JP4480592B2 - ファイルシステム - Google Patents

Description

本発明はファイルシステムに係り、特に、ＭＰＥＧ２トランスポートストリーム形式を採用したデジタル放送で扱われるデータや、ＭＰＥＧ２プログラムストリーム形式を備えたディスクメディアで扱われるデータ等の、情報量の大きいデータを、リアルタイムで処理する録画再生装置のためのファイルシステムに関する。

近年、高性能なＣＰＵ、メモリ、大容量記録媒体等の情報処理機器が低価格で入手できるようになってきている。また、デジタル放送や、ＤＶＤ、ＢＤといった様々な機器の規格が規定され、大容量のデジタルＡＶデータを処理できるマルチメディア機器が数多く商品化されてきている。

このようなデジタル化されたＡＶデータを、記録媒体に書き込んだり、読み出したりする際に、ファイルシステムと呼ばれる管理装置が用いられている。この装置では、記録媒体内の領域に関し、どの領域が使用中であるか、または未使用であるかといった事柄や、どの領域がどのファイルに属するかなどといった事柄を把握して記録媒体の領域管理を行っている。

一般的なファイルシステムでは、後述する領域管理テーブルと、未使用領域管理テーブルと、ファイル管理テーブルの３種類のテーブルを用いて、記録媒体の領域管理を行う。

この領域管理テーブルは、記録媒体の領域を或る定められたサイズ毎のブロックに分割し、各ブロックがいずれかのデータを格納する領域として使用されているかを示すものである。なお、この管理テーブルは、記録媒体に記録されており、その記録媒体上から読み出されてワーキングメモリ上で操作される。

図１２は、従来の一般的なファイルシステムにおける領域管理テーブルの１例を示すものである。

同図に示すように、従来の領域管理テーブルでは、そのブロックが使用されているか否かを示す「使用フラグ」を有するのみであり、記録媒体上で構成されるファイルのいずれに属するかという情報は有さないことが多い。なお、図１２で示す領域管理テーブルでは、論理ブロック１０〜１３と、論理ブロック２０〜２４とが、いずれかのファイルで使用中であり、その他の論理ブロックは未使用であることが示されている。

従来の一般的なファイルシステムでは、図１２に示すような領域管理テーブルを操作する手段として、領域管理手段を備えている。

一方、従来の一般的なファイルシステムはファイル管理テーブルも備えているが、このテーブルは、各ファイル毎に構成されるテーブルである。

図１３は、従来の一般的なファイルシステムにおけるファイル管理テーブルの１例を示すものである。

同図に示すファイル管理テーブルは、前記領域管理テーブル（図１２）の「使用フラグ」で、使用中であることが示されている領域のうち、どの領域が、どのファイルに、どの順で属するかを示すためのテーブルである。

このファイル管理テーブルは、メモリ上で操作され、記録媒体上で記録・読出しがなされる。例えば、図１３で示すファイル管理テーブルでは、先頭から４ブロックの情報は、領域管理テーブル上の論理ブロック１０〜論理ブロック１３までの領域を示し、次の５ブロックの情報は、論理ブロック２０〜論理ブロック２４までの領域を示している。仮に、１論理ブロック＝５１２Ｋバイトであった場合は、領域上で先頭から３Ｍバイトの位置は、３Ｍ〔バイト〕÷５１２Ｋ〔バイト〕＝６であるために、記録媒体上では、論理ブロック２２に位置することが分かる。

一般的なファイルシステムでは、このファイル管理テーブルを操作する手段として、ファイル管理手段を備えている。未使用領域管理テーブルは、上記領域管理テーブルで未使用と判定された領域を検索し易いように、リストされたテーブルであり、メモリ上で構成されることが多い。

図１４は、図１２，１３に対応した未使用領域管理テーブルの１例を示すものである。

同図に示す未使用領域は、論理ブロック０〜論理ブロック９と、論理ブロック１４〜論理ブロック１９と、論理ブロック２５〜論理ブロック２９までの領域であるが、これらの領域は、いずれのファイルからも使用されていない領域であり、各領域を連続した領域として、その先頭論理ブロックと、論理ブロック数を記したリストにより管理する。具体的には、（先頭、ブロック数）＝（０，１０）、（１４，６）、（２５，５）の３つのリストとして管理する。

一般的なファイルシステムでは、この未使用領域管理テーブルを操作する手段として、未使用領域管理手段を備えている。これらの管理手段は、一般的ではあるが、ファイルシステム毎に管理方法に相違があり、それぞれの用途に応じて異なるファイルシステムを利用することが多い。異なるファイルシステムをアクセスするには、特別な手法が必要となるからである。

そのため、異なるファイルシステムを１つの記録媒体上で共存させる方法として、パーティッションに分けて管理する手法がとられる。

この手法は、記録媒体上にファイルシステム毎の領域範囲を予め決めておくものであり、例えば、ＰＣの世界では、ＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）のファイルシステムとＵＮＩＸ（登録商標）のファイルシステムとを１つの記録媒体上で共存させる場合に用いられている。

しかし、この従来の手法では、ファイルシステム毎の領域が予め分割されてしまうために、片方のファイルシステム上に空きがあったとしても、他のファイルシステムでは、その領域を利用できない。

そこで、特許文献１（特開２００１−２４３０９６号公報）では、記録媒体を複数の領域に分割し、その領域毎に、領域の未使用領域に、ダミーデータを書き込み、当該ダミーデータには特定のアプリケーションまたは特定のファイルしか上書きできないように構成することによって、複数の領域分割やサイズ変更を容易にしようとする提案がなされている。
特開２００１−２４３０９６号公報

ところで、従来のファイルシステムは、前述のとおり、異なるファイルシステムを１つの記録媒体上で共存させる方法として、パーティッションに分けて管理する手法がとられるが、ファイルシステム毎の領域が予め分割されてしまうために、片方のファイルシステム上に空きがあったとしても、他のファイルシステムでは、その領域を利用できないといった問題点があった。

また、一般に、ファイルシステムが異なれば、その管理方法も異なるために、記録媒体上の各領域が、異なるファイルシステムによって構成される場合には、一方の未使用領域を他のファイルシステムによって利用することは不可能であるといった問題点があった。

なお、前述の特許文献１の方法では、未使用領域は、ダミーデータ書き込みのために使用されているので、このダミーデータが開放されない限りは、他のファイルシステムによって、使用することはできない。

このため、本発明は、複数のファイルシステムが記憶媒体を共有するシステムにおいて、この記録媒体をパーティション分割することなく、或る任意の１つのファイルシステムで不使用となった領域を、他のファイルシステムのファイルに割り当てることができる録画再生装置のためのファイルシステムを提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明に係るファイルシステムは、以下の特徴を備えている。

本発明は、少なくとも、記録媒体と、前記記録媒体上のファイルデータの記録・再生を行う記録・再生制御手段を有する複数のファイルシステムとを備えたファイルシステムにおいて、
前記記録媒体を管理して前記記録媒体に対して直接的にデータの記録・再生を行う下位ファイルシステムと、前記下位ファイルシステムを、仮想的な１つの記録媒体として扱う複数の上位ファイルシステムと、を備え、
前記下位ファイルシステムは、前記記録媒体を複数の論理ブロックに区切り、該論理ブロックがデータを格納する領域として使用していることを示す情報を格納する第１の領域管理テーブルを管理する第１の領域管理手段と、前記記録媒体上の使用されている領域に記録されたファイルに関する情報を格納する第１のファイル管理テーブルを管理する第１のファイル管理手段と、前記論理ブロックがデータを格納する領域として未使用であることを示す情報を格納する未使用領域管理テーブルを管理する未使用領域管理手段と、前記第１の領域管理テーブル、前記第１のファイル管理テーブル及び前記未使用領域管理テーブルの情報に基づいて前記記録媒体に対して直接的にデータの記録・再生を行う記録・再生制御手段と、を備え、
前記上位ファイルシステムは、前記下位ファイルシステムを仮想的な１つの記録媒体と見なして、該仮想的記録媒体を複数の論理ブロックに区切り、該論理ブロックがデータを格納する領域として使用していることを示す情報を格納する第２の領域管理テーブルを管理する第２の領域管理手段と、前記仮想的記録媒体上の使用されている領域に記録されたファイルに関する情報を格納する第２のファイル管理テーブルを管理する第２のファイル管理手段と、前記仮想的記憶媒体へのファイルの記録・読出操作を、前記下位ファイルシステムによる前記記憶媒体へのファイルの記録・読出操作に変換する変換手段と、前記第２の領域管理テーブルに記録された論理ブロックの領域情報と、前記第１のファイル管理テーブルに記録されたファイルの領域情報とを比較することにより、前記両領域間の不一致を検出する比較手段と、を備え、前記比較手段によって、前記両領域に不一致が検出された場合に、前記両テーブルで不一致の部分の領域を開放して整合化することを特徴とする。

