自动数据存储库多存取器通道上的 存取器命令的连续执行 【技术领域】
本发明涉及自动数据存储库，并且更具体地涉及具有多个可分别相对多个存储架访问和传送便携式数据存储媒体的存取器以及至少一个数据存储驱动器的存储库。
背景技术
自动数据存储库可提供一个用于在便携式数据存储媒体，如磁带盒、光盘盒等等，之中存储大量数据的装置，这些数据存储媒体以立即可以取得的形式存储在存储库的存储架上。便携式数据存储媒体由一个存取器(accessor)相对存储架(shelf)和至少一个数据存储驱动器进行存取和传送，并且数据存储驱动器对便携式数据存储媒体传送数据。
通常，存储在一个自动数据存储库的便携式数据存储媒体中的数据，一旦得到请求，就需要迅速提供。因此，希望自动数据存储库尽可能处于连续工作状态，如公知的“24×7×365”全天候工作。如果只有一个存取器，则在此存取器出现操作失误时就会引起用户停工。因此，添加另一个存取器将有助于减少用户停工和影响。这些存取器通常在同一个通道上工作，为处于一个通道上的整个库服务，并且可以处于“热备用”组态，或者工作在“双工作”组态或“多工作”组态。在热备用组态下只有一个存取器在任何一个单独的时间中是工作的，而另一个存取器处于备用模式，即等待工作存取器发生故障。这样，备用存取器只有在工作存取器发生故障时才会接替工作，并且备用存取器可以推动工作地存取器使其进入一个维修间而(自己)变成工作存取器。工作/备用存取器的示例在美国专利2894461号和6309162号中有描述。在多工作组态中，两个存取器都是工作的，并且在分开的实际(virtual)库中移动，或者在自动数据存储库的可重叠部分中移动。在一个存取器出现故障时，另一个存取器将会推动该故障存取器使其进入一个维修间，并且接管整个自动数据存储库，多工作存取器的例子在美国专利6304524中有描述。
减少用户停工和影响的关键因素是在当一个存取器发生故障时，清除通路或存取器通道，以使库处于全功能状态并且允许另一个存取器对整个库进行访问。因此，如果故障存取器不能移出通道，另一个存取器就要尝试将该故障存取器推进维修间，以使另一个存取器可以对库进行全面访问，从而就可以消除用户停工。然而，确实可能发生由于故障而使库暂停工作的情况。例如，一个可引起用户停工的出错的例子是便携式数据存储媒体盒卡在存取器和驱动器或存储架之间。另一个例子是如果存储媒体盒脱落将存取器的通道堵塞。通道通常是轨道，并且存储媒体盒可以塞在存取器和轨道之间。在各个例子中，存取器发生故障是由于存储媒体盒被卡住或堵塞，并且不可能将故障存取器移动，因而库的运行就将停止。
【发明内容】
本发明公开了一种可提供对自动数据存储库的受限多存取器通道连续执行存取器命令的自动数据存储库、控制器、方法和计算机程序产品。此库包括用于存储便携式数据存储媒体的多个存储架；至少一个数据存储驱动器，用于对便携式数据存储媒体传送数据；以及多个存取器，可分别相对所述多个存储架和数据存储驱动器沿至少一个通道访问和传送便携式数据存储媒体，并且沿该通道存取器互相间会发生干扰。
在一个实施例中，库控制器操纵多个存取器，并且可以根据对存取器中的一个在沿着该通道在一个位置的受限移动的检测，确定另一个存取器沿着该通道的移动范围，以便避免与具有受限移动的另一个存取器在沿着该通道的该位置上发生干扰。
在另一个实施例中，自动数据存储库还包括沿着至少一个通道顺序排列的多个框架，这些框架支撑存储架和数据存储驱动器。库控制器还确定具有受限移动的存取器所在的框架，以便检测具有受限移动的存取器的沿着至少一个通道的位置。
