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JP3743018B2 - Data recording device - Google Patents
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JP3743018B2 - Data recording device - Google Patents

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、複数のAVデータを同時的に入出力することが可能なデータ記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
これまでの、たとえばデジタル化されたオーディオデータおよびビデオデータのいずれかまたは両方を含むAVデータのような、大容量のデータを記録することのできるデータ記録装置としては、図9および図10に示すような構成のデータ記録装置がある。
図9は、そのようなデータ記録装置の構成を示すブロック図であり、データ記録装置800は、CPUバス811に、CPU801、ROM802、RAM803、モニタ805、キーボード807、記録部、および、I/O部が接続された構成である。モニタ805はビデオI/F804を介して、キーボード807はキーボードI/F806を介して、各々CPUバス811に接続されている。また記録部は、図示のごとく、ディスクアレイ制御部808、p個のハードディスク装置809-1〜809-pからなる構成である。またI/O部は、q個のI/Oチャネル810-1〜810-qを有する。
【0003】
このような構成のデータ記録装置においては、I/Oチャネル810-i(i=1〜q)から入力されたデータは、CPUバス811を介してディスクアレイ制御部808に入力され、このディスクアレイ制御部808により制御されてハードディスク装置809-1〜809-pに記録される。また、ハードディスク装置809-1〜809-pから読み出されたデータは、ディスクアレイ制御部808からCPUバス811を介してI/Oチャネル810-i(i=1〜q)に入力され、外部に出力される。
この時、書き込みまたや読み出しのためのファイル名などのデータは、キーボード807より入力される。また、データをハードディスク装置809-i〜809-pのどの番地に記録するか、またはどの番地から再生するかなどの管理、および制御は、ROM802またはRAM803に記録されているプログラムおよび管理データに従ってCPU801で行われる。
【0004】
そのようなデータを記録することのできるこれまでのデータ記録装置の他の例を図10に示す。
図10は、そのデータ記録装置の構成を示すブロック図である。基本的な構成部は、図9に構成を示したデータ記録装置800と同じであるが、図10のデータ記録装置820においては、CPUバス811とは別のサブバス813を介して入出力されるデータの転送を行うようにしている。そしてCPUバス811とサブバス813の間には入出力制御部812が設けられ、両バス間のデータの転送を制御している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述したようなデータ記録装置においては、特にAVデータのようなデータ量の多いデータの入出力処理を、複数のI/Oチャネルを利用して複数同時的に行おうとすると、十分効率よく行えないという問題があった。
【0006】
具体的には、図9に構成を示したようなこれまでのデータ記録装置においては、入出力を行うデータがCPUバスを介して転送されるため、バスの容量により転送可能なデータ量が制限を受けてしまい、複数の入出力処理を十分高速に行うことができなかった。また、このデータ記録装置のCPUには、ファイルシステムの管理、リアルタイムの入出力制御、同時書き込み時の排他制御、アドレス計算、空き領域管理などの種々の処理が集中しており、制御のために複雑なプログラムが必要な上に、非常に高性能なCPUを用いる必要があった。さらにそれでも、場合によっては適切に処理を行うことができなかった。
【0007】
また、図10に構成を示したようなデータ記録装置においては、バスが分割されているため図9のデータ記録装置に比べればバスによる制限は緩和されているものの、依然各I/Oチャネルとハードディスク装置の間は共通バスを使用しているため、バスによる前記転送量の制限は存在する。また、前記CPUへの処理の集中は同じであり、制御のために複雑なプログラムが必要な上に、非常に高性能なCPUを用いる必要があった。さらにそれでも、場合によっては適切に処理を行うことができないという問題も同じく存在した。
【0008】
したがって、本発明の目的は、AVデータなどの大容量のデータの転送を複数、同時に行える程度に、効率よくデータの入出力が行えるようなデータ記録装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、たとえばバスやCPUなどの、一部の手段に処理やデータが集中するのを防ぐようにした。すなわち、I/Oチャネル自体がCPUを備え、高度な管理や制御の処理を行えるようにした。またこれにより、全体を制御するCPUへの負担を少なくするようにした。そして、一元的な管理が必要な各I/Oチャネルの排他的な制御は、各I/Oチャネルごとの記憶領域のアクセス手段に所定の手段を適用し、確実にしかも効率的に行えるようにした。
【0010】
したがって、本発明のデータ記録装置は、複数の部分領域に分割される記録領域を有するデータ記録手段と、前記データ記録手段の分割された部分領域各々に対応して設けられ、前記データ記録手段へのデータの書き込みは当該対応部分領域のみを対象として行い、前記データ記録手段に記録されているデータの読み出しは全記録領域を対象として行う複数のデータ入出力手段と、入力される制御信号に基づいて前記各データ入出力手段に少なくともデータの書き込みおよび読み出しを指示する入出力管理手段とを有する。
【0011】
好適には、前記複数のデータ入出力手段は、前記データ記録手段の全記録領域に記録されているデータの管理データを各々有し、前記入出力管理手段は、前記データ記録手段のいずれかの前記部分領域の記録内容が更新された場合に、前記複数のデータ入出力手段各々に対して、前記データが更新された領域に対応する前記データ入出力手段の管理データに基づいた管理データの更新を指示する。
【0012】
また好適には、前記データ記録手段は、複数のデータ記録装置と、前記複数のデータ記録装置を論理的に1つのアドレス空間で管理可能なように制御するディスクアレイ制御手段とを有するディスクアレイ装置である。
【0013】
特定的には、前記データ記録手段は、オーディオデータおよびビデオデータのいずれかまたは両方を含むAVデータを記録するAVデータ記録手段であり、前記データ入出力手段は、前記AVデータの入力および出力を同時的に行う。
【0014】
【作用】
本発明のデータ記録装置によれば、データ記録時は、入出力管理手段から所定のデータ入出力手段にデータの書き込みが指示され、そのデータ入出力手段によりデータ記録手段に対するデータの書き込みが行われる。この時には、データ記録手段の複数の部分領域の中の、そのデータ入出力手段に対応付けられた所定の領域中にそのデータの書き込みが行われる。
データ再生時には、入出力管理手段から所定のデータ入出力手段にデータの読み出しが指示され、そのデータ入出力手段によりデータ記録手段からのデータの読み出しが行われる。この時には、データ記録手段の全ての記録領域をアクセス対象としてデータの読み出しが行われる。
これらのデータ記録および再生の処理は、複数のデータ入出力手段において、各々独立して同時的に行われる。
【0015】
【実施例】
本発明のデータ記録装置の一実施例を図1〜図8を参照して説明する。
本実施例のデータ記録装置は、複数のデジタルAVデータを記録する大容量のデータ記録装置であり、さらに、複数の入出力チャネルを介して複数系列のAVデータを同時的に入出力可能なAVデータ用のデータ記録装置である。
図1は、本発明のデータ記録装置の構成を示すブロック図である。
