降低存储装置及关联逻辑卷功率状态的系统、方法及模块的制作方法

专利名称：降低存储装置及关联逻辑卷功率状态的系统、方法及模块的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及信息处理系统，并且更具体地涉及用于降低存储 装置及相关联的逻辑巻的功率状态的系统、方法及模块。
背景技术：
由于信息的价值和效用不断增加，个人和商业领域中都在寻求额 外的方法来处理和存储信息。 一种选择是信息处理系统。信息处理系 统通常为商业、个人、或其他用途对信息或数据进行处理、汇编、存 储、和/或通信。由于不同的应用对技术和信息处理的需要和需求存在 变化，因此信息处理系统也可能存在变化，相应的变化是关于被处理 的信息是什么，如何处理信息，有多少信息要进行处理、存储或通信， 以及对信息进行处理、存储或通信的速度和效率。信息处理系统的变 化允许信息处理系统成为'通用的信息处理系统，或者为特定的用户或 特定的用途，诸如金融交易处理、航空预定、企业数据存储、或全球 通信进行配置。此外，信息处理系统可包括大量的硬件和软件组件， 可以配置这些组件用于对信息进行处理、存储、及通信，这些组件可 以包括一种或多种计算机系统、数据存储系统、及网络系统。
可将各种信息处理系统实现为可安装到服务器架中的服务器。服
务器可通过局域网(Intmnet)、因特网或其组合，来向多重客户端提供 信息、应用、以及各种类型的数据的访问和服务(serving)。用于一些 企业数据中心的服务器和相关联的组件的复杂程度和密度，影响着数 据中心中的服务器的环境和操作情况。例如， 一些数据中心包括各种 硬件装置，诸如服务器、服务器架、存储装置、以及其他电子装置， 它们会消耗功率并不同程度的耗散热量以影响数据中心中的环境操作 情况。在各种系统中，诸如高容量磁盘驱动器(high volume disk drives) 的外部存储装置的持续操作，导致大量的能量消耗和热量的耗散。这 种消耗和耗散可导致数据中心中的系统出现意外的操作情况。发明内容下面提供结合附图的描述来帮助理解这里公开的教导。下面的讨 论将关注于本教导的具体的实现和实施例。所述的关注是用于帮助描 述本教导，不应将其视为对本教导的范围和适用性的限制。但是，当 然可以在本应用中使用其他教导。本教导也可以用在其他应用中并具 有若干不同的结构类型，诸如分布式计算机结构、客户端/服务器结构、或中间件服务器(middleware server)结构及相关联的组件。出于本公开的目的，信息处理系统可包括任何手段或手段的集合， 所述手段有效于进行计算、分类、处理、发送、接收、检索、发生、 交换、存储、显示、表明、探测、记录、再现、操作、或使用用于商 业、科学、控制、娱乐或其他用途的任何形式的信息、情报、或数据。 例如，信息处理系统可以是个人电脑、个人数字助理(PDA)、消费者 电子装置、网络服务器或存储装置、交换路由器、无限路由器、或其 他网络通信装置、或其他任何合适的装置并且可以在大小、外形、性 能、功能性及价格上不同。信息处理系统可包括存储器，诸如中央处 理单元(CPU)或硬件或软件控制逻辑的一种或多种处理资源。信息 处理系统的附加组件可包括一种或多种存储装置， 一种或多种用来和 外设通信的通信端口，及诸如键盘、鼠标、显示器的各种输入输出设 备(I/O)。信息处理系统也包括一组或多组总线，可以在各种硬件组件 间进行传输通信。根据本发明的一个方面， 一种改变存储装置的操作状态的方法可 以包括在时间间隔内探测访问第一逻辑巻的请求。该方法也可包括确 定存储装置与该第一逻辑巻的关联。该方法可进一步包括确定该存储 装置是否可与第二逻辑巻可操作的相关联，并改变该存储装置的操作 状态，以响应探测请求以及确定与该第二逻辑巻的关联。根据本发明的另一个方面，处理模块可包括接口，该接口可被操 作以探测对逻辑巻的访问请求，该逻辑巻可被操作从而与多个存储装 置相关联。该多个存储装置可被操作从而与多个逻辑巻相关联。该处 理模块也可包括控制器，该控制器可被操作以启动对该逻辑巻和相关 联的第一存储装置的操作状态的改变，以对在时间间隔内探测该请求做出响应。根据本发明的再一个方面，信息处理系统可包括可改变多个存储 装置的操作状态的可操作的控制器，以及可被操作耦合到该控制器的 逻辑巻管理器。该逻辑巻管理器可被操作以在访问周期探测访问信息 的I/O请求，该信息相关联地存储在与多个存储装置可操作的相关联的 第一逻辑巻中。该逻辑巻管理器也可被操作以确定该多个存储装置的 第一存储装置，是否可与第二逻辑巻和该第一逻辑巻可操作的相关联。 该逻辑巻管理器可进一步确定该多个存储装置的第二存储装置的操作 状态，其可操作的可与该第二逻辑巻和该第一逻辑巻关联。该逻辑巻 管理器也可以在访问周期中没有探测到I/O请求时，开始降低该多个存 储装置的操作状态。


