專利名稱：控制磁帶記錄設(shè)備數(shù)據(jù)的寫入和讀取的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
在采用LTO技術(shù)和類似技術(shù)的磁帶驅(qū)動器的情況下，考慮到從磁帶讀取連續(xù)的數(shù)據(jù)，規(guī)定在磁帶的4米內(nèi)將數(shù)據(jù)集寫入到磁帶。本發(fā)明涉及一種控制將數(shù)據(jù)寫入磁帶記錄設(shè)備的磁帶和從該磁帶讀取數(shù)據(jù)的方法，該磁帶記錄設(shè)備在磁帶介質(zhì)的每個預(yù)定的4米內(nèi)將至少一個數(shù)據(jù)集沿磁帶介質(zhì)的縱向方向記錄到磁帶介質(zhì)。
具體地，本發(fā)明涉及一種方法，在服從LTO(線性磁帶開放參考Ultrium第3代16通道格式規(guī)范文檔U-316)的磁帶驅(qū)動器的情況下，在寫的期間，為了防止用于避免違反在磁帶的預(yù)定長度內(nèi)(例如4米)將數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)集寫入到磁帶的后拉(Backhitch)操作，該方法在磁帶的預(yù)定長度內(nèi)將例如空白數(shù)據(jù)或空白數(shù)據(jù)集(下文稱作“空數(shù)據(jù)”或“空數(shù)據(jù)集”)作為啞數(shù)據(jù)或啞數(shù)據(jù)集寫入到磁帶，并且，在讀取期間將對主機的啞數(shù)據(jù)的傳輸變?yōu)闊o效。
背景技術(shù)：
圖1是表示通用磁帶驅(qū)動器100的視圖。磁帶驅(qū)動器100包括接口110、緩沖器120、記錄通道130、磁帶14a、磁頭14b、卷軸14c和14d、盒14e、馬達150、控制器160、磁頭位置控制系統(tǒng)170以及馬達驅(qū)動器185。接口110與主機105進行通信。接口110接收用于指引將要從主機105傳送的數(shù)據(jù)寫入到緩沖器120的命令、以及用于指引將緩沖器120中的數(shù)據(jù)寫入到磁帶14a的命令。例如在這樣的情況下，接口110的通信標準是SCSI，前一命令等效于寫命令，而后一命令(同步請求(Sync))等效于寫卷標(WriteFM)命令。
緩沖器120是用于累積待寫入到磁帶14a的數(shù)據(jù)的存儲器。該緩沖器120被分成多個段520，每個段具有固定的長度(圖2)。段520的每一個與磁帶14a和550上的每一個數(shù)據(jù)集560(圖2)相對應(yīng)。每個數(shù)據(jù)集560具有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對于該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)添加包括C1奇偶性和C2奇偶性的產(chǎn)品代碼。在DSIT(數(shù)據(jù)集信息表)中，每個數(shù)據(jù)集560包括關(guān)于在數(shù)據(jù)集560中包括的多個塊的分離的信息，作為其屬性信息。從緩沖器120接收數(shù)據(jù)直到緩沖器120用完最后一個段并且此后緩沖器120再次以第一段開始繼續(xù)接收數(shù)據(jù)的觀點出發(fā)，將緩沖器120稱為環(huán)形緩沖器。數(shù)據(jù)具有任意長度，并且從主機105傳送到驅(qū)動器。另外，即使主機傳送具有固定長度的數(shù)據(jù)，在其中數(shù)據(jù)被壓縮的情況下，數(shù)據(jù)長度也逐塊變化。這些傳送的數(shù)據(jù)按順序累積在緩沖器120的段中。在這方面，從主機105傳送的數(shù)據(jù)的單位稱為記錄或塊。每個段由彼此大小不同的塊填充。記錄通道130是用于將這種段中的數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)集寫入到磁帶介質(zhì)上的通信路徑。在緩沖器120中累積的數(shù)據(jù)中的段的每一個作為數(shù)據(jù)集560(圖2)寫入到磁帶介質(zhì)上。對于寫入存在兩種定時。兩種定時中的一種是段全部由塊填充的情形，而另一種是響應(yīng)于來自主機的同步請求，對沒有填充數(shù)據(jù)的段中的區(qū)域以數(shù)據(jù)補零進行填充的情形。用于寫入操作的這些定時的每一種稱為“緩沖器沖刷(BufferFlush)”。在本說明書中，其中以數(shù)據(jù)對段進行填充的這兩種情形還被描述為段是“準備的”。
磁帶14a是用作用于記錄數(shù)據(jù)的裝置的磁帶介質(zhì)。通過記錄通道130進入的數(shù)據(jù)(塊510(圖2))作為數(shù)據(jù)集由磁頭14b寫入到磁帶14a。磁帶14a繞卷軸14c和14d纏繞。響應(yīng)于這些卷軸的轉(zhuǎn)動，磁帶14a在垂直方向上從卷軸14c移動到14d，或者從卷軸14d移動到14c。盒14e是用于容納卷軸14c的容器，磁帶14a繞該卷軸14c纏繞。用于容納卷軸14d的容器可以通過使用類似于盒14e的盒提供。馬達150使卷軸14c和14d旋轉(zhuǎn)。
