磁盤陣列的控制器及其工作方法技術

本發明專利技術公開了一種磁盤陣列的控制器及其工作方法，其主要構造包括有一接收模塊、一拆分模塊、一排序模塊、一收發器、一拆分緩存器及一排序緩存器。其中，拆分模塊可將接收模塊所接收的讀寫命令拆分成數個子命令，且以一雙向鏈表的方式儲存于拆分緩存器內，再借助排序模塊分析各子命令的執行順序，并執行一優化排序程序，且將優化結果以雙向鏈表的方式儲存于排序緩存器內，最后再借助收發器將排序后的子命令分別傳送給磁盤陣列中對應的數據儲存器，從而有效提升磁盤陣列的讀寫速率。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術公開了一種，可將磁盤陣列的讀寫命令拆分成數個子命令，并優化其執行順序，進而可有效提升磁盤陣列的讀寫速率。
技術介紹
在一般計算機系統的數據儲存裝置中，硬盤是最常被使用的儲存裝置。但是，因硬盤的執行速率受到機械運動的限制，所以仍不能達到計算機系統中的CPU或者是RAM的速率水平，容易成為系統的瓶頸。因此，為了加速計算機系統的數字數據的儲存速率，并增加其儲存量，同時還要確保儲存數字數據的安全性，磁盤陣列的設計應運而生。再有，隨著網絡的興起，服務器大量運用，對于大容量高速儲存設備的大量需求，使磁盤陣列系統成為中低階儲存設備的最佳選擇。一般公職的磁盤陣列的控制器工作方式，僅單純地依據磁盤陣列的級別及磁盤驅動器的數量，由磁盤陣列控制器將所要寫入的數據切割成數個小數據塊，并通過總線傳輸而平行分散地同時寫入各個磁盤驅動器內；反之，要讀取數據時，同時讀取各個磁盤驅動器內所需的各個小數據塊，并匯整成使用者所想要的數據，也就是，在讀寫數據時，是借助磁盤陣列的控制器操控多部磁盤驅動器的磁頭同時運動，進而達到快速存取數據的目的。但是，在實際使用上，經常會因為硬件的關系或數據配置的問題導致存取時間延遲。例如，數個磁盤驅動器連接在同一條總線在線，或者磁盤陣列控制器在同一時間內要使用同一臺磁盤驅動器讀取不同位置的數據等。因此，理論上磁盤陣列控制器雖然將讀寫命令同時下達到各個磁盤驅動器，但是在實際工作中各個磁盤驅動器在讀寫操作上仍會有先后執行的順序，無形中造成時間的延遲而拖慢磁盤陣列的讀寫操作。如何針對上述公知的磁盤陣列控制器所存在的缺點，設計出一種，可將磁盤陣列的讀寫命令拆分成數個子命令，并優化其執行順序，進而可有效提升磁盤陣列的讀寫速率，為本專利技術的專利技術重點。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種磁盤陣列的控制器，借助一拆分模塊而可將讀寫命令拆分成數個子命令，并利用一排序模塊而將數個子命令的執行順序作出優化排序，從而可有效提升磁盤陣列的讀寫速率。本專利技術的另一目的在于提供一種磁盤陣列的控制器，利用一排序模塊將數個子命令的執行順序進行優化排序，再通過一收發器將子命令同時平行分散到各個相對應的儲存器，而在收發器傳送的過程中，排序程序持續在進行，從而可有效率地執行讀寫操作。本專利技術的又一目的在于提供一種磁盤陣列的控制器，其排序模塊以可同時執行的子命令為優先級的原則進行排序，可在同一時間執行最大數量的子命令，大幅提高磁盤陣列的效率。本專利技術的又一目的，在于提供一種磁盤陣列的工作方法，在接收一讀寫命令后，先將該命令拆分成數個子命令，再將各子命令的執行順序作出優化排序，之后將子命令同時平行傳送到對應的數據儲存器，可達到同時多任務的效果。為了實現上述目的，本專利技術提供了一種磁盤陣列的控制器，控制器的主要構造包括有一接收模塊，可用以接收一命令來源所傳送的至少一讀寫命令；一拆分模塊，連接該接收模塊，可將各讀寫命令拆分成數個子命令；一排序模塊，連接該拆分模塊，可分析各子命令的執行順序，并執行排序的程序；及一收發器，連接該拆分模塊及數個數據儲存器，可將經過排序的各子命令傳遞給對應的數據儲存器，并可接收由各數據儲存器所回傳的中斷信號。為了實現上述目的，本專利技術還提供了一種磁盤陣列控制器的工作方法，其主要步驟包括有接收由一命令來源所發出的至少一讀寫命令；將讀寫命令拆分成數個子命令；將數個子命令的執行順序進行優化排序；及將經排序后的數個子命令分別傳送給磁盤陣列中對應的數據儲存器。下面配合附圖和具體實施例對本專利技術的特征作詳細說明，但不作為對本專利技術的限定。附圖說明圖1為本專利技術一較佳實施例的構造示意圖；圖2為本專利技術的雙向鏈表的結構示意圖；圖3為本專利技術一較佳實施例工作流程示意圖；圖4A為本專利技術數個子命令在未執行排序程序前的執行順序示意圖；及圖4B為本專利技術數個子命令在執行排序程序后的執行順序示意圖。其中，附圖標記10控制器11接收模塊111接收緩存器 12拆分模塊122拆分緩存器 13排序模塊133排序緩存器 14收發器15命令來源 161第一數據儲存器162第二數據儲存器 163第三數據儲存器164第四數據儲存器 165第五數據儲存器166第六數據儲存器 167第七數據儲存器168第八數據儲存器 171第一總線172第二總線 173第三總線174第四總線 20雙向鏈表21第一數據節點 211第一前置標記212第一命令區 213第一后置標記22第二數據節點 221第二前置標記222第二命令區 223第二后置標記23第三數據節點 231第三前置標記232第三命令區 233第三后置標記29第N數據節點 291第N前置標記292第N命令區293第N后置標記1第一頻率周期 2第二頻率周期3第三頻率周期 具體實施例方式首先，請參考圖1，為本專利技術一較佳實施例的構造示意圖。