專利名稱：數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、訪問控制方法和訪問控制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、訪問控制方法和訪問控制設(shè)備，用于當來自向存儲裝置輸出數(shù)據(jù)的多個處理裝置的訪問請求存在競爭時，對所述競爭進行仲裁。
背景技術(shù)：
舉例來說，存在一種系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中多個處理器訪問廉價盤冗余陣列(RAID)或其它存儲設(shè)備并以預定的輸出速率傳輸(廣播)從存儲設(shè)備讀出的內(nèi)容數(shù)據(jù)。例如說，為了不同于上述的傳輸?shù)钠渌鞣N目的，處理器訪問存儲設(shè)備。這樣的系統(tǒng)使用時隙系統(tǒng)以可靠地分配固定時間，在所述固定時間內(nèi)多個處理器或其端口的每一個被許可在預定的周期訪問存儲設(shè)備。由此，多個處理器或其端口的每一個在分配給其自身的時隙期間訪問存儲設(shè)備(參見日本專利公開(A)11-232205號)。
但是，在上述使用常規(guī)時隙系統(tǒng)的系統(tǒng)中，由于時隙在甚至沒有訪問存儲設(shè)備時就被自動分配給多個處理器或其端口并且訪問經(jīng)常在沒有使用所有的時隙周期時就結(jié)束了，出現(xiàn)了對存儲設(shè)備訪問低效的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此需要提供一種當多個處理裝置訪問存儲裝置時可以提高對存儲裝置的訪問效率的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、訪問控制方法和訪問控制設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括存儲裝置；多個處理裝置，用于通過數(shù)據(jù)傳輸線訪問存儲裝置并輸出從存儲裝置讀出的數(shù)據(jù)；和仲裁裝置，用于響應(yīng)來自多個處理裝置的訪問請求來仲裁多個處理裝置通過數(shù)據(jù)傳輸線對存儲裝置的訪問，其中，仲裁裝置根據(jù)對于訪問請求類型預先確定的優(yōu)先級，確定用于向由多個處理裝置輸入的多個訪問請求授予數(shù)據(jù)傳輸線使用權(quán)的使用權(quán)順序，并根據(jù)確定的使用權(quán)順序向多個訪問請求依次授予使用權(quán)，每個處理裝置在從仲裁裝置接收到使用權(quán)的條件下，通過數(shù)據(jù)傳輸線訪問存儲裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種訪問控制方法，用于控制多個處理裝置通過數(shù)據(jù)傳輸線對存儲裝置的訪問，所述訪問控制方法包括第一步，多個處理裝置向仲裁裝置輸出訪問請求；第二步，仲裁裝置根據(jù)對于訪問請求類型預先確定的優(yōu)先級，確定用于向第一步中輸入的多個訪問請求授予數(shù)據(jù)傳輸線使用權(quán)的使用權(quán)順序；第三步，根據(jù)第二步中確定的使用權(quán)順序，向多個訪問請求依次授予使用權(quán)；和第四步，在處理裝置在第三步中接收到對第一步中輸出的訪問請求的使用權(quán)的條件下，處理裝置通過數(shù)據(jù)傳輸線訪問存儲裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種訪問控制設(shè)備，用于控制多個處理裝置通過數(shù)據(jù)傳輸線對存儲裝置的訪問，所述訪問控制設(shè)備包括接口，用于從多個處理裝置接收訪問請求作為輸入；確定裝置，用于根據(jù)關(guān)于訪問請求類型預先確定的優(yōu)先級，確定用于向從接口輸入的多個訪問請求授予數(shù)據(jù)傳輸線使用權(quán)的使用權(quán)順序；和使用權(quán)授予裝置，用于根據(jù)由確定裝置確定的使用權(quán)順序向多個訪問請求依次授予使用權(quán)。
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種當多個處理裝置訪問存儲裝置時，通過確定用于向來自多個處理裝置對存儲裝置的訪問請求授予數(shù)據(jù)傳輸線使用權(quán)的使用權(quán)順序，進而提高對存儲裝置的訪問效率的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、訪問控制方法和訪問控制設(shè)備。


通過結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行描述，本發(fā)明的這些和其他目的和特性將會變得更加清楚，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的內(nèi)容廣播和編輯系統(tǒng)的整體構(gòu)造圖；圖2是圖1所示的輸入/輸出處理設(shè)備的構(gòu)造圖；圖3闡明了圖2所示的仲裁程序A_PRG和已仲裁程序R_PRG的功能；圖4闡明了與圖2所示的與端口聯(lián)系的訪問請求的優(yōu)先級；
圖5是闡明圖2所示的輸入/輸出處理設(shè)備的已仲裁程序R_PRG向仲裁程序A_PRG輸出訪問請求的操作示例的流程圖；圖6是延續(xù)圖5的流程圖，闡明了圖2所示的輸入/輸出處理設(shè)備的已仲裁程序R_PRG向仲裁程序A_PRG輸出訪問請求的操作示例；圖7是闡明在第一操作示例中輸入/輸出處理設(shè)備輸出訪問請求后，實際訪問RAID的操作示例的流程圖；圖8是闡明在第一操作示例中輸入/輸出處理設(shè)備接收到訪問請求作為輸入的情況下的操作示例的流程圖；圖9闡明了本實施例的內(nèi)容廣播和編輯系統(tǒng)的操作的第四示例；圖10A至圖10P闡明了本發(fā)明實施例的內(nèi)容廣播和編輯系統(tǒng)的操作的第四示例；圖11A至圖11B闡明了本發(fā)明實施例的效果。