控制器160控制整個磁帶驅(qū)動器100。按照接口110從主機105已經(jīng)接收的命令，控制器160控制將數(shù)據(jù)寫入到磁帶14a和從磁帶14a讀取數(shù)據(jù)。另外，控制器160控制磁頭位置控制系統(tǒng)170和馬達驅(qū)動器185。磁頭位置控制系統(tǒng)170跟蹤一個或多個期望的卷。當(dāng)出現(xiàn)需要切換磁頭14b的軌跡時，磁頭位置控制系統(tǒng)170控制磁頭14b以便電切換軌跡。馬達驅(qū)動器185可以由控制器160直接控制。
在其中做出同步請求而不停止磁帶14a運行的情況下，在按照同步請求寫入的數(shù)據(jù)與按照以前同步請求寫入的數(shù)據(jù)之間存在長的未用記錄區(qū)域。為了在磁帶驅(qū)動器的操作中減小未用記錄容量，在磁帶介質(zhì)的縱向方向上寫入到磁帶介質(zhì)上的數(shù)據(jù)集的每兩個之間的間隔需要最小化。對馬達進行操作以便按如下一系列操作寫入，從而在數(shù)據(jù)集寫入到磁帶介質(zhì)之后，下一個數(shù)據(jù)集恰好可在該數(shù)據(jù)集結(jié)束之后寫入到磁帶介質(zhì)。磁帶介質(zhì)運行的速度被減小，接著磁帶介質(zhì)停止運行。此后，磁帶介質(zhì)在相反方向上重繞，并且返回到其中下一個數(shù)據(jù)將要被寫入到磁帶介質(zhì)的位置。這樣，下個數(shù)據(jù)被寫入到該處。用來驅(qū)動馬達150的一系列操作稱為“后拉(Backhitch)”。驅(qū)動器100通過檢測關(guān)于磁帶的位置信息來識別磁帶的當(dāng)前位置。另外，通過利用計時器測量磁帶正在移動的速度，可識別出磁帶的位置。執(zhí)行這種操作大約占用超出3秒的時間。每個占用這樣一段時間的后拉操作的頻繁出現(xiàn)成為在每兩個同步請求之間消耗長的時間的原因，并相應(yīng)地成為使在操作磁帶驅(qū)動器期間寫入從主機傳送的數(shù)據(jù)的性能變壞的原因。
為了阻止這樣的后拉在每兩個同步請求之間發(fā)生，采用了名為RABF(遞歸累積無后拉沖刷(Recursive AccumulatingBackhitchlessFlush)稍后將基于圖6提供詳細的描述)的寫入方法(美國專利No.6856479和美國專利No.6865043)，作為IBM的獨特技術(shù)，用于包括IBM3592的大規(guī)模磁帶驅(qū)動器。BF(無后拉沖刷(BackhitchlessFlush))在字面上是指不引起后拉操作的寫入。響應(yīng)于每個同步請求，利用RABF方法的寫入使磁帶驅(qū)動器不失去大約3秒鐘的時間，這個時間對于每次后拉是需要的。
然而，LTO規(guī)范(非專利文獻1)包括一種規(guī)則考慮到在其中從磁帶讀取數(shù)據(jù)的情況下使得用來讀取連續(xù)數(shù)據(jù)的基準清楚，在磁帶的4m內(nèi)至少一個數(shù)據(jù)集應(yīng)該寫入到磁帶(下文稱作“4米規(guī)則”)。在其中寫入期間可能違反4米規(guī)則的情況下，LTO磁帶驅(qū)動器通常通過后拉進行重繞磁帶的操作，這樣就在磁帶的4米內(nèi)將數(shù)據(jù)集寫入到磁帶。在其中4米規(guī)則將要被違反的情況下，使用RABF方法的磁帶驅(qū)動器在ABF寫入期間類似地額外執(zhí)行后拉。在RABF操作中，在后拉期間接收同步請求的情況下，還依然保留有由于后拉的影響對寫入性能造成惡化的空間。
在其中不使用RABF方法的情況下，也需要提供執(zhí)行寫入而沒有后拉的寫入控制方法，以便使主機在某個時間長度內(nèi)完成備份數(shù)據(jù)，即使這在某種程度上犧牲了存儲器容量。
另一方面，只要僅為了不違反4米規(guī)則而寫入無意義的數(shù)據(jù)集，這就使塊非連續(xù)。塊的非連續(xù)帶來這樣的問題，即當(dāng)從主機來讀取請求時，因為壓縮數(shù)據(jù)被分割成空數(shù)據(jù)集，所以無法重構(gòu)原始塊。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個目的是提供一種磁帶驅(qū)動器的寫入/讀取控制方法，該方法阻止用來避免違反在磁帶的預(yù)定距離(例如，4米)內(nèi)將數(shù)據(jù)集寫入到磁帶的規(guī)則的后拉操作，并且該方法優(yōu)先考慮寫入數(shù)據(jù)的性能。
另外，本發(fā)明的第二個目的在于提供一種磁帶驅(qū)動器的寫入/讀取控制方法，該方法避免在RABF寫入中違反在磁帶的預(yù)定距離(例如，4米)內(nèi)將數(shù)據(jù)集寫入到磁帶的規(guī)則，并且該方法提高讀取數(shù)據(jù)的性能。
此外，本發(fā)明的第三個目的在于提供一種寫入/讀取控制方法，即使多個空數(shù)據(jù)集插入到塊中，該方法也能夠重構(gòu)塊。
為此，本發(fā)明實施為一種在磁帶介質(zhì)的預(yù)定距離內(nèi)將至少一個數(shù)據(jù)沿磁帶介質(zhì)的縱向方向記錄到磁帶介質(zhì)的寫入/讀取控制方法。該方法包括累積步驟、寫入步驟及讀取步驟。在累積步驟中，多個長度可變的塊被順序地累積到緩沖器中，該緩沖器被劃分成每個具有固定長度的段。在寫入步驟中，在其中每一個段準備有至少一個塊的情況下，段的內(nèi)容作為數(shù)據(jù)集寫入到磁帶介質(zhì)。在其中隨后段沒有準備有至少一個塊而磁帶介質(zhì)正在移動預(yù)定距離的情況下，在磁帶介質(zhì)的預(yù)定距離內(nèi)啞數(shù)據(jù)集被寫入到磁帶介質(zhì)。在讀取步驟中，響應(yīng)于主機讀取塊的請求，包括塊的數(shù)據(jù)集從磁帶介質(zhì)讀取到緩沖器中的段上，并且讀取用于使得段中的啞數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)傳送無效的塊。
