[发明专利]新型智能磁带机及其数据处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机数据存贮装置，具体来说是将磁带顺序存贮方式与半导体存贮芯片的随机存贮方式相结合的磁带机。

背景技术

数据流式磁带机是现在使用最为广泛的磁带机，它是数据备份的重要手段。但由于其存储方式是顺序的，磁带定位和检索所需的时间较长，导致磁带系统整体速度不高，检索非常不便。随着磁介质存储密度的不断增加，磁带的容量的也不断加大，这个问题更加突出。

磁带机的速度主要受磁带运动的影响。在磁带定位和检索过程中，磁带要不停地运动，定位到指定位置后才能开始读写。读写的时间与寻道的时间比较起来很长。这样，长时间的寻道不仅使磁带整体速度不高，频繁的磁带运动带来的张力还会导致磁带本身产生变形，并影响数据的准确性；另外磁头在寻道的过程中也要频繁接触磁带读取数据，导致磁头寿命缩短。如果能做到对磁带的快速检索和定位，减少磁带无谓的运动，不仅可以大大提高磁带机系统的寿命，还将极大提高磁带机的易用性能。

目前，磁带容量越来越大，可以实现数据的海量存储；同时，大容量半导体存储芯片也越来越便宜，可以实现快速的随机存储。如果将磁带的海量存储和半导体存储芯片的高速随机存储功能结合起来，可以实现新一代的结合两者优点的新型智能存储设备。

在国内到目前为止，尚未检索到类似技术或相关专利；在国外，SONY公司先进的智能磁带(AIT)技术与本发明中提及的技术类似，它脱离了传统的设计，采用辅助的电子芯片技术大大提高了访问存储数据的效率，即在磁性数据磁带内部加入一个不易丢失存储信息的存储器芯片(MIC)。这个存储器芯片能够直接且实时的同磁带机板上的处理器联系，从而实现迅速的媒介装载、快速访问所需文件、磁带上的多点装载与卸载，并且提供了关于磁带历史数据及当前状态的丰富数据，这对磁带数据的访问速度、安全性、可靠性都有所提高。但SONY公司的MIC芯片容量很小，存储容量(64kbit/16kbit)非常有限，在查找时还是必须到磁带上查找，只是在一定程度上提高了磁带的访问速度。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型智能磁带机，旨在将磁带的顺序存贮方式与半导体存贮芯片的随机存贮方式相结合，减少磁带机频繁的机械运动，从而提高检索速度和存储效率，同时延长磁带和磁带机的使用寿命。

本发明的另一个目的是提供述智能磁带机的数据处理方法。

本发明的目的是这样实现的：一种新型智能磁带机，包括磁带、磁带机处理器，包括设置在磁带盒内的存贮芯片及其接口电路，以及设置磁带机上的存储芯片读写模块及其接口电路，且两个接口电路之间经一对金属触头电连接；磁带机处理器与存贮芯片读写模块连接后再经上述接口电路与存贮芯片连接；磁带上只有数据区；存贮芯片上分有目录索引区、写缓存区、读缓存区盒其它数据区。

上述存贮芯片的容量是磁带容量的0.5～10％。

上述存贮芯片的目录索引区中的索引数据包括原有磁带上的索引数据以及新增索引数据：数据块分配表、数据块摘要信息、数据块校验信息、标志块信息、关键数据块标志、关键数据块的快照数据；其它数据区中的其它信息包括最远查找信息缓存、日志信息。

本发明的另一个目的是这样实现的：当处理器收到写入请求时，先将数据放入到写缓存区中，等数据积累到一定数量后，或写缓存区写满后，再一次性将缓存中的数据写入到磁带，同时，将该数据在磁带中的索引信息写入存贮芯片上的索引数据中；当处理器收到读入请求时，先看读缓存区中是否有数据，有则直接使用，没有再查找数据相应的磁带位置，再从磁带上读入；当处理器收到查询请求时，查找数据时，首先在存贮芯片上查找，如果查找不到，再根据目录索引区信息定位到磁带上查找；磁带初始化、数据删除只在存贮芯片上进行，不对磁带进行操作。

传统的磁带在B.O.T(磁带开始)后有一段存储数据索引信息的索引区，之后是数据区。当对磁带进行数据读写操作时，必须先将磁带缠绕到索引区，查找该数据相应的索引信息，然后再将磁带缠绕到该数据所在的位置，进行数据读写操作；当完成对磁带数据的读写操作后，还必须将磁带反向缠绕到索引区，更新索引区中该数据相应的索引信息。所有的这些都增加了磁带装载、读磁带、写磁带、以及磁带数据搜索操作的时间。最大的缺点是，因为经常性的集中使用索引区，磁头对磁带的索引区反复读写，严重影响磁带和磁头的持久耐用性；大量的磁带卷绕操作，使磁带容易产生变形，影响数据的准确性；同时，磁带机频繁的机械运动，大大减少了磁带机的使用寿命。