對磁帶的寫入控制方法以及執行該方法的磁帶裝置的製作方法

2023-06-05 05:02:46

專利名稱：對磁帶的寫入控制方法以及執行該方法的磁帶裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及磁帶裝置(帶驅動器、驅動器)的寫入控制方法。更詳細地，涉及在磁 帶裝置的寫入操作時減小在同步命令(Sync請求、Sync命令(Synchronous command))發 布時發生的回拉(Backhitch)的影響的寫入控制方法。
背景技術：
對以往的採用線性數據寫入方式(LT0驅動器(非專利文獻1)等)的帶驅動器的 數據的寫入工作進行說明。圖1表示一般的帶驅動器100的結構圖。帶驅動器100包含緩衝 器120、記錄通道130、頭14b、帶以及磁帶盒14a、14e、電動機150、寫入控制單元160、頭位 置控制系統170和電動機驅動器185。寫入控制單元160接收寫入命令、同步命令(Sync命 令)，該寫入命令指示將從主機105接收的數據(記錄)寫入到緩衝器120，該同步命令指示 強制地將存儲在緩衝器120中的多個數據寫入至帶14a。在接口 110的通信的標準為SCSI 的情況下，來自主機105的數據的寫入命令為Write命令，Sync命令為Write FileMarks Non Immediate(WriteFMO)寫入控制單元160進行頭位置控制系統170的控制以及經由該系統170進行電動 機驅動器185的控制。驅動器(控制單元160)在一定量以上的數據存儲在數據緩衝器內 時，依次將數據寫入到帶上。主機105在希望將存儲在緩衝器120中的多個記錄作為事務 可靠地寫入到帶上時，向驅動器發布同步命令。同步命令通過主機處理的中斷(切Λ目) 而指示事務。驅動器，在一定量以下的數據存在於緩衝器內的狀態下，從主機接收同步命 令。同步命令是為了將殘存於驅動器內部的緩衝器中的記錄強制地寫入到帶上而由主機發 布的。另外，驅動器100具有數據壓縮功能110。在通常的驅動器的使用方式中，主機發送 的數據被壓縮(例如壓縮率50% )而存儲在緩衝器120中、記錄到帶14a上。圖2表示回拉工作中的帶的位置與帶速度(寫入速度)的關係。與各同步命令的完成同時地，為了後續的多個數據(1個事務)的寫入，伴隨繼回 拉之後的3個工作。1.使帶的速度Sl減速，使帶暫時停止(減速停止工作)。2.接下來，相對於頭14b使帶反轉加速，越過之前剛剛寫入的事務的終點部分並 使其減速，使其再次停止(藉助倒帶進行的反轉加速減速工作)。3.使帶在正方向上加速而以帶運行速度S2到達應該寫入下一事務的位置(正方 向加速工作)。通過這3個工作，在下一事務的帶寫入中，寫入控制單元減小帶上的數據間隔(連 續的事務之間)而沒有浪費地進行帶記錄。圖3表示在與用於各Sync命令的工作相伴的回拉工作中，由於帶處於加減速中所 以不能向帶寫入數據的情況。在帶驅動器中，對於每一同步命令發生的回拉操作大約需要2秒。在伴隨著較多 的同步命令的多個記錄的寫入中，使回拉操作頻繁發生是使來自主機的傳送數據的寫入性能劣化的原因。特別是，在Sync請求連續的情況下，在寫入的全體時間中回拉工作的帶的 加速減速的時間所佔的比例變大。因此，驅動器的帶速度(寫入速度)優選由事務的記錄
量確定。專利文獻1提供一種大量的數據傳送以較高的傳送速度、少量的數據傳送集中地 以最短時間進行處理的磁帶裝置子系統。在該磁帶裝置子系統中，在使帶的速度減速、停止 後，直到開始加速為止，在下一數據大小確定了的情況下，能夠確定最終的下一數據傳輸速 度(帶速度、寫入速度)。非專利 文獻 1 :Ultrium Generation3 16 — Channel Format SpecificationDocument U-316, Revision B, September 7,2004專利文獻1 特開平10-199071號公報但是，在專利文獻1的方法中，在回拉的反轉加速減速工作開始的時刻，並未設想 驅動器正確地掌握下一數據(事務)的大小。在直至回拉開始為止也不能夠獲得下一事務 大小的情況下，不能夠確定倒帶的距離以及最終的帶速度，從而難以縮短對於每一 Sync請 求產生的回拉工作時間。

