DE19515661A1

DE19515661A1 - Halbleiter-Plattenvorrichtung

Info

Publication number: DE19515661A1
Application number: DE19515661A
Authority: DE
Inventors: Takuya Kurihara; Yasuyoshi Sugesawa; Takashi Murayama; Hidetoshi Nishi
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1994-05-18
Filing date: 1995-04-28
Publication date: 1995-11-30
Anticipated expiration: 2015-04-29
Also published as: KR950033872A; DE19515661C2; JP3561002B2; JPH07311661A; US5859960A; KR100226211B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Halb leiter-Plattenvorrichtung und insbesondere auf eine Magnet plattenvorrichtung (DASD: Direct Access Storage Device - Direktzugriffsspeicheranordnung), welche einen Hochgeschwin digkeitszugriff von einer Host-Vorrichtung ohne jegliche mechanische Operation durch das Schreiben aller in der Mag netplattenvorrichtung zu speichernder Benutzerdaten in einen Halbleiter-Speicher ermöglicht.

Beschreibung der verwandten Technik

Eine Halbleiter-Plattenvorrichtung ist eine Plattenvor richtung, bei der ein Halbleiter-Speicher als Aufzeichnungs medium anstelle einer Magnetplattenvorrichtung verwendet wird, während das Verhalten (Befehlscode, Datentransferver fahren, etc.) der Magnetplattenvorrichtung beibehalten wird. Daher ist die Schnittstelle zwischen der Host-Vorrichtung (CPU) und der Halbleiter-Plattensteueranordnung genau gleich wie die Schnittstelle zwischen der CPU und der Magnetplat ten-Steueranordnung. Die Halbleiter-Plattenvorrichtung ist insofern vorteilhaft, als auf sie sofort zugegriffen werden kann, da es im Gegensatz zur Magnetplattenvorrichtung nicht notwendig ist, den Kopf zu bewegen, und als es möglich ist, die Software-Ressourcen zwischen der CPU und der Magnetplat ten-Steueranordnung wie sie sind zu verwenden.

Fig. 57 zeigt die Struktur einer derartigen Halbleiter- Plattenvorrichtung. Die Bezugszahl 1a bezeichnet eine CPU, 2 eine Halbleiter-Plattenvorrichtung als gemeinsame Speicher anordnung (SSD), 3 eine Halbleiter-Plattensteueranordnung, und 4 eine Halbleiter-Platte, die mit einer Vielzahl von Halbleiter-Speichermodulen (MS: Hauptspeicher) 4a, 4b, 4c, . . . und einem Erweiterungsspeicher-Adapter (ESP) 4s als Speicherschnittstellen-Adapter zum Steuern des Schreibens und Lesens von Daten in die bzw. aus den Halbleiter-Spei chermodulen versehen ist. Die Bezugszahl 5 bezeichnet ein Wartungsfeld oder einen Personal-Computer.

In der Halbleiter-Plattensteuereinheit 3 bezeichnet die Bezugszahl 3a einen Kanal-Adapter CA mit einer einzelnen oder einer Vielzahl von Schnittstellen (Host-Schnittstellen) zwischen dem Kanal-Adapter und der Host-Vorrichtung CPU 1a. Obwohl in Fig. 57 nur ein Kanal-Adapter 3a gezeigt ist, ist tatsächlich eine Vielzahl von Kanal-Adaptern vorgesehen. Die Bezugszahl 3b bezeichnet einen Ressourcen-Manager RM, der mit einer exklusiven Steuertabelle (nicht dargestellt) ver sehen ist, zum Ausführen der exklusiven Steuerung, um zu er möglichen, daß eine andere Host-Schnittstelle einen vorher bestimmten Halbleiter-Speichermodul verwendet, wenn keine Host-Schnittstelle den Halbleiter-Speichermodul verwendet, während irgendeine andere Host-Schnittstelle daran gehindert wird, den Halbleiter-Speichermodul zu verwenden, wenn er von einer Host-Schnittstelle verwendet wird. Tatsächlich ist der Halbleiter-Speichermodul in eine Vielzahl logischer Lauf werke geteilt, und der Ressourcen-Manager RM führt die exklusive Steuerung für jedes Laufwerk aus. Die Bezugszahl 3c bezeichnet einen Service-Adapter SA zum Durchführen einer Initialmikroprogrammladeverarbeitung (IML), Zustandsüber wachungsverarbeitung und Wiederherstellungsverarbeitung zur Zeit eines Problems für jede Einheit, und 3d, 3e und 3f be zeichnen Steuerspeicherteile zum Speichern verschiedener Steuertabellen und -programme.

Erstes Problem

In der Halbleiter-Plattenvorrichtung ist ein Problem in einem Halbleiter-Speichermodul fatal. Wenn ein Problem in einem Halbleiter-Speichermodul in einer herkömmlichen Halb leiter-Plattenvorrichtung entsteht, nachdem die Daten evaku iert werden, wird der Stromschalter ausgeschaltet, und der das Problem aufweisende Halbleiter-Speichermodul wird durch einen anderen Halbleiter-Speichermodul ersetzt. Nach dem Austausch des Halbleiter-Speichermoduls wird der Stromschal ter eingeschaltet, um die Halbleiter-Plattenvorrichtung zu aktivieren, und die Daten werden wiederhergestellt. Bei dieser Methode ist jedoch eine Anordnung speziell für die Evakuierung der Daten erforderlich. Da es unmöglich ist, die Halbleiter-Plattenvorrichtung zu verwenden, während der Strom ausgeschaltet ist, und wenn sich die Daten im Evakuie rungs/Wiederherstellungsprozeß befinden, kann die Halblei ter-Plattenvorrichtung außerdem nicht die Anforderung einer Non-stop-Vorrichtung erfüllen. Obwohl ein Verfahren des Ersetzens eines Halbleiter-Speichermoduls mit einem Problem ohne Anhalten der Halbleiter-Plattenvorrichtung vorgeschla gen wird (Method of Maintaining Semiconductor Disk without Stopping the Semiconductor Disk Apparatus, Japanisches of fengelegtes Patent Nr. 268020/1991), ist es insofern nach teilig, als eine große Wartungsanordnung, um die Wartung einer Halbleiter-Platte ohne Anhalten der Halbleiter-Plat tenvorrichtung zu ermöglichen, getrennt von der Halbleiter- Plattenvorrichtung erforderlich ist.

Zweites Problem

Wenn der Strom einer Halbleiter-Plattenvorrichtung aus geschaltet wird, geht der Inhalt der Speicher verloren. Um dies zu verhindern, weisen einige Halbleiter-Plattenvorrich tungen Sicherungsanordnungen auf, die mit ihnen verbunden sind. Jeder der Halbleiter-Speichermodule, die eine Halblei ter-Plattenvorrichtung bilden, ist in eine Vielzahl logi scher Laufwerke geteilt, und die Host-Vorrichtung bezeichnet ein logisches Laufwerk durch das Erteilen eines Start I/O- Befehls. Wenn das bezeichnete logische Laufwerk verwendbar ist, greift die Host-Vorrichtung auf eine vorherbestimmte Position des logischen Laufwerks zu. Die Struktur des logi schen Laufwerks einer derartigen Halbleiter-Platte und das logische Laufwerk einer Sicherungsplattenanordnung zeigen eine Eins-zu-Eins-Entsprechung. Wenn die Größe oder die Position des logischen Laufwerks der Halbleiter-Platte je doch geändert wird, entsprechen die Struktur des logischen Laufwerks der Halbleiter-Platte und das logische Laufwerk der Sicherungsplattenanordnung einander nicht Eins-zu-Eins. Auch wenn Daten in die Sicherungsplattenanordnung evakuiert werden, bevor die Struktur der Halbleiter-Platte geändert wird, ist es aus diesem Grund unmöglich, die evakuierten Daten nach der Änderung der Struktur des logischen Laufwerks der Halbleiter-Platte in der Sicherungsplatte wiederherzu stellen, so daß die Daten vor der Änderung ungültig werden und nicht verwendet werden können.

Drittes Problem

Da eine Halbleiter-Plattenvorrichtung eine Magnetplat tenvorrichtung emuliert, hat sie nicht nur einen Benutzer datenteil, der in der tatsächlichen Anordnung vorgesehen ist, sondern auch einen Verzeichnis genannten Steuerinforma tionsteil, der in jeder Spur vorgesehen ist. Die Halbleiter- Plattenvorrichtung verwaltet die Adresse relativ zum Spei cher des aktuell emulierten Datensatzes (Benutzerdaten) im Spurfeld und alle Sektorinformationen, etc., durch das Ver zeichnis.

Wenn ein Kanal-Adapter auf den Benutzerdatenbereich des bezeichneten Spurfelds zugreift, erhält der Kanal-Adapter die Steuerinformationen des bezeichneten Spurfelds, indem das Verzeichnis der bezeichneten Spur in den Kanal-Adapter aufgenommen wird, und greift auf die Benutzerdaten in Über einstimmung mit den Steuerinformationen zu. Das Verzeichnis besteht aus (1) der Datensatznummer des letzten Datensatzes, der in das Verkehrsfeld geschrieben wird, (2) dem Sektorver zeichnis und (3) dem Datensatzverzeichnis. Das Sektorver zeichnis ist eine Tabelle, in welche die Ordnungszahl des Datensatzes, der als erster bei der Sektor-Setzen-Verarbei tung ausgelesen wird, geschrieben wird, und das Datensatz verzeichnis ist eine Tabelle, in welche die relative Adresse (Offset-Adresse) vom Kopf der Spur zu jedem Datensatz ge schrieben wird. Das Datensatzverzeichnis wird verwendet, um auf ein Datensatzfeld direkt durch die Datensatznummer zuzu greifen. Unter Verwendung derartiger Informationen ist es möglich, eine Orientierung (virtuelle Kopfposition) zur Zeit der Sektor-Setzen-Verarbeitung und ID-Suchen-Verarbeitung zu bewegen, wodurch ein Hochgeschwindigkeitszugriff ermöglicht wird.

Wenn der Zielverzeichnis-Teil aufgrund eines 2-Bit-Feh lers eines Speichers oder dgl. nicht gelesen werden kann, kann auf keine Benutzerdaten des Spurfelds, das durch das entsprechende Verzeichnis gesteuert wird, zugegriffen werden, so daß die gültigen Benutzerdaten tatsächlich ver lorengehen. Um dies zu verhindern, ist ein Datenverlust-Ver hinderungsmechanismus erforderlich, der die Benutzerdaten zugängig macht, auch wenn das Verzeichnis nicht gelesen werden kann.

Wenn in einer herkömmlichen Halbleiter-Plattenvorrich tung auf das durch die Firmware eines Kanal-Adapters be zeichnete Spurfeld zuzugreifen ist, wird allgemein das Ver zeichnis, in das die Steuerinformationen über das Spurfeld geschrieben werden, zuerst gelesen, bevor eine Verarbeitung gestartet wird. Wenn es unmöglich ist, das Verzeichnis zu lesen, wird demgemäß ein Zugriff auf das Spurfeld unmöglich, da es keine Wiederherstellungseinrichtung für das zusammen gebrochene Verzeichnis gibt. Daher ist es notwendig, das zu sammengebrochene Verzeichnis zu initialisieren, indem die kleinste Einheit (z. B. 1 Zylinder) initialisiert wird, und das Verzeichnis gültig zu machen, damit die Spur, die nicht gelesen werden kann, wieder verwendbar ist. Eine Initiali sierung löscht jedoch die Benutzerdaten in der initiali sierten Zone, so daß es notwendig ist, im voraus die Daten in der Zone, die initialisiert wird, zu evakuieren. Die Daten im Spurfeld, auf das aufgrund des Zusammenbruchs des Verzeichnisses nicht mehr zugegriffen werden kann, kann nur in Übereinstimmung mit dem Speicherauszugsbefehl gelesen werden, der als einer der Kanal-Befehle vorbereitet wird. Aus diesem Grund ist es unmöglich, den notwendigen Teil als Benutzerdaten des Spurfelds zu extrahieren und zu reprodu zieren, außer durch den Benutzer, der das Spurformat in der Halbleiter-Plattenvorrichtung kennt. Mit anderen Worten ist es nahezu unmöglich, die ursprünglichen Daten vollständig wiederherzustellen.

Viertes Problem

In einer Halbleiter-Plattenvorrichtung ist das Daten speichermedium ein Halbleiter-Speicherchip. Daher sind die Speicherkosten pro Bit bei einer Halbleiter-Plattenvorrich tung höher als bei einer Magnetplattenvorrichtung. Außerdem ist die Speicherkapazität pro Halbleiter-Plattenvorrichtung geringer als jene einer Magnetplattenvorrichtung. Um das Problem der Speicherkapazität zu lösen, wird ein Verfahren zur Datenkompression vor dem Schreiben und Wiederherstellen der ursprünglichen Daten vor dem Lesen vorgeschlagen. Ein derartiges Datenkompressionsverfahren hat jedoch das Prob lem, daß die Größe der komprimierten Daten manchmal von der ursprünglichen Datengröße verschieden ist, wenn die Benut zerdaten erneut geladen werden. Wenn die Datengröße nach der Kompression geringer ist als die ursprüngliche Datengröße, ist es notwendig, für eine effiziente Verwendung des Spei chers den überzähligen Bereich freizugeben. Wenn hingegen die Datengröße nach der Kompression höher ist, ist es erfor derlich, eine neue Zone vor dem erneuten Laden zu sichern. Eine derartige Speichersteuerung ist kompliziert, und her kömmlich ist es unmöglich, die Freigabe/Zuordnung der Spei cherzone für den Zweck einer effizienten Nutzung durch ein einfaches Verfahren zu steuern.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Demgemäß ist es eine erste Aufgabe der vorliegenden Er findung, die oben beschriebenen Probleme der verwandten Technik zu eliminieren, und eine Halbleiter-Plattenvorrich tung vorzusehen, bei der ein Halbleiter-Speichermodul im Prozeß des Betriebs der Halbleiter-Plattenvorrichtung ohne Senkung der Zugriffsgeschwindigkeit und ohne die Notwendig keit des Vorsehens einer speziellen Wartungsanordnung er setzt werden kann.

Es ist eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halbleiter-Plattenvorrichtung vorzusehen, welche die Daten, die in eine Sicherungsplattenanordnung evakuiert werden, bevor die Struktur einer Halbleiter-Platte geändert wird, in der Halbleiter-Platte nach der Änderung der Struk tur wiederherstellen kann, damit die Benutzerdaten vor der Änderung verwendet werden können.

Es ist eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halbleiter-Plattenvorrichtung vorzusehen, welche auf einen bezeichneten Zieldatensatz zugreifen kann, ohne ein Verzeichnis zu verwenden, wenn das Verzeichnis nicht gelesen werden kann, und welche das Verzeichnis rekonstruieren kann.

Es ist eine vierte Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halbleiter-Plattenvorrichtung vorzusehen, welche einen Halbleiter-Speicher effizient verwenden kann, indem die Speicherzone effizient freigegeben oder zugeordnet wird, wenn Daten komprimiert und in den Speicher geschrieben werden.

Um die erste Aufgabe zu erfüllen, sieht die vorliegende Erfindung eine Halbleiter-Plattenvorrichtung vor, mit: einer Vielzahl von Halbleiter-Speichermodulen; einem Ersatz-Halb leiter-Speichermodul; einem Kontroller (Kanal-Adapter) zum Steuern der Datenschreib- und -leseoperationen in einem Halbleiter-Speichermodul in Übereinstimmung mit einem Zu griffsbefehl von einer Host-Vorrichtung; und einem Service- Adapter zum Detektieren eines Speicherfehlers in jedem Halb leiter-Speichermodul und Kopieren des Inhalts des Speichers des Halbleiter-Speichermoduls, in dem ein Speicherfehler aufgetreten ist, in den Ersatz-Halbleiter-Speichermodul.

Spezifischer ist jeder Halbleiter-Speichermodul in eine Vielzahl von Zugriffssteuereinheiten geteilt. Der Service- Adapter kopiert den Inhalt des Speichers des Halbleiter- Speichermoduls, in dem ein Speicherfehler aufgetreten ist, in den Ersatz-Halbleiter-Speichermodul für jeweils eine Zugriffssteuereinheit. Auf diese Weise ist es möglich, den Inhalt des Speichers des Halbleiter-Speichermoduls, in dem ein Fehler aufgetreten ist, zu evakuieren, ohne die Halblei ter-Plattenvorrichtung anzuhalten, indem einfach die Ersatz- Halbleiter-Plattenvorrichtung hinzugefügt wird, so daß die Notwendigkeit einer großen Wartungsanordnung entfällt. Da der Inhalt des Speichers für jeweils eine Zugriffssteuerein heit kopiert wird, ist es auch möglich, eine exklusive Steuerung für jeweils eine Zugriffssteuereinheit durchzu führen, so daß die Host-Vorrichtung auf die Zugriffssteuer einheit zugreifen kann, die nicht das Objekt des Kopierens ist, auch wenn sich der Service-Adapter im Prozeß des Kopie rens einer anderen Zugriffssteuereinheit befindet. Mit ande ren Worten übt die Kopieroperation keinen nachteiligen Ein fluß auf den Zugriff der Host-Vorrichtung aus.

Um die zweite Aufgabe zu erfüllen, sieht die vorliegen de Erfindung eine Halbleiter-Plattenvorrichtung vor, mit: einer Halbleiter-Platte, der eine Vielzahl logischer Lauf werke zugeordnet ist; einer Plattenanordnung, der eine Viel zahl logischer Laufwerke zugeordnet ist, und die die ge nannte Halbleiter-Platte sichert; einem Platten-Adapter zum Evakuieren der Daten jedes logischen Laufwerks, die in der Halbleiter-platte gespeichert sind, in das entsprechende logische Laufwerk der Plattenanordnung, und zum Wiederher stellen aller in das logische Laufwerk der Plattenanordnung evakuierten Daten im entsprechenden logischen Laufwerk der Halbleiter-Platte; einer Einrichtung zum Speichern einer ersten Strukturinformationstabelle, welche die Kopfadresse und die Kapazität jedes logischen Laufwerks der Halbleiter- Platte zeigt; einer Einrichtung zum Speichern einer zweiten Strukturinformationstabelle, welche die Kopfadresse und die Kapazität jedes logischen Laufwerks der Plattenanordnung zeigt; einer Instruktionseinrichtung zum Anweisen einer Änderung der Struktur der Halbleiter-Platte und der Wieder herstellung der in die Plattenanordnung evakuierten Daten in der Halbleiter-Platte; und einer Einrichtung zum Erstellen einer Adressenkonvertierungstabelle zum Konvertieren einer Plattenadresse in eine Halbleiter-Plattenadresse für jedes logische Laufwerk unter Verwendung der ersten Strukturinfor mationstabelle und der zweiten Strukturinformationstabelle vor einer Änderung, wenn die erste Strukturinformations tabelle auf der Basis der Instruktion hinsichtlich einer Änderung in der Struktur geändert wird.

Spezifischer instruiert nach der Änderung der Struktur der Halbleiter-Platte die Instruktionseinrichtung die Plat tenanordnung, die in die Plattenanordnung evakuierten Daten in der Halbleiter-Platte wiederherzustellen. Wenn diese In struktion zur Datenwiederherstellung erteilt wird, erstellt die Adressenkonvertierungstabellen-Erstellungseinrichtung eine Adressenkonvertierungstabelle zum Konvertieren einer Plattenadresse in eine Halbleiter-Plattenadresse für jedes logische Laufwerk unter Verwendung der Strukturinforma tionstabelle der Halbleiter-Platte und der Strukturinforma tionstabelle der Plattenanordnung. Der Platten-Adapter stellt die in jedes logische Laufwerk der Plattenanordnung evakuierten Daten im entsprechenden logischen Laufwerk der Halbleiter-Platte unter Verwendung der Adressenkonvertie rungstabelle wieder her. Auf diese Weise ist es möglich, die in die Plattenanordnung zur Sicherung evakuierten Daten vor der Änderung der Struktur in der Halbleiter-Platte nach der Änderung der Struktur wiederherzustellen, und die Benutzer daten vor der Änderung zu verwenden.

Um die dritte Aufgabe zu erfüllen, sieht die vorlie gende Erfindung eine Halbleiter-Plattenvorrichtung vor, mit: einem Halbleiter-Speicher; und einer Steueranordnung (Kanal- Adapter) zum Steuern der Operation des Schreibens und Lesens eines Datensatzes im Halbleiter-Speicher, Hinzufügen von Steuerinformations-Wiederherstellungsdaten, welche zum Wiederherstellen eines Teils der Steuerinformationen not wendig sind, die im Verzeichnis gespeichert sind, zum Daten satz, und Speichern des Datensatzes im Halbleiter-Speicher.

