JP2010108497A - Disk array controller and storage device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は複数のドライブを一つの論理ドライブとして管理するディスクアレイ制御装置、および同ディスクアレイ制御装置を備えた記憶装置に関する。 The present invention relates to a disk array control device that manages a plurality of drives as one logical drive, and a storage device including the disk array control device.
近年、サーバ、パーソナルコンピュータといった情報処理装置においては、ＲＡＩＤのようなディスクアレイ制御システムが使用されている。 In recent years, disk array control systems such as RAID have been used in information processing apparatuses such as servers and personal computers.
ディスクアレイ制御システムは、ハードディスクドライブのような複数のドライブを一つの論理ドライブとして扱うシステムである。ディスクアレイ制御システムにおいては、データはデータブロック単位で複数のドライブに分散してライトされる。したがって、データのライトおよびリードそれぞれの性能の向上を図ることができる。 The disk array control system is a system that handles a plurality of drives such as hard disk drives as one logical drive. In the disk array control system, data is distributed and written to a plurality of drives in units of data blocks. Therefore, the performance of data writing and reading can be improved.
特許文献１には、複数のディスクドライブから構成されるアレイディスクを制御するディスクアレイコントローラが開示されている。このディスクアレイコントローラは、各ディスクドライブのファームウェアをアップデートできるようにするために、複数のディスクドライブをアレイディスクとして使用するか、単体のディスクドライブとして使用するかを指定するフラグが格納される記憶部を備えている。ディスクアレイコントローラは、上述のフラグが“１”の場合は、複数のディスクドライブをアレイ制御するための処理を実行する。一方、上述のフラグが“０”の場合には、ディスクアレイコントローラは、システム装置が各ディスクドライブを単体のディスクドライブとしてアクセスすることを可能にする。
しかし、特許文献１のディスクアレイコントローラにおいては、上述のフラグが“０”の場合には、アレイ制御のための処理は一切行われず、データリード／ライトコマンドを含む、システムからの全てのコマンドが、あるディスクドライブに直接送られる。したがって、複数のディスクドライブがアレイ制御されているシステム稼働中に、もしフラグを“０”に設定すると、アレイディスク上に構築されたデータ構造が破壊されてしまう可能性がある。よって、システム稼働中にファームウェアのアップデートを行うことは実際上困難である。
However, in the disk array controller of
したがって、オペレーティングシステムが動作している状態であっても各ドライブの保守に関する処理を実行することができる新たな機能の実現が必要である。 Therefore, it is necessary to realize a new function capable of executing processing related to maintenance of each drive even when the operating system is operating.
本発明は上述の事情を考慮してなされたものであり、オペレーティングシステムが動作している状態であってもホストから各ドライブを直接的にアクセスすることができるディスクアレイ制御装置および記憶装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a disk array control device and a storage device that can directly access each drive from a host even when an operating system is operating. The purpose is to do.
上述の課題を解決するため、本発明の一観点によれば、複数のドライブを一つの論理ドライブとして管理するディスクアレイ制御装置であって、ホストからコマンドを受信する受信手段と、前記受信したコマンドがデータリードコマンドまたはデータライトコマンドである場合、前記複数のドライブに跨ったデータのリードまたはライトを実行するための処理を実行し、前記受信したコマンドが前記各ドライブに直接アクセスするための所定のコマンドである場合、前記受信したコマンドを、前記ホストによって指定されるアクセス対象ドライブに送出するパススルー処理を実行する制御手段とを具備することを特徴とするディスクアレイ制御装置が提供される。 In order to solve the above-described problem, according to one aspect of the present invention, a disk array control apparatus that manages a plurality of drives as one logical drive, the receiving means for receiving a command from a host, and the received command Is a data read command or a data write command, a process for executing read or write of data across the plurality of drives is executed, and the received command directly accesses each of the drives In this case, there is provided a disk array control device comprising control means for executing pass-through processing for sending the received command to an access target drive designated by the host.
また、本発明の別の観点によれば、筐体と、前記筐体内に設けられた複数のドライブと、前記筐体内に設けられ、前記複数のドライブを一つの論理ドライブとして管理するディスクアレイ制御装置であって、ホストからコマンドを受信し、前記受信したコマンドがデータリードコマンドまたはデータライトコマンドである場合、前記複数のドライブに跨ったデータのリードまたはライトを実行するための処理を実行し、前記受信したコマンドが前記各ドライブに直接アクセスするための所定のコマンドである場合、前記受信したコマンドを、前記ホストによって指定されるアクセス対象ドライブに送出するパススルー処理を実行するディスクアレイ制御装置とを具備することを特徴とする記憶装置が提供される。 According to another aspect of the present invention, a disk array control that manages a plurality of drives provided in the casing, the plurality of drives provided in the casing, and manages the plurality of drives as one logical drive. When the command is received from the host and the received command is a data read command or a data write command, a process for reading or writing data across the plurality of drives is executed. A disk array control device that executes a pass-through process for sending the received command to an access target drive designated by the host when the received command is a predetermined command for directly accessing each drive; A storage device is provided.
さらに本発明のまた別の観点によれば、情報処理装置本体と、前記本体内に設けられた記憶装置であって、筐体と、前記筐体内に設けられた複数のドライブと、前記筐体内に設けられ、前記複数のドライブを一つの論理ドライブとして管理するディスクアレイ制御装置であって、ホストからコマンドを受信し、前記受信したコマンドがデータリードコマンドまたはデータライトコマンドである場合、前記複数のドライブに跨ったデータのリードまたはライトを実行するための処理を実行し、前記受信したコマンドが前記各ドライブに直接アクセスするための所定のコマンドである場合、前記受信したコマンドを、前記ホストによって指定されるアクセス対象ドライブに送出するパススルー処理を実行するディスクアレイ制御装置とを含む記憶装置とを具備することを特徴とする情報処理装置が提供される。 According to still another aspect of the present invention, there is provided an information processing device main body, a storage device provided in the main body, a housing, a plurality of drives provided in the housing, A disk array control apparatus that manages the plurality of drives as one logical drive, and receives a command from a host, and the received command is a data read command or a data write command, When processing for reading or writing data across drives is executed, and the received command is a predetermined command for directly accessing each drive, the received command is designated by the host. Including a disk array control device that executes pass-through processing to be sent to the drive to be accessed The information processing apparatus is provided which is characterized by comprising a location.
