專利名稱：具有多個(gè)分布式處理器的硬盤控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)，更具體地說，涉及硬盤驅(qū)動(dòng)器中的處理資源的提供和分配，以及硬盤驅(qū)動(dòng)器的控制器。
背景技術(shù)：
目前，很多存儲(chǔ)設(shè)備如磁盤驅(qū)動(dòng)器直接地或者通過網(wǎng)絡(luò)為主機(jī)設(shè)備提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，后者的例子有存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)(SAN)或者網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)(NAS)。典型的主機(jī)設(shè)備包括單獨(dú)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)如桌上型計(jì)算機(jī)或者膝上型計(jì)算機(jī)、企業(yè)存儲(chǔ)設(shè)備如服務(wù)器、存儲(chǔ)陣列如獨(dú)立磁盤冗余陣列(RAID)陣列、存儲(chǔ)路由器、存儲(chǔ)交換機(jī)和存儲(chǔ)導(dǎo)向器，以及其他消費(fèi)設(shè)備如視頻游戲系統(tǒng)和數(shù)字視頻刻錄機(jī)。這些設(shè)備以成本有效的方式提供高的存儲(chǔ)能力。
在現(xiàn)有的HDD系統(tǒng)中，有一些系統(tǒng)并行的操作并且需要分配一定程度的處理資源。在現(xiàn)有的HDD系統(tǒng)中，通常使用單個(gè)處理器給這些系統(tǒng)服務(wù)。更具體地，現(xiàn)有技術(shù)中的HDD控制器依賴于主處理器來執(zhí)行多硬盤實(shí)時(shí)控制功能。在現(xiàn)有的HDD系統(tǒng)中，為了使用單個(gè)處理器執(zhí)行所有的這些功能，導(dǎo)致或者整個(gè)系統(tǒng)的性能受到影響，或者固件的復(fù)雜度大大增加。
在現(xiàn)有技術(shù)中，可接受的性能或者復(fù)雜性太大了，所以在硬件中加入了狀態(tài)機(jī)，以進(jìn)行一些實(shí)時(shí)操作。在一些情況之下，可寫控制存儲(chǔ)器通常用作可編程狀態(tài)機(jī)。在高性能的現(xiàn)有HDD控制器中，有時(shí)候會(huì)以高成本(考慮到復(fù)雜性和不動(dòng)產(chǎn)方面的耗費(fèi)等)加入第二主處理器以幫助增加并行執(zhí)行資源。
圖5示出了現(xiàn)有技術(shù)的使用單個(gè)處理器為多個(gè)控制環(huán)服務(wù)的裝置500。裝置500包括現(xiàn)有技術(shù)的HDD控制器集成電路(IC)560。主機(jī)接口502由主機(jī)管理模塊570控制，主機(jī)管理模塊570可操作地通過緩存管理模塊567在主機(jī)接口502和緩存(通常外接到HDD控制IC 560)之間移動(dòng)數(shù)據(jù)。HDD的通道531和前置放大器接口501通信。硬盤管理模塊512控制通道531，以及通過緩存管理模塊567在通道531和緩存之間移動(dòng)數(shù)據(jù)。緩存管理模塊567仲裁DRAM(通常外接到HDD控制器IC 560)內(nèi)實(shí)現(xiàn)的共享緩存的存取。
在這種現(xiàn)有的裝置500中，所有的固件都在單個(gè)處理器562上執(zhí)行，該單個(gè)處理器562控制主機(jī)管理模塊570以及硬盤管理模塊512。處理器562的高速緩存固件可存儲(chǔ)在DRAM中，通過緩存管理模塊567訪問。
硬盤管理模塊512通常具有小的可寫控制存儲(chǔ)空間，用于實(shí)現(xiàn)可編程狀態(tài)機(jī)，以控制硬盤管理模塊512和通道接口(例如，通道531和其他前置放大器接口501)中的硬件。根據(jù)主機(jī)接口502的復(fù)雜性，主機(jī)管理器570可以具有狀態(tài)機(jī)或者具有小的可寫控制存儲(chǔ)器，以執(zhí)行實(shí)時(shí)控制功能。處理器562根據(jù)想要的操作類型，將合適的微程序加載到控制存儲(chǔ)器中。
根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，可以看到，很多功能必須在這種HDD控制器IC 560上執(zhí)行。由于要求處理器562支持所有的這些功能，在某些時(shí)候一些功能將得不到應(yīng)有的處理能力。例如，在這個(gè)實(shí)施例，處理器562肯定需要支持多于一種功能，當(dāng)處理器562的主要的(或者所有的)處理資源和能力用于其中一項(xiàng)功能時(shí)，其他功能將得不到很好的服務(wù)。在實(shí)時(shí)應(yīng)用中，給單個(gè)處理器562分配處理資源的方式將會(huì)明顯地降低性能。
因此，需要一種能夠更好地服務(wù)于HDD控制器設(shè)備所要求都各種功能的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提出一種裝置和方法，本說明書的


具體實(shí)施方式
、權(quán)利要求等將對(duì)該裝置和方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種裝置，包括處理器，用于管理硬盤驅(qū)動(dòng)器中的伺服控制環(huán)；主機(jī)管理模塊，用于管理主機(jī)接口，所述主機(jī)管理模塊包括用于執(zhí)行主機(jī)接口協(xié)議控制功能的第一協(xié)議處理器；以及硬盤管理模塊，用于管理所述硬盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)與硬盤連接的通道，所述硬盤管理模塊包括用于執(zhí)行通道接口協(xié)議控制功能的第二協(xié)議處理器。
優(yōu)選地，所述裝置是集成電路。
優(yōu)選地，所述第二協(xié)議處理器執(zhí)行軟鍵映射，使所述硬盤管理模塊支持與所述硬盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的具有第一格式的硬盤的通道連接，以及與具有第二格式的至少一個(gè)附加硬盤的通道連接。
優(yōu)選地，所述第一協(xié)議處理器管理所述硬盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的主機(jī)接口控制環(huán)；以及所述第二協(xié)議處理器管理所述硬盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的通道接口控制環(huán)。
優(yōu)選地，所述處理器、第一協(xié)議處理器和第二協(xié)議處理器并行地實(shí)時(shí)操作。
優(yōu)選地，當(dāng)所述處理器使用小于預(yù)定量的處理能力來管理伺服控制環(huán)時(shí)，所述處理器以后臺(tái)處理的方式執(zhí)行非伺服固件功能。
