CN1136696A

CN1136696A - 冗余盘存储系统

Info

Publication number: CN1136696A
Application number: CN95103803A
Authority: CN
Inventors: 鹤见真; 岩佐博之; 屋宫浩明; 竹下辉
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1994-04-14
Filing date: 1995-03-31
Publication date: 1996-11-27
Also published as: EP0682314A2; DE69515081T2; JPH07281840A; US5887128A; EP0682314A3; EP0682314B1; DE69515081D1; KR950029938A

Abstract

本发明的目的是在主计算机与HDD间传送数据而不用在控制器中使用RAM。开启电源后，当缓存选择器18和20的操作从B转到C并设置总线控制器40后，将一ID命令传送给HDD1和HDD2。当选择器18和20的操作从C转到B并设置控制器40后，将存于HDD1和HDD2RAM中的参数存于MPU26的RAM中并将所存参数转换成用于镜像盘的参数。转换后的参数写入HDD1的RAM中。

Description

冗余盘存储系统

本发明涉及到一个冗余盘存储系统，尤其涉及到一个用于在一对硬盘驱动器中的每一个上记录与从主计算机传送来的数据相同的数据、并从这对驱动器的其中一个上读取数据以及将所读取的数据传送到主计算机的冗余盘存储系统。

一个用于在磁盘(该磁盘是用于记录和从一个磁盘上读取数据的磁记录介质)上记录数据的硬盘驱动器是一个在计算机系统中存储大量数据和程序的基本设备。因为一个硬盘驱动器包括可移动机械部分，所以相对地就可能在其中发生故障。故障使得硬盘驱动器不能读或存储数据和程序，这可能使整个计算机系统不能使用该驱动器。

为防止这种情况，已经提出了一个多路盘记录控制器(冗余盘阵列)，它用于多路复用硬盘驱动器并且基于一条来自主计算机的命令在多路硬盘驱动器中记录数据等和从这个多路硬盘驱动器中读取数据等。此多路盘控制器配置有RAID0，RAID3，和RAID5，把数据分配到多个硬盘驱动器中并且RAID1冗余地在两个硬盘驱动器上记录数据。

在应用了RAID1的多路盘记录器中(此后称冗余盘存储系统)总是将相同的数据和程序存储在两个硬盘驱动器中，给出冗余是为了如果一硬盘驱动器发生了故障，数据读取等可使用余下的驱动器进行。

当冗余盘存储系统从主计算机收到一条数据记录命令(写命令)后如下处理数据：即，从主计算机接收到的一条写命令或参数首先被发送到第一个硬盘驱动器，然后也发送到第二个硬盘驱动器。当两个驱动器都可以传送和记录数据(数据—传送—使能)时，来自主计算机的数据同时发送到这对驱动器，从而在这对驱动器的两个磁盘上记录发送的数据。

再有，当冗余盘存储系统从主计算机收到一条数据读取命令(读命令)后如下处理数据。这种情况包括第一和第二两种方法。

在第一种方法中，一条读命令仅被送到一对硬盘驱动器的其中一个，处理等待直到这条读命令所送到的硬盘驱动器能够读取数据(读—使能可能)。当这个驱动器可读时，读取数据，发送指示读—使能的信息到主计算机并且从硬盘驱动器传送所要求的数据到主计算机。

在这种方法中，控制程序是简单的，但是需要一段长的时间来确认收到一条读命令的硬盘驱动器中发生的故障，并且，再有，故障确认后必须发送一条读命令到另一硬盘驱动器。这样，如果任一驱动器中发生了故障，从读命令接收到磁盘数据读取完成需要一段长的时间。

再者，在第二种方法中，一对硬盘驱动器中的两个都发出一条读命令并且所要求的数据从这对驱动器中首先变为数据—传送—使能的那一个硬盘驱动器传送。

与第一种方法相比，使用这种方法缩短了在一个硬盘驱动器中发生故障时的读取时间。因为即使在任一个磁盘驱动器中发生了故障，这对驱动器中仅有一个必须能够传送数据。然而，在这种方法中，如果必需的数据被记录于硬盘的内圆周附近，磁头数据读取的读电压较低，在某些情况下数据可能不能被识别。这样，如果必要，驱动器自身必须重试读取数据或冗余盘存储系统必须再次给驱动器重发一个参数或命令。驱动器自身或冗余盘存储系统的重试最终使数据可被读取。因此，如果要求的数据记录于硬盘内圆周附近，不能读取数据的可能性提高了或需要一段较长的读取时间。