データ記録装置100は、入出力管理部110、n個のデータ入出力部120-1〜120-n、ディスクアレイ制御部130、および、m個のハードディスク装置150-1〜150-mを有する。
【0016】
まず、各部の構成について説明する。
まず、入出力管理部110の構成について図2を参照して説明する。
図2は、入出力管理部110の構成を示すブロック図である。
入出力管理部110は、データ記録装置100の全体を制御するメイン回路であり、通常の演算処理装置により構成される。
入出力管理部110は、CPU111、ROM112、RAM113、ビデオI/F114、モニタ115、キーボードI/F116、キーボード117、および、n個のシリアル入出力I/F118-1〜118-nを有し、これらがCPUバス119を介して図示のごとく接続されている。
【0017】
CPU111は通常のプロセッサであり、ROM112またはRAM113に格納されているプログラムに従って動作する。このCPU111においては、ファイル管理およびファイルの入出力の制御を行うプログラムが通常は実行され、その環境下で作業者はモニタ115およびキーボード117を介してデータの記録、および、再生の作業を行う。
ROM112およびRAM113には前記プログラムの他に、シリアル入出力I/F118の数nなどの装置構成のデータや、記録されるAVデータの管理データなども記録される。
【0018】
モニタ115は、作業者への入力要求や状態表示、あるいは管理データの表示などを行う表示手段であり、ビデオI/F114を介してCPUバス119に接続されている。また、モニタ115においては、AVデータの表示も行うことができる。
キーボード117は、作業者が作業の指示やファイル名の入力などを行う入力手段であり、キーボードI/F116を介してCPUバス119に接続されている。
n個のシリアル入出力I/F118-1〜118-nは、データ入出力部120との間でAVデータの入出力を指示するためのインターフェイス手段であり、n個のデータ入出力部120-1〜120-nに対して1対1に接続されている。
【0019】
次に、データ入出力部120の構成について図3を参照して説明する。
図3は、データ入出力部120の構成を示すブロック図である。
データ入出力部120は、CPU121、ROM122、RAM123、シリアル入出力I/F124、ビデオI/F125、および、SCSIコントローラ126を有し、これらがバス127を介して図示のごとく接続されている。
【0020】
CPU121は通常のプロセッサであり、ROM122またはRAM123に格納されているプログラムに従って動作する。このCPU121が、入出力管理部110、ディスクアレイ制御部130および外部との間のデータの入出力のリアルタイム制御、ファイルシステムの管理、ディスクアレイ制御部130のアドレス計算や空き領域管理などを行う。
RAM113には前記プログラムの他に、ハードディスク装置150に記録されているデータの管理データも記録される。
【0021】
シリアル入出力I/F124は、入出力管理部110とのインターフェイスであり、入出力管理部110との制御信号の入出力を行う。また、入出力管理部110からの要求に応じて再生AVデータを出力する場合もある。
ビデオI/F125は、外部とのデジタルAVデータの入出力を行うインターフェイスである。
SCSIコントローラ126は、ディスクアレイ制御部130を介してハードディスク装置150-1〜150-mとデータの入出力を行うためのインターフェイスである。なお、データ入出力部120から見ると、m個のハードディスク装置からなるハードディスク装置150-1〜150-mは、1つの連続した論理アドレス空間としてアクセス可能になっている。
【0022】
次に、ディスクアレイ制御部130の構成について図4を参照して説明する。図4は、データ記録装置100のディスクアレイ制御部130の構成を示すブロック図である。
ディスクアレイ制御部130は、CPU131、第1のSCSIコントローラ132-1〜132-n、第1のアドレスジェネレータ133、第2のアドレスジェネレータ134、第1のクロスバスイッチ135、第1のデータメモリ136、第2のデータメモリ137、第2のクロスバスイッチ138、および、第2のSCSIコントローラ139-1〜139-mを有する。
【0023】
CPU131は、ディスクアレイ制御部130を構成する各部を制御するプロセッサである。
第1のSCSIコントローラ132は、データ入出力部120とのデータの入出力を行うためのインターフェイスであり、n個のデータ入出力部120-1〜120-nに対応してn個設けられている。
第1のアドレスジェネレータ133は、データ入出力部120-1〜120-nとの間で入出力が行われるデータについて、第1のデータメモリ136または第2のデータメモリ137にリードまたはライトするためのアドレスを発生する。
【0024】
第2のアドレスジェネレータ134は、ハードディスク装置150-1〜150-mとの間で入出力が行われるデータについて、第1のデータメモリ136または第2のデータメモリ137にリードまたはライトするためのアドレスを発生する。
第1のクロスバスイッチ135および第2のクロスバスイッチ138は、入力される切換信号に基づいて、入力側と出力側の接続状態を切り換えるスイッチである。すなわち、入力される切換信号に応じて、a−c,b−dが各々接続されている状態と、a−d,b−cが各々接続されている状態が適宜切り換えられる。
【0025】
第1のデータメモリ136および第2のデータメモリ137は、入出力されるデータを所定単位ごとに一時的にバッファリングしておくためのメモリである。各メモリには、第1のアドレスジェネレータ133または第2のアドレスジェネレータ134で発生されたアドレスが第1のクロスバスイッチ135により選択され入力される。
第2のSCSIコントローラ139は、ハードディスク装置150とのデータの入出力を行うためのインターフェイスであり、m個のハードディスク装置150-1〜150-mに対応してm個設けられている。
【0026】
次に、このような構成のデータ記録装置100の基本的な動作について説明する。
まず、ディスクアレイ制御部130の内部の動作について説明する。
データ入出力部120とハードディスク装置150の間のデータの転送を行う場合には、まず、第1のクロスバスイッチ135および第2のクロスバスイッチ138の両方をa−c,b−dが各々接続されるように切り換えておく。この状態においては、データ入出力部120と第1のデータメモリ136が接続され、ハードディスク装置150と第2のデータメモリ137が接続される。したがって、データ入出力部120から入力されたデータは、第1のアドレスジェネレータ133で発生されるアドレスに基づいて第1のデータメモリ136に格納され、ハードディスク装置150から読み出されたデータは、第2のアドレスジェネレータ134で発生されるアドレスに基づいて第2のデータメモリ137に格納される。
【0027】
次に、第1のクロスバスイッチ135および第2のクロスバスイッチ138の両方をa−d,b−cが各々接続されるように切り換えると、データ入出力部120と第2のデータメモリ137が接続され、ハードディスク装置150と第1のデータメモリ136が接続される。したがって、この状態では、第2のアドレスジェネレータ134で発生されるアドレスに基づいて第1のデータメモリ136から読み出されたデータは、第2のSCSIコントローラ139を介してハードディスク装置150に記録される。また、第1のアドレスジェネレータ133で発生されるアドレスに基づいて第2のデータメモリ137から読み出されたデータは、第1のSCSIコントローラ132を介してデータ入出力部120に出力される。
【0028】
このように、ディスクアレイ制御部130においては、第1のクロスバスイッチ135および第2のクロスバスイッチ138を適宜切り換えることにより、データ入出力部120とディスクアレイ制御部130との間のデータ転送と、ハードディスク装置150とディスクアレイ制御部130との間のデータ転送、すなわち、データ入出力部120とハードディスク装置150との間のデータの入力と出力を同時に行うことができる。
