JP3164499B2 - ディスクアレイにおけるパリティデータの無矛盾性保持方法 - Google Patents
ディスクアレイにおけるパリティデータの無矛盾性保持方法Info
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- Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)
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- Detection And Correction Of Errors (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はコンピューターシステム
に供するディスクアレイ格納デバイスに関し、特にディ
スクアレイ書き込みオペレーションを防護する方法に関
する。
に供するディスクアレイ格納デバイスに関し、特にディ
スクアレイ書き込みオペレーションを防護する方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】現在パーソナルコンピュータおよびワー
クステーションに使用されている５.２５インチないし
３.５インチデスクドライブのような小さな小型の低価
格ディスクドライブを複数個並列に接続したものが、コ
ンピューターシステム内に設けた情報格納用の単一の不
揮発性大型ディスクに代わる低価格な代用物として利用
されている。
クステーションに使用されている５.２５インチないし
３.５インチデスクドライブのような小さな小型の低価
格ディスクドライブを複数個並列に接続したものが、コ
ンピューターシステム内に設けた情報格納用の単一の不
揮発性大型ディスクに代わる低価格な代用物として利用
されている。
【０００３】１９８７年１２月にカリフォルニア大学か
ら発行されたデイビッド・エイ・パターソン、ガース・
ギブソンおよびランディー・エイチ・カッツ共著の「廉
価なディスクの冗長型アレイの一例」と題する記事（Ｎ
ｏ．ＵＣＢ／ＣＳＤ ８７／３９１）にはいくつかのラ
イドディスクアレイの設計例が掲載されている。ここに
引用する上記記事は、ディスクアレイおよびそれらの性
能、信頼性、電力消費量およびスケーラビリティ（scal
ability, 縮小拡張性）の改良について、単一の大型磁
気ディスクと比較して論じている。この記事にはライド
レベル（RAID levels）と呼ばれる五つのディスクアレ
イ構成が記載されている。その最も簡単なアレイである
ライドレベル１のシステムは、データ格納のためのＮ個
のディスクと、これらのデータディスクに書き込まれた
情報のコピーを格納するための別のＮ個の「ミラー」デ
ィスクとを含んでいる。残りのライドレベルであるライ
ドレベル２、３、４、５のシステムは、いくつかのデー
タディスクにまたがって格納するようにデータを分割す
る。エラー検査およびパリティ情報を格納するため、一
つ以上の付加的ディスクが使われる。
ら発行されたデイビッド・エイ・パターソン、ガース・
ギブソンおよびランディー・エイチ・カッツ共著の「廉
価なディスクの冗長型アレイの一例」と題する記事（Ｎ
ｏ．ＵＣＢ／ＣＳＤ ８７／３９１）にはいくつかのラ
イドディスクアレイの設計例が掲載されている。ここに
引用する上記記事は、ディスクアレイおよびそれらの性
能、信頼性、電力消費量およびスケーラビリティ（scal
ability, 縮小拡張性）の改良について、単一の大型磁
気ディスクと比較して論じている。この記事にはライド
レベル（RAID levels）と呼ばれる五つのディスクアレ
イ構成が記載されている。その最も簡単なアレイである
ライドレベル１のシステムは、データ格納のためのＮ個
のディスクと、これらのデータディスクに書き込まれた
情報のコピーを格納するための別のＮ個の「ミラー」デ
ィスクとを含んでいる。残りのライドレベルであるライ
ドレベル２、３、４、５のシステムは、いくつかのデー
タディスクにまたがって格納するようにデータを分割す
る。エラー検査およびパリティ情報を格納するため、一
つ以上の付加的ディスクが使われる。
【０００４】ライドレベル２および３のディスクアレイ
は並列アクセスアレイとして知られている。並列アクセ
スアレイは、すべてのメンバーディスク（データディス
クおよびパリティディスク）へのアクセスを行うことが
必要であり、特にＩ／Ｏ要求があったときにはこれを実
行するために同時的に書き込みを行うことが必要であ
る。ライドレベル４および５のディスクアレイは独立ア
クセスアレイとして知られている。独立アクセスアレイ
は単一のＩ／Ｏ要求の実行に際して同時にすべてのメン
バーディスクにアクセスする必要がない。メンバーディ
スクへのオペレーションは注意深く順序づけられ、メン
バードライブへの順待ち行列中におかれる。本発明はラ
イドレベル４および５のシステムのオペレーションの改
良を目指している。
は並列アクセスアレイとして知られている。並列アクセ
スアレイは、すべてのメンバーディスク（データディス
クおよびパリティディスク）へのアクセスを行うことが
必要であり、特にＩ／Ｏ要求があったときにはこれを実
行するために同時的に書き込みを行うことが必要であ
る。ライドレベル４および５のディスクアレイは独立ア
クセスアレイとして知られている。独立アクセスアレイ
は単一のＩ／Ｏ要求の実行に際して同時にすべてのメン
バーディスクにアクセスする必要がない。メンバーディ
スクへのオペレーションは注意深く順序づけられ、メン
バードライブへの順待ち行列中におかれる。本発明はラ
イドレベル４および５のシステムのオペレーションの改
良を目指している。
【０００５】ライドレベル４のシステムはＮ＋１個のデ
ィスクからなるグループを１つ以上含むが、この場合、
Ｎ個のディスクはデータの格納に使用され、もう一つの
ディスクはパリティ情報の格納に利用される。保存すべ
きデータは、複数のディスクにまたがって格納するた
め、１つ以上のデータブロックからなるより大きな部分
に分割される。このデータに対応するパリティ情報は、
Ｎ個のデータドライブにまたがって格納されるデータの
対応部分のビット毎の排他的ＯＲ演算を行うことにより
計算することができ、専用のパリティディスクに書き込
まれる。データのこれら対応部分とそれに関わるパリテ
ィとを合わせて冗長グループと呼ぶ。パリティディスク
はディスクが故障したときに情報を再構築するのに使用
される。以下にさらに詳述するように、書き込みには依
然として二つのディスク、すなわちＮ個のデータディス
クの１つおよびパリティディスク、にアクセスすること
が必要である。読み取りオペレーションは、読み取るべ
きデータが各ディスク上に格納されているブロック長を
超えない限り、通常はＮ個のデータディスクのうちの一
ディスクのみにアクセスすればよい。
ィスクからなるグループを１つ以上含むが、この場合、
Ｎ個のディスクはデータの格納に使用され、もう一つの
ディスクはパリティ情報の格納に利用される。保存すべ
きデータは、複数のディスクにまたがって格納するた
め、１つ以上のデータブロックからなるより大きな部分
に分割される。このデータに対応するパリティ情報は、
Ｎ個のデータドライブにまたがって格納されるデータの
対応部分のビット毎の排他的ＯＲ演算を行うことにより
計算することができ、専用のパリティディスクに書き込
まれる。データのこれら対応部分とそれに関わるパリテ
