TW200529195A - Method, system, and program for managing data updates - Google Patents

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200529195 九、發明說明： 【發明所屬之技街讀域】 發明領域 本具體實施例係有關一種於—組織系統例如獨立碟片 5冗餘陣列(RAID)系統更新資料之方法、系統及程式。 L先前技術3 發明背景 曾經提出多項技術來組織儲存於資料儲存裝置例如碟 片驅動機(下文簡稱碟片機)之資料。其中一種資料儲存組織 10稱作為獨立（或廉價）碟片冗餘陣列或稱做RAID。於RAID組 織，二或二以上碟片機組合用來改良錯誤容許度或效能或 改良二者。有不同類型之RAID資料儲存組織，此等不同類 型常稱為RAID層次0、1、2、…。 於RAID弟0層資料組織，例如使用者稽案資料經過「條 15紋化」，換言之，使用者資料區塊展開於複數個碟片來改良 效能。但若於RAID第0層資料組織有一碟片機故障，通常 並無冗餘碟片機可供資料復原之用。資料之11八11：)第3層資 料組織係類似RAID第0層，但典型有一碟片保留用於儲存 錯誤校正資料，俗稱為「同位資料」。此等同位資料於其中 20 有一碟片機故障時，用來重新建置遺失之使用者資料。 第1圖顯示RAID第5層資料組織範例，該組織包含複數 個條紋亦即條紋1、條紋2、…條紋η跨一碟片機陣列2〇a、 20b、…、20e。各個條紋包含複數區塊之使用者資料1 〇以 及一區塊之同位資料12。並無特定碟片機專用來儲存同位 200529195 資料區塊12。確實各條紋之同位資料區塊12係分散遍布該 陣列之全部碟片20a、20b、…、20e來進一步改良效能。 第2圖顯示當於R AID系統使用新資料更新一條紋例如 條紋η之舊使用者資料時，可進行來產生新同位資料之邏輯 5 操作。如第2圖所示，可對條紋η之新使用者資料30及舊使 用者資料32進行排它-OR邏輯功能。排它-OR功能結果為與 條紋η之舊同位資料33排它-OR’ed，來產生條紋η之新同位 資料36。新同位資料36可用於改寫適當RAID儲存單元之舊 同位資料33，新使用者資料30可用於改寫適當RAID儲存單 10 元之舊使用者資料32。 由於任一特定條紋之使用者資料及同位資料典型係駐 在不同碟片機，故一條紋之使用者資料及同位資料經常無 法同時更新。新使用者資料可於新同位資料寫入前寫至該 條紋，反之亦然。於某些系統，若於更新一條紋之寫入操 15 作期間中途系統斷裂，則條紋之使用者資料無法與條紋之 同位資料一致。 如此，於寫入操作前，若系統被斷電或其它故障時中 斷，則維持該等條紋，俗稱為「髒條紋」之記錄可能含有 同位資料不一致性。例如若干已知儲存控制器具有非依電 20 性記憶體如NVRAM (非依電性隨機存取記憶體），於 NVRAM中維持髒條紋記錄。一旦恢復供電時，儲存控制器 可存取於該非依電性記憶體之髒條紋記錄，以及回復列舉 之骨拜條紋之同位一致性。 雖言如此，業界仍然持續需要改良資料儲存組織中之 200529195 處理器效能。 【發明内容】 本發明係為一種寫入資料之方法，包含下列步驟：儲 存一第一記錄於一碟片儲存單元，其中該第一記錄包括一 5 指示，供指出跨多個碟片儲存單元儲存之一使用者資料與 同位資料條紋可能含有同位不一致性；將使用者資料及同 位資料寫入由該記錄所指出之該條紋中；以及清除該項指 示。 圖式簡單說明 10 現在參照附圖，附圖中類似之參考編號表示各圖間之 對應零組件： 第1圖顯示先前技術RAID資料呈條紋跨複數個碟片機 之組織； 第2圖顯示先前技術於資料更新之RAID同位資料之產 15 生； 第3圖顯示一種其中實作各方面之運算文件之一具體 例； 第4圖顯示可用於第3圖之運算環境之儲存控制器之範 例。 20 第5A圖顯示儲存於碟片機之髒條紋記錄之一具體例； 第5B圖顯示由一日誌管理器維持之一髒條紋記錄之一 具體例； 第6圖顯示進行來管理一髒條紋記錄之操作之具體例； 第7圖顯示與一髒條紋記錄協力，進行來寫入資料之操 200529195 作之一具體例； 第8圖顯示一時間線圖，顯示進行來管理一髒條紋記錄 以及與一髒條紋記錄協力來寫入資料之操作之具體例； 第9圖顯示與一髒條紋記錄協力，藉一日誌管理器維持 5 之一清理記錄之具體例；以及 第10圖顯示可用於所述具體例之架構。 I[實方包方式U 較佳實施例之詳細說明 後文說明係參照附圖，附圖構成本發明之一部分，附 10 圖舉例說明若干具體例。須了解可利用其它具體例，以及 可做出結構變化及操作變化。 第3圖顯示其中可實作資料更新之一種運算環境範 例。一電腦102包括一或多個中央處理單元(CPU)104(圖中 只顯示一個）、一記憶體106、非依電性儲存單元108、一儲 15 存單元處理器109及一作業系統110。電腦102可經由一網路 配接器112而與網路111通訊。一應用程式114進一步於記憶 體106執行，且可由儲存單元108讀取資料，以及寫入資料 至儲存單元108。電腦102可包含任一種業界已知之運算裝 置，例如主機電腦、伺服器、個人電腦、工作站、膝上型 20 電腦、掌上型電腦、電話裝置、網路設施、視覺化裝置、 儲存控制器等。