[发明专利]储存单元及存储系统

说明书

相关申请的交叉参考

本申请包含涉及于2009年10月14日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2009-237503中公开的主题，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种具有非易失性存储装置和随机存取存储器的储存单元(storage unit)以及一种存储系统(memory system)。

背景技术

在现有技术中，储存器(storage)和存储器(memory)之间存在非常大的速度差。随着存储器的速度变得越来越高，该差值越来越大，给整个系统的性能改善带来了问题。

因此，为了减小该速度差，存储器被用作磁盘高速缓存(diskcache)。

可将最近访问过的扇区数据留在存储器中，在作出下一个访问请求时，如果信息存在于高速缓存中，则可从存储器中读入该信息而无需访问储存器。

这在多次读出同一扇区数据以及写入多个零碎数据(smalldata)时表现出很好的效果。

实际上，以HDD和SDD为代表的储存单元包含随机存取存储装置(RAMD)，并将其用作第一磁盘高速缓存。

此外，在现有技术的系统中，将主存储器(main memory)的一部分用作第二磁盘高速缓存。第二磁盘高速缓存与第一磁盘高速缓存不同，其是由CPU直接管理的磁盘高速缓存。

应当注意的是，存在于第二磁盘高速缓存中的数据是经由第一高速缓存从储存单元读入的数据。

在JP-A-1994-161897和JP-A-2008-026970中公开了有效使用高速缓存存储器(cache memory)的技术。

JP-A-1994-161897中公开的磁盘高速缓存单元在主存储装置(主存储器)上具有针对控制数据的软高速缓存区。

此外，磁盘控制器具有数据确定装置(data determining means)，并通过如下方式来改善高速缓存的利用率，即，在高速缓存存储器上不保留已被确定为控制数据的数据。

这项技术可防止第一磁盘高速缓存和第二磁盘高速缓存中的数据重复。

JP-A-2008-026970中公开的储存单元具有来自主机的用来为高速缓存的定位(fiXation)指定文件区域的区域通知命令(regionnotification command)，并且在读取命令的执行过程中传输该区域通知命令。然后，储存单元将区域通知命令被再次传输之前所传送的数据定位到高速缓存存储器上。

这项技术能够容易地进行文件的特定区域在高速缓存存储器中的定位。

发明内容

然而，RAMD上的数据是基于产生的访问请求而在储存器内管理的，来自主机的直接操作就不可能了。

此外，存在于第二磁盘高速缓存中的数据是经由第一高速缓存从储存单元读入的数据。

即，经常出现两个磁盘高速缓存中存在相同数据的情形。

这样，独立地控制两个磁盘高速缓存。

因此，加载在第二磁盘高速缓存上的数据也同时存在于第一磁盘高速缓存中，降低了存储器的使用效率，因此，还降低了性能改善效果。

另一方面，第二磁盘高速缓存耗用了主存储器，从而工作存储器变小。

在工作存储器不足的情况下，系统的操作系统(OS)通过交换操作(swapping operation)产生储存器访问，这使得系统操作性能降低。

此外，在从储存器启动的系统中，在CPU模块的初始化之后即开始对储存器的访问，许多数据访问都集中在储存器上。此外，存在如下缺点，即，对于仅在启动(start-up)时要访问的数据，无法获得磁盘高速缓存的效果。

在JP-A-1994-161897中公开的技术中，指定了不保留的数据，可能无法在高速缓存存储器中提前预读数据或无法通过在启动时的预读来实现加速。

在这项技术中，控制器没有可访问高速缓存存储器的存储接口(memory interface)。因此，在访问数据、代码之前的数据传送是必不可少的并且成为系统开销(overhead)。

在JP-A-2008-026970中公开的技术中，在总线主控传送的情况下，CPU无法把握数据传送的进度，并且难以发送区域通知命令。

此外，在这项技术中，发送用于在数据传送期间将要定位的数据指定到高速缓存存储器的区域通知命令。因此，在由于先前处理处于执行中而不可能开始数据传送的情况下，不可能在高速缓存上准备下一个数据或通过预读实现加速。

此外，控制器没有可访问高速缓存存储器的存储接口。因此，在访问数据、代码之前数据传送是必不可少的并且成为系统开销。