DE2055702A1 - Schaltungsanordnung zur Steuerung des Datenflusses zwischen der Zentral einheit einer programmgesteuerten Daten Verarbeitungsanlage und einer Anzahl von Magnetplatten speichern - Google Patents

Description

IBM Deutschland internationale Büro-Maediinen Geiellechaft mbH

Böblingen, den 6. November 1970 ka-sp

Anmelderin: International Business Machines

Corporation, Armonk, N.Y., 10

Amtliches Aktenzeichen : Neuanmeldung

Aktenzeichen der Anmelderin : Docket EN 969 050

Schaltungsanordnung zur Steuerung des Datenflusses zwischen der Zentraleinheit einer programmgesteuerten Datenverarbeitungsanlage und einer Anzahl von Magnetplattenspeichern.

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Steuerung des Datenflusses zwischen der Zentraleinheit einer programmgesteuerten Datenverarbeitungsanlage und einer Anzahl von Magnetplattenspeichern, in welchen in konzentrischen Aufzeichnungsspuren Datenfolgen verschiedener Länge in adressierbaren, sektorförmigen Bereichen eingegeben sind, mit Hilfe von Steuereinheiten, durch welche Daten auf Grund von Instruktionen des Steuerprogrammes zwischen den Datenspeichern und der Zentraleinheit hin und her übertragen v/erden.

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Datenverarbeitungsanlagen verwenden unter Umständen mehrere zusätzliche Datenspeicher, die in der Lage sind, eine ganze patenßammlung aufzunehmen. Der Anschluss der zusätzlichen Datenspeicher erfolgt in der Regel über Steuergeräte, die ein oder mehrere solcher Speicher bedienen. Wenn nun eine Datenübertragung verlangt ist, dann sind wenigstens' einzelne Anlageteile sowie ein Steuergerät in Anspruch genommen, bis die Uebertragung mit Erfolg beendet ist. Die eigentliche Uebertragungszeit ist aber kurz im Vergleich zur Zeit, welche vergeht, bis ein gewünschter Speicherplatz tatsächlich zur Verfügung steht. Die Erfindung bezweckt daher, die Latenzzeit zu verkürzen, während der grössere Anlageteile wartend beansprucht sind und keine andere Tätigkeit verrichten können. Gleichzeitig wird eine Lösung angestrebt, die vom Datenformat bzw. von der Länge der einzelnen gespeicherten oder zu speichernden Information unabhängig ist.

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Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch einen jeder Speichereinheit zugeordneten elektronischen Zähler, dessen Zählerstand jeweils /-eines laefctoranfanges der betreffenden Speicherplatte angibt, durch erste Schaltmittel zur Rückstellung auf Null des Zählers, wenn die Speicherplatte eine gegebene Anfangsstellung erreicht, sowie zur Fortschaltung des Zählers im Verlauf, einer Plattenumdrehung, und ferner durch zweite Schaltmittel zur periodischen Durchführung eines Vergleiches der Adresse eines gesuchten Speicherplatzes mit dem momentanen Stand des Zählers und zur Auslösung der Datenübertragung durch die Steuereinheit im Abhängigkeit vom Resultat des Vergleiches ,

Weitere Merkmale der Erfindung sind aus den Patentansprüchen ersichtlich.

Die Erfindung wird anhand eines durch die Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispieles beschrieben.

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Fig. 1 zeigt teilweise ein Blockdiagramm einer Datenver-

arbeilungsanlage, innerhalb welcher die !einrichtung dqr vorliegenden Erfindung mit Vorteil verwendet werden kann;

Fig. 2 ein Blockdiagrumm, das ein bevorzugtes Ausführungs

beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;

Fiß· 3 ist ein Zeildiagramm, das eine bevorzugte Zeilsteuerung für einen Zähler veranschaulicht;

Fig. 4 veranschaulicht die Folge der Vorgange in einem

Beispiel, welches vier Plaltenspeichereinheilen verwendet.

Die Aufzeichnungsermittlung nach der vorliegenden Erfindung kann in verschiedenen Arten von Anlagen verwendet werden, die mit Plattenspeichern ausgerüstet sind. Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass sie leicht in Anlagen eingebaut werden kann, die sich im Einsatz befinden, da sie vom Format unabhängig ist und ferner Signale und Steuerungen verwendet, die in solchen Einheiten ohne weiteres verfügbar sind. Die Erfindung

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wird eingebaut durch Hinzufügen einer elektronischen Schaltkarte mit der erforderlichen Zahl von Zählern, Registern und Logikschaltungen.

Zur Erleichterung der Beschreibung sei angenommen, dass die Schaltungsanordnung nach Fig. 2 in Verbindung mit einer Anlage nach Fig. 1 verwendet wird, die unter dem Namen IBM System 360 bekannt und mit einer Speichereinrichtung 2314 für direkten Zugriff ausgerüstet ist, die eine Speichersteuereinheit mit bis zu acht Plattenspeichcrn umfasst. Zusätzlich wird angenommen, dass die Anlage eine HilfsSteuereinheit von der Type IBM 2844 verwendet, was überlappenden Betrieb der beiden Steuereinheiten ermöglicht, um Aufzeichnungen auf die verschiedenen Platteneinheiten und von denselben zu übertragen.