ィとを合わせて冗長グループと呼ぶ。パリティディスク
はディスクが故障したときに情報を再構築するのに使用
される。以下にさらに詳述するように、書き込みには依
然として二つのディスク、すなわちＮ個のデータディス
クの１つおよびパリティディスク、にアクセスすること
が必要である。読み取りオペレーションは、読み取るべ
きデータが各ディスク上に格納されているブロック長を
超えない限り、通常はＮ個のデータディスクのうちの一
ディスクのみにアクセスすればよい。
【０００６】ライドレベル５はライドレベル４と類似し
ているが、データに加えてパリティ情報が各グループ内
のＮ＋１個のディスクにまたがって分配される点が異な
る。アレイ内のＮ＋１個のディスクの各々がいくつかの
データ格納用ブロックといくつかのパリティ情報格納用
ブロックとを含む。パリティ情報がどこに格納されてい
るかはユーザーが与えるアルゴリズムによって制御され
る。ライドレベル４システムと同様に、ライドレベル５
の書き込みには少なくとも二つのディスクへのアクセス
が必要である。しかし、一グループへの書き込みであれ
ば、ライドレベル４システムにおけるような専用パリテ
ィディスクへのアクセスをもはや必要としない。この特
徴は同時的書き込みオペレーションを行うのに好都合で
ある。
ているが、データに加えてパリティ情報が各グループ内
のＮ＋１個のディスクにまたがって分配される点が異な
る。アレイ内のＮ＋１個のディスクの各々がいくつかの
データ格納用ブロックといくつかのパリティ情報格納用
ブロックとを含む。パリティ情報がどこに格納されてい
るかはユーザーが与えるアルゴリズムによって制御され
る。ライドレベル４システムと同様に、ライドレベル５
の書き込みには少なくとも二つのディスクへのアクセス
が必要である。しかし、一グループへの書き込みであれ
ば、ライドレベル４システムにおけるような専用パリテ
ィディスクへのアクセスをもはや必要としない。この特
徴は同時的書き込みオペレーションを行うのに好都合で
ある。
【０００７】ドライブＡないしドライブＥと示す５個の
データおよびパリティディスクドライブを含むライドレ
ベル５のシステムが図１に示してある。アレイコントロ
ーラ１００がホストシステム２００とこれらアレイディ
スクドライブとの間のデータ転送を組織化する。このコ
ントローラはまた、パリティ情報を計算し、検査する。
ブロック１０１ないし１０５はデータおよびパリティが
５個のアレイドライブに格納される様子を示す。データ
ブロックはブロック０ないしブロック１５と示されてい
る。パリティブロックはパリティ０ないしパリティ３と
示されている。これらのパリティとデータブロックとの
間の関係は以下の通りである。
データおよびパリティディスクドライブを含むライドレ
ベル５のシステムが図１に示してある。アレイコントロ
ーラ１００がホストシステム２００とこれらアレイディ
スクドライブとの間のデータ転送を組織化する。このコ
ントローラはまた、パリティ情報を計算し、検査する。
ブロック１０１ないし１０５はデータおよびパリティが
５個のアレイドライブに格納される様子を示す。データ
ブロックはブロック０ないしブロック１５と示されてい
る。パリティブロックはパリティ０ないしパリティ３と
示されている。これらのパリティとデータブロックとの
間の関係は以下の通りである。
【０００８】 パリティ０＝（ブロック０）ＸＯＲ（ブ
ロック１）ＸＯＲ（ブロック２）ＸＯＲ（ブロック３） パリティ１＝（ブロック４）ＸＯＲ（ブロック５）ＸＯ
Ｒ（ブロック６）ＸＯＲ（ブロック７） パリティ２＝（ブロック８）ＸＯＲ（ブロック９）ＸＯ
Ｒ（ブロック１０）ＸＯＲ（ブロック１１） パリティ３＝（ブロック１２）ＸＯＲ（ブロック１３）
ＸＯＲ（ブロック１４）ＸＯＲ（ブロック１５） 上述したように、パリティデータはＮ個のデータドライ
ブにまたがって格納されたデータの対応部分についてビ
ット毎の排他的ＯＲ演算（bit-wise exclusive-OR）を
実行することにより計算することができる。しかしなが
ら、各パリティビットは単にデータドライブからとった
対応データビットすべての排他的ＯＲ演算の結果である
から、新規パリティは次の方程式を使って旧データ、旧
パリティ、および新規データから容易に決定できる： 新規パリティ＝（旧データ ＸＯＲ 新規データ）ＸＯＲ 旧パリティ この読み取り−修正−書き込み（read-modify-write）
方法は、書き込みオペレーションに際して更新すべきデ
ータドライブとパリティドライブのみにアクセスすれば
よい点で有利である。ただし、パリティ情報を更新する
ためにはデータドライブにまたがって格納されているデ
ータの対応部分のビット毎の排他的ＯＲオペレーション
を行うべく当該アレイ中のすべてのドライブの読み取り
すなわちアクセスをしなければならない。読み取り−修
正−書き込みオペレーションの不利点は、通常のライド
レベル４あるいは５の書き込みオペレーションが最小限
二つのディスクの読取りとそれに続く二つのディスク書
き込みが必要なことである。
ロック１）ＸＯＲ（ブロック２）ＸＯＲ（ブロック３） パリティ１＝（ブロック４）ＸＯＲ（ブロック５）ＸＯ
Ｒ（ブロック６）ＸＯＲ（ブロック７） パリティ２＝（ブロック８）ＸＯＲ（ブロック９）ＸＯ
Ｒ（ブロック１０）ＸＯＲ（ブロック１１） パリティ３＝（ブロック１２）ＸＯＲ（ブロック１３）
ＸＯＲ（ブロック１４）ＸＯＲ（ブロック１５） 上述したように、パリティデータはＮ個のデータドライ
ブにまたがって格納されたデータの対応部分についてビ
ット毎の排他的ＯＲ演算（bit-wise exclusive-OR）を
実行することにより計算することができる。しかしなが
ら、各パリティビットは単にデータドライブからとった
対応データビットすべての排他的ＯＲ演算の結果である
から、新規パリティは次の方程式を使って旧データ、旧
パリティ、および新規データから容易に決定できる： 新規パリティ＝（旧データ ＸＯＲ 新規データ）ＸＯＲ 旧パリティ この読み取り−修正−書き込み（read-modify-write）
方法は、書き込みオペレーションに際して更新すべきデ
ータドライブとパリティドライブのみにアクセスすれば
よい点で有利である。ただし、パリティ情報を更新する
ためにはデータドライブにまたがって格納されているデ
ータの対応部分のビット毎の排他的ＯＲオペレーション
を行うべく当該アレイ中のすべてのドライブの読み取り
すなわちアクセスをしなければならない。読み取り−修
正−書き込みオペレーションの不利点は、通常のライド
レベル４あるいは５の書き込みオペレーションが最小限
二つのディスクの読取りとそれに続く二つのディスク書
き込みが必要なことである。
【０００９】ドライブの利用効率は、パリティの読み取
り、発生および書き込みオペレーションからデータの読
み取りおよび書き込みオペレーションを分離するように
読み取り-修正-書き込みプロセッサを改修することによ
り改善することができる。このように改修した読み取り
-修正-書き込みオペレーションは、更新すべきデータお
よびパリティを収納するディスクドライブを同定し、適
切な読み取りおよび書き込み要求を、同定されたデータ
およびパリティドライブを求めるＩ／Ｏ順待ち行列中に
配置する。このようにしてその実行が、当該データドラ
イブからの旧データの読み取りに続いて当該パリティド
ライブを求めるＩ／Ｏ順待ち行列内に最良の状態に収容
されて行われるように、パリティオペレーション、すな
わち、パリティドライブからの旧パリティ情報の読み取
