CN101369218B - 从存储系统删除数据卷的方法以及数据存储控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种从存储系统删除数据卷的方法以及数据存储控制器。从存储系统删除数据卷并释放其存储空间以使此空间可供分配给新卷，这通过以下操作完成：仅将所释放的存储空间中包含的磁道的关联元数据置零，所释放的存储空间随后可以在新卷分配中再次使用，以及所述新卷尝试读取磁道的第一记录R0。如果所述第一记录R0失效，则判定所述卷的第一用户记录R1是否失效。如果记录R1失效，则修改所述元数据或磁道格式说明(TFD)，由此将整个磁道指示为未被初始化以及取消初始化所述第一记录R0。如果记录R1未失效，则重新生成所述第一记录R0并修改所述TFD，由此将整个磁道指示为已被初始化。

Description

从存储系统删除数据卷的方法以及数据存储控制器
技术领域
本发明一般地涉及数据存储控制器，具体地说，涉及初始化残留数据磁道。
背景技术
诸如IBM公司销售的企业盘系统DS8000TM系列之类的存储控制器通过处理从一个或多个主机接收的从/向一个或多个存储设备读取/写入(记录)数据卷的请求来管理盘存储设备的操作。将逻辑卷中的数据作为一个或多个磁道写入存储设备，每个磁道具有多个记录。第一记录R0用作标记，指示新磁道的开始。随后的记录R1到Ri包含实际的客户数据。
发明内容
本发明提供了一种用于从存储系统删除数据卷的方法。所述方法包括：通过仅将所述卷上的磁道的关联高速缓存元数据置零来初始化所述卷；以及尝试读取磁道的第一记录R0。所述方法还包括在所述第一记录R0失效时判定所述卷的第一用户记录R1是否失效。如果记录R1失效，则修改磁道格式说明(TFP)，由此将整个磁道指示为未被初始化并取消初始化所述第一记录R0。如果记录R1未失效，则重新生成所述第一记录R0并修改所述TFD，由此将整个磁道指示为已被初始化。本发明还提供了一种用于部署计算基础结构的方法，所述方法包括将计算机可读代码集成到计算系统中，其中所述代码与所述计算系统结合可以执行上述方法的步骤。
本发明还提供了一种用于管理存储设备上记录的磁道中存储的数据卷的数据存储控制器。所述控制器包括用于存储与第一卷的磁道中存储的数据关联的元数据的高速缓存以及处理器。所述处理器被编程为引导从所述存储设备删除所述第一卷，取消初始化所述磁道的第一记录R0以重新初始化所述卷，尝试读取所述记录R0，以及在所述记录R0失效的情况下，判定所述卷的第一用户记录R1是否失效。所述控制器还编程为如果记录R1失效，则修改磁道格式说明(TFP)，由此将整个磁道指示为未被初始化并取消初始化所述第一记录R0。所述控制器还编程为如果记录R1未失效，则重新生成所述第一记录R0并修改所述TFD，由此将整个磁道指示为已被初始化。
本发明还提供了一种计算机可读介质的计算机程序产品，所述计算机可读介质可与可编程计算机结合使用并且其中包含用于从存储系统删除数据卷的计算机可读代码。所述计算机可读代码包括执行以下操作的指令。所述指令包括：通过仅将所述卷上的磁道的关联高速缓存元数据置零来初始化所述卷；以及尝试读取磁道的第一记录R0。所述指令还包括在所述第一记录R0失效时判定所述卷的第一用户记录R1是否失效。如果记录R1失效，则修改磁道格式说明(TFP)，由此将整个磁道指示为未被初始化并取消初始化所述第一记录R0。如果记录R1未失效，则重新生成所述第一记录R0并修改所述TFD，由此将整个磁道指示为已被初始化。
附图说明
图1示出了其中可以实现本发明的存储控制器；以及
图2是本发明的方法的流程图。
具体实施方式
包含有关关联磁道的信息的元数据存储在存储控制器的高速缓存中并永久地位于存储设备上。所述元数据包括磁道格式说明(TFD)以及其他信息，所述磁道格式说明包括卷的磁道是否已初始化的指示。未初始化的磁道的所有扇区都只包含0。当磁道具有有效的R0时，可将其视为已被初始化。
