TWI512483B - 應用於埠倍增器之多階層埠擴充功能 - Google Patents

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Description

應用於埠倍增器之多階層埠擴充功能
本發明係大體上關於埠倍增器裝置，特別係關於透過多階層擴充之埠倍增器裝置。
版權聲明及許可
本專利文件所揭露之部分內容係包含版權保護之重要內容，此版權所有者並不反對任何用於智慧財產局所呈現之專利文件及專利揭露內容之重複製造，然，除此之外所進行的使用皆保留所有版權之權利。此版權注意事項係應用於描述如下方之所有資料及其對應之圖式，而且，所有描述於下方之任何軟體內容之版權皆屬為矽像公司(Silicon Image,Inc.)所擁有。
埠倍增器允許很多儲存裝置被連結於一主機裝置之一單一埠。依據串列式先進技術附接(Serial Advanced Technology Attachment,SATA)標準，一主機裝置之一埠可被擴充以支援一最大之連結數量為十五。所參照之SATA標準可根據於西元二○○九年五月二十九日所發行之SATA修訂3.0規格(SATA Revision 3.0 specification)及其先前的版本或其衍生版本。對應於此SATA埠倍增器規格，僅允許單一階層之擴充，且埠倍增器不可以被連結於較高階層之埠倍增器。因此，對應於此標準則不可能作為一種普遍性集線式(hub-style)系統並使用此埠倍增器來部署較低階層裝置。也因此，所有埠倍增器擴充功能皆被假定為只能於一單一階層之擴充功能中之一單一埠倍增器，當根埠(root port)被佔據時，則無任何擴充之可能性。
此外，傳統埠倍增器具有一固定身分，且所指派裝置埠之數量亦為固定，即基於其身分並給予固定儲存空間數量(於此狀態中則無擴充之可能)。舉例而言，傳統之具有一至三埠倍增器總是只能作為一至三埠擴充器，且連結於主機裝置時將總是佔據三個埠，不會更多也不會更少。而且，主機埠具有此一至三(1：3)裝置後則被制止再增加任何額外的擴充功能。
雖然此SATA埠倍增器規格允許上增至十五個連結，然而不同實際上的限制導致仍然只能使用可用擴充連結之一小部分。埠倍增器裝置之製造成本亦會隨著增加更多埠而增加，可能更重要的部份在於其性價比，給予一單一埠倍增器連結至主機將仍然具有同樣帶寬數量(例如：三Gbits/s或六Gbits/s)。因此，實際上之限制大體上令埠擴充功能被限制於埠倍增器，當此埠倍增器為具有一至二裝置、一至四裝置、一至五裝置或一至八裝置任一種。結果，一主機裝置其實是可能可以支援多於實際實施中所能達到之儲存能力。
本發明之實施例大體上關於埠倍增器裝置，特別係關於透過多階層擴充之埠倍增器裝置。
於一實施例中，一種方法應用於一系統中，此系統係支援串列式先進技術附加(SATA)埠倍增器裝置，所述之方法包含動態辨識一埠倍增器裝置之下傳埠並基於所辨識之結果決定支援於埠倍增器之下傳埠連結數量。所述之方法更包含埠倍增器係報告其身分至連結於此埠倍增器之一上傳埠之一裝置，此身分係基於被此埠倍增器所支援之下傳埠連結數量所決定，其中每一埠連結具有使一下傳埠連結至一儲存裝置之能力。所述之方法更包含接收基於所報告之身分動態分配之儲存位址空間，此儲存位址空間再由此埠倍增器分配至其所支援之下傳埠連結中(可根據所制定之標準增加裝置埠至一最大數量，例如每一主機裝置埠或控制裝置埠具有十五個埠)。
於一些實施例中，所述動態分配之儲存位址空間可基於簡單磁碟串(Just a Bunch of Disks,JBOD)擴充方法以用於埠倍增器裝置，係指直接存取於一最頂層上傳裝置所授與此埠倍增器之儲存位址空間。當一埠倍增器直接連結至一最頂層上傳裝置或根上傳裝置時，則報告至此最頂層上傳裝置，其中最頂層上傳裝置係為一主機裝置，且此主機裝置係根據一SATA標準以分配位址空間。
於一些實施例中，決定此埠倍增器之身分並將之報告係以回應所偵測於一下傳埠連結之一改變。所偵測之改變可為切斷一儲存裝置或是增加一儲存裝置。於一些實施例中，偵測於下傳埠連結之改變係包含接收連結至此埠倍增器之一下傳埠倍增器之一身分之一標示，其中此下傳埠倍增器之身分則因為於一下傳埠連結之一改變而與先前所接收之身分不同。
於一些實施例中，回應所偵測被用於一下傳埠之一新的埠連結，埠倍增器可令已存在之下傳埠連結被指派的儲存空間不改變，並指派新的儲存位置至此新的下傳埠連結。