り、新規パリティ情報の発生、パリティドライブへの新
規パリティ情報の書き込み、のいくつかあるいはすべて
のスケジュールが立てられる。
り、発生および書き込みオペレーションからデータの読
み取りおよび書き込みオペレーションを分離するように
読み取り-修正-書き込みプロセッサを改修することによ
り改善することができる。このように改修した読み取り
-修正-書き込みオペレーションは、更新すべきデータお
よびパリティを収納するディスクドライブを同定し、適
切な読み取りおよび書き込み要求を、同定されたデータ
およびパリティドライブを求めるＩ／Ｏ順待ち行列中に
配置する。このようにしてその実行が、当該データドラ
イブからの旧データの読み取りに続いて当該パリティド
ライブを求めるＩ／Ｏ順待ち行列内に最良の状態に収容
されて行われるように、パリティオペレーション、すな
わち、パリティドライブからの旧パリティ情報の読み取
り、新規パリティ情報の発生、パリティドライブへの新
規パリティ情報の書き込み、のいくつかあるいはすべて
のスケジュールが立てられる。
【００１０】前記の読み取り-修正-書き込み手順あるい
は改修した読み取り-修正-書き込み手順のどちらでも、
新規なデータおよびパリティの実際の書き込み転送は同
時に行われる必要はない。もしも新規データあるいは新
規パリティのいずれか一方がシステムの故障前に書き込
まれているが、他方がまだであるなら、冗長グループに
記録される事項はシステムの再起動後に矛盾（inconsis
tency）を生ずる。すなわちパリティ情報は当該冗長グ
ループ内に格納されているデータと合致しない。システ
ムの故障期間中に中断された書き込みオペレーションを
再試行しても当該冗長グループ内の矛盾は訂正されな
い。
は改修した読み取り-修正-書き込み手順のどちらでも、
新規なデータおよびパリティの実際の書き込み転送は同
時に行われる必要はない。もしも新規データあるいは新
規パリティのいずれか一方がシステムの故障前に書き込
まれているが、他方がまだであるなら、冗長グループに
記録される事項はシステムの再起動後に矛盾（inconsis
tency）を生ずる。すなわちパリティ情報は当該冗長グ
ループ内に格納されているデータと合致しない。システ
ムの故障期間中に中断された書き込みオペレーションを
再試行しても当該冗長グループ内の矛盾は訂正されな
い。
【００１１】すべての書き込み手順の完了前における停
電あるいはアレイの故障の発生に由来するデータの喪失
を防止するためには、ディスクアレイ書き込みオペレー
ションを防護するための方法および構造体が必要であ
る。
電あるいはアレイの故障の発生に由来するデータの喪失
を防止するためには、ディスクアレイ書き込みオペレー
ションを防護するための方法および構造体が必要であ
る。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】それゆえ、本発明の課
題は、書き込みＩ／Ｏオペレーションの中断後のディス
クアレイ内のパリティとデータとの間の無矛盾性（cons
istency）を維持するための新規かつ有用な方法を与え
ることである。
題は、書き込みＩ／Ｏオペレーションの中断後のディス
クアレイ内のパリティとデータとの間の無矛盾性（cons
istency）を維持するための新規かつ有用な方法を与え
ることである。
【００１３】本発明の別の課題は、データおよびパリテ
ィの更新のための読み取り−修正−書き込みプロセッサ
を採用するライドレベル４あるいは５のディスクアレイ
のような独立のアクセスディスクアレイ内におけるパリ
ティとデータ間の無矛盾性を維持する方法を与えること
である。
ィの更新のための読み取り−修正−書き込みプロセッサ
を採用するライドレベル４あるいは５のディスクアレイ
のような独立のアクセスディスクアレイ内におけるパリ
ティとデータ間の無矛盾性を維持する方法を与えること
である。
【００１４】本発明のさらに別の課題は、アレイ内のド
ライブの一つが故障したときの劣化モードで動作してい
るディスクアレイ内のパリティとデータ間の無矛盾製を
維持する新規かつ有用な方法を与えることである。
ライブの一つが故障したときの劣化モードで動作してい
るディスクアレイ内のパリティとデータ間の無矛盾製を
維持する新規かつ有用な方法を与えることである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、一つ以
上のディスク書き込みＩ／Ｏオペレーションを中断させ
るシステムリセットあるいは停電に引き続き、独立アク
セスアレイサブシステム内の冗長グループ内に格納され
ているデータとパリティ間の無矛盾性を維持する方法が
与えられる。この方法は、ホストシステムからのリセッ
ト信号あるいは無停電電源からの電力低下警告信号の受
信に応答して、未完書き込みＩ／Ｏオペレーション（un
finished write I/O operation）を同定するため、実行
中のドライブの活動を調査するステップと、該未完書き
込みＩ／Ｏオペレーションと該未完書き込みＩ／Ｏオペ
レーションに関わる冗長グループとを同定するのに必要
な情報を不揮発性メモリ中に記録（logging）するステ
ップと、該システムメモリサブシステムを初期化する期
間中、該不揮発性メモリ内の記録事項を検査するステッ
プと、該記録中に同定される該未完書き込みＩ／Ｏオペ
レーションの各一つについて、該未完書き込みＩ／Ｏオ
ペレーションに関わる該冗長グループ内に格納されたデ
ータの対応部分のビット毎の排他的ＯＲ演算を行い、そ
の無矛盾パリティを計算するステップと、該一未完書き
込みＩ／Ｏオペレーションに関わる該冗長グループ内の
該パリティ格納領域に計算したパリティを書き込むステ
ップとを含む。
上のディスク書き込みＩ／Ｏオペレーションを中断させ
るシステムリセットあるいは停電に引き続き、独立アク
セスアレイサブシステム内の冗長グループ内に格納され
ているデータとパリティ間の無矛盾性を維持する方法が
与えられる。この方法は、ホストシステムからのリセッ
ト信号あるいは無停電電源からの電力低下警告信号の受
信に応答して、未完書き込みＩ／Ｏオペレーション（un
finished write I/O operation）を同定するため、実行
中のドライブの活動を調査するステップと、該未完書き
込みＩ／Ｏオペレーションと該未完書き込みＩ／Ｏオペ
レーションに関わる冗長グループとを同定するのに必要
な情報を不揮発性メモリ中に記録（logging）するステ
ップと、該システムメモリサブシステムを初期化する期
間中、該不揮発性メモリ内の記録事項を検査するステッ
プと、該記録中に同定される該未完書き込みＩ／Ｏオペ
レーションの各一つについて、該未完書き込みＩ／Ｏオ
ペレーションに関わる該冗長グループ内に格納されたデ
ータの対応部分のビット毎の排他的ＯＲ演算を行い、そ
の無矛盾パリティを計算するステップと、該一未完書き
込みＩ／Ｏオペレーションに関わる該冗長グループ内の
該パリティ格納領域に計算したパリティを書き込むステ
ップとを含む。
【００１６】特に劣化モードで動作している、すなわち
故障したデスクドライブを含んだまま動作している、独
立アクセスディスクアレイに適用しうる本発明のもう一
つの実施例では、本方法は該未完の書き込みＩ／Ｏオペ
レーションが新規データおよびパリティをマップするデ
ータ格納領域およびパリティデータ格納領域を同定する
のに必要な情報と、これらのデータおよびパリティデー
