基于单目标设备号下连接多个存储设备的系统技术方案

本发明专利技术属于计算机存储设备领域，包括连接在ＳＣＳＩ总线上的一个ＳＣＳＩ目标设备，连接在ＩＤＥ总线上的分别对应于该ＳＣＳＩ目标设备下的一个逻辑单元设备多个ＩＤＥ设备，ＳＣＳＩ目标设备由内部总线，内部总线控制器、ＳＣＳＩ协议控制器、单片机控制器及存储在其中的固件程序所组成；本发明专利技术可用于集成ＩＤＥ接口的大容量存储系统，如硬盘塔系统、光盘塔系统、以及多ＩＤＥ接口存储设备的阵列扩展等等。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于计算机存储设备领域。在当今的计算机外设存储器市场上，小型计算机系统接口(SCSISmall ComputerSystem Interface)的存储设备和集成设备电路(IDEIntegrated Drive Electronics)接口的存储设备几乎占据了全部的市场份额。而IDE接口的存储设备更是以其低价位的连接方案(在相同存储容量下，IDE设备比SCSI设备便宜25～40％)、兼容性(IDE接口与IBM PC/AT结构的计算机总线兼容)和易用性(相对SCSI设备而言，IDE存储设备无需额外的控制卡等)，而成为计算机外设存储领域的事实工业标准。几乎所有的计算机主机板上都配有2个IDE接口，支持4个IDE存储设备的连接。而且随着计算机用户对大容量外存设备需求的不断增加，IDE接口扩展了其协议规范的功能，称为ATAPI(AT Attachment Packet Interface)协议，从而支持非硬盘设备，如CD-ROM设备和磁带机设备。因而带IDE接口的存储设备在市场上倍受欢迎。但因为IDE接口最早的设计思想是为了提供一个符合IBM PC/AT结构的、在性能可以接受的基础上，价格要远远便宜于其他接口(如SCSI)的外设存储器接口，所以从那时起，在计算机主机板上提供两个IDE接口的存储控制器就一直是计算机工业生产的事实标准。即使是在个人计算机PC市场飞速发展的今天，计算机主机板上的BIOS程序和大多数主流操作系统仍然是只支持2个IDE接口的存储控制器。因为一个IDE接口的存储控制器上可以同时挂接主、从两个IDE设备，所以在当前的计算机上一般来说只能够连接4个IDE设备。有限的IDE设备接入与当前市场上IDE设备的数量和受欢迎程度是不匹配的。如何在现有的计算机体系下，提供更多的IDE设备接入，也就是说提高IDE设备的扩展能力，是很多工程技术人员都希望解决的问题。目前存在的一种解决方案是由美国Promise Inc.公司提出的。这种解决方案采用了PCI总线扩展技术。概括地说就是在现有的计算机体系结构下，利用主机板上的PCI总线扩展槽，制作一个基于PCI总线扩展技术的IDE设备适配器。这种适配器上有两个IDE接口的设备控制器。因此计算机用户通过PCI总线上的IDE设备适配器，在原有主机板上的IDE设备控制器基础上，可以额外地再获得两个IDE接口的设备控制器，从而使得可以连接的IDE设备数目成倍地增加了。这种解决方案固然有它可取的一方面，但可以看到即使是采用PCI总线扩展技术，IDE接口设备的可扩展性仍然不强。而且不可忽视的是，这种解决方案对IDE接口协议设计上的固有局限性没有太多改进。IDE接口协议设计上的固有局限性很大程度上影响了IDE设备的性能和灵活性。比较突出有如下两点其一，IDE接口是一个非常消耗CPU资源的协议规范。当IDE设备工作在PIO模式下时，系统CPU要为IDE设备执行所有相关的I/O操作，因此占用CPU很多的时间，大大影响了系统的整体性能；即使当IDE设备工作在DMA模式下，因为其握手协议的建立过程仍然是采用的PIO模式，所以CPU仍然要为其准备很多的I/O操作，占用了CPU资源。其二，正是因为IDE接口是与IBM PC/AT结构的计算机主板兼容的，所以IDE接口的存储设备的总线突发传输速率受到AT总线结构的限制，目前IDE设备支持的最高突发传输速率是66.6MBps，即DMA66的传输模式。本专利技术的目的是为了克服已有技术的不足之处。提出一种单SCSI设备号下连接多IDE设备的方法。