本発明によれば、オペレーティングシステムが動作している状態であってもホストから各ドライブを直接的にアクセスすることができる。 According to the present invention, each drive can be directly accessed from the host even when the operating system is operating.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る記憶装置の構成例を説明する。この記憶装置は、例えば、ＡＴＡ規格に準拠したストレージデバイスとして実現されている。このストレージデバイス１２は、サーバ、パーソナルコンピュータといった情報処理装置１の外部記憶装置として機能するドライブ装置である。情報処理装置１の情報処理装置本体内には、ホスト１１とストレージデバイス１２とが設けられる。ホスト１１は情報処理装置１のコアユニットであり、各種プログラムを実行するＣＰＵ、およびメモリ等から構成される。ストレージデバイス１２は、シリアルＡＴＡのようなＡＴＡインタフェースを介してホスト１１に接続される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, a configuration example of a storage device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This storage device is realized as a storage device compliant with the ATA standard, for example. The
ストレージデバイス１２は、ＲＡＩＤコントローラ２０１と、複数のドライブ２１０ととから構成されている。ＲＡＩＤコントローラ２０１は、複数のドライブ２１０を一つの論理ドライブとして扱うためのディスクアレイコントローラである。本実施形態では、ＲＡＩＤコントローラ２０１と、ｎ台のドライブ２１０とがストレージデバイス１２の筐体内に設けられている。ここでｎは２以上の整数である。
The
ＲＡＩＤコントローラ２０１は、ホスト１１とｎ台のドライブ２１０との間に介在している。ＲＡＩＤコントローラ２０１は、ホスト側ＡＴＡインタフェース１０１と、ｎ個のドライブ側ＡＴＡインタフェース１１１とを有している。ＲＡＩＤコントローラ２０１はホスト側ＡＴＡインタフェース１０１を介してホスト１１に接続されている。また、ＲＡＩＤコントローラ２０１のｎ個のドライブ側ＡＴＡインタフェース１１１には、ｎ台のドライブ２１０がそれぞれ接続されている。
The
各ドライブ２１０は、ＡＴＡ規格に準拠したドライブであるＡＴＡデバイスとして機能する。各ドライブ２１０は、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、またはソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）から構成されている。ＳＳＤは、ＭＡＮＤ型フラッシュメモリのような不揮発性半導体メモリにデータを格納する半導体ディスクドライブである。
Each
ＲＡＩＤコントローラ２０１は、ｎ台のドライブ２１０をホスト１１に一つのドライブとして見せるためのコントローラである。ＲＡＩＤコントローラ２０１およびｎ台のドライブ２１０内に内蔵されているので、ストレージデバイス１２は、ホスト１１からは一つのＡＴＡデバイスとしてアクセスされる。ＲＡＩＤコントローラ２０１はデータのリードおよびライト性能の向上を図るために、データをｎ台のドライブ２１０に跨って分散する。ＲＡＩＤコントローラ２０１には、ＲＡＩＤ０、ＲＡＩＤ３、ＲＡＩＤ５のような様々なＲＡＩＤレベルを適用可能である。本実施形態では、ＲＡＩＤコントローラ２０１が、例えばＲＡＩＤ０に対応するディススクアレイコントローラとして実現されている場合を想定する。
The
ＲＡＩＤコントローラ２０１は、ＲＡＩＤコントローラ２０１配下のｎ台のドライブ２１０を個々にホスト１１から直接的にアクセスできるようにするためのコマンドパススルー制御機能を有している。このコマンドパススルー制御機能は、例えば、ドライブの保守に関するホスト１１からの所定のコマンドのみをｎ台のドライブ２１０内の任意のドライブに直接的に送出する（パススルー）ことができる。このコマンドパススルー制御機能を実現するために、ＲＡＩＤコントローラ２０１はパススルー制御レジスタ３００を備えている。パススルー制御レジスタ３００は、ホスト１１がＡＴＡ規格で規定されたコマンドを用いてアクセス可能なレジスタである。パススルー制御レジスタ３００は、例えば、ホスト１１によって指定されるアクセス対象ドライブ番号を保持するために使用される。
The
ＲＡＩＤコントローラ２０１内の制御モジュール４００は、ＲＡＩＤコントローラ２０１の動作を制御するプロセッサである。制御モジュール４００は、図２のフローチャートに示されているように、ホスト１１から送信されるコマンドを受信する（ステップＳ１１）。そして、制御モジュール４００は、受信したコマンドがドライブの保守に使用される所定のコマンドであるか否かを判定する（ステップＳ１２）。受信したコマンドが所定のコマンドである場合、制御モジュール４００は、受信したコマンドを、ホスト１１によってパススルー制御レジスタ３００に設定されたアクセス対象ドライブ番号によって指定されるドライブに送出するパススルー処理を実行する（ステップＳ１３）。例えば、ドライブ番号０を指定するアクセス対象ドライブ番号がパススルー制御レジスタ３００にセットされている状態で、ホスト１１が上述の所定のコマンドをストレージデバイス１２に送信したならば、ＲＡＩＤコントローラ２０１の制御モジュール４００は、ホスト１１から受信したコマンドを、ドライブ番号０に対応するドライブ（ＡＴＡドライブ０）に送出する。一方、受信したコマンドが所定のコマンドではない場合、例えば、受信したコマンドがデータリード／ライトコマンドであるならば、制御モジュール４００は、ｎ台のドライブ２１０に跨ったデータのリード／ライトを実行するためのＲＡＩＤ制御処理を実行する（ステップＳ１４）。
The
上述の所定のコマンドとしては、ダウンロードマイクロコードコマンド（DOWNLOAD MICROCODE コマンド）を使用することができる。DOWNLOAD MICROCODE コマンドは、ホスト１１がドライブのマイクロコード（ファームウェア）を変更するために使用するＡＴＡコマンドである。
A download microcode command (DOWNLOAD MICROCODE command) can be used as the predetermined command. The DOWNLOAD MICROCODE command is an ATA command used by the
また、上述の所定のコマンドとして、スマートコマンド（SMARTコマンド）を使用することもできる。SMARTコマンドは、ドライブ２１０内に格納されるログページ構造（SMART情報）をリードまたはライトするためのＡＴＡコマンドである。
In addition, a smart command (SMART command) can be used as the predetermined command. The SMART command is an ATA command for reading or writing a log page structure (SMART information) stored in the
このように、本実施形態のコマンドパススルー制御機能は、ホスト１１からのコマンドの内、DOWNLOAD MICROCODEコマンド、SMARTコマンドのような、ある限られた所定のコマンドに対応する動作にしか影響を与えない。よって、ホスト１１上でオペレーティングシステムが実行されている期間中においても、コマンドパススルー制御機能を利用することが出来る。つまり、オペレーティングシステムが動作している状態であっても、ｎ台のドライブ２１０に跨って記録されたデータ構造に影響を与えることなく、各ドライブの保守に関する処理（マイクロコードの変更、ログデータのリード／ライト、等）を実行することができる。