また、本発明は、少なくとも、記録媒体と、前記記録媒体上のファイルデータの記録・再生を行う記録・再生制御手段を有する複数のファイルシステムとを備えたファイルシステムにおいて、
前記記録媒体を管理して前記記録媒体に対して直接的にデータの記録・再生を行う下位ファイルシステムと、前記下位ファイルシステムを、仮想的な１つの記録媒体として扱う複数の上位ファイルシステムと、前記複数の上位ファイルシステムと前記下位ファイルシステムとの間に介在し、前記複数の上位ファイルシステムからの前記下位ファイルシステムへの操作の調停するファイルシステム調停処理手段と、を備え、
前記下位ファイルシステムは、前記記録媒体を複数の論理ブロックに区切り、該論理ブロックがデータを格納する領域として使用していることを示す情報を格納する第１の領域管理テーブルを管理する第１の領域管理手段と、前記記録媒体上の使用されている領域に記録されたファイルに関する情報を格納する第１のファイル管理テーブルを管理する第１のファイル管理手段と、前記論理ブロックがデータを格納する領域として未使用であることを示す情報を格納する未使用領域管理テーブルを管理する未使用領域管理手段と、前記第１の領域管理テーブル、前記第１のファイル管理テーブル及び前記未使用領域管理テーブルの情報に基づいて前記記録媒体に対して直接的にデータの記録・再生を行う記録・再生制御手段と、を備え、
前記上位ファイルシステムは、前記下位ファイルシステムを仮想的な１つの記録媒体と見なして、該仮想的記録媒体を複数の論理ブロックに区切り、該論理ブロックがデータを格納する領域として使用していることを示す情報を格納する第２の領域管理テーブルを管理する第２の領域管理手段と、前記仮想的記録媒体上の使用されている領域に記録されたファイルに関する情報を格納する第２のファイル管理テーブルを管理する第２のファイル管理手段と、前記仮想的記憶媒体へのファイルの記録・読出操作を、前記下位ファイルシステムによる前記記憶媒体へのファイルの記録・読出操作に変換する変換手段と、前記仮想的記憶媒体への記録・読出操作を、前記下位ファイルシステムの前記第１のファイル管理手段によって管理される複数のファイルへの記録・読出操作に変換する変換手段と、を備え、
前記ファイルシステム調停処理手段は、前記上位ファイルシステムからの実行命令があった場合に、前記下位ファイルシステムが実行中でなければ、前記上位ファイルシステムからの実行命令を前記下位ファイルシステムに実行させ、前記下位ファイルシステムが実行中であれば、前記上位ファイルシステムからの実行命令に含まれる優先度に基づいて、実行中の実行命令に含まれる優先度と、新たな実行命令に含まれる優先度とを比較して、優先度が高い方を前記下位ファイルシステムに実行させ、優先度の低い方の実行命令を一旦記憶し、優先度の高い方の実行が終了後に、優先度の低い方の実行命令を実行することを特徴とする。

また、前記第１のファイル管理テーブルは、前記記録媒体に記録された各ファイルに割り当てられた論理ブロックの先頭ブロック番号と、連続ブロック数とを格納し、前記ファイルの各々のファイル領域の中間に未割り当てのブロックが存在する場合があることを特徴としている。

さらに、前記第１のファイル管理テーブルは、前記記録媒体に記録された各ファイル毎に、ファイルデータ領域の先頭からの論理ブロック番号、論理ブロック数、及びその領域が使用可能であるか否かを示す無効フラグを記録したことを特徴としている。

さらに、前記第１のファイル管理手段が備える前記第１のファイル領域管理テーブルに記録された情報を、前記記憶媒体のファイル領域に記録することを特徴としている。

以上説明したように、本発明のファイルシステムによれば、システム構成を、少なくとも２つ以上の上位ファイルシステムと、下位ファイルシステムとに分離する構成としたので、記録媒体へのアクセス方法が異なる複数の上位ファイルシステムを、１つの記録媒体上で共存させると共に、任意の１つの上位ファイルシステムで不要になった領域を、他の上位ファイルシステムで再使用することができるファイルシステムを提供することができる。

また、上位ファイルシステム上のファイルに対する操作を、下位ファイルシステムの複数のファイルに対する操作へ変換する変換手段を設けたので、上位ファイルシステム上に領域管理テーブルと未使用領域管理テーブルを持つ必要がなくなるために、複数の上位ファイルシステム間で未使用領域を共有することが可能となる。

また、上位ファイルシステムに対する操作を、下位ファイルシステム上の複数のファイルに対する操作へ変換する変換手段を設けたので、上位ファイルシステムは、下位ファイルシステム上のファイルを、あたかも記録媒体であるかのように操作することができる。また、上位ファイルシステム内の領域管理テーブル内で、領域の開放や登録があった場合には、該当する領域である下位ファイルシステムのファイルを消去、作成することによって、複数の上位ファイルシステム間で、記録媒体上の未使用領域を共有することができる。

また、上位ファイルシステムが、下位ファイルシステムに属するファイルを、仮想的な記録媒体として管理することで、上位ファイルシステム上に領域管理テーブルとファイル管理テーブルとを保持する構成を残しつつ、複数の上位ファイルシステム間で、下位ファイルシステムの未使用領域を共有することができる。

また、下位ファイルシステムで管理されるファイルを示すファイル管理テーブルは、ファイル毎のファイル領域の先頭からの論理ブロック番号、論理ブロック数、及びその領域が使用可能であるか否かを示す無効フラグを記録したリストテーブルを管理し、また、適宜参照することによって、例えば、ファイル領域の中間に領域の存在しない中抜け構造のファイルを作成することが可能となり、上位ファイルシステムが、下位ファイルシステムに属するファイルを仮想的な記録媒体として操作する場合、例えば、この仮想的な記録媒体上から領域を開放する際に、ファイル内に記録された領域管理テーブルやファイル管理テーブルを書き換えることなく、領域を開放することができる。

また、本発明のファイルシステムによれば、複数の上位ファイルシステムからの下位ファイルシステムに対する操作を調停するファイルシステム調停処理手段を設けたので、例えば、一方の上位ファイルシステムがリアルタイム性を必要とするＡＶデータのアクセスであり、他方の上位ファイルシステムがＰＣデータ（即ち、リトライしても正しく読むことが必要なデータ）へのアクセスであった場合に、この調停処理手段による調停により、ＡＶデータのアクセスの方を優先することができるファイルシステムを提供することができる。

また、下位ファイルシステム上で利用している上位ファイルシステムの領域を上位ファイルシステム上で管理される領域管理テーブルと、下位ファイルシステム上で管理されるファイル管理テーブルを比較することによって、ファイルシステム操作中に停電などの理由により、電源がＯＦＦになった場合にファイルシステム間の齟齬を検出することができる。

また、下位ファイルシステム上で利用している上位ファイルシステムの領域を、上位ファイルシステム上で管理する領域管理テーブルと、下位ファイルシステム上で管理するファイル管理テーブルとを比較して、両者が一致しなかった場合に、整合化する手段を設けたので、例えば、ファイルシステムを操作中に、停電などの理由により、上位ファイルシステムと下位ファイルシステムの使用領域との間に齟齬が生じても、常にこの齟齬を復旧させることができる。

