TW522303B - Transaction support on logical disks - Google Patents

Description

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相關申請的交叉引用 本申#案主張2000年1月18日申請的美國臨時專利申請案 60/ 176507的優先權，並將之以引用的方式併入本文中。本 申凊案係關於2000年7月6日申請，標題為“ Enhanced Stabk Disk Storage (增強型穩定磁片儲存），，之美國專利申請案， 其係轉讓予本申請案之受讓人，並將其所揭示内容以引用 的方式併入本文中。 發明範疇 本务明一般係關於資料異動，特別是資料寫入非易失性 吕己憶體的分散式異動支援。 發明背景 井動係指視為確保資料完整性的不可分性位置的一連串 貝汎X換和相關工作（例如資料庫更新）。在一個異動 中，將資料從一個一致狀態轉換到另一一致狀態。為了完 成一個異動並使資料變化成為永久的（或“被託付”）， 異動對於失敗必須是不可分的，也表就是說，該異動必須 被元整地完成。如果在該異動被成功完成前出現了 _些情 泥，則該異動被終止，且必須撤消對資料所做的任何改 變，以便如同該異動從未存在的效果。下文中，當將術語 冤成”應用於一個異動時，是指該異動或者被託付或者 被終止。 當異動中的參與者是一個分散式系統的一部分時，異動 支援的先天困難就被加劇。因此有必要確保異動被所有參 與者不可分地且一致地託付或終止。例如，一個異動中的 〇：\73\73〇8〇.9ΐ〇531 〇〇α 4 „ 4 - 本紙張尺^家標準(CNS) A4規格(21〇Χ297公爱) " " - 522303

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五、發明説明（2 某些參與者可能失敗，且在一個分散式系統中，有些其他參 與者可能不知道該失敗。同樣，從失敗中恢復的參與者必 須決定該異動的命運。 以引用的方式併入本文中的是Bernstein等人（Addis〇n_

Wesley，1987 )的“資料庫系統中的並行控制和恢復，，，第了 章中描述了用來確保在分散式系統的多個飾點上的異動一 致性不可》光付協足（ACP )。作者描述作為ACp例子的一 個兩階段託付（2PC)協定。該2PC協定包括第一階段，其 中對-個4動的所有參與者投票表決該異動是否應被託付 或終止。在2PC協定的第二階段，該異動的一個協調者基於 投票表決來決定該異動是否被託付或終止，並將該決定發 送給參與者。 本發明揭示區域在一個電腦系統故障事件中有效儲存资 料和恢復被«資料的方法。Μ方法依賴於㉟資料之外 的資訊儲存到一個非易失性記憶體，典型地是一個磁片， 並在出現故障時，使用該額外資訊恢復被儲存的資料。 在此將其公開以引用时式併入本文中的咖灿等人的美 國專U45’575揭示了包括—個記憶體的磁片控制器。該 記憶體包括將儲存在磁片中的資料區塊邏輯位址映射到標 示了物理儲存位置的一表格。除了將資料寫入到一個儲存 位置中之外，石兹片控制器還寫入每個儲存位置的相關的邏 輯位址、日#間標記以及指示—個特定資料區塊出現在一串 資料區塊的何處的資料。經由實質上從整個磁片中讀取， 這些額外的資訊係用來從系統故障中恢復。 男 O:\73\73080-9I053I.DOC\ 4

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補充 五、發明説明（3 在此將其公開以引用的古、丄 〇万式併入本文中的Chao等人的美 國專利5，481，694揭示了包本一伽―止 一 ^ - 個圮fe體、多個磁性磁片單 元以及一個控制器的電子资拉 ”枓儲存系統。該記憶體包括交

又引用邏輯位址和磁片單开μ A π早7L上的物理位址的表格、包括資 料的物理位址列表以及能夠接次 们接收貝枓的磁片機上的階段的 物=址列表。當把資料寫人磁片機時，包括對於多區塊 的邏輯位址和序號的標記被與資料—起寫人。Α了從系統 故障中恢復，儲存在磁片機上的檢驗點記錄和檢驗點階段 恢復表格和列表。 们993年12月的第14次作業系統原理會議的會議錄的15 一 28頁中，de Jonge等人的名為“ The L〇gkal碰：Α

Approach to Improving File System(邏輯磁片：改良檔案系統 的一個新方法）’，之的文章以引用的方式併入本文中，其中 作者描述了 一種邏輯磁片，其中定義了用於將檔案管理和 磁片管理分離的磁片儲存器的介面。該介面使用邏輯區塊 號碼和區塊列表，並支援多檔案系統。作者聲稱支援一個 不可分恢復位置（ARU )。在恢復過程中，屬於相同aRU的 所有邏輯磁片命令被視為單一無形操作。因此，邏輯磁片 總是恢復到以前存在的狀態，或恢復到實行了 ARU的所有操 作之後存在的狀態。不過，不支援並行ARU。 將1992年1月的USENIX winter 1992技術會議會議錄的第 237 — 25 1 頁中的English等人的名為 “Loge: a self-organizing disk controller ( Loge: —種自我組織的磁片控制器）”的文章 以引用的方式併入本文中，其中作者描述了使用一張轉換 O:\73\73080-91053I.DOC\ 4 - 6 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇 x 297公釐) 522303

五、發赞說研，（4 ，和-個配置圖將資料儲存到磁片中的系統。冑包含一個 區塊位址和一個時間標記的尾部標記與被儲存資料一起寫 入，片。尾部標記中的資訊使得系統能夠從故障中恢復。 將等人的名為“施咖：a high performance parallel storage device with strong recovery guarantees (Mime:帶有強 大恢復確保的高性能並行儲存器裝置），，，HPL—CSP—92 — 9 (Hewlett-packard公司於以”年丨丨月出版）的文章以引用的 方式併入本文中，其中作者描述了類似於上面所描述的Loge 的磁片儲存結構。在Mime* ,尾部標記包括對於多區塊寫 入的一個區塊位址、一個序號以及多區塊寫入中的最後分 組的標記。與L0ge中一樣，尾部標記資訊使得系統能夠從 故障中恢復。

Mime支援能見距離組形式中的有限形式異動支援的不可 分多區塊寫入。Mime確保在故障的情況下，一個活動能見 距離組中的所有區塊寫入被終止。 發明概述 本發明的某些方面的一個目的是提供用來支援資料異動 的改良系統。 本方面的某些方面的進一步目的是提供當異動的參與者 分佈在一個網路上時，用來實行並行資料異動的改良系 統。 在本方面的較佳實施例中，一個或多個儲存裝置，最好 是非易失性磁片，被用來儲存儲存裝置的一個或多個客戶 所啟動的異動的資料内容。這些儲存裝置中的每一個由控 O:\73\73080-9I053I.DOC\ 本紙强:尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）

-8 - 制電路’最好是一個儲存伺服器來管理，該伺服器 的資料内容寫入儲存裝置的所選擇的區塊框中。這種儲』 裝置在這裏稱作異動支援邏輯磁片（TSLD)。儲存词服： 有易失性㈣II’其中有資料結構’尤其，該資料結構= 值被用來記錄寫人到TSLD的異動資料，並動態鏈結資料被 寫入的區塊框的物理和邏輯位址。 為了保護一個TSLD防備一個特定儲存伺服器的故障，使 用檢驗點操作將健器的資料結構中的值以周期間隔儲存 到丁SLD中。在檢驗點操作之間，資料結構中的值也被^ 個TSLD的區塊框中的異動的資料内容一起儲存。最好，、資 料結構中的值以及檢驗點數據使得區塊框能夠在儲存伺服 器故障的事件中被方便地找到，以便區塊框中的資料内容 能夠被恢復。在故障事件中，儲存伺服器讀取被儲存的檢 驗點數據並“重播” TSLD操作的過程，包括自從實行上次 檢驗點以來的託付和終止異動。重播過程使得儲存伺服器 能夠在故障時，恢復其狀態以及任何正在進行的異動的狀 怨。上述的暫時專利申請以及轉讓給本申請案同一受讓人 的，2000年7月6日中請的另-個名為“ Enhanced 碰

Storage (增強型穩定磁片儲存器），，的，在此將其公開以引 用的方式併入本文中的專利申請案中描述了儲存和恢復的 替代方法。

本方面的較佳實施例最好支援如本發明背景中所描述的 一個兩階段託付（2PC )協定。在異動的第一階段，一個稱 作異動協調者的特定TSLD客戶端經由將參與該異動的TSLD O:\73\73080-9I0531.DOC\ 4 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇Χ297公釐） 裝 玎 線 522303 -j-----—i-

五、發萌親^厂6 T 中的一個指定為主TSLD來啟動該異動。該主TSLD作為記錄 異動狀態的記錄器而工作，且該客戶端指示該主TSLD開始 該異動。該客戶端經由參與該異動的其他TSLD的管理伺服 器來指示這些TSLD將該異動的適合資料内容“軟寫入”各 自的TSLD，從而，產生未託付的區塊值，並通知每種情況下 的客戶端該操作已被完成。在一個軟寫入操作中，區塊框 被寫入的邏輯和物理位址被暫時鏈結。一旦客戶端知道第 一階段已成功完成，則在第二階段，它就指示主TSLD託付 該異動，然後客戶端發佈託付指令給參與的每個TSLD以託 付該異動，從而產生被託付的區塊值。經由永久鏈結被暫 時鏈結的位址來實行託付操作。如果在一個預定的時間階 段内，第一階段未被成功完成，則客戶端指示主TSLD終止 該異動，然後客戶端發佈終止指令給參與的每個TSLD以終 止該異動，從而該異動之前存在的位址鏈結被恢復。 對於習知的異動系統上的異動操作，上面描述的系統有 多個顯著優點。特別地： •資料結構中的相同資訊被用來使得一個TSLD能夠從伺服 器故障中實質上完全恢復，並允許兩階段託付協定的有效 實行。 •系統支援多個TSLD上的分散式異動，還支援一個或多個 TSLD上的並行資料異動。 •沒有異動狀態的中央工作記錄。每個異動可以選擇不同 的主TSLD，因此異動狀態記錄是分散式的。 •TSLD支援並行活動異動並能夠從多個異動故障中恢復。 O:\73\73080-9IOS31.DOC\ 4 " 9 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 裝 玎 線 522303

•因為具料結構中的所有資今去 、 T⑽有L被儲存5UTSLD中，所以 TSLD可以從一個故障伺服哭热# 匕、 "匕移動到-個工作伺服器，從而 能夠重新屋生開放異動的位址鏈結和資訊。 •不需要對TSLD的額外的輸入/輪ψ J w八/細出操作，就可以實行對 TSLD的資料結構資訊的增加的儲存。 也表就疋发’使當系統包括個別在—個網路上的多個磁 片及/或多個伺服器時，軟寫人操作與異動的託付和終止也 一起被支援。 •可f以彈性活的方式來實現檢驗點操作，例如作為-個 背景操作或經由辨識自從上個檢驗點後變化的資料結構中 的成分。 •故幛4後的TSLD的恢復是快速的，由於只有該TSLD上 次檢驗點操作後被儲存的區塊框需要被讀取。 •故障之後的TSLD的恢復產生關於開放異動的足夠資訊以 使得該異動的參與者能夠查詢異動狀態並獲得是否託付或 終止該異動的一致意見。在客戶端故障的情況下，tsld上 有足夠的貝汛用於託付或終止異動，其資訊可以被其他客 戶端影響。 因此，根據本發明的較佳實施例，提供了用來支援資料 異動的裝置，包括： 用來接收作為連續資料區塊的資料用以儲存在各自物理 位置的至少一個TSLD ;以及 控制電路’配置成用來當寫入至少一個TSLD時，將連續 資料區塊、至少一些資料區塊以及指示了連續資料區塊中 -10- 裝 η 線 〇\73\73080-910531.000 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐）