Kurz gefasst interpretieren die Steuereinheiten Befehle von . einem der Zentraleinheit zugeordneten Kanal, um verschiedene Funktionen auszuüben wie das Einstellen von Lese/Schreibköpfen, das Lokalisieren von Aufzeichnungen, das Lesen oder Schreiben von Aufzeichnungen oder von Teilen derselben und die

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Uebertragung von Statusinformation an den Kanal. Um ihre verschiedenen Funktionen zu erfüllen, verarbeitet die Steuereinheit Mikroprogramminstruktionen, die in einem Festspeicher enthalten sind. Ein Teil jeder Instruktion spezifiziert in typischer Weise die Adresse einer anschliessend zu bearbeitenden Instruktion, wobei in normalem Betrieb die Instruktionen ausgelesen, dekodiert und in ihrer Reihenfolge ausgeführt werden. Das Mikroprogramm ist in Teilprogramme bzw. Routinen unterteilt, die besondere Aufgaben erfüllen wie das Rückstellen von Registern und Plattenantriebs-Steuerschaltungen, das Steuern des Datenflusses innerhalb der Steuereinheit, sowie das Steuern des Datenflusses zwischen Plattenspeicher, Steuereinheit und Kanal, Vom Zeitpunkt an, da der Strom eingeschaltet wird, ist das Mikroprogramm dauernd im Betrieb. Nach einer anfänglichen Rückstell-Routine wartet das Mikroprogramm in einer Schleife darauf, vom Kanal für den Betrieb gewählt zu werden. Jedesmal, wenn die Zentral-Einheit eine Eingabe-Ausgabeinstruktion ausführt, dekodieren die verschiedenen Steuereinheiten den Wahlkode. Nach der Wahl veranlasst die betreffende Steuereinheit, dass das Mikroprogramm mit den

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Vei waltungsroutinen weiterlauft, um dann den besonderen Befehl dei Eingabe/Ausgabeinstruktion zu dekodieren. Daiiacli wird eint besondere Routine eingeleitet, um den Befehl in bekannter Wi-jüc auszuführen.

Das Auirri chnungsforinat auf den Sj)Ui en der Magnetplatte!! wird allgemein im ameiikaniijchen Patent Nr. 3, 31?.. 948 beseln ieben. Kurz gesagt enthält die Aufzeichnung eine Folge von Taktbits in gleichmässigen Absländen, wobei die Datenbits zwischen den Taktbil:; liegen. Jede Aufzeichnung ist unterteilt in Zähl-, Schlüssel- und Datenfelder und weist zwischen den Feldern Lücken auf. In der jedem Feld vorausgehenden Lücke befindet .sich die Kodegruppe einer Adressmarke und eine Synchron-Kodekombinalion, welche den Beginn und die Art eines Feldes bezeichnen, z.B. Zähl-, Schlüssel oder Datenfeld.

Die Fig. 1 veranschaulicht beispielsweise eine Verarbeitsungsanlage, welche sich besonders gut für die Verwendung der vorliegenden Kifindung eignet. Die; Anlage mniasst eine mikroprogi a mini ert <· Zentraleinheit 1, eine iSp'-icheroinheit λ mit

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einem Hauptspeicher 3, und einem Steuerspeicher 4. Der Zugriff zu den verschiedenen Positionen der Speichereinheit 2 wird mittels eines Speicheradressregisters 5 unter Kontrolle der Zentraleinheit 1 erreicht; Daten und Steuersignale werden mittels Kabel 6 zwischen der Speichervorrichtung 2 und der Zentraleinheit 1 übertragen.

Das bevorzugte Ausführungsbeispiel veranschaulicht beispielsweise eine Zentraleinheit mit den zwei Kanälen 7 und 8. Der Kanal 8 ist mit den Steuereinheiten 10, 11 und 12 über eine Datensammelleitung 13 und eine Steuer Sammelleitung 14 verbunden. Diese schliessen eine Anzahl von. Markierungsleitungen, ein, welche die Bereitstellung der erforderlichen Steuerverbindungen zwischen dem Kanal und den betreffenden Steuereinheiten herbeiführen,

Zum Zwecke der Veranschaulichung wird angenommen, dass die Steuereinheit 10 zur oben beschriebenen Art gehört und eine Speichersteuereinheit IBM 2314 ist. Kanal 7 ist über die Datensammelschiene 16 und die Steuer sammelschiene 17 mit

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einer Hilfs Steuereinheit 15 verbunden. Für-die voi'liegende Beschreibung wird angenommen, dass die Einheit 15 ebenfalls zur oben beschriebenen Art gehört und eine Hilfs Steuereinheit IBM 2844 ist. Ein Schalter 18 stellt in bekannter Weise die Verbindung zwischen den Steuereinheiten 10 und 15 und einer Anzahl von Plattenspeichereinheiten 19-1 bis 19-n her.