此外，根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于，在讀取步驟中，主機請求讀取的塊借助于段中塊的端部確定。
此外，根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于，在順序累積塊的步驟中，從主機傳送的塊被累積在段中，這些塊以其端部作為基準而被壓縮。
另外，根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于，在寫入步驟中，依據(jù)塊的端部在段中是否存在來確定每一個準備的段是否應(yīng)該被寫入。
根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于，在寫入步驟中，通過以重復(fù)方式寫入包括塊的一部分的數(shù)據(jù)集從而避免由于啞數(shù)據(jù)集的存在引起的塊的非連續(xù)。
另外，根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于，在讀取步驟中，為了確保塊的連續(xù)，選擇性地使啞數(shù)據(jù)集、是復(fù)制源的數(shù)據(jù)集及是復(fù)制結(jié)果的數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)傳送無效。
根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于，在寫入步驟中，在其中準備隨后段的情況下以及在其中塊的端部包括在隨后段中的情況下，隨后段作為數(shù)據(jù)集寫入到磁帶介質(zhì)。
此外，根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于，在寫入步驟中，在緊接隨后段的先前準備的段沒有端部的情況下，在包括端部的隨后段被寫入到磁帶介質(zhì)的同時，緊接先前準備的段被寫入到該處。
此外，根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于，在寫入步驟中，在其中寫入已經(jīng)準備的且包括端部的隨后段的情況下，與緊接在啞數(shù)據(jù)集前面的數(shù)據(jù)集寫入到磁帶介質(zhì)類似的，作為復(fù)制數(shù)據(jù)集寫入到磁帶介質(zhì)，同時緊接在啞數(shù)據(jù)集之后插入。
根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于啞數(shù)據(jù)集和重復(fù)數(shù)據(jù)集分別包括無效標志，并且在讀取步驟中，在其中分別包括無效標志的數(shù)據(jù)集被讀取到緩沖器的段中的情況下，使得緊接在與分別包括無效標志的數(shù)據(jù)集相對應(yīng)的段前面的段中的數(shù)據(jù)的傳送無效。
另外，根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于，在讀取步驟中，端部之后的數(shù)據(jù)傳送被無效，該端部是從緊接在與包括無效標志的啞數(shù)據(jù)集相對應(yīng)的段前面的段中包括的多個端部選出。
此外，根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于，在讀取步驟中，使從其中重復(fù)數(shù)據(jù)中包括的無效標志對應(yīng)于啞數(shù)據(jù)集的段到重復(fù)數(shù)據(jù)集的段的端部的數(shù)據(jù)傳送無效，該端部與緊接先前段的選擇的端部相同。
在根據(jù)本發(fā)明的方法的情況下，啞數(shù)據(jù)集包括無效標志。在該方法的讀取步驟中，借助于在啞數(shù)據(jù)集中包括的無效標志，緊接在啞數(shù)據(jù)集后面的數(shù)據(jù)集標識為與緊接在啞數(shù)據(jù)集前面的數(shù)據(jù)集相對應(yīng)的重復(fù)數(shù)據(jù)集。因而，使在緊接在啞數(shù)據(jù)集前面的數(shù)據(jù)集與緊接在啞數(shù)據(jù)集后面的數(shù)據(jù)集之間共用的端部之間的數(shù)據(jù)傳送無效。
另外，在根據(jù)本發(fā)明的方法的情況下，在讀取步驟中，在其中塊跨越至少兩個段的情況下，并且在其中段之間存在啞數(shù)據(jù)段的情況下，使緊接在啞數(shù)據(jù)段前面的段與緊接在啞數(shù)據(jù)段后面的段之間共用的端部之間的數(shù)據(jù)傳送無效。
根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于，在寫入步驟中，在其中寫入/讀取控制方法還包括RABF功能的情況下，當(dāng)數(shù)據(jù)集從緩沖器的段寫入到在磁帶介質(zhì)的ABF卷時，通過把啞數(shù)據(jù)集寫入到該處，從而避免由違反關(guān)于預(yù)定距離的規(guī)則而引起的后拉。
