main storage device. A multi-function printer,
The processor of the controller is
When an erase command consisting of a command code and erase target partition number is issued from the host that accesses the solid-state drive,
Interpreting the erase area of the partition to be erased with reference to a partition map created by associating with the partition table of the master boot record and defining the correspondence between the partition number and the logical sector address constituting the partition, and NAND The physical block by issuing a command for erasing the data stored in the physical block constituting the erasure target area to the flash memory and removing the charge accumulated in the cell of the physical block A multi-function printer that performs complete erasure of data stored in the printer .
消去コマンドで指定されたパーティションの最初/及び又は最後の境界がブロックの途中に存在する場合、当該ブロックの消去対象でないデータを空きブロックに書き換えてから当該ブロックのデータを消去することにより指定されたパーティションのデータの消去を実行することを特徴とする請求項1記載のマルチファンクションプリンタ。If the first / and / or last boundary of the partition specified by the erase command exists in the middle of the block, it is specified by erasing the data of the block after rewriting the data that is not the target of erasure to an empty block 2. The multi-function printer according to claim 1, wherein erasing of data in the partition is executed. 消去対象パーティションは、印刷用データを記憶するパーティションであることを特徴とする請求項1又は請求項2記載のマルチファンクションプリンタ 3. The multifunction printer according to claim 1, wherein the erasure target partition is a partition for storing print data . パーティションマップは、パーティション番号に対応した、消去禁止の属性情報を更に備えることを特徴とする請求項1又は請求項2記載のマルチファンクションプリンタ。3. The multifunction printer according to claim 1, wherein the partition map further includes attribute information for prohibiting erasure corresponding to the partition number.
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