执行实时性能改进方法的磁盘驱动器技术

当实时性能关键型处理与数据完整性关键型处理并行执行时，通过提高顺序存取为主的实时处理的数据传输效率来改善实时性能。在进行用于实时处理命令的预读取时如果接收到非实时处理命令，则直到高速缓存了特定量的数据时才可始对非实时处理命令的处理。另外，为了防止实时处理的周期性干扰，当延迟处理非实时处理命令时，最大程度地继续进行预读取，直到预期发出下一个实时处理命令的时间戳。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁盘驱动器，其中，对于并行执行实时处理和非实时处理实施预读取控制，从而提高实时处理性能，同时提高非实时处理的数据传输速度。
技术介绍
对于例如AV数据处理的实时处理，磁盘驱动器必须精确地遵循规定的时间准则来执行数据传输。因此，为了确保实时性能，正在考虑在ATA/ATAPI-7(在根据ANSI准则的标准下)中引入一个命令集，该命令集允许为AV数据处理设置特定流或特定命令的时限。另外，通过在执行的命令之间使用自由周期(主要是循环等待周期)，在磁盘驱动器中执行预读取，以便提高至主机的数据传输速度。在专利文献1中描述了一种用于这种预读取的控制方法。专利文献1日本专利公开No.6-95810。
技术实现思路
在用于AV数据处理的ATA/ATAPI-7命令集的情况中，提供了如果在时限内没有完成处理则停止命令处理的机制，从而确保实时性能的AV数据处理。然而，如果AV数据处理与文件处理及其他非实时PC数据处理并行执行，那么即使这种机制也不能确保实时性能的AV数据处理，因为没有时限能够设置给PC数据处理。为了减少在上述情况中的PC数据处理的影响，必须相对增加从没有访问的高速缓存到磁盘的AV数据的传输。这能够使由PC数据处理造成的AV数据处理的周期性干扰最小化。通常，AV数据处理涉及顺序存取。因此，预读取处理是非常有效的。在顺序存取的情况中，如果高速缓存区域充足，增加要传输至高速缓存用于预读取的数据量就提高了数据传输效率。在专利文献1描述的预读取控制方法中，不能指定预读取的量，因为预读取是通过使用各个命令之间的自由时间周期来进行的。因此，就数据传输效率而言，在要求预先读取固定量数据的顺序存取AV数据处理中有时不能进行充分的预读取。关于并行执行实时性能关键型处理与数据完整性关键型处理，本专利技术的一个目标是，通过提高对于顺序存取为主的实时处理的数据传输效率来改进实时性能。为了解决上述问题，这样配置本专利技术的磁盘驱动器使得如果接收到非实时处理命令而正在进行对于实时处理命令的预读取，则直到快速缓存了特定量的数据才开始对非实时处理命令的处理。另外，当延迟处理非实时处理命令时，最大程度地继续进行预读取，直到预期发出下一个实时处理命令的时间戳。这就防止了打乱实时处理的周期性。当与数据完整性关键型处理并行执行实时性能关键型处理时，本专利技术的磁盘驱动器能够通过提高顺序存取为主的实时处理的数据传输效率来改善实时和非实时性能。附图说明图1示出根据本专利技术配置的磁盘驱动器的例子；图2示出预读取控制的流程，其中，如果在用于AV数据处理命令的预读取期间接收到PC数据处理命令，则延迟对该PC数据处理命令的处理，以继续用于AV数据处理命令的预读取，直到高速缓存了固定量的数据； 图3是按照由主机指定的数据传输大小发出的读命令的频率分布的例子；图4是按照由主机指定的数据传输大小发出的读命令的频率分布的例子；图5示出预读取控制的流程，其中当对于AV数据处理执行预读取时，在专用于AV数据的高速缓存区域中保护AV数据段；图6示出配置用于AV数据处理的主机请求数据传输大小管理表的例子；图7示出分割成分别用于AV数据处理和PC数据处理的专用段的高速缓存区域的情况；图8示出控制过程的流程，其中，如果在用于处理AV读命令的预读取期间接收到PC读命令，则可以开始处理该PC命令而不用延迟；图9示出禁止另一处理延迟PC读命令处理的PC数据处理读命令的例子；图10示出控制处理的流程，其中，延迟PC数据读处理，以最大程度地继续进行用于AV数据读处理的预读取，直到预期发出下一个AV读命令的预测时间戳；图11示出主机将每个流的命令发出间隔通知磁盘驱动器的处理流程；图12示出用于将特定流的命令发出间隔通知磁盘驱动器的命令的例子；图13示出配置用于预测何时将发出AV数据处理命令(读)的命令发出时间管理表的例子。具体实施例方式图1示出了应用本专利技术的磁盘驱动器的配置的例子。应用本专利技术的磁盘驱动器包括用于安装控制程序的程序ROM 101；用于存储管理高速缓存数据和主要与高速缓存区域有关的其他数据的表的RAM102；管理和设置磁盘驱动器的内部时间的计时器103；其内具有上述ROM 101、RAM 102和计时器103，从所述ROM读入控制程序并执行该控制程序的控制处理器104；在其中暂时写入读/写请求数据的高速缓存105；控制在主机与高速缓存105之间和高速缓存105与磁盘114之间的数据传输的硬盘控制器(HDC)106；用于移动磁头至指定位置以便读/写数据的伺服控制单元107；在由伺服控制单元命令时移动磁头的音圈马达(VCM)108；控制磁盘114旋转的马达驱动器109；从通过这些磁头读取的磁信号中选择通过指定磁头读取的磁信号的选择器110；将从选择器110发送的模拟数据转换成数字数据或将从HDC106发送的数字数据转换成模拟数据的信号处理单元111；打开/关闭读出门以将读数据从信号处理单元111传送到高速缓存105以及打开/关闭写入门以将写数据从高速缓存105传送到信号处理单元111的磁盘格式器112；以及与主机交换命令和数据的接口单元113。在并行执行实时处理和非实时处理时，如果在实时处理命令的预读取期间接收到非实时处理命令，则延迟非实时处理命令的处理，以继续预读取实时处理命令，直到高速缓存了固定量的数据。图2示出了这种预读取控制的流程。注意，在以下的描述中，假设实时处理是AV数据处理，非实时处理是PC数据处理，例如文字处理或电子表格处理。同样，假设用于实时处理的命令是AV命令，用于非实时处理的命令是PC命令。然而，这些表述并不限制本专利技术的可应用范围。还要注意，图2的过程只处理读命令。在ATA/ATAPI-7标准(草案)中，考虑到用于AV数据处理的命令，规定了对AV数据处理命令的详细规范。根据该规范，通过命令代码将AV命令与PC命令清楚地区别开，所述命令代码是命令结构元素。因此，当接收到命令时，磁盘驱动器能够正确地识别该命令是PC命令还是AV命令。同样，根据命令类型能够清楚地确定在接收到命令后要执行的预读取控制。如果接收到读命令，本专利技术的磁盘驱动器判断该命令是否命中了高速缓存(步骤201)。如果命中了高速缓存，则从高速缓存105传输主机请求数据(步骤202)。如果没有命中高速缓存，则检查是否正在进行预读取(步骤203)。如果没在进行预读取，则磁盘驱动器访问磁盘114上的主机请求地址，读出主机请求数据并传输该数据(步骤204)。然后，开始预读取(步骤205)。回到步骤203，如果正在进行预读取，则检查接收到的命令是否是PC命令(步骤206)。如果接收到的命令不是PC命令，则继续进行预读取，直到最小访问时间到来(步骤207)。然后，开始处理接收到的命令(步骤211)。如果接收到的命令是PC命令，则检查在接收到命令时所进行的预读取是否用于AV数据处理(步骤208)。如果结果显示正在进行的预读取不是用于AV数据处理的，则继续进行预读取，直到最小访问时间到来(步骤207)。然后，开始处理接收到的命令(步骤211)。如果正在进行的预读取是用于AV数据处理的(步骤208)，则本专利技术的磁盘驱动器检查至今预先读取的数据量是否等于或大于用于AV数据处理的预读取大小的基本单元(以下称基本数据传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁盘驱动器，其包括：磁盘，其中记录了用于实时处理的数据；计时器，用于时间管理；高速缓存，用于暂时存储从所述磁盘读取的数据和从主机传输的数据；以及控制部分，用于控制在所述高速缓存和主机之间的数据传输以及在所 述高速缓存和磁盘之间的数据传输；其中，当正在从磁盘对用于实时处理的数据进行预读取时如果接收到用于非实时处理的命令，所述控制部分延迟开始对所述用于非实时处理的命令的处理，继续进行所述预读取，并且在特定量的数据高速缓存到所述高速缓存之后 ，开始处理所述用于非实时处理的命令。