具體實施例方式
下文將闡明根據(jù)本發(fā)明實施例的內(nèi)容廣播和編輯系統(tǒng)1。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的內(nèi)容廣播和編輯系統(tǒng)1的整體構(gòu)造圖。如圖1所示，內(nèi)容廣播和編輯系統(tǒng)1具有廣播系統(tǒng)3和編輯終端30_1和30_2。如圖1所示，廣播系統(tǒng)3具有例如RAID 10_1至10_4、數(shù)據(jù)總線12、控制信號線17、操作單元18、管理服務(wù)器20、中繼服務(wù)器22、和輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4。
〔RAID 10_1至10_4〕RAID 10_1至10_4被連接到數(shù)據(jù)總線12。RAID 10_1至10_4存儲將被輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4廣播的內(nèi)容數(shù)據(jù)。RAID 10_1至10_4存儲在不同的RAID中被散開的各個內(nèi)容數(shù)據(jù)。
〔操作單元18〕操作單元18是操作按鈕、遙控器、計算機等，并響應(yīng)用戶的操作向輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4輸出操作信號。
〔管理服務(wù)器20〕管理服務(wù)器20保留存儲在RAID 10_1至10_4中的內(nèi)容數(shù)據(jù)的存儲地址、文件名、屬性數(shù)據(jù)等，并響應(yīng)于輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4和中繼服務(wù)器22的請求通過控制信號線17向其輸出管理數(shù)據(jù)。舉例來說，控制信號線17是以太網(wǎng)。
〔中繼服務(wù)器22〕中繼服務(wù)器22中繼數(shù)據(jù)總線12和被連接到編輯終端30_1至30_2的網(wǎng)絡(luò)32之間的內(nèi)容數(shù)據(jù)的輸入/輸出(發(fā)送/接收)。此外，中繼服務(wù)器22中繼編輯終端30_1和30_2、輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4和管理服務(wù)器20之間管理數(shù)據(jù)和控制信號的輸入/輸出。編輯終端30_1和30_2通過中繼服務(wù)器22和數(shù)據(jù)總線12從RAID 10_1至10_4讀出例如內(nèi)容數(shù)據(jù)，并利用此內(nèi)容數(shù)據(jù)執(zhí)行編輯。而且，編輯終端30_1和30_2將通過編輯產(chǎn)生的內(nèi)容數(shù)據(jù)寫入RAID 10_1至10_4。編輯終端30_1和30_2對RAID 10_1至10_4的訪問由異步系統(tǒng)實現(xiàn)，不保證數(shù)據(jù)傳送速率。
〔輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4〕。
圖2是如圖1所示的輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4的構(gòu)造圖。如圖2所示，輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4的每一個例如都具有通過數(shù)據(jù)線57連接的輸入/輸出電路50、控制接口51、總線接口52、存儲器54和處理電路56。
輸入/輸出電路50具有例如再現(xiàn)端口P1、記錄端口P2、預覽端口P3、異步端口P4、再現(xiàn)緩沖存儲器B1、記錄緩沖存儲器B2、預覽緩沖存儲器B3和異步緩沖存儲器B4。注意，在圖2所示的示例中，列舉說明了提供四套端口和緩沖存儲器的情況，但是可以提供任何數(shù)目的端口和緩沖存儲器。
再現(xiàn)端口P1向內(nèi)容廣播和編輯系統(tǒng)1的外部輸出從如圖1所示的RAID10_1至10_4讀出的將被廣播的內(nèi)容數(shù)據(jù)。再現(xiàn)緩沖存儲器B1暫時存儲上述從RAID 10_1至10_4讀出并輸出至再現(xiàn)端口P1的將被廣播的內(nèi)容數(shù)據(jù)。在本實施例中，是為了，例如說，廣播的目的，而使用通過再現(xiàn)端口P1對外部輸出內(nèi)容數(shù)據(jù)。要求保證預先確定的輸出速率。即，要求存儲在再現(xiàn)緩沖存儲器B1中的數(shù)據(jù)量(存儲量)變?yōu)榱?，也就是，不發(fā)生下溢。
記錄端口P2從內(nèi)容廣播和編輯系統(tǒng)1的外部接收例如內(nèi)容數(shù)據(jù)作為輸入。記錄緩沖存儲器B2在將由記錄端口P2輸入的內(nèi)容數(shù)據(jù)寫入RAID 10_1至10_4之前暫時存儲所述內(nèi)容數(shù)據(jù)。在本實施例中，要求記錄緩沖存儲器B2不會由于存儲從外部輸入的內(nèi)容數(shù)據(jù)而溢出。