於一實施例中，一埠倍增器包含一上傳埠以連結於一主機裝置，且複數個下傳埠係連結至一數量之下傳裝置。此埠倍增器則透過此上傳埠報告此埠倍增器之一身分至主機裝置，其中所述之身分係基於此埠倍增器所支援之埠連結數量所動態地決定。埠倍增器更包含一埠組態模組用以決定此埠倍增器所支援之埠連結數量，此埠連結數量係基於連結於此下傳埠之每一下傳裝置之裝置數量所決定，並且基於每一下傳裝置之數量，再分配儲存位址空間至連結於此下傳埠之每一下傳裝置中。
下方之詳細說明係包含本發明之實施例等實施方式之範例並搭配圖式來進行說明，這些圖式應理解為範例之說明，而非用以限制本發明。同樣地，使用於此之圖式元件符號於一或多個「實施例」係用以理解包含於本發明中至少一實施方式所描述之特定架構、結構或特徵。因此，如「於一實施例中」或「於另一實施例中」等用語在此係用以描述本發明之各種不同實施例及實施方式，而非必須參照於同一實施例，不過，這些實施例亦不應視為彼此相互排斥。
之後所詳細描述之實施例及細節係包含圖式之說明，其可被描述於下方之一些實施例中或全部實施例中，係如同在此所呈現發明概念之其他潛在之實施例或實施方式。本發明之實施例的概述係提供如下之詳細說明，並請參照圖式來說明。
如於此所敘述，藉由埠倍增器提供一種埠擴充功能，其中埠倍增器係基於支援下傳(downstream)埠連結數量得以動態決定身分並將之報告。在此可瞭解所述之「下傳」係指一裝置從一主機裝置(host device)下傳資訊，所述主機裝置為一頂階層(top-level)裝置或根裝置(root device)，用以分配儲存空間並管理這些儲存內容。「上傳(upstream)」可理解為資料路徑的反向(即指向主機裝置)。在此所述之動態裝置可彼此連結以提供埠倍增器裝置的多階層擴充功能，並可增加至一指定之連結總數。於一實施例中，對應於一串列式先進技術附加(SATA)標準，所述之連結總數於任何結構的埠倍增器中所被支援的數量為十五。
動態埠倍增器決定其身分並將之報告至一上傳裝置。於一埠倍增器直接連結至主機裝置的情況，此主機裝置為上傳裝置。於一埠倍增器直接連結至其他埠倍增器的情況，上傳裝置則為所述之上傳埠倍增器。每一裝置，不論其資料路徑的階層位在哪裡，都基於其具有多少下傳埠連結來決定其身分，並將這些身分報告上傳。所述上傳埠倍增器接著使用這些資訊來決定其身分，並諸如此類推直至最頂層的埠倍增器直接報告至主機裝置為止。因為埠倍增器動態決定其身分並之報告上傳，其所支援之下傳埠連結數量則可被動態地改變。
為了分配儲存空間，最頂層埠倍增器基於其所報告之身分接收所分配之一儲存空間，並接著基於每一埠所報告其有多少下傳埠連結之報告以傳播下傳分配這些位址。每一埠倍增器所宣佈上傳多少裝置埠都必須被主機控制器所支援，其中主機控制器包含連結於其下傳埠之下傳埠連結。任一下傳埠倍增器同樣地分配儲存空間至其下傳埠連結中。
第1圖為具有不同階層的埠倍增器連結於一主機裝置之一系統之一實施例之一方塊示意圖。系統100表示具有基於動態埠倍增器之埠擴充功能之儲存次系統，系統100包含一計算裝置(例如：SATA控制器)，用以分配並管理於系統中之儲存位址埠，其中所述之計算裝置可為一伺服器或一個人電腦，且主機裝置110可為計算系統或計算系統的一部分。主機裝置110可為一SATA磁碟控制器或包含一SATA磁碟控制器，此SATA磁碟控制器係連接於一計算系統和其操作系統以及其他連接至硬碟之構件或物理儲存器。
主機裝置110包含埠112，埠112為主機裝置110的一下傳埠，並可視主機裝置110為資訊存取(讀取及/或寫入)至系統100中之儲存裝置中之一最頂層裝置。需理解的是，主機裝置110可包含額外的埠(圖未示)。
請先概略地參照系統100的結構，應可理解此特定結構並不須為一實際實施之結構。此結構之某些方面(例如：具有一埠倍增器連結但不聯結於儲存裝置)實際上會被考量成不適當之系統設計，但是，此結構的重點並不是要討論適當的系統設計，所顯示之目的在於描述本發明之實施例的操作。因此，系統100的結構應單純地從學術觀點方向來考量一理論系統可如何作用。此外(或選擇性地)，系統100可視為一實際實施系統之即時快照，此實際實施系統具有某些動態方面，例如一儲存裝置的暫時移除，或是額外的一埠倍增器係用以在之後包含更多儲存裝置，或一些其他描述。
請參照簡潔描述之此結構，埠倍增器120被連結(直接連結，因為並未透過其他的埠倍增器所連結)於主機裝置110。因此，埠倍增器120為系統100中之一最頂層埠倍增器(或根埠倍增器)，埠倍增器120則連結上傳至主機裝置110。