另外，根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于，在其中寫入到ABF卷的數(shù)據(jù)集經(jīng)緩沖器中的段被重寫入到常規(guī)卷的情況下，應(yīng)用讀取步驟；并且通過使啞數(shù)據(jù)段到常規(guī)卷的寫入無效而進行重寫入，因而只有全部填充有塊的數(shù)據(jù)集寫入到常規(guī)卷上。
根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于，在寫入步驟中，磁帶介質(zhì)移動的距離用計時器測量，或者借助于關(guān)于磁帶位置的信息進行檢測，并且在其中移動距離要超過預(yù)定距離的情況下，把啞數(shù)據(jù)集寫入到該處。


為了更充分地理解本發(fā)明和其優(yōu)點，將對下面結(jié)合附圖的描述做出參考。
圖1是通用磁帶驅(qū)動器的配置圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一種寫入控制方法的例子；圖3示出了其中應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的寫入控制方法的情況下在讀取期間發(fā)生的問題；圖4是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的一種寫入/讀取控制方法的視圖，該方法在一個塊跨越兩個段的情況下執(zhí)行；圖5是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的一種寫入/讀取控制方法的視圖，該方法在一個塊跨越三個或更多個段的情況下執(zhí)行；圖6是示出RABF技術(shù)的概念的視圖，對于該RABF技術(shù)應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的寫入/讀取控制方法。
具體實施例方式
圖2示出了在環(huán)形緩沖器500中如何進行累積以及對于每個段520如何執(zhí)行到磁帶550的寫入的方式。從主機傳送的記錄(塊)510的大小是不同的。記錄(塊)順序地累積在環(huán)形緩沖器500中。在磁帶驅(qū)動器中的寫入/讀取控制器160(圖1)例如借助于塊510的端部EOR(記錄的端部)700和710識別塊510的每一個。通過利用段520作為單位，累積在環(huán)形緩沖器500中的一系列塊510生成為數(shù)據(jù)集560，并且得到的數(shù)據(jù)集寫入到磁帶550。塊510的尺寸是任意大小的，例如在LTO驅(qū)動器中最高達16M字節(jié)，而在企業(yè)級驅(qū)動器(3592)中最高達2M字節(jié)。在第三代LTO驅(qū)動器中，段520的大小是近似2M字節(jié)的固定長度，并且在企業(yè)級系統(tǒng)中是近似500K字節(jié)的固定長度。在許多情況下，一個記錄510這樣被記錄在磁帶中，記錄510由段520的端部劃分成兩個或多個數(shù)據(jù)集560。每當(dāng)一個段520填充有(準備有)塊510時，段520作為一個數(shù)據(jù)集560順序?qū)懭氲较鄬τ诖蓬^580以恒定速度移動的磁帶550上。就磁帶驅(qū)動器的寫入方面而言，一個塊510被寫入到磁帶550上伴隨著塊510被劃分成相鄰的數(shù)據(jù)集560是一種通常的方式。一個塊由圖2中陰影所示的段的邊界進行劃分本身不是問題。
段520等待要從主機傳送的塊510(跟隨陰影塊510的塊)。然而，在許多情況下，段520不完全以其填充(準備)。與未填充段520相對應(yīng)的數(shù)據(jù)集560不能被準備。帶有未被使用的記錄區(qū)域的磁帶550相對于磁頭580以恒定的速度移動，并因而違反4米規(guī)則。為了避免違反4米規(guī)則，執(zhí)行一種過程以便通過實施后拉和重繞磁帶在磁帶的4米內(nèi)把下一個數(shù)據(jù)集寫入到磁帶。如果后拉頻繁地發(fā)生，則這極大地惡化寫入性能?？紤]到這點，在本發(fā)明中提出，在其中磁帶可能移動超出4米的情況下，把空數(shù)據(jù)集寫入到磁帶上。在磁帶的4米內(nèi)將空數(shù)據(jù)集寫入到磁帶使得有可能避免發(fā)生后拉，并因而阻止性能被惡化。
圖3示出了如何將來自段520的數(shù)據(jù)集560順序?qū)懭氩⒖諗?shù)據(jù)集插入到它們之間的常規(guī)方式。另外，圖3示出了借助于常規(guī)磁帶驅(qū)動器的順序讀取方法，如何將包括空數(shù)據(jù)集的一系列數(shù)據(jù)集560從磁帶550讀取到環(huán)形緩沖器500的方式。在常規(guī)的順序讀取方法的情況下，當(dāng)讀取包括空數(shù)據(jù)集的一系列數(shù)據(jù)集時，在它們之間插入空數(shù)據(jù)段520使得一個塊510非連續(xù)。這個塊的非連續(xù)帶來關(guān)于在讀取期間不能重構(gòu)原始塊的問題。