預覽端口P3向內(nèi)容廣播和編輯系統(tǒng)1的外部輸出例如從如圖1所示的RAID 10_1至10_4讀出的將被預覽(廣播)的內(nèi)容數(shù)據(jù)。預覽緩沖存儲器B3暫時存儲從RAID 10_1至10_4讀出并被輸出到預覽端口P3的將被預覽的內(nèi)容數(shù)據(jù)。異步端口P4通過內(nèi)容廣播和編輯系統(tǒng)1的外接未示出網(wǎng)絡(luò)，與其它計算機等異步地傳送內(nèi)容數(shù)據(jù)。異步緩沖存儲器B4暫時存儲通過異步端口P4傳送的內(nèi)容數(shù)據(jù)。注意在本實施例中，對于通過預覽端口P3和異步端口P4的內(nèi)容數(shù)據(jù)的輸出，輸出速率并未得到保證。
控制接口51通過控制信號線17與其它輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4、管理服務(wù)器20和中繼服務(wù)器22輸入/輸出控制信號?？偩€接口52通過圖1中所示的數(shù)據(jù)總線12與RAID 10_1至10_4輸入/輸出內(nèi)容數(shù)據(jù)?？偩€接口52可在每一定時使用任何一個端口(輸入/輸出處理電路24_1至24_4)。每個存儲器54存儲程序M_PRG、仲裁程序A_PRG(只有輸入/輸出處理設(shè)備241)和已仲裁程序R_PRG。輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4的每一個的存儲器54存儲用于規(guī)定每個基本功能的程序M_PRG。此外，如圖3所示，輸入/輸出處理設(shè)備24_1的存儲器54存儲仲裁程序A_PRG和已仲裁程序R_PRG。而且，輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4的每一個的存儲器54存儲已仲裁程序R_PRG。注意中繼服務(wù)器22也存儲已仲裁程序R_PRG。
已仲裁程序R_PRG向輸入/輸出處理設(shè)備24_1的仲裁程序A_PRG輸出用于請求訪問RAID 10_1至10_4的訪問請求。仲裁程序A_PRG仲裁從輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4的已仲裁程序R_PRG輸入的訪問請求，并給予對RAID 10_1至10_4的訪問許可(數(shù)據(jù)總線12的使用權(quán))。仲裁程序A_PRG按照例如圖4所示再現(xiàn)端口P1、記錄端口P2、預覽端口P3和異步端口P4的順序來規(guī)定更高的優(yōu)先級，通過利用這些作為一個隊列的端口來存儲與內(nèi)容數(shù)據(jù)的輸入/輸出聯(lián)系的訪問請求，并根據(jù)規(guī)定的優(yōu)先級確定訪問許可順序。在本實施例中，通過這樣的方法，訪問許可順序被確定，以將與最高優(yōu)先級聯(lián)系的訪問許可給予與再現(xiàn)端口P1聯(lián)系的訪問請求，因此，即使不象常規(guī)系統(tǒng)中那樣以恒定周期向端口分配具有固定時間長度的時隙，也可能保證通過再現(xiàn)端口P1對外部的內(nèi)容數(shù)據(jù)輸出的輸出速率。注意，相同的優(yōu)先級也可能被給予再現(xiàn)端口P1和記錄端口P2。稍后將詳細闡明基于已仲裁程序R_PRG和仲裁程序A_PRG的輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4的處理。
輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4的處理電路56基于存儲在存儲器54中的程序M_PRG，執(zhí)行電路的預定處理(數(shù)據(jù)輸入/輸出處理)。此外，輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4的處理電路56基于存儲在存儲器54中的已仲裁程序R_PRG，一同控制對RAID 10_1至10_4的訪問請求以及程序M_PRG規(guī)定的處理。而且，輸入/輸出處理設(shè)備24_1的處理電路56基于存儲在存儲器54中的仲裁程序A_PRG，仲裁來自輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4執(zhí)行的已仲裁程序R_PRG的訪問請求。
以下，如圖1所示的廣播系統(tǒng)3的操作示例將被闡明。
〔第一操作示例〕以下，輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4的已仲裁程序R_PRG向輸入/輸出處理設(shè)備14的仲裁程序A_PRG輸出訪問請求的操作的示例將被闡明。圖5和圖6是闡明操作示例的流程圖。以下將闡明圖5和圖6的步驟。根據(jù)已仲裁程序R_PRG，輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4的處理電路56執(zhí)行圖5和圖6中的處理。
步驟ST1輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4的每一個的處理電路56監(jiān)視再現(xiàn)緩沖存儲器B1的存儲量。當判定存儲量變?yōu)轭A定閾值THR或更少時，例程進行到步驟ST2，而當未作此判定時，例程進行到步驟ST3。
步驟ST2輸入/輸出處理設(shè)備24_1的處理電路56向由自身執(zhí)行的仲裁程序A_PRG輸出再現(xiàn)訪問請求。而且，輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4的每一個的處理電路56通過圖1中所示的控制信號線17，向輸入/輸出處理設(shè)備24_1執(zhí)行的仲裁程序A_PRG輸出再現(xiàn)訪問請求。