本发明的第一个目的是提供一种具有较低同时重试可能性的冗余盘存储系统，从而降低在一对硬盘驱动器的两个中同时都发生数据识别失败的可能性。

还有，在所述冗余盘存储系统的第一和第二种方法中，两个硬盘驱动器的读磁头都定位于所述数据记录的位置或第一次数据读取结束时的第一位置。因此，第一和第二种方法在从先前数据记录位置到所需求数据位置的移动时间方面没有多大的不同。

本发明的第二个目的是提供一种冗余盘存储系统，它可以缩短从对硬盘驱动器发出一个读请求的时刻到磁头移动至记录着所要求数据的位置之间的寻找时间。

再者，在常规冗余盘存储系统中，由于随着记录容量的增长带来的规模增大，把一个硬盘放入一台计算机，如一台个人计算机中是困难的。因此硬盘驱动器连接于外部。当在计算机外部安装硬盘驱动器时，硬盘驱动器的接口需用一根电缆连接。在这种情况下，为避免由于噪音而导致的故障，一般使用一个适于外部硬盘驱动器的小型计算机系统接口(SCSI)来连接冗余盘控制器和一对硬盘驱动器，这样使得几十G字节的容量变得可能。

相比之下，AT接口一般用于带有一个小型内置式硬盘驱动器的个人计算机。然而由于与AT接口连接的主机所能使用的硬盘驱动器的最大容量因BIOS的约束被限制在528M字节，所以AT接口不能用于冗余盘驱动器。

然而，由于MR头等的发展使得大容量硬盘驱动器的体积迅速下降，制造一个可装入个人计算机的超过G字节容量的3.5英寸硬盘驱动器已经成为可能。而且，由于ANSI附加的ATA规范，BIOS访问大的容量成为可能，甚至一个带有AT接口的硬盘驱动器也可达到与SCSI相同水平。据此，镜像的必要性甚至在用于个人计算机的小型硬盘驱动器中也在迅速增长。

在这种连接中，连接到一台带有AT接口的主计算机的冗余盘控制器中需要内部数据RAM。这是因为主计算机和硬盘驱动器之间的同步定时是严格的并且处理一条识别驱动器命令需要连续传送256个字的数据。也就是，在接通电源后立即执行一次识别驱动器命令来初始化。这条命令使得主计算机可以接收来自硬盘驱动器的参数信息。一个参数块包含256个字的数据。这条命令要求以16位为单位把256个字的数据从驱动器连续传送到主计算机。这个参数必须进行部分修改以使控制器来操作一对硬盘驱动器。因此，存储256个字数据的数据RAM必须做到控制器中。这样，控制器电路结构变得复杂并且造价提高了。

本发明的第三个目的是提供一种冗余盘存储系统，它具有简单的结构，可以不用控制器中的数据RAM以较低的代价在一台主计算机和一个硬盘驱动器之间传送数据。

为达到所述第一个目的，根据本发明第一方面，提供一种冗余盘存储系统，它包括一个硬盘驱动装置和一个控制器，所述硬盘驱动装置具有一对硬盘驱动器，每个硬盘驱动器具有一个磁盘，它是一个用于记录数据的磁记录介质，和一个用于在所述磁盘上记录和读取所记录数据的磁头，所述控制器用于控制所述硬盘驱动装置在所述一对硬盘驱动器中的每一个上面记录与从一个主计算机传送来的数据相同的数据，从所述一对驱动器的其中一个上读取数据，并把读取的数据传送到主计算机；所述的控制器控制所述的硬盘驱动装置以使，当从所述一对硬盘驱动器读取记录的数据时，在所述一对驱动器中，磁头定位处和读取相同数据的磁盘位置之间的距离在各自驱动器中是不同的。

为达到所述第一个目的，根据本发明第二方面，提供一种冗余盘存储系统，它包括一个硬盘驱动装置和一个控制器，所述硬盘驱动装置具有一对硬盘驱动器，每个硬盘驱动器具有一个磁盘，它是一个用于记录数据的磁记录介质，和一个用于在所述磁盘上记录和读取所记录数据的磁头，所述控制器用于控制所述硬盘驱动装置以在所述一对硬盘驱动器中的每一个上面记录与从一个主计算机传送来的数据相同的数据，从所述一对驱动器的其中一个上读取数据，并把读取的数据传送到主计算机；所述的控制器控制所述的硬盘驱动装置以使与从所述主计算机传送来的数据相同的数据被记录于所述一对驱动器中各自磁盘的不同位置。