应该了解出于简明、清楚地阐明本发明的目的，在附图中显示的 元件没有必要按比例绘制。例如，某些元件的尺寸相对于其他元件进 行了夸张。本发明所结合的实施例的教导将通过这里给出的附图来展 示和描述，附图如下图1显示了根据本发明的一个方面的信息处理系统的方块图；图2显示了根据本发明的另一个方面的、用于改变存储装置操作 状态的功能性方块图；图3显示了根据本发明的一个方面的、提供存储装置的降低的操 作状态的方法流程图；图4显示了根据本发明的一个方面的、存储装置的降低的操作状 态的方法流程图；以及图5显示了根据本发明的一个方面的、使用操作状态向存储装置 输出功率的方法流程图。在不同的附图中使用相同的参考符号以表示相似或相同的部件。
具体实施方式
图1显示了通常指定为100的信息处理系统的示范性实施例的方 块图。在一种形式中，该信息处理系统100可以是诸如服务器的计算 机系统。如图1所示，该信息处理系统100可包括与第一主机总线104(host bus)相耦合的第一物理处理器102，以及可进一步包括与第二 主机总线108相耦合的、通常指定为第N物理处理器106的附加处理 器。该第一物理处理器102可通过第一主机总线104与芯片组110相 耦合。此外，该第N物理处理器106可通过第二主机总线108与芯片 组110相耦合。该芯片组110可支持多处理器并允许多处理器并行处 理(simultaneous processing)，并支持在多处理操作(multiple processing operations)时在信息处理系统100中进行信息交换。根据一个方面，该芯片组110可被称为存储器集线器(memory hub) 或存储器控制器。例如，该芯片组110可包括加速集线器架构(Accelerated Hub Architecture, AHA)，使用专用总线在第一物理处理 器102和该第N物理处理器106之间传送数据。例如，该芯片组110 包括具有存储器控制器集线器和I/O控制器集线器的支持AHA的芯片 组(AHA enabled-chipset)。作为存储器控制器集线器，该芯片组110 具有使用第一总线104来访问第一物理处理器102、使用第二主机总线 108访问第N物理处理器丄06的功能。该芯片组110也可提供使用存 储器总线114访问存储器112的存储器接口。在一个具体的实施例中， 该总线104、 108和114可以是彼此独立的总线或部分是相同的总线。 该芯片组110也可提供总线控制并处理总线104、 108和114之间的传 送。根据另一个方面，通常可认为该芯片组110是可提供对各种总线 的连接的、并集成了其他系统功能的特定用途芯片组。例如，装备也 可包括两部分，即图形和AGP存储器控制器集线器(GMCH)和I/O 控制器集线器(ICH)的英特尔@集线器架构(IHA)的芯片组，来作 为该芯片组110。例如，英特尔公司(位于美国加利福尼亚州的Santa Clara)的英特尔S20E、 815E芯片组或其任意组合，可装备为芯片组 110的至少一部分。该芯片组110也可封装为特定用途集成电路(ASIC).该信息处理系统100也可包括视频图形接口 122，该接口 122可以 通过第三主机总线124与该芯片组110相耦合。在一种形式中，该视 频图形接口 122可以是加速图形端口 (AGP)接口从而使视频显示单 元126中显示内容。也可使用其他图形接口。该视频图形接口 122可 向视频显示单元126提供视频显示输出128。该视频显示单元126可包括诸如平板显示器(FPD)或其他类型的显示装置的一个或多个类型的 视频显示器。
该信息处理系统100还可包括I/O接口 130，该接口 130可通过I/0 总线120与该芯片组110相连接。该I/O接口 130和I/O总线120可包 括工业标准总线或专有总线(proprietary bus)及各自的接口或控制器。 例如，该I/O总线120也可包括外围组件互连(PCI)总线或高速 PCI-Express总线。在一个实施例中，PCI总线可以工作在大约66Mhz， PCI-Express总线可以工作在大约128Mhz。 PCI总线和PCI-Express总 线可以被规定为服从在各种支持PCI的硬件设备(PCI-enabled hardware device)之间进行连接和通信的工业标准。也可关联地或独立地提供其 他类型的总线，该I/O总线120包括但并不限于诸如工业标准结构 (ISA)、小型计算机串行接口 (SCSI)、交互集成电路(I2C)、系统分 组接口 (SPI)、或通用串行总线(USB)的工业标准总线或专有总线。
在一个变化的实施例中，该芯片组110可以是采用北桥/南桥芯片 组结构(未示出)的芯片组。例如，该芯片组110的北桥部分可以和 该第一物理处理器102通信，并能控制与存储器112、可以作为PCI 总线而操作的I/O总线120、以及视频图形接口 122的功能之间的交互 (interactkm)。该北桥部分也可使用第一总线104与该第一物理处理器 102通信，以及与该第N物理处理器106相耦合的第二总线108通信。 该芯片组110也可包括芯片组110的南桥部分(未示出)，并可处理该 芯片组110的输入/输出(I/O)功能。该南桥部分可管理用于该信息处 理系统100的诸如通用串行总线(USB)、串行1/0、音频输出、集成 驱动器电路(IDE)、及ISA I/O的I/O的基本形式。