Wenn als Reaktion auf einen Eingabe/Ausgabebefehl Zugriff zu einer besonderen Platte 19-1 bis 19-n gewünscht wird, wird über den Kanal 8 die Steuereinheit 10 gewählt, oder dann über Kanal 7 die Steuereinheit 15, um zu einer gewünschten ,Aufzeichnung zu gelangen. Die Datenübertragung von und zu den Platten 19-1 bis 19-n geschieht über den Schalter 18 und entweder die Steuereinheit 10 oder die Steuereinheit 15,

Die Arbeitsweise einer Anlage nach Fig. 1 ist bekannt und wird deshalb nicht weiter beschrieben.

Die Fig. 2 zeigt bruchstückweise die Steuereinheit 10, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung

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einschliesst. Die Steuereinheit 10 umfasst ein Rechen- und Leitwerk 30 mit A- und B-Registern 31 und 32, Allzweckregistern 33, Status-, Daten- und Ausgangsregistern 34, 35 und 36. Die A- und B-Umwandler 37 und 38 leiten Daten von den Registern 33 - 36 zum Rechen- und Leitwerk 30 über die A- und B-Register 31, 32. Der Ausgang des Rechenwerks 30 wird über eine weitere Sammelleitung 40 den verschiedenen Registern zugeführt.

Ein Teil 14a (Fig. 2) des Kabels 14 (Fig. 1), das Wege für Daten- und Befehls signale zwischen dem Kanal 8 und der •Steuereinheit 10 bietet, ist mit dem Ausgang des Registers 36 verbunden, während ein anderer Teil 14b mit dem Eingang des A-Umwandlers 37 verbunden ist.

Die Uebertragung von Daten und Steuersignalen zwischen dem Rechenwerk 30 und den verschiedenen Registern sowie das Durchschalten der Daten auf den verschiedenen Sammelleitungen geschieht in bekannter Weise mittels eines Festspeichers 41 und seines zugeordneten Taktgebers 42. Der Festspeicher 41 wird

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mittels eines Speicheradressregisters 43 adressiert. Die ·

aus dem Festspeicher 41 ausgelesenen Mikroprogramm-Steuerworte werden in einer Dekodierungsschaltung .44 dekodiert, um die verschiedenen Datenübertragungen vorzunehmen und Befehle wie erforderlich auszuführen. Die Anlage wild anfänglich dadurch in Betrieb gesetzt, dass ein Startimpuls auf die Leitung 45 am Eingang des Adressregisters 43 gegeben wird. Dadurch wird der fortlaufende Betrieb des in der Vorrichtung 41 gespeicherten Mikroprogramms in Gang gesetzt.

• Lese/Schreibköpfe jeder Antriebseinheit 19-1 bis 19-n sind mittels einer der zugeordneten Leitungen 50-1 bis 50-n an einen Umwandler 51 geschlossen. Die Lese/Schreibköpfe jeder Speichereinheit 19-1 bis 19-n sind ihrerseits wahlweise mit ihren bezüglichen Leitungen 50-1 bis 50-n durch geeignete Schaltmittel (nicht gezeigt) verbunden. Wenn die Uebermittlung einer Aufzeichnung von einer Speichereinheit gewünscht wird, wählt der Umwandler 51 die passende Leitung 50-1 bis 50-n aus und verbindet sie mit einem Oszillator 52 mit variabler Frequenz.

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Der Oszillator 52 trennt die Datenbits von den Taktimpulsen in jeder Aufzeichnung und legt mit Hilfe der Leitungen 55 bzw. die Datenbits an einen Seriell- und Parallel-Wandler 53 und die Taktimpulse an eine UND-Schaltung 54. Die an die Schaltung 53 über die Leitung 55 gelegten seriellen Daten werden im Formal geändert, und zwar von "seriell nach Bits¹¹'zu "seriell nach Bytes", worauf sie mittels des Kabels 57 an das Datenregister 35 gegeben werden. Das Mikroprogramm bewirkt sodann die Uebertragung jedes Bytes vom Register 35 zum Kanal 8 mittels der Datenregister-Ausgangssammelleitung 60, der Umwandler 37 oder 38, der Register 31 oder 32, des Rechen- und Leitwerks 30, •der Sammelleitung 40, des Ausgangsregisters 36 und des Kabelteils 14a.

Die Datenübertragung vom Kanal 8 an gewählte Lese/Schreibköpfe erfolgt mittels des ankommenden Sammelleitungsteiles 14b, des A-Umwandlers 37, des A-Regis.ters 31, des Rechenwerks 30, der Sammelschiene 40, des Datenregisters 36, des Seriell- und Parallel-Wandlers 53, des Schreibwählers 61 und der Leitungen 62-1 bis 62-n, die in wohlbekannter Weise an die

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Lese/Schreibköpfe der Platteneinheiten 19-1 bis 19-n geschlossen sind. Man beachte, dass die Uebertragung von Daten zwischen dem Kanal 8 und den Plattenspeichern 19-1 bis 19-n über die oben beschriebenen Wege mittels verschiedener Mikroprogrammschritte bewirkt werden, die nicht notwendigerweise in kontinuierlicher Zeitfolge ablaufen.

Während einer Leseoperation befindet sich der Seriell- und Parallel-Wandler 53 unter der Steuerung eines Bitringes 70, der über das Kabel 71 angeschlossen ist. Die an die UND-Schaltung 54 gelegten Taktimpulse schalten den Bitring weiter und steuern damit die Uebertragung von Datenbits in der Schaltung 53.