發明內容
因此，本發明的目的在於提供在磁帶裝置的寫入操作時減小在同步命令發布時發 生的回拉的影響的寫入控制方法以及執行該方法的帶記錄裝置。基於該目的，本發明是用於帶記錄裝置的寫入控制方法，該帶記錄裝置與主機連 接，將從該主機傳送並保存在緩衝器中的多個記錄作為1個事務順序地進行記錄。該方法 包括從主機接收用於第1事務的同步命令的步驟；根據該同步命令，將保存在緩衝器中的 多個記錄作為第1事務順序地寫入到帶上的步驟；從主機接收第1事務的後續的第2事務 的大小的步驟；基於該大小，確定與用於第1事務的同步命令的工作相伴的回拉的時間的 步驟；以及基於所述回拉的時間，執行回拉的步驟。另外，本發明的用於帶記錄裝置的寫入控制方法，其中接收所述大小的步驟，至 少直至回拉的倒帶開始為止接收第2事務的大小。另外，本發明的用於帶記錄裝置的寫入控制方法，其中與接收用於第1事務的同 步命令同時地接收第2事務的大小。另外，本發明的用於帶記錄裝置的寫入控制方法，其中確定所述回拉的時間的步 驟，根據該大小，確定在回拉時帶相對於頭的返回位置，將所述回拉的時間設為最短。另外，本發明的用於帶記錄裝置的寫入控制方法，其中確定所述回拉的時間的步 驟，根據所述大小，確定所述第2事務的寫入速度，將所述回拉的時間設為最短。另外，本發明的用於帶記錄裝置的寫入控制方法，還包括將從主機傳送的另外的 多個記錄作為所述第2事務暫時地保存在所述緩衝器中的步驟；從主機接收用於所述第2 事務的同步命令的步驟；以及在所述回拉後，根據用於所述第2事務的同步命令，將保存在 所述緩衝器中的多個記錄作為第2事務順序地寫入到所述帶上的步驟。進而，基於該目的，本發明是帶記錄裝置，其與主機連接，在從該主機接收到多個 記錄的寫入命令的情況下順序地記錄所述多個記錄。該裝置包括緩衝器，其暫時地保存所述多個記錄；帶，其記錄保存在所述緩衝器中的多個記錄；寫入頭，其將保存在所述緩衝器中的多個記錄寫入到所述帶上；以及寫入控制單元，其根據來自主機的同步命令，將保存在所述緩衝器中的多個記錄作為1個事務 順序地寫入到所述帶上，在所述1個事務的寫入之後，為了後續的事務的寫入而執行回拉； 其中，所述寫入控制單元從主機接收所述1個事務的後續的事務的大小，基於所述大小確 定所述回拉的時間。進而，基於該目的，本發明是一種帶記錄系統，其包括主機；以及與該主機連接 的所述帶記錄裝置。另外，本發明的帶記錄系統，其中主機至少直至所述回拉的倒帶開始為止向帶記 錄裝置發布後續的事務的大小。另外，本發明的帶記錄系統，其中主機具有使後續的事務排隊(即等待隊列)直 至向帶記錄裝置發布所述同步命令為止的功能。另外，本發明的帶記錄系統，其中主機具有使後續的事務的大小排隊直至向帶記 錄裝置發布所述同步命令為止的功能。進而，基於該目的，本發明是用於帶記錄裝置的寫入控制程序，該帶記錄裝置與主 機連接，在從該主機接收到多個記錄的寫入命令的情況下將多個記錄順序地記錄到帶上。 該程序使帶記錄裝置執行根據來自主機的同步命令，將保存在緩衝器中的多個記錄作為 1個事務順序地寫入到所述帶上的步驟；以及從主機接收所述1個事務後續的事務的大小， 基於所述大小確定與所述同步命令的工作相伴的回拉的時間的步驟。根據本發明，由於能夠根據下一事務的大小在回拉時選擇返回距離以及後續的事 務的寫入速度，所以具有能夠改善整體的寫入性能的有利的效果。