该信息处理系统100可进一步包括与该I/O总线120相耦合的磁盘 控制器132，并连接一个或多个内部磁盘(或光盘)驱动器，诸如硬盘 驱动器(HDD) 134和光盘驱动器(ODD) 136，光盘驱动器例如是读 /写光盘驱动器(R/W-CD)、读/写数字视频光盘(R/W-DVD)、迷你读 /写数字视频光盘(R/Wmini-DVD)或其他光盘驱动器类型。
该信息处理系统100也可包括该I/O接口 130，与可操作以处理一 个或多个存储装置的I/O请求的外部通信总线可操作的相耦合，存储装 置是例如外部存储装置、内部存储装置或其任意组合。在一种形式中，该I/0接口 130可与存储装置阵列(array of storage devices) 140相耦 合，该存储装置阵列140可包括第一存储驱动器142、第二存储驱动器 144、直至第N存储驱动器146。在一种形式中，该I/O接口130可包 括可操作的逻辑巻管理器模块，可作为单个逻辑巻(single logical volume)对该第一存储驱动器142、该第二存储驱动器144、直到第N 存储驱动器146的访问进行管理。这样，可根据需要规定该存储装置 阵列140作为单个逻辑巻或作为多个巻。该外部总线138可包括各种 类型的数据总线或链接，包括但并不限于SCSI、串行连接SCSI (Serial Attached SCSI)、先进技术连接(ATA)、串行先进技术连接(SATA)、 或其任意组合。此外，该I/O接口 130可包括基于对外部驱动器做出的 1/0请求而控制外部驱动器的逻辑，在一些实例中，可用于降低一个或 多个外部存储装置的功率输出。在一种形式中，外部存储驱动器可包 括一个或多个磁盘驱动器、硬盘驱动器、磁带驱动器、光盘驱动器、 闪存驱动器、全息驱动器(holographic drive)、或其任意组合。
在操作中，该I/O接口 130用于在时间周期内测量向外部驱动器做 出的I/0请求(例如读/写请求)的量。例如，该I/0接口 130可基于 做出1/0请求的频率来启动命令，以改变一个或多个存储装置的操作模 式或状态。例如，如果I/0请求没有在时间间隔(例如，30秒、1分钟、 5分钟等等)内做出，该I/0接口 130可传达(communicate)命令来 改变该存储装置的操作模式。例如，该I/0接口 130可传达旋转减慢 (spin down)命令，或将存储装置置于待机模式(standby mode)。根 据一个方面，可以配置该时间间隔，或者在其他实施例中可将其预设 为特定值。
在一个实施例中，与该I/O接口 130相耦合的该存储装置可规定为 单个巻或多个巻。这样，该I/0接口 130可以启动命令来将与特定巻相 关联的每个存储装置在未被访问时置于降低的操作状态。在一种形式 中，第一存储装置142和第二存储装置144可以视为单个逻辑巻或虚 拟磁盘(VD)，并用于处理I/O请求。在一种形式中，逻辑巻可包括 VD， VD的组合，或可被用于与VD相关联的各种其他物理磁盘。此 外，VD可按需要包括一个或多个逻辑巻。在另一种形式中，也可把逻 辑巻看成是VD。根据一个方面，通过该I/0接口 130接收的I/O请求，可启动对仅 存储在该第一存储装置142而不存储在该第二存储装置144中的信息 的访问。这样，该I/0接口 130可将该第一存储装置142和该第二存储 装置144呈现(present)为该逻辑巻或VD 140的一部分，并且该I/O 接口 130可管理对每个存储装置的访问。此外，当请求访问特定存储 装置时，该I/O接口 130可探测到，并改变所需的存储装置的操作状态。 在这种方式中，逻辑巻或VD的一部分可以在逻辑巻的其他部分置于 降低的功率状态时进行访问，用以降低信息处理系统100的逻辑巻或 VD的总功率消耗。在一种形式中，改变操作状态可包括提供降低的功率状态。例如， 降低的功率状态可包括将存储装置置于比全速操作(fully operational) 时消耗较少的功率的状态。例如，第一存储装置140可以被装备为与 降低的功率状态相关联而可以减缓或停止(slowed or stopped)的外部 磁盘驱动器。此外，与该外部磁盘驱动器相关联的逻辑可保持激活 (active)以探测来自该I/O接口 130的输入。例如，该外部磁盘驱动 器可包括足够的可操作逻辑来处理该I/O接口 130提供的输入，例如无 媒体(non-media)或驱动器访问命令。在这种方式中，该I/0接口 130 可发出命令来将外部驱动器返回(return)到激活的操作状态，以允许 访问存储在外部磁盘驱动器中的内容，以对正接收到的请求做出响应。在另一种形式中，该信息处理系统100可向该I/O接口 130发出 I/O请求，并且该I/O接口 130可请求将存储装置置于激活的操作状态， 以满足该信息处理系统100提供的该I/O请求。根据一个方面，该1/0 接口 130可向该信息处理系统100发出忙碌信号或其他延迟信号，直 到该存储装置可以对该I/O请求进行服务。根据另一个方面，该I/0接口 130可包括存储器，高速缓存器，缓冲器，或其他可操作的存储与i/o请求相关联的信息的存储器。