優(yōu)選地，所述處理器使用其處理能力的第一部分來管理所述伺服控制環(huán)；以及所述處理器使用其處理能力的第二部分來執(zhí)行非伺服固件功能。
優(yōu)選地，所述裝置還包括共享高速緩存，其連接到所述處理器、所述第一步和所述第二協(xié)議處理器；其中所述共享高速緩存直接連接到所述主機(jī)管理模塊的第一協(xié)議處理器；所述共享高速緩存直接連接到所述硬盤管理模塊的第二協(xié)議處理器；以及所述處理器通過所述共享高速緩存管理所述第一協(xié)議處理器和第二協(xié)議處理器。
優(yōu)選地，所述裝置還包括緩沖器；以及緩沖器管理模塊，其連接到所述緩沖器，還連接到所述處理器、所述主機(jī)管理模塊和所述硬盤管理模塊，所述緩沖器管理模塊仲裁和管理所述處理器、所述主機(jī)管理模塊和所述硬盤管理模塊對(duì)所述緩沖器的訪問。
優(yōu)選地，所述裝置還包括緩沖器；以及緩沖器管理模塊，其連接到所述緩沖器，還連接到所述處理器、所述主機(jī)管理模塊和所述硬盤管理模塊，所述緩沖器管理模塊仲裁和管理所述處理器、所述主機(jī)管理模塊和所述硬盤管理模塊對(duì)所述緩沖器的訪問，其中所述主機(jī)管理模塊連接到用于連接主機(jī)設(shè)備的主機(jī)接口；所述硬盤管理模塊連接到通道，通過該通道對(duì)所述硬盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的硬盤進(jìn)行讀和寫訪問；所述主機(jī)管理模塊通過緩沖器管理模塊在所述主機(jī)接口和所述緩沖器之間移動(dòng)第一數(shù)據(jù)；以及所述硬盤管理模塊通過所述緩沖器管理模塊在所述通道和所述緩沖器之間移動(dòng)第二數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種裝置，所述裝置包括硬盤驅(qū)動(dòng)控制器，所述硬盤驅(qū)動(dòng)控制器包括第一處理器、第二處理器和第三處理器；其中第一處理器管理硬盤驅(qū)動(dòng)器的伺服控制環(huán)；第二處理器執(zhí)行主機(jī)接口協(xié)議控制功能；第三處理器執(zhí)行通道接口協(xié)議控制功能。
優(yōu)選地，所述裝置是集成電路。
優(yōu)選地，所述硬盤驅(qū)動(dòng)控制器包括用于管理通信接口連接的硬盤管理模塊；所述第三處理器實(shí)現(xiàn)在所述硬盤管理模塊中；以及所述第三處理器執(zhí)行軟鍵映射，使所述硬盤管理模塊支持與所述硬盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的具有第一格式的硬盤進(jìn)行通道接口連接，以及與具有第二格式的至少一個(gè)附加硬盤進(jìn)行通道接口連接。
優(yōu)選地所述硬盤驅(qū)動(dòng)控制器包括用于管理主機(jī)接口的主機(jī)管理模塊；
所述硬盤驅(qū)動(dòng)控制器包括用于管理通道接口連接的硬盤管理模塊；所述第二處理器實(shí)現(xiàn)在所述主機(jī)管理模塊中；所述第三處理器實(shí)現(xiàn)在所述硬盤管理模塊中；所述第二處理器管理所述硬盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的主機(jī)接口控制環(huán)；以及所述第三處理器管理所述硬盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的通道接口控制環(huán)。
優(yōu)選地，所述第一處理器使用其處理能力的第一部分來管理所述伺服控制換；以及所述第一處理器使用其處理能力的第二部分執(zhí)行非伺服固件功能。
優(yōu)選地，所述裝置還包括共享高速緩存，直接連接到所述第一處理器、第二處理器和第三處理器；以及所述第一處理器通過所述共享高速緩存管理所述第二和第三處理器。
優(yōu)選地，所述硬盤驅(qū)動(dòng)控制器包括用于管理主機(jī)接口連接的主機(jī)管理模塊；所述硬盤驅(qū)動(dòng)控制器包括喲里拿過于管理通道接口連接的硬盤管理模塊；所述第二處理器實(shí)現(xiàn)在所述主機(jī)管理模塊中；所述第三處理器實(shí)現(xiàn)在所述硬盤管理模塊中；所述硬盤驅(qū)動(dòng)控制器包括緩沖器；以及所述硬盤驅(qū)動(dòng)控制器包括緩沖器管理模塊，所述緩沖器管理模塊連接到所述緩沖器以及所述第一處理器、所述主機(jī)管理模塊和所述硬盤管理模塊，用于仲裁和管理所述第一處理器、所述主機(jī)管理模塊和所述硬盤管理模塊對(duì)所述緩沖器的共享訪問；所述主機(jī)管理模塊連接到主機(jī)接口，所述主機(jī)接口連接到主機(jī)設(shè)備；所述硬盤管理模塊連接到通道，通過該通道對(duì)所述硬盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的硬盤進(jìn)行讀和寫訪問；所述主機(jī)管理模塊通過緩沖器管理模塊在所述主機(jī)接口和所述緩沖器之間移動(dòng)數(shù)據(jù)；以及所述硬盤管理模塊通過所述緩沖器管理模塊在所述通道和所述緩沖器之間移動(dòng)數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出一種裝置，所述裝置包括處理器，用于管理硬盤驅(qū)動(dòng)器的伺服控制環(huán)；主機(jī)管理模塊，用于管理主機(jī)接口，所述主機(jī)管理模塊包括用于執(zhí)行主機(jī)接口協(xié)議控制功能的第一協(xié)議處理器；硬盤管理模塊，用于管理到所述硬盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的硬盤的通道接口連接，所述硬盤管理模塊包括用于執(zhí)行通信接口協(xié)議控制功能的第二協(xié)議處理器；共享高速緩存，連接到所述處理器、所述第一協(xié)議處理器和第二協(xié)議處理器；以及緩沖器管理模塊，連接到緩沖器以及所述處理器、所述主機(jī)管理模塊和所述硬盤管理模塊，用于仲裁和管理所述處理器、所述主機(jī)管理模塊和所述硬盤管理模塊對(duì)所述緩沖器的共享訪問；且其中所述處理器通過所述共享高速緩存管理第一協(xié)議處理器和第二協(xié)議處理器。
優(yōu)選地，所述裝置是集成電路。
優(yōu)選地，所述處理器使用其處理能力的第一部分管理所述伺服控制環(huán)；以及所述處理器使用其處理能力的第二部分執(zhí)行非伺服固件功能。
比較本發(fā)明后續(xù)將要結(jié)合附圖介紹的系統(tǒng)，現(xiàn)有技術(shù)的其它局限性和弊端對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是顯而易見的。

圖1是存儲(chǔ)盤驅(qū)動(dòng)器單元的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖2是包括有存儲(chǔ)盤控制器的裝置的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖3A是手持音頻單元的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖3B是計(jì)算機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；