为达到所述第二个目的，根据本发明第三方面，提供一种冗余盘存储系统，它包括一个硬盘驱动装置和一个控制器，所述硬盘驱动装置具有一对硬盘驱动器，每个硬盘驱动器具有一个磁盘，它是一个用于记录数据的磁记录介质，和一个用于在所述磁盘上记录和读取所记录数据的磁头，所述控制器用于控制所述硬盘驱动装置以在所述一对硬盘驱动器中的每一个上面记录与从一个主计算机传送来的数据相同的数据，从所述一对驱动器的其中一个上读取数据，并把读取的数据传送到主计算机；所述的控制器控制所述的硬盘驱动装置以使，当从一对硬盘驱动器其中之一所读取的数据被传送到所述主计算机时，没有传送所述数据的驱动器的磁头被定位于某处，这个位置不是此硬盘驱动器磁盘上对应于正在传送的所述数据被记录的位置。

还有，为达到所述第一个目的，根据本发明第四方面的冗余盘存储系统中，一个根据本发明第三方面的控制器适于控制所述硬盘驱动装置以使与从所述主计算机传送来的数据相同的数据被存储于所述一对驱动器的各自磁盘的不同位置。

为达到所述第三个目的，根据本发明第五方面，提供一种冗余盘存储系统，它包括一个硬盘驱动装置和一个控制器，所述硬盘驱动装置具有一对硬盘驱动器，每个硬盘驱动器具有一个磁盘，它是一个用于记录数据的磁记录介质，一个用于在所述磁盘上记录和读取所记录数据的磁头，和一个用于存储标识所述磁盘和所述磁头的参数的存储装置；所述控制器用于控制所述硬盘驱动装置在所述一对硬盘驱动器中的每一个上面记录与从一个主计算机传送来的数据相同的数据，从所述一对驱动器的其中一个上读取数据，并把读取的数据传送到主计算机；所述的控制器读取存储于所述一对硬盘驱动器的每个存储装置的参数，把读取的参数转换为基于使用记录相同数据的所述一对驱动器的硬盘驱动装置的参数，转换后的参数存储于所述一对驱动器中任意一个的存储装置中，读取存储于一个硬盘驱动器的存储装置中的转换后的参数，并且把所述读取的转换后的参数发送到一台主计算机，这样控制所述硬盘驱动装置以使主计算机可以从它接收参数。

根据本发明第一方面，一个控制装置通过一个磁头在一个作为磁记录介质的磁盘上记录与从一台主计算机传送的数据相同的数据，并且通过一个磁盘从一对硬盘驱动器的其中之一读取数据，然后把读取的数据传送到主计算机。

这里，控制器控制硬盘驱动装置以使，当从一对硬盘驱动器读取记录的数据时，这对驱动器的磁头位置和读取相同数据时磁盘上的位置之间的距离在各自驱动器中是不同的。

这样，当从一对硬盘驱动器读取记录的数据时，这对驱动器的磁头位置和读取相同数据时磁盘上的位置之间的距离在各自驱动器中是不同的，相同数据记录于一对驱动器的磁盘上的相同位置这种情况下，例如，在这对驱动器其中之一上的数据读取可先于在另一个驱动器上的数据读取而开始，以防止一对驱动器上的数据读取同时开始。再者，当在一个驱动器上读取数据的重试重复时，另一个驱动器的磁头移到所要求数据记录的位置，并且当所述磁头移到所要求数据记录的位置时，前一驱动器的重试结束，这样降低了在一对驱动器上同时重试的可能性。再有，即使一对驱动器的磁头设置在相对相同的位置，如果相同的数据记录在一对驱动器的各自磁盘的不同位置，因为，在一个驱动器中，例如所要求的数据记录在靠近硬盘的内圆周，所以，即使进行了一次重试，对于所述驱动器的磁盘的重试可能性仟仍是低的，因为所要求的数据没有记录在另一驱动器磁盘的内圆周附近。因此，可以降低在一对驱动器中同时重试的可能性。

这里，根据本发明第二方面，一个控制器控制所述的硬盘驱动装置以使与从一台主计算机传送来的数据相同的数据被记录于所述一对硬盘驱动器中各自磁盘的不同位置。

这样，因为与从一台主计算机传送来的数据相同的数据被记录于所述一对硬盘驱动器中各自磁盘的不同位置，可防止相同的数据在一对驱动器的两个磁盘上都记录于内圆周的附近。因此，即使数据记录于一个驱动器的磁盘上内圆周附近，可使得相同的数据不会记录在另一个驱动器的磁盘上内圆周的附近并且降低在一对磁盘上同时重试的可能性。

再者，根据本发明第三方面，一个控制器控制一个硬盘驱动装置以使，当从一对硬盘驱动器其中之一所读取的数据被传送到主计算机时，没有传送所述数据的驱动器的磁头被定位于某处，这个位置不是此硬盘驱动器磁盘上与正在传送的数据相应的数据被记录的位置。

这样，因为没有传送数据的驱动器的磁头被定位于某处，这个位置不是此硬盘驱动器磁盘上与正在传送的数据相应的数据被记录的位置，所以当读取下一数据时，可降低查找时间并立即读取数据。