例如，如果该信息处理系统100接收到针对特定巻中存储的信息的读取请求， 该I/0接口 130可访问存储器缓冲器来确定是否能用存储在该存储器缓冲器中的内容或信息来满足该i/o请求。在另一个实施例中，如果该信息处理系统100向一个或多个该存储装置做出写入请求，该I/O接口 130可将待写入的信息置于存储器缓冲器中，并可在该外部驱动器变为有效时，将该存储器的内容写入到所需的正确的存储驱动器中。这样， 通过提供具有在时间间隔内根据信息处理系统的I/O请求而改变的可 调整的操作状态的存储器装置，可提供一个或多个存储装置的降低的 功率消耗，来降低由该存储装置消耗的全部功率值，及潜在地减少可 能需要的冷却。图2显示了用于改变存储装置的操作状态的系统的功能性方块图，该系统通常描述为系统200。该系统200可全部或部分被图1中所显示 的信息处理系统100采用，或可以用来提供系统200的其他类型的系 统。该系统200可包括具有主机操作系统(O/S) 204和主机应用程序 206的主机系统202。在一种形式中，该主机系统202可包括图1所显 示的信息处理系统100。该系统200也可包括I/O接口 208，该I/O接 口 208可包括逻辑巻管理器(LVM)模块210、存储器212、以及控制 器214。该I/O接口 208可通过主机通信链接222耦合到主机系统202， 以及可使用巻通信链接218可操作的访问耦合到该I/0接口 208的逻辑 巻216。在一种形式中，该主机通信链接222或该巻通信链接218，或 其任意组合，可以被操作以使用ATA、 SATA、 SCSI、串行链接SCSI、 以太网，或可以用于访问逻辑巻、VD、存储装置、外部硬驱动器的各 种其他类型的通信链接或通信媒介，或可由该系统200采用的各种其 他类型的装置或虚拟装置。在一种形式中，该I/O接口 208可被操作以访问第一存储装置220、 第二存储装置224，和第N存储装置226。在一种形式中，可规定该逻 辑巻216作为单个逻辑巻或多个逻辑巻。此外， 一个或多个该逻辑巻 216的存储装置可与附加逻辑巻一起使用。此外，逻辑巻也可视为可操 作的逻辑单元、虚拟磁盘、或各种其他形式，从而可呈现为信息处理 系统的逻辑存储资源。例如，信息处理系统可将该逻辑巻216视为单 个逻辑巻，并且该I/O接口 208可将该信息处理系统如此呈现。该LVM 模块210可管理对逻辑巻216中的特定驱动器的访问。但是在其他形 式中，可由与单个逻辑巻或存储装置相关联的控制器来管理访问。根据另一个方面，该系统200和该I/O接口 208可以装备为该主机 系统202的一部分。在一种形式中，该系统200可为简单硬盘集群(JBOD)系统。在另一个实施例中，该I/0接口 208或其部分可以装 备为逻辑巻216的一部分，并也可装备关联的控制器。例如，该逻辑 巻216可包括廉价磁盘冗余阵列(RAID)控制器，用于控制对每个存 储装置关于处理I/O请求的访问。该RAID控制器也可包括逻辑来提供 该I/O接口 208。在另一种形式中，该I/O接口 208可包括SCSI磁盘 柜处理器(SEP)，可操作以装载(house) —个或多个存储装置并能提 供输出功率、诊断支持、环境控制、和用于存储装置的各种其他功能。 根据一个方面，SEP可包括一个或多个阵列元件和相关联的状态电路， 该相关联的状态电路用于管理和一个或多个存储装置的操作状态的可 视指示器的输出。在操作中，该系统200可用于管理该逻辑巻216和相关联的存储 装置的操作状态。该LVM模块210可由该主机应用程序206或该主机 O/S 204激活，用以监控对一个或多个可由主机系统202访问的逻辑巻 的访问。该LVM模块210可监控由诸如主机系统202的请求者做出的 请求，并在一个或多个逻辑巻或存储装置未被访问的时间周期内，该 LVM模块210可启动将一个或多个存储装置或逻辑巻置于低的操作状 态的请求以保存(conserve)能量。根据'一个方面，该LVM模块210 可对包括磁盘驱动器的存储装置进行旋转减慢，并基于做出I/O请求的 频率的量将该存储装置置于待机操作状态或模式。例如，如果在时间 间隔中没有做出I/O请求，该LVM模块210可发出命令来改变操作模 式。例如，该LVM模块210可以被操作以作为SCSI激活模块，并可 发出"START STOP UNIT"命令。该LVM模块210可进一歩提供在 该命令中相关联的"START"位，并将在时间间隔中没有接收到I/O 请求的特定巻中的每个驱动器的"START"位设置为"0"。例如，第 一存储装置220和第二存储装置224可以被规定为逻辑巻216。这样， 可以改变"START"位来设置该第一存储装置220和该第二存储装置 224，以旋转减慢这些存储装置。根据另一个方面，该LVM模块210 和该逻辑巻216可以是支持SATA的。这样，可通过该LVM模块210 提供ATA "STANDBYIMMEDIATE"命令来改变一个或多个存储装置 的操作情况。在一种形式中，该逻辑巻216和关联的存储装置可接收 来自LVM模块210的无媒体访问命令，并可返回到操作状态来对I/O请求进行服务。在一种形式中，该I/O接口 208或关联的控制器可不包括该存储器 212。