本发明专利技术的一个实施例提供一种通用存储总线适配器，其可将一主机计算机的总线连接到任何多种类型的存储装置。所述通用串行总线适配器以一方式提供传输层功能，使得不必为每种类型的存储装置提供一单独的传输层。本发明专利技术的另一实施例包括一文件管理系统（或存储堆栈），其具有一读／写专用道，所述读／写专用道经配置以使一读／写操作能绕过所述文件管理系统的异常处理和管理功能。绕过这些功能增加了读／写操作的处理效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术一般涉及计算机数据存储。更具体地说，本专利技术涉及更有效地执行数据读写的通用存储总线适配器。
技术介绍
多年来，计算机和其它系统使用磁盘驱动器来存储大量数字信息。这是因为计算机和其它系统可具有足够的主存储器(诸如随机存取存储器)来执行当前的计算任务，当存储大量数据时，诸如操作系统、应用程序或程序数据，常需要诸如磁盘驱动器的大容量装置。现有多种类型大容量装置，包括软盘、硬盘、光盘(其包括DVD和CD驱动器)，和非易失性固态存储器装置(诸如RAM盘)。这些大容量装置常统称为大容量装置。此外，许多不同技术已用于连接大容量装置。如今，个人计算机环境中具有两个主要的通用接口技术SCSI(小计算机系统接口)和IDE(智能驱动电子器件、或集成驱动电子器件)。两种技术在其通用接口方案中具有多种构建。举例而言，SCSI-1、SCSI-2、WideSCSI、Fast SCSI、Fast Wide SCSI、Ultra SCSI、SCSI-3、Ultra2 SCSI、Wide Ultra2 SCSI、EIDE、UDMA IDE和Ultra-ATA IDE等。其它计算系统包括光纤通道、类因特网光纤通道、外部光纤通道、SAS等。IDE是一般术语，其指具有内建控制器的磁盘驱动器。内建控制器是主要优势，因为大容量装置制造商不必使他们的装置与任何特殊控制器标准兼容。所需的只是连接主板与大容量装置的IDE连接器。如今，大多数接口技术通过并行总线(诸如PCI(外围组件互连))连接大容量装置和主板。然而，其它类型装置可通过并行端口或其它端口(诸如ISA(产业标准架构))来进行连接。每种类型的存储装置需要驱动器来连接主机计算机系统的主控制器。每个驱动器具有一个传输层，其允许所述驱动器与其个别的存储装置通信。在某些抽象层，所有个人计算机使用小计算机系统接口SCSI-类型格式而进行操作。主控制器和存储装置驱动器将SCSI类型格式命令转译成存储装置使用的命令。串行连接的SCSI(新的格式)包括支持串行高级技术连接(SATA)的可选扩展部分。此允许混合并匹配串行连接SCSI和SATA存储装置。所有其它协议实质上是与某些类型的传输层合并一起的SCSI协议。所以，如果移除传输层，那么所有的装置都讲SCSI。然而，如上所述，传输层是用于与存储装置通信的。不管存储器的类型或接口技术，数据存储器和数据回复器是由处理器起始的，所述处理器使主控制器将处理器连接到大容量装置。数据通过主控制器流到大容量装置或从大容量装置流出。在个人计算机中，并行数据存储ATA(AT连接)规格从1980年以来已界定PC的标准存储接口。ATA代表高级技术连接，其指在磁盘驱动器自身上具有集成控制器的磁盘驱动器。并行ATA成本低，支持广，众所周知且被良好接受，且已证实能具有高速性能。现有几种版本的ATA。通过ATA自身，其可与IDE互换，ATA-2(EIDE/快速ATA)支持更快的操作模式和多字DMA模式、支持逻辑组块定址(LBA)和组块转移；ATA-3、Ultra-ATA(Ultra-DMA，ATA-33和DMA-33)支持以33MBps运行的多字DMA模式3，ATA/66将ATA的吞吐量加倍，和ATA/100。虽然并行ATA证实是有利的，但其具有限制。其需要许多针脚和并行导体，使用5v技术，且难以以需用于支持多媒体应用的高数据速率的方式实施。因为这些缺点，所以开发出用于存储装置高性能接口的串行ATA(还已知为SATA)。还已经开发出并没有超过现有技术的SCSI磁盘驱动器的串行接口规格。存储装置类型的激增和当代磁盘驱动器的增加的存储大小已产生问题。简单地存储和提取数据可消耗处理器的大部分时间。此产生一需要，即需要主机总线适配器(HBA)来连接主机计算机的总线(常为PCI)与到存储装置的总线，同时最小化对主处理器的性能的影响。此需要主机总线适配器处理许多低级的接口功能，可以自动执行或和次级主机处理器或存储装置处理器一起执行。举例而言，Inter已开发出高级主机控制器接口(AHCI)规格，其以寄存器级描述SATA装置如何与主机控制器的硬件连接。串行SCSI装置可具有完全不同的HBA。因为到存储装置的总线可以是若干标准化总线之一，或甚至可以是自定义总线，所以主机总线适配器必须匹配所使用的存储装置。所有计算机存储装置总线端口实质上操作在类SCSI命令级上。在现有技术中，存储装置的命令协议通过使用将来自专用主机控制器的命令连接到存储装置的软件驱动器而实施。软件驱动器需要主处理器的交互。主控制器和软件驱动器有效地将SCSI类型格式转移成存储装置的协议。当大存储器装置在制造许多文件系统交互的应用中时，主处理器花费紊乱的大量时间来实施软件驱动器。