Der Bitring 70 wird ferner dazu verwendet, auch während der Schreiboperation die Uebertragung von Datenbits in der Schaltung 53 zu steuern. In diesem Falle wivd der Ausgang eines Oszillators 72 mittels einer UND-Schaltung 73 an den Bitring abgegeben. Zusätzlich dazu werden die Oszillatorimpulse an Schreibwähler 61 geliefert. Eine Antriebs-Wahlleitui^f 75 und

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eine Schreib-Leitung 76, die im Festspeicher-Deködierer 44 ihren Ursprung haben, werden gleichfalls an den Schreibwähler 61 gelegt, um die Uebertragung von Daten zum passenden Lese/ Schreibkopf zu steuern.

Die oben beschriebenen Schaltungen sind nach dem Stand der Technik wohlbekannt, weshalb keine weitere Einzelheiten beschrieben werden. ·

Die Schaltungen der Fig. 2, welche die Verbesserung der Anlage ausmachen, werden nun im Einzelnen beschrieben. Es sind eine Anzahl von Aufzeichnungs-Lokalisier- oder Ermittlungsschaltungen 80-1 bis 80-n vorgesehen, eine Schaltung für jede der Plätteneinheiten 19-1 bis 19-n. Alle diese Schaltungen sind irn wesentlichen untereinander identisch und so ist nur eine der Schaltungen 80-1 im Einzelnen dargestellt. Die Schaltung 80-1 entspricht der Platteneinheit 19-1 und steuert teilweise die Datenübertragung zu und von dieser.

Die Schaltung 80-1 enthält einen Sektorzähler 81, der dazu verwendet wird, fortlaufend die Winkelstellung des von der Einheit 90-1

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getragenen Plattenpaketes mit Bezug auf den Lese/Schreibkopf zu verfolgen. . Im bevorzugten Ausführungsbeispiel, wie im
Zeittaktdiagramm der Fig. 3 dargestellt, ist die Platte in 128 Sektoren unterteilt. Somit erfolgt die Nullrückstellung des
Sektorzählers 81 im Zeitpunkt einer Indexposition, dann wird er aufeinanderfolgend bis zu einer Zählung von 127 während
einer Umdrehung der Platte fortgeschaltet, worauf die nächste Indexzeit folgt und den Zähler wieder auf Null zurückstellt.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Sektorzähler 81 durch eine Schaltung fortgeschaltet, welche den Oszillator 72, einen bistabilen Trigger 82, einen Zähler 83, eine Dekodierschaltung 84 und-einen weiteren bistabilen Trigger 85 umfasst. Die Ein- und Rück-Stellung des Triggers 82 erfolgt durch jedes Paar von Oszillatorzyklen. Jedesmal, wenn der Trigger 82
zurückgestellt wird, wird der Zähler 83 um die Zahl 1 forgeschaltet. Jedesmal, wenn der Zähler 83 einen Wert von 250
erreicht, erzeugt die Dekodier schaltung 84 ein Ausgangs signal auf der Leitung 86. Zwei aufeinanderfolgende Impulse auf der Leitung 86 bewirken die Fortschaltung des Triggers 85 in seine

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Ein- und Rückstellzustände. Jede Rückstellung des Triggers 85 schaltet den Zähler 81 um die Zahl 1 fort.

Die Beziehung zwischen den Signalen und Zählwerten für die Schaltungen 72, 82, 83, 84 und 85 wird in Fig. 3 gezeigt. Jede Rückstellung des Triggers 85 schaltet den Sektorzähler 81 um eine "1" fort. Der Zähler 81 wird durch seine 128 Positionen in einem Zeitraum fortgeschaltet, der im wesentlichen der Zeit für eine vollständige Umdrehung einer Platte entspricht.

Der Indeximpuls auf der Leitung 87, der den Sektorzähler 81 auf Null zurückstellt, wird durch den Plattenantrieb gesteuert. Aus diesem Grunde wirken irgendwelche Fehler als Folge von Unstimmigkeiten zwischen den im wesentlichen konstant weiterlaufenden Schrittschaltmitteln und der Umlaufgeschwindigkeit der verschiedenen Platteneinheiten nicht kumulativ von Umdrehung zu Umdrehung. Der Indeximpuls auf der Leitung 87 stellt den Sektorzähler immer dann auf Null zurück, wenn die Anfangsadressen der Spuren in einem Plattenpaket dieselbe Winkelposition mit Bezug auf ihre Lese/Schreibköpfe erreichen.

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Die Schaltung 80-1 enthält auch ein Sektorregister 90, das für zwei Funktionen verwendet wird. · Wenn der Kanal 8 eine Anforderung zur Uebertragung einer Aufzeichnung zur Platteneinheit 19-1 oder von derselben einleitet und die Sektoradresse der Aufzeichnung hat, gibt er einen SEKTORSTELL-Befehl aus, um diesen Adressenwert ins Sektorregister 90 zu übertragen zum nachfolgenden Vergleich in einer Vergleichsschaltung 91· mit den Augenblicks werten des Sektorzählers 81. Der Kanal gibt sodann einen DATENLESE-Befehl heraus, der ausgeführt wird, nachdem in der Vergleichsschaltung 91 ein "Gleich"-Resultat erzielt wurde.