这样，可做出I/O请求，并且该LVM模块210可向该主机O/S 204 发出命令，以指出该主机O/S 204应在向逻辑巻发出I/O命令或请求之前等待一段时间。在另一个实施例中，可以提供i/o命令或请求作为符合SCSI传输协议的SCSI命令。例如，可提供"START STOP UNIT" 命令来启动对逻辑巻的访问。在一种形式中，SCSI激活系统可包括 SCSI传输协议，可允许提供延迟时间作为SCSI状态的一部分，以响 应允许逻辑巻被激活或增加转速到操作模式。在一种形式中，可以报 告诸如"BUSY"的SCSI传输协议状态，包括"RETRY DELAY"值 作为该"BUSY"状态的一部分以指出时间长度来延迟在前做出的对该逻辑巻的并发的i/o请求。在一种形式中，当存储装置可能处于降低的操作状态时，可使用 该I/O接口 208的存储器212对I/O请求进行服务。例如，该LVM模 块210可在读取I/O请求时访问该存储器212，并确定存储器212是否 存储了所请求的信息。如果该信息存储在该存储器212中，该LVM模 块210可获得所请求的信息，因此将该存储装置置于降低的操作状态。 在另一种形式中，该LVM模块210可接收到用于特定存储装置或逻辑 巻的写入I/O请求，该特定存储装置或逻辑巻可以置于降低的操作状 态。这样，该存储器212可将该待写入的信息存储到该逻辑巻或该特 定存储装置，并当该逻辑巻或存储装置变为有效时(例如置于激活的 操作状态或模式时)，可根据需要将该存储在存储器212中的内容写入 到适当的巻或存储装置。在一种形式中，可以向一个或多个I/O接口 208或逻辑巻216发出 策略(policy)或其他管理逻辑(governing logic)。例如，策略可用于 设置改变该逻辑巻216和相关联的存储装置的操作状态的访问周期。 该策略可通过系统管理员来提供，管理员可以修改若干信息处理系统 所使用的操作参数或值。在一种形式中，策略可包括用于改变i/o请求 间隔或巻需求的参数或值，该巻需求可先于将存储装置或逻辑巻置于 降低的操作状态而被需求。在其他形式中，策略可包括被规定以响应 I/O请求的延迟时间值，该延迟时间值为置于降低的操作状态的逻辑巻或存储装置而做出，以允许一个或多个存储装置返回到操作状态。在
这种方式中，请求系统可在发出另一个i/o请求前等待一段时间。各种
其他的值或属性(attributes)可通过策略被规定并被系统200使用。
图3显示了为存储装置提供降低的操作状态的方法流程图。图1 所示的信息处理系统100、图2所示的系统200、或可全部或部分采用 图3的方法的其他各种类型的系统、控制器、装置、模块、或其任意 组合可以全部或部分采用图3的方法。此外，该方法可以嵌入到各种 类型的编码逻辑中，所述编码逻辑包括可操作以提供全部或部分图3 的方法的软件、固件、硬件、或其他形式的数字存储媒体、计算机可 读媒体、或逻辑、或其任意组合。
通常当探测到对存储装置的访问下降时，该方法在方块300开始。 例如，可以监控可操作的存储各种类型的信息的诸如物理磁盘驱动器、 或其他存储装置的一个或多个存储装置，来探测对该存储装置中所存 储数据的访问的变化。在一种形式中，LVM可用于提供对包括一个或 多个存储装置的VD的访问。该VD可包括使用多重存储装置存储信 息的单个逻辑巻，并可表现为单个逻辑巻。在另一个实施例中，可提 供可使用LVM来访问的、与多个存储装置相关联的多个逻辑巻或VD。 可根据需要使用各种其他存储装置，VD，逻辑巻、关联的LVM、或其 任意组合。
根据一个方面，可以在为访问一个或多个物理磁盘驱动器、逻辑 巻、VD、或其任意组合而逝去的时间周期中，探测访问的下降。例如，
可以在时间周期中监控诸如读取或写入请求的i/o请求。这样，改变物
理磁盘驱动器、逻辑巻、VD、或其任意组合的操作状态会是有益的。 当探测到访问的下降(例如，在一分钟、三分钟、十分钟等等时间内 没有探测到I/O请求)时，该方法继续进行到方块302并启动例如节省 功率模式的存储装置的操作模式。例如，节省功率模式可包括禁止全 部或部分存储装置。在一个实施例中，存储装置的一部分可包括"旋 转减慢"磁盘驱动器，降低提供给该存储装置的功率，限制对该存储 装置的访问，或各种可以提供的其他形式的节省功率操作模式。在一 种形式中，LVM可以启动功率节省模式来改变特定VD以及一个或多 个存储装置的操作模式。该方法可以继续进行到方块304，可以传达节省功率命令用以将特
定逻辑巻或VD置于节省功率操作模式。例如，由LVM传达"START STOP UNIT"命令为特定逻辑单元或VD启动节省功率操作状态。在 方块306，可以接收并处理用于逻辑巻或VD的节省功率命令，用以确 定是否可以修改相关联的物理存储装置的操作情况。在方块308，该方 法可确定与该VD或逻辑巻相关联的物理存储装置是否属于另一个逻 辑巻或VD。例如，物理存储装置可与多个VD或逻辑巻相关联，并响 应每个逻辑巻或VD的I/0请求。这样，如果物理存储装置与多于一个 VD或逻辑巻相关联，该方法可继续进行到方块312并确定任何其他的 与物理存储装置相关联的VD或逻辑巻是否处于节省功率操作模式。 例如，多个逻辑巻或VD可以使用物理存储装置。这样，在方块312 该方法可以确定是否所有其他VD处于节省功率模式。例如，RAID控 制器可包括维持每个逻辑巻或VD处于所处状态的数据结构。如果所 有其他的VD或逻辑巻处于节省功率模式，该方法继续进行到方块314。