如圖所示，本專利技術控制器10的主要構造包括有一接收模塊11、一拆分模塊12、一排序模塊13及一收發器14。其中，接收模塊11用來接收由一命令來源15所傳送的讀寫命令。各讀寫命令依序傳送到拆分模塊12后，由拆分模塊12將各讀寫命令拆分成數個子命令。之后，再利用排序模塊13分析各子命令的執行順序，并執行一優化排序程序，然后再借助收發器14以數個總線171至174分別將經過排序的數個子命令同時地平行傳遞給對應的數據儲存器，例如一第一數據儲存器161、一第二數據儲存器162、一第三數據儲存器163等等。收發器14也可接收由各數據儲存器161至168所回傳的中斷信號，從而可得知各數據儲存器161至168是否已完成操作。當各數據儲存器完成一批次操作后，控制器10即可再將數個子命令傳輸給各個數據儲存器161至168。拆分模塊12將一讀寫命令拆分成數個子命令時，各子命令至少包含有一識別碼、一地址及一數據長度。其中，各子命令的識別碼對應于子命令所屬的數據儲存器，地址則指向該數據儲存器的數據儲存地址。收發器14可借此將各子命令正確傳送到對應的數據儲存器，再配合地址及數據長度的信息來確實完成數據讀取或寫入的操作。其次，接收模塊11還可設有一接收緩存器111，用來儲存所接收的讀寫命令。拆分模塊12設有一拆分緩存器122，用以儲存拆分后的數個子命令。排序模塊13則設有一排序緩存器133，用以儲存經過排序處理后的數個子命令。借助各緩存器111、122、133的設置，各模塊11、12、13可暫時獨立工作，并將工作所得的結果儲存在其相對應的緩存器111、122、133，達到同時多任務的目的。如此一來，即可有效縮短各模塊11、12、13彼此之間的等待時間。接著，請參考圖2，為本專利技術的雙向鏈表的結構示意圖。在本專利技術中，拆分模塊12及排序模塊13分別以一雙向鏈表的方式儲存各子命令。如圖所示，雙向鏈表20包含有數個順序相互關連的數據節點，例如第一數據節點21、第二數據節點22、第三數據節點23，至第N數據節點29等等。各數據節點的結構包括有一前置標記、一命令區及一后置標記。例如第一數據節點21的結構包括有一第一前置標記211、一第一命令區212及一第一后置標記213；第二數據節點22結構包括有一第二前置標記221、一第二命令區222及一第二后置標記223，其余數據節點的結構名稱可依此類本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種磁盤陣列的控制器，其特征在于，包括：一接收模塊，用來接收一命令來源所傳送的至少一讀寫命令；一拆分模塊，連接該接收模塊，可將各讀寫命令拆分成數個子命令；一排序模塊，連接該拆分模塊，可分析各子命令的執行順序，并執行排 序的程序；及一收發器，連接該拆分模塊及數個數據儲存器，可將經過排序的各子命令傳遞給對應的數據儲存器，并可接收由各數據儲存器所回傳的中斷信號。

【技術特征摘要】
1.一種磁盤陣列的控制器，其特征在于，包括一接收模塊，用來接收一命令來源所傳送的至少一讀寫命令；一拆分模塊，連接該接收模塊，可將各讀寫命令拆分成數個子命令；一排序模塊，連接該拆分模塊，可分析各子命令的執行順序，并執行排序的程序；及一收發器，連接該拆分模塊及數個數據儲存器，可將經過排序的各子命令傳遞給對應的數據儲存器，并可接收由各數據儲存器所回傳的中斷信號。2.根據權利要求1所述的控制器，其特征在于，該接收模塊還設有一接收緩存器，用來儲存該讀寫命令；該拆分模塊還設有一拆分緩存器，用來儲存該數個子命令；該排序模塊還設有一排序緩存器，用來儲存經過排序程序的數個子命令。3.根據權利要求1所述的控制器，其特征在于，該排序模塊以可同時執行的子命令為優先級的原則進行排序。4.根據權利要求1所述的控制器，其特征在于，各子命令以一雙向鏈表方式儲存，并分別包括有一識別碼、一地址及一數據長度，且各識別碼分別對應于各子命令所屬數據儲存器。5.根據權利要求4所述的控制器，其特征在于，該雙向鏈表包含有數個順序相互關連數據節點，各數據節點的結構包括有一前置標記、一命令區及一后置標記。6.根據權利要求5所述的控制器，其特征在于，各命令區用來儲存對應的子命令，各前置標記用來指向前一個數據節點，而各后置標記用來指向后一個數據節點。7.根據權利要求1所述的控制器，其特征在于，可選擇以一硬件、一軟件或一固件的方式實施；而該命令來源可選擇為一操作系統或一應用程序。8.一種磁盤陣列控制器的工作方法，其特征在于，包括下列步驟接收由一命令來源所發出的至少一讀寫命令；將該讀寫命令拆分成數個子命令；將該數個子命令的執行順序進行優化排...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周建新，
申請(專利權)人：威盛電子股份有限公司，
類型：發明
國別省市：71[中國|臺灣]