[發明專利]用于改善串行高級技術附件性能的方法和設備

有效

• 申請號: 201110075114.9
• 申請日: 2011-03-28
• 公開（公告）號: CN102385564A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: B·A·戴
• 申請（專利權）人: LSI公司
• 主分類號: G06F13/38
• 分類號: G06F13/38
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 陳華成

技術領域

本發明總體上涉及存儲系統性能，并且更具體地說，涉及用于改善啟動器(initiator)/主機裝置與串行高級技術附件(SATA)目標裝置之間的通信的吞吐量的方法和設備。

背景技術

在存儲系統中，主機系統與一個或多個存儲裝置通信。在SATA存儲系統中，啟動器/主機裝置(例如，主機系統)與SATA目標裝置(舉例來說，諸如盤驅動器的SATA存儲裝置)通信。對于耦接在啟動器與目標之間的并行高級技術附件(PATA)來說，SATA協議發展成高速的、低成本的選擇。在PATA中，需要調節從主機向盤直接存儲器存取(DMA)高速傳送的操作，使得主機(啟動器)不超出目標(盤)用于接收數據的能力。PATA盤驅動器典型地具有用于在DMA控制下從主機接收高速數據的受限緩沖存儲器。為了調節這些傳送，PATA標準包括信號交換(handshake)協議，由此盤驅動器將向主機發出其能夠接收直至最大緩沖尺寸(從PATA盤驅動器向主機發送“DMA設置(DMA?SETUP)”消息)的數據的DMA傳送的信號。接下來，該盤將向主機發送表示其現在準備好直至在DMA設置信號中指定的最大緩沖尺寸的DMA傳送的“DMA激活(DMAACTIVATE)”信號。接著，主機將執行該DMA傳送，并接著等待來自盤驅動器的表示其再次準備好另一DMA傳送的下一個信號(下一個DMA激活)。持續這種信號交換直到完成從主機向盤的全部傳送為止。

由于引入SATA，因此SATA標準包括從SATA目標裝置(例如，盤驅動器)向啟動器裝置(例如，主機系統)發送的相同DMA設置和DMA激活消息。這些消息作為SATA協議中的幀信息結構(FIS)來發送，并且在SATA標準的本地命令隊列(NCQ)方面進行討論。SATA標準是本領域普通技術人員公知的，并且通常可在www.serialata.org獲得。SATA協議還可以通過在SAS啟動器中使用SATA通道協議(STP)(即，SAS/STP啟動器)而用于串行連接SCSI(SAS)域中。SAS和STP規范是本領域普通技術人員公知的，并且通常可在www.t10.org獲得。

SATA協議將與每一個DMA激活消息相關聯的最大DMA傳送標準化為8千字節。由于每一個8KB的DMA傳送被延遲以等待接收下一個DMA激活，因而這種與DMA相關的信號交換機制降低了啟動器/主機的性能。另外，可以要求啟動器裝置響應于接收到每一個DMA激活消息而執行DMA傳送的管理設置和配置多次，以啟動和停止針對啟動器裝置的下一個8KB傳送的DMA電路。啟動器/主機中的這種附加開銷處理降低了SATA存儲系統的總體性能。

許多目前的SATA目標裝置(包括旋轉盤驅動器)能夠以SATA通信鏈路的額定全速(例如，3GB/sec或接近300MB/sec)接收遠遠超出8KB的數據。更進一步地，SATA半導體存儲裝置(例如，RAM盤或閃速驅動器)能夠以SATA通信鏈路的額定速度連續地接收數據。因此，等待接收啟動器的DMA電路的DMA激活和任何關聯重新配置的開銷處理可以在SATA存儲系統上施加嚴重的性能損失。

因此，改善SATA存儲系統的性能是一種正在面臨的挑戰。

發明內容

本發明通過提供用于改進與SATA目標裝置的通信性能的方法和設備來解決上述和其它問題，由此提高實用技術的狀態。本發明的特征和方面用于改變SATA控制器以忽略(例如，丟棄)DMA激活FIS(DMA?ACTIVATE?FIS)，使得該控制器可以向SATA目標連續傳送數據。在一個示例性實施例中，該控制器包括與改進的SAS擴展器耦接的修改的SAS/STP啟動器，使得該擴展器丟棄DMA激活FIS，并且該啟動器不要求它們通過該擴展器向SATA目標裝置繼續數據傳送。在另一示例性實施例中，本地SATA主機被改進成不需要接收DMA激活FIS，而SATA目標裝置被改進成不發送DMA激活FIS。在這種示例性實施例中，啟動器不需要等待接收DMA激活以繼續數據傳送，而依賴其它標準SATA協議流控制方法，以確保SATA目標裝置的接收緩沖不溢出。

在本發明的一個方面，提供了一種用于通過SAS擴展器在SAS啟動器與SATA目標裝置之間傳送數據的方法。該方法包括：在所述SAS啟動器中接收來自所述SATA目標裝置的DMA設置FIS(DMASETUP?FIS)；和響應于接收到所述DMA設置FIS而從所述SAS啟動器向所述SATA目標裝置發送數據。所述發送步驟在所述發送步驟期間或之后不等待在所述SAS啟動器中接收來自所述SATA目標裝置的DMA激活FIS。