设來的貧料 …政叼芏少一個炎 少-個TSLD，並被配置成用乡數-起傳送到至 至少一個參數完成資料異動。 貝'的狀態，以便使用 最好，控制電路包括將控制 至少一條通信鏈結，且控制兩改^禹。到至少—個丁SLD的 少一個TSLD。 ％ 二由至少一條鏈結管理至 最好’上述裝置包括—個資料 送到控制電路並與該控制電路耦合。 用未知貝枓傳 進一步最好，資料傳輸網路、 -個TSLD，且控制電路經由哕：二送資料到至少 個TSLD。 μ ”枓傳輸網路來管理至少一 最好’ ±述裝置包括-個將資料傳送到控制電路的 私〇 :::控制電路包括至少一個易失性記憶體，其用來儲 才曰示了土 y些貝料區塊的_個或多個特性的資料 的-個或多個資料結構’這些資料中的至少一些由控制電 路寫入到至少—msLD，這樣至少―個易失性記憶體的内 谷可以被從儲存在至少—個TSLD中的—個或多個資料結構 中的資料中的至少一些資料中再生。 進一步最好，資料結構中的一個包括一張轉換表，其用 來將連續資料區塊的邏輯區塊位址映射到各自的物理位址 並t a己貝料區塊中的哪個正在參與一個開放的資料異動。 取好’其中一個資料結構包括一個辅助轉換表，其用來 為每個各自的開放資料異動’將與一個開放異動相關的邏 0 '73\73〇80-9|〇531 D〇C\ 4 11 本&尺度適财國國在邮⑽）域剔濃撕讀)· 522303

A7 B7 五、發明説明（9 專區鬼位址映射到在啟動該異動之前存在的連續資料區轉 的^自的物理位址，並映射到開放資料異動的-個標示。 鬼取好，控制電路將各自的邏輯位址寫入到連續的資料區 最好’㈣電路將-個資料異動的標示寫人料續的資 料區塊。 、 ，最好’控制電路將-個資料異動的狀態的記綠器的標亍 冩入到連續的資料區塊。 不 ，個資料結構包栝一個配置位元 射連、續資料區塊中的每一個的可用性。 來映 進-步最好’其中-個資料結構包括—個料 中的下-個可用資料區塊的位置的指標值。-鬼 最好，其中一個資料結構包括連續 用資料區塊的位置的指標值。 鬼中的矛一可 最好，至少_個TSLD包括一 "一“….....有磁項的石兹片，並且控制 電路在單-方向上在磁片❸表面上，' 以磁頭的一系多 掃描，將資料區塊寫入到磁片中 進一步最好，一系列掃描中的每— 碼，且其中—個資料結構包括一個指示了 個檢驗點1 值。 曰、了目前檢驗點 號 最好，其中一個資料結構包括—個 本’其用來儲存在磁頭的一個或多個掃：：配置位元圖 料區塊中的每一個的可用性。 、、束處的連續 最好，當磁頭的一個或多個掃描完 、’控制電路將 0 \73\73080-910531.D〇C\ -12- 本纸張尺度適财s @，轉準(CNS) A4規格(2igx;^^ 1 522303 、， 、' t A7 _…—...........： ,^ B7 五、發明説明（1〇 )

個或多個資料結構中的至少一些資料寫入至少一個TSLD 中 〇 最好’資料結構中的一個包括一個異動狀態工作記綠， 其用來儲存資料異動的至少一個記錄，其中該至少/個記 錄包括資料異動的一個標示以及參與該資料異動的奚少一 個丁SLD的標示，其中至少一個記錄包括一組記錄中的至少 一個’孩組記錄包括：開始一異動、託付一異動和終止一 兴動’其個別記錄異動已經開始、被託付和被終止。 最好，控制電路在連續的資料區塊上寫入尾標，該尾標 包括一個或多個指示了每個資料區塊使用的資料區。 最好’ 一個或多個資料區包括資料異動的一個標示以及 作為資料異動狀態之記錄器的主TSLD的標示。 最好’一個或多個資料區包括資料區塊的一個邏輯位 址。 最好，一個或多個資料區包括一個指示了資料異動狀態 的標記。 最好，該裝置包括一個磁片控制器，其控制至少一個 TSLD，其中磁片控制器能夠從控制電路寫入至少一個 的資料中恢復一個易失性記憶體的内容。 最好，至少一個參數包括多個參數。 最好，資料異動包括多個並行資料異動。 最好，至少一個TSLD包括一個由伺服器管理的磁片。 最好，至少一個TSLD包括多個TSLD。 最好，至少一個參數包括一個異動狀態工作記錄，其記 0\73\73080-91〇531 D〇C\ 4 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐) ' --—- 裝 訂 線 ^22303

綠資料異動的一個或多個狀態。 最好，至少一個參數包括至少— 知# n 、 u刀欢式異動狀熊工作 。、求的一邵分，該工作記錄記綠 態。 '竹井動一個或多個狀 可移動的，以便被其 少一個儲存裝置中的 最好，至少一個儲存裝置被調適成 他控制電路操作，以便恢復儲存於至 會訊。 一種用來實行 根據本發明的較佳實施例，進一步提供了 資料異動的方法，包括： 、在至少-個TSLD中接收作為連續資料區塊的資料及和至 少-些資料區塊的每-個一 # ’和指示了連續資料區塊中 的一個隨後資料區塊的物理位置的參數；以及 回應於至少一個參數，轉換至少—個丁SLD中的資料的 態，以便完成資料異動。 最好，該至少一個參數包括多個參數。 最好，在該至少一個TSLD中接收資料包括將資料經由資 料傳輸網路傳送到至少一個TSLD。 最好’傳送資料包括將至少一個TSLD耦合至資料傳輸網 路0 最好，傳送資料包括： 經由控制電路將至少一個TSLD耦合至資料傳輸網路；以 將控制電路耦合至資料傳輸網路。 進一步最好，接收資料包括從一個客戶端接收資料。 -14 - O:\73\73080-9I0531 DOC\ 4 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 五、發明説明（12 ) 最好，孩方法包括將一個或多個資料結構儲存到至少一 個易失性記憶體中，上述資料結構包括指示了至少一些資 料區塊的一個或多個特性的資料，並將資料結構中的至少 -些資料寫人到至少-個丁⑽中，以便至少_個易失性記 憶體的内容可以從儲存在至少一個TSLD中的一個或多個資 料結構中的至少一些資料中再生。 最好，儲存一個或多個資料結構包括儲存一個轉換表， 該轉換表用來將連續資料區塊的邏輯區塊位址映射到各自 的物理位址，並標記資料區塊中的哪一個目前正在參與一 個開放資料異動。 '~ 最好，儲存一個或多個資料結構包括儲存一個輔助轉換 表，其用來對每個各自的開放資料異動，將與一個開放異 動相關的邏輯區塊位址映射到在啟動資料異動之前存在的 連績資料區塊的各自的物理位址，並映射到該開放資料異 動的標示。 最好，接收資料包括將各自的邏輯位址寫入連續的資料 區塊。 ” ^ 取好，孩方法包括使用轉換表來定位一個特定資料區 塊，以便從該特定資料區塊中讀取資料。 最好，儲存一個或多個資料結構包括儲存一個指示了連 續位置中的每一個的可用性的位置位元圖。 進步最好，將至少一些資料寫入至少一個TSLD包括將 貝料寫入連績資料區塊中的一個，包括使用下列步驟： 掃描個或多個資料結構以決定至少一個TSLD中的一個 O:\73\73080-9l0S3! DOC\ 4 修正 補充 五、發明説明（13 可用資料區塊的物理位置； 、： 或夕個s料結構的資料和至少一些内容窝入物理 位置；以及 =應& $決疋的物理位置，更新一個或多個資料結構。 : 掃爲居個或多個資料結構包括檢查一個邏輯位 址是否包括在一個開放異動中。 最好寫入個或多個資料結構的資料和至少一些内 容’包括下列步驟： 寫入對應於一個軟寫入操作的值；以及 寫入作為主TSLD的至少一個TSLD的標* ,該TSDL作為資 料,動的-個記綠器工作，以實行暫時寫入操作。 〃 最好寫入一個或多個資料結構的資料和至少一些内 容，包括寫入一個對應於開始操作的值，且更新—個:夕 個貝料結構’包括寫入一個開始記錄，該記錄包括異動 一個“ 7F和王TSLD的一個標示，以便實行開始操作。勺 最好，窝入一個或多個資料結構的資料和至少〜 容，包括寫入對應於一個託付操作的值，且更新；婆内 個資料結構包括： 或多 清除指示了異動的開放狀態的標記； 寫入一個託付記錄，該記錄包括異動的一個標示 丁SLD的一個標示，以便實行託付操作；以及 取不和主 更新一個異動狀態工作記錄。 最好，寫入一個或多個資料結構的資料和至少〜此 容，包括寫入對應於一個終止操作的值，且更新〜〜内 .〜個或多 O:\73\73080-91053I.DOC\ 4 - 10 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公复） 522303

/ Ή 五、發明説明（14 個資料結構包括： 清除指示了異動的開放狀態的標記； 寫入一個終止記錄，該記錄包括異動 TSLD的一個標示，以便實行終止操作；以及個枯不和主 更新一個異動狀態工作記錄。 最好，該方法包括掃描該—個或多個 料異動的狀態。 ”竹、、告構以決定資 最好，該方法包括實行一個檢驗點操 驟： F 其包括下列步 鎖住一個或多個資料結構； 裝 將-個或多個資料結構的内容寫入到至 驗點位置；以及 個TSLD的檢 回應於將内容寫入至少一個來 料結構的至少-㈣容。 ^，卜個或多個資 :好’該方法包括實行恢復操作，其包括下列步驟： k至少—個了灿中讀取—個或多個資料結構的内容；以 及 線 回應於上述内宏，σ . 更新土少一個易人性記憶體中的一個 或夕個資料結構。 、貝行陝復操作包括讀取：自從實行檢驗點操作以 Ί寫人的所有的—個或多個資料結構的内容。 進—步最奸，余一 u« ^ ^ K仃恢復操作包括讀取：自從實行檢驗點 操作以來，被耷人 4 馬入的所有一個或多個資料結構的内容，該 1買取所用時間音w 男貝上不多於用來寫入自從實行檢驗點操作

O:\73\73080-91053I D〇C\ 4 ' 17- :297公釐） 五、發明説明（彳5 ) 以來被寫入的所有的一個或多個資料結構所用的時間。 最好，實行恢復操作包括決定一個開放異動的狀態以及 使得開放異動的一個或多個客戶端能夠查詢狀態並決定是 否託付或終止該開放異動。 最好，該方法包括實行一個異動協調操作，其包括下列 步驟： 選擇至少一個TSLD中的一個作為資料異動狀態的記錄 备， 提出一個開始異動操作給記錄器； 為了一個回應等待一個來自記錄器的預定時間，該回應 指示了資料異動的狀態； 視上述回應而定，提出一個或多個軟寫入操作給至少一 個TSLD ;以及 視上述回應而定，決定是否託付或終止該異動，經由發 出一個託付或終止異動操作。進一步最好，該方法包括實 行異動完成操作，其包括下列步驟： 從包括指示了一個資料異動狀態的内容的至少一個丁SLD 中讀取第一組連續資料區塊；以及 回應於第一組連續資料區塊的内容，將第二組連續資料 區塊寫入至少一個TSLD中，並將一組一個或多個資料結構 寫入至少一個易失性記憶體。 最好，該資料異動包括多個並行資料異動。 最好，該至少一個TSLD包括一個由伺服器管理的磁片。 最好，該至少一個TSLD包括多個TSLD。 O:\73\73080-9l053l.DOC' 4 - 18 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 522303