埠倍增器120依序具有三下傳埠124、126及128，並分別連結至埠倍增器140、埠倍增器130及儲存裝置150。雖然未顯示，但埠倍增器140同樣可聯結於任意之下傳裝置。埠倍增器130包含三下傳埠134、136及138，其中兩個(134及136)包含下傳裝置。更特別在於，埠134連結於儲存裝置170，且埠136連結於埠倍增器160，而埠倍增器160再依序下傳連結至儲存裝置180及190。
更具體的說明，埠倍增器120包含上傳埠121上傳連結於主機裝置110的下傳埠112，下傳埠124連結至埠倍增器140的上傳埠141，下傳埠126則連結至埠倍增器130的上傳埠131，且下傳埠128連結至儲存裝置150。埠組態引擎(模組)122係為一或更多構件用以管理埠倍增器120之組態，其中管理埠倍增器的組態係指執行關於決定這些埠倍增器的身分(即其下傳埠連結組態)之操作，並報告所決定之身分、分配儲存空間，再實行關於下傳裝置之組態及管理等操作，例如：用於各磁碟輸入輸出(input/output)之交換資料。
埠組態引擎122決定聯結於埠倍增器120之一裝置身分(ID)，所述裝置身分為埠倍增器所上傳報告之身分，而且，裝置身分係基於其下傳埠連結(任意裝置)所變換。為了決定裝置身分，於一實施例中，埠組態引擎122傳送一要求至所有下傳埠用以決定連結於這些埠的裝置之身分。埠倍增器140(連結於埠124)可報告其身分為「1：2」(一至二裝置)，當儲存裝置150(連結於埠128)可報告一身分或一裝置數量為「1」，以及埠倍增器130(連結埠126)可報告其身分為「1：5」。埠倍增器120的裝置身分可藉由加總所有連結於下傳埠之裝置的身分來決定，因此，埠倍增器120具有「2+1+5=8」的一裝置身分，並將之報告上傳。
於一實施例中，亦可稱之為埠倍增器120「支援」八個下傳埠連結。藉由任一所提供之埠倍增器所潛在支援之最大連結數量則為所制定之埠擴充標準所確認之最大數量。如上所述，一埠倍增器對於其所存在之埠連結狀態以支援裝置連結。
應可理解於實際操作中，將埠倍增器120與儲存裝置150的訊息交換是不同於埠倍增器120與埠倍增器130的訊息交換。舉例而言，信息交換的實際格式可不同，且當埠倍增器包含一至多(N)個身分時，儲存裝置可報告其可涵蓋多少裝置。然而，最終結果為埠倍增器120基於詢問下傳埠的結果決定埠倍增器120的身分為八(即一至八之倍增器)並以此分配到適當的儲存空間。
於如上所述之討論中，埠倍增器120可被假定為埠倍增器130知道其身分並可作適當的回應。然而，於一實施例中，所述之詢問會觸發此埠倍增器來決定其身分，因此，埠倍增器120為了回應這個詢問，埠倍增器130可依序要求這些埠來決定其身分。連續不斷的詢問可持續下降至最低階層之埠倍增器(系統100中之埠倍增器160)，並動態地呈現整體儲存次系統之結構。於另一實施例中，一詢問可不觸發一埠倍增器來發現其身分。於如此之一實施方式中，埠倍增器群可週期性地發現他們的身分，或是僅僅回應以偵測一下傳埠之改變(例如：移除一下傳埠之裝置或增加一下傳埠之裝置)。於一實施例中，下傳裝置可主動推動身分上傳，而非等待一要求或一詢問。因此，可藉由不同的接洽方式來使此埠倍增器得出其裝置身分。
所有之埠倍增器皆可利用類似之技術來決定他們的身分。埠倍增器140透過埠組態引擎142來決定其裝置身分，並非用以回應埠倍增器120的一詢問，而是回應確認一下傳連結之一改變所觸發，或是依照一行程計畫執行，並得出其裝置身分為「1：2」。埠倍增器130透過埠組態引擎132以決定其裝置身分為「1：5」，而儲存裝置170可報告一身分為「1」至埠倍增器130。
埠倍增器160透過上傳埠161連結至埠倍增器130的下傳埠136，且埠倍增器160透過埠組態引擎162決定其具有裝置身分為「1：2」。埠164連結於儲存裝置180，此儲存裝置180具有一裝置數量為「1」，且埠166連結於儲存裝置190，此儲存裝置190同樣具有一裝置數量為「1」。因此，被連結至埠倍增器160之下傳埠的裝置數量之總數量為「2」。埠倍增器160僅下傳連結於儲存裝置而非其他埠倍增器，因而給予埠倍增器160一身分為「1：2」。埠倍增器160報告其身分並上傳至埠倍增器130。
利用另一種方法理解系統100可透過於此系統之不同快照的一敘述達成，並假定此系統及其連結係依階段方式所建構而成。首先，考慮埠倍增器120連結於主機裝置110，且埠倍增器120並無下任何下傳埠連結，則埠倍增器120可報告一身分為「1：3」至主機裝置110。所分配之儲存位址則可對埠124設位址為「0」，對埠126設位址為「1」，並對埠128設位址為「2」。