Die zweite Funktion des Sektorregisters 90 besteht darin, die. Sektoradresse einer gewünschten Aufzeichnung zu speichern d.h. den Wert im Zähler 81, wenn das Lesen der Aufzeichnung beginnt. Daraufhin wird bei Anforderung der Sektoradresse durch einen Kanal, d.h. bei einem SEKT ORLE SE-Befehl die Sektoradresse vom Sektorregister 90 zur Zentraleinheit 1 übertragen.

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Eine Kippschaltung 96 bestimmt die Funktion des Sektorregisters 90. Die Kippschaltung 96 wird durch einen SEKTORSTELL-Befehl eingestellt und bleibt es solange, bis die gewünschte Aufzeichnung übertragen ist. Im eingestellten Zustand verhindert die Kippschaltung 96 die Uebertragung des Sektorwertes im Zähler 81 zum Sektorregister 90 und bereitet.teil weise die Mittel zum Vergleich der Werte im Sektorzähler und im Sektorregister vor.

Das Eingeben der Werte im Sektorzähler 81 und im Sektorregister 90 in die Vergleichsschaltung 91 wird mittels der Torschaltungen 92 und 93 durchgeführt. Das Signal am Ausgang 100a der eingestellten Kippschaltung 96 bereitet teilweise die Torschaltungen 92, 93 vor. Sofort nach dem Vorrücken des Sektorzählers 81 zu jedem neuen Stand legt eine Ringschaltung einen Impuls an die T or schaltungen 92 und 93 über die Leitung 102-1, gefolgt, von ans chlies send auftretenden Impulsen auf den Leitungen 102-2 bis 102-n an die entsprechenden Torschaltungen in den restlichen Aufzeichnungs-Ermittlungsschaltungen 80-2 bis 80-n in der gegebenen Reihenfolge. Jeder dieser Impulse vom Ring

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blendet die Inhalte des Sektorzählers und des Sektorregisters der entsprechenden Aufzeichnungs-Ermittlungsschaltung in die Vergleichsschaltung 91 ein, wenn die zugehörige Kippschaltung sich im eingestellten Zustand befindet. Falls die Werte im Zähler 81 und im Register 90 gleich seind, legt die Vergleichsschaltung 91 ein Signal über die Leitung 101 an den Unterbrecherschalter 97. Während gleichzeitig Signale auf den Leitungen 100a, 101 und 102-1 auftreten, wird der Unterbrecherschalter 97 so eingestellt, dass er eine Mikroprogramm-Routine einleitet. Diese erzeugt ein Signal auf einer Markierungsleitung, wodurch dem Kanal 8 der Zentraleinheit angezeigt wird, dass die gewünschte Aufzeichnung sich dicht bei der jetzigen Position befindet, wo sie für den Lese/Schreibkopf zugriffsbereit ist.

Der Ring 95 hat eine Startposition S und zusätzliche Positionen 1 bis n, wobei jede Position einer der Platteneinheiten 19-1 bis 19-n entspricht. Jedesmal, wenn der Trigger 85 einen Aus gang simpuls zum Fortschalten des Sektorsählers 81 erzeugt, gibt er auch einen Binär-"I¹¹-Wert in die S- oder Startposition des Ringes 95 ein. Dieser Binar-"!¹¹-Wert wird durch die aufeinanderfolgenden

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Positionen "1" bis "n" des Ringes durch aufeinanderfolgende Ausgangsimpulse des Triggers 82 fortgeschaltet. Wenn der Binär-"1"-Wert in die "1"-Position im Ring 95 übertragen wird, bewirkt er, dass ein Signal an die Ausgangsleitung 102-1 gelegt wird; während der Binär-"1"-Wert sich in den Positionen "2" bis "n" des Ringes 95 befindet, wird an die entsprechende Ausgangsleitung 102-2 bis 102-n ein Ausgangssignal gelegt.

Wenn die Sektoradresse einer gewünschten Aufzeichnung in der Platteneinheit 19-1 zum Sektorregister 90 übertragen wird, wird sie zuerst vom Hauptspeicher 3 zum Kanal 8 und dann vom Kanal 8 zu einem der Allzweckregister 33 über den Kabelteil 14b, den A-Wandler 37, das Register 31, das Rechenwerk 30 und die Sammelleitung 40 übertragen, teilweise unter Mikroprogrammsteuerung. Dieser Wert wird dann vom Allzweckregister 33 zum Sektorregister 90 auf folgendem Wege übertragen: über den A-Wandler 37 oder 38, das Register 31 oder 32, das Rechenwerk 30, die Sammelleitung 40 und eine Torschaltung 103. Die Torschaltung 103 wird durch einen Aucgangsimpuls von einer UND-Schaltung 104 wirksam gemacht, und zwar bei gleichzeitigem

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Auftreten, eines Einheitenwählsignals und eines Sektorregisterschalt-Signals an den Leitungen 105 und 106, die in der Festspeicher-Dekodierschaltung 44 ihren Ursprung haben. Das Ausgangs signal der UND-Schaltung 104 bewirkt auch das '! .· Einstellen der Kippschaltung 96. Vom Sektorzähler 81 zum Sektorregister 90 werden Sektoradressen mittels einer Torschaltung 110 übertragen, die auf Ausgangsimpulse einer UND-Schaltung 111 anspricht.