【0029】
次に、ディスクアレイ制御部130におけるハードディスク装置150へのデータの記録動作について図5および図6を参照して説明する。
図5は、データ入出力部120からディスクアレイ制御部130の第1のデータメモリ136にデータを書き込む状態を示す図である。
図6は、ディスクアレイ制御部130の第1のデータメモリ136からハードディスク装置150-1〜150-mにデータを転送する状態を示す図である。
なお、ここでは説明のために、データ入出力部120は4個のデータ入出力部120-1〜120-4より構成され、また、ハードディスク装置150は8個のハードディスク装置150-1〜150-8より構成されるものとする。
【0030】
4個のデータ入出力部120-1〜120-4が同時にデータの書き込みを行う場合、図5に示すように、時間Tsの間でデータ入出力部120-1〜120-4は同時に第1のデータメモリ136のBlock1〜Block4にデータを書き込む。時間Tsが経過すると、前述したように第1のクロスバスイッチ135および第2のクロスバスイッチ138が切り換えられ、第1のデータメモリ136は図6に示すように、ハードディスク装置150-1〜150-8に接続される。
第1のデータメモリ136からハードディスク装置150-1〜150-8にデータの転送を行う際には、4回に分けて書き込まれる。最初の時間Ts/4でデータD11〜D81をハードディスク装置150-1〜150-8に同時に書き込む。そして、次の時間Ts/4でデータD12〜D82をハードディスク装置150-1〜150-8に同時に書き込み、以後同様に時間Ts/4ごとにデータD13〜D83,D14〜D84をハードディスク装置150-1〜150-8に同時に書き込む。
【0031】
本実施例のデータ記録装置100のディスクアレイ制御部130においては、このように1チャネル分のデータを分割して複数のディスク装置に記録している。以後、この処理をストライピング処理と言う。
データ記録装置100において、外部からデータ入出力部120へ、および、データ入出力部120からディスクアレイ制御部130へのAVデータの転送は比較的に高速に行われるが、ハードディスク装置150へのデータの書き込み速度、および、読み出し速度は比較的遅く、効率のよいデータの転送が行えない可能性がある。そこで、本実施例のディスクアレイ制御部130においては、第1のデータメモリ136および第2のデータメモリ137を用いてこのようなストライピング処理を行い、ハードディスク装置150と効率よくデータの転送が行えるようにしている。
【0032】
次に、このようなデータ記録装置100に記録されているデータの管理方法について図7および図8を参照して説明する。
本実施例のデータ記録装置100においては、ディスクアレイ制御部130に管理されている複数のハードディスク装置150-1〜150-mからなる記録部は、全体として1つの論理アドレス空間を形成する。しかし、この記録部は、データ入出力部120の数nと同じ数のパーティションに区切られている。そして、各パーティションは各々1つのデータ入出力部120に対応付けられている。
なお、この時、各パーティションのサイズは異なっていてもよいが、重複する領域があってはならない。
【0033】
そして、各データ入出力部120-i(i=1〜n)は、対応するパーティションに対してのみデータの書き込みが可能であり、そのデータ入出力部120-i(i=1〜n)に対応していない他のパーティションへのデータの書き込みを行うことはできない。
また、各データ入出力部120-i(i=1〜n)でデータの書き込みが行われた際には、全てのデータ入出力部120-i〜120-nの管理データが更新される。これにより、各データ入出力部120-i(i=1〜n)は、全論理空間よりデータの読み出しが可能となる。
【0034】
具体的に、図7を参照して説明する。
図7に示す例において、ディスクアレイ制御部130で管理される記録領域は、0000h番地からFFFFh番地までの論理空間を有し、0000h〜3FFFh番地、4000h番地〜7FFFh番地、8000h番地〜BFFFh番地、および、C000h番地〜FFFFh番地の4つのパーティションP1〜P4に区切られている。さらに、前記各パーティションは、各々データ入出力部120-1、データ入出力装置120-2、データ入出力装置120-3、および、データ入出力装置120-4に対応付けられている。
【0035】
図7に示すような構成においては、図7(A)に示すように、データライト時には、各データ入出力部120-1〜120-4は各々対応する領域にのみ書き込みが可能である。すなわち、データ入出力部120-1は第1のパーティションP1に、データ入出力装置120-2は第2のパーティションP2に、データ入出力装置120-3は第3のパーティションP3に、データ入出力装置120-4は第4のパーティションP4にデータの書き込みが可能である。そして、各々その他のパーティションにデータを記録することはできない。
またデータのリード時には、図7(B)に示すように、各データ入出力部120-1〜120-4は全記録領域のデータを読み出すことができる。すなわち、各データ入出力部120-i(i=1〜4)に対応するパーティション以外のパーティションに記録されているデータも読み出すことができる。
【0036】
複数のデータ入出力部120-1〜120-nが各々独立に動作する本実施例のデータ記録装置100のような構成において、前述したように、データの書き込みについては対応するパーティションのみを対象とし、データの読み出しに関しては全ての記録領域を対象とする場合には、各データ入出力部120-1〜120-nの管理データは、そのデータ入出力部120-i(i=1〜n)以外のデータ入出力部120-k(k=1〜n,k≠i)で記録されたデータに対応して、更新される必要がある。
【0037】
その管理データの更新の処理について、図8を参照して説明する。
図8は、データの記録時の各部の処理を説明するためのフローチャートである。
なお、図8においては、データ入出力部120-1よりデータを書き込む場合を例示して前記処理を説明する。
まず、データの書き込み処理が指示されると、入出力管理部110がデータ入出力部120-1にデータの書き込み命令を出力する(ステップS1)。その命令に基づいて、データ入出力部120-1はデータの書き込みを行う(ステップS2)。データの書き込みが終了したら、データ入出力部120-1はその対応記録領域内の所定の領域に記録されているデータ管理情報を、前記書き込みに基づいて更新する(ステップS3)。
【0038】
そしてデータ入出力部120-1は書き込み処理が終了した旨の信号を入出力管理部110に入力する(ステップS4)。入出力管理部110では、前記信号を受け取ったら、前記データの書き込みを行ったデータ入出力部120-1以外のデータ入出力部120-2〜120-4に、データ入出力部120-1の管理データを用いて各データ入出力部120-i(i=2〜4)の管理データを更新する命令を出力する(ステップS5)。そして、各データ入出力部120-i(i=2〜4)で、データ入出力部120-1の記録領域に記録されているデータ入出力装置120-1の管理データを読み出し、その管理データに基づいて各データ入出力部120-i(i=2〜4)の管理データを更新する(ステップS6)。
【0039】
このような処理を行うことにより、データの書き込みについては対応するパーティションのみを対象とし、データの読み出しについては全ての記録領域を対象とすることが可能となる。
【0040】
次に、データ記録装置100の動作について説明する。
まず、外部から入力されたデジタルビデオ信号をデータ記録装置100に記録する場合の動作について説明する。
まず、記録するAVデータのファイル名、記録時間、使用するデータ入出力部120の種類などのデータが、たとえば、入出力管理部110のキーボード117より入力される。その入力されたデータに基づいて、入出力管理部110は、そのデータ入出力部120-i(i=1〜n)の対応する記録領域に空きがあるか否かを調べる。空きがあった場合には、入出力管理部110はそのデータ入出力部120-iに対してファイル名と記録時間を指定し、記録を命令する。