As described above, the command pass-through control function according to the present embodiment only affects operations corresponding to certain predetermined commands such as the DOWNLOAD MICROCODE command and the SMART command among the commands from the
さらに、本実施形態のコマンドパススルー制御機能は、ホスト１１からの全ての種類のコマンドを、パススルー制御レジスタ３００に設定されたアクセス対象ドライブ番号によって指定されるドライブに送出するパススルーモードも有している。このパススルーモードは、例えば、ストレージデバイス１２の出荷時などにおいて、各ドライブ２１０の動作を評価するために使用することが出来る。
Furthermore, the command pass-through control function of the present embodiment also has a pass-through mode in which all types of commands from the
パススルー制御レジスタ３００は、ドライブ選択レジスタ３０１、パススルーモード（ＰＴＭ）レジスタ３０２、およびページ選択レジスタ３０３を含んでいる。これらドライブ選択レジスタ３０１、パススルーモード（ＰＴＭ）レジスタ３０２、およびページ選択レジスタ３０３に対するアクセスには、セルアテストの結果等の各種ログ情報を格納するためのログページ構造（SMARTログページ構造）に割り当てられたログアドレス範囲内に属する、ベンダー固有の第１の所定のログアドレスに対するログデータのライトを指定するスマートコマンド（第１の所定のログアドレスに対するSMART WRITE LOGコマンド、または第１の所定のログアドレスに対するWRITE LOG EXTコマンド）を使用し得る。すなわち、各ドライブに格納されるログページ構造には、図３に示すように、ログアドレス範囲（００ｈ〜ＦＦｈ）が割り当てられており、ログページ構造は２５６ページから構成されている。ログアドレス範囲（００ｈ〜ＦＦｈ）の内、Ａ０ｈ〜ＢＦｈはベンダー固有（ＶＥＮＤＯＲ ＳＰＥＣＩＦＩＣ）のアドレス群（ページ群）である。ＶＥＮＤＯＲ ＳＰＥＣＩＦＩＣのアドレスは、ストレージデバイス１２の製造元（ベンダー）の固有の目的のために予約されたアドレスである。本実施形態では、例えば、ログアドレスＡ０ｈ（ページＡ０ｈとも云う）に対するスマートライトコマンドがパススルー制御レジスタ３００のアクセスに使用される。
The pass-through
パススルー制御レジスタ３００に対するアクセスはベンダー固有コマンド（ＶＥＮＤＯＲ ＳＰＥＣＩＦＩＣコマンド）を用いても実現し得る。しかし、ホスト１１によって実行されるドライバソフトウェアやホスト１１内のブリッジによっては、コマンドプロトコルが定義されていないベンダー固有コマンドをサポートしていないものがある。本実施形態では、プロトコルが定義されているスマートコマンドをパススルー制御レジスタ３００に対するアクセスに使用しているため、高い互換性を得ることができる。
Access to the pass-through control register 300 can also be realized by using a vendor-specific command (VENDOR SPECIFIC command). However, some driver software executed by the
ドライブ選択レジスタ３０１はホスト１１によって指定されるアクセス対象ドライブ番号を保持するためのレジスタである。パススルーモード（ＰＴＭ）レジスタ３０２は、ホスト１１によって指定される動作モードを保持するレジスタである。動作モードには、ホスト１１からの全ての種類のコマンドを、アクセス対象ドライブ番号によって指定されるドライブに送出するための上述のパススルーモードがある。さらに、動作モードには、ログページモード、およびスマートリードデータ（SMART READ DATA）モードがある。
The
ログページモードは、ログページ構造に割り当てられたログアドレス範囲内に属する、ベンダー固有の第２の所定のログアドレスに対するスマートコマンド（第２の所定のログアドレスに対するSMART READ LOGコマンド、または第２の所定のログアドレスに対するSMART WRITE LOGコマンド）を用いて、ログページ構造（SMART情報）をリード／ライトするためのモードである。この場合、ログページ構造内のアクセス対象のページ（ログアドレス）は、ページ選択レジスタ３０３に保持されているアクセス対象ログアドレスによって指定される。第２の所定のログアドレスとしては、例えば、ログアドレスＡ１ｈ（ページＡ１ｈとも云う）が使用される。つまり、ページＡ１ｈは、ログページ構造をアクセスするためのウィンドウとして使用される。
The log page mode is a smart command (second SMART READ LOG command for the second predetermined log address or the second predetermined log address) belonging to the log address range assigned to the log page structure. This is a mode for reading / writing the log page structure (SMART information) using the SMART WRITE LOG command for a predetermined log address. In this case, the access target page (log address) in the log page structure is specified by the access target log address held in the
SMART READ DATAモードは、ログページ構造に割り当てられたログアドレス範囲内に属する、ベンダー固有の第２の所定のログアドレスに対するスマートコマンド（第２の所定のログアドレスに対するSMART READ LOGコマンド、または第２の所定のログアドレスに対するSMART WRITE LOGコマンド）を用いて、上述のログページ構造とは別のスマート情報であるスマートデータ構造をリードするためのモードである。SMART READ DATAモードにおいては、ページ選択レジスタ３０３は使用されず、スマートデータ構造全体がホスト１１にリターンされる。
SMART READ DATA mode is a smart command (second SMART READ LOG command for the second predetermined log address, or second) for the vendor specific second predetermined log address belonging to the log address range assigned to the log page structure. This is a mode for reading a smart data structure, which is smart information different from the log page structure described above, using a SMART WRITE LOG command for a predetermined log address. In the SMART READ DATA mode, the
図４は、ページＡ０ｈに割り当てられたパススルー制御レジスタ３００の構成例を示している。 FIG. 4 shows a configuration example of the pass-through control register 300 assigned to the page A0h.