Spezifischer steuert der Kanal-Adapter die Operation des Schreibens und Lesens eines Datensatzes im Halbleiter- Speichermodul auf der Basis des Inhalts des Verzeichnisses, und fügt Steuerinformations-Wiederherstellungsdaten, welche zum Wiederherstellen eines Teils der Steuerinformationen notwendig sind, die im Verzeichnis gespeichert sind, zum Datensatz hinzu, bevor er gespeichert wird. Auch wenn das Verzeichnis nicht gelesen werden kann, kann auf diese Weise der Kanal-Adapter auf den von der Host-Vorrichtung bezeich neten Datensatz unter Verwendung der Steuerinformations-Wie derherstellungsdaten, die in jedem Datensatz enthalten sind, zugreifen, und es ist auch möglich, das Verzeichnis zu rekonstruieren.

Um die vierte Aufgabe zu erfüllen, sieht die vorlie gende Erfindung eine Halbleiter-Plattenvorrichtung vor, mit: einer Halbleiter-Platte, die eine Steuerinformations-Spei cherzone zum Speichern der in einem Verzeichnis oder einem Datensatz enthaltenen Steuerinformationen und eine Daten speicherzone, die in mehrfache Blöcke geteilt ist, und die den im Datensatz enthaltenen Datenteil speichert, umfaßt; einer Steueranordnung (Kanal-Adapter), welche die Operation des Schreibens und Lesens des Datensatzes in der Halbleiter- Platte in Übereinstimmung mit der Instruktion von einer Host-Vorrichtung steuert, und welche einen Kompressions/Wie derherstellungsmechanismus zum Komprimieren und Wiederher stellen des im Datensatz enthaltenen Datenteils umfaßt; und einem Halbleiter-Speicherkontroller zum Steuern der ge nutzten/ungenutzten Blöcke.

Spezifischer ist die Halbleiter-Platte geteilt in (1) die Steuerinformations-Speicherzone zum Speichern der in einem Verzeichnis oder einem Datensatz enthaltenen Steuerin formationen, und (2) die Datenspeicherzone zum Speichern des Datenteils des Datensatzes, und die Datenspeicherzone ist in mehrfache Blöcke geteilt. Wenn der Kanal-Adapter einen Schreibbefehl von der Host-Vorrichtung empfängt, komprimiert er den Datenteil, und speichert den komprimierten Datenteil in einem vorherbestimmten Block. Der Kanal-Adapter fügt auch die Blockadresse des Blocks, in dem die Daten gespeichert sind, zu den Steuerinformationen hinzu, und speichert die Steuerinformationen in der Steuerinformations-Speicherzone ohne Kompression. Da die Benutzerdaten vor dem Speichern komprimiert werden, wird auf diese Weise der Speicher effi zient verwendet, wobei, da die Steuerinformationen nicht komprimiert werden, kein Wiederherstellungsprozeß notwendig ist, wodurch die Datenzugriffszeit der Host-Vorrichtung ver kürzt wird.

Zur Zeit des Überschreibens eines Datensatzes ermittelt der Kanal-Adapter die Anzahl B₀ von Blöcken, in denen der Datenteil des Datensatzes vor dem Überschreiben gespeichert ist, und die Anzahl B_n von Blöcken, die zum Speichern zu rückgeschriebener komprimierter Daten notwendig sind. Wenn B_n = B₀, werden die komprimierten Daten in die Blöcke ge schrieben, in denen der ursprüngliche Datenteil gespeichert ist. Wenn B_n < B₀, fordert der Halbleiter-Speicherkontroller Blöcke an, die fehlen, und schreibt die komprimierten Daten in die Blöcke, in denen der ursprüngliche Datenteil gespei chert ist, und die Blöcke, die vom Halbleiter-Speicherkon troller bezeichnet werden. Wenn B_n < B₀, berichtet der Ka nal-Adapter dem Halbleiter-Speicherkontroller über das Vor liegen überzähliger Blöcke, und schreibt die komprimierten Daten in die Blöcke, in denen der ursprüngliche Datenteil gespeichert ist, mit Ausnahme der überzähligen Blöcke.

Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigeschlossenen Zeichnungen hervor.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt die Struktur einer Halbleiter-Plattenvor richtung (erste Ausführungsform) gemäß der vorliegenden Er findung;

Fig. 2 ist eine erläuternde Ansicht einer Steuertabelle;

Fig. 3 ist eine erläuternde Ansicht einer Kopienverwaltungstabelle;

Fig. 4 zeigt die Struktur einer Halbleiter-Platte;

Fig. 5 ist eine erläuternde Ansicht des Inhalts der Steuertabelle (zur Zeit der Initiation);

Fig. 6 ist eine erläuternde Ansicht eines Kopier prozesses;

Fig. 7 ist eine erläuternde Ansicht des Inhalts der Steuertabelle (im Kopierprozeß);

Fig. 8 ist eine erläuternde Ansicht des Inhalts der Steuertabelle (nach dem Ende des Kopierprozesses);

Fig. 9 ist eine erläuternde Ansicht eines Flußdiagramms 1 eines Kopierprozesses;

Fig. 10 ist eine erläuternde Ansicht eines Flußdiagramms 2 eines Kopierprozesses;

Fig. 11A und 11B sind erläuternde Ansichten der Kopien verwaltungstabelle, wobei erfolgreiche/nicht erfolgreiche Kopien gezeigt sind;

Fig. 12 ist ein Flußdiagramm einer Verarbeitung nach dem Ersetzen eines Halbleiter-Speichermoduls;

Fig. 13 ist ein Flußdiagramm einer anderen Verarbeitung nach dem Ersetzen eines Halbleiter-Speichermoduls;

Fig. 14 ist ein Flußdiagramm eines Zugriffsprozesses unter Verwendung einer Kopienverwaltungstabelle;

Fig. 15 zeigt eine andere Struktur einer Steuertabelle;

Fig. 16 ist eine erläuternde Ansicht des Inhalts der Speichertabelle (zur Zeit der Initiation);

Fig. 17 ist eine erläuternde Ansicht des Inhalts der Speichertabelle (nach der Instruktion zur Änderung der Ta belle);

Fig. 18 ist eine erläuternde Ansicht eines Aufspaltungs prozesses;

Fig. 19 ist eine erläuternde Ansicht eines Kopier prozesses;

Fig. 20 ist eine erläuternde Ansicht des Inhalts der Speichertabelle (nach der Instruktion zum Austausch der physischen Adressen);

Fig. 21 ist eine erläuternde Ansicht des Inhalts der Speichertabelle (nach dem Ende des Kopierprozesses);

Fig. 22 ist eine erläuternde Ansicht eines Flußdiagramms 1 eines Kopierprozesses;

Fig. 23 ist eine erläuternde Ansicht eines Flußdiagramms 2 eines Kopierprozesses;

Fig. 24 ist ein Flußdiagramm der Verarbeitung, wenn ein Schreibbefehl an den Steuereinheit-Bereich im Kopierprozeß erteilt wird;

Fig. 25 zeigt die tatsächliche Struktur einer Halblei ter-Plattenvorrichtung;

Fig. 26 zeigt die Struktur jedes Moduls;

Fig. 27 zeigt die Struktur einer weiteren Halbleiter- Plattenvorrichtung (zweite Ausführungsform) gemäß der vor liegenden Erfindung;

Fig. 28 zeigt die logischen Laufwerksstrukturen in der Halbleiter-Platte und der Magnetplattenvorrichtung der zweiten Ausführungsform;

Fig. 29A und 29B sind erläuternde Ansichten einer Änderung der logischen Laufwerksstruktur;

Fig. 30 ist eine erläuternde Ansicht eines Problems bei einer herkömmlichen Vorrichtung zur Zeit einer Änderung der logischen Laufwerksstruktur in einer herkömmlichen Vorrich tung;

Fig. 31 ist eine erläuternde Ansicht eines weiteren Problems bei einer herkömmlichen Vorrichtung zur Zeit einer Änderung der logischen Laufwerksstruktur in einer herkömmli chen Vorrichtung;

Fig. 32 ist eine erläuternde Ansicht zur schematischen Erklärung des Datenwiederherstellungsprozesses in der vor liegenden Erfindung;

Fig. 33 ist eine erläuternde Ansicht einer Adressen konvertierungstabelle;

Fig. 34 ist eine erläuternde Ansicht eines Benutzer daten-Wiederherstellungsprozesses;

Fig. 35 ist ein Flußdiagramm eines Datenwiederherstel lungsprozesses in der vorliegenden Erfindung;

Fig. 36 ist eine erläuternde Ansicht eines Spurformats in einer Halbleiter-Platte;

Fig. 37 zeigt die Struktur eines Verzeichnisses;

Fig. 38 zeigt die Struktur eines Zählteils;

Fig. 39A und 39B sind erläuternde Ansichten der Struktur eines Spurfelds;

Fig. 40 ist eine erläuternde Ansicht einer Datensatz- Lesesequenz;

Fig. 41 ist eine erläuternde Ansicht einer Datensatz- Schreibsequenz;

Fig. 42 ist ein Flußdiagramm einer Suchen-Überspringen- Verarbeitung unter Verwendung von Steuerinformations-Wie derherstellungsdaten, wenn der Kanal-Adapter CA das Ver zeichnis nicht lesen kann;

Fig. 43 ist eine erläuternde Ansicht der in Fig. 42 ge zeigten Suchen-Überspringen-Verarbeitung;

Fig. 44 ist ein Flußdiagramm der Datensatzverzeichnis- Rekonstruktionsverarbeitung;

Fig. 45 ist ein Flußdiagramm der Sektorverzeichnis- Rekonstruktionsverarbeitung;

Fig. 46 ist eine erläuternde Ansicht der gesamten Verar beitungssequenz, wenn ein Fehler im Verzeichnis verursacht wird;

Fig. 47 ist eine erläuternde Ansicht der Datensatz-Lese verarbeitung, bei der ein spezielles Spurzugriffsverfahren verwendet wird;

Fig. 48 ist ein Flußdiagramm 1 eines Kopierprozesses, wenn ein Speicherfehler in einem Halbleiter-Speicher auf tritt;

Fig. 49 ist ein Flußdiagramm 2 eines Kopierprozesses, wenn ein Speicherfehler in einem Halbleiter-Speicher auf tritt;

Fig. 50 zeigt die Struktur einer Halbleiter-Plattenvor richtung (vierte Ausführungsform);

Fig. 51 ist eine erläuternde Ansicht einer Speicher- Belegung;

Fig. 52 ist eine erläuternde Ansicht eines Spuremula tionsbereichs;

Fig. 53 ist eine erläuternde Ansicht eines Verfahrens zum Speichern von Benutzerdaten in logischen Blöcken;

Fig. 54 zeigt die Struktur eines Kanal-Adapters;

Fig. 55 ist eine erläuternde Ansicht einer Datensatz- Lesesequenz;

Fig. 56 ist ein Flußdiagramm eines Datensatz-Schreib prozesses; und

Fig. 57 zeigt die Struktur einer herkömmlichen Halblei ter-Plattenvorrichtung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN (a) Erste Ausführungsform (a-1) Struktur der Halbleiter-Plattenvorrichtung

Fig. 1 zeigt die Struktur einer ersten Ausführungsform einer Halbleiter-Plattenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Bezugszahlen 11a-1, 11a-2, . . . bezeichnen Host-Vorrichtungen (CPU), 12 bezeichnet eine Halbleiter- Plattenvorrichtung (SSD), 13 eine Halbleiter-Plattensteuer einheit, 14 eine Halbleiter-Platte, und 15 ein Wartungsfeld (PNL) zum Erteilen verschiedener Instruktionen an einen Service-Adapter (der nachstehend beschrieben wird), um eine Wartung auszuführen.

Die Halbleiter-Platte 14 enthält eine Vielzahl von Halbleiter-Speichermodulen (MS: Hauptspeicher) 14a, 14b, 14c, . . ., 14n zum Speichern von Benutzer-Daten, einen Er satz-Halbleiter-Speichermodul (HS: Heißersatzspeicher) 16, der als Ersatz für den Halbleiter-Speichermodul dient, bis er durch einen neuen Halbleiter-Speichermodul ausgetauscht ist, wenn ein Fehler im Halbleiter-Speichermodul erzeugt wird, und einen Speicherschnittstellen-Adapter (ESP: Erwei terungsspeicher-Adapter) 17 zum Speichern der Datenschreib/ Leseoperation in jedem Halbleiter-Speichermodul. Nur ein Ersatz-Halbleiter-Speichermodul (HS) ist gezeigt, es kann jedoch eine Vielzahl von Ersatz-Halbleiter-Speichermodulen (HS) vorgesehen sein.

Jeder Halbleiter-Speichermodul ist in mehrfache Be reiche (Bereiche 1 bis n) mit einer vorherbestimmten Größe, beispielsweise Zylinder, geteilt, der als Einheit zur exklu siven Steuerung zur Zeit eines Zugriffs von der CPU als Einheit dient. Wenn ein Speicherfehler auftritt, werden die Daten im Halbleiter-Speichermodul in den Ersatz-Halbleiter- Speichermodul 16 jeweils für einen Bereich evakuiert, und die Größe des Bereichs bildet auch eine Zugriffssteuerein heit.

Wenn beispielsweise im Halbleiter-Speichermodul 14a ein Fehler erzeugt wird, wird er im wesentlichen durch das folgende Verfahren ersetzt.

(1) Der Inhalt des Speichers des Halbleiter-Speichermo duls 14a, in dem ein Fehler aufgetreten ist, wird in den Ersatz-Halbleiter-Speichermodul (HS) 16 für jeweils eine Zu griffssteuereinheit evakuiert. Die exklusive Steuerung wird für jede Zugriffssteuereinheit ausgeführt.
(2) Nach dem Ende der Evakuierung dient der Ersatz- Halbleiter-Speichermodul 16 als Halbleiter-Speichermodul zum Speichern von Benutzerdaten.
(3) Nachdem alle Zugriffssteuereinheiten des Speicher inhalts evakuiert sind, wird der Halbleiter-Speichermodul 14a mit einem Speicherfehler durch einen neuen Halbleiter- Speichermodul ersetzt. Danach dient der neue Halbleiter- Speichermodul 14a als Ersatz-Halbleiter-Speichermodul. Um den Halbleiter-Speichermodul 16 in seine ursprüngliche Posi tion als Ersatz-Halbleiter-Speichermodul zurückzuversetzen, wird der Inhalt des Halbleiter-Speichermoduls 16 im neuen Halbleiter-Speichermodul 14a für jeweils eine Zugriffssteu ereinheit auf die gleiche Weise wie in (1) wiederherge stellt.

In der Halbleiter-Plattenvorrichtung 13 bezeichnen die Bezugszahlen 13a-1, 13a-2, . . . Kanal-Adapter (CA) mit einer einzelnen oder einer Vielzahl von Schnittstellen (Host- Schnittstellen) zur Host-Vorrichtung (CPU) 11a-1, 11a-2, . . ., 13b bezeichnet einen Ressourcen-Manager (RM), der mit einer exklusiven Steuertabelle (nicht gezeigt) ECT zum Aus führen der exklusiven Steuerung versehen ist, um zu ermögli chen, daß eine andere Einheit auf eine Zone eines vorherbe stimmten Halbleiter-Speichermoduls zugreift, wenn die Zone von keiner Einheit verwendet wird, wohingegen jede andere Einheit daran gehindert wird, auf den Halbleiter-Speichermo dul zuzugreifen, wenn er von einer Einheit verwendet wird. In dieser Ausführungsform verwaltet der Ressourcen-Manager die genutzte/ungenutzte Zone für jede Zugriffssteuereinheit und führt die exklusive Steuerung jeder Zugriffssteuerein heit aus.

Die Bezugszahl 13c bezeichnet einen Service-Adapter (SA) zum Durchführen der Initialmikroprogrammladeverarbei tung (IML), Situationsüberwachungsverarbeitung und Wieder herstellungsverarbeitung, wie der Austauschverarbeitung des Halbleiter-Speichermoduls zur Zeit eines Problems, für jeden Modul, und 13d bis 13g bezeichnen Steuerspeicherteile CS zum Speichern einer Steuertabelle CTL und verschiedener Program me. In der Steuertabelle CTL wird die Entsprechung der logi schen Adresse (CCHH) und der physischen Adresse der Halblei ter-Platte für jeden Bereich (Zugriffssteuereinheit) jedes Halbleiter-Speichermoduls gespeichert, wie in Fig. 2 gezeigt. Die logische Adresse ist eine Adresse (z. B. Zylinder/Kopf nummer-CCHH, wenn sie von der Datenadresse einer Magnet platte bezeichnet wird), und die physische Adresse ist eine tatsächliche Adresse für einen Zugriff auf einen Halbleiter- Speichermodul in der Halbleiter-Plattenvorrichtung. Jeder Modul konvertiert eine logische Adresse in eine physische Adresse unter Verwendung der Steuertabelle CTL.

Die Bezugszahl 13h bezeichnet einen Steuerteil TS zum Speichern einer Kopienverwaltungstabelle CCT, die zeigt, ob eine Kopie erfolgreich (gültig) oder nicht erfolgreich (un gültig) ist. Die Kopienverwaltungstabelle CCT verwaltet die erfolgreichen/nicht erfolgreichen Kopien für jede kollektive Dateneinheit unter den Daten, die in den Halbleiter-Spei chermodul geschrieben werden. Wenn Daten beim Kopieren ver lorengehen (wenn die Daten aufgrund eines Mediumfehlers, etc., nicht gelesen werden können), wird der entsprechende Teil als ungültig aufgezeichnet. Beispielsweise werden er folgreiche/nicht erfolgreiche Kopien für jede Spur verwal tet, wie in Fig. 3 gezeigt. Im Fall einer Halbleiter-Platte, die eine Magnetplatte emuliert, auch wenn ein Fehler in einem Zylinder vorliegt, wenn die Daten für jeweils einen Zylinder (Zugriffssteuereinheit) kopiert werden, ist der Zylinder nicht insgesamt ungültig. Wenn die Steuertabelle CT die Daten für die Spur als ungültig aufzeichnet, wenn ein Fehler in dieser Spur vorliegt, wird eine genaue Datengaran tie ermöglicht. Wenn die Daten für jeden Datensatz und nicht für jede Spur verwaltet werden, wird eine noch genauere Datengarantie ermöglicht. Die Kopienverwaltungstabelle CCT kann an einer beliebigen Stelle vorgesehen sein, wo der ent sprechende Modul die Tabelle CCT lesen und aktualisieren kann. Die Kopientabelle CCT kann beispielsweise im Halblei ter-Speichermodul angeordnet sein.

(a-2) Zusammenfassung des ersten Halbleiter-Speichermo dul-Ersatzsteuerprozesses

Die Halbleiter-Platte 14 besteht aus drei Halbleiter- Speichermodulen (MS1 bis MS3) 14a bis 14c und einem Ersatz- Halbleiter-Speichermodul (HS) 16, und jeder Halbleiter-Spei chermodul besteht aus fünf Zugriffssteuereinheiten, wie in Fig. 4 gezeigt. Fig. 5 erläutert den Inhalt jeder Steuertabel le CTL zur Zeit der Initiation. In Fig. 5 bezeichnet das Sym bol CTLa einen Steuertabellenteil für den Halbleiter-Spei chermodul 14a (MS1), CTLb einen Steuertabellenteil für den Halbleiter-Speichermodul (MS2) 14b, und CTLc einen Steuer tabellenteil für den Halbleiter-Speichermodul (MS3) 14c. Das Symbol XXXX repräsentiert eine logische Adresse, und MS1-00 die Offset-Adresse 00 (siehe Fig. 4) des Halbleiter-Speicher moduls (MS1) 14a, wobei das gleiche für MS1-00 bis MS3-04 gilt.

Wenn ein Speicherfehler im Halbleiter-Speichermodul (MS2) 14b auftritt, werden die Daten im Halbleiter-Speicher modul 14b in den Ersatz-Halbleiter-Speichermodul 16 für je weils eine Zugriffssteuereinheit unter der Steuerung des Service-Adapters SA kopiert. Wenn angenommen wird, daß im Kopierprozeß die erste und zweite Steuereinheit 6, 7 bereits kopiert wurden, die dritte Steuereinheit 8 nicht kopiert werden kann, da sie von einem anderen Modul verwendet wird, sich die vierte Steuereinheit 9 derzeit im Kopierprozeß be findet, und die letzte Steuereinheit noch kopiert werden muß, wie in Fig. 6 gezeigt, ist der Inhalt der Steuertabelle CTL zu diesem Zeitpunkt in Fig. 7 dargestellt. Wie in Fig. 7 gezeigt, werden die physischen Adressen der Steuereinheiten (Bereiche) 6, 7, die kopiert wurden, in die physischen Adressen des Ersatz-Halbleiter-Speichermoduls 16 geändert, in den die Daten kopiert werden (nachstehend wird der Halb leiter-Speichermodul als Empfänger der Kopien einfach als "Kopienempfänger" bezeichnet).