【0041】
データ入出力部120-iは、ディスクアレイ制御部130に、入力されたデジタルAVデータの単位時間(ΔT)分のデータを転送し、それを記録する論理的な空間の開始番地とサイズを指示する。ディスクアレイ制御部130は、単位時間(ΔT)分のデータを前述したストライピング処理し、そのデータをハードディスク装置150-1〜150-mに書き込むために、各ハードディスク装置150-1〜150-mに対して開始番地とデータサイズと、書き込みの信号を送る。これらの信号の送出はSCSIプロトコルに基づいて行われる。
そして、この単位時間(ΔT)ずつの処理を繰り返し、書き込みデータを全て記録する。
【0042】
データの書き込みが終了したら、データの書き込みを行ったデータ入出力部120-iはファイル情報(ファイル名、データサイズ、データを記録した位置など)をディスクアレイ制御部130を介してハードディスク装置150-1〜150-mに記録する。また、そのデータ入出力部120-iは、入出力管理部110に対して、デジタルAVデータの記録が終了した旨の信号を出力する。
入出力管理部110においては、そのデータ入出力部120-i以外のデータ入出力部120-k(k=1〜n,k≠i)に対して、ファイル情報更新の命令を送出する。これにより、各データ入出力部120-k(k=1〜n,k≠i)においては、ディスクアレイ制御部130を介してファイル情報を獲得し、管理データを更新する。
【0043】
次に、データ記録装置100に記録されているデジタルビデオ信号を再生して外部に出力する場合の動作について説明する。
まず、再生するAVデータのファイル名と使用するデータ入出力部120の種類などのデータを、たとえば、入出力管理部110のキーボード117より入力する。入出力管理部110は、その指定されたデータ入出力部120-i(i=1〜n)に、前記ファイル名のAVデータの再生命令を送出する。
【0044】
データ入出力部120-iは、単位時間(ΔT)分のデータをリードするために、そのデータ入出力部120-iの管理データを参照して、ディスクアレイ制御部130に対して、論理空間中の読み出し開始番地とサイズを指示する。ディスクアレイ制御部130は、ストライピング処理された単位時間(ΔT)分のデータをハードディスク装置150-1〜150-mからリードするために、ハードディスク装置150-1〜150-m各々に対して開始番地とデータサイズと読み出し命令を送出する。なお、この命令の送出はSCSIプロトコルに従って行う。
【0045】
各ハードディスク装置150-1〜150-mは、ディスクアレイ制御部130にデータを出力する。ディスクアレイ制御部130はストライピング処理されたデータを1つのデータストリームに戻して、前記データ入出力部120-iに出力する。データ入出力部120-iはそのデータを適宜外部に出力する。データ入出力部120-iは、そのAVデータの記録内容が全て出力されるまで、前記単位時間(ΔT)ずつの処理を繰り返し、全てのデータを出力したら処理を終了する。
【0046】
以上説明したように、本実施例のデータ記録装置によれば、AVデータを複数台のディスク装置に適切に記録することができる。また、その際に、複数の入出力チャネルを用いて、複数系統のAVデータの入出力を同時的に行うことができる。この時には、各入出力チャネルについて、書き込み処理を行うことのできるディスク上の領域が決定されているので、複数のAVデータの書き込みを同時的に行っても、適切に排他制御をすることができる。
したがって、本実施例のデータ記録装置は、AVデータなどの連続的な大容量のデータを記録するのに好適なデータ記録装置である。
【0047】
なお、本発明のデータ記録装置は、本実施例に限れるものではなく、種々の改変が可能である。
たとえば、各データ入出力部120-i(i=1〜n)の構成は、本実施例に限られるものではなく、任意好適に変更してよい。
たとえば、データ入出力部120と入出力管理部110との間のインターフェイスは、本実施例においてはシリアルデータI/Fを用いるものとした。これは、この間のデータの伝送がほとんどの場合、コマンドとファイル名を示すデータ程度の、少量のデータであると見込んでいるためである。しかし、本実施例において例外的に示したような再生または入力AVデータの一部を入出力管理部110のモニタ115にサンプル表示するような場合には、より転送データ量の大きいI/F手段を用いた方が好ましく、任意のI/F手段を設けてそのような構成にしてもよい。
【0048】
また、各データ入出力部120において、外部とのAVデータの入出力チャネルであるビデオI/F125は、各1つずつ設けられている。しかし、これを複数設けるような構成にしてもよい。特に、データ入出力部120のCPU121が高性能なCPUであって処理能力が十分であれば、そのような構成にすれることが望ましく、その結果、外部とのビデオI/Fの個数に対して装置構成を簡単にすることができる。
【0049】
【発明の効果】
本発明のデータ記録装置を用いれば、バスやCPUなどの一部の手段への処理の集中によるデータ転送の制限を排除することができるので、複数のI/Oチャネルで複数のデータの入出力を効率よく行うことができる。その結果、AVデータなどの大容量のデータの転送においても、複数系統のデータ転送を同時的に行えるような、効率よくデータの入出力が行えるデータ記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のデータ記録装置の構成を示すブロック図である。
【図2】図1に示したデータ記録装置の入出力管理部の構成を示すブロック図である。
【図3】図1に示したデータ記録装置のデータ入出力部の構成を示すブロック図である。
【図4】図1に示したデータ記録装置のディスクアレイ制御部の構成を示すブロック図である。
【図5】図1に示したデータ記録装置におけるストライピング処理を説明をする図であり、そのデータ記録装置のデータ入出力部からディスクアレイ制御部の第1のデータメモリにデータを書き込む状態を示す図である。
【図6】図1に示したデータ記録装置におけるストライピング処理を説明をする図であり、そのデータ記録装置のディスクアレイ制御部の第1のデータメモリからハードディスク装置にデータを書き込む状態を示す図である。
【図7】図1に示したデータ記録装置のデータ入出力部各々の、記録領域に対するアクセス範囲を説明するための図であり、(A)はデータ書き込み時のデータ入出力部と記録領域の対応を示す図、(B)はデータ読み出し時のデータ入出力部と記録領域の対応を示す図である。
【図8】図1に示したデータ記録装置におけるデータ記録時の動作を説明するためのフローチャートである。
【図9】これまでのデータ記録装置の第1の例を示すブロック図である。
【図10】これまでのデータ記録装置の第2の例を示すブロック図である。
【符号の説明】
100…データ記録装置
110…入出力管理部
111…CPU 112…ROM
113…RAM 114…ビデオI/F
115…モニタ 116…キーボードI/F
117…キーボード 118…シリアル入出力I/F
119…CPUバス
120…データ入出力部
121…CPU 122…ROM
123…RAM 124…シリアル入出力I/F
125…ビデオI/F 126…SCSIコントローラ
127…バス
130…ディスクアレイ制御部
131…CPU
132…第1のSCSIコントローラ
133…第1のアドレスジェネレータ
134…第2のアドレスジェネレータ
135…第1のクロスバスイッチ
136…第1のデータメモリ
137…第2のデータメモリ
138…第2のクロスバスイッチ
139…第2のSCSIコントローラ
150…ハードディスク装置
[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a data recording apparatus capable of simultaneously inputting / outputting a plurality of AV data.
