[其他]用直接存取存贮器高速缓存器处理磁盘扇区误差的方法

说明书

本发明述及具有直接存取存储器件（DASD）的高速缓冲存储器的数据处理系统操作方法的改进，以便处理由存储介质故障引起的磁盘扇区误差。更具体地说，本发明述及高性能个人计算机的一种操作方法，为用DASD高速缓存器处理损坏扇区问题提供一种低费用的解决办法。

众所周知，使用固定磁盘或硬盘驱动装置存储信息，以供同主存储器相连的处理单元处理这些信息。信息是按照柱面和扇区的予定模式的存储在磁盘上，每个扇区含有予先确定数量的字节。驱动装置包括复式磁头，即在存储数据的磁盘的每一面都有磁头。每次只能从磁盘上读取一个扇区的数据，为了读取一个新要求的扇区，首先要将磁头移至包含该扇区的柱面，旋转的磁盘通过磁头，直至到达新要求的扇区，随后读出新扇区，並将其内容装入缓冲器。改虑到从磁盘上存取数据需要的时间，主要是磁头实际移动期间的延迟。因此，当处理过程包含有大量的输入/输出（I/O）操作时，就非常有必要尽可能去降低磁头移动的次数，以达到改进性能的目的。

直接存取存储器高速缓存是一种已知的技术，它提供一种通过降低磁头移动量和实际I/O操作次数改善系统性能的方法。按照这种技术，主存储器的一部分被用作高速缓存器，用来存储若干数量扇区的页。当开始读取新要求的扇区时，並不仅仅读取该扇区，而且还把它的一个或多个相邻扇区也读入该高速缓存器，因而，以后对上述扇区的访问是以主存储器的速度替代了磁盘驱动速度。因为下一次要处理的数据可能就存储在先前已处理的数据附近，因而能得到性能的改善。

在上述技术中，由于磁盘存储介质有故障而可能产生问题，于是包含这种故障的扇区被认为是坏的或不能用的。这种故障通常可用模式化的方法来辨认，並用简单地跳过坏扇区的方法来避免以后再用到这些坏扇区。这个问题在高速缓存系统中变得更为复杂，这是因为当一个好的扇区开始读入高速缓存器时，同一页上的相邻扇区可能包含误差或是坏的。在我们已知的现有技术中，解决这个问题的途径有两个。第一个途径是任何包含坏扇区的页本身被认为是坏的，因而给用户送去一个误差信号或消息。第二个途径是采用磁盘检制器使得只把好的扇区送入高速缓存器。这是硬体解决办法，而且是比较复杂的，高或本的办法。本发明导出的方法可用软体或程序容易地实现，以提供一种有效的低成本的解决办法，它对价格相对低的高性能个人计算机是尤其有用的。

本发明的目的之一是提供一种新颖的用直接存取存储器体（DASD）的高速缓存系统处理磁盘扇区误差的方法。

本发明的另一个目的是为处理具有直接存取存储器体的高速缓存系统的个人计算机中的扇区误差问题提供一种低成本的解决办法。

本发明的再一个目的是提供一种用直接存取存储器体的高速缓存系统处理扇区误差的方法，该方法能通过对已知的硬体进行编程的手段容易地实现。

本发明的又一个目的是提供一种方法，它可以容易地利用市场上可买得到的磁盘操作系统（DOS）提供高速缓存功能，它使用户能容易地解决处理磁盘误差的问题。

简短地说，依照本发明，当包含多个扇区的每个页被读入主存储器时，同时建立一个单独的表，该表存入表示每一个扇区是好的或是坏的信息，在随后读取任何扇区时，通过参考或查找该表中的信息，可跳过任何包含有坏的或错误信息的扇区。

本发明的其它目的和优点将在下面结合附图说明加以介绍。其中：

图1是可以执行本发明的个人计算机的示意图;

图2是用于本发明的高速缓冲存储器的数据结构的示意图;

图3是说明怎样从散列表查阅页面的示意图;

图4是说明空闲页清单的示意图;

图5是说明最近最小使用（LRU）清单链的示意图;

图6是说明本发明中的不同程序和硬件通常是如何相互联系的;

图7-12是说明本发明的方法的流程图;

图13是说明误差清单数据结构的示意图。

下面的说明分为两部分。第一部分描述DASD高速缓存器的一般操作及本发明方法运用的环境。第二部分则提供一个怎样处理介质误差的详细描述。然而，必须明白，本发明仅属于一种方法，而不是任何具体的软件实现。

高速缓冲存储器