任一種業界已知之CPU 104及作業系統110 皆可使用。記憶體106之程式及資料可調換至儲存單元108 作為記憶體管理操作之一部分。 一裝置驅動程式120於記憶體106執行，且包括儲存單 200529195 兀控制器特殊指令來與儲存單 業系統職儲存單元處理器器1〇9通訊，且介於作 包括一曰誌管理器13〇，其管理維、全面4置驅動程式12〇 資料單元記錄，對該記 、儲存於儲存單元1〇8之 小叩吕，由於谁 同位資料可能不一致。例如儲存單元1 丁中資料更新結果， 150a、150b、...、l5〇n，口 一 兀1〇8包括複數個碟片機 一，其中維持同位資料。 、哉型別例如Raid層次之 於右干貝作，儲存單元處理器⑽從 電腦1〇2讀取儲存單元j $些功能來獅 10 ⑽。例如，儲存單元處娜=!^至儲存單元 其組合，來將LBA(邏輯區塊::體或硬體或 片機1m.··、咖之圓柱、頭由t02轉譯成碟 15 當儲存單元處理器109之範例為由：區規格。適 C〇rp〇rati〇nX^t^A)A^8〇2〇〇^^ ^ (-el 積體電路。於另-具體例，類似_處理；= ::電::儲存單元控制器可經修改一 處所不日#理㈣0之功能及協助處理功能。 。錯存單元處理器109之一範例示意顯示於第4圖。儲存 :凡處理器109可輔助主機電腦102與儲存單元1〇8間之大 置資料快速移動。錯存單元處理器⑽包括一橋接器】60介 方、主機電腦102之一次匯流排162與耦合至儲存單元】〇8之 儲存單元控制器166之二次匯流排164間。橋接器16〇允許儲 存單元控制器166實體上與一次匯流排丨62隔離，儲存單元 控制杰166例如可為串列先進技術附接（SATA)控制器。有闕 20 200529195 SATA架構細節說明於技術規格「串列ΑΤΑ :高速串列化AT 附接」1.0A版本(2003年1月）。 一次位址轉移單元168提供一高通量資料路徑，該高通 量資料路徑係由該一次匯流排162經由一區域匯流排174而 5前進至處理器Π0及區域記憶體172。也耦合至區域匯流排 174者為一邏輯引擎175，邏輯引擎175可對處理器π〇提供 額外處理資源。二次位址轉譯單元178提供由處理器170及 區域記憶體172至二次匯流排164之高通量資料路徑。所示 具體例中，匯流排162、164為PCI匯流排，但也可使用其它 10型別至周邊匯流排。PCI架構細節係提供於pCi-SIG公開之 「PCI區域匯流排2.3版」。 區域記憶體172具有一記憶體控制器180。所示具體例 中，區域記憶體172為RAM型記憶體，且係用來快取資料。 其它型別記憶體也可使用。直接記憶體存取(DMA)控制器 15允許由主機電腦1〇2至區域記憶體172以及由區域記憶體 172至碟片機15〇a…150η之直接記憶體移轉。此外，非依 電性記憶體例如非依電性隨機存取(NVRAM)記憶體可供 儲存辦條紋資訊。 進行R AID型別資料儲存及資料轉移之功能可於儲存 20單元處理器109、驅動程式120或二者之組合實作。此項功 能也可於其它裝置例如網路配接器1 1 2實作。 根據所不具體例之一方面，日誌管理者13〇維持髒條紋 記錄200(第5A圖）於非依電性記憶體，例如碟片機15如、 150b…150η。結果於某些應用用途可免除髒條紋記錄於儲 10 200529195 存單元處理器109之非依電性記憶體(例如Ν·Μ)之需 未。其它應㈣途中，料於—或多㈣ 15〇n之記錄於非依電性記憶體或儲存單元控制器故障 時可提供冗餘。 :另方Φ日理者13〇維持髒條紋記錄逝(第W 圖）於電腦Π)2之記憶體(例如記憶體1〇6)。容後詳述，此種 配置允許於辦條紋記錄202寫至碟片機娜、i通…ΐ5〇η 中之:碟片機之前，累加於記錄2〇2之各個辨條紋記錄分 錄。錯此方式，累加後之辦條紋記錄2〇2變成碟片機n 10 150b…150η中之一碟片機之髒條紋記錄2〇〇。結果，於若 干應用用途可減少將髒條紋資訊寫至碟片機15加、i5〇b… 150η中之一碟片機之碟片寫入操作次數。 於又另-方面，日諸'管理者130可產生複數個辦條紋記 錄200,將各個記錄寫至不同的碟片機15如、15牝…15此。 15此種配置允許處理並行批次之寫入操作。若須利用辦條紋 記錄200,則驅動程式120可識別出任一碟片機15〇心15此… 150η之最新癖條紋δ己錄2〇〇。然後最新癖條紋記錄2⑻可用 來識別髒條紋(換言之，可能具有不一致之使用者資料及同 位資料之條紋），故可恢復所識別之條紋之同位一致性。 20 第6圖顯示日誌管理者130產生及維持碟片機髒條紋記 錄200及日遠、辦條紋記錄202之操作，與一或多項資料寫入 操作或處理協力之範例，其範例顯示於第7圖。當初始化（第 7圖方塊210)資料寫入處理來更新排列成rAIE)陣列之特殊 容量碟片機150a、150b…150η之一特殊條紋時，寫入處理 11 200529195 始於將欲更新之舊使用者資料由目的地容量之目的地倏系 讀取，如第8圖實線圖之讀取操作212指示。 此外’舄入處理始於由目的地容量及條紋讀取欲更新 之舊同位資料，如第8圖之另一讀取操作214指示。此外 5寫入操作時於將新使用者資料於移轉操作216轉移；性— 土 召* 單元處理器109。於第8圖之範例，此種轉移操作可為〇^八 轉移。也可使用其它型別之資料轉移。