为了实现对应用程序的处理特性最佳的高速缓存控制，从而提高数据传输效率，提供一种磁盘装置，其具有：磁盘；用于暂时保存从磁盘读取的数据和从主机传输的数据的高速缓存；用于控制高速缓存和主机之间以及高速缓存和磁盘之间的数据传输的控制器；其中，可以在高速缓存中为在数据处理策略上各不相同的应用程序的每个命令类型设置独立的高速缓存区域，并且通过控制对每个命令类型的预读取方式，可以实现利用在数据处理策略上各不相同的应用程序的可存取性的有效的预读取。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于从硬盘向高速缓存有效地传输数据、提高高速缓存的命中率、缩短命令执行时间和提高数据传输速率的高速缓存控制。
技术介绍
在硬盘中，通过提供高速缓存，然后将数据从硬盘传输到高速缓存，并且管理所述数据，使得数据能够直接从高速缓存传输到主机中，从而提高数据传输到主机的效率。一个高速缓存区域进一步分为几个区域，并且要进行不同类型处理的数据或者不同类型的数据能够分类写入每个区域。这提高了高速缓存的命中率，并增加了增强数据传输效率。例如，存在几种通过选取随机、顺序或其他存取模式，并为每个模式分配高速缓存区域来提高命中率的方案。在例如专利文献1、2、3中描述了这些高速缓存控制方案。还存在将数据分配到两个高速缓存区域的方案，这两个区域通过根据与数据存取状况相关的统计处理结果划分而得到。在专利文献4中描述了这种高速缓存控制方案。在其他方案中，为例如每个程序或线程设置和管理高速缓存区域，在例如专利文献5、6中描述了这些高速缓存控制方案。专利文献1日本专利公报，特开平7-105095；专利文献2日本专利公报，特开平10-301847；专利文献3日本专利公报，特开平10-254778；专利文献4日本专利公报，特开平5-189316；专利文献5日本专利公报，2001-101076； 专利文献6日本专利公报，2000-56993；
技术实现思路
为了提高高速缓存的命中率，需要将最可能命中的数据有效地读取到高速缓存中并优先留在那。专利文献1、2、3描述的技术存在这样的问题尽管根据由控制程序选取的顺序、随机或其他存取模式分配并管理高速缓存区域，但在能够有效地管理高速缓存数据之前，必须选取明确的存取模式。对于专利文献4描述的技术，存在的问题是，只能通过使用对特定数据集中存取的存取模式才能获得效果。专利文献5、6描述的技术存在这样的问题尽管能为每个程序或线程管理高速缓存区域，并从而提高执行多个应用程序的整个系统的处理效率，但由于例如成本等原因，该系统的特殊规范不允许在磁盘之外提供新的高速缓存和/或其控制装置。由于这些原因，即使在单独的磁盘装置中，也必须紧记进程或线程的概念来实现更高效的控制。鉴于以上问题，本专利技术的第一个目的是，对于在数据处理策略上各不相同的应用程序的处理特性，通过为这些应用程序中每一个程序的每种类型的命令提供独立的高速缓存区域并管理数据，实现最佳化的高速缓存控制。这里数据处理策略的不同是指在例如实时处理和非实时处理之间的类型的不同。本专利技术的第二个目的是，为了适应在命令发送状况中时间不定的变化，通过释放之前分配给特定命令类型的高速缓存区域，然后将该高速缓存区域与之前分配给另一种命令类型的高速缓存区域合并，从而保证更有效的使用高速缓存区域。本专利技术的第三个目的是，利用对每种类型命令的可存取性，并且在分配给特定命令类型的高速缓存区域上进行预读取操作，从而提高高速缓存的命中率，并提高磁盘装置的数据传输速率。为了解决上述问题，本专利技术允许为在数据处理策略上各不相同的应用程序的每种类型的命令设置一个高速缓存区域。更具体而言，根据本专利技术的磁盘装置包括磁盘；用于暂时保存从磁盘读取的数据和从主机传输的数据的高速缓冲存储器；用于控制高速缓冲存储器和主机之间以及高速缓冲存储器和磁盘之间的数据传输的控制器。在高速缓冲存储器中，磁盘装置为在数据处理策略上各不相同的应用程序的每个命令类型设置一个独立的高速缓存区域，并且包括一个高速缓存数据管理表，用于为每个高速缓存区域管理写入高速缓存区域的数据。而且根据每个命令类型的最近的命令接收时间经过的时间或根据来自主机的指令，释放之前分配给每个命令类型的高速缓存区域，然后将该高速缓存区域与分配给另一命令类型的高速缓存区域相合并。另外，可执行对每个命令类型的独立的预读取方法的选择，以实现利用对每个命令类型的可存取性的有效的预读取。根据本专利技术，通过为在数据处理策略上各不相同的应用程序的每种类型的命令设置一个高速缓存区域，并进一步控制对每个命令类型的预读取的方式，可以提高高速缓存命中率，并提高数据传输速率。因而，例如，当在个人计算机(PC)上同时执行用于例如动态图像再现目的的音频/视频(AV)应用程序以及用于例如文件目的的PC应用程序时，能够实现高效的数据传输。