[0002]
[Prior art]
Conventional data recording apparatuses capable of recording large-capacity data such as AV data including one or both of digitized audio data and video data are shown in FIG. 9 and FIG. There is a data recording apparatus configured as described above.
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of such a data recording apparatus. The data recording apparatus 800 includes a CPU bus 811, a CPU 801, a ROM 802, a RAM 803, a monitor 805, a keyboard 807, a recording unit, and an I / O. It is the structure where the parts were connected. The monitor 805 is connected to the CPU bus 811 via the video I / F 804, and the keyboard 807 is connected to the CPU bus 811 via the keyboard I / F 806. The recording unit includes a disk array control unit 808 and p hard disk devices 809 as shown in the figure. -1 ~ 809 -p It is the composition which consists of. The I / O unit includes q I / O channels 810. -1 ~ 810 -q Have
[0003]
In the data recording apparatus having such a configuration, the I / O channel 810 -i The data input from (i = 1 to q) is input to the disk array control unit 808 via the CPU bus 811 and is controlled by the disk array control unit 808 to be the hard disk device 809. -1 ~ 809 -p To be recorded. Also, the hard disk device 809 -1 ~ 809 -p Data read from the I / O channel 810 from the disk array controller 808 via the CPU bus 811 -i (I = 1 to q) and output to the outside.
At this time, data such as a file name for writing or reading is input from the keyboard 807. The data is also stored in the hard disk device 809. -i ~ 809 -p The management and control of which address of which address is to be recorded or from which address is to be reproduced is performed by the CPU 801 in accordance with the program and management data recorded in the ROM 802 or RAM 803.
[0004]
FIG. 10 shows another example of a conventional data recording apparatus capable of recording such data.
FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the data recording apparatus. The basic configuration unit is the same as that of the data recording apparatus 800 shown in FIG. 9, but the data recording apparatus 820 in FIG. 10 inputs and outputs via a sub-bus 813 different from the CPU bus 811. Data is transferred. An input / output control unit 812 is provided between the CPU bus 811 and the sub-bus 813 to control data transfer between the two buses.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the data recording apparatus as described above, it is sufficiently efficient especially when a plurality of data input / output processes such as AV data are performed simultaneously using a plurality of I / O channels. There was a problem that it could not be done.
[0006]
Specifically, in the conventional data recording apparatus as shown in FIG. 9, since the data to be input / output is transferred via the CPU bus, the amount of data that can be transferred is limited by the capacity of the bus. As a result, multiple input / output processes could not be performed at a sufficiently high speed. In addition, the CPU of this data recording apparatus concentrates various processes such as file system management, real-time input / output control, exclusive control during simultaneous writing, address calculation, and free space management. In addition to requiring a complicated program, it was necessary to use a very high performance CPU. Even then, in some cases, the process could not be performed properly.
[0007]
Further, in the data recording apparatus having the configuration shown in FIG. 10, since the bus is divided, the restriction by the bus is relaxed compared with the data recording apparatus in FIG. Since a common bus is used between the hard disk devices, the transfer amount is limited by the bus. Further, the concentration of processing on the CPU is the same, and a complicated program is required for control, and it is necessary to use a very high performance CPU. In addition, there is still a problem that in some cases it cannot be properly processed.
[0008]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a data recording apparatus that can input and output data efficiently to the extent that a plurality of large-capacity data such as AV data can be transferred simultaneously.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, for example, processing and data are prevented from being concentrated on some means such as a bus and a CPU. That is, the I / O channel itself is equipped with a CPU so that advanced management and control processes can be performed. This also reduces the burden on the CPU that controls the whole. Exclusive control of each I / O channel that requires centralized management can be performed reliably and efficiently by applying predetermined means to the storage area access means for each I / O channel. did.
[0010]
Accordingly, the data recording apparatus of the present invention is provided corresponding to each of the data recording means having a recording area divided into a plurality of partial areas, and the divided partial areas of the data recording means, to the data recording means. The data is written only for the corresponding partial area, and the data recorded in the data recording means is read based on a plurality of data input / output means for the entire recording area and an input control signal. Input / output management means for instructing each data input / output means to at least write and read data.
[0011]
Preferably, each of the plurality of data input / output means has management data of data recorded in all recording areas of the data recording means, and the input / output management means is one of the data recording means When the recorded contents of the partial area are updated, the management data is updated based on the management data of the data input / output means corresponding to the area where the data is updated for each of the plurality of data input / output means. Instruct.
[0012]
Also preferably, the data recording means includes a plurality of data recording apparatuses and a disk array control means for controlling the plurality of data recording apparatuses so that they can be managed logically in one address space. It is.
[0013]
Specifically, the data recording means is AV data recording means for recording AV data including either or both of audio data and video data, and the data input / output means inputs and outputs the AV data. Do it simultaneously.
[0014]
[Action]
According to the data recording apparatus of the present invention, at the time of data recording, the data input / output management means instructs the predetermined data input / output means to write data, and the data input / output means writes data to the data recording means. . At this time, the data is written into a predetermined area associated with the data input / output means in the plurality of partial areas of the data recording means.
At the time of data reproduction, the input / output management means instructs the predetermined data input / output means to read data, and the data input / output means reads data from the data recording means. At this time, data is read with all recording areas of the data recording means as access targets.
These data recording and reproducing processes are performed independently and simultaneously in a plurality of data input / output means.
[0015]
【Example】
An embodiment of the data recording apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS.
The data recording apparatus of this embodiment is a large-capacity data recording apparatus for recording a plurality of digital AV data, and further, an AV capable of simultaneously inputting / outputting a plurality of series of AV data via a plurality of input / output channels. A data recording device for data.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the data recording apparatus of the present invention.
The data recording apparatus 100 includes an input / output management unit 110 and n data input / output units 120. -1 ~ 120 -n , Disk array control unit 130, and m hard disk drives 150 -1 ~ 150 -m Have
[0016]
First, the configuration of each part will be described.
First, the configuration of the input / output management unit 110 will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the input / output management unit 110.
The input / output management unit 110 is a main circuit that controls the entire data recording apparatus 100 and is configured by a normal arithmetic processing unit.
The input / output management unit 110 includes a CPU 111, a ROM 112, a RAM 113, a video I / F 114, a monitor 115, a keyboard I / F 116, a keyboard 117, and n serial input / output I / Fs 118. -1 ~ 118 -n These are connected via a CPU bus 119 as shown in the figure.