16 A7 B7 五、發明説明（ 據本發明的一個較佳實施例，進一 子資料儲存的裝置，包括： 一、％ 個TSLD，用來接收連續資料區塊以儲存料自的 位置；以及 2制電路’其被配置成當寫人TSLD時，將連鲭資料區塊 與至少一些資料區塊、-個或多個指示了連續資料區塊中 的，來的資料區塊的物理位置的參數—起傳送到⑶。 取好，該一個或多個參數包括多個參數。 根據本發明的較佳實施例’進一步還提供了用於電子資 料儲存的方法，包括： ” 提供連續資料區塊以儲存到一 TSLD中各自的物理位置； 連續資料區塊中的至少_些資料區塊的每—個決定指示 了藏連續資料區塊中的_個後來的資料區塊的物理位置的 一個或多個參數；以及 將連續資料區塊和一個或多個參數儲存到該tsld中。 最好’孩一個或多個參數包括多個參數。 根據本發明的一個較好較佳實施例，進一步提供了一個 用來實行資料異動的電腦軟體產品，纟包括將程式指令記 鉍在其中的電腦可讀取媒體，當其中的指令被電腦讀取 時，造成電腦在至少一個TSLD中接收作為連續資料區塊的 貝料及和土少一些資料區塊中的每一個一起，與指示了連 績貝料區塊中的_個後來資料區塊的物理位置的至少一個 參數，並回應於至少一個參數，來轉換至少一個Ts乙d中的 資料的狀態，以便完成資料異動。 O:\73\73080-91053I.DOC\ 4 -19-

522303 17 五、發明説明（ 根據本發明的一個較佳音y 、 存較佳爲她例，進一步提供一個用來儲 存电子貨枓儲存的電腦軟晋#σ ^ . ㈣人fla產叩，其包括將程式指令記錄 ，、中的笔腦可讀取媒體’當其中的指令被電腦讀取時， 以電腦提供連續資料區塊心儲存到復时各自的物理 位f，將連續資料區塊中的至少一些資料區塊中的每一個 决疋才曰π 了連績貝料區塊中的後來的資料區塊物理位置的 一個或多個參數，並將逯嶠咨 亚打運，，、貝貝枓區塊以及一個或多個參數 儲存到TSLD中。 現在根據以下的本發明較佳實施例的料以及圖式來更 充分地理解本發明，其中： 圖式簡述 «Ι1Α是根據本發明的—個較佳實施例，表示—個分散式 訂子系統的圖解方塊圖’其中磁片被物理韓合至錯存飼服 咨’且且異動於其中發生； 圖1Β是根據本發明的一個較佳眘 .^ 权佳胃她例，表不替代分散式 儲存系統的圖解方塊圖’其中磁片被虛擬賴合至儲存飼服 器，且異動於其中發生； 圖2是根據本發明的一個較佳實施例，表示包括在圖以或 圖⑴中的系統的支援邏輯磁片（TSLD)的異動和伺服器之 間的關係的圖解方塊圖； 圖3是根據本發明的-個較佳實抱例，由tsld儲存的磁片 上（on- disk)區塊結構的圖解方塊圖； 圖4是根據本發明.的一個較佳音技 丨u A住貫她例，在一個軟寫入操作 中的步驟的流程圖； -20, O:\73\73080-91053l D〇C\ 本纸張尺度適用> 國國家標準(CNS) A4規格(210X297公复）—

圖5是根據本發明的一個較 中的步驟的流程圖； 住貫施例，在一個軟讀取操作 圖6是根據本發明的一個車六 、 的步驟的流程圖； *貫施例，在一個讀取操作中 圖7是根據本發明的一個幹 的步驟的流程圖； X住貫施例，在一個開始操作中 圖8是根據本發明的一個較 、> 的步驟的流程圖； 貝她例，在一個託付操作中 圖9是根據本發明的一 的步驟的流程圖； 個較佳實施例 在一個終止操作中 圖10A是根據本發明的一 中的步驟的流程圖； 個較佳實施例，在 一個查詢操作 圖10B是根據本發明的一個、 ^ ,, 苹又佳貝犯例，來自圖10A的 為操作的可能結果的狀態圖； 圖11是根據本發明的一個較伟杂、 隹貝她例，在一個檢驗點操 中的步驟的流程圖； 圖12是根據本發明的一個較佳實施例 協調操作中的步驟的流程圖； 圖13是根據本發明的一個較佳實施例 的步驟的流程圖； 在一個對於異動的 在第一恢復操作中 裝 訂 線 圖14是根據本發明的一個較佳實施例 的步驟的流程圖； 在第二恢復操作中 圖15是根據本發明的一個較佳實施例 的步驟的流程圖； 在第三恢復操作中 0 \73\73080-9I053I DOC\ 4 -21 - I紙張尺度適用中國國家標罕(CNS) A4規格(210X 297公复了 522303

A7 B7 五、發明説明（19 ) 圖16是根據本發明的一個較佳實施例，在異動完成操作中 的步驟的流程圖。 較佳實施例詳述 裝 線 現在討論圖1A，其為根據本發明的一個較佳實施例，顯 示一個異動於其中發生的分散式儲存系統20的圖解方塊圖。 系統20包括多個作為儲存裝置操作的磁片28、30和34。磁片 34耦合至一儲存伺服器32，包括致能伺服器32以管理磁片的 控制電路33。磁片28和30耦合至一儲存伺服器26，包括個別 致能伺服器26能夠管理磁片的控制電路35和37。經由適合的 控制電路管理的儲存裝置，例如磁片28、30和34在這裏稱作 異動支援邏輯磁片（TS L D )。這裏稱作TSLD介面的控制電 路實行儲存裝置或耦合至電路上的裝置上的TSLD操作。以 下表示TSLD、TSLD介面以及TSLD操作的詳細描述。系統20 内的每個磁片28、30和34被配置一個唯一的標示，這裏個別 稱作TSLD!、TSLD2、TSLD3。儘管系統20包括三個TSLD， 但應當理解系統可以包括任意數量的TSLD，其中的每一個 連接一個儲存伺服器（以下簡單稱作伺服器）並由它進行 管理。還應當理解，系統20中的每個伺服器管理一個或多個 TSLD。 伺服器26和32輪流耦合至一個資料傳輸網路24，例如一個 局部區域網，客戶端22亦耦合至該網路。客戶端22知悉系統 20中的每個磁片的標示並知道管理每個磁片的各自伺服器。 客戶端22協調一個TSLD異動的實行。其啟動一個TSLD操 作，並將該TSLD操作和操作將運用的一個或多個TSLD的標 O:\73\73080-910531.DOC\ 4 - 22 ~ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 年月日 補无 A7 B7 五、發明説明（20 ) 示一同轉發到適合的儲存伺服器或伺服器。一旦接收到一 個TSLD操作，每個伺服器實行由客戶端22指定的一個或多 個TSLD上的操作，並對客戶端做出回應。 圖1B是根據本發明的一個較佳實施例，顯示替代分散式 儲存系統40(異動發生於其中）的圖解方塊圖。除了下列描述 的區別之外，系統40的操作一般類似於系統20的操作（圖 1A)，其中由系統40和20中的相同元件符號指示的元件一 般在結構和操作上都是相同的。系統40包括伺服器26和32以 及磁片TSLD!，TSLD2，TSLD3所耦合至的一個儲存區區域網 路42。伺服器26和32經由網路42被虛擬耦合至並管理其各自 的磁片，如圖中的虛線所示。經由網路42轉發一個TSLD操 作給適合的伺服器或多個伺服器，客戶端22啟動該操作，且 每個特定伺服器經由網路回應客戶端22。 圖2是根據本發明的一個較佳實施例，顯示伺服器26和 TSLD 28之間的關係的圖解方塊圖。儘管以下的描述應用於 包括在伺服器26中的TSLD 28及其相關TSLD介面35，但應當 理解系統20和/或系統40中的每個TSLD及各自的伺服器實質 上如同以下對於TSLD 28和伺服器26的描述。 TSLD 28包括由磁碟機61操作的一個非易失性儲存磁片 62。磁片62最好在磁媒體媒體63中實現，其被磁片支架79上 的磁片頭78所讀取寫入。如以下更詳細描述的，在區塊寫入 上，磁片支架79以“移動前向儲存（move-forward-and-store) ”動作操作。磁片控制器76控制磁片62的操作。磁片 控制器76、磁碟機61及其所有元件最好是流行的、工業標準 O:\73\73080-910531.DOC\ 4 - 23 _ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 522303 五、發明ϋ

Α7 Β7 的項目。利用習知的方法，磁媒體63被分成多個物理磁區 64a、64b、64c…64ζ，這裏統稱為磁區64。每個物理磁區由 一個物理磁區位址註記。最好，每個磁區的尺寸等於2的整 數次冪的位元組，例如512位元組。 被儲存至磁片62上的資料被寫入多個易失性尺寸的區塊框 位置82a、82b、82c..·，這裏統稱作區塊框82。每個區塊框 最好由第一個磁區的物理位址磁區註記，該第一個磁區由 區塊框組成。每個區塊框82最好由整數個連續磁區64構成， 且每個區塊框能夠儲存資料區塊。在磁片62的格式化過程 中’一些磁區64被保留用於描述關於伺服器26和磁片62的物 理和邏輯參數。該等參數包括每個磁區的尺寸，磁片中 的磁區的數量，區塊框82的尺寸和數量以及磁片62支援的邏 輯區塊位址（LBA)的範圍。同樣在磁片62的格式化過程中 保留的是在檢驗點操作過程中使用的空間，其中尤其，伺 服器26中包含的易失性主記憶體70中儲存的資料被儲存到磁 片62中。以下更詳細地描述檢驗點操作。 以下將更詳細地描述易失性記憶體7〇儲存多個易失性動態 資料結構，這些資料結構作為一個tSLD介面35。該等資料 結構的内容最好由伺服器26控制。 記憶體70作為TSLD介面35儲存： •一個轉換表資料結構72，其在LBA和物理區塊位址之間 轉換。該轉換表將每個邏輯區塊位址“丨”與磁片62的一個 區塊框的相應物理位址綁定，這裏稱作TT ( i ) 。TT ( i ) 最好是容納最近被儲存的邏輯位址為“厂，的區塊的内容之 〇：\73\73080-9|〇53 l .D〇C\ 4 - 24 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

一區塊一空間的第一磁區。最初，τ τ (i)的所有值都被設 置成零（NULL ))值。當資料被寫入磁片62時，對於特定 邏輯區塊位址i的TT(i)的值就從零值改變，並被更新成 為區塊i上次被儲存的區塊空間的磁片磁區位址。轉換表Μ 還包括一個標記區域73 ,因此轉換表72中的每個事項丁丁 (1 )的標記可被設置來指示區塊“ i ”目前正在參與一個開 放異動。當一個特定標記被設置時，各自的事項T T ( i )註 屺一個未託付的區塊框。如以下描述的，對於區塊丨的被託 付的區塊框可以使用一個輔助轉換表事項ATT(i)來被找 到。如果tt (i)事項未被標記，則ττ (丨）註記對於區塊i 的被託付的區塊框。 •一個輔助轉換表（ATT)資料結構172，是表72的精簡形 式，包括表72的非零事項，其中標記區域乃被設置。換句話 說，輔助轉換表172記錄目前包含在一個開放異動中的區 塊。表172包含對於包含在開放異動中的每個區塊丨的事項， 在開放異動之前被儲存的區塊丨的相應的區塊框位址 ATTG)，以及區塊丨目前被包含在的異動的標示Trans 1〇，。 •個配置位元圖資料結構74，用來在區塊至磁片62的每 /人儲存過程中，疋位可用的磁片區塊框82。對於每個區塊 框i，如果區.塊框對於區塊内容的儲存是可用的，則配置位 元圖74中的相應位元被設置成〇。如果區塊框包括一個區塊 的内备，或者如果區塊框已經被保留由伺服器託資料結構使 用，則相應的位元被設置成i。當磁片62被初始化時，使得 除了那些為伺服器26所保留的所有區塊框外都成為可用的， -25- O:\73\73080-910531.DOC\ 4 本紙張尺度適财®國家鮮(CNS) A4規格_ χ --- ^22303