さらに、下位ファイルシステムで管理する前記第１のファイル管理テーブルを、ファイルデータ領域の先頭からの論理ブロック番号、論理ブロック数、及びその領域が使用可能であるか否かを示す無効フラグを記録したリストテーブルの形式として、これを記録媒体に書き込むことによって、例えば、電源のＯＮ／ＯＦＦ等によってＣＰＵの記憶領域から消失することがないので、複数の上位ファイルシステムで、記録媒体上の未使用領域を安定して共有できるファイルシステムを実現することができる。

〔概要説明〕
以下、本発明のファイルシステムの実施形態を〔第１の実施形態〕〜〔第４の実施形態〕の順に説明するが、その前に、本発明のファイルシステムの概要を説明する。

本発明のファイルシステムでは、全体を上位ファイルシステムと下位ファイルシステムという多階層構造で構成し、上位ファイルシステムでは、第２のファイル管理手段と第２の領域管理手段とを備えて、主として上位ファイルシステム内のファイル管理テーブルと領域管理テーブルの管理を行い、下位ファイルシステムでは、第１のファイル管理手段と第１の領域管理手段と未使用領域管理手段とを備えて、主として下位ファイルシステム内のファイル管理テーブルと、領域管理テーブルの管理と、未使用領域管理テーブルの管理を行う。

上位ファイルシステムは、各々異なる特徴を有する２つ以上のファイルシステムで構成される。

この上位ファイルシステムでは、自己が保持するＡＰＩ（アプリケーション・インターフェース）を介して、ファイル作成やファイルへの書き込みといった内部のファイル管理テーブルと領域管理テーブルの拡張、編集などのファイル領域管理テーブルの部分削除、及びファイルの消去などの操作がなされる。

また、この上位ファイルシステムは、領域を確保する必要が出た場合、下位ファイルシステムで領域を確保できるか否かを検証する。領域確保ができた場合には、内部のファイル管理テーブルと領域管理テーブルを変更し、ＡＰＩを介して、アプリケーションにその旨を返す。

また、上位ファイルシステムは、領域を開放する必要が出た場合は、上位ファイルシステム内のファイル管理テーブルと領域管理テーブルを変更し、下位ファイルシステムに領域を返す。

この場合は、上位ファイルシステムの実現方法として、上位ファイルシステム上の１ファイルを下位ファイルシステム上の複数ファイルに変換する方法が考えられる。

さらに、この場合、上位ファイルシステムの１つの実現方法として、下位ファイルシステムの複数のファイルを、あたかも１つの記録領域であるかのように操作する方法が可能である。

図１１は、上位ファイルシステム（ファイルシステムＡ，Ｂ）上のファイルと、下位ファイルシステム上のファイルとの対応関係を示す説明図である。

上位ファイルシステムＡのファイル（ファイルＡ１）は、例えば、図１１に示すように、下位ファイルシステム上の複数ファイル（ファイルＣ１、ファイルＣ２）に変換される。

図１１に示す上位ファイルシステムＡは、下位ファイルシステムのファイルを操作する仮想ファイルシステムであり、上位ファイルシステムに対する操作は、仮想ファイルシステム上で下位ファイルシステムへの操作に変換される。

上位ファイルシステムで操作されるファイルＡ１は、下位ファイルシステムでは複数のファイルに分割され、即ち、ファイルＣ１、ファイルＣ２にマッピングされる。ファイルＡ１に対する操作は、上位ファイルシステムＡによって変換されるファイルＣ１、ファイルＣ２のいずれかのファイルに対する操作に変換される。

例えば、ファイルＡ１の消去の操作は、仮想ファイルシステムＡ上で、下位ファイルシステムのファイルＣ１とファイルＣ２の消去の操作に変換される。

このような方法によれば、上位ファイルシステムでのファイル操作は、全て下位ファイルシステムへの操作に変換され、記録媒体上の領域の使用、未使用は、下位ファイルシステムによって管理されるために、ファイルＡ１の消去後に、他の上位ファイルシステムが、この消去で生じた空き領域を確保することが可能となる。

また、上位ファイルシステムのもう１つの実現方法として、下位ファイルシステムの複数ファイルの記録領域を連結することにより、あたかも１つの記録領域であるかのように操作することが可能である。

例えば、図１１に示す上位ファイルシステムＢの記録領域は、下位ファイルシステムの１つの仮想的な記録媒体として扱われる。以下、この仮想的な記録媒体を「記録媒体イメージファイル」と呼称する。

そして、上位ファイルシステムＢは、領域管理と、ファイル管理とを行うことができるファイルシステムであって、「記録媒体イメージファイル」上で、下位ファイルシステム上のファイルを操作することになる。

すなわち、上位ファイルシステムＢにおける記録媒体上への操作は、全て下位ファイルシステム上のファイルへの操作に変換される。

今、１例として、上位ファイルシステムＢが、下位ファイルシステムをＨＤＤのような仮想的な記録媒体としてアクセスする場合について説明する。

上位ファイルシステムＢでのアクセスは、全てＨＤＤセクタへのアクセスである。ＨＤＤのセクタは一般的に１セクタ＝５１２バイトである。上位ファイルシステムＢでは、このＨＤＤへのアクセスを記録媒体イメージファイルに対する操作に変換する。

上位ファイルシステムＢで、ＨＤＤ上へのセクタへの読み書きが必要になった場合に、上位ファイルシステムＢは、これを下位ファイルシステム上のファイルに対する読み書きに変換する。例えば、上位ファイルシステムＢの記録媒体イメージファイルのセクタｘに対する読み書きは、下位ファイルシステムのファイルの先頭から５１２×ｘバイト目からの読み書きに変換される。これによって、下位ファイルシステム上のファイルを、あたかもＨＤＤのような記録媒体であるかのように操作することができる。

但し、この方法では、記録媒体イメージファイル内の途中の領域が、上位ファイルシステムにとっては、不要になった場合に、それを下位ファイルシステムの未使用領域として利用することができない。

そのため、本発明では、下記の２通りの方法を用いてこれを解決する。

その１つ目は、下位ファイルシステム上に構成される記録媒体イメージファイルを固定長の複数のファイルとして構成する方法であり、他の１つは、下位ファイルシステム上に中抜けファイルの概念を適用する方法である。

まず、上位ファイルシステムが操作する記録媒体イメージファイルを下位ファイルシステム上に存在する固定長の複数のファイルとして構成する方法について説明する。

図２に示すファイル０〜３及びファイル８〜１２は、各々が５１２Ｋバイトの大きさで区切られた下位ファイルシステム上のファイルであり、各々のファイルには、ファイル領域の先頭からどの位置に該当するかを示すＩＤが付与されている。図２に示すように、この複数のファイルは、記録媒体イメージファイルの領域（イメージされる仮想的な領域）の先頭から０バイト目を先頭バイトとする２Ｍバイトの４ブロックと、前記領域の先頭から４Ｍバイト目を先頭バイトとする２．５Ｍバイトの５ブロックとで構成されている。

例えば、ファイル０は、上位ファイルシステムから見た記録媒体イメージファイルの領域の先頭から０バイト目を先頭バイトとする５１２Ｋバイトを構成し、ファイル１０は、前記データ領域の先頭から４．５Ｍバイト目を先頭バイトとする５１２Ｋバイトを構成する。ファイル４からファイル７は存在しないファイルである。

上位ファイルシステムは、これらのファイルを、あたかも記録媒体であるかのようにアクセスする。このため、上位ファイルシステムは、記録媒体イメージファイル内に、上位ファイルシステムが管理する領域管理テーブルと、ファイル管理テーブルとを構成し、それ以外の領域を上位ファイルシステムが管理する論理ブロックとして管理する。上位ファイルシステムは、これらのデータを、前記領域の先頭からのセクタオフセットをアドレス換算してアクセスする。

例えば、前記領域の先頭から４０９５セクタ目をアクセスする場合は、記録媒体イメージファイル上の４０９５×５１２＝２０９６６４０バイト目であり、これは下位ファイルシステム上のファイル３の５１１Ｋバイト目に該当する。