於若干應用用途， 不會出現於資料寫至碟片機之前將新資料轉移至一儲存單 元控制器。 10 也於資料寫入處理初始化（第7圖方塊210)時，寫入處理 發出（第7圖、第8圖方塊220)指令給日誌管理者13〇來將寫入 處理之目的地條紋標記為日諸辦條紋記錄2〇2之一辦倏 紋。回應於此（第6圖方塊222)，日認管理者130記錄（第6圖、 第8圖方塊224)於髒條紋記錄202之目的地條紋之容量及倏 15 紋編號。如第5B圖所示，日誌髒條紋記錄2〇2包括複數個分 錄230a、230b…230e，其各自有一攔位232來儲存目的地 條紋之容量’以及有一攔位234來儲存一目的地條紋之相關 條紋編號。 第5B圖中，回應於寫入處理24〇c寫入分錄230c，該項 20 操作顯示於第7圖。如此，寫入處理230c發出（方塊220)指令 來標記該寫入處理之目的地條紋為髒條紋。除了第7圖顯示 之寫入處理230c之外，電腦102可有複數個同時操作之寫入 處理24〇a、240b…24〇e。由於各次寫入處理係以類似第7 圖處理方塊210之方式而被初始化，故寫入處理可以類似第 12 200529195 7圖之處理方塊220之方式，發出一指令給日諸管理者i3〇來 載入該寫入處理之目的地條紋為日誌髒條紋記錄2〇2之一 分錄。 若干辦條紋分錄可載入於分錄230c之前，如先前分錄 5 230a、230b表示。如此本範例中，寫入處理240a造成對寫 入處理240a之目的地條紋載入日誌髒條紋記錄分錄23〇a ; 以及寫入處理24〇b造成對寫入處理以此之目的地條紋載入 曰誌髒條紋記錄分錄230b。 根據一方面，髒條紋分錄無需回應於各次寫入處理 10 240a、240b…初始化而直接載入碟片機髒條紋記錄2〇〇。 反而，於將日誌髒條紋記錄2〇2寫入於碟片機15〇a、i5〇b ... 150η之一作為碟片機髒條紋記錄2〇〇之前，於日誌髒條紋記 錄202之髒條紋分錄允許累加經歷一段時間。如此顯示另二 並行寫入處理分別找出對寫入處理24〇a、24〇b…24〇e之目 15的地條紋於日誌髒條紋記錄202形成另二額外分錄23〇d、 230e。 該具體實施例中，一旦並行寫入處理24〇a、24% ... 240e之批次之一接收到（第7圖方塊25〇)新使用者資料欲寫 至該寫入處理之目的地條紋，寫入處理指示（第7圖、第8圖 20方塊252)日誌管理器13〇「清理」，換言之，將日誌髒條紋 記錄202寫至碟片機15〇a、15〇b…15〇n之一，讓日誌屬條 紋記錄202變成儲存於碟片機15〇a、15〇b ·.· ㈨之一之碟 片機髒條紋記錄200。如第8圖最明白顯示，一旦寫入處理 24〇a、24〇b .·· 24〇e批次中之第一寫入處理被初始化（第7圖 13 200529195 方塊210)，其時間於第8圖之時間線圖標記為時間t0，曰誌 管理器130可累加於日誌髒條紋記錄202之髒條紋記錄供後 來被初始化之批次之寫入操作，直至隨後該批次之並行寫 入處理之一接收到其新的使用者資料為止，且時間於第8圖 5 之時間線圖標記為時間tl。 須了解標記為寫入處理初始化之時間to可用於與並行 寫入處理不同之寫入處理，該並行寫入處理係於時間tl首 次接收其新的使用者資料。雖然髒條紋記錄累加期間可描 述為期間tO-tl，但須了解其它時段也可選用來標記一髒條 10 紋累加期間之起點及終點。例如須了解資料轉移以外之事 件可用來觸發產生清理指令給曰誌管理器130。一具體例 中，例如若寫入處理係以批次方式產生，則該批次之寫入 處理可抑制清理指令產生給日誌管理器130,直至對該批次 之各次寫入處理之各個目的地條紋已經寫入一髒條紋記錄 15 為止。 其它事件可用於表示髒條紋記錄累加之時段。除了累 加髒條紋記錄外（容後詳述），日誌管理器130也於此累加期 間，回應於接收（方塊322)自各項寫入處理標記為清除指 令，而標記目的地條紋為清除（方塊324)。 20 回應於（第6圖方塊260)來自一項寫入處理指令清理或 寫入一曰誌髒條紋記錄202所含之髒條紋資訊至碟片機 150a、150b…150η之一，曰誌管理器130判定（方塊262)日 誌髒條紋記錄202是否已經對發出清理指令之該項寫入處 理之記錄202之髒條紋分錄進行清理。此項判定之進行方式 14 200529195 係藉檢驗日誌清理記錄270，日誌清理記錄270類似日誌髒 條紋記錄202，包括複數個分錄272a、272b…272e，其各 自有一攔位232來儲存目的地條紋之容量，以及有一攔位 234來儲存一項寫入處理之目的地條紋之相關條紋編號。各 5個分錄272a、272b…272e，識別一項寫入處理之目的地條 紋，對該寫入處理分錄232a…232h之對應日誌髒條紋記錄 分錄已經被清理至，換言之被寫至碟片機髒條紋記錄2〇〇。 如此，若判定（方塊262)日誌髒條紋記錄2〇2已經對發出清理 指令之寫入操作之目的地條紋做清理，則日誌記錄管理器 10丨30對其它並行之寫入處理繼續累加（方塊222、22句於日誌 辦條紋記錄202之鱗條紋分錄，直至接收到來自並行寫入處 理之另一清理指令為止（方塊260)。 若判定（方塊262)日誌髒條紋記錄202尚未對發出清理 指令至該寫入處理之目的地條紋做清理，則日誌記錄管理 15器130遞增（方塊280)儲存於日誌髒條紋記錄202之攔位282 之記錄世代號碼。