Ein Eingang zur UND-Schaltung 111 ist der Komplementausgang 100b der Kippschaltung 96. Bei zurückgestellter Kippschaltung 96 dient das Signal auf der Leitung 100 b zur Vorbereitung der Schaltung 111.

Ein weiteres Signal zur UND-Schaltung 111 wird über den Ausgang 112 von einem Adressmarken- und Synchronisationsprüfer 113 geliefert. Während der Ausführung der Lesebefehle dient die Schaltung 113 dazu, den Start jeden Feldes jeder Aufzeichnung anzuzeigen, die gerade von einer der Speichereinheiten 19-1 bis 19-n übertragen wird. Jedes Auffinden einer

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Adressenmarkierüng gefolgt von einem den Beginn einer Aufzeichnung (d.h. den Beginn des ersten oder Zählfeldes) anzeigenden Synchronisationskode erzeugt auf der Leitung 112 einen Ausgangsimpuls.

Eine dritte Eingangsleitung 114 zu der UND-Schaltung 111

• wird erregt, wenn die in die Schaltung 113 eingebrachten

Daten von der Speicher einheit 19-1 stammen, die der AufzeichnungsErmittlungsschaltung 80-1 entspricht. Die Leitung 114 nimmt ihren Anfang in der Dekodierungsschaltung 44. Die UND-Schaltung 111 blendet den Stand des Zählers 81 in das Sektorregister 90 ein, wenn die Signale auf den Eingangsleitungen 112, 114 und 100b gleichzeitig erscheinen.

Die Uebertragung einer Sektoradresse vom Sektorregister 90 zum Hauptspeicher 3 wird durch ein Sektor-Lesesignal auf der Leitung 120 und ein Einheitenwählsignal auf der Leitung 121-1 eingeleitet. Die Leitungen haben ihren Ursprung in der Festspeicher-Dekodierungsschaltung 44 und bilden Eingänge für einen Umwandler 122. Die Signale auf den Leitungen 120 und

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121-1 veranlassen den Umwandler 1Z2 zur Uebertragung der Sektoradresse vom Register 90 in das Register 123. Die Sektoradresse wird dann vom Register 123 zur Zentraleinheit über einen Weg übertragen, der den A-Umwandler 37, das A-Register 31, das Rech- und Leitwerk 30, die Sammelleitung 40, das Ausgangsregister 36 und den Kabelteil 14a einschliesst.

Wie früher angedeutet, werden die verschiedenen oben beschriebenen Operationen durch das Mikroprogramm im Festspeicher 41 und durch Befehle gesteuert, die in bekannter Weise vom Kanal 8 ausgehen.

Aufmerksamkeit verdienen die verschiedenen Leitungen, die mit den Aufzeichnungs-Ermittlungsschaltungen 80-1 bis 80-n verbunden sind. Die Sammelleitung 40, die Sektor-Schaltleitung l06, der Ausgang 112 der Adressmarken- und Synchronisationsprüfers 113, der Ausgang des Triggers 85 und der Ausgang der Vergleichsschaltung 91 sind je mit allen Schaltungen 80-2 bis 80-n in ähnlicher Weise verbunden, wie dies für die Schaltung

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80-1 gezeigt ist. Je ein Ausgang des Ringes 95 ist mit einer der Schaltungen 80-1 bis 80-n verbunden; und eine Einheitenwählleitung 105 ist für jede Schaltung 80-1 bis 80-n vorgesehen. Die Vergleichsschaltung 91 ist ausserdem mit einem Kabelpaar von jeder Schaltung 80-1 bis 80-n verbunden.

t^fc In dem in Fig. 4 gezeigten Beispiel wird angenommen, dass

es vier Plattenspeichereinheiten 19-1 bis 19-4 gibt. Es wird ferner angenommen, dass zu einer gewissen Zeit TO die Lese/ Schreibköpfe zu den niedergelegten Zylinderadressen in Stellung gebracht wurden und dass die Lese/Schreibköpfe, die Zugriff zu den niedergelegten Spuradressen haben, gewählt d.h. angeschlossen wurden. Vierzehn Aufzeichnungen sind entlang der Spur 5 des Zylinders 0 der Platteneinheit 19-1 gespeichert; sechs Aufzeichnungen entlang der Spur 12 auf Zylinder 1 der Platteneinheit 19-2, usw. Die Aufzeichnungen in jeder .Spur sind als solche gleicher Länge dargestellt. In den verschiedenen Spuren differieren jedoch die Aufzeichnungslängen voneinander.