在一个实施例中，如果在判断方块308，物理存储装置不属于多于 一个的逻辑巻或VD，该方法可继续进行到方块314，并且向该物理存 储装置发出节省功率命令。例如，该物理存储装置可操作的耦合到诸 如RAID控制器的物理存储装置控制器，以及可操作的控制一个或多 个相关联的物理存储装置的操作状态。这样，该RAID控制器可向该 物理存储装置发出"START STOP UNIT"命令，用以将该物理存储装 置置于降低的功率操作状态。在发送节省功率命令的情况下，该方法 可继续进行到方块316并更新该物理存储装置、逻辑巻、VD、或其任 意组合的操作状态。例如，该逻辑巻可以与采用了 SCSI磁盘柜处理器 的系统可操作的相关联。这样，可以发送诸如"SEND DIAGNOSTIC" 的更新命令到该SCSI磁盘柜处理器，以表示位于SCSI磁盘柜的特定 插槽或位置的该物理存储装置可能被置于节省功率操作模式。
然后，该方法可继续进行到判断方块318并确定是否已经检査或 验证过与逻辑巻相关联的每个物理存储装置。如果已经检查或验证了 每个物理存储装置，该方法继续进行到方块320并在物理存储装置控 制器中更新该逻辑巻或VD的状态。例如，可以更新RAID控制器中 的状态来表示该逻辑巻和相关联的物理存储装置正处于节省功率模式。然后该方法可继续进行到方块322并结束。如果在判断方块318 没有验证所有的物理存储装置，该方法继续进行到判断方块308。图4显示了根据本发明的一个方面的存储装置的降低的操作状态 的方法流程图。图1所示的信息处理系统100、图2所示的系统200、 或可全部或部分采用图4的方法的其他各种类型的信息处理系统都可 以全部或部分采用图4的方法。此外，该方法可以嵌入到各种类型的 编码逻辑中，包括能提供全部或部分图4的方法的软件、固件、硬件、 或其他形式的数字存储媒介、计算机可读媒介、或逻辑、或其任意组 合。通常当探测到特定逻辑巻或VD的I/O请求时，该方法在方块400 开始。例如，诸如RAID控制器的物理存储控制器接收I/O请求，以访 问处于降低的操作模式中的逻辑巻或VD。例如，1/0请求可包括从特 定逻辑巻或VD，或向特定逻辑巻或VD读取或写入信息的请求。在方 块402，处于节省功率模式中的该逻辑巻或VD的控制器可接收该请求， 以及在方块404，与该逻辑巻或VD相关联的控制器可确定是否可以不改变相关联的物理存储装置的功率模k来满足该i/o请求。例如，如果该控制器可访问相关联的存储器、缓冲器、高速缓冲器、或其他诸如 RAID控制器高速缓存器的其它存储器，从而可操作的为逻辑巻或VD 存储信息。然后该方法继续进行到判断方块406并确定是否可使用存 储器来满足该I/0请求。例如，1/0请求包括可接收的"读取"请求， 以及从逻辑巻或VD的位置待读取的内容可能存在于存储器或高速缓 存器中。这样，可以访问该存储器以确定是否可满足该读取请求。在 另一个实施例中，1/0请求可包括"写入"请求，并且可使用相关联的 存储器来存储与1/0请求相关联的信息。例如，可使用与该逻辑巻相关 联的存储器或高速缓存器来存储信息，直到该逻辑巻变为有效。这样， 可将读I/O请求的内容在存储器或高速缓存器中缓冲或存储，直到该物 理存储装置变为有效或处于激活的功率状态。如果在判断方块406，该I/O请求可以不用改变该物理存储装置的 操作情况而得到满足，该方法继续进行到方块422并使用该存储器处 理该I/O请求。然后该方法继续进行到方块424并结束。如果在判断方 块406，该I/0请求不能使用关联的存储器来满足，该方法继续进行到方块408，该逻辑巻或VD的控制器可针对该I/O请求返回到忙碌状态。 例如，可使用忙碌状态来向请求者表示逻辑巻现在不能用于处理该I/O 请求。在一种形式中，可以在同一个方块中提供方块408和410。例如， 可以报告诸如"BUSY"状态的SCSI传输协议状态，包括"RETRY DELAY"值作为该"BUSY"状态的一部分以在做出的对该逻辑巻的 并发的I/O请求之前指出延迟的时间长度。然后该方法继续进行到方块410，如果请求者支持，设置用于重试 请求的延迟时间。例如，可设置足以改变待访问的该逻辑巻或VD的 操作模式的延迟值。在一个实施例中，包括可操作的支持"RETRY DELAY TIMER"字段的SCSI传输的系统可以采用该方法。这样，用 于该逻辑巻或VD的RAID控制器，可以将用于该逻辑巻或VD的 "RETRY DELAY TIMER"值设置到足以将逻辑巻或VD及相关联的 物理存储装置改变到可操作的处理I/O请求的激活的操作模式的值。然 后该方法继续进行到方块412， RAID控制器可发出诊断命令并更新存 储物理存储装置的插槽状态。例如，可在阵列中定义"DEVICE OFF" 位，可以针对该物理存储装置的插槽或位置，SCSI磁盘柜服务(SCSI ENCLOSURE SERVICE, SES)的该阵列装置元件一2命令设置标准可 以被改变。