此記錄世代號碼可用來判定已經寫至碟 片機150a、150b…15〇n之一之記錄2〇2之資訊是否為被寫 入之碟片機辦條紋§己錄2〇〇中之最新紀錄2〇〇。 此外，曰誌記錄管理器130標記（第6圖、第8圖方塊28句 20日誌清理記錄270來指示被寫至碟片機髒條紋記錄200之髒 條紋表單。一具體例中，此項目的可經由抹消日誌清理記 錄270之任何先前分錄272a…272e，且將日誌髒條紋記錄 202之全部現行髒條紋分錄232a ..· 232e拷貝至日誌清理記 錄270來達成。藉此方式，日誌清理記錄27〇可提供全部被 15 200529195 寫至最新碟片機髒條紋記錄200之髒條紋分錄232a ... 232e 之記錄。 此外，曰誌、記錄管理器130將現行曰誌髒條紋記錄2〇2 資訊寫（第6圖、第8圖方塊290)至碟片機i5〇a、i50b…15〇n 5之一（讓現行日諸髒條紋記錄202變成最新碟片機癖條紋記 錄200)。如此，本具體例中，記錄202之薪條紋分錄23〇a-230e 被寫作為碟片機髒條紋記錄200之髒條紋分錄291a-291e。此 外，記錄202之世代號碼欄位282被拷貝至記錄2〇〇之欄位 282 〇 10 當完成寫入最新碟片機髒條紋記錄200時，曰誌、記錄管 理裔130發送（第6圖、第8圖方塊292)—髒條紋記錄寫入完成 回復給藉日誌清理記錄270之目的地條紋分錄272a…272e 識別至各項寫入處理。如此回復對日誌清理記錄27〇列舉之 各項寫入處理，指示識別其目的地條紋為髒條紋之記錄已 15經被寫至碟片機作為最新碟片機髒條紋記錄200。 如此，接收（第7圖方塊300)該髒條紋記錄寫入完成回復 之寫入處理，可開始寫入處理（第7圖、第8圖方塊3〇2)各項 寫入處理之新使用者資料至該關聯寫入處理之目的地條 紋。若於寫入處理期間發生斷電或其它中斷，則可回復如 20寫至碟片機之最新碟片機髒條紋記錄200之可能髒條紋之 同位貝料的一致性。如此可避免整個容量之同位資料的重 新初始化。 一旦寫入處理已經由目的地條紋讀取（第8圖操作212) 售貝料，已經由目的地條紋讀取（第8圖操作214)舊同位資 16 200529195 料，以及已經接收（第8圖操作216)欲寫至寫入處理之 3的地 條紋之新資料，則寫入處理可產生(操作310)新同位資料。 除了一旦接收到髒條紋記錄寫入完成回復時寫入新使用者 資料外，一旦完成對目的地條紋產生（第7圖方塊312)新同位 5資料，則一項寫入處理可開始將新同位資料寫（第7圖、當 弟8 圖方塊314)至寫入處理之目的地條紋。 一旦寫入處理已經完成新使用者資料及新同位資料二 者之寫入该寫入處理之目的地條紋，則資料寫至該寫入， 理之目的地條紋已經完成。如此寫入處理可發出（第7圖、 10第8圖方塊320)—指令給曰誌記錄管理器130，來標記該寫 入處理之目的地條紋為清除。 回應於（第6圖方塊322)由一寫入處理標記清除指令，曰 誌記錄管理器13〇由日誌髒條紋記錄2〇2去除（方塊324)識別 該寫入處理之目的地條紋為髒條紋之分錄，原因在於該條 15 紋之寫入處理已經完成，該條紋不再可能為「髒」，換言之， 使用者貢料與同位資料可能一致。但根據另一方面，曰誌 記錄官理器13〇可能不會即刻清理該經過更新之日誌髒條 、’文。己錄202資5代至碟片機15〇a、15〇b…15On。反而，日諸 記錄官理器130持續累加（方塊222)得自新並行寫入處理之 20指令’且繼續將其目的地條紋加（方塊224)至日誌髒條紋記 錄202 ’如虛線之記錄202分錄230f、230g、230h…230η指 示’持績至對尚未被清理（方塊262)之一目的地條紋分錄接 收到清理指令為止（方塊260) 。此外，日諸記錄管理器可繼 績可於寫入處理完成時，繼續累加（方塊322)得自先前並行 17 200529195 寫入處理標記為清除的條紋指令，且將其目的地條紋由曰 誌髒條紋記錄202去除（方塊324)，直至對尚未被清理（方塊 262)之一目的地條紋分錄接收到清理指令為止（方塊26〇)。 藉此方式，可減少寫至碟片機150a、150b…150η之寫入操 5 作。 一旦判定（方塊262)對發出清理指令之寫入處理之目的 地條紋之日誌髒條紋記錄202尚未被清理，則日誌記錄管理 器130遞增（方塊280)儲存於欄位282之記錄世代號碼，且標 記（第6圖、第8圖方塊284)日誌清理記錄270來指示被寫至碟 10片機髒條紋記錄200之僻條紋表單。此外，日誌、記錄管理器 130將現行日諸癖條紋記錄202(第6圖、第8圖方塊290)至碟 片機150a、150b…150η之一，讓現行日誌髒條紋記錄2〇2 所含資訊變成最新碟片機髒條紋記錄2〇〇。若隨後發生斷電 或其它中斷，則無需回復由碟片機辩條紋記錄2〇〇清除之目 15的地條紋之同位資料的一致性，原因在於寫至清除分錄之 目的地條紋之寫入處理個別已經完成。如此，可避免標記 為清除之目的地條紋之同位資料的重新初始化。 若電腦系統1G2係以正常方式關機（第6圖方塊35〇)，因 此全部寫入處理皆已經完成，且無任何癖條紋殘留於日諸 2〇癖條紋記錄202 ’則日諸記錄管理器13〇可標記（第4圖方塊 说）日瑞癖條紋記錄2〇2之—搁位说來指示進行清除關 機。此外’若系統或日誌、記錄管理器⑽檢測得經歷一段時 間並無RAID寫入操作例如經3秒鐘時間，則搁位辦可被標 記為指示清除關機。