Danach wird die Kopieroperation für jede Steuereinheit fortgesetzt, und, wenn die Kopieroperation aller Steuerein heiten beendet ist, wird der Inhalt der Steuertabelle CTL zu diesem Zeitpunkt geändert, wie in Fig. 8 dargestellt. Wie in Fig. 8 gezeigt, werden die physischen Adressen aller Steuer einheiten (Bereiche), die kopiert wurden, in die physischen Adressen des Kopienempfängers geändert, welcher der Ersatz- Halbleiter-Speichermodul 16 ist.

(a-3) Erster Halbleiter-Speichermodul-Ersatzsteuer prozeß Kopierprozeß

Fig. 9 und 10 sind Flußdiagramme eines Kopierprozesses zum Kopieren des Inhalts des Speichers eines Halbleiter- Speichermoduls in einen Ersatz-Halbleiter-Speichermodul.

Der Service-Adapter (SA) 13 detektiert einen Halblei ter-Speichermodul, beispielsweise 14b, in dem ein Fehler aufgetreten ist, durch die Bezeichnung vom Wartungsfeld (PNL) 15 oder die Fehlerdetektionsverwaltung (Schritt 101). Der Service-Adpater SA überwacht ständig jeden Speicher modul, um einen Speicherfehler zu detektieren, indem er die Daten darin sequentiell jeweils für eine Adresse liest (Wanderprüfung). Da ein 1-Bit-Fehler in den ursprünglichen Daten wiederhergestellt werden kann, wird er nicht unmittel bar als das Auftreten eines Fehlers beurteilt, wenn jedoch ein 1-Bit-Fehler mehr als eine voreingestellte Anzahl von Malen detektiert wird, wird er als Auftreten eines Fehlers beurteilt. Andererseits wird der Service-Adapter SA sofort von einem Speicherschnittstellen-Adapter (ESP) 17 von einem 2-Bit-Fehler benachrichtigt.

Wenn der Service-Adapter SA den Halbleiter-Speichermo dul detektiert, in dem ein Fehler aufgetreten ist, ersucht er den Ressourcen-Manager (RM) 13b um die Berechtigung zur Verwendung des Ersatz-Halbleiter-Speichermoduls (HS) 16 (Schritt 102). Dieser Schritt ist notwendig, um zu bestäti gen, daß der Ersatz-Halbleiter-Speichermodul HS nicht als Ersatz für einen anderen Halbleiter-Speichermodul MS in Ver wendung steht. Wenn die Halbleiter-Plattenvorrichtung 13 beispielsweise dupliziert wird, gibt es einen Fall, wo sich ein anderer Service-Adapter SA im Ersatzprozeß befindet.

Der Ressourcen-Manager RM erteilt eine Nachricht "keine Berechtigung" an den Service-Adapter SA, wenn der Ersatz- Halbleiter-Speichermodul HS in Verwendung steht (Schritte 103, 104). In diesem Fall wartet der Service-Adapter SA, bis die Berechtigung zur Verwendung des Ersatz-Halbleiter-Spei chermoduls HS erteilt wird. Wenn der Ersatz-Halbleiter-Spei chermodul HS nicht in Verwendung steht, erteilt der Ressourcen-Manager RM dem Service-Adapter SA die Berechti gung, ihn zu verwenden, und schreibt, daß der Ersatz-Halb leiter-Speichermodul HS in Verwendung steht, in die exklu sive Steuertabelle ECT innerhalb des Ressourcen-Managers RM (Schritt 105).

Dann ersucht der Service-Adapter SA den Ressourcen- Manager RM um die Berechtigung, eine erste Zugriffssteuer einheit des Halbleiter-Speichermoduls zu verwenden, worin ein Fehler aufgetreten ist (Schritt 106).

Wenn sie verwendbar ist, erteilt der Ressourcen-Manager RM dem Service-Adapter SA die Berechtigung, und schreibt, daß die erste Zugriffssteuereinheit in Verwendung steht, in die exklusive Steuertabelle ECT (Schritte 107, 108).

Wenn der Service-Adapter SA die Berechtigung erhält, beginnt er, die Steuereinheit zu kopieren (Schritt 109). Wenn die Kopieroperation ohne irgendeinen Fehler beendet wird (Schritte 110, 111), instruiert der Service-Adapter SA jeden Modul 13a-1, 13a-2, 13b, etc., den Inhalt der Steuer tabelle CTL im Steuerspeicherteil CS zu ändern, der als Steuerspeicher bezeichnet werden kann (Schritt 112). Spezi fischer instruiert der Service-Adapter SA jeden Modul, die physische Adresse der Steuereinheit 6 in HS-00 in der Steu ertabelle CTLb zu ändern.

Jeder Modul ändert den Inhalt der Steuertabelle CTL des Steuerspeichers CS gemäß der Instruktion und berichtet dem Service-Adapter SA über die Vollendung der Änderungsopera tion (Schritt 113). Der Service-Adapter SA ändert auch den Inhalt der Steuertabelle CTL seines eigenen Steuerspeichers CS.

Wenn der Service-Adapter SA den Bericht über die Voll endung der Änderungsoperation von allen Modulen empfängt, berichtet der Service-Adapter SA dem Ressourcen-Manager RM über das Ende des Zugriffs. Dann schreibt der Ressourcen- Manager RM, daß die erste Zugriffssteuereinheit nicht in Verwendung steht (Schritt 114). Anschließend beurteilt der Service-Adapter SA, ob das Kopieren aller Steuereinheiten im Halbleiter-Speichermodul 14b beendet wurde oder nicht (Schritt 115).

Wenn die Antwort positiv ist, berichtet der Service- Adapter SA der Host-Vorrichtung CPU über den Kanal-Adapter CA von der Vollendung der Kopieroperation, und zeigt auf dem Wartungsfeld PNL an, daß die Kopieroperation beendet ist, wodurch der Kopierprozeß beendet wird. Wenn der Kopierprozeß beendet ist, ersetzt ein Wartungsarbeiter den Halbleiter speichermodul (MS) 14b, in dem der Fehler aufgetreten ist, durch einen neuen Halbleiter-Speichermodul.

Wenn die Antwort in Schritt 115 negativ ist, wird die Steuereinheit als Kopierobjekt zu einer anderen Steuerein heit gewechselt, die nicht kopiert wurde (Schritt 117), und die Verarbeitung in Schritt 106 und danach wird wiederholt.

Wenn die erste Zugriffssteuereinheit in Schritt 107 in Verwendung steht, gibt der Ressourcen-Manager RM eine Nach richt "keine Berechtigung" an den Service-Adapter SA (Schritt 118). Der Service-Adapter SA überspringt die Verar beitung zu Schritt 115 und wiederholt die Verarbeitung im Schritt 115 und danach.

Wenn ein Fehler während des Kopierens in Schritt 110 in einer bestimmten Spur auftritt, benachrichtigt der Service- Adapter SA die Host-Vorrichtung CPU über den Kanal-Adapter vom Auftreten eines Fehlers (Schritt 119), und schreibt, daß die Kopie nicht erfolgreich ist, in die entsprechende Spur der Kopienverwaltungstabelle CCT (Schritt 120). In der Folge wird die Verarbeitung in Schritt 111 und danach wiederholt. Fig. 11A und 11B sind erläuternde Ansichten der Kopienverwal tungstabelle CCT, wobei die erfolgreichen/nicht erfolg reichen Kopien und der Teil der Kopierverwaltungstabelle für die Steuereinheit 6 (die erste Zugriffssteuereinheit des Halbleiter-Speichermoduls 14b) gezeigt sind. Hier wird ange nommen, daß die Steuereinheit 6 aus drei Spuren 1 bis 3 be steht.

Fig. 11A zeigt den Fall, in dem die Steuereinheit 6 ohne das Auftreten eines Fehlers in irgendeiner Spur kopiert wird, und "gültig" in die Spuren 1 bis 3 in der Kopienver waltungstabelle CCT geschrieben wird. Fig. 11B zeigt den Fall, in dem ein Fehler zur Zeit des Kopierens der Spur 2 auftritt, und "ungültig" in die Spur 2 der Kopienverwal tungstabelle CCT geschrieben wird, und "gültig" in die Spuren 1 und 3 geschrieben wird. Wenn Daten in die Spur ge schrieben werden, in der die Kopie nicht erfolgreich ist, wird die Spur "gültig", so daß die Kopienverwaltungstabelle CCT erneuert wird.

Verarbeitung nach dem Ersetzen eines Halbleiter-Spei chermoduls

Fig. 12 ist ein Flußdiagramm der Verarbeitung nach dem Ersetzen eines Halbleiter-Speichermoduls.

Wenn der Wartungsarbeiter den Halbleiter-Speichermodul austauscht, in dem der Fehler aufgetreten ist, detektiert der Service-Adapter SA das Ende des Ersetzens (Schritt 131), und verwaltet danach den neuen Halbleiter- Speichermodul als Ersatz-Halbleiter-Speichermodul (Schritt 131). Es ist mög lich, den Halbleiter-Speichermodul 16 in seiner ursprüngli chen Position als Ersatz-Halbleiter-Speichermodul nach dem Austausch gemäß der Instruktion durch den Wartungsarbeiter über das Wartungsfeld PNL wiederherzustellen. Es ist auch möglich, den Halbleiter-Speichermodul 16 automatisch in seiner ursprünglichen Position als Ersatz-Halbleiter-Spei chermodul nach dem Austausch wiederherzustellen. Fig. 13 ist ein Flußdiagramm der Verarbeitung in derartigen Fällen. Wenn der Service-Adapter SA das Ende des Austauschs detektiert (Schritt 141), werden die im Halbleiter-Speichermodul 16 ge speicherten Daten in den neuen Halbleiter-Speichermodul 14b nach dem Austausch durch die gleiche Verarbeitung wie im oben beschriebenen Kopierprozeß kopiert (Schritt 142).

Zugriffsprozeß unter Verwendung der Kopienverwaltungs tabelle

Jeder Modul nimmt Bezug auf die Kopienverwaltungstabel le CCT zur Zeit des Lesens eines Datensatzes aus einem Halb leiter-Speichermodul. Fig. 14 ist ein Flußdiagramm eines Zu griffsprozesses unter Verwendung einer Kopienverwaltungsta belle CCT.

Zuerst erfolgt eine Beurteilung, ob ein Datensatz zu lesen oder zu schreiben ist (Schritt 151), und im Fall des Lesens des Datensatzes wird beurteilt, ob die Spur, auf die zugegriffen wird, gültig oder ungültig ist (Schritt 152), durch Bezugnahme auf die Kopienverwaltungstabelle CCT (Schritt 152). Wenn die Spur gültig ist, wird der Datensatz aus der Spur ausgelesen (Schritt 153), und, wenn die Spur ungültig ist, wird eine Fehlersteuerverarbeitung ausgeführt (Schritt 154). Im Fall des Schreibens wird, wenn die Spur, auf die zugegriffen wird, ungültig ist, die Spur in gültig geändert (Schritt 155), und danach wird der Datensatz in die Spur geschrieben (Schritt 156).

Wie oben beschrieben, ist es möglich, den Inhalt des Speichers des Halbleiter-Speichermoduls, in dem ein Fehler aufgetreten ist, ohne Anhalten der Halbleiter-Plattenvor richtung zu evakuieren, indem einfach der Ersatz-Halbleiter- Speichermodul hinzugefügt wird, so daß die Notwendigkeit einer großen Wartungsanordnung entfällt. Da der Halbleiter- Speichermodul genau in Zugriffssteuereinheiten geteilt ist, und der Inhalt des Speichers für jeweils eine Zugriffssteu ereinheit kopiert wird, ist es möglich, eine exklusive Steu erung für jeweils eine Zugriffssteuereinheit durchzuführen, so daß die Host-Vorrichtung auf die Zugriffssteuereinheit zugreifen kann, die nicht das Kopierobjekt ist, auch wenn sich der Service-Adapter im Prozeß des Kopierens einer ande ren Zugriffssteuereinheit befindet. Mit anderen Worten übt die Kopieroperation keinen nachteiligen Einfluß auf den Zu griff der Host-Vorrichtung aus.

Da außerdem jedesmal, wenn die Kopie einer Zugriffs steuereinheit beendet ist, der Service-Adapter SA die physi sche Adresse in der im Kanal-Adapter CA, etc., vorgesehenen Steuertabelle CTL in die physische Adresse des Kopienempfän gers ändert, ist es möglich, auf die kopierte Zugriffssteu ereinheit (im Ersatz-Halbleiter-Speichermodul) unmittelbar nach der Kopie zuzugreifen.

Ferner ist die Kopienverwaltungstabelle CCT vorgesehen, um aufzuzeichnen, ob eine Kopie für jede Zugriffssteuerein heit normal beendet wurde oder nicht, und jeder Modul, ein schließlich des Kanal-Adapters CA, etc., nimmt auf die Ko pienverwaltungstabelle zur Zeit des Lesens von Daten Bezug. Wenn die Zone (Spur), auf die zugegriffen wird, normal ist, greift der Modul auf die Zone zu. Wenn hingegen die Zone ab normal ist, beurteilt sie der Modul als Fehler. Wenn ein Fehler während des Kopierens auftritt, werden folglich die fehlerhaften Daten nicht gelesen, wodurch eine Fehlfunktion vermieden wird.

(a-4) Zusammenfassung des zweiten Halbleiter-Speicher modul-Ersatzsteuerprozesses

Der erste Halbleiter-Speichermodul-Ersatzsteuerprozeß wird ausgeführt, wenn die Steuertabelle CTL die in Fig. 2 ge zeigte Struktur aufweist. Die Steuertabelle CTL kann die in Fig. 15 dargestellte Struktur aufweisen. Die Steuertabelle CTL ist mit Feldern versehen, für (1) die logische Adresse (CCHH), (2) die ursprüngliche physische Adresse der Halblei ter-Platte, und (3) die physische Adresse eines Kopienemp fängers für jeden Bereich (Zugriffssteuereinheit) jedes Halbleiter-Speichermoduls. Die logische Adresse ist eine Adresse (z. B. Zylinder/Kopfnummer CCHH, wenn sie von der Datenadresse einer Magnetplatte bezeichnet wird), und die ursprüngliche physische Adresse ist eine tatsächliche Adresse für einen Zugriff auf einen Halbleiter-Speichermodul in der Halbleiter-Plattenvorrichtung. Gewöhnlich werden nur die logischen Adressen und die ursprüngliche physische Adresse in Entsprechung zueinander für jeden Bereich ge schrieben, und die physische Adresse eines Kopienempfängers wird als ungültig angesehen (eine Marke oder dgl. wird ge schrieben).

Die Halbleiter-Platte 14 besteht aus drei Halbleiter- Speichermodulen (MS1 bis MS3) 14a bis 14c und einem Ersatz- Halbleiter-Speichermodul (HS) 16, und jeder Halbleiter-Spei chermodul 14a bis 14c besteht aus fünf Zugriffssteuerein heiten, wie in Fig. 4 gezeigt. Fig. 16 erläutert den Inhalt jeder Steuertabelle CTL zur Zeit der Initiation. In Fig. 16 bezeichnet das Symbol CTLa einen Steuertabellenteil für den Halbleiter-Speichermodul (MS1) 14a, CTLb einen Steuertabel lenteil für den Halbleiter-Speichermodul (MS2) 14b, und CTLc einen Steuertabellenteil für den Halbleiter-Speichermodul (MS3) 14c. Das Symbol XXXX repräsentiert eine logische Adresse, und MS1-00 die Offset-Adresse 00 (siehe Fig. 4) des Halbleiter-Speichermoduls (MS1) 14a, wobei das gleiche für MS1-00 bis MS3-04 gilt.

Wenn ein Speicherfehler im Halbleiter-Speichermodul (MS2) 14b auftritt, werden die Daten im Halbleiter-Speicher modul 14b in den Ersatz-Halbleiter-Speichermodul 16 für je weils eine Zugriffssteuereinheit unter der Steuerung des Service-Adapters SA kopiert. In diesem Fall instruiert der Service-Adapter SA jeden Modul, den Inhalt der Steuertabelle vor dem Kopierprozeß zu ändern. Der Service-Adapter SA in struiert nämlich jeden Modul, den Inhalt der Steuertabelle zu ändern, so daß sowohl (1) die ursprüngliche physische Adresse als auch (2) die physische Adresse eines Kopienemp fängers geändert werden, was jeder logischen Adresse des Halbleiter-Speichermoduls entspricht, in dem der Fehler aufgetreten ist. Daher wird die Steuertabelle CTL jedes Moduls aktualisiert, wie in Fig. 17 gezeigt.

Der Service-Adapter SA instruiert auch jeden Modul, einschließlich des Kanal-Adapters CA, etc., einen Aufspal tungsprozeß zur Zeit des Zugriffs auf den Halbleiter-Spei chermodul 14b auszuführen. Der Aufspaltungsprozeß ist ein Prozeß, in dem, wie in Fig. 18 gezeigt, Daten aus dem Bereich ausgelesen werden, der durch die ursprüngliche physische Adresse bezeichnet wird, und Daten werden in die beiden Speicherbereiche geschrieben, die von der ursprünglichen physischen Adresse und der physischen Adresse des Kopien empfängers bezeichnet werden.

Danach wird die Kopieroperation für jede Steuereinheit ausgeführt, wie in Fig. 19 gezeigt, und, wenn die Kopierope ration aller Steuereinheiten beendet ist, instruiert der Service-Adapter SA jeden Modul, die ursprüngliche physische Adresse durch die physische Adresse des Kopienempfängers in der Steuertabelle CTL auszutauschen. Die Steuertabelle CTL jedes Moduls wird daher geändert, wie in Fig. 20 gezeigt. Dann benachrichtigt der Service-Adapter SA jeden Modul über das Ende des Aufspaltungsprozesses, und instruiert jeden Modul, die Felder für die physischen Adressen des Kopienemp fängers ungültig zu machen, wodurch der Kopierprozeß beendet wird. Die erhaltene Steuertabelle CTL jedes Moduls ist in Fig. 21 dargestellt. Wie in Fig. 21 gezeigt, wird die ur sprüngliche physische Adresse in die physische Adresse des Kopienempfängers (Ersatz-Halbleiter-Speichermodul 16) in jedem Bereich des Halbleiter-Speichermoduls 14b geändert.

(a-5) Zweiter Halbleiter-Speichermodul-Ersatzsteuer prozeß Kopierprozeß

Fig. 22 und 23 sind Flußdiagramme eines Kopierprozesses zum Kopieren des Inhalts des Speichers eines Halbleiter- Speichermoduls in einen Ersatz-Halbleiter-Speichermodul. Die Steuertabelle CTL hat die in Fig. 16 gezeigte Struktur.

Der Service-Adapter (SA) 13 detektiert einen Halblei ter-Speichermodul, beispielsweise 14b, in dem ein Fehler aufgetreten ist, durch die Bezeichnung vom Wartungsfeld (PNL) 15 oder die Fehlerverwaltung (Schritt 201).

Wenn der Service-Adapter SA den Halbleiter-Speichermo dul detektiert, in dem ein Speicherfehler aufgetreten ist, ersucht er den Ressourcen-Manager (RM) 13b um die Berechti gung zur Verwendung des Ersatz-Halbleiter-Speichermoduls (HS) 16 (Schritt 202). Der Ressourcen-Manager RM erteilt eine Nachricht "keine Berechtigung" an den Service-Adapter SA, wenn der Ersatz-Halbleiter-Speichermodul HS in Verwen dung steht (Schritte 203, 204). In diesem Fall wartet der Service-Adapter SA, bis die Berechtigung zur Verwendung des Ersatz-Halbleiter-Speichermoduls HS erteilt wird. Wenn der Ersatz-Halbleiter-Speichermodul HS nicht in Verwendung steht, erteilt der Ressourcen-Manager RM dem Service-Adapter SA die Berechtigung, ihn zu verwenden, und schreibt, daß der Ersatz-Halbleiter-Speichermodul HS in Verwendung steht, in die exklusive Steuertabelle ECT innerhalb des Ressourcen- Managers RM (Schritt 205).

