[发明专利]SCSI命令的并发处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及存储系统技术领域，尤其涉及SCSI命令的并发处理方法及装置。

背景技术

在磁盘阵列控制器中，小型计算机系统接口目标设备(Small Computer System Interface Target Device)包含逻辑单元(logical units)和SCSI目标端口(SCSI target ports)，其主要功能是接收来自于SCSI启动器(SCSI initiator devices)的设备服务和任务管理请求命令，处理后，向SCSI启动器发送应答；其中，在SCSI命令处理实现时，需要保证两个原则：一是命令尤其是SCSI命令的保序，即保证同一个LUN(logical units number，逻辑单元号)上的SCSI命令按其接收的顺序交给底层系统执行；二是SCSI命令处理的高效性，即要求命令处理功能的性能必须要非常高，不能成为存储系统的瓶颈。

目前SCSI命令处理实现时，往往使用单线程单队列对所有SCSI命令依次进行处理，不同LUN的SCSI命令进入同一个FIFO队列进行排队处理，如图1所示。单线程单队列的优点是规避了多线程的并发且实现相对简单，同时SCSI命令的执行顺序可以得到有效保证。但缺点是在每秒进行读写(I/O)操作的次数很大时，单线程会占用很高的CPU，甚至达到CPU的极限，成为存储系统的瓶颈。因此SCSI命令处理的实现有必要引入并发处理机制(多线程替代单线程)，从而有效降低CPU的使用率，使得存储系统整体性能得到提升，但是并发处理机制的引入则难以保证SCSI命令的执行顺序，比如使用单队列处理SCSI命令，先接收的命令1被线程1拿到并执行，接着后接收的命令2被线程2拿到并执行，由于SCSI命令处理线程是并发运行的，那么线程1可能被阻塞而线程2被调度执行，反而命令2会先于命令1交给底层执行。因此有必要研究一种实用有效的SCSI命令的并发处理方法及装置。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种SCSI命令的并发处理方法及装置，旨在 解决如何在引入并发处理机制后保证SCSI命令的执行顺序与SCSI命令的接收顺序一致的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种小型计算机系统接口SCSI命令的并发处理方法，所述SCSI命令的并发处理方法包括步骤：

S1、当第一级LUN队列非空时，获取所述第一级LUN队列的当前队列头所对应的LUN，并在获取LUN后，删除所述第一级LUN队列的当前队列头；

S2、当与获取的LUN相对应的第二级SCSI命令队列非空或满足第一预设条件时，依次处理所述第二级SCSI命令队列中的SCSI命令，直到所述第二级SCSI命令队列为空或满足第二预设条件时返回步骤S1。

优选地，在所述步骤S2中，所述处理所述第二级SCSI命令队列中的SCSI命令包括步骤：

获取所述第二级SCSI命令队列的当前队列头所对应的SCSI命令；

在获取SCSI命令后，删除所述第二级SCSI命令队列的当前队列头；

将所获取的SCSI命令发送给相应SCSI目标设备的底层系统以执行相应处理操作。

优选地，所述将所获取的SCSI命令发送给相应SCSI目标设备的底层系统以执行相应处理操作之后包括：

当所获取的SCSI命令需要挂入当前所访问的第二级SCSI命令队列中以继续进行处理时，将需要挂入的SCSI命令加入当前所访问的第二级SCSI命令队列的队列尾；

判断挂入的SCSI命令所对应的LUN是否未正在被处理且不在所述第一级LUN队列中；

若是，则将挂入的SCSI命令所对应的LUN加入所述第一级LUN队列的队列尾。

优选地，所述第一预设条件至少包括所述第二级SCSI命令队列非空且未累计处理完N个SCSI命令，所述第二预设条件至少包括所述第二级SCSI命令队列非空且累计处理完N个SCSI命令；当所述第二级SCSI命令队列为空或满足第二预设条件时返回步骤S1包括：

当所述第二级SCSI命令队列为空时，返回步骤S1；或，

当所述第二级SCSI命令队列非空且累计处理完N个SCSI命令时，将当前处理的所述N个SCSI命令所对应的LUN加入所述第一级LUN队列的队列尾，返回步骤S1。

优选地，所述SCSI命令的并发处理方法还包括：

当接收到SCSI命令时，根据SCSI命令中的相关信息，确定所接收到的SCSI命令所对应的LUN；