結果若隨後喪失電力，可避免於重新 18 200529195 啟動時，清潔操作。 此外，日誌記錄管理器130遞增（方塊280)儲存於日諸辦 條紋記錄202欄位282之記錄世代號碼，以及標記（第6圖、 第8圖方塊284)曰誌清理記錄270，來指示被寫至碟片機辦 5 條紋記錄200之癖條紋表單為空白。一具體例中，此項目的 可經由抹消日遠清理記錄270之任何先前分錄272a 272e 來達成。此外’日誌記錄管理器130將現行日誌髒條紋記錄 202寫（第6圖、第8圖方塊292)至碟片機15〇a、15〇b 15〇n 之一（讓現行日誌髒條紋記錄202變成最新碟片機髒條紋記 10錄200)。本具體例中，由於進行清除關機，故日諸辨條紋 。己錄202之刀錄為空白。當完成最新碟片機髒條紋記錄2〇〇 之寫入時，日誌記錄管理器13〇無需發送（第6圖、第8圖方 塊2叫辦條紋記錄寫入完成回復，原因在於藉日諸清理記 錄270之空白目的地條紋分錄咖···取並為識別任何寫 ^ Ή動系統1G2% ’可檢驗有攔位282指示之最新 4至料片機辦條紋記錄之清除關機欄位354。 右攔位354指示系統先前係清 一 巧除方式關機，則無需回復條 、友之同位貢料之一執行。如 20 避免，個容量之同位資 枓的重新初始化。相反地，若 、主人s日、 取新碟片機髒條紋記錄200之 >月除關機欄位354指示關機不清除 5除則可檢驗碟片機髒條紋 圮錄200之分錄29la、291b ...， 木戒別何者條紋可能有不 一致的使用者資料於同位資料， > a L 口而叮重新初始化被識別 之條紋之同位資料。 19 200529195 其匕具體例細節 所述管理資料遷移技術可使用標準程式規劃及工程處 理技術製造軟體、韌體、硬體或其任一種組合來實作為一 方法、裝置或製造物件。「製造物件」用於此處表示於硬體 5邏輯[例如積體電路晶片、可程式閘陣列（PGA)、特殊應用 積體電路(ASIC)等]或電腦可讀取媒體實作之碼或邏輯，該 電腦可讀取媒體例如為磁性儲存媒體(如硬碟基、軟碟、磁 帶等）、光學儲存單元(CD-ROMs、光碟等）、依電性及非依 電性記憶體裝置（例如EEPROMs、R〇ms、PROMs、RAMs、 _ 10 DRAMs、SRAMs、韌體、可程式邏輯等）。於電腦可讀取 媒體之碼係猎處理器存取與執行。 其中可貫作較佳具體例之碼進—步可經由傳輸媒體存 取，為了植案伺服器透過網路存取。此種情況下，可實作 碼之製造物件包含傳輸媒體，例如網路傳輸媒體、無線傳 15輸媒體、傳播通過空間之信號、射頻波、紅外線信號等。 如此，「製造物件」包含其中具體實施該碼之媒體。此外， 衣k物件」包含其中具體實施該碼、處理該碼及執行言亥 _ 碼之硬體組成元件與軟體組成元件之組合。當然，熟諳技 藝人士了解可對此種組態做出多項修改，製造物件可包含 20業界已知之任一種載有資訊之媒體。 於右干貫作，裝置驅動程式可含括於電腦系統，包括 儲存單元控制為例如前述串列先前技術附接（SATA)、串列 附接SCSI(SAS)、廉價碟片冗餘陣列（RAID)等，·管理存取非 依電性儲存裝置如磁帶或一或多碟片儲存單元之控制器， 20 200529195 各個碟片儲存單元可包括一碟片機或光碟。於另一實作， 儲存單元控制器具體例可含括於不含驅動程式之系統。裝 置及擴充器之SAS架構之進一步細節係說明於技術說明書

「資訊技術·串列附接SCSI(SAS)」，參考編號IS〇/IEC 5 14776·150 ·· 200x 及 ANSI INCITS.WjOOxPHY 層（2003 年 7 月9日），ANSI公開。 於右干貫作，裝置驅動程式及儲存單元控制器具體例 可於3括視訊控制器之電腦系統實作，該視訊控制器可 10 15 20 :像貝。fl而-不於一耦合至包括裝置驅動程式及網路配接 -之4系統之&視& ’例如包含桌上型電腦、工作站、 伺服器、主機電腦、膝上型電腦、掌上型電腦等電腦系統。 另外，儲存單元控制器及裝置驅動程式具體例可於不含視 讯控制器之運算裝置實作。 若干具體例中，日誌、記錄管理器13〇顯示為於主機記憶 月豆106¼作之驅動程式之一 J刀。其它具體例中，曰誌記錄 30可於硬體如儲存單元處理器断作。如此，曰 一里為可於軟體、硬體、細體或其任-種組合實作。 奸奸财，纟轉轉㈣㈣成跨—連結 接裔之-埠之μ而傳輪資料。另外，網路 例可組配來透過無線網路或 关。〜、月豆 傳輸資料。 ―連-例如热線副、藍芽等來 弟7a-7b圖所示邏輯鞀+ 彼口 耳”、、員不以某種順序發生之若干事 件。另一具體例中，某此桎 .. 一木作可以不同順序進行、某此4品 作可被修以去除。料可增域作之前《輯，而= 21 200529195 此處所述操作可 各操作可藉單_ 可循序發生；