还有，库控制器确定移动范围，包括限制另一个存取器到顺序排列的框架的移动，从与具有受限移动的存取器所在的框架分开的框架一直在朝向另一个存取器的通道方向上延伸到自动数据存储器的一端。
在另一个实施例中，自动数据存储库的存储架沿着通道排列成为多列；并且库控制器还确定具有受限移动的存取器实质上所处的列，以便检测具有受限移动的存取器沿着至少一个通道的位置。
还有，库控制器确定移动范围，包括限制另一个存取器沿着至少一个通道的移动，从与具有受限移动的存取器所在的列分开的列一直在朝向另一个存取器的通道方向上延伸到自动数据存储器的一端。
在另一个实施例中，库控制器还操作多个存取器中的另一个尝试使故障存取器移动，通过不能移动故障存取器检测受限移动，并且在发生故障时检测沿着至少一个通道的另一个存取器的位置。
还有，具有受限移动的故障存取器提供一个移动故障指示，并且库控制器根据从故障存取器接收的移动故障指示检测多个存取器中的一个存取器的受限移动。
在另一个实施例中，自动数据存储库包括用于操作多个存取器中的至少一个的命令的工作队列。库控制器检测在沿着至少一个通道的位置的多个存取器中的一个的受限移动；确定对工作队列的命令的限制，此限制从具有受限移动的存取器的位置起并沿着至少一个通道通过该位置；并且可防止受限命令的执行。另外，此库控制器在相对主机命令出现“硬件”错误时使受限命令失效，以便防止执行受限命令。
在另一个实施例中，其中用于操作存取器的命令至少包括一个起点和一个目的地，此库控制器确定工作队列的命令的起点或目的地是否超出限制，以确定工作队列的命令的限制。
在另一个实施例中，其中自动数据存储库包括多个沿着通道的顺序框架，库控制器确定具有受限移动的存取器所在的框架，并且库控制器确定与具有受限移动的存取器所在的框架分开的顺序框架的工作队列的命令的限制，此框架在朝向另一个存取器的至少一个通道的方向上分开，以确定工作队列的命令的限制。
在一个实施例中，其中存储架沿着通道排列成多列，并且库控制器确定具有受限移动的存取器实际所处的位置，库控制器在与具有受限移动的存取器所在的列分开的列建立对工作队列的命令的限制，以确定工作队列的命令的限制。
为了更全面的了解本发明，应该参照下面的结合附图所作的详细描述。
【附图说明】
图1是根据本发明的一个自动数据存储库的示意图。
图2是图1的自动数据存储库的存取器的透视图。
图3是图1和图2的自动数据存储库的一部分的示意简图。
图4是描述本发明的方法的流程图。
【具体实施方式】
下面参照附图对本发明的优选实施方式进行了说明，其中相似或相同标号代表同一或相似的部件。虽然对本发明的描述是藉助用于达到本发明的目的的最佳模式，但是，本领域技术人员应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的条件下从这些教导可以对本发明实现各种改变。
参照图1可见，示出的自动数据存储库具有一个存储架12的内“墙”和一个存储架14的外墙，架用来存储便携式数据存储媒体。数据存储媒体通常包括一个自装盒。示例包括有各种形式的磁带盒或光盘盒，如ROM，WORM，以及可重写的、及多种格式。此处术语“便携式数据存储媒体”泛指这些媒体类型中的任何一种。
本发明的自动数据存储库是一个多存取器库，图1示意地示出本发明的实施方式，其中具有至少两个存取器16和17。所述存取器可分别相对多个存储架12和14和用于在所访问的便携式数据存储媒体上读和/或写数据的数据存储驱动器18和19访问和传送便携式数据存储媒体。在示例性的自动数据存储库中提供了一个媒体装入/取出端口用于将便携式数据存储媒体插入库内或从库内取出。存取器16和17在轨道22上运动，在存储架12的内墙和存储架14的外墙之间的通路中确定一条通道。