步驟ST3輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4的每一個的處理電路56監(jiān)視記錄緩沖存儲器B2的存儲量。當判定存儲量變?yōu)轭A定閾值TH或更多時，例程進行到步驟ST4，而當未作此判定時，例程進行到步驟ST5。
步驟ST4輸入/輸出處理設(shè)備24_1的處理電路56向由自身執(zhí)行的仲裁程序A_PRG輸出記錄訪問請求。而且，輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4的每一個的處理電路56通過圖1中所示的控制信號線17，向輸入/輸出處理設(shè)備24_1執(zhí)行的仲裁程序A_PRG輸出記錄訪問請求。
步驟ST5輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4的每一個的處理電路56監(jiān)視預覽緩沖存儲器B3的存儲量。當判定存儲量變?yōu)轭A定閾值THR或更少時，例程進行到步驟ST6，而當未作此判定時，例程進行到步驟ST7。
步驟ST6輸入/輸出處理設(shè)備24_1的處理電路56向由自身執(zhí)行的仲裁程序A_PRG輸出預覽訪問請求。而且，輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4的每一個的處理電路56通過圖1中所示的控制信號線17，向輸入/輸出處理設(shè)備24_1執(zhí)行的仲裁程序A_PRG輸出預覽訪問請求。
步驟ST7當任一輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4的處理電路56判定例如異步緩沖存儲器B4的存儲量等滿足預定條件時，例程進行到步驟ST8，而當未作此判定時，例程進行到步驟ST1。
步驟ST8輸入/輸出處理設(shè)備24_1的處理電路56向由自身執(zhí)行的仲裁程序A_PRG輸出異步訪問請求。而且，輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4的每一個的處理電路56通過圖1中所示的控制信號線17，向輸入/輸出處理設(shè)備24_1執(zhí)行的仲裁程序A_PRG輸出異步訪問請求。
以下，在以上闡明的第一操作示例中的訪問請求被輸出后，輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4實際訪問RAID 10_1至10_4的操作的示例將被闡明。圖7是闡明操作示例的流程圖。以下，圖7中的步驟將被闡明。根據(jù)已仲裁程序R_PRG，輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4的處理電路56執(zhí)行圖7中的處理。
步驟ST11當通過控制接口51和控制信號線17，任一輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4的處理電路56從被自身執(zhí)行的仲裁程序A_PRG接收訪問許可通知作為輸入時，或在其從輸入/輸出處理設(shè)備24_1接收訪問許可通知作為輸入的條件下，例程進行到步驟ST12。訪問許可通知包括例如指示其對應(yīng)上述再現(xiàn)訪問請求、記錄訪問請求、預覽訪問請求和異步訪問請求中訪問請求的類型的信息。
步驟ST12輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4的每一個的處理電路56根據(jù)步驟ST11中輸入的訪問許可通知所指示的訪問請求的類型，對應(yīng)基于程序M_PRG執(zhí)行的處理中的訪問請求的類型，訪問RAID 10_1至10_4。即，處理電路56獲取圖1中所示的數(shù)據(jù)總線12的使用權(quán)，并通過數(shù)據(jù)總線12訪問RAID 10_1至10_4。
步驟ST13輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4的每一個的處理電路56判定步驟ST12的訪問是否結(jié)束。當其判定為結(jié)束時，例程進行到步驟ST14，而當其判定為未結(jié)束時，繼續(xù)步驟ST12的訪問處理。注意，依照系統(tǒng)提前設(shè)定處理電路56通過一個訪問許可通知可訪問RAID 10_1至10_4的最大時間，這樣所有輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4可保證內(nèi)容數(shù)據(jù)廣播中的預定輸出速率。
步驟ST14輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4的每一個的處理電路56向由輸入/輸出處理設(shè)備24_1執(zhí)行的仲裁程序A_PRG輸出訪問完成通知。
〔第三操作示例〕以下，在上述第一操作示例中輸入/輸出處理設(shè)備24_1接收訪問請求作為輸入的操作示例將被闡明。圖8是闡明操作示例的流程圖。以下，圖8中的步驟將被闡明。輸入/輸出處理設(shè)備24_1的處理電路56根據(jù)仲裁程序A_PRG執(zhí)行圖8中的處理。
步驟ST21輸入/輸出處理設(shè)備24_1的處理電路56判定其是否從輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4的處理電路56執(zhí)行的已仲裁程序R_PRG接收到上述訪問請求作為輸入。當其接收到訪問請求作為輸入時，進行到步驟ST22。