假定埠倍增器140接著連結至埠倍增器120，但並無額外的連結，則於此系統100中，埠倍增器120之埠124就不再為單一埠，而是連結於埠倍增器140。埠倍增器140具有身分為「1：2」(此時其具有空置埠144及146)，因此，埠倍增器120則具有一身分為「1：4」。此外，所分配之儲存位址則可被改變，舉例而言，藉由分配位址「0」至埠倍增器140之埠144，並分別維持埠126及埠128之位址為「1」及「2」，再分配位址「3」給埠146。其他分配方法同樣可行，包括全部位址都重新分配。
如果埠倍增器130接著被連結，則同樣的改變會再發生。埠倍增器120報告一裝置身分為「1：6」，埠126之位址為「1」則會重新分配於一新的埠，新的位址可再分配至所述之新的可用埠中(因此，將再多分配兩個位址)。
如上所參考之系統100的實施例係用以瞭解本發明之技術而非用以將本發明限定於第一圖所示之範例。一般而言，描述一動態埠倍增器，此動態埠倍增器基於其下傳埠連結而動態地決定其身分。於一實施例中，提供SATA埠擴充則可由標準來控制，例如可於www_sata-io_org來獲得，其中文字間隔使用底線所換置是為了避免發生無意之超連結。
如上所論述，一埠倍增器之身分可被動態地決定。如上所建議，於一實施例中，一埠倍增器決定其身分以回應來自其主機裝置之一要求。為了使敘述更清楚，於系統中最頂層之主機裝置為計算系統之控制器或計算系統本身，並連結於儲存次系統。然而，於一實施例中，每一埠倍增器下降至此次系統，則將此上傳裝置考量為其所連結之「主機裝置」，因此，上傳裝置所傳出之一要求可被理解為從其主機裝置所傳出之一要求。一般而言，一埠倍增器對於其下傳裝置埠所連結之每一裝置而言皆可被考量為一主機裝置。
於一實施例中，一埠倍增器係回應新增連結於系統之一裝置或是從系統切斷之一裝置來決定其身分，回應一埠連結之改變，並將對應於新增連結或切斷之裝置的一訊號上傳至主機裝置。其中，一埠連結之一改變會因為增加一裝置連結於主機(其他主機上傳至次系統中之最頂層)或從主機切斷一裝置而導致對所分配之記憶體之一改變。於一實施例中，僅對新連結或切斷之裝置改變其所分配之記憶體，並對其他未改變之裝置所分配之記憶體空間維持原狀。
回應於一下傳連結之一改變，一埠倍增器可決定其身分(其可被改變)，並報告上傳一身分以表示所有空置之裝置埠。這個改變可持續傳播上傳。於一實施例中，會因為超過最大之裝置數量的狀況下，使得一額外儲存裝置之連結被拒絕，於此範例中，新裝置將不會再被分配到任何儲存空間。因此，當此新裝置被物理連結時，並不會被連結於此系統中以取得儲存空間。除此之外，儲存空間可對應於這些改變(不論是移除或增加一裝置埠)被適當地調整。
第2圖為顯示於具有不同階層的埠倍增器連結至一主機裝置之一系統之位址分配之一實施例之一方塊示意圖。於一實施例中，系統200為對應於第1圖中系統100之一系統之一範例。因此，動態決定其裝置身分之實行皆如上所述，於系統200中所額外標示為對每一儲存裝置之登記身分以及其所分配之儲存空間。
於一實施例中，當一埠倍增器之身分改變時，所分配至此埠倍增器之儲存空間數量就會對應調整。系統200顯示一靜態視圖，而令系統200看似為於一特定時間點之狀態，接著亦會提供如何改變此系統組態及其影響之說明。
主機裝置210表示一計算系統之一或多個構件，此計算系統連結於系統200之儲存次系統。所示之主機裝置210包含控制器214，係為一磁碟控制器用以管理於此系統中之儲存狀態。於一實施例中，控制器214可為主機裝置210，位址空間220表示可被分配給系統200中不同儲存裝置之儲存位址空間。為了簡化說明，所示之每一位址空間(221-227)係一空間用於一單一驅動。須理解的是，於實際實施中，不同尺寸之位址空間可被分配至不同儲存裝置中。每一儲存裝置在無特定需求的狀況下，被分配到相同尺寸或是所佔據之儲存空間之總數為相同的。所分配之儲存空間可使用任何利於此特定系統之結構之作法來實施。
主機裝置210包含下傳埠212，此下傳埠212連結於埠倍增器230之上傳埠232。對應於任何描述於此之實施例，埠倍增器230為一動態埠倍增器，且基於先前所述，應可理解埠倍增器230之裝置身分為「3」。依照如上所解釋之簡化範例，埠倍增器230基於其埠連結數量分配到三個儲存空間220(具體地說，即為221、222及224)。埠倍增器220可接著基於其所連結之每一埠將所得之儲存空間分配給其下傳埠中。