通常，当删除或擦除卷时，将释放包含客户磁道的存储空间以便再次使用，并通过将其所有扇区设置为0来清除存储空间。分配给新卷的存储空间可以随后被重新写入而无需重新进行初始化。但是，清除磁道需要大量的时间来完成，在此期间可能会限制正常的操作。对于某些客户，此类延迟会给性能造成不可接受影响并导致很高的时间成本。已尝试的缩短擦除所需时间的一种解决方案是仅清除或清零与卷删除操作释放的客户存储空间关联的元数据存储区(而不是客户磁道)，使得TFD将指示磁道未被初始化。在物理上，“已删除”卷的存储空间仍包含先前的失效客户磁道。由于更新后的元数据，失效数据对于主机而言将“不可见”或不可用。但是，如果存储在高速缓存中的更新后的元数据变得无效并且如果主机尝试访问失效磁道，则高速缓存将从实际(尽管已失效)的磁道内容重新生成磁道元数据。失效磁道将因此变得对主机可见。
图1示出了其中可以实现本发明的存储系统100。存储控制器110从主机10接收数据读取和写入请求并将数据传输到主机10以及从主机10接收数据。存储控制器110还管理从一个或多个存储设备20读取的数据或写入一个或多个存储设备20的数据。存储设备20可以是硬盘(HDD)或其他存储介质。存储控制器包括处理器112和存储器114，存储器114存储包括要由处理器112执行的指令的计算机可读代码以及其他信息。存储控制器110还包括存储其他信息以及每个磁道的磁道格式说明(TFD)的高速缓存120。所述TFD还被离台(destaged)到HDD。系统操作员可以使用用户接口30将指令和命令发送到存储控制器110或从存储控制器110接收信息。
数据卷22a、22b、...、22j被写入盘设备20。数据被写入卷(如第一卷22a)中的磁道24a、24b、...、24k，并且诸如第一磁道24a之类的每个磁道包括多个记录26a、26b、...、26m。第一记录R0用作标记，指示磁道24a的开始。随后的记录R1到Rm包含实际的客户数据。每个记录的记录标头存储在磁道上。所述标头包括具有卷ID以及设备标识符、磁道号和磁道类型以及记录序号的元数据。此外，正常的或标准的R0的开始为8字节计数字段，该字段包括2个字节的物理柱面号、2个字节的物理磁头号、1个字节的记录号(0)、1个字节的密钥长度(0)以及2个字节的数据长度(8)；所述数据字段的内容将全部为0。
现在参考图2的流程图，本发明提供了一种从存储系统100删除数据卷22a的方法。所述方法可以由处理器112通过存储器114中存储的程序指令来执行，可以由诸如ASIC之类的硬件来执行，或由二者的组合来执行。先前已初始化卷22a并已将数据记录26a、26b、...、26m写入磁道24a。高速缓存120中的TFD 122反映出磁道24a、24b、...、24k具有有效数据。要删除卷，需要将卷删除命令发送到存储控制器110(步骤200)。可以使用任何适当的装置来发送命令，例如使用用户接口30。存储控制器110然后释放所删除卷的已分配存储空间，并通过仅将关联的TFD 122元数据置零来对存储空间执行初始化，将针对存储空间内包含的一系列磁道24a、24b、...、24k将这些更改固化到HDD(步骤202)。通过使用用户接口30，将创建重新使用新初始化的存储空间的新卷。当TFD元数据无效时，将磁道映像登台到存储器并检查R0。登台的R0将与预定TFD匹配(如果全部为0)，或与所期望的不匹配。如果R0为0，则指示磁道为未初始化磁道。将生成R0并正常对待该R0，就好像该R0来自匹配的存储。如果存储中保存的R0中的磁道ID与期望卷的磁道ID不匹配并且选择了加速重新配置时间，则执行计算以判定登台的R0磁道ID是否在一定程度内处于相同磁道偏移中。然后将登台的数据视为来自先前删除的存储对象的残留数据并将其视为未初始化的磁道。将尝试读取磁道24a的第一记录R0 26a的记录标头(元数据)(步骤204)。如果记录R0 26a被判定为失效(步骤206)，则判定作为第一用户记录R1的第二记录26b是否也失效(步骤208)。如果R1 26b失效，则通过将扇区0置零来取消初始化第一记录R0 26a(步骤210)，并且修改高速缓存120中的磁道24a的TFD 122(例如通过修改关联的磁道元数据)，以指示磁道24a未被初始化(步骤212)，然后过程结束(步骤214)。此外，在后续对R0进行格式写入时或对R1进行格式写入时，可以使用有效的记录R0来替换失效记录R0 26a。