[0017]
The CPU 111 is a normal processor and operates according to a program stored in the ROM 112 or the RAM 113. In this CPU 111, a program for managing file management and file input / output is normally executed, and under this environment, an operator performs data recording and reproduction operations via the monitor 115 and the keyboard 117.
In addition to the above programs, the ROM 112 and the RAM 113 also record device configuration data such as the number n of serial input / output I / Fs 118, management data of recorded AV data, and the like.
[0018]
The monitor 115 is a display unit that performs an input request to the worker, a status display, or management data display, and is connected to the CPU bus 119 via the video I / F 114. The monitor 115 can also display AV data.
The keyboard 117 is an input means for an operator to input work instructions and file names, and is connected to the CPU bus 119 via the keyboard I / F 116.
n serial input / output I / F118 -1 ~ 118 -n Is an interface means for instructing input / output of AV data to / from the data input / output unit 120. The n data input / output units 120 -1 ~ 120 -n Are connected one-to-one.
[0019]
Next, the configuration of the data input / output unit 120 will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the data input / output unit 120.
The data input / output unit 120 includes a CPU 121, a ROM 122, a RAM 123, a serial input / output I / F 124, a video I / F 125, and a SCSI controller 126, which are connected via a bus 127 as shown in the figure.
[0020]
The CPU 121 is a normal processor and operates according to a program stored in the ROM 122 or the RAM 123. The CPU 121 performs real-time control of data input / output between the input / output management unit 110, the disk array control unit 130, and the outside, file system management, address calculation of the disk array control unit 130, free space management, and the like.
In addition to the program, management data of data recorded in the hard disk device 150 is also recorded in the RAM 113.
[0021]
The serial input / output I / F 124 is an interface with the input / output management unit 110, and inputs / outputs control signals to / from the input / output management unit 110. In some cases, playback AV data is output in response to a request from the input / output management unit 110.
The video I / F 125 is an interface for inputting / outputting digital AV data to / from the outside.
The SCSI controller 126 is connected to the hard disk device 150 via the disk array controller 130. -1 ~ 150 -m Is an interface for data input and output. When viewed from the data input / output unit 120, a hard disk device 150 composed of m hard disk devices. -1 ~ 150 -m Are accessible as one continuous logical address space.
[0022]
Next, the configuration of the disk array control unit 130 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the disk array control unit 130 of the data recording apparatus 100.
The disk array control unit 130 includes a CPU 131 and a first SCSI controller 132. -1 ~ 132 -n , First address generator 133, second address generator 134, first crossbar switch 135, first data memory 136, second data memory 137, second crossbar switch 138, and second SCSI controller 139 -1 ~ 139 -m Have
[0023]
The CPU 131 is a processor that controls each unit constituting the disk array control unit 130.
The first SCSI controller 132 is an interface for inputting / outputting data to / from the data input / output unit 120, and the n data input / output units 120. -1 ~ 120 -n N are provided corresponding to
The first address generator 133 includes a data input / output unit 120. -1 ~ 120 -n The address for reading or writing data to / from the first data memory 136 or the second data memory 137 is generated.
[0024]
The second address generator 134 includes a hard disk device 150. -1 ~ 150 -m The address for reading or writing data to / from the first data memory 136 or the second data memory 137 is generated.
The first crossbar switch 135 and the second crossbar switch 138 are switches that switch the connection state between the input side and the output side based on the input switching signal. That is, the state in which a-c and b-d are connected to each other and the state in which a-d and bc are connected to each other are appropriately switched according to the input switching signal.
[0025]
The first data memory 136 and the second data memory 137 are memories for temporarily buffering input / output data for each predetermined unit. The addresses generated by the first address generator 133 or the second address generator 134 are selected and input to each memory by the first crossbar switch 135.
The second SCSI controller 139 is an interface for inputting / outputting data to / from the hard disk device 150, and the m hard disk devices 150. -1 ~ 150 -m M are provided corresponding to.
[0026]
Next, a basic operation of the data recording apparatus 100 having such a configuration will be described.
First, the internal operation of the disk array control unit 130 will be described.
When data is transferred between the data input / output unit 120 and the hard disk device 150, first, both the first crossbar switch 135 and the second crossbar switch 138 are connected to ac and bd, respectively. Switch so that. In this state, the data input / output unit 120 and the first data memory 136 are connected, and the hard disk device 150 and the second data memory 137 are connected. Therefore, the data input from the data input / output unit 120 is stored in the first data memory 136 based on the address generated by the first address generator 133, and the data read from the hard disk device 150 is stored in the first data generator 136. It is stored in the second data memory 137 based on the address generated by the second address generator 134.
[0027]
Next, when both the first crossbar switch 135 and the second crossbar switch 138 are switched so that ad and bc are connected to each other, the data input / output unit 120 and the second data memory 137 are connected. Then, the hard disk device 150 and the first data memory 136 are connected. Accordingly, in this state, the data read from the first data memory 136 based on the address generated by the second address generator 134 is recorded in the hard disk device 150 via the second SCSI controller 139. . The data read from the second data memory 137 based on the address generated by the first address generator 133 is output to the data input / output unit 120 via the first SCSI controller 132.
[0028]
Thus, in the disk array control unit 130, by appropriately switching the first crossbar switch 135 and the second crossbar switch 138, data transfer between the data input / output unit 120 and the disk array control unit 130, Data transfer between the hard disk device 150 and the disk array control unit 130, that is, data input and output between the data input / output unit 120 and the hard disk device 150 can be performed simultaneously.
[0029]
Next, a data recording operation to the hard disk device 150 in the disk array control unit 130 will be described with reference to FIGS.
FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which data is written from the data input / output unit 120 to the first data memory 136 of the disk array control unit 130.
FIG. 6 shows the first data memory 136 of the disk array controller 130 to the hard disk device 150. -1 ~ 150 -m It is a figure which shows the state which transfers data.
Here, for the sake of explanation, the data input / output unit 120 includes four data input / output units 120. -1 ~ 120 -Four The hard disk device 150 includes eight hard disk devices 150. -1 ~ 150 -8 It shall consist of.
[0030]
Four data input / output units 120 -1 ~ 120 -Four When data is simultaneously written, as shown in FIG. -1 ~ 120 -Four Simultaneously write data into Block 1 to Block 4 of the first data memory 136. When the time Ts elapses, the first crossbar switch 135 and the second crossbar switch 138 are switched as described above, and the first data memory 136 has the hard disk device 150 as shown in FIG. -1 ~ 150 -8 Connected to.
Hard disk device 150 from first data memory 136 -1 ~ 150 -8 When data transfer is performed, data is written in four steps. The data D11 to D81 are stored in the hard disk device 150 at the first time Ts / 4. -1 ~ 150 -8 Write simultaneously. Then, the data D12 to D82 are stored in the hard disk device 150 at the next time Ts / 4. -1 ~ 150 -8 Are simultaneously written, and thereafter, the data D13 to D83 and D14 to D84 are similarly written every time Ts / 4. -1 ~ 150 -8 Write simultaneously.
[0031]
In the disk array control unit 130 of the data recording apparatus 100 of the present embodiment, data for one channel is divided and recorded in a plurality of disk apparatuses in this way. Hereinafter, this processing is referred to as striping processing.