ページＡ０ｈに対応する５１２バイトのデータ記憶領域の内、バイト０に対応するデータ記憶領域はドライブ選択レジスタ３０１として使用される。バイト０のｂｉｔ７＝０は、ＲＡＩＤコントローラ２０１を示し、ｂｉｔ７＝１は、ＡＴＡドライブを示す。バイト０のｂｉｔ６−０は、アクセス対象ドライブ番号（アクセス対象ＡＴＡドライブ番号）を示す。ｂｉｔ７＝１の時、ｂｉｔ６−０によって指定されるドライブ２１０がアクセス対象となる。
Of the 512-byte data storage area corresponding to page A0h, the data storage area corresponding to
ページＡ０ｈに対応する５１２バイトのデータ領域の内、バイト１のデータ領域はページ選択レジスタ３０３として使用される。バイト２の１バイトデータの値は、アクセス対象ログアドレス（アクセス対象ログページ）を示す。
Of the 512-byte data area corresponding to page A0h, the data area of
ページＡ０ｈに対応する５１２バイトのデータ領域の内、バイト２のデータ領域はＰＴＭレジスタ３０２として使用される。バイト２の１バイトデータ＝００ｈは、ログページモードを示す。バイト２の１バイトデータ＝０１ｈは、SMART READ DATAモードを示す。バイト２の１バイトデータ＝ＦＦｈは、パススルーモードを示す。
Of the 512-byte data area corresponding to page A0h, the data area of
制御モジュール４００は、ホスト１１から受信したコマンドが、ログページＡ０ｈに対するログデータのライトを指定するスマートコマンドである場合、アクセス対象ドライブ番号、アクセス対象ログアドレス、または動作モード（ログページモード、SMART READ DATAモード、パススルーモード）をパススルー制御レジスタ３００にセットするために、ホスト１１からのデータ（５１２バイトのログデータ）をパススルー制御レジスタ３００にライトする。
When the command received from the
パススルーモード以外の動作モードにおいては、DOWNLOAD MICROCODEコマンドと、ログページＡ１ｈに対するスマートコマンドがドライブ２１０にパススルーされる所定のコマンドとなる。
In operation modes other than the pass-through mode, the DOWNLOAD MICROCODE command and the smart command for the log page A1h are predetermined commands that are passed through to the
このように、本実施形態のＲＡＩＤコントローラ２０１は、DOWNLOAD MICROCODEコマンド（以下ＤＬＭＣコマンドと称する）による直接アクセス、SMARTコマンドによる直接アクセス、および、パススルーモードによる直接アクセスの３種類の直接アクセス方式を提供することができる。
As described above, the
ＲＡＩＤコントローラ２０１にはドライブ選択レジスタ３０１、ページ選択レジスタ３０３、パススルーモードレジスタ（ＰＴＭレジスタ）３０２が設けられており、これらレジスタの値の組み合わせでＲＡＩＤコントローラ２０１の動作を変えることができる。
The
パススルー制御レジスタ３００（ドライブ選択レジスタ３０１、ページ選択レジスタ３０３、およびＰＴＭレジスタ３０２）は、電源投入時、および、ソフトウェアリセットでクリアされる。パススルー制御レジスタ３００のデフォルト値はオール零である。
The pass-through control register 300 (
パススルー制御レジスタ３００の値は、ホスト１１からのページＡ０ｈに対するSMART WRITE LOGコマンド、またはホスト１１からのページＡ０ｈに対するWRITE LOG EXTコマンドで変更できる。
The value of the pass-through control register 300 can be changed by the SMART WRITE LOG command for the page A0h from the
以下、ＲＡＩＤコントローラ２０１によって実行されるパススルー制御動作を具体的に説明する。
Hereinafter, the pass-through control operation executed by the
＜ＤＬＭＣコマンドに対するパススルー制御＞
ＰＴＭレジスタ３０２がＦＦｈ以外のときは、図５に示すように、ドライブ選択レジスタ３０１の値に応じて、ＤＬＭＣコマンドに対するパススルー制御動作が変わる。
<Pass-through control for DLMC command>
When the