附图说明图1是显示根据本专利技术的磁盘装置的结构实例的示意图；图2是显示从主机发出的命令的结构实例的示意图；图3是显示高速缓存数据管理表的结构实例的示意图；图4是显示分割高速缓存区域的例子的示意图；图5是显示高速缓存区域管理表的结构实例的示意图；图6a是用于根据命令的类型将高速缓存区域分成两个区域的高速缓存控制方案的流程图；图6b是显示上述用于根据命令的类型将高速缓存区域分成两个区域的高速缓存控制方案的一部分的流程图；图6c是显示上述用于根据命令的类型将高速缓存区域分成两个区域的高速缓存控制方案的另一部分的流程图；图6d是显示上述用于根据命令的类型将高速缓存区域分成两个区域的高速缓存控制方案的再一部分的流程图；图7是显示分割高速缓存区域的另一个例子的示意图；图8是显示分割高速缓存区域的又一个例子的示意图；图9是显示用于装置操作设置的ATA命令的例子的示意图；图10是显示命令发送间隔注册表的结构实例的示意图；图11是显示高速缓存状况管理表的结构实例的示意图；图12是在接收到最近的命令之后的一定时间内，原始高速缓存区域分割成的两个区域之一将被合并到另一个高速缓存区域的处理的流程图；图13是通过从主机发送指令将根据命令类型由原始高速缓存区域分割成的两个区域合并成一个区域的处理的流程图；图14是用于对AV命令类型和PC命令类型选择独立的预读取方案的控制流程图。具体实施例方式下面参照附图来描述本专利技术的实施例。使用作为典型的命令类型的AV命令和PC命令来描述这些实施例，AV命令主要用在音频/视频处理应用程序中，PC命令用在文件处理应用程序和程序开发应用程序中。存取倾向在这两种类型的命令之间是不同的对AV命令的存取主要倾向于顺序存取，而对PC命令的存取倾向于非均匀存取。图1示出了采用本专利技术的磁盘装置的一个例子。该磁盘装置包括其中安装有预读取控制程序的程序ROM 101；用于存储高速缓存内部数据的管理表和高速缓存区域数据的管理表的RAM 102；用于管理和设置磁盘装置的内部日历的定时器103；其中内建有上述ROM101，RAM 102和定时器103并用于将存储在ROM中的控制程序读入和执行的控制处理器(CPU)104；用于暂时写入读请求数据/写请求数据的高速缓冲存储器105；控制在主机和高速缓冲存储器105之间以及在高速缓冲存储器105和磁盘之间的数据传输的硬盘控制器(HDC)106；执行用于在读/写数据时将装置的读/写磁头移至磁盘114上特定位置的控制的伺服控制器107；用于根据从伺服控制器发出的指令移动磁头的音圈马达(VCM)108；用于控制磁盘旋转的马达驱动器109；用于从磁头读入的磁信号中只选择特定磁头的信号的选择器110；用于将从选择器110发送的模拟数据转换成数字数据或将从HDC 106发送的数字数据转换成模拟数据的信号处理器111；打开/关闭读门并将从信号处理器111发送的读数据传输到高速缓冲存储器105，或者打开/关闭写门并将从高速缓冲存储本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种磁盘装置，包括：磁盘；高速缓冲存储器，用于暂时保存从所述磁盘读取的数据和从主机传输的数据；控制器，用于控制所述高速缓冲存储器和所述主机之间以及所述高速缓冲存储器和所述磁盘之间的数据传输；其中，所述磁盘装置在所述高速缓冲存储器中为在数据处理策略上各不相同的应用程序的每个命令类型设置独立的高速缓存区域，并且包括高速缓存数据管理表，用于为每一个高速缓存区域管理写入高速缓存区域的数据。
【技术特征摘要】
JP 2004-4-20 2004-1239131.一种磁盘装置，包括磁盘；高速缓冲存储器，用于暂时保存从所述磁盘读取的数据和从主机传输的数据；控制器，用于控制所述高速缓冲存储器和所述主机之间以及所述高速缓冲存储器和所述磁盘之间的数据传输；其中，所述磁盘装置在所述高速缓冲存储器中为在数据处理策略上各不相同的应用程序的每个命令类型设置独立的高速缓存区域，并且包括高速缓存数据管理表，用于为每一个高速缓存区域管理写入高速缓存区域的数据。2.根据权利要求1的磁盘装置，其中，所述磁盘装置为AV数据处理命令和PC应用程序命令分别设置独立的高速缓存区域。3.根据权利要求1的磁盘装置，其中，所述磁盘装置从主机接收对用于各命令类型的高速缓存区域的比例的指令，并且根据所述比例，在所述高速缓冲存储器中设置用于各种命令类型的高速缓存区域。4.根据权利要求1的磁盘装置，其中，所述磁盘装置按照各种命令类型的命令发送频率来确定要设置用于各命令类型的高速缓存区域的比例。5.根据权利要求1的磁盘装置，其中，所述磁盘装置具有用于保存各种命令类型的最近命令接收时间和之前为各种命令类型设置的高速缓存使用持续时间的表，所述磁盘装置释放分配给自其最近命令接收时间以来经过的时间已超过高速缓存区域使用持续时间的命令类型的高速缓存区域，并将该高速缓存区域合并到分配给其他命令类型中任一种的高速缓存区域。6.根据权利要求1的磁盘装置，其中，根据来自主机的指令，所述磁盘装置释放之前分配给特定命令类型的高速缓存区域，并将该高速缓存区域合并到分配给其他命令类型中任一种的高速缓存区域。7.根据权利要求1的磁盘装置，其中，预读取方法根据命令类型而不同。8.根据权利要求7的磁盘装置，其中，预读取方法在AV数据处理命令和PC应用程序命令之间不同。9.根据权利要求8的磁盘装置，其中，所述磁盘装置在使用AV数据处理命令的最大分配的全部高速缓存区域上进行预读取，并在使用PC应用程序命令的最大可用的全部预读取时间上进行预读取。10.一种磁盘装置中的高速缓存控制方法，所述磁盘装置具有磁盘；高速缓冲存储器，用于暂时保存从所述磁盘读取的数据和...
【专利技术属性】
技术研发人员：平塚幸惠，
申请(专利权)人：日立环球储存科技荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]
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