圖3C是無線通信設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖3D是個(gè)人數(shù)字助理(PDA)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖3E是膝上型計(jì)算機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖4是包括硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)印刷電路板組件(PCBA)的裝置的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖5是現(xiàn)有技術(shù)中使用單個(gè)處理器來服務(wù)多個(gè)控制環(huán)的裝置的實(shí)施例的示意圖；圖6是本發(fā)明使用多個(gè)分布式處理器來服務(wù)多個(gè)控制環(huán)的裝置的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖7、圖8和圖9分別示出了包括有硬盤控制器(HDD)以使用多個(gè)分布式處理器來服務(wù)多個(gè)控制環(huán)的裝置的不同實(shí)施例的示意圖；圖10和圖11分別示出了使用多個(gè)分布式處理器來服務(wù)多個(gè)控制環(huán)的方法的不同實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中圖1示出了存儲(chǔ)盤驅(qū)動(dòng)器單元100的一個(gè)實(shí)施例。具體地，存儲(chǔ)盤驅(qū)動(dòng)器單元100包括存儲(chǔ)盤102，存儲(chǔ)盤102由伺服馬達(dá)(沒有特別示出)以3600轉(zhuǎn)/分(RPM)、4200 RPM、4800RPM、5400 RPM、7200 RPM、10000 RPM、15000RPM等轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)。當(dāng)然，可以使用其他的轉(zhuǎn)速，包括更大的或者更小的轉(zhuǎn)速，這取決于主機(jī)設(shè)備的特定應(yīng)用以及實(shí)際情況。在一個(gè)可能的實(shí)施例中，存儲(chǔ)盤102是通過改變磁性介質(zhì)上的磁場來存儲(chǔ)信息的磁盤。這種介質(zhì)可以是剛性地，也可以是非剛性的、可移動(dòng)的或者不可移動(dòng)的；這種介質(zhì)由磁性材料組成，或者涂覆有磁性材料。
存儲(chǔ)盤驅(qū)動(dòng)器單元100還包括一個(gè)或多個(gè)讀/寫頭104，讀/寫頭104連接到臂106，在驅(qū)動(dòng)件108驅(qū)動(dòng)下在存儲(chǔ)盤102的表面上移動(dòng)，包括平移和/或旋轉(zhuǎn)。存儲(chǔ)盤控制器130用于控制對(duì)存儲(chǔ)盤的讀和寫操作，以及控制伺服馬達(dá)的速度和驅(qū)動(dòng)件108的運(yùn)動(dòng)，以及用于提供到主機(jī)設(shè)備的接口和為主機(jī)設(shè)備提供接口。
圖2示出了一個(gè)實(shí)施例的裝置200，其包括存儲(chǔ)盤控制器130。具體地，存儲(chǔ)盤控制器130包括讀/寫通道140，讀/寫通道140通過讀/寫頭104向/從存儲(chǔ)盤102寫入/讀取數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)盤控制器內(nèi)包括有存儲(chǔ)盤格式器125，用于控制數(shù)據(jù)的格式化，以及提供時(shí)鐘信號(hào)和其它時(shí)序信號(hào)，用以控制向/從存儲(chǔ)盤102寫入/讀取的數(shù)據(jù)流。伺服格式器120基于從存儲(chǔ)盤102讀取的伺服控制數(shù)據(jù)提供時(shí)鐘信號(hào)和其他時(shí)序信號(hào)。設(shè)備控制器105控制驅(qū)動(dòng)設(shè)備109如驅(qū)動(dòng)件108和伺服馬達(dá)等驅(qū)動(dòng)設(shè)備的運(yùn)作。主機(jī)接口150從主機(jī)設(shè)備150接收讀和寫命令，并根據(jù)主機(jī)接口協(xié)議傳輸從存儲(chǔ)盤102讀取的數(shù)據(jù)以及其他控制信息。在一個(gè)實(shí)施例中，主機(jī)接口協(xié)議包括SCSI、SATA、增強(qiáng)型電子集成驅(qū)動(dòng)器(增強(qiáng)型IDE，簡稱EIDE)，或者其他的可用于此目的的開放的或者私有的主機(jī)接口協(xié)議。
存儲(chǔ)盤控制器130還包括處理模塊132以及存儲(chǔ)模塊134，處理模塊132可使用一個(gè)或多個(gè)微處理器、微控制器、數(shù)字信號(hào)處理器、微計(jì)算機(jī)、中央處理器、現(xiàn)場可編程門陣列、可編程邏輯設(shè)備、狀態(tài)機(jī)、邏輯電路、模擬電路、數(shù)字電路和/或基于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)模塊134中的操作指令處理信號(hào)(模擬的和/或數(shù)字的)的任何設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)處理模塊132使用兩個(gè)或多個(gè)設(shè)備來實(shí)現(xiàn)時(shí)，每個(gè)設(shè)備都能夠執(zhí)行相同的步驟、處理或者功能，以提供容錯(cuò)或者冗余。或者，處理模塊132執(zhí)行的步驟和處理可分割到不同的設(shè)備中，以提供更高的計(jì)算速度和/或效率。
存儲(chǔ)模塊134可以是單個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備，或者多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備。這種存儲(chǔ)設(shè)備可以是只讀存儲(chǔ)器、隨機(jī)存儲(chǔ)存儲(chǔ)器、易失性存儲(chǔ)器、永久性存儲(chǔ)器、靜態(tài)隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器(SRAM)、動(dòng)態(tài)隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器(DRAM)、閃存、高速緩存和/或存儲(chǔ)數(shù)字信息的任何設(shè)備。要注意，當(dāng)處理模塊132通過狀態(tài)機(jī)、模擬電路、數(shù)字電路和/或邏輯電路執(zhí)行它的一項(xiàng)或多項(xiàng)功能時(shí)，存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)的操作指令的存儲(chǔ)模塊134可嵌入到或者外接到包含狀態(tài)機(jī)、模擬電路、數(shù)字電路和/或邏輯電路的電路上。還要注意，存儲(chǔ)模塊134存儲(chǔ)操作指令，處理模塊132執(zhí)行操作指令，該操作指令對(duì)應(yīng)于本說明書公開的一個(gè)或多個(gè)步驟或者處理、方法和/或功能。