具體地，在讀取期間塊的這種非連續(xù)的問題帶來致命問題，即只要采用其中壓縮數(shù)據(jù)被擴展的方案，就不能重構(gòu)原始塊。寫入/讀取控制器160借助于塊的端部700和710識別已經(jīng)從主機傳送的數(shù)據(jù)。在其中磁帶旨在具有大的存儲器容量的情況下，每個塊中的數(shù)據(jù)通過在傳送中(圖1中表示的接口110)被壓縮，或者被擴展成帶有作為設(shè)置/重設(shè)基準的端部就足夠了。在其中每個塊中的數(shù)據(jù)已經(jīng)被壓縮的情況下，即使空數(shù)據(jù)插入到一個塊520的中部，寫入/讀取控制器160借助于塊520的端部700和710識別出塊520。這種寫入/讀取控制帶來數(shù)據(jù)不能被準確地擴展成帶有被無效的空數(shù)據(jù)的問題。
圖4示出了一種用于以這樣的方式寫入空數(shù)據(jù)集的新方法的例子，即當(dāng)通過根據(jù)本發(fā)明的寫入把空數(shù)據(jù)集插入在陰影塊510的中部時，當(dāng)塊正在被讀取的同時，塊510不是非連續(xù)地從主機傳送。在這種方法的情況下，在寫入空數(shù)據(jù)集之后，緊接在空數(shù)據(jù)集前面寫入的數(shù)據(jù)集9作為重復(fù)數(shù)據(jù)集緊接在空數(shù)據(jù)集之后寫入。緊接在空數(shù)據(jù)集前面寫入的數(shù)據(jù)集9包括陰影塊510的第一半?？諗?shù)據(jù)集和緊接在空數(shù)據(jù)集后面的重復(fù)數(shù)據(jù)集9包括標志的屬性以便將它們自身標識為是為了避免塊510的非連續(xù)而寫入的特殊數(shù)據(jù)集。這個標志用于使主機不讀取重復(fù)塊或不需要的數(shù)據(jù)。從既不發(fā)送不需要的塊也不發(fā)送不需要的數(shù)據(jù)的觀點看，這個標志稱為無效標志。這個無效標志可以包括在緊接在空數(shù)據(jù)集后面的重復(fù)數(shù)據(jù)集9和空數(shù)據(jù)集的DSIT內(nèi)。
如圖4清楚的示出，在根據(jù)本發(fā)明的寫入方法中，數(shù)據(jù)集8、數(shù)據(jù)集9、空數(shù)據(jù)集、重復(fù)數(shù)據(jù)集9及數(shù)據(jù)集10按該順序從左到右寫入到磁帶550上。將提供對于一種讀取方法的描述，該方法通過利用重復(fù)數(shù)據(jù)集9和空數(shù)據(jù)集的屬性的無效標志使從主機處不需要的塊的傳送無效而解決塊非連續(xù)的問題。如粗線箭頭所示，參照讀取期間緩沖器500中的段將理解，即使插入空數(shù)據(jù)段和緊接在空數(shù)據(jù)段后面的重復(fù)段9，但塊(加陰影的)不是非連續(xù)地傳送。無效標志的功能如下。緊接在添加了無效標志的段前面的段的端部AP700(緊接在空數(shù)據(jù)段前面的段9的端部；或緊接在重復(fù)段9前面的空數(shù)據(jù)段的端部)用作開始點。因而，從開始點到重復(fù)段9的端部AP700的數(shù)據(jù)傳送被無效，端部AP700與開始點是共同的。否則，通過使用無效標志，可以使從開始點直到在緊接先前數(shù)據(jù)段9和其重復(fù)段9之間共用的選擇的端部EOR710之間的數(shù)據(jù)傳送被無效，而不需限于第一個EOR，其是AP700。
圖5示出了在其中一個陰影塊510被劃分和包括在三個段520中的情況下在磁帶550上執(zhí)行的寫入/讀取控制方法。如圖5中所示，在讀取期間的緩沖器500中，一個陰影塊例如跨過段8、9及10。寫入/讀取控制器通過使用塊的端部700和710作為基準，使數(shù)據(jù)在主機與緩沖器500之間傳送。為此，寫入/讀取控制器將待傳送的塊510識別為從后部段8的最后端部EOR710到段10的第一端部EOR(AP700)的數(shù)據(jù)(陰影部分)。中間的段9既不包括塊端部700，也不包括塊端部710，因為段9僅包括單個塊510的數(shù)據(jù)。
在圖5中，在其中沒有塊從主機傳送到包括陰影塊一部分的最后段10的端部AP700之后的位置的情況下，或者在其中緩沖器因為傳送緩慢處于待機情形的情況下，如參照圖4描述的例子的情況下，段沒有被填充(準備)。如果段10沒有被填充(準備)，則這將違反4米規(guī)則，就是說，盡管磁帶550相對于磁頭移動大于4米但沒有寫入數(shù)據(jù)集。為了避免違反4米規(guī)則，將空數(shù)據(jù)集寫入在段8與9之間。使得圖5中所示的方面不同于圖4中所示的方面如下。已經(jīng)被填充(準備)的段9沒有緊接在空數(shù)據(jù)集的前面寫入，而是在其中段10被準備的情況下與段10同時寫入到磁帶。寫入控制器160是這樣一種架構(gòu)，在其中不包括AP700的段被寫入的情況下，如果緊接在該段后的段包括AP700并且填充有(準備有)塊，則這兩個段被同時地寫入。用于寫入段的這種架構(gòu)可類似地應(yīng)用到跨過多于三個段的塊。