下位ファイルシステム上に対応するファイルが存在しない場合は、上位ファイルシステムから見て、その領域が未割り当てであることを示している。例えば、記録媒体イメージファイルの領域上で２Ｍバイト目からの２Ｍバイトは上位ファイルシステムにとって、領域が確保されていないことを示している。このような領域に対しては、書き込みのみが可能である。但し、書き込みの前に、下位ファイルシステムによるファイルの作成が必要となる。また、下位ファイルシステムは、ファイル中で領域の存在しない箇所への書き込み要求があった場合は、領域の確保を行って、その箇所への書き込みを行う。

また、上位ファイルシステムから下位ファイルシステムの特定領域を開放したい場合、上位ファイルシステムから開放したい領域のファイルが指定され、下位ファイルシステムでは、そのファイルを消去する。このとき、削除されたファイルよりも大きい番号を持ったファイルは前詰めしない。これは、下位ファイルシステム上のファイルは、その先頭からの位置が、上位ファイルシステムでの領域管理であるセクタに対応しているためである。

以下に、下位ファイルシステム上に中抜けファイルの概念を用いる方法について説明する。

図５は、中抜けファイルの概念を説明するための説明図である。

同図に示すファイルは、論理ブロックが５１２Ｋバイト毎に区切られた下位ファイルシステム上のファイルであり、先頭から０バイト目以上の２Ｍバイトの４ブロックと、先頭から４Ｍバイト目以上の２．５Ｍバイトの５ブロックが確保されたファイルである。このファイルでは、先頭から２Ｍバイト以上〜４Ｍバイト目未満の２Ｍバイトは、領域が確保されていない領域である。この領域に対しては、書き込みのみが可能であるが、書き込みの前には、下位ファイルシステムによる領域の確保が必要となる。領域の確保は、上位ファイルシステムよって、予め下位ファイルシステムに対する領域の確保指示がなされることによって行うことができる。

下位ファイルシステムは、ファイル中で領域の存在しない箇所への書き込み指示があった場合は、領域の確保を行ってから、前記箇所への書き込みを行う。また、上位ファイルシステムが、下位ファイルシステムの特定領域を開放したい場合、上位ファイルシステムから、下位ファイルシステムに対して、開放したい領域のオフセットとサイズとが指定されるので、下位ファイルシステムでは、この指定された領域を下位ファイルシステム上のファイル管理領域から削除し、未使用領域管理テーブルへ該当領域を登録する。このとき、下位ファイルシステムは、削除された領域よりも後ろの領域を前詰せずにファイル管理領域を更新する。この処置は、前述したとおりである。すなわち、下位ファイルシステム上のファイルは、その先頭からのオフセットアドレスが、上位ファイルシステムでの領域管理であるセクタに対応するため、オフセットがずれた場合には、上位ファイルシステムの領域管理テーブルを書き換える必要が生じてしまうためである。

下位ファイルシステム上のファイル管理で、中抜けファイルを用いることにより、上位ファイルシステムとのインタフェースを、記録媒体のイメージとして保持することができるので、上位ファイルシステムにおける領域管理やファイル管理といった制御を流用して、他の上位ファイルシステムとの記録媒体の共有が可能となる。

また、本発明では、上位ファイルシステムの領域管理テーブルと、下位ファイルシステムのファイル管理テーブルとを比較照合するために、電源Ｏｎ／Ｏｆｆ時に操作されるフラグを設け、このフラグの論理値に応じて、上位ファイルシステムによって、両者の管理テーブルの不一致（齟齬）の検出及びその復旧が行われる。

なお、このフラグは、電源Ｏｎの時に、ファイルシステム全体が正しく起動した際に、ＦＡＬＳＥに設定され、電源Ｏｆｆの時に、ファイルシステム全体に対する全ての操作が正常に終了したときにＴＲＵＥに設定される。

一般に、記録媒体に対する操作は、その操作が一定時間内に終了すること（即ち、リアルタイム性）が要求されるＡＶデータの読み書きと、多少アクセス時間が遅くなっても、正確性が要求される通常データの読み書きとに大別される。特に、ＡＶデータの読み書き時は、そのアクセス量が大容量であるため、要求を伝達してから一定時間以内に処理が終了しない場合に、ＡＶデータをバッファリングするためのバッファのメモリ量が大量に必要となる。

しかしながら、ファイルシステムに対して、通常データの読み書きが多く要求されている場合には、ＡＶデータのためのバッファが破綻することも考えられる。特に、上位ファイルシステムが複数あった場合には、例えば、一方の上位ファイルシステムからはＡＶデータの読み書きを要求され、他方の上位ファイルシステムからは、通常データの読み書きを要求される場合が考えられる。この問題を解決するために、ファイルシステム調停手段を設けることによって、一方の上位ファイルシステムが通常データへの読み書きを要求している場合であっても、他方の上位ファイルシステムによるＡＶデータの読み書きを行うことができるようにしている。

以下、本発明のサブタイトルの最良の実施形態について、〔第１の実施形態〕〜〔第４の実施形態〕の順に図面を参照して詳細に説明する。
〔第１の実施形態〕
図１は、本発明の第１の実施形態に係るファイルシステムの全体構成を示す構成図である。

同図において、本実施形態に係るファイルシステムは、記録処理部Ａ（１０１）と、再生処理部Ａ（１０２）と、記録処理部Ａ（１０１）及び再生処理部Ａ（１０２）に接続された上位ファイルシステムＡ（１０３）と、記録処理部Ｂ（１０４）と、再生処理部Ｂ（１０５）と、記録処理部Ｂ（１０４）及び再生処理部Ｂ（１０５）に接続された上位ファイルシステムＢ（１０６）と、上位ファイルシステムＡ（１０３）及び上位ファイルシステムＢ（１０６）を上位ファイルシステムとする下位ファイルシステム１０７と、再生処理部Ａ（１０２）及び再生処理部Ｂ（１０５）からの映像音声データ出力を表示するための表示処理部１０８と、下位ファイルシステム１０７が操作する実記憶媒体の記録媒体１０９と、を備えて構成される。

この実施形態では、記録処理部Ａ（１０１）及び再生処理部Ａ（１０２）と、記録処理部Ｂ（１０４）及び再生処理部Ｂ（１０５）とは、記録方式が異なる２系統の記録再生処理部であるものとする。例えば、一方は、デジタル放送チューナーを通じて、ＭＰＥＧ２−ＴＳ（トランスポートストリーム）の形式で記録再生を行い、他方は、ＭＰＥＧ２エンコーダを用いて、アナログ放送をＭＰＥＧ２−ＰＳ（プログラムストリーム）の形式で記録再生を行うものであってもよい。

ちなみに、デジタル放送をＭＰＥＧ２−ＴＳ形式のまま記録することには、ＩＥＥＥ１３９４接続を通じて、Ｄ−ＶＨＳ機器へコピーしたり、記録媒体から再生するときにも多重化されているデータ放送などを閲覧できるといったメリットがある。ＭＰＥＧ２−ＰＳ形式は、ＤＶＤで採用されている記録形式でもあるので、再エンコーディング無しで、ＤＶＤへコピーできるといったメリットがある。

なお、本実施形態では、記録処理部Ａ（１０１）、再生処理部Ａ（１０２）、及び上位ファイルシステムＡ（１０３）は、ＭＰＥＧ２−ＴＳを処理し、記録処理部Ｂ（１０４）、再生処理部Ｂ（１０５）、及び上位ファイルシステムＢ（１０６）は、ＭＰＥＧ２−ＰＳを処理するものとし、また、記録媒体１０９は、ＨＤＤ（ハードディスク）であるものとする。

記録処理部Ａ（１０１）は、デジタル放送から得られたＭＰＥＧ２−ＴＳを、上位ファイルシステムＡ（１０３）を介して、記録媒体１０９に記録する。上位ファイルシステムＡ（１０３）は、下位ファイルシステム１０７を介して、共有の記録媒体１０９に記録する。

再生処理部Ａ（１０２）は、記録処理部Ａ（１０１）で記録されたＭＰＥＧ２−ＴＳストリームからなる記録データを、上位ファイルシステムＡ（１０３）を介して、記録媒体１０９より読み出し、復号化して、表示処理部１０８に映像データを送出する。