存儲(chǔ)盤控制器130包括多個(gè)模塊，具體來說，包括設(shè)備控制器105、處理模塊132、存儲(chǔ)模塊134、讀/寫通道140、存儲(chǔ)盤格式器125、伺服格式器120和主機(jī)接口150，通過總線136和137互連。根據(jù)本發(fā)明的范圍，每個(gè)模塊都可以在硬件、固件、軟件及其組合中實(shí)現(xiàn)。雖然圖2示出了特定的總線架構(gòu)136和137，但是其他的總線架構(gòu)，例如包括單個(gè)總線配置或者包括附加數(shù)據(jù)總線的架構(gòu)，以及各種模塊之間的連接性如直接連接性，也很可能實(shí)現(xiàn)各種實(shí)施例所包含的功能和特征。
在一個(gè)可能的實(shí)施例中，存儲(chǔ)盤控制器130的一個(gè)或多個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)為片上系統(tǒng)(SoC)集成電路的一部分。在一個(gè)實(shí)施例中，SoC集成電路包括數(shù)字部分和模擬部分，其中，數(shù)字部分包括附加的模塊如協(xié)議轉(zhuǎn)換器、線性塊碼編碼和解碼模塊等，模擬部分包括設(shè)備控制器105和可選的附加模塊，如電源等。在另一個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)盤控制器130的各種功能和特征在多個(gè)集成電路設(shè)備中實(shí)現(xiàn)，這些集成電路設(shè)備互相通信并結(jié)合起來執(zhí)行存儲(chǔ)盤控制器130的功能。
制造驅(qū)動(dòng)器單元100時(shí)，存儲(chǔ)盤格式器125沿著存儲(chǔ)盤102上以等半徑距離分布的對(duì)應(yīng)的多個(gè)伺服地址標(biāo)記寫入多個(gè)伺服楔(servo wedge)。當(dāng)通過讀/寫頭104訪問存儲(chǔ)盤102上的媒介時(shí)，定時(shí)產(chǎn)生器使用伺服地址標(biāo)記來觸發(fā)各種事件的“起始時(shí)間”。
圖3A是示出了手持音頻單元51的實(shí)施例。具體地，存儲(chǔ)盤驅(qū)動(dòng)單元100可實(shí)現(xiàn)在該手持音頻單元中。在一個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)盤驅(qū)動(dòng)單元100包括小型的磁硬盤，碟片102直徑為1.8英寸，或者更小的尺寸。手持音頻單元51與磁硬盤組合，或者使用磁硬盤來提供一般存儲(chǔ)，或者存儲(chǔ)音頻內(nèi)容如運(yùn)動(dòng)圖像專家組(MPEG)音頻層3(MP3)文件、或者視窗媒體架構(gòu)(WMA)文件、視頻內(nèi)容如MPEG4文件以讓用戶播放，和/或存儲(chǔ)任何類型的能夠以數(shù)字形式存儲(chǔ)的信息。
圖3B是計(jì)算機(jī)52的一個(gè)實(shí)施例。具體地，存儲(chǔ)盤驅(qū)動(dòng)單元100可應(yīng)用到該計(jì)算機(jī)52中。在一個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)盤驅(qū)動(dòng)單元100包括碟片102直徑為1.8英寸、或者更小尺寸的小型的磁硬盤、2.5英寸、3.5英寸的驅(qū)動(dòng)器或者更大的驅(qū)動(dòng)器，例如企業(yè)存儲(chǔ)應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)器。存儲(chǔ)盤驅(qū)動(dòng)器100結(jié)合在計(jì)算機(jī)52內(nèi)或者由計(jì)算機(jī)52使用來提供一般目的的存儲(chǔ)，存儲(chǔ)任何的數(shù)字格式的信息。計(jì)算機(jī)52可以是桌上型計(jì)算機(jī)、或者企業(yè)存儲(chǔ)設(shè)備例如服務(wù)器，或者附加到存儲(chǔ)陣列如獨(dú)立冗余磁盤陣列(RAID)陣列的主機(jī)計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)路由器、邊緣路由器、存儲(chǔ)交換機(jī)和/或存儲(chǔ)導(dǎo)向器。
圖3C是無線通信設(shè)備53的一個(gè)實(shí)施例。具體地，存儲(chǔ)盤驅(qū)動(dòng)單元100可實(shí)現(xiàn)在無線通信設(shè)備53內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)盤驅(qū)動(dòng)單元100包括碟片102直徑為1.8英寸、或者更小尺寸的小型的磁硬盤。無線通信設(shè)備53結(jié)合或者使用磁硬盤來提供一般存儲(chǔ)，或者存儲(chǔ)音頻內(nèi)容如運(yùn)動(dòng)圖像專家組(MPEG)音頻層3(MP3)文件、或者視窗媒體架構(gòu)(WMA)文件、視頻內(nèi)容如MPEG4文件、JPEG(聯(lián)合圖像專家組)文件、位圖文件以及集成相機(jī)拍攝的或者下載到無線通信設(shè)備53的以其他格式存儲(chǔ)的文件、email、網(wǎng)頁信息、從因特網(wǎng)下載的其他信息、地址簿信息，和/或以數(shù)字形式的任何形式的信息。
在一個(gè)實(shí)施例中，無線通信設(shè)備53能夠通過無線電話網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，例如蜂窩網(wǎng)、個(gè)人通信服務(wù)(PCS)、通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)、全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、集成數(shù)字增強(qiáng)型網(wǎng)絡(luò)(iDEN)或者其他的能夠發(fā)送和接收電話呼叫的無線通信網(wǎng)絡(luò)。另外，無線通信設(shè)備53能夠通過因特網(wǎng)存取email、下載內(nèi)容、訪問網(wǎng)站、提供流音頻和/或視頻節(jié)目。在這種方式下，無線通信設(shè)備53能夠發(fā)出或者接收電話呼叫、文字消息如email、短信服務(wù)(SMS)消息、尋呼以及包含附件如文檔、音頻文件、視頻文件、圖像和其他圖像的數(shù)據(jù)消息。