Dann instruiert der Service-Adapter SA jeden Modul, einschließlich des Kanal-Adapters CA, etc., den Austausch des Halbleiter-Speichermoduls 14b und einen Aufspaltungspro zeß zu beginnen (Schritt 206). Der Service-Adapter SA in struiert auch jeden Modul, den Inhalt der Steuertabelle CTL zu ändern. Gemäß dieser Instruktion ändert jeder Modul den Inhalt der Steuertabelle CTL (siehe Fig. 17), und berichtet dem Service-Adapter SA über die Vollendung der Änderungsope ration (Schritt 207).

Wenn der Service-Adapter SA den Bericht über die Voll endung der Änderungsoperation von jedem Modul empfängt, ersucht der Service-Adapter SA den Ressourcen-Manager RM um die Berechtigung, eine erste Zugriffssteuereinheit des Halb leiter-Speichermoduls 14b, worin ein Fehler aufgetreten ist, zu verwenden (208).

Wenn sie verwendbar ist, erteilt der Ressourcen-Manager RM dem Service-Adapter SA die Berechtigung, und schreibt, daß die erste Zugriffssteuereinheit in Verwendung steht, in die exklusive Steuertabelle ECT (Schritte 209, 210).

Wenn der Service-Adapter SA die Berechtigung erhält, beginnt er, die Steuereinheit zu kopieren (Schritt 211). Wenn die Kopieroperation ohne irgendeinen Fehler beendet wird (Schritte 212, 213), berichtet der Service-Adapter SA dem Ressourcen-Manager über das Ende des Zugriffs. Dann schreibt der Ressourcen-Manager RM, daß die erste Zugriffs steuereinheit nicht in Verwendung steht (Schritt 214). Der Service-Adapter SA beurteilt, ob das Kopieren aller Steuer einheiten im Halbleiter-Speichermodul 14b beendet wurde oder nicht (Schritt 215).

Wenn die Antwort in Schritt 215 negativ ist, wird die Steuereinheit als Kopierobjekt zu einer anderen Steuerein heit gewechselt, die nicht kopiert wurde (Schritt 216), und die Verarbeitung in Schritt 208 und danach wird wiederholt.

Wenn die erste Zugriffssteuereinheit in Schritt 209 in Verwendung steht, gibt der Ressourcen-Manager RM dem Service-Adapter SA die Nachricht "keine Berechtigung" (Schritt 217). Der Service-Adapter SA überspringt die Verar beitung zu Schritt 215 und wiederholt die Verarbeitung in Schritt 215 und danach.

Wenn ein Fehler während des Kopierens in Schritt 212 in einer bestimmten Spur auftritt, teilt der Service-Adapter SA der Host-Vorrichtung CPU über den Kanal-Adapter CA das Auf treten eines Fehlers mit (Schritt 218), und schreibt, daß die Kopie nicht erfolgreich ist, in die entsprechende Spur der Kopienverwaltungstabelle CCT (Schritt 219). In der Folge wird die Verarbeitung in Schritt 213 und danach wiederholt.

Wenn die Antwort in Schritt 215 positiv ist, instruiert der Service-Adapter SA jeden Modul 13a-1, 13a-2, 13b, etc., die ursprüngliche physische Adresse mit der physischen Adresse des Kopienempfängers im Tabellenteil in bezug auf dem Halbleiter-Speichermodul 14b auszutauschen (Schritt 220). Jeder Modul ändert den Inhalt der Steuertabelle CTL gemäß der Instruktion (siehe Fig. 20), und berichtet dem Service-Adapter SA über die Vollendung der Änderungs- Operation (Schritt 221). Der Service-Adapter SA benachrich tigt jeden Modul über das Ende des Kopierprozesses und des Aufspaltungsprozesses (Schritt 222), und instruiert dann jeden Modul, die Felder für die physischen Adressen des Kopienempfängers im Tabellenteil CTLb in bezug auf den Halb leiter-Speichermodul 14b gültig zu machen (Schritt 223). Jeder Modul ändert den Inhalt der Steuertabelle CTL gemäß der Instruktion (siehe Fig. 21). Daher wird die ursprüngliche physische Adresse in die physische Adresse des Kopienemp fängers geändert, welcher der Ersatz-Halbleiter-Speichermo dul ist.

Der Service-Adapter SA berichtet der Host-Vorrichtung CPU über den Kanal-Adapter CA vom Ende der Kopieroperation, und zeigt auf dem Wartungsfeld PNL an, daß die Kopieropera tion beendet ist (Schritt 224), wodurch der Kopierprozeß beendet wird. Wenn der Kopierprozeß beendet ist, ersetzt ein Wartungsarbeiter den Halbleiter-Speichermodul (MS) 14b, in dem der Fehler aufgetreten ist, durch einen neuen Halblei ter-Speichermodul.

Wie oben beschrieben ist es möglich, den Inhalt des Speichers des Halbleiter-Speichermoduls, in dem ein Fehler aufgetreten ist, ohne Anhalten der Halbleiter-Plattenvor richtung zu evakuieren, indem einfach die Ersatz-Halbleiter- Plattenvorrichtung hinzugefügt wird. Außerdem schreibt jeder Modul, einschließlich des Kanal-Adapters CA, etc., Daten in die beiden Speicherbereiche, die durch die ursprüngliche physische Adresse und die physische Adresse des Kopienemp fängers gemäß dem Aufspaltungsprozeß bezeichnet werden, wenn die Daten in den Halbleiter-Speichermodul geschrieben werden, der sich im Kopierprozeß befindet. Daher ist es im Gegensatz zum ersten Halbleiter-Speichermodul-Ersatzsteuer prozeß möglich, bei hoher Geschwindigkeit zu kopieren, ohne daß jedesmal eine Änderung der Steuertabelle notwendig ist, wenn das Kopieren einer Steuereinheit beendet ist.

Verarbeitung, wenn ein Schreibbefehl an den Steuerein heit-Bereich im Kopierprozeß erteilt wird Die Host-Vorrichtung CPU gibt manchmal einen Schreibbe fehl an den Steuereinheit-Bereich im Kopierprozeß. In diesem Fall ist es möglich, den Schreibbefehl warten zu lassen, bis die Kopieroperation beendet ist, dann wird jedoch die Zu griffsgeschwindigkeit der Host-Vorrichtung reduziert. Um dies zu verhindern, wird dem Schreibbefehl Priorität er teilt, und die Kopieroperation wird ausgesetzt. Fig. 24 ist ein Flußdiagramm einer derartigen Verarbeitung, wenn dem Steuereinheit-Bereich ein Schreibbefehl im Kopierprozeß erteilt wird.

Wenn der Steuereinheit von der Host-Vorrichtung CPU im Kopierprozeß ein Schreibbefehl erteilt wird (Schritt 251), ersucht der Kanal-Adapter CA den Ressourcen-Manager RM um die Berechtigung für einen Zugriff auf die Zugriffssteuer einheit (Schritt 252). Der Ressourcen-Manager RM beurteilt, ob sich die Zugriffssteuereinheit im Kopierprozeß befindet oder nicht, und, wenn die Antwort NEIN ist, gestattet der Ressourcen-Manager RM dem Kanal-Adapter CA den Zugriff auf die Zugriffssteuereinheit (Schritte 253, 254). Dann führt der Kanal-Adapter den Schreibbefehl gemäß dem Aufspaltungs prozeß aus.

Wenn hingegen die Zugriffssteuereinheit in Schritt 253 kopiert wird, informiert der Ressourcen-Manager RM den Service-Adapter SA, daß ein Schreibbefehl von der Host-Vor richtung an den Steuereinheit-Bereich im Kopierprozeß er teilt wird (Schritt 255). Dann stoppt der Service-Adapter SA das Kopieren (Schritt 256). Danach gestattet der Ressourcen- Manager RM dem Kanal-Adapter CA den Zugriff auf den Zu griffssteuereinheit-Bereich (Schritt 257), und der Kanal- Adapter CA führt den Schreibbefehl gemäß dem Aufspaltungs prozeß aus.

Wenn die Schreiboperation durch den Kanal-Adapter CA beendet ist (Schritt 258), vergleicht der Service-Adapter SA die Zugriffseinheit (Anzahl der Spuren = Aw) zum Schreiben mit der Zugriffseinheit (Anzahl der Spuren = Ac) zum Kopie ren (Schritt 259).

Wenn Aw Ac, erachtet der Service-Adapter SA, daß das Kopieren der Zugriffseinheit als Objekt des Schreibbefehls beendet ist (Schritt 260), und nimmt das Kopieren des ver bleibenden Teils wiederauf.

Wenn hingegen Aw < Ac, erachtet der Service-Adapter SA, daß das Kopieren der Zugriffseinheit als Objekt des Schreib befehls nicht beendet ist, und kopiert vom Beginn an oder kopiert die Steuereinheiten mit Ausnahme der Zugriffseinheit als Objekt des Schreibbefehls (Schritt 261). Danach nimmt der Service-Adapter SA das Kopieren des übrigen Teils wiederauf.

Da die Kopieroperation ausgesetzt wird, um den Schreib befehl von der Host-Vorrichtung CPU auszuführen, wird auf diese Weise die Zugriffsgeschwindigkeit der Host-Vorrichtung nicht reduziert. Wenn die Zugriffseinheit als Objekt des Schreibens größer ist als die Zugriffseinheit zum Kopieren, ist es möglich festzustellen, daß das Kopieren dieses Zu griffseinheit-Teils beendet ist, so daß die Kopiergeschwin digkeit erhöht werden kann.

(a-6) Tatsächliche Struktur einer Halbleiter-Platten vorrichtung

Fig. 25 zeigt die Gesamtstruktur einer Halbleiter-Plat tenvorrichtung. Die Halbleiter-Plattenvorrichtung hat eine doppelte Struktur, und ein Modul mit der tiefgestellten Zahl 1 ist ein Modul einer ersten Halbleiter-Plattenvorrichtung GO, ein Modul mit der tiefgestellten Zahl 2 ist ein Modul einer zweiten Halbleiter-Plattenvorrichtung G1, und ein Modul ohne tiefgestellte Zahl ist ein gemeinsamer Modul. In jedem Modul ist ein Steuerspeicherteil (Steuerspeicher) CS vorgesehen.

Das Symbol CA bezeichnet den Kanal-Adapter zum Aus führen der Schnittstellen-Steuerung zu einem Kanal der Host- Vorrichtung CPU. Verschiedene Kanal-Adapter, die einem elek trischen Kanal entsprechen, ein optischer Kanal und eine OC- Verbindung sind geeignet mit einer Host-Vorrichtung verbun den. Das Symbol RM bezeichnet den Ressourcen-Manager zur Durchführung von Steueroperationen, wie einer exklusiven Steuerung und einer Logikwegsteuerung, und zum Steuern der Ressourcen des gesamten Systems. Das Symbol SA bezeichnet den Service-Adapter, der als Master dient, um andere Ein heiten (Module) zu verwalten.

Das Symbol C-BUS bezeichnet einen Steuer-Bus für die Durchführung einer Mitteilungskommunikation und einen Zu griff auf Steuerinformationen, D-BUS einen Datentransfer-Bus zum Senden und Empfangen von Daten zwischen jeder Einheit und der Halbleiter-Platte, und S-BUS einen Service-Bus, durch den der Service-Adapter als Master die Situation jeder Einheit überwacht. Das Symbol BH-1, BH-2 bezeichnet Bus- Handler zur Steuerung von Bus-Konkurrenzbetrieben und Ver teilung von Bus-Takten, MDK eine Magnetplattenvorrichtung (Option) zur temporären Sicherung des Inhalts eines Spei chers, wenn der Speicher ein Problem hat, DA einen Geräte- Adapter zur Durchführung der Schnittstellen-Steuerung zur Magnetplattenvorrichtung, und BANK die Halbleiter-Platte (gemeinsamer Speicher), auf der Halbleiter-Speichermodule MS und ein Ersatz-Halbleiter-Speichermodul HS montiert sind. Die Symbole ESP₁ bis ESP₄ bezeichnen Ports (Erweiterungs speicher-Ports) zur Steuerung des Zugriffs auf die Halblei ter-Platte, ESA₁ bis ESA₄ Speicherschnittstellen-Adapter zur Steuerung der Zeiteinstellung zwischen den Halbleiter-Spei chermodulen MS, Auffrischung eines Speichers und Korrektur von Daten auf der Basis eines Fehlerprüfcodes, und PANEL bezeichnet ein Wartungsfeld.

Die erste und zweite Halbleiter-Plattenvorrichtung G0, G1 haben eine symmetrische Struktur in bezug auf die strich lierte Linie in der Mitte. Die Host-Vorrichtung CPU ist sym metrisch mit den Kanal-Adaptern CA₁, CA₂ der ersten und zweiten Halbleiter-Plattenvorrichtung verbunden, und die Ports ESP₂ und ESP₃ jeder Halbleiter-Plattenvorrichtung sind mit den Speicher-Adaptern ESA₃ und ESA₄ der anderen Halblei ter-Plattenvorrichtung verbunden. Auch wenn es in einem Ka nal-Adapter ein Problem gibt, kann demgemäß die CPU vom anderen Kanal-Adapter auf die Halbleiter-Plattenvorrichtung zugreifen. Außerdem kann die CPU auf die andere Halbleiter plattenvorrichtung zugreifen, auch wenn es in einer Halblei ter-Plattenvorrichtung ein Problem gibt. Auf diese Weise wird die Zuverlässigkeit erhöht.

Jeder Modul, wie der Kanal-Adapter CA, der Ressourcen- Manager RM und der Service-Adapter SA, besteht aus einem Mikroprozessor, der im wesentlichen die gleiche Struktur hat wie die in Fig. 26 gezeigte. In Fig. 26 bezeichnet die Bezugs zahl 91 einen Mikroprozessor (MPU), 92 einen Steuerspeicher teil (CS) mit einer RAM-Struktur, 93 einen Steuerspeicher teil (CS) mit einer ROM-Struktur, 94 einen Treiber/Empfänger (DV/RV), der mit einem internen Bus verbunden ist, 95 eine Bus-Schnittstellen-Logik (BIL), 96 einen Treiber/Empfänger (DV/RV), der mit einer externen Schnittstelle verbunden ist, 97 einen Puffer oder einen Tabellenspeicherteil (TS), und 98 eine individuelle LSI (Gatter-Array). Die Anzahl der ange schlossenen Treiber/Empfänger (DV/RV) ist in Abhängigkeit von der Anzahl damit verbundener externer Schnittstellen verschieden.

(B) Zweite Ausführungsform (b-1) Gesamtstruktur

Wenn der Stromschalter einer Halbleiter-Plattenvorrich tung ausgeschaltet wird, geht der Inhalt des Speichers ver loren. Um dies zu verhindern, ist manchmal eine Sicherungs plattenvorrichtung mit einer Halbleiter-Plattenvorrichtung verbunden.

Fig. 27 zeigt die Struktur einer Halbleiter-Plattenvor richtung, die mit einer Sicherungsplattenvorrichtung verse hen ist. Für Elemente, die gleich sind wie jene in Fig. 1, sind die gleichen Bezugszahlen vorgesehen. Die Bezugszahl 11a-1 bezeichnet eine CPU (Host-Vorrichtung), 12 eine Halb leiter-Plattenvorrichtung (SSD), 13 eine Halbleiter-Platten steueranordnung, 14 eine Halbleiter-Platte und 15 ein War tungsfeld (PLN) zum Erteilen verschiedenen Instruktionen an den Service-Adapter SA, um eine Wartung auszuführen.

Die Halbleiter-Platte 14 enthält Halbleiter-Speichermo dule (MS: Hauptspeicher) 14a, 14b, 14c, und 16 ist ein Er satz-Halbleiter-Speichermodul (HS: Heißersatzspeicher), der als Ersatz für den Halbleiter-Speichermodul dient, bis er durch einen neuen Halbleiter-Speichermodul ausgetauscht ist, wenn ein Fehler im Halbleiter-Speichermodul erzeugt wird. Die Bezugszahl 17 bezeichnet einen Speicherschnittstellen- Adapter.

In der Halbleiter-Plattenvorrichtung 13 bezeichnet die Bezugszahl 13a-1 einen Kanal-Adapter (CA), 13b einen Ressourcen-Manager (RM), 13c einen Service-Adapter (SA), und 13d, 13f und 13g bezeichnen Steuerspeicherteile zum Spei chern einer Steuertabelle CTL und verschiedener Programme. Die Bezugszahl 18 bezeichnet eine Sicherungs-Magnetplatten vorrichtung zum Speichern der Daten, die in der Halbleiter- Platte 14 gespeichert sind, wenn der Strom aus ist, und 19 bezeichnet einen Platten-Adapter zum Evakuieren der in der Halbleiter-Platte 14 gespeicherten Daten in die Magnetplat tenvorrichtung 18 und Wiederherstellen der evakuierten Daten in der Halbleiter-Platte 14 durch das Auslesen dieser aus der Magnetplattenvorrichtung 18.

(b-2) Logische Laufwerksstrukturen in der Halbleiter- Platte und der Magnetplattenvorrichtung

Jeder Halbleiter-Speichermodul (MS) 14a bis 14c, welche die Halbleiter-Platte 14 bilden, besteht aus einer Leiter platte, die in einen Steckplatz der Speicherbank eingeführt wird. Jeder Halbleiter-Speichermodul (MS) 14a bis 14c ist in eine Vielzahl logischer Laufwerke mit einer vorherbestimmten Größe geteilt, und die Host-Vorrichtung CPU bezeichnet ein vorherbestimmtes logisches Laufwerk durch das Erteilen eines Start I/O-Befehls. Wenn das bezeichnete logische Laufwerk verwendbar ist, greift die CPU auf eine vorherbestimmte Position des logischen Laufwerks zu.

Fig. 28 zeigt die logischen Laufwerksstrukturen in der Halbleiter-Platte 14 und der Magnetplattenvorrichtung 18. Es wird angenommen, daß die Halbleiter-Platte 14 aus zwei Halb leiter-Speichermodulen 14a und 14b besteht. Der erste Halb leiter-Speichermodul 14a ist mit drei logischen Laufwerken 0 bis 2 versehen, die jeweils die Größe von 10 Zylindern auf weisen. Der zweite Halbleiter-Speichermodul 14b ist mit zwei logischen Laufwerken 3 und 4 versehen, die jeweils die Größe von 10 Zylindern haben.

Die logische Laufwerksstruktur in der Magnetplatten vorrichtung 18 hat eine Eins-zu-Eins-Entsprechung zur logi schen Laufwerksstruktur in der Halbleiter-Platte 14, wie durch die Pfeile in Fig. 28 angegeben. Mit anderen Worten ist die logische Laufwerksstruktur in der Magnetplattenvorrich tung 18 gleich wie jene in der Halbleiter-Platte 14.

Eine erste Strukturinformationstabelle 21, welche die Struktur der logischen Laufwerke der Halbleiter-Platte 14 zeigt, speichert die Kopfadresse (Zylinderadresse) und die Kapazität jedes logischen Laufwerks 0 bis 4, und sie wird in einem vorherbestimmten Halbleiter-Speichermodul (Master- Modul) 14a gespeichert. Eine zweite Strukturinformations tabelle 22, welche die Struktur der logischen Laufwerke der Magnetplattenvorrichtung 18 zeigt, hat dieselbe Struktur wie die erste Strukturinformationstabelle, und wird in der Mag netplattenvorrichtung 18 gespeichert.

Im Fall der Evakuierung der in der Halbleiter-Platte 14 gespeicherten Daten in die Magnetplattenvorrichtung 18 liest der Platten-Adapter (DA) 19 zuerst die erste und zweite Strukturinformationstabelle 21, 22. Dann liest der Platten- Adapter 19 die Daten im i.ten (i = 0 bis 4) logischen Lauf werk aus der Halbleiter-Platte 14 unter Bezugnahme auf die erste Strukturinformationstabelle 21, und speichert die Daten im i.ten (i = 0 bis 4) logischen Laufwerk der Magnet plattenvorrichtung 18 unter Bezugnahme auf die zweite Strukturinformationstabelle 22.

Im Fall der Wiederherstellung der in die Magnetplatten vorrichtung 18 evakuierten Daten in der Halbleiter-Platte 14 liest der Platten-Adapter (DA) 19 zuerst die erste und zweite Strukturinformationstabelle 21, 22. Dann liest der Platten-Adapter 19 die Daten im i.ten (i = 0 bis 4) logi schen Laufwerk der Magnetplattenvorrichtung 18 unter Bezug nahme auf die zweite Strukturinformationstabelle 22, und speichert die Daten im i.ten (i = 0 bis 4) logischen Lauf werk der Halbleiter-Platte 14 unter Bezugnahme auf die erste Strukturinformationstabelle 21.