如在通過參照圖4描述的例子的情況下，在通過參照其中塊跨過三個段的圖5描述的例子的情況下，在段9和10被寫入的同時，緊接在空數(shù)據(jù)集之前寫入的段8緊接在空數(shù)據(jù)集后面作為重復(fù)數(shù)據(jù)集8被寫入。通過在空數(shù)據(jù)的段之后依次寫入段8、9及10，可實現(xiàn)避免塊非連續(xù)的讀取。像在寫入期間緩沖器500中的塊，在圖5的讀取期間緩沖器500中的一個塊(加陰影的)表示數(shù)據(jù)是連續(xù)的。像在圖4中表示的讀取期間的空數(shù)據(jù)集和緊接在空數(shù)據(jù)集之后的重復(fù)數(shù)據(jù)集，在圖5中表示的讀取期間的空數(shù)據(jù)集和緊接在空數(shù)據(jù)集之后的重復(fù)數(shù)據(jù)集8具有無效標志的屬性。例如，在驅(qū)動器100中的讀取控制器160借助于空數(shù)據(jù)集和數(shù)據(jù)集8的每一個具有的無效標志識別出應(yīng)該使緊接先前段8的AP700后面的塊的傳送無效。在空數(shù)據(jù)段后面的重復(fù)數(shù)據(jù)集8的無效標志使緊接在重復(fù)數(shù)據(jù)集8前面的整個空段中以及在重復(fù)段8中直到AP700的部分的數(shù)據(jù)的傳送無效。由圖5中所示的粗線箭頭指示的重復(fù)塊不被傳送，因此塊(加陰影的)在不被分離的同時被傳送。這使得有可能在數(shù)據(jù)擴展期間準確地重構(gòu)塊。
在根據(jù)圖4和5中已經(jīng)示出其例子的本發(fā)明的寫入/讀取控制方法的情況下，空數(shù)據(jù)集和緊接在空數(shù)據(jù)集之后的重復(fù)數(shù)據(jù)集設(shè)計成具有無效標志。也可以僅空數(shù)據(jù)集具有無效標志。通過借助于一個無效標志識別空數(shù)據(jù)段的存在，寫入/讀取控制器可識別出緊接在空段之后存在重復(fù)數(shù)據(jù)段，該重復(fù)數(shù)據(jù)段是緊接在空數(shù)據(jù)段前面的同一用戶的數(shù)據(jù)段的重復(fù)。使端部700和710之間存在的數(shù)據(jù)傳送無效的讀取方法可以與使用兩個無效標志的以上方法基本相同的方式重構(gòu)塊，該端部700和710在空數(shù)據(jù)段前面的段和緊接空數(shù)據(jù)段之后的段之間是共用的，兩個段分別包括空數(shù)據(jù)段的一部分。換句話說，在圖4和圖5中所示的根據(jù)本發(fā)明的寫入/讀取控制方法僅作為例子引用。另外，根據(jù)本發(fā)明的寫入方法不限于考慮空數(shù)據(jù)集和緊接在空數(shù)據(jù)集之后的重復(fù)數(shù)據(jù)集的插入執(zhí)行的寫入。此外，根據(jù)本發(fā)明的讀取方法不限于借助于無效標志確保塊的連續(xù)的讀取方法，該無效標志分別是空數(shù)據(jù)集和緊在空數(shù)據(jù)集之后的重復(fù)數(shù)據(jù)集的，這些數(shù)據(jù)集是利用根據(jù)本發(fā)明的寫入方法寫入的。例如，根據(jù)本發(fā)明的讀取方法還包括其中對于每個字節(jié)單元都可訪問緩沖器的情形。在其中數(shù)據(jù)集作為讀取數(shù)據(jù)順序傳送到主機的情況下，使插入在一個塊中部的空數(shù)據(jù)集無效的讀取使得有可能確保塊的連續(xù)。本發(fā)明的內(nèi)容包括各種特定的寫入/讀取控制方法，這些方法不限于以上例子，只要通過忽略不需要的數(shù)據(jù)就可重構(gòu)原始塊，為了避免保持磁帶上數(shù)據(jù)之間的距離處于預(yù)定的距離或低于預(yù)定的距離的后拉的發(fā)生，這些不需要的數(shù)據(jù)被寫入。
即使在RABF方法的情況下，在違反4米規(guī)則時，在對于ABF卷的寫入中也存在后拉寫入?？紤]到這些，本方法應(yīng)用于這些方面具有高度價值。首先，通過參照圖6提供用于傳統(tǒng)RABF寫入方法的描述。正是借助于這種方法，根據(jù)目的通過使用多個軌跡的帶145為臨時存儲卷180(ABF卷)和常規(guī)卷165執(zhí)行寫入。單磁頭14b包括例如8或16個寫入/讀取通道。在這方面，卷是多個(例如，8或16個)軌跡中的軌跡組，并且是單磁頭14b進行寫入和讀取的單元。首先，從主機傳送到ABF卷180(軌跡14和15)的塊寫入到磁帶介質(zhì)上而沒有后拉。常規(guī)卷165配置有1至13軌跡，數(shù)據(jù)集寫入到這些軌跡上而不無效地使用存儲器容量。當(dāng)磁帶驅(qū)動器接收同步請求時，在緩沖器中的數(shù)據(jù)被寫入到ABF卷180上，同時讓磁帶介質(zhì)繼續(xù)運行而沒有后拉。寫入到ABF卷上的數(shù)據(jù)集經(jīng)緩沖器500被寫入回，就是說被重寫入到常規(guī)卷165上。數(shù)據(jù)集(DS、DS+1、DS+2、...)以同步請求的間隔寫入到該處，該寫入以這樣一種方式進行，即陰影塊被一個接一個新添加到先前的陰影塊。這些數(shù)據(jù)集由一種不進行后拉的緩沖器沖刷方法(Backhitchless Flush)執(zhí)行寫入。分別添加到數(shù)據(jù)集上的箭頭指示寫入/讀取控制器訪問緩沖器的點。數(shù)據(jù)集DS+3、DS+7、DS+11、DS+15及DS+19是已經(jīng)填充(準備)了塊的數(shù)據(jù)集P1、P2、P3、P4及P5。這些準備的數(shù)據(jù)集P1、P2、P3、P4及P5以一定間隔在常規(guī)卷165(軌跡1、2、3、...、13)上遞歸地進行重寫入操作。這種重寫入操作使已經(jīng)全部填充(準備)了塊的數(shù)據(jù)集P1、P2、P3、P4及P5寫入到常規(guī)卷165，而不無效地使用存儲器容量。使用這種類型的RABF方法的磁帶驅(qū)動器也使得有可能提高寫入性能，因為除用來避免違反4米規(guī)則的后拉之外，不需要用來滿足一系列同步請求的后拉。