Bl. 3t. A7

更配置位元圖74中的每個位元都被設置成〇e 實^上^!^位元圖資料結構174。工作位元圖丨74是當 貝4丁上 〆入知驗點操作陆W Λ 5H 田 知作時所做的配置位元圖74的副本。 •一個檢驗點資料处接 ”十、、、。構84 ,其記錄已被實行的 的數量。當磁片岁加7〇ρ 、丄 丁 H知點知作

Fm伽舌 9已完成一個移動前向儲存動作並準備 開始另一個動你R去 A ^ ^ 寺，自動貫行檢驗點操作。最 點數量S4設置為〇。 肝 U料結構，一個第一可用區塊框指標86和下— 個可用區塊框指標88。當—個檢驗點操作發生時，第一可用 =塊框指標86註記第_個可用區塊框。下—個可用區塊框指 標88註記-個可用的將被下一個區塊儲存操作使用的區塊 框。指標88在每個區塊儲存操作上被更新。 當實行一個磁片恢復時，由伺服器26 “重播，，自從上一次 檢驗點之後的區塊儲存過程來恢復第一可用區塊框指標86戶= 註記的區塊框之後的區塊框的位址。最^，兩個指標都被 設置成第一個未保留區塊框的位址。 •一個異動狀態工作記錄資料結構90，其包括關於異動狀 態的記錄列表。每個異動被配置一個通用唯一識別字，這 裏稱作Tid。工作記錄90的記錄包括Tid並將一個參與該異動 的TSLD的列表94與Tid相關聯。工作記綠包括三部分：記錄 類型、異動識別字以及列表94。以下詳細描述進入工作記錄 90的記錄類型、開始異動、託付異動以及終止異動。 上面描述的每個資料結構元件，也就是，轉換表72、辅助 轉換表172、配置位元圖74、工作配置位元圖174、檢驗點數 -26- 〇.\73\73080-910531 ,DOC\

本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4规格(21〇x 297公爱) 522303 A7 —j B7 五、發明説明（24 ) 量84、第一可用區塊框指標86、下一個可用區塊框指標88以 及異動狀態工作記錄90被在主記憶體70中作為TSLD介面3 5 維護，並在一個對於TSLD 28的檢驗點操作過程中被儲存至 TSLD28。 裝 當一個新區塊框被需要用來儲存資料時，根據配置位元 圖74，一個區塊框被從磁片62上可用的空閒區塊框配置，且 工作配置位元圖184被更新以反映新的配置。為了選擇哪個 區塊框要被寫入，伺服器26記錄下一個可用區塊框指標88的 值。伺服器26使用這個值與配置位元圖74—起，定位有在上 一次被寫入的區塊框之前的位址的下一個可用區塊框。如 此，磁片支架79以移動前向儲存動作移動，直到一個檢驗點 操作被叫喚。在前面參考的臨時專利申請案第60/ 176507號 以及被轉讓給本發明同一受讓人的，2000年7月6曰申請的 專利申請案“ Enhanced Stable Disk Storage (易失性增強型穩 定磁片記憶體）”中描述了有關移動前向儲存方法的進一 步的細節。 線 當一個客戶端啟動多個TSLD上的異動時，客戶端選擇 TSLD中的一個，最好選擇有最小標示的TSLD作為主TSLD。 主TSLD作為異動狀態的記錄器來工作。如以下描述的，異 動狀態工作記錄90的記錄最好有三種類型。 一個開始異動記錄92記錄一個事實，也就是，一個異動 Tid已經開始並且列在參與該異動的TSLD的列表94中。列表 94上的第一 TSLD 96為異動Tid選擇的主TSLD。這裏使用的 對於開始異動記錄92的符號是： O:\73\73080-910531.DOC\ 4 -27- 本紙張尺度適用中國國家襟準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 五、發明説明（25 )

Begin ( Tid;TSLD1?TSLD2. . .TSLDm) 其中TSLDi是主TSLD，TSLD2... TSLDm是參與異動Tid的其 他TSLD。 一個託付異動記錄102記錄一個事實，也就是，一個異動 被託付。每個託付異動記錄102包括異動的標示Tid以及參與 該異動的TSLD的列表94。這裏使用的對於託付異動記錄102 的符號是：

Commit( Tid; TSLD1? TSLD2... TSLDm) 一個終止異動記錄112記錄這樣一個事實，也就是，異動 被終止。每個終止異動記錄112包括異動的標示Tid以及參與 該異動的TSLD的列表94。這裏使用的對於終止異動記錄112 的符號是：

Abort(Tid;TSLD1?TSLD2.. .TSLDm) 最好，如以下所描述的，每個開始異動記錄92只被儲存在 對於異動Tid的主TSLD的異動工作記錄中，直到異動被託 付或終止。 最好，每個託付異動記錄102被儲存到異動Ti d的主TSLD 的異動狀態工作記錄90中。最好，為了其他還不知道該異動 被託付的TSLD的利益，當關於異動Tid的資料結構已經被在 特定TSLD中更新之後，託付異動記錄保留在特定TSLD的異 動狀態工作記錄中。在一個特定的主TSLD中，託付異動記 錄代替開始異動記錄。 最好，每個終止異動記錄112被儲存在異動Tid的主TSLD 的異動工作記錄90中。最好，為了其他還不知道該異動被終 O:\73\73080-910531.DOC\ 4 ~ 28 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 522303

I 91. 5. at iL

的TSLD的利益’當關於異動Tid的資料結構已經被在特定 SLDJ*新之後，每個終止異動記綠保留在特定胤D的異 ^大怨工作記錄中。在—個特定的主TSLDt，終止異動記 餘代替開始異動記錄。 〃 田在非主TSLD中，其中非主TSLD被包含在終止異動和託付 并動記錄最好被保留直到下一個檢驗點。 圖3是根據本發明的—個較佳實施例，由了助28儲存在 磁片上區塊結構的示意圖。資料被作為區塊2〇〇儲存到特定 區塊框82中。區塊200包括一個客戶端部分2〇2，由客戶端a 使用以儲存其内容資料，及一個尾部（traiier)2〇4包括由 TSLD 28使用的區域。尾部204包括下列區域·· s · —個磁片上的檢驗點數量區域2〇6，其中儲存了檢驗點數 里84的目丽值。這是在區塊儲存操作時的檢驗點數量。 •一個邏輯區塊位址（LBA)區域208，其中儲存了區塊 200 的 LBA。 •一個區塊類型區域210，其中儲存了描述了區塊2〇〇類型 的標記。區塊200的類型在以下被描述。 •一個異動標示區域212，其中儲存了區塊2〇〇正在參與的 異動的標示Tid。可替代地，如果當區塊被儲存時，該區塊 200沒有在參與一個異動，則將區域212設置為〇。 •一個主TSLD區域214’其中諸存了區塊200正在參與的異 動的主TSLD的標示TSLDP。可替代地，如果當區塊被儲存 時，該區塊200沒有在參與一個異動，則將區域214設置為 -29- O:\73\73080-910531.DOC\ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公复) 522303~_^__ ΐ月日修正

區塊類型區域210可以假設以下類型的區塊： •一個資料區塊類型’其中來自客戶端22的内容資料被儲 存在荅戶端資料區202中，且其中區塊所儲存的區塊框異動 表72所足彳二，且其中區塊不是一個開放異動的一部分。 •一個軟寫入區塊類型，其中來自客戶端22的内容資料被 儲存在客戶端資料區2〇2中，且資料所儲存的未託付區塊框 被表72註記，但舊的被託付區塊的内容所儲存在的區塊框不 被釋放供客戶端22使用，而是由表172註記。兩個區塊框都 在配置位元圖74中被標記配置。 •一個開始區塊類型，其中將特定異動標示ΤΜ與參與異動 Tid的TSLD的標示一起儲存到區域2〇2中。這種類型的區塊 圮鉍一個事實，也表就是說，異動Tid已經開始，並且開始 區塊佔用其各自的區塊框，僅直到下一個檢驗點操作。在 一個成功的檢驗點操作之後，如上所述，釋放被佔用的區 塊框。 •一個託付區塊類型，其中將特定異動標示Tid與參與異動 Tid的TSLD的標示一起儲存到區域2〇2中。一個特定託付區 塊記錄一個事實，也表就是說，異動Tid已經被託付，並且 佔用其各自的區塊框，僅直到下一個檢驗點操作。在一個 成功的檢驗點操作之後，如上所述，釋放被佔用的區塊 框。 •一個終止區塊類型，其中將特定異動標示Tid與參與異動 Tid的TSLD的標示一起儲存到區域202中。一個特定終止區 塊記錄一個事實，也表就是說，異動Tid已經被終止，並且 O:\73\73080-9I0531.DOC\ 4 , 3〇 , 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X29^57 522303— ί -；

Α7 Β7 五、發明説明（28 ) 佔用其各自的區塊框，僅直到下一個檢驗點操作。在一個 成功的檢驗點操作之後，如上所述，釋放被佔用的區塊 框。 圖4是表示根據本發明的一個較佳實施例，顯示包括在軟 寫入操作220中的步騾的流程圖。軟寫入操作220將異動Tid 的内容及有primTSLD值的主TSLD儲存至由異動Tid所最新的 每個區塊框中。這裏使用的對於軟寫入操作220的符號是： Soft- Write( Tid, primTSLD, i, contents) 以下假設丁SLD 28是參與TSLD的其中一個，且假設操作 220由客戶端22啟動。操作220也將内容與一個LBA i相關， 而不丟失LBA i的舊内容。軟寫入操作220作為一個暫時寫 入操作動作，其可以在後來被託付或終止，從而作為兩階 段託付協定的第一階段來動作，這在發明背景中已被描述 過。 在檢查步驟222中，檢查轉換表72以尋找是否對應於LB A i的事項，TT( i)對其標記進行了設置。如果標記被設置 了，則將以下參考圖16所描述功能的開放異動錯誤代碼返回 給客戶端22。如果標記未被設置，則在掃描步驟224中，配 置位元圖74被掃描以尋找跟隨在下一個可用區塊框88中記錄 的區塊框之後的第一個可用區塊框。如果在可用性檢查步 驟226中沒有找到可用的區塊框，則實行如下所述的一個檢 驗點操作。如果一個區塊框被找到，則假設其物理位址為 “ ” a. ° 在儲存步驟228中，將檢驗點數量、LBA i、異動標示Tid 〇 \73\73080-91053t.DOC\ 4 ~ 31 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 裝 訂 線

μ久王丨SLD primTSLD這些值窝入 記錄的區塊框中的區塊的各自的尾-用區卿^ 川（圖”中。將對應於區塊⑽/，^ 206、綱、川和 區塊類型的值寫入到區塊框的尾部土區是說，軟寫入 客戶端22提供的丁id的资料内容寫 —° 進一步，將 .,. 、种円各寫入區塊框的資料區202中。 在一更新步驟2辦，在記憶體辦，實行下列配置： •在工作配置位元圖174中，A (下一個可用區燒框）一 •在輔助轉換表172中’ （AT1Yn，τ τη、 丄⑴ Trans ID ) —〈 TTY i),

Tid〉； \ ⑴ 二在轉換表72中，TT⑴―下—個可用區塊#，且ττ⑴的 木卞έ己被在標記區域73中設置；且 •資料結構下一個可用區塊框88被設置成值“ a.，， 吾人應當理解，作為已經被完成的異動的一部分，軟寫 入操作220將資料和尾部區域資料寫入下一個可用區塊框88 的區塊中。不過，用來容納丨的舊内容的特定區塊框不被改 變，且經由將該特定區塊框的配置位元設置成〇來不釋放該 區塊框，這樣如果需要的話，舊内容仍可以被存取。 圖5疋表示根據本發明的一個較佳實施例，顯示包含在軟 讀取操作240中的步驟的流程圖。作為一個未完成異動的一 邵分’款讀取操作24〇讀取在軟寫入操作220中已經被儲存的 資料内容。這裏使用的對於軟讀取操作240的符號是··