タ格納領域内に格納されている何らかの形態の旧データ
およびパリティ情報とを記録する。システムのリセット
あるいは電力の回復に引き続き、不揮発性メモリ内に保
存されている旧データおよびパリティを、該一未完書き
込みＩ／Ｏオペレーションが新規データをマップするデ
ータ格納領域内に現に格納されているデータと結合する
ことにより、未完書き込みＩ／Ｏオペレーションに関わ
る各冗長グループの無矛盾パリティを決定する。
故障したデスクドライブを含んだまま動作している、独
立アクセスディスクアレイに適用しうる本発明のもう一
つの実施例では、本方法は該未完の書き込みＩ／Ｏオペ
レーションが新規データおよびパリティをマップするデ
ータ格納領域およびパリティデータ格納領域を同定する
のに必要な情報と、これらのデータおよびパリティデー
タ格納領域内に格納されている何らかの形態の旧データ
およびパリティ情報とを記録する。システムのリセット
あるいは電力の回復に引き続き、不揮発性メモリ内に保
存されている旧データおよびパリティを、該一未完書き
込みＩ／Ｏオペレーションが新規データをマップするデ
ータ格納領域内に現に格納されているデータと結合する
ことにより、未完書き込みＩ／Ｏオペレーションに関わ
る各冗長グループの無矛盾パリティを決定する。
【００１７】本発明に関する上記その他の課題、特徴お
よび利点を、添付の図面を参照しながら以下の実施例を
通して説明する。
よび利点を、添付の図面を参照しながら以下の実施例を
通して説明する。
【００１８】
正規のアレイオペレーション 図２および図３はドライブＡないしドライブＥを含むラ
イドレベル５の書き込みの例を示す。この場合、新規デ
ータはドライブＡに書き込まれ、パリティ情報はドライ
ブＢ上で更新される。読み取り-修正-書き込みオペレー
ションを補助するためにコントローラ１００内に含まれ
る構造体は、転送バッファ１２０および排他的ＯＲ（Ｘ
ＯＲ）論理回路１３０を有する。本発明はシステムの再
起動あるいは電力の停止に続くディスクアレイ内のパリ
ティの無矛盾性を確保する方法に関する。コントローラ
の構成の詳細は本発明の理解には必要でないと考えられ
る。しかし、本発明を使用することができるディスクア
レイコントローラの一形態の構成および動作に関する詳
細が米国特許第５, ２５７, ３９１号に記載されてお
り、それをここに引用する。米国第５, ２５７, ３９１
号は、「コンフィギュレーションコントロール信号に基
づきバッファおよびドライブバスを選択するためのホス
トインターフェースおよびバススイッチを有するディス
クコントローラ」に関する特許である。
イドレベル５の書き込みの例を示す。この場合、新規デ
ータはドライブＡに書き込まれ、パリティ情報はドライ
ブＢ上で更新される。読み取り-修正-書き込みオペレー
ションを補助するためにコントローラ１００内に含まれ
る構造体は、転送バッファ１２０および排他的ＯＲ（Ｘ
ＯＲ）論理回路１３０を有する。本発明はシステムの再
起動あるいは電力の停止に続くディスクアレイ内のパリ
ティの無矛盾性を確保する方法に関する。コントローラ
の構成の詳細は本発明の理解には必要でないと考えられ
る。しかし、本発明を使用することができるディスクア
レイコントローラの一形態の構成および動作に関する詳
細が米国特許第５, ２５７, ３９１号に記載されてお
り、それをここに引用する。米国第５, ２５７, ３９１
号は、「コンフィギュレーションコントロール信号に基
づきバッファおよびドライブバスを選択するためのホス
トインターフェースおよびバススイッチを有するディス
クコントローラ」に関する特許である。
【００１９】図には示してないコントローラプロセッサ
の指令に基づき、旧データおよび旧パリティ情報ははじ
め、図２に示す二つのドライブから読み取られる。これ
らの旧データおよびパリティは、それぞれ、ドライブＡ
およびドライブＢ内の目標領域から読み取られ、排他的
ＯＲ論理回路１３０へ送られる。論理回路１３０はこれ
らの受信したデータおよびパリティを結合して排他的Ｏ
Ｒ積（旧データＸＯＲ旧パリティ）を発生する。この積
を中間パリティと呼称する。この中間パリティはバッフ
ァ１２０内の第一領域１２０Ｄ内に格納される。ホスト
システム２００から受信した新規データは、バッファ１
２０内の第二領域１２０Ａに同時的に保存される。
の指令に基づき、旧データおよび旧パリティ情報ははじ
め、図２に示す二つのドライブから読み取られる。これ
らの旧データおよびパリティは、それぞれ、ドライブＡ
およびドライブＢ内の目標領域から読み取られ、排他的
ＯＲ論理回路１３０へ送られる。論理回路１３０はこれ
らの受信したデータおよびパリティを結合して排他的Ｏ
Ｒ積（旧データＸＯＲ旧パリティ）を発生する。この積
を中間パリティと呼称する。この中間パリティはバッフ
ァ１２０内の第一領域１２０Ｄ内に格納される。ホスト
システム２００から受信した新規データは、バッファ１
２０内の第二領域１２０Ａに同時的に保存される。
【００２０】次に図３に示すように、新規のデータおよ
びパリティ情報がドライブドライブＡおよびドライブＢ
に書き込まれる。この新規データは格納バッファ１２０
内の領域１２０ＡからドライブドライブＡへ直接に書き
込まれる。新規パリティ情報を発生するため、これらの
新規データおよび中間パリティは排他的ＯＲ論理回路１
３０に与えられる。この新規パリティである旧データＸ
ＯＲ旧パリティＸＯＲ新規データはドライブＢに書き込
まれる。
びパリティ情報がドライブドライブＡおよびドライブＢ
に書き込まれる。この新規データは格納バッファ１２０
内の領域１２０ＡからドライブドライブＡへ直接に書き
込まれる。新規パリティ情報を発生するため、これらの
新規データおよび中間パリティは排他的ＯＲ論理回路１
３０に与えられる。この新規パリティである旧データＸ
ＯＲ旧パリティＸＯＲ新規データはドライブＢに書き込
まれる。
【００２１】本発明の一実施例では、このディスクアレ
イシステムは図４に示すようにさらに不揮発性メモリ１
４０およびコントローラ１００内の別の論理回路１５０
を含む。論理回路１５０はホストシステム２００からの
リセット信号あるいは無停電電力源３００からの低電力
信号に応答し、未完の書き込みＩ／Ｏオペレーションを
同定するために現在のドライブ活動を調査する。論理回
路１５０にしたがってコントローラは次いで不揮発性メ
モリ１４０中に未完書き込みＩ／Ｏオペレーションに関
する情報を記録する。メモリ１４０中に記録された各未
完書き込みＩ／Ｏオペレーションに対するこの情報は、
影響を受ける可能性のある当該アレイ内の冗長グループ
を特定するのに必要であり、ディスクドライブの同定番
号、ブロックアドレス、およびライドレベルを含むこと
ができる。
イシステムは図４に示すようにさらに不揮発性メモリ１
４０およびコントローラ１００内の別の論理回路１５０
を含む。論理回路１５０はホストシステム２００からの
リセット信号あるいは無停電電力源３００からの低電力
信号に応答し、未完の書き込みＩ／Ｏオペレーションを
同定するために現在のドライブ活動を調査する。論理回
路１５０にしたがってコントローラは次いで不揮発性メ
モリ１４０中に未完書き込みＩ／Ｏオペレーションに関
する情報を記録する。メモリ１４０中に記録された各未
完書き込みＩ／Ｏオペレーションに対するこの情報は、
影響を受ける可能性のある当該アレイ内の冗長グループ
を特定するのに必要であり、ディスクドライブの同定番