如果根據(jù)本發(fā)明的寫入方法也應(yīng)用于使用RABF技術(shù)的寫入，則這使得有可能充分地提高寫入性能，同時使磁帶具有更大的容量。確切地說，在對常規(guī)卷重寫入之前，違反關(guān)于預(yù)定距離(4米)的規(guī)則的后拉出現(xiàn)在對于ABF卷180(臨時存儲軌跡14和15)的寫入中。根據(jù)本發(fā)明的寫入方法在違反4米規(guī)則時不引起后拉，因而具有實現(xiàn)完全無后拉寫入的優(yōu)勢效果。另外，根據(jù)本發(fā)明的讀取方法的特征在于，該方法應(yīng)用于其中寫入到ABF卷180上的數(shù)據(jù)集經(jīng)緩沖器中的段被重寫入到常規(guī)卷165上的情況，并且重寫入使得啞數(shù)據(jù)段對于常規(guī)卷165的寫入無效，因而對于常規(guī)卷165只寫入已經(jīng)完全填充(準備)了塊的數(shù)據(jù)集P1、P2、P3、P4及P5。根據(jù)本發(fā)明的寫入/讀取控制方法對于RABF方法的應(yīng)用使得有可能完全消除后拉的插入，同時保持存儲容量最大化。結(jié)果，寫入/讀取控制方法帶來寫入性能最大化的效果。
在沒有RABF方法的情況下，本發(fā)明使得有可能提供一種優(yōu)先考慮寫入性能的磁帶驅(qū)動器。此外，即使在RABF方法的情況下，本發(fā)明也使得有可能避免違反4米規(guī)則，并因而確保寫入性能和存儲器容量的最大化而沒有引起后拉。此外，本發(fā)明使得有可能從寫入到磁帶介質(zhì)的數(shù)據(jù)集重構(gòu)原始塊而不執(zhí)行為了避免違反4米規(guī)則的后拉。
盡管已經(jīng)詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但應(yīng)該理解可進行各種變更、替換及變換而不脫離由所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于在磁帶介質(zhì)的縱向方向上以預(yù)定距離在磁帶介質(zhì)中記錄至少一個數(shù)據(jù)的寫入/讀取控制方法，該寫入/讀取控制方法包括步驟把多個長度可變的塊按順序累積在緩沖器中，該緩沖器被劃分成每個具有固定長度的段；在其中所述段準備有至少一個塊的情況下，把每一個段中的內(nèi)容作為數(shù)據(jù)集寫入到所述磁帶介質(zhì)上，并且在其中隨后段沒有準備有至少一個塊并且同時磁帶介質(zhì)正在移動預(yù)定距離的情況下，在所述磁帶介質(zhì)的預(yù)定距離內(nèi)把啞數(shù)據(jù)集寫入到所述磁帶介質(zhì)；以及響應(yīng)于主機讀取塊的請求，將包括所述塊的數(shù)據(jù)集從所述磁帶介質(zhì)讀取到所述緩沖器的段中，并且讀取用于使段中啞數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)傳送無效的塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寫入/讀取控制方法，其中在讀取步驟中，借助于所述段中塊的端部確定所述主機請求讀取的塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寫入/讀取控制方法，其中在順序累積塊的步驟中，從所述主機傳送的塊，這些塊以其端部作為基準被壓縮，被順序累積在所述段中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寫入/讀取控制方法，其中在寫入步驟中，依據(jù)在所述段中是否存在塊的端部確定準備的段的每一個是否應(yīng)該寫入。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的寫入/讀取控制方法，其中在寫入步驟中，通過以重復(fù)方式把包括塊一部分的數(shù)據(jù)集寫入，從而避免由于所述啞數(shù)據(jù)集的存在引起的塊的非連續(xù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的寫入/讀取控制方法，其中在讀取步驟中，為了確保塊連續(xù)，選擇性地使啞數(shù)據(jù)集、是復(fù)制源的數(shù)據(jù)集及是復(fù)制結(jié)果的數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)傳送無效。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的寫入/讀取控制方法，其中在寫入步驟中，在其中準備了所述隨后段的情況下，以及在其中塊的端部包括在所述隨后段的情況下，所述隨后段作為數(shù)據(jù)集寫入到所述磁帶介質(zhì)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的寫入/讀取控制方法，其中在寫入步驟中，在其中緊接在所述隨后段前面的準備段不包括端部的情況下，在包括端部的所述隨后段被寫入到磁帶介質(zhì)的同時，該緊接先前準備段被寫入到所述磁帶介質(zhì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7和8任一項所述的寫入/讀取控制方法，其中在寫入步驟中，在其中準備并且包括端部的隨后段的情況下，與緊接在啞數(shù)據(jù)集前面的數(shù)據(jù)集被寫入到磁帶介質(zhì)相類似，所述隨后段作為復(fù)制數(shù)據(jù)集寫入到所述磁帶介質(zhì)，同時在直到所述隨后段的數(shù)據(jù)集寫入到所述磁帶介質(zhì)的同時緊接在所述啞數(shù)據(jù)集后面插入。