圖3D示出了個(gè)人數(shù)字助理(PDA)54的一個(gè)實(shí)施例。具體地，存儲(chǔ)盤驅(qū)動(dòng)單元100應(yīng)用到個(gè)人數(shù)字助理54中。在一個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)盤驅(qū)動(dòng)單元100包括碟片102直徑為1.8英寸、或者更小尺寸的小型的磁硬盤。個(gè)人數(shù)字助理(PDA)54結(jié)合或者使用磁硬盤來提供一般存儲(chǔ)，或者存儲(chǔ)音頻內(nèi)容如運(yùn)動(dòng)圖像專家組(MPEG)音頻層3(MP3)文件、或者視窗媒體架構(gòu)(WMA)文件、視頻內(nèi)容如MPEG4文件、JPEG(聯(lián)合圖像專家組)文件、位圖文件或者以圖像格式存儲(chǔ)的文件、email、網(wǎng)頁信息、從因特網(wǎng)下載的其他信息、地址簿信息，和/或以數(shù)字形式的任何形式的信息。
圖3E是膝上型計(jì)算機(jī)55的一個(gè)實(shí)施例。具體地，存儲(chǔ)盤驅(qū)動(dòng)單元100應(yīng)用到膝上型計(jì)算機(jī)55中。在一個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)盤驅(qū)動(dòng)單元100包括碟片102直徑為1.8英寸、或者更小尺寸的小型的磁硬盤、或2.5寸的存儲(chǔ)盤。存儲(chǔ)盤驅(qū)動(dòng)器100結(jié)合在膝上型計(jì)算機(jī)55內(nèi)或由膝上型計(jì)算機(jī)55使用來提供對(duì)任何數(shù)字格式的信息的一般存儲(chǔ)。
從以上方面來看，本發(fā)明提供一種對(duì)使用分布式多處理器的HDD控制器的實(shí)時(shí)固件需求的更好和/或更優(yōu)的分配。在某些實(shí)施例中，使用三個(gè)不同的處理器，每個(gè)處理器能非常有效地執(zhí)行自己相應(yīng)的必需功能，以支持有效實(shí)現(xiàn)所需要的處理資源。通過使用分布式的多個(gè)處理器，不會(huì)有處理器過度被占用而無法執(zhí)行自身預(yù)定的操作。另外，因?yàn)槭褂昧硕鄠€(gè)分布式處理器，因此，每個(gè)被要求的處理操作都得到充分的處理資源，這樣，每個(gè)被要求的功能都得到有效的執(zhí)行。
一般而言，HDD控制系統(tǒng)具有三個(gè)需要并行執(zhí)行的主實(shí)時(shí)功能(1)伺服控制環(huán)；(2)主機(jī)接口低層協(xié)議；以及(3)通道接口低層協(xié)議?？紤]現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)，可以看到，現(xiàn)有技術(shù)的控制器要么為了滿足性能而極大地增加了固件復(fù)雜性，或者增加大量的硬件以達(dá)到可接受的功能。除了這些實(shí)時(shí)功能之外，還必須執(zhí)行大量的后臺(tái)固件操作。在一些實(shí)施例中，伺服控制環(huán)和后臺(tái)固件被分配給中央通用處理器。主機(jī)和通道接口低層協(xié)議被分配給它們自己的較小的處理器，以實(shí)現(xiàn)真正的并行執(zhí)行，滿足這些接口的實(shí)時(shí)需求。
在本說明書所述的一些實(shí)施例中，HDD控制器(如果愿意，可以以單個(gè)IC實(shí)現(xiàn))使用多個(gè)分布式處理器的配置，以改進(jìn)系統(tǒng)的硬實(shí)時(shí)需求。在某些實(shí)施例中，HDD控制器使用三個(gè)處理器來分割系統(tǒng)的硬實(shí)時(shí)需求。
通常，現(xiàn)有技術(shù)的控制器使用一個(gè)或至多兩個(gè)通用處理器，輔以一個(gè)或兩個(gè)小的可寫控制存儲(chǔ)器。在本說明書所述的一些實(shí)施例中，中央通用處理器用于伺服實(shí)時(shí)固件(例如，伺服有關(guān)的控制環(huán))和幾乎所有的其它系統(tǒng)固件，再輔以小的能夠執(zhí)行它們的相應(yīng)實(shí)時(shí)功能的主機(jī)和硬盤協(xié)議處理器。與現(xiàn)有技術(shù)的相比，這種多個(gè)分布式處理器的配置能夠更好地分配處理資源，并且，需要在HDD系統(tǒng)內(nèi)執(zhí)行的每個(gè)功能都不會(huì)因其它需要相對(duì)大量的處理能力的功能的執(zhí)行而出現(xiàn)所需處理資源不足的情況。
圖4示出了裝置400的一個(gè)實(shí)施例，裝置400包括硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)印刷電路板組件(PCBA)。裝置400包括HDD控制器IC 431，用于與其他集成電路(IC)和主機(jī)計(jì)算機(jī)470通信。前置放大器接口401通過花線電路(flexcircuit)連接到磁頭組件上的前置放大器IC。主機(jī)接口402通常通過控制器/電纜組件連接到主機(jī)計(jì)算機(jī)470。HDD控制器IC 431能夠讀寫存儲(chǔ)設(shè)備如DRAM和閃存ROM內(nèi)的區(qū)域。DRAM和閃存ROM在圖中示為IC，即DRAM IC 463和閃存IC 465。HDD控制器IC 431支持與馬達(dá)控制器IC 467的通信，以管理存儲(chǔ)盤驅(qū)動(dòng)器馬達(dá)。
圖5所示的現(xiàn)有技術(shù)的裝置已經(jīng)在上文的“背景技術(shù)”中進(jìn)行描述，從“背景技術(shù)”部分可以看到，現(xiàn)有技術(shù)的提供處理能力的方法是在HDD控制IC 500中使用單個(gè)處理器。
圖6示出了裝置600的一個(gè)實(shí)施例，裝置600使用多個(gè)分布式處理器，以服務(wù)于多個(gè)控制環(huán)?？傮w來說，裝置600使用三個(gè)有區(qū)別的處理器，以服務(wù)于3個(gè)獨(dú)立的功能組。這樣，通過使用多個(gè)分布式處理器，每個(gè)處理器專門服務(wù)于一種類型的操作，所有的操作都得到很好的支持，或者都得到足夠的處理能力。
裝置600包括HDD控制器660。如果需要的話，可以用IC 669實(shí)現(xiàn)HDD控制器660。HDD控制器660包括處理器662、硬盤管理模塊610、主機(jī)管理模塊670。在一些實(shí)施例中，使用中央通用處理器來實(shí)現(xiàn)處理器662。
處理器662專用于支持和執(zhí)行與伺服控制環(huán)有關(guān)的指令，如附圖標(biāo)記663所示。如果處理器662具有足夠的可用處理資源，其可服務(wù)于“策略”固件664(例如，可視為非伺服固件的后臺(tái)處理)。
主機(jī)管理模塊670和硬盤管理模塊610包括有嵌入式的協(xié)議處理器，分別是硬盤管理模塊610內(nèi)的協(xié)議處理器614，以及主機(jī)管理模塊670內(nèi)的協(xié)議處理器672。硬盤管理模塊610內(nèi)的協(xié)議處理器614對(duì)應(yīng)于通道接口601，用于支持和執(zhí)行與通道接口控制環(huán)616有關(guān)的指令。主機(jī)管理模塊670內(nèi)的協(xié)議處理器672對(duì)應(yīng)于主機(jī)接口602，用于支持和執(zhí)行與主機(jī)接口控制環(huán)676有關(guān)的指令。