号、ブロックアドレス、およびライドレベルを含むこと
ができる。
【００２２】図５は冗長性和解プロセス、すなわちホス
トシステムの再起動に引き続きデータ冗長性を訂正する
プロセス、の例を示す。リセットあるいは停電後の電力
回復に続いてディスクアレイサブシステムが初期化され
る期間中、アレイコントローラは不揮発性メモリ内の記
録事項を検査する。もしも記録事項が存在すると、いか
なる未完書き込みオペレーションの再試行あるいは新規
の書込みオペレーションを開始するときでも、その前に
アレイ訂正プロセスが行われなければならない。故障し
たドライブがないときの冗長グループに対する和解オペ
レーションは、冗長グループ内のデータドライブにまた
がって格納されているデータ部分のビット毎の排他的Ｏ
Ｒ演算を行い、それらのデータの無矛盾パリティを計算
し、その結果を図５に示すアレイ内のパリティドライブ
Ｂに保存する。図５では、ドライブＡ、ドライブＣ，ド
ライブＤおよびドライブＥに保存されたデータが読み取
られ、ＸＯＲ論理回路１３０により結合され、ドライブ
Ｂに保存される。
トシステムの再起動に引き続きデータ冗長性を訂正する
プロセス、の例を示す。リセットあるいは停電後の電力
回復に続いてディスクアレイサブシステムが初期化され
る期間中、アレイコントローラは不揮発性メモリ内の記
録事項を検査する。もしも記録事項が存在すると、いか
なる未完書き込みオペレーションの再試行あるいは新規
の書込みオペレーションを開始するときでも、その前に
アレイ訂正プロセスが行われなければならない。故障し
たドライブがないときの冗長グループに対する和解オペ
レーションは、冗長グループ内のデータドライブにまた
がって格納されているデータ部分のビット毎の排他的Ｏ
Ｒ演算を行い、それらのデータの無矛盾パリティを計算
し、その結果を図５に示すアレイ内のパリティドライブ
Ｂに保存する。図５では、ドライブＡ、ドライブＣ，ド
ライブＤおよびドライブＥに保存されたデータが読み取
られ、ＸＯＲ論理回路１３０により結合され、ドライブ
Ｂに保存される。
【００２３】本冗長性訂正手順はパリティ情報が当該冗
長グループ内のデータと矛盾しないことを保証するが、
ホストのリセットあるいは停電時における書き込みオペ
レーションのステータスが何であるかによって、そのデ
ータは正確でない可能性がある。パリティ情報の再計算
を行った後にすべての未完書き込みオペレーションを反
復すれば、ホストシステム２００により行われるオペレ
ーションがアレイドライブに保存されたデータを訂正す
る。
長グループ内のデータと矛盾しないことを保証するが、
ホストのリセットあるいは停電時における書き込みオペ
レーションのステータスが何であるかによって、そのデ
ータは正確でない可能性がある。パリティ情報の再計算
を行った後にすべての未完書き込みオペレーションを反
復すれば、ホストシステム２００により行われるオペレ
ーションがアレイドライブに保存されたデータを訂正す
る。
【００２４】この代わりとして、アレイコントローラは
はじめ、冗長データ内のすべての矛盾を特定してからそ
れらを訂正することもできようが、システムの性能を向
上させる観点からは上述した訂正オペレーションを実行
する方が有利である。
はじめ、冗長データ内のすべての矛盾を特定してからそ
れらを訂正することもできようが、システムの性能を向
上させる観点からは上述した訂正オペレーションを実行
する方が有利である。
【００２５】劣化モードのアレイオペレーション 上述した和解プロセスは、もしもアレイ冗長グループ内
のあるディスクドライブが利用不可能であるときは変更
しなければならない。このようなアレイは、低減モード
（reduced mode）あるいは劣化モード（degraded mod
e）で動作している、という。劣化モードの動作では、
ある読み取りオペレーションが、正常動作しているディ
スクドライブ上のデータを要求すると、あたかもそのア
レイが無傷であり正規のモードで動作しているかのごと
くにそのデータが供給される。故障したドライブ上のデ
ータが要求されると、アレイ管理ソフトウェアは正常動
作しているドライブメンバーから対応するブロックを読
み取って、それらの内容について排他的ＯＲ演算の結果
を計算することによりそのデータを再生しなければなら
ない。
のあるディスクドライブが利用不可能であるときは変更
しなければならない。このようなアレイは、低減モード
（reduced mode）あるいは劣化モード（degraded mod
e）で動作している、という。劣化モードの動作では、
ある読み取りオペレーションが、正常動作しているディ
スクドライブ上のデータを要求すると、あたかもそのア
レイが無傷であり正規のモードで動作しているかのごと
くにそのデータが供給される。故障したドライブ上のデ
ータが要求されると、アレイ管理ソフトウェアは正常動
作しているドライブメンバーから対応するブロックを読
み取って、それらの内容について排他的ＯＲ演算の結果
を計算することによりそのデータを再生しなければなら
ない。
【００２６】劣化モードで動作しているアレイ内の書き
込みオペレーションは、読み取り-修正-書き込みオペレ
ーション期間中に更新されなければならないデータおよ
びパリティのロケーションの如何によって異なる。次の
三つの状況が起こりうる。
込みオペレーションは、読み取り-修正-書き込みオペレ
ーション期間中に更新されなければならないデータおよ
びパリティのロケーションの如何によって異なる。次の
三つの状況が起こりうる。
【００２７】生存アレイドライブへのデータおよびパリ
ティのマップ----- 更新すべきデータブロックおよびパリティブロックがそ
れぞれ生存ドライブ上に存在する場合にデータが冗長グ
ループへ書き込まれるときは、あたかも当該アレイが無
傷であるかのように読み取り-修正-書き込みルーチンが
実行される。
ティのマップ----- 更新すべきデータブロックおよびパリティブロックがそ
れぞれ生存ドライブ上に存在する場合にデータが冗長グ
ループへ書き込まれるときは、あたかも当該アレイが無
傷であるかのように読み取り-修正-書き込みルーチンが
実行される。
【００２８】故障したアレイドライブへのパリティマッ
プ----- 更新する必要のあるパリティブロックが故障ドライブメ
ンバー上にあるなら、新規パリティは計算されず、書き
込まれない。ホストから受信した新規データは生存デー
タドライブに書き込まれる。
プ----- 更新する必要のあるパリティブロックが故障ドライブメ
ンバー上にあるなら、新規パリティは計算されず、書き
込まれない。ホストから受信した新規データは生存デー
タドライブに書き込まれる。
【００２９】故障アレイドライブマップへのデータマッ
プ‐‐‐‐‐ 故障したドライブメンバーにデータを書き込むべきとき
は、ホストから受信した新規データと正常動作するアレ
イドライブから得られる対応のデータブロック（パリテ
ィブロックを除く）との排他的ＯＲ演算の結果を計算す
ることにより、新規パリティが決定される。この新規パ
リティは、次いで旧パリティ上に上書きされる。ホスト
から受信した新規データはこれらのアレイドライブへは
書き込まれない。
プ‐‐‐‐‐ 故障したドライブメンバーにデータを書き込むべきとき
は、ホストから受信した新規データと正常動作するアレ
イドライブから得られる対応のデータブロック（パリテ
ィブロックを除く）との排他的ＯＲ演算の結果を計算す
ることにより、新規パリティが決定される。この新規パ