例如，可以在阵列以及SCSI磁盘柜服务(SCSI ENCLOSURE SERVICE, SES)的该阵列装置元件中定义"DEVICE OFF"位。在一 种形式中，可以改变该"DEVICE OFF"位来允许向装载物理存储装置 的插槽发送I/O请求。与该物理存储装置关联的控制器可发送诊断命令 并更新该物理存储装置的状态。例如，与该物理存储装置关联的RAID 控制器可发送诊断命令，诸如包括了将SCSI磁盘柜处理器的"DEVICE OFF"位设置为"0"的"SEND DIAGNOSTIC"命令。这样，可更新 该SCSI磁盘柜处理器以允许使用在特定位置或SCSI磁盘柜的插槽中 的物理驱动器。然后该方法继续进行至方块416并向该物理存储装置发出激活命 令，用以把操作模式从节省功率操作模式改变为激活操作模式。例如， 与该物理存储控制器关联的RAID控制器可发出"START STOP UNIT" 命令，来提供激活功率状态。然后该方法继续进行到判断方块418，如 果所有与处理该I/O请求的逻辑巻或VD相关联的物理存储装置都没有处于激活操作模式，该方法继续进行到方块412并继续更新余下的物 理存储装置。在一个实施例中，如果在判断方块418，所有相关联的物理存储装 置都处于激活操作状态，该方法继续进行到方块420，并在该控制器中 更新对该逻辑巻或VD的引用，以表明该逻辑巻或VD有效。然后该 方法继续进行到方块424并结束。图5显示了使用根据本发明的一个方面的操作状态而向存储装置 输出功率的方法的流程图。图1所示的信息处理系统100、图2所示的 系统200、或全部或部分可操作的采用图5的方法的其他各种类型的信 息处理系统都可以全部或部分采用图5的方法。此外，该方法可以嵌 入到各种类型的编码逻辑中，所述编哼逻辑包括能提供全部或部分图5 的方法的软件、固件、硬件、或其他形式的数字存储媒介、计算机可 读媒介、或逻辑、或其任意组合。通常当可操作的改变一个或多个物理存储装置的功率输出的处理 器接收到与物理存储装置关联的诊断命令时，该方法在方块500开始。 例如， 一个或多个物理存储装置可操作的与SCSI磁盘柜处理模块或 SES模块关联，该SCSI磁盘柜处理模块或SES模块可操作的处理命令 并改变向一个或多个关联存储装置的功率输出。在一种形式中，可接 收"SENDDIAGNOTIC"命令，并且该命令可包括一个或多个位来提 供与SCSI磁盘柜相耦合的一个或多个物理存储装置的状态信息。在判 断方块502，该方法可确定是否提供了与更新物理存储装置的状态关联 的一个或多个位或其他表示。例如，可通过对位进行改变来更新物理 存储驱动器的操作状态，比如诊断命令中的"DEVICE OFF"位提供阵 列装置元件的状态，可操作的呈现耦合物理存储装置的插槽。如果没有对位进行改变，该方法继续进行到方块500并根据需要 进行重复。如果已经对位进行了改变，该方法继续进行到方块504，并 且可以更新处于节省功率模式的物理驱动器磁盘柜中的指示装置(如 LED),以表示一个或多个物理存储装置处于降低的功率操作状态。然 后该方法继续进行到方块506并确定在该命令中已经改变了多少位。 例如，该诊断命令可包括多个物理存储装置的状态信息。这样，在方 块506，该方法确定是否改变了多个位，并继续进行到判断方块508，并判断位的转变是否相等。例如，如果己经从降低的功率状态改变的 物理存储装置的数量，等于已经从操作状态改变到降低的功率状态的 物理存储装置的数量，该转变的数量相等。这样，无需改变对输出功 率的附加的改变，该方法继续进行到方块514并结束。
在一个实施例中，如果在判断方块508，位的转变的数量不相等， 该方法继续进行到判断方块510，并确定从高到低(high-to-low)转变 的数量是否大于从低到高(low-to-high)转变的数量。例如，如果从"0" 到"l" (zero-to-one)的转变数量较多，该方法继续进行到方块516并 提供降低功率的输出。例如，可通过从"0"到"1"的转变数量的差 的因子来降低该输出(例如降低2倍、3倍、4倍等，乘以驱动器使用 的功率)。然后该方法继续进行到方块514并结束。如果在判断方块 510，从"0"到"1"的转变数量不大于从"1"到"0"的转变数量， 该方法继续进行到方块512，可增加与该物理驱动器关联的功率供应来 适应该转变的差。这样，可有足够的功率来激活磁盘柜中装备的一个 或多个物理存储装置。然后该方法继续进行到方块514并结束。
尽管在上面只对少数几个示范性的实施例进行了详细的描述，本 领域的技术人员应该了解到，没有在本质上背离本发明的上述示范性 的实施例的新颖的教导和有利条件的情况下，可以在上述示范性的实 施例中进行许多修改。因此，所有这些修改都包含在如权利要求中限 定的本发明的实施例的保护范围内。在权利要求中，方法加功能的条 款是用来覆盖这里描述的结构，运行引用的功能并且不仅结构相等， 而且具有相等的结构。
权利要求