記録処理部Ｂ（１０４）は、アナログ放送から得られた映像音声データを、ＭＰＥＧ２でエンコードし、ＭＰＥＧ２−ＰＳ形式に変換して、上位ファイルシステムＢ（１０６）を介して、記録媒体１０９に記録する。上位ファイルシステムＢ（１０６）は、下位ファイルシステム１０７を介して、共有の記録媒体１０９に記録する。

再生処理部（Ｂ１０５）は、記録処理部Ｂ（１０４）で記録されたＭＰＥＧ２−ＰＳストリームからなる記録データを、上位ファイルシステムＢ（１０６）を介して、記録媒体１０９より読み出し、復号化して、表示処理部１０８に映像データを送出する。

表示処理部（１０８）は、再生処理部Ａ（１０２）または再生処理部Ｂ（１０５）によって復号化された映像音声データを表示する。

図２は、本発明の第１の実施形態に係るファイルシステムにおける上位ファイルシステムの記録媒体イメージと下位ファイルシステムのファイルとの対応関係を示す領域マップである。

上位ファイルシステムＡ（１０３）は、下位ファイルシステム１０７の複数のファイルを、あたかも１つの記録媒体であるかのようにアクセスする。上位ファイルシステムＡ（１０３）は、第２のファイル管理手段と第２の領域管理手段とを備え、この記録媒体イメージファイル上に、領域管理テーブル（第２の領域管理テーブル）、ファイル管理テーブル、及び論理ブロックを構成する。

以下、本実施形態では、上位ファイルシステムＡ（１０３）について、その詳細を説明する（なお、上位ファイルシステムＢ（１０６）についての詳細は、後述の第２の実施形態で説明する）。

ここでは、上位ファイルシステムＡ（１０３）での論理ブロックの単位と、記録媒体イメージファイルを構成する下位ファイルシステムの１ファイルの大きさを５１２Ｋバイトとする。また、記録媒体イメージファイルは、１セクタ＝５１２バイトであるものとする。

図２に示すように、上位ファイルシステムＡ（１０３）（図１）は、自己の領域管理テーブルとファイル管理テーブルとを、記録媒体イメージファイルの０セクタ目から４０９５セクタ目までの間の領域に格納している。これらの情報は、実際には下位ファイルシステム上のファイルに格納されており、記録媒体イメージファイルのセクタｘに対する操作は、（１）式によって、下位ファイルシステム上のファイルとそのオフセットに置換される。
ファイル番号ｙ＝（ｘ×５１２）÷（５１２×１０２４） ＡＮＤ
ファイルｙ内のオフセットバイト＝ＭＯＤ（（ｘ×５１２）），（５１２×１０２４））
………（１）
但し、（１）式で、ＭＯＤ（Ａ，Ｂ）は、ＡをＢで割った余りを示す。また、ファイル番号ｙは、下位ファイルのどのファイルに相当するかを示す指標であり、ＦＩＬＥ０００８のように、ファイル名に固定桁の１０進数を割り当てるなどで、ファイル番号ｙを下位ファイルシステム１０７のファイルに対応付けることができる。また、ファイルｙ内のオフセットバイトは、対応づけられたファイルの先頭からのオフセットである。以下、これらを具体例で説明する。

例えば、上位ファイルシステムＡ１０３上でのセクタ８１９３は、ファイル番号ｙ＝（８１９３×５１２）÷（５１２×１０２４）＝８であり、先頭からＭＯＤ（８９１３×５１２、５１２×１０２４）＝５１２バイト目になる。

次に、上位ファイルシステム上に存在するファイルを削除する場合の処理を１例により説明する。

図３は、本発明の第１の実施形態に係るファイルシステムにおいて、上位ファイルシステム上に存在するファイルを削除する場合の処理の１例を示すフローチャートである。

同図において、まず、ＡＰＩなどによってアプリケーションから上位ファイルシステムＡ（１０３）上のファイルの削除が指示される（ステップＳ５０１）。なお、この削除対象のファイルの識別は、ファイル名や、ファイルに対応付けられた識別子（ＩＤ）などを用いて行われる。

次に、上位ファイルシステムＡ（１０３）は、この識別子に対応するファイルのファイル管理テーブルを検索し、ファイル管理テーブルを取得する（ステップＳ５０２）。

次に、上位ファイルシステムＡ（１０３）は、ファイル管理テーブル内で、指定された削除対象のファイルが使用している全ての論理ブロックに対し（ステップＳ５０３）、領域管理テーブル上の使用フラグを未使用状態にする（ステップＳ５０４）。

その後、上記更新したファイル管理テーブルを、記録媒体イメージファイルのものとして、記録媒体イメージファイルに書き込む（ステップＳ５０５）。また、更新後の領域管理テーブルを、記録媒体イメージファイルのものとして、記録媒体イメージファイルに書き込む（ステップＳ５０６）。なお、この領域管理テーブル内のファイル番号及びファイル内オフセットは、（１）式によって下位ファイルシステム１０７上の記憶領域に変換されたものである。

最後に、上位ファイルシステムＡ（１０３）は、未使用になった論理ブロックが下位ファイルシステム１０７上の１ファイル分が全て上位ファイルシステムＡ１０３の領域管理テーブル上で未使用になった場合に限り、該当するファイルを削除する（ステップＳ５０７）。

次に、上位ファイルシステムＡ（１０３）上のファイルに対して記録する場合の処理について図４を参照して説明する。

図４は、本発明の第１の実施形態に係るファイルシステムにおいて、上位ファイルシステム上のファイルに対してデータを記録する場合の処理の１例を示すフローチャートである。

まず、ＡＰＩなどによってアプリケーションから上位ファイルシステムＡ１０３内のファイルへのデータ記録が指示される（ステップＳ６０１）。なお、この記録処理の対象となるファイルの識別は、ファイル名や、ファイルに対応付けられた識別子（ＩＤ）などを用いて行う。

上位ファイルシステムＡ（１０３）は、この識別子に対応する上位ファイルシステムＡ（１０３）内のファイルのファイル管理テーブルを取得する（ステップＳ６０２）。

次に、上位ファイルシステムＡ（１０３）は、該当ファイルに対するデータを書き込みする位置に論理ブロックが割り当てられているか否かを検証し（ステップＳ６０３）、前記位置に論理ブロックが割り当てられていない場合は、ステップＳ６０９に移る。また、前記位置に論理ブロックが割り当てられている場合は、ステップＳ６０４に進む。

ステップＳ６０４では、上位ファイルシステムＡ（１０３）は、自己の領域管理テーブル上で使用フラグＯＦＦの論理ブロックを検索する。

検索された論理ブロックに該当する領域は、記録媒体イメージファイル上でも領域が存在しない場合がある。そのため、下位ファイルシステム１０７上にこの論理ブロックに対応するファイルが既に存在するか否かを検証する（ステップＳ６０５）。存在しない場合は、その論理ブロックは、上位ファイルシステムＡ（１０３）に割り当てられていないことになる。このため、この場合は、下位ファイルシステム１０７上の未使用領域を上位ファイルシステムＡ（１０３）に割り当てる必要があるので、下位ファイルシステム１０７のＡＰＩを用いて、該当するファイル番号を持ったファイルを作成する（ステップＳ６０６）。このとき、ファイル作成と同時に、５１２Ｋバイトの領域を該当ファイルに割り当てる。

また、前記論理ブロックに対応するファイルが既に下位ファイルシステム１０７に割り当られていると判定された場合は、上位ファイルシステムＡ（１０３）の領域管理テーブルの当該論理ブロックの使用フラグをＯＮにし（ステップＳ６０７）、当該ファイルのファイル管理テーブルに、この論理ブロックを登録する（ステップＳ６０８）。このとき、図３に示す処理と同様に、更新されたファイル管理テーブルや領域管理テーブルを、仮想記録媒体として下位ファイルシステム上のファイルに書き戻してもよい。

ステップＳ６０９では、ファイルに論理ブロックが割り当てられていると判定された場合、上位ファイルシステムＡ（１０３）は、仮想記録媒体として、下位ファイルシステムの当該ファイルへの書き込みを行う。