リティは、次いで旧パリティ上に上書きされる。ホスト
から受信した新規データはこれらのアレイドライブへは
書き込まれない。
【００３０】生存するアレイドライブへデータおよびパ
リティがマップされる書き込みオペレーションに中断が
起きたときは上記パリティ和解プロセスは、中断された
書き込み記録情報と共に何らかの形態の原冗長データが
不揮発性メモリ内に保存されているときのみ、可能であ
る。中断されたライドレベル５の書き込みオペレーショ
ンの場合、保存すべき冗長データは中間パリティ（旧デ
ータＸＯＲ旧パリティ）である可能性がある。図６は本
発明に基づく、ライド４またはライド５の劣化モードオ
ペレーションに対する、継続中の書き込みＩ／Ｏオペレ
ーションと中間パリティの記録プロセスを例示してい
る。中間パリティは不揮発性メモリバッファ１２０から
読み取ることができる。中間パリティに関する説明は図
２および図２に関する上記議論を参照されたい。冗長グ
ループに保存されたデータと矛盾しないパリティは、図
７に示すように、中間パリティと中断された書き込みデ
ータドライブのメディア上に格納されている現在のデー
タとを結合することにより、決定することができる。
リティがマップされる書き込みオペレーションに中断が
起きたときは上記パリティ和解プロセスは、中断された
書き込み記録情報と共に何らかの形態の原冗長データが
不揮発性メモリ内に保存されているときのみ、可能であ
る。中断されたライドレベル５の書き込みオペレーショ
ンの場合、保存すべき冗長データは中間パリティ（旧デ
ータＸＯＲ旧パリティ）である可能性がある。図６は本
発明に基づく、ライド４またはライド５の劣化モードオ
ペレーションに対する、継続中の書き込みＩ／Ｏオペレ
ーションと中間パリティの記録プロセスを例示してい
る。中間パリティは不揮発性メモリバッファ１２０から
読み取ることができる。中間パリティに関する説明は図
２および図２に関する上記議論を参照されたい。冗長グ
ループに保存されたデータと矛盾しないパリティは、図
７に示すように、中間パリティと中断された書き込みデ
ータドライブのメディア上に格納されている現在のデー
タとを結合することにより、決定することができる。
【００３１】故障アレイドライブにパリティあるいはデ
ータがマップされるような書き込みオペレーションが中
断された場合は、中間パリティを不揮発性メモリに保存
する必要はない。要約すると、パリティの無矛盾性を維
持するためのアレイコントローラ論理回路は以下のオペ
レーションを行わなければならない。
ータがマップされるような書き込みオペレーションが中
断された場合は、中間パリティを不揮発性メモリに保存
する必要はない。要約すると、パリティの無矛盾性を維
持するためのアレイコントローラ論理回路は以下のオペ
レーションを行わなければならない。
【００３２】１．影響を受けた領域をアレイコントロー
ラが後に同定しうるための未完書き込み関連情報を不揮
発性メモリへ記録すること。
ラが後に同定しうるための未完書き込み関連情報を不揮
発性メモリへ記録すること。
【００３３】２．劣化モードにあるアレイにおいて、不
揮発性メモリ内のデータ冗長性を訂正するのに必要な何
らかの形態の原冗長データのコピーを保存すること。
揮発性メモリ内のデータ冗長性を訂正するのに必要な何
らかの形態の原冗長データのコピーを保存すること。
【００３４】３．正規の初期化処理期間中に記録を検査
すること。
すること。
【００３５】４．その記録内の各記録事項ごとに、上述
した冗長データに含まれる潜在的な矛盾を訂正するこ
と。
した冗長データに含まれる潜在的な矛盾を訂正するこ
と。
【００３６】未完書込みに関する記録事項のみを中断が
生じた時点の記録中に残すのであれば、アレイコントロ
ーラの動作をそのまま維持することができ、したがって
正規のプロセッシングオーバーヘッドを低減することが
できる。アレイコントローラがホストからリセット信号
を受信すると、アレイコントローラはアレイデータ構造
体を走査して現在のアレイ活動を同定する。次いでコン
トローラは、リセット初期化を実行する前に、未完の書
き込みオペレーションに関する必要事項を不揮発性メモ
リ中に記録する。
生じた時点の記録中に残すのであれば、アレイコントロ
ーラの動作をそのまま維持することができ、したがって
正規のプロセッシングオーバーヘッドを低減することが
できる。アレイコントローラがホストからリセット信号
を受信すると、アレイコントローラはアレイデータ構造
体を走査して現在のアレイ活動を同定する。次いでコン
トローラは、リセット初期化を実行する前に、未完の書
き込みオペレーションに関する必要事項を不揮発性メモ
リ中に記録する。
【００３７】無停電電源からの低電力警告を受けた後も
同様なプロセスが実行される。アレイコントローラ論理
回路は、予定時間が経過した後、アレイドライブへのす
べての読み取り要求および書き込み要求の発行を禁止す
るルーチンを実行し、現在のアレイ活動を同定すべくア
レイデータ構造体を走査し、次いで未完書き込みオペレ
ーションに関する必要事項を不揮発性メモリ中に記録す
る。未完書き込みオペレーションのいくつかは実際に停
電する前に成功裏に完了する。書き込みオペレーション
が完了すると、その書き込みはもはや未完とは見なされ
ないので、これらの書き込みオペレーションに関わる記
録事項は廃棄される。この代わりとして、無停電電源か
らの電力低下警告を受けないシステムに停電に対する保
護を与えるためには、システムがすべて未完書き込みオ
ペレーションについての記録事項を不揮発性メモリ内に
維持すればよい。この場合も、書き込みオペレーション
が完了するとその書き込みオペレーションに関する記録
事項は不揮発性メモリから除去される。
同様なプロセスが実行される。アレイコントローラ論理
回路は、予定時間が経過した後、アレイドライブへのす
べての読み取り要求および書き込み要求の発行を禁止す
るルーチンを実行し、現在のアレイ活動を同定すべくア
レイデータ構造体を走査し、次いで未完書き込みオペレ
ーションに関する必要事項を不揮発性メモリ中に記録す
る。未完書き込みオペレーションのいくつかは実際に停
電する前に成功裏に完了する。書き込みオペレーション
が完了すると、その書き込みはもはや未完とは見なされ
ないので、これらの書き込みオペレーションに関わる記
録事項は廃棄される。この代わりとして、無停電電源か
らの電力低下警告を受けないシステムに停電に対する保
護を与えるためには、システムがすべて未完書き込みオ
ペレーションについての記録事項を不揮発性メモリ内に
維持すればよい。この場合も、書き込みオペレーション
が完了するとその書き込みオペレーションに関する記録
事項は不揮発性メモリから除去される。
【００３８】
【効果】本発明は上述した構成により、システムリセッ
トあるいは停電などによる書き込みＩ／Ｏオペレーショ
ンに中断後が生じたときでも、中断に続くディスクアレ
イ内のパリティおよびデータ間の無矛盾性を回復するこ
とができる新規かつ有用な方法を与える。この方法は特
に、データおよびパリティの更新に読み取り-修正-書き
込みプロセスを採用するライドレベル４あるいは５のデ
ィスクアレイのような独立のアクセスディスクアレイ内
におけるパリティとデータ間の無矛盾性を回復にとって
有用であることが了解できよう。本発明はまた、アレイ
内のドライブの一つが故障した劣化モードで動作してい
るディスクアレイ内のパリティとデータ間の無矛盾性の
回復に対しても新規かつ有用な方法を与えることができ