圖1是一般的帶驅動器的結構圖。圖2表示回拉的工作中的帶的位置與帶速度(寫入速度)的關係。圖3表示在與用於各Sync命令的工作相伴的回拉工作中，由於帶處於加減速中所 以不能向帶寫入數據的情況。圖4表示回拉工作中的當前的帶速度Sl (VI = 5.45m/s)、下一帶速度S2(V6 = 2. 046m/s)的情況下的帶的各移動位置。圖5表示主機將記錄A、B、C、D分別作為事務通過Sync命令強制地寫入到帶的情況。圖6表示在回拉時間T(Si，S2)的式1中、對於當前的寫入速度Sl和下一寫入速 度S2代入VI、V2.......V6而計算得到的表。圖7表示主機的應用側的處理(700)的流程圖。圖8表示帶驅動器從主機接收到了 Sync命令和下一事務大小時的詳細的寫入工 作的流程圖。符號說明100 帶驅動器，105 主機，110 接口，120 緩衝器，130 記錄通道，14a 帶，14b 頭，14c、14d:捲軸，14e 磁帶盒，150 電動機，160 寫入控制單元，170 頭位置控制系統， 185 電動機驅動器。
具體實施例方式下面，參照附圖，對用於實施本發明的最佳方式(以下稱作實施例)詳細地進行說 明，但權利要求所記載的發明(本發明)並不限定於以下的實施例。圖4表示回拉工作中的當前的帶速度Sl (VI = 5.45m/s)、下一帶速度S2(V6 = 2. 046m/s)的情況下的帶的各移動位置。通過該圖，關於在Sync工作時發生的回拉工作進 行考察。用於進行回拉的步驟如下所述。1.使帶的速度Sl減速，到達帶位置Y (減速停止工作)。2.接下來，為了確定事務的寫入速度S2，判定從位置Y只要返回到哪個位置X即 可。即位置X是為了加速(加速度A[m/s2])到寫入下一事務的速度S2而充分的位置。3.在返回到對於加速(加速度A)充分的位置X之後(藉助倒帶進行的反轉加速 減速工作)，加速到作為目標的位置(圖4的位置=0)(正方向加速工作)。位置Y能夠從 Sl求得，位置X能夠從S2求得。[數學式1] 因此，通過回拉必須返回的距離為Z = Y(S1)+X(S2)。移動距離Z所需要的時間K 是當前的帶速度Si、下一帶速度S2的函數，成為[數學式2] 另外，上述3個式子根據等加速度運動的公式(設定速度V、位置χ、加速度a、時間 t，從而 ν = at, χ = (1/2) at2)推導出。回拉所需要的時間T表示為Sl與S2的函數。即根據(Si減速所需要的時間)+ (返 回加速所需要的距離ζ的時間)+ (加速到S2的時間)，由下式給出。[數學式3] 接下來，評價寫入處理(Write命令向緩衝器的數據的存儲)與同步處理(Sync 命令)連續地進行的情況下的回拉時間與寫入時間的比例。主機將從當前的同步處理結束 的時刻開始到下一事務的寫入處理和同步處理完成為止設為向帶的一個寫入周期。在將當 前的同步處理結束時的帶速度設為Si，將進行下一寫入處理的帶速度設為S2，將事務大小 設為D，將帶上的數據記錄密度設為d[M字節/米]時，包含回拉時間T在內的寫入完成時 間Wtime，作為S2的函數通過下式給出。[數學式4] 通過對驅動器的帶速度選擇使式2最小的S2，能夠使之前的事務的同步處理的完 成後到經過回拉從而下一事務的同步工作完成為止的一個周期的時間為最少。在實際的寫入工作中，需要在之前的事務的同步工作後的回拉開始時刻確定寫入下一事務的速度S2。 例如在第三代LTO帶驅動器的情況下，對於寫入下一數據的速度Sl以及S2[m/ sec]，分配 6 個值 Vl = 5. 455、V2 = 4. 773、V3 = 4. 092、V4 = 3. 41、V5 = 2. 728、V6 = 2.046。使用數據記錄密度d= 14. 67[M字節/米]，選擇式2成為最小的下一速度S2。在 對從主機發送的事務進行壓縮而存儲到緩衝器、記錄到帶上的情況下，數據大小D為考慮 了壓縮率的值。