符合所述具體例。此外， 些操作可並列處理。此外， 或藉分散式處理單元進行 處理态502執行。儲存單元控制器5〇7可控制儲存單元506。 该架構進一步包含一網路配接器508，來致能與網路如乙太 網路、纖維通道仲裁迴路等之通訊。纖維通道架構細節係 况明於技術規格「纖維通道訊框及發訊界面」，文件編號 15 ISO/IEC AWI 14165-25。 此外於若干具體例中，該架構可包括一視訊控制器509 來成像資訊於一顯示監視器上，此處該視訊控制器509可實 作於一視訊卡，或整合與安裝於主機板上之積體電路組成 元件。如此處討論，若干網路裝置可有多重儲存卡或控制 20為。輸入裝置51 〇可用來提供使用者輸入至處理器502，且 包括鍵盤、滑鼠、光筆、麥克風、觸控顯示幕或任何其它 業界已知之激活機構或輸入機構。輸出裝置512可成像由處 理器502或其它組成元件傳輸之資訊，例如顯示監視器、印 表機、儲存單元等。 22 200529195 儲存單元506及網路配接器508可各自實作於卡如周邊 元件互連(PCI)卡或若干其它I/O卡，或實作於安裝於主機板 上之積體電路元件。 前文具體例之說明係供舉例說明之用。前文說明書、 5 實施例及資料提供完整製造及組成之使用說明。但非意圖 為排它，或限於所揭示之精確形式。鑑於前文教示多項修 改及變化為可能。 I：圖式簡單說明2 第1圖顯示先前技術RAID資料呈條紋跨複數個碟片機 10 之組織； 第2圖顯示先前技術於資料更新之RAID同位資料之產 生； 第3圖顯示一種其中實作各方面之運算文件之一具體 例； 15 第4圖顯示可用於第3圖之運算環境之儲存控制器之範 例。 第5A圖顯示儲存於碟片機之髒條紋記錄之一具體例； 第5B圖顯示由一日誌管理器維持之一髒條紋記錄之一 具體例； 20 第6圖顯示進行來管理一髒條紋記錄之操作之具體例； 第7圖顯示與一髒條紋記錄協力，進行來寫入資料之操 作之一具體例； 第8圖顯示一時間線圖，顯示進行來管理一髒條紋記錄 以及與一髒條紋記錄協力來寫入資料之操作之具體例； 200529195 第9圖顯示與一髒條紋記錄協力，藉一日誌管理器維持 之一清理記錄之具體例；以及 第10圖顯示可用於所述具體例之架構。 【主要元件符號說明】 10.·.使用者資料區塊 12·.·同位資料區塊 20a-e…碟片機陣列，碟片 30···新使用者資料 32…舊使用者資料 3 3…售同位育料 36…新同位資料 102…電腦 104···中央處理單元(CPU) 106…記憶體 108.··非依電性儲存單元 109···儲存單元處理器 110.··作業系統 111網路 112··.網路配接器 II4.··應用程式 120.··裝置驅動程式 130···日誌管理器 150a-n··.碟片機 160···橋接器 162···—次匯流排 164·.·二次匯流排 166…儲存單元控制器 168…一次位址轉譯單元 Π0…處理器 172…區域記憶體 174.··區域匯流排 175…邏輯引擎 178··.—次位址轉譯單元 180…記憶體控制器 200···碟片機辦條紋記錄 202…日誌髒條紋記錄 210、220、222、224、250、252、 260、262、280、284、290、292、 300、302、312、314、320、322、 324、350...方塊 212…讀取操作 214...另一讀取操作 216…轉移操作 230a-e...分錄 24 200529195 232、234…欄位 502...處理器 240a-e…寫入處理 504...記憶體 270...日誌清理處理 506…儲存單元 272a-e...分錄 507…儲存單元控制器 282…欄位 508...網路配接器 291a-e...髒條紋分錄 509...視訊控制器 310...操作 510...輸入裝置 354…欄位 512…輸出裝置 500...電腦架構

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Claims (1)

1. 200529195 十、申請專利範圍： 】·-種寫入資料之方法，包含下列步驟·· 儲存-第-記錄於—碟㈣存單元，Μ 錄包括一指示，供指φ & 罘σ己 5 10 15 20 用m 衫個碟^存單⑽存之-使 貪料與同位資料條紋可能含有同位不-致性； 將使用者資料及^] /欠 該條紋中;以^ 貝枓寫入由該記錄所指出之 清除該項指示。 2.2請專Γ㈣1項之方法，其中該第—記錄含有多 =用以針對跨該等多個碟二 3文由指出該等多個條紋可能各含有同位不-致性 3.如申請專利範圍第2 單元係排列成-種獨^等多個碟月儲存 卩夕域_立碟片冗餘陣列型組織。 4·如申請專利範圍第3項 ^ 、 / ，，、中各項指示包括被指 不之e玄i卞紋之一識別資 其中各個識別資訊包括 獨立碟片几餘陣列組 —s 5.如及條紋編號。 ^專心圍弟1項之方法，進-步包含： 於一第一段累加期間一夕 多«示，其中來自— 寫入處理接收 节頂宦入_ ·焉入處理之各個指示指出關聯於 忒項舄入處理跨該等多 . 系片儲存早兀之一目的地條 紋可能含有同位不一致性；以及 口應方；來自該等第_多數寫人處理之該等多個指 不，於一第二記錄儲存多 才曰不，其中該第二記錄之各 出該等第―多數“處理之-目的地條紋可 26 200529195 月&含有同位不一致性。 6.，申請專·㈣5項之方法，進—步包含由該等第一 夕數寫入處理之—第—寫入處理接收-清理指令；以及 回應於該清理指令，將該第二記錄寫入一碟片儲存單 元0 10 15 20 .如申請專·圍第6項之方法，進—步包含練第二記 寫入—❹儲存單元完«，發送-記料入完成指 不給該等第-多數寫入處理之各個寫入處理。 δ·Γ請專㈣7項之方法，其中該㈣—多數寫入 ^理之-弟二寫人處理回應於該第二寫人處理收到一 ::錄寫：完成指示，而將使用者資料及同位資料寫入關 * _ '第―寫入處理之該目的地條紋；以及對關聯於該 弟二寫入處理之該目的地條紋發送一標記清除指令。 • Μ請專利範圍第8項之方法，進—步包含由該等第一 :數寫入處理之該第二寫入處理接收一標記清除指 =’以及回應於該標記清除指令，由該第二記錄去除指 出關聯於該第二寫入處理之該目的地條紋可能含有同 位不一致性的一指示。 1〇·如申請專利範圍第9項之方法，進一步包含： 回Ο、.亥/月理指令，將該第二記錄 錄； 月I