處理器662通過各個(gè)對(duì)應(yīng)協(xié)議處理器的寄存器和存儲(chǔ)空間訪問硬盤管理模塊610內(nèi)的協(xié)議處理器614以及主機(jī)管理模塊670內(nèi)的協(xié)議處理器672。在某些實(shí)施例中，處理器662可執(zhí)行對(duì)硬盤管理模塊610內(nèi)的協(xié)議處理器614以及主機(jī)管理模塊670內(nèi)的協(xié)議處理器672的直接管線訪問，從而提供一致性。
正如從附圖所看到的，分布式方法使每個(gè)控制環(huán)都具有自己的專用處理器。這樣，每個(gè)控制環(huán)將具有足夠的處理資源，并且這些處理資源總是可的以服務(wù)于對(duì)應(yīng)的每個(gè)控制環(huán)(因?yàn)槊總€(gè)處理器都沒有競爭多個(gè)控制環(huán)，或者嘗試服務(wù)于多控制環(huán))。
圖7、圖8和圖9分別示出了各種實(shí)施例中的裝置，該裝置包括硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)控制器，使用多個(gè)分布式處理器來服務(wù)于多個(gè)控制環(huán)。
參考圖7的裝置700，裝置700包括HDD控制器760(可用單個(gè)IC實(shí)現(xiàn))。主機(jī)管理模塊770和硬盤管理模塊712均包括有各自的嵌入式獨(dú)立協(xié)議處理器，分別為硬盤管理模塊712中的硬盤協(xié)議處理器714、主機(jī)管理模塊770內(nèi)的餓主機(jī)協(xié)議處理器772。為了促進(jìn)處理器間的通信，裝置700包括有共享數(shù)據(jù)高速緩存764。這三個(gè)處理器(中央通用處理器762、硬盤協(xié)議處理器714以及主機(jī)協(xié)議處理器772)中，每個(gè)處理器都能夠讀寫共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(存儲(chǔ)在緩沖器中)，以幫助管理兩個(gè)協(xié)議處理器(硬盤協(xié)議處理器714、主機(jī)協(xié)議處理器772)執(zhí)行的實(shí)時(shí)功能。共享數(shù)據(jù)高速緩存764對(duì)這些共享訪問提供硬件強(qiáng)制實(shí)現(xiàn)的一致性。
主機(jī)接口702由主機(jī)管理模塊770控制，主機(jī)管理模塊770通過緩沖器管理模塊767在主機(jī)接口702和緩沖器790之間移動(dòng)數(shù)據(jù)。硬盤管理模塊712控制了很多組件，這些組件最終連接到通道接口701，通過緩沖器管理模塊767在通道和緩沖器790之間移動(dòng)數(shù)據(jù)。緩沖器管理模塊767仲裁對(duì)共享緩沖器790的訪問，該共享緩沖器790可用DRAM實(shí)現(xiàn)。
主機(jī)管理模塊770還包括有主機(jī)個(gè)性模塊776，用于執(zhí)行和實(shí)現(xiàn)通過主機(jī)接口702與各種類型的主機(jī)設(shè)備的連接。主機(jī)管理模塊770內(nèi)的主機(jī)協(xié)議處理器772可支持軟鍵映射(soft key mapping)，使主機(jī)個(gè)性模塊776能夠仿真不止一種類型的主機(jī)兼容接口。例如，所用的軟鍵映射允許主機(jī)個(gè)性模塊776正確地與第一類型的主機(jī)設(shè)備對(duì)接，以及正確地與第二類型的主機(jī)設(shè)備對(duì)接，這取決于使用了哪種軟鍵。這樣，單個(gè)硬件就可在多種平臺(tái)上使用。
主機(jī)先入先出(FIFO)緩沖器774也實(shí)現(xiàn)在主機(jī)管理模塊770內(nèi)，其與主機(jī)個(gè)性模塊776進(jìn)行交互。主機(jī)FIFO 774以上述的方式與緩沖器管理器767交互，這樣的話，主機(jī)管理模塊770可通過緩沖器管理模塊767經(jīng)由主機(jī)個(gè)性模塊776和主機(jī)FIFO 774在主機(jī)接口702和緩沖器790之間移動(dòng)數(shù)據(jù)。
硬盤管理模塊712包括有伺服格式化模塊731，伺服格式化模塊731用于將命令和功能格式化成合適的格式，以便在伺服控制環(huán)內(nèi)執(zhí)行。硬盤管理模塊712還包括有硬盤數(shù)據(jù)路徑模塊736，用于與緩沖器管理模塊767交互。硬盤數(shù)據(jù)路徑模塊736執(zhí)行調(diào)制編碼/解碼，表示為圖中的endec1(第一編碼解碼器)737。在硬盤寫過程中，使用硬盤格式化模塊737內(nèi)的ECC符號(hào)生成器對(duì)錯(cuò)誤校正碼(ECC)735進(jìn)行編碼。如果需要的話，ECC 735可以分兩個(gè)步驟進(jìn)行解碼(1)在硬盤讀過程中，位于硬盤格式化模塊734內(nèi)的校正子產(chǎn)生器生成校正子；(2)硬盤數(shù)據(jù)路徑模塊736內(nèi)的快速ECC計(jì)算器執(zhí)行錯(cuò)誤校正。endec1 737可看作是反向ECC調(diào)制編碼解碼器(ENDEC)。從執(zhí)行硬盤讀和寫的通道角度來看，endec1 737在ECC系統(tǒng)的反面執(zhí)行調(diào)制編碼/解碼。這樣，即使沒有完全消除誤差，也有希望減少錯(cuò)誤傳播。Endec2所表示的調(diào)制編碼/解碼用于編碼ECC(以及endec1產(chǎn)生的冗余位)，因?yàn)镋CC符號(hào)的反向ECC編碼是累贅的，從某些方面來說是不經(jīng)濟(jì)的。
實(shí)現(xiàn)在硬盤管理模塊712中的硬盤格式化模塊734可對(duì)將要通過寫路徑寫到硬盤上的信息進(jìn)行格式化，以及對(duì)將要通過讀路徑從硬盤讀出的信息進(jìn)行解格式化。
如圖所示，用于從硬盤格式化模塊735寫入硬盤的路徑首先要經(jīng)過編碼器716，編碼器716執(zhí)行調(diào)制編碼，如endec2所示。接著，將經(jīng)編碼的信息提供給奇偶編碼器717，奇偶編碼器717的輸出端連接到寫預(yù)補(bǔ)償模塊718，最終連接到模擬前端(AFE)731。模擬前端731可執(zhí)行各種模擬處理功能，包括數(shù)模轉(zhuǎn)換、比例調(diào)整(例如增益或幅度)、數(shù)字濾波(在轉(zhuǎn)換成連續(xù)時(shí)間域之間)、連續(xù)時(shí)間濾波(在轉(zhuǎn)換成連續(xù)時(shí)間域之后)、或需要的其它使信號(hào)格式與通道接口701向匹配的信號(hào)處理功能。AFE 731還包括有前置放大器732，前置放大器732通常用作讀磁頭組件的一部分。
從硬盤讀數(shù)據(jù)的路徑與寫入硬盤的路徑相反。例如。來自通道接口701的信號(hào)首先提供給AFE 731，在AFE 731中執(zhí)行寫過程中所執(zhí)行的各種信號(hào)處理的逆轉(zhuǎn)換。例如，模數(shù)轉(zhuǎn)換、比例調(diào)整和/或?yàn)V波等其它信號(hào)處理操作。