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的寫入/讀取控制方法，其中啞數(shù)據(jù)集和重復(fù)數(shù)據(jù)集分別包括無效標志，并且在讀取步驟中，在其中分別包括無效標志的所述數(shù)據(jù)集被讀取到所述緩沖器的段的情況下，使緊接在與分別包括無效標志的數(shù)據(jù)集相對應(yīng)的段前面的所述段中的數(shù)據(jù)的傳送無效。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的寫入/讀取控制方法，其中在讀取步驟中，使在一個端部之后的數(shù)據(jù)傳送無效，該端部從在緊接在與包括無效標志的所述啞數(shù)據(jù)集相對應(yīng)的段前面的段中包括的多個端部中選出。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的寫入/讀取控制方法，其中在讀取步驟中，使從其中所述重復(fù)數(shù)據(jù)集的無效標志與所述啞數(shù)據(jù)集相對應(yīng)的段到重復(fù)數(shù)據(jù)集的段的端部的數(shù)據(jù)傳送無效，該端部與緊接前面段的選擇的端部相同。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的寫入/讀取控制方法，其中啞數(shù)據(jù)集包括無效標志，并且在讀取步驟中，借助于所述啞數(shù)據(jù)集的無效標志，識別緊接在啞數(shù)據(jù)集后面的數(shù)據(jù)集為與緊接在啞數(shù)據(jù)集前面的數(shù)據(jù)集相對應(yīng)的重復(fù)數(shù)據(jù)集，并且因而使緊接在啞數(shù)據(jù)集前面的數(shù)據(jù)集與緊接在啞數(shù)據(jù)集后面的數(shù)據(jù)集之間共用的端部之間的數(shù)據(jù)傳送無效。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的寫入/讀取控制方法，其中在讀取步驟中，在其中塊跨越至少兩個段的情況下，并且在其中在段之間存在啞數(shù)據(jù)段的情況下，使在緊接在啞數(shù)據(jù)段前面的段與緊接在啞數(shù)據(jù)段后面的段之間共用的端部之間的數(shù)據(jù)傳送無效。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的寫入/讀取控制方法，其中該方法還包括RABF功能，并且在寫入步驟中，當(dāng)數(shù)據(jù)集從所述緩沖器中的段寫入到磁帶介質(zhì)中的ABF卷時，通過寫入啞數(shù)據(jù)集，避免由違反關(guān)于預(yù)定距離的規(guī)則而引起的后拉。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的寫入/讀取控制方法，其中讀取步驟應(yīng)用于其中寫入到ABF卷的數(shù)據(jù)集經(jīng)所述緩沖器中的段被重寫入到常規(guī)卷上的情形，并且通過使啞數(shù)據(jù)段到常規(guī)卷的寫入無效，并且通過僅將全部填充有塊的數(shù)據(jù)集寫入到常規(guī)卷上而執(zhí)行重寫入。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寫入/讀取控制方法，其中在寫入步驟中，磁帶介質(zhì)移動的距離用計時器測量，或者用關(guān)于磁帶位置的信息檢測，以及在其中移動距離要超過預(yù)定距離的情況下，把啞數(shù)據(jù)集寫入到該處。
全文摘要
磁帶驅(qū)動器在磁帶介質(zhì)的四米內(nèi)將至少一個數(shù)據(jù)集沿磁帶介質(zhì)的縱向方向記錄到磁帶介質(zhì)，用于該磁帶驅(qū)動器的寫入/讀取控制方法包括步驟將從主機傳送的各種大小的塊順序累積在緩沖器中，該緩沖器被劃分成每個具有固定長度的段；在其中段準備有至少一個塊的情況下，把每一個段中的內(nèi)容作為數(shù)據(jù)集寫入到磁帶介質(zhì)，并且在其中隨后段沒有準備并且磁帶介質(zhì)正在移動四米的情況下，在磁帶介質(zhì)的四米內(nèi)把空數(shù)據(jù)集寫入到磁帶介質(zhì)；以及響應(yīng)于主機讀取塊的請求，把包括塊的數(shù)據(jù)集從磁帶介質(zhì)讀取到緩沖器中的段上，使段中的空數(shù)據(jù)段中的數(shù)據(jù)傳送無效，以及讀取塊(加陰影的)。特別地，在其中磁帶驅(qū)動器包括RABF功能的情況下，本方法對于寫入到ABF卷和從ABF卷讀取的應(yīng)用是有效的。
文檔編號G11B20/10GK1941081SQ20061013934
公開日2007年4月4日 申請日期2006年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月30日
發(fā)明者渡邊輝江, 板垣浩, 中山浩一, 名倉寬尚, 片桐隆司, 大石豐, 白鳥敏幸 申請人:國際商業(yè)機器公司