   由該等第-多數寫人處理之—第三寫人處理，接收 一第二清理指令；以及 判定含有指出關聯於該第三寫入處理之一目的地 27 200529195 條紋可能含有同位不—致性之—指示的該第 丨否已經被寫入—碟片儲存單元。 —…亲 •如申清專利範圍第9項之方法，進—步包含： 5 1〇 15 2〇 t於該清理指令後，由第二多數寫人處理接收第二多 =不，其中來自一寫入處理之各個指示指出關聯於該 、寫入處理跨該等多個碟片儲存單元之 可能含有同位不一致性；以及 “'·、文 -回應於來自該等第二多數寫入處理之該等多 不：於該第二記錄儲存第二多數指示，其中該第二記J 之邊寺第二多數指示中之各個指示指出該等第二多赵 寫入處理之一目的地條紋可能含有同位不一致性。夕 12·如申請專利顧第U項之方法，進—步包含由該 多數寫入處理之—第—寫人處理，接收-第三清脅 令，以及回應於該第三清理指令，將該第二記錄寫入—曰 碟片儲存單元’其中該清除該指示之步驟包括，將 關聯於該第二寫入處理之該目的地條紋可能含有同曰位 不一致性之該指示已經被去除的該第二記錄，寫入 碟片儲存單元。 1 口 &如申請專利範圍第12項之方法，其中該第—記錄係隨— 第一世代號碼儲存於一第一碟片儲存單元，以及該第二 記錄隨-第二世代號碼儲存於與該第—碟片儲^ 不同之一碟片儲存單元。 Μ·-種包含-儲存媒體之物件，該儲存媒體包含儲存 上之多個機器可讀指令’該等指令係用來執行下列動 28 200529195 作： 5 10 15 20 料-弟-記錄於-碟㈣存單元，其_該第一記 錄包括指出-跨多個碟片儲存單元而館存之使用者： 料與同位資料條紋可能含有同位不—致性之—指示貝 』將使用者資料及同位資料寫入由該記錄所曰指不出 该條紋中；以及 清除該項指示。 15·如申請專利範圍第14項之物件，其中該第-記錚含有夕 低用以針對跨該等多個碟片料單元之多料 、、文n玄等多個條紋可能各含有同位不—致性 16‘如申請專利範圍第15項之物件，其中該 單元係排列成-種獨立碟片冗餘陣列型組織。储存 17·如申請專利範圍第16項之物件，其t各項指示包括妙 示之該條紋之-識別資訊；以及Μ各個彻胃= -獨立碟片冗餘陣列組織卷容量編號及條纹編穿 18.t申請專利範圍第14項之物件，其中該館存媒體進-牛 ^含儲存於其上之多個機器可讀指令，用來進行下述動 多數由第—多數寫入處理接收 _ /、 ”、、处里之各個指不指出關聯於 该項舄入處理跨該”㈣片 、 紋可能含有同位不-致性；以及U之一目的地條 回應於來自該等第一多數寫入處理之 不，於-苐二記錄儲存多個指示， X夕口曰 /、甲邊弟二記錄之各 29 200529195 目的地條紋可 個指不指出該等第一多數寫入處理之 能含有同位不一致性。 •戈口 申睛專利範圍第18項之物件，其中該儲存媒體進— ^含儲存於其上之多個機器可讀指令，用以由該等第 多數寫入處理之—第—寫人處理接收—清理指^以 回應於該清理指令，將該第二記錄寫入—碟片儲存: 元0

   10 15 20 2〇·如”專利範圍第19項之物件，其_雜存媒體進— 包含儲存於其上之多個機器可讀指令，用以於該第二卞 錄寫广碟片儲存單元完成時，發送—記錄“完 不給該等第—多數寫人處理之各個寫入處理。 21·如申請專利範圍第20項之物件，其中該

   包讀存於其上之多個機器可讀指令，用以針對Ϊ等; —多數寫人處理之—第二寫人處理，回應於該第二寫/ 理收到己錄寫人完成指示，而將使用者資料及同伯 貢料寫入關聯於該第二寫入處理之該目的地條紋：以及 對關|外於该第二寫人處理之該目的地條紋發送一 清除指令。 T ° 22.如申請專利範圍第21項之物件’其中該儲存媒體進一步 =讀存於其上之多個機器可讀指令，用以由該等第一 土數寫入處理之該第二寫入處理接收一標記清除指 令；以及回應於該標記清除指令，由該第二記錄去除指 出關聯於該第二寫入處理之該目的地條紋可能含有^ 位不一致性的一指示。 30 200529195 τ巧号刊軛圍第22項之物件，发中 :一之多個機㈣指令：:=: 5 10 15 20 回應於該清理指令，將該第二記錄寫入_清理記 /該等第一多數寫入處理之-第三寫入處理，接收 一弟二清理指令；以及 接收 判定含有指出關聯於該第三寫入處理之 條紋可能含有同位不一致性之—指示的該第二記錄曰 否已經被寫入一碟片儲存單元。 ％疋 24·如申請專利範圍第22項之物件，其中該 Γ諸存於其上之多個機器可讀指令，用來進二3 於該清理指令後，由第二多袁 數指示，其中來自—寫入處個第二多 Jg^ λ ^ 口1指出關聯於該 員舄入處理跨該等多個碟片儲 可能含有同位不-致性；以及^之—目的地條紋 -回應於來自該等第二多數寫入處理之該等多 ::::錄儲存第二多數指示，其中該第， 了 —夕數指示中之各個指示指出該等第 處理之—目的地條紋可能含有同位不-致性。 