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串行高级技术附件(SATA)和串行附加的小型计算机系统接口(SCSI)(SAS)桥接技术方案

技术编号:5499642 阅读:241 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
公开本发明专利技术的一个实施例,它包括配置成符合SATA标准并且引起一个或多个主机与SATA装置之间的通信的通信系统。根据本发明专利技术的一个实施例,通信系统包括多端口桥接装置,它具有可响应来自一个或多个主机的命令和状态的命令状态管理器(CSM)以及可响应来自一个或多个主机的数据、用于基本上与命令和状态分开地缓冲数据的数据管理器(DM)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
一般来说,本专利技术涉及使主机按照串行高级技术附件 ATA(SATA)/高速串行化AT附件和/或串行附连小型计算机系统接口 (SCSI)(SAS)标准与装置进行通信的大规模存储器系统,具体来说, 涉及桥接SAS和SATA连接。
技术介绍
SATA协议积无述随着最近数十年对各种应用的大规模存储器系统的需要,出现对 于标准化与大规模系统的通信、以便增加其使用的灵活性的需要。SATA是大容量存储装置的并行高级技术附件(ATA)附件的高速 串行链路替代。所采用的串行链路是点对点高速差分链路,它利用本 领域的技术人员已知的千兆位技术和8b/10b编码。SATA协议基于与 开放系统互连(OSI)参考模型相似的分层通信模型。下面提供概述。 要获得更多详细资料,读者参阅SATA标准或规范,通过引用结合到 本文中,并且在以下发布中提供标题为"串行ATA:高速串行化 ATA附件"或者"串行ATA国际组织串行ATA",修订版2.5,日期 为2005年10月27日;以及标题为"串行ATA II:串行ATA 1.0的扩 充"修订版2.5,日期为2002年10月6日,它们目前均可在串行ATA 工4乍纟且网3占www.serialata.org获4寻。.在SATA协议中,各协议层直接或间接地与其对等部分进行通 信。串行ATA链路通过按照已知标准的协议来定义,其中具有四个 通信层,即,用于在物理级执行通信的物理层、链路层、传输层和应用层或者有时称作命令层。发射器和接收器不能直接与后者相互通 信,而是必须在到达另一个的对应层之前经过其系统的其它层。例如, 为了使发射器的物理层与接收器的传输层进行通信,它必须首先经过发射器的链路、传输和应用层,然后经过串行ATA链路到达接收器 的应用层,最后到达接收器的传输层。通信或交换的基本单元是帧。帧由帧开始(SOF)和帧结束(EOF) 组成,它们是根据SATA和SAS规范的不同定界符。在SATA中, STP包括帧信息结构(FIS)、对FIS的内容所计算的循环冗余校验和 (CRC)以及帧结束(EOF)原语。串行ATA组织已经定义其中提供了帧 的定义以及预计在本文档中使用的规范。原语是用于控制和提供串行 线路的状态的双字(Dword)实体。串行ATA组织已经定义其中提供了 容许原语的定义以及预计在本文档中使用的规范。图1示出帧30的示例。图1中,帧以SOF原语30a开始,之后 是第一FIS内容30b,之后是指明发射器没有可用数据的HOLD原语 30c,之后是第二FIS内容30d,之后是被发送以便确认接收到接收器 所发送的HOLD原语、指明接收器緩冲器处于'未就绪,状况的 HOLDA原语30e,之后是CRC 30f和EOF原语30g。图1中,帧30包括用于流程控制的两个原语HOLD和HOLDA 原语。HOLD原语指明不能够发送或接收FIS内容。发送HOLDA原 语以便确认接收到HOLD原语。例如,当接收节点检测到它的緩冲 器接近全满时,它将向传送节点发送HOLD原语,请求发射器节点 停止,而当緩沖器预备接收更多数据时,接收节点将停止发送HOLD 原语。传送节点发送HOLDA原语以便确认接收到HOLD原语。直 至接收到HOLDA原语,接收节点才继续接收数据。为了防止緩冲器 溢出,SATA协议在节点发送HOLD原语与接收HOLDA原语之间要 求20个Dword的最大延迟。存在许多不同的帧类型。例如,为了经由直接存储器存取(DMA) 发送数据,使用称作DMA建立FIS的帧,之后跟随DMA数据FIS。