再有，在根据本发明第四方面的冗余盘存储系统中，一个根据本发明第三方面的控制器控制一个硬盘驱动器以使与从所述主计算机传送来的数据相同的数据被存储于一对硬盘驱动器的各自磁盘的不同位置。

这样，因为与从一台主计算机传送来的数据相同的数据被记录于所述一对驱动器中各自磁盘的不同位置，可防止相同的数据在一对驱动器的两个磁盘上都记录于内圆周的附近。因此，即使数据记录于一个驱动器的磁盘上内圆周附近，可使得相同的数据不会记录在另一个驱动器的磁盘上内圆周的附近并且降低在一对磁盘上同时重试的可能性。

根据本发明第五方面，一个控制装置通过一个磁头在一个磁盘上记录与从一台主计算机传送的数据相同的数据，这个磁盘是一个磁记录介质，并且通过一个磁盘从一对硬盘驱动器的其中之一读取数据，然后把读取的数据传送到主计算机。

这里，标识一个磁盘和一个磁头的参数被存储于一对驱动器中的每一个存储装置中。

这样，一个控制器读取存储于一对硬盘驱动器的每个存储装置中的参数，把读取的参数转换为基于使用记录相同数据的一对驱动器的硬盘驱动装置的参数，转换后的参数存储于一对驱动器中任意一个的存储装置中，读取存储于一个硬盘驱动器的存储装置中的转换后的参数，并且把读取的转换后的参数发送到一台主计算机，这样控制一个硬盘驱动装置以使主计算机可以从它接收参数。

这样，因为存储在每个存储装置中的参数可转换为基于使用包含一对硬盘驱动器的硬盘驱动装置的参数并存储于任一存储装置中，读取所述存储的转换后的参数并发送到一台主计算机，主计算机接收所述参数的装置，例如在控制装置中的一个存储装置，RAM，它用来连续地向主计算机传送所述参数，可被省去，从而简化了控制器的结构。

图1为表示根据本发明的实施方式的冗余盘存储系统的框图；

图2为控制电路的详细电路图；

图3为表示冗余盘存储系统操作(数据记录)的流程图；

图4为当相同数据记录在根据硬盘半径中心对称的位置时，所记录的相同数据的位置关系图；

图5为表示当相同数据记录在不同位置时，当读取一些数据后，从磁盘位置读下一数据时移动方向和距离的示意图；

图6为表示当收到来自主计算机的ID命令后进行初始化的流程图；

图7为表示冗余盘存储系统操作(数据读取)的流程图；以及

图8表示当从冗余盘存储系统中读数据的处理完成后，在每个预先指定时刻进行中断处理的流程图；

图中标号为：

10...主计算机

12...控制器

14...硬盘驱动器装置

HDD1，HDD2...硬盘驱动器

MD1，MD2...磁盘

下面参照附图从细节解释本发明的实施方式。图1给出了一个根据此实施方式的一个冗余盘存储系统的框图。如图1所示，一个冗余盘存储系统配置有一个具有一对硬盘驱动器(此后记为HDD)1和HDD2的硬盘驱动装置。每个HDD1和HDD2都带有一个用于记录数据的磁盘(下称MD)(未画出)，一个用于记录MD和读取MD上所记录数据的磁头，和一个用于记录标识MD、磁头和由它们组成的HDD的特性参数的RAM。

每个HDD1和HDD2通过AT接口与控制器12和主计算机10相连接。

控制器12控制每个HDD1和HDD2在一对HDD1和HDD2的每个MD上记录与从主计算机10传送来的数据相同的数据。从一对HDD中的一个的MD上读取数据，并将所读数据传送给主计算机10。

控制器12带有一个双向缓存16，它通过AT接口与主计算机10的数据总线相连，如图2所示。当数据在主计算机10与HDD1和HDD2间传送时，双向缓存16用于临时保存所述数据。双向缓存16通过端口A与缓存选择器18和20相连。缓存选择器18和20通过端口B与主寄存器22相连。主寄存器22与双向缓存16相连。主寄存器22用于保存来自主计算机10的参数和命令。

与总线控制器40相连的缓存选择器18和20用于根据主计算机10与HDD1和HDD2之间数据的传送方向，根据来自总线控制器40的信号，通过把端口A、B和C切换到端口A和C或端口B和C来传送数据。

控制器12带有地址解码器32及选择器36和38。主计算机10的控制信号总线通过AT接口和地址解码器32与主寄存器22相连。地址解码器32用于指定一写地址以根据来自主计算机10的控制信号将来自主计算机10的命令和参数写到主寄存器22中。而且，主计算机10的控制信号总线还通过选择器36和38以及AT接口进一步与HDD1和HDD2相连。选择器36和38与驱动器控制器42相连。当数据从主计算机10传送到HDD1和HDD2或从HDD1和HDD2传送到主计算机10时，用驱动器控制器42来发出控制信号以给HDD1和HDD2指定HDD1和HDD2的写或读地址。

