【手続補正書】
【提出日】平成17年1月28日(2005.1.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】データ記憶システム、データ保護処理方法及びデータ保護装置
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不揮発性メモリと、
ＵＰＳ、ホストＣＰＵ、電源および永久メモリに接続するアレイコントローラであって、前記電源の障害が発生すると、書込みコマンド情報を退避させるため、前記不揮発性メモリに接続される前記アレイコントローラと、
を含むことを特徴とするデータ記憶システム。
【請求項２】
前記不揮発性メモリは、不揮発性ランダムアクセスメモリであることを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶システム。
【請求項３】
前記アレイコントローラに接続された揮発性メモリをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶システム。
【請求項４】
前記揮発性メモリは、揮発性ランダムアクセスメモリであることを特徴とする請求項３に記載のデータ記憶システム。
【請求項５】
前記書込みコマンド情報は、データを含むことを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶システム。
【請求項６】
前記不揮発性メモリは、セグメントを含むことを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶システム。
【請求項７】
前記セグメントの少なくとも１つは、トランザクションレコードを含むことを特徴とする請求項６に記載のデータ記憶システム。
【請求項８】
前記トランザクションレコードは、フラグ部、カウント部、アドレス部およびデータ部を含むことを特徴とする請求項７に記載のデータ記憶システム。
【請求項９】
前記セグメントの前記データ部の大きさは可変であることを特徴とする請求項６に記載のデータ記憶システム。
【請求項１０】
前記セグメントの少なくとも１つは、パリティデータを含むことを特徴とする請求項６に記載のデータ記憶システム。
【請求項１１】
前記アレイコントローラは、
前記ホストＣＰＵに接続するホストＣＰＵポート、アレイコントローラＣＰＵ、および前記ＵＰＳに接続するＵＰＳポートを含み、
前記ホストＣＰＵポート、前記アレイコントローラＣＰＵおよび前記ＵＰＳは、アドレスバスおよびデータバスを介して相互に接続されることを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶システム。
【請求項１２】
電源の停電中、データを保護するシステムを動作させるデータ保護処理方法であって、
少なくともホストＣＰＵからのデータを含むホスト書込みコマンドを受信するステップと、
メモリに前記データを記憶するステップと、
停電の有無を判定するステップと、
停電がない場合、前記ホストＣＰＵに書込み確認を送るステップと、
停電がある場合、不揮発性メモリに前記データを書込むステップと、
停電がある場合、前記不揮発性メモリへの書込みステップの後で、前記ホストＣＰＵに書込み確認を送るステップと、
を含むことを特徴とするデータ保護処理方法。
【請求項１３】
永久メモリに前記データを書込むステップを更に含むことを特徴とする請求項１２に記載のデータ保護処理方法。
【請求項１４】
システムの電力が投入されると、前記不揮発性メモリがデータを含む完全なトランザクションレコードを含んでいるか否かを判定するステップと、
前記永久メモリに前記完全なトランザクションレコードの前記データを書込むステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１２及び１３に記載のデータ保護処理方法。
【請求項１５】
前記データは、パリティデータであることを特徴とする請求項１４に記載のデータ保護処理方法。
【請求項１６】
停電の有無を判定する前記ステップは、
ＵＰＳによって停電フラグがセットされているか否かを判定するステップと、
停電フラグがセットされている場合、安全書込みモードを示すように書込みモードフラグをセットするステップと、
を含むことを特徴とする請求項１２に記載のデータ保護処理方法。
【請求項１７】
ダーティ情報を前記不揮発性メモリから前記永久メモリに書込むステップをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載のデータ保護処理方法。
【請求項１８】
前記停電フラグがセットされている場合、書込みモードフラグを正常状態にセットするステップをさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載のデータ保護処理方法。
【請求項１９】
前記停電がある場合、安全書込みモードに入りかつ該安全書込みモードにおいて、
前記不揮発性メモリのセグメントが使用可能になるまで処理を待つステップと、
前記使用可能な不揮発性メモリのセグメントに関連する状態フラグを「構築」状態にセットするステップと、
データを含むトランザクションレコードを前記不揮発性メモリのセグメントに書込むステップと、
前記不揮発性メモリのセグメントの状態フラグを「書込み」状態にセットするステップと、
前記ホストＣＰＵに書込み確認を送るステップと、
前記永久メモリにデータを記憶するステップと、
前記不揮発性メモリのセグメントの状態フラグを「空き」状態にセットするステップと、
を実行するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載のデータ保護処理方法。
【請求項２０】
不揮発性メモリと、ＵＰＳと、ホストＣＰＵと、電源と、永久メモリと、前記ＵＰＳ、ホストＣＰＵ、電源および永久メモリに接続されたアレイコントローラであって、
電源の障害が発生すると、少なくともデータを含む書込みコマンド情報を退避させるため、前記不揮発性メモリに接続される前記アレイコントローラと、
含むことを特徴とするデータ記憶システム。
【請求項２１】
前記不揮発性メモリは、不揮発性ランダムアクセスメモリであることを特徴とする請求項２０に記載のデータ記憶システム。
【請求項２２】
前記アレイコントローラに接続された揮発性メモリをさらに含むことを特徴とする請求項２０に記載のデータ記憶システム。
【請求項２３】
前記揮発性メモリは、揮発性ランダムアクセスメモリであることを特徴とする請求項２２に記載のデータ記憶システム。