步驟ST22輸入/輸出處理設(shè)備24_1的處理電路56按照利用圖4闡明的與再現(xiàn)端口P1、記錄端口P2、預覽端口P3和異步端口P4相聯(lián)系的訪問請求的順序，來設(shè)定更高的優(yōu)先級。處理電路56基于與訪問請求相聯(lián)系的優(yōu)先級和端口信息，確定輸入訪問請求中未被處理的訪問請求的訪問許可順序。注意當新的訪問請求在步驟ST21中被輸入時，處理電路56更新訪問許可順序以包括該訪問請求。在本實施例中，以這種方式，設(shè)定訪問許可順序以將具有最高優(yōu)先級的訪問許可給予與再現(xiàn)端口P1相聯(lián)系的訪問請求。因此，即使不象常規(guī)系統(tǒng)中那樣以恒定周期向端口分配具有固定時間長度的時隙，也可能保證通過再現(xiàn)端口P1對外部的內(nèi)容數(shù)據(jù)輸出的輸出速率。
步驟ST23輸入/輸出處理設(shè)備24_1的處理電路56識別在步驟ST22中確定的訪問許可順序中的具有最高優(yōu)先級的訪問請求，并輸出指定端口類型的訪問許可通知到輸出識別的訪問請求的、設(shè)備24_1至24_4中的輸入/輸出處理設(shè)備執(zhí)行的已仲裁程序R_PRG。
步驟ST24輸入/輸出處理設(shè)備24_1的處理電路56判定是否有任何訪問完成通知從輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4執(zhí)行的已仲裁程序R_PRG被輸入。當判定輸入了訪問完成通知，例程回到步驟ST21。這時，處理電路56從訪問許可順序中的列表擦除對應(yīng)訪問完成通知的訪問請求。
在本實施例中，如上所述，處理電路56執(zhí)行的已仲裁程序R_PRG響應(yīng)輸入訪問許可通知訪問RAID 10_1至10_4。當訪問完成時，其向仲裁程序A_PRG輸出訪問完成通知。然后，當處理電路56執(zhí)行的仲裁程序A_PRG接收到訪問完成通知時，對RAID 10_1至10_4的訪問權(quán)被給予在訪問許可順序中具有下一個最高順序的訪問請求。由于這個原因，當伴隨一個訪問請求的對RAID 10_1至10_4的訪問次數(shù)不同時，與使用與常規(guī)系統(tǒng)中的最長訪問時間相匹配的固定方式中規(guī)定的時隙的技術(shù)相比，伴隨每個訪問請求的對RAID10_1至10_4的訪問開始定時可被更早生成，這樣對RAID 10_1至10_4的訪問可被有效地實行。由此，廣播系統(tǒng)3的性能得到提高。
〔第四操作示例〕以下，當利用輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4的每一個中提供的再現(xiàn)端口P1、記錄端口P2、預覽端口P3和異步端口P4這四個端口中的任一個輸入/輸出內(nèi)容數(shù)據(jù)時，在指示端口類型的訪問請求AR被圖9和圖10A中所示的輸入/輸出處理設(shè)備24_1的處理電路56所執(zhí)行的仲裁程序A PRG輸入的情況下的操作示例將被闡明。當上述四個訪問請求AR從圖10A中的已仲裁程序R_PRG被輸入時，輸入/輸出處理設(shè)備241的處理電路56執(zhí)行的仲裁程序A_PRG執(zhí)行圖8所示的步驟ST12的處理，并按照與再現(xiàn)端口P1、記錄端口P2、預覽端口P3和異步端口P4相聯(lián)系的訪問請求的順序，確定給予更高(更早)順序的訪問許可順序。
接著，在圖10B中，輸入/輸出處理設(shè)備24_1執(zhí)行的仲裁程序A_PRG響應(yīng)訪問請求AR，基于上述確定的訪問許可順序，向設(shè)備24_1至24_4中的輸入/輸出處理設(shè)備的已仲裁程序R_PRG輸出訪問許可通知ACN，所述輸入/輸出設(shè)備傳輸與具有最高順序的再現(xiàn)端口P1相聯(lián)系的訪問請求AR。接著，在圖10C中，接收圖10B中的訪問許可通知ACN作為輸入的已仲裁程序R_PRG通過數(shù)據(jù)總線12訪問RAID 10_1至10_4以讀出內(nèi)容數(shù)據(jù)，在圖2中所示的再現(xiàn)緩沖存儲器B1中存儲此內(nèi)容數(shù)據(jù)，保證來自再現(xiàn)端口P1的預定輸出速率，并為廣播等輸出所述內(nèi)容數(shù)據(jù)。接著，在圖10D中，當上述對RAID10_1至10_4的訪問完成時，已仲裁程序R_PRG向仲裁程序A_PRG輸出訪問完成通知FN。然后，輸入/輸出處理設(shè)備24_1的仲裁程序A_PRG從訪問許可順序的列表中刪除對應(yīng)再現(xiàn)端口P1的訪問請求AR。
接著，在圖10E中，輸入/輸出處理設(shè)備24_1執(zhí)行的仲裁程序A_PRG響應(yīng)訪問請求AR，基于上述確定的訪問許可順序，向設(shè)備24_1至24_4中的輸入/輸出處理設(shè)備的已仲裁程序R_PRG輸出訪問許可通知ACN，所述輸入/輸出設(shè)備傳輸與具有下一個最高順序的記錄端口P2相聯(lián)系的訪問請求AR。接著，在圖10F中，接收圖10E中的訪問許可通知ACN作為輸入的已仲裁程序R_PRG從記錄緩沖存儲器B2中讀出內(nèi)容數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)總線12訪問RAID 10_1至10_4，并將讀出的內(nèi)容數(shù)據(jù)寫入RAID 10_1至10_4。接著，在圖10G中，已仲裁程序R_PRG在完成上述對RAID 10_1至10_4的訪問時，向仲裁程序A_PRG輸出訪問完成通知FN。然后，輸入/輸出處理設(shè)備24_1的仲裁程序A_PRG從訪問許可順序的列表中刪除對應(yīng)記錄端口P2的訪問請求AR。