如圖所示，埠倍增器230分配位址空間221至儲存裝置240，且位址空間222及224被分配至埠倍增器250。於一實施例中，裝置間(例如：埠倍增器230及250)之通訊及資料要求可參照所相關之特定補償之位址空間來實行，所述之特定補償之位址空間係為不同於由主機裝置210所分配之特定位址空間。因此，於一實施例中，所分配之儲存位址空間可從裝置間所參照之儲存空間及主機裝置210之儲存空間220以繪製成地圖。
埠倍增器250分配其被指派之儲存空間至儲存裝置260及270中。如系統200所示，在沒有要求的狀態下，儲存空間必須持續被指派至一特定裝置中。
於一實施例中，每一儲存裝置被登記於系統中並給予一身分(以REG ID所表示)。當儲存裝置260及270分別為裝置「1」及「2」時，儲存裝置240則被登記如同於系統中儲存裝置「0」。就如同沒有要求則會持續分配位址空間，在沒有特定的要求下，則位址空間會基於儲存裝置身分依序被分配。於一實施例中，儲存裝置身分依序從較高階層之埠倍增器至較低階層之埠倍增器被指派，並從較低階層身分埠至較高階層身分埠。然而，如此之指派並非必要條件。對應於如此一指派計劃，儲存裝置240接收登記身分「0」用以連結埠倍增器230。儲存裝置260及儲存裝置270皆連結於埠倍增器250，並基於其所連結之埠被指派登記身分。假定埠254具有低於埠256之一身分，則儲存裝置260被指派登記身分為「1」，而儲存裝置270被指派登機身分為「2」。
於系統200中動態變化之範例中，每一埠倍增器被此改變所影響而決定其身分，且其所分配之位址空間可被更新。舉例而言，假定此埠倍增器250具有其他埠(圖未示)而為一至三之埠倍增器。如果一外加的儲存裝置(圖未示)被連結至此外加之埠，則埠倍增器250可將其身分由「2」更新為「3」，並接著報告予埠倍增器230。埠倍增器230則更新其身分為「4」，主機裝置210可分配額外的儲存空間(例如：223、225、226…其中之一)，讓埠倍增器230分配至埠236。於一實施例中，多數所分配之儲存空間會因應其他裝置之增加而被改變。
因此，一動態改變埠倍增器之裝置身分可被用以決定有多少記憶體空間要被分配至此埠倍增器。以此方式，被分配至埠倍增器之儲存空間數量可基於此埠倍增器所支援的連結數量所改變。
於相反的範例中，可考量將埠倍增器250(一至二之埠倍增器)更換一個一至二埠倍增器(使得於系統中移除一空置裝置埠)。於一實施例中，於系統200中之記憶體空間分配除了此被改變的埠連結之外皆未被改變。因此，一記憶體空間的分配對於此被移除的埠可輕易地被移除，同時其他空間的分配依舊未受到影響。或者，一裝置埠的移除可造成系統200中之儲存空間的一重新分配，而這些儲存裝置可被指派至一不同的記憶體空間。
所分配之記憶體位置可被使用於系統指派儲存空間的方法所影響，舉例而言，於一實施例中，儲存位址空間係依據於簡單磁碟串(Just a Bunch of Disk,JBOD)所分配。依據簡單磁碟串，每一埠倍增器基於所分配之位址空間而被准許直接存取最頂階層裝置(主機裝置210)之儲存位址空間。因此，一埠倍增器可被給予直接存取所分配之記憶體空間，並利用簡單磁碟串(JBOD)來交換通訊。
第3圖為具有一埠組態引擎之一埠倍增器的一實施例之一方塊示意圖。埠倍增器310可對應於在此所述之任一實施例之一埠倍增器之一範例，埠倍增器310包含埠U0，係為一埠用以連結埠倍增器及一主機裝置，在此，如此之一埠係指為一上傳埠。主機裝置可為一埠倍增器，其位於一儲存次系統之一較高階層，或者其本身即可為主機控制裝置。埠D0至DN表示這些埠透過埠倍增器310連結於其他位於此儲存次系統中較低階層之埠倍增器及(或)儲存裝置，在此，這些埠則係指為下傳埠。
埠倍增器310包含硬碟構件，例如實體埠以連結於其他裝置。另外，邏輯312表示硬碟邏輯，其可使埠倍增器310用以實行操作(例如決定其身分)，這些操作可包含傳送及接收要求、實行計算、或是實行關於所執行之其他功能。記憶體314表示用於編碼及變量之硬碟儲存，且可包含暫存(例如隨機存取記憶體(random access memory,RAM))、寄存器(registers)、或是非揮發式儲存(例如：快閃(flash)、非易失性隨機存取記憶體(NVRAM)、一次編程記憶體(OTP)、或是唯讀記憶體(read-only memory,ROM))。埠倍增器310亦可包含相關其操作之軟體構件，所述之軟體構件可被如韌體般實行並直接操作此裝置。