〔第２の実施形態〕
本発明の第２の実施形態に係るファイルシステムの構成は、本発明の第１の実施形態に係るファイルシステムの構成と同じであるが、本発明の第１の実施形態に係るファイルシステムでは、上位ファイルシステムの記録媒体イメージと下位ファイルシステムのファイルとに対応関係が存在するのに比べて、本実施形態に係るファイルシステムでは、上位ファイルシステムの記録媒体イメージと下位ファイルシステムのファイルデータとに対応関係が存在する。また、下位ファイルシステム上のファイル管理テーブルに無効フラグが用意される。

図５は、本発明の第２の実施形態に係るファイルシステムにおける上位ファイルシステムの記録媒体イメージと下位ファイルシステムのファイルデータとの対応関係を示す領域マップである。

同図に示す記録媒体イメージファイル（ここではディスクイメージ）は、下位ファイルシステム上の１ファイルによって構成される仮想の記録媒体イメージである。上位ファイルシステムＢ１０６は、記録媒体イメージファイル上に、その領域管理テーブル、ファイル管理テーブル、及び上位ファイルシステムで使用する論理ブロックを構成する。

この記録媒体イメージファイルに対応する下位ファイルシステム上のファイル領域は、領域が割り当てられている区間と、割り当てられていない区間（中抜け区間）とが存在する。

図６は、下位ファイルシステムのファイル管理テーブルに付加された無効フラグを示す領域マップであり、図６（ａ）はその第１の構成、図６（ｂ）はその第２の構成を示すものである。

図６（ａ）に示すように、下位ファイルシステムのファイル管理テーブルは、無効フラグと、先頭論理ブロック番号と、論理ブロック数のリストとを備える。

前記先頭論理ブロック番号は、当該論理ブロックに対応する領域が、実際の記録媒体上のどの領域（何ブロック目の領域）から記録されているかを示す値である。また、前記論理ブロック数は、先の先頭論理ブロック番号から連続して何ブロックが当該ファイルに割り当てられている領域であるかを示す値である。無効フラグは、領域が割り当てられている区間であるか否かを示すフラグである。ファイルの途中に、領域の割り当てられていない区間が存在する場合は、ファイル管理テーブルの前記リスト内の該当位置に、割り当てられていない区間の長さを示す論理ブロック数と共に、この無効フラグを立てて挿入する。

図６（ａ）は、図５で示したファイルのファイル管理テーブルであり、１論理ブロックの大きさは、５１２Ｋバイトとしている。

図６（ａ）では、無効フラグ＝０、先頭論理ブロック番号＝１０、論理ブロック数＝４で示すテーブルが、図４で示す先頭から０バイト目以上の２Ｍバイトの領域を示す。また、無効フラグ＝０、先頭論理ブロック番号＝２０、論理ブロック数＝５で示すテーブルが、図４で示す先頭から４Ｍバイト目以上の２．５Ｍバイトの領域を示す。図４では、先頭から２Ｍバイト目以上の２Ｍバイトが未割り当てである。この未割り当ての領域を示すテーブルとして、無効フラグ＝１、論理ブロック数＝４で示す。

このファイル管理テーブルの各領域は、その領域よりも前に存在する領域の論理ブロック数の和によって、ファイル先頭からのオフセットが決定する。例えば、先頭から４Ｍバイト目以上の２．５Ｍバイトの領域は、ファイル管理テーブルの先頭から（４＋４）論理ブロック＝８×５１２Ｋバイト＝４Ｍバイトの位置に存在している。

図６（ｂ）は、無効フラグの代わりに、先頭論理ブロック番号に無効値を入れることによって、図６（ａ）と同等の機能を実現している。この場合、先頭論理ブロック番号に−１を挿入することによって、ファイル管理テーブルの該当領域が、当該ファイルに未割り当ての領域であることが示される。

〔第３の実施形態〕
図７は、本発明の第３の実施形態に係るファイルシステムの全体構成を示す構成図である。

同図において、本実施形態に係るファイルシステムは、記録処理部Ａ（２０１）と、再生処理部Ａ（２０２）と、記録処理部Ａ（２０１）及び再生処理部Ａ（２０２）に接続された上位ファイルシステムＡ（２０３）と、記録処理部Ｂ（２０４）と、再生処理部Ｂ（２０５）と、記録処理部Ｂ（２０４）及び再生処理部Ｂ（２０５）に接続された上位ファイルシステムＢ（２０６）と、上位ファイルシステムＡ（２０３）及び上位ファイルシステムＢ（２０６）とに接続されたファイルシステム調停処理部２１０と、ファイルシステム調停処理部２１０と接続され、上位ファイルシステムＡ（２０３）及び上位ファイルシステムＢ（２０６）とを上位ファイルシステムとする下位ファイルシステム２０７と、再生処理部Ａ（２０２）及び再生処理部Ｂ（２０５）からの映像音声データ出力を表示するための表示処理部２０８と、下位ファイルシステム２０７が操作する実記録媒体の記録媒体２０９と、を備えて構成される。

記録処理部Ａ（２０１）、再生処理部Ａ（２０２）は、第１の実施形態で述べた記録処理部Ａ（１０１）、再生処理部Ａ（１０２）と同様の処理を行う処理部であり、記録処理部Ｂ（２０４）、再生処理部Ｂ（２０５）は、記録処理部Ｂ（１０４）、再生処理部Ｂ（１０５）と同様の処理を行う処理部であり、表示処理部２０８は、表示処理部１０８と同様の表示を行う装置である。

上位ファイルシステムＡ（２０３）は、上位ファイルシステムＡ（１０３）と同様の処理を行うファイルシステムであるが、下位ファイルシステム２０７を直接操作せず、ファイルシステム調停処理部２１０を介して操作を行う。

上位ファイルシステムＢ（２０３）は、上位ファイルシステムＢ（１０３）と同様の処理を行うファイルシステムであるが、下位ファイルシステム２０７を直接操作せず、ファイルシステム調停処理部２１０を介して操作を行う。

ファイルシステム調停処理部２１０は、上位ファイルシステムＡ（２０３）と、上位ファイルシステムＢ（２０６）から指示された下位ファイルシステム２０７への命令を行う処理部である。

図８は、本発明の第３の実施形態に係るファイルシステムのファイルシステム調停処理部の１構成例を示す構成図である。

同図に示すファイルシステム調停処理部２１０は、メッセージ受信部８０１と、制御部８０２と、下位ファイルシステム実行部８０３と、メッセージ格納部８０４とを備えて構成される。

なお、この他に、図示は省略するが、上位ファイルシステムＡ（２０３）、及び上位ファイルシステムＢ（２０６）へ要求された処理の結果を応答する送信部を備えている。

メッセージ受信部８０１は、上位ファイルシステムＡ（２０３）、及び上位ファイルシステムＢ（２０６）からの要求を受信するための受信部である。また、メッセージ受信部８０１は、下位ファイルシステム２０７の実行が終了した場合の通知メッセージも受信する。メッセージ受信部８０１によって受信するメッセージには、下位ファイルシステム２０７のどの命令を実行するかを示すデータと、その命令の優先順位を示すデータと、どの上位ファイルシステムから指示されたメッセージかを示すデータとが含まれる。下位ファイルシステム実行部８０３は、上位ファイルシステムＡ（２０３）や上位ファイルシステムＢ（２０６）によって指示された下位ファイルシステム２０７への命令を実際に行う処理部であり、制御部８０２からの指示の下で実行される。

メッセージ格納部８０４は、メッセージ受信部８０１によって受信された下位ファイルシステム２０７への操作要求のうち、処理の優先順位の低い要求を一時格納するための管理領域であり、制御部８０２によって制御される。

制御部８０２はファイルシステム調停処理部２１０の全体を制御する処理部である。

次に、ファイルシステム調停処理部２１０の動作を説明する。

図９は、本発明の第３の実施形態に係るファイルシステムのファイルシステム調停処理部の動作を示すフローチャートである。

以下、図７，８を参照しながら、図９に示すフローチャートを使用して、最初に、ファイルシステム調停処理部２１０における通常の処理（通常の優先度の処理）を行う時、若しくは下位ファイルシステム２０７への命令実行中に、より優先度の低い命令を受信した場合の動作を説明する。