接著，在圖10H中，輸入/輸出處理設(shè)備24_1執(zhí)行的仲裁程序A_PRG響應(yīng)訪問請求AR，基于上述確定的訪問許可順序，向設(shè)備24_1至24_4中的輸入/輸出處理設(shè)備的已仲裁程序R_PRG輸出訪問許可通知ACN，所述輸入/輸出設(shè)備傳輸與具有下一個最高順序的預覽端口P3相聯(lián)系的訪問請求AR。接著，在圖10I中，接收圖10H中的訪問許可通知ACN作為輸入的已仲裁程序R_PRG通過數(shù)據(jù)總線12訪問RAID 10_1至10_4以讀出內(nèi)容數(shù)據(jù)，在圖2所示的預覽緩沖存儲器B3中存儲所述內(nèi)容數(shù)據(jù)，并為預覽等從預覽端口P3輸出所述內(nèi)容數(shù)據(jù)。
假定在訪問完成前，如圖10J所示，從輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4中的一個，向仲裁程序A_PRG輸出指示再現(xiàn)端口P1的訪問請求AR。在這種情況下，輸入/輸出處理設(shè)備24_1執(zhí)行的仲裁程序A_PRG更新訪問許可順序，以將最高順序授予與再現(xiàn)端口P1相聯(lián)系的訪問請求AR。此后，當圖10I中所示的訪問完成時，在圖10K中，已仲裁程序R_PRG在上述對RAID 10_1至10_4的訪問完成時，向仲裁程序A_PRG輸出訪問完成通知FN。然后，輸入/輸出處理設(shè)備24_1的仲裁程序A_PRG從訪問許可順序的更新列表中刪除對應(yīng)預覽端口P3的訪問請求AR。
接著，在圖10L中，輸入/輸出處理設(shè)備24_1執(zhí)行的仲裁程序A_PRG響應(yīng)訪問請求AR，基于上述確定的訪問許可順序，向設(shè)備24_1至24_4中的輸入/輸出處理設(shè)備的已仲裁程序R_PRG，輸出訪問許可通知ACN，所述輸入/輸出設(shè)備傳輸與具有下一個最高順序的再現(xiàn)端口P1相聯(lián)系的訪問請求AR。接著，在圖10M中，接收圖10L中的訪問許可通知ACN作為輸入的已仲裁程序R_PRG通過數(shù)據(jù)總線12訪問RAID 10_1至10_4以讀出內(nèi)容數(shù)據(jù)，在圖2所示的再現(xiàn)緩沖存儲器B1中存儲所述內(nèi)容數(shù)據(jù)，然后在保證預定的輸出速率的同時，為廣播等從再現(xiàn)端口P1輸出所述內(nèi)容數(shù)據(jù)。接著，在圖10N中，當上述對RAID 10_1至10_4的訪問完成時，已仲裁程序R_PRG向仲裁程序A_PRG輸出訪問完成通知FN。然后，輸入/輸出處理設(shè)備24_1的仲裁程序A_PRG從訪問許可順序的列表中刪除對應(yīng)再現(xiàn)端口P1的訪問請求AR。
接著，在圖10O中，輸入/輸出處理設(shè)備24_1執(zhí)行的仲裁程序A_PRG響應(yīng)訪問請求AR，基于上述確定的訪問許可順序，向設(shè)備24_1至24_4中的輸入/輸出處理設(shè)備的已仲裁程序R_PRG輸出訪問許可通知ACN，所述輸入/輸出設(shè)備傳輸與具有下一個最高順序的異步端口P4相聯(lián)系的訪問請求AR。接著，在圖10P中，接收圖10O中的訪問許可通知ACN作為輸入的已仲裁程序R_PRG通過數(shù)據(jù)總線12訪問RAID 10_1至10_4，并通過異步端口P4執(zhí)行異步通信。
第五操作示例在上述的操作示例中，通過輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4，在此系統(tǒng)和內(nèi)容廣播和編輯系統(tǒng)1的外部之間的數(shù)據(jù)輸入/輸出(包括廣播等)被舉例說明，但連接到網(wǎng)絡(luò)32的編輯終端30_1和30_2訪問RAID 10_1至10_4的操作以及編輯的操作可能與上述的操作示例并行地執(zhí)行。在這種情況下，圖1中所示的中繼服務(wù)器22配備有圖2中所示的異步端口P4。此異步端口P4被連接到網(wǎng)絡(luò)32。此外，中繼服務(wù)器22執(zhí)行上述已仲裁程序R_PRG。當編輯終端30_1和30_2通過網(wǎng)絡(luò)32向中繼服務(wù)器22輸出訪問請求時，中繼服務(wù)器22向輸入/輸出處理設(shè)備24_1執(zhí)行的仲裁程序A_PRG，輸出指示異步端口P4的訪問請求。由此，在不影響廣播系統(tǒng)3的輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4從再現(xiàn)端口P1輸出內(nèi)容數(shù)據(jù)的操作，并同時保證預定輸出速率的情況下，編輯終端30_1和30_2可訪問RAID 10_1至10_4并執(zhí)行編輯。
如上所述，根據(jù)廣播系統(tǒng)3，設(shè)定訪問許可順序，以將具有最高優(yōu)先級的訪問許可給予與再現(xiàn)端口P1相聯(lián)系的訪問請求。因此，即使不象常規(guī)系統(tǒng)中那樣以恒定周期向端口分配具有固定時間長度的時隙，也可能保證通過再現(xiàn)端口P1對外部的內(nèi)容數(shù)據(jù)輸出的輸出速率。此外，根據(jù)廣播系統(tǒng)3，如上所述，響應(yīng)由處理電路56執(zhí)行的已仲裁程序R_PRG輸入的訪問許可通知，訪問RAID 10_1至10_4，并且，當訪問完成時，訪問完成通知被輸出到仲裁程序A_PRG。然后，當處理電路56執(zhí)行的仲裁程序A_PRG接收到執(zhí)行完成通知時，其將對RAID 10_1至10_4的訪問權(quán)給予在訪問許可順序中具有下一個最高順序的訪問請求。由于這個原因，當伴隨一個訪問請求對RAID 10_1至10_4的訪問次數(shù)不同時，與圖11A中所示的使用與常規(guī)系統(tǒng)中的最長訪問時間相匹配的固定方式中規(guī)定的時隙的技術(shù)相比，伴隨每個訪問請求的對RAID 10_1至10_4的訪問開始定時可被更早生成，對RAID 10_1至10_4的訪問響應(yīng)可被提高，這樣RAID 10_1至10_4可被有效地利用。由此，廣播系統(tǒng)3的性能得到提高。