主寄存器22、缓存选择器18和20、总线控制器40以及驱动器控制器42与带有RAM和ROM的MPU26相连。缓存选择器18和20通过端口C与AT接口相连。选择器36和38与AT接口相连，AT接口与HDD1和HDD2相连。

结构如上的冗余盘存储系统的操作将参照图3的流程图说明，首先说明记录相同的数据。

主计算机10发出一个用于记录数据(如数据A)的命令给HDD1和HDD2的MD和一个包含用于记录数据的MD的数据存储地址(如在MD的外圆周C2附近的地址)的参数给控制器12(图4(a))。这时，主计算机10发出控制信号给地址解码器32，地址解码器发出主计算机10的命令和参数以及用于指定记录地址的控制信号给主寄存器22。主寄存器22把经双向缓存16传送来的命令和参数存于由主寄存器22的控制信号所指定的位置。在第102步读主寄存器22并在第104步将一偏移量标在参数的数据存储地址上。

下面将说明一种在参数的数据存储地址上标偏移量的方法。把偏移量标在所述地址上可使与从主计算机10传送来的数据相同的数据记录在一对HDD1和HDD2各自MD上的不同位置。如上所述，如果相同的数据记录在HDD1和HDD2的MD上内圆周C1附近相同的位置，当读出记录的数据时，从磁头上读出的数据的读电压低，并且，即使读到数据，也可能不能识别数据。所以，要把一个偏移量标在参数的其中一个数据存储地址上以使两个MD上的数据记录位置不都靠近内圆周。例如，把一偏移量标在参数的其中一个数据存储地址上使得一个HDD的MD上数据存储地址和另一个HDD的MD上数据存储地址根据MD半径的中心对称。这将参照图4说明。当从主计算机10传来的参数的数据存储地址靠近MD的内圆周C1时，不给HDD1的参数的数据存储地址标偏移量，而只是对HDD2的参数的数据存储地址标偏移量以使它的位置与MD半径中心附近某点对称，即它在外圆周C2周围。这样，相同的数据(如HDD1上记录数据A的位置)在MD1的内圆周C1周围，并且，相同的数据(如HDD2上记录数据A的位置)又在MD2的外圆周C2周围，从而防止了两个数据记录位置都在内圆周C1周围。而且，当从主计算机10传来的参数的数据存储地址靠近MD的外圆周C2时，例如，HDD1上记录的数据B的位置在MD1的外圆周C2周围，它就在MD2的内圆周C1周围。

在第106步，设置控制器24使得缓存选择器18的操作从B转向C。在第108步，将存于主寄存器22的命令和参数经AT接口传送给HDD1。这时，控制HDD1的控制信号从驱动器控制器42经选择器36传送到HDD1。HDD1的磁头根据传来的控制信号、命令和参数移动使得数据记录到指定位置。

在第110步，设置控制器24使得缓存选择器20的操作从B转向C。在第112步，将存于主寄存器22的命令和包含在步骤104标定的偏移处的数据存储地址的参数经AT接口传送给HDD2。这时，控制HDD2的控制信号从驱动器控制器42经选择器38传送到HDD2。HDD2的磁头根据传来的控制信号、命令和参数移动使得数据记录到偏移指定位置。

在第114步，设置控制器24使得缓存选择器18和20的操作从C转到B。在第116步，判断一表示数据—传送—使能(其间能够记录数据)的信号是否既从HDD1又从HDD2输入，并一直等待所述信号既从HDD1又从HDD2输入，当所述信号既从HDD1又从HDD2输入后，在第118步，设置控制器24使得缓存选择器18和20的操作从A转到C。

在第120步，表示数据—传送—使能的信息写入主寄存器22。由于主计算机10以规则间隔读主寄存器22以检测表示数据—传送—使能的信息是否写入主寄存器22，所以当主计算机10发现所述信息写入主寄存器22时，则将数据经AT接口传送。传送的数据经缓存选择器18和20及AT接口既传送给HDD1又传送给HDD2。这样，HDD1和HDD2都通过磁头把数据记录到指定位置。即，举例而言，HDD1把数据A记录到MD1上的内圆周C1附近，如图4(a)所示，HDD2则把数据A记录到MD2上的外圆周C2附近，如图4(b)所示。