まず、ファイルシステム調停処理部２１０は、上位ファイルシステムＡ（２０３）や上位ファイルシステムＢ（２０６）からの下位ファイルシステム２０７へのアクセス要求を待つ（ステップＳ７０１）。

次に、ファイルシステム調停処理部２１０の制御部８０２は、メッセージ受信部８０１に受信したメッセージが、前記上位ファイルシステムのいずれかからのアクセス要求であったか否かを検証し（ステップＳ７０２）、受信したメッセージが前記上位ファイルシステムのいずれかからのアクセス要求であった場合にはステップＳ７０３に進み、受信したメッセージが前記上位ファイルシステムのいずれのアクセス要求でもない（ここでは、実行終了の通知とする）場合は、ステップＳ７０８に移る。

ステップＳ７０３では、制御部８０２が、既に受信したメッセージによって下位ファイルシステム２０７の実行を行っているか否かを検証し、下位ファイルシステム２０７が実行中の場合はステップＳ７０５に進み、下位ファイルシステム２０７が実行中でない場合はステップＳ７０４に移る。

ステップＳ７０４では、制御部８０２の制御の下に、下位ファイルシステム実行部８０３が、受信メッセージに対応した下位ファイルシステム２０７の命令を実行して、ステップＳ７０１に戻る（ステップＳ７０１では、上位ファイルシステムＡ（２０３）や上位ファイルシステムＢ（２０６）からの次のアクセス要求、若しくは実行した下位ファイルシステム２０７の実行終了を待つ）。

ステップＳ７０５では、制御部８０２が、実行中のアクセス要求よりも優先度の高いアクセス要求であるか否かを検証するが、ここでは、前述のとおり、通常の優先度のアクセス要求であるか、若しくは下位ファイルシステム２０７への命令実行中に、より優先度の低い命令を受信した場合であるので、ステップＳ７０６に移る。

ステップＳ７０６では、制御部８０２が、受信したメッセージを、メッセージ格納部８０４に格納し、ステップＳ７０１に戻る（ステップＳ７０１では、上位ファイルシステムＡ（２０３）や上位ファイルシステムＢ（２０６）からの次のアクセス要求、若しくは実行した下位ファイルシステム２０７の実行終了を待つ）。

ステップＳ７０８では、命令を要求した上位ファイルシステムに対して、図示しない送信部から、実行が終了したことを通知する。その後、メッセージ格納部８０４内に保留中の命令が存在するか否かを検証し（ステップＳ７０９）、保留中の命令が存在する場合はステップＳ７１０に進み、保留中の命令が存在しない場合はステップＳ７０１に戻る（ステップＳ７０１では、上位ファイルシステムＡ（２０３）や上位ファイルシステムＢ（２０６）からの次のアクセス要求、若しくは実行した下位ファイルシステム２０７の実行終了を待つ）。

ステップＳ７１０では、メッセージ格納部８０４内に保留中の命令のうち、最優先メッセージを取得してステップＳ７０４に移る。

次に、下位ファイルシステム２０７への命令実行中に、より優先度の高い命令を受信した場合の動作について説明する。

この場合の動作は、ステップＳ７０５までは前述の通常の処理と同じであるが、ステップＳ７０５の判定結果が前述の処理とは異なるので、以下では、ステップＳ７０５以降の処理について説明する。

ステップＳ７０５では、制御部８０２が、今回受信したメッセージと現在実行中の命令との優先度を比較するが、この場合は、今回受信したメッセージの優先度の方が高いので、ステップＳ７０７に進む。

ステップＳ７０７では、下位ファイルシステム実行部８０３が、現在実行中の下位ファイルシステムの命令を中断させ、また、制御部８０２が、この中断した命令を保留命令として、メッセージ格納部８０４に格納し（ステップＳ７０７）、その後、前述のステップＳ７０４に進む。

前述の一度中断されたメッセージは、優先度の高い命令の実行終了時に実行する。なお、ステップＳ７０１において、下位ファイルシステム２０７からの命令の実行終了の応答を受信した場合、その後のステップＳ７０２における検証により前述のステップＳ７０８に移る（命令を発行した上位ファイルシステムに対して通知される）。

〔第４の実施形態〕
本発明の第４の実施形態に係るファイルシステムの全体構成は、本発明の第１の実施形態に係るファイルシステムの全体構成（図１）と同じであるが、下位ファイルシステム１０７（図１）には、電源のＯｎ／Ｏｆｆ時に論理値が操作される遮断フラグ（図示は省略）を備える。この遮断フラグは、電源Ｏｎの時に、ファイルシステム全体が正しく起動した際に、下位ファイルシステム１０７によってＦＡＬＳＥに設定され、電源Ｏｆｆの時に、ファイルシステム全体に対する全ての操作が正常に終了したときに下位ファイルシステム１０７によってＴＲＵＥに設定される。

上位ファイルシステム（上位ファイルシステムＡ（１０３）と下位ファイルシステムＢ（１０６）とのいずれか）は、この遮断フラグの論理値を参照して、上位ファイルシステムＡ（１０３）と下位ファイルシステムＢ（１０６）との間の齟齬を検出する動作を行うかどうかを判定する。

図１０は、本発明の第４の実施形態に係るファイルシステムにおいて、下位ファイルシステムとの齟齬を検出し、ファイルシステム間の齟齬を整合化する場合の動作例を示すフローチャートである。

以下、図１を参照しながら、図１０に示すフローチャートを使用して、下位ファイルシステム１０７との齟齬を検出し、ファイルシステム間の齟齬を整合化する場合の動作例を説明する。

まず、上位ファイルシステム（上位ファイルシステムＡ（１０３）と下位ファイルシステムＢ（１０６）とのいずれか）は、電源がＯＮにされたときに、前述の遮断フラグの論理値を取得する（ステップＳ１４０１）。

次に、前記上位ファイルシステムは、この遮断フラグの論理値を検証し（ステップＳ１４０２）、この遮断フラグの論理値がＴＲＵＥの場合は、正しく電源が落ちたものとして、直ちに処理を終了するが、この遮断フラグの論理値かＦＡＬＳＥの場合は、前記上位ファイルシステムと下位ファイルシステム１０７間に齟齬が存在する可能性があるので、ステップＳ１４０３に進む。

ステップＳ１４０３では、前記上位ファイルシステムは、自己の領域管理テーブルを取得する。

次に、前記上位ファイルシステムは、自己の記録媒体イメージファイルに対応する下位ファイルシステム１０７上のファイル管理テーブルを取得する（ステップＳ１４０４）。

次に、前記上位ファイルシステムは、この２つのテーブルの領域を比較する（ステップＳ１４０５）。

引き続き、前記上位ファイルシステムは、上記比較結果を検証し（ステップＳ１４０６）、領域が一致した場合は直ちに処理を終了する。また、領域が一致しなかった場合は自己と下位ファイルシステム１０７との間に齟齬が存在するものとして、２つのテーブルを整合化するために各々のテーブルで無駄に確保されている領域を解放し（ステップＳ１４０７）、処理を終了する。

なお、本発明に係るファイルシステムの各構成要素の処理の少なくとも一部をコンピュータ制御により実行するものとし、かつ、上記処理を、少なくとも図３，４，９，１０のフローチャートで示した手順によりコンピュータに実行せしめるプログラムは、半導体メモリを始め、ＣＤ−ＲＯＭや磁気テープなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配付してもよい。そして、少なくともマイクロコンピュータ，パーソナルコンピュータ，汎用コンピュータを範疇に含むコンピュータが、上記の記録媒体から上記プログラムを読み出して、実行するものとしてもよい。