本發(fā)明并不局限于上述實施例。在上述實施例中，舉例說明了輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4和RAID 10_1至10_4被不同的設(shè)備實現(xiàn)的情況，但輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4和RAID 10_1至10_4或廣播系統(tǒng)3的所有構(gòu)造可能被安裝在一個外殼或芯片中。而且，在上述實施例中，將RAID 10_1至10_4作為本發(fā)明的存儲裝置來闡明，但除了RAID的存儲設(shè)備也可被使用。此外，可提供任何數(shù)目的輸入/輸出處理設(shè)備24_1至24_4。
總結(jié)本發(fā)明的工業(yè)應(yīng)用性，本發(fā)明可被應(yīng)用到仲裁來自輸出數(shù)據(jù)的多個處理裝置的、對存儲裝置的訪問請求的系統(tǒng)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由所附權(quán)利要求或其等價物限定的本發(fā)明的設(shè)計要求和其它因素的情況下，可以對其進行各種修改、組合、再組合和變換。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括存儲裝置；多個處理裝置，用于通過數(shù)據(jù)傳輸線訪問存儲裝置并輸出從存儲裝置讀出的數(shù)據(jù)；和仲裁裝置，用于響應(yīng)來自多個處理裝置的訪問請求來仲裁多個處理裝置通過數(shù)據(jù)傳輸線對存儲裝置的訪問，其中所述仲裁裝置根據(jù)對于訪問請求類型預先確定的優(yōu)先級，確定用于向由多個處理裝置輸入的多個訪問請求授予數(shù)據(jù)傳輸線使用權(quán)的使用權(quán)順序，并根據(jù)確定的使用權(quán)順序向多個訪問請求依次授予使用權(quán)，并且每個處理裝置在從仲裁裝置接收到使用權(quán)的條件下，通過數(shù)據(jù)傳輸線訪問存儲裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中每個所述處理裝置執(zhí)行第一向外輸出處理，用于在保證預定輸出速率的同時向外部輸出從存儲裝置讀出的內(nèi)容數(shù)據(jù)，并執(zhí)行第二向外輸出處理，用于向外部輸出內(nèi)容數(shù)據(jù)而不保證預定輸出速率，并且所述仲裁裝置執(zhí)行用于確定所述使用權(quán)順序的處理，以在與第二向外輸出處理相聯(lián)系的訪問請求之前，將所述使用權(quán)授予與所述第一向外輸出處理相聯(lián)系的訪問請求。
3.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中每個所述處理裝置執(zhí)行寫入處理，用于將從所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)之外輸入的內(nèi)容數(shù)據(jù)寫入到所述存儲裝置，并執(zhí)行向外輸出處理，用于向外部輸出內(nèi)容數(shù)據(jù)而不保證輸出速率，并且所述仲裁裝置確定所述使用權(quán)順序，以在與所述向外輸出處理相聯(lián)系的訪問請求前，將所述使用權(quán)授予與所述寫入處理相聯(lián)系的訪問請求。
4.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中每個所述處理裝置配備有多個類型的端口，數(shù)據(jù)輸入/輸出應(yīng)用被分配到所述端口，并且每個所述處理裝置向所述仲裁裝置輸出指定所述端口類型的訪問請求，并且所述仲裁裝置依據(jù)為多個類型的端口預先設(shè)定的優(yōu)先級，確定所述使用權(quán)順序。
5.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中每個所述處理裝置在從所述仲裁裝置接收到所述使用權(quán)的條件下，通過所述數(shù)據(jù)傳輸線訪問所述存儲裝置，并在所述訪問完成后向所述仲裁裝置通知訪問的完成，并且所述仲裁裝置執(zhí)行處理，用于當從所述處理裝置接收到訪問完成通知時，基于仲裁的結(jié)果，將所述使用權(quán)給予下一個訪問請求。
6.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中在確定所述使用權(quán)順序后，當新的訪問請求被輸入時，所述仲裁裝置依據(jù)所述優(yōu)先級更新使用權(quán)順序。
7.如權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中在所述第一向外輸出處理中，每個所述處理裝置監(jiān)視用于暫時存儲從所述存儲裝置讀出的內(nèi)容數(shù)據(jù)的緩沖存儲器的存儲狀態(tài)，在所述緩沖存儲器的存儲數(shù)據(jù)量少于預定閾值的情況下向所述仲裁裝置輸出訪問請求，并在保證預定輸出速率的同時向外部輸出從所述緩沖存儲器讀出的所述內(nèi)容數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中在所述寫入處理中，每個所述處理裝置監(jiān)視暫時存儲從外部輸入的內(nèi)容數(shù)據(jù)的緩沖存儲器的存儲狀態(tài)，在所述緩沖存儲器的存儲數(shù)據(jù)量變得多于預定閾值的情況下向所述仲裁裝置輸出訪問請求，并當接收到所述使用權(quán)時通過所述數(shù)據(jù)傳輸線將從所述緩沖存儲器讀出的所述內(nèi)容數(shù)據(jù)寫入到所述存儲裝置。