25:申請專利範圍第14項之物件，其中該儲存媒體進—牛 =含储存於其上之多個機器可讀指令，用以由該等第二 多數寫入處理之—第一寫入處理，接收一第三清理= 錄； 31 200529195 令；以及回應於該第三清理指令，將該第二記錄寫入一 碟片儲存單元，其中該清除該指示之動作包括，將指出 關聯於該第二寫入處理之該目的地條紋可能含有同位 不一致性之該指示已經被去除的該第二記錄，寫入一碟 5 片儲存單元。 26.如申請專利範圍第25項之物件，其中該第一記錄隨一第 一世代號碼儲存於一第一碟片儲存單元，以及該第二記 錄隨一第二世代號碼儲存於與該第一碟片儲存單元不 同之一碟片儲存單元。 10 27. —種系統，包含有： 至少一記憶體，其包括一作業系統以及一應用程 式； 耦合至該記憶體之一處理器； 資料儲存裝置，其具有多數碟片儲存單元； 15 一資料儲存裝置控制器，其係用來管理對該資料儲 存裝置所作輸入/輸出（I/O)存取動作；以及 可由該處理器執行且於該記憶體中之一裝置驅動 程式，其中該應用程式、作業系統及裝置驅動程式中之 至少一者適於： 20 儲存一第一記錄於一碟片儲存单元’其中該第一記錄 包括一指示，供指出一跨該等多個碟片儲存單元而儲存之 使用者資料與同位資料條紋可能含有同位不一致性； 將使用者資料及同位資料寫入由該記錄所指示之 該條紋中；以及 200529195 10 15 20 清除該項指示。 28. 如申請專利範圍第27項之系、统，其中該第一記錄含有多 個指示’用以針對跨該等多個碟片館存單元之多個條 紋，指出該等多個條紋可能各含有同位不—致性。卞 29. 如申5月專利圍第28項之系統’其中該等多個碟片儲存 單元係排列成一種獨立碟片冗餘陣列型組織。 30. 如申請專利範圍第29項之系統，其中各項指示包括被指 不之該條紋之-識別資訊’·以及其中各個識別資訊包括 一獨立碟片冗餘陣列組織卷容量編號及條紋編號。 31. 如申請專利範圍第27項之系統，其中該應用程式、作業 糸統及褒置驅動程式中之至少_者進一步適於·” 夕於一第一段累加期間中，由第一多數寫入處理接收 夕個指不，其中來自一寫入處 Iσ個扎不指出關聯於 項寫入處理跨該等多個碟片儲存單元之一目的地條 紋可能含有同位不一致性；以及 1来 回應於來自該等第一多數寫入處理之該等多個指 =於—第二記_存多個指示，其中該第二記錄之各 個指不指出該等第一多數寫 , 冩入處理之一目的地條紋可 月b含有同位不一致性。 32·如申請專利範圍第31項之 ^ 不、、、先，其中該應用程式、作業 糸統及裝置驅動程式中之至 ^ 弟一多數寫入處理之一筮一—^ ^ 馬入處理接收一清f 令；以及回應於該清理指令 π里^曰 儲存單元。 將為—己錄寫入一碟片

   33 200529195 33.如申請專利範圍第32項之系統，其中該應用程式、作業 系統及裝置驅動程式中之至少一者進_步適於：於該第 二記錄寫入一碟片儲存單元完成時，發送一記錄寫入完 成指示給該等第一多數寫入處理之各個寫入處理。 34·如申請專利範圍第33項之线，其中該應用程式、作業 系統及裝置驅動程式中之至少_者進_步適於：針對該 等第-多數寫入處理之一第二寫入處理回應於該第二 寫入處理收到一記錄寫入完成指示，而將使用者資料及 同位資料寫入關聯於該第二寫入處理之該目的地條 、、文’以及對關聯於該第二寫人處理之該目的地條紋發送 一標記清除指令。 申明專利範圍第34項之系統，其中該應用程式、作業 线及裝置驅動程式中之至少—者進_步適於：由該等 第一多數寫入處理之該第二寫入處理接收一標記清除 指令；以相應於·記清除指令，由該第二記錄去除 心出關％於④第二寫人處理之該目的地條紋可能含有 同位不一致性的一指示。 %，如申請翻範„34項之系統，其㈣制程式、作掌 系統及裝置馬區動程式中之至少一者進一步適於： 回應於該清理指令，將該第二記錄寫入一清理記 錄； 由。玄等第禺入處理之-第三寫入處理，接收 苐一清理指令；以及 判定含有指出關聯於該第三寫入處理之一目的地 34 200529195 條紋可能含有同㈣—雜之—指 π 〇 次乐一圮錄，是 否已、、里被寫入一碟片儲存單元。 系統及裝置驅動程式;：：=式、作業 •如申請專利範圍第35項之系 5 於該清理指令後，由第二多數寫人處理接收第二多 丁：中來自一舄入處理之各個指示指出關聯於該 頁寫入處理跨該等多個碟片儲存單元之_目的地條紋 可施含有同位不一致性；以及 _回應於來自該等第二多數寫入處理之該等多個指 不:第二記錄儲存第二多數指示，其中該第二記錄 之《亥等第_多數指示之糾固指示指出該等第二多數寫 入處理之一目的地條紋可能含有同位不一致性。 38.如申請專利範圍第37項之系統，其中該應用程式、作業 系統及裝置驅_式_之至少—者進_步適於··由該等 第一多數寫人處理之—第_寫人處理，接收—第三清理 指令；以及回應於該第三清理指令，將該第二記錄寫入 碟片儲存單元，其中該清除該指示之動作包括，將指 出關聯於該第二寫入處理之該目的地條紋可能含有同 位不一致性之該指示已經被去除的該第二記錄，寫入一 碟片儲存單元。 39·如申請專利範圍第38項之系統，其中該第一記錄隨一第 一世代號碼儲存於一第一碟片儲存單元，以及該第二記 錄隨一第二世代號碼儲存於與該第一碟片儲存單元不 同之一碟片儲存單元。 35