本発明の第１の実施形態に係るファイルシステムの全体構成を示す構成図である。 本発明の第１の実施形態に係るファイルシステムにおける上位ファイルシステムの記録媒体イメージと下位ファイルシステムのファイルとの対応関係を示す領域マップである。 本発明の第１の実施形態に係るファイルシステムにおいて、上位ファイルシステム上に存在するファイルを削除する場合の処理の１例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係るファイルシステムにおいて、上位ファイルシステム上のファイルに対してデータを記録する場合の処理の１例を示すフローチャートである。 中抜けファイルの概念を説明するための説明図である。 下位ファイルシステムのファイル管理テーブルに付加された無効フラグを示す領域マップであり、（ａ）はその第１の構成、（ｂ）はその第２の構成を示すものである。 本発明の第３の実施形態に係るファイルシステムの全体構成を示す構成図である。 本発明の第３の実施形態に係るファイルシステムのファイルシステム調停処理部の１構成例を示す構成図である。 本発明の第３の実施形態に係るファイルシステムのファイルシステム調停処理部の動作を示すフローチャートである。 本発明の第４の実施形態に係るファイルシステムにおいて、下位ファイルシステムとの齟齬を検出し、ファイルシステム間の齟齬を整合化する場合の動作例を示すフローチャートである。 上位ファイルシステム上のファイルと、下位ファイルシステム上のファイルとの対応関係を示す説明図である。 従来の一般的なファイルシステムにおける領域管理テーブルの１例を示すものである。 従来の一般的なファイルシステムが備える領域管理テーブルである。 図１２，１３に対応した未使用領域管理テーブルの１例を示すものである。

符号の説明

１０１，２０１ 記録処理部Ａ
１０２，２０２ 再生処理部Ａ
１０３，２０３ 上位ファイルシステムＡ
１０４，２０４ 記録処理部Ｂ
１０５，２０５ 再生処理部Ｂ
１０６，２０６ 上位ファイルシステムＢ
１０７，２０７ 下位ファイルシステム
１０８，２０８ 表示処理部
１０９，２０９ 記録媒体
２１０ ファイルシステム調停処理部
８０１ メッセージ受信部
８０２ 制御部
８０３ 下位ファイルシステム実行部
８０４ メッセージ格納部

Claims (5)

1. 少なくとも、記録媒体と、前記記録媒体上のファイルデータの記録・再生を行う記録・再生制御手段を有する複数のファイルシステムとを備えたファイルシステムにおいて、
   前記記録媒体を管理して前記記録媒体に対して直接的にデータの記録・再生を行う下位ファイルシステムと、
   前記下位ファイルシステムを、仮想的な１つの記録媒体として扱う複数の上位ファイルシステムと、
   を備え、
   前記下位ファイルシステムは、
   前記記録媒体を複数の論理ブロックに区切り、該論理ブロックがデータを格納する領域として使用していることを示す情報を格納する第１の領域管理テーブルを管理する第１の領域管理手段と、
   前記記録媒体上の使用されている領域に記録されたファイルに関する情報を格納する第１のファイル管理テーブルを管理する第１のファイル管理手段と、
   前記論理ブロックがデータを格納する領域として未使用であることを示す情報を格納する未使用領域管理テーブルを管理する未使用領域管理手段と、
   前記第１の領域管理テーブル、前記第１のファイル管理テーブル及び前記未使用領域管理テーブルの情報に基づいて前記記録媒体に対して直接的にデータの記録・再生を行う記録・再生制御手段と、
   を備え、
   前記上位ファイルシステムは、
   前記下位ファイルシステムを仮想的な１つの記録媒体と見なして、該仮想的記録媒体を複数の論理ブロックに区切り、該論理ブロックがデータを格納する領域として使用していることを示す情報を格納する第２の領域管理テーブルを管理する第２の領域管理手段と、
   前記仮想的記録媒体上の使用されている領域に記録されたファイルに関する情報を格納する第２のファイル管理テーブルを管理する第２のファイル管理手段と、
   前記仮想的記憶媒体へのファイルの記録・読出操作を、前記下位ファイルシステムによる前記記憶媒体へのファイルの記録・読出操作に変換する変換手段と、
   前記第２の領域管理テーブルに記録された論理ブロックの領域情報と、前記第１のファイル管理テーブルに記録されたファイルの領域情報とを比較することにより、前記両領域間の不一致を検出する比較手段と、
   を備え、
   前記比較手段によって、前記両領域に不一致が検出された場合に、前記両テーブルで不一致の部分の領域を開放して整合化することを特徴とするファイルシステム。
2. 少なくとも、記録媒体と、前記記録媒体上のファイルデータの記録・再生を行う記録・再生制御手段を有する複数のファイルシステムとを備えたファイルシステムにおいて、
   前記記録媒体を管理して前記記録媒体に対して直接的にデータの記録・再生を行う下位ファイルシステムと、
   前記下位ファイルシステムを、仮想的な１つの記録媒体として扱う複数の上位ファイルシステムと、
   前記複数の上位ファイルシステムと前記下位ファイルシステムとの間に介在し、前記複数の上位ファイルシステムからの前記下位ファイルシステムへの操作の調停するファイルシステム調停処理手段と、
   を備え、
   前記下位ファイルシステムは、
   前記記録媒体を複数の論理ブロックに区切り、該論理ブロックがデータを格納する領域として使用していることを示す情報を格納する第１の領域管理テーブルを管理する第１の領域管理手段と、
   前記記録媒体上の使用されている領域に記録されたファイルに関する情報を格納する第１のファイル管理テーブルを管理する第１のファイル管理手段と、
   前記論理ブロックがデータを格納する領域として未使用であることを示す情報を格納する未使用領域管理テーブルを管理する未使用領域管理手段と、
   前記第１の領域管理テーブル、前記第１のファイル管理テーブル及び前記未使用領域管理テーブルの情報に基づいて前記記録媒体に対して直接的にデータの記録・再生を行う記録・再生制御手段と、
   を備え、
   前記上位ファイルシステムは、
   前記下位ファイルシステムを仮想的な１つの記録媒体と見なして、該仮想的記録媒体を複数の論理ブロックに区切り、該論理ブロックがデータを格納する領域として使用していることを示す情報を格納する第２の領域管理テーブルを管理する第２の領域管理手段と、
   前記仮想的記録媒体上の使用されている領域に記録されたファイルに関する情報を格納する第２のファイル管理テーブルを管理する第２のファイル管理手段と、
   前記仮想的記憶媒体へのファイルの記録・読出操作を、前記下位ファイルシステムによる前記記憶媒体へのファイルの記録・読出操作に変換する変換手段と、
   前記仮想的記憶媒体への記録・読出操作を、前記下位ファイルシステムの前記第１のファイル管理手段によって管理される複数のファイルへの記録・読出操作に変換する変換手段と、
   を備え、
   前記ファイルシステム調停処理手段は、
   前記上位ファイルシステムからの実行命令があった場合に、前記下位ファイルシステムが実行中でなければ、前記上位ファイルシステムからの実行命令を前記下位ファイルシステムに実行させ、
   前記下位ファイルシステムが実行中であれば、前記上位ファイルシステムからの実行命令に含まれる優先度に基づいて、実行中の実行命令に含まれる優先度と、新たな実行命令に含まれる優先度とを比較して、優先度が高い方を前記下位ファイルシステムに実行させ、優先度の低い方の実行命令を一旦記憶し、優先度の高い方の実行が終了後に、優先度の低い方の実行命令を実行することを特徴とするファイルシステム。
3. 前記第１のファイル管理テーブルは、前記記録媒体に記録された各ファイルに割り当てられた論理ブロックの先頭ブロック番号と、連続ブロック数とを格納し、前記ファイルの各々のファイル領域の中間に未割り当てのブロックが存在する場合があることを特徴とする請求項１又は２に記載のファイルシステム。
4. 前記第１のファイル管理テーブルは、前記記録媒体に記録された各ファイル毎に、ファイルデータ領域の先頭からの論理ブロック番号、論理ブロック数、及びその領域が使用可能であるか否かを示す無効フラグを記録したことを特徴とする請求項１又は２に記載のファイルシステム。
5. 前記第１のファイル管理手段が備える前記第１のファイル領域管理テーブルに記録された情報を、前記記憶媒体のファイル領域に記録することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のファイルシステム。

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