る。
トあるいは停電などによる書き込みＩ／Ｏオペレーショ
ンに中断後が生じたときでも、中断に続くディスクアレ
イ内のパリティおよびデータ間の無矛盾性を回復するこ
とができる新規かつ有用な方法を与える。この方法は特
に、データおよびパリティの更新に読み取り-修正-書き
込みプロセスを採用するライドレベル４あるいは５のデ
ィスクアレイのような独立のアクセスディスクアレイ内
におけるパリティとデータ間の無矛盾性を回復にとって
有用であることが了解できよう。本発明はまた、アレイ
内のドライブの一つが故障した劣化モードで動作してい
るディスクアレイ内のパリティとデータ間の無矛盾性の
回復に対しても新規かつ有用な方法を与えることができ
る。
【００３９】本発明は好ましい実施例について上に説明
したが、前記特許請求の範囲の記載した範囲において種
々に変更しうることを了解されたい。例えば、不揮発性
メモリ１４０はＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭまたはＥＥＰＲＯ
Ｍデバイス、ＰＣＭＣＩＡフラッシュカード、あるいは
磁気ディスクドライブでもよい。
したが、前記特許請求の範囲の記載した範囲において種
々に変更しうることを了解されたい。例えば、不揮発性
メモリ１４０はＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭまたはＥＥＰＲＯ
Ｍデバイス、ＰＣＭＣＩＡフラッシュカード、あるいは
磁気ディスクドライブでもよい。
【００４０】当業者は本発明の要旨を逸脱することなく
種々の設計変更、置換、均等物の実施が可能であること
が明白であろう。したがって本発明の範囲は前記の請求
項の記載によってのみ限定されることを了解されたい。
種々の設計変更、置換、均等物の実施が可能であること
が明白であろう。したがって本発明の範囲は前記の請求
項の記載によってのみ限定されることを了解されたい。
【図１】 ５個のディスクドライブを含むライドレベル
５のアレイのブロック線図である。
５のアレイのブロック線図である。
【図２】 従来のライドレベル５の読み取り-修正-書き
込みオペレーションを示す図である。
込みオペレーションを示す図である。
【図３】 従来のライドレベル５の読み取り-修正-書き
込みオペレーションを示す図である。
込みオペレーションを示す図である。
【図４】 本発明に基づき、継続中の書き込みＩ／Ｏオ
ペレーションを不揮発性メモリに記録する記録プロセス
を示す図である。
ペレーションを不揮発性メモリに記録する記録プロセス
を示す図である。
【図５】 本発明に基づきホストシステムの再起動に続
くデータ冗長性訂正プロセスを示す図である。
くデータ冗長性訂正プロセスを示す図である。
【図６】 本発明に基づき、ライド４または５の劣化モ
ードオペレーションに対し、継続中の書き込みＩ／Ｏオ
ペレーションと中間パリティとを記録する記録プロセス
を示す図である。
ードオペレーションに対し、継続中の書き込みＩ／Ｏオ
ペレーションと中間パリティとを記録する記録プロセス
を示す図である。
【図７】 本発明に基づき、ホストシステムの再起動に
続き劣化モードオペレーションで動作しているライド４
または５に対する冗長性訂正プロセスを示す図である。
続き劣化モードオペレーションで動作しているライド４
または５に対する冗長性訂正プロセスを示す図である。
１００ アレイコントローラ １２０ 転送バッファ １３０ 排他的ＯＲ（ＸＯＲ）論理回路 １４０ 不揮発性メモリ １５０ 論理回路 ２００ ホストシステム ３００ 無停電電力源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スティーブン ピー．デニー アメリカ合衆国 カンザス州 67042 エル ドラド、アリゾナ 1660 (56)参考文献 特開 平６−119126（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−106960（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−188859（ＪＰ，Ａ) 特表 平５−505264（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06F 3/06 G06F 11/10 330
Claims (14)
- 【請求項１】 独立アクセスディスクアレイサブシステ
ムにおいて生じた、一つ以上のディスク書き込みＩ／Ｏ
オペレーションを中断させるシステムリセットに引き続
いて、アレイサブシステム内の冗長グループのデータ格
納領域およびパリティ格納領域に記録された事項の無矛
盾性を維持する方法であって、 ホストシステムから受信したリセット信号に応答して、
未完書き込みＩ／Ｏオペレーションを同定するため、実
行中のドライブの活動を調査するステップと、 該未完書き込みＩ／Ｏオペレーションと該未完書き込み
Ｉ／Ｏオペレーションに関わる冗長グループとを同定す
るのに必要な情報を不揮発性メモリ中に記録するステッ
プと、 該システムリセットに続いてディスクアレイサブシステ
ムの初期化期間中、該不揮発性メモリ内の記録事項を検
査するステップと、 該未完書き込みＩ／Ｏオペレーションの各一つについ
て、該一未完書き込みＩ／Ｏオペレーションに関わる該
冗長グループのデータ格納領域にまたがって格納された
データの対応部分のビット毎の排他的ＯＲ演算を行い、
その無矛盾パリティを計算するステップと、 計算したパリティを、該一未完書き込みＩ／Ｏオペレー
ションに関わる該冗長グループ内の該パリティ格納領域
に書き込むステップと、 を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の方法であってさらに、
該未完書き込みＩ／Ｏオペレーションを再実行するステ
ップを含む方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載の方法において、該未完
書き込みＩ／Ｏオペレーションに関わる冗長グループを
同定するのに必要な情報が、該未完Ｉ／Ｏオペレーショ
ンがデータとパリティ情報とをマップするブロックアド
レスを含むことを特徴とする方法。 - 【請求項４】 独立アクセスディスクアレイサブシステ
ムにおいて生じた一つ以上のディスク書き込みＩ／Ｏオ
ペレーションを中断させるシステムリセットに引き続
き、冗長グループ内のデータ格納領域およびパリティ格
納領域に記録される事項の無矛盾性を維持する方法であ
って、 無停電電源から電力低下信号を受信したことに応答し
て、未完書き込みＩ／Ｏオペレーションを同定するた
め、実行中のドライブの活動を調査するステップと、 該電力低下信号の受信時から予定時間が経過した時に、
該未完書き込みＩ／Ｏオペレーションと、該未完書き込
みＩ／Ｏオペレーションに関わる冗長グループとを同定
するのに必要な情報を不揮発性メモリ中に記録するステ
ップと、 該電力低下状態からの回復に引き続いて行われるディス
クアレイサブシステム初期化の期間中、不揮発性メモリ
内の記録事項を検査するステップと、 該未完書き込みＩ／Ｏオペレーションの各一つについ
て、該一未完書き込みＩ／Ｏオペレーションに関わる該
冗長グループ内のデータ格納領域にまたがって格納され
たデータの対応部分のビット毎の排他的ＯＲ演算を行
い、その無矛盾パリティを計算するステップと、 該一未完書き込みＩ／Ｏオペレーションに関わる該冗長