ＰＴＭレジスタ３０２がＦＦｈ以外の場合において、ドライブ選択レジスタ３０１のｂｉｔ７が０のときは、ＤＬＭＣコマンドのパススルー先（アクセス先）はＲＡＩＤコントローラ２０１自身となる。つまり、ＲＡＩＤコントローラ２０１のマイクロコードの変更が行われる。ドライブ選択レジスタ３０１のｂｉｔ７が１のときは、ＤＬＭＣコマンドのパススルー先は、ドライブ選択レジスタ３０１のｂｉｔ６−０が示すＡＴＡドライブにパススルーされる。例えば、ｂｉｔ６−０が示すＡＴＡドライブ番号がｋならば、ドライブ番号ｋのドライブにＤＬＭＣコマンドがパススルーされる。
When the
ＰＴＭレジスタ３０２がＦＦｈの場合においては、ドライブ選択レジスタ３０１のｂｉｔ７の値は使用されず、ホスト１１かせの全てのコマンドが、ドライブ選択レジスタ３０１のｂｉｔ６−０が示すＡＴＡドライブにパススルーされる。
When the
＜スマートコマンドに対するパススルー制御＞
ＰＴＭレジスタ３０２がＦＦｈ以外のときは、図６に示すように、ページＡ１ｈに対するスマートコマンドは、ドライブ選択レジスタ３０１のｂｉｔ６−０が示すＡＴＡドライブにパススルーされる。一方、ページＡ１ｈ以外のページに対するスマートコマンドのパススルー先（アクセス先）はＲＡＩＤコントローラ２０１自身となる。
<Pass-through control for smart commands>
When the
スマートコマンドには、ログページ構造内のあるページのログをリード／ライトアクセスするためのコマンド（SMART READ LOGコマンド，SMART WRITE LOGコマンド，READ LOG EXTコマンド，WRITE LOG EXTコマンド）と、スマートデータ構造をリードするためのコマンド（SMART READ DATAコマンド）とがある。本実施形態では、ログページ構造またはスマートデータ構造のどちらをアクセスする場合であっても、ホスト１１は、ページＡ１ｈに対するスマートコマンドを使用する。
Smart commands include commands for reading / writing the log of a page in the log page structure (SMART READ LOG command, SMART WRITE LOG command, READ LOG EXT command, WRITE LOG EXT command) and smart data structures. There is a command for reading (SMART READ DATA command). In this embodiment, the
まず、ログページに対するアクセスについて説明する。 First, access to the log page will be described.
ＰＴＭレジスタ３０２が００ｈのときは、ホスト１１は、ページＡ１ｈを通して、ＡＴＡドライブのＬｏｇページにアクセスすることができる。ページＡ１ｈに対するSMART READ LOGコマンドまたはページＡ１ｈに対するSMART WRITE LOGコマンドは、ドライブ選択レジスタ３０１のｂｉｔ６−０が示すＡＴＡドライブの、ページ選択レジスタ３０３が示すページ番号へのSMART READ/WRITE LOGコマンドとしてパススルーされる。例えば、ドライブ選択レジスタ３０１のｂｉｔ６−０が示すＡＴＡドライブ番号がｋであり、ページ選択レジスタ３０３が示すページ番号がｊであれば、ページ番号ｊに対するSMART READ LOGコマンドまたはページ番号ｊに対するSMART WRITE LOGコマンドが、ドライブ番号ｋのドライブに送信される。
When the
ページＡ１ｈに対するREAD LOG EXTコマンドまたはページＡ１ｈに対するWRITE LOG EXTコマンドは、ドライブ選択レジスタ３０１のｂｉｔ６−０が示すＡＴＡドライブの、ページ選択レジスタ３０３が示すページ番号へのREAD/WRITE LOG EXTコマンドとしてパススルーされる。例えば、ドライブ選択レジスタ３０１のｂｉｔ６−０が示すＡＴＡドライブ番号がｋであり、ページ選択レジスタ３０３が示すページ番号がｊであれば、ページ番号ｊに対するREAD LOG EXTコマンドまたはページ番号ｊに対するWRITE LOG EXTコマンドが、ドライブ番号ｋのドライブに送信される。
The READ LOG EXT command for page A1h or the WRITE LOG EXT command for page A1h is passed through as a READ / WRITE LOG EXT command to the page number indicated by page selection register 303 of the ATA drive indicated by bits 6-0 of
次に、スマートデータに対するアクセスについて説明する。 Next, access to smart data will be described.
