JP2016519354A - コード化シーキングを使用してデータ記憶デバイスにおけるアクセス時間を短縮する方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
[0019] 本明細書において説明する概念、システム、回路、および技法の他の形態によれば、複数のネーティブ・データ・ブロックに関連付けられた複数のネットワーク・コード化ブロックが格納されているディスク・ベース・データ記憶デバイスからデータを引き出すときに使用する方法を提供する。更に特定すれば、この方法は、複数のネーティブ・データ・ブロックが、ディスク・ベース・データ記憶デバイスから引き出される必要があると判定するステップと、複数のネーティブ・データ・ブロックに関連する革新的コード化ブロックの引き出しを要求するリード要求をディスク・ベース・データ記憶デバイスに送るステップとを含む。
ドライブ・コントローラは、(i)複数のネーティブ・データ・ブロックに関連する革新的コード化ブロックの少なくとも1つのプラッタからの引き出しを要求するリード要求を受け、(ii)リード要求に応答して、少なくとも1つのプラッタに格納された複数のネーティブ・データ・ブロックに関連する革新的コード化ブロックの内、ディスク・ドライブのリード変換器の現在位置に最も近いものを識別し、(iii)識別した革新的コード化ブロックを少なくとも1つのプラッタから読み出すように構成される。
[0067] 既に説明したように、リード要求を受けると、ドライブ・コントローラは、どのコード化ブロックがリード・エレメントに最も近いか判定し、次いでそのコード化ブロックを読み出すことができる。リード・エレメントをこのブロックの先頭まで移動させるのに要する時間は、リード・エレメントをコード化ブロックのトラックと整列させるためにアクチュエータ・アームが回転しなければならない角度、およびリード・エレメントが次にこのトラックに沿って対象のコード化ブロックの先頭まで移動しなければならない距離の双方に線形に関係する。1つの可能な手法では、パラメータθ2,n(図2参照)は、n番目のコード化ブロックcnに該当するトラック42の上方にリード・エレメントを位置付けるためにアクチュエータ・アーム38が回転しなければならない最大運動範囲の割合として表現することができ、パラメータθ1,nは、該当するトラック42においてn番目のコード・ブロックcnを1回読み出すためにプラッタ32が回転しなければならない最大回転量の割合として表現することができる。
ここで、λiおよびμiは、それぞれ、到達およびサービス率(service rate)に対するi番目のモーメントである。第1自由度に対する等価なコード化シーキング・ブロッキング確率ブロッキング確率PC bは、
E[e]が小さい場合、
[0072] ハード・ディスク・ドライブの高速化、およびブロッキング確率の低下は、コード化シーキングの使用によって可能とされ、ディスク・ドライブ内における物理的に動く部品に対する依存度を低下させる傾向がある。種々の実施形態では、この技法は、オペレーティング・システムに、複数のコード化ブロックを格納し、十分な自由度が読み取られたときにブロックをデコードすることを要求する場合がある。本質的に、ディスク・ドライブによって本来行われる作業は、オペレーティング・システムまたはドライブ・コントローラに移され、こうして高速RAMまたは高速キャッシュをそれぞれ使用して実行することができる。コード化シーキングの利点は、要求が均一にランダムであるときに最も明白になる。要求に対してより多くの構造がある場合、コード化シーキングの利点よりも、コード化書き込みを実行しなければならない欠点が上回るおそれがある。コード化シーキングを実行するために使用されるブロック・ウィンドウのサイズは、本技法の利点全体に影響を及ぼす可能性がある。例えば、ブロック・ウィンドウが小さすぎる場合、コード化シーキングの利点は減少する。ブロック・ウィンドウが大きすぎる場合、デコーディング遅延が増大するおそれがある。特定のシステムにおいて使用すべき最良のブロック・ウィンドウ・サイズは、記憶ユニットのサイズ、ファイル・サイズ、ならびにオペレーティング・システムのタイミングおよび遅延保証要件に関係する。
[0074] ここでは、流れ図における矩形エレメント(図5におけるエレメント52によって代表される)は「処理ブロック」を示し、コンピュータ・ソフトウェア命令または命令のグループを表すことができる。尚、図5、図6、および図7の流れ図は、本明細書において説明した設計の一実施形態例を表し、概要を説明したプロセスに全体的に従うこのような図における変形(variations)は、本明細書において説明し特許請求する概念、システム、および技法の範囲内に該当すると見なすことは、注記してしかるべきである。
Claims (26)
- 複数のネーティブ・データ・ブロックに関連する複数のネットワーク・コード化ブロックが格納されたディスク・ベース・データ記憶デバイスからデータを引き出すときに使用する方法であって、
前記複数のネーティブ・データ・ブロックに関連する革新的コード化ブロックの引き出しを要求するリード要求を受けるステップと、
前記リード要求に応答して、前記ディスク・ベース・データ記憶デバイスに格納されている革新的コード化ブロックの内、前記ディスク・ベース・データ記憶デバイスのリード変換器の現在位置に最も近いものを識別するステップと、