另一方面，如果记录R0 26a被判定为失效(步骤206)并且第一用户记录R1 26b未失效(步骤208)，则指示记录R0 26a已变得失效或被破坏，或在初始化R1时其未被初始化。然后根据其物理位置重新生成记录R0 26a(步骤218)并修改TFD(例如通过修改关联的磁道元数据)，以指示磁道24a已被初始化(步骤220)，然后过程结束(步骤214)。
重要的是指出，虽然在完整功能的数据处理系统的上下文中说明了本发明的各方面，本领域的技术人员将理解，可以以指令的计算机可读介质的形式和各种形式来发布本发明的诸过程，并且本发明均可适用而与实际用于执行发布的信号承载介质的特定类型无关。计算机可读介质的实例包括可记录型介质，诸如软盘、硬盘驱动器、RAM、CD-ROM以及传输型介质。
出于示例和说明目的给出了对本发明的描述，并且所述描述并非旨在是穷举的或是将本发明限于所公开的形式。对于本领域的技术人员来说，许多修改和变化都将是显而易见的。实施例的选择和描述是为了最佳地解释本发明的原理、实际应用，并且当适合于所构想的特定使用时，使得本领域的其他技术人员能够理解本发明的具有各种修改的各种实施例。此外，尽管上文根据方法和系统进行了描述，但是还可以使用计算机程序产品或用于部署计算基础结构的方法来满足本领域中的需求，所述计算机程序产品包含用于从存储系统擦除数据卷的指令，所述方法包括将计算机可读代码集成到计算系统中以便从存储系统擦除数据卷。

Claims (6)

1.一种用于从存储系统删除数据卷的方法，所述方法包括：
通过仅将所述卷上的磁道的关联元数据置零来初始化所述卷；
尝试读取所述卷的磁道的第一记录R0；
如果所述第一记录R0失效，则判定所述卷的第一用户记录R1是否失效；
如果记录R1失效，则：
取消初始化所述第一记录R0，以及
修改磁道格式说明TFD，由此将整个磁道指示为未被初始化；以及
如果记录R1未失效，则：
重新生成所述第一记录R0，以及
修改所述TFD，由此将整个磁道指示为已被初始化。
2.根据权利要求1的方法，其中修改所述TFD包括修改关联的高速缓存元数据。
3.根据权利要求1的方法，还包括：如果所述第一记录R0失效，且所述记录R1失效，则此后在对R0或R1进行格式写入时使用有效的第一记录R0替换所述第一记录R0。
4.一种用于从存储系统删除数据卷的装置，所述装置包括：
用于通过仅将所述卷上的磁道的关联元数据置零来初始化所述卷的装置；
用于尝试读取所述卷的磁道的第一记录R0的装置；
用于如果所述第一记录R0失效，则判定所述卷的第一用户记录R1是否失效的装置；
用于如果所述第一用户记录R1失效，则：
取消初始化所述第一记录R0，以及
修改磁道格式说明TFD，由此将整个磁道指示为未被初始化的装置；
以及
用于如果所述第一用户记录R1未失效，则：
重新生成所述第一记录R0，以及
修改所述TFD，由此将整个磁道指示为已被初始化的装置。
5.根据权利要求4的装置，其中通过修改关联的高速缓存元数据来修改所述TFD。
6.根据权利要求4的装置，还包括：用于如果所述第一记录R0失效，且所述记录R1失效，则此后在对R0或R1进行格式写入时使用有效的第一记录R0替换所述第一记录R0的装置。
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