(b-3) Probleme im Fall der Änderung der logischen Lauf werksstruktur in der Halbleiter-Platte 14

Nach der Evakuierung der Daten in der Halbleiter-Platte 14 zur Magnetplattenvorrichtung 18 möchten einige Benutzer die logische Laufwerksstruktur in der Halbleiter-Platte 14 ändern. Fig. 29A und 29B sind erläuternde Ansichten einer Änderung der logischen Laufwerksstruktur. Fig. 29A zeigt die Struktur vor der Änderung, und Fig. 29B zeigt die Struktur nach der Änderung, wobei die Größe des logischen Laufwerks 0 von 10 Zylindern auf 20 Zylinder erhöht wird, und die Kopf adressen der logischen Laufwerke 1 bis 4 geändert werden.

Wenn die Struktur der Halbleiter-Platte 14 wie oben be schrieben geändert wird, werden die erste und zweite Struk turinformationstabelle 21, 22, wie in Fig. 30 dargestellt, in einer herkömmlichen Halbleiter-Plattenvorrichtung geändert. Folglich werden zur Zeit der Wiederherstellung die in die Magnetplattenvorrichtung 18 evakuierten Daten, wie durch die Pfeile dargestellt, wiederhergestellt. Mit anderen Worten ist eine korrekte Datenwiederherstellung unmöglich. Spezifi scher werden die in die logischen Laufwerke 0 und 1 der Mag netplattenvorrichtung 18 evakuierten Daten (mit der strich lierten Linie umrahmt) im logischen Laufwerk 0 der Halblei ter-Platte 14 wiederhergestellt, die in das logische Lauf werk 2 der Magnetplattenvorrichtung 18 evakuierten Daten werden im logischen Laufwerk 1 der Halbleiter-Platte 14 wie derhergestellt, die in das logische Laufwerk 3 der Magnet plattenvorrichtung 18 evakuierten Daten werden im logischen Laufwerk 2 der Halbleiter-Platte 14 wiederhergestellt, und die in das logische Laufwerk 4 der Magnetplattenvorrichtung 18 evakuierten Daten werden im logischen Laufwerk 3 der Halbleiter-Platte 14 wiederhergestellt. Folglich sind die evakuierten Daten nicht verwendbar.

Dies ist der Fall, in dem die Größe eines logischen Laufwerks geändert wird, wenn jedoch die Anordnung der logischen Laufwerke geändert wird, entsteht ein ähnliches Problem, wie in Fig. 31 dargestellt.

(b-4) Zusammenfassung des Datenwiederherstellungspro zesses

Fig. 32 erläutert schematisch einen Datenwiederherstel lungsprozeß, wenn die logische Laufwerksstruktur in der Halbleiter-Platte 14 nach der Evakuierung von Daten in der vorliegenden Erfindung geändert wird. Die Bezugszahl 14 bezeichnet die Halbleiter-Platte, 18 die Magnetplatten vorrichtung, und 19 den Platten-Adapter. In der Halbleiter- Platte 14 bezeichnet die Bezugszahl 20 eine Benutzerdaten- Speicherzone, 21 die erste Strukturinformationstabelle zum Halten der logischen Laufwerksstruktur der Halbleiter-Platte 14, und 23 eine Adressenkonvertierungstabelle, die nachste hend beschrieben wird. In der Magnetplattenvorrichtung 18 bezeichnet die Bezugszahl 22 die zweite Strukturinforma tionstabelle zum Halten der logischen Laufwerksstruktur der Magnetplattenvorrichtung 18, und 24 eine Benutzerdaten-Spei cherzone. Die Halbleiter-Platte 14 und die Magnetplatten vorrichtung 18 haben die in Fig. 28 gezeigte Struktur zur Zeit der Initiation.

Nachdem die Daten in der Halbleiter-Platte 14 in die Magnetplattenvorrichtung 18 evakuiert werden, wird die logi sche Laufwerksstruktur gemäß der Instruktion vom Wartungs feld (PLN) 15 zur in Fig. 29B dargestellten Struktur geän dert. Die erhaltene erste Strukturinformationstabelle 21 ist in Fig. 30 gezeigt.

Wenn das Wartungsfeld PNL die Datenwiederherstellung anweist, liest der Platten-Adapter (DA) 19 die erste und zweite Strukturinformationstabelle 21, 22 aus der Halblei ter-Platte 14 und der Magnetplattenvorrichtung 18, und erstellt die Adressenkonvertierungstabelle 23 (siehe Fig. 33) zum Konvertieren der Platten-Adresse in die Adresse des Halbleiter-Speichermoduls für jedes logische Laufwerk unter Verwendung der ersten und zweiten Strukturinformationstabel le 21, 11. In die Adressenkonvertierungstabelle 23 werden geschrieben: (1) die Kopfadresse und Anzahl der Zylinder der Halbleiter-Platte 14, und (2) die Kopfadresse und die Anzahl der Zylinder der Magnetplattenvorrichtung 18 für jedes logi sche Laufwerk.

Danach liest der Platten-Adapter DA die Daten im i.ten (i = 0 bis 4) logischen Laufwerk aus der Magnetplatten vorrichtung 18 unter Bezugnahme auf die Adressenkonvertie rungstabelle 23, wie in Fig. 34 gezeigt, und speichert die Daten im i.ten (i = 0 bis 4) logischen Laufwerk der Halblei ter-Platte 14, das durch die Adressenkonvertierungstabelle 23 bezeichnet wird. Auf diese Weise ist es möglich, die in jedes logische Laufwerk der Magnetplattenvorrichtung 18 eva kuierten Daten im entsprechenden logischen Laufwerk der Halbleiter-Platte 14 wiederherzustellen, nachdem die logi sche Laufwerksstruktur davon geändert wird, so daß die Daten verwendbar sind.

Nach der Vollendung der Wiederherstellung wird die zweite Strukturinformationstabelle 22 der Magnetplatten vorrichtung 18 koinzident gemacht mit der ersten Strukturin formationstabelle 21 der Halbleiter-Platte 14.

(b-5) Datenwiederherstellungsprozeß

Fig. 35 ist ein Flußdiagramm eines Datenwiederherstel lungsprozesses in der vorliegenden Erfindung.

Um die logische Laufwerksstruktur in der Halbleiter- Platte 14 zu ändern, nachdem Daten in die Magnetplatten vorrichtung 18 evakuiert werden, werden ein Strukturinfor mations-Änderungsbefehl und logische Laufwerksstrukturin formationen vom Wartungsfeld (PNL) 15 eingegeben (Schritt 301). Dann aktualisiert der Service-Adapter SA die erste Strukturinformationstabelle 21, die in der Halbleiter-Platte 14 gespeichert ist (Schritt 302). Danach wird ein Wiederher stellungsbefehl vom Wartungsfeld (PNL) 15 eingegeben, um die in die Magnetplattenvorrichtung 18 evakuierten Daten in der Halbleiter-Platte 14 wiederherzustellen (Schritt 303). Wenn der Wiederherstellungsbefehl eingegeben wird, instruiert der Service-Adapter SA den Platten-Adapter (DA) 19, die Adres senkonvertierungstabelle 23 zu erstellen (Schritt 304).

Der Platten-Adapter DA liest die erste und zweite Strukturinformationstabelle 21, 22 aus der Halbleiter-Platte 14 und der Magnetplattenvorrichtung 18, erstellt die Adres senkonvertierungstabelle 23 (siehe Fig. 32 oder Fig. 33) unter Verwendung der ersten und zweiten Strukturinformationstabel le 21, 22, und speichert die Adressenkonvertierungstabelle 23 in der Halbleiter-Platte 14 (Schritt 305). Dann liest der Platten-Adapter 19 die Daten im i.ten (i = 0 bis 4) logi schen Laufwerk aus der Magnetplattenvorrichtung 18 unter Be zugnahme auf die Adressenkonvertierungstabelle 23, und spei chert die Daten im i.ten (i = 0 bis 4) logischen Laufwerk der Halbleiter-Platte 14, das durch die Adressenkonvertie rungstabelle 23 bezeichnet wird (Schritte 306, 307).

Wenn die Wiederherstellung aller Daten in der Halblei ter 49902 00070 552 001000280000000200012000285914979100040 0002019515661 00004 49783-Platte 14 vollendet ist, wird ein Strukturinformations- Vergleichsbefehl vom Wartungsfeld PNL erteilt (Schritt 308). Wenn der Strukturinformations-Vergleichsbefehl erteilt wird, instruiert der Service-Adapter SA den Platten-Adapter DA, die zweite Strukturinformationstabelle 22 zu ändern (Schritt 309). Dann liest der Platten-Adapter DA die erste Struktur informationstabelle 21 aus der Halbleiter-Platte 14, erstellt die zweite Strukturinformationstabelle 22, um eine Eins-zu-Eins-Entsprechung zu ergeben, und aktualisiert den in der Magnetplattenvorrichtung 18 gespeicherten Inhalt (Schritt 310).

Auch wenn die logische Laufwerksstruktur der Halblei ter-Platte geändert wird, ist es auf diese Weise möglich, die in die Sicherungsanordnung evakuierten Daten vor der Änderung der logischen Laufwerksstruktur in der Halbleiter- Platte nach der Änderung korrekt wiederherzustellen, und die Benutzerdaten vor der Änderung sind verwendbar.

(c) Dritte Ausführungsform (c-1) Struktur des Spurformats, Verzeichnisses und Zählteils Spurformat

In einer Halbleiter-Plattenvorrichtung ist ein Ver zeichnis (Steuerinformationsteil) am Kopf jedes Spurfelds vorgesehen. Wenn der Kanal-Adapter CA auf die Benutzerdaten in einem bezeichneten Spurfeld zugreift, liest der Kanal- Adapter CA das Verzeichnis des Spurfelds, und greift unter Verwendung des Verzeichnisses auf die Benutzerdaten zu.

Fig. 36 zeigt ein Beispiel eines Spurformats in einer Halbleiter-Platte. Ein Verzeichnis ist am Kopf jeder Spur angeordnet, und danach ist eine Hausadresse (HA) angeordnet, und dann sind Datensätze mit variabler Länge (RECORD-0, RECORD-1, . . . ) in Übereinstimmung mit einem CKD-Format ange ordnet. Die Hausadresse (HA) repräsentiert eine Spuradresse CCHH, und jeder Datensatz besteht aus einem Zählteil C, einem Schlüsselteil K und einem Datenteil D.

Verzeichnis

Das Verzeichnis hat 448 Bytes, wie in Fig. 37 gezeigt, und besteht aus (1) einer letzten Datensatznummer mit 1 Byte, (2) einem Sektorverzeichnis mit 218 Bytes, (3) einem Datensatzverzeichnis mit 190 Bytes, (4) einem Bereich, wie einem ID-Teil, zur Bestätigung der Gültigkeit, und (5) einem ungenutzten Bereich.

Die letzte Datensatznummer zeigt die Datensatznummer des letzten Datensatzes, der in das Spurfeld geschrieben wird. Eine Ende-Marke (EOF) wird unmittelbar nach dem letzten Datensatz in jeder Spur geschrieben, so daß der letzte Datensatz ein Datensatz ist, unmittelbar bevor die Ende-Marke gelesen wird. Die Datensatznummer des letzten Datensatzes ist die letzte Datensatznummer.

Das Sektorverzeichnis speichert die physischen Daten satznummern, die als erste nach der Sektor-Setzen- Verarbeitung für die entsprechenden Sektorwerte gelesen werden können. Die physische Datensatznummer wird erhalten, indem 1 mit einer logischen Datensatznummer mit der Haus adresse HA als 0 addiert wird. Jede Spur ist beispielsweise in 218 Sektoren geteilt, und die Sektorwerte 0 bis 217 werden den entsprechenden Sektoren zugeordnet. Der Sektor wert 217 ist der letzte Sektor, wenn die Spur durch einen Sektor mit vorherbestimmter Größe geteilt wird, er ist nämlich der maximale Sektorwert. Das Sektorverzeichnis wird für die Sektor-Setzen-Verarbeitung verwendet, die in Über einstimmung mit einem Sektor-Setzen-Befehl ausgeführt wird, um die Datensatznummer des Datensatzes anzuzeigen, der bei der Sektor-Setzen-Verarbeitung zuerst ausgelesen wird. Tat sächlich liegen 0 bis 221 Sektoren vor, da jedoch aufgrund der Anordnung der Datensätze kein Datensatz nach dem Sektor wert 217 kommt, hat das Sektorverzeichnis keine Sektorwerte 218 bis 221.

Das Datensatzverzeichnis zeigt die Offset-Adressen jedes Datensatzes vom Kopf der Spur mit 2 Bytes. Es ist möglich, die Speicheradresse des Zählteils eines Zieldaten satzes zu erhalten, indem die Offset-Adresse des Zieldaten satzes mit der Kopfadresse der Spur addiert wird. Im Daten satzverzeichnis gibt es die Datensätze 0 bis 94. Mit anderen Worten ist 94 die Maximalzahl von Datensätzen, die in die Spur geschrieben werden. Das Datensatzverzeichnis wird ver wendet, wenn das Feld der durch die Sektorverarbeitung er haltenen Datensatznummer gelesen wird, oder wenn der direkt durch die Datensatznummer bezeichnete Datensatz gelesen wird.

Zählteil

Jeder Datensatz besteht aus dem Zählteil C, dem Schlüs selteil K (der nicht wesentlich ist) zum Aufzeichnen eines Abrufschlüssels, und dem Datenteil D zum Aufzeichnen von Benutzerdaten, wie oben beschrieben. Der Zählteil C hat 64 Bytes, wie in Fig. 38 gezeigt, und besteht aus (1) einem tatsächlichen Datenteil mit 8 Bytes, der vom Host vorgesehen wird, (2) einem ID-Teil mit 4 Bytes, der vor und nach den Daten hinzugefügt wird, um die Daten zu garantieren, und (3) einem Steuerinformationsteil mit 48 Bytes zum Zugreifen auf das Spurfeld. Im tatsächlichen Datenteil sind eine Spur adresse (CCHH), eine Datensatznummer (R), die Länge (KL) des Schlüsselteils nach dem Zählteil C, und die Länge (DL) des Datenteils D aufgezeichnet. Im ID-Teil ist ein Code aufge zeichnet, um zu identifizieren: den Kopf des Datensatzes, das letzte Mal (Zeitstempel), zu dem die Daten geschrieben wurden, usw. Im Steuerinformationsteil sind Verzeichniswie derherstellungsdaten (Steuerinformations-Wiederherstellungs daten) aufgezeichnet, um zu ermöglichen, daß ein Zieldaten satz abgerufen wird, und ein Teil des Verzeichnisses wieder hergestellt wird, auch wenn das Verzeichnis verlorengeht. Die Verzeichniswiederherstellungsdaten enthalten (1) die re lative Adresse (Offset-Adresse) Ai vom Kopf des Datensatzes zum Kopf des nächsten Datensatzes, und (2) den Sektorwert Si des Sektors, in dem der Datensatz angeordnet ist.

Da die Längen des Verzeichnisses, der Hausadresse und des Zählteils jedes Datensatzes festgelegt sind, sind das Verzeichnis, die Hausadresse HA und der Zählteil von RECORD-0 in festgelegten relativen Positionen in bezug auf den Kopf der Spur angeordnet. Nun wird angenommen, daß die Offset-Adresse vom Kopf der Spur zur Hausadresse HA L0 ist, und die Offset-Adresse zu einem Datensatz Ri-1 Li ist. Diese Offset-Adressen Li (i = 0, 1, 2, . . . ) werden im Datensatz verzeichnis aufgezeichnet (siehe Fig. 37). In diesem Fall wird angenommen, daß die Offset-Adresse vom Datensatz Ri-1 zum Datensatz Ri Ai ist, und die Offset-Daten Ai werden im Zählteil C des Datensatzes Ri-1 als Verzeichniswiederher stellungsdaten gespeichert. Die folgende Beziehung gilt zwischen Ai und Li:

Li + Ai → Li + 1.

Wenn angenommen wird, daß der Sektor und der Datensatz die in Fig. 39B gezeigte Beziehung zueinander aufweisen, werden die Datensatznummer 0 (HA) in Entsprechung zum Sek torwert 0 im Sektorverzeichnis, die Datensatznummer 1 (= Datensatz R0) in Entsprechung zu den Sektorwerten 1 und 2, die Datensatznummer 2 (= Datensatz R1) in Entsprechung zu den Sektorwerten 3 bis 6, die Datensatznummer 3 (= Datensatz R2) in Entsprechung zu den Sektorwerten 7 bis 13, . . . aufge zeichnet. Mit anderen Worten: wenn der Datensatz Rj im Sek tor i vorliegt, wird die Datensatznummer des nächstes Daten satzes Rj +, 1 in Entsprechung zum Sektor i aufgezeichnet. Wenn der Datensatz Rj von den Sektoren i bis (i+m) vorliegt, werden die Sektorwerte i bis (i+m) im Zählteil des Daten satzes Rj+1 als Verzeichniswiederherstellungsdaten aufge zeichnet.

(c-2) Datensatz-Lese- und -Schreibsequenzen

Fig. 40 zeigt eine Datensatz-Lesesequenz in der Halblei ter-Plattenvorrichtung. Es wird angenommen, daß die Halblei ter-Plattenvorrichtung die gleiche Struktur wie die in Fig. 1 gezeigte aufweist.

Wenn ein Suchbefehl SK von der Host-Vorrichtung CPU er teilt wird, führt der Kanal-Adapter CA sofort ein Operation- Ende-Signal zur Host-Vorrichtung CPU zurück. Wenn die Host- Vorrichtung CPU das Operation-Ende-Signal empfängt, erteilt die Host-Vorrichtung CPU einen Sektor-Setzen-Befehl SS. Danach erteilt die Host-Vorrichtung CPU ähnlich einen ID- Suchen-Befehl SID. Der Kanal-Adapter empfängt diese Befehle.

Wenn der Kanal-Adapter CA den ID-Suchen-Befehlemp fängt, konvertiert der Kanal-Adapter CA die logische Adresse (Spuradresse CCHH), die vom Suchbefehl bezeichnet wird, in die physische Adresse der Halbleiter-Platte. Da die phy sische Adresse die Kopfadresse der Spur angibt, mit anderen Worten die Kopfadresse des Verzeichnisses, liest der Kanal- Adapter CA das Verzeichnis aus der Halbleiter-Platte.

Dann erhält der Kanal-Adapter CA die Datensatznummer, die dem Sektorwert entspricht, der vom Sektor-Setzen-Befehl bezeichnet wird, vom Sektorverzeichnis (Sektor-Setzen-Opera tion). Danach erhält der Kanal-Adapter CA die Adresse der Datensatznummer vom Datensatzverzeichnis, und liest den Zählteil des Datensatzes aus der Adresse. Der Kanal-Adapter CA beurteilt, ob die im Zählteil enthaltene CCHHR des Daten satzes mit der CCHHR des vom ID-Suchen-Befehl bezeichneten Zieldatensatzes koinzident ist, und, wenn die Antwort JA ist, wird die ID-Suchen-Operation beendet. Wenn die Antwort NEIN ist, wird die CCHHR des Datensatzes der nächsten Datensatznummer gelesen, und eine ähnliche Verarbeitung wird ausgeführt.

Wenn der Zieldatensatz erhalten wird, führt der Kanal- Adapter CA ein Operation-Ende-Signal zur Host-Vorrichtung zurück. Dann erteilt die Host-Vorrichtung einen Datensatz- Lesebefehl (READ CKD) an den Kanal-Adapter CA. Der Kanal- Adapter CA liest und transferiert sequentiell den Zählteil C, den Schlüsselteil K und den Datenteil D des Zieldaten satzes zur Host-Vorrichtung CPU, und transferiert schließ lich ein normales Ende-Signal zur Host-Vorrichtung CPU, wodurch eine Serie einer Datensatz-Leseverarbeitung beendet wird.

Fig. 41 zeigt eine Datensatz-Schreibsequenz in der Halb leiter-Plattenvorrichtung. Die gleiche Verarbeitung wie die Verarbeitung in der Datensatz-Lesesequenz wird bis zum Ende der ID-Suchen-Operation ausgeführt.

Wenn der Zieldatensatz durch die ID-Suchen-Operation erhalten wird, führt der Kanal-Adapter CA ein Operation- Ende-Signal zur Host-Vorrichtung zurück. Dann erteilt die Host-Vorrichtung einen Datensatz-Schreibbefehl (WRITE CKD) an den Kanal-Adapter CA. Der Kanal-Adapter CA erhält die Verzeichniswiederherstellungsdaten (Steuerinformations- Wiederherstellungsdaten) Ai, Si, und fügt die Daten Ai, Si in den Zählteil des zu schreibenden Datensatzes ein, und dann speichert er den Datensatz.