ＰＴＭレジスタが０１ｈのときは、ホスト１１は、ページＡ１ｈを通して、ＡＴＡドライブのSMART READ DATAにアクセスすることができる。
When the PTM register is 01h, the
ページＡ１ｈに対するSMART READ LOGコマンドまたはページＡ１ｈに対するREAD LOG EXTコマンドは、ドライブ選択レジスタ３０１のｂｉｔ６−０が示すＡＴＡドライブへのSMART READ DATAコマンドとしてパススルーされる。つまり、ページＡ１ｈに対するSMART READ LOGコマンドまたはページＡ１ｈに対するREAD LOG EXTコマンドはＲＡＩＤコントローラ２０１によってSMART READ DATAコマンドに変換される。もしドライブ選択レジスタ３０１のｂｉｔ６−０が示すＡＴＡドライブ番号がｋであれば、SMART READ DATAコマンドは、ドライブ番号ｋのドライブに送信される。
The SMART READ LOG command for page A1h or the READ LOG EXT command for page A1h is passed through as a SMART READ DATA command to the ATA drive indicated by bits 6-0 of the
＜パススルーモードにおけるパススルー制御＞
ＰＴＭレジスタ３０２がＦＦｈのとき、すべてのコマンドはドライブ選択レジスタのｂｉｔ６−０が示すＡＴＡドライブにパススルーされる。
<Pass-through control in pass-through mode>
When the
パススルーモードの解除には、ソフトウェアリセットが使用される。動作モードが一旦パススルーモードに設定された後は、ページＡ０ｈに対するスマートコマンドを含む全てのコマンドがパススルーされてしまうため、ホスト１１からのコマンドによってパススルー制御レジスタ３００の内容を更新することができないからである。
Software reset is used to cancel the pass-through mode. This is because once the operation mode is set to the pass-through mode, all the commands including the smart command for the page A0h are passed through, so the contents of the pass-through control register 300 cannot be updated by the command from the
次に、図７のフローチャートを参照して、制御モジュール４００によって実行されるパススルー制御レジスタ３００に対するアクセス処理について説明する。
Next, an access process for the pass-through control register 300 executed by the
制御モジュール４００は、ホスト１１から送信されるコマンドを受信する（ステップＳ２１）。制御モジュール４００は、受信したコマンドがページＡ０ｈに対するログデータのライトを指定するスマートコマンドであるか否かを判定する（ステップＳ２２）。受信したコマンドがページＡ０ｈに対するログデータのライトを指定するスマートコマンドであれば、制御モジュール４００は、パススルー制御レジスタ３００をライトアクセスして、ホスト１１からのログデータをパススルー制御レジスタ３００にライトする（ステップＳ２３）。受信したコマンドがページＡ０ｈに対するログデータのライトを指定するスマートコマンドではないならば、制御モジュール４００は、他の処理（コマンド処理）を実行する（ステップＳ２４）。
The
次に、図８のフローチャートを参照して、制御モジュール４００によって実行されるＤＬＭＣコマンドに対するパススルー制御処理について説明する。
Next, the pass-through control process for the DLMC command executed by the
制御モジュール４００は、ＰＴＭレジスタ３０２の値がＦＦｈであるか否かを判定する（ステップＳ３１）。ＰＴＭレジスタ３０２の値がＦＦｈの場合、つまりＲＡＩＤコントローラ２０１の動作モードがパススルーモードである場合には、制御モジュール４００は、ホスト１１からの全てのコマンドを、ドライブ選択レジスタ３０１のｂｉｔ６−０が示すＡＴＡドライブにパススルーする（ステップＳ３２）。
The
一方、ＰＴＭレジスタ３０２の値がＦＦｈ以外であるならば、制御モジュール４００は、ホスト１１からコマンドを受信する度に、その受信したコマンドがＤＬＭＣコマンドであるか否かを判定する（ステップＳ３３，Ｓ３４）。受信したコマンドがＤＬＭＣコマンドであるならば、制御モジュール４００は、受信したコマンドを、ドライブ選択レジスタ３０１のｂｉｔ６−０が示すＡＴＡドライブにパススルーする（ステップＳ３５）。一方、受信したコマンドがＤＬＭＣコマンド以外のコマンドであるならば、制御モジュール４００は、他の処理を実行する（ステップＳ３６）。
On the other hand, if the value of the
次に、図９のフローチャートを参照して、制御モジュール４００によって実行されるスマートコマンドに対するパススルー制御処理について説明する。
Next, a pass-through control process for a smart command executed by the
制御モジュール４００は、ＰＴＭレジスタ３０２の値がＦＦｈであるか否かを判定する（ステップＳ４１）。ＰＴＭレジスタ３０２の値がＦＦｈの場合、つまりＲＡＩＤコントローラ２０１の動作モードがパススルーモードである場合には、制御モジュール４００は、ホスト１１からの全てのコマンドを、ドライブ選択レジスタ３０１のｂｉｔ６−０が示すＡＴＡドライブにパススルーする（ステップＳ４２）。
The
一方、ＰＴＭレジスタ３０２の値がＦＦｈ以外であるならば、制御モジュール４００は、ホスト１１からコマンドを受信する度に、その受信したコマンドがページＡ１ｈに対するスマートコマンド（ページＡ１ｈに対するSMART READ LOGコマンド、ページＡ１ｈに対するSMART WRITE LOGコマンド、ページＡ１ｈに対するREAD LOG EXTコマンド、またはページＡ１ｈに対するWRITE LOG EXTコマンド）であるか否かを判定する（ステップＳ４４，Ｓ４５）。
On the other hand, if the value of the
受信したコマンドがページＡ１ｈに対するスマートコマンドであるならば、制御モジュール４００は、ログページ構造又はスマートデータ構造をアクセスするためのスマートコマンドを、ドライブ選択レジスタ３０１のｂｉｔ６−０が示すＡＴＡドライブにパススルーする（ステップＳ４７−Ｓ４９）。具体的には、ステップＳ４７−Ｓ４９においては、例えば、制御モジュール４００は、動作モードがログページモードまたはSMART READ DATAモードのいずれであるかを判定する（ステップＳ４７）。動作モードがログページモードであるならば、制御モジュール４００は、ページ選択レジスタ３０３が示すページ番号ｊに対するスマートコマンド（ページｊに対するSMART READ LOGコマンド、ページｊに対するSMART WRITE LOGコマンド、ページｊに対するREAD LOG EXTコマンド、またはページｊに対するWRITE LOG EXTコマンド）を、ドライブ選択レジスタ３０１のｂｉｔ６−０が示すドライブ番号ｋのドライブに送信する（ステップＳ４８）。動作モードがSMART DATA READモードである場合には、制御モジュール４００は、ページＡ１ｈに対するSMART READ LOGコマンドまたはページＡ１ｈに対するREAD LOG EXTコマンドを、SMART READ DATAコマンドに変換する処理を実行する（ステップＳ４９）。すなわち、受信コマンドがページＡ１ｈに対するSMART READ LOGコマンドまたはページＡ１ｈに対するREAD LOG EXTコマンドであり、且つ動作モードがSMART DATA READモードである場合には、制御モジュール４００は、SMART READ DATAコマンドを、ドライブ選択レジスタ３０１のｂｉｔ６−０が示すドライブ番号ｋのドライブに送信する。