【請求項２４】
前記ＵＰＳは、停電フラグを含むことを特徴とする請求項２０に記載のデータ記憶システム。
【請求項２５】
前記不揮発性ランダムアクセスメモリは、セグメントを含むことを特徴とする請求項２１に記載のデータ記憶システム。
【請求項２６】
電源の停電中、データを保護するデータ保護装置であって、
ホストからデータを含むホスト書込みコマンドを受信する手段と、
メモリに前記データを記憶する手段と、
停電の有無を決定する手段と、
停電がない場合、前記ホストに書込み確認を送る手段と、
停電がある場合、不揮発性メモリに前記データを書込む手段と、
停電がある場合、前記不揮発性メモリに書込んだ後で、前記ホストに書込み確認を送る手段と、
を含むことを特徴とするデータ保護装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ記憶システム、データ保護処理方法及びデータ保護装置に関し、より詳細には、ＲＡＩＤシステムにおいて電源障害が発生した場合、処理中のデータの消失を防止するシステム、方法及び装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るデータ記憶システムには、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）を使用して、ＡＣ電力障害に基づくデータ消失の機会を大幅に減少させるＲＡＩＤシステムが含まれる。このＲＡＩＤシステムには２つの書込みモード（write mode）がある。正常（normal）書込みモードの場合、アレイコントローラ（データ保護装置）がホストコンピュータからデータを受信すると、ホストコンピュータは書込み確認（write confirmation）を受信する。しかし、安全（safe）書込みモードの場合、アレイコントローラは、ホストコンピュータから受信した、ディスク装置に書込むデータをすべてＮＶＲＡＭにコピーする。その後、アレイコントローラはホストコンピュータに書込み確認を送る。アレイコントローラは、ＵＰＳ（無停電電源装置）が与える停電（power-out ）フラグをポーリングして、正常書込みモードと安全書込みモードとの間を適切に切り替える。アレイコントローラは、停電フラグの状態をチェックしてＡＣ電力障害の有無を決定する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
処理の観点から、本発明に係るデータ保護処理方法には、停電に基づくデータの消失を防止する以下のステップを含んでいればよい。これらのステップには、データを含むホスト書込みコマンドをホストＣＰＵから受信すること、揮発性メモリにデータを記憶すること、および停電の有無を決定することが含まれている。追加ステップには、停電がない場合、書込み確認をホストＣＰＵに送ることと、停電がある場合、データを不揮発性メモリに記憶することとが含まれている。その上この処理には、停電がある場合、データを不揮発性メモリに書込むステップの後で、ホストＣＰＵに書込み確認を送るステップが含まれている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の好適実施例は、たとえば、データ記憶システムを構成するＲＡＩＤシステムに対して常にバッテリバックアップをする必要を解消している。これらの実施例においては、電力障害のある場合、ＵＰＳはフラグをセットする。電力障害信号を受信すると、ＲＡＩＤシステムは安全モードで動作することを開始する。以下詳細に考察するとおり、安全モードは、ＮＶＲＡＭ（Non-Volatile Random Access Memory ）のような不揮発性メモリにデータを書込む処理をする。ＮＶＲＡＭは、外部電源が故障した後でも、独立した電源を必要とせずに何年もの間データを保持する。したがって、主電源装置が回復すると、ＲＡＩＤシステムによって、ＮＶＲＡＭに記憶されたデータを検索することができる。費用を最小にするため、ＮＶＲＡＭを小さくしておけばよい。ＮＶＲＡＭの一例として、ダラス・セミコンダクタ株式会社（Dallas Semiconductor Corporation ）（ＤＳ１３４５ＹＬＰＭ／ＡＢＬＰＭ）による１０２４Ｋ不揮発性ＳＲＡＭおよびダラス・セミコンダクタ株式会社による２５６Ｋ不揮発性ＳＲＡＭ（部品番号ＤＳ１３３０ＹＬＰＭ／ＡＢＬＰＭ）がある。不揮発性メモリの別の例は、フラッシュＲＡＭのようなフラッシュメモリである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
図１は、ＲＡＩＤシステムに実現された本発明の第１の好適実施例を示す。図１は、電源障害に基づくデータの消失を防止するため、ＮＶＲＡＭと組み合わせたＵＰＳを使用するＲＡＩＤシステムのブロック図である。図１において、ＣＰＵ１１０を含むホストコンピュータは、データ保護装置を構成するアレイコントローラ１１４に接続されている。アレイコントローラ１１４は、電源を供給する電源装置（power supply)１２２に接続されている。電源装置１２２は、ＵＰＳ１１８に接続され、ＵＰＳ１１８はＡＣ（交流）電源１２４に接続される。図１には電源装置とＵＰＳとを別々に示しているが、ＵＰＳには電源装置１２２が含まれていることもある。電源１２４が障害になると、ＵＰＳ１１８は停電フラグ１３８をセットする。アレイコントロ1ーラ１１４は、ＮＶＲＡＭ１２６およびディスクＲＡＭ１２８を有している。ＮＶＲＡＭ１２６は図２、９に詳細に示されている。アレイコントローラ１１４は１つのディスク装置セット１３０に接続され、ディスク装置セット１３０には複数のハードディスク装置１３４が含まれる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
ＮＶＲＡＭ１２６の中の情報は、図１のＲＡＩＤシステムの電源がオンになったときでも、アレイコントローラ１１４の動作に影響を与える。図３、４は、図１のＲＡＩＤシステムの電源オン後のアレイコントローラ１１４のデータ保護処理機能（データ保護処理方法）を示している。図３のフローチャートに示すとおり、電源がオンになると、アレイコントローラ１１４はＮＶＲＡＭ１２６の中のデータの状態をチェックし、ＮＶＲＡＭ１２６の状態フラグ２１８の状態に依存してデータを処理する。説明を簡単にするため、図３、４は、アレイコントローラ１１４が１つの状態フラグ２１８をチェックする場合を説明している。しかし、１つの状態フラグ２１８に対する図３、４に示すステップは、ＮＶＲＡＭ１２６に記憶されている全状態フラグに対しても行なわれる。