Nach dem Ende der Aufzeichnungsoperation berichtet der Kanal-Adapter CA der Host-Vorrichtung CPU über das Ende der Schreiboperation. Dann aktualisiert der Kanal-Adapter CA den Inhalt des Verzeichnisses, und schreibt das Verzeichnis in die Position der Halbleiter-Platte zurück, an der das Ver zeichnis aufgezeichnet war.

(c-3) Verarbeitung, wenn ein Verzeichnislesefehler auf tritt

(1) Suchen-Überspringen-Verarbeitung Wenn der Kanal-Adapter CA das Verzeichnis zur Zeit des Lesens oder Schreibens eines Datensatzes nicht lesen kann, sucht der Kanal-Adapter CA den Zieldatensatz unter Verwen dung der Verzeichniswiederherstellungsdaten, die im Zählteil jedes Datensatzes gespeichert sind (Suchen-Überspringen). Der Fall, in dem das Verzeichnis nicht gelesen werden kann, ist beispielsweise das Auftreten eines 2-Bit-Fehlers und das Auftreten eines ID-Fehlers (Fehler beim Schreiben des Ver zeichnisses). Wenn ein derartiger Fehler auftritt, kann der Kanal-Adapter CA das Verzeichnis nicht finden, wodurch ein normaler Zugriff unmöglich wird.

Fig. 42 ist ein Flußdiagramm einer Suchen-Überspringen- Verarbeitung, wenn der Kanal-Adapter CA ein Verzeichnis nicht lesen kann, und Fig. 43 ist eine erläuternde Ansicht der Suchen-Überspringen-Verarbeitung.

Zuerst setzt der Kanal-Adapter CA i auf 1 (Schritt 401). Dann liest der Kanal-Adapter CA den Zählteil C0 des Datensatzes Ri-1 (= R0) aus der Adresse L1 (= L1) (Schritt 402). Die Position des Datensatzes R0 vom Kopf der Spur ist auf L1 festgelegt, der ein bekannter Wert ist.

Nach dem Lesen des Zählteils beurteilt der Kanal-Adap ter CA, ob die im Zählteil enthaltene Datensatznummer gleich der Datensatznummer N ist, die vom Zugriffsbefehl bezeichnet wird (Schritt 403). Wenn die Antwort positiv ist, ist der Datensatz Ri-1 der Zieldatensatz, so daß der Kanal-Adapter CA den Datensatz liest oder erneuert (Schritt 404).

Wenn die Antwort in Schritt 403 jedoch negativ ist, wird die relative Adresse (Offset-Adresse) Ai zum nächsten Datensatz Ri, die im Zählteil des Datensatzes Ri-1 aufge zeichnet ist, erhalten (Schritt 405).

Als nächstes wird die Offset-Adresse Li+1 des Daten satzes Ri vom Kopf der Spur aus der folgenden Formel berechnet:

Li + Ai → Li + 1 (Schritt 406),

und danach wird 1 mit i addiert (i + 1 → i, Schritt 407). Die Verarbeitung in Schritt 402 und danach wird wiederholt. Schließlich wird in Schritt 403 die im Zählteil aufgezeich nete Datensatznummer gleich der Datensatznummer N, die vom Zugriffsbefehl bezeichnet wird, der Zieldatensatz wird er halten, und der Datensatz wird gelesen oder erneuert.

Auf diese Weise ist es möglich, den von der Host-Vor richtung bezeichneten Zieldatensatz automatisch zu suchen, indem die in jedem Datensatz aufgezeichneten Verzeichniswie derherstellungsdaten verwendet werden, und den Zieldatensatz zur Zeit des Lesens oder Schreibens des Datensatzes gemäß der Instruktion von der Host-Vorrichtung zu lesen oder zu erneuern, auch wenn das Verzeichnis nicht gelesen werden kann.

(2) Rekonstruktion des Verzeichnisses

Wenn das Verzeichnis nicht gelesen werden kann, ist es möglich, den Zieldatensatz durch die oben beschriebene Suchen-Überspringen-Verarbeitung zu suchen. In diesem Fall ist es auch möglich, das Verzeichnis unter Verwendung der Verzeichniswiederherstellungsdaten parallel zur Suchen- Überspringen-Verarbeitung zu rekonstruieren.

Datensatzverzeichnis Rekonstruktionsverarbeitung

Fig. 44 ist ein Flußdiagramm der Datensatzverzeichnis- Rekonstruktionsverarbeitung. Die Werte (Festwerte) L0 und L1 werden im Datensatzverzeichnis als Offset-Adresse der Haus adresse HA bzw. des Datensatzes R0 gesetzt (Schritt 421). Danach wird i auf 1 gesetzt, und der Zählteil des Daten satzes Ri-1 wird gelesen (Schritte 422, 423).

Es wird beurteilt, ob die gelesenen Informationen die Ende-Marke (EOF) sind oder nicht (Schritt 424), und, wenn die Antwort negativ ist, wird die relative Adresse (Offset- Adresse) Ai vom Zählteil des Datensatzes Ri-1 zum nächsten Datensatz Ri erhalten (Schritt 425).

Wenn Ai erhalten wird, wird die Offset-Adresse Li+1 des Datensatzes Ri vom Kopf der Spur aus der folgenden Formel berechnet:

Li + Ai → Li + 1 (Schritt 426).

Der Wert Li+1 wird im Datensatzverzeichnis als Offset- Adresse Li+1 des Datensatzes Ri vom Kopf der Spur gesetzt (Schritt 427), und 1 wird mit i addiert (i + 1 → i, Schritt 428). Die Verarbeitung in Schritt 423 und danach wird wie derholt.

Schließlich wird in Schritt 424 die Ende-Marke EOF de tektiert. Wenn die Ende-Marke EOF detektiert wird, wird der übrige Teil des Datensatzverzeichnisses mit "FF" gefüllt (Schritt 429).

Auf diese Weise ist es möglich, das Datensatzverzeich nis wiederherzustellen.

Sektorverzeichnis-Rekonstruktionsverarbeitung

Fig. 45 ist ein Flußdiagramm der Sektorverzeichnis- Rekonstruktionsverarbeitung. Die Positionen der Hausadresse OHA und des Zählteils des Datensatzes R0 sind festgelegt. Daher werden die Nummern 0, 1, die HA und R0 spezifizieren, in Entsprechung zu einigen ersten Sektorwerten im Sektorver zeichnis gesetzt (Schritt 451). Es wird angenommen, daß der Wert, der durch das Addieren von 1 mit dem Sektorwert des letzten Sektors, an dem die Nummer 1 entsprechend dem Daten satz R0 gesetzt wird, erhalten wird, S ist.

Danach wird i auf 1 gesetzt, und der Zählteil des Datensatzes Ri-1 wird gelesen (Schritte 452, 453). Die rela tive Adresse (Offset-Adresse) Ai vom Zählteil des Daten satzes Ri-1 zum nächsten Datensatz Ri wird erhalten (Schritt 454).

Li + Ai → Li + 1 (Schritt 455).

Dann wird der Zählteil des Datensatzes Ri gelesen (Schritt 456), und es wird beurteilt, ob die gelesenen Informationen die Ende-Marke (EOF) sind oder nicht (Schritt 457), und, wenn die Antwort negativ ist, wird der erste Sektorwert Si, zu dem der Datensatz Ri gehört, aus dem Zählteil des Daten satzes Ri erhalten (Schritt 458). Dann wird die Nummer (i+1) des Datensatzes Ri in Entsprechung zu den Sektorwerten S bis Si-1 in das Sektorverzeichnis geschrieben (Schritt 459). Danach wird 1 mit i addiert (i + 1 → i, Schritt 460). Die Verarbeitung in Schritt 454 und danach wird wiederholt, indem der Wert Si als S gesetzt wird.

Schließlich wird in Schritt 457 die Ende-Marke EOF de tektiert. Wenn die Ende-Marke EOF detektiert wird, wird der übrige Teil des Datensatzverzeichnisses mit "FF" gefüllt (Schritt 461).

Auf diese Weise ist es möglich, das Sektorverzeichnis wiederherzustellen.

Da es gemäß dieser Struktur möglich ist, ein Verzeich nis durch den Kanal-Adapter CA automatisch zu rekonstruie ren, indem die Verzeichnisrekonstruktionsdaten zur Zeit des Lesens oder Schreibens des Datensatzes gemäß der Instruktion von der Host-Vorrichtung verwendet werden, auch wenn ein Fehler vorliegt, der ein Lesen des Verzeichnisses unmöglich macht, ist ein Zugriff mit hoher Geschwindigkeit beim näch sten Zugriff unter Verwendung des Verzeichnisses möglich.

Fig. 46 erläutert schematisch die gesamte Verarbeitungs sequenz, wenn ein Fehler im Verzeichnis auftritt. Wenn ein Datensatz-Lesebefehl READ D von der Host-Vorrichtung CPU er teilt wird, empfängt der Kanal-Adapter CA den Befehl und liest das Verzeichnis. Wenn ein Fehler im Prozeß des Lesens des Verzeichnisses auftritt, schaltet der Kanal-Adapter CA das Zugriffsverfahren von einem normalen Zugriffsverfahren unter Verwendung des Verzeichnisses zu einem Suchen-Über springen-Verfahren um. Danach wird der Zieldatensatz in Übereinstimmung mit der in Fig. 42 gezeigten Suchen-Über springen-Verarbeitung gesucht, und, wenn der Zieldatensatz gefunden wird, wird er zur Host-Vorrichtung transferiert. In diesem Fall ist es möglich, das Datensatzverzeichnis und das Sektorverzeichnis durch die Ausführung der in Fig. 44 und 45 dargestellten Rekonstruktionsverarbeitung parallel mit der Suchen-Überspringen-Verarbeitung zu rekonstruieren. Alterna tiv dazu ist es möglich, eine Positionierungsverarbeitung gemäß einem speziellen Abzugsbefehl, der nachstehend be schrieben wird, anstelle der Suchen-Überspringen-Verarbei tung auszuführen.

(c-4) Andere Verarbeitung, wenn ein Fehler im Verzeich nis vorliegt

In der obigen Erläuterung wird, wenn ein Fehler im Ver zeichnis vorliegt, der Zieldatensatz automatisch gesucht und gelesen/geschrieben, und das Verzeichnis wird rekonstruiert. Alternativ dazu können die Suche des Zieldatensatzes und die Rekonstruktion des Verzeichnisses gemäß der Instruktion von der Host-Vorrichtung CPU ausgeführt werden.

Fig. 47 ist eine erläuternde Ansicht der Datensatz-Lese verarbeitung in einem derartigen Fall.

Wenn von der Host-Vorrichtung CPU ein Datensatz-Lese befehl READ CKD erteilt wird, empfängt der Kanal-Adapter CA den Befehl und liest das Verzeichnis. Wenn ein Fehler im Prozeß des Lesens des Verzeichnisses auftritt, erzeugt der Kanal-Adapter CA Fehlerinformationen und berichtet diese an die Host-Vorrichtung.

Die Host-Vorrichtung analysiert den Fehler, und erteilt dem Kanal-Adapter einen speziellen Abzugsbefehl und die Datensatznummer N. Wenn der Kanal-Adapter CA den speziellen Auszugsbefehl empfängt, sucht er den Zieldatensatz in Über einstimmung mit der in Fig. 42 gezeigten Verarbeitung. Wenn der Zieldatensatz erhalten wird, liest der Kanal-Adapter CA und transferiert sequentiell den Zählteil C, den Schlüssel teil K und den Datenteil D des Zieldatensatzes zur Host-Vor richtung CPU.

In diesem Fall ist die Verzeichnisrekonstruktionsverar beitung nicht im speziellen Abzugsbefehl enthalten. Wenn die Verzeichnisrekonstruktionsverarbeitung enthalten ist, werden die Datensatzverzeichnis-Rekonstruktionsverarbeitung und die Sektorverzeichnis-Rekonstruktionsverarbeitung, wie in Fig. 44 und 45 gezeigt, ausgeführt, und die rekonstruierten Ver zeichnisse werden am Kopf der entsprechenden Spur geschrie ben.

(c-5) Verarbeitung, wenn ein Verzeichnisfehler während der Kopieroperation auftritt

Wenn es zu einem Problem in einer Halbleiter-Platten vorrichtung kommt, wird der Inhalt des Halbleiter-Speicher moduls, in dem der Fehler aufgetreten ist, in den Ersatz- Halbleiter-Speichermodul HS kopiert, und danach wird der Halbleiter-Speichermodul mit dem Problem durch einen anderen Halbleiter-Speichermodul unter der Steuerung des Service- Adapters SA ausgetauscht (erste Ausführungsform, siehe Fig. 1).

In diesem Fall wird der Teil mit Ausnahme der Spur, in welcher der Fehler aufgetreten ist, vom Service-Adapter SA kopiert, und, in bezug auf das Spurfeld, in dem der Fehler aufgetreten ist, ersucht der Service-Adapter SA den entspre chenden Kanal-Adapter CA, die Daten dorthin zu kopieren. Dies ist darauf zurückzuführen, daß der Service-Adapter SA nicht für jedes Feld des Zählteils, des Schlüsselteils und des Datenteils verarbeiten kann, und nur Daten für jeden Block mit einer festgelegten Länge (64 Bytes) kopiert. Auch wenn die Daten im Spurfeld, in dem der Fehler aufgetreten ist, vom Service-Adapter SA kopiert werden, ist es aus diesem Grund unmöglich, Informationen über das Auftreten des Fehlers zum Verzeichnis oder Zählteil hinzuzufügen, so daß nicht garantiert werden kann, daß ein Zugriff auf die Benut zerdaten möglich ist. Um dies zu verhindern, ersucht der Service-Adapter SA den Kanal-Adapter CA, die Daten im Spur feld, in dem der Fehler aufgetreten ist, zu kopieren, und der Kanal-Adapter CA kopiert die Daten für jedes Feld vom Verzeichnis bis zur Ende-Marke EOF.

Wenn der Kanal-Adapter CA das Feld (Zählteil, Schlüs selteil, Datenteil) detektiert, in dem ein Speicherfehler während eines Kopierprozesses vorliegt, betrachtet der Ka nal-Adapter CA nur dieses Feld (wenn es der Zählteil ist, den gesamten Datensatz) als ungültig, und überschreibt die notwendigen Steuerinformationen im Zählteil. Im dem Fall, in dem ein Speicherfehler im Verzeichnis vorliegt, wenn das Verzeichnis als ungültig betrachtet wird, werden jedoch auch alle Datensätze im Spurfeld ungültig. Da der Kanal-Adapter CA das Verzeichnis nicht lesen kann, ist es außerdem unmöglich, das Format der Spur zu beurteilen.

Um dieses Problem zu lösen, kopiert der Kanal-Adapter CA die festgelegten Positionen, d. h. das Feld HA und den Datensatz R0, und, in bezug auf die Felder des Datensatzes R1 und danach, kopiert der Kanal-Adapter CA die Daten bis zur Ende-Marke, wobei die Adresse des nächsten Datensatz feldes durch die Suchen-Überspringen-Verarbeitung erhalten wird. Das heißt, wenn der Zählteil des aktuellen Datensatzes gelesen wird, ist es möglich, die Offset-Adresse Ai zum nächsten Datensatz, der für die Rekonstruktion des Verzeich nisses notwendig ist, und den Sektorwert Si, die Schlüssel länge KL und die Datenlänge DL des aktuellen Datensatzes zu erhalten, so daß es möglich ist, das aktuelle Datensatzfeld zu kopieren, und dann zur nächsten Verarbeitung zu gehen. Durch das Fortsetzen dieser Operation bis zur Detektion der Ende-Marke ist es möglich, alle Felder mit Ausnahme des Ver zeichnisses zu kopieren. Da dieser Kopierprozeß außerdem die Verzeichniswiederherstellungsdaten-Leseverarbeitung für alle Datensätze enthält, die für die Rekonstruktion des Verzeich nisses notwendig sind, ist es natürlich möglich, das Ver zeichnis zu rekonstruieren. Auf diese Weise kann verhindert werden, daß die Benutzerdaten zur Zeit des Ersetzens des Speichers verlorengehen, indem die Verzeichnisrekonstruk tionsverarbeitung gleichzeitig mit der Kopierverarbeitung für jedes Feld durchgeführt wird, und schließlich das re konstruierte Verzeichnis in den Verzeichnisbereich des Kopienempfängers geschrieben wird.

Fig. 48 und 49 sind Flußdiagramme eines Kopierprozesses, wenn ein Speicherfehler in einem Halbleiter-Speicher auf tritt. Es wird angenommen, daß die Halbleiter-Plattenvor richtung die in Fig. 1 gezeigte Struktur hat.

Wenn der Service-Adapter SA den Halbleiter-Speichermo dul MS und die Spur detektiert, worin ein Fehler aufgetreten ist (Schritt 501), beginnt der Service-Adapter SA, den Halb leiter-Speichermodul MS zu kopieren (Schritt 502).

Es wird beurteilt, ob die Spur, die kopiert wird, die Spur ist, in welcher der Fehler aufgetreten ist, oder nicht (Schritt 503), und, wenn die Antwort negativ ist, wird die Spurkopierverarbeitung ausgeführt (Schritt 504). Nach dem Kopieren der Spur beurteilt der Service-Adapter SA, ob die MS-Kopieroperation beendet ist oder nicht (Schritt 505), und, wenn die Antwort negativ ist, wird die Verarbeitung in Schritt 503 und danach in bezug auf die nächste Spur wieder holt.

Wenn in Schritt 503 die Spur, die kopiert wird, die Spur ist, in welcher der Fehler aufgetreten ist, ersucht der Service-Adapter SA den Kanal-Adapter CA, die Spur zu kopie ren (Schritt 506). Der Kanal-Adapter CA beginnt, jedes Feld zu kopieren und zu lesen (Schritt 507). Wenn in einem Feld ein Fehler detektiert wird (Schritt 508), wird beurteilt, ob der Fehler ein Fehler im Verzeichnis ist oder nicht (Schritt 509). Wenn die Antwort NEIN ist, wird das Feld als ungültig betrachtet (Schritt 510), und der Prozeß kehrt zu Schritt 507 zurück. Wenn die Antwort in Schritt 509 JA ist, wird die Flagge F auf "1" gesetzt ("1" → F, Schritt 511), und der Prozeß kehrt zu Schritt 507 zurück.

Wenn kein Fehler in Schritt 508 auftritt, wird das Feld kopiert (Schritt 512), und danach wird beurteilt, ob F = "1" oder nicht (Schritt 513). Wenn F = "1", wird der Verzeich nisrekonstruktionsprozeß ausgeführt (Schritt 514).

Danach wird beurteilt, ob die Ende-Marke EOF detektiert wird oder nicht (Schritt 515), und, wenn die Antwort negativ ist, kehrt der Prozeß zu Schritt 507 zurück, um die nachfol genden Felder zu kopieren.

Wenn die Ende-Marke EOF in Schritt 515 detektiert wird, wird beurteilt, ob F "1" oder nicht (Schritt 516). Wenn F = "0", berichtet der Kanal-Adapter CA dem Service-Adapter SA über das Ende der Kopieroperation (Schritt 517). Der Service-Adapter SA wiederholt die Kopierverarbeitung in Schritt 503 und danach in bezug auf die nächste Spur.

Wenn in Schritt 516 F = "1", wird das rekonstruierte Verzeichnis in den Verzeichnisbereich des Kopienempfängers geschrieben (Schritt 518), und die Flagge F wird auf "0" gesetzt ("0" → F, Schritt 519). Dann berichtet der Kanal- Adapter CA dem Service-Adapter SA über das Ende der Kopier operation (Schritt 517). Der Service-Adapter SA wiederholt die Kopierverarbeitung in Schritt 503 und danach in bezug auf die nächste Spur.

Wie oben beschrieben, ist es gemäß der dritten Ausfüh rungsform möglich, auch wenn das Verzeichnis nicht gelesen werden kann, auf den Zieldatensatz zuzugreifen, ohne das von der Host-Vorrichtung bezeichnete Verzeichnis zu verwenden, indem die Steuerinformations-Wiederherstellungsdaten, die in jedem Datensatz enthalten sind, verwendet werden. Da es außerdem möglich ist, das Verzeichnis unter Verwendung der Steuerinformations-Wiederherstellungsdaten zu rekonstruie ren, wird danach ein Zugriff unter Verwendung des rekonstru ierten Verzeichnisses ermöglicht. Daher wird die Zugriffsge schwindigkeit nicht reduziert.