Soft- Read( i) 在檢查步驟241中，檢查轉換表72以尋找對應於LBA i， -32- O:\73\73080-91053I.DOC\ 4 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4规格(210 x 297公釐) 五、發明説明（30 ()的事員疋否對其標記進行了設置。如果標記未被設 置:則將-個開放異動錯誤代碼返回給客戶端22。如果標記 ^設置，則在讀取步驟242中，例如客戶端22的一個請求者 1在轉換表72中，由TT⑴註記的區塊框中的區塊的資料 内今202貝料内客202被返回給請求者，然後軟讀取操作 240被終止。 圖6是表示根據本發明的一個較佳實施例，顯示包含在讀 取操作25G中的步驟的流程圖。操作25()被用來讀取已經完成 一個異動的區塊框中的邏輯區塊i的資料内容，並將該内容 返回給例如客戶端22的—個請求者。這裏使用的對於讀取操 作的符號是：

Read( i) 在一第一步驟254中，在轉換表72中由TT(i)註記的區塊框 中的區塊的資料内容202被從TSLD中讀取。經由檢查ττ〇) 的標記是否被設置，操作250繼續。如果標記被設置，表示 包含TT(i)的異動還沒有被完成，則將一個開放異動錯誤信 號返回給先前讀取了區塊框的請求者。如果ττ⑴的標記未 被設置，表示區塊不包含在一個開放異動中，則經由將區 塊框返回給用戶來操作250完成。然後操作25〇終止。 圖7是表示根據本發明的一個較佳實施例，顯示包含在一 個開始操作260中的步驟中的流程圖。操作26〇儲存這裏稱作 開始區塊的一個區塊，其暫時記錄了在一個主tsld上的一 個異動的細節。如上面參考圖2所描述的，操作26〇還儲存 開始共動j己錄 92 ’ 。假設 O:\73\73080-91053l.DOC\ 4 -33- 522303

五、發明説明（31 ) 該異動有一個標示Tid ，並包含下列的TSLD : TSLDi，TSLD2_TSLDm。最好，TSLD# 為異動Tid 的主 TSLD (pdmTSLD )工作。一個異動協調者，這裏假設是客戶端 22，啟動主TSLD(也表·就是說，TSLD!)上的開始操作260。 這裏使用的對於開始操作260的符號是：

Begin( Tid; primTSLD, TSLD2, TSLD3· . · TSLDm) 在記錄步驟262中，標示Tid和異動的參與的TSLD，也表 就是說，TSLDhTSLD:，TSLD3，...丁31^111被記錄在異動工 作記錄90中。在掃描步驟264中，配置位元圖74被掃描以尋 找跟隨在下一個可用區塊框88中記錄的區塊框之後的第一個 可用區塊框。如果在可用性檢查步驟266中，沒有找到可用 區塊框，則實行檢驗點操作。如果隨後的區塊框被找到， 則假設其物理位址為“ a . ” 。 在儲存步驟268中，將檢驗點數量、異動標示Tid以及 TSLDJ primTSLD)這些值寫入記錄在下一個可用區塊框88中 的區塊框的區塊的各自的尾部區域206、212和214 (圖3 ) 中，這裏假設該區塊框的物理位址為“ p . ” 。將對應於區 塊類型，也表就是說，開始區塊類型的值寫入區塊的尾部 區域210中。在邏輯位址區域208中沒有做任何事項。同樣， 在儲存步驟268中，異動的參與TSLD，也表就是說， TSLDbTSLDp.TSLDm被在區塊框“p.”的區塊的資料區202 中記錄。 在更新步驟270中，在記憶體26中，資料結構下一個可用 區塊框88被設置為值“a.” 。然後操作260終止。 -34- 裝 線 O:\73\73080-910531.DOC\ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 五 、發明説明（ 更:rit指出，在操作260中，工作配置位元圖嶋被 ‘V，=就是說，A(P)保持設置為0。這[區塊框 於“記為空閒。然而，在操作260完成時，“a”大 2 P”、’‘這才羡，在操作260之後的操作將總是尋找有物理 ::大T ‘P’“的區塊。如此’在磁片支架79的目前掃描過 ^時P ^不被儲存進去。當實行—個檢驗點操 “ ’，，4描終止’在該檢驗點操作過程中，區塊框 P中的所有有關參數都被儲存到磁片62中 作^後:區塊框‘V對於進一步的储存操作成為^的占操 圖8疋表π根據本發明的一個較佳實施例，顯示包本在一 個託付操作彻中的步驟的流程圖。操作⑽應該在时盘一 個給定異動相關的軟寫入操作22〇都已經成功終止之 貫行，並使得所做的暫時寫人操作成為永久的。對 =操作^⑽操作280應當被在異動Tid中包含的每個丁仙: 貝行。這表使用的對於託付操作280符號是：

Commit( Tid; pdmTSLD，TSLD2, TSLD3, ·. · TSLDm) 如下所述，步驟284、286和288儲存一個託:區塊至 62。所儲存的託付區塊作為—個託付操作的暫時記憶體來工 作，直到實行了一個隨後的檢驗點操作為止。 在掃描步驟284中，對配置位元圖74進行掃描以尋找

在下-個可用區塊框88中記錄的區塊框之後的第— P 塊框。如果在可用性檢查步驟286中沒有找到可用 - 則實行-個檢驗點操作。如果找到了—個隨後的區塊’ 則假設其物理位址為“ a . ” 。 O:\73\73080-91053I.DOC\ 4 -35- 522303 A7 B7 五、發明説明（33 ) 在儲存步驟288中，檢驗點數量等、異動標示Tid以及 TSLD〆 primTSLD)這些值被寫入在下一個可用區塊框μ中記 錄的區塊框中的區塊的各自尾部區域2〇6、212和214 (圖 3 )，這裏假設該區塊框的物理位址為“ ρ ,，，。對應於區塊 的類型，也表就是說，一個託付區塊類型的值被寫入區塊 框的尾邵區域21 〇。在邏輯位址區域208中，沒有做任何事 項。同樣，在儲存步驟288中，異動參與的TSLD，也表就是 过，TSLD1，TSLD2，...TSLDm被在區塊框“ρ·”的區塊的資料 區202中記錄。 在更新步驟290中，在記憶體26中，資料結構下一個可用 區塊框88被設置為值“a.” 。 在掃描步驟292中’對於包含異動標示丁id的事項，輔助轉 換表172被掃描。對於每個被找到的事項， •將工作配置位元圖174中的相應位元設置為〇，這樣由事 項註1己的區塊框成為可用的。 •在轉換表72中，對應於在輔助轉換表172中找到的那些的 每個事項的標記被清除。 •將辅助轉換表172中的事項清除，以便以精簡形式維持表 172。 在記錄步驟294中，如果TSld 28是主TSLD，也表就是 說’ TSLDl ’則如記錄步驟262 (圖7 )中所實行的異動工作 圮錄90的開始異動記錄，由異動丁id和參與的丁sld的一個託 付圮錄所代替，然後.託付操作280終止。如果TSLD 28不是 王TSLD，則在步驟292之後，操作28〇終止。 -36- O:\73\73080-91053I.DOC\ 4 本紙張尺度適用中國國家i準(〇^丁4_規格(2ι〇χ挪公董） 522303

A7 B7 五、發明説明（34 ) 吾人應當理解，區塊框“ p ”只被佔據到下一個檢驗點操 作，之後該區塊框成為可用的。 圖9是表示根據本發明的一個較佳實施例，顯示包含在終 止操作300中的步騾的流程圖。如果與一個給定異動相關的 軟寫入操作220中的一個失敗了，則應當實行操作300。操作 300從操作220中實行的暫時寫入操作中退出，並且在實行操 作220之前，使得區塊框的内容成為可用的。至於軟寫入操 作220，操作300被在包含在異動Tid中的每個TSLD上實行。 這裏使用的對於終止操作300的符號是：

Abort( Tid; primTSLD, TSLD2? TSLD3,... TSLDm) 裝 線 步·驟304、306、308和3 10將一個終止區塊儲存到磁片62。 所儲存的終止區塊作為終止操作的暫時記憶體來工作，直 到實行了 一個隨後的檢驗點操作為止。在操作上，步驟 304、306和3 10個別實質上類似於如上所述的步騾284、286 和290。在儲存步驟308中，檢驗點數量值、異動標示Tid以 及TSLDi ( primTSLD )這些值被寫入在下一個可用區塊框88 中記錄的區塊框中的區塊的各自的尾部區域206、212和2 1 4 (圖3 )，這裏假設該區塊框有一個物理位址“ q . ” 。對應 於區塊的類型，也就是說，終止區塊的值被寫入區塊的尾 部區域210。.在邏輯位址區域208中，不做任何事項。同樣， 在儲存步驟308中，異動的參與TSLD，也就是說， TSLD1?TSLD2? ...TSLDm被記錄在區塊框“q.”中的區塊的 資料區202。 在掃描步驟312中，對於包含異動標示Tid的事項，掃描輔 O:\73\73080-910531.DOC\ 4 -37- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 522303

裯充 A7 B7 五、發明説明（35 助轉換表172。對於每個找到的事項，轉換表”被用來定位 相應的區塊框。然後在工作配置位元圖174中的相應位元被 重設。同樣在步驟312中，當位元已經被重定之後，轉換表 72被更新，以便被找到的事項現在註記在輔助轉換表口二中 找到的事項。最後，將輔助轉換表172中的每個事項被清 除，並且將轉換表72中每個相應事項的標記清除。 在記錄步驟314中，如果TSLD 28是主丁SLD (TSLDi)，則 如記錄步驟262 (圖7) _實行的異動工作記錄9〇的開始異 動記錄被一個異動Tid和參與TSLD的終止記錄所代替，然後 終止操作300終止。如果TSLD 28不是主TSLD，則在步驟η〕 之後’操作300終止。 吾人應當理解，區塊框“ q，，只被佔用到下一個檢驗點操 作為止’之後該區塊框成為可用的。 圖10A是表示根據本發明的一個較佳實施例，顯示包含在 一個查詢操作中的步驟的流程圖。對於系統2〇或系統仂中的 每個TSLD，查詢操作320檢查異動狀態工作記錄卯關於一個 特足兴動Tid的狀態，並將所知道的關於該異動的資訊返回

給一個例如客戶端22的請求者。這裏使用的對於查詢Z 320的符號是： T

Query一 S ta t e (Tid) 在第一查詢322中，檢查工作記錄9〇以查看對於特定異* 的開始記錄是否存在。如果開始記錄存在， /'功 TSLD是主TSLD並且該異動Tid還在進行中，也就是說，/叼 放的，則返回一個帶有參與TSLD列表（從開始記綠中 -38-

O:\73\73080-9I053I.DOC\ 4 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 522303