Die dick ausgezogenen Linien unter der Aufzeichnungsnummer der Spur 5, der Aufzeichnungsnummer 4 von Spur 12, der

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Aufzeichnungsnummer 7 von Spur 1 und der Aufzeichnungsnummer 1 von Spur 7 zeigen an, dass zu diesen Aufzeichnungen der Zugriff gewünscht ist. Die Indeximpulse für die verschiedenen Einheiten 19-1 bis 19-4 treten zu verschiedenen Zeitpunkten auf. Aus diesem Grunde differieren zu jeder gegebenen Zeit die Sektorzählwerte in der Fig. 4 für die verschiedenen Einheiten 19-1 bis 19-4 voneinander. So sind die Zählwerte bei TO ungefähr 112, 25, 96 und 48.

Wenn wir weiter annehmen, dass im Zeitpunkt TO die Sektoradressen der gewünschten Aufzeichningen 5, 4, 7 und 1 wie oben erwähnt in die betreffenden Sektorregister wie Register 90 der Fig. 2 eingegeben wurden, so sind der Kanal 8 und/oder die Steuereinheit 10 frei, um andere Aufgaben zu erfüllen.

Nach Ablauf der Zeitperiode Tl wird in der Vergleichsschaltung 91 der Abbildung 2 ein "Gleich"-Resultat mit Bezug auf Aufzeichnung 7 in der Platteneinhe.it 19-3 erzielt. Der Unterbrechüngs schalter der Aufzeichnungs-Errnittlungsschaltung 80-3 wird eingestellt und die Speicher einheit 10 sendet ein

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Anforderungssignal an den Kanal 8. Angenommen, der Kanal kann diese Anforderung annehmen, dann gibt er einen geeigneten Befehl zum Zugriff zur Aufzeichnung 7 (z.B. Lesen oder Schreiben). Nachdem der Zugriff zur Aufzeichnung 7 beendet ist, d.h. bei Beginn des Zeitintervalls T2, sind der Kanal 8 und die Steuereinheit 10 für andere Funktionen frei.

Es sei angenommen, dass im Beispiel der Fig. 4 das Lesen, das Nachtragen und Schreiben der Aufzeichnungen 5, 4, 7 und 1 gewünscht wird. Ein angemessen grosser Speicherbereich im Hauptspeicher 3 würde das Lesen der Aufzeichnungen 4, 7, und 1 während einer in Fig. 4 veranschaulichten Plattenumdrehung gestatten, wobei der Kanal 8 und die Steuereinheit 10 während t?der Zeiten Tl, T2, T3 und T4 entlastet würden. Bei hoher Geschwindigkeit durch die Zentraleinheit auf neuesten Stand gebx'acht könnten die Aufzeichnungen während der nächsten Umdrehung auf ihre Spurpositionen zurückgebracht werden. Die Aufzeichnung 5 wird jedoch während der beiden Umdrehungen nicht erfassbar, ehe nicht sowohl der Kanal 8 wie die Steuereinheit 10 während der Bearbeitung der Aufzeichnung 4 verblockt

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sind. Somit beginnt die Bearbeitung der Aufzeichnung 5 ·

während der dritten Umdrehung. '.

In vielen Anlagen gestatten jedoch die maximalen Aufzeichnungslängen und der verfügbare Hauptspeicherbereich nicht das Ablesen einer zweiten Aufzeichnung, bis die Bearbeitung

der ersten Aufzeichnung abgeschlossen ist. Bei einer solchen ja

Anordnung wijrd die Aufzeichnung 7 der Fig. 4 während der ersten Umdrehung gelesen und auf neuesten Stand gebracht, sowie während der zweiten Umdrehung in ihre Position in Spur zurückgebracht. Die Aufzeichnung 4 wird dann während der zweiten Umdrehung gelesen und nachgetragen, und während der dritten Umdrehung in die Spur 12 zurückgebracht. Während der dritten Umdrehung ist die Aufzeichnung 5 nicht erfassbar, weil sie mit der Aufzeichnung 4 überlappt. Infolgedessen wird die Aufzeichnung ^

I gelesen und während der vierten Umdrehung in die Spur 7 zurückgebracht» Die Aufzeichnung 5 muss, um gelesen zu werden, bis. zur fünften Umdrehung warten, wobei angenommen wird, dass keine anderen Aufzeichnungen in den Einheiten 19-2 bis 19-4 in der Zwischenzeit für den Zugriff gewählt worden sind.

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at?

Die Sektoradressen, für die Fig. 4 können in zweierlei Art erhalten werden:

1) eine Anlage, welche alle Sektoradressen in einem Index stehen hat, oder

Z) durch eine Programmiermethode, welche geschätzte Sektorwerte mittels eines Algorithmus berechnet, der von bekannter Formatinformation Gebrauch macht.

In komplizierteren Systemen kann es wünschenswert sein, eine Mikroprogramm-Routine in der Steuereinheit 10 ü,u verwenden, um die Perioden der Latenzzeit für gewählte Aufzeichnungen in jeder Einheit 19-1 bis 19-'η zu bestimmen, um ferner herauszufinden, welche Periode die kleinste ist, und um weiterhin aus einer Funktionentabelle zu bestimmen, ob die kleinste Latenzzeit die Beendigung einer oder mehrerer der Funktionen gestattet (z.B. Verwaltungsfunktionen) deren Durchführung gewünscht wird, ehe die nächstliegende gewählte Aufzeichnung für ihren Lese/Schreibkopf verfügbar wird. Eine erneute Berechnung wird angestellt, nachdem jede gewählte Aufzeichnung bearbeitet wurde und nach jeder zusätzlich erfüllten Funktion.