前記識別した革新的コード化ブロックを読み出すステップと、
を含む、方法。 - 請求項1記載の方法において、前記複数のネーティブ・データ・ブロックに関連し、前記ディスク・ベース・データ記憶デバイスに格納された前記複数のネットワーク・コード化ブロックが、各々、前記複数のネーティブ・データ・ブロックの線形組み合わせを含む、方法。
- 請求項2記載の方法において、前記ディスク・ベース・データ記憶デバイスに格納され、前記複数のネーティブ・データ・ブロックに関連する前記複数のネットワーク・コード化ブロックが、各々、前記対応する線形組み合わせを生成するために使用される係数のリストを含む、方法。
- 請求項1記載の方法において、革新的コード化ブロックの引き出しを要求するリード要求を受けるステップが、前記複数のネーティブ・データ・ブロックに関連する、以前に引き出されたコード化ブロックをデコードするときに有用である追加の自由度を提供するコード化ブロックの引き出しを要求するリード要求を受けるステップを含む、方法。
- 請求項1記載の方法において、受けるステップ、識別するステップ、および読み出すステップが、前記ディスク・ベース・データ記憶デバイスに関連するコントローラによって実行される、方法。
- 請求項1記載の方法において、
前記ディスク・ベース・データ記憶デバイスが、少なくともN個の線形独立コード化ブロックをその内部に格納しており、Nが、前記複数のネーティブ・データ・ブロック内におけるネーティブ・ブロックの数である、方法。 - 請求項1記載の方法において、
前記ディスク・ベース・データ記憶デバイスが、磁気ディスク・ドライブである、方法。 - 複数のネーティブ・データ・ブロックに関連する複数のネットワーク・コード化ブロックが格納されたディスク・ベース・データ記憶デバイスからデータを引き出すときに使用する方法であって、
前記複数のネーティブ・データ・ブロックが、前記ディスク・ベース・データ記憶デバイスから引き出される必要があると判定するステップと、
前記複数のネーティブ・データ・ブロックに関連する革新的コード化ブロックの引き出しを要求するリード要求を、前記ディスク・ベース・データ記憶デバイスに送るステップと、
を含む、方法。 - 請求項8記載の方法であって、更に、
前記リード要求に応答して、前記複数のネーティブ・データ・ブロックに関連する革新的コード化ブロックを受けるステップと、
前記複数のネーティブ・データ・ブロックに関連する前記革新的コード化ブロックを、メモリに一時的に格納するステップと、
前記複数のネーティブ・データ・ブロックに関連する革新的コード化ブロックが、前記複数のネーティブ・データ・ブロックを抽出するためのデコーディングを可能にするのに十分な数だけ、前記ディスク・ベース・データ記憶デバイスから引き出されたか否か判定するステップと、
前記複数のネーティブ・データ・ブロックに関連する革新的コード化ブロックが、デコーディングを可能にするのに十分な数だけ前記ディスク・ベース・データ記憶デバイスから引き出されていない場合、前記複数のネーティブ・データ・ブロックに関連する革新的コード化ブロックの引き出しを要求する他のリード要求を前記ディスク・ベース・データ記憶デバイスに送るステップと、
を含む、方法。 - 請求項9記載の方法であって、更に、
前記複数のネーティブ・データ・ブロックに関連する革新的コード化ブロックが、デコーディングを可能にするのに十分な数だけ前記ディスク・ベース・データ記憶デバイスから引き出されるまで、受けるステップ、一時的に格納するステップ、判定するステップ、および他のリード要求を送るステップを繰り返すステップを含む、方法。 - 請求項10記載の方法であって、更に、
十分な数の革新的コード化ブロックが前記ディスク・ベース・データ記憶デバイスから引き出された後、ネーティブ・データ・ブロックを抽出するために革新的コード化ブロックをデコードするステップを含む、方法。 - 請求項8記載の方法において、前記複数のネーティブ・データ・ブロックに関連付けられ前記ディスク・ベース・データ記憶デバイスに格納された前記複数のネットワーク・コード化ブロックが、各々、前記複数のネーティブ・データ・ブロックの線形組み合わせを含む、方法。
- 請求項12記載の方法において、
前記複数のネーティブ・データ・ブロックに関連付けられ前記ディスク・ベース・データ記憶デバイスに格納された前記複数のネットワーク・コード化ブロックが、各々、前記対応する線形組み合わせを生成するために使用される係数のリストを含む、方法。 - ディスク・ベース・データ記憶デバイスにデータを格納する方法であって、
前記ディスク・ベース・データ記憶デバイスに格納される複数のデータ・ブロックを識別するステップであって、前記複数のデータ・ブロックがN個のデータ・ブロックを有する、ステップと、
前記複数のデータ・ブロックを使用して、ある数のネットワーク・コード化ブロックを生成するステップであって、各ネットワーク・コード化ブロックが、他のネットワーク・コード化ブロックとは異なる1組のランダム係数を使用して生成される、前記複数のデータ・ブロックの線形組み合わせを含む、ステップと、
対応するランダム係数と共に、前記ディスク・ベース・データ記憶デバイス内の個々のブロック位置に前記ネットワーク・コード化ブロックを書き込むステップと、