【技术特征摘要】
JP 2004-7-15 2004-2089501.一种磁盘驱动器，其包括磁盘，其中记录了用于实时处理的数据；计时器，用于时间管理；高速缓存，用于暂时存储从所述磁盘读取的数据和从主机传输的数据；以及控制部分，用于控制在所述高速缓存和主机之间的数据传输以及在所述高速缓存和磁盘之间的数据传输；其中，当正在从磁盘对用于实时处理的数据进行预读取时如果接收到用于非实时处理的命令，所述控制部分延迟开始对所述用于非实时处理的命令的处理，继续进行所述预读取，并且在特定量的数据高速缓存到所述高速缓存之后，开始处理所述用于非实时处理的命令。2.如权利要求1所述的磁盘驱动器，其中，当继续进行所述预读取时，要高速缓存的数据量等于由主机最常指定用于实时处理的数据传输大小的倍数。3.如权利要求1所述的磁盘驱动器，其中，当继续进行所述预读取时，要高速缓存的数据量等于在特定频率以上的频率由主机指定用于实时处理的数据传输大小中最大的数据传输大小的倍数。4.如权利要求1所述的磁盘驱动器，其中，继续进行所述预读取，如果不存在在特定频率以上的频率由主机指定用于实时处理的数据传输大小，则要高速缓存的数据量等于由主机指定用于实时处理的所有数据传输大小中最大的数据传输大小的倍数。5.如权利要求1所述的磁盘驱动器，其中，继续进行所述预读取，要高速缓存的数据量等于由主机指定的最常用于实时处理的数据传输大小中最大的数据传输大小的倍数。6.如权利要求1所述的磁盘驱动器，其中，根据命令的类型来判断每个命令是用于实时处理的命令还是用于非实时处理的命令。7.如权利要求1所述的磁盘驱动器，其中，在高速缓存中设置容量等于由主机指定的最常用...

【专利技术属性】
技术研发人员：平塚幸惠，西川学，
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]