圖5表示主機將記錄A、B、C、D分別作為事務通過Sync命令強制地寫入到帶的情 況。事務A、B、C、D的大小(事務大小)分別不同。在主機應用的實際的使用方式中，由於 用任意的處理的中斷發布Sync命令，所以事務大小是各種各樣的。例如，在寫入數據B後，使帶停止而開始回拉。如果C的數據量為一定量以上，則 在位置Y(圖4)的時刻，帶驅動器還不知道下一事務C的事務大小。其原因是在將用數據 寫入命令傳送來的數據C接收到緩衝器內的過程中，由於事務大小較大，所以還沒有接收 完Sync命令。如果返回距離過大，則回拉將變大到必要量以上。另一方面，如果返回距離過 短，則需要進一步移動帶而返回到最適合的帶位置的額外的工作，從而回拉的時間變大。在 任何一種情況下，都將通過倒帶的步驟返回到不正確的位置X(圖4)，從而影響寫入性能。 特別地，在回拉頻繁發生的寫入中，由於在各回拉時不知道下一事務A、B、C、D的大小，所以 對整體的寫入性能產生大的影響。圖6表示在回拉時間T(Si，S2)的式1中、對於當前的寫入速度Sl和下一寫入速
度S2代入VI、V2.......V6而計算得到的表。該表在第三代LTO帶驅動器的情況下，給出
加速度A = 10[m/sec2]、Sl、S2取Vl到V6的值時的回拉時間。假定在式1中，寫入數據B最適合的速度S2為Vl = 5. 45 [m/sec](斜線部分)，寫 入數據C最適合的速度為V6 = 2. 046 [m/sec](斜線部分)。驅動器，為了寫入數據B，以當 前的速度Sl = 5. 45 [m/sec]進行驅動，當在回拉開始時刻不知道下一數據C的大小的情況 下，不能選擇最適合的下一速度S2。例如，在驅動器以與當前的速度Sl相同的值5. 45 [m/ sec]寫入C的情況下，位置X(圖4)向前方返回必要量以上。從圖6的斜線部分可知，在 開始寫入數據C之前的回拉的工作中浪費2. 182-1. 574 = 0. 608秒的無用的時間。在本發 明中，使驅動器直到下一數據C的寫入之前的回拉的至少其反轉加速減速工作時能夠獲得 下一數據C的大小。如果這樣，則由於驅動器能夠基於式1選擇最適合的下一帶速度S2 = 2. 046，所以能夠消除0. 608秒的寫入時間損失。為了實現本發明，需要以下的處理的內容。1.在驅動器側準備主機能夠指定下一事務大小的接口。例如，擴展WriteFM命令 (Sync命令)，以便能夠指定下一寫入數據的事務大小。2.因此在主機側設置使寫入處理排隊並等待(Queuing或者Queue)的功能。需要 在Sync命令發布時預先確定下一事務大小。如果這樣，則能夠與Sync命令同時或者分開 地，至少直到反轉加速減速開始為止，向驅動器告知事務大小。另外，在包含SCSI等的通信 協議的規範方面，由於驅動器直到Sync命令完成為止都不接收下一數據，所以不能夠在驅 動器側設置Queue功能。3.在驅動器從主機接收到下一事務大小的情況下，驅動器使用該事務大小在回拉 時確定下一帶速度S2以及回拉的返回位置X。
圖7表示主機的應用側的處理(700)的流程圖。具體地，是主機向帶驅動器傳送 數據和事務大小的流程。主機確定寫入數據(710)。
主機向帶驅動器傳送預定大小的數據(720)。主機在該數據的傳送時，判定接著要寫入的數據單位是否存在(730)。主機在接著要寫入的數據單位存在的情況下(是)(730)，判定該下一事務大小是 否確定了(740)。主機指定1或2個以上的數據(記錄)作為1個事務。該判定意味著在 主機中具有下一事務或者其事務大小的Queue功能。在下一數據大小(事務大小)確定了的情況下(是)，主機獲取該事務大小(Queue 功能)(750)。主機將該事務大小設定為Sync命令的新擴展的參數(760)。主機為了數據傳送結束，向帶驅動器發布包含下一事務大小的Sync命令(例如， WriteFM Immediate) (770)。