一般存在三种类型的FIS结构, 一种用于命令, 一种用于建立传递,以及另一种用于与该传递相关的数据。各帧结构用于不同目的。发送 命令类型的帧来执行命令,使用建立帧来准备该命令的数据传递阶 段,以及使用数据帧来传递数据。本文所使用的"SATA驱动器"表示符合从驱动器或者向驱动器传 递信息的SATA标准的介质或磁盘驱动器。驱动器以及与其耦合的装 置之间的接口由SATA标准来定义。"SATA端口 "是符合SATA标准 的端口。 "SATA驱动器"是"SATA装置"示例,而"SATA装置"是"目 标"的示例。"目标,,是接受命令以及响应所接收命令的装置。需要一种用于桥接SATA与SAS装置之间、例如SATA主机与 SATA装置或者SAS主机与SATA装置或者多个SAS装置与SATA 装置之间的通信的装置或设备。使用SAS作为链路,三种不同类型的通信协议可用于开启连接。 它们是串行ATA隧道协议(STP)、 SSP和SMP。 STP用于SATA。 STP 用于允许在SATA标准中定义的SATA通信方法,SSP和SMP用于 允许在SAS标准中定义的小型计算机系统接口 (SCSI)类型的通信。一旦'开启,STP通信, 一般遵照SATA协议。 一旦'开启,SMP连 接,遵照SMP协议。更具体来说,开启连接和建立连接,由始发器 发送请求帧,响应帧由目标发送,以及关闭连接。上述通信技术以及 与SAS有关的其它信息见于SAS标准,参阅下列网站查找其副本 www.tl0.org。来自始发器的请求包括功能代码,其中保留一个区域 作为厂商唯 一 区域,用于进 一 步定义由例如目标所执行的功能。本文所使用的"始发器,,表示发送命令并且能够接收对所发送命 令的响应的单元或装置。本文所使用的"目标"一般表示能够接收命令 的单元或装置。目前不存在用于引起两个或更多SAS端口与SATA装置之间的 通信的单一装置。此外,不存在如SAS标准中定义的、报告自身为 SAS标准中定义的STP目标的终端装置类型。SAS端口是符合SAS标准的端口。此外,SATA装置的操作速率经常比也许为SAS主机要 慢,性能的这种差异目前扩大到系统性能。因此,需要使SAS和SATA 装置/主机的性能的速率的差异对系统性能是透明的,使得不存在较 慢的速率所引起的明显延迟。才艮据以上所述,出现对于允许SATA或SAS端口的不同拓朴结 构与SATA装置之间的通信的高性能装置的需要。
技术实现思路
简言之,本专利技术的一个实施例包括配置成符合SATA标准并且引 起一个或多个主机与SATA装置之间的通信的通信系统。根据本专利技术 的一个实施例,通信系统包括多端口桥接装置,它具有可响应于来自 一个或多个主机的命令和状态的命令状态管理器(CSM)以及可响应 于来自 一个或多个主机的数据的数据管理器(DM),用于基本上与命 令和状态的分开地緩冲数据。通过以下参照若干附图对优选实施例的详细描述,本专利技术的上述 及其它目的、特征和优点将会非常明显。附图说明图1示出现有技术SATA协议通信层。图2示出根据本专利技术的另一个实施例的通信系统10,它包括示 为与多端口桥接装置16进行通信的SAS端口 12和SAS端口 14,多 端口桥接装置16示为与SATA端口 18耦合。图3示出根据本专利技术的一个备选实施例、与桥接装置42耦合的 SAS端口 40,桥接装置42示为与SATA端口 44耦合。图4示出根据本专利技术的一个实施例、与桥接装置48进行通信的 SAS端口46,桥接装置48示为与端口 50进行通信,其中端口50在 行为上是SATA类型但不是SATA端口 。图5示出与桥接装置54进行通信的SATA端口 52,桥接装本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种配置成符合SATA标准并且引起一个或多个主机与SATA装置之间的通信的通信系统,包括: 多端口桥接装置,包括: 可响应于来自一个或多个主机的命令和状态的命令状态管理器(CSM);以及 数据管理器(DM),可响应于来自一 个或多个主机的数据,用于基本上与命令和状态分开地缓冲数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:RJ斯滕福特
申请(专利权)人:LSI公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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