[发明专利]采用动态半双工保持环路的公平

说明书

                        相关申请

本申请根据美国专利法第35条第119(e)条款，请求保护1998年2月24日申请的临时专利申请60/075,797的利益。

                        发明领域

本发明涉及大容量存储装置领域。本发明尤其涉及采用数据传输动态半双工模式保持环路公平的改进的光纤信道仲裁一环路(“FC-AL”)装置和方法。

                        发明背景

任何一个计算机系统的一个主要元件都是用于存储数据的装置。计算机系统有许多可以存储数据的装置。计算机系统中存储大量数据的一个共同点是将数据存储在磁盘驱动器上。磁盘驱动器的最基本部件是旋转的磁盘、使传感器移动到磁盘上不同区域的致动器以及用来在磁盘上写入和读出数据的电路。磁盘驱动器还包括对数据进行编码从而可以在磁盘表面上成功检索出和写入数据的电路。微处理器除了将数据送回请求的计算机以及从请求的计算机取得数据而存储到磁盘上以外，还控制磁盘驱动器的大多数操作。

在磁盘驱动器和计算机系统其余部分之间转发数据的接口通常是一个总线或信道，如小型计算机系统接口(“SCSI”)，或光纤信道。这些接口的某些方面通常是被标准化的，以便可以更换来自不同制造商的器件，并且所有的器件都可以连接到一个公共的接口上。这样的标准通常是由某种标准委员会或组织如美国国家标准协会(“ANSI”)规定的。

在各种存储装置和各种计算机之间交换数据的一种标准化接口是光纤信道。在某些实施例中，光纤信道标准包括仲裁环路(将在下面描述)。在某些实施例中，光纤信道标准支持类似于SCSI的协议，用来控制数据转发。

光纤信道与小型计算机标准接口(“SCSI”)设计相比，具有明显的优点。与用于传统SCSI设计的每秒二和二十兆字节相比，光纤信道具有明显更高的带宽，目前可以高达约每秒106兆字节。与典型的SCSI环境中最大7或15个装置相比，光纤信道提供更大的连接性，可以连接高达126个装置(包括主机)。光纤信道可以与单个的连接器相连，并且不需要开关(switch)。与用于SCSI环境下最大总长度为25米相比，采用同轴电导线的光纤信道可以在装置间达30米的距离下工作，并且采用光纤用于整个信道时可以达10公里。    

在SCSI环境下，数据传输中的差错是通过奇偶性来检测的。而在光纤信道中，差错是通过运行非奇偶性和循环冗余码检验(“CRC检验”)信息来识别的。参见本发明人Westby的标题为“采用以多端口设计的CRC发生器的CRC检验(CRCChecking Using a CRC Generator in a Multi-port Design))”的美国专利5,802,080和标题为“16B/20B编码器(16B/20B Encoder)”的美国专利5,663,724可以得到更多的信息，这两个专利均已转让给本发明的受让人：SeagateTechnology,Inc.。

光纤信道仲裁环路(“FC-AL”)是一个工业标准系统，它采用指向字节的DC平衡(0,4)运行长度有限8B/10B隔离块传输码方案。FC-AL在106.25MHz的时钟频率下工作。一种形式的8B/10B编码器/译码器见Franaszek等人标题为“指向字节的DC平衡(0,4)8B/10B隔离块传输码”、授权日为1984年12月4日的美国专利4,486,739中的描述。

光纤信道仲裁环路(“FC-AL”)允许多个装置连接在一起，每一个装置成为是一个“节点”。一个节点可以是计算机系统的任何一种装置(计算机、工作站、打印机、磁盘驱动器、扫描器等)，计算机系统有一个接口，使得该接口可以与一种光纤信道“拓扑”结构相连(其定义见下文)。每一个节点具有至少一个端口，称为一个NL端口(“节点环路端口”)，用以提供对其他节点的访问。将两个或更多个端口连接在一起的元件统称为“拓扑结构”或“环路”。每一节点与拓扑结构或环路中的所有其他的节点进行通信。