因为在HBA被添加到系统中的时候不一定知道可用的存储装置，其会随着时间而改变，或可经自定义以适合特殊的应用，所以完成此非常复杂或昂贵。图l是概念图，其说明现有技术的文件管理系统100(或存储堆栈)如何与存储装置硬件114交互。文件管理系统100实施将文件系统102请求导向特定存储容量的容量管理器104，和将文件系统102请求导向所述存储容积内的特定分区的分区管理器106。这些可以认为是识别主机计算机系统的有效存储装置。文件管理系统100还实施类(诸如SCSI或IDE)驱动器108以支持存储类，并实施端口驱动器110以启用端口I/O操作。总线驱动器112可实施为需要在无总线冲突的情况下在所需总线上传送信号，且最终存储装置硬件114将连接到待存取的存储装置的存储总线。类驱动器108、端口驱动器110和总线驱动器112一起充当传输层，以用于与待存取的存储装置相关联的驱动器。如果需要，文件管理系统100还可实施数据压缩和加密103。本文一般说明的架构的两个缺陷是(i)主机计算机系统中的每种类型存储装置需要单独的传输层，和(ii)文件系统102(即，操作系统)与主机计算机系统的各种存储装置之间的交易的90％以上是读/写操作——这些操作通常不需要文件管理系统100的服务层103、106、108、110和112。在所需的中间层中处理每个交易是不够的且耗时的。因此，可将主机计算机的总线连接到多个存储装置的新型装置将是有利的。更有利的将是通用存储总线适配器，其可将主机计算机总线连接到任何多个存储装置。
技术实现思路
本专利技术的原理的实施例提供一种通用存储总线适配器，其可将主机计算机总线连接到任何多个类型的存储装置。所述通用串行总线适配器以一方式提供传输层功能，使得不必为每种类型的存储装置提供单独的传输层。本专利技术的实施例包括文件管理系统(或存储堆栈)，其包括读/写专用道，所述读/写专用道经配置以使读/写操作能绕过文件管理系统的异常处理和管理功能。绕过这些功能增加了读/写操作的处理效率。另外，所述架构在必要处理时，提供存取文件管理系统的异常处理和管理层的服务的其它类型操作。附图说明结合附图，鉴于以下详细描述，可易于理解本专利技术的原理，其中图l说明用于整合多个光盘驱动器与计算机系统的现有技术总线存储适配器；图2说明经配置以实施本专利技术的计算机系统；图3说明一概念图，一存储堆栈包括根据本专利技术的一个实施例的读/写专用道；图4是根据本专利技术的一个实施例的图3的通用存储总线适配器的功能本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种包含一通用存储装置适配器的文件管理系统，所述通用存储装置适配器包括具有一耦合到一硬件接口层的传输层的一控制器，其中所述控制器用于将读／写操作直接传输到所述接口层；和一读／写专用道，其用于将读／写操作直接配送到所述控制器或从所述控制器配送读／写操作。
【技术特征摘要】
US 2005-3-28 11/092,1701.一种包含一通用存储装置适配器的文件管理系统，所述通用存储装置适配器包括具有一耦合到一硬件接口层的传输层的一控制器，其中所述控制器用于将读/写操作直接传输到所述接口层；和一读/写专用道，其用于将读/写操作直接配送到所述控制器或从所述控制器配送读/写操作。2.根据权利要求1所述的文件管理系统，其中所述传输层包含一类驱动器、端口驱动器和总线驱动器中至少一者。3.根据权利要求1所述的文件管理系统，其进一步包含一经配置以提供服务的堆栈管理层，其中所述服务包含压缩/加密、容量管理和分区管理中至少一者。4.根据权利要求3所述的文件管理系统，其中所述服务是以软件实施的。5.根据权利要求4所述的文件管理系统，其中所述控制器耦合到多个模块，其中所述模块是所述堆栈管理层服务的硬件补充。6.根据权利要求1所述的文件管理系统，其中所述接口层包括一个或多个接口模块，其中每个接口模块是针对一特定存储装置协议而经配置的。7.根据权利要求6所述的文件管理系统，其中所述读/写操作包含基于SCSI的命令，且所述接口模块经配置以在所述特定存储装置协议与所述基于SCSI的命令之间进行转译。8.根据权利要求7所述的文件管理系统，其中所述接口层和所述一个或多个模块是以硬件实施的，且进一步包含一存储堆栈管理层，其中所述存储堆栈管理层的所述服务是以软件实施的。9.根据权利要求1所述的文件管理系统，其中所述控制器经配置以执行所述读/写操作而通过所述接口层将数据转移到一主存储器，其中所述操作包含识别待转移的一容量的一命令、待转移的字节数和其中待转移数据的主存储器中的一位置。10.根据权利要求9所述的文件管理系统，其中所述容量包含复数个分区，其中所述分区存储在复数个存储装置中的一者或多者上。11.根据权利要求10所述的文件管理系统，其中所述控制器包含复数个寄存器，所述寄存器存储指向一容量表的一指示字，所述容量表...
【专利技术属性】
技术研发人员：拉多斯拉夫丹尼拉克，
申请(专利权)人：辉达公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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