[发明专利]用于改善串行高级技术附件性能的方法和设备

说明书

技术领域

本发明总体上涉及存储系统性能，并且更具体地说，涉及用于改善启动器(initiator)/主机装置与串行高级技术附件(SATA)目标装置之间的通信的吞吐量的方法和设备。

背景技术

在存储系统中，主机系统与一个或多个存储装置通信。在SATA存储系统中，启动器/主机装置(例如，主机系统)与SATA目标装置(举例来说，诸如盘驱动器的SATA存储装置)通信。对于耦接在启动器与目标之间的并行高级技术附件(PATA)来说，SATA协议发展成高速的、低成本的选择。在PATA中，需要调节从主机向盘直接存储器存取(DMA)高速传送的操作，使得主机(启动器)不超出目标(盘)用于接收数据的能力。PATA盘驱动器典型地具有用于在DMA控制下从主机接收高速数据的受限缓冲存储器。为了调节这些传送，PATA标准包括信号交换(handshake)协议，由此盘驱动器将向主机发出其能够接收直至最大缓冲尺寸(从PATA盘驱动器向主机发送“DMA设置(DMA SETUP)”消息)的数据的DMA传送的信号。接下来，该盘将向主机发送表示其现在准备好直至在DMA设置信号中指定的最大缓冲尺寸的DMA传送的“DMA激活(DMAACTIVATE)”信号。接着，主机将执行该DMA传送，并接着等待来自盘驱动器的表示其再次准备好另一DMA传送的下一个信号(下一个DMA激活)。持续这种信号交换直到完成从主机向盘的全部传送为止。

由于引入SATA，因此SATA标准包括从SATA目标装置(例如，盘驱动器)向启动器装置(例如，主机系统)发送的相同DMA设置和DMA激活消息。这些消息作为SATA协议中的帧信息结构(FIS)来发送，并且在SATA标准的本地命令队列(NCQ)方面进行讨论。SATA标准是本领域普通技术人员公知的，并且通常可在www.serialata.org获得。SATA协议还可以通过在SAS启动器中使用SATA通道协议(STP)(即，SAS/STP启动器)而用于串行连接SCSI(SAS)域中。SAS和STP规范是本领域普通技术人员公知的，并且通常可在www.t10.org获得。

SATA协议将与每一个DMA激活消息相关联的最大DMA传送标准化为8千字节。由于每一个8KB的DMA传送被延迟以等待接收下一个DMA激活，因而这种与DMA相关的信号交换机制降低了启动器/主机的性能。另外，可以要求启动器装置响应于接收到每一个DMA激活消息而执行DMA传送的管理设置和配置多次，以启动和停止针对启动器装置的下一个8KB传送的DMA电路。启动器/主机中的这种附加开销处理降低了SATA存储系统的总体性能。

许多目前的SATA目标装置(包括旋转盘驱动器)能够以SATA通信链路的额定全速(例如，3GB/sec或接近300MB/sec)接收远远超出8KB的数据。更进一步地，SATA半导体存储装置(例如，RAM盘或闪速驱动器)能够以SATA通信链路的额定速度连续地接收数据。因此，等待接收启动器的DMA电路的DMA激活和任何关联重新配置的开销处理可以在SATA存储系统上施加严重的性能损失。

因此，改善SATA存储系统的性能是一种正在面临的挑战。

发明内容

本发明通过提供用于改进与SATA目标装置的通信性能的方法和设备来解决上述和其它问题，由此提高实用技术的状态。本发明的特征和方面用于改变SATA控制器以忽略(例如，丢弃)DMA激活FIS(DMA ACTIVATE FIS)，使得该控制器可以向SATA目标连续传送数据。在一个示例性实施例中，该控制器包括与改进的SAS扩展器耦接的修改的SAS/STP启动器，使得该扩展器丢弃DMA激活FIS，并且该启动器不要求它们通过该扩展器向SATA目标装置继续数据传送。在另一示例性实施例中，本地SATA主机被改进成不需要接收DMA激活FIS，而SATA目标装置被改进成不发送DMA激活FIS。在这种示例性实施例中，启动器不需要等待接收DMA激活以继续数据传送，而依赖其它标准SATA协议流控制方法，以确保SATA目标装置的接收缓冲不溢出。

在本发明的一个方面，提供了一种用于通过SAS扩展器在SAS启动器与SATA目标装置之间传送数据的方法。该方法包括：在所述SAS启动器中接收来自所述SATA目标装置的DMA设置FIS(DMASETUP FIS)；和响应于接收到所述DMA设置FIS而从所述SAS启动器向所述SATA目标装置发送数据。所述发送步骤在所述发送步骤期间或之后不等待在所述SAS启动器中接收来自所述SATA目标装置的DMA激活FIS。