9.一種訪問控制方法，用于控制多個處理裝置通過數(shù)據(jù)傳輸線對存儲裝置的訪問，包括第一步，使多個處理裝置向仲裁裝置輸出訪問請求；第二步，使仲裁裝置根據(jù)對于訪問請求類型預先確定的優(yōu)先級，確定用于向第一步中輸入的多個訪問請求授予數(shù)據(jù)傳輸線使用權(quán)的使用權(quán)順序；第三步，根據(jù)第二步中確定的使用權(quán)順序，向多個訪問請求依次授予使用權(quán)；和第四步，在處理裝置在第三步中接收到對第一步中輸出的訪問請求的使用權(quán)的條件下，使處理裝置通過數(shù)據(jù)傳輸線訪問存儲裝置。
10.如權(quán)利要求9所述的訪問控制方法，進一步包括，在所述第二步中，使所述仲裁裝置執(zhí)行處理來確定所述使用權(quán)順序，以便在與第二向外輸出處理相聯(lián)系的訪問請求輸入之前，將所述使用權(quán)授予與第一向外輸出處理相聯(lián)系的訪問請求，所述第一向外輸出處理用于向外部輸出從所述存儲裝置讀出的內(nèi)容數(shù)據(jù)同時保證預定的輸出速率，所述第二向外輸出處理向外部輸出所述內(nèi)容數(shù)據(jù)而不保證所述輸出速率。
11.如權(quán)利要求9所述的訪問控制方法，進一步包括，在所述第二步中，使所述仲裁裝置執(zhí)行處理來確定所述使用權(quán)順序，以便在與用于向外部輸出內(nèi)容數(shù)據(jù)而不保證輸出速率的向外輸出處理相聯(lián)系的訪問請求之前，將所述使用權(quán)授予與用于寫入從外部輸入的內(nèi)容數(shù)據(jù)的寫入處理相聯(lián)系的訪問請求。
12.如權(quán)利要求9所述的訪問控制方法，進一步包括第五步，在通過所述數(shù)據(jù)傳輸線訪問所述存儲裝置的第四步完成后，使每個所述處理裝置向所述仲裁裝置通知訪問的完成，并且所述第二步進一步包括，當從所述處理裝置接收到訪問完成通知時，所述仲裁裝置基于仲裁結(jié)果，執(zhí)行用于向下一個訪問請求授予所述使用權(quán)的處理。
13.如權(quán)利要求9所述的訪問控制方法，進一步包括，在所述第二步中，在確定所述使用權(quán)順序后，當新的訪問請求被輸入時，使所述仲裁裝置依據(jù)所述優(yōu)先級更新使用權(quán)順序。
14.一種訪問控制設(shè)備，用于控制多個處理裝置通過數(shù)據(jù)傳輸線對存儲裝置的訪問，包括接口，用于從多個處理裝置接收訪問請求作為輸入；確定裝置，用于根據(jù)關(guān)于訪問請求類型預先確定的優(yōu)先級，確定用于向從接口輸入的多個訪問請求授予數(shù)據(jù)傳輸線使用權(quán)的使用權(quán)順序；和使用權(quán)授予裝置，用于根據(jù)由確定裝置確定的使用權(quán)順序向多個訪問請求依次授予使用權(quán)。
15.如權(quán)利要求14所述的訪問控制設(shè)備，其中，所述確定裝置確定所述使用權(quán)順序，以便在與第二向外輸出處理相聯(lián)系的訪問請求輸入之前，將所述使用權(quán)授予與第一向外輸出處理相聯(lián)系的訪問請求，所述第一向外輸出處理用于向外部輸出從所述存儲裝置讀出的內(nèi)容數(shù)據(jù)同時保證預定的輸出速率，所述第二向外輸出處理向外部輸出所述內(nèi)容數(shù)據(jù)而不保證所述輸出速率。
16.如權(quán)利要求14所述的訪問控制設(shè)備，其中，所述確定裝置確定所述使用權(quán)順序，以便在與用于向外部輸出內(nèi)容數(shù)據(jù)而不保證輸出速率的向外輸出處理相聯(lián)系的訪問請求之前，將所述使用權(quán)授予與用于寫入從外部輸入的內(nèi)容數(shù)據(jù)的寫入處理相聯(lián)系的訪問請求。
17.如權(quán)利要求14所述的訪問控制設(shè)備，其中每個所述處理裝置在從所述使用權(quán)授予裝置接收到所述使用權(quán)的條件下，通過所述數(shù)據(jù)傳輸線訪問所述存儲裝置，并在所述訪問完成后，向所述接口通知訪問的完成，并且當從所述接口接收到訪問完成的通知時，所述確定裝置基于優(yōu)先級，確定下一個訪問請求。
18.如權(quán)利要求14所述的訪問控制設(shè)備，其中在確定所述使用權(quán)順序之后，當新的訪問請求從所述接口被輸入時，所述確定裝置依據(jù)所述優(yōu)先級更新使用權(quán)順序。
全文摘要
提供一種當多個處理器訪問存儲器時可提高對存儲器的訪問效率的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。一個輸入/輸出處理設(shè)備執(zhí)行的仲裁程序為對RAID的訪問請求確定優(yōu)先級，以將具有最高優(yōu)先級的訪問許可給予與再現(xiàn)端口相聯(lián)系的訪問請求。仲裁程序向其他輸入/輸出處理設(shè)備執(zhí)行的已仲裁程序通知確定的結(jié)果。
文檔編號G06F13/18GK1790302SQ200510131710
公開日2006年6月21日 申請日期2005年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月13日
發(fā)明者森嶋真一, 中川真悟, 村田雅和, 吉川潤 申請人:索尼株式會社