-39- 出）的返回開放狀態。該 Λ夕〗表表7F该異動是開放的並列出 了其他參與的TSLD。 如果一個開始記錄不存在，則操作320繼續到第二查詢 324,其中檢查輔助轉換表172以查看該表是否包括對於里 動™的事項。如果該表包括對於Tid的一個或多個事項，表 示1¾異動在進行中，則返回一個“開放，，聲明。 如果對於查询324的回答是否定的，則操作32〇繼續到第三 查詢326 ’其中檢查異動工作記錄9〇以查看對於特定異動的 終止記錄是否存在。如果一個終止記錄存在，則返回一個 “終止”聲明。 如果對杰且珣326的回答是否定的，則操作32〇繼續到第四 查珣j28，其中檢查異動工作記錄9〇以查看對於異動的託付 記錄是否存在。如果一個託付記錄存在，則返回一個‘‘託 付聲明。如果一個託付記錄不存在，則返回一個“未 知”聲明，且存在320終止。 圖10B是表示根據本發明的一個較佳實施例，來自特定 TSLD上的操作320的可能結果的狀態圖330。如圖33〇所示， 一個特定異動Tid能夠在一個開放狀態332、一個被終止狀態 ^ 3 4、一個被託付狀態3 3 6或一個未知狀態3 3 8中存在。 如果對於一個異動Tid的主TSLD以“未知，，來回應一個查 詢狀態’而另一個非主TSLD以“開放，，狀態來回應該查 詢’則可以推斷出該異動已經被託付。這種情況發生在當 該異動已經在主TSLD中成功實行，但在非主TSLD中未成功 實行託付操作。 〇\73\73080-9t〇53|.D〇C\ 4 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 裝 玎 線 驗點操作州中的步”個較佳實抱例，顯示包括在檢 述特定應用於TSLD 28(^圖。雖然以下關於操作340的描 有TSLD實質上遵循與以下二二系統2〇或系統40中的所 的相同的步驟。檢驗點操作：：二丁各自的檢驗點操作中 介面^容納的值寫人磁片62將=性記憶體财的τ⑽ 杯4人认 片62 ’其中該值被永久儲存。最 好，fe %點操作34〇寫入預 L配置給孩刼作的磁片62上的區塊 门的進—步最好’不將檢驗點數據寫入區塊框82e中相 :=間’但以一種交替模式“，因此先前的檢驗點數 據不被盖過（write over)或擦除。檢驗點操作34〇以周期間隔 于來自TSLD 35的貝料結構複製到磁片62中，因此在失敗事 ^中TSLD 28能夠快速恢復。可以在任何時間由tsld 2 8 T行檢驗點操作340 ’但必須當在下一個可用區塊框“周圍 沒有可用區塊框時實行。 在一初始步驟342中，丁SLD介面35中的所有資料結構被鎖 住因此T S L D 2 8停止支援除檢驗點操作之外的操作。在 第二步驟344中，檢驗點操作340讀取來自介面35的第一個可 用區塊框86的值。區塊框86是從工作配置位元圖174中決定 的’而該位元圖是空閒並被與最低的磁片磁區位址相關。 在增加步驟346中，檢驗點數量84的值被增加，且被增加的 值被讀取。 在儲存步驟348a、348b、348c、348d和348e中，操作340將 轉換表72、複製轉換表172、工作配置位元圖174、第一個可 用區塊框86、被增加的檢驗點數量8 4和異動狀態工作記錄 -40 O:\73\73080-910531 DOC\ 4 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 9

90寫入到區塊框32 e中。 在弟一重設步驟350中，下一個可用區塊框88的值被設成 如步驟3 44中所找到的第—個可用區塊框％的值，其下一個 可用區塊框被用於一個隨後的移動前向儲存操作。在第二 重設步驟352中，配置位元圖74被設成工作配置位元圖μ 的值。錢操作34〇解鎖TSLD介面35中被鎖纟的資料結構並 終止，於是TSLD 28使用被更新的資料結構恢復操作。 當檢驗點操作340異動於一個特STSLD上時，該tsld* 止其他操作。4 了減小對於一個系統用戶的影響，可以在 小的時間區段中實行操作34〇。在上述臨時專利申請案以及 上述名為“Enhanced Stab丨e Disk St〇rage (易失性增強型釋 定磁片記憶體）’，料利申請中，描述了實質上類似於操 作340的檢驗點操作。進—步，還詳細解釋了㈣在小的時 間區段中實行檢驗點操作以便減小對系統用戶影響的方 法。本領區域中的技術人員能夠採用名S “Enhanced Stable M ^age (易失性增強型穩定磁片記憶體）”的專利申 請案中的方法以在小的時間區段中實行操作则。 圖12是表示根據本發明的_個較佳實施例，顯示包含在對 於異動Tid的-個協調操作中的步驟的流程圖。這裏假設由 作為異動協調者的客戶端22啟動，且假設參與該異動的 TSLD是 TSLDi，TSLD2，…TSLDm。 在初釔步驟〇62中，客戶端22選擇參與的TSLD中的一個作 ，對於異動™^TSLD工作。經由選擇帶有最低識別字或 最不活動的TSLD或者任意地來進行該選擇。$裏假設tslDi O:\73\73080-91053l.DOC\ 4 41 -

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A7 B7 五、發明説明（39 ) 是主 TSLD ( primTSLD)。 在開始異動步驟364中，客戶端22將開始操作260 (圖7 ) Begin( Tid; primTSLD，TSLD2, TSLD3,…TSLDm)託付給 TSLD!， 並且在第一等待步驟365中，對於一個來自TSLD!關於開始 操作已經成功地完成確認等待一個預定時間階段。如果沒 有確認，則客戶端 22 託付終止操作 300Abort(Tid;primTSLD，TSLD2，TSLD3...TSLDm)給 TSLDi 並終 止該異動。 如果客戶端22接收到開始操作.260已經被成功地完成確 認，則在軟寫入步驟366中，客戶端22將一個或多個軟寫入 操作 220 (圖4) Soft-Wdte(Tid; primTSLD，i，contents)託付給 參與的TSLD中的每一個。客戶端22將下列資料提供給每個 參與的TSLD :異動標示Tid、主TS L D標示（TSLD〗）、相關 邏輯區塊位址以及要被儲存的相關資料區塊内容。 在第二等待步驟368中，客戶端22等待一個預定時間階段 以接收來自參與的TSLD中的每一個的關於每個軟寫入操作 被成功完成的肯定確認。如此便可繼續每個軟寫入操作。 如果在預定時間階段中，自所有參與的TSLD中都沒有接 收到肯定確認，則在終止步，驟370中，客戶端22將終止操作 300Abort(Tid ; primTSLD，TSLD2，TSLD3，...TSLDm)託付給參 與的TSLD中的每一個。如果主TSLD沒有能夠確認操作30 0 已經被成功完成，則在等待對於每個完成確認的託付之 後，客戶端22輪流將一個黏（sticky )終止操作（以下將解 釋）StickyAbort(Tid ; primTSLD，TSLD2，TSLD3，...TSLDm)託 O:\73\73080-910531.DOC\ 4 - 42 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 裝 訂 線

A7 B7 五、發明説明（40 ) 付給參與的非主TSLD中的每一個。一旦接收到一個確認， 或如果所有參與的TS L D已經被查詢且沒有一個做出回應， 則終止協調操作360。 如果在預定時間階段中，從所有參與的TSLD接收到了肯 定確認，則在託付步騾372中，客戶端2 2將託付操作 280Commit(Tid ; primTSLD，TSLD2，TSLD3，...TSLDm)託付給 異動的主TSLD。如果主TSLD確認了該託付操作，該操作被 發送給參與的TS L D中的每一個。如果主TSLD沒有能夠確認 操作280已經被成功地完成，則在等待對於每個完成確認的 託付之後，客戶端22將一個黏託付（asticky- commit)操作（以 下將解釋）Stickycommit(Tid ； primTSLD, TSLD2, TSLD3,. ·. TSLDm)託付給參與白勺非主TSLD中的每一個。一旦 接收到一個確認，或如果所有參與的TSLD已經被查詢且沒 有一個做出回應，則終止協調操作360。 黏託付操作實質上與託付操作相同，相應的黏託付記錄 實質上與託付記錄相同。黏託付操作和記錄應用於非主 TSLD。作為黏託付操作的結果，一個黏託付記錄被添加到 非主TSLD的異動狀態工作記錄上。不能將一個黏託付記錄 從一個非主TSLD的異動狀態工作記錄上移除，除非由一個 客戶端明確地指示。上面的描述也應用於黏終止操作和終 止操作之間的關係，以及黏終止記錄和終止記錄之間的關 係。 吾人應當理解，協調操作360試圖託付或終止異動Tid，並 在異動至少一個參與的TSLD中上記錄操作的結果。 O:\73\73080-910531.DOC\ 4 ~ 43 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 522303 五、發明説明（41 圖13是表示根據本發明的一個較佳實施例，顯示包含 -恢復操作373中的步驟的流程圖。在從例如系統㈣系統 40中的伺服器26這樣的儲存㈣器故障中恢復之後，實 作奶。如以下詳細描述的，操作奶要求掃描配置位元圖 74。…（上述㈣的名為“触时㈣如⑽咖&。㈣（增強 型穩足磁片儲存），’的專利申請案詳細描述從—個非易失性 磁片記憶體的故障中恢復的替代方法，熟習本技藝者將能 夠應用該描述使例如伺服器26的伺服器㈣統故障中恢復， 該替代方法花費的時間是自從上次檢驗點以來被寫入的區 塊的數量的線性函數。） 在第喂取步騍374中，在上次檢驗點操作34〇中已經被儲 存到磁片62上的配置位元圖74的值被在TSLD介面％中讀取 回到配置位元圖74和工作配置位元圖174中。 、在第二讀取步驟375中，在上次檢驗點操作340中被儲存到 兹片62上的第一個可用區塊框86的值被讀取回到第一個可用 區塊框86和下一個可用區塊框中。 在第二謂取步驟376中，在上次檢驗點操作34〇中被儲存的 轉換表72、輔助轉換表172、檢驗點數量料以及異動狀態工 作記錄90中的值，被在TSLD介面35中讀取回到各自的資料 結構中。 在第四讀取步驟377中，儲存在由下一個可用區塊框88給 的區塊框位址中的區塊被讀取。 在更新步驟378中，當檢查TSLD介面35中的檢驗點數量84 對應於對於每個被讀取區塊的被儲存檢驗點數量時： O:\73\73080-9I0531DOC\ 4 _ 44 本紙張尺度適用了Ϊ國家標準(CNS)A4規格(210X297公爱） 42 五、發明說明（ 1 .根據上次被讀取的區塊（從 35中的所有相關資料結構。也始）$新TSLD介面 時發生的丁 SLD操作。 ％疋說，重播當儲存區塊框 2·經由在配置位元圖74中向前 -個位元，並在該區塊框個可用區塊框的第 到的下-個區塊框。 -取區塊，來定位要被儲存 3 ·繼續步驟37心和378b，夂 ::直到已—成==: =取的 吾人應當理解，利用“會嫌，， 參 重播自從上次檢驗點操作以來 貝仃的TSLD操作這個過程，第 士韦y^ 罘一恢復操作373實質上將 I 35上的Λ料結構$全返回到它們故障之前的值， 除了由不能被讀取的區塊所引起的局部錯誤之夕卜經由從 上t檢驗點操作寫人磁片62的—個或多個參數來實現該重播 過私以便建JL自從上述操作後寫人的區塊框位置。 圖14是表示根據本發明的一個較佳實施例，顯示包含在第 二恢復操作380中步驟的流程圖。操作38〇最好是在已經在一 個這編…服器26的被恢復的伺服器上結束的操作π 之後實行，以便決定開放異動的狀態。 在恢復操作380的第一步驟3 82中，伺服器26對於開始異 動圮錄掃描其異動狀態工作記綠90，該記錄指示了其中 TSLD 28是主TSLD的開放異動。對於每個這樣的異動，在查 詢步驟384中，TSLD 28對於一個託付或終止記錄，檢查異 動的每個參與的TSLD。在更新步驟386中，TSLD 28根據步 O:\73\73080-9i053l.DOC\ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 裝 訂 線 -45- 522303