在讀過程中，信號(hào)通過AFE 731之后，被傳遞通過有限脈沖響應(yīng)濾波器(FIR)728、維特比解碼器727。維特比解碼器727用于使用軟輸出維特比算法(SOVA)來確定軟輸出，這種軟輸出指示出數(shù)字信號(hào)中的信息的可靠性。例如，維特比解碼器727確定所接到的數(shù)字信號(hào)是否可靠。另外，維特比解碼器727被視為響應(yīng)在寫路徑上執(zhí)行的奇偶編碼處理(由奇偶編碼器717執(zhí)行)，在讀路徑中執(zhí)行奇偶解碼處理。維特比解碼器727的輸出提供給解碼器726，解碼器726使用的代碼與編碼器716的相同，稱為第二ECC，即圖中endec2所示。解碼器726的輸出提供給硬盤格式化模塊734。
要注意，圖7所示的實(shí)施例以及本說明書所述的實(shí)施例中使用多個(gè)分布式處理器方法還可應(yīng)用于HDD控制器760的各種模塊分割成兩個(gè)或多個(gè)電路(例如，HDD控制器760可分割成通過接口連接的控制器電路和通道電路兩個(gè)集成電路)的各種實(shí)施例中。換句話說，本說明書所述的各種功能也可以在這種實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)硬盤管理操作在一個(gè)電路中實(shí)施，主機(jī)管理操作在另一個(gè)電路中實(shí)施。
參考圖8的裝置800，本實(shí)施例使用兩個(gè)小處理器(例如，協(xié)議處理器)來代替通常用在現(xiàn)有技術(shù)的主機(jī)管理模塊和硬盤管理模塊中的可寫控制存儲(chǔ)器。例如，硬盤管理模塊812包括硬盤協(xié)議處理器814，主機(jī)管理模塊870包括主機(jī)協(xié)議處理器872。
硬盤協(xié)議處理器814通過通道831和前置放大器接口801專門執(zhí)行與硬盤接口相應(yīng)的接口協(xié)議的硬實(shí)時(shí)控制功能，主機(jī)協(xié)議處理器872通過主機(jī)接口802專門執(zhí)行與硬盤接口對(duì)應(yīng)的接口協(xié)議的硬實(shí)時(shí)控制功能。硬盤協(xié)議處理器814和主機(jī)協(xié)議處理器872減輕主處理器862(作為通用類型的處理器)的負(fù)擔(dān)，允許處理器862執(zhí)行伺服硬實(shí)時(shí)控制功能和后臺(tái)操作(例如，與后臺(tái)有關(guān)的固件相關(guān)功能)。主處理器862通過直接連接以及共享存儲(chǔ)器通信來管理硬盤協(xié)議處理器814和主機(jī)協(xié)議處理器872。
裝置800包括HDD控制器860。如果需要的話，可使用IC 859實(shí)現(xiàn)HDD控制器860。主機(jī)管理模塊870和硬盤管理模塊812包括有各自的嵌入式協(xié)議處理器，也就是硬盤管理模塊812內(nèi)的硬盤協(xié)議處理器814以及主機(jī)管理模塊870內(nèi)的主機(jī)協(xié)議處理器872。為了方便處理器之間的通信，裝置800中包括共享數(shù)據(jù)高速緩存864。這三個(gè)處理器中，每個(gè)處理器能夠讀寫共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(存儲(chǔ)在緩沖器中)以幫助管理兩個(gè)協(xié)議處理器(硬盤協(xié)議處理器814和主機(jī)協(xié)議處理器872)執(zhí)行的實(shí)時(shí)功能。共享數(shù)據(jù)高速緩存864給這些共享訪問提供硬件強(qiáng)制實(shí)現(xiàn)的一致性。
共享高速緩存864是通用的多處理器結(jié)構(gòu)。為了提供多地址數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)更新的一致性，系統(tǒng)中提供了額外的多處理器通信機(jī)制。其中的一種通信機(jī)制便是信號(hào)量(semaphore)。
參考圖9所示的裝置900，總體來看，裝置900使用三個(gè)不同的處理器來服務(wù)三個(gè)獨(dú)立控制環(huán)中的每個(gè)控制環(huán)。如前述其他實(shí)施例所述，通過使用多個(gè)分布式處理器，使一個(gè)處理器專用于處理每個(gè)類型的操作，每種類型的操作都得到很好的支持，都得到足夠的處理資源。
裝置900包括HDD控制器960(如果需要，可以用IC 959實(shí)現(xiàn))。HDD控制器960包括第一處理器962，專用于支持和執(zhí)行與伺服控制環(huán)有關(guān)的指令，如附圖標(biāo)號(hào)963所示。當(dāng)處理器962具有充足的可用處理資源時(shí)，能服務(wù)于“策略”固件964(例如，可視為非伺服固件的后臺(tái)程序)。
HDD控制器960還包括有第二處理器914和第三處理器972。第二處理器914可支持和執(zhí)行與通道接口控制環(huán)有關(guān)的指令，如附圖標(biāo)號(hào)916所示，第二處理器914與通道接口901對(duì)應(yīng)。第三處理器972可支持和執(zhí)行與主機(jī)接口控制環(huán)有關(guān)的指令，如附圖標(biāo)號(hào)976所示，第三處理器972與主機(jī)接口902對(duì)應(yīng)。
從該附圖可以看到，通過分布式機(jī)制，這三個(gè)控制環(huán)中的每個(gè)控制環(huán)都有自己的專用處理器。這樣，每個(gè)控制環(huán)都具有足量的處理資源，這些處理資源總是可用的，以服務(wù)于相應(yīng)的控制環(huán)(因?yàn)槊總€(gè)處理器沒有競爭多個(gè)控制環(huán)競爭，也沒有嘗試為多個(gè)控制環(huán)服務(wù))。
圖10和圖11分別示出了使用多個(gè)分布式處理器服務(wù)于多個(gè)控制換的方法的不同實(shí)施例。
參考圖10的方法1000，方法1000開始于步驟1010，使用第一處理器來執(zhí)行與第一控制環(huán)有關(guān)的指令。接著步驟1020中，使用第二處理器來執(zhí)行與第二控制環(huán)有關(guān)的指令。最后步驟1030中，使用第三處理器來執(zhí)行與第三控制環(huán)有關(guān)的指令。該方法流程示出了使每個(gè)控制環(huán)都具有自己的處理器的分布式操作機(jī)制。
參考圖11的方法1100，方法1100在一定程度上與圖10的方法1000相同。方法1100開始于步驟1110，使用第一處理器來執(zhí)行與硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)的伺服控制環(huán)有關(guān)的指令。接著步驟1120中，使用第二處理器來執(zhí)行與HDD的通道接口控制環(huán)有關(guān)的指令。在某些實(shí)施例中，第二處理器實(shí)現(xiàn)為協(xié)議處理器，甚至在一些實(shí)施例中，該協(xié)議處理器可實(shí)現(xiàn)在硬盤管理模塊內(nèi)。最后步驟1130中，使用第三處理器來執(zhí)行與HDD的主機(jī)接口控制環(huán)有關(guān)的指令。在某些實(shí)施例中，第三處理器實(shí)現(xiàn)為協(xié)議處理器，甚至在一些實(shí)施例中，該協(xié)議處理器可實(shí)現(xiàn)在主機(jī)管理模塊內(nèi)。方法1100示出了另一種讓每個(gè)控制環(huán)都具有自己的處理器的分布操作方法示例。