提供一个操作员接口28用于允许一个维修操作员或系统操作员与自动数据存储库进行通信。
其中提供一个库控制器24和辅助或后备控制器25用来对存取器16和17进行操作。库控制器24可包括一个可编程计算机处理器，其中装载有计算机可读代码，用来控制库的操作，并且具体用来控制存取器16和17。在另一个实施方式中，可提供一个嵌入式和/或分布式控制系统，其中的库控制器24和/或25的功能例如是分布在位于在库的多个分布点的多个处理器之间。库控制器通常是从主机系统接受命令来访问特定的便携式数据存储媒体或访问特定存储架中的媒体，以及将数据存储媒体送交数据存储驱动器，并在其后将便携式数据存储媒体送回存储架。命令的开始或访问地点称为起点，而命令的送交地点称为目的地。库控制器通常具有工作队列用来将访问和传送便携式数据存储媒体的命令排成队列。用来读和/或写具体数据或所选择的数据存储媒体上的地点的数据的命令通常直接传送到数据存储驱动器18和19。
自动数据存储库10的一个例子是IBM 3494数据存储库。另一个采用分布控制系统的例子是IBM 3584超级可扩缩磁带库。
在图2中更详细地示出存取器16和17。存取器通过“X”驱动器33(只示出一个驱动器)和与存取器的移动部31相连的相关带在水平方向上沿着库通道在轨道上移动。立柱32与存取器的每个移动部31垂直地相连接并且在上轨34上以提供垂直稳定性。机械操纵器36安装在提升部35上，而“Y”电动机30转动驱动部件40以使机械操纵器36沿着立柱32移动。
在图2所示的实施方式中，每个机械操纵器36都包括作为元件的一组夹具37、38和扫描器或阅读器39。机械操纵器36可转动180°，以使夹具可切换到相对侧，从而可以访问图1中存储架12、14的任何一个上的媒体。这样，任何一个夹具都可以抓取图1的外存储架14上的便携式数据存储媒体并转动将便携式数据存储媒体送交库内部的数据存储驱动器18、19。另一种方法是可在机械操纵器36的相对侧提供单独一组夹具并且在存取器的通道的相对侧提供数据存储驱动器。
扫描器或阅读器39可从便携式数据存储媒体或库上的地点读入信息，如条形码或其他标签信息，来识别媒体或识别存取器在库中的地点。
另外参照图3可见，示出的控制器24藉助通信链路60与存取器16和17相连接。控制器25也可以与存取器连接。通信链路60可以是直接电缆连接、总线系统或无线连接。另外的方法是将分布式处理器安装到存取器和/或数据存储驱动器上和/或库中各处。
参照图1和3可见，示出的存储库的实施方式是配置成多个框架(frame)50、51、52、53、54和55，并且存储架12、14配置成平行列57形式。存储架沿着垂直于轨道22的“Y”轴设置。一个或多个框架50-55也包含数据存储驱动器18、19，其位置为可以使存取器夹具37和38可将便携式数据存储媒体装入驱动器或从驱动器中取出。
要由扫描器或阅读器39阅读的库中提供的地点信息41，如条形码数据，或其他标签信息，用来识别存取器在库中的地点，比如，可用来使存取器伺服机构(servo)初始化。这样，存取器16和17将能够定位所要求的存储架和数据驱动器。此外，存取器16和17将能够识别其在库中的地点，比如，通过对存取器的伺服机构的连续跟踪。通常，连续跟踪既包括“X”方向，也包括“Y”方向。