埠倍增器310包含埠組態引擎320，其代表一或多個構件以執行關於埠倍增器及儲存次系統的組態之操作。更特別的是，埠組態引擎320包含連結識別器322、報告模組324以及位址指派模組326。
連結識別器322係為用以使埠倍增器310決定是否有一裝置被連結於埠D0至埠DN中之一埠之機構。不同已知之電路可用以偵測一埠之一連結，在此則不再描述其細部結構。此外，埠連結可藉由輪詢一埠、或利用中斷一通訊線路、或是其他機構來決定。於一實施例中，裝置係透過連結或切斷與此埠倍增器310之連結等通訊所架構，因此，可藉由從連結或切斷裝置的通訊狀態所偵測其連結狀態。此外(或另一種選擇)，連結辨識器322(或埠倍增器310之另一構件)可詢問此連結裝置以決定其裝置數量係歸因於每一連結狀態。
報告模組324可使埠倍增器310上傳通訊至一主機裝置，並由此主機裝置決定其身分，這個報告可以基於一通訊協定來定義埠倍增器310如何及何時實行通訊。因此，於一實施例中，報告模組324可包含或存取一協定堆用以通訊上傳。
位址指派模組326可使埠倍增器310用以分配儲存空間至其埠連結。於一實施例中，埠組態引擎320係視每一下行路線埠連結為具有一特定裝置數量值或一儲存總量值，並基於這些數值指派位址空間。以此方式，埠組態引擎320則不需要知道任何關於連結於這些下傳埠之結構，只需知道有多少儲存空間可以指派即可。所有對於此埠之儲存存取要求皆可基於指派於此埠的儲存空間透過埠倍增器310所管理。
第4圖顯示決定一動態埠倍增器身分之一實施例之一流程示意圖，所示於此之流程示意圖提供不同流程步驟動作順序之範例。儘管所顯示之流程步驟為一特定序列或順序，然，除非有其他具體描述，否則這些動作之順序皆可被調整修改。因此，所顯示之實施方式應僅被理解為一範例，這些流程步驟可以一不同的順序來實行，且其中一些動作係可並行來實行的。此外，一或更多動作於本發明中之不同的實施例中係可被刪除省略的；因此，並非於每一種實施方式中都需要應用到所述之所有動作，其他的步驟流程亦為可行。
於一實施例中，一動態埠倍增器接收從上傳埠所發出對其身分之詢問(步驟402)。於其他實施例中，一埠倍增器可不回應一詢問就決定其身分，且無需接收正在要求之一詢問就可報告其身分。埠倍增器決定其身分(步驟404)，這個身分被決定的方式至少部分需基於連結於此埠倍增器下傳埠之裝置。因此，如果一埠倍增器之任何一埠為擴充下傳埠，則此埠倍增器需要去決定每一埠連結之身分。
於一實施例中，此埠倍增器選擇一埠並詢問對應於此埠之一裝置連結(步驟406)。亦可使用其他的方法來，舉例而言，於一系統中係使用辨識一埠何時被一裝置所連結之機構，則此埠倍增器可僅詢問具有連結裝置之埠來取代需要對所有埠連結進行確認之作法。同樣地，應可理解的是，詢問和決定一特定埠之一連結身分可分別地透過對另一埠之詢問來實行，以取代需要依序對所有埠進行詢問之作法。
對於每一埠而言，埠倍增器可辨識對於此埠之一裝置連結(步驟408)。於一實施例中，此埠倍增器決定是否一特定埠之身分為一動態裝置身分(步驟410)。於一實施例中，一動態裝置身分可藉由一指定的辨識器、位元或位元組所辨識。如果沒有裝置被連結，則對此埠的貢獻則僅有埠倍增器本身之埠連結數量(步驟412)。
如果此埠連結一裝置，但是此裝置不具有一動態身分，則此裝置可被視為具有一靜態身分，且將所報告之裝置身分值加入至埠倍增器之埠連結數量(步驟414)。如果一數值為靜態，則無更多擴充階層可能超過此靜態數值。如果此埠具有一連結裝置係具有一動態身分，則此裝置可決定其動態裝置身分並報告至埠倍增器(步驟416)。需理解的是，具有一動態身分之一裝置係為另一埠倍增器，其可於之後透過其下傳埠再由步驟402開始重複此流程步驟以決定其身分。一旦得知其身分，將會報告此身分，且此動態裝置身分會加入至埠連結數量(步驟414)。如果被詢問的埠為最後的埠(步驟418)，埠倍增器計算其動態身分並報告其身分上傳以回應此詢問(或如同一些其他報告步驟之一部分)(步驟422)。
如果此埠不為最後的埠(步驟418)，埠倍增器會選擇下一個埠，並對每一埠加上一最大值數(例如：透過從最低身分至最高身分依序詢問這些埠，或是利用一些其他選擇之機構)(步驟420)。對於下一個埠，埠倍增器接著重複對所選擇的埠進行裝置連結的詢問(步驟406)，直至無多餘的埠可被詢問為止。
於一實施例中，裝置身分的詢問及埠連結可被使用於同一系統中。因此，於一實施例中，埠倍增器偵測其一下傳埠連結的變化(步驟424)，並且決定其身分以回應所偵測到之改變(步驟404)。於如此之一實施方式中，被選擇以詢問之埠(步驟406-418)可僅為所偵測到改變之埠，或是詢問所有的埠亦可。於一實施方式中，其僅對偵測到改變的埠進行詢問，則此埠可為唯一被詢問的埠，也因此對應於步驟流程圖中，可為最後的埠(步驟418)。