通過上述描述可知，通過使用專用的和更合適數(shù)量的處理硬件來執(zhí)行HDD控制器的每個(gè)硬實(shí)時(shí)功能，可以獲得更高的總體性能。通過使用協(xié)議處理器來代替狀態(tài)機(jī)或者可寫控制存儲(chǔ)器，簡化了硬件驅(qū)動(dòng)器的固件開發(fā)，增加了系統(tǒng)彈性。
應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，本說明公開的內(nèi)容可以交叉應(yīng)用到各種媒介的存儲(chǔ)設(shè)備上，包括使用光學(xué)驅(qū)動(dòng)控制器的設(shè)備。
還應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，在任何合適的系統(tǒng)和/或裝置上執(zhí)行上述結(jié)合附圖所描述的方法，并不脫離本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的上述詳細(xì)闡述以及相關(guān)的附圖，其他的修改和變形是顯而易見的，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，這種修改和變形落入本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求
1.一種裝置，其特征在于，包括處理器，用于管理硬盤驅(qū)動(dòng)器中的伺服控制環(huán)；主機(jī)管理模塊，用于管理主機(jī)接口，所述主機(jī)管理模塊包括用于執(zhí)行主機(jī)接口協(xié)議控制功能的第一協(xié)議處理器；以及硬盤管理模塊，用于管理所述硬盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)與硬盤連接的通道，所述硬盤管理模塊包括用于執(zhí)行通道接口協(xié)議控制功能的第二協(xié)議處理器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置是集成電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述第二協(xié)議處理器執(zhí)行軟鍵映射，使所述硬盤管理模塊支持與所述硬盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的具有第一格式的硬盤的通道連接，以及與具有第二格式的至少一個(gè)附加硬盤的通道連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述第一協(xié)議處理器管理所述硬盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的主機(jī)接口控制環(huán)；以及所述第二協(xié)議處理器管理所述硬盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的通道接口控制環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述處理器、第一協(xié)議處理器和第二協(xié)議處理器并行地實(shí)時(shí)操作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，當(dāng)所述處理器使用小于預(yù)定量的處理能力來管理伺服控制環(huán)時(shí)，所述處理器以后臺(tái)處理的方式執(zhí)行非伺服固件功能。
7.一種裝置，其特征在于，包括硬盤驅(qū)動(dòng)控制器，所述硬盤驅(qū)動(dòng)控制器包括第一處理器、第二處理器和第三處理器；其中第一處理器管理硬盤驅(qū)動(dòng)器的伺服控制環(huán)；第二處理器執(zhí)行主機(jī)接口協(xié)議控制功能；第三處理器執(zhí)行通道接口協(xié)議控制功能。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述裝置是集成電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于所述硬盤驅(qū)動(dòng)控制器包括用于管理通信接口連接的硬盤管理模塊；所述第三處理器實(shí)現(xiàn)在所述硬盤管理模塊中；以及所述第三處理器執(zhí)行軟鍵映射，使所述硬盤管理模塊支持與所述硬盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的具有第一格式的硬盤進(jìn)行通道接口連接，以及與具有第二格式的至少一個(gè)附加硬盤進(jìn)行通道接口連接。
10.一種裝置，其特征在于，包括處理器，用于管理硬盤驅(qū)動(dòng)器的伺服控制環(huán)；主機(jī)管理模塊，用于管理主機(jī)接口，所述主機(jī)管理模塊包括用于執(zhí)行主機(jī)接口協(xié)議控制功能的第一協(xié)議處理器；硬盤管理模塊，用于管理到所述硬盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的硬盤的通道接口連接，所述硬盤管理模塊包括用于執(zhí)行通信接口協(xié)議控制功能的第二協(xié)議處理器；共享高速緩存，連接到所述處理器、所述第一協(xié)議處理器和第二協(xié)議處理器；以及緩沖器管理模塊，連接到緩沖器以及所述處理器、所述主機(jī)管理模塊和所述硬盤管理模塊，用于仲裁和管理所述處理器、所述主機(jī)管理模塊和所述硬盤管理模塊對(duì)所述緩沖器的共享訪問；且其中所述處理器通過所述共享高速緩存管理第一協(xié)議處理器和第二協(xié)議處理器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有多個(gè)分布式處理器的硬盤控制器。這種硬盤控制器提供了一種新的方法，使用獨(dú)立的專用的處理器來服務(wù)硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)控制器中的每個(gè)控制環(huán)。例如，第一處理器用于服務(wù)伺服控制環(huán)，第二處理器用于服務(wù)通道接口，第三處理器用于服務(wù)主機(jī)接口。在某些實(shí)施例中，分別使用硬盤管理模塊和主機(jī)管理模塊中的協(xié)議處理器來執(zhí)行通道和主機(jī)接口。
文檔編號(hào)G11B19/02GK101083101SQ20071010929
公開日2007年12月5日 申請(qǐng)日期2007年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月1日
發(fā)明者約翰·P·米德, 蘭斯·弗萊克, 凱文·W·麥金尼斯, 布倫特·馬爾霍蘭 申請(qǐng)人:美國博通公司