If the received command is a smart command for the page A1h, the
図１０は、ストレージデバイス１２の実装例を示している。
FIG. 10 shows an implementation example of the
図１０においては、ストレージデバイス１２が複数のＳＳＤ、例えば２つのＳＳＤを内蔵する半導体ディスクドライブとして実現されている場合を想定する。ストレージデバイス１２は、例えば、２．５インチ型ＨＤＤと同じ外形寸法を有する筐体５００を備えている。この筐体５００内には、ＲＡＩＤコントローラ２０１が実装された回路基板５０３と、２台のＳＳＤ２１０それぞれが実装される２つの回路基板５０１，５０２とが設けられている。ＲＡＩＤコントローラ２０１は、２台のＳＳＤ２１０を、例えばＲＡＩＤレベル０のディスクアレイとして制御する。各ＳＳＤ２１０の記憶容量が１２８ＧＢである場合、ＲＡＩＤコントローラ２０１は、２台のＳＳＤ２１０を、記憶容量が２５６ＧＢの１台のＳＳＤとして扱うことが出来る。ホスト１１は、ストレージデバイス１２を記憶容量が２５６ＧＢの１台のＳＳＤ（ＡＴＡドライブ）として認識する。
In FIG. 10, it is assumed that the
各ＳＳＤ２１０は、コントローラ６０１と、ＤＲＡＭ６０２と、複数の不揮発性半導体メモリ６０７から構成されている。各不揮発性半導体メモリ６０７は、例えば、ＮＡＮＤ型フラッシュＥＥＰＲＯＭから構成されている。なお、ＲＡＩＤコントローラ２０１と２台のＳＳＤ２１０とを、同一の回路基板上に実装することも出来る。
Each
図１０に示すような構造のストレージデバイス１２においては、各ＳＳＤ２１０を筐体５００から取り外すことは実際上困難である。本実施形態のパススルー制御機能は、ＤＬＭＣコマンド、スマートコマンドといったドライブの保守に関するコマンドのみを対象にパススルー処理を実行することができるので、オペレーティングシステムが動作している状態であっても、２台のＳＳＤ２１０に跨って記録されたユーザデータに影響を与えることなく、また各ＳＳＤ２１０を筐体５００から取り外すことなく、任意のＳＳＤ２１０に対してその保守のための処理（スマート情報の収集、ファームウェアの更新）をお個なうことができる。
In the
次に、図１１を参照して、ストレージデバイス１２を内蔵した情報処理装置１の構成例を説明する。
Next, a configuration example of the
情報処理装置１は、例えば、ノートブック型のポータブルコンピュータとして実現し得る。図１１は、ポータブルコンピュータとして実現された情報処理装置１の外観を示す斜視図である。
The
この情報処理装置１は、情報処理装置本体２と、ディスプレイユニット３とから構成されている。ディスプレイユニット３には、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）４で構成される表示装置が組み込まれている。
The
ディスプレイユニット３は、情報処理装置本体２に対し、この本体２の上面が露出される開放位置と本体２の上面を覆う閉塞位置との間を回動自由に取り付けられている。本体２は薄い箱形の筐体を有しており、その上面には、電源スイッチ５、キーボード６、タッチパッド７等が配置されている。
The display unit 3 is attached to the information processing apparatus
また、本体２の前面には、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）８が配置され、その右側面には、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）の光ディスクメディアに対するデータの書き込みおよび読み出しが可能な光ディスクドライブ（ＯＤＤ）９、ＰＣカードを取り外し自在に収容するＰＣカードスロット１０等が配置されている。そして、本情報処理装置１では、起動ドライブとして機能する外部記憶装置として、本体２の内部に、本実施形態のストレージデバイス１２が収容されている。このストレージデバイス１２は、例えば、図１０で説明したような構造を有する半導体ディスクドライブとして実現されている。情報処理装置本体２が、上述のホスト１１として機能する。
Further, an LED (Light Emitting Diode) 8 is disposed on the front surface of the
図１２は、図１１の情報処理装置１のシステム構成を示すブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram showing a system configuration of the
情報処理装置１は、図１２に示すように、前述のＬＣＤ４、電源スイッチ５、キーボード６、タッチパッド７、ＬＥＤ８、ＯＤＤ９、ＰＣカードスロット１０、およびストレージデバイス１２のほかに、ＣＰＵ１００、ノースブリッジ１０２、メインメモリ１０３、ＧＰＵ（Graphic Processing Unit）１０４、サウスブリッジ１０５、フラッシュメモリ１０６、ＥＣ／ＫＢＣ（Embedded Controller/Keyboard Controller）１０７、ファン１０８等を備えている。
As shown in FIG. 12, the
ＣＰＵ１００は、情報処理装置１の動作を制御するプロセッサであり、ストレージデバイス１２からメインメモリ１０３にロードされる、オペレーティングシステムや、ユーティリティを含む各種アプリケーションプログラムを実行する。また、ＣＰＵ１００は、フラッシュメモリ１０６に格納されたＢＩＯＳ（Basic Input/Output System）も実行する。ＢＩＯＳは、ハードウェア制御のためのプログラムである。
The
ノースブリッジ１０２は、ＣＰＵ１００のローカルバスとサウスブリッジ１０５との間を接続するブリッジデバイスである。ノースブリッジ１０２は、バスを介してＧＰＵ１０４との通信を実行する機能を有しており、また、メインメモリ１０３をアクセス制御するメモリコントローラも内蔵されている。ＧＰＵ１０４は、情報処理装置１の表示装置として使用されるＬＣＤ４を制御する。
The
サウスブリッジ１０５は、ストレージデバイス１２、ＯＤＤ９、ＰＣカードスロット１０に収容されたＰＣカード、フラッシュメモリ１０６等の各種デバイスを制御するコントローラである。
The
ＥＣ／ＫＢＣ１０７は、電力管理のための組み込みコントローラと、キーボード６およびタッチパッド７を制御するためのキーボードコントローラとが集積された１チップマイクロコンピュータである。ＥＣ／ＫＢＣ１０７は、ＬＥＤ８および冷却用のファン１０８の制御も実行する。
The EC /
以上説明したように、本実施形態のコマンドパススルー制御機能によれば、以下の効果が得られる。 As described above, according to the command pass-through control function of this embodiment, the following effects can be obtained.