在此所描述之不同操作或是功能係可被視為或定義為軟體編碼、指令、組態及(或)檔案。所述內容係為可直接執行(「物件」或「可執行」形式)、原始碼、或不同編碼(「差量(delta)」編碼或「補丁(patch)」編碼)。敘述於此之實施例中之軟體內容可藉由儲存於其中之製造商的一物品所提供、或是藉由一通訊介面以操作此通訊介面傳送檔案之一方法所提供。一機器或電腦可讀取儲存媒體可讓一機器實行所敘述之功能或操作，並包含任一機構係藉由一機器(例如：計算裝置、電子系統等等)以於一可存取形式來儲存資訊，如同可編碼媒體或不可編碼媒體(例如：唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、磁碟儲存媒體、光學儲存媒體、快閃記憶體裝置等等)。一通訊介面包含任何接合至任一硬線媒體、無線媒體、光學媒體等等以與另一裝置通訊之機構，例如一記憶體匯排線介面、一處理器匯排線介面、一以太網路連結、一磁碟控制器等等。所述通訊介面可藉由提供組態參數所建構，及(或)傳送訊號以準備此通訊介面來提供一資料訊號以敘述此軟體內容。此通訊介面可藉由一或多個指令或訊號傳送至此通訊介面以進行存取。
敘述於此之不同構件係可用以執行所述之操作或功能之手段。敘述於此之每一構件包含軟體、硬體或其結合，這些構件可如同軟體模組、硬體模組、專用硬體(例如：特定應用硬體(application specific hardware)、特定用途積體電路(application specific integrated circuits,ASICs)、數位訊號處理器(digital signal processors,DSPs)等等)、嵌入式控制器、硬接線電路等等方式所實行。
除描述於此之外，可藉由敘述於本發明中之實施例及實施方式所達成之不同改良方式，皆應涵蓋於本發明之範疇中。因此，揭露於此之圖式及範例皆用以說明而非用以限制本發明，本發明之保護範疇僅應以列於其後之申請專利範圍為主。
100．．．系統
110．．．主機裝置
112,121,124,126,128,131,134,136,138,141,144,146,161,164,166．．．埠
120,130,140,160．．．埠倍增器
122,132,142,162．．．埠組態引擎
150,170,180,190．．．儲存裝置
200．．．系統
210．．．主機裝置
212,232,234,236,252,254,256．．．埠
214．．．控制器
220．．．位址空間
230,250．．．埠倍增器
240,260,270．．．儲存裝置
310．．．埠倍增器
320．．．埠組態引擎
322．．．連結識別器
324．．．報告模組
326．．．位址指派模組
312．．．邏輯
314．．．記憶體
U0,D0,DN．．．埠
402~424．．．步驟
第1圖為具有不同階層之埠倍增器連結至一主機裝置之一系統之一實施例之方塊示意圖。
第2圖為一系統進行不同階層之埠倍增器連結至一主機裝置之位址分配之一實施例之方塊示意圖。
第3圖為具有一埠組態引擎之一埠倍增器之一實施例之方塊示意圖。
第4圖顯示決定一動態埠倍增器身分之一實施例之步驟流程示意圖。
100．．．系統
110．．．主機裝置
112,121,124,126,128,131,134,136,138,141,144,146,161,164,166．．．埠
120,130,140,160．．．埠倍增器
122,132,142,162．．．埠組態引擎
150,170,180,190．．．儲存裝置

Claims (14)

  1. 一種應用於支援串列式先進技術附加(Serial Advanced Technology Attachment,SATA)埠倍增功能之系統中之方法，該方法包含：辨識連結於一串列式先進技術附加埠倍增器裝置之複數個下傳埠之一或多個裝置，該一或多個裝置包含其他串列式先進技術附加埠倍增器裝置；偵測於該串列式先進技術附加埠倍增器裝置之下傳埠連結的改變；基於該串列式先進技術附加埠倍增器裝置之該下傳埠連結的該改變更新該串列式先進技術附加埠倍增器裝置之一身分，該身分表示該串列式先進技術附加埠倍增器裝置之可用下傳埠連結的數量，以用於連接該一或多個裝置；將該串列式先進技術附加埠倍增器裝置之經更新的該身分傳送至連結於該串列式先進技術附加埠倍增器裝置之一上傳埠的一裝置；以及基於經更新之該身分接收對該串列式先進技術附加埠倍增器裝置之儲存位址空間分配，用於已存在之下傳埠連結的該儲存位址空間分配保持不改變，新增加的下傳埠連結則被分配新的位址空間。