在第124步，设置控制器24使得缓存选择器18和20的操作从C转向B。在第126步，判断表示数据传送结束的信号是否既从HDD1又从HDD2输入，并等待所述信号输入。当所述信号输入后，在第128步，表示向HDD1和HDD2的数据传送结束的信号写入主寄存器22中，处理结束。

如上所述，由于这样安排使得相同的数据记录到各个HDD的MD上的不同位置，从而能防止把相同的数据都记录在一对HDD的两个MD的内圆周附近的位置。这样，既使数据记录在一个HDD的MD的内圆周附近的位置，由于相同的数据记录在另一个HDD的MD的外圆周附近的位置，所以，从另一个HDD的MD上读取数据的可能性就能变高，并且即使重复进行一个用以传送用来在一个HDD的MD上的内圆周附近读取数据的命令和参数的重试操作时，在一对HDD上同时重试的可能性也可以降低。

在上面的数据记录中，把一偏移量标注在其中一个数据存储地址上使得一个HDD的MD的数据存储地址与另一个HDD的MD的数据存储地址关于MD半径中心对称，但本发明不仅限于此。偏移量也可标注在另一个HDD的MD的数据存储地址，使得HDD的MD的数据存储地址移动一个预先确定的地址。所以，举例而言，如图5所示，当相同的数据C记录在HDD1上时，它未标注偏移量，若数据记录在MD1的内圆周C1附近(图5(a))，则在HDD2上标注一偏移量使得地址移动一预先确定的地址而将数据记录在MD2的外圆周C2附近(图5(b))。而且，例如当相同的数据D记录在HDD1上时，若数据记录在MD1的外圆周C2附近，则在HDD2上的地址移动一预先确定的地址而使数据的记录位置从MD2的外圆周C2附近稍稍向内圆周C1侧移动。这里，举例而言，当在HDD1中读取数据C后读取数据D时，当磁头在MD1上从C向D移动时，它从内圆周C1的附近移动到一靠近外圆周C2的某位置。而且，在HDD2上，磁头只从外圆周C2附近稍稍向内圆周C1侧移动。这样，当读位置移动时，磁头的移动距离因HDD1和HDD2的响应而异。所以，从接收命令并读数据直至读取下个数据的时间减少了。

接下来将说明读取冗余盘存储系统中的相同数据。当开启电源，主计算机10发出ID(识别驱动器)命令初始化时的处理执行情况将参照图6说明。此外，ID命令使主计算机10能接收HDD的参数。一个参数块由256个字的数据组成。256个字需要以16位为单位从HDD向主计算机连续传送。

当开启电源后，在第132步，地址解码器32把地址解码器32中由IOCS16发生器33产生的IOCS16(用来把位长从8位改到16位的信号)传送给主计算机10。在设置了控制器24使缓存选择器18和20的操作从B转到C之后，ID命令传送给HDD1和HDD2。在第134步，在设置了控制器24使缓存选择器18和20的操作从C转到B之后，来自HDD1和HDD2的参数存储于MPU20的RAM中。在第136步，所存的参数转换成基于记录有相同数据的HDD1和HDD2的使用的参数，即用于在一对HDD1和HDD2上记录相同数据的参数(用于镜像盘的参数)。

在第138步，若ID命令从主计算机10传送到主寄存器22，ID命令从主寄存器中读出并使主寄存器22忙以使主计算机10等待。然后，在第140步，一写缓存命令传送给HDD1和HDD2其中之一，比如说传送给HDD1，并且把在第136步时转换的，用于镜像盘的参数写入HDD1的RAM中。在第142步，一读缓存命令传送给HDD1。

在第144步，判断表示准备好状态的信号是否从HDD1输入并等待直到信号输入。当信号输入后，表示冗余盘存储系统准备好的信号传送给主寄存器22。然后，在第148步，在第136步转换后的，用于镜像盘的参数从HDD1的RAM中读出并同时传送给主计算机，处理结束。

这样，当HDD1和HDD2的参数转换成基于记录有相同数据的一对HDD的使用的参数并且接收到允许主计算机接收冗余盘存储系统的参数的命令时，由于HDD中使用了RAM，控制装置中用于在部分重写中向主计算机连续传送参数的RAM可以省去，从而简化了控制器的结构。

另外，由于控制器通过AT接口与主计算机和一对大容量小HDD相连是可能的，所以即使用于个人计算机的小HDD也能实现镜像。

再者，由于主计算机控制信号的总线通过AT接口与主计算机和控制器相连，这使得与用SCSI接口同主计算机进行连接相比，冗余盘存储系统能更小。

此外，用于数据传送的总线结构设计成数据能在主计算机和HDD间直接传送，但用来同步数据传送的控制信号由控制器中的驱动器控制器产生。所以，数据可在HDD间传送而不需控制器中带有RAM。