すなわち、一般的なＲＡＩＤシステムでは、個々のドライブに直接アクセスすることができないが、本実施形態では、フィールドにおいて、個々のドライブに対するファームウェアの更新やSMART情報の収集といった保守機能を実現することができる。この場合、本実施形態のコマンドパススルー制御機能は、パススルーモード（ＰＴＭレジスタ＝ＦＦｈ）以外においては、ＤＬＭＣコマンド、および、ページＡ１ｈに対するSMART READ/WRITE LOGコマンド、ページＡ１ｈに対するREAD/WRITE LOG EXTコマンドの動作にしか影響を与えない。したがって、オペレーティングシステムが動作している期間中であって、個々のドライブに対するファームウェアの更新やSMART情報の収集といった保守処理を容易に実行することができる。 That is, in a general RAID system, individual drives cannot be accessed directly, but in this embodiment, maintenance functions such as firmware update and collection of SMART information for individual drives can be realized in the field. In this case, in the command pass-through control function of this embodiment, in the modes other than the pass-through mode (PTM register = FFh), the DLMC command, the SMART READ / WRITE LOG command for page A1h, and the READ / WRITE LOG EXT command for page A1h It only affects the operation. Therefore, it is possible to easily perform maintenance processing such as firmware update for individual drives and collection of SMART information during a period in which the operating system is operating.
また、プロトコルが定義されているスマートコマンドをパススルー制御レジスタ３００のアクセスのために使用しているので、様々なホストとの高い互換性を実現することができる。
Further, since the smart command for which the protocol is defined is used for accessing the pass-through
また、パススルーモード（ＰＴＭレジスタ＝ＦＦｈ）の実装はオプションとすることもできる。 Also, the implementation of the pass-through mode (PTM register = FFh) can be optional.
なお、本実施形態に示したページ番号や、データの並び、値の意味づけは一例であって、別の定義を行っても本発明の範疇である。 Note that the page numbers, the arrangement of data, and the meaning of values shown in the present embodiment are merely examples, and other definitions are within the scope of the present invention.
また、ストレージデバイス１２は、例えば、ＮＡＳ（network-attached storage）デバイスのような記憶装置として実現することもできる。
The
また、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine a component suitably in different embodiment.
１…情報処理装置、１１…ホスト、１２…ストレージデバイス（記憶装置）、２０１…ＲＳＩＤコントローラ、２１０…ドライブ、３００…パススルー制御レジスタ、４００…制御モジュール。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
ホストからコマンドを受信する受信手段と、
前記受信したコマンドがデータリードコマンドまたはデータライトコマンドである場合、前記複数のドライブに跨ったデータのリードまたはライトを実行するための処理を実行し、前記受信したコマンドが前記各ドライブに直接アクセスするための所定のコマンドである場合、前記受信したコマンドを、前記ホストによって指定されるアクセス対象ドライブに送出するパススルー処理を実行する制御手段とを具備することを特徴とするディスクアレイ制御装置。 A disk array control device that manages a plurality of drives as one logical drive,
Receiving means for receiving commands from the host;
When the received command is a data read command or a data write command, a process for executing a data read or write across the plurality of drives is executed, and the received command directly accesses each drive. And a control means for executing pass-through processing for sending the received command to the access target drive designated by the host.
前記筐体内に設けられた複数のドライブと、
前記筐体内に設けられ、前記複数のドライブを一つの論理ドライブとして管理するディスクアレイ制御装置であって、ホストからコマンドを受信し、前記受信したコマンドがデータリードコマンドまたはデータライトコマンドである場合、前記複数のドライブに跨ったデータのリードまたはライトを実行するための処理を実行し、前記受信したコマンドが前記各ドライブに直接アクセスするための所定のコマンドである場合、前記受信したコマンドを、前記ホストによって指定されるアクセス対象ドライブに送出するパススルー処理を実行するディスクアレイ制御装置とを具備することを特徴とする記憶装置。 A housing,
A plurality of drives provided in the housing;
A disk array control device provided in the housing and managing the plurality of drives as one logical drive, when receiving a command from a host, and the received command is a data read command or a data write command, When processing for reading or writing data across the plurality of drives is executed, and the received command is a predetermined command for directly accessing each of the drives, the received command is sent to the host And a disk array control device that executes pass-through processing to be sent to the access target drive specified by the storage device.
前記本体内に設けられた記憶装置であって、筐体と、前記筐体内に設けられた複数のドライブと、前記筐体内に設けられ、前記複数のドライブを一つの論理ドライブとして管理するディスクアレイ制御装置であって、ホストからコマンドを受信し、前記受信したコマンドがデータリードコマンドまたはデータライトコマンドである場合、前記複数のドライブに跨ったデータのリードまたはライトを実行するための処理を実行し、前記受信したコマンドが前記各ドライブに直接アクセスするための所定のコマンドである場合、前記受信したコマンドを、前記ホストによって指定されるアクセス対象ドライブに送出するパススルー処理を実行するディスクアレイ制御装置とを含む記憶装置とを具備することを特徴とする情報処理装置。 An information processing apparatus main body;
A storage device provided in the main body, a housing, a plurality of drives provided in the housing, and a disk array provided in the housing and managing the plurality of drives as one logical drive A control device that receives a command from a host and, when the received command is a data read command or a data write command, executes a process for reading or writing data across the plurality of drives; When the received command is a predetermined command for directly accessing each of the drives, a disk array control device that executes a pass-through process for sending the received command to an access target drive designated by the host; An information processing apparatus comprising the storage device.
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