Auch wenn ein Fehler, der ein Lesen des Verzeichnisses unmöglich macht, während des Kopierprozesses zur Zeit des Ersetzens des Halbleiter-Speichermoduls aufgrund eines Spei cherfehlers detektiert wird, wird die Position des nachfol genden Datensatzes seriell aus den im aktuellen Datensatz enthaltenen Steuerinformations-Wiederherstellungsdaten er halten, und es ist möglich, den Datensatz zu kopieren. Außerdem ist es auch möglich, das Verzeichnis zu rekonstru ieren, und das rekonstruierte Verzeichnis in den Verzeich nisbereich des Kopienempfängers zu schreiben.

(d) Vierte Ausführungsform (d-1) Gesamtstruktur

Fig. 50 zeigt die Struktur einer Ausführungsform einer Halbleiter-Plattenvorrichtung zum Komprimieren von Daten und Speichern der komprimierten Daten in einer Halbleiter-Plat te. Die Halbleiter-Plattenvorrichtung hat einen doppelte Struktur, und ein Modul mit der tiefgestellten Zahl 1 ist ein Modul einer ersten Halbleiter-Plattenvorrichtung G0, ein Modul mit der tiefgestellten Zahl 2 ist ein Modul einer zweiten Halbleiter-Plattenvorrichtung G1, und ein Modul ohne tiefgestellte Zahl ist ein gemeinsamer Modul.

Die Symbole CA₁, CA₂ bezeichnen Kanal-Adapter zum Aus führen einer Schnittstellen-Steuerung zu einer Host-Vorrich tung CPU oder einem Kanal. Jeder Kanal-Adapter CA₁, CA₂ ist mit der Host-Vorrichtung (Kanal) verbunden. Die Symbole RM₁, RM₂ bezeichnen Ressourcen-Manager zur Durchführung von Steueroperationen, wie einer exklusiven Steuerung, und zum Steuern der Ressourcen des gesamten Systems. Die Symbole TS₁, TS₂ bezeichnen Tabellenspeicherteile zum Speichern einer Tabelle, wie einer exklusiven Steuertabelle, SA₁, SA₂ Service-Adapter, MDK bezeichnet eine Magnetplattenvorrich tung zur temporären Sicherung des Inhalts eines Speichers, DA₁, DA₂ bezeichnen Geräte-Adapter zur Durchführung einer Schnittstellen-Steuerung zur Magnetplattenvorrichtung, und BANK₁, BANK₂ Halbleiter-Platten, auf denen eine Vielzahl von Halbleiter-Speichermodulen MS und ein Ersatz-Halbleiter- Speichermodul HS montiert sind. Die Symbole ESP₁, ESP₂ be zeichnen Ports zur Steuerung des Zugriffs auf die Halblei ter-Platte, MT₁, MT₂ Halbleiter-Speichertabellen zum Spei chern, ob jeder Block in Verwendung steht oder nicht, wenn ein Halbleiter-Speicher in mehrfache Blöcke mit vorherbe stimmter Größe geteilt ist, und MCA₁, MCA₂ Halbleiter- Speichersteuerungs-Adapter zur Zuordnung eines ungenutzten Blocks zu einem Kanal-Adapter CA₁ (CA₂) auf seine Anfor derung, und Ändern des ungenutzten Blocks in einen genutzten Block in der Halbleiter-Speichertabelle MT₁ (MT₂). Der Halb leiter-Speichersteuerungs-Adapter MCA₁ (MCA₂) ändert auch einen vorherbestimmt genutzten Block in einen ungenutzten Block in der Halbleiter-Speichertabelle MT₁ (MT₂), wenn ein Kanal-Adapter CA₁ (CA₂) ihn ersucht, den Block freizugeben.

Die Symbole BUS₁, BUS₂ bezeichnen Busse, die einen Steuer-Bus, einen Datentransfer-Bus und einen Service-Bus enthalten. Das Symbol CBUS bezeichnet einen Kopier-Bus zum unmittelbaren Kopieren des Inhalts eines Tabellenspeicher teils TS₂ (TS₁) in den anderen Tabellenspeicherteil TS₁ (TS₂), wenn der Inhalt davon geändert wird, und CBUS einen Kopier-Bus zum Kopieren des Inhalts einer Halbleiter-Spei chertabelle MT₁ (MT₂) in die andere Halbleiter-Speicherta belle MT₂ (MT₁), wenn der Inhalt davon geändert wird.

Die erste und zweite Halbleiter-Plattenvorrichtung G0, G1 haben eine symmetrische Struktur in bezug auf die strich lierte Linie in der Mitte. Die Host-Vorrichtung CPU ist sym metrisch mit den Kanal-Adaptern CA₁, CA₂ der ersten und zweiten Halbleiter-Plattenvorrichtung verbunden.

(d-2) Struktur eines Halbleiter-Speichers

Der Halbleiter-Speicher BANK ist in einen Spuremula tionsbereich 51 und einen Kompressionsdaten-Speicherbereich 52 zum Speichern des Datenteils jedes Datensatzes in einem komprimierten Zustand geteilt, wie in Fig. 51 gezeigt. Der Kompressionsdaten-Speicherbereich 52 ist in mehrfache Blöcke (logische Blöcke) mit vorherbestimmter Größe geteilt. Der Datenteil jedes Datensatzes wird komprimiert, und die kom primierten Datenteile werden in einer notwendigen Anzahl konsekutiver oder dispergierter Blöcke gespeichert.

Jede Spur des Spuremulationsbereichs 51 hat dasselbe Spurformat wie das in Fig. 36 gezeigte, außer daß der Daten teil eines Datensatzes nicht darin gespeichert ist. Ein Ver zeichnis, eine Hausadresse HA, der Zählteil und der Daten teil eines Datensatzes 0, und der Zählteil und der Schlüs selteil jedes Datensatzes werden in jedem Spurfeld gespei chert, wie in Fig. 52 gezeigt. Im Zählteil C jedes Daten satzes Ri (i = 1, 2, . . . ) werden Steuerinformationen (Feld steuerdaten) zum Steuern des Feldes, eine Datensatznummer (CCHHR), eine Schlüssellänge KL, eine Datenlänge DL und eine Blocknummer (Blockadresse) des Kompressionsdaten-Speicher bereichs 52 zum Speichern des Datenteils aufgezeichnet.

Beim Schreiben eines Datensatzes wird der Datenteil DT des Datensatzes komprimiert, um die komprimierten Daten DT′ zu erhalten, wie in Fig. 53 gezeigt, und die Anzahl (3 in Fig. 53) der Blöcke, die der Größe der komprimierten Daten DT′ entspricht, wird gesichert. Der erste bis dritte Teil der komprimierten Daten DT′ werden in den gesicherten Blöcken B1 bis B3 gespeichert, und die Adressen dieser Blöcke B1 bis B3 werden in den Zählteil eingefügt und im Spuremulationsbereich 51 gespeichert.

(d-3) Struktur eines Kanal-Adapters

Fig. 54 zeigt die Struktur eines Kanal-Adapters zur Aus führung eines Kompressions/Wiederherstellungsprozesses. Im Kanal-Adapter bezeichnet die Bezugszahl 61 einen ersten Datenpuffer mit großer Kapazität (z. B. für 1 Spur) zum Speichern nicht-komprimierter Daten, 62 einen zweiten Daten puffer mit großer Kapazität (z. B. für 1 Spur) zum Speichern komprimierter Daten, 63 einen Datenkompressions/Wiederher stellungsteil zum Komprimieren/Wiederherstellen von Daten, 64 einen Wörterbuchspeicher zur Unterstützung des Daten kompressions/Wiederherstellungsteils 63 bei der Kompres sions/Wiederherstellungsoperation, 64′ einen Kanalschnitt stellen-Protokollkontroller, 65 einen Selektor zum selek tiven Ausgeben von Daten aus dem ersten und zweiten Daten puffer 61 und 62, und selektiven Eingeben von Daten in den ersten und zweiten Datenpuffer 61 und 62, 66 einen internen Bus-Schnittstellenkontroller BIL zum Steuern des internen Busses, der mit einer anderen Einheit innerhalb der Halblei ter-Plattenvorrichtung verbunden ist, 67 einen ersten Zähler zum Zählen der Bytes nicht-komprimierter Daten, 68 einen zweiten Zähler zum Zähler der Bytes komprimierter Daten, 69 eine MPU zum Steuern dieser Hardware-Ressourcen durch ein Mikroprogramm, 70 einen Steuerspeicher zum Speichern eines Programms, einer Steuertabelle, etc., und 71 einen Bus.

(d-4) Datensatz-Lesesequenz

Fig. 55 ist eine erläuternde Darstellung einer Daten satz-Lesesequenz.

Wenn von der Host-Vorrichtung CPU ein Suchbefehl SK er teilt wird, führt der Kanal-Adapter CA (MPU 69) sofort ein Operation-Ende-Signal zur Host-Vorrichtung CPU zurück. Wenn die Host-Vorrichtung CPU das Operation-Ende-Signal empfängt, erteilt die Host-Vorrichtung CPU einen Sektor-Setzen-Befehl SS. Danach erteilt die Host-Vorrichtung CPU ähnlich einen ID-Suchen-Befehl SID und einen Lesebefehl READ CKD. Der Ka nal-Adapter empfängt diese Befehle.

Wenn die MPU 69 des Kanal-Adapters CA den Lesebefehl empfängt, konvertiert die MPU 69 die logische Adresse (Spur adresse CCHH), die vom Suchbefehl bezeichnet wird, in die physische Adresse der Halbleiter-Platte unter Verwendung der Steuertabelle. Da die physische Adresse die Kopfadresse der entsprechenden Spur im Spuremulationsbereich 51 angibt, mit anderen Worten die Kopfadresse des Verzeichnisses, liest die MPU 69 das Verzeichnis aus der Halbleiter-Platte.

Dann erhält die MPU 69 die Datensatznummer, die dem Sektorwert entspricht, der vom Sektor-Setzen-Befehl be zeichnet wird, vom Sektorverzeichnis (Sektor-Setzen-Opera tion). Danach erhält die MPU 69 die Adresse des Datensatzes, die durch die Datensatznummer angegeben wird, vom Daten satzverzeichnis, und liest den Zählteil des Datensatzes aus der Adresse. Die MPU 69 beurteilt, ob die CCHHR des Daten satzes, die im Zählteil enthalten ist, mit der CCHHR des Zieldatensatzes, der vom ID-Suchen-Befehl bezeichnet wird, koinzidiert, und, wenn die Antwort JA ist, wird die ID-Ope ration beendet. Wenn die Antwort NEIN ist, wird der Daten satz der nächsten Datensatznummer gelesen, und eine ähnliche Verarbeitung wird ausgeführt.

Wenn der Zieldatensatz erhalten wird, liest die MPU 69 den Zählteil C und den Schlüsselteil K des Zieldatensatzes über den internen Bus-Schnittstellenkontroller BIL 66. Der Selektor 65 setzt den Zählteil C und den Schlüsselteil K in den ersten Datenpuffer 61, und der Kanalschnittstellen-Pro tokollkontroller 64′ transferiert den Zählteil C und den Schlüsselteil K zur Host-Vorrichtung CPU.

Als nächstes setzt die MPU 69 des Kanal-Adapters CA die Blockadresse (nicht auf eine begrenzt), die in den Zählteil C geschrieben ist, im BIL 66. Danach liest der BIL 66 se quentiell die Daten aus den Blöcken, die durch die Block adressen bezeichnet werden, und schreibt sie in den zweiten Datenpuffer 62 über den Selektor 65. Der Datenkompressions/ Wiederherstellungsteil 63 stellt die komprimierten Daten wiederher, setzt die wiederhergestellten Daten, und transfe riert sie zum Kanalschnittstellen-Protokollkontroller 64′.

(d-5) Datensatz-Überschreibprozeß

Fig. 56 ist ein Flußdiagramm eines Datensatz-Über schreibprozesses. Dieselbe Verarbeitung wie in der Daten satz-Lesesequenz wird bis zum Empfang eines Schreibbefehls (WRITE D) ausgeführt.

Wenn der Kanalschnittstellen-Protokollkontroller 64′ von der Host-Vorrichtung einen Schreibbefehl (WRITE D) emp fängt, speichert er temporär den Datensatz im ersten Daten puffer 61 mit großer Kapazität (Schritt 601). Dann konver tiert die MPU 69 des Kanal-Adapters CA die logische Adresse (Spuradresse CCHH), die vom Suchbefehl bezeichnet wird, in die physische Adresse der Halbleiter-Platte unter Verwendung der Steuertabelle (Schritt 602). Da die physische Adresse die Position des Verzeichnisses der entsprechenden Spur an gibt, wird das Verzeichnis gelesen.

Dann wird die Adresse des Zieldatensatzes auf die gleiche Weise wie im Fall eines Lesebefehls erhalten, und der Zählteil des Zieldatensatzes an der Adresse wird gelesen (Schritt 603). Die Blockadressen und die Anzahl B₀ der Blöcke, die im Zählteil enthalten sind, werden gespeichert (Schritt 604). Die Blockadressen und die Anzahl B₀ der Blöcke geben die Adressen und Anzahl der Blöcke an, in denen der Datenteil des Zieldatensatzes gespeichert ist.

Nach dem Speichern der Blockadressen und der Anzahl B₀ der Blöcke, oder parallel zu dieser Operation, komprimiert der Datenkompressions/Wiederherstellungsteil 63 den Daten teil des Datensatzes, und speichert die komprimierten Daten im zweiten Datenpuffer 62 (Schritt 605). Da die Bytes der komprimierten Daten vom zweiten Zähler 68 überwacht werden, ist es möglich, die notwendige Anzahl B_n von Blöcken zu er halten, indem die Bytes durch die Kapazität eines Blocks dividiert werden (Schritt 606).

Wenn die Anzahl B_n von Blöcken erhalten wird, wird die Anzahl B_n mit der Anzahl B₀ der Blöcke verglichen, die den Datenteil des Zieldatensatzes speichern (Schritt 607), und, wenn B_n = B₀, werden die aktuellen Blockadressen im BIL 66 gesetzt wie sie sind (Schritt 608), und die komprimierten Daten werden in die durch die Blockadressen bezeichneten Blöcke geschrieben (Schritt 609).

Wenn hingegen B_n < B₀, gibt die MPU 69 dem Halbleiter- Speichersteuerungs-Adapter MCA (B₀ - B_n) Blockadressen an, die unnötig werden. Dann ändert der Halbleiter-Speicher steuerungs-Adapter MCA den Inhalt der Speichertabelle MT da hingehend, daß die bezeichneten Blockadressen nicht in Ver wendung stehen (Schritt 610). Die MPU 69 eliminiert die Blockadressen, die zum Freigeben bezeichnet sind, aus dem Zählteil des Zieldatensatzes (Schritt 611). Anschließend setzt die MPU 69 des Kanal-Adapters CA die notwendige Anzahl von Blockadressen im BIL 66 (Schritt 608), und schreibt die komprimierten Daten in die durch die Blockadressen bezeich neten Blöcke (Schritt 609).

Wenn B_n < B₀, ersucht die MPU 69 den Halbleiter-Spei chersteuerungs-Adapter MCA, (B_n - B₀) Blöcke zuzuordnen, die fehlen (Schritt 612). Wenn der Halbleiter-Speichersteue rungs-Adapter MCA die Anforderung für Blöcke empfängt, er mittelt er die erforderliche Anzahl ungenutzter Blöcke unter Bezugnahme auf die Speichertabelle MT, ändert in der Spei chertabelle MT die ungenutzten Blöcke in genutzte Blöcke, und informiert den Kanal-Adapter CA über die Blockadressen der erhaltenen ungenutzten Blöcke. Wenn die MPU 69 des Ka nal-Adapters CA die notwendige Anzahl von Blockadressen vom Halbleiter-Speichersteuerungs-Adapter MCA empfängt (Schritt 613), fügt sie die Blockadressen der neu zugeordneten Blöcke zu den Blockadressen im Zählteil des Zieldatensatzes hinzu (Schritt 614). Danach setzt die MPU 69 des Kanal-Adapters CA die notwendige Anzahl von Blockadressen zum Schreiben eines neuen Datensatzes im BIL 66 (Schritt 608), und schreibt die komprimierten Daten in die durch die Blockadressen bezeich neten Blöcke (Schritt 609).

Da, wie oben beschrieben, gemäß der vierten Ausfüh rungsform die Benutzerdaten vor dem Speichern komprimiert werden, wird der Speicher effizient verwendet, wobei, da die Steuerinformationen nicht komprimiert werden, kein Wieder herstellungsprozeß erforderlich ist, wodurch die Datenzu griffszeit der Host-Vorrichtung verkürzt wird. Außerdem ist es gemäß der vierten Ausführungsform beim Schreiben kompri mierter Daten in einen Halbleiter-Speicher möglich, eine Speicherzone effizient freizugeben und zuzuordnen, wodurch eine effiziente Verwendung des Speichers ermöglicht wird.

Vorteile der ersten Ausführungsform

Gemäß der ersten Ausführungsform ist es möglich, den Inhalt des Speichers des Halbleiter-Speichermoduls, in dem ein Fehler aufgetreten ist, zu evakuieren, ohne die Halblei ter-Plattenvorrichtung anzuhalten, indem einfach die Ersatz- Halbleiter-Plattenvorrichtung hinzugefügt wird, so daß die Notwendigkeit einer großen Wartungsanordnung entfällt.

Da der Halbleiter-Speichermodul genau in Zugriffssteu ereinheiten geteilt ist, und der Inhalt des Speichers für jeweils eine Zugriffssteuereinheit kopiert wird, ist es mög lich, eine exklusive Steuerung für jeweils eine Zugriffs steuereinheit durchzuführen, so daß die Host-Vorrichtung auf die Zugriffssteuereinheit zugreifen kann, die nicht das Objekt des Kopierens ist, auch wenn sich der Service-Adapter im Prozeß des Kopierens einer anderen Zugriffssteuereinheit befindet. Mit anderen Worten übt die Kopieroperation keinen nachteiligen Einfluß auf den Zugriff der Host-Vorrichtung aus.

Da jedesmal, wenn das Kopieren einer Zugriffssteuerein heit beendet ist, der Service-Adapter SA die physische Adresse in der Kopienverwaltungstabelle CTL, die im Kanal- Adapter CA, etc., vorgesehen ist, in die physische Adresse des Kopienempfängers ändert, ist es außerdem möglich, auf die kopierte Zugriffssteuereinheit (im Ersatz-Halbleiter- Speichermodul) unmittelbar nach der Kopie zuzugreifen.

Ferner ist die Kopienverwaltungstabelle vorgesehen, um aufzuzeichnen, ob eine Kopie normal beendet wurde oder nicht, und jeder Modul, einschließlich des Kanal-Adapters CA, etc., nimmt auf die Kopienverwaltungstabelle zur Zeit des Lesens von Daten Bezug, und, wenn die Zone (Spur), auf die zugegriffen wird, normal ist, greift der Modul auf die Zone zu. Wenn die Zone hingegen abnormal ist, behandelt sie der Modul als Fehler. Wenn ein Fehler während des Kopierens auftritt, werden folglich die fehlerhaften Daten nicht gele sen, wodurch eine Fehlfunktion verhindert wird.

Außerdem schreibt gemäß der ersten Ausführungsform jeder Modul, einschließlich des Kanal-Adapters CA, etc., Daten in die beiden Speicherbereiche, die durch die ur sprüngliche physische Adresse und die physische Adresse des Kopienempfängers bezeichnet werden, in Übereinstimmung mit dem Aufspaltungsprozeß, wenn die Daten in den Halbleiter- Speichermodul geschrieben werden, der sich im Kopierprozeß befindet. Daher ist es möglich, mit hoher Geschwindigkeit zu kopieren, ohne daß die Steuertabelle jedesmal aktualisiert werden muß, wenn das Kopieren einer Steuereinheit beendet ist.

Da die Kopieroperation während des Kopierprozesses aus gesetzt wird, um den Schreibbefehl von der Host-Vorrichtung CPU vorrangig auszuführen, wird ferner die Zugriffsgeschwin digkeit der Host-Vorrichtung nicht reduziert. Wenn in diesem Fall die Zugriffseinheit als Objekt des Schreibens größer ist als die Zugriffseinheit zum Kopieren, ist es möglich, das Kopieren des Zugriffseinheit-Teils als beendet zu be trachten, so daß die Kopiergeschwindigkeit erhöht werden kann.

Vorteile der zweiten Ausführungsform

Auch wenn die Struktur der Halbleiter-Platte geändert wird, ist es gemäß der zweiten Ausführungsform möglich, die in die Sicherungsanordnung evakuierten Daten vor der Ände rung der Struktur in der Halbleiter-Platte nach der Änderung wiederherzustellen, und die Benutzerdaten vor der Änderung sind verwendbar, ohne daß sie als ungültig behandelt werden. Demgemäß ist es möglich, die Struktur der Halbleiter-Platte nach Bedarf frei zu ändern.