接下来将参照图7和8说明如何读取冗余盘存储系统的相同数据。当主计算机10的ID命令的传送结束后，发出主计算机10的读数据命令并发出含有用于指定要读数据在HDD的MD上的位置的数据读取地址的参数。

当收到该命令和参数后，在第152步，在设置完控制器24使缓存选择器18和20的操作从B转到C后，把该命令和参数传送到HDD1和HDD2。这时，从驱动器控制器42发出的控制HDD1和HDD2的控制信号经过选择器36和38传送到HDD1和HDD2。

在第154步，当设置控制器24使缓存选择器18和20的操作从C转到B后，两个HDD中的一个HDD的磁头移到指定的数据读地址并判断表示数据—传送—使能，即所记录的数据能传送给主计算机的信号是否已被输入，并等待信号直到从两个HDD中的一个输入。当信号从两个HDD中的一个输入后，在第156步，设置控制器24使得缓存选择器18和20中与已输入信号的HDD相应的缓存选择器的操作从C转到A，从而允许能进行数据传送的HDD与主计算机10相连。这样，与主计算机10相连的HDD将指定地址处的数据传送给主计算机10。

在第158步，判断表示数据—传送—使能的信号是否从正在传送数据的HDD之外的另一个HDD输入，并等待直到信号输入，在信号输入后，在第160步，通过把从主计算机10传来的参数中的数据读地址转换为另一数据读地址，而把参数改变。在第162步，在设置控制器24使得缓存选择器18和20中与未传送数据的HDD相应的缓存选择器的操作从B转到C之后，在第162步，把含有转换后的数据读地址的参数传给另一个HDD。这时，控制另一个HDD的控制信号通过相应选择器从驱动器控制器42传送给另一个HDD。这样，未传送数据的HDD的磁头位置开始向转换后的数据读地址移动。

在第164步，在设置控制器24使缓存选择器18和20中与未传送数据的HDD相应的缓存选择器的操作从C转到B之后，判断表示数据—传送—使能的信号是否从另一个HDD输入，并等待直到信号输入，在它输入后，处理结束。

这时，在第156步，当能进行数据传送的HDD与主计算机相连后，在从第158步到第164步的处理过程中，在每个预定时刻产生一个中断并进行图8中的中断处理。即，在第166步，判断表示传送结束的信号是否从能进行数据传送的HDD输入。若信号未输入，如图7中流程图所示，控制返回，若信号输入，则处理结束。

这样，由于这种处理使得未传送数据的HDD的磁头的位置能设置到不同于与所传送数据相应的数据在此HDD的MD上所记录的位置处。当从一个HDD上读数据时，另一个HDD的磁头设置到的位置可以不是所读数据记录的位置，从而缩短读下一数据的查找时间并允许数据立即读出。

上述实施方式中的处理使得当与从主计算机传送的数据相同的数据记录在一对HDD中的各个MD的不同位置并且从一对HDD中的一个读取的数据传送给主计算机时，未传送数据的HDD的磁头设置的位置不是与所传数据相应的数据在此HDD的MD上记录的位置。但本发明不限于此。它也可按下述进行：

即，也可这样安排：当相同的数据记录在一对HDD上时，与从主计算机传送来的数据相同的数据记录在一对HDD的各自MD的不同位置，并且，当从一对HDD中的一个读取的数据传送给主计算机时，未传送数据的HDD的磁头可设置到与所传数据对应的数据所记录的位置或设置到此HDD的MD上的初始位置。

在这种情况下，由于与从主计算机传送来的数据相同的数据记录在一对HDD各自磁盘上的不同位置，所以可防止把数据都记录在一对HDD的两个磁盘上的内圆周附近，因而既使数据记录在一个HDD的MD上的内圆周附近的位置，也能使相同的数据在另一个HDD的MD上所记录的位置不在内圆周附近，从而降低了在一对HDD上同时重试的可能性。

而且，也可如此安排：当相同的数据记录在一对HDD上时，与从主计算机传来的数据相同的数据记录在一对HDD的MD上的相同位置，当从一对HDD中的一个读取的数据传给主计算机时，未传送数据的HDD的磁头的位置可以设置成不同于与所传数据相应的数据在此HDD的MD上的所记录的位置。

在这种情况下，由于这种安排使得未传送数据的HDD的磁头的位置设置成不同于与所传数据对应的数据在此HDD的MD上所记录的位置，所以当从一个HDD读数据时，另一个HDD的MD可设置到一个与所读数据记录的位置不同的位置处。因而当读下一数据时，可缩短寻找时间并允许数据立即读出。

再者，也可如此安排：当相同的数据记录在一对HDD的MD上的相同的位置，当记录的数据从一对HDD读出时，一对HDD的MD的位置和用于读取相同数据的MD的位置之间的距离在各自HDD中是不同的。