在每个库的末端设置有维修间44和45。存取器16和17通常是在同一通道上运行沿着一个通道对整个库服务，因此会沿着该通道互相干扰。另外一种方法是可以设置平行通道，但是沿着通道存取器依然会互相干扰。可以利用存储架设置待避间，存取器可转入该待避间而容许另一个存取器沿着主通道通过。存取器16和17可工作于“热备用”组态，或者工作在“双工作”组态或“多工作”组态。在热备用组态下只有一个存取器在任何一个单独的时间中是工作的，而另一个存取器处于备用模式，等待工作的存取器发生运行故障。备用存取器置于维修间44或45中。这样，备用存取器只有在工作存取器发生故障时才会接替工作。再参照图2，备用存取器可以采样缓冲器(bumper)58，59推动发生故障的工作存取器使其进入一个维修间而(自己)变成工作存取器。在多工作组态中，两个存取器16和17都是工作的，并且在分开的实际库中移动，或者在自动数据存储库的可重叠部分中移动。在一个存取器出现故障时，另一个存取器采用缓冲器58，59将推动该故障存取器使其进入一个维修间，并且接管整个自动数据存储库。
本发明针对的是连续执行受限多存取器通道上的存取器命令。再参照图4，图1-图3的存取器16或17的故障在步骤70中感测。此故障可为任何类型的不能立即恢复并妨碍立即继续使用存取器的故障。此故障可被控制器感测到作为一种经过所需次数的重试或其他出错处理过程而不能成功执行命令的故障，或者该故障可由存取器发出故障信号报警。在步骤71，如上所述，控制器24或25操作另一个存取器利用缓冲器58，59将故障存取器推入维修间44或45。另外一种办法或补充办法是故障存取器首先尝试自己移动到维修间。
在图4的在步骤73，检测故障存取器的受限移动(restrictedmovement)。在一个实施方式中是库控制器另外还操作多个存取器的另一个尝试移动故障存取器，通过不能移动故障存取器这一故障而检测受限移动。控制器可以通过移动故障存取器不成功的超时，或通过尽管施加动力另一个存取器的伺服机构仍不能移动，或通过来自另一个存取器的其他信号识别受限移动。在另一个实施方式中，具有受限移动的存取器可提供一个移动故障指示，并且库控制器根据接收到的来自故障存取器的移动故障指示检测受限移动。
如果，不是这样，而是故障存取器可以移动或被移动到维修间，步骤73就转到步骤75，而另一个存取器，如果是处于备用状态，就变成工作存取器；如果是多个工作存取器之一，就接管整个自动数据存储库，如前所述。
在步骤73检测到故障存取器卡住，并且其移动限制在沿着通道上的一个位置，则控制器就在步骤76中检测存取器沿着通道的位置。如上所述，在一个示例中，存取器16和17的伺服系统连续跟踪它们的当前位置。在一个实施方式中，如在步骤77中所指明，控制器可通过伺服系统指示或通过来自另一个存取器的另一个信号识别受限移动的位置。这一个实施方式中，控制器从来自另一个存取器的伺服信息外推故障存取器的位置。在另一个实施方式中，如在步骤78中所指明，具有受限移动的故障存取器可提供其伺服系统的伺服指示来指明其位置。在另外一个实施方式中，在发生故障之前控制器连续跟踪存取器的伺服位置信号，并且将发生故障时的最后位置用作故障存取器的位置。
在步骤80中示出的一个实施方式中，库控制器根据在沿着该通道的一个位置存取器中的一个的受限移动的检测，确定存取器中的另一个存取器沿着该通道的移动范围，以便避免与具有受限移动的存取器在沿着该通道的该位置上发生干扰。
在一个实施方式中，其中自动数据存储库排列为沿着通道顺序排列的框架，库控制器，在步骤80，从伺服信息确定图1和图3的框架50-55中的一个，具有受限移动的存取器位于其中。库控制器确定移动范围，该范围包括限制另一个存取器到该顺序排列的框架的移动，从与具有受限移动的存取器所在的框架分开的框架一直在朝向另一个存取器的至少一个通道方向上延伸到自动数据存储器的一端。比如，如果具有受限移动的存取器是存取器17，并且是位于框架53中，如图3所示，移动范围可确定为框架50、51和52。