通过这种方法，可以在只占用一个SCSI设备号的SCSI目标设备上，集成8个IDE设备，而且所有这些集成的IDE设备都具有标准的SCSI接口特性。这样实现的IDE设备扩展系统，兼具了IDE设备的经济性和SCSI设备的高可靠性两方面的优点，是十分理想的IDE设备扩展方案。本专利技术提出一种基于单SCSI设备号下连接多个IDE设备的方法，其特征在于，将连接在IDE总线上的多个IDE设备分别对应于连接在SCSI总线上的一个SCSI目标设备下的一个逻辑单元设备，以构成标准的带SCSI接口计算机外设产品。本专利技术采用上述方法的集成了多个IDE设备的SCSI系统，其特征在于，包括连接在SCSI总线上的一个SCSI目标设备，连接在IDE总线上的多个IDE设备，所说的每个IDE设备分别对应于该SCSI目标设备下的一个逻辑单元设备；所说的SCSI目标设备由内部总线，与该内部总线相连的内部总线控制器、SCSI协议控制器、单片机控制器及存储在其中的固件程序所组成；所说的IDE设备是任何带IDE接口的计算机外设产品。所说带IDE接口的计算机外设产品可为IDE接口的硬盘驱动器、IDE接口的CD-ROM/CD-RW/DVD光盘驱动器之中的任何一种，以构成由多个IDE接口的硬盘驱动器组成的硬盘塔系统，或由多个IDE接口的CD-ROM/CD-RW/DVD光盘驱动器组成的光盘塔系统。所说的IDE接口可包括最初的IDE接口版本及其后的IDE版本，如EIDE、FastATA-2、ATAPI、UltraDMA33、UltraDMA66之中的任何一种。所说的固件程序可包括由SCSI协议到IDE接口设备所采用的相应协议的转换程序，通过任务轮换的技术，解决了多逻辑单元I/O任务服务的公平性的程序以及利用SCSI协议中特有的总线失连和再连机制，实现了多逻辑单元多I/O任务的排队服务策略程序。本专利技术的原理简述如下在计算机外设存储器市场上，与IDE接口的存储设备相对应的是小型计算机系统接口(Small Computer System Interface，SCSI)的存储设备。尽管SCSI接口不具备IDE接口低成本、兼容性好和易用性等优点，但它却是一个更灵活、性能更稳定可靠的系统级接口。根据SCSI接口协议标准(参看X3T9.2 Project375DInformationtechnology-Small Computer System Interface-2，下称SCSI-2标准)可以知道，SCSI接口突出的优点表现在如下几个方面1、支持多个I/O任务的并行处理；2、占用CPU时间少；3、SCSI总线资源利用率高；4、SCSI系统诊错能力强、性能稳定。5、系统可扩展性非常好。所以SCSI是一个高性能的系统级总线标准，它常用于高端产品中，如大型的工作站、服务器等。本专利技术正是将IDE接口和SCSI接口各自的优势相结合加以利用，从而开发一个高性能，低价位的外设存储系统。根据SCSI接口的协议规范，在SCSI系统里，I/O任务的发起者被称为主设备(Initiator设备)，而I/O任务的接受者或执行者被称为目标设备(Target设备)。在具体实现时，连接在SCSI总线上的一个目标设备(ID0)可以拥有多达8个的逻辑单元(Logical Unit)设备(LUN0-LUN7)，如附图说明图1所示。具体应用中，一个逻辑单元设备可以对应是一个物理设备，也可以是多个物理设备集成的虚拟设备。关于逻辑单元设备与物理设备的对应关系是由系统初始化的操作来决定的。在SCSI总线上，作为I/O任务发起者的主设备可以直接寻址与某个目标设备相连接的特定逻辑单元设备，并以其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于单目标设备号下连接多个存储设备的方法，其特征在于，将连接在ＩＤＥ总线上的多个ＩＤＥ存储设备分别对应于连接在ＳＣＳＩ总线上的一个ＳＣＳＩ目标设备下的一个逻辑单元设备，以构成标准的带ＳＣＳＩ接口计算机外设产品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：裴京，肖宇，熊瑾珺，
申请(专利权)人：清华同方光盘股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]