  2. 如請求項第1項所述之方法，其中該儲存位址空間分配係基於一簡單磁碟串(Just a Bunch of Disks,JBOD)擴充 方法，該串列式先進技術附加埠倍增器裝置係被同意直接存取一最頂層之上傳裝置之儲存位址空間。
  3. 如請求項第1項所述之方法，其中經更新的該身分係傳送至一最頂層之上傳裝置，該最頂層之上傳裝置係依據一串列式先進技術附加(Serial Advanced Technology Attachment,SATA)標準分配位址空間。
  4. 如請求項第1項所述之方法，其中偵測該下傳埠連結之該改變之步驟係藉由至少偵測到切斷一儲存裝置或連接一儲存裝置之其中一種來實施。
  5. 如請求項第1項所述之方法，其中偵測該下傳埠連結之該改變之步驟係藉由至少接收連結於該串列式先進技術附加埠倍增器裝置之一下傳埠倍增器之一身分來實施。
  6. 一種非暫態電腦可讀取儲存媒體，其具有複數個指令儲存於其中，當該指令被執行時，可令一裝置實行操作包含：辨識連結於一串列式先進技術附加埠倍增器裝置之複數個下傳埠之一或多個裝置，該一或多個裝置包含其他串列式先進技術附加埠倍增器裝置；偵測於該串列式先進技術附加埠倍增器裝置之下傳埠 連結的改變；基於該串列式先進技術附加埠倍增器裝置之該下傳埠連結的該改變更新該串列式先進技術附加埠倍增器裝置之一身分，該身分表示該串列式先進技術附加埠倍增器裝置之可用下傳埠連結的數量，以用於連接該一或多個裝置；將該串列式先進技術附加埠倍增器裝置之經更新的該身分傳送至連結於該串列式先進技術附加埠倍增器裝置之一上傳埠的一裝置；以及基於經更新之該身分接收對該串列式先進技術附加埠倍增器裝置之儲存位址空間分配，用於已存在之下傳埠連結的該儲存位址空間分配保持不改變，新增加的下傳埠連結則被分配新的位址空間。
  7. 如請求項第6項所述之非暫態電腦可讀取儲存媒體，其中該儲存位址空間分配係基於一簡單磁碟串(Just a Bunch of Disks,JBOD)擴充方法，該串列式先進技術附加埠倍增器裝置係被同意直接存取一最頂層之上傳裝置之儲存位址空間。
  8. 如請求項第6項所述之非暫態電腦可讀取儲存媒體，其中經更新的該身分係傳送至一最頂層之上傳裝置，該最頂層之上傳裝置係依據一串列式先進技術附加(Serial Advanced Technology Attachment,SATA)標準分配位址 空間。
  9. 如請求項第6項所述之非暫態電腦可讀取儲存媒體，其中偵測該下傳埠連結之該改變係藉由至少偵測到切斷一儲存裝置或連接一儲存裝置之其中一種來實施。
  10. 如請求項第6項所述之非暫態電腦可讀取儲存媒體，其中該下傳埠連結之該改變係藉由接收連結於該串列式先進技術附加埠倍增器裝置之一下傳埠倍增器之一身分來偵測。
  11. 一種埠倍增器裝置，係包含：複數個下傳埠，設置以具有連結一數量之下傳裝置之能力，該下傳裝置包含其他串列式先進技術附加埠倍增器裝置；一埠組態模組，設置以偵測複數個下傳埠連結的改變並基於該下傳埠連結的該改變更新該埠倍增器裝置之一身分，該身分表示該複數個下傳埠之可用下傳埠連結的數量，以用於連接該下傳裝置，並基於連結於每一該下傳埠之下傳裝置之該裝置數量分配儲存位址空間給每一該下傳埠，用於已存在之下傳埠連結的儲存位址空間分配保持不改變，新增加的下傳埠連結則被分配新的位址空間；以及一上傳埠，連結至一主機裝置，該上傳埠設置以報告該 埠倍增器裝置之經更新的該身分至該主機裝置，以使該主機裝置基於經更新的該身分分配儲存位址空間給該埠倍增器裝置。
  12. 如請求項第11項所述之埠倍增器裝置，其中該埠倍增器裝置係設置以透過該上傳埠報告至一最頂層之上傳裝置，該最頂層之上傳裝置係根據一串列式先進技術附加(Serial Advanced Technology Attachment,SATA)標準分配位址空間。
  13. 如請求項第11項所述之埠倍增器裝置，其中該埠組態模組係設置以偵測一儲存裝置之切斷或一儲存裝置之連接。
  14. 如請求項第11項所述之埠倍增器裝置，其中該埠組態模組進一步接收連結於該埠倍增器裝置之一下傳埠倍增器之一身分。
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