In the data recording apparatus 100, AV data is transferred from the outside to the data input / output unit 120 and from the data input / output unit 120 to the disk array control unit 130 at a relatively high speed. The writing speed and the reading speed are relatively slow, and there is a possibility that efficient data transfer cannot be performed. Therefore, in the disk array control unit 130 of this embodiment, such striping processing is performed using the first data memory 136 and the second data memory 137 so that data can be efficiently transferred to the hard disk device 150. I have to.
[0032]
Next, a method for managing data recorded in the data recording apparatus 100 will be described with reference to FIGS.
In the data recording apparatus 100 of the present embodiment, a plurality of hard disk devices 150 managed by the disk array control unit 130. -1 ~ 150 -m As a whole, the recording unit consisting of forms a logical address space. However, this recording unit is divided into the same number of partitions as the number n of data input / output units 120. Each partition is associated with one data input / output unit 120.
At this time, the size of each partition may be different, but there should be no overlapping areas.
[0033]
Each data input / output unit 120 -i (I = 1 to n) can write data only to the corresponding partition, and the data input / output unit 120 -i Data cannot be written to other partitions that do not support (i = 1 to n).
In addition, each data input / output unit 120 -i When data is written at (i = 1 to n), all the data input / output units 120 -i ~ 120 -n Management data of is updated. Thus, each data input / output unit 120 -i In (i = 1 to n), data can be read from the entire logical space.
[0034]
Specifically, this will be described with reference to FIG.
In the example shown in FIG. 7, the recording area managed by the disk array controller 130 has a logical space from address 0000h to address FFFFh, and addresses 0000h to 3FFFh, addresses 4000h to 7FFFh, addresses 8000h to BFFFh, And it is divided into four partitions P1 to P4 of addresses C000h to FFFFh. Further, each partition has a data input / output unit 120, respectively. -1 Data input / output device 120 -2 Data input / output device 120 -3 , And data input / output device 120 -Four Is associated with.
[0035]
In the configuration shown in FIG. 7, as shown in FIG. 7A, at the time of data write, each data input / output unit 120 -1 ~ 120 -Four Can be written only in the corresponding area. That is, the data input / output unit 120 -1 In the first partition P1, the data input / output device 120 -2 The data input / output device 120 is connected to the second partition P2. -3 In the third partition P3, the data input / output device 120 -Four Can write data to the fourth partition P4. Data cannot be recorded in other partitions.
When data is read, as shown in FIG. -1 ~ 120 -Four Can read data in the entire recording area. That is, each data input / output unit 120 -i Data recorded in a partition other than the partition corresponding to (i = 1 to 4) can also be read.
[0036]
Multiple data input / output units 120 -1 ~ 120 -n In the configuration of the data recording apparatus 100 of this embodiment in which each operates independently, as described above, only the corresponding partition is targeted for data writing, and all recording areas are targeted for data reading. The data input / output unit 120 -1 ~ 120 -n Management data of the data input / output unit 120 -i Data input / output unit 120 other than (i = 1 to n) -k It is necessary to update the data corresponding to the data recorded with (k = 1 to n, k ≠ i).
[0037]
The management data update process will be described with reference to FIG.
FIG. 8 is a flowchart for explaining the processing of each unit during data recording.
In FIG. 8, the data input / output unit 120 -1 The above process will be described by exemplifying a case where data is written.
First, when a data write process is instructed, the input / output management unit 110 performs data input / output unit 120. -1 A data write command is output to (step S1). Based on the command, the data input / output unit 120 -1 Writes data (step S2). When the data writing is completed, the data input / output unit 120 -1 Updates the data management information recorded in a predetermined area in the corresponding recording area based on the writing (step S3).
[0038]
The data input / output unit 120 -1 Inputs a signal to the effect that the writing process has been completed to the input / output management unit 110 (step S4). When the input / output management unit 110 receives the signal, the data input / output unit 120 that has written the data. -1 Data input / output unit 120 other than -2 ~ 120 -Four In addition, the data input / output unit 120 -1 Each data input / output unit 120 using the management data of -i A command for updating the management data (i = 2 to 4) is output (step S5). Each data input / output unit 120 -i (I = 2 to 4), the data input / output unit 120 -1 Data input / output device 120 recorded in the recording area of -1 Management data of each data input / output unit 120 based on the management data -i The management data (i = 2 to 4) is updated (step S6).
[0039]
By performing such processing, it becomes possible to target only the corresponding partition for data writing and target all recording areas for data reading.
[0040]
Next, the operation of the data recording apparatus 100 will be described.
First, an operation when a digital video signal input from the outside is recorded in the data recording apparatus 100 will be described.
First, data such as a file name of AV data to be recorded, a recording time, and a type of data input / output unit 120 to be used are input from the keyboard 117 of the input / output management unit 110, for example. Based on the input data, the input / output management unit 110 displays the data input / output unit 120. -i It is checked whether or not there is an empty recording area corresponding to (i = 1 to n). If there is a vacancy, the input / output management unit 110 displays the data input / output unit 120. -i Specify the file name and recording time for, and command recording.
[0041]
Data input / output unit 120 -i Transfers the unit time (ΔT) of the input digital AV data to the disk array control unit 130 and instructs the start address and size of the logical space in which the data is recorded. The disk array control unit 130 performs the above-described striping process on the data for unit time (ΔT) and outputs the data to the hard disk device 150 -1 ~ 150 -m Each hard disk device 150 is written to -1 ~ 150 -m A start address, data size, and a write signal are sent to. These signals are transmitted based on the SCSI protocol.
Then, the processing for each unit time (ΔT) is repeated to record all the write data.
[0042]
When the data writing is completed, the data input / output unit 120 that has written the data. -i The file information (file name, data size, position where data is recorded, etc.) is sent to the hard disk device 150 via the disk array control unit 130. -1 ~ 150 -m To record. Further, the data input / output unit 120 -i Outputs a signal to the input / output management unit 110 indicating that the recording of the digital AV data has been completed.
In the input / output management unit 110, the data input / output unit 120. -i Data input / output unit 120 other than -k A file information update command is sent to (k = 1 to n, k ≠ i). Thus, each data input / output unit 120 -k In (k = 1 to n, k ≠ i), file information is acquired via the disk array control unit 130, and the management data is updated.
[0043]
Next, an operation when the digital video signal recorded in the data recording apparatus 100 is reproduced and output to the outside will be described.
First, data such as the file name of the AV data to be reproduced and the type of data input / output unit 120 to be used are input from the keyboard 117 of the input / output management unit 110, for example. The input / output management unit 110 displays the designated data input / output unit 120. -i At (i = 1 to n), an AV data reproduction command with the file name is transmitted.
[0044]
Data input / output unit 120 -i The data input / output unit 120 reads data for unit time (ΔT). -i Referring to the management data, the disk array control unit 130 is instructed about the read start address and size in the logical space. The disk array control unit 130 stores the data for the striped unit time (ΔT) for the hard disk device 150. -1 ~ 150 -m To read from the hard disk device 150 -1 ~ 150 -m A start address, a data size, and a read command are sent to each. This command is sent according to the SCSI protocol.