グループ内の該パリティ格納領域に計算したパリティを
書き込むステップと、 を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項５】 請求項４に記載の方法であってさらに、
該未完書き込みＩ／Ｏオペレーションを再実行するステ
ップを含むことを特徴とする方法。 - 【請求項６】 請求項４に記載の方法において、該未完
書き込みＩ／Ｏオペレーションに関わる冗長グループを
同定するのに必要な情報が、該未完Ｉ／Ｏオペレーショ
ンがデータとパリティ情報とをマップするブロックアド
レスを含むことを特徴とする方法。 - 【請求項７】 ホストシステムから受信した書き込みＩ
／Ｏ要求に応答して、読取り−修正−書き込みプロセス
を使用して該アレイ内の冗長グループに保存されたデー
タとパリティ情報とを更新する独立アクセスディスクア
レイサブシステムにおいて、一つ以上の書き込みＩ／Ｏ
オペレーションの実行を中断するシステムリセットに引
き続いて、該冗長グループ内のデータ格納領域およびパ
リティ格納領域に保存されたデータおよびパリティ情報
間の無矛盾性を維持する方法であって、 ホストシステムからリセット信号を受信したことに応答
して、未完書き込みＩ／Ｏオペレーションを同定するた
め、実行中のドライブの活動を調査するステップと、 該未完の書き込みＩ／Ｏオペレーションに関わる冗長グ
ループを同定するのに必要な不揮発性メモリ情報中に、
該未完書き込みＩ／Ｏオペレーションが新規データおよ
びパリティをマップするデータ格納領域およびパリティ
データ格納領域を同定するのに必要な情報を記録すると
ともに、該未完書き込みＩ／Ｏオペレーションが新規の
データおよびパリティをマップするデータ格納領域およ
びパリティデータ格納領域に保存された何らかの形態の
旧データおよびパリティ情報を記録するステップと、 該システムリセットに引き続きディスクアレイサブシス
テムの初期化期間中、該不揮発性メモリ内の記録事項を
検査するステップと、 該未完書き込みＩ／Ｏオペレーションの各一つについ
て、旧データおよびそれに関わるかつ該不揮発性メモリ
に保存されたパリティを、該一未完書き込みＩ／Ｏオペ
レーションが新規データをマップするデータ格納領域内
に現に格納されているデータと結合して、該冗長グルー
プ内に格納されているデータの無矛盾パリティを計算す
るステップと、 該一未完書き込みＩ／Ｏオペレーションに関わる該冗長
グループ内の該パリティ格納領域に該計算したパリティ
を書き込むステップと、 を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項８】 請求項７に記載の方法であって、さら
に、該未完の書き込みＩ／Ｏオペレーションを再実行す
るステップを含むことを特徴とする方法。 - 【請求項９】 請求項７に記載の方法において、 該独立アクセスディスクアレイサブシステムが劣化モー
ドで動作していて該アレイ内のディスクドライブの一つ
が動作しておらず、 該未完書き込みＩ／Ｏオペレーションが、該アレイサブ
システム内の活動中のディスクドライブ内にあるデータ
格納領域およびパリティ格納領域に新規データおよびパ
リティ情報をマップすることを特徴とする方法。 - 【請求項１０】 請求項７に記載の方法において、 該不揮発性メモリに保存された旧データおよびパリティ
情報が、該旧データおよび旧パリティの排他的ＯＲ演算
の結果を含み、 冗長グループ内に格納されたデータの無矛盾パリティを
計算する該ステップが、該一つの未完書き込みＩ／Ｏオ
ペレーションごとに、 （１）該旧データと該一つの未完書き込みＩ／Ｏオペレ
ーションに関わるかつ該不揮発性メモリに保存されてい
る該旧パリティとの排他的ＯＲ演算の結果と、 （２）該一つの未完書き込みＩ／Ｏオペレーションが新
規データをマップするデータ格納領域内の現に格納され
ているデータとの排他的ＯＲ演算の結果を決定するステ
ップを含むことを特徴とする方法。 - 【請求項１１】 ホストシステムから受信した書き込み
Ｉ／Ｏ要求に応答して、読み取り−修正−書き込みプロ
セスを使用して該アレイ内の冗長グループに保存された
データとパリティ情報とを更新する独立アクセスディス
クアレイサブシステムにおいて、一つ以上の書き込みＩ
／Ｏオペレーションの実行を中断する電力低下に引き続
き、該冗長グループ内のデータ格納領域およびパリティ
格納領域に保存されたデータおよびパリティ情報間の無
矛盾性を維持する方法であって、 無停電電源から電力低下信号を受信したことに応答し
て、未完書き込みＩ／Ｏオペレーションを同定するた
め、実行中のドライブの活動を調査するステップと、 該電力低下信号の受信時から予定時間が経過した時に、
該未完書き込みＩ／Ｏオペレーションに関わる冗長グル
ープを同定するのに必要な不揮発性メモリ情報中に、該
未完書き込みＩ／Ｏオペレーションが新規データおよび
パリティをマップするデータ格納領域およびパリティデ
ータ格納領域を同定するのに必要な情報を記録するとと
もに、該未完書き込みＩ／Ｏオペレーションが新規のデ
ータおよびパリティをマップするデータ格納領域および
パリティデータ格納領域に保存された何らかの形態の旧
データおよびパリティ情報を記録するステップと、 該電力低下状態からの回復に引き続いて、ディスクアレ
イサブシステムの初期化期間中、該不揮発性メモリ内の
記録事項を検査するステップと、 該未完書き込みＩ／Ｏオペレーションの各一つについ
て、旧データおよびそれに関わるかつ該不揮発性メモリ
に保存されたパリティを、該一の未完書き込みＩ／Ｏオ
ペレーションが新規データをマップするデータ格納領域
内に現に格納されているデータと結合して、該冗長グル
ープ内に格納されているデータと矛盾しないパリティを
計算するステップと、 該の一未完書き込みＩ／Ｏオペレーションに関わる該冗
長グループ内の該パリティ格納領域に該計算したパリテ
ィを書き込むステップと、 を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載の方法であって、さ
らに、該未完の書き込みＩ／Ｏオペレーションを再実行
するステップを含むことを特徴とする方法。 - 【請求項１３】 請求項１１に記載の方法において、 該独立アクセスディスクアレイサブシステムが劣化モー
ドで動作していて該アレイ内のディスクドライブの一つ
が動作しておらず、 該未完書き込みＩ／Ｏオペレーションが、該アレイサブ
システム内の活動中のディスクドライブ内にあるデータ
格納領域およびパリティ格納領域に新規データおよびパ
リティ情報をマップすることを特徴とする方法。 - 【請求項１４】 請求項１１に記載の方法において、 該不揮発性メモリに保存された旧データおよびパリティ
情報が、該旧データおよび旧パリティの排他的ＯＲ演算
の結果を含み、 冗長グループ内に格納されたデータの無矛盾パリティを
計算する該ステップが、該一つの未完書き込みＩ／Ｏオ
ペレーションごとに、 （１）該旧データおよび該一つの未完書き込みＩ／Ｏオ
ペレーションに関わるかつ該不揮発性メモリに保存され
ている該旧パリティの排他的ＯＲ演算の結果と、 （２）該一つの未完書き込みＩ／Ｏオペレーションが新
規データをマップするデータ格納領域内に現に格納され
ているデータとの排他的ＯＲ演算の結果を決定するステ
ップを含むことを特徴とする方法。
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