を含む、方法。 - 請求項14記載の方法において、
前記ディスク・ベース・データ記憶デバイスに格納される複数のデータ・ブロックを識別するステップが、
前記ディスク・ベース・データ記憶デバイスに格納されるファイルを取得するステップと、
前記ファイルを、各々N個のデータ・ブロックを含む複数の等しいサイズのブロック・ウィンドウに分割するステップと、
前記複数の等しいサイズのブロック・ウィンドウから1つの選択するステップと、
を含む、方法。 - 請求項15記載の方法であって、
生成するステップおよび格納するステップを、前記複数の等しいサイズのブロック・ウィンドウにおけるブロック・ウィンドウ毎に繰り返すステップを含む、方法。 - ディスク・ドライブであって、
ドライブ・コントローラと、
前記ドライブ・コントローラの制御下で、ディジタル・データを格納する少なくとも1つのプラッタと、
を含み、
前記ドライブ・コントローラが、
複数のネーティブ・データ・ブロックに関連する革新的コード化ブロックの前記少なくとも1つのプラッタからの引き出しを要求するリード要求を受け、
前記リード要求に応答して、前記少なくとも1つのプラッタに格納された前記複数のネーティブ・データ・ブロックに関連する革新的コード化ブロックの内、前記ディスク・ドライブのリード変換器の現在位置に最も近いものを識別し、
前記識別した革新的コード化ブロックを前記少なくとも1つのプラッタから読み出すように構成される、ディスク・ドライブ。 - 請求項17記載のディスク・ドライブにおいて、
前記少なくとも1つのプラッタから読み出された前記識別された前記革新的コード化ブロックが、前記複数のネーティブ・データ・ブロックの線形組み合わせと、前記線形組み合わせを生成するために使用された係数のリストとを含む、ディスク・ドライブ。 - 請求項17記載のディスク・ドライブにおいて、
前記少なくとも1つのプラッタが、該プラッタ上に格納され、前記複数のネーティブ・データ・ブロックに関連した少なくともN個の線形独立コード化ブロックを有し、Nが、前記複数のネーティブ・データ・ブロック内にあるネーティブ・データ・ブロックの数である、ディスク・ドライブ。 - システムであって、
プロセッサと、
前記プロセッサによるアクセスのためにディジタル・データを格納するディスク・ドライブと、
を含み、前記プロセッサが、ネーティブ・データ・パケットのグループに関連する革新的コード化ブロックの引き出しを要求するリード要求を、前記ディスク・ドライブに送るように構成される、システム。 - 請求項20記載のシステムにおいて、
前記プロセッサが、デコーディングを可能にするのに十分な革新的コード化ブロックが引き出され終えるまで、前記ネーティブ・データ・パケットのグループに関連する革新的コード化ブロックの引き出しを要求するリード要求を前記ディスク・ドライブに送り続けるように構成される、システム。 - 請求項20記載のシステムにおいて、前記ディスク・ドライブが、
ドライブ・コントローラを含み、
前記ドライブ・コントローラが、複数のネーティブ・データ・ブロックに関連する革新的コード化ブロックの引き出しを要求する前記リード要求を受け、前記リード要求に応答して、前記ディスク・ドライブに格納された前記複数のネーティブ・データ・ブロックに関連する革新的コード化ブロックの内、前記ディスク・ドライブのリード変換器の現在位置に最も近いものを識別し、前記リード変換器を使用して、前記識別した革新的コード化ブロックを読み出すように構成される、システム。 - 請求項22記載のシステムにおいて、
前記ドライブ・コントローラが、格納されたコード化ブロックの内、アクセスするために最小量の時間を要するものを選択することによって、前記リード変換器の現在位置に最も近い前記革新的コード化ブロックを識別するように構成される、システム。 - 請求項22記載のシステムにおいて、
前記ドライブ・コントローラが、格納されたコード化ブロックの内、前記リード変換器に物理的に最も近いものを選択することによって、前記リード変換器の現在位置に最も近い前記革新的コード化ブロックを識別するように構成される、システム。 - 請求項22記載のシステムにおいて、
前記ドライブ・コントローラが、前記リード変換器の現在位置に最も近い革新的コード化ブロックを識別するとき、最後に引き出された前記複数のネーティブ・データ・ブロックに関連するコード化ブロックを無視するように構成される、システム。 - 請求項20記載のシステムにおいて、前記ディスク・ドライブが、ドライブ・コントローラを含み、
前記ドライブ・コントローラが、前記ディスク・ドライブに格納される複数のデータ・ブロックを取得し、前記複数のデータ・ブロックがN個のデータ・ブロックを有し、前記複数のデータ・ブロックを使用してある数のネットワーク・コード化ブロックを生成し、各ネットワーク・コード化ブロックが、前記他のネットワーク・コード化ブロックとは異なる1組のランダム係数を使用して生成された前記複数のデータ・ブロックの線形組み合わせを含み、前記生成したネットワーク・コード化ブロックを、対応するランダム係数と共に、前記ディスク・ドライブの1つ以上のプラッタにおける個々のブロック位置に書き込むように構成される、システム。
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