五、發明説明（43 ) A7 B7

跟〕84的結π來更新其異動工作記綠9q。然後第—恢復操作 380終止。吾人應當理解，經由實行操作380, TSLD在一個 狀態中，在該狀態中，其能约用最新資訊回應來自包含在 其中TSLD 28是主TSLD的異動中的其他饥⑽查詢。 圖15是表示根據本發明的—個較佳實施例，顯示包含在第 三恢復操作390中的步驟的流程圖。至於恢復操作则，最好 是由伺服器26在從故障中恢復後，在實行了操作谓之後實 行恢復操作390。在第-步驟392中，伺服器^掃描其如上所 述被重建的輔助轉換表172, 〃尋找看來是開放的異動。對 於每個這樣的異動’伺服器26遵循以下的步驟。在查詢步驟 394中，伺服器26定位對應於特定異動的軟寫人區塊，並查 珣其井動工作把錄90以找到異動的狀態。如果異動工作記錄 90提供了異動的狀態，則飼服器26按要求更新記憶體7〇中的 資料結構並繼續下一個開放異動。 如果異動工作記錄90不能提供異動的狀態，則在第二查詢 步驟396中，如異動的區塊框的尾部區域214規定的異動的主 TSLD被查詢。伺服器26將對於主TSLD的查詢結果合併在 TSLD介面35的資料結構中。當步驟392中找到的所有開放異 動都已經經由步驟39 4和/或步驟396被處理後，操作390終 止0 圖16是表示根據本發明的一個較佳實施例，顯示包含在由 客戶端實行的異動完成操作400。典型地，這作為實行異動 時客戶端故障的結果。操作4〇〇最好由系統2〇或系統4〇中的 客戶端在其試圖讀取一個特定異動中的特定區塊框時接收 O:\73\73080-910531.DOC\ 4 - 46 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 裝 訂 線 五、發明説明（44 ) 到一個開放異動錯誤返回時實行。（如上所述，例如在軟 寫入操作220的檢查步驟222中。）此處，假設客戶端是客戶 端22，假設區塊框是TSLD 28中的區塊框，且假設區塊框是 丁SLD28中的區塊框04a 〇開放異動錯誤指示區塊框04a正在參 與一個開放異動。操作400使得一個開放異動的參與者能夠 建立是否託付或終止該異動的一致意見，從而完成該異 動。 在第一步驟402中，客戶端22在區塊框64a上實行軟讀取操 作240 (圖5 )，也就是說，Soft- Read( i)，並接收異動標示 Tid以及主TSLD的標示。在第一查詢步驟404中，客戶端22 在主TSLD上實行查詢操作320 (圖10A )，也就是說， Query—State( Tid)，並根據接收到的回應來工作。 如果沒有回應，則由於主TSLD沒有運行，客戶端22不能 夠完成該異動。在這種情況下，在等待步騾406中，客戶端 22等待主TSLD被發送到一個運行中的伺服器。 如果在第一回應步驟408中，主TSLD用一個“未知”聲明 來回應，則客戶端22在特定TSLD上實行託付操作280，也就 ^ Commit(Tid ； primTSLD, TSLD2, TSLD3?... TSLDm) ^ ^ 該丁SLD上客戶端接收開放異動錯誤信號，在這種情況下該 特定 TSLD 是 TSLD 28。 如果在第二回應步驟410中，主TSLD用一個“開放”聲明 與參與該異動的其他TSLD的列表一起來回應，則在第二查 詢步驟412中，客戶端22輪流在參與的TSLD中的每一個上實 行查詢操作320。 O:\73\73080-910531.DOC\ 4 ~ 47 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 522303

A7 B7 五、發明説明（45 ) 如果從參與的TSLD中的任何一個接收到一個明確的回 應，也就是說，“託付”或“終止”回答，則在第三回應 步騾414中，客戶端22在剩餘的參與的TSLD上實行各自的託 付操作280或終止操作300，也表就是說，八13〇1^(丁丨〇1; primTSLD，TSLD2, TSLD3,…TSLDm)。 如果在第二回應步驟412中，所有參與的TSLD返回一個 “開放”回答，則在第四回應步驟416中，萬一在自從操作 400開始後有一個變化，客戶端22再次設法讀取初始的區塊 框，也表就是說，區塊框64a。如果沒有變化，則客戶端22 在參與的TSLD上實行終止操作300。 如果在第二回應步驟412中，參與的TSLD中的一個沒有回 應，則在第五回應步驟4 1 8中，客戶端22等待來自該特定 TS L D的回應，因為可能該特定的未回應TSLD具有所要求的 回答。在步驟406、408、4 14、416或418之後，操作400終 止。 吾人應當理解，在TSLD 28可進入存取的所有次數中， TSLD 28的一個特定區塊框82將或不參與一個異動，或參 與，以便異動表72會標記該參與。相同的情況應用於系統 2 0或系統40中其他可進入存取的TSLD和它們各自的轉換 表。如此，在異動完成操作400中，客戶端22也許能夠讀取 一個丁SLD上的區塊框的區塊内容以及另一個TSLD上的區塊 框的區塊内容，這樣系統20或系統40顯得不一致。不過， 也就是說，使在這種情況下，客戶端也充分知道系統的狀 態並能夠達成關於任何未完成異動的狀態的結構。 O:\73\73080-910531.DOC\ 4 - 48 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 裝 玎 線

發明説明 為了最小化異動狀態工作記錄90的尺寸，當不再需要記錄 寺 品要將6己％從工作記錄中清除。如上所述，在主TSLD 中’每個開始異動記錄被一個託付記錄或一個終止記錄所 代替。在預定的時間間隔之後，在一個主TSLD上的託付記 綠可被清除，因為它們不再被需要了。（如上所述，如果 已知一個異動在一個非主TSLD上是開放的，並且主TSLD當 被查均時’用“未知，，來回應，則假設異動已經託付）。 一旦主TSLD已經確認相關異動的所有參與的TSLd都知道異 動的狀態，則在主TSLD上的終止記錄可以被清除。 一旦對於異動的主TSLD已經查詢了關於該異動的一個非 王丁SLD ’則該非主TSLD就能夠清除一個特定異動的託付或 終止兄錄’因為在進行查詢時主TSLD記錄了異動的狀態。 因此最好，在一個系統内的TSLD如上所述地進行協調，以 便將不需要的異動記錄從異動狀態工作記錄9〇中清除。 吾人應當理解，儘管系統20和系統4〇使用了多個tsld和 管理這些丁SLD的多個伺服器，但本發明的原則也適用於管 理-個TSLD的一個伺服器。進一步，吾應當理解，當多個 並發異動在一個或多個丁SLD上被實行時，本發明的原則適 用於所述多個並發資料異動的恢復和完成，因為這些多個 異動實質上是互相獨立記錄和恢復的。 吾人還應當理解’本發明的範圍包括除了上面描述的用 於在祠服器的-個故障之後，從m料區塊中恢復資料 的方法之外的方法’其中指示一個連續資料區塊的位置的 -個或多個參數被寫入一個儲存器裝置。這些方法的例子 -49- O:\73\73080-91053I.DOC\ 4 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公复] ------------------ 522303

A7 B7 五、發明説明（47 ) 在臨時專利申請案60/ 176507和名為“Enhanced Stable Disk Storage (增強型穩定磁片儲存）”中被描述。 吾人還應當理解，本發明的較佳實施例被作為電腦軟體 產品而提供。此種產品可以作為一個電子資料傳輸或者以 例如CD — ROM這樣的電腦可讀取媒體上的可實體形式或者 兩種形式的混合來提供。 因此，吾人應當理解，上述較佳實施例是利用實例來舉 例的，並且本發明不限於被特別顯示及以上所描述的内 容。而是，本發明的範圍包括上面描述的各種特徵的組合 或子組合，在閱讀了前面描述的先前技藝所未公開的描述 之後，熟習此項技藝者可以做出本發明的各種變化和修 改。 O:\73\73080-9I053I.DOC\ 4 - 50 ~ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

Claims (1)

1. * #用於支援資料異.動的裝置，包括： 土少一個儲存器裝置，其用來接收作為連續資料區相 的資料以在各自物理位置中儲存；以及 、控制電路，當寫入至少一個儲存器裝置時，其被配屬 成^連續資料區塊與至少一些資料區塊及指示在連續資 料區塊中後來的資料區塊的物理位置的參數一起傳送至 土）一個儲存器裝置，並轉換資料的狀態以便利用至少 —個參數來完成資料異動。 2. 如申凊專利範圍第丨項的裝置，其中控制電路包括將担 :電路_合至至少-個記憶體裝置的至少-條通信_ 結，且其中控制電路經由該至少一條鏈結 儲存器裝置。 ^ 3. :申請專利範圍第i項的裝置，其包括將資料傳送到起 制電路並與之耦合的資料傳輸網路。 請專利第3項的裝置，其中資料傳輸網路被相 =至少-個儲存器裝置，並將資料傳送到該至少—伯 ]子咨裝置’其中控制電路經由該資料傳輸網路管 V、一個儲存器裝置。 一 5·:;Π專利範圍第1項的裝置’其包括將資料傳送到， 制電路的一個客戶端。 j 6.如申請專利範圍第i項的裝置，其 一個县生卜4、卜立_ 甲I ^ %路包括至4 個易失性記憶體’用來儲存包括指示了至少一 區塊的-個或多個特性的資料之—個或二構 "至少-些資料區塊中的至少-些由控制電路寫I: O:\73\73080-910531 D〇C\ -51 - 91522303 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 一個儲存11裝置，以便該至少-個易失性記憶體的内容 可以從儲存在該至少一個儲存器裝置中的一個或多個資 料結構中的至少一些資料中再生。 ” 7.如中請專利範圍第㈠的裝置，其中資料結構中的一個 G括個轉換表，其用來將連續資料區塊的邏輯區塊位 址：射到各自的物理位址，並標記其中的哪個資料區塊 目前正參與一個開放異動。 8·如申請專利範圍第7項的裝置，其中資料結構中的一個 ^括一個辅助轉換表，其用來對於每個各自的開放資料 =動，將與一個開放異動相關的邏輯區塊位址映射到資 料異動啟動之前存在的連續資料區塊各自的物理位址， 並映射到該開放資料異動的一個標示。 9·^請專利範圍第7項的裝置’其中控制電路將各自的 邏輯區塊位址寫入連續資料區塊。 10.如申請專利範圍第7項的裝置，其中控制電路將資料異 動的標示寫入連續資料區塊。 11·如申請專利範圍第7項的裝置’其中控制電路將資料異 動狀態的記錄器的標示寫入連續資料區塊。 12. 如申請專利譲6項的裝置，其中資料結構中的一個 包括-個映射連續資料區塊中的每—個的可用性的配置 位元圖。 13. 如申請專利範圍帛6項的裝置，其中資料結構中的一個 包括-個連續資料區塊巾的τ —個可料料區塊的位置 的指標值。 裝 訂 線 0 :\73\73080-910531 DOC\ 5 -52- 、申請專利範圍 包括連續資料_ + t /、中貝料結構中的一個 值。 的罘一可用資料區塊的位置的指標 b.如令請專利範圍第6 置包括具有-個磁頭的:^置^至少一辑^ 從磁片矣、、 片並且其中在磁頭以單方向 磁片。不斷的越過時，控制電路將資料區塊寫入 .如申清專利範圍第1 $ ^ 菩 -個有-個檢驗點數量，並且並、心::：中的每 括指示了目前檢驗點數量的值：中息 17·=請f利範圍第15项的裝置，其中資料結構中的一個 描1Γ工作配置位元圖’用來在磁頭的一個或多個掃 時’儲存連續資料區塊中的每-個的可用性。 圍帛15項的裝置，其中控制電路在磁頭的 S夕個知描π成時，將一個或多個資料結構中的至 ^、一些資料寫人至少-個儲存器裝置。 19·如申凊專利範圍第6項的裝置，其中資料結構中的一個 ^括-個用來儲存資料異動中的至少一個記錄的異動狀 心工作騎’其中該至少一個記錄包括資料異動的標示 以及參與孩資料異動的至少一個儲存器裝置的標示，並 且其中至少一個記錄包括由下列組成的一組記錄中的至 二田個·開始異動、託付異動以及終止異動，其個別記 錄異動已經開始、已經被託付和已經終止。 20.如申請專利範圍帛丨項的裝置’其中控制電路將—個尾 -53- O:\73\73080-9I0531.DOC\ 本紙張尺度it财S目家標準(CNS) A4規格(210X297公董) 522303 91年V V修正補充 A8 B8 C8