8AD ORIGINAL

-ze-

Es ist zu beachten, dass die Umdrehungsgeschwindigkeiten der Platteneinheiten 1-9-1 bis 19-n innerhalb ihrer Toleranzgrenzen variieren können. Die Platten auf den Einheiten 19-1 bis 19-n sind gegenseitig austauschbar und, da die Zähler 81 in einem konstanten Takt vorgerückt.werden, kann der Zugriff zu einer Aufzeichnung bei etwas abweichenden Sektor-Zählwerten stattfinden, je nachdem welche Einheit 19-1 bis 19-n diese Aufzeichnung trägt. Eine Mikroprogramm-Routine im Festspeicher kann falls erwünscht dazu verwendet werden, einen Korrekturfaktur für den ungünstigsten Fall (z.B. 4%) von den Sektoradresswerten abzuziehen, die vom Zähler 81 in eine Index-Nachschlagtabelle übertragen werden. Dadurch ist bezweckt, bei späteren Suchvorgängen nach den gewünschten Aufzeichnungen mittels der Adressen im Index früh genug ein "Gleich"-Resultat zu erzielen.

Eine andere Alternative ist der Ersatz des gemeinsamen Oszillators 92 und der zugehörigen Schaltungen für die Fortschaltung der Sektoradressenzähler durch Mittel (nicht gezeigt) bei jeder Einheit 19-1 bis 19-n zur Erzeugung eines Impulses für jede vorbestimmte Winkelbewegung der dazu gehörenden Antriebs-

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einheit. In einer anderen Abwandlung kann ein Kodierer für die Achsposition (nicht gezeigt) auf jede Antriebseinheit an die Stelle der Sektorzähler und ihrer Auslöseimpuls schaltung gesetzt werden.

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Claims (6)

1. li;;;¹:'¹¹:¹:::;";!: ¹¹SS"'>'ί/'ίΚ I=¹T" :*S ■'-■ ι ,■"'

   2 O 5 b 7 O 2

   PATENTANSPRÜCHE

   (l> ' Schaltungsanordnung zur Steuerung des Datenflusses zwischen der Zentraleinheit einer programmgesteuerten Datenverarbeitungsanlage und einer Anzahl von Magnetplattenspeichern, in welchen in konzentrischen Aufzeichnungsspuren Datenfolgen verschiedener Länge in adressierbaren, sektorförmigen Bereichen eingegeben sind, mit Hilfe von Steuereinheiten, durch welche Daten auf Grund von Instruktionen des Steuerprogrammes zwischen den Datenspeichern und der Zentraleinheit hin und her übertragen werden, gekenn- |H zeichnet durch einen jeder Speichereinheit zugeordneten elektronischen Zähler (81), dessen Zählerstand jevieilä^iiftei^e§ißtoranfanges der betreffenden Speicherplatte angibt, durch erste Schaltmittel (87, 72, 82, 83, 84, 85) zur Rückstellung auf Null des Zählers (81), wenn die Speicherstelle eine gegebene Anfangsstellung erreicht, sowie zur Fortschaltung des Zählers im Verlauf einer Plattenumdrehung, und ferner durch zweite Schaltmittel (91, 92, 93, 95, 97) zur periodischen Durchführung eines Vergleiches der Adresse eines gesuchten Speicherplatzes mit dem momentanen Stand des Zählers (81) und zur Auslösung der Datenübertragung durch die Steuereinheit in Ab- w hängigkeit vom Resultat des Vergleiches.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Register (90) zur Speicherung der gewünschten Sektorenadresse des Datenspeichers und Zuführung diener 7-vdrosse zum Vergleichen" (91) , sowie zur Speicherung dee V.'ertea des Zähler.': (31) bei welchem die Datenübertragung beginnt.
3. 3. Scn^:-.:ltu.igpajiGrt'inuij<j nach den Ansprüchen 1 rm^r1 2, gehc-iTi.zeichnet durch cinexi Schalter (97) , durch den

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   BAD ORiQINAl.

   die Steuereinheit (80) ihre momentane Funktion unterbricht und einen übertragungsweg zwischen Zentraleinheit und Speicher herstelle, sobald der Vergleich zwischen der gewünschten Sektoradresse und dem Zählerstand des Zählers (81) anzeigt, dass der gesuchte Datensektor dem Schreib/Lesekopf unmittelbar gegenüberliegt.
4. 4. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zähler (81) zur Rückstellung auf Null über eine Leitung (87) direkt mit dem jeweiligen Datenspeicher verbunden ist.
5. 5. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Schaltmittel (87, 72, 82, 83, 84, 85) durch einen Oszillator (72) fortschaltbar sind.
6. 6. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass das Register (90) zwei Eingänge besitzt, von denen je über eine Torschaltung (103, 110) der eine mit der Datenverarbeitungsanlage und der andere mit dem gesamten Zähler (81) in Verbindung stehen.

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