[0045]
Each hard disk device 150 -1 ~ 150 -m Outputs data to the disk array controller 130. The disk array controller 130 returns the striped data to one data stream, and the data input / output unit 120 -i Output to. Data input / output unit 120 -i Appropriately outputs the data to the outside. Data input / output unit 120 -i Repeats the process for each unit time (ΔT) until all the recorded contents of the AV data are output, and ends the process when all the data is output.
[0046]
As described above, according to the data recording apparatus of the present embodiment, AV data can be appropriately recorded on a plurality of disk devices. At that time, a plurality of systems of AV data can be input / output simultaneously using a plurality of input / output channels. At this time, since the area on the disk where the write process can be performed is determined for each input / output channel, the exclusive control can be appropriately performed even when a plurality of AV data are simultaneously written. .
Therefore, the data recording apparatus of this embodiment is a data recording apparatus suitable for recording continuous large-capacity data such as AV data.
[0047]
The data recording apparatus of the present invention is not limited to the present embodiment, and various modifications can be made.
For example, each data input / output unit 120 -i The configuration of (i = 1 to n) is not limited to the present embodiment, and may be arbitrarily changed.
For example, the interface between the data input / output unit 120 and the input / output management unit 110 uses a serial data I / F in this embodiment. This is because most of the data transmission during this period is expected to be a small amount of data such as data indicating a command and a file name. However, in the case where a part of the playback or input AV data as exceptionally shown in this embodiment is displayed on the monitor 115 of the input / output management unit 110 as a sample, the I / F means having a larger transfer data amount It is preferable to use the above, and an arbitrary I / F unit may be provided to have such a configuration.
[0048]
In each data input / output unit 120, one video I / F 125, which is an input / output channel for AV data with the outside, is provided. However, it may be configured to provide a plurality of these. In particular, if the CPU 121 of the data input / output unit 120 is a high-performance CPU and has sufficient processing capability, it is desirable to adopt such a configuration. As a result, the number of video I / Fs to the outside is desirable. Therefore, the device configuration can be simplified.
[0049]
【The invention's effect】
By using the data recording apparatus of the present invention, it is possible to eliminate restrictions on data transfer due to concentration of processing to some means such as a bus and a CPU, so that input / output of a plurality of data through a plurality of I / O channels is possible. Can be performed efficiently. As a result, it is possible to provide a data recording apparatus capable of inputting and outputting data efficiently so that a plurality of systems of data can be transferred simultaneously even when transferring a large amount of data such as AV data.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a data recording apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing a configuration of an input / output management unit of the data recording apparatus shown in FIG. 1. FIG.
3 is a block diagram showing a configuration of a data input / output unit of the data recording apparatus shown in FIG.
4 is a block diagram showing a configuration of a disk array control unit of the data recording apparatus shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a diagram for explaining striping processing in the data recording apparatus shown in FIG. 1, showing a state in which data is written from the data input / output unit of the data recording apparatus to the first data memory of the disk array control unit; FIG.
6 is a diagram for explaining striping processing in the data recording device shown in FIG. 1, and is a diagram showing a state in which data is written from the first data memory of the disk array control unit of the data recording device to the hard disk device. is there.
7 is a diagram for explaining an access range to a recording area of each of the data input / output units of the data recording apparatus shown in FIG. 1; FIG. FIG. 5B is a diagram showing the correspondence between the data input / output unit and the recording area when reading data.
8 is a flowchart for explaining an operation at the time of data recording in the data recording apparatus shown in FIG.
FIG. 9 is a block diagram showing a first example of a data recording apparatus so far.
FIG. 10 is a block diagram showing a second example of the data recording apparatus so far.
[Explanation of symbols]
100: Data recording device
110: Input / output management unit
111 ... CPU 112 ... ROM
113 ... RAM 114 ... Video I / F
115 ... Monitor 116 ... Keyboard I / F
117 ... Keyboard 118 ... Serial input / output I / F
119 ... CPU bus
120: Data input / output unit
121 ... CPU 122 ... ROM
123 ... RAM 124 ... Serial input / output I / F
125 ... Video I / F 126 ... SCSI controller
127 ... Bus
130: Disk array controller
131 ... CPU
132: First SCSI controller
133: First address generator
134. Second address generator
135: First crossbar switch
136: First data memory
137 ... Second data memory
138 ... second crossbar switch
139 ... Second SCSI controller
150: Hard disk device

Claims (4)

複数の部分領域に分割される記録領域を有するデータ記録手段と、
前記データ記録手段の分割された部分領域各々に対応して設けられ、前記データ記録手段へのデータの書き込みは当該対応部分領域のみを対象として行い、前記データ記録手段に記録されているデータの読み出しは全記録領域を対象として行う複数のデータ入出力手段と、
入力される制御信号に基づいて前記各データ入出力手段に少なくともデータの書き込みおよび読み出しを指示する入出力管理手段と
を有するデータ記録装置。
Data recording means having a recording area divided into a plurality of partial areas;
It is provided corresponding to each of the divided partial areas of the data recording means, and data is written to the data recording means only for the corresponding partial areas, and the data recorded in the data recording means is read out. Is a plurality of data input / output means for the entire recording area,
A data recording apparatus comprising input / output management means for instructing each data input / output means to at least write and read data based on an input control signal.
前記複数のデータ入出力手段は、前記データ記録手段の全記録領域に記録されているデータの管理データを各々有し、
前記入出力管理手段は、前記データ記録手段のいずれかの前記部分領域の記録内容が更新された場合に、前記複数のデータ入出力手段各々に対して、前記データが更新された領域に対応する前記データ入出力手段の管理データに基づい管理データの更新を指示する
請求項1記載のデータ記録装置。
The plurality of data input / output means each have management data of data recorded in all recording areas of the data recording means,
The input / output management means corresponds to the area in which the data is updated for each of the plurality of data input / output means when the recording content of any of the partial areas of the data recording means is updated. The data recording apparatus according to claim 1, wherein the management data is instructed to be updated based on management data of the data input / output means.
前記データ記録手段は、
複数のデータ記録装置と、
前記複数のデータ記録装置を論理的に1つのアドレス空間で管理可能なように制御するディスクアレイ制御手段と
を有するディスクアレイ装置である請求項2記載のデータ記録装置。
The data recording means is
A plurality of data recording devices;
3. The data recording apparatus according to claim 2, further comprising a disk array control unit that controls the plurality of data recording apparatuses so that they can be managed logically in one address space.
前記データ記録手段は、オーディオデータおよびビデオデータのいずれかまたは両方を含むAVデータを記録するAVデータ記録手段であり、
前記データ入出力手段は、前記AVデータの入力および出力を同時的に行う
請求項3記載のデータ記録装置。
The data recording means is AV data recording means for recording AV data including either or both of audio data and video data,
4. The data recording apparatus according to claim 3, wherein the data input / output means inputs and outputs the AV data simultaneously.
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