   邵寫入連續資料區塊，該尾部包 m 了母個資料區塊 的使用的一個或多個資料區。 21. 如申請專利範圍第20項的裝置，其中—個或多個資料區 =括資料異動的標示以及資料異動記錄器的標示，、其; 資料異動的記錄器包括至少一個儲存器裝置中的一個、。 22. 如申請專利範圍第2〇項的。 … Y 個或多個資料區 包括該資料區塊的一個邏輯位址。 23·如申凊專利範圍第2〇項的裝置，並， 弁〒一個或多個資料區 包括指示了資料異動狀態的標記。 裝 24. 如申請專利範圍第、項的裝置，其包括控制至少—個儲 存器裝置的磁片控制器’其中磁片控制器能夠從由㈣ 電路寫入至少一個儲存器裝置的資料中恢復 記憶體的内容。 失 玎 25. 如申請專利範圍第i項的裝置，其中至少一個參數 多個參數。 線 26. 如申請專利範圍第丄項的裝置，其中資料異動包括多個 並發資料異動。 27. 如申請專利範圍第i項的裝置，其中至少一個儲存器裝 置包括由一個伺服器管理的磁片。 W 28·如申請專利範圍第丨項的裝置，其中 /、7土> 一個儲存器裝 置包括多個儲存器裝置。 29. 如申請專利範圍第1項的裝置，其中至少一個參數包括 記錄資料異動的一個或多個狀態的異動狀態工作^綠\ 30. 如申請專利範圍第1項的裝置，其中至少一個參數包杆 O:\73\73080-9l053l.DOC\ 5 -54-

   522303:,.

   1己錄資料異動的一個或多個狀態的分散式異動狀態工作 記錄的至少一部分。 31.如申請專利範圍第1項的裝置，其中至少一個儲存器裝 置被改為可移動的，以便由其他控制電路操作以恢復儲 存在至少一個儲存器裝置上的資訊。 32· —種用來實行一個資料異動的方法，包括·· 在至少一個儲存器裝置中接收作為連續資料區塊的資 料，及和至少一些資料區塊中的每一個一起，指示了在 連績資料區塊中一個後來資料區塊的物理位置的至少一 個參數；以及 裝 回應於至少一個參數，轉換至少一個儲存器裝置中的 資料的狀態，以完成該資料異動。 33. 如申凊專利範圍第32項的方法，其中至少一個參數包括 多個參數。 34. 如申請專利範圍第32項的方法，其中在至少一個儲存器 裝置中接收資料包括經由一個資料傳輸網路將資料傳送 線 到至少一個儲存器裝置。 3)·如申#專利|已目$ 34項的方法，其中傳送資料包括將至 ’個儲存备裝置耦合至資料傳輸網路。 %‘如_請糊_第34項的方法，其中傳送資料包括： 經由控制電路將至少—個儲存器裝置耦合至資料傳輸 網路；以及 將控制電路耦合至資料傳輸網路 37. 如申請專利範圍第32項的方法 其中接收資料包括從一 O:\73\73080-9I053I.DOC\ -55-

   申請專利範圍 客户^接收資料。 38·如申請專利範圍第32項的 記憶體中儲存包括指示了至：_:至少-個易失性 個特性資料的一個或多：：'貝枓區塊的-個或多 至少-些資料“至少並將資料結構中的 易失性記憶體中的内容可以便至少-個 置中的-個或多個资㈣：:存在土少一個儲存器裝 叫U、“ 。構中的至少一些資料中再生。 39.如申請專利範圍第38項 ΦΗ , , ^々万法，其中儲存一個或多個資 輯:^括儲存-個轉換表，用來將連續資料區塊的邏 : '位址：射到各自的物理位址，並標記其中的哪個 具.斗區塊目前正在參與—個開放資料昱動。 4=中請專利範圍第39項的方法’其中儲存一個或多個資 枓結f包括儲存一個輔助轉換表，用來對於每個各自的 開放貝料異動’將與孩開放資料異動相關的邏輯區塊位 T映射到在該資料異動開始之前存在的連續資料區塊的 各自的物理位址，並映射到該開放資料異動的標于。 札如申請專利範圍第39項的方法，其中接收資料包括將各 自的邏輯位址寫入連續資料區塊。 42·如申請專利範圍第39項的方法，包括使用轉換表定位一 個特足資料區塊，以從該特定資料區塊中讀取資料。 43. 如中請專利範圍第38項的方法，其中儲存一個或多個資 科結構包括儲存一個指示了連續資料區塊中的每一個的 可用性的配置位元圖。 44. 如申請專利範圍第38項的方法，其中將至少一些資料寫 O:\73\73080-910531.DOC\ 5 -56-

   入土少一個儲存器裝置包括使用下列步驟將資料 續資料區塊中的一個·· / ”，、連 掃描一個或多個資料結構以決定至少一個儲存器裝 中的—個可用資料區塊的物理位址； 罝 將資料和一個或多個資料結構的至少一此 ^ 理位置：以及 入物 構回應於該被決定的物理位置，更新一個或多個資料結 45.如申請專利範圍第44項的方法，其中掃描一個 料結構包括檢查一個邏輯區塊位址是否 貝 異動中。 &在一個開放 46·如申清專利範圍第料項的方法，其中窝入資料和 多個資料結構中的至少一些内容包括下列步驟·個或 寫入對應於一個軟寫入操作的值；以及 寫入作為-個異動狀態記錄器的至少—個儲存 中的一個的標示，以實行一個暫時寫入操作。 罝 47. 如申請專利範圍第44項的方法，其中窝入資料和—、 多個資料結構中的至少-些内容包括寫入對應於 始操作的值，並且其中更新一個或多個資料結構勺^ 入一個包括異動標示和至少一個儲存哭 。包括寫 ^ 置的標示的聞 始1己鉍，以便實行該開始操作。 開 48. 如申請專利範圍第44項的方法，其中寫入資料和 、 多個資料結構中的至少一些内容包括_ I 2和—個或 何馬入對應於一 付操作的值，並且其中更新一個或多個 光 57- 裴 線 O:\73\73080-910531.DOC\ 5 522303

   六、申請專利範圍 清除指示了異動的開放狀態的標記； 寫入一個包括異動標示和至少一個儲存器裝置的標示 的託付記錄，以實行該託付操作；以及 更新一個異動狀態工作記錄。 49_如申請專利範圍第44項的方法，其中寫入資料和一個或 多個資料結構中的至少一些内容包括窝入對應於一個終 止操作的值，並且其中更新一個或多個資料結構包括： 清除指示了異動的開放狀態的標記； 寫入包括異動標示和至少一個儲存器裝置標示的終止 記錄，以實行該終止操作；以及 更新一個異動狀態工作記錄。 50.如申請專利範圍第38項的方法，包括掃描一個或多個資 料結構以決定資料異動的狀態。 )1.如申請專利範圍38項的方法，包括實行一個包括下列步 驟的檢驗點操作： 鎖住一個或多個資料結構； 將一個或多個資料結構的内容寫入至少一個儲存器裝 置的檢驗點位置；以及 ° 回應於將内容寫入至少一個儲存器裝置，而改變一個 或多個 > 料結構的至少一些内容。 52.如申請專利範圍第5 1項的方法，包括實行一個 、 口已括下列 步驟的恢復操作： 從至少一個儲存器裝置中讀取一個或多個資料結構的 内容；以及 ° 〇:\73\73080-9|〇531.D〇a 5 -58-

   +請專利範 回應於上述内容，而更新至 5〜個或多個資料結構。 個易失性記憶體中的 53·如申請專利範圍第52項的方 讀取自從實行檢驗點操作以來二2恢復操作包括 料結構的内容。 术罵入的所有-個或多個資 54·如申請專利範圍第52項的方法，余〜 讀取自從實行檢驗點操作以來=了恢他作包括 料結構的内容，所用時間實5 =-個或多個資 驗點操作以來寫入、万、寫入自從實行檢 時間 ^的所有—個或多個資料結構所花費的 料利第52項的料，其中實行恢復操作包括 個開放異動的狀態並使得開放異動的 =端能夠查詢該狀態並決定是否託付或終止該開放L 的一個儲存器裝置中的一個作為資科異動狀態 將一個開始異動操作提交給記錄器； -個來自於至少一個儲存器裝置的指示了里 狀態的回應，而等待一個預定時間； / ”動 視該回應而定，將一個或多個軟寫入操作提交給= 一個儲存器裝置；以及 &人、’、〇至少 視該回應而定，決定是否經由發佈一個託付或終止μ -59- O:\73\73080-9I053I.DOC\ 5 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐) 522303

   ΑΒ c D 六、申請專利範圍 動操作來託付或終止該異動。 57. 如申請專利範圍第38項的方法，包括實行包括下 的異動完成操作： 從包括指示了資料異動狀態的内容的至少一個儲存器 裝置中讀取連續資料區塊的第一組；以及 °" 回應於該連續資料區塊的第—組的内容，將連續資料 區塊的第二組寫入至少一個儲存器裝置並將一組一個 多個資料結構儲存到至少一個易失性記憶體。 58. 如申請專利範圍第32項的方法，其中資料a異動包括多 並發資料異動。 为.如申請專利範圍第32項的方法，其中至少一個儲存器 置包括由一個伺服器管理的磁片。 60·如申請專利範圍第32項的方法，其中至少一個儲存器 置包括多個儲存器裝置。 61.用於電子資料儲存的裝置，包括·· 一個儲存器裝置，其用來接收連續資料區塊以儲存到 其中各自的物理位址；以及 控制電路，當寫入儲存器裝置時，其被配置成將連續 資料區塊與至少一些資料區塊以及指示了連續資料區塊 中後來貝料區塊的物理位址的一個或多個參數窝入儲 器裝置。 ^ 62·如申請專利範圍第6ί項的裝置，其中一個或多個參數 括多個參數。 63· —種用於電子資料儲存的方法，包栝·· 或 個 裝 裝 存 包 O:\73\73080-9I053I.DOC\ -60

   本紙張尺度適财_家標苹(CNS) Α4規格(210><297公石 理=連"料區塊以料到—個错存器裝置的各自物 定二區塊中的至少一些資料區塊中的每-個決 疋夺曰不了連績資料區塊中 個或多個參數；以及的物理位置的— 在儲存器裝置中儲存連續資料區塊以及—個或多個參 致0 64·.如申凊專利範圍第63項 甘士 括多個參數。 〃勺万法、、中—個或多個參數包 6). 一種用於實行資料異動的電腦軟體產品，包括有豆中吃 =程式指令的電腦可讀取媒體，這些指令在被電腦讀 造成電腦在至少―個儲存器裝置中接收作為連 '貝貝斗£塊的資料，和至少一些資料區塊的每一個一起 以及指示了在連續資料區塊中後來資料區塊的物理位置 的至少-個參數，並回應於該至少—個參數，而轉換在 至少一個儲存器裝置中的資料狀態，以便完成該資料豈 重力。 ^ 66. -種用於電子資料儲存的電腦軟體產品，包括有並中記 錄了程式指令的電腦可讀取媒體，這些指令在被電腦讀 取時’會造成電腦提供連續資料區塊以儲相儲存器裝 置中各自的物理位置，並為連續資料區塊中的至少一些 資料區塊中的每一個決定指+ 7 —、杰 天疋扣不了在連續資料區塊中後來 資料區塊的物理位置的-個或多料數，絲連續資料 區塊和一個或多個參數儲存到儲存器裝置。 O:\73\73080-9I0531.DOC\ 5 -61 -