另外，下一事務的數據大小，也可以在該Sync命令之後至少直 至回拉的反轉加速減速工作開始為止，使用其他的命令傳送至驅動器。接下來，帶驅動器從主機接收到了下一事務大小和Sync命令的情況下的處理內 容為以下的步驟1 3。1.在從主機接收Sync命令時，驅動器與該Sync命令同時地也接收下一事務大小。2.當在驅動器接收到的Sync命令中指定了事務大小(式2的D)的情況下，從 Vl V6中選擇式2的Wtime為最小的S2。3.開始用於以下一速度S2進行寫入的回拉的工作。使用在步驟2中選擇的下一速度S2，執行式2的第1項的時間T(S1，S2)的實質 的回拉工作以及第2項的時間D/dS2的後續的事務寫入工作。通過該回拉工作，由於即使 事務大小為一定量以上，也能夠選擇最適合的寫入速度S2，所以能夠減小整體的寫入性能 的損失。圖8表示帶驅動器從主機接收到了 Sync命令和下一事務大小時的詳細的寫入工 作的流程圖。從主機開始多個數據的傳送，驅動器接收各數據，向數據緩衝器依次存儲數據。驅動器在一定量以上的數據存儲在數據緩衝器內時，依次將數據寫入到帶上。在 一定量以下的數據存在於緩衝器內的狀態下，從主機接收Sync命令(800)。驅動器判定在該Sync命令的擴展參數中是否指定了下一事務大小(810)。在指 定了下一事務的大小的情況下(是)，進行將後續的事務存儲到數據緩衝器的工作，並且進 行回拉的工作(830)以及下一事務寫入的工作(840)。在未指定下一事務的大小的情況下 (否)，將後續的事務的寫入速度S2設為與當前的寫入速度Sl相同的值(850)，進行回拉的 工作等(830,840)。另外，在不知道後續的事務的大小的情況下(850)，也可以不必將S2設為與Sl相 同的值。但是，在這樣的情況下，假定該大小(式2的D)較大而對S2設定最大的值，這是 為了整體的寫入性能而考慮的。這是由於，如果在大小D較大的情況下將S2假定為較小，則 式2的寫入完成時間Wtime (S2)，其式2的第2項(D/dS2)與第1項的回拉時間T (Si，S2) 相比變大，從而沒有削減回拉時間的意義。
以上，在上述的實施方式中，公開了順序地向帶寫入數據的帶記錄裝置的寫入控 制方法。在該寫入控制方法中，通過至少直至回拉的倒帶工作為止，從主機向帶記錄裝置通 知下一事務的大小，能夠根據該大小使返回距離最佳，從而作為整體改善寫入性能。本領域技術人員能夠理解，能夠對以上的實施方式加以各種變換或者改進。加以這樣的變換或者改進後的方式當然也包含在本發明的技術範圍內。
權利要求
一種帶驅動器寫入控制方法，其是用於帶記錄裝置的寫入控制方法，該帶記錄裝置與主機連接，將從該主機傳送並保存在緩衝器中的多個記錄作為1個事務順序地進行記錄，該方法包括從所述主機接收用於第1事務的同步命令的步驟；根據所述同步命令，將保存在所述緩衝器中的多個記錄作為所述第1事務順序地寫入到帶上的步驟；從所述主機接收所述第1事務的後續的第2事務的大小的步驟；基於所述大小，確定與用於所述第1事務的同步命令的工作相伴的回拉的時間的步驟；以及基於所述回拉的時間，執行回拉的步驟。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於接收所述大小的步驟，至少直至所述回拉的倒帶開始為止接收所述第2事務的大小。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於接收所述大小的步驟，與接收用於所述第1事務的同步命令的步驟同時地接收所述第 2事務的大小。
4.根據權利要求2或3所述的方法，其中確定所述回拉的時間的步驟，根據所述大小，確定在所述回拉時所述帶相對於所述頭 的返回位置，將所述回拉的時間設為最短。