Vorteile der dritten Ausführungsform

Da der Zählteil jedes Datensatzes Verzeichniswiederher stellungsdaten (Steuerinformations-Wiederherstellungsdaten) enthält, ist es gemäß der dritten Ausführungsform möglich, auch wenn das Verzeichnis nicht gelesen werden kann, auf den von der Host-Vorrichtung bezeichneten Zieldatensatz zuzu greifen, indem die Steuerinformations-Wiederherstellungs daten verwendet werden, die in jedem Datensatz enthalten sind. Da es außerdem möglich ist, das Verzeichnis unter Ver wendung der Steuerinformations-Wiederherstellungsdaten zu rekonstruieren, wird danach ein Zugriff unter Verwendung des rekonstruierten Verzeichnisses ermöglicht. Daher wird die Zugriffsgeschwindigkeit der Host-Vorrichtung nicht redu ziert.

Auch wenn ein Fehler während des Kopierprozesses zur Zeit des Ersetzens des Halbleiter-Speichermoduls aufgrund eines Fehlers detektiert wird, wird außerdem die Position des nachfolgenden Datensatzes seriell aus den Steuerinforma tions-Wiederherstellungsdaten erhalten, die im aktuellen Datensatz enthalten sind, so daß es möglich ist, den Daten satz zu kopieren. Ferner ist es auch möglich, das Verzeich nis zu rekonstruieren, und das rekonstruierte Verzeichnis in den Verzeichnisbereich des Kopienempfängers zu schreiben.

Vorteile der vierten Ausführungsform

Da die Benutzerdaten vor dem Speichern komprimiert werden, wird gemäß der vierten Ausführungsform der Speicher effizient verwendet, wobei, da die Steuerinformationen nicht komprimiert werden, kein Wiederherstellungsprozeß notwendig ist, wodurch die Datenzugriffszeit der Host-Vorrichtung ver kürzt wird. Außerdem ist es gemäß der vierten Ausführungs form beim Schreiben komprimierter Daten in einen Halbleiter speicher möglich, eine Speicherzone effizient freizugeben und zuzuordnen, wodurch die effiziente Verwendung des Speichers ermöglicht wird.

Da viele offensichtlich stark unterschiedliche Ausfüh rungsformen der vorliegenden Erfindung möglich sind, ohne vom Grundgedanken und Umfang davon abzuweichen, ist es klar, daß die Erfindung nicht auf spezifische Ausführungsformen, außer wie in den beigeschlossenen Ansprüchen definiert, begrenzt ist.

Claims

1. Halbleiter-Plattenvorrichtung, mit:
einer Vielzahl von Halbleiter-Speichermodulen;
einem Ersatz-Halbleiter-Speichermodul;
einer ersten Einrichtung zum Steuern von Datenschreib- und -leseoperationen in irgendeinem der genannten Speicher module;
einem exklusiven Kontroller zum Ausführen der exklusi ven Steuerung in bezug auf den Zugriff auf irgendeinen der genannten Halbleiter-Speichermodule; und
einer zweiten Einrichtung zum Detektieren eines Spei cherfehlers in jedem der genannten Speichermodule und Kopie ren des Inhalts des Halbleiter-Speichermoduls, in dem ein Speicherfehler aufgetreten ist, in den genannten Ersatz- Halbleiter-Speichermodul; bei welcher
jeder der genannten Halbleiter-Speichermodule in eine Vielzahl von Zugriffssteuereinheiten geteilt ist, und die genannte zweite Einrichtung den genannten Inhalt des genannten Halbleiter-Speichermoduls, in dem der genannte Speicherfehler aufgetreten ist, in den genannten Ersatz- Halbleiter-Speichermodul für jeweils eine Zugriffssteuerein heit kopiert.

2. Halbleiter-Plattenvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der genannte exklusive Kontroller die exklusive Steuerung für jede Zugriffssteuereinheit ausführt.

3. Halbleiter-Plattenvorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einer Kopienverwaltungstabelle, die anzeigt,
ob die Kopieroperation für jede Zugriffssteuereinheit normal beendet worden ist oder nicht;
bei welcher die genannte erste Einrichtung auf die ge nannte Kopienverwaltungstabelle zur Zeit des Lesens von Daten bezugnimmt, und auf eine Zone der Zugriffssteuerein heit zugreift, wenn diese normal ist, während sie beurteilt, daß ein Fehler vorliegt und nicht auf die genannte Zone zu greift, wenn diese abnormal ist, und
die genannte erste Einrichtung Daten in eine Zone schreibt, auf die zur Zeit des Schreibens von Daten zuge griffen wird, und die der genannten Zone entsprechenden Kopienverwaltungsdaten als normal bearbeitet.

4. Halbleiter-Plattenvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher
die genannte erste Einrichtung eine Steuertabelle zum Speichern der Entsprechung zwischen einer logischen Adresse und einer physischen Adresse für jede Zugriffssteuereinheit enthält; und
die genannte zweite Einrichtung derart steuert, daß die genannte physische Adresse für jede Zugriffssteuereinheit in der genannten Steuertabelle in die physische Adresse des ge nannten Ersatz-Halbleiter-Speichermoduls geändert wird, in den der Inhalt des Speichers kopiert wird, nachdem die Kopieroperation vollendet ist.

5. Halbleiter-Plattenvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher
die genannte erste Einrichtung eine Steuertabelle zum Speichern der Entsprechung zwischen einer logischen Adresse und einer physischen Adresse für jede Zugriffssteuereinheit enthält; und
die genannte zweite Einrichtung (1) den Inhalt der ge nannten Steuertabelle ändert, so daß eine ursprüngliche phy sische Adresse und die physische Adresse des genannten Er satz-Halbleiter-Speichermoduls, in den der genannte Inhalt des Speichers kopiert wird, jeder logischen Adresse des ge nannten Halbleiter-Speichermoduls entsprechen, in dem der Fehler aufgetreten ist, und (2) die erste Einrichtung in struiert, baten in zwei Speicherbereiche zu schreiben, die von der genannten ursprünglichen physischen Adresse und der genannten physischen Adresse des genannten Ersatz-Halblei ter-Speichermoduls bezeichnet werden, in den der Inhalt des Speichers kopiert wird, bevor der genannte Inhalt des ge nannten Halbleiter-Speichermoduls, in dem ein Fehler aufge treten ist, kopiert wird, und (3) den Inhalt der genannten Steuertabelle nach der Vollendung der Kopieroperation ändert, so daß nur die genannte physische Adresse des ge nannten Ersatz-Halbleiter-Speichermoduls, in den der ge nannte Inhalt des Speichers kopiert wird, jeder logischen Adresse des genannten Halbleiter-Speichermoduls, in dem ein Fehler aufgetreten ist, entspricht.

6. Halbleiter-Plattenvorrichtung nach Anspruch 5, bei welcher
die genannte erste Einrichtung den genannten exklusiven Kontroller um eine Berechtigung für den Zugriff auf eine Zone ersucht, wenn sie einen Datenschreibbefehl von einem Host erhält;
der genannte exklusive Kontroller die zweite Einrich tung benachrichtigt, daß ein Schreibbefehl vorliegt, wenn sich die genannte Zone als Objekt des genannten Schreibbe fehls im Kopierprozeß befindet;
die genannte zweite Einrichtung das Kopieren durch die Benachrichtigung beendet; und dann
die genannte erste Einrichtung die Daten in die ge nannte Zone schreibt.

7. Halbleiter-Plattenvorrichtung nach Anspruch 6, bei welcher die genannte zweite Einrichtung die Zugriffseinheit- Zone, in die die genannten Daten in Übereinstimmung mit dem genannten Schreibbefehl geschrieben werden, nicht kopiert, wenn die Zugriffseinheit als Objekt des genannten Schreib befehls größer ist als die Zugriffseinheit zum Kopieren, während die genannte Zugriffseinheit-Zone erneut vom Beginn an für jeweils eine Zugriffseinheit zum Kopieren kopiert wird, wenn die genannte Zugriffseinheit als Objekt des ge nannten Schreibbefehls kleiner ist als die genannte Zu griffseinheit zum Kopieren.

8. Halbleiter-Plattenvorrichtung nach Anspruch 6, bei welcher die genannte zweite Einrichtung die Zugriffseinheit- Zone, in die die genannten Daten in Übereinstimmung mit dem genannten Schreibbefehl geschrieben werden, nicht kopiert, wenn die Zugriffseinheit als Objekt des genannten Schreib befehls größer ist als die Zugriffseinheit zum Kopieren, während der Teil mit Ausnahme der genannten Zugriffseinheit- Zone kopiert wird, wenn die genannte Zugriffseinheit als Objekt des genannten Schreibbefehls kleiner ist als die ge nannte Zugriffseinheit zum Kopieren.

9. Halbleiter-Plattenvorrichtung, mit:
einer Halbleiter-Platte, der eine Vielzahl logischer Laufwerke zugeordnet ist;
einer Steuereinrichtung zum Steuern der Datenschreib- und -leseoperationen in der genannten Halbleiter-Platte;
einer Plattenanordnung, der eine Vielzahl logischer Laufwerke zugeordnet ist, und die die genannte Halbleiter- Platte sichert;
einem Platten-Adapter zum Evakuieren der Daten jedes logischen Laufwerks, die in der genannten Halbleiter-Platte gespeichert sind, in das entsprechende logische Laufwerk der genannten Plattenanordnung, und zum Wiederherstellen der in das entsprechende logische Laufwerk der genannten Plattenan ordnung evakuierten Daten im entsprechenden logischen Lauf werk der genannten Halbleiter-Platte;
einer ersten Strukturinformationstabelle zum Speichern der Kopfadresse und der Kapazität jedes logischen Laufwerks der genannten Halbleiter-Platte;
einer zweiten Strukturinformationstabelle zum Speichern der Kopfadresse und der Kapazität jedes logischen Laufwerks der genannten Plattenanordnung;
einer Instruktionseinrichtung zum Anweisen einer Ände rung der Struktur der genannten Halbleiter-Platte und der Wiederherstellung der in die genannte Plattenanordnung evakuierten Daten in der Halbleiter-Platte; und
einer Einrichtung zum Erstellen einer Adressenkonver tierungstabelle zum Konvertieren einer Plattenadresse in eine Halbleiter-Plattenadresse für jedes logische Laufwerk unter Verwendung der genannten ersten Strukturinformations tabelle nach einer Änderung und der genannten zweiten Struk turinformationstabelle, wenn die genannte erste Strukturin formationstabelle auf der Basis der Instruktion hinsichtlich einer Änderung in der genannten Struktur geändert wird;
bei welcher der genannten Platten-Adapter die genann ten, in jedes logische Laufwerk der genannten Plattenanord nung evakuierten Daten im entsprechenden logischen Laufwerk der genannten Halbleiter-Platte unter Verwendung der genann ten Adressenkonvertierungstabelle wiederherstellt.

10. Halbleiter-Plattenvorrichtung nach Anspruch 9, bei welcher die genannte Einrichtung zum Erstellen der genannten Adressenkonvertierungstabelle im genannten Platten-Adapter vorgesehen ist, und der genannte Platten-Adapter die ge nannte Adressenkonvertierungstabelle erstellt, wenn der ge nannte Platten-Adapter instruiert wird, die genannten Daten wiederherzustellen.

11. Halbleiter-Plattenvorrichtung nach Anspruch 10, bei welcher die genannte erste Strukturinformationstabelle in der genannten Halbleiter-Platte gespeichert wird, und die genannte zweite Strukturinformationstabelle in der genannten Plattenanordnung gespeichert wird.

12. Halbleiter-Plattenvorrichtung nach Anspruch 11, bei welcher der genannte Platten-Adapter die genannte zweite Strukturinformationstabelle koinzident macht mit der ge nannten ersten Strukturinformationstabelle nach der Voll endung der genannten Wiederherstellung.

13. Halbleiter-Plattenvorrichtung, mit einem Halbleiter- Speicher und einer Steueranordnung zum Steuern der Operation des Schreibens und Lesens eines Datensatzes im genannten Halbleiter-Speicher, bei welcher ein Verzeichnis für jede Speicherzone des Halbleiter-Speichers vorgesehen ist, die einer Spur einer Magnetplattenvorrichtung entspricht, um Steuerinformationen von Datensätzen zu speichern, die in der genannten Speicherzone gespeichert sind, und die genannte Steueranordnung die genannten Datensätze in der genannten Speicherzone überschreibt oder die genannten Datensätze aus der genannten Speicherzone liest, auf der Basis der genann ten, im genannten Verzeichnis gespeicherten Steuerinforma tionen, mit:
einer Einrichtung zum Hinzufügen von Steuerinforma tions-Wiederherstellungsdaten, die zum Wiederherstellen eines Teils der genannten Steuerinformationen, die im ge nannten Verzeichnis gespeichert sind, in jedem Datensatz notwendig sind, und Speichern jedes genannten Datensatzes in der genannten Speicherzone.

14. Halbleiter-Plattenvorrichtung nach Anspruch 13, bei welcher die genannten Steuerinformationen ein Datensatzver zeichnis zum Spezifizieren einer Offset-Adresse jedes Daten satzes vom Kopf der genannten Spur und ein Sektorverzeichnis zum Spezifizieren einer Entsprechung zwischen jedem Daten satz und jedem Sektor enthält, der durch das Teilen der ge nannten Spur in eine Vielzahl von Sektoren erhalten wird.

15. Halbleiter-Plattenvorrichtung nach Anspruch 14, bei welcher die genannten Steuerinformations-Wiederherstellungs daten, die zum Wiederherstellen eines Teils der genannten Steuerinformationen notwendig sind, eine Offset-Adresse vom Kopf des aktuellen Datensatzes zum Kopf des nächstens Daten satzes und der Sektorwert des Sektors sind, zu dem der aktuelle Datensatz gehört.

16. Halbleiter-Plattenvorrichtung nach Anspruch 13, ferner mit:
einer Einrichtung zum Suchen des durch eine Host-Vor richtung bezeichneten Datensatzes unter Verwendung der ge nannten Steuerinformations-Wiederherstellungsdaten, die zu jedem Datensatz hinzugefügt werden, in Übereinstimmung mit der Instruktion von der genannten Host-Vorrichtung, wenn ein Fehler im genannten Verzeichnis zur Zeit des Lesens oder Schreibens des genannten Datensatzes auftritt.

17. Halbleiter-Plattenvorrichtung nach Anspruch 13, ferner mit:
einer Einrichtung zum Suchen des durch eine Host-Vor richtung bezeichneten Datensatzes unter Verwendung der ge nannten Steuerinformations-Wiederherstellungsdaten, die zu jedem Datensatz hinzugefügt werden, in Übereinstimmung mit der Instruktion von der genannten Host-Vorrichtung, wenn ein Fehler im genannten Verzeichnis zur Zeit des Lesens oder Schreibens des genannten Datensatzes auftritt; und
einer Einrichtung zum Rekonstruieren des genannten Ver zeichnisses unter Verwendung der genannten Steuerinforma tions-Wiederherstellungsdaten jedes Datensatzes.

18. Halbleiter-Plattenvorrichtung nach Anspruch 13, ferner mit:
einer Einrichtung zum automatischen Suchen des von einer Host-Vorrichtung bezeichneten Datensatzes unter Ver wendung der genannten Steuerinformations-Wiederherstellungs daten, die zu jedem Datensatz hinzugefügt werden, wenn ein Fehler im genannten Verzeichnis zur Zeit des Lesens oder Schreibens des genannten Datensatzes auftritt.

19. Halbleiter-Plattenvorrichtung nach Anspruch 13, ferner mit:
einer Einrichtung zum automatischen Suchen des von einer Host-Vorrichtung bezeichneten Datensatzes unter Ver wendung der genannten Steuerinformations-Wiederherstellungs daten, die zu jedem Datensatz hinzugefügt werden, wenn ein Fehler im genannten Verzeichnis zur Zeit des Lesens oder Schreibens des genannten Datensatzes auftritt; und einer Einrichtung zum Rekonstruieren des genannten Ver zeichnisses unter Verwendung der genannten Steuerinforma tions-Wiederherstellungsdaten jedes Datensatzes.

20. Halbleiter-Plattenvorrichtung nach Anspruch 13, ferner mit:
einem Ersatz-Halbleiter-Speichermodul zum Speichern von Datensätzen für zumindest eine Spur und des genannten Ver zeichnisses der genannten Spur;
einer Einrichtung zum Kopieren der genannten Datensätze in der genannten Spur in den genannten Ersatz-Halbleiter- Speichermodul, wenn ein Fehler im genannten Verzeichnis einer vorherbestimmten Spur des genannten Halbleiter-Spei chers während der Kopieroperation auftritt;
einer Einrichtung zum Rekonstruieren des genannten Ver zeichnisses unter Verwendung der genannten Steuerinforma tions-Wiederherstellungsdaten, die zu jedem Datensatz hinzu gefügt werden, parallel zur genannten Kopieroperation; und
einer Einrichtung zum Schreiben des rekonstruierten Verzeichnisses in einer Verzeichniszone des genannten Ersatz-Halbleiter-Speichermoduls.

21. Halbleiter-Plattenvorrichtung, mit:
einer Halbleiter-Platte; und
einer Steueranordnung, die den Betrieb des Schreibens und Lesens eines Datensatzes in der genannten Halbleiter- Platte in Übereinstimmung mit der Instruktion von einer Host-Vorrichtung steuert; bei welcher die genannte Halblei ter-Platte eine Steuerinformations-Speicherzone zum Spei chern der im genannten Datensatz enthaltenen Steuerinforma tionen und eine Datenspeicherzone, die in mehrfache Blöcke geteilt ist, und die einen im genannten Datensatz enthal tenen Datenteil speichert, umfaßt; und
die genannte Steueranordnung einen Kompressions/Wieder herstellungsmechanismus zum Komprimieren und Wiederherstel len des genannten, im genannten Datensatz enthaltenen Daten teils umfaßt, Daten durch den Kompressions/Wiederherstel lungsmechanismus zur Zeit des Empfangs eines Schreibbefehls von der genannten Host-Vorrichtung komprimiert, dann die komprimierten Daten in einem vorherbestimmten Block der ge nannten Datenspeicherzone speichert, die Blockadresse des Blocks, in dem die genannten komprimierten Daten gespeichert sind, zu den genannten Steuerinformationen hinzufügt, und die genannten Steuerinformationen in der genannten Steuerin formations-Speicherzone speichert.

22. Halbleiter-Plattenvorrichtung nach Anspruch 21, bei welcher die genannte Steueranordnung ferner enthält:
einen Halbleiter-Speicherkontroller zum Steuern jedes genutzten/ungenutzten Blocks; und
eine Einrichtung zum Ermitteln, zur Zeit des Über schreibens des Datensatzes, der Anzahl B₀ der Blöcke, in denen die ursprünglichen Daten des genannten Datensatzes ge speichert sind, durch das Lesen der genannten Steuerinforma tionen des genannten Datensatzes aus der genannten Steuerin formations-Speicherzone, Ermitteln der notwendigen Anzahl B_n von Blöcken zum Speichern komprimierter Daten, die durch das Komprimieren neuer, durch den Schreibbefehl spezifizierter Daten erhalten werden, und Schreiben der genannten kompri mierten Daten in die Blöcke, in denen die ursprünglichen Daten gespeichert wurden, wenn B_n = B₀.

23. Halbleiter-Plattenvorrichtung nach Anspruch 21, bei welcher die genannte Steueranordnung ferner enthält:
eine Einrichtung zum Anfordern, vom genannten Halblei ter-Speicherkontroller, von Blöcken, die fehlen, wenn B_n < B₀, Schreiben der genannten komprimierten Daten in die Blöcke, in denen die ursprünglichen Daten gespeichert wurden, und die Blöcke, die vom genannten Halbleiter-Spei cherkontroller bezeichnet werden, und Hinzufügen der Block adressen der bezeichneten Blöcke zu den genannten Steuerin formationen.

24. Halbleiter-Plattenvorrichtung nach Anspruch 22, bei welcher genannte Steueranordnung ferner enthält:
eine Einrichtung zum Berichten über das Vorliegen über zähliger Blöcke an den genannten Halbleiter-Speicherkontrol ler, wenn B_n < B₀, Schreiben der genannten komprimierten Daten in die Blöcke, in denen die ursprünglichen Daten ge speichert wurden, mit Ausnahme der überzähligen Blöcke, über die an den genannten Halbleiter-Speicherkontroller berichtet wurde, und Eliminieren der Blockadressen der genannten über zähligen Blöcke aus den genannten Steuerinformationen.