1、一种改变存储装置的操作状态的方法，包括在时间间隔内探测访问第一逻辑卷的请求；确定存储装置和该第一逻辑卷的关联；确定该存储装置是否可与第二逻辑卷可操作的相关联；以及改变该存储装置的操作状态，以对探测该请求和确定与第二逻辑卷的关联做出响应。
2、 根据权利要求1所述的方法，进一步包括 确定该存储装置与第二逻辑巻不相关联；以及改变该存储装置的操作状态，以对没有在时间间隔内接收到访问 该第一逻辑巻的请求做出响应。
3、 根据权利要求2所述的方法，进一步包括 在该存储装置处于降低的操作状态时探测该请求；以及 改变该存储装置的该降低的操作状态，以对该请求进行服务。
4、 根据权利要求1所述的方法，进一步包括 确定是否可以不改变该存储装置的操作状态来对该请求进行服务；以及对该请求进行服务，以对确定是否可以对该请求进行服务做出响
5、 根据权利要求4所述的方法，进一步包括访问存储器，该存储器与确定是否可以对该请求进行服务相关联;以及使用该存储器对该请求进行服务。
6、 根据权利要求1所述的方法，进一步包括 探测与该第一逻辑巻可操作的相关联的第二存储装置；使用逻辑巻管理器确定该第二存储装置的有效性以处理该请求；以及通过从该逻辑巻管理器向控制器传达命令来改变该第二存储装置 的操作状态，该控制器与该第二存储装置可操作的相耦合。
7、 根据权利要求1所述的方法，进一步包括 探测对该第一逻辑巻有效的多个存储装置；以及 改变该多个存储装置的第二存储装置的操作状态，以对该请求做出响应。
8、 根据权利要求7所述的方法，其中对操作状态的改变包括增加 对第二存储装置的功率输出，以对探测I/O请求做出响应。
9、 根据权利要求7所述的方法，其中对操作状态的改变包括降低 对第二存储装置的功率输出，以对探测I/O请求做出响应。
10、 根据权利要求1所述的方法，进一步包括 确定该第二逻辑巻的第二操作状态；以及改变该存储装置的操作状态，以对探测该第二逻辑巻的第二操作 状态做出响应。
11、 根据权利要求1所述的方法，进一步包括 探测处于节省功率操作状态的存储装置； 将该存储装置的状态传达到请求者； 将该节省功率操作状态改变为激活的操作状态；以及 使用处于该激活的操作状态的该存储装置来处理该请求。
12、 根据权利要求ll所述的方法，进一步包括 向与该状态相关联的该请求者传达延迟时间值；并且 在大约等于该延迟时间值的时间周期后接收来自请求者的第二请
13、 一种处理模块，包括接口，可操作的探测访问逻辑巻的请求，该逻辑巻可操作的与多 个存储装置相关联，该多个存储装置可操作的与多个逻辑巻相关联； 以及控制器，可操作的启动对该逻辑巻和相关联的第一存储装置的操 作状态的改变，以对在时间间隔内探测该请求做出响应。
14、根据权利要求13所述的处理模块，进一步包括 对存储器的访问，该存储器可操作的在该第一存储装置的降低的 操作状态期间存储信息；以及该接口可操作的在该降低的操作状态期间输出该存储的信息，以 对该请求进行服务。
15、根据权利要求13所述的处理模块，进一步包括小型计算机系统接口磁盘柜处理器，可操作的控制与该多个存储装置可操作的相耦合的输出功率；以及其中该小型计算机系统接口磁盘柜处理器可操作的进一歩确定激 活的与未激活的存储装置的数量，以对诊断命令做出响应。
16、根据权利要求15所述的处理模块，其中该小型计算机系统接 口磁盘柜处理器可操作的进一步增加输出功率，以改变未激活的存储 装置的操作状态。
17、 根据权利要求13所述的处理模块，进一步包括廉价磁盘冗余 阵列控制器。
18、 根据权利要求13所述的处理模块，进一步包括逻辑巻管理器。
19、 一种信息处理系统，包括控制器，可操作的改变多个存储装置的操作状态；以及 逻辑巻管理器，可操作的与该控制器相耦合，该逻辑巻控制器可 进行如下操作在访问时间周期内，探测I/O请求以访问与第一逻辑巻 相关联的存储的信息，该第 一逻辑巻可操作的与该多个存储装置相关联；确定该多个存储装置的第一存储装置是否可操作的与第 二逻辑巻和该第一逻辑巻相关联；确定该多个存储装置的第二存储装置的操作状态是否可 操作的与该第二逻辑巻和该第一逻辑巻相关联；以及在访问周期中没有探测到I/O请求时，开始降低该多个 存储装置的操作状态。
20、根据权利要求19所述的信息处理系统，进一步包括 存储装置磁盘柜处理器，可操作的接收识别该多个存储装置中的每一个的操作状态的输入；以及功率输出接口，可操作的与该存储装置磁盘柜处理器相耦合，该功率输出接口可操作的输出功率给该多个存储装置，以对识别该多个存储装置中的每一个的操作状态做出响应。
全文摘要
本发明公开了降低存储装置及相关联的逻辑卷的功率状态的系统、方法及模块。在一种形式中，一种改变存储装置的操作状态的方法可以包括在时间间隔内探测访问第一逻辑卷的请求。该方法也可包括确定存储装置与该第一逻辑卷的关联。该方法可进一步包括确定该存储装置是否与第二逻辑卷可操作的相关联，并改变该存储装置的操作状态，以对探测该请求和确定与该第二逻辑卷相关联做出响应。
文档编号G06F3/06GK101216750SQ20081000150
公开日2008年7月9日 申请日期2008年1月4日 优先权日2007年1月5日
发明者D·A·里夫斯, E·恩德洛克, K·马克思 申请人:戴尔产品有限公司