5.根據權利要求2或3所述的方法，其中確定所述回拉的時間的步驟，根據所述大小，確定所述第2事務的寫入速度，將所述回 拉的時間設為最短。
6.根據權利要求1至5中的任意一項所述的方法，其特徵在於，還包括將從所述主機傳送的另外的多個記錄作為所述第2事務暫時地保存在所述緩衝器中 的步驟；從所述主機接收用於所述第2事務的同步命令的步驟；以及在所述回拉後，根據用於所述第2事務的同步命令，將保存在所述緩衝器中的多個記 錄作為第2事務順序地寫入到所述帶上的步驟。
7.—種帶記錄裝置，其與主機連接，在從該主機接收到多個記錄的寫入命令的情況下 順序地記錄所述多個記錄，其特徵在於，包括緩衝器，其暫時地保存所述多個記錄；帶，其記錄保存在所述緩衝器中的多個記錄；寫入頭，其將保存在所述緩衝器中的多個記錄寫入到所述帶上；以及寫入控制單元，其根據來自所述主機的同步命令，將保存在所述緩衝器中的多個記錄 作為1個事務順序地寫入到所述帶上，在所述1個事務的寫入之後，為了後續的事務的寫入 而執行回拉；其中，所述寫入控制單元從所述主機接收所述1個事務的後續的事務的大小，基於所 述大小確定所述回拉的時間。
8.根據權利要求7所述的帶記錄裝置，其特徵在於所述寫入控制單元至少直至所述回拉的倒帶開始為止接收所述後續的事務的大小。
9.根據權利要求8所述的帶記錄裝置，其特徵在於所述寫入控制單元與接收用於所述1個事務的同步命令同時地接收所述後續的事務 的大小。
10.根據權利要求7至9中的任意一項所述的帶記錄裝置，其中所述寫入控制單元根據所述後續的事務的大小，將所述回拉的時間設為最短。
11.一種帶記錄系統，包括所述主機；以及與所述主機連接的、權利要求7至10中的任意一項所述的帶記錄裝置。
12.根據權利要求11所述的帶記錄系統，其中所述主機至少直至所述回拉的倒帶開始為止向所述帶記錄裝置發布所述後續的事務 的大小。
13.根據權利要求12所述的帶記錄系統，其中所述主機具有使所述後續的事務排隊直至向所述帶記錄裝置發布所述同步命令為止 的功能。
14.根據權利要求12所述的帶記錄系統，其中所述主機具有使所述後續的事務的大小排隊直至向所述帶記錄裝置發布所述同步命 令為止的功能。
15.一種程序，其是用於帶記錄裝置的寫入控制程序，該帶記錄裝置與主機連接，在從 所述主機接收到多個記錄的寫入命令的情況下將所述多個記錄順序地記錄到帶上，該程序 使帶記錄裝置執行根據來自所述主機的同步命令，將保存在緩衝器中的所述多個記錄作為1個事務順序 地寫入到所述帶上的步驟；以及從所述主機接收所述1個事務後續的事務的大小，基於所述大小確定與所述同步命令 的工作相伴的回拉的時間的步驟。
全文摘要
本發明提供在帶裝置的寫入操作時減少在同步命令發布時發生的回拉的影響的寫入控制方法。其是用於帶記錄裝置的寫入控制方法，該帶記錄裝置與主機連接，將從該主機傳送並保存在緩衝器中的多個記錄作為1個事務順序地進行記錄。該控制方法包括從主機接收用於第1事務的同步命令的步驟；根據該同步命令，將保存在緩衝器中的多個記錄作為第1事務順序地寫入到帶上的步驟；從主機接收第1事務的後續的第2事務的大小的步驟；基於該大小，確定與用於第1事務的同步命令的工作相伴的回拉的時間的步驟；以及基於該回拉的時間，執行回拉的步驟。該控制方法中，接收大小的步驟，至少直至回拉的倒帶開始為止接收第2事務的大小。另外，該控制方法中，確定回拉的時間的步驟根據該大小將回拉的時間設為最短。由安裝了該控制方法的帶記錄裝置以及與主機連接的帶記錄裝置構成的帶記錄系統也是本發明。本發明由於能夠根據後續的事務的大小在回拉時選擇返回距離以及寫入速度，所以具有能夠改善整體的寫入性能的有利的效果。
文檔編號G06F3/06GK101849221SQ200880114519
公開日2010年9月29日 申請日期2008年11月4日 優先權日2007年11月5日
發明者片桐隆司 申請人:國際商業機器公司