在另一个实施方式中，其中自动数据存储库的存储架沿着通道排列成为多列；并且库控制器，在步骤80，确定具有受限移动的存取器实质上所处的图1和图3的存储架12和/或14的列57中的一个列。库控制器确定沿通道的移动范围，该范围包括限制另一个存取器的移动，从与具有受限移动的存取器所在的列分开的列一直在朝向另一个存取器的至少一个通道方向上延伸到自动数据存储器的一端。比如，如果具有受限移动存取器是存取器17，并且实质上是位于列81中，则移动范围可确定为从框架52的列82到框架50的列83。此移动范围可以，比如，利用另一个存取器的“X”伺服位置具体确定。
在另一个实施方式中，图1和图3的库控制器24检测在沿着通道的位置的多个存取器中的一个的受限移动；在图4的步骤84中确定工作队列的命令的限制(limit)，此限制沿着一个通道从具有受限移动的存取器的位置起并通过该位置；并且，在步骤85，禁止(prevent)受限命令(limited command)的执行。对工作队列的命令的这一限制，也可根据框架或列，如上所述。在步骤85，执行未受到受限存取器的限制的命令。
在一个实施方式中，其中库排列为沿着通道顺序排列的多个框架，库控制器确定图1和图3的框架50-55中具有受限移动的存取器所在的那个框架，并且库控制器，在步骤84，确定对与具有受限移动的存取器所在的框架分开的该顺序排列的的框架的工作队列的命令的限制，框架在朝向另一个存取器的通道的方向上分开。比如，如果具有受限移动存取器是存取器17，并且是位于框架53中，则如图3所示，对工作队列的命令限制可确定为框架53，并且在步骤85中对于存取器16图1的框架53-55的任何命令被禁止。未受到受限存取器的限制和/或在移动范围之内的命令被执行。这样，在步骤85，执行对框架50-52的命令。
在一个实施方式中，其中存储架沿着通道排列成为多列；库控制器确定具有受限移动的存取器实质上所处的列，并且，库控制器，在步骤84中，确定对具有受限移动的存取器所在的列分开的列的工作队列的命令的限制，限制列在朝向另一个存取器的通道的方向上分开。比如，如果具有受限移动存取器是存取器17，并且实质上是位于列81中，则如图3所示，对工作队列的命令限制可确定为从列86，并且在步骤85中对访问列86的任何命令或存取器16针对图1的维修间45的命令被禁止。未受到受限存取器的限制的命令被执行。这样，对列82的命令或针对维修间44的命令被执行。
在一个示例中，其中用于操作存取器的命令包括至少一个起点和一个目的地，此库控制器确定工作队列的命令的起点或目的地是否超出工作队列的命令的限制。
在一个示例中，库控制器在出现“硬件”错误时使受限命令失效，以便防止执行受限命令。命令通常是利用主机系统(通过SCSI、光纤通道等等通信系统)、操作屏(panel)或服务屏，或通过万维网发出。“硬件”错误通常是在通信系统的协议内的具体响应。比如，iSCSI协议(也用于光纤通道)“硬件”错误是利用“04”感测键和“4400”附加感测码(ASC)及附加感测码限定符(ASCQ)发出信号。
本发明的方法可由可通过其中装载有计算机可读代码的可编程计算机处理器使用的计算机程序产品执行，其可包括图1和3的库控制器24和/或控制器25。计算机程序产品可存储于存储媒体，如CD-ROM、磁带等等，也可以由主机系统供给控制器。
图1-3示出的自动数据存储库的部件可以变化，组合，并且组合功能可分离，如本领域技术人员所公知的。图4示出的步骤的次序可以改变，也可以去掉或增加其他步骤，如本领域技术人员所公知的。
虽然对本发明的优选实施方式已经结合附图进行了详细描述，但显然本领域技术人员易于想到在不脱离后附的权利要求的精神和范围的条件下的实施例的各种修改和变化。