这样，当一个HDD重试以重复读数据时，另一HDD上的磁头移到所需数据在MD上记录的位置并且当所述磁头定位在所述位置时，HDD的重试结束，从而防止了一对HDD的同时重试。

如上所述，根据本发明第一方面，由于它的安排使得，当读数据时，磁头位置和用于在一对硬盘驱动器上读相同数据的磁盘位置之间的距离因不同的驱动器而不同，一对驱动器将不同时开始读数据，而且在一对硬盘驱动器上同时重试的可能性降低了。

根据本发明第二方面，由于与从主计算机传送来的数据相同的数据记录在一对硬盘驱动器的磁盘上的不同位置，从而可以防止将相同数据都记录在一对驱动器的两个磁盘的内圆周附近，既使数据记录在一个硬盘驱动器的磁盘的内圆周附近，相同的数据也能记录在另一驱动器的磁盘上不在内圆周附近的位置处，从而降低了在一对磁盘上同时重试的可能性。

根据本发明第三方面，也可如下安排：未传送数据的硬盘驱动器的磁头位置设置在不同于与所传数据相应的数据在此硬盘驱动器的磁盘上所记录的位置处，从而当读下一数据时，可缩短寻找时间并允许数据立即读出。

根据本发明第四方面，由于与从主计算机传送来的数据相同的数据记录在一对硬盘驱动器的磁盘上的不同位置，所以可以防止相同的数据都记录在一对驱动器的两个磁盘上的内圆周附近，从而，既使数据记录在一个硬盘驱动器的磁盘上的内圆周附近位置，相同的数据也能记录在另一驱动器的磁盘上不在内圆周附近的位置处，从而降低了在一对磁盘上同时重试的可能性。

根据本发明第五方面，由于有可能将存于每个存储装置中的参数转换为基于由记录有相同数据的一对硬盘驱动器所组成的硬盘驱动装置使用的参数并存于其中一个存储装置中，将所述存储的、转换后的参数读出并传送给主计算机，并由主计算机接收硬盘驱动装置的参数，控制装置中用来将所述参数连续传送给主计算机的存储装置，例如RAM，就可以省去，从而使所述控制器结构简单，使冗余盘系统结构简单并且造价低。

Claims

1.一个冗余盘存储系统，包括：

一个具有一对硬盘驱动器的硬盘驱动装置，每个硬盘驱动器具有一个磁盘，它是一个用于记录数据的磁记录介质，和一个用于在所述磁盘记录和读取数据的磁头组件；还有

一个控制器，用于控制所述硬盘驱动装置在所述一对硬盘驱动器中的每一个上面记录与从一个主计算机传送来的数据相同的数据，从所述一对驱动器的其中一个上读取数据，并把读取的数据传送到主计算机，

其中所述的控制器控制所述的硬盘驱动装置以使，当从所述一对硬盘驱动器读取记录的数据时，在所述一对驱动器中，磁头定位处和为读取相同数据的磁盘位置之间的距离在各自驱动器中是不同的。

2.一个冗余盘存储系统，包括：

其中所述的控制器控制所述的硬盘驱动装置以使与从所述主计算机传送来的数据相同的数据被记录于所述一对驱动器中各自磁盘的不同位置。

3.一个冗余盘存储系统，包括：

其中所述的控制器控制所述的硬盘驱动装置以使，当从一对硬盘驱动器其中之一所读取的数据被传送到所述主计算机时，没有传送所述数据的驱动器的磁头被定位于某处，这个位置不是此硬盘驱动器磁盘上与正在传送的所述数据对应的数据被记录的位置。

4.权利要求3中所述的一个冗余盘存储系统，其特征在于所述控制器控制所述硬盘驱动装置以使与从所述主计算机传送来的数据相同的数据被记录于所述一对硬盘驱动器的各自磁盘的不同位置。

5.一个冗余盘存储系统，包括：

一个具有一对硬盘驱动器的硬盘驱动装置，每个硬盘驱动器具有一个磁盘，它是一个用于记录数据的磁记录介质，一个用于在所述磁盘上记录和读取数据的磁头组件，和一个用于存储标识所述磁盘和所述磁头的参数的存储装置；以及

其中所述的控制器读取存储于所述一对硬盘驱动器的每个存储装置中的参数，把读取的参数转换为基于使用记录相同数据的所述一对驱动器的硬盘驱动装置的参数，转换后的参数存储于所述一对驱动器中任意一个的存储装置中，读取存储于一个硬盘驱动器的存储装置中的所述转换后的参数，并且把所述读取的转换后的参数发送到